JPH04354221A - 衛星パケット通信方式 - 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】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の地球局で衛星回
線を利用する衛星パケット通信方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、衛星パケット通信方式を示す概
略図である。図において親局１は通信衛星２を介して各
子局３ａ〜３ｎと通信を行う。このシステムでは、親局
１を中心として各子局３ａ〜３ｎがスター型ネットワー
クを形成しており、衛星回線上はある所定の時間で区切
られたスロットが設定されている。従って、例えば子局
３ａから子局３ｂに情報を送る場合は、まず子局３ａで
情報をパケットに変換して、通信要求の生じた直後のス
ロットにパケットを挿入し、それぞれのパケットを通信
衛星２を介して親局１に送る。次に、親局１では、送ら
れて来たパケットを通信衛星２を介して、子局３ａに送
ることにより、子局３ａから子局３ｂへの情報の伝送を
行うことができる。

【０００３】ここで、各子局３ａ〜３ｎが親局１にパケ
ットを伝送するランダムアクセス方式を用いた従来の衛
星パケット通信方式の制御方式を説明するための図を図
６に示す。

【０００４】パケット伝送の要求の生じた子局３ａは、
伝送要求が生じた直後のスロットにパケットを挿入して
親局１に送信する。このパケットを受信すると親局１は
受信確認信号（ＡＣＫ）を子局１に送信することにより
、パケットが親局１に正しく伝送したことを、子局１は
確認する。

【０００５】ここで、各子局が行うパケットの送信タイ
ミングは、各子局が伝送要求が生じる毎に任意のタイミ
ングで行われているため、２つ以上の子局が同じスロッ
トでパケットを伝送してしまう場合がある。図６では子
局ａと子局ｃが同一のパケットで送信した場合が記載さ
れているが、この場合は伝送されたパケットが衝突して
しまい、親局１ではパケットを受信できない。この場合
、受信確認信号が子局ａ及び子局ｃに返送されないため
、子局ａ及び子局ｃではパケットが屈かなかったと判断
し、ランダム時間経過後、親局１へパケットの再送を繰
り返す。この様に、ランダムアクセス方式では、パケッ
トの衝突が起こるたびに再送を行うため、衛星回線の利
用効率（スループット）は、理論的には３７％程度であ
るが、パケットの衝突等による遅延を考慮すると、スル
ープットは１３％程度に低下してしまう。

【０００６】このスループットの低下は、子局からのパ
ケットの送信頻度が多くなるほど著しくなる。つまり、
パケットの送信頻度が多くなることにより、パケットの
衝突が多くなり、パケットの再送が行われ、一層パケッ
トの送信頻度が増加し、さらにスループットが低下し、
回線が輻輳を起こしてしまうという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた様に、従来
のランダムアクセス方式を用いた衛星パケット通信シス
テムでは、各子局が任意のタイミングで送信要求を行っ
てしまうため、データの衝突が起こり、回線の利用効率
が低下し、その結果回線の輻輳が発生するという問題が
あった。そこで、本発明はこれらの問題点を除去し、衛
星回線の利用効率を高くでき、輻輳が起こりにくい衛星
パケット通信方式を提供することを目的とする。 ［発明の構成］

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の地球局
のうち、衛星回線上に設けられた伝送スロットの割り当
てを行う地球局を親局とし、その他の地球局を子局とし
て衛星パケット通信を行う衛星パケット通信方式におい
て、前記子局から前記親局に伝送する衛星回線には、各
子局毎に割り当てられたスロットから構成され各子局か
らのスロット割り当て要求信号を伝送する制御領域と、
複数のスロットから構成され情報パケットを伝送するパ
ケット伝送領域とを有し、前記親局から前記子局に伝送
する回線には、親局が割り当てた伝送スロットの割り当
て情報を伝送する制御情報領域と、複数のスロットから
構成され情報パケットを伝送するパケット伝送領域とを
有することを特徴とする衛星パケット通信方式である。

【０００９】

【作用】本発明では、子局から親局に伝送する回線に、
各子局毎に割り当てられたスロットで構成され各子局か
らスロットの割り当て要求を伝送する制御領域と、子局
から親局に伝送するパケットを伝送するパケット伝送領
域を設け、親局から子局に伝送する回線に、各子局にス
ロットの割り当て情報を伝送する制御情報部と、親局か
ら子局に伝送するパケットを伝送するパケット伝送領域
を設けた。このため、送信要求の生じた子局は、データ
伝送に必要な数に対応するスロット割り当て要求を、制
御領域の自局に割り当てられているスロットで行う。こ
れに対して親局では、パケット伝送領域の空きを見てス
ロットの割り当てを行い、制御情報領域により、子局に
対してスロットの割り当て情報を送信する。各子局は、
この親局の割り当てに従い、パケット伝送領域内の指定
されたスロットでパケットの伝送を行う。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。

【００１１】図１は本発明の衛星パケット通信方式の一
実施例における、子局から親局へ伝送される衛星回線（
以下、上り回線という）フレーム構成図である。図１に
示す様に、子局からのスロット割り当て要求を伝送する
制御領域と、実際の情報をパケットとして伝送するパケ
ット伝送領域とによって１フレームが構成されている。 この中で制御領域は、子局毎にそれぞれ１スロット毎が
割り当てられており、図１では６４スロット設けてあり
、各スロットは２５０ｂｉｔで構成されている。またパ
ケット伝送領域は１スロットか　２０００ｂｉｔからな
る２４スロットから構成されており、各子局が親局から
割り当てられたスロットにパケットを伝送する。

【００１２】次に、図２は親局から子局へ伝送される衛
星回線（以下、下り回線という）のフレーム構成図であ
る。親局から子局への衛星回線は、親局が割り当てたパ
ケット伝送領域のスロットの割り当て情報を伝送する制
御情報領域と、親局から子局へ伝送するパケットを伝送
する３２スロットで構成されたパケット伝送領域で１フ
レームを形成している。この親局から子局へ伝送される
衛星回線の１フレームの長さは、子局から親局への衛星
回線と同じ長さになる様に設定されている。図３は、以
上述べたフレーム構成をさらに詳しく説明した図である
。 図において、最上段は上り回線に設けられた制御領域で
伝送される制御パケットのフレーム構成図である。プリ
アンブル（ＰＲＥ）は１２８ｂｉｔで構成され親局の復
調器のキャリア再生及びクロック再生を補助するもので
ある。 ユニークワード（ＵＷ）は１６ｂｉｔ　で構成され同期
語と呼ばれるもので、復調器でフレーム同期をとるため
の信号である。子局アドレス（Ａ）は　１６ｂｉｔで構
成され、制御部（Ｃ）には送受信に関するシーケンス番
号（０〜１２７）が　１６ｂｉｔの符号で挿入されてい
る。さらに、予約要求（Ｒ）は　１６ｂｉｔで構成され
子局が割り当てを要求するスロット数が挿入される。続
いて誤り検出（ＦＣＳ）は　１６ｂｉｔで構成され、例
えばパリティチェックで誤り検出を行う場合のパリティ
ビットの様に誤り検出を行うためのビットである。最後
にポストアンブル（ＰＯＳＴ）はパケットの終りを示す
符号で８ｂｉｔで構成されている。この様な構成をとる
制御パケットを親局に伝送することにより、子局はパケ
ット伝送領域のスロットの割り当て要求を行う。

【００１３】図３に第２段目は、上り回線に設けられた
情報パケット領域で伝送される情報パケットのフレーム
構成図を示したものである。この情報パケットは、前記
制御パケットの予約要求（Ｒ）を　１３２０ｂｉｔで構
成されるデータ信号（ＤＡＴＡ）で置き換えた構成にな
っている。

【００１４】次に図３の第３段目は、下り回線に設けら
れた制御情報領域で伝送される制御情報信号のフレーム
構成図である。１６ｂｉｔ　のユニークワード（ＵＷ）
の後にフレーム番号（ＦＮ）が続き、さらに３２局分の
予約情報部（ＲＳＶ１〜ＲＳＶ３２）が設定されている
。この予約情報部（ＲＳＶ１〜ＲＳＶ３２）は、子局か
らのスロット割り当て要求に対する応答であり、どの子
局に対する情報かを示す子局アドレスと、何フレームの
何スロット目から第何スロット目までを割り当てるとい
う割り当て情報を含んでいる。子局制御信号（ＣＮＴ）
は、全子局に対する制御情報を伝送する領域であり、例
えばスロットに空きがなくなった場合に送信される割り
当て要求停止コマンドや、子局に異常が停止された場合
に送信される送信コマンド等を伝送する領域である。誤
り検出（ＦＣＳ）は、前述した様に誤り検出を行うビッ
トである。

【００１５】最後に、図３の第４段目は、下り回線のパ
ケット伝送領域で伝送される情報パケットのフレーム構
成図である。この情報パケットは、８ビットで構成され
るフラグ（Ｆ）が各フレームの最初と最後に設けられて
おり、その間は、子局アドレス（Ａ）、制御部（Ｃ）、
データ信号（ＤＡＴＡ）、誤り検出（ＦＣＳ）で構成さ
れている。

【００１６】次に、本実施例の動作について図４を参照
して説明する。図４は、子局から親局へパケットを伝送
する場合のシーケンスである。子局はパケット伝送の要
求が生じた場合、制御領域の自局に割り当てられたスロ
ットに、予約要求（Ｒ）に割り当てを要求するスロット
数を挿入し、親局に送信する。ここで、制御領域は全て
の子局にそれぞれ割り当てられているため、複数の子局
でパケット伝送の要求が生じてもデータが衝突しない。

【００１７】これに対し、親局ではスロット割り当て要
求のパケットを受信すると、パケット伝送領域のスロッ
トの割り当てを行い、全子局に対して制御情報領域の予
約情報（ＲＳＶ）にその子局に割り当てたフレームは何
フレーム目の何スロット目から何スロット目までである
という、フレーム情報を挿入して、全子局に伝送する。 ここで、もし伝送パケットに空きがなくなった場合は、
子局制御信号（ＣＮＴ）に割り当て要求停止コマンドを
挿入する。子局では、親局から伝送された制御情報信号
を監視して、親局から指定されたパケット伝送領域のス
ロットに情報パケットを挿入し、伝送する。これに対し
親局では子局から伝送されて来た情報パケットの子局ア
ドレス（Ａ）を読み、宛先である子局に対し、伝送する
。

【００１８】この様に本実施例では、スロット割り当て
を制御領域の予め決められたスロットにより行うため、
データの衝突を起こすことがなくなり、伝送効率（スル
ープット）を高くすることができる。

【００１９】なお、本発明は上記実施例に限定するもの
ではない。例えば、子局の数、各回線の伝送速度、フレ
ーム構成及びパケットの構成は種々変形が可能である。 また、本実施例では、子局に接続された交換機から発呼
があった場合について述べているため子局からスロット
割り当て要求を行っているが、親局に接続された交換機
から発呼が起こった場合は、当然親局が直接回線割り当
てを行うことになる。この場合は、直接パケット伝送領
域に子局アドレス（Ａ）を挿入して伝送することになる
。この様に、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形
することが可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明では、子局から
親局の回線にスロットの割り当て要求を行う制御領域と
データを伝送するパケット伝送領域を設け、親局から子
局の回線に回線割り当て情報を伝送する制御情報領域と
データの伝送を行うパケット領域とを設けたため、スロ
ットの割り当て要求を行う際に、データの衝突を起こす
ことがなくなるため、衛星回線の伝送効率（スループッ
ト）を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における上り回線のフレーム
構成図

【図２】本発明の一実施例における下り回線のフレーム
構成図

【図３】本発明の一実施例におけるさらに詳しいフレー
ム構成図

【図４】本発明の一実施例における動作を示す図

【図５
】衛星パケット通信方式の概略を示す図

【図６】従来の
衛星パケット通信方式の制御方式を説明するための図

【符号の説明】

１……親局、２……通信衛星、３ａ〜３ｂ……子局。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の地球局のうち、衛星回線上に設
   けられた伝送スロットの割り当てを行う地球局を親局と
   し、その他の地球局を子局として衛星パケット通信を行
   う衛星パケット通信方式において、前記子局から前記親
   局に伝送する衛星回線には、各子局毎に割り当てられた
   スロットから構成され各子局からのスロット割り当て要
   求信号を伝送する制御領域と、複数のスロットから構成
   され情報パケットを伝送するパケット伝送領域とを有し
   、前記親局から前記子局に伝送する衛星回線には、親局
   が割り当てた伝送スロットの割り当て情報を伝送する制
   御情報領域と、複数のスロットから構成され情報パケッ
   トを伝送するパケット伝送領域とを有することを特徴と
   する衛星パケット通信方式。