JPH0198345A - データ多重化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば衛星通信用ＶＳＡＴ　（Ｖｅｒｙ　
ＳｍａｌｌＡｐｅｒｔｕｒｅ　Ｔｅｒａ＋１ｎａｌ　）
　　（超小型地球局）ネットワーク等に用いて好適なデ
ータ多重化装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、独立した音声回線とデータ回線を多重して
伝送するデータ通信システムにおいて、データパケット
に音声用制御情報すなわちシグナリング（呼制御）パケ
ットを多重してデータ回線を用いて伝送することにより
、データ容量の限られたチャンネルの有効利用を図るよ
うにしたものである。

〔従来の技術〕

夫々の独立した音声回線とデータ回線を多重して伝送を
行なうデータ伝送システムにおいて、データをパケット
化して伝送する場合があるが、これは一般にＣＣＩＴＴ
のＸシリーズ勧告の１つでパケット通信に関するｘ、２
５プロトコルに基づいている。

交換通信には大きくわけて２通りの方法があって、１つ
は電話のように交換網を経由してデータをたれ流しに送
る方法と、もう１つは蓄積交換といってデータをひとま
とまりにして送り、交換網は送られて来たデータを１度
蓄えてから相手に送り出す方法とがある。

パケット通信は後者の方式でデータをパケット（小包）
というまとまりにして送受信する。送り側は送りたいデ
ータを手順に従ってパケットにまとめて宛先をつけて送
り、交換網はその宛先をもとに相手に送り出す、この方
式だとデータ１つ１つに宛先がついているので１本の回
線に複数のやりとりを相乗りさせることができ、回線の
有効利用が可能で、電話のような方式ではこのようなこ
とはできない。

このユーザと網間の規格がｘ、２５プロトコルである。

ｘ、２５プロトコルはＯＳ　Ｉ　　（０ｐｅｒ　Ｓｙｓ
ｔｅｍｌｎＬｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　）　　（開放
形システム間相互接続）の第２層と第３層について規定
している。特に第２層のプロトコルはＬＡＰＨ（Ｌｉｎ
ｋ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｐｒｏｔｒｏｃｏｌ−Ｂａｌａｎｃ
ｅｄ）と呼ばれる。パケットは第３層で規定される。

ＬＡＰＢではユーザと網の間に通信路を設定し、実際に
データのやりとりを行なう。データ転送はフレームとい
うまとまりで行い、 ■　通信路を設定するフレーム ■　情報を転送するフレーム（ｌフレーム）■　ｌフレ
ームの転送を確認するフレーム■　通信路を切断するフ
レーム から成る。各フレームはＣＲＣを持ち、伝送エラーの検
出が可能でｌフレームの再生等を行なう。

第３層で規定されるパケットはｌフレームの情報として
転送され、１本の回線に複数のやりとりを相乗りさせる
とき「１本の回線」が第２層のＬＡＰＢにあたり、「複
数のやりとり」が第３層のパケットのやりとりに当る。

そして、第３層におけるデータのやりとりを一般に「呼
」と云う。この「呼」は次のようにして行われる（すな
わち下記の■〜■が上述の１フレーム■内で行われる）
。

■　通信したい相手のアドレスをつけて発呼パケットを
送る ■　「呼」がつながったら、データパケットで送る ■　データパケットの着信を確認するパケットを送り返
す ■　通信が終ったら開放パケットを送って「呼」を開放
する 「呼」が設定できると、網はその「呼」に管理番号をつ
ける。これは「呼」が開放されるまで有効で■〜■のパ
ケットはこの番号を宛先とする。

このようにして従来はデータ回線上における本来のデー
タはＬＡＰＢに基づいて送受が行われていた。

一方音声回線の接続シーケンス（発呼、ダイヤル等）を
表わすシグナリング（呼制御）を行うためには音声信号
とは別にそのシグナリングデータを送受信する必要があ
り、そのやりとりの方式としてシグナリング専用チャン
ネルを持つ方法や、シグナリングデータを音声チャンネ
ルに割り込ませる方法等があげられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、データ通信方式特に衛星通信用νＳＡＴシス
テムにおいては新たなチャンネルを持つことは特に子局
から親局への上り回線（アップリンク）ではデータ容量
が小さいので物理的に困難であり、音声チャンネルにシ
グナリングデータを乗せることはハードウェアが大きく
複雑になる上音声信号にシグナリングデータが混信する
等音声伝送上も問題があって実用的でない欠点があった
。

この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、データ回線
に電話音声用制御情頓としてのシグナリングデータを多
重してデータ容量の限られたチャンネルの有効利用を図
ることができるデータ多重化装置を提供するものである
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明による多重化装置は、データパケットに音声用
制御情報（シグナリングパケット）を多重してデータ回
線を用いて伝送するように構成する。

〔作用〕

データ回線にデータパケットと音声用制御情報としての
シグナリングパケットを多重して伝送することによりデ
ータ容量の限られたチャンネルの有効利用を図ることが
できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を、通信衛星に対して親局と
複数の子局の設けられた衛星通信用ＶＳＡＴシステムに
通用した場合を例にとり、第１図〜第５図に基づいて詳
しく説明する。

第１図は本実施例の回路構成を示すもので、子局の回路
構成の一例である。同図において、（１）は図示せずも
表示器、操作ボード等を有するターミナルであって、こ
のターミナル（１）からのデータはパケットエンコーダ
・デコーダ（２）に供給され、ここで衛星通信に通した
同期化されたパケットデータに変換される。パケットデ
ータはマルチプレクサ（３）に供給される。

（４）は電話器であって、この電話器（４１からの音声
信号は電話用コーデック（Ｃｏｄｅｒ　＆　Ｄｅｃｏｄ
ｅｒ　）　（５）でＡ／Ｄ＊換されマルチプレクサ（３
）に供給され、パケットデータと共に多重化され、直列
化される。

また、電話器（４）からの電話音声用制御情報すなわち
シグナリングデータはパケットエンコーダ・デコーダ（
２）に供給され、パケット化されてマルチプレクサ（３
）に供給され、パケットデータ、音声信号と共に多重化
され、直列化される。なお、電話機（４）からの音声信
号は子局と子局の間の連絡用であるので、必要に応じて
発生されるものである。また、マルチプレクサ（３）で
は同期信号や誤り訂正符号等必要な制御データが付加さ
れる。マルチプレクサ（３ンの出力側に得られる情報量
は例えば６４Ｋｂｐｓであり、そのうち３２Ｋｂｐｓは
電話の音声信号、１６にｂｐｓはパケットデータ（電話
音声用制御情報も含む）、８　Ｋｂｐｓは制御データが
夫々占め、残りの１３　Ｋｂｐｓは予備である。

マルチプレクサ（３）で直列化されたデータはたたみ込
み符号器（６）に供給され、ここで誤り訂正のためのた
たみ込み符号化を行なう、ここで、たたみ込み符号化の
符号化率はシステム全体のバランスによって定めるもの
とし、特に規定しない、たたみ込み符号化されたデータ
はＰＳＫ変調器（７）に供給され、そのデータで所定周
波数例えば１４０Ｍ）ｌｘの搬送波をＰＳＫ変調する。

ＰＳＫ変調器（７）の出力信号はアップコンバータ（８
）に供給され、ここで使用する通信衛星（図示せず）の
中継器の周波数例えば１４ＧＨｚに合わせてアップコン
バートされる。

アップコンバートされた信号は高電力増幅器（Ｈｉｇｈ
Ｐｏｗｅｒ＾−ｐｌｉｆｉｅｒ　）　（９）に供給され
て増幅され、分波器（ｌＯ）を介して小口径例えば約１
．２〜１．８ｍ程度のパラボラアンテナ（１１）に供給
され、これより通信ｗ！Ｉ星に向けて送信される。

このようにして通信衛星に送信された情報は通信衛星を
経由して親局に伝送され、更に親局より通信衛星を経由
して相手の子局へ伝送される。

また、相手の子局からの送信情報は通信衛星を経由して
親局に伝送され、更に親局より通信衛星を経由して元の
子局すなわち第１図の子局に伝送される。

すなわち送信情報が通信衛星を介して子局のパラボラア
ンテナ（１１）に受信されると、この受信情報は分波器
（ｌＯ）を介して低雑音場＠’ａ　（ＬｏｗＮｏｉｓｅ
　Ａａ＋ｐｌｉｆｉｅｒ　）　　（１２）に供給されて
増幅される。低雑音増＠器（１２）の出力信号はダウン
コンバータ（１３）に供給され、ここで次段のＰＳＫｉ
ｊｊｍ器（１４）の中心周波数に合わせて所定周波数例
えば１４０Ｍ）Ｉｚにダウンコンバートされる。ダウン
コンバータ（１３）からの出力信号はＰＳＫ復調器（１
４）に供給され、ここでＰＳＫ復調され、データが復調
される。ＰＳＫ復調されたデータは誤り訂正回路（１５
）に供給され、誤り訂正符号に基づいて誤り訂正を行な
う。

娯り訂正されたパケットデータはデマルチプレクサ（１
６）で分流されてパケットエンコーダ・デコーダ（２）
に供給され、ここで、本来のデータに関するデータパケ
ットか電話音声用制御情報としてのシグナリングパケッ
トかが判断され、データパケットであれば元の非同期の
データに復元され、ターミナル（１）に供給されてその
表示器（図示せず）で表示される。また、シグナリング
パケットであれば電話器（４）に供給され、必要な操作
がなされる。

また、デマルチプレクサ（１６）からの音響信号は電話
用コーデック（５）でＤ／Ａ変換されて電話器（４）に
供給され、これにより相手の子局からの連絡が伝達され
る。なお、ここでデータ回線とは実質的にパケットエン
コーダ・デコーダ（２）とマルチプレクサ（３）及びデ
マルチプレクサ（１６）の間の回線を云い、音声回線と
は実質的に電話用コーデック（５）とマルチプレクサ（
３）及びデマルチプレクサ（１Ｂ）の間の回線を云う。

さて、同時に双方向伝送可能な音声チャンネルとデータ
チャンネルを有する衛星通信用ＶＳＡＴシステムにおい
ては、音声回線交換用のシグナリング（呼制御）データ
を必要とするが、音声チャンネルは音声帯域の信号をそ
のままディジタル化して送信するので、ここに別のデー
タを多重化することはそのままでは無理である。

しかし、データチャンネルではデータをソフトウェアで
処理し、パケット化して送信するので一般のパケットシ
ーケンスの合間にソフトウェアにより同一回線上に音声
回線交換用のシグナリングデータを埋め込んで伝送する
方法がとれる。

そこで本実施例では上述の如く音声回線交換用のシグナ
リングデータ（音声用制御情報）をパケットエンコーダ
・デコーダ（２）に供給し、ここで実質的にシグナリン
グデータを処理して電話器（４）又は相手局の電話器に
連絡するようにしている。

第２図はパケットエンコーダ・デコーダ（２）の具体的
な回路構成の一例を示すもので、同図において、（２１
）はパケット送受信回路、（２２）はデータパケット処
理回路、（２３）はシグナリングパケット処理回路であ
る。パケット送受信回路（２１）と処理回路（２２）及
び（２３）とは相互接続されている。また、パケット送
受信回路（２１）はマルチプレクサ（３）及びデマルチ
プレクサ（１６）と接続され、データパケット処理回路
（２２）はターミナル（１）（第１図）と相互接続され
、シグナリングパケット処理回路（２３）は電話器（４
）と相互接続されている。

パケット送受信回路（２１）は一般データとシグナリン
グデータの区別をパケットヘッダに含まれる第１オクテ
ツトの値により区別する。すなわち各パケットの構造は
例えば第３図のようになされており、第３図Ａが一般デ
ータ用のデータパケット、第３図Ｂがシグナリングデー
タ用のシグナリングパケットである。そして、一般デー
タかシグナリングデータかの区別は第１オクテツトの値
で行ない、例えば第１オクテツトの値がＸＸ０ＩＸＸＸ
Ｘのときはデータパケット、００００１０００のときは
シグナリングパケットと判断する。なお、データパケッ
ト内のＸはパケットの種類、呼の状態により０又は１を
とる。

パケット処理回路（２１）は受信したパケットがデータ
パケットであればこれをデータパケット処理回路（２２
）に供給する。データパケット処理回路（２２）はデー
タパケットの第２オクテツトの値と第３オクテツトのパ
ケットタイプ、付加情報を合わせて検討し、ｘ、２５の
第３Ｎのプロトコルに従って処理する。なお、第２オク
テツトの値すなわち呼制御番号のＬＣＮ　（論理チャン
ネル番号）。

ＣＲＮ　（コールリファレンス番号）は同じ働きのため
に使用されるもので、呼の成立状態に応じて番号が変化
し、局と局の接続状態を表わす。

パケット処理回路（２１）は受信したパケットがシグナ
リングパケットであればこれをシグナリングパケット処
理回路（２３）に供給し、ここで、例えば第４図に示す
ような呼制御シーケンスを行なう、第４図は子局Ａから
親局を介して子局Ｂに電話する場合の単純な呼制御シー
ケンスを示すもので、同図において、ＣＡＬＬは子局Ａ
で電話器をとって最初に親局に知らせる発信音を表わし
、ＤＩＡＬは親局より子局Ａに電話してもよいことを表
わし、ＤＳＴＡＲはダイヤルの開始を表わし、５ＥＴＵ
Ｐはダイヤルをし終って呼設定中であることを表わし、
＾Ｌｌ！Ｒは子局Ａより子局Ｂへの電話が届いたことを
折り返し子局Ａに知らせることを表わし、Ｃ０ＮＮは子
局Ｂで電話器をとったことを子局Ａに知らせることを表
わし、Ｃ０ＮＮＡはＣ０ＭＭがあったことを親局より子
局Ｂに知らせることを表わし、ＤＩＳＣは切断すること
を表わし、ＲＥＬは開放を表わし、）ＩＥＬｃは切断が
完了したことを表わす。

例えばパケットエンコーダ・デコーダ（２）が子局Ａの
ものであれば、フックオフ、フッタオン及びダイヤル中
であることを表わすシグナリングデータが電話器（４）
よりシグナリングパケット処理回路（２３）に供給され
パケット化される。そして、子局Ａの端末Ａと親局交換
機のＡ側との間でＣＡＬＬ。

ＤＩＡＬ等を含むシグナリングパケットの送受も行われ
る。

またパケットエンコーダ（２）が子局Ｂのものであれば
、リングオン、リングオフであることを表わすシグナリ
ングデータがシグナリングパケット処理回路（２３）よ
り電話器（４）に供給されると共にフツクオフ、フック
オンであることを表わすシグナリングデータがシグナリ
ングパケット処理回路（２３）に供給されてパケット化
される。そして子局Ｂの端末Ｂと親局交換機のＢ側との
間でＳｌ！ＴＯＰ。

＾ＬＥＲ等を含むシグナリングパケットの送受も行われ
る。

第５図はシグナリングパケットのフォーマットを示すも
ので、第５図Ａに示すように、パケット名としては例え
ば第４図の呼制御シーケンスで使用されたＣＡＬＬ、　
ＤＩＡＬ−−−−Ｒ１！ＬＣノ他ニ５ＴＡＴＩＩＳがあ
り、この５ＴＡＴＵＳは回線がどんな状態をあるかを表
わす。

データパケットかシグナリングパケットかを判断するプ
ロトコルディスクリミネータにはこの場合シグナリング
パケットであるので全て０８すなわち００００１０００
が入る。また、呼制御番号は任意でよいのでここでは記
載してないが、親局の交換機がＯから順に割り付ける。

パケットタイプはＣＡＬＬ。

ＤＩＡＬ、　ＤＳＴＡＲは共に７Ｂであるがその他は夫
々異なり！！８５図に示すように対応するものが付され
ている。

情報フィールドは第３図Ｂのシグナリングパケットの付
加情報の所に含まれ、ＣＡＬＬのパケットの場合情報フ
ィールドには「発呼」が挿入され、この「発呼」は第５
図Ｂに示すように識別子２Ｃ，情報長０１及び情報エレ
メント０１から成り、結局ＣＡＬＬのパケットは全部で
６バイトから成る。また、旧ＡＬのパケットの場合情報
フィールドには１ダイヤル可」が挿入され、この「ダイ
ヤル可」は第５図Ｂに示すように識別子２８．情報長Ｏ
１及び情報エレメント０２から成り、結局Ｄ１＾Ｌのパ
ケットも全部で６バイトから成る。また、ＤＳＴＡ）ｌ
のパケットの場合情報フィールドには「ダイヤル開始」
が挿入され、この「ダイヤル開始」は第５図Ｂに示すよ
うに識別子２Ｇ、情仰長０１及び情報エレメントｏ３が
ら成り、結局ＤＳＴＡ）ｌのパケットも全部で６バイト
から成る。また、Ｓｌ！ＴＵＰのパケットの場合情報フ
ィールドには「着アドレス」　「発アドレス」が挿入さ
れ、この「着アドレス」は第５図Ｂに示すように識別子
７０．情報長０５及び情報エレメント８０゜輩＾１〜Ｒ
Ａ４から成り、また「発アドレス」は第５図Ｂに示すよ
うに識別子６Ｃ，情報長０５及び情報エレメント８０．
　ＴＡＩ〜ＴＡ４から成り、結局Ｓｌ！ＴＵＰのパケッ
トは全部で１７バイトから成る。なお、ＲＡ。

ＴＡは０〜９を表わし、ＲＡＩ−Ｒ＾４．ＴＡ１〜Ｔ＾
４は４桁の電話番号を示している。

＾Ｌｆ！Ｒ−ＲＥＬＣのパケットの情報フィールドには
何も情報は付加されず、５ＴＡＴＵＳのパケットの情報
フィールドに「呼状態」が挿入される。この「呼状態」
は第５図Ｂに示すように識別子１４．情報長Ｏ１及び情
報エレメントＣＳＮから成り、結局５ＴＡＴｔｌＳのパ
ケットは全部で６バイトから成る。なお、Ｃ５Ｎは呼状
態番号で０＾のとき通信中を表わし、他は未定義である
。

このように本実施例ではシグナリングデータの伝送に別
のチャンネルを設ける必要がないので回線の有効利用が
可能である。また、実質的にソフトウェア上の多重化で
あるので、ハードウェアの変更が不要である。また、音
声回線制御をプロトコルとして更に拡張することが容易
である。

なお、上述の実施例でこの発明を衛星通信用νＳＡＴシ
ステムに通用した場合に付いて説明したが、有線の通信
システムにも同様に通用可能である。

〔発明の効果〕

上述の如くこの発明によれば、通審のデータパケットに
電話音声用制御情報を多重してデータ回線を用いて伝送
するようにしたので、通信回線に電話音声用制御情報の
ための新たなチャンネルを設けずにすみ、シグナリング
がそれ程繁雑でないことから回線を圧迫せずに伝送する
ことが可能になり、データ容量の限られたチャンネルを
有効に利用できる。また、回線制御を拡張することが容
易で、より高度な回線サービスを付加できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、ｊ８２
図はこの発明の要部の一例を示す回路構成図、第３図〜
！８５図はこの発明の動作説明に供するための図である
。 （２）はパケットエンコーダ・デコーダ、（３）はマル
チプレクサ、（２１）はパケット送受信回路、（２２）
はデータパケット処理回路、（２３）はシグナリングパ
ケット処理回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. データパケットに音声用制御情報を多重してデータ回線
   を用いて伝送するようにしたことを特徴とするデータ多
   重化装置。