JP5721482B2 - 衛星通信方法、子局及び親局、衛星通信システム - Google Patents
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Description
衛星通信は、広域性かつ公共性の観点から、また遠隔無線通信の特殊性に基づく通信の確立性の追求により、地上における有線通信とは異なる技術発展の経緯を有するものであった。
まず、子局2に接続されたIP通信端末がDNS要求のメッセージを発し、このメッセージを子局2の衛星GW装置によりCSC回線で送信できる制御信号に変換し、親局1に送信する。親局1は受信した制御信号からメッセージを再生し、DNSサーバ装置により名前解決要求のメッセージを検索して回答を作成し、回線制御装置でDNS回答の制御信号に変換し、子局2に送信する。子局2はIP通信端末からのIPデータを相手IP通信端末に送信するための回線接続要求を親局1に発し、親局1はこの回線接続要求に基づいて子局2と相手子局2との間に通信回線を割当て、通信回線を接続する。子局2はこの割当てられた通信回線により、IPデータを相手子局2のIP通信端末に送信する。
Sプロトコルによる名前解決の応答をトリガとして予め子局間のDAMA方式による回線接続を行うことにより通信時間を短縮するようにした衛星通信方法、子局及び親局、衛星通信システムを得ることを目的とするものである。
W装置により生成した制御信号を制御回線により親局へ送信し、名前解決要求メッセージに対する回答に基づき親局によって割り当てられた通信回線により、第1のIP通信端末からのIPデータを相手子局に接続された第2のIP通信端末に送信する衛星通信装置を備えているから、制御回線によりIP通信端末の名前解決を目的とするメッセージの処理を行うことができ、またIPデータ通信の開始前に子局間のIPデータ通信回線を割り当てることができから、IP通信端末間の通信開始に掛かる時間が短くなる。
以下、この発明の実施の形態1における衛星通信方法および衛星通信システム(子局及び親局)を図1乃至図7により説明する。
図1はこの発明の衛星通信方法を実現するためのシステム構成を示す構成図である。図1において、衛星通信システムは、地上に固定配置された制御局としての親局1、同じく地上の互いに異なる地点に配置された複数の地球局となる子局2、子局2間または子局2と親局1の間で通信を行なうための中継器が設けられ天空に配置される通信衛星3で構成される。
これらの割り当て制御するのが制御回線(CSC回線)4、5であり、また子局2が相手子局と通信するのが通信回線6である。
この上りCSC回線4により、子局2から通信回線6の割り当てを要求する回線割当要求信号を親局1へ送信し、親局1において子局間の通信回線6を割り当てる。割り当てられた通信回線6の回線情報は、下りCSC回線5により回線割当応答信号として親局1から子局2および通信相手となる他の子局2へ送信される。この回線割当応答信号を受信した子局2と相手子局2との間で通信衛星3を介した通信回線6により通信が行われる。この通信回線6は親局1と子局2との間の通信においても回線割り当てされるものである。
図3に示す親局1は、通信衛星3との間で無線波の送受信、変復調及び信号処理を行う親局衛星通信装置7、DAMA回線制御及びDNS処理を行う回線制御装置8、DNSサーバ装置9で構成される。
回線制御装置8は、DAMA方式の回線制御を行うDAMA回線制御部13、DNSメッセージに基づく処理を行うDNSメッセージ処理部14を備え、DAMA回線制御部13は上りCSC回線4により子局2から受信する制御信号による制御処理、及び下りCSC回線5により子局2へ送信する制御信号の処理を行う。DNSメッセージ処理部14は子局2からの制御信号がDNSメッセージである場合に、DNSサーバ装置9に送信してDNSメッセージに基づく処理を行うもので、子局2からの制御信号を元のDNSメッセージに再生し、また回答メッセージに基づきCSC回線により送信する制御信号を生成するメッセージ処理手段として機能する。
間で主としてデータ通信を行うための装置である。このIP通信端末15はインターネットプロトコルに従うパケット通信が行える装置である。また、子局2はインタフェース装置16(以下、I/F16と記載する。)を介して、外部の他ネットワーク18とも接続され、この接続には、一般にプロキシサーバ17を経由する。
衛星通信装置19は、送受信機21、CSC回線変復調部22、通信回線変復調部23、信号処理部24および制御部25を備え、送受信機21は通信衛星3との間で電波の送受信を行うものであり、信号の周波数変換や増幅等を行う。CSC回線変復調部22は送受信する制御信号を変復調するものであり、PSK(位相シフト変復調)等の各種変復調方式に基づき、制御信号を変復調する。通信回線変復調部23は送受信する通信信号を変復調するものであり、PSK(位相シフト変復調)等の各種変復調方式に基づき、通信信号を変復調する。信号処理部24は送信信号のフレーム処理及び誤り訂正符号処理、受信信号の誤り訂正処理及びフレーム処理を行うものである。制御部25はCSC回線変復調部22により受信した回線割当応答信号に基づき通信回線変復調部23の送受信周波数や帯域の制御を行うものである。
その場合、図3に示すDNSサーバ装置9は、その代替されるプロトコルの実行に用いられるサーバ装置でよく、また親局1内のDNSメッセージ処理部14及び子局2内のDNS処理部27はそれぞれ、代替されるプロトコルにおいて、DNSメッセージ処理部14及びDNS処理部27と同様な処理を行うものとすればよい。
5間での通信衛星3を介したデータ通信を行う場合の動作を説明する。
子局2の伝送制御部26はIP通信端末15からの伝送データをバッファリングしながら信号処理部24へ伝送しており、伝送制御部26と信号処理部24へ伝送できる伝送データ量は、衛星通信装置19に割り当てられた通信回線の帯域幅に依存する。子局2は相手子局2とのデータ通信が必要になると、親局1に対して回線割当要求信号を上りCSC回線4により送信する。この回線割当要求信号は相手子局を特定する情報を含むものであり、伝送制御部26にて生成され、信号処理部24で信号処理されてCSC回線変復調部22により変調され、送受信機21により送信される。
このような通信回線6の再割り当てによって、システム専用帯域の柔軟な運用が行えるものである。なお、親局1が子局2との間で通信を開始する場合の回線割当は、直接親局1のDAMA回線制御部13で行い、回線割当応答信号を相手子局2へ下りCSC回線5により送信すればよい。
図4は名前解決要求メッセージに対する処理を表す処理シーケンス図である。ステップS1によりIP通信端末15の操作者が相手IP通信端末の接続サーバ名を入力するなどして相手先を指定すると、IP通信端末15にて名前解決要求メッセージが生成され、ステップS2により名前解決要求メッセージが衛星GW装置20内の伝送制御部26へ送信される。この段階での名前解決要求メッセージは、相手IP通信端末15のIPアドレスは不明である。相手IP通信端末15のIPアドレスは、例えば、親局1内のDNSサーバ装置9などに設定されている。
CSC回線変復調部11で復調および信号処理部12で信号処理して、ステップS4により、回線制御装置8へ出力する。回線制御装置8内のDNSメッセージ処理部14は名前解決要求制御信号に基づき、相手IP通信端末15のドメイン名を含む名前解決要求メッセージを再生し、ステップS5によりDNSサーバ装置9へ出力する。DNSサーバ装置9は名前解決要求メッセージを受けて、相手IP通信端末15のドメイン名に対応するIPアドレス、その相手子局2が接続されている子局番号を検索する。DNSサーバ装置9は、相手IP通信端末15のIPアドレス、子局番号を含む名前解決要求の回答である応答メッセージを生成する。この名前解決要求の回答(応答メッセージ)のフォーマットは、図6(a)に示すように、名前解決要求メッセージの「回答」部に、相手IP通信端末15のIPアドレス、子局番号などが記述されたものとなる。DNSサーバ装置9は名前解決要求の回答(応答メッセージ)を、ステップS6により回線制御装置8内のDNSメッセージ処理部14へ出力する。
また、DNSメッセージ処理部14は、名前解決要求の回答(名前解決要求処理の完了)に基づきDAMA回線制御部13へ発呼元の子局2と相手子局2との間の通信回線の割当を要求し、DAMA回線制御部13は発呼元の子局2向けの制御信号として、DAMA回線制御部13により割り当てられた通信回線の回線情報を名前解決要求の回答制御信号に付加する。DNSメッセージ処理部14により生成された名前解決要求の回答制御信号およびDAMA回線制御部13により付加された回線割当制御信号は、ステップS7により親局衛星通信装置7へ出力する。
発呼元の子局2では、衛星通信装置19により下りCSC回線5により回線割当制御信号が付加された名前解決要求の回答制御信号を受信し、衛星GW装置20により、回線割当制御信号が付加された名前解決要求の回答制御信号から相手IP通信端末15のIPアドレスを読出し、図6(a)に示すDNSプロトコルによる回線割当制御信号が付加された名前解決要求の回答メッセージを復元する。衛星GW装置20は、ステップS9において、回線割当制御信号が付加された名前解決要求の回答メッセージを相手IP通信端末15へ送信する。
図7において、回線制御装置8は、親局衛星通信装置7からの信号を送受信するCSCモデム81、CSC信号処理部82、DAMA回線制御部13、DNSメッセージ処理部14からなっている。
DNSメッセージ処理部14はDNS回答メッセージから相手子局のIPアドレスを取得すると共に、DNS回答メッセージをDNS回答制御信号に変換し、回線制御装置8内の内部メッセージとしてDNS回答と相手子局のIPアドレスを、ステップS16においてDAMA回線制御部13に送る。
DAMA回線制御部13は、回線制御装置8内の内部メッセージとして、発信元の子局2に対しては子局向け回線割当て情報が付加された(DNS)回答の制御信号をステップS17においてCSC信号処理部82に送信し、相手子局2に対しては相手子局向け回線割当て情報のみの制御信号をステップS18においてCSC信号処理部82に送信する。なお、ステップS17とステップS18は同じタイミングである。
(手順1)子局2に接続されたIP通信端末15が発するDNSプロトコルに従う名前解決要求メッセージを、子局2の衛星GW装置20において、DAMA方式のCSC回線用
の名前解決要求制御信号に変換し、上りCSC回線4により親局1へ送信する。
(手順2)親局1の回線制御装置において、名前解決要求制御信号からDNSプロトコルに従う名前解決要求メッセージを再生し、相手IP通信端末15のIPアドレスをDNSサーバ装置9に問い合せる。
(手順3)DNSサーバ装置9からの応答メッセージに基づき、親局1の回線制御装置8は、相手子局を特定したDAMA方式による名前解決要求の回答制御信号及び回線割当制御信号を生成し、回線割当制御信号を付加した名前解決要求の回答制御信号を発呼元の子局2へ下りCSC回線5により送信し、相手子局2へは回線割当制御信号を下りCSC回線5により送信する。
この処理により、衛星回線上では通信回線6を割り当てることなくCSC回線4、5により名前解決要求(またはその回答)メッセージの受け渡しをすることができ、通信回線6がDNSメッセージの生起の度ごとに回線割り当てされることを抑制することができる。
また、DNS応答メッセージに基づき、親局1の回線制御装置8で割当てられた通信回線の割当制御信号は、名前解決要求の回答制御信号と同時に受信できるから、子局2と相手子局のIP通信端末間の通信開始に掛かる時間を短くすることができる。この発明によるIP通信端末間の通信開始に掛かる時間は約5秒となり、従来の半分に短縮できた。
また、親局1に接続されているDNSサーバ装置9からの名前解決要求に対する回答メッセージにより親局1はDNS処理が完了したことを検知し、子局2間での通信回線を割り当てるので、回線割当のための子局と親局間の回線割当処理を経ることなく、IPデータ通信の開始前に子局間のIPデータ通信を割り当てることができる。
なお、以上はIPデータ通信を行なうためのプロトコルがDNSである場合を説明したが、他のIPデータ通信用プロトコルについても同様である。
次にこの発明の実施の形態2における衛星通信方法、子局及び親局、衛星通信システムを説明する。
実施の形態1の発明は、IP通信端末15によるIP通信のための各種処理信号を送受信する制御回線としてCSC回線を用いていたが、実施の形態2の発明は、実施の形態1の上りCSC回線4及び下りCSC回線5の代わりに、CSC回線及び通信回線とは別に設けた子局2および親局1間の上り及び下り制御回線(図2には図示しないが、上りCSC回線4及び下りCSC回線5に相当する。)を設け、この制御回線によりIPデータ通信のための各種信号処理を行なうようにしたものである。
上記の名前解決要求メッセージに対する名前解決要求制御信号及び応答信号をこの制御回線により子局2と親局1との間で送受信することにより、CSC回線および通信回線においてIP通信端末の接続処理が大量に発生しDAMAの回線制御機能が損なわれて通信効率が低下することを防止することができる。
3:通信衛星 4:上りCSC回線
5:下りCSC回線 6:通信回線
7:親局衛星通信装置 8:回線制御装置
9:DNSサーバ装置(検索手段) 13:DAMA回線制御部
14:DNSメッセージ処理部 15:IP通信端末
19:衛星通信装置 20:衛星GW装置
26:伝送制御部(判別手段) 27:DNS処理部(メッセージ処理手段)。
Claims (12)
- 衛星を経由する制御回線により子局から親局に回線割り当てを要求し、上記親局により上記子局に対して通信回線を割り当て、子局間の衛星通信を行う回線割当型の衛星通信方法において、
上記子局に接続された第1のIP通信端末からの、上記第1のIP通信端末がデータ通信を行う第2のIP通信端末のIPアドレスを要求する名前解決要求メッセージを受信した上記子局は、上記名前解決要求メッセージを上記制御回線で送信する信号フォーマットに変換した第1の制御信号を上記制御回線により上記親局に送信し、
上記第1の制御信号を受信した上記親局は、上記第2のIP通信端末のIPアドレスと上記第2のIP通信端末が接続された子局である相手子局とを特定し、上記子局と上記相手子局との間の通信回線を割り当て、上記IPアドレスと上記相手子局と上記通信回線の回線情報とを含む第2の制御信号を上記制御回線により上記子局に送信し、
上記子局は上記第2の制御信号を受信して、上記第2の制御信号に含まれる上記回線情報により特定される上記通信回線により、上記相手子局に上記第1のIP通信端末からのデータを送信することを特徴とする衛星通信方法。 - 衛星を経由する制御回線により親局に回線割り当てを要求し、上記親局により割り当てられた通信回線により、子局間の衛星通信を行う子局であって、
上記子局に接続された第1のIP通信端末からの、上記第1のIP通信端末がデータ通信を行う第2のIP通信端末のIPアドレスを要求する名前解決要求メッセージを、上記制御回線で送信する信号フォーマットに変換した第1の制御信号を生成する衛星GW装置と、
この衛星GW装置により生成した上記第1の制御信号を上記制御回線により上記親局へ送信し、上記第1の制御信号に対して上記親局から送信される、上記第2のIP通信端末のIPアドレスと上記第2のIP通信端末が接続された子局である相手子局と上記相手子局との間の通信に割当てられた上記通信回線の回線情報とを含む第2の制御信号を受信し、上記第1のIP通信端末からのIPデータを、上記第2の制御信号に含まれる上記回線情報により特定される上記通信回線により上記相手子局に送信する衛星通信装置とを備えたことを特徴とする子局。 - 衛星を経由する制御回線による子局からの回線割り当ての要求に対し、上記子局に対して通信回線を割り当てる親局であって、
上記子局に接続された第1のIP通信端末がデータ通信を行う第2のIP通信端末のIPアドレスを要求する名前解決要求メッセージを上記制御回線で送信する信号フォーマットに変換した第1の制御信号を上記制御回線により上記子局から受信し、上記第1の制御信号に回答する第2の制御信号を上記制御回線により上記子局に送信する親局衛星通信装置と、
上記第1の制御信号により要求された上記第2のIP通信端末のIPアドレスと、上記第2のIP通信端末が接続された子局である相手子局とを特定する名前解決サーバ装置と、
上記子局と上記相手子局との間の上記通信回線を割り当て、上記IPアドレスと上記相手子局と上記通信回線の回線情報とを含む、上記親局衛星通信装置が送信する上記第2の制御信号を生成する回線制御装置とを備えたことを特徴とする親局。 - 衛星を経由する制御回線により子局から親局に回線割り当てを要求し、上記親局により上記子局に対して通信回線を割り当て、子局間の衛星通信を行う回線割当型の衛星通信システムにおいて、
上記子局は、上記子局に接続された第1のIP通信端末からの、上記第1のIP通信端末がデータ通信を行う第2のIP通信端末のIPアドレスを要求する名前解決要求メッセージを、上記制御回線で送信する信号フォーマットに変換した第1の制御信号を生成する衛星GW装置と、
この衛星GW装置により生成した上記第1の制御信号を上記制御回線により上記親局へ送信し、上記第1のIP通信端末からのIPデータを、上記第1の制御信号に対して上記親局から送信される、第2の制御信号に回線情報が示された通信回線により上記第2のIP通信端末が接続された子局である相手子局に送信する衛星通信装置とを備え、
上記親局は、上記第1の制御信号を上記制御回線により上記子局から受信し、上記第2の制御信号を上記制御回線により上記子局に送信する親局衛星通信装置と、
上記第1の制御信号により要求される上記第2のIP通信端末のIPアドレスと上記相手子局とを特定する名前解決サーバ装置と、
上記子局と上記相手子局との間の上記通信回線を割り当て、上記親局衛星通信装置が送信する、上記IPアドレスと上記相手子局と上記通信回線の回線情報とを含む上記第2の制御信号を生成する回線制御装置とを備えた衛星通信システム。 - 上記制御回線は、CSC回線により構成したことを特徴とする請求項1に記載の衛星通信方法。
- 上記制御回線は、上記通信回線及びCSC回線とは別に設けた制御回線により構成したことを特徴とする請求項1に記載の衛星通信方法。
- 上記制御回線は、CSC回線により構成したことを特徴とする請求項2に記載の子局。
- 上記制御回線は、上記通信回線及びCSC回線とは別に設けた制御回線により構成したことを特徴とする請求項2に記載の子局。
- 上記制御回線は、CSC回線により構成したことを特徴とする請求項3に記載の親局。
- 上記制御回線は、上記通信回線及びCSC回線とは別に設けた制御回線により構成したことを特徴とする請求項3に記載の親局。
- 上記制御回線は、CSC回線により構成したことを特徴とする請求項4に記載の衛星通信システム。
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