JPS63157536A - デマンドアサイン多元接続通信方式 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば衛星通信の分野において、複数の子局
から送出される回線接続要求に応じて通信チャンネルを
多数の子局が共用する己マントアサイン多元接続通信方
式に関する。

（従来の技術） 衛星通信システムでは、地球局の増加に伴って、限りあ
る通信回線容量をいかに効率良く利用するかが課題とな
る。

従来、比較的トラフィックの少ない多数の地球局を持つ
衛星通信システムでは、デマンドアサイン多元接続通信
方式（ＤＡＭＡ　：　Ｄｆ３＋１１ａｎｄ　ＡＳＳｉ（
１ｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）が用いられて
いる。

このＤＡＭＡ方式は、通信回線の設定の必要性の生じた
子局が、回線制御局（親局）に回線割当てを要求し、回
線制御局による回線の割当てを受けてから相手局と通信
するものであり、回線利用効率に優れた方式として知ら
れている。中でも、周波数分割多元接続方式（ＦＤＭＡ
）を用いた通信方式において、１つのキャリアに対して
１つの信号を担う５ＣＰＣ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃｈａｎｎ
ｅ！　　ＰｅｒＣａｒｒｉｅｒ）　−Ｄ　Ａ　Ｍ　Ａ方
式は、構成が簡単である等の利点を備えている。

ところで、今後、衛星通信の各地球局に多種多様の端末
が接続されるようになると、伝送速度、伝送信、伝送形
態等の異なる各種のデータが同一の通信回線を共用する
ことが予想される。この場合、例えば、音声情報のよう
にＳＣＰＣ−ＤＡＭＡ方式に適した情報のみであれば問
題は無いが、例えば電子メール伝送や計算機のＴＳＳ（
Ｔｉｍｅｓｈａｒ＋ｎａ　　５ｉＳｔｅｌ　）によるリ
モートコマンドのような少ない情報闇の伝送も共に行な
う場合には、上記ＳＣＰＣ−ＤＡＭＡ方式のような回線
交換方式であると、極めて僅かな情報の伝送のために、
１つのチャンネルがそっくり専有されてしまうことにな
り、回線効率の低下を招くことになる。特に、このよう
なＳＣＰＣ−ＤＡＭＡに適さない情報と適した情報との
通信回線中における割合は、時間的に大きく変動するの
で、従来のＤＡＭＡ方式では、時間によって回線利用効
率やスルーブツトが大きく低下したり、伝送遅延の増大
をＩＲ＜という問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来のＤ　Ａ　Ｍ　Ａ方式では、衛里通信
網の利用効率が伝送する情報の形態に大きく依存するた
め、回線の利用効率の低下を沼くという問題があった。

本発明は、このような問題を解決すべくなされたもので
、伝送する情報の形態によらず、回線の利用効率の向上
化を図れるデマンドアサイン多元接続通信方式を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、通信回線を複数のチャンネルに分割し、複数
の子局から送出される回線接続要求に応じて親局が空き
チャンネルに複数種類の情報を割当てるデマンドアサイ
ン多元接続通信方式において、前記親局によってパケッ
ト通信用チャンネルを割当て、この割当てられたパケッ
ト通信用チャンネルをパケット通信を行なう複数の子局
が共用することを特徴としている。

（作用） 情報ｌの少ない通信は、これに適したパケット通信によ
って伝送するため、この発明では、パケット通信のため
のチャンネルをＤＡＭＡ方式によって割当てるようにし
ている。そして、このパケット通信用チャンネルを複数
の子局が共通に使用することにより、より多くの子局の
通信を少ないチャンネル専有数にて行なうことができる
ので、伝送効率の向上化を図ることができるとともに、
回線割当てをも共存させることが可能である。即ち、回
線とパケットとを共存させ、最大の利用効率を図れる。

（実施例） 以下、本発明の詳細を図示の実施例に基づき説明する。

第１図は本発明の方式を適用した衛星通信システムの構
成を示す図である。このシステムでは、複数のＤＡＭＡ
子局１ａ、ｉｂ、　・、ｉｎが衛星２を介してＦＤＭＡ
　（周波数分割多元接続）方式の通信を行なうものとな
っている。３は各ＣＡＭＡ子局１ａ〜１ｎからの回線接
続要求に応じて回線の監視、割当て等の制御を行なう回
線割当て装置を備えたＤＡＭＡ親局である。各子局１ａ
〜１ｎには、それぞれ端末装置４が接続されている。

例えば、子局１ａには計算機端末１１と電話機端末１２
とが接続されている。計算ｌ！端末１１は子局１ａのパ
ケット通信用モデム１３に接続され、電話機１２は子局
１ａの５ｃｐｃ用モデム１４に接続されている。これら
両モデム１３．１４の出力はスイッチ１５を介して混合
器１６の一方の入力に与えられている。また、この混合
器１６の他方の入力にはシンセサイザ１７の出力が与え
られている。シンセサイザ１７及びスイッチ１５は制御
回路１８によって制−される。混合器１６の出力はパラ
ボラアンテナ１９を介して衛星２に送出される。一方、
衛星２を介してパラボラアンテナ１９で受信した信号は
制御回路１８に供給されている。

以上の構成において、例えば子局１ｂに接続された端末
４ａがホスト計算機であるとし、子局１ａの計算機端末
１１が上記ホスト計算機をアクセスする場合を考える。

この場合には、ＴＳＳによる通信を行なうため、１回の
伝送情報量は少ない。よって、パケット通信に適してい
る。したがって、子局１ａは親局３に対してパケット通
信要求を発する。ここで、もし、パケット通信を行なう
帯域が設定されていないとすると、親局３はパケット通
信周回１１！（帯域）人を設定する。そして親局３は子
局１ａに対し、使用すべきパケット回線用の帯域を指定
する。子局１ａの制御回路１８は、親局３が指定した帯
域のキャリアを生成するようにシンセサイザ１７をセッ
トするとともに、スイッチ１５をパケット通信用モデム
１３側にセットする。計算機端末１１からのデータは、
パケット通信用モデム１３で変調され、スイッチ１５を
介して混合器１６に供給されて、シンセサイザ１７から
のキャリアに担われる。パケットデータは、第２図に示
すように、宛先、発信局及びデータで構成され、指定さ
れた周波数帯域のチャンネルを介して相手子局１ｂに伝
送される。なお、パケット通信としては、例えばアロハ
方式、スロット付きアロハ方式等を用いることができる
。アロハ方式は、パケットデータを各子局がランダムに
送出し、データの衝突が観測されたらランダム時間後に
再送する方式であり、スロット付きアロハ方式は、予め
設定されスロットに各子局がランダムにパケットデータ
を送出する方式である。このシステムでは、各子局は指
定されたパケット通信用のチャンネルにランダムにパケ
ットデータを送出する。

次に、例えば子局１ａと子局１ｂとが周波数帯域Ａを用
いてパケット通信を行なっている間に、他の子局１０が
パケット送信要求を発した場合には、周波数帯域Ａを用
いてパケット通信を行なっている局数が所定の局数に満
たない限り、親局３は同じ周波数帯域Ａを用いてパケッ
ト通信を行なうことを子局１ｎに指示する。もし、周波
数帯域Ａを使用してパケット通信を行なっている子局数
が所定の上限値に達している場合には、親局３は新たに
パケット用のチャンネルを割当てる。このように、親局
３にある回線割当て装置では、いくつの子局がパケット
用回線を用いてパケット通信をしているかを常に把握し
て局数の増減に応じてパケット領域を増減させている。

このようにすることで、アロハ方式及びスロット付きア
ロハ方式等のランダムアクセス・パケット通信において
、利用端末が増加した場合の伝送遅延をある程度緩和で
き、ふくそう状態の発生を防止できる。

また、子局１ａが子局１ｂと電話機１２を用いて沼話音
声通信を行なう場合には、子局１ａは親局３に５ｃｐｃ
回線割当て要求を発する。１８３は、音声情報が伝送で
きる程度の帯域のチャンネルを周波数帯域Ｂｋ：設定し
、そのチャンネルを子局１ａ、１ｂに指示する。子局１
ａの制御回路１８は、このチャンネルの周波数帯域のキ
ャリアをシンセサイザ１７で発生させるとともに、スイ
ッチ１５を５ｃｐｃ用モデム側にセットする。これによ
って・、指定された５ｃｐｃ用チヤンネルを介して子局
１ａと子局１ｂとの間の音声情報の通信が行われる。

第３図は親局３の監視下にある本システムにおける通信
回線の全帯域を模式的に示したもので、同図Ａがパケッ
ト通信用回線、同Ｂが５ｃｐｃ用回線、同Ｃが空き回線
である。同図（ａ）では、多くの端末がパケット通信網
を利用し、５ｃｐｃ回線を利用しているのは狭帯域の２
チヤンネルであることを示している。また、同図（ｂ）
は、パケット通信用回線Ａを利用している端末は少ない
が、逆に５ｃｐｃ回線Ｂを使用している広帯域チャンネ
ル及び狭帯域チャンネルが多いことを示している。本シ
ステムでは、このようにパケット通信と５ｃｐｃ通信と
の比に応じて適応的に割当てることによって、回線効率
の向上を図ることが出来る。

第４図に本システムの制御フローを示す。親局は、子局
から送信要求があるかどうかを監視しくステップａ）、
通信要求があった場合には、通信形態を調べる（ステッ
プｂ）。通信形態が５ｃｐｃ通信である場合には、空き
回線が有れば（ステップＣ）、回線の割当てを行ない（
ステップｄ）、空き回線が無ければ（ステップＣ）、呼
損として処理する（ステップｅ）。一方、通信形態がパ
ケット通信である場合にはくステップｂ）、パケット用
回線が既に開設されているかどうかを確認しくステップ
ｆ）、開設されている場合には、既設パケット通信用回
線の利用局数の余裕を調べ（ステップｑ〉、余裕がある
場合には既設パケット用回線でのパケット通信を許可す
る（ステップｈ）。パケット通信用回線が設定されてい
ない場合、あるいは既設パケット用回線の利用局数が満
杯である場合には、空き回線があるかどうかを調べ（ス
テップｉ）、空き回線がある場合にはパケット通信用の
回線を新たに割当て（ステップｊ）、かつ新たに割当て
た回線でのパケット通信を許可する（ステップｋ）、ま
た、空き回線がない場合には、パケット通信を拒否する
（ステップＩ）。

以上の手順によって、回線の割当てが行われる。

このような割当て制御によれば、パケット通信用回線と
して割当てられたチャンネルを複数の局で共用すること
になるので、ＳＣＰＣ−ＤＡＭＡ方式による場合よりも
回線効率が向上し、かつパケット通信要求局数が増える
と、新しいチャンネルが設定されるので、呼損を低減で
きる。

なお、パケット通信用回線で通信を行なう端末又は局数
が一定値以下になった場合、このパケット通信用回線を
減することも可能であるし、パケット通信を行なう局が
なくなったときに、該パケット通信用回線を取消すよう
にしても良い。このような回線割当ての柔軟性によって
さらに回線効率を高めることができる。

また、単一の地上局がパケット通信と音声通信とを同時
に行なう場合、音声通信をボイスアクチベーション付き
５ＣＰＣとし、パケット通信をボイス信号の存在しない
ときに送信することで、ＲＦ出力ピーク電力を低下させ
、地球局に要求される最大能力を下げ、価格の低下、小
形軽量化を図ることもできる。

ところで、小形かつ安価な地球局では、より小さなアン
テナと、小形小容量の固体化増幅器が用いられるが、こ
のような小形地球局間で広帯域でかつ十分なＳ／Ｎの信
号をもって通信を行なうことは所要電力からみても不可
能である。しかしアロハ方式、スロット付きアロハ方式
では、一般に広帯域、高速な信号をもって通信を行なう
ために十分な出力電力を持つＴＷＴのような大形増幅管
と大形アンテナが必要不可欠である。

そこで、例えばパケット用通信回線Ａ（ｆ１〜ｆ２）を
第４図に示すように、ざら−にいくつかの小周波数帯８
１〜Ｂ７に分割し、各子局の受信周波数帯域をこれら小
周波数帯８１〜Ｂ７に割当てるようにする。そして、各
子局は、対応する小周波数帯８１〜Ｂ７において到来す
るパケット信号を受信し、該パケットに記されているア
ドレスが自局宛である場合にはそれを取込み、パケット
データを送信するときは、少なくとも相手局が受信して
いると予め分っている小周波数帯にその相手局のアドレ
スを付加して送出する。

即ち、例えば、８１〜３ｎのｎ個の子局の受信周波数帯
を８１の小周波数帯に割当てる。これにより、８１〜Ｓ
ｎの子局は少なくともＢ１の小周波数帯を通って到来す
るパケットデータは受信している。つまり、例えば８４
局は、Ｂ１の小周波数帯を到来する８４局宛のパケット
を取込む。また、例えば、Ｖｋ局が７１局にパケットデ
ータを送出するとき、ＶｋはＢ７バンドにパケットが到
来するような周波数でパケットを送出する。さらに、そ
のパケットには、少なくとも１番目の局であることを示
すアドレスと、Ｖｋ局がこのパケットを発したことを示
す発信局を示すデータとをパケットに付加する。

つまり、この実施例の特徴は１通信回線に設定されたパ
ケット通信用チャンネルを更に複数の小周波数対に分割
し、前記パケット通信用チャンネルを使用する各局の受
信周波数帯を前記各小周波数帯に割付けることにある。

これにより、各局は、相手局にパケットデータを送出す
る際に、相手局が割当てられた極めて狭帯域のパケット
データを送出すれば良いので、小形アンテナ、小形固体
化増幅器により構成される小形地球局間でも十分なＳ／
Ｎが得られる程度の大きな電力で信号を送出でき、かつ
非常に多数の局間でのパケット通信を極めて簡易な手段
によって構成出来る。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、通信回線を複数の
チャンネルに分割し、複数の子局から送出される回線接
続要求に応じて親局が空きチャンネルに複数の情報を割
当てるデマンドアサイン多元接続方式において、パケッ
ト通信用のチャンネルを設けるとともに、このチャンネ
ルを複数の子局が共用してパケット通信を行なうように
しているので、回線効率の向上化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るＤＡＭＡ方式の衛星通
信システムの構成を示す図、第２図は同システムで伝送
されるパケットデータの構成を示す図、第３図は同シス
テムで使用される各チャンネルの構成を示す図、第４図
は同システムの割当て制御フローを示す図、第５図は同
システムのパケット通信用チャンネルにおける各子馬の
割当て方式の一例を説明するための図である。 １　ａ、１　ｂ、１　ｎ・ＤＡＭＡ子局、２・・・衛星
、３・・・ＤＡＭＡＩＩ局、４・・・端末。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２Ｎ 第３囚 第５図 第４図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）通信回線を複数のチャンネルに分割し、複数の子
   局から送出される回線接続要求に応じて親局が送信チャ
   ンネルを割当てるデマンドアサイン多元接続通信方式に
   おいて、前記親局によってパケット通信用チャンネルを
   割当て、この割当てられたパケット通信用チャンネルを
   パケット通信を行なう複数の子局が共用することを特徴
   とするデマンドアサイン多元接続通信方式。
2. （２）前記親局は、パケット通信用チャンネルが割当て
   られていないとき、または現在割当てられているパケッ
   ト通信用チャンネルを用いてパケット通信している局数
   が多いときに、新たなパケット通信用チャンネルを割当
   て、このチャンネルを用いたパケット通信許可を与え、
   パケット通信用に割当てられたチャンネルを使用してい
   る局数が少ないときには、そのチャンネルを用いたパケ
   ット通信許可を与えることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のデマンドアサイン多元接続通信方式。
3. （３）前記通信回線は周波数分割多元接続されるもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデマ
   ンドアサイン多元接続通信方式。
4. （４）前記複数の子局は前記パケット通信用チャンネル
   にパケットデータをランダムに送出し、データの衝突が
   検出されたらランダム時間後に再送するものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデマンドアサ
   イン多元接続通信方式。
5. （５）前記複数の子局は前記パケット通信用チャンネル
   の任意のスロットにパケットデータをランダムに送出し
   、データの衝突が検出されたらランダム時間後のスロッ
   トに再送するものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のデマンドアサイン多元接続通信方式。
6. （６）前記複数の子局は、パケット通信終了時に前記親
   局に通信終了情報を送出し、前記親局は全ての子局から
   の通信終了情報を受信したら、前記パケット通信用チャ
   ンネルを空きチャンネルにすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のデマンドアサイン多元接続通信方
   式。
7. （７）前記子局は、複数の前記パケット通信用チンネル
   のうち、一つのパケット通信用チャンネルでパケットデ
   ータの衝突が生じたときに、他のパケット通信用チャン
   ネルに上記パケットデータを再送することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のデマンドアサイン多元接続
   通信方式。
8. （８）前記親局は、前記パケット通信用チャンネルを更
   に複数の小周波数帯に分割し、前記各子局の受信周波数
   帯を前記各小周波数帯に割付けることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載のデマンドアサイン多元接続通信
   方式。
9. （９）前記小周波数帯には複数の子局が割当てられるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第８項記載のデマンドア
   サイン多元接続通信方式。