JPH10341196A - Satellite communication system, terminal station and center station - Google Patents
Satellite communication system, terminal station and center stationInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星と、センタ機
能をもつ1局(以下センタ局とする)と、個々のユーザ
等の端末と接続する多数の遠隔局(以下端末局とする)
とで構成されるスター状型衛星通信システムにおける多
元接続方式に係り、特に端末局からセンタ局への多元接
続方式の1つであるランダムアクセス方式の改良に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a satellite, one station having a center function (hereinafter referred to as a center station), and a plurality of remote stations (hereinafter referred to as terminal stations) connected to terminals such as individual users.
In particular, the present invention relates to an improvement of a random access system which is one of multiple access systems from a terminal station to a center station.
【0002】[0002]
【従来の技術】ランダムアクセス方式の一般的形態は、
純粋ランダムアクセス方式とスロット付ランダムアクセ
ス方式である。2. Description of the Related Art A general form of a random access method is as follows.
A pure random access scheme and a slotted random access scheme.
【0003】純粋ランダムアクセス方式は、各端末局よ
りデータ送信の要求が発生した時、各局が各々自由に、
共有する回線上に該データをパケット化して送信する方
式であるが、各局より送信されたデータパケット同士が
衛星上で部分的に重なって干渉し合い、データを破壊す
ることが起こりやすい。そのため部分的に重ならない様
に、タイムスロットという時間枠に入る様に該データパ
ケットを送信するスロット付ランダムアクセス方式の方
がデータの破壊する確率が低い。データ長一定、データ
の発生をポアソン過程と仮定すると、伝送効率を示すス
ループットは純粋ランダムアクセス方式で約18%であ
るのに対し、スロット付ランダムアクセス方式では約3
7%と、2倍程度高い。[0003] In the pure random access method, when a data transmission request is generated from each terminal station, each station is free to make a request.
This is a method in which the data is packetized and transmitted on a shared line, but data packets transmitted from each station partially overlap on a satellite and interfere with each other, so that data is likely to be destroyed. For this reason, the random access method with a slot, which transmits the data packet so as to enter a time frame called a time slot so as not to partially overlap, has a lower probability of data destruction. Assuming that the data length is constant and the generation of data is a Poisson process, the throughput indicating the transmission efficiency is about 18% in the pure random access scheme, while about 3% in the slotted random access scheme.
7%, about twice as high.
【0004】しかし、上述したスロット付ランダムアク
セス方式でも、これ以上のスループットの向上が望めな
いし、また、データパケットの衝突によるデータの破壊
も確率的に起こる。この場合は、データを再送信する必
要からデータの平均送達時間が長くなる。特に、タイム
スロット長を超えるデータをタイムスロット長データに
分割して送る場合、データの平均送達時間は長くなる。
その為、より高いスループットでの運用を必要とするシ
ステムや、タイムスロット長を超える長データを短時間
に確実に送達する必要のあるシステムでは、従来のスロ
ット付ランダムアクセス方式にタイムスロット予約機能
を組込んだ予約方式が考えられている。[0004] However, even with the above-mentioned slotted random access system, further improvement in throughput cannot be expected, and data destruction due to collision of data packets occurs stochastically. In this case, the average delivery time of the data becomes longer due to the need to retransmit the data. In particular, when data that exceeds the time slot length is divided into time slot length data and sent, the average data delivery time increases.
Therefore, in systems that require higher throughput operation or systems that need to reliably deliver data longer than the time slot length in a short period of time, the time slot reservation function must be added to the conventional slotted random access method. A built-in reservation method has been considered.
【0005】予約方式は、基本的には、データの送信に
先立って何らかの方法でタイムスロットの予約を行なう
ものである。この予約方式には、大別すると、予約の仕
方によって、予約用パケットを用いてタイムスロット予
約を行なうexplicitな予約方式と、予約用パケットを用
いず一度衝突なくデータパケットの送達に成功すると、
それ以降のフレームの同一タイムスロットを自動的に予
約されたとみなすimplicitな予約方式の2種類がある。
一般的に予約方式というとexplicitな予約方式を指し、
本発明も、このexplicitな予約方式に係わっている。[0005] The reservation method is basically to reserve a time slot by some method prior to data transmission. This reservation method can be roughly classified into an explicit reservation method in which a time slot is reserved using a reservation packet and a successful delivery of a data packet without collision once without using a reservation packet, depending on the reservation method.
There are two types of implicit reservation schemes in which the same time slot in subsequent frames is automatically reserved.
Generally, the reservation method refers to the explicit reservation method,
The present invention also relates to this explicit reservation method.
【0006】従来のexplicitな予約方式の例を図12、
図13に示す。FIG. 12 shows an example of a conventional explicit reservation method.
As shown in FIG.
【0007】図12は、タイムスロット予約のため、端
末局がスロット付ランダムアクセス方式で最初に予約要
求専用パケットを送信し、センタ局が該パケットを衝突
なく正常に受信出来れば、予約要求に従いタイムスロッ
ト割り当てを行なうとともに、該タイムスロット割り当
て情報を該パケット送信端末局に通知し、該端末局はこ
の割り当てられたタイムスロットを用いてデータを送信
する通信手順を図示したものである。[0007] FIG. 12 shows that a terminal station first transmits a reservation request exclusive packet by a random access method with a slot to reserve a time slot, and if the center station can normally receive the packet without collision, the time is determined according to the reservation request. This figure illustrates a communication procedure for performing slot allocation, notifying the time slot allocation information to the packet transmitting terminal station, and the terminal station transmitting data using the allocated time slot.
【0008】図13は、端末局がスロット付ランダムア
クセス方式を用いて、最初にデータに予約要求情報を付
加して送信し、以後、第11図(a)と同様に行なう通信
手順を図示したものである。図13の例としては、グロ
ーブコム86カンファレンスレコード第1494頁〜第
1499頁に記載されているAA/TDMA方式(”AA/TDMA−
adaptive satellite access method for mini-earth st
ation network”,Conf.Record.GLOBECOM’86,PP.1
494-1499,Houston,TX.Dec.1986)がある。FIG. 13 illustrates a communication procedure in which a terminal station first transmits data with reservation request information added thereto using a slotted random access method, and thereafter performs the same procedure as in FIG. 11 (a). Things. As an example of FIG. 13, the AA / TDMA system ("AA / TDMA-A") described in Globecom 86 Conference Records, pages 1494 to 1499, is used.
adaptive satellite access method for mini-earth st
ation network ”, Conf. Record. GLOBECOM'86, PP.1.
494-1499, Houston, TX. Dec. 1986).
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】前記従来のスロット付
ランダムアクセス方式をベースとした予約方式では、端
末局で予約の必要が発生した時、図12に示す予約要求
専用パケットまたは図13に示す予約要求情報付加パケ
ットを最初に1個送る必要があるが、該予約パケットが
衝突してセンタ局で正常に受信出来ない場合は、センタ
局で正常に受信出来るまで端末局より該予約パケットを
何度も再送信する必要があり、そのための時間が余分に
かかるという問題があった。In the conventional reservation system based on the slotted random access system, when a terminal station needs to make a reservation, a reservation request dedicated packet shown in FIG. 12 or a reservation request packet shown in FIG. It is necessary to send one request information addition packet at first, but if the reservation packet collides and cannot be received normally by the center station, the terminal station repeats the reservation packet until it can be received normally by the center station. Has to be retransmitted, which takes extra time.
【0010】本発明の課題は、端末局よりスロット付ラ
ンダムアクセス方式で送信される予約パケットまたは緊
急データパケットが衝突なくセンタ局で正しく受信され
るまでの時間を短縮することにある。An object of the present invention is to reduce the time required for a center station to correctly receive a reservation packet or an urgent data packet transmitted from a terminal station by a slotted random access method without collision.
【0011】また、本発明の他の課題は、送信端末局よ
りの予約要求により確実に残り未受信データ用タイムス
ロット予約が可能となり、予約要求時に送信データの一
部を送信可能となり、データ送信時間の短縮を実現する
ことにある。Another object of the present invention is to allow a reservation request from a transmitting terminal station to reliably reserve a time slot for remaining unreceived data, and to transmit a part of transmission data at the time of a reservation request. The aim is to reduce the time.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、複数の端末局への送信データを多重化して衛
星を介して複数の端末局に送信するセンタ局と、前記セ
ンタ局からの送信データから自局向けデータを受信し、
かつランダムにアクセスしてパケットデータを送信する
スロット付ランダムアクセス方式と割り当てられたタイ
ムスロットに対してパケットデータを送信する予約アク
セス方式とを併用し、前記ランダムアクセス時の送信パ
ケットデータを予め定められたスロット長毎にサブパケ
ット化して前記衛星を介して前記センタ局に送信する端
末局とをもって衛星通信するシステムにおいて、前記端
末局から前記センタ局へ送信するパケットデータをスロ
ット長毎に分割してサブパケット化する手段と、前記分
割された各パケットデータに、ヘッダと分割パケット個
数と前記サブパケットがサブパケット群のうちの何番目
であるかの順序番号を示すサブパケット情報を付加する
手段と、前記サブパケット化して各サブパケット群のう
ちのいくつかをまとめて前記センタ局へ送信する手段と
を備えた。According to the present invention, there is provided a center station for multiplexing transmission data to a plurality of terminal stations and transmitting the multiplexed data to a plurality of terminal stations via satellites. Receive data for own station from transmission data of
A random access method with a slot for transmitting packet data by random access and a reservation access method for transmitting packet data to an assigned time slot are used in combination, and the transmission packet data at the time of the random access is determined in advance. In a system for performing satellite communication with a terminal station that sub-packets for each slot length and transmits to the center station via the satellite, packet data transmitted from the terminal station to the center station is divided for each slot length. Means for subpacketizing, and means for adding, to each of the divided packet data, subpacket information indicating a header, the number of divided packets, and an order number indicating the order of the subpacket in a subpacket group. , Into some of the sub-packets, And means for transmitting to Umate the center station.
【0013】また、本発明は、センタ局と端末局との間
を衛星を介して通信するシステムに使用され、ランダム
にアクセスしてパケットデータを送信するスロット付ラ
ンダムアクセス方式と割り当てられたタイムスロットに
対してパケットデータを送信する予約アクセス方式とを
併用し、前記ランダムアクセス時の送信パケットデータ
をスロット長毎に分割しサブパケット化して前記衛星を
介して前記センタ局へ送信し、前記センタ局から前記衛
星を介して送信されてくる時分割多重化送信データの中
から自局向けデータを受信する端末局であって、前記端
末局が、該端末局から前記センタ局へ送信する前記パケ
ットデータをスロット長毎に分割してサブパケット化す
る手段と、前記サブパケット化された各データに、ヘッ
ダと分割パケット個数と前記サブパケットがサブパケッ
ト群のうちの何番目であるかの順序番号を示すサブパケ
ット情報を付加する手段と、前記サブパケット化して各
サブパケット群のうちのいくつかをまとめて前記センタ
局へ送信する手段とを備えた。Further, the present invention is used in a system for communicating between a center station and a terminal station via a satellite, and a slotted random access system for randomly accessing and transmitting packet data, and an assigned time slot. And a reservation access method for transmitting packet data to the center station. The transmission packet data at the time of the random access is divided into sub-packets for each slot length and transmitted to the center station via the satellite. From the time-division multiplexed transmission data transmitted from the terminal station via the satellite, wherein the terminal station transmits the packet data transmitted from the terminal station to the center station. Means for dividing a packet into sub-packets for each slot length, and adding a header and a divided packet to each of the sub-packetized data. Means for adding sub-packet information indicating the number of the sub-packets and the order number of the sub-packet in the sub-packet group; Means for transmitting to a station.
【0014】また、本発明は、ランダムにアクセスして
パケットデータを送信するスロット付ランダムアクセス
方式と割り当てされたタイムスロットに対してパケット
データを送信する予約アクセス方式とを併用し、前記ラ
ンダムアクセス時の送信パケットデータをスロット長毎
に分割しサブパケット化して衛星を介して送られてくる
端末局からのデータを受信し、かつ送信データを多重化
して複数の端末局へ衛星を介して送信するセンタ局であ
って、前記センタ局は、前記端末局から送られてくる前
記サブパケット又はサブパケット群を受信する手段と、
前記サブパケット中に付加された分割パケット数とパケ
ット順序番号を有するサブパケット情報からサブパケッ
ト群の中の未受信のサブパケットの数を判断し、各端末
局に対する該末受信サブパケット数の予約アクセスを許
可する手段とを備えた。The present invention also provides a random access method with a slot for randomly accessing and transmitting packet data, and a reservation access method for transmitting packet data to an assigned time slot. The transmission packet data is divided into sub-packets for each slot length to receive data from the terminal station transmitted via the satellite, and the transmission data is multiplexed and transmitted to a plurality of terminal stations via the satellite. A center station, wherein the center station receives the subpacket or subpacket group sent from the terminal station;
The number of unreceived subpackets in the subpacket group is determined from the number of divided packets added in the subpacket and the subpacket information having the packet sequence number, and the number of the last received subpackets for each terminal station is reserved. Means for permitting access.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】まず、本発明を実施する衛星通信方式の概
要を図3を用いて説明する。衛星通信システムは、衛星
2−1、センタ局2−2及び1〜nの複数の端末局2−
3より構成される。該端末局2−3から衛星2−1を介
し、センタ局2−2への通信は、共通通信回線を用いて
該回線上のタイムスロットに向けて各端末局2−3でラ
ンダムにアクセスしてパケットを送信するスロット付ラ
ンダムアクセス方式と、該タイムスロットを各端末局2
−3よりの予約要求に基づきセンタ局2−2が割り当て
て、この割り当てられたタイムスロットに向けて各端末
局2−3がパケットを送信する予約アクセス方式を併用
するものとし、逆に、センタ局2−2から衛星2−1を
介し各端末局2−3への通信は、各端末局2−3への送
信データをセンタ局で多重化して放送モードで送信し、
各端末局2−3で自局向けデータだけを選択抽出する時
分割多重方式を用いるものとする。センタ局2−2及び
各端末局2−3の構成を、それぞれ、図5、図6に示
す。First, an outline of a satellite communication system for implementing the present invention will be described with reference to FIG. The satellite communication system includes a satellite 2-1, a center station 2-2, and a plurality of terminal stations 2- including 1 to n.
3 Communication from the terminal station 2-3 to the center station 2-2 via the satellite 2-1 uses a common communication line to randomly access each terminal station 2-3 toward a time slot on the line. Random access method with a slot for transmitting a packet through the
-3 is assigned by the center station 2-2 based on the reservation request from -3, and each terminal station 2-3 uses a reservation access method for transmitting a packet toward the assigned time slot. Communication from the station 2-2 to each terminal station 2-3 via the satellite 2-1 is performed by multiplexing transmission data to each terminal station 2-3 at the center station and transmitting the multiplexed data in the broadcast mode.
It is assumed that each terminal station 2-3 uses a time-division multiplexing method in which only the data for the own station is selectively extracted. The configurations of the center station 2-2 and each terminal station 2-3 are shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
【0017】図4は、各端末局2−3からセンタ局2−
2に送信されるパケットの内容を示す。図4に示す様
に、短データ3−1は、自局アドレス等のヘッダと短デ
ータであることを示す1/1なるサブパケット情報(分
母はサブパケット分割数、分子はサブパケット順序番号
を示す。以下も同様。)を付加されて1タイムスロット
長の1パケットを形成するが、図4(b)に示す様に、パ
ケット化した時1タイムスロットを超える長データは、
分割された上でヘッダとサブパケット情報を付加されて
サブパケット化される。本実施例では、5分割され、各
分割データにヘッダと、1/5,2/5,3/5,4/
5,5/5のサブパケット情報が付加されてサブパケッ
ト化される。FIG. 4 shows that each terminal station 2-3 is connected to the center station 2-
2 shows the contents of the packet transmitted. As shown in FIG. 4, the short data 3-1 is a header such as a self-station address and subpacket information of 1/1 indicating that the data is short data (the denominator is the subpacket division number, and the numerator is the subpacket sequence number. The same applies to the following.) To form one packet having a length of one time slot. However, as shown in FIG.
After being divided, a header and sub-packet information are added to form a sub-packet. In this embodiment, the data is divided into five, and each divided data has a header, 1/5, 2/5, 3/5, 4 /
5, 5/5 sub-packet information is added and sub-packetized.
【0018】また、図4(c)に示す様に、緊急に送達す
べき短いデータ3−3がある場合には、本実施例では、
4回コピーされて内容の同じ5つの短データが作成され
る。各データにはヘッダと1/1,2/1,3/1,4
/1,5/1というサブパケット情報が付加されてサブ
パケット化される。Further, as shown in FIG. 4C, when there is short data 3-3 to be transmitted urgently, in this embodiment,
Four short copies of the same contents are created by being copied four times. Each data has a header and 1/1, 2/1, 3/1, 4
/ 1, 5/1 are added and subpacketized.
【0019】図5は、センタ局2−2の構成をブロック
図で示したものである。センタ局2−2は、衛星2−1
を介して電波で端末局2−3とデータ送受を行なう送受
信装置4−1と、衛星2−1上でデータ(パケット)の
衝突を防止するための時間単位であるタイムスロットを
所定個数まとめて1フレームを形成し、該フレーム信号
を発生させて該端末局2−3に送ることにより、該端末
局2−3にデータ送受信の基準タイミングを提供する基
準タイミング作成部4−2と、前記送受信装置4−1で
受信し出力された端末局2−3よりの送信パケットの受
信処理を行ない、パケット正誤信号、受信パケット信
号、サブパケット情報を出力する受信部4−3と、該受
信部4−3で受信された端末局2−3よりの端末からの
データ(パケット)の順序制御を行なうとともに、受信
データとしてホストコンピュータへ出力するためバッフ
ァリングを行なうホストインターフェース受信部4−4
と、前記受信部4−3よりの出力をもとに、各端末局2
−3より送信されたパケット数を監視してトラヒックス
テータス信号を出力するとともに、該パケット数を制御
するためのトラヒック制御信号を出力するトラヒック制
御部4−5と、前記受信部4−3よりのサブパケット情
報及びパケット正誤信号を受けて、受信したパケット毎
の肯定応答信号(ACK)または否定応答信号(NAK)を出
力する応答信号作成部4−6と、同じく前記受信部4−
3よりのサブパケット情報とパケット正誤信号を受けて
タイムスロット予約の必要性を判定し、予約の必要があ
るならば必要タイムスロット予約数を算出し、これをタ
イムスロット割り当て信号として出力するとともに、前
記判定、算出結果に基づき1フレーム内の割り当て済タ
イムスロットに関する割り当て済タイムスロット信号を
出力する割り当て信号作成部4−7と、ホストコンピュ
ータより各端末局2−3への送信データを受信するため
バッファリングを行なうホストインターフェース送信部
4−8と、該ホストインターフェース部4−8、前記基
準タイミング作成部4−2、トラヒック制御部4−5、
応答信号作成部4−6、割り当て信号作成部4−7より
の出力を時分割多重化する多重化部4−9と、該多重化
部4−9よりの多重化された出力を送受信装置4−1を
介して放送モードで各端末局2−3へ送信する送信部4
−10とで基本的に構成される。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the center station 2-2. The center station 2-2 is connected to the satellite 2-1.
A transmission / reception device 4-1 for transmitting / receiving data to / from the terminal station 2-3 by radio waves via the Internet and a predetermined number of time slots as time units for preventing data (packet) collision on the satellite 2-1. A reference timing creation unit 4-2 for providing a reference timing for data transmission / reception to the terminal station 2-3 by forming one frame, generating the frame signal and sending the frame signal to the terminal station 2-3; A receiving unit 4-3 for performing processing for receiving a transmission packet from the terminal station 2-3 received and output by the device 4-1 and outputting a packet true / false signal, a received packet signal, and subpacket information; -3 controls the order of data (packets) received from the terminal station 2-3 by the terminal station 2-3 and performs buffering to output the received data to the host computer. DOO interface receiver 4-4
And each terminal station 2 based on the output from the receiving unit 4-3.
-3, a traffic control unit 4-5 that outputs a traffic status signal by monitoring the number of packets transmitted and outputs a traffic control signal for controlling the number of packets; A response signal creating unit 4-6 which receives sub-packet information and a packet correct / wrong signal and outputs an acknowledgment signal (ACK) or a negative acknowledgment signal (NAK) for each received packet;
3 to determine the necessity of time slot reservation in response to the packet correct / false signal, calculate the number of required time slot reservations if necessary, and output this as a time slot assignment signal. An assignment signal generating unit 4-7 for outputting an assigned time slot signal related to an assigned time slot in one frame based on the determination and calculation results, and for receiving transmission data from the host computer to each terminal station 2-3. A host interface transmitting section 4-8 for performing buffering, the host interface section 4-8, the reference timing creating section 4-2, a traffic control section 4-5,
A multiplexing unit 4-9 for time-division multiplexing the output from the response signal creating unit 4-6 and the assignment signal creating unit 4-7, and a multiplexing output from the multiplexing unit 4-9 to the transmitting / receiving unit 4 Transmitting unit 4 for transmitting to each terminal station 2-3 in broadcast mode via -1
-10.
【0020】図6は、端末局2−3の構成をブロック図
で示したものである。端末局2−3は、衛星2−1を介
して電波でセンタ局2−2とデータ送受を行なう送受信
装置5−1と、該送受信装置5−1で受信し出力された
センタ局2−2よりの送信データを受信し該送信データ
から前記フレーム信号、前記トラヒックステータス信
号、前記トラヒック制御信号、前記肯定応答信号(AC
K)及び否定応答信号(NAK)、前記タイムスロット割り
当て信号、前記割り当て済タイムスロット信号及び前記
ホストコンピュータからの送信データを抽出分離する受
信部5−2と、該受信部5−2より出力されたフレーム
信号に同期してフレーム同期を確立・維持するととも
に、フレーム内に所定数設けられる送信タイムスロット
の各時間位置を示す送信タイムスロットタイミング信号
を作成する送信タイミング作成部5−3と、前記受信部
5−2より出力されたホストコンピュータからの送信デ
ータを端末に出力するためにバッファリングを行なう端
末インターフェース受信部5−4と、前記受信部5−2
より出力された前記タイムスロット割り当て信号及び前
記割り当て済タイムスロット信号を受けて、予約によっ
て自局に割り当てられたタイムスロット番号を指示する
割り当てタイムスロット信号と、他端末局で予約されて
いない空のタイムスロット番号を指示する空タイムスロ
ット信号を作成するスロット管理部5−5と、前記受信
部5−2より前記トラヒックステータス信号及び前記ト
ラヒック制御信号を受けて、自局割り当て送信優先度を
考慮するとともに、パケット制御部5−12及びサブパ
ケット制御部5−13よりのパケット再送数信号とパケ
ット再送回数信号とを考慮して、パケット再送最大遅延
時間信号、緊急送信許容度信号及びサブパケット数制御
信号を出力するトラヒック制御部5−6と、パケット化
したとき1タイムスロットの短データをセーブするパケ
ットバッファ5−7と、2タイムスロット以上になる長
データを1タイムスロット長のサブパケットに分割して
セーブするとともに、1タイムスロット長の短データで
あっても緊急に送達すべき短データであれば、これをコ
ピーして複数個のサブパケットにしてセーブするサブパ
ケットバッフア5−8と、端末よりセンタ局2−2へ送
信するデータを受信するためのバッファリングを行なう
端末インターフェース送信部5−9と、該送信データ中
より緊急データを識別し、該緊急データをトラヒック制
御部5−6よりの前記緊急送信許容度信号を基に決定さ
れた回数だけコピーし、各コピーに図4(c)で説明した
ヘッダ、サブパケット情報を付加してパケット化する緊
急度識別部5−10と、前記端末インターフェース送信
部5−9より送信データを受けてそのデータ長を識別
し、単データの場合は、図4(a)で説明したヘッダ、サ
ブパケット情報1/1を付加しパケット化して、前記パ
ケットバッファ5−7へ転送し、長データの場合は、該
送信データをサブパケットに分割し、その各々にヘッ
ダ、サブパケット情報を付加しパケット化して、前記サ
ブパケットバッファ5−8に転送するデータ長識別部5
−11と、パケット化された短データの送信を制御する
とともに、受信部5−2よりの前記肯定応答信号(AC
K)と否定応答信号(NAK)及びトラヒック制御部5−6
よりの前記パケット遅延最大時間信号をもとに再送制御
を行なうパケット制御部5−12と、トラヒック制御部
5−6よりの前記サブパケット数制御信号をもとにスロ
ット付ランダムアクセス方式で最初に送信するサブパケ
ット数の制御を行ない、また、受信部5−2よりの前記
肯定応答信号(ACK)と否定応答信号(NAK)及びトラヒ
ック制御部5−6よりの前記パケット遅延最大時間信号
をもとに再送制御を行なうとともに、一連のサブパケッ
トのうちのセンタ局2−2へ未達のサブパケットを送信
制御するサブパケット制御部5−13と、前記パケット
バッファ5−7よりパケットを、または、前記サブパケ
ットバッファ5−8よりサブパケットを読み出し、前記
スロット管理部5−5よりの割り当てタイムスロット信
号の指定するタイムスロットへ挿入するとともに、前記
サブパケットバッファ5−8内のタイムスロット割り当
て待ちサブパケットを前記スロット管理部5−5よりの
割り当てタイムスロットへ挿入し、前記送信タイミング
作成部5−3よりの送信タイムスロットタイミング信号
に同期させてパケットまたはサブパケットを送出するパ
ケット送信部5−14と、該パケット送信部5−14よ
り送出されたパケット、サブパケット前記送受信装置5
−1に送信データとして送出する送信部5−15とで基
本的に構成される。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the terminal station 2-3. The terminal station 2-3 transmits and receives data to and from the center station 2-2 by radio waves via the satellite 2-1. The center station 2-2 receives and outputs the data from the transmitting and receiving apparatus 5-1. And the frame signal, the traffic status signal, the traffic control signal, and the acknowledgment signal (AC
K) and a negative acknowledgment signal (NAK), the time slot assignment signal, the assigned time slot signal and transmission data from the host computer which are extracted and separated, and output from the reception section 5-2. A transmission timing creating section 5-3 for establishing and maintaining frame synchronization in synchronization with the frame signal and creating a transmission time slot timing signal indicating each time position of a transmission time slot provided in a predetermined number of frames; A terminal interface receiving section 5-4 for buffering transmission data from the host computer output from the receiving section 5-2 to a terminal, and the receiving section 5-2
Receiving the time slot allocation signal and the allocated time slot signal output from the terminal, an allocation time slot signal indicating a time slot number allocated to the own station by reservation, and an empty time slot signal not reserved by another terminal station. Receiving the traffic status signal and the traffic control signal from the receiving section 5-2, and taking into account its own assigned transmission priority, and a slot managing section 5-5 for generating an empty time slot signal indicating a time slot number. In addition, in consideration of the packet retransmission number signal and the packet retransmission number signal from the packet control unit 5-12 and the sub packet control unit 5-13, the packet retransmission maximum delay time signal, the emergency transmission allowance signal, and the sub packet number control. A traffic control unit 5-6 that outputs a signal, and one time when packetized A packet buffer 5-7 that saves short data of a lot, and saves data that is longer than two time slots by dividing it into subpackets of one time slot length. If the short data is to be transmitted to the center station 2-2, a subpacket buffer 5-8 for copying the data and saving it as a plurality of subpackets, and a buffer for receiving data transmitted from the terminal to the center station 2-2. A terminal interface transmitting section 5-9 for performing ringing, identifying emergency data from the transmission data, and copying the emergency data the number of times determined based on the emergency transmission allowance signal from the traffic control section 5-6. Then, the urgency identification unit 5-10 for adding the header and the sub-packet information described in FIG. The transmission data is received from the interface transmission unit 5-9, and the data length is identified. In the case of single data, the header and sub-packet information 1/1 described in FIG. The data to be transferred to the buffer 5-7, and in the case of long data, the transmission data is divided into sub-packets, each of which is added with a header and sub-packet information to be packetized and transferred to the sub-packet buffer 5-8. Long identification section 5
-11 and the transmission of the packetized short data, and the acknowledgment signal (AC
K), a negative acknowledgment signal (NAK) and the traffic control unit 5-6
Packet control unit 5-12 for performing retransmission control based on the maximum packet delay time signal, and a slot-based random access method based on the sub-packet number control signal from the traffic control unit 5-6. The number of subpackets to be transmitted is controlled, and the acknowledgment signal (ACK) and the negative acknowledgment signal (NAK) from the receiving unit 5-2 and the packet delay maximum time signal from the traffic control unit 5-6 are also transmitted. And a sub-packet controller 5-13 for controlling transmission of sub-packets of the series of sub-packets which has not reached the center station 2-2, and a packet from the packet buffer 5-7, or , A sub-packet is read from the sub-packet buffer 5-8, and the time specified by the assigned time slot signal from the slot management unit 5-5 is read. In addition to the insertion into the lot, the sub-packet buffer 5-8 inserts a sub-packet waiting for time slot allocation into the allocated time slot from the slot management section 5-5, and the transmission time from the transmission timing creation section 5-3. A packet transmitting unit 5-14 for transmitting a packet or a sub-packet in synchronization with a slot timing signal; a packet transmitted from the packet transmitting unit 5-14;
-1 as a transmission data.
【0021】次に、図1、図2を参照して本発明に係る
衛星通信方式の手順を説明する。本発明はスロット付ラ
ンダムアクセス方式でセンタ局にアクセスする端末局の
アクセス方式に関するものであるが、スロット付ランダ
ムアクセス方式そのものの説明は省略し、発明に係わっ
ている部分を主に説明する。Next, the procedure of the satellite communication system according to the present invention will be described with reference to FIGS. The present invention relates to an access method of a terminal station accessing a center station by a random access method with a slot, but the description of the random access method with a slot itself will be omitted, and a part related to the invention will be mainly described.
【0022】図1は、図4(b)に示す様に、分割・パケ
ット化したとき、5タイムスロット必要とする長データ
を端末局よりセンタ局に送るに際し、従来のスロット付
ランダムアクセス方式をベースとした予約方式より早く
伝送することを可能とした本発明の通信手順を、一実施
例として図示したものである。該長データを端末局2−
3の端末インターフェース送信部5−9で受信したとき
は、データ長識別部5−11で長データであることを認
識し、図4(b)に示す様に、該長データをデータ1、デ
ータ2、データ3、データ4、データ5の5つに分割
し、各データに自局アドレス等のヘッダと分母をサブパ
ケット数、分子をサブパケット順序番号とした1/5,
2/5,3/5,4/5,5/5なるサブパケット情報
とを付加してサブパケット化し、5個のサブパケットを
サブパケットバッファ5−8に送信する。FIG. 1 shows a conventional random access method with a slot when a long data requiring 5 time slots is transmitted from a terminal station to a center station when divided and packetized, as shown in FIG. 4 (b). FIG. 3 illustrates a communication procedure according to the present invention which enables transmission earlier than the reservation method based on the present invention. The long data is transmitted to the terminal station 2-
When the data is received by the terminal interface transmission unit 5-9 of FIG. 3, the data length identification unit 5-11 recognizes that the data is long data, and as shown in FIG. 2, data 3, data 4 and data 5 are divided into five, and each data has a header such as its own address and a denominator as the number of subpackets and a numerator as a subpacket sequence number of 1/5.
Subpacket information of 2/5, 3/5, 4/5, 5/5 is added to form a subpacket, and the five subpackets are transmitted to the subpacket buffer 5-8.
【0023】サブパケット制御部5−13では、センタ
局より送信され受信部5−2で受信したトラヒックステ
ータス信号、トラヒック制御信号をもとにトラヒック制
御部5−6で作成された前記サブパケット数制御信号に
基づいて、スロット付ランダムアクセス方式で最初に送
信するサブパケット数を3個と決定する。すなわちサブ
パケット情報が1/5,2/5,3/5なるサブパケッ
ト3個を1セットの最初に送るべき送信サブパケットと
する。パケット送信部5−14では、スロット管理部5
−5よりの空タイムスロット信号により、空タイムスロ
ットをランダムに3個見つけ、該空タイムスロットに該
1セットの3サブパケットを挿入し、送信タイミング作
成部5−3で作成される送信タイムスロットタイミング
信号に従って次々と送信する。The sub-packet control unit 5-13 receives the traffic status signal transmitted from the center station and received by the receiving unit 5-2 and the number of the sub-packets generated by the traffic control unit 5-6 based on the traffic control signal. Based on the control signal, the number of subpackets to be transmitted first in the slotted random access scheme is determined to be three. That is, three subpackets whose subpacket information is 1/5, 2/5, 3/5 are set as transmission subpackets to be transmitted first in one set. In the packet transmission unit 5-14, the slot management unit 5
Based on the empty time slot signal from -5, three empty time slots are randomly found, the set of three subpackets is inserted into the empty time slot, and the transmission time slot created by the transmission timing creation unit 5-3 Data is transmitted one after another according to the timing signal.
【0024】該1セットの3サブパケットは、スロット
付ランダムアクセス方式でセンタ局へ送信されるので、
3サブパケットが使用したタイムスロットと同一タイム
スロットで、他端末局より送信されたパケットまたはサ
ブパケットと衝突する可能性はある。本実施例では、サ
ブパケット情報1/5と3/5をもつサブパケットは衝
突したためセンタ局では正常受信されないが、サブパケ
ット情報2/5をもつサブパケットは衝突なくセンタ局
で正常に受信されたので、センタ局では正常受信出来な
かったサブパケットに対する否定応答信号として、それ
ぞれNAK1/5,NAK3/−5を、また正常に受信出来た
サブパケットに対する肯定応答信号としてACK2/5を
前記応答信号作成部4−6で作成し、送信端末局アドレ
スを付加して放送モードで該端末局に送信するととも
に、サブパケット情報2/5をもつサブパケットしか正
常に受信出来なかったので、サブパケット情報1/5,
3/5,4/5,5/5をもつ4個のサブパケットの送
信用に、4個のタイムスロットを割り当てたタイムスロ
ット割り当て信号を前記割り当て信号作成部4−7で作
成し、放送モードで該端末局へ送信する。Since the set of three sub-packets is transmitted to the center station by a slot-based random access method,
In the same time slot as the time slot used by the three sub-packets, there is a possibility of collision with a packet or sub-packet transmitted from another terminal station. In this embodiment, the sub-packets having the sub-packet information 1/5 and 3/5 collide and are not normally received by the center station, but the sub-packets having the sub-packet information 2/5 are normally received by the center station without collision. Therefore, NAK 1/5, NAK 3 / -5 are respectively used as negative acknowledgment signals for subpackets that cannot be normally received by the center station, and ACK2 / 5 is used as an acknowledgment signal for subpackets that can be normally received. It is created by the creating unit 4-6, transmitted to the terminal station in the broadcast mode with the transmission terminal station address added, and only the subpacket having the subpacket information 2/5 was normally received. 1/5
A time slot assignment signal to which four time slots are assigned is created by the assignment signal creation section 4-7 for transmission of four subpackets having 3/5, 4/5, 5/5, and Transmits to the terminal station.
【0025】該端末局では、受信部5−2で受信・分離
出力した該タイムスロット割り当て信号を前記スロット
管理部5−5で解読し、前記パケット送信部5−14へ
割り当てタイムスロット信号として出力し、該パケット
送信部5−14でサブパケットバッファ5−8より1/
5,3/5,4/5,5/5なるサブパケット情報をも
つサブパケットを読み出し、各々該割り当てタイムスロ
ット信号に従ったタイムスロットに挿入して送信する。
この場合、専用に割り当てられたタイムスロットを使用
して送信しているので、衝突はなく確実に送り得る。セ
ンタ局では、送受信装置4−1を介して、受信部4−3
で該4パケットを正常に受信したら、ホストインターフ
ェース受信部4−4で、データ(1/5)からデータ
(5/5)までのデータの順序制御を行ない、バッファ
リングしてホストコンピュータに出力する。In the terminal station, the time slot assignment signal received / separated and output by the receiving section 5-2 is decoded by the slot management section 5-5 and output to the packet transmitting section 5-14 as an assigned time slot signal. Then, the packet transmission unit 5-14 outputs 1 /
Subpackets having subpacket information of 5, 3/5, 4/5, 5/5 are read out, inserted into time slots according to the assigned time slot signals, and transmitted.
In this case, since transmission is performed using a time slot allocated exclusively, transmission can be performed without collision. In the center station, the receiving unit 4-3 is transmitted via the transmitting / receiving device 4-1.
When the four packets are normally received, the host interface receiving unit 4-4 controls the order of data from data (1/5) to data (5/5), buffers the data, and outputs it to the host computer. .
【0026】また図2は、図4(c)に示す様に、緊急デ
ータをコピーして5個のサブパケットにして、端末局よ
りセンタ局にスロット付ランダムアクセス方式で、より
確実に伝送する本発明の通信手順を、一実施例として、
図示したものである。該緊急データを端末インターフェ
ース送信部5−9で受信したときは、緊急度識別部5−
10で緊急データであることを認識し、かつ、センタ局
より送信され受信部5−2で受信されたトラヒックステ
ータス信号、トラヒック制御信号をもとにトラヒック制
御部5−6で作成された緊急送信許容度信号に基づいて
コピー数=4を決め、図4(c)に示す様に、緊急データ
を4回コピーし、合計5個の緊急データ各々に、自局ア
ドレス等のヘッダと、分母を1とし分子をサブパケット
順序番号とした1/1,2/1,3/1,4/1,5/
1なるサブパケット情報とを付加してサブパケット化
し、5個のサブパケットをサブパケットバッファ5−8
に送信する。FIG. 2 shows that the emergency data is copied into five subpackets as shown in FIG. 4 (c) and transmitted from the terminal station to the center station more reliably by the slotted random access method. The communication procedure of the present invention, as one embodiment,
It is illustrated. When the emergency data is received by the terminal interface transmission unit 5-9, the urgency identification unit 5-
10, the emergency data generated by the traffic controller 5-6 based on the traffic status signal and the traffic control signal transmitted from the center station and received by the receiver 5-2. The number of copies = 4 is determined based on the allowance signal, and the emergency data is copied four times as shown in FIG. 4 (c), and a header such as the own station address and a denominator are added to each of the total of five emergency data. 1/1, 2/1, 3/1, 4/1, 5 / with the numerator set to 1 and the numerator as the subpacket sequence number
1 sub-packet information to form a sub-packet, and the five sub-packets are stored in a sub-packet buffer 5-8.
Send to
【0027】サブパケット制御部5−13では、センタ
局より送信され受信部5−2で受信したトラヒックステ
ータス信号、トラヒック制御信号をもとにトラヒック制
御部5−6で作成した前記サブパケット数制御信号に基
づいて、スロット付ランダムアクセス方式で最初に送信
出来るサブパケット数は5個で妥当と判断する。パケッ
ト送信部5−14では、スロット管理部5−5よりの空
タイムスロット信号より空タイムスロットをランダムに
5個見つけて、該空タイムスロットに該5サブパケット
を挿入し、送信タイミング作成部5−3で作成される送
信タイムスロットタイミング信号に従って次々と送信す
る。The sub-packet control unit 5-13 controls the number of sub-packets generated by the traffic control unit 5-6 based on the traffic status signal and the traffic control signal transmitted from the center station and received by the receiving unit 5-2. Based on the signal, it is determined that the number of sub-packets that can be transmitted first by the slotted random access scheme is five, which is appropriate. The packet transmitting unit 5-14 randomly finds five empty time slots from the empty time slot signal from the slot managing unit 5-5, inserts the five subpackets into the empty time slots, and The transmission is performed one after another in accordance with the transmission time slot timing signal created in step -3.
【0028】前記5個の緊急データ送信用サブパケット
はスロット付ランダムアクセス方式でセンタ局へ送信さ
れるので、該サブパケットで使用したタイムスロットと
同一タイムスロットで、他端末局より送信されたパケッ
トまたはサブパケットを衝突する可能性がある。本実施
例では、サブパケット情報1/1,2/1,3/1,5
/1をもつサブパケットは、衝突したのでセンタ局では
正常に受信できないが、サブパケット情報4/1をもつ
サブパケットは、衝突なくセンタ局で正常に受信された
ので、緊急情報は端末局で再送することなく短い時間で
センタ局に届いたことになる。Since the five emergency data transmission sub-packets are transmitted to the center station by the slotted random access method, packets transmitted from other terminal stations in the same time slot used in the sub-packets are transmitted. Or it may collide with subpackets. In the present embodiment, the sub packet information 1/1, 2/1, 3/1, 5
The sub-packet having sub packet information / 1 cannot be normally received by the center station because of collision, but the sub-packet having sub packet information 4/1 has been normally received by the center station without collision. It will reach the center station in a short time without retransmission.
【0029】センタ局は、正常受信出来なかったサブパ
ケットに対する否定応答信号として、それぞれNAK1/
1,NAK2/1,NAK3/1,NAK5/1を、また正常に
受信したサブパケットに対する肯定応答信号として、AC
K4/1を前記応答信号作成部4−6で作成し、送信端
末局アドレスを付加して放送モードで該端末局に送信
し、該端末局はコピーして5個のサブパケットで送った
緊急データのうち少なくとも1個は届いたことを前記応
答信号で確認し、該緊急データ送信処理を終える。この
様に緊急データを送信する場合は、コピーした複数のサ
ブパケットで送信して、少なくとも1個がセンタ局で正
常に受信出来る確率を高めることにより、1個の緊急デ
ータを送信した場合に比べ、送達時間を短縮することが
出来る。The center station receives NAK1 / NAK1 signals as negative acknowledgment signals for subpackets that cannot be received normally.
1, NAK2 / 1, NAK3 / 1, NAK5 / 1, and AC as an acknowledgment signal for a normally received subpacket.
K4 / 1 is created by the response signal creation unit 4-6, and the transmission terminal station address is added thereto and transmitted to the terminal station in the broadcast mode, and the terminal station copies and sends the emergency sub-packet in five subpackets. The response signal confirms that at least one of the data has arrived, and ends the emergency data transmission process. When transmitting urgent data in this way, by transmitting a plurality of copied sub-packets and increasing the probability that at least one can be normally received by the center station, compared to the case of transmitting one urgent data , Delivery time can be shortened.
【0030】図7、図8は、図1において、1〜5個の
サブパケットを送信したときの効果を表わしたものであ
る。FIGS. 7 and 8 show the effect when 1 to 5 subpackets are transmitted in FIG.
【0031】図7は、スロット付ランダムアクセス方式
のスループット(横軸)と、衛星回線品質をエラーフリ
ーと仮定し、サブパケット1〜5個を該アクセス方式で
送信した時、センタ局で最低1個のサブパケットが衝突
なく正常に受信出来る確率(縦軸)との関係を示してい
る。FIG. 7 shows the throughput (horizontal axis) of the random access method with slots and the assumption that the satellite channel quality is error-free. It shows the relationship with the probability (vertical axis) that sub-packets can be received normally without collision.
【0032】図8は、スロット付ランダムアクセス方式
のスループット(横軸)と、衛星回線品質をエラーフリ
ーと仮定し、サブパケット1〜5個を該アクセス方式で
送信した時、センタ局で全サブパケットが衝突なく正常
に受信出来る確率(縦軸)との関係を示している。FIG. 8 shows the throughput (horizontal axis) of the random access method with slots and the assumption that the satellite channel quality is error-free. It shows the relationship with the probability (vertical axis) that packets can be received normally without collision.
【0033】スループットを0.3とすると、図1、図
2に示す様に、3個のサブパケットを送信した時、この
うち少なくとも1個のサブパケットがセンタ局で正常受
信され、残りのサブパケット送信のためにタイムスロッ
ト予約がなされる確率は0.94となり、サブパケット
1個だけ送出した場合の確率0.61に比べかなり高
い。5個のサブパケット全部をスロット付ランダムアク
セス方式で最初にまとめて送出したとすると、該5個全
部のサブパケットが衝突なく正常にセンタ局で受信され
る確率は0.09と低いが、該5個のサブパケットのう
ち最低1個のサブパケットが正常受信され、残りのサブ
パケットのためのタイムスロットが予約される確率は
0.99とほぼ1.0に近く、確実に予約がなされ得るこ
とがわかる。Assuming that the throughput is 0.3, as shown in FIGS. 1 and 2, when three sub-packets are transmitted, at least one of them is normally received by the center station, and the remaining sub-packets are transmitted. The probability of making a time slot reservation for packet transmission is 0.94, which is considerably higher than the probability of transmitting only one subpacket, 0.61. Assuming that all five sub-packets are initially transmitted together in a slotted random access scheme, the probability that all five sub-packets will be correctly received by the center station without collision is as low as 0.09. The probability that at least one sub-packet of the five sub-packets is normally received and the time slot for the remaining sub-packets is reserved is 0.99, which is close to 1.0, and the reservation can be reliably made. You can see that.
【0034】一方、スループットを0.1とすると、図
1、図2に示す様に、3個のサブパケットを送信した、
このうち少なくとも1個のサブパケットがセンタ局で正
常に受信され、残りのサブパケットのためのタイムスロ
ットが予約される確率は、0.99で、サブパケット1
個だけ送出した場合の確率0.89に比べて高い。むし
ろ、この様にスループットが低い場合は、5個のサブパ
ケット全部をスロット付ランダムアクセス方式で最初に
まとめて送出しても、該5個全部のサブパケットが衝突
なく正常にセンタ局で受信される確率は、0.58と比
較的高い。従って、例えば、10回試行すれば、そのう
ち6回程度は、5個のサブパケット全部が1度の送信で
予約することなくセンタ局にて正常に受信されるので、
送達時間短縮が可能となる。On the other hand, assuming that the throughput is 0.1, three subpackets are transmitted as shown in FIGS.
The probability that at least one subpacket is normally received by the center station and the time slot for the remaining subpacket is reserved is 0.99, and the subpacket 1
The probability is higher than 0.89 when only the number is transmitted. On the contrary, when the throughput is low as described above, even if all five sub-packets are collectively transmitted at the beginning by the slotted random access method, all the five sub-packets are normally received by the center station without collision. Probability is relatively high at 0.58. Therefore, for example, if 10 attempts are made, about 6 times out of 5 sub-packets are normally received by the center station without reservation in one transmission,
Delivery time can be reduced.
【0035】以上の様に、サブパケットに分割して複数
個のサブパケットで送信すれば、最低1個のサブパケッ
トがセンタ局で正常受信される確率は、単に1個のパケ
ットで送信してセンタ局で正常受信される確率に比して
はるかに高く、その効果はスループットが高いほど著し
い。また、一連のサブパケット全部を一度まとめてスロ
ット付ランダムアクセス方式で送信し、該サブパケット
全部がセンタ局で正常受信される確率は、スループット
が低いほど高く、それだけ端末局からセンタ局へのデー
タ送達時間の短縮が期待出来る。この場合、たとえ該全
パケットがセンタ局で正常受信出来なくても、前述した
様に、最低1個のサブパケットが正常に受信される確率
が非常に高く、従って、残りのサブパケットのためのタ
イムスロット予約がなされる確率が高いので、パケット
1個のみ予約用に送信する場合に比べて、データ送達時
間の短縮が十分に期待出来る。As described above, if the data is divided into sub-packets and transmitted in a plurality of sub-packets, the probability that at least one sub-packet is normally received by the center station is determined by transmitting only one packet. It is much higher than the probability of normal reception at the center station, and the effect is more significant as the throughput is higher. The probability that all the subpackets are normally received by the center station at a time is lower as the throughput is lower, and the data from the terminal station to the center station is higher. Shortening of delivery time can be expected. In this case, even if all the packets cannot be normally received by the center station, as described above, the probability that at least one subpacket is normally received is very high, and therefore, the Since there is a high probability that a time slot reservation will be made, a reduction in the data delivery time can be expected sufficiently compared to a case where only one packet is transmitted for reservation.
【0036】図9は、図8のシミュレーション結果に基
づき、スループットが0.1,0.2.0.3の場合に、
最低1個のサブパケットが、0.99程度の確率でセン
タ局で正常に受信される時のサブパケットの送信の様子
を示したものである。FIG. 9 shows a case where the throughput is 0.1 and 0.2.0.3 based on the simulation result of FIG.
This figure shows how sub-packets are transmitted when at least one sub-packet is normally received by the center station with a probability of about 0.99.
【0037】スループットが0.1程度の低スループッ
ト時は、2個のサブパケットを送信するだけで最低1個
のサブパケットが0.99の確率でセンタ局にて正常受
信される。スループットが0.2程度の中スループット
時は、3個のサブパケットを送信すると、最低1個のサ
ブパケットが0.99の確率でセンタ局にて正常受信さ
れる。スループットが0.3程度の高スループット時
は、5個のサブパケットを送信すると、最低1個のサブ
パケットが0.99の確率でセンタ局にて正常受信され
る。At a low throughput of about 0.1, at least one subpacket is normally received by the center station with a probability of 0.99 just by transmitting two subpackets. At a medium throughput of about 0.2, if three sub-packets are transmitted, at least one sub-packet is normally received by the center station with a probability of 0.99. When the throughput is as high as about 0.3 and five sub-packets are transmitted, at least one sub-packet is normally received by the center station with a probability of 0.99.
【0038】以上のことより、0.99の確率で最低1
個のサブパケットをセンタ局で正常受信させ、残りのサ
ブパケットの予約を確実に行なうためには、端末局から
センタ局への通信回線のスループットに応じて、スロッ
ト付ランダムアクセス方式で最初にまとめて送るサブパ
ケット数を調整すればよいことがわかる。From the above, at least 0.99 has a probability of 1
In order for the center station to receive the sub-packets normally and to reserve the remaining sub-packets reliably, the slots are first grouped by the random access method with slots according to the throughput of the communication line from the terminal station to the center station. It can be understood that the number of subpackets to be transmitted may be adjusted.
【0039】図9の説明は、前記送信サブパケットの総
数が少なく、端末局からセンタ局への通信回線のスルー
プットにほとんど影響を与えないということを前提とし
ているが、例えば、各端末局が同一アルゴリズムで動作
していて、端末局よりの送信パケットの総数がスループ
ットに多少とも影響を与える可能性がある場合は、図1
0に示す様に、低スループット時は、送信パケットの総
数が少ないため、多くのサブパケットをスロット付ラン
ダムアクセス方式で最初にまとめて送出し、高スループ
ット時は、従来の様に、1個のサブパケットだけ送出し
て、スループットに大きな影響を与えない様にするとい
う運用形態もあり得る。The description of FIG. 9 assumes that the total number of transmission sub-packets is small and has little effect on the throughput of the communication line from the terminal station to the center station. In the case where the algorithm operates and the total number of packets transmitted from the terminal station may slightly affect the throughput, FIG.
0, when the throughput is low, since the total number of transmission packets is small, many sub-packets are first transmitted together by the random access method with a slot. There may be an operation mode in which only the sub-packet is transmitted so that the throughput is not significantly affected.
【0040】図11は、端末局のサブパケット送信動作
をフローチャート形式で表わしたものである。FIG. 11 is a flowchart showing the sub-packet transmission operation of the terminal station.
【0041】図12は、従来の予約方式、緊急データ送
信方式を示している。従来、パケット化したとき1タイ
ムスロットを超える長データをスロット付ランダムアク
セス方式で送信する時は、図12、図13に示す様に、
端末局が最初に予約要求パケットをセンタ局に送信する
か、送信データに予約要求情報を付加してセンタ局に送
信するかし、センタ局より必要タイムスロット数だけの
タイムスロット割り当て情報を得てから、割り当てられ
たタイムスロットを用いて未送信データを送信してい
た。しかし、この様な従来方式では、該予約要求パケッ
トまたは予約要求付加データパケットが衝突し、センタ
局で正常に受信出来なかった時、センタ局で正常に受信
出来るまで端末局は該パケットを再送信する必要がある
ので、再送信に必要な時間だけ長データの送達が遅れて
しまう。FIG. 12 shows a conventional reservation system and an emergency data transmission system. Conventionally, when packetized long data exceeding one time slot is transmitted by the slotted random access method, as shown in FIGS.
The terminal station first transmits the reservation request packet to the center station, or adds the reservation request information to the transmission data and transmits it to the center station, and obtains the time slot allocation information of the required number of time slots from the center station. , Untransmitted data is transmitted using the assigned time slot. However, in such a conventional method, when the reservation request packet or the reservation request additional data packet collides and cannot be normally received by the center station, the terminal station retransmits the packet until the center station can normally receive the packet. Therefore, the delivery of long data is delayed by the time required for retransmission.
【0042】本発明では、(1)該長データをサブパケ
ットに分割して、分割したサブパケットをスロット付ラ
ンダムアクセス方式でまとめて送るため、従来例での予
約パケットが複数個送信したのと同じ効果をもたらして
いる。(2)該予約パケットが送信データをも含んでい
るため、センタ局では正常に受信出来なかったサブパケ
ットと未送信のサブパケットのためのタイムスロット割
り当てをすれば良い。(3)分割した全パケットをまと
めて送信し、センタ局ですべて正常に受信できれば、タ
イムスロット割り当ての必要もない、という(1),
(2),(3)の理由から、長データの送達時間短縮の
効果が十分に期待出来る。According to the present invention, (1) the long data is divided into sub-packets, and the divided sub-packets are collectively transmitted by the slotted random access method. Has the same effect. (2) Since the reservation packet also includes transmission data, the center station may allocate time slots for sub-packets that cannot be received normally and sub-packets that have not been transmitted. (3) If all the divided packets are transmitted together and the center station can receive all of them normally, there is no need to allocate time slots (1).
For the reasons (2) and (3), the effect of shortening the transmission time of long data can be sufficiently expected.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、端
末局からセンタ局へ衛星を介して通信する際に、端末局
から送信したデータをセンタ局で正しく受信するまでに
要する時間が短縮される。As described above, according to the present invention, when communicating from a terminal station to a center station via a satellite, the time required for the center station to correctly receive data transmitted from the terminal station is reduced. Is done.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の一実施例の通信手順を示す説明図FIG. 1 is an explanatory diagram showing a communication procedure according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例の通信手順を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing a communication procedure according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明を適用する衛星通信システムの構成図FIG. 3 is a configuration diagram of a satellite communication system to which the present invention is applied;
【図4】本発明に用いる送信パケットデータを示す図FIG. 4 is a diagram showing transmission packet data used in the present invention;
【図5】センタ局2−2のブロック構成図FIG. 5 is a block diagram of a center station 2-2.
【図6】端末局2−3のブロック構成図。FIG. 6 is a block diagram of a terminal station 2-3.
【図7】スループットとパケットの到達確率との関係を
示す図。FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a throughput and a packet arrival probability.
【図8】スループットとパケットの到達確率との関係を
示す図。FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a throughput and a packet arrival probability.
【図9】スループットの程度に応じた送信方式を示す説
明図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a transmission method according to the degree of throughput.
【図10】スループットの程度に応じた送信方式を示す
説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a transmission method according to the degree of throughput.
【図11】端末局のサブパケット送信動作を示すフロー
チャート。FIG. 11 is a flowchart showing a sub-packet transmission operation of the terminal station.
【図12】従来方式を説明する図。FIG. 12 illustrates a conventional method.
【図13】従来方式を説明する図。FIG. 13 is a diagram illustrating a conventional method.
2−1……衛星 2−2……センタ局 2−3……端末局。 2-1: Satellite 2-2: Center station 2-3: Terminal station.
Claims (3)
衛星を介して複数の端末局に送信するセンタ局と、前記
センタ局からの送信データから自局向けデータを受信
し、かつランダムにアクセスしてパケットデータを送信
するスロット付ランダムアクセス方式と割り当てられた
タイムスロットに対してパケットデータを送信する予約
アクセス方式とを併用し、前記ランダムアクセス時の送
信パケットデータを予め定められたスロット長毎にサブ
パケット化して前記衛星を介して前記センタ局に送信す
る端末局とをもって衛星通信するシステムにおいて、前
記端末局から前記センタ局へ送信するパケットデータを
スロット長毎に分割してサブパケット化する手段と、前
記分割された各パケットデータに、ヘッダと分割パケッ
ト個数と前記サブパケットがサブパケット群のうちの何
番目であるかの順序番号を示すサブパケット情報を付加
する手段と、前記サブパケット化して各サブパケット群
のうちのいくつかをまとめて前記センタ局へ送信する手
段とを備えたことを特徴とする衛星通信システム。1. A center station for multiplexing data transmitted to a plurality of terminal stations and transmitting the multiplexed data to the plurality of terminal stations via a satellite, receiving data for the own station from the transmitted data from the center station, and Random access method with a slot for transmitting packet data by accessing a slot and a reserved access method for transmitting packet data to an assigned time slot, and the transmission packet data at the time of the random access is set to a predetermined slot. In a system for performing satellite communication with a terminal station that transmits a packet to the center station through the satellite by subpacketing the packet data for each length, packet data transmitted from the terminal station to the center station is divided by slot length and divided into subpackets. And a header, the number of divided packets, and the Means for adding subpacket information indicating the sequence number of the packet in the subpacket group, and forming the subpacket and transmitting some of the subpacket groups together to the center station A satellite communication system comprising:
信するシステムに使用され、ランダムにアクセスしてパ
ケットデータを送信するスロット付ランダムアクセス方
式と割り当てられたタイムスロットに対してパケットデ
ータを送信する予約アクセス方式とを併用し、前記ラン
ダムアクセス時の送信パケットデータをスロット長毎に
分割しサブパケット化して前記衛星を介して前記センタ
局へ送信し、前記センタ局から前記衛星を介して送信さ
れてくる時分割多重化送信データの中から自局向けデー
タを受信する端末局であって、前記端末局が、該端末局
から前記センタ局へ送信する前記パケットデータをスロ
ット長毎に分割してサブパケット化する手段と、前記サ
ブパケット化された各データに、ヘッダと分割パケット
個数と前記サブパケットがサブパケット群のうちの何番
目であるかの順序番号を示すサブパケット情報を付加す
る手段と、前記サブパケット化して各サブパケット群の
うちのいくつかをまとめて前記センタ局へ送信する手段
とを備えたことを特徴とする衛星通信システムに使用さ
れる端末局。2. A system for communicating between a center station and a terminal station via a satellite, wherein a random access method with a slot for randomly accessing and transmitting packet data and a packet for an assigned time slot are provided. In combination with a reserved access method for transmitting data, the transmission packet data at the time of the random access is divided into sub-packets for each slot length and transmitted to the center station via the satellite, and the satellite is transmitted from the center station. A terminal station for receiving data destined for itself from time division multiplexed transmission data transmitted through the terminal station, wherein the terminal station transmits the packet data transmitted from the terminal station to the center station for each slot length. Means for dividing the data into sub-packets, and adding a header, the number of divided packets, and the Means for adding subpacket information indicating the sequence number of the packet in the subpacket group, and forming the subpacket and transmitting some of the subpacket groups together to the center station And a terminal station used in a satellite communication system.
送信するスロット付ランダムアクセス方式と割り当てさ
れたタイムスロットに対してパケットデータを送信する
予約アクセス方式とを併用し、前記ランダムアクセス時
の送信パケットデータをスロット長毎に分割しサブパケ
ット化して衛星を介して送られてくる端末局からのデー
タを受信し、かつ送信データを多重化して複数の端末局
へ衛星を介して送信するセンタ局であって、前記端末局
から送られてくる前記サブパケット又はサブパケット群
を受信する手段と、前記サブパケット中に付加された分
割パケット数とパケット順序番号を有するサブパケット
情報からサブパケット群の中の未受信のサブパケットの
数を判断し、各端末局に対する該末受信サブパケット数
の予約アクセスを許可する手段とを備えたことを特徴と
する衛星通信システムに使用されるセンタ局。3. The transmission packet data at the time of random access, wherein a random access method with a slot for transmitting packet data by random access and a reservation access method for transmitting packet data to an assigned time slot are used together. Is a center station that divides the data by slot length, converts it into subpackets, receives data from terminal stations transmitted via satellites, and multiplexes transmission data to transmit to a plurality of terminal stations via satellites. Means for receiving the subpacket or subpacket group sent from the terminal station, and subpacket information in the subpacket group from subpacket information having the number of divided packets added to the subpacket and a packet sequence number. Judge the number of unreceived sub-packets, and make reservation access to each terminal station for the number of the last received sub-packets. Center station used satellite communication system characterized in that a means for variable.
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