JPS5918896B2 - ジブンカツエイセイツウシンホウシキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一つの通信衛星を中継局として複数の地上
局が同時通信を行なう時分割衛星通信における、タイム
・スロットの予約方式に関するものである。

衛星通信においては、地上局と衛星間の電波の往復伝播
時間は０．２６秒程度であり、ポーリング・シーケンス
を受信してからデータを送信し、そのデータに対する受
信局からの受信確認応答信号を受けてから次のデータを
送信するという従来一般に広く用いられてきた地上での
通信方式をそのまま適用したのでは、非能率的である。

このためデータが発生し次第送信してみて、他の地上局
からの信号と重なつたときは、再送の間隔をランダムに
設定して再送するという方式が開発された。これは、ポ
ーリング分を省略したものとみることができる。しかし
、この方式は、単位時間当りのデータ発生個数が増すに
つれて、信号の重なる機会が増え、通信路を有効に利用
できなくなる（転送能力が限界に達する）ことが知られ
ている。それで、この方式に代るものとして、通信路を
各地上局が時分割で使用する方式が開発されてきた。時
分割方式は、通信フレームを多数のタイム・スロツトに
分割し、各地上局に対し、使用できるタイム・スロツト
番号を割当ててデータ転送を行なわせるものであるが、
タイム・スロツトの割当ての方式には、大別して、各地
上局が使用できるタイム・スロツトの番号を予め定めて
おく固定割当方式と、発生データが有るときにタイム・
スロツト使用の申し込みを行ない、そののちタイム・ス
ロツトが割当てられる予約割当方式とがあり、予約割当
方式の方が通信路の利用率を大にできるとされている。
本発明は、予約割当方式に関するものである。

第１図、第２図に従来の方式例を示す。第１図では、シ
ステムは通信衛星１個と地上局Ａ−，ＢおよびＣから成
るとしている。第２図に、第１図のシステムで使用され
る通信フレームの内容を示す。第２図で、各区切りはタ
イム・スロツトの区切りを表わす。タイム・スロツトの
種類は、時間的長さで分けると短かいタイム・スロツト
と長いタイム・スロツトの２種あり、短かいタイム・ス
ロツトは、同期信号タイム・スロツトＳおよび制御タイ
ム・スロツトＣｌ，Ｃ２・・・・・・・・・から成り、
長いタイム・スロツトはデータ・タイム・スロツトＤｌ
，Ｄ２・・・・・・・・・から成る。また、Ｓ部とＣ部
を加えた時間長を、１データ・タイム・スロツトの整数
倍になるように定めるとタイム・スロツト管理土都合良
い。各地上局と衛星間の距離は、一般には同一ではない
が、各地上局から送信された信号が、通信衛星上で通信
フレームを構成するよう、送信タイミングを調整するも
のとする。第１図で、Ｔ１は予約申し込み期間であり、
この間に、各局で現在保有している送信すべきデータ数
を申込む。

すると、その信号は、通信衛星にて中継返信され、各地
上局はＴ２の期間にそれを受信する、。このとき、各局
は、他局の申込み数も記憶し、全部で何データ申し込ま
れたかおよび自局のデータの順番の範囲を知る。次に、
Ｔ３の期間で頃地上局Ａが申込み数２個分のデータを送
信し、Ｔ４の期間では、地上局Ｂが申込み数１個分のデ
ータを送信する。以下、各地上局が、自局の送信順番に
回つてきたときに、申込み数分を送信する。こうして、
Ｔ，期間にて、全申込み数の送信が終了する。これらは
、Ｔ６の期間に、各地上局に受信され、自局あてのデー
タがあれば取り込む。一方、Ｔ，期間で送信終了するこ
とを各地上局で記憶していたので、Ｔ７の期間では、次
の予約申込みを行なう。以上のように動作するので、異
常が発生しない場合には好ましい転送能力を示すもので
ある。

しかし、例えば、ある地上局が、全申込み数の集計に誤
りを生じたときを考えると、その局は、他の局と異なつ
たタイミングで次の予約申込みを行なう場合が生ずるの
で常に、自局が異常でないかを、他局と比較して監視し
なければならない。また、各局からの申込み数信号の受
信に際し、ある局からの申込み信号に誤りのあることを
検出した局は、自局からのデータ送信を見合わすものと
すると、それは、他局の伝送誤りの影響を受けたことに
なり具合悪く、特に、地上局数が増える程被害が大きく
なる傾向を持つ。本発明の目的は一般の地上局の動作誤
りが他の局に影響を与えない時分割衛星通信方式を提供
することにある。

以下、本発明を、図に示す実施例に従つて詳細に説明す
る。

第３図から第６図は、本発明の一実施例を示すものであ
る。

第３図は、予約およびデータ転送の状況を示すものであ
る。本システムは、通信衛星１個と１制御地上局、複数
の一般地上局とから成る。図で、局Ａ１局Ｂは、それぞ
れ、一般地上局ＡおよびＢを示し、２局のみの場合とし
ている。第４図は一つの通信フレームを示すもので、通
信フレーム＆ζ同期信号タイム・スロツトＳ、制御信号
タイム・スロツトＣＴ、応答信号タイム・スロツトＲｌ
，Ｒ２・・・・・・・・・、およびデータ・タイム・ス
ロツトＤｌ，Ｄ２・・・・・・・・・から成る。制御信
号タイム・スロツトは、制御地上局のみ使用し、これは
、第５図、Ａ，ｂに示すように２部分に分れる。ａには
、問合せコードまたは回答コードが収容され、ｂには割
当コードが収容される。応答信号タイム・スロツトはｃ
部とｄ部に分れる。ｃは、送信すべきデータの有無を示
す回答を収容し、ｄは、以前受信したデータに対する受
信確認応答を収容する。第３図において、ｔ１の期間で
、制御局から、制御信号タイム・スロツトＣＴｆ）ａ部
に問合せコードを収容して送信すると、それは、ｔ１の
後部時期に各局にて受信される。すると、各局は、Ｔ２
の期間に、自局に固定的に割当てられた応答信号タイム
・スロツトＲｉのＣｉ部を用いて、送信すべきデータの
保有個数を回答する。このとき、毒｛脚局は、タイム・
スロツトＣＴｆ）ａ部を回答コードにして送信する。Ｔ
２の後部時期に、制御局は、自局も含めた各局からの回
答を受信し、各局へのデータ・スロツトの割当番号範囲
を求め、Ｔ３期間にて各局に対し割当結果を通知する。
このとき、制御局は、タイム・スロツトＣＴｆ）ｂ部に
割当コードを収容して送信する。Ｔ４，ｔ５の期間では
、各局はＴ４の初めてのデータ部をスタート点としてデ
ータ・タイム・スロツトの順番をカウントし、自局に割
当てられた順番に達したときデータを送信する。この例
では、Ｔ４，ｔ５の期間までで、予約データーはすべて
送信終了するとしている。一方、制御局は、Ｔ２にて判
定した送信データの全申込み数を見て、それがＴ３を１
フレーム目として、３フレーム目まで用いれば送信完了
するか判定し、完了する場合は、ｔ！１の期間に次の問
合せを行なう。このときは、タイム・スロツトＣＴのａ
部に問合せコードが収容され、ｂ部に割当コードが収容
される。次に第６図により装置の動作を説明する。

第６図は匍脚局のブロツク図を示すものであるが、一般
地上局もほぼ同様の内容となる。パルス発生器１からの
出力は、カウンタ２に供給され、カウンタ２１（ζ一つ
の出力として送信用のビツト・タイミング３を供給し、
他の出力として、フレーム・パルス４を供給する。

フレーム・パルスをζ通信フレームの区切りを示すもの
である。装置の動作開始時に、カウンタ２およびフレー
ム・カウンタ５が一且りセツトされたのちスタートする
。第３図に示す、初めの通信フレーム区間ｔ１中！叙ラ
イン６がオンになつている。すると、これは、問合せ信
号送信回路７の一方の入力となり、これと、他の入力で
あるビツト・タイミング３により、所定のタイム・スロ
ツトを用いて同期信号Ｓおよび問合せコードが送信され
る。このとき、送信内容は、レジスタ８、シフトレジス
タ９、変調器１０、アンテナ１１を経て、通信衛星に向
け放射される。衛星で中継された問合せ信号は、フレー
ムｔ１の後部で、アンテナ１２、復調器１３、シフトレ
ジスタ１４、デコーダ１５を径て、問合せ受信回路１６
に受信される。デコーダ１５でＫ特に、問合せコードの
検出、確認をフ行なう。

問合せ受信回路１６は、問合せがきたことを記憶するも
のである。次のフレームＴ２の期間では、ライン６はオ
フとなりライン１７がオンとなる。すると、回答送信回
路１８は、送信すべきデータ数を調べ所定のタイム・ス
ロツトである第５図のＣ１を使用して回答する。ゲート
５０はライン１７がオンのときデコーダからのデータを
回答受信回路１９に送り込むように匍脚する。各局から
の回答は、フレームＴ２の後部にて受信され、匍脚局か
らの回答Ｃ１、局Ａからの回答Ｃ２、局Ｂからの回答Ｃ
３が、回答受信回路１９に記憶される。回答受信回路１
９は、Ｃｌ，Ｃ２，Ｃ３をもとに、各局が使用するデー
タ・スロツトの番号範囲を求める。次のフレームＴ３で
は、ライン１７はオフとなり、ライン２０がオンとなる
。制御局は、この期間の頭部にて各局向けに、割当ての
結果を、割当信号送信回路２１経由で送信する。フレー
ムＴ３の後部でｌζ割当信号を受信し、割当信号受信回
路２２に記憶する。ゲート６０はライン６５の信号がゲ
ート４１側に行かないように制御する。フレームＴ４の
期間に入ると、ライン２０はオフとなり、ライン２３が
オンとなる。ライン２３のオンは、フリツプ・フロツプ
２４をセツトし、データ送信回路２５は、フリツプ・フ
ロツプの出力２６と、割当信号受信回路２２の記憶内容
およびビツト・タイミング３により、自局のデータ送信
のタイミングを求めて送信する。一方、回答受信回路１
９で、全申込み数を求め、それをライン２７、スイツチ
２８経由でレジスタ２９にセツトする。データ転送期間
であるフレームＴ４、フレームＴ５の期間ではゲート３
１、カウンタ３２、減算器３３を経て、レジスタ２９の
内容が、１フレーム経過ごとに、１フレーム当りのデー
タ数だけ減じられ、残数はレジスタ３４にセツトされる
。この残数を、フレームの頭初にてチエツクし、残数が
、今後３フレーム以内で送信完了すると判定されたとき
は、加算器４２、レジスタ４３を経て、フリツプ・フロ
ツプ３５をセツトし、ゲート３６を経て、フリツプ・フ
ロツプ３７をセツトする。フリツプ・フロツプ３７の出
力は、スイツチ・ドライバー３９を経て、スイツチ２８
を転極する。更に、データ残数はレジスタ３８にもセツ
トされ、これは、残数がゼロになつたのを検知するとフ
リツプ・フロツプ２４、カウンタ３２をりセツトする。
また、ゲート３６の出力は、カウンタ３９をりセツト・
スタートさせ、以降、今まで述べてきた問合せ信号送信
に始まる動作を図の左側の各プロツクで行なう。更に、
フレームＴ３の期間では１フレーム分のデータ数の値を
収容しているレジスタ４０、ゲート４１、加算器４２を
経て、レジスタ３４の値に１フレーム分のデータ数を加
算し、結果をレジスタ４３に入れる。ライン４４は、フ
レームＴ３の期間のみオンになる。以上述べたごとく、
本発明によれば、制御局が各一般局に指令を与える方式
であるので、ある一つの一般局に関する動作誤りが、他
の局にまで影響を与えることなく、かつ、通信路の有効
利用は維持できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ｏ叙従来の予約方式の説明図、第２図はそのフレ
ーム構成図、第３図ないし第６図は本発明の一実施例を
示すもので、第３図は全体の動作説明図、第４図は、通
信フレームの構成図、第５図は、通信フレームの部分的
拡大図、第６図は、制御局のプロツク図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制御局と一般地上局とを含む複数の地上局が一つの
   中継用通信衛星を共用して少なくもデータタイムスロッ
   トを有する通信フレームにより通信を行なう時分割衛星
   通信方式において、上記制御局が一般地上局に対し、各
   地上局の送信データが終る前に予約割当て問合せ信号を
   送信する第１のステップと、該問合せに応じて各地上局
   が上記制御局に対し自局が次回以降に送信すべきデータ
   量を送信する第２のステップと、該制御局において該デ
   ータ量をもとに各地上局のデータ送信の切れ目を最小に
   するよう管理する第３のステップと、該制御局が、各局
   へのデータタイムスロットの割当番号範囲を設定し、送
   信する第４のステップと、該割当番号範囲を受信した一
   般地上局が自局に割当てられたデータタイムスロットに
   データを収容して送信する第５のステップを有すること
   を特徴とする時分割衛星通信方式。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方式において、該制御
   局が各地上局の送信すべきデータ量を記憶する第６のス
   テップと上記第１のステップがデータ送信が行なわれた
   結果、上記データ量の残りが所定値以内になつたとき再
   び一般地上局に対して上記問合せ信号を送信するステッ
   プであることを特徴とする時分割衛星通信方式。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の方式において、上記通
   信フレームが制御信号タイムスロット、応答信号タイム
   スロットおよびデータタイムスロットを有し、上記第１
   のステップの問合せ信号を上記制御信号タイムスロット
   に収容して送信し、上記第２のステップのデータ量を上
   記応答信号タイムスロットに収容して送信することを特
   徴とする時分割衛星通信方式。