JP2888112B2

JP2888112B2 - 衛星通信スロット割当装置及び衛星通信方式

Info

Publication number: JP2888112B2
Application number: JP25175793A
Authority: JP
Inventors: 耕造瀬尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-10-07
Filing date: 1993-10-07
Publication date: 1999-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JPH07107026A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はスロット付ランダムア
クセスを採用した衛星通信方式における予約を取り入れ
たスロット割当装置及び衛星通信方式に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】中央局と複数の周辺局とからなる衛星通
信システムにおける周辺局から中央局への通信方式とし
てはスロット付ランダムアクセス方式を基本とし、予約
方式を併用する方式が多い。その場の中央局の構成を図
６に示す。図６において、１は送信制御部、２は受信制
御部、３は送達確認制御部、そして４は予約制御部であ
る。図７は例えばＧＬＯＢＥＣＯＭ８６，Ｄｅｃ１９
８６「ＡＡ／ＴＤＭＡ−ＡＤＡＰＴＩＶＥＳＡＴＥＬ
ＬＩＴＥＡＣＣＥＳＳＭＥＴＨＯＤＦＯＲＭＩＮ
Ｉ−ＥＡＲＴＨＳＴＡＴＩＯＮＮＥＴＷＯＲＫＳ」
に示された動作タイミング図である。図７において、５
は中央局のデータ受信タイミング、６は予約要求を行う
周辺局Ａのデータ送出タイミングである。７は周辺局Ａ
の予約要求信号であり、予約データの先頭部分を兼ねる
こともある。８は周辺局Ａへの送達確認信号であるが予
約要求に対する当該周辺局へのスロット割当て信号及び
他の周辺局に対する送信禁止情報を兼ねる場合が多い。
９は周辺局Ａの予約データである。１０は周辺局Ｂのデ
ータ送信タイミング、１１は周辺局Ｂのデータ発生タイ
ミングで、１２ａ及び１２ｂは周辺局Ｂの発生データ、
１３ａ及び１３ｂは周辺局Ｂの送信データ、１４は周辺
局Ｂへの送達確認信号である。１５は周辺局Ｂの送信禁
止期間を表わす。

【０００３】次に動作について説明する。図６において
中央局は周辺局からのデータが正常に受信制御部２に受
信された場合に送達確認制御部３より送信制御部１を通
じて送達確認信号を当該周辺局に向けて送信する。図６
における予約制御部４は周辺局からの予約要求を受信制
御部２から受信した場合、当該周辺局にはスロット割当
情報を、その他の周辺局へは予約要求を行った周辺局に
割当てられたスロットの時間に送信を禁止する送信禁止
情報を送信制御部１を通じて送信する。

【０００４】周辺局を含めた動作タイミングを図７によ
り説明する。周辺局Ａで発生した送信データ７は、デー
タ発生タイミング６に基いて中央局に向けて送信され
る。中央局では送信データ７が正常に受信された場合
は、送達確認信号８を周辺局Ａに向けて送信する。周辺
局ではこの送達確認信号を受信できない場合は、データ
が衝突等の理由で失われたものとして再送を行う。この
動作をスロット付ランダムアクセス方式と呼ぶ。このス
ロット付ランダムアクセス方式に予約方式を併用するこ
とも考えられており、その場合周辺局からの予約要求と
して通常の送信データ７はその中の一部を使用すること
が多い。

【０００５】図７は周辺局Ａが予約要求を行う場合を示
している。周辺局Ａの送信データ７には予約要求が含ま
れており、中央局は周辺局Ａへはスロット割当て情報
を、他の周辺局へは周辺局Ａに割当てられたスロットの
時間に送信を禁止する送信禁止情報を送達確認信号８と
して送信する。周辺局Ａはこのスロット割当て情報に基
づき予約データ９割当てられたスロット上に連続的に送
信する。図７では他の周辺局の例として周辺局Ｂを代表
させており、この周辺局Ｂにおいてはデータ発生タイミ
ング１１とデータ送信タイミング１０とを別に記述して
いる。データ発生タイミング１１にて発生したデータ１
２ａは送信データ１３ａとして中央局に送信され、中央
局はこの送信データ１３ａが正常に受信できた場合送達
確認信号１４を周辺局Ｂに向けて送信する。周辺局Ｂの
データ発生タイミング１１にて発生するデータ１２ｂが
周辺局Ａに割当てられたスロットの時間すなわち周辺局
Ｂにとっての送信禁止時間１５であった場合は送信禁止
時間１５の終了を待って送信データ１３ｂとして中央局
へ送信を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の衛星通信方式で
は以上のような手順に基いて予約方式を併用しており、
予約要求を行った周辺局に割り当てられたスロットの時
間は他の周辺局にとっては送信禁止期間中となる。この
期間中に他の周辺局にて発生したデータは送信禁止時間
終了迄送信データとして送信できず、送信禁止時間終了
とともに送信を開始するため、トラヒック量が多い場合
には送信禁止時間終了後に衛星回線上に送出されるデー
タが集中し衛星回線が輻輳状態に陥り易くなるという課
題があった。

【０００７】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、トラヒック量が多い場合にある周
辺局による予約要求がもとになって他の周辺局が発生す
るデータが送信禁止時間後に集中して送出されてしま
い、衛星回線が輻輳状態に陥ってしまうことを緩和する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる衛星通
信スロット割当装置は、各周辺局からのトラヒック量を
検出するトラヒック状況検知手段と、このトラヒック状
況検知手段出力と各周辺局からの通信予約を受けて各周
辺局の割当スロットを決める予約制御手段とを備え、各
周辺局からのトラヒック量が所定値より多い場合には上
記割当スロットの連続割当スロット数を少なくして断続
的に与え、各周辺局からのトラヒック量が所定値より少
ない場合には上記割当スロットの連続割当スロット数を
多く与えるようにした。また請求項２の衛星通信スロッ
ト割当装置は、請求項１の装置に更に、トラヒック状況
検知手段は過去一定時間の各周辺局からのトラヒック量
を記憶するトラヒック量テーブルを設け、予約制御手段
はこのトラヒック量テーブルを見て割当スロットの連続
割当スロット数を決めるようにした。また請求項３の衛
星通信スロット割当装置は、請求項１の装置に更に、ト
ラヒック状況検知手段はテスト・データ送受信手段を設
け、送信に先立ってテスト・データを各周辺局に送信
し、各周辺局からの返信データの遅れを予約制御手段に
伝え、予約制御手段は上記返信結果を見て割当スロット
の連続割当スロット数を決めるようにした。請求項４の
衛星通信方式は、請求項１の衛星通信スロット割当装置
を持つ中央局と、スロット数の少ない第１の割当情報と
スロット数の多い第２の割当情報を受け、対応する間隔
でデータを送信する複数の周辺局を備えた。

【０００９】

【作用】この発明における衛星通信スロット割当装置
は、各周辺局からのスロット割り当て予約を受けた場
合、トラヒック状況検知手段が検出した各周辺局からの
トラヒック量に対応して、少ない場合は連続スロット
を、多い場合には断続的にまた１回の連続スロット数を
小さくしてスロットが割り当てられる。請求項２の装置
では、参照トラヒック量は過去の一定時間の受付トラヒ
ック量が記憶されており、これに基づいてスロットが割
り当てられる。請求項３の装置では、参照トラヒック量
は送信に先立って送られるテスト・データの返信状況に
基づいてスロットが割り当てられる。請求項４の方式で
は、中央局はトラヒック量に応じた複数の種数のスロッ
ト割当情報を送信し、これを受けた当該周辺局は対応す
るスロット数だけ連続してデータ送信をする。

【００１０】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１は中央局の構成を示し、図中１〜
４は従来技術で示した図６と同一のものであり、新規な
構成要素として１６のトラヒック状況検知部がある。ト
ラヒック状況検知部１６の具体的な構成として、例えば
過去一定時間のトラヒック状況のパターンを記憶してい
る交信量パターン記憶テーブルがある。これは１日にお
ける０時〜２４時の１０分、１５分または３０分毎の交
信量を記憶している。また、他の例としては直前の１０
分、１５分または３０分間の送受信データ量を記憶して
いるテーブルでもよい。図２に本実施例による周辺局を
含めたタイミング図を示す。図中５〜８、１０〜１４は
従来技術で示した図７と同一のものであるが、図７に示
す周辺局Ａの予約データ９及び周辺局Ｂの送信禁止時間
１５は、図２においては９ａ、９ｂ及び１５ａ、１５ｂ
により分割され、周辺局Ａへのスロット割当は分解され
るが周辺局Ｂに対しては待ち時間が短かくなり、従来の
ように周辺局Ａの通信終了後に混雑が集中することが防
げる。

【００１１】次に本実施例の動作について説明する。図
１において中央局で周辺局からのデータが正常に受信制
御部２へ受信された場合の動作は従来技術と同一であ
る。次にトラヒックが増加した状態を考える。トラヒッ
ク状況検知部１６は送信制御部１と受信制御部２からの
情報によりネットワーク内のトラヒック状況を検知し、
予約制御部４に伝達する。予約制御部４は周辺局からの
予約要求を受信制御部２から受信した場合、例えば先に
説明した交信パターン量テーブルを参照し、対応した時
間帯でのトラヒック量を見て、ネットワーク内のトラヒ
ック状況に応じた時間配置の値に設定したスロット割当
て情報を当該周辺局に送る。その他の周辺局へは予約を
行った周辺局Ａに割当てられたスロットの時間には送信
を禁止する送信禁止情報を送信制御部１を通じて送信す
る。

【００１２】予約制御部４における動作を説明したもの
が図３のフローチャートである。ステップＳ１で予約制
御部４は周辺局からの予約要求を受信制御部２から受信
した場合、ステップＳ２でトラヒック状況検知部１６か
ら伝達されたネットワーク内のトラヒック状況に応じ
て、割当を変える。即ちトラヒック量が少い場合にはス
テップＳ３で連続スロットとなる様に、トラヒック量が
多い場合にはステップＳ４で断続したスロットなる様
に、当該周辺局へのスロット割当て情報及びその他の周
辺局への送信禁止情報を定める。周辺局を含めた動作タ
イミングを図３により説明する。予約要求を行う周辺局
Ａの送信データ７には予約要求が含まれている。これを
受けた中央局では周辺局Ａにスロット割当て情報を送
る。その他の周辺局へは予約を行った周辺局Ａに割当て
られたスロットの時間に送信を禁止する送信禁止情報を
送達確認信号８として送出する。

【００１３】図２ではネットワーク内のトラヒック量が
多い場合のタイミング図を示している。図中では予約要
求を行った周辺局Ａが送出する予約データはこの時間帯
ではトラヒック量が多いため、９ａと９ｂの２つに分割
されており、この間に周辺局Ｂからの送信データ１３ｂ
が中央局へ送信されていることがわかる。周辺局Ｂにお
いては送信禁止時間が１５ａ及び１５ｂに分割されてお
り、発生したデータ１２ｂは全送信禁止時間の終了を待
つことなく送信が可能である。このことは他の周辺局を
含め送信禁止時間の存在により滞留するデータを、全送
信禁止時間の終了とともに各周辺局が送出するか、分割
された送信禁止時間の終了とともに各周辺局が送出する
かネットワーク内のトラヒック状況に応じて変化させる
こととなる。こうしてトラヒック量が多い場合、衛星回
線上へ送信させるデータが輻輳状態に陥ることが緩和さ
れる。

【００１４】実施例２．なお、上記実施例ではネットワ
ーク内のトラヒック状況の検知を中央局において送信制
御部１及び受信制御部２からの情報によりトラヒック状
況検知部１６の例えば交信量パターン記憶テーブルで行
っていた。これは他の方法、トラヒック状況検知部１６
がテストデータ１７を用いてネットワークのトラヒック
状況を検知しても同様の効果を得ることが可能であり、
図４に実施例２として示す。

【００１５】一般にトラヒック量が多くなると、交信デ
ータに応答するレスポンスに時間がかかることになる。
本実施例の動作は以下のようになる。トラヒック状況検
知部１６から送信されたテストデータ１７は多重・分離
部１８により通信用データ１９に多重化され、送信制御
部１から例えば数百ある周辺局に向けて送信される。周
辺局から送信されたテストデータに対する応答信号は中
央局の受信制御部２より多重分離部１８に送られ、通信
用データ１９と分離された後応答信号２０としてトラヒ
ック状況検知部１６に送られる。トラヒックが混んでく
るとこの応答は例えば１０しか返ってこない。トラヒッ
ク状況検知部１６はテストデータ１７及びそれに対する
応答信号２０をもとにネットワーク内のトラヒック状況
を検知し、予約制御部４に通知する。上記応答割合に応
じて予約制御部４はトラヒック状況の混雑度を判断し、
割当てるスロットの時間配置を変更することにより一実
施例と同様の効果を得る。例えば混雑度が激しければ割
当連続スロット数を短かくする。

【００１６】実施例３．更に他の実施例を説明する。実施例１では交信量パター
ン記憶テーブルが必要であったし、実施例２では例えば
数百の周辺局へのテスト交信が必要であった。これらを
もっと簡易な構成で実現することを考える。衛星通信で
は不到達データの再送という考えが一般的である。この
再送が多いことはトラヒックが混雑していることを意味
する。従って直前の一定時間内の再送データを記憶して
おくことで簡便にトラヒック量を推定することができ
る。本実施例はこれを用いたもので、受信制御部２から
の再送データをある一定時間だけトラヒック状況検知部
１６に記憶しておく。図５は本実施例の構成を示す図で
ある。

【００１７】本構成の動作は、以下のようになる。トラ
ヒック状況検知部１６は受信制御部２からの再送データ
を一定時間記憶しておく。そして周辺局Ａ等からのスロ
ット割当要求に対しては、この記憶している再送データ
量を予約制御部４に通知する。予約制御部４はこの再送
データをもとに周辺局Ａ等にスロット割当て情報を送
り、他の周辺局Ｂ等には送信禁止情報を送る。

【００１８】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、トラヒ
ック状況検知手段を設け、トラヒック量に応じて割り当
てスロットの連続割り当て量スロット数を変え、断続的
に与えるようにしたので、トラヒック量が多い場合でも
送信禁止時間終了後の通信の集中、つまり輻輳状態を回
避できる効果がある。請求項２の発明によれば、すでに
得られている実績に基づいて正確なトラヒック量が予測
でき、的確に輻輳状態を回避できる効果がある。請求項
３の発明によれば、簡便なデータに基づいてトラヒック
量が予測でき、輻輳状態を回避できる効果がある。請求
項４の発明によれば、中央局からの割当情報により当該
周辺局は対応するスロット数だけデータ送信するように
したので、輻輳を回避した負荷分散システムが構築でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による中央局の構成を示す
図である。

【図２】この発明の一実施例による中央局と周辺局の交
信状況を示す動作タイミング図である。

【図３】この発明の一実施例の中央局の動作フローチャ
ート図である。

【図４】この発明の他の実施例による中央局の構成を示
す図である。

【図５】この発明の更に他の実施例による中央局の構成
を示す図である。

【図６】従来の中央局の構成を示す図である。

【図７】従来の中央局と周辺局間の動作タイミング図で
ある。

【符号の説明】

１送信制御部２受信制御部３送達確認制御部４予約制御部１６トラヒック状況検知部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】各周辺局からのトラヒック量を検出する
トラヒック状況検知手段と、上記トラヒック状況検知手段出力と各周辺局からの通信
予約を受けて各周辺局の割当スロットを決める予約制御
手段とを備え、各周辺局からの上記トラヒック量が所定値より多い場合
には上記割当スロットの連続割当スロット数を少なくし
て断続的に与え、各周辺局からの上記トラヒック量が上
記所定値より少ない場合には上記割当スロットの連続割
当スロット数を多く与える中央局の衛星通信スロット割
当装置。
【請求項２】トラヒック状況検知手段は過去一定時間
の各周辺局からのトラヒック量を記憶するトラヒック量
テーブルを設け、予約制御手段は上記トラヒック量テー
ブルを見て割当スロットの連続割当スロット数を決める
こと特徴とする請求項１記載の衛星通信スロット割当装
置。
【請求項３】トラヒック状況検知手段はテスト・デー
タ送受信手段を設け、送信に先立ってテスト・データを
各周辺局に送信し、各周辺局からの返信データの遅れを
予約制御手段に伝え、予約制御手段は上記返信結果を見
て割当スロットの連続割当スロット数を決めることを特
徴とする請求項１記載の衛星通信スロット割当装置。
【請求項４】中央局と当該中央局と交信し、交信開始
時には通信予約を当該中央局に送信する複数の周辺局と
から構成される衛星通信方式であって、上記中央局は、上記周辺局からのトラヒック量を検出す
るトラヒック状況検知手段と、上記トラヒック状況検知
手段の出力と各周辺局からの上記通信予約を受けて各周
辺局の割当スロットを決める予約制御手段とを備え、各
周辺局からの上記トラヒック量が所定値よりも多い場合
には上記割当スロットの連続割当スロット数を少なくし
て断続的に与えることを内容とする第１の情報を送信
し、各周辺局からの上記トラヒック量が上記所定値より
も少ない場合には連続割当スロット数を多く与えること
を内容とする第２の情報を送信し、上記周辺局は、第１の情報又は第２の情報を送信し、割
り当てられたスロットに対応してデータを送信すること
を特徴とする衛星通信方式。