JP3587110B2

JP3587110B2 - Ｖｓａｔ局

Info

Publication number: JP3587110B2
Application number: JP34736699A
Authority: JP
Inventors: 日出縄田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-12-07
Filing date: 1999-12-07
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2019-12-07
Also published as: AU1651501A; US6941108B2; JP2001168781A; US20020183058A1; WO2001043312A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＶＳＡＴ局およびＶＳＡＴ通信システムに関し、特に、ブイサット（ＶＳＡＴ／Very Small Aperture Terminal）と称される超小型地上局、または衛星通信用小型地上局と、およびこれらの地上局と衛星通信を用いたＶＳＡＴ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＶＳＡＴ局およびＶＳＡＴ通信システムは、例えば、１つの中心局（以下、ＨＵＢ局／ハブ局）と複数の超小型地球局とからディジタル衛星通信システムとして構成される。
【０００３】
ＨＵＢ局と複数のＶＳＡＴ局、もしくは複数のＶＳＡＴ局同士が、衛星中継器を介して周波数多元接続（以下、ＦＤＭＡ／Frequency Division Multiple Access）のシングル・チャンネル・パー・キャリア方式（Single Channel Per Carrier system/ＳＣＰＣ方式）の割当て要求多元接続方式（デマンド・アサイン・マルチプル・アクセス／以下、ＤＡＭＡ）通信を行う場合に、その通信量の大小により、それに適した伝送路を選択して通信を行う。
【０００４】
従来例１のＣＳＣ（コモン・シグナリング・チャンネル）回線は、ＤＡＭＡのための制御監視用にのみに用いられ、通常は通信容量が十分確保されており余剰の容量が存在した。勿論、余剰の容量を落とすために通信路を狭くすればよいが、変復調器の実現性からあまり狭い（伝送レートの低い）伝送路では、周波数変換器等の位相雑音により回線が劣化して安定した伝送路が得られなくなるという欠点がある。そのためにも、ある程度太い（伝送レートの高い）回線が必要となる。
【０００５】
本発明と技術分野が類似する従来例２として、特開平４−２５６２２８号公報の「伝送速度設定方式」がある。本従来例１では、衛星通信システムの回線の送受信の疎通率を監視し、これを基に伝送速度、キャリア周波数及びキャリア帯域幅を変更するように構成している。
【０００６】
従来例３の特開平９−２７０７４３号公報の「衛星通信システム」では、割当て要求多元接続方式によりＳＣＰＣ通信を行う超小型地球局（通信局）での衛星通信において、回線リソースである衛星トランスポンダの効率の良い使用を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術において余剰な容量があるということは、通信路に無駄が発生しているということである。このため、経済効率が悪いことは言うまでもない。
【０００８】
一方、最近のパケット通信では、通常、大容量の伝送は行われず、例えば、電子メールのような少ない伝送量の通信ができれば事足りる。時々発生する、ファイル転送等のような大容量通信の時に、いかに速く短い時間で伝送できるかが市場における要求である。しかし、時々必要になる大容量の伝送路の為に、常にこの帯域を確保しておくと、周波数の無駄が生じるという問題を伴う。
【０００９】
本発明は、必要な時間のみ伝送路を確保して周波数を有効利用する割当て要求多元接続機能を備えたＶＳＡＴ局を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明によるＶＳＡＴ局は、ＣＳＣ（コモン・シグナリング・チャンネル）通信装置を具備するＨＵＢ局、または、外部のＶＳＡＴ局と、衛星中継器を介して周波数多元接続のシングル・チャンネル・パー・キャリア方式の割当て要求多元接続通信を行うＶＳＡＴ局であって、送信されるべき通信データを一時的に取り込み記憶し所定の時間経過後に送信データとして出力するバッファと、該バッファから出力された前記送信データの送信回線をＣＳＣ回線または専用回線に切り替え選択する送信データ切り替え回路と、バッファ内の通信データの蓄積量をモニタし、所定の蓄積量を超えたと判定した場合に、前記送信データの送信回線を専用回線に切り替える通信路切り替え信号を前記送信データ切り替え回路へ出力し、且つ、前記ＨＵＢ局に対して前記ＣＳＣ回線を介して周波数帯域を確保して前記専用回線を張るよう専用回線発呼要求を出力する通信量監視回路と、を有する送信制御部を具備し、送信制御部において、所定の蓄積量を超えたと判定した場合は、送信データを送信する方向にのみ専用回線を設定し、前記送信データの送達確認を行うリターンリンクには前記ＣＳＣ回線を利用する非対称通信を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明によるＶＳＡＴ局は、バッファ内の通信データの蓄積量に応じて前記専用回線の伝送容量を設定する伝送容量設定手段を更に有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によるＶＳＡＴ局は、リターンリンクにも専用回線を利用するように設定する設定手段を更に有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明によるＶＳＡＴ局にはルータが接続され、前記ルータは所定のＬＡＮと接続されてなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明によるＶＳＡＴ局およびＶＳＡＴ通信システムの実施の形態を詳細に説明する。図１から図４を参照すると、本発明のＶＳＡＴ局およびＶＳＡＴ通信システムの一実施形態が示されている。
【００１５】
図１に本発明の一実施例を示す。図１に示すＶＳＡＴ局およびＶＳＡＴ通信システムは、いわゆるハブ局１、ＶＳＡＴ局２〜４、ＣＳＣ回線５、専用回線６、衛星中継器７、を有して構成される。これらの内訳は、ハブ局１がＣＳＣ通信装置を有する中心局であり、ＶＳＡＴ局２〜４を細分化するとＨＯＳＴＶＳＡＴ局２とＶＳＡＴ局＃１（３）とＶＳＡＴ局＃Ｎ（４）となる。
【００１６】
（動作例）
図２、図３、図４は、図１に示したＶＳＡＴ局およびＶＳＡＴ通信システムの動作例を説明するための図である。これらの図において、ＣＳＣ回線の下り回線１１、ＣＳＣ回線の上り回線１２、専用回線１３、リターンリンク用の専用回線１４、をそれぞれ示している。
【００１７】
ここでホストとなるＶＳＡＴ局（２）とＶＳＡＴ局＃１（３）との間の通信を考える。通常時の通信量が少ない時は、ＣＳＣ回線５の空き容量を利用して双方向のリンクを張り、通信を行う。この時は、ＣＳＣ回線の性質上、一旦、ＨＵＢ局１を経由しダブルホップで通信を行うことになる。
【００１８】
通信量が増えてきて、ＣＳＣ回線の空き容量では足りなくなると予想された時、積極的に周波数帯域をアサイン（assign）し、専用回線１３を張る（図３、図４を参照）。これは、主にデータを伝送する方向にのみ回線を確保すればよく、送達確認（いわゆるＡＣＫ）等をとるリターンリンクは、通信量が少ないままなので、今までと同様にＣＳＣ回線の空き容量を利用する。
【００１９】
また、ＣＳＣ回線が輻輳してきた場合も同様に、周波数帯域を確保して専用回線を張る。但しこの時には、リターンリンクにも専用回線を用意してＣＳＣ回線の負荷軽減を行ってもよい。
【００２０】
図２、図３、図４に、衛星中継器上の周波数帯域の様子を示す。図２から図４中において、ＨＵＢ局１からＶＳＡＴ局へ情報を流すＣＳＣ回線の下り回線１１、ＶＳＡＴ局からＨＵＢ局１へのＣＳＣ回線の上り回線１２である。通常は、図２のように、この周波数帯域のみを使用して通信していればよく、残った帯域は別の目的に利用することが可能である。
【００２１】
通信局間で通信量が増えてきた場合、図３中に示したように、別の周波数帯域に専用回線１３を張る。この時は、データ伝送する方向のリンクのみ専用回線を確保すればよいため、１波のみがアサインされる。
【００２２】
更に、ＣＳＣ回線が輻輳してきた場合は、図４中に示されるように、リターンリンク用の専用回線１４を張る場合も考えられる。このリターンリンクは、通信量が比較的少ないため、伝送容量が小さく占有帯域は狭くて良い。
【００２３】
図５に、ＶＳＡＴ局の送信制御部の実施例を示す。本実施形態に適用されるＶＳＡＴ局の送信制御部は、バッファ４２、送信データ切り替え回路４４、通信量監視回路４５、を有して構成される。また、入出力データおよび信号は、バッファ４２へ入力される通信データ４１、バッファ４２から出力され送信データ切り替え回路４４へ入力される送信データ４３、通信量監視回路４５から出力され送信データ切り替え回路４４へ入力される通信路切り替え信号４６、通信量監視回路４５から出力される専用線発呼要求４７の信号、送信データ切り替え回路４４から出力される信号用のＣＳＣ回線４８と専用線４９、である。
【００２４】
送信されるべき通信データ４１は、一旦、バッファ４２に取り込まれ記憶される。一時的に記憶され、所定の時間経過後にバッファ４２から送信データ４３として出力され、送信データ切り替え回路４４を通り、ＣＳＣ回線４８へ出力される。ここで、通信量監視回路４５において、バッファ４２内の通信データ４１の蓄積量をモニタし、ある一定量が貯まったならば送信データ切り替え回路４４へ通信路切り替え信号４６を出して、送信データ４３を専用線４９の方へ出力されるように制御する。これと同時にＨＵＢ局１に対しては、ＣＳＣ回線４８を通じて周波数帯域を確保して専用線４９を張るよう専用線発呼要求４７を出す。このようにして、通信量に応じて回線を選択する。
【００２５】
１）通信量が比較的少ない場合は、以下となる。
ＨＵＢ局からシステムに参加する全てのＶＳＡＴ局を制御／監視するコモン・シグナリング・チャンネル（ＣＳＣ）と呼ばれる共通チャンネルの空き容量を利用して通信する。なお、ここでいう共通チャンネルとは、複数のＶＳＡＴ局が同一の周波数を時分割で使用して通信を行うチャンネルであり、よく知られているようなＴＤＭ方式やＴＤＭＡ方式、スロット付きアロハ方式等を用いて通信が行われるチャンネルのことを示す。
【００２６】
この場合、一のＶＳＡＴ局と他のＶＳＡＴ局との間の通信は、一旦、ＨＵＢ局を中継して行うダブルホップ通信となる。また、特に新たな周波数帯域は必要とならない。双方向ともＣＳＣの空き容量を利用する。
【００２７】
２）通信量が比較的多い場合は、以下となる。
通信するＶＳＡＴ局の間で専用回線を設定して通信を行う。この場合は、シングルホップでの通信となるが、新たに通信のための周波数帯域をアサイン（assign）する必要がある。また、この時は送信データを送りたい方向にのみ専用回線を設定し、リターンリンクには上記のＣＳＣ空き容量を利用する、いわゆる非対称通信とする。更に、通信量に応じて専用回線の伝送容量を設定する。即ち、多い時には速い伝送速度、少ない時には遅い伝送速度、とすることにより、遅延なくデータ伝送が行える。
【００２８】
３）ＣＳＣ（コモン・シグナリング・チャンネル）回線の通信が輻輳してきた場合は、以下となる。
上記１）でＣＳＣの空き容量を利用して通信を行っていた場合でも、通信する局が増えて、ＣＳＣ回線自体が輻輳してきた場合には、２）と同様に専用回線を設定してＣＳＣ回線の負荷を軽くする。
【００２９】
この場合は、ＣＳＣ回線の負荷を軽くする目的で、送信データを送る方向と逆のリターンリンクにも専用回線を設定してもよい。以上により、通信量、即ちトラヒックに応じて周波数帯域をアサインすることで周波数の有効利用につながり、衛星中継器の使用料コストを削減できる。
【００３０】
以上により、通信量、即ちトラヒックに応じて、必要な時間だけ周波数帯域が随時アサインされる。このため、周波数の有効利用が行え、衛星中継器７の使用料コストを削減できる。必要な時間のみ伝送路を確保することにより、周波数の有効利用化が図れる。
【００３１】
（他の実施例）
図６を参照すると、本発明のＶＳＡＴ局およびＶＳＡＴ通信システムの他の実施例が示されている。本他の実施例は、本発明が適用されるより具体的な実用例を示す。図６に示すＶＳＡＴ局およびＶＳＡＴ通信システムは、ＨＯＳＴとＲｏｕｔｅｒ／ＶＳＡＴとで構成されるＨＯＳＴＶＳＡＴ、端末とＲｏｕｔｅｒ／ＶＳＡＴとで構成されるＶＳＡＴ＃ｎ（但し、ｎは１〜Ｎ）、がＬＡＮと接続されて構成されている。即ち、各ＶＳＡＴにはルータが接続され、ルータ間の接続を行うような場合に効果が現れる。余った容量を通信チャンネルとして用いて端末間通信を行えれば、無駄がなくなる。
【００３２】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明にかかるＶＳＡＴ局は、送信されるべき通信データを一時的に取り込み記憶し、所定の時間経過後に送信データとして出力し、出力された送信データの送信回路を切り替え選択し、バッファ内の通信データの蓄積量をモニタし、この蓄積量に応じた選択のための通信路切り替え送信回路の割当て要求多元接続機能を備えている。
【００３４】
上記の構成によれば、ＣＳＣ回線自体が輻輳してきた場合には、専用回線を設定してＣＳＣ回線の負荷を軽くする。以上により、通信量、即ちトラヒックに応じて周波数帯域をアサインすることで周波数の有効利用につながり、衛星中継器の使用料コストを削減できる。また、必要な時間のみ伝送路を確保することにより、周波数の有効利用化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＶＳＡＴ通信システムの実施形態を示す概念的な構成図である。
【図２】図１に示したＶＳＡＴ通信システムの動作例を説明するための図である。
【図３】図１に示したＶＳＡＴ通信システムの動作例を説明するための図である。
【図４】図１に示したＶＳＡＴ通信システムの動作例を説明するための図である。
【図５】本発明のＶＳＡＴ局に適用される送信制御部の実施形態を示すブロック構成図である。
【図６】本発明のＶＳＡＴ通信システムの他の実施形態を示す概念的な構成図である。
【符号の説明】
１ハブ局
２ＨＯＳＴＶＳＡＴ局
３ＶＳＡＴ局＃１
４ＶＳＡＴ局＃Ｎ
５ＣＳＣ回線
６専用回線
７衛星中継器
１１ＣＳＣ回線の下り回線
１２ＣＳＣ回線の上り回線
１４リターンリンク用の専用回線
４１通信データ
４２バッファ
４３送信データ
４４送信データ切り替え回路
４５通信量監視回路
４６通信路切り替え信号
４７専用線発呼要求
４８ＣＳＣ回線
４９専用線

Claims

ＣＳＣ（コモン・シグナリング・チャンネル）通信装置を具備するＨＵＢ局、または、外部のＶＳＡＴ局と、衛星中継器を介して周波数多元接続のシングル・チャンネル・パー・キャリア方式の割当て要求多元接続通信を行うＶＳＡＴ局であって、
送信されるべき通信データを一時的に取り込み記憶し所定の時間経過後に送信データとして出力するバッファと、
該バッファから出力された前記送信データの送信回線をＣＳＣ回線または専用回線に切り替え選択する送信データ切り替え回路と、
前記バッファ内の通信データの蓄積量をモニタし、所定の蓄積量を超えたと判定した場合に、前記送信データの送信回線を専用回線に切り替える通信路切り替え信号を前記送信データ切り替え回路へ出力し、且つ、前記ＨＵＢ局に対して前記ＣＳＣ回線を介して周波数帯域を確保して前記専用回線を張るよう専用回線発呼要求を出力する通信量監視回路と、を有する送信制御部を具備し、
前記送信制御部において、所定の蓄積量を超えたと判定した場合は、送信データを送信する方向にのみ専用回線を設定し、前記送信データの送達確認を行うリターンリンクには前記ＣＳＣ回線を利用する非対称通信を行うことを特徴とするＶＳＡＴ局。
前記バッファ内の通信データの蓄積量に応じて前記専用回線の伝送容量を設定する伝送容量設定手段を更に有することを特徴とする請求項１記載のＶＳＡＴ局。
前記リターンリンクにも前記専用回線を利用するように設定する設定手段を更に有することを特徴とする請求項１記載のＶＳＡＴ局。
前記ＶＳＡＴ局にはルータが接続され、前記ルータは所定のＬＡＮと接続されてなることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のＶＳＡＴ局。