JP4598735B2 - 通信端末登録方法及び衛星通信端末用装置 - Google Patents
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Description
図1に、衛星12を介してネットワーク管理センタ18に接続された移動端末の概略を示す。このセンタはバンド幅を移動端末に分配し、移動端末を地上ネットワーク22に接続する。この実施形態で、移動端末2はポータブルコンピュータを備え、多くの異なった通信アプリケーション4a、4b、4c、4dが実行されるであろう。例えば、このアプリケーションは音声電話(vcoicetelephony)アプリケーション、インターネットアプリケーション、ファクシミリアプリケーション及びATMアプリケーションであろう。これらのアプリケーションはどれもインターネットアクセスのためのWinsock、電話アプリケーションのTAPI、ISDNアプリケーションのためのCAPI等の標準アプリケーションプログラムインターフェイス(API)を使用する。このようなアプリケーションへのインターフェイスを図1に参照符号12で示す。移動端末2で実行されるドライバソフトウエア6は、APIプロトコルを、衛星通信システム用に設計された、所有権を主張できるプロトコルに交換する。移動端末2は物理的インターフェイスI4をPC(正式にはPCMICA)カード等のインターフェイスカード8に提供する。インターフェイスカード8は、アンテナ10に接続された無線周波数の変調器/復調器を含む。無線周波数変調器/復調器は、第1周波数チャンネルを受信し、同時に第2周波数チャンネルに伝送することができる。
エアインターフェイスプロトコルI3及びI3Fを、移動端末2のドライバソフトウエア6及びネットワーク管理センタ18によって実行されるように、図2及び図3を参照して説明する。プロトコル構造を、図2に示すように互いに相互作用する「層」という用語で記載する。
操作中に移動端末2が通る異なった状態を図4に示す。移動端末2と通信するために、ネットワーク管理センタ18はどのスポットビームBに移動端末2が位置しているかを決定する。初めに移動端末2が使用されると、又は最後に使用されてから異なったスポットビームBに移動されると、移動端末2は「アンロケイテッド」状態になる。移動端末2がスポットビームチャンネルを獲得したがいかなるコールも扱わない場合、「アイドル」状態になる。第1コールが移動端末2にセットアップされると、コールセットアップができない場合(この場合は「アイドル」状態に戻る))以外「シグナリング」状態に入る。第1コールがセットアップされると、移動端末2は、全てのコールが終了して移動端末2が「アイドル」状態に再び入るまで「アクティブ」状態のままである。スポットビームチャンネルとの接触が失われると、移動端末2はアンロケイテッド状態に戻る。これらの両状態を以下に詳細に述べる。
アンロケイテッド状態からの遷移を図5に記載する。
図6に示すアイドル状態で、移動端末2は、示されたスポットビームチャンネルに、正確にフレームを受信することができるかどうかを連続的に検出する(ステップ48)。さもなければ、駆動ソフトウエア6はアンロケイテッド状態に入る。さもなければ移動端末2はアプリケーション4のどれかがセットアップされ出ていくコールをリクエストするかを検出する(ステップ50)。その場合、移動端末2はリターンスポットビームチャンネル内のシグナリングのために予約されたスロットSのリクエストメッセージを送信する(ステップ52)。このようなスロットSの分配は、周期的にネットワーク管理センタ18によってホワード方向スポットビームチャンネル内に示される。そのようなスロットへのアクセスはスロットアロハアクセス計画(slotted aloha access scheme)によって決定され、2つの移動端末2が同じスロットに送信しようとすると衝突する可能性を有し、この場合ネットワーク管理センタ18はどのリクエストメッセージも受信しない。リクエストメッセージは移動端末2を識別する識別情報を含む。
図7に示すシグナリング状態の場合、セットアッププロトコル交換が起こり(ステップ48)、ユーザ確認情報が移動端末2によってネットワーク管理センタ18に送られ、コールのアドレス及びコールする者(calling parties)が交換される。確約(comitted)ビットレート(CBR)及び最大ビットレート(MBR)がコールの個々の方向に確立される。確約ビットレートは、コールを通して保証されているビットレートである。最大ビットレートはコール中のどのステージでも新しいコールに割り当てられることのできる最大ビットレートである。これらの変数は、移動端末2に分配されたスロット数を決定するコール中にネットワーク管理センタ18によって用いられる。両方向のMBR及びCBRはコールのタイプに従って及び/又はコールセットアップ中の移動端末2によるリクエストに従って決定されるであろう。例えば、コールが移動端末2によるウェッブアクセスに使用されるインターネット接続の場合、低いCBR及びMBRがリターン方向にセットされ、低いCBR及び高いMBRがホワード方向にセットされ、MBRのレベルが移動端末2からのリクエストに従ってセットされる。
移動端末2がアクティブ状態になると、追加のシグナリングが移動端末2とネットワーク管理センタ18との間に発生し、コールが終了し、チャージング情報又はシステム情報を交換し、コールのためにより多くの又はより少ないバンド幅をリクエストし、又は他のコールを確立する。この情報は好ましくは、移動端末2に割り当てられた1以上のスロットに送られる。代わりに、ホワード方向にネットワーク管理センタ18がシグナリング情報をどの移動端末2にも確約されていない(not committed)スロットSのセルCに送ることができ、移動端末2あてのシグナリング情報を含むセルのヘッダ情報に示す。
スロットがホワード及びリターンの両方向に移動端末2に対して割り当てられるシステムを、以下詳細に説明する。移動端末2がアンロケイテッド状態を残すと、一つのビーム周波数チャンネルをホワード方向に受け取り、リターン方向の他のスポットビーム周波数チャンネルに送信するように調整される。移動端末2の各々は連続してホワード周波数チャンネルに受け取るが、移動端末に割り当てられたリターンチャンネルのスロット内のみに、又は上述のように任意にリクエストメッセージを送るために指定したスロット内に送信する。ホワード及びリターンスロットはシグナリング及びコールトラヒックの両方を含む。
ラベルフィールドは移動端末のラベルの含み、セルを受け取ることを意図するか、又はセルを送信する。上記のように、ラベルは一時的な識別コードであり、アクティブ又はシグナリング状態の場合に各移動端末2に割り当てられる。移動端末2がアイドル状態に戻る場合、ラベルはネットワーク管理センタ18によって他の移動端末2に再割り当てされることができる。このように、多くの移動端末にアドレスするために必要なビット数が低減される。周波数チャンネルの各フレームFRが18スロットを含むので、18の異なったラベルのみが、周波数チャンネルに調整された各異なった移動端末を識別するために必要とされる。6のビットがラベルフィールドに割り当てられ、追加のラベルが他の目的で使用できるようになっている。例えば、更なるラベルは、周波数チャンネルを受け取る全ての端末にアドレスされた広範囲なメッセージを含むセルを示すことができるか、又はシグナリングの目的用である。
ホワード方向で、フィールドは移動端末のラベルを含み、リターンチャンネルの対応するスロット(例えばリターンチャンネルのフレームに同じ命令を有するスロット)に送信することができる。
このフィールドはリターン方向に使用され、送信する移動端末2によってリクエストされる、リターン方向の全てのコール用バンド幅を示す。バンド幅デマンドフィールドの一つのビットは、追加のスロットがシグナリングの目的でリターン方向にリクエストされること示し、シグナリングが現行のアクティブセルに利用できるバンド幅を低減することなしで起こることができるようにする。
このフィールドは、セルCが関係する個々のコールを識別し、従って単一移動端末が複数の同時発生するコールをサポートすることができるようにする。ドライバソフトウエア6は、移動端末にアドレスされる各セルCのVCIを識別し、セルの中身を対応アプリケーション4に向ける。同様に、アクティブアプリケーションからのデータはセルにドライバソフトウエア6によってフォーマットされた場合にVCIを割り当てる。
このフィールドはATM互換用に存在し、衛星通信システムによって変形又は処理なく(transparently)通過され、地上ATMサービスと地上ネットワーク22を通して相互作用することができるようになっている。
このフィールドもATM用互換用に存在し、衛星システムによって変形又は処理なく通過される。
このフィールドはヘッダの他の3つのバイトからの値から訃算されたチェック値を含み、破損されたヘッダを検出できるようにしている。
ネットワーク管理センタ18はバンド幅デマンドフィールドを単一リターン周波数チャンネル内に送信される移動端末2から受け取り、これらのバンド幅デマンド、各コールの確約された最大のレートに従ってリターンチャンネルスロットを分配する。リターンチャンネル内のスロットの分配はリターン割り当てフィールドによって示される。
ネットワーク管理センタ18は、各コールに分配された確約及び最大ビットレートに従って課金情報をコンパイルすることができる。例えば課金レートは、最大ビットレートに比例した比較的少ない割増料金を有する確約ビットレートに比例している。このように、周波数チャンネルの総容量は、異なった移動ユーザ間にバンド幅リクエストに従って分けられ、より低い優先度のリアルタイムでないユーザにはチャンネルへのアクセスに対してより少なくチャージされる。
個々のコールにスロット分配を決定する場合、ネットワーク管理センタ18は、コールがリアルタイムコール(音声コール等)か否かを考慮する。このようなコールに対して、移動端末2へのそしてそこからの送信内の遅延が最小に保たれるべきである。故に、リアルタイムコールがフレーム内でマルチプルスロットを占めるところで、これらのスロットはできるだけフレームを通して均等に離間されて分配され、リアルタイムコールのどのデータも出会う最大の遅延を低減するようになっている。例えば、以下の表2は4つの異なった音声コールV1〜V4が4つの異なった移動端末2に対して確立されたスロット分配を示し、各コールVはフレームFR内の4つのスロットを占めており、表3は比較によって構成を示し、各コールVに分配されているスロットは一緒に集められている。
Claims (2)
- 複数のスポットビームを発生する衛星であって、各々が少なくとも1のスポットビーム送信チャンネルを運び、グローバルビームが実質的に前記複数のスポットビームを包囲しており、少なくとも一つのグローバルビーム受信チャンネルと少なくとも一つのグローバルビーム送信チャンネルとを運ぶ衛星を含む、衛星通信システムに通信端末を登録する方法であって、
前記スポットビーム送信チャンネルの一つにコールを受信するステップと、
前記コールの受信を終了するステップと、
前記一つのスポットビーム送信チャンネルが前記端末に受信可能か否かを実質的に決定するステップと、
前記一つのスポットビーム送信チャンネルが受信可能でない場合、登録メッセージをグローバルビーム受信チャンネルに送信するステップと、
スポットビームチャンネル分配信号を前記グローバルビーム送信チャンネルに受信するステップと、
前記スポットビームチャンネル分配信号に従って選択された更なる前記スポットビーム送信チャンネルを受信するステップと、
を備える方法。 - 少なくとも一つのスポットビーム送信チャンネル、及び複数のスポットビームを実質的に包囲するグローバルビームとを各々が運び、少なくとも一つのグローバル受信チャンネルと少なくとも一つのグローバルビーム送信チャンネルとを運ぶ複数のスポットビームを発生する衛星を含む衛星通信システムで使用するための衛星通信端末用の装置であって、
前記スポットビーム送信チャンネルの一つにコールを受信し、実質的に前記コールの受信を終了するための受信機と、
前記一つのスポットビーム送信チャンネルが前記端末に受信可能か否かを実質的に決定し、前記一つのスポットビーム送信チャンネルが受信可能でない場合、前記グローバルビーム受信チャンネルに登録メッセージを送信する手段と、
スポットビームチャンネル分配信号をグローバルビーム送信チャンネルに受信し、前記受信機を、更なる前記スポットビームチャンネル分配信号に従って選択された前記スポットビーム送信チャンネルを受信するように調整する手段と、
を備える装置。
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