JPS63217832A - 衛星通信方式 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、衛星を中継して親局と複数の子局とが時分
割多重にて通信する衛星通信システムに係り、特に、衛
星負荷の増大に対処できる衛星通信方式に関するもので
ある。

［従来の技術］ １つの局と複数の局とを対向させて通信を行う方式を一
般ににＮ通信方式と呼び、衛星を中継して時分割多重に
より１：Ｎ通信を行う従来の衛星通信システムを第３図
に示す。同図においてそれぞれ電波を送受信する親局（
１）および子局（２Ａ）〜（２Ｎ）が、それぞれ衛星（
３）に対向配置されている。このうち、親局（１）は時
分割多重により情報をアクセス制御したり、変復調を行
フたりする親局通信制御装置（４）と、中間周波数とマ
イクロ波等の無線周波数との相互変換を行うＲＦ変換器
（５）と、親局用アンテナ（６）とを備え、子局（２Ａ
）〜（２Ｎ）もまた、上述したと同様な子局通信制御装
置（７）と、ＲＦ変換器（８）と、子局用アンテナ（９
）とを備えている。

次に動作について説明する。子局（２Ａ）〜（２Ｎ）を
構成する各子局通信制御装置（７）は、衛星（３）上の
時間軸を管理し、データが発生する毎にこのデ−タを変
調して時分割多重フレームの最も近いタイムスロット（
以下、スロットとも言う）にアクセスするような時間に
出力する。ＲＦ変換器（８）はこの変調信号を無線周波
数に変換して子局用アンテナ（９）から電波を放射させ
る。この場合、子局（２Ａ）〜（２Ｎ）は相互に関連を
持たず、いわゆる、ランダムアクセスで衛星（３）に電
波（ＲＷ）を放射する。衛星（３）はこれらの電波を中
継して親局（１）に放射する。

一方、親局（１）では、親局用アンテナ（６）でこの電
波を受けてＲＦ変換器（５）で中間周波数に変換し、さ
らに、親局通信制御装置（４）によって復調し、図示省
略の相手先の端末に配信する。また、親局（１）は各端
末からデータを受取ると、親局通信制御装置（４）によ
って情報単位のパケット（小包）にまとめ、すなわち、
パケット化してＲＦ変換器（５）で無線周波数に変換し
て親局用アンテナ（６）より連続波（ＣＷ）を放射する
ような制御も行っている。このようにして放射された電
波は、衛星（３）が中継して子局（２Ａ）〜（２Ｎ）が
受けて、中間周波への変換ならびに復調を行う。

以上のようにして、親局（１）と子局（２Ａ）〜（２Ｎ
）との間で衛星（３）を中継にして１：Ｎ通信が行われ
るが、かかるランダムアクセスを行った場合には複数の
子局が同時にアクセスすることも当然起こり得る。第４
図はこの例であり、時分割多重フレームＴＤＭＦは１０
個のスロットを有し、このうち、「スロット２」と「ス
ロット５」に複数の子局が同時にアクセスして衝突が起
きたことを示している。このような衝突が起きた場合、
あるいは、回線エラーが発生すると、タイムアウトによ
りこれを子局（２Ａ）〜（２Ｎ）が検出して再送するこ
とになる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述した従来の衛星通信方式は、衛星の負荷が軽い状態
では衝突の確立も少ないので単に再送すれば済むけれど
も、衛星の負荷が増大するに従って衝突の確率が高くな
ると同時に再送パケット数も増え、その分だけデータ通
信に遅れがでる他、システム内のタスクが互いに相手の
働きを禁止し合い全体が見かけ上作動停止する、いわゆ
るデッドロック状態に陥ることがある等の問題点があっ
た。

この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
で、衛星の負荷が軽くなった場合でも、衝突の確率を格
段に低く抑え得、これによって遅延時間を僅かに抑える
と同時にデッドロックに陥り難くする衛星通信方式を得
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、衛星上の各時分割多重フレームに、子局の
いずれもが随時アクセスできるランダムアクセススロッ
トと予約しなければアクセスできない予約アクセススロ
ットとを設定し、始めに、子局がランダムアクセススロ
ットに予約情報を入れて送信すると、親局がこの予約情
報を受信して予約するフレームとスロットとを決定して
予約結果を送信するようにし、次いで子局がこの予約結
果を受信して予約したフレーム内の予約アクセススロッ
トに情報を入れて送信するものである。

［作用］ この発明においては、予め設定したランダムアクセスス
ロットに、予約情報を付加したパケットを入れて予約す
る゛と、親局がこれを管理してデータ送信に用いるフレ
ームおよび予約アクセススロットを決定し、各子局は予
約された通りにデータを送信するので、衛星の負荷が増
大した場合でも、衝突の確率を格段に低く抑えることが
できる。また、これによって遅延時間を僅かに抑えると
同時にデッドロックに陥り難くすることができる。

［実施例］ 第２図（ａ）はこの発明を実施するためのフレームの構
成例を示したもので、時分割多重フレームＴＤＭＦに、
子局のいずれもが随時アクセスできるランダムアクセス
スロットと、予約しなければアクセスできない予約アク
セススロットとを設定している。第２図（ｂ）はかかる
フレーム構成に応じた子局が送信するデータパケットＤ
Ｐの構成例で、先頭に１バイトの予約情報が付加されて
いる。また、第１図は同じくこの発明を実施するための
データ授受の関係を通信手段と併せて示した説明図であ
る。以下、この実施例の動作を説明する。

先ず、子局（２Ａ）の子局通信制御装置（７）が送信す
るデータ量を基にして必要なスロット数を計算すると基
に、その個数を予約情報としてユーザデータと一緒にし
て時分割多重フレームＴＤＭＦ　１のランダムアクセス
スロットに入れると、これらのデータがＲＦ変換器（８
）で無線周波数に変換され、子局用アンテナ（９）より
衛星（３）に向けて電波（Ｗｌ）が放射される。

次に、この電波が衛星（３）で中継されて親局（１）の
親局用アンテナ（６）で受信されると、その受信信号は
ＲＦ変換器（５）にて中間周波数に変換され、さらに、
親局通信制御装置（４）によって復調される。ここで親
局通信制御装置（４）は先頭の１バイトのデータが「０
」ならば予約要求がないものと判断し、何か数字が入っ
ている場合には予約要求が有るものとしてその個数に応
じて時分割多重フレームと、予約アクセススロットとを
予約する。この場合の予約とは、内部の記憶装置に記憶
させることである。また、親局通信制御装置（４）は予
約によって獲得されたフレームおよびスロット情報を子
局（２Ａ）に知らせるべく、パケットを生成してＲＦ変
換器（５）に送る。ＲＦ変換器（５）はこのパケットを
無線周波数に変換し、時分割多重フレームＴＤＭＦ　２
にアクセスするように親局用アンテナ（６）より衛星（
３）に向けて電波（Ｗｌ）を放射する。

次に、子局（２Ａ）がその電波を子局用アンテナ（９）
で受けると、ＲＦ変換器（８）により中間周波数に変換
され、さらに、子局通信制御装置（７）によって復調さ
れる。また、子局通信制御装置（７）は復調して得られ
た受信パケットより予約されているフレームおよびスロ
ットを知り、衛星（３）に到達する時間を計って予約さ
れた時分割多重フレームＴＤＭＦ　１の予約アクセスス
ロットにデータを入れるように電波（Ｗ３）を放射する
。

ここで、親局（１）に対して予約可能なスロット数を超
える予約がきた場合には、予約不成立のパケットを子局
（２Ａ）に送る。この時、子局（２Ａ）の子局通信制御
装置（７）は一定時間後に再度予約アクセスを行う。

子局（２＾）と親局（１）　とは以上のようにして通信
を行うが、子局（２Ｂ）〜（２Ｎ）と親局（１）との間
でも上述したと全く同様な動作が行われるので、これら
の説明を省略する。かくして、この実施例によれば、ラ
ンダムアクセススロットを用いてデータ送信するフレー
ムおよびスロットを予約し、この予約に基づいて予約ア
クセススロットにてデータ通信を行うので、衛星の負荷
が増した場合でも異なる子局が同一のスロットにアクセ
スするという事態を未然に防ぐことがで咎る。

［発明の効果］ 以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、予め設定したランダムアクセススロットに、予約情報
を付加したパケットを入れて予約すると、親局がこれを
管理してデータ送信に用いるフレームおよび予約アクセ
ススロットを決定し、各子局はこの決定に基づいてデー
タを送信するので、長いパケットを送る場合のように衛
星の負荷が重くなった場合でも、衝突の確率を格段に低
く抑えることができる。また、これによって遅延時間を
僅かに抑えると同時にデッドロックに陥り難くすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施するためにデータ授受の関係を
通信手段と併せて示した説明図、第２図（ａ）　、　（
ｂ）は同実施例のフレームおよびデータパケットの構成
図、第３図は従来の衛星通信方式を説明するためのシス
テム構成図、第４図は同システムのデータアクセス状態
を説明するための説明図である。 図において、 （１）は親局、　　　　　（２Ａ）〜（２Ｎ）は子局、
（３）は衛星。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 衛星を中継して親局と複数の子局とが時分割多重にて通
   信する衛星通信システムにおいて、衛星上の各フレーム
   に、上記子局のいずれもが随時アクセスできるランダム
   アクセススロットと予約しなければアクセスできない予
   約アクセススロットとを設定し、上記子局は上記ランダ
   ムアクセススロットに予約情報を入れて送信し、上記親
   局はこの予約情報を受信して予約フレームおよびスロッ
   トを決定して予約結果を送信し、上記子局はこの予約結
   果を受信して予約した上記フレームの予約アクセススロ
   ットに情報を入れて送信することを特徴とする衛星通信
   方式。