JPS58218249A

JPS58218249A - 予約方式

Info

Publication number: JPS58218249A
Application number: JP10048182A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Kakinuma; 柿沼　淑彦; Toshihiro Shikama; 敏弘鹿間
Original assignee: RADIO RES LAB; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: RADIO RES LAB; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1982-06-11
Publication date: 1983-12-19
Also published as: JPS6252499B2

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】本発明は予約方式に係り、詩に複数の地球局が通信衛星
を共用して互いにアクセスし、効率良く通信を行なうこ
とができるようにしてなる予約方式に関するものである
。

従来、複数の地球局が通信衛星を共用して通信を行なう
衛星通信システムとしては、第１図の概要構成図に示さ
れるものがある。第１図において、１は通信衛星、２ａ
　、２ｂ　、２ｃは各地球局（５）。

（Ｂ）　、　（Ｇ７）を示している。各地球局（Ａ）　
２　ａ　、　（Ｂ）　２　ｂ　。

（Ｏ１２ｃは同一の衛星回線を用い、データを一定長以
下のパケットと呼ぶ単位に区切り、これに宛先情報を付
与し、電波に乗せて送信する０電波は１パケット分連続
したバーストとなって通信衛星１に進み、通信衛星ｌは
このバーストを受信して周波数変換及び増幅して地上に
送り返す。各地球局（Ａ）　２　ａ　’ｔ　（Ｂ）　２
　ｂ　、　（Ｑ　２　ｃはバーストを受信し、宛先情報
により自局宛のバーストは取り込み、他局宛のバースト
は棄却する。このようにして、各地球局間で通信衛星１
を経由して通信が行なわれる　−が、バーストの送信に
おいて複数の地球局が勝手のタイミングでバーストを送
信すると、バースト間の衝突が生じて各地球局は正しく
受信できなくなる。そこで、このようなバーストの衝突
を防ぐアクセス方式の一つとして、従来では下記に説明
する予約方式が用いられている。

第２図は従来の予約方式の動作態様を示す説明図である
。第２図において、３は地球局の送信時点、４は地球局
の受信時点、５はサイクル、６はデータ領域、７は予約
領域、８はデータスロット、９は予約スロット、１０は
小スロット、１１はラウンド）　ＩＪツブ伝搬遅延時間
、１２，１３．１４はそれぞれ各地球局（Ａ）　２　ａ
　、　（１３）　２　ｂ　、　（０）　２　ｃに割当て
られた小スロット１０を示している。

衛星回線は、第１図に示す通信衛星１上でバーストが十
分に入る大きさのスロットと呼ぶ単位に時間を分割して
使用し、各地球局内（Ａ）２ａ〜（Ｃ）２ｃはバースト
をこのスロットの中に入るように送信する。この予約方
式では一定数の連続したスロットを集めてサイクル５を
構成し、さらに１サイクル５はデータ領域６と予約領域
７とに分割して使用する。以後の説明で、データ領域６
のスロットをデータスロット８、予約領域７のスロット
を予約スロット９と呼ぶ。予約スロット９は、さらに短
かい小スロット１０に分割して使用する。第２図ζこは
１予約スロツト９を２小スロツト１０に分割して用いる
場合を示している。このような従来の予約方式では、１
サイクル５内の予約領域７の各小スロット１０はシステ
ム内のすべての地球局に固定的に割当てられており、第
２図における各地球局（Ａ）　２　ａ　、　（Ｂ）　２
　ｂ　、　（Ｑ　２　ｃにはそれぞれ小スロツト１２，
１３，１４が割当てられている。通信はサイクル５内の
データスロット８を用いてパケットを含むバーストを送
信することにより行なわれるが、この予約方式ではデー
タスロット８は予約しなければ使用できない。第２図に
示す第ｉサイクル５の開始時に、各地球局（Ａ）２３〜
（Ｃ）２ｃがそれぞれ送信すべきパケットを４パケツト
ずつ有していたとすると、第ｉサイクル５の予約領域７
において、これらの地球局はそれぞれ固定的に割当てら
れた小スロット１２，１３．１４で各々４スロット分の
予約を送信する。予約は通信衛星１を経由し、ラウンド
トリップ伝搬遅延時間１１だけ遅れて各地球局に到着し
受信される。ここで、第ｉサイクル５で送信された予約
は、すべて第（ｉ＋１）サイクル５が始まる前に受信さ
れる。第（ｉ＋１）サイクル５でのデータスロット８は
、第ｉサイクル５で受信された予約により各地球局に割
当てられて使用される。このスロット割当ては各地球局
が独立に行なうが、すべての地球局が同じ予約を受信し
、同じアルゴリズムにしたがって割当てを行なえば、各
地球局間で割当ての不一致によるバーストの衝突及びス
ロットが無駄になることは生じない。このスロット割当
てアルゴリズムは各地球局に対し平等に割当てが行なえ
るものでなければならないが、その詳細については、本
発明に直接関係のないことであるから説明を省略する。

ｍ（ｉ＋１）サイクル５において各地球局（〜２ａ、（
Ｂ）２ｂはそれぞれ３データスロツト８の割当てを受け
、各々バケツ）ａｔ、ａ２．ａ３及びｂｌ　、ｂ２．ｂ
３を送信している。地球局（０）　２　ｃは２データス
ロツト８の割当てを受けてパケットｃｌ、ｃ２を送信し
ている。ここで、すべての地球局は第（ｉ＋１）サイク
ル５で全パケットを送信することができない。このこと
は、第（ｉ÷１）サイクル５の開始時に行なうスロット
割当て処理の時点でわかる。したがって、各地球局（５
）２３〜（ｑ２ｃはそれぞれ送りきれないパケット分の
スロットを第（ｉ＋ｘ）サイクル５て予約する。この予
約により、第（ｉ＋２）サイクル５において残りのパケ
ットｂ４．ｃ３．ａ４．ｃ４が送信される。

以上のように、従来の予約方式では各地球局に予約領域
７の小スロット１０が固定的に割当てられているため、
地球局数を大きくすることができず、地球局数を大きく
・するとデータ領域６が少なくなり、衛星回線が効率良
く利用されないという欠点があった。この欠点を克服す
る方法として、使われないデータスロット８を予約スロ
ット９として利用し、小スロットｌＯを各地球局に固定
的に割当てず、予約を小スロツ）１０の単位のスロット
付きアロハ方式で送信する方式が考えられている。この
スロット付きアロハ方式とは、各地球局が予約領域７の
小スロツ）１０をランダムに選んで予約を送信する方式
である。この方式では各坤球局がランダムに小スロツ）
１０を選んで予約を送信するため、同−小スロツ１−１
０で２局以上の地球局が同時に予約を送信すると、衝突
が生じて予約が受信できなくなる。しかし、予約の送信
頻度が少ない場合は、かなりの確率で予約は衝突せずに
受信さね、このような方式でも予約を送ることができる
。ところで、従来の分散形予約方式では分散形のアクセ
ス制御を行なうために、予約を次のサイクル５について
のみ有効とし、第２図に示すようｊζ一度予約して次の
サイクル５ですべてを送りきれなかった場合１、・次の
サイクル５で不足分を必ず予約しなければな１．、らな
かった。このよつにすると、各地球局当りφ、、、、″
Ｆ約の送信頻度が大きくなるが、従来の分散形予約方式
では、各地球局に固定的に小スロット１ｏを割当ててい
るので特に問題とはならなかった。一方、地球局数を大
きくするために予約領域７を可変とし、スロット付きア
ロハ方式で送信する場合、予約の送信頻度が大きくなる
と予約の衝突が多く発生して予約が上手に受信されなく
なり、データパケットが送れなくなる欠点が起る。この
ような欠点のない方式として、集中形予約方式がある。

これは、予胚を制御局が受付けて集中的にスロット割当
てを行ない、その結果を全地球局に通知する方式である
。

この方式は、予約を制御局が受信するさ、これを地球局
ごとに累積し、スロット割当てを行なったならばその分
を差引くやり方である。１度予約が制御局に受付けられ
ると、以後、スロットが割当てられる才で予約は記憶さ
れるので、予約送信後、次のサイクル５マスロツトが割
当てられなくとも、また予約を送信する必要がなくて予
約の送信頻度、□１が少なくなる。しかしながら、この方式では予約、、Ｉの送信、スロット割当て情報の送信、データパケ１ットの送信の各段□階で１ラウンドトリップ伝搬遅延時
間１１を要し、全体で遅延が大きくなる欠点があった。

このような理由で、従来の予約方式では分散形にすると
遅延は少なくなるが収容できる地球局数が少なくなり、
一方、集中形にすると収容できる地球局数を大きくでき
るが遅延も大きくなるきいう種々の欠点があった。

・　本発明は上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、単一の通信回線を一定時間長の
スロットに時分割し、連続した一定数のスロットでサイ
クルを構成し、１サイクル内のスロットを予約スロット
とデータスロットに分け、通信局が予約スロットでデー
タスロットの割当てを安来する予約を送信し、受信され
た全体の予約からデータスロットが通信局に割当てられ
、このデータスロットでパケット単位に区切られた情報
が送信される予・約方式において、１サイクル内のデー
タスロットで送り切れないで残った各通信局の予約を、
１局の制御局が各通信局ごとに累積する手段と、この累
積した予約情報を前記制御局が全通信局に定期的に放送
する手段と、受信した予約情報と各通信局の予約から、
すべての通信局が分散的にデータスロットの割当てを行
なう手段と、を備えてなる構成を有し、予約に対する遅
延を少なくすると共に、より多くの通信局を収容できる
ようにしてなる予約方式を提供することを目的としてい
る。

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第３図は本発明の一実施例である予約方式の動作態様を
示す説明図であって、第２図と同等部分は同一符号を用
いて表示してあり、その詳細な説明は省略する。第３図
において、１５は予約状況を示し、１６，１７．１８は
それぞれ各地球局（Ａ）２ａ。

（Ｂ）　２　ｂ　、　（Ｑ　２　ｃの予約を示している
。

本発明に係る予約方式は不特定多数の地球局を収容する
ことができるが、その最大数は定められている。ここで
は、各地球局（Ａ）２８〜（０）　２　ｃ以外にも多く
の地球局があるものと仮定して説明している。この予約
方式では１サイクル５のうち割当てられないで残ったス
ロットをすべて予約スロット９として使用する。また、
この予約スロット９はすべて小スロット１０に分割して
利用し、さらに小スロツ）１０は各地球局に固定的に割
当てず、予約はスロット付きアロハ方式で送信する。そ
の上に、衝突せずに受信された予約は制御局が受信して
各地球局ごとに累積し、この制御局はスロット割当ての
際、スロットを割当てられた地球局については累積予約
数を割当てられた数だけ減少させる。このようにして、
制御局は全地球局について割当てられないで残っている
予約を記憶しており、この情報を予約状況１５として定
期的に全地球局に放送する。第３−図では１サイクル５
に１回、サイクル５の最後のスロットで予約状況１５を
送信するようにしている。この制御局はシステム内に１
局のみ必要であり、各地球局（Ａ）　２　ａ〜（０）　
２　ｃを含めシステム内のどの地球局がなっても良い。

また、第３図では第ｉサイク）し５の開始時点で１、′
・各地球局（Ａ）　２　ａ〜（Ｃｉ１２Ｃの３局だけに３
パケツトずつ送信すべきパケットが発売したとすると、
３局は予約領域７の小スロット１０をランダム゛に選ん
で３パケツト分の予約１６．’１７．１８を送信する。

第ｉサイクル５の予約１６．１７．１８及び予約状況１
５は、第（ｉ＋２）サイクル５の開始前までにすべて受
信される。第（ｉ＋２）サイクル５の開始直前に、すべ
ての地球局は第ｉサイクル５の予約１６．１７．１８と
予約状況１５から第（ｉ’＋２）サイクル５のスロット
割当てを独立に行なう。各地球局が同じ予約１６〜１８
及び予約状況１５を受信し、かつ、同じアルゴリズムで
割当てを行なえば、このように各地球局が独立に行なっ
てもパケットの送信において衝突は生じない。

第３図で第ｉサイクル５以前の予約１６〜１８はすべて
割当てられていたとすると、第ｉサイクル５で送られた
予約状況１５はすべての地球局について０になっている
。第（ｉ＋２）サイクル５のスロット割当てにおいて、
各地球局は受信した予約１６〜１８と予約状況１５を地
球局別に足し合わせ、その結果に基：Ｎ：５いてスロッ
ト割当てを行なう。

この場合、予約→１１１１１１１．−１５は全地球局に
つバ０であるので、足し合やせた結果は第ｉサイクル５
で′〜。

送信された予約１６〜１８により、各地球局（Ａ）２ａ
　　　　□〜（Ｑ　２　ｃはそれぞれ３となり、他の地
球局はＯとなる。したがって、スロット割当ては各地球
局（５）２ａ〜（０）　２　ｃの３局に対して行なわれ
る。第３図ではスロット割当てにより、各地球局（５）
２ａ〜（０２Ｃの３局にそれぞれ２スロツトが割当てら
れたとしている。これにより、第（ｉ＋２）サイクル５
で地球局（Ａ）　２　ａはパケットａｌ、ａ２、地球局
（Ｉ３）２ｂはパケットｂｌ、ｂ２、地球局（０）２　
ｃはパケットｃｌ、ｃ２を送信する。しかし、各地球局
とも送信できないパケットが１パケツトだけ残る。

この予約したスロット数の内、割当てられないで残った
分は制御局が記憶し、予約状況１５として全地球局に放
送する。各地球局（Ａ）　２　ａ　−４Ｑ　２　ｃはＩ
Ｋ（ｉ＋２）サイクル５ですべてのパケ゛ントを送１言
することができなかったが、第（ｉ＋３）サイクル５で
不足分を予約することはしない。この不足分は第（ｉ＋
２）サイクル５の予約状況１５により全地球局に通知さ
れ、これにより、各地球局で分散的に第（ｉ＋４）サイ
クル５で不足分のスロット割当てが行われる。ｌ（ｉ＋
３）サイクル５では予約は受信されず、予約状況１５の
みが受信されるので、後者のみから第（ｉ＋４）サイク
ル５のスロット割当てが定まる。このため、各地球局（
Ａ）　２　ａ〜（Ｃり　２　ｃにそれぞれ１スロツトが
割当てられ、ａ３゜ｂ３．ｃ３のパケットが送信される
。

以上のようにして本発明の予約方式では、予約を制御局
が集中的に受付けて管理するため、従来の分散形予約方
式より予約の送信頻度が少なくなる。この結果、予約を
スロット利きアロハ方式で送信することが可能となり、
各地球局に固定的に小スロット１０を割当てなくてもよ
くなるので、不判定多数の地球局を収容できる。一方、
スロットの割当てについては各地球局で分散的に行なわ
オ］るため、集中形予約方式よりも遅延が短かくなる。

なお、上記実施例では通信衛星１を利用した通信の場合
について説明したが、本発明はこれに限らず、無線パケ
ット通信や端末をマルチポイントに接続してパケット通
信を行なう場合に使用しても良い。

また、上記実施例の説明では予約状況１５を毎サイクル
５で送信しているが、もつと間隔を長くして送信しても
良い。このようにすると、予約状況１５を送信すること
によるオーバーヘッドが少なくなるが、各地球局は予約
状況１５が送られてこないサイクルでは予約を地球局ご
とに累積し、スロットが割当てられた地球局については
その数分だけ減算して、割当てられないで残っている予
約の情報を維持する必要がある。

以上のように、本発明に係る予約方式によれば、一度受
信した予約を制御局が累積及び管理することにより、予
約の送信頻度を減少させると共に、スロット割当てにつ
いてはすべての地球局が分散的に行なうようにしてなる
構成としたので、予約ζ をスロット付きアロハ方式で送信することが可能となり
、収容できる地球局数を大きくすることができるばかり
か、従来の集中形の予約方式よりも１１］一層遅延を少なくし得るなどの優れた効果を奏す：′。

るものである。　　　　　１．１ □

【図面の簡単な説明】

第１図は衛星通信システムを示す概要構成図、第２図は
従来の予約方式の動作態様を示す説明図、第３図は本発
明の一実施例である予約方式の動作態様を示す説明図で
ある。１・・・・・・・・・通信衛星、２ａ、２ｂ、２ｃ・・
・・・・・・・地球局（５）、（Ｂｌ、（０）、３・・
・・・・・・・送信時点、４・・・・・・・・・受信時
点、５・・・・・・・・・サイクル、６・・・・・・・
・・データ領域、７・−・四・・予約領域、８・・・・
・・・・・データスロット、９・・・四・・予約スロッ
ト、１０・・・・・・・・・小スロット、ｌｌ・・・・
・・・・・ラウンドトリップ伝搬遅延時間、１２，１３
．１４・・・・・・・・・各地球局（Ａ）　２　ａ〜（
Ｑ　２　ｃに割当てられた小スロット、１５・・・・・
・・・・予約状況、１６，１７．１８・・・叩・各地球
局（Ａ）２　ａ　〜（（３）２　ｃ　（７１）予約。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。代理人　葛野信− ）− １、ｌ。

Claims

【特許請求の範囲】

単一の通信回線を一定時間長のスロットに時分割し、連
続した一定数のスロットでサイクルを構成し、１サイク
ル内のスロットを予約スロットとデータスロットに分け
、通信局が予約スロットでデータスロットの割当てを要
求する予約を送信し、受信された全体の予約からデータ
スロットが通信局に割当てられ、このデータスロットで
パケット単位に区切られた情報が送信される予約方式に
おいて、１サイクル内のデータスロットで送り切れない
で残った各通信局の予約を、１局の制御局が各通信局ご
とに累積する手段と、この累積した予約情報を前記制御
局が全通信局に定期的に放送する手段と、受信した予約
情報と各通信局の予約から、すべての通信局が分散的に
データスロットの割当てを行なう手段と、を備えてなる
構成としたことを峙徴とする予約方式。