JPH0362330B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は衛星を介した一局（中心局）対多数局
（周辺局）間の通信を共通のチヤネルにより行な
う多元接続の衛星通信方式に係り、特に周辺局か
ら中心局へのアクセス方式の改良に関する。

（従来の技術） 衛星を介した中心局対周辺局間の通信を共通の
チヤネルにより行なう多元接続の衛星通信方式に
おいては、周辺局から中心局へアクセスする方式
として、周辺局が任意の時に送信するいわゆるラ
ンダムアクセス方式と予約したタイムスロツトで
送信する予約方式とが採用されている。

ランダムアクセス方式は、各周辺局間のスケジ
ユーリングを行わず、各周辺局はデータが発生し
た時に他の周辺局と共有する回線に自由にデータ
を送出し、衝突によりデータの一部または全部が
失われた場合にはデータを再送する方式が本来で
あるが、これだとデータの衝突確率が高いので、
第４図に示すスロツト付アロハ方式がランダムア
クセス方式として採用されている。

第４図において、符号Ｓはタイムスロツトであ
り、このタイムスロツトＳは通信チヤネルの時間
軸を一パケツト長に相当する一定時間単位に分割
したものである。各周辺局では、例えば局１、同
２、同３がデータ発生を受けて、送信パケツトが
このタイムスロツトＳに入るように同期をとつて
から送信する。ところが、どのタイムスロツトＳ
へ入れるかは周辺局が独自に決めるため、局１と
局２の送信パケツトＡ、同Ｂのように、他局パケ
ツトと同一タイムスロツトに入ると衝突し紛失す
ることがある。この衝突が発生すると各周辺局で
は、中心局から受信応答（ACK）がないので、
該当局１、同２が衝突によるデータ消失を知り、
局１と局２は夫々任意時間経過後に送信パケツト
A′、同B′を再送する。一方、予約方式は各周辺
局間のスケジユーリングを行なう方法であり、第
５図にこの予約方式の一例を示す。

第５図において、周辺局は、自局に接続された
端末又は地上回線からのデータを受信し終ると、
中心局に対し予約パケツト送信を行ない、そのデ
ータ全部を回線に送出するのに必要なスロツト数
を予約する。中心局は、各局からの予約をスケジ
ユーリングして予約要求のあつた周辺局にスロツ
ト割当て送信を行ない、割り当てスロツトを知ら
せると同時に、他の周辺局には、そのスロツトに
データを送信しないように指示する。

その結果、スロツト予約をした周辺局は割り当
てられたスロツトでデータ１、データ２、データ
３を送信できることになる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、スロツト付アロハ方式は、スケジユ
ーリングのための時間が不要なため、衝突を受け
なかつた場合、データの遅延時間を小さく出来
る。

しかし、トラヒツクが増加すると衝突によるデ
ータの再送が増加し、これが更にトラヒツクの増
加をひき起こし、遂には再送データのみになつて
しまう不安定な状態になる危険性がある。

一方、予約方式はデータを送出する前に、予約
のために周辺局から中心局へスロツト長予約を
し、中心局から周辺局へスロツト割り当てをする
ことが必要なため、データの遅延時間が大きくな
るが、中心局で各周辺局のスケジユーリングを行
なうため、データの衝突はなく回線を効率良く利
用出来る利点がある。そこで、データの伝送効率
と回線の利用効率を向上させるために、両方式を
併用することが考えられる。即ち、周辺局が１ス
ロツト長以上の長データを回線に送出する場合に
は、他の周辺局からのデータと衝突する確率が高
くなるため、予約方式によつてデータを送出す
る。

また、周辺局が１スロツト分の短データを回線
に送出する場合は、他の局に予約されていないス
ロツトにスロツト付アロハ方式でデータを送出す
るのである。このように、ランダムアクセス方式
（スロツト付アロハ方式）と予約方式を併用する
併用方式では、データ長に応じてランダムアクセ
ス方式にするか予約方式にするかを判断するの
で、全てのデータをランダムアクセス方式で送信
する場合と比較すると、長データの送信はデータ
の衝突なく連続送信でき、伝送効率が向上する。

しかし、１スロツト以下の短データが増加した
場合には、データ衝突が増え再送データの増加を
惹き起し、通信システムが不安定になる恐れがあ
るという問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、そ
の目的は１スロツト以下の短データが増加した場
合でも安定的な通信が行なえる衛星通信方式を提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の衛星通信方
式は次の如き構成を有する。

即ち、本発明の衛星通信方式は、中心局と複数
の周辺局とから構成され、衛星を介した共通のチ
ヤネルにより前記複数の周辺局が前記中心局へア
クセスする方式として、周辺局は自局送信データ
のデータ長が１タイムスロツト以内の短データで
あるのか、あるいは２タイムスロツト以上に亙る
長データであるのかを判定し、送信タイムスロツ
トの予約に基づき名データの送信を行なう予約方
式と、予約済でないタイムスロツトで短データの
送信を行なうランダムアクセス方式とを併用する
衛星通信方式であつて；前記周辺局は、送信する
べき短データの量を検出し、該短データの量が所
定値以上の時には短データの送信方式をランダム
アクセス方式から予約方式へ切り換える切換制御
手段を備えることを特徴とする。

（作用） 次に、上記構成を有する本発明の衛星通信方式
の作用を説明する。

周辺局が中心局へアクセスする場合には、周辺
局は自局送信データのデータ長を判定し、２タイ
ムスロツト以上に亙る長データは必要数の送信タ
イムスロツトの予約を行なう予約方式で送信し、
１タイムスロツト以内の短データは予約済でない
タイムスロツト中の任意のタイムスロツトを選択
するランダムアクセス方式で送信している。

この場合、自局送信データが発生すると、その
送信データは長データであれ短データであれ一度
送信バツフアへ送信すべきデータとして格納し、
この送信バツフアから順次送信することになる。

このとき、長データは予約方式で送信するので
伝送遅延等の問題は生じない。しかし、短データ
はランダムアクセス方式で送信するので、他周辺
局の送信に係るランダムアクセスデータと衝突す
る可能性があり、送信すべき短データの量が多い
場合には伝送遅延が増大する。また、衝突が生ず
る各周辺局は再送を行うが成功しなければその短
データは送信すべきデータとして再送バツフアに
残し、再試行することになるので、再送バツフア
のデータ量が多い場合には伝送遅延の問題に加え
て、通信チヤネルのトラヒツク量を増大させる不
都合を生ずる。

そこで、各周辺局では、切換制御手段が、送信
バツフアの短データ量または再送バツフアの短デ
ータ量若しくは送信バツフアの短データと再送バ
ツフアの短データとを加算したデータ量を検出
し、該短データの量が所定値以上の時には短デー
タの送信方式をランダムアクセス方式から予約方
式へ切り換えることを行なう。

その結果、短データの量が多くても再送データ
の減少が図れ、通信システムが不安定になること
を避けることが出来、一種の輻奏制御を行うこと
ができる効果がある。

（実施例） 以下、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明を実施する衛星通信方式の全体
構成を示す。本発明に係る衛星通信方式は、中心
局Ｃと複数の周辺局Ｒ（，，，…）とから
構成され、衛星Ｓを介した共通のチヤネルにより
複数の周辺局Ｒが中心局Ｃへアクセスする方式と
して、送信タイムスロツトの予約を行なう予約方
式と予約済でないタイムスロツトを利用するラン
ダムアクセス方式とを併用するものであり、中心
局Ｃおよび周辺局Ｒは第２図および第２図に示す
如く構成される。

第２図において、中心局Ｃは、衛星Ｓとの電波
授受を行なう送受信装置１と、送信タイミングお
よび受信タイミングにおける所定数のタイムスロ
ツトからなるフレームの区切りを示すタイミング
信号を生成するタイミング信号生成部２と、送受
信装置１を介して入力された前記タイムスロツト
に挿入された周辺局Ｒの送信データ（予約パケツ
トを含む）の受信処理を行なう受信部３と、受信
部３の出力を受けてこれを受信データとしての利
用に供するためのバツフアリングを行なう受信デ
ータバツフア４と、前記受信部３の出力を受けて
受信応答信号（ACKまたはNAK）を生成すると
ともに、該データが予約パケツトか否かを判定
し、予約パケツトであれば要求する所要数タイム
スロツトを割り当てる割当信号を生成し、併せて
前記判定結果に基づき１フレーム内のいずれのタ
イムスロツトが前記予約付であるかを示す予約情
報信号を生成する制御信号生成部５と、送信デー
タのバツフアリングを行なう送信データバツフア
６と、送信データバツフア６、タイミング信号生
成部２および制御信号生成部５の各出力を受けて
これらを時分割多重化する多重部７と、多重部７
の出力を受けてこれを送受信装置１を介して放送
モードで各周辺局に送信する送信部８とを基本的
に備える。第３図において、周辺局Ｒは、衛星Ｓ
との電波授受を行なう送受信装置１１と、送受信
装置１１を介して入力される中心局Ｃの送信デー
タを受けて該送信データから前記タイミング信号
を抽出し、斯く抽出したタイミング信号に同期し
て１フレーム内の各タイムスロツト位置を示すス
ロツトタイミング信号を生成するフレーム同期部
１２と、前記送受信装置１１を介して入力される
中心局Ｃの前記送信データを受けて該送信データ
から前記受信応答信号、前記割当信号および前記
予約情報信号を分離出力する受信部１３と、受信
部１３が分離出力する受信データをバツフアリン
グする受信データバツフア１４と、前記フレーム
同期部１２の出力（スロツトタイミング信号）と
受信部１３で分離出力された前記割当信号および
前記予約情報信号とを受けて割り当てに係るタイ
ムスロツトを指定するタイムスロスト指定信号を
生成するとともに、予約情報信号を参照して他周
辺局が予約していないタイムスロツトを抽出し、
抽出したタイムスロツトの中の時間的に早い時点
の１つのタイムスロツトを示すタイムスロツト選
択信号を生成する送信スロツト管理部１５と、１
タイムスロツト以下の短データを格納するランダ
ムアクセスデータバツフア１６と、２タイムスロ
ツト以上に亙る長データを格納する予約データバ
ツフア１７と、自局の送信データを受けてそのデ
ータ長を検出し、該送信データが前記短データの
ときはそれを前記ランダムアクセスデータバツフ
ア１６へ転送する一方、該送信データが前記長デ
ータのときは例えば全データの送信に必要なタイ
ムスロツト数の予約を付した予約パケツトを前記
ランダムアクセスデータバツフア１６へ転送し、
かつ全データを前記予約データバツフア１７へ転
送するメツセージ長検出部１８と、前記送信スロ
ツト管理部１５の出力のうち、前記タイムスロツ
ト選択信号を受けて前記ランダムアクセスデータ
バツフアから所要のデータを読出し、該データを
タイムスロツト選択信号が指示するタイムスロツ
トへ挿入する一方、前記タイムスロツト指定信号
を受けて前記予約データバツフアから前記長デー
タを読出し、該全データをタイムスロツト指定信
号が指定する所要数タイムスロツトへ挿入するデ
ータ選択部１９と、前記データ選択部１９の出力
を受けてデータ送信を行なう送信部２０と、中心
局への送信データについての異常処理を行なう異
常処理部として、例えば前記受信部１３で分離出
力される前記受信応答信号の内容がNAK（NOT
ACK−NOWLEDGE）のとき前記短データまた
は前記予約パケツトの再送を行なう再送制御部２
１と、ランダムアクセスデータバツフア１６の格
納データ量（再送データ量を含む）が所定値以上
を越えたことを検出するバツフア量検出部２２
と、バツフア量検出部２２からの検出信号を受け
てランダムアクセスデータバツフア１６の格納デ
ータ（再送データを含む）を予約データバツフア
１７へ転送するとともに、斯く転送した格納デー
タの送信に必要なスロツト数を予約するための予
約パケツトを形成し、その予約パケツトを当該ラ
ンダムアクセスデータバツフア１６へ格納する予
約制御部２３とを基本的に備える。

次に、第４図を参照して本発明の衛星通信方式
の動作を周辺局が採用する併用方式を中心に説明
する。なお、この実施例における併用方式は従来
の予約方式とランダムアクセス方式（スロツト付
アロハ方式）の組み合わせであるので、個々の方
式についての説明は省略し、本発明に係る部分を
中心に説明する。

今、ある周辺局では送信要求があり、１タイム
スロツト（以下、単に「スロツト」と言う）以内
のデータ長の短データＡ、同Ｂがメツセージ長検
出部１８を介してランダムアクセスデータバツフ
ア１６へ格納されたとする。

データ選択部１９はランダムアクセスデータバ
ツフア１６からまずデータＡを読み出し、それを
送信スロツト管理部１５からのタイムスロツト選
択信号が指示するスロツトへ挿入する。

このデータＡはランダムアクセス方式で中心局
へ向けて送信されるが、他周辺局の送信データと
衝突を起し中心局はデータＡを正常受信できなか
つたので、受信応答信号としてNAK＃１を放送
モードで送信する。一方、周辺局では、中心局か
らのNAK＃１受信以前の適宜時点で次のデータ
Ｂをランダムアクセス方式で送信するが、このデ
ータＢも他周辺局の送信データと衝突を起したの
で、中心局はNAK＃２を放送モードで送信する
ことになる。

データＡ、同Ｂを送信した周辺局はNAK
＃１、NAK＃２の受信により送信失敗を知り、
その周辺局は再送制御部２１が適宜時間経過後に
データＡ、同Ｂを再送し送信を試みることになる
が（再送データの送信手順は図示省略した）、デ
ータＢ送信後の適宜時点でランダムアクセスデー
タバツフア１６へデータC₁、同C₂、同C₃がメツ
セージ長検出部１８から入力されたとする。その
結果、ランダムアクセスデータバツフア１６には
５個の短データが存在することになる。

バツフア量検出部２２では、検出所定値として
例えば「３」が設定してあるとすると、ランダム
アクセスデータバツフア１６のデータ量が３以上
であるので、検出信号を予約制御部２３へ出力す
る。予約制御部２３はその検出信号を受けてラン
ダムアクセスデータバツフア１６の格納データを
予約データバツフア１７へ転送するとともに、予
約スロツト数「５」の予約パケツトを形成してそ
れをランダムアクセスデータバツフア１６へ格納
する。すると、送信スロツト管理部１５とデータ
選択部１９の前述した如き作用によつて前記予約
スロツトが中心局へ向けてランダムアクセス方式
で送信される。中心局では予約スロツトを正常に
受信すると、制御信号生成部５が割当信号（スロ
ツト割当て）と受信応答信号（ACK）を生成し、
それを周辺局へ向けて放送モードで送信する。

当該周辺局では送信スロツト管理部１５がタイ
ムスロツト指定信号をデータ選択部１９へ出力す
るので、データ選択部１９は予約データバツフア
１７に格納される５個のデータＡ、同Ｂ、同C₁、
同C₂、同C₃をそれぞれ読み出してそれらを指定
されたスロツトへ挿入する。つまり、５個の短デ
ータは予約方式で送信されるのである。その結
果、バツフア量検出部２２と予約制御部２３は全
体として切換制御手段を構成している。

なお、上記実施例では予約方式として予約パケ
ツトの送信を行う方式を採用したが、他の予約方
式として、メツセージ長検出部が長データの送信
データを１スロツトに挿入可能な先頭データと残
余データとに分割し、先頭データは残余データの
送信に必要なスロツト数の予約を付してランダム
アクセスデータバツフアへ転送し、かつ残余デー
タは予約データバツフアへ転送するようにした方
式である場合には、予約制御部もまた同様に動作
することになることは勿論である。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の衛星通信方式に
よれば、周辺局が中心局へアクセスする方式とし
てランダムアクセス方式と予約方式とを併用する
方式であつて、ランダムアクセスデータのデータ
量が所定値を越えた場合には、ランダムアクセス
データも予約方式で送信するようにしたので、回
線の利用効率の向上が図れ、またデータ衝突が相
乗的に増加するのを防止でき安定的な通信が行な
える衛星通信方式を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する衛星通信方式の全体
構成図、第２図は本発明の一実施例に係る中心局
の構成ブロツク図、第３図は本発明の一実施例に
係る周辺局の構成ブロツク図、第４図は周辺局の
データ送信手順を示すタイムチヤート、第５図は
従来のスロツト付アロハ方式のデータ衝突と再送
を示すタイムチヤート、第６図は従来の予約方式
によるデータ送信手順を示すタイムチヤートであ
る。 １……送受信装置、２……タイミング信号生成
部、３……受信部、５……制御信号生成部、８…
…送信部、１１……送受信装置、１２……フレー
ム同期部、１３……受信部、１５……送信スロツ
ト管理部、１６……ランダムアクセスデータバツ
フア、１７……予約データバツフア、１８……メ
ツセージ長検出部、１９……データ選択部、２０
……送信部、２１……再送制御部、２２……バツ
フア量検出部、２３……予約制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中心局と複数の周辺局とから構成され、衛星
   を介した共通のチヤネルにより前記複数の周辺局
   が前記中心局へアクセスする方式として、周辺局
   は自局送信データ長が１タイムスロツト以下の短
   データであるのか、あるいは２タイムスロツト以
   上に亙る長データであるのかを判定し、送信タイ
   ムスロツトの予約に基づき長データの送信を行な
   う予約方式と、予約済でないタイムスロツトで短
   データの送信を行なうランダムアクセス方式とを
   併用する衛星通信方式であつて；前記周辺局は、
   送信すべき短データの量を検出し、該短データの
   量が所定値以上の時には短データの送信方式をラ
   ンダムアクセス方式から予約方式へ切り換える切
   換制御手段を備えることを特徴とする衛星通信方
   式。