JPH02166845A - タイムスロット予約制御方式 - 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、親局と複数の子局との間でノζケノトを伝送
する際にタイムスロットの予約を行なうタイムスロット
予約制御方式に関する。

（従来の技術） 予約アロハ方式による予約型のＴ　Ｄ　ＭＡタイムスロ
ット予約制御方式における子局から親局への回線のフレ
ームの構成を第４図に示す。第４図において、子局から
親局への回線は時間的に等間隔のタイムスロット１に区
切られ、一定例数（第４図では１２個）の連続したタイ
ムスロットからフレーム２が構成され、フレーム２内の
各タイムスロットは予約領域３か或は情報領域４に属す
る。ここで、５は予約領域と情報領域の境界を示してい
る。

従来の予約アロハ方式による予約型のＴＤＭＡタイムス
ロット予約制御方式としては、例えば、文献田坂修二２
石橋豊共著「Ａ　Ｒｅ５ｅｒｖａｔ　ｉｏｎ　Ｐｒｏｔ
ｏｃｏｌｆｏｒ　５ａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｐａｃｋｅｔ　
Ｃｏｒｒｍｕｎｉｃａｔ　ｉｏｎ　−Ａ　Ｐｅｒｆｏｒ
ｍａｎｃｅＡｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　５ｔａｂｉｌｉ
ｔｙ　Ｃｏｎ５ｉｄｅｒａｔｉｏｎ　Ｊ　（Ｉ　ＥＥＥ
　トランザクション、第Ｃ０Ｍ−３２巻、第８号、９２
０〜９２７頁、１９８４年８月）に示されている。

親局へ伝送すべきデータが発生した子局は、発生育後の
フレーム２内の予約領域に属するタイムスロット１から
ランダムに１個を選択し、予約パケットを係るタイムス
ロット１に挿入して親局へ伝送する。係る予約パケット
が他の子局からの予約パケットと衝突せずに親局に到達
すると、予約パケットは親局の持つ待行列に並び、親局
は情報領域４に属するタイムスロット１の割当を待行列
に予約パケットを持つ子局に対して行い、情報領域４の
タイムスロット１０割り当てられた子局は、係るタイム
スロット１にデータを挿入して親局に伝送する。一方、
予約パケットの伝送に失敗したことを知った子局は、次
のフレーム２の予約領域３に属するタイムスロット１を
ランダムに１個選択し、予約パケットを再送する。この
とき、フレーム２内の予約領域３及び情報領域４に属す
るタイムスロット１の個数は、任意のフレ−ム２内等し
い。即ち、予約領域と情報領域の境界５は全てのフレー
ム２で固定されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の予約アロ７・方式による予約型の
ＴＤＭＡタイムスロット予約制御方式では、予約領域と
情報領域の境界は全フレームで固定されているため、子
局でのデータ発生頻度が高くなると、予約領域での衝突
が頻繁に生起するようになり、データ回線が無駄に空い
てしまい、結果的に子局から親局への回線の利用効率が
低下してしまう。

このような回線の利用効率の低下を改善する手段として
は、例えば、特開昭６２−１６８４３５号公報に記載さ
れているように、予約回線での衝突回数が一定のしきい
値を超えると、予約回線に属するタイムスロットを時間
的に更に細かく分割する方法があるが、予約回線に属す
るタイムスロットを細分化した場合、通信システム全体
が同期を取るだめには高精度の同期技術が必要となって
しまう。

本発明はこの点に鑑みてなされたもので、スロットを細
分化することなく、子局でのデータ発生頻度が高くなっ
ても、情報領域が無駄に空いてしまうのを防ぎ、子局か
ら親局へのタイムスロットの利用効率を改善することの
できるタイムスロット予約制御方式を提供することを目
的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明においては、複数
のタイムスロットで構成されたフレーム内をパケットを
伝送するための情報領域及びこの情報領域内のタイムス
ロットの予約をする予約領域に分け、フレームによシ構
成された伝送路を共有して複数の子局と親局との間でパ
ケットを伝送するスロット予約制御方式において、親局
は少なくとも複数の子局が予約したタイムスロットの個
数か予約領域内の・４ケツト衝突数のどちらか一方に応
じて情報領域と予約領域との割合を可変させることを特
徴とするものである。

（作用） 伝送路を構成しているフレームは、情報領域と予約領域
とに分けられておシ、どちらの領域のタイムスロットを
も、不使用、過使用状態にならぬよう複数の子局が予約
したタイムスロットの個数や予約領域内のパケット衝突
数に応じて情報領域と予約領域との割合を可変させてい
る。

これらの領域を可変させることによシこれらの領域内の
タイムスロットの利用効率を改善することができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は、本発明を一実施例を示した衛星通信システム
の一構成図である。まだ、第２図は、本発明による親局
の一構成を示した図である。第３図は、本発明による子
局の一構成を示した図である。第４図は、フレームの一
構成を示した図である。第５図は、本発明による子局か
ら親局へのパケット構成を示しだ図である。第６図は、
親局から子局へのパケット構成を示した図である。

本発明を実施する衛星通信システムは、第１図に示した
ように、親局１１と複数の子局１２とが、通信衛星１３
を介してデータを伝送する７ステムであって、親局から
各子局への通信はアウトバウンドと呼ばれる回線１４を
用いて回報的に行われる。即ち、親局１１からの信号は
全子局１２が受信できる。一方、各子局から親局への通
信はインバウンドと呼ばれる回線１５を用いて行われる
が、各子局１２は他の子局１２の状態を知ることができ
ないため、親局１１からの制御に、よってのみ通信を行
う。

第２図において、親局１１は、 通信衛星１３からの電波を送受信するアンテナ２１と、 各子局１２からの信号を受信する受信部２２と、受信信
号に含まれる同期信号によってフレーム及びタイムスロ
ットの同期を取る同期部２３と、受信した一連のタイム
スロットが予約領域に属するものであるか情報領域に属
するものであるかを識別するスイッチ２４と、 スイッチ２４によって情報領域に属すると識別されたタ
イムスロットに同期されて送られてきたパケットを記憶
しておく受信データバッファ２５と、 予約領域に属するタイムスロットに同期されている予約
パケットに衝突が発生したか否かを、予約パケットに付
与された衝突検出用冗長信号によって検出する衝突検出
部２６と、 衝突が検出されれば再送要求信号を、衝突が検出されな
ければ確認応答信号を各子局に通報するためのＡＣＫ信
号を生成するＡＣＫ信号生成部２７と、 衝突検出部２６において衝突が検出されなかった予約領
域に属するタイムスロットに同期されている予約パケッ
トから、係る予約パケットを送信した子局番号と予約要
求信号を抽出し、これらを屓次記憶し、待行列を形成す
るための待行列部２８と、 現在受信しているフレームの予約領域に属するタイムス
ロットを監視し、衝突検出部２６の出力結果と、待行列
部２８の待行列の長さに応じてインバウンド回線１５の
トラヒックを推定するトラヒック推定部２９と、 現在受信しているフレーム内の予約領域で衝突が検出さ
れたタイムスロットの個数がしきい値以上であり、かつ
、待行列の長さがしきい値以下であれば、次のフレーム
の予約領域に属するタイムスロットの個数を現在受信し
ているフレームよシ増加させ、待行列の長さがしきい値
以上であれば、次のフレームの予約領域に属するタイム
スロットの個数を現在受信しているフレームよシ減少さ
せ、それ以外の場合は、次のフレームの予約領域に属す
るタイムスロットの個数を現在受信しているフレームと
等しくシ、次フレームの予約領域に属するタイムスロッ
トと情報領域に属するタイムスロットを明らかにし、或
は、現在受信しているフレーム内の予約領域で衝突が検
出されたタイムスロットの個数と待行列の長さをパラメ
ータとするある定められた関数に従って、次フレームの
予約領域に属するタイムスロットと情報領域に属するタ
イムスロットを明らかにし、係る情報を各子局に通報す
るための信号を生成する予約回線配分法゛定部３０と、 予約回線配分決定部３０の情報領域に関する出力に従っ
て、情報領域に属するタイムスロットに対して、待行列
部２８の先頭に並んでいる予約パケットを順次側シ当て
ていく情報領域要求割当部３１と、 各子局が親局１１に連動して正確なフレーム同期及びタ
イムスロット同期を取れるように子局を制御するための
信号を生成するタイミング信号生成部３２と、 ＡＣＫ信号生成部２７及び予約領域配分決定部３０及び
情報領域要求割当部３１及びタイミング信号生成部３２
の各出力を合成して、各フレーム毎に全子局１２を制御
するための信号を生成する信号合成部３３と、 アンテナ２１を介して信号合成部３３の出力を各フレー
ム毎にアウトバウンド回線１４へ送信する送信部３４と
を備えている。

ここで、親局１１から各子局１２へ同報的に伝送される
信号、即ち、信号合成部３３の出力は、第６図に示すよ
うに、 タイミング信号生成部３２の出力である同期信号４１と
、 ＡＣＫ信号生成部２７の出力であるＡＣＫ信号４２と、 予約回線配分決定部３０に出力である予約回線配分信号
４３と、 データ回線要求割当部３１の出力であるデータ回線割当
信号４４とから構成されている。

一方、第３図において、子局１２は、 通信衛星１３からの電波を送受信するアンテナ５１と、 親局１１からの信号を受信する受信部５２と、受信信号
に含まれる同期信号４１を抽出し、フレーム及びタイム
スロットの同期を取る同期部５３と、 受信信号に含まれるＡＣＫ信号４２を抽出し、ＡＣＫ信
号４２が確認応答信号であれば係るＡＣＫ信号４２に対
応する予約パケットを廃棄し、或はＡＣＫ信号４２が再
送要求信号であれば係るＡＣＫ信号に対応する予約パケ
ットを再送する命令を生成するＡＣＫ信号検出部５４と
、 受信信号に含まれる予約領域配分信号４３を抽出シ、次
フレーム内の各タイムスロット１が予約領域に属するも
のであるか、或は情報領域に属するものであるかを識別
する信号を出力する予約領域配分検出部５５と、 受信信号に含まれる情報領域割当信号４４を抽出し、次
フレームの情報領域に属する各タイムスロットに割υ当
てられた子局１２の番号を認識する信号を出力するデー
タ回線割当検出部５６と、親局１２へ送信すべきデータ
の長さを検出するデータ長検出部５７と、 インバウンド回線１５の１タイムスロツトに同期可能な
長さのパケットにデータを区切り、これを記憶し、情報
領域に属するタイムスロットで伝送されたパケットを順
次廃棄する送信データバッファ５８と、 パケットの送信に先立って、情報領域に属するタイムス
ロットの割当要求を表す信号と、親局１１の衝突検出部
２６において予約パケットの衝突が検出できるような衝
突検出用冗長信号とによって、予約領域に属するタイム
スロ・ノドに同期して親局１１へ伝送する予約ノくケラ
トを生成し、親局から係る予約パケットに対するＡ　Ｃ
Ｋ信号４２が確認応答信号であるまでこれを記憶してお
く予約信号生成部５９と、 予約領域配分検出部５５の出力に応じてフレーム内の各
タイムスロットが予約領域に属するものか或は情報領域
に属するものかを識別し、親局１１から確認応答信号を
通報されていない予約、＜ケラトが予約信号生成部５９
に記憶されていれば、次フレームの予約領域に属するタ
イムスロットをランダムに１個選択し、予約信号生成部
５９に記憶されている予約パケットを係るタイムスロッ
トに同期させ一方、次フレームの情報領域に属するタイ
ムスロットのうち情報領域割当検出部５６の出力の中で
自局に割り当てられたタイムスロ・ノドがあれば、送信
データノくツファ５８に記憶されているデータを順次係
るタイムスロットに同期させる送信タイミングスイッチ
、６０と、 送信タイミングスイッチ６０によって各タイムスロット
に同期されたパケットを送受信装置５１を介してインバ
ウンド回線１５へ送信する送信部６１とを備えている。

ここで、予約領域に属するタイムスロットに同期される
予約パケットは、第５図（ａ）に示すように、同期信号
７０と、 自局のアドレスを意味する子局番号７１と、情報領域に
属するタイムスロットの割当要求数を表す予約要求信号
７２と、 予約パケットの衝突を親局１１が検出できるようにする
ための衝突検出用冗長信号７３とから構成されている。

一方、情報領域に属するタイムスロットに同期されるパ
ケットは、第５図（ｂ）に示すように、同期信号７０と
子局番号７１とデータ信号７４とから構成されている。

次に、第７図を用いて、本発明によるノくケラト伝送の
動作例を説明する。第７図において、８０は各子局１２
が送信する時間系列を表し、８１は親局１１が受信する
時間系列を表す。まだ、各フレームは６個のタイムスロ
ットから構成され、各フレームは初期状態として、第１
乃至２タイムスロツトが予約領域に属し、第３乃至６タ
イムスロツトが情報領域に属し、親局１１の待行列部２
８の待行列の長さは零とし、予約領域配分決定部３０に
おける衝突スロット数に関するしきい値を１、待行列に
関するしきい値を２とす・る。

第１フレーム開始時刻までに、子局Ａにおいて長さ４の
データが発生し、子局Ｂにおいて長さ３のデータが発生
するので、子局Ａ及び子局Ｂは予約領域に属する第１及
び第２タイムスロツトの中で、共に第１タイムスロツト
を選択して各々の予約パケットを送信する。親局は衝突
検出部２６において第１フレームの第１タイムスロツト
で衝突を検出し、これよｐＡｃＫＡｃ生信号生成におい
てＡＣＫ信号４２を生成し、予約回線配分決定部３０に
おいて、衝突をおこしだタイムスロット数がしきい値以
上となるので予約領域に属するタイムスロットの個数を
２から４に増加させて予約領域配分信号４３を生成する
。係るＡＣＫ信号４２と予約配分信号４３は、各子局１
２が送信する時間系列８０の第３フレーム開始時刻まで
に全子局に通報される。

一方、第２フレーム開始時刻までに子局Ｃにおいて長さ
５のデータが発生し、子局Ｃは予約回線３に属する第１
及び第２タイムスロツトの中で、第２タイムスロツトを
選択して予約パケットを送信する。親局１１は、第２フ
レームでは衝突を検出しなかったので、子局Ｃからの予
約要求信号７２により５を待行列部２８の待行列に加え
る。

これにより待行列部２８の待行列の長さがしきい値以上
となるので、予約領域に属するタイムスロットの個数を
２から１に減少させて予約領域配分信号４３を生成し、
情報領域割当要求部３１において、情報領域に属する第
２乃至６タイムスロツトに対して、待行列部２８の待行
列の最初の５゛イ固、即ち、子局Ｃの割当を行って情報
領域割当信号４４を生成する。係るＡＣＫ信号４２と予
約領域信号４３と情報領域割当信号４４は、各子局１２
が送信する時間系列８０の第４フレーム開始時刻までに
全子局に通報される。

第３フレーム開始時刻までに、第１フレームで送信した
予約パケットの衝突を知った子局Ａ及び子局Ｂは、同時
に第３フレームでは第１乃至４タイムスロツトが予約領
域に属することを知るので、第３フレームの第１タイム
スロツトと第４タイムスロツトを各々選択して、予約パ
ケットを再送する。親局１１は、衝突なく２個の予約パ
ケットを受信するので、第１タイムスロツトで受信した
子局Ａからの予約要求信号７２によシ４を待行列部２８
の待行列に加え、続いて、第４タイムスロツトで受信し
た子局Ｂからの予約要求信号７２により３を待行列部２
８の待行列に加える。これにより待行列部２８の待行列
の長さが７となりしきい値以上となるので、予約領域に
属するタイムスロットの個数を４から１に減少させて予
約領域配分信号４３を生成し、情報領域割当要求部３１
において、情報領域に属する第２乃至６タイムスロノト
に対して、待行列部２８の待行列の最初の５１固即ち、
第２乃至５タイムスロツトに子局Ａの割当を行い、第６
タイムスロツトに子局Ｂの割当を行って情報領域割当信
号４４を生成する。係るＡＣＫ信号４２と予約配分信号
４３と情報領域割当信号４４は、各子局１２が送信する
時間系列８０の第５フレーム開始時刻までに全子局に通
報される。

以降のフレーム２は同様の動作によって進行する。

まだ、上記の実施例では、子局１２からの予約パケット
は一例として第５図（ａｌの構成が示されていたが、予
約パケットの長さがタイムスロットの長さよシも短い場
合、第８図に示すように予約パケットにデータ信号７４
を付加する構成を取ることも可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述してきたように、本発明によれば、親局は、予
約領域のパケット衝突個数と予約領域を使って予約され
る情報領域のタイムスロットのイ［１数との少なくとも
どちらか一方に応じて、予約領域と情報領域との割合を
決定している。即ち、タイムスロットの利用頻度により
フレーム長内で予約領域と情報領域とを可変させること
ができる。

従って、タイムスロットの利用効率が改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する衛星通信システムの一構成
図、第２図は、本発明による親局の構成図、第３図は、
本発明による子局の構成図、第４図は、フレームの一構
成図、第５図は、本発明による子局から親局へのパケッ
ト構成を示した図、第６図は、親局から子局へのパケッ
ト構成を示した図、第７図は、本発明による動作例を示
した図、第８図は、本発明による子局から親局へのパケ
ット構成を示した図である。 １１・・・親局、１２・・・子局、１３・・・通信衛星
、１４・・・インバウンド回線、１５・・・アウトバウ
ンド回線、２１・・・アンテナ、２２・・・受信部、２
３・・・同期部、２４・・・スイッチ、２５・・・受信
データバッファ、２６・・・衝突検出部、２７・・・Ａ
ＣＫ信号生成部、２８・・・待行列部、２９・・・トラ
ヒック推定部、３０・・・予約領域配分決定部、３１・
・・情報領域要求割当部、３２・・・タイミング信号生
成部、３３・・・信号合成部、３４・・・送信部、５１
・・・アンテナ、５２・・・受信部、５３・・・同期部
、５４・・・ＡＣＫ信号検出部、５５・・・予約領域配
分検出部、５６・・・情報領域割当検出部、５７・・・
データ長検出部、５８・・・送信データバッファ、５９
・・・予約信号生成部、６０・・・送信タイミングスイ
ッチ、６１・・・送信部。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　　　　松　　山　　光　　之第１図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のタイムスロットで構成されたフレーム内をパケッ
   トを伝送するための情報領域及びこの情報領域内の前記
   タイムスロットの予約をする予約領域に分け、前記フレ
   ームにより構成された伝送路を共有して複数の子局と親
   局との間で前記パケットを伝送するスロット予約制御方
   式において、前記親局は、少なくとも前記複数の子局が
   予約した前記タイムスロットの個数か前記予約領域内の
   パケット衝突数のどちらか一方に応じて前記情報領域と
   前記予約領域との割合を可変させることを特徴とするタ
   イムスロット予約制御方式。