JPH0497628A - 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〕 （産業上の利用分野） 本発明は衛星回線を利用してパケット通信を行う衛星パ
ケット通信方式に関する。

（従来の技術） データ通信の一方式として、伝送すべきデータを一定の
長さに区切り、それに宛先などの伝送制御用の情報を付
加し、バケットという形式でデータの伝送を行ういわゆ
るバケット通信方式が知られている。

このバケット通信方式は、地上回線は勿論のこと、衛星
回線にも適用できることは言うまでもない。

従来、衛星回線を使ってパケット通信を行う場合、衛星
通信のチャネルを一定長のスロ・ソトに分割し、スロッ
ト毎に使用する地球局を固定的に割当てる時分割多重化
（ＴＤＭＡ）方式を採用するケースが一般的であった。

このＴＤＭＡ方式は、特に、地球局数が少なく、トラフ
ィック量が均衡している衛星通信網におけるデータ伝送
には好都合である。

しかしながら、トラフィックか不均衡で、地球局数が多
い衛星通信網の場合、トラフイ・ツクが少ない地球局の
スロットは空いているのに、トラフィックの多い地球局
が割当てのスロ・ントが来るまで伝送開始を長時間待た
なければならず、チャネル利用効率が著しく低下するこ
とになった。

こうした不都合を解決するため、従来、スロ・ソトを地
球局毎に割当てることはせず、伝送に必要なスロットを
予め予約してからパケットを伝送する予約伝送方式の採
用も試みられきた。

この予約伝送方式は予めスロットを予約するためパケッ
トの衝突が避けられ、チャネルの利用効率も高くなると
いう利点を有するものの、その反面、以下の様な種々の
問題点もかかえていた。

７例えば、伝送すべきデータか１パケツトで済むような
短データ伝送の場合は、実際のデータを伝送する時間よ
りも予約に要する時間の方か長くかかってしまう。

一方、ファイルなどの長データを伝送する場合は、予め
全データの伝送に必要なスロット数を決めるのが困難で
あり、また、他の地球局もパケ・ノド伝送を行うことを
考慮して１回に予約できるスロット数を制限する必要も
ある。

これらの要因によって、長データ伝送に際してはスロッ
ト予約を何度も行わなければならず、制御が煩雑化する
ことになった。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来は、Ｔ　Ｄ　Ｍ　Ａ方式によりパケッ
ト通信を行う際、地球局数が多く、トラフィックが不均
衡な衛星通信網にあっては、他に空きスロットがあって
も、割当てのスロットがくるまて長時間待たなければな
らず、チャネル利用効率が低下するという不都合に対処
すべく、必要なスロット数を予め予約してからパケット
を伝送する予約伝送方式を適用するようにしていた。

しかしながら、この予約伝送方式によれば、１パケツト
伝送で済むような短データ伝送の場合、予約に必要な制
御用パケットの交信時間の方が実際のデータ伝送時間よ
り長くなり、データの伝送効率を悪化させることになっ
た。

また、ファイルなどの長データの伝送を行う場合は、１
回の予約で確保できるスロット数が制限されたり、全デ
ータの伝送に必要なスロット数を決めるのが困難となり
、何度も予約を行う手間がかかるという問題点があった
。

本発明は上述した種々の問題点を除去し、短データの伝
送効率を損なうことなく、しかも長データ伝送に際する
予約の手間を極力低減することのできる衛星パケット通
信方式を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、中央制御局と複数の地球局間で通信衛星を通
じてパケット通信を行うための衛星通信回線として、時
分割多重化方式による第１の通信回線と、該第１の通信
回線と同等のタイムスロットを専有的に使用する第２の
通信回線とを併設し、前記地球局から伝送するパケット
数か特定数以下の場合は前記第１の通信回線をアクセス
してパケット通信を行い、前記特定数を超える場合は前
記第２の通信回線をアクセスしてパケット通信を行うこ
とを特徴とする。

（作用） 本発明の衛星パケット通信方式は、短データ伝送用回線
と、長データ伝送用回線との２種類の回線を用意し、伝
送するデータ量に応してアクセス回線を選択するように
したものである。

これにより、例えば、短データ伝送の場合は時分割多重
化方式の回線にアクセスすれば、データ伝送する際にス
ロットの予約を行わずに済み、データの伝送時間を短縮
できる。

また、時分割多重化方式の回線を選択した場合は、ラン
ダムに回線にアクセスできるので、発生したデータはす
ぐに伝送することかできる。

一方、長データ伝送の場合はタイムスロットを専有的に
使用できる方式の回線をアクセスすればよい。

この場合は、最初に回線の割当を受けるため、スロット
を予約する場合と異なり、１回の予約で確保てきるスロ
ット数の制限が不要であり、伝送に必要なスロット数を
確保するため何度も予約を繰り返す必要もなくなる。

しかも、その回線は１局で専有する方式となっているた
めに、他の地球局のパケットが衝突することを避けるこ
ともてきる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明の衛星パケット通信方式を適用して成る
衛星通信システムの一実施例を示したものである。

第１図において、このシステムの主要部は、長データ用
回線の割当等の制御を行う中央制御局１、制御または伝
送用パケットデータの中継を行う通信衛星２、実際にパ
ケットの伝送を行う複数の地球局３　（３−１，３−２
，−・、３−ｎ）から構成されている。

ここで、中央制御局１はパケット伝送を行う地球局３と
しての機能を兼ね備えてもよい。

また、このシステムの回線は、制御用信号をやりとりす
る制御用回線１０、短データの伝送に通した短データ用
ランダムアクセス回線１］、長データの伝送に適した長
データ用回線１２の３種類により構成されている。

それぞれの回線は同じ時間間隔のスロットに分けられ、
そのスロットを使ってパケットの伝送が行われる。

この伝送パケットには制御信号用パケットとデータ伝送
用パケットの２種類があり、そのフォマットの一例が第
２図に示されている。

第２図（ａ）に示される制御信号用パケットは中央制御
局１と地球局３の間でやりとりされるもので、送信元や
送信先の情報から成るヘッダと、回線の割当、解放等の
制御内容を示す制御用ブタから構成されている。

また、第２図（ｂ）に示されるデータ伝送用パケットは
地球局３間でやりとりされるもので、送信元、送信先、
及びデータ伝送制御用情報から成るヘッダと、実際に伝
送するデータから構成されている。

次に、本発明の衛星パケット通信方式によるデータ伝送
の具体例を第３図及び第４図を参照して説明する。

まず、第３図は短データを伝送する場合における回線使
用方法の一例を示したものである。

この場合、各地球局３−１．３−２．−、３−ｎは短デ
ータ用ランダムアクセス回線１１をそれぞれランダムに
アクセスし、データ伝送を行う。

このデータ伝送時に送信されたパケットは全地球局３−
１．３−２．・・、３−ｎにより受信される。

その後、受信されたパケット内の送信先データ〔第２図
（ｂ）参照〕の解析か行われ、そのバメ７′ットか自局
宛の場合は当該パケットを取込み、他局宛の場合は廃棄
する。

この時、各地球局３−１．３−２．・・、３−ｎは送信
元データ〔第２図（ｂ）参照〕も解析する。

そして、受信したパケットが自局が送信したものたった
場合、そのパケットは送信成功とみなして、次のパケッ
トの送信準備を行う。

これに対して、自局から送信したパケットを一定時間内
に受信できなかった場合は、他局のパケットと衝突した
とみなして再送を行う。

次に、第４図は長データを伝送する場合における回線使
用方法の一例を示したものである。

この場合、各地球局３−１．３−２．・・、３−ｎは長
データ用回線１２を個々にアクセスしてデータ伝送を行
う。

この長データ用回線１２としては、例えば、デマンドア
サインメント方式の回線を適用することができる。

この長データ用回線１２へのアクセスに際し、各地球局
３−１．３−２．・・、３−ｎは制御用回線１０を通じ
て中央制御局１との間で制御用信号パケット〔第２図（
ａ）参照〕を交信する。

制御用回線１０は各地球局３−１．３−２．・・、３−
ｎから中央制御局１向けの伝送用スロットＳ１と、中央
制御局１から各地球局３−１．３−２．・・、３−ｎ向
けの伝送用スロットＳ２とに分けられ（第４図に示す例
の場合、Ｓｌと８２が交互に割当てられる）、回線１２
の割当てを要求する地球局（例えば、３−２）は中央制
御局１向けの伝送用スロットＳｔヘランダムにアクセス
し、回線割当要求パケットを送信する。

これに対し、中央制御局１はその回線割当要求パケット
内の送信元データ〔第２図（ａ）参照〕から、どの地球
局が割当要求を出しているのかを判断し、長データ用回
線１２が空きならば、その割当要求を出している地球局
（３−２）に対する回線１２の割当てを行う。

その後、地球局（３−２）は割当てられた回線１２を使
って自局から長データの伝送を行い、データの伝送が終
了した時点で、中央制御局１に対して上記制御用回線１
０を通じ、解放要求パケットを送出する。

中央制御局ｌはその解放要求パケットの送信元データを
解析し、どの地球局からの回線解放要求であるかを認識
したうえで、その要求に従って回線１２を空きの状態に
する。

以１に述べた例は、短データ用回線１１と長デタ用回線
１２をそれぞれ１回線ずつ用意した例であるが、衛星通
信網に収納される地球局３の数及びそれぞれのデータの
トラフィック量に応じて上記同様の回線１１または１２
をそれぞれ任意数だけ増設するシステム構成も可能であ
る。

例えば、短データを伝送する地球局３か多い場合には、
短データ用回線１１を複数用意し、地球局３をその回線
数に応じてグループ分けしたうえて、１本の回線に１つ
のグループを割当てて使用することか考えられる。

また、逆に長データのトラフィック量が多い衛星通信網
に対しては長データ用回線１２を複数用意することによ
って同様の運用ができる。

ここで、短データと長データの割合があまり変わらない
場合には考える必要がないが、その割合が時間によって
変化するような場合には、短データ用回線１１と長デー
タ用回線１２の数を動的に切替える方法を適用してもよ
い。

例えば、中央制御局１でそれぞれの回線のトラフィック
量を観察し、短データ用回線１１で再送パケットの数が
ある一定以上になったら、中央制御局１から制御用回線
１０を通じて全地球局３に長データ用回線１２を短デー
タ用回線１１に切替える指示を通知し、例えば、そのう
ちの１本を短データ用として使用することで短データ伝
送に余裕をもたらすことができる。

また、長データ用回線１２の数に対して割当要求数が多
くなり、割当不可の通知を行う回数が一定以上となった
場合には、上記とは逆に短データ用回線１１を長データ
用回線１２として切り替え使用すれば、この長データ伝
送の確実性を格段に高めることができる。

更に、制御用回線１０は回線の割当制御、切替え制御以
外にも、特定の地球局３に対する発信規制あるいは回線
の初期化等の制御を行なうためにも用いられるのは言う
までもない。

上述の如く、本発明では、衛星通信網に収容される地球
局数及びトラフィック量に応して短データ用と長データ
用の回線を用意し、時間により短データと長データのト
ラフィック量の割合が変わるような場合、回線を短デー
タ用あるいは長データ用に動的に切替えることによって
、衛星通信網の使用状況に応じた柔軟な対応が可能であ
る。

この本発明の方式の場合、短データ伝送に際してはスロ
ット予約の手続きが不要であり、データの発生した時点
ですぐ回線にアクセスできるため、パケット伝送の時間
短縮が可能となる。

また、長データ伝送に際しては、データを全て伝送し終
わるまで、回線を１局で専有できることから、何度もス
ロット予約をやりなおす必要もなければ、他局のパケッ
トが衝突することなく、連続したパケット送信によって
、短データ伝送時同様に伝送時間の短縮化を果たすこと
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の衛星パケット通信方式式に
よれば、短データ用回線と長データ用回線とを用意し、
伝送するデータ量に最も適したいずれか一方の回線を選
択的にアクセスしてパケッ１、通信を行うように１−た
ため、従来の予約伝送方式と比較すると、１パケツトで
済む誹うな短データの伝送にあってはＴ約時間か伝送時
間より長くなるといったことは無く、また複数パケット
を対象とする長データの伝送にあっても再三の予約に手
間取るといったことは起こらす、長短両データの伝送か
混在する衛星パケット通信システムにおける高い回線効
率を維持できるという優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の衛星パケット通信方式式を適用して成
る通信システムの一実施例を示す図、第２図は本発明の
衛星パケット通信方式で用いられる制御信号用パケット
とデータ伝送用パケットのフォーマツｊ・の−例を示す
図、第３図は本発明の衛星パケット通信方式による短デ
ータ伝送時の回線使用方法を説明するだめの図、第４図
は本発明の衛星パケット通信方式による長データ伝送時
の［ｉｌｌ線用用方法説明するための図である。 １・・中央制御局、２・・・通信衛星、３−１．３−２
・・、３−ｎ・地球局、１０・・・制御用回線、１１短
デ一タ用ランダノ４アクセス回線、１２・・・長データ
用回線 繁翌テしダ屑うンダム了りｔス１會ｍｌ（＋１）制御用
回線（１０） 一一一一一一一　知堕フ〉ダベアクセス回＊　ｍｙ−−
−−−Ｊｒ％り刈［（１２） 第１図 １’９Ｎ１１＆１１（１２） ％１１卸信９用１でゲット チーダイ云送、ア阿ノ？ケット 第４図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）中央制御局と複数の地球局間で通信衛星を通じて
   パケット通信を行うための衛星通信回線として、時分割
   多重化方式による第１の通信回線と、該第１の通信回線
   と同等のタイムスロットを専有的に使用する第２の通信
   回線とを併設し、前記地球局から伝送するパケット数が
   特定数以下の場合は前記第１の通信回線をアクセスして
   パケット通信を行い、前記特定数を超える場合は前記第
   ２の通信回線をアクセスしてパケット通信を行うことを
   特徴とする衛星パケット通信方式。
2. （２）第１の通信回線と第２の通信回線をそれぞれ複数
   併設するとともに、これら各通信回線に対して前記地球
   局をグループ毎に分割し、１本の通信回線に１つのグル
   ープを割り当てて運用することを特徴とする請求項（１
   ）記載の衛星パケット通信方式。
3. （３）第１の通信回線と第２の通信回線をそれぞれ複数
   併設し、これらの通信回線の個々の通信トラフィック量
   が予め設定した量を超えた場合、互いに他の通信回線の
   転用を許容すべく制御することを特徴とする請求項（１
   ）記載の衛星パケット通信方式。