JPS59204324A

JPS59204324A - 通信装置

Info

Publication number: JPS59204324A
Application number: JP58078505A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Shikama; 敏弘鹿間
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1984-11-19
Also published as: JPS6313376B2

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】本発明は衛星通信を利用したネットワークにおいて、衛
星回線をアクセス制御により複数局で共用し、枚数局間
で、データリンクを設定して誤り制御などの伝送制御を
行う通信装置に関するものである。

を行う衛星通信システムとしては、第１図の構成図に示
されるものがある。第１図において、（１）は通信衛星
、（２ａ）、（２ｂ）、（２’Ｃ）　ハ各地球局Ａ、Ｂ
、Ｃを示している。各地球局Ａ（２ａ）、Ｂ（２ｂ）、
Ｃ（２ｃ）は同一の衛星回線を用い、一定長以下のデー
タに宛先情報を付与し、電波に乗せて送信する。電波は
１デ一タ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（１）はこのバーストを受信して周波数
変換および増幅して地上に送り返す。各地球局Ａ　（２
ａ　）、Ｂ　（２ｂ）、Ｃ（２ｃ）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込み、他局宛の
パース日マ廃却する。このようにして地毬局間で通信衛
星（１）を経由した通信が行われるがバーストの送信に
おいて、複数の地球局が勝手なタイミングで送信すると
、バーストの衝突が生じ、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ためにア
クセス制御が行われ、その−っの方式として次のような
予約方式が用いられる。

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、（力は予約領域、
（８）はデータスロット、（９）は予約スロット、（１
０）は小スロット、（１１）はラウンドトリップ伝搬遅
延時間、（１２）は基準バースト、（１３）、（１４）
、（１５）はそれぞれ地球局Ａ、＜２ａ）、Ｂ（２ｂ）
、Ｃ（２ｃ）の予約、（１６）、（１７）、（１８）、
（１９）はそれぞれ地球局Ａ（２ａ）のデータａ１、ａ
２、ａ７．、ａ４、（２０）、（２１）、（２２入（２
３）はそれぞれ地球局Ｂ（２ｂ）のデータｂ１、ｂ２、
ｂ３、ｂ４、（２４）、（２５）、（２６）はそれぞれ
地球局Ｃ（２Ｃ）のデータＣ１、Ｃ２、Ｃ３を示してい
る。

衛星回線は通信衛星（１）上でバーストが十分大る大き
さのスロットと呼ぶ単位に時間を分割して使用し、各地
球局はバーストをこのスロットの中に入るように送信す
る。

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（９はデータ領域
（６）と予約領域（７）に分割して使用する。全地球局
間でこのサイクル０の同期をとるために基準パース）（
１２）が用いられ、特定の局が各サイクル（５）の先頭
に基準パース）（１２）を送信し、他の地球局はこれを
受信して、サイクル■のタイミングをとる。以下の説明
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）はさらに短い小スｐツ）（１０）に時
分割して使用する。

第２図では１予約スロツトを２季スレツド（１ｏ）に時
分割して使用する場合を示しており、また１サイクル（
５）内の予約領域のの各小ス四ツ）（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℃いる。各地
球局はこの小スロッ）（１０）を用いて予約を送信する
。通信はサイクル（５）内のデータスロット（８）を用
いてデータを含むバーストを送信することにより行われ
るが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図において、第ｉサイクル（５）の予約領域（７）
でこれらの地球局はそれぞれ３スロット分の予約（１３
）、（１４）、（１５）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６）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
球局に割当て使用される。このスロット割当ては各地球
局が独立に行うが、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従って割当てを行えば、地球局間
で割当ての不一致によるバーストの衝突およびスロット
の無駄は生じない。このスロット割当てアルゴリズムは
各地球局に対し、平等に割当てを行うものでなければな
らないが、その詳細は本発明に直接関係し′ｆ、（いの
で説明を省略する。第（ｉ＋１　）サイクル（５）にお
いて地球局Ａ（２ａ）は６データスロツト（８）の割当
てを受け、データａ１（１６）、ａ２（１７）、ａ３（
１Ｂ）を送信している。また地球局Ｂ（２ｂ）と地球局
Ｃ（２ｃ）はそれぞれ２データスロツト（８）の割当て
を受け、それぞれｂｌ　（２０）、ｂ２（２１）、およ
びｃｌ（２４）、Ｃ２（２５）を送信している。ここで
各地球局は第（ｉ＋１　）サイクル（５）で全データを
送信できない。このことは第（ｉ＋１　）サイクル（５
）の開始時に行５スｐット割当て処理の時点でわかる。

また第ｉサイクル（５）で地球局Ａ　（２ａ　）　、Ｂ
（２ｂ）にはそれぞれ新たに送信すべきデータａ４（１
９）ｂ４（２３）が発生している。従って地球局Ａ（２
ａ）、Ｂ（２ｂ）はそれぞれ第ｉサイクル（５）で送り
切れなかったデータ分と新たに発生した分の予約（１６
）、（１４）を第（ｉ＋１　）サイクル（５）で送信し
、地球局Ｃ（２ｃ）は第ｉサイクル６）で送り切れなか
ったデータ分のみの予約を送信する。これらの予約によ
り、第（ｉ＋２）サイクル（５）で残りのデータｂ３（
２２）、Ｃ３（２６）、ａ４（１９）、ｂ４（２３）が
送信される。

このようなアクセス制御により衛星回線の共用が効率良
く行われるが送信したデータは衛星回線の雑音や降雨減
衰により失われることがある。従って信頼性の高い通信
を確保するためには誤り回彼を主ｆＩ［機能とする伝送
ｆｌｊＵ御を行う必要がある。

遅延の大ぎい新星通信では、伝送制御手順としてＨＤ　
’ｉＪＣ手頽が一般に用いられる。この場合、局間でＴ
（Ｄ　Ｌ　Ｃのデータリンクが設定される。第６図に用
１球局Ａ（２ａ）、ｎ（２ｂ）、Ｃ（２Ｃ）の間でのデ
ータリンクの設定を示す。ｇ　５　ｔｆ４で（２７）は
データリングである。一般にデータリンク（２７）はす
べての地球局間でメツシュに設定される。

衛星回線のアクセスＦ制御とＨ］）　Ｌ　Ｃによる伝送
制御を行う辿信装Ｆとして（・ま、従来第４図に示す構
成の；ｍ信装贋が考えられていた。第４図において、（
２８）はアクセス制御部、（２９）は伝送制御部、（３
０）はバースト受信、（ろ１）はバースト送信、（３２
）はフレーム送信キュー、（３６）はフレーム受信キュ
ー、（３４）にパケット送信キュー、（３５）はパケッ
ト受信キューである。第４図では１局について２本のデ
ータリンク（２７）を設定しており、フレーム送信キュ
ー（３２）、フレーム受信キュー（３３）、パケット送
信キュー（３４）、パケット受信キュー（６５）は各々
２本のデータリンク（２７）ごとに設けられている。

伝送制御部（２９）は次のよりなＨＤＬＣ手順の機能を
実行する。ここでＨＤＬＣ手順としては非同期平衡モー
ドを例にとって説明する。ＨＤＬＣ手順では取扱うデー
タをフレームと呼ぶ。伝送制御部（２９）はパケット送
信キュー（３４）に送信すべきデータが存在すると、こ
れにシーケンス番号を付与して工フレームを作成し、ア
クセスＨｉ制御部（２８）へ出力する。アクセス制御部
（２８）はこれを相手局に送信する。相手局はフレーム
を受信すると、誤りの有無を調べ誤りのあるフレームは
廃却する。正しく受信した°■ｌフレーム伝送制御部（
２９）かシーケンス番号の順序性を調べ、正しい順序で
到着したｌフレームのみを受付け、送達確認の情報をＲ
Ｒフレームまたは他のフレームに相乗りさせて返す。順
序が乱れて到着した■７ビームは単一のフレーム抜けの
場合は保留し、そ才１以外は廃却する。

また単一の■フレーム抜けの場合は５ＲＥＪフレーム、
検数のＩフレーム抜けの場合はＲＥＪ７レームを送信し
て、失われたｌフレームの再送を要求する。Ｓ：ＥｔＥ
ＪまたはＲＥＪフレームを受信した伝送制御部（２９）
は該当するｌフレームを再送する。大部分のフレームに
は送達確認の情報か含まれており、伝送制御部（２９）
はフレームを受信すると、新たに送達確認されたｌフレ
ームのバッファを解放する。伝送制御部（２９）はｌフ
レームを送信するたびにタイマーをスタートさせ、送達
確認の到着を監視する。一定期間、送信したｌフレーム
に対する送達確認を受信しないと、送信側は相手局の応
答を勧誘するフレームを送信する。送信側は相手局から
送達確認情報を含むフレームを受信すると既に送信ｔ７
た１フレームに対する送達確認を検査し、紛失かあれは
当該ｌフレームの再送を行う。

伝送制御部（２９）は以上のような送達確認や誤り回復
機能の他にごフロー制御やビジー／レディ制御の機能を
実行するかその説明は本発明と直接関係しないので省略
する。このように伝送制御　一部（２９）は新しいｌフ
レームのはかに再送工フレームやＲＢＪ、８ＲＢＪ、Ｉ
［Ｌのような監視フレームを作成して送信する。

以上のような機能を有する伝送制御部（２９）と衛星回
線のアクセス制御を行うアクセス制御部（２８）とのイ
ンタフェースとしては、第４図のヨウナフレーム送信キ
ュー（３２）、フレーム受信キュー（６３）を介して行
う方式か一般に考えられる。ところがこのような方式に
より通信装置を構成すると次のような問題が生じる。ア
クセス制御部（２８）はフレーム送信キュー（６２）に
フレームが入ると予約を行い、その後、割当てられたス
ロットのタイミングで予約を送信するが、その間に少な
（とも１ラウンドトリップ伝搬遅延時間の時間を要する
。今、新しいｌフレームを伝送制御部が作成し、フレー
ム送信キュー（６２）Ｋ入わだとし、このｌフレームか
送信されない間に、再送工フレームが発生して、フレー
ム送信キュー（３２）に入れられたとすると、再送■７
し−ムは先に入っている新しい■フレームが送信されな
ければ送信されず、誤シ回復が遅れることに々る。寸だ
同様にＲＥＪ、５ＲＥＪフレームや自局のビジー状態を
通知するＲＮＲフレームを送る場合にモ、フレーム送信
キュー（３２）Ｋフレームが入っていると送信が遅れ、
誤シの回復が遅れたシ、不必要な送信が行われて性能の
低下をまねく欠点がある。さらに、正しく受信したＩフ
レームに対する送達確認も送信キューでの待ち時間分遅
うサれ、送信側での送信バッファの保留時間が長くなる
欠点もある。そこで、従来の通信装置では第５図に示す
ような方式がとられていた。第５図において、（６６）
は新Ｉフレーム送信キュー、（５７）は再送■フレーム
送信キュー、（６８）は制御フレーム送信キューである
。この方式では各データリンク（２７）ごとに新しいＩ
フレーム、再送Ｉフレーム、制御フレームの別で待ち行
列を設け、伝送制御部（２９）はフレームを出力する場
合、そのフレームの種別に応じて、新■フレーム送信キ
ュー（３６）、再送Ｉフレーム送信キュー（６７）、制
御フレーム送信キュー（６８）に入れる。アクセス制御
部（２８）は局内の全データリンク（２７）についてこ
れら３種のキューの待ち行列数から予約数を決定し、ア
クセス制御を行う。アクセス制御部（２８）は送信でき
るタイミングになると制御フレーム、再送フレームｉＩ
フレームの優先順位でフレームを取り出し、送信する。

このような方式により１（、ＮＪ　ＲＥＪ、のような制
御フレームや再送■フレームの送（Ｇが早く行われ、第
４図に示ずような方式の欠点は一応解決される。しかし
この方式ではアクセス制御部（２８）が送信するフレー
ムの順序と、伝送制御部（２９）がアクセス制御部（２
８）に出力したフレームの順序とが異なるため、フレー
ムに含まれる送達確認情報の順序が乱れて相手局に到着
し、これが相手局側の伝送制御に矛盾を生じさせる欠点
かある。また、ツートム種別ごとにキューを設けている
が、各キューで待ち時間が存在し、これにより送達確認
情報の到着を監視するタイマにおいて当該フレームがま
だ送信されていないものにもかかわらすタイムアウトが
発生する問題がおる。

このような問題を解決するために、従来の通信装置では
、伝送制御手順の櫻能の中で、送達確認情報の付与やタ
イマのスタート等の機能をアクセス制御部（２８）で分
相させて実現して〜・た。その結果、従来の通信装置で
は、伝送制御部（２９）とアクセス制御部（２８）との
間で機能の分離カーうまく行われ１、両者の間のインタ
フェース力・複雑になる欠点および処理が複雑になる欠
点かあった。またこれらの欠点により、伝送制御とアク
ーＩニス制御とを別のノ・−ドウエアで実現するこ口１
困難と考えられていた。

この発明し１こわらの欠点を除去するため、伝送制御部
（２９）とアクセス制御部の間にキューを設けず、アク
セス制御部は伝送制御部からの送信要求数を通知されて
アクセス制御を行〜・、送信可能なタイミングになった
ら、そのことを伝送制御部に通知し、これを受けて伝送
制御部か実際に送信するフレームを作成することにより
、伝送制御部とアクセス制御部との枦能を分１！ｉｔβ
して両者のインタフェースと個々の制御部の処理を簡単
にすることができ、かつアクセス制御と伝送制御の機能
を別々のマイクロプロセッサに分散化して実現すること
ができる処理能力良好な通信装置を提供するものである
。

以下第６図に示すこの発明の一実施例について説明する
。第６図において、（２）は送信要求情報、＠呻は送信
可通知、ｅｌｌはフレーム送信通知、囮はデータリンク
スケジューラである。先に説明した従来方式の欠点は伝
送制御部（ハ）がアクセス制御部（ハ）の送信タイミン
グと全＜非同ＭＶｃフレームを作成し、アクセス制御部
■に出力する点に鳥七？−従ってこれを解決するには、
アクセス制御部（ハ）が送信可能となる時点より、伝送
制御部（２９）の送信処理の時間を見込んだ早目の時点
で、　送信可通知（４０）を伝送制御部（２９）に行い
、伝送制御部（２９）はこれを受けてフレームを出力す
るようＫすれば良い。　このようにすると、伝送制御手
順点で最優先に送信すべきフレームを選び、最新の送達確
認情報を付与して送信できるため、制御フレームや再送
エフレームの送信が遅れろ問題、および送達確認の遅わ
の問題も解決される。

また、タイマのスタートも実際の送信と同時に行われ、
送信キュー内での待ち時間によるタイムアウトの問題も
解決される。また原則的には、・エフレームがアクセス
制御部（２８）で送信さえ（た後、次の送信可のタイミ
ングで次のフレームが作られるため、伝送制御部（２９
）で出力したフレームの順序がアクセス制御部（２８）
で守られろことにｔ（る従って、従来方式のようにアク
セス制御部（２８）で伝送制御機能の一部を実行′１−
る必要がな（なり、両者間の機能の分刻トか明確になり
、インタフェースが簡単になる。

しかし、予約方式では予Ｐ）するためにとｆｌだＶＪフ
レームの送信が必要かをアクセス制ａ＋　＜　２８　＞
に知らゼる必要かある。従来の通信装置では新■フレー
ム送信キュー（３６）、再送１フレーム送信キユー（６
７）、制御フレーム送信キュー（３Ｂ）の待ち行列長に
より知ることができたが、これらのキューを設けない本
発明に係る通信装置では別の手段が必要である。こ、の
ため伝送制御部（２９）はアクセス制御部（２８）へ送
信するフレーム数を予測、して送信要求情報を作成し、
通知するようにする。この送信要求情報（６９）は伝送
制御部（２９）が各データリンク（２７）ごとのパケッ
ト送信キュー（６４）の待ち行列長、再送待ちの■フレ
ーム数、自局および相手局のビジー／レディ状態、およ
び伝送制御（２９）の内部処理で用いられる５ＲＢＪ、
ＲＥＪ、ＲＮＲ，ＲＲ送信要求等の情報から決定するこ
とができる。

以上から本発明に係る通信装置では次のように処理が行
われる。第６図で伝送制御部（２９）のデータリンクス
ケジューラ（４２）が各データリンク（２７）ごとに、
新しい■フレーム、再送■フレーム、制御フレームの送
信要求数を調べてこれを記憶した後、フレーム種別ごと
に局内全データリンク（２７）での必要数をまとめ、送
信要求情報（３９）としてアクセス制御部（２８）に通
知する。アクセス制御部（２８）は通知されたフレーム
細別ごとに別々の優先順位で衛星回線の予約を行う。予
約の結果、スロットが割当てられると、アクセス制御部
（２８）は実際の送信タイミングよりも伝送制御部（２
９）での処理時間を見込んだ早い時点で送信可通知（４
０）を伝送制御部（２９）に出力する。送信可°通知（
４０γを受けた伝送制御部（２９）ではデータリンクス
ケジューラ（４２）が記憶している。各データリンク（
２７）ごとの送信要求数から最優先に処理すべきデータ
リンク（２７）を決定し、そのデータリンク（２７）に
送信処理を行わせる。当該データリンク（２７）はその
時点で最優先に送信すべきフレームを作成して、フレー
ム送信通知（４１）によりアクセス制御部（２８）に出
力する。

なお以上は伝送制御手順としてＨＤＬＣ手順、アクセス
制御の方式として予約方式を用いる場合について説明し
たが、この発明はこれに限らすＨＤＬＣ以外の伝送制御
手順、予約方式以外のアクセス方式で使用しても良い。

さらに以上は衛星通信の場合について説明したが、この
発明はこれに限らず、無線パケット通信や端末をマルチ
ポイントに桜続してパケット通信を行う場合に使用して
もよい。

以上のように本発明に係る通信装置では伝送制御機能と
アクセス制御機能が二つのモジュールに明確に分１１本
シて実現され、インタフェースが簡単になるとともに、
側々のモジュールの処理が簡単になり、全体の処理量が
少なくなる効果を有する。

また伝送制御部とアクセス制御部との相互作用が少なく
なり、これらを別々のマイクロプロセッサで処理させる
ことのできる効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は衛星通信システムの構成図、第２図は予約方式
の動作原理を示す図、第６図は地球局間でのデータリン
クや設定を示す図、第４図は従来の通信装置の構成図、
第５図（Ｊ改良さｆ＋だ従来の通信装置の構成図、第６
図は本発明に係る通信装置の構成図である。図において、（２８）はアクセス制御部、（２９）は伝
送制御部、（，３３）はフレーム受信キュー、（６４）
はパケット送信キュー、　’（３５）はバヶット受信キ
ュー、（４２）はデータリンクスナジューラである。な
お図中同一符号は同一または相当部分を示す。代理人　　大　岩　増　雛手続補正書（自発）１．事件の表示　　　特願昭　５８−７８５０５号２、
発明の名称通信装置３、補正をする者５、補正の対象明細書の「発明の詳細な説明」の朴：ｈ　。６、補正の内容（１）明細書第６頁第１３行の「予約を」を「予約ａｑ
を」と補正する。（２）明細書第１２頁第６行の「再送フレーム新Ｉフレ
ームＪｄｒ再送フレーム、新Ｉフレーム」と補正する。（３）明細書第１５頁第１０行の「になる従って」を「
になる。従って」と補正する。（４）明細書第１７頁第７行の「記憶している。各デー
タリンク」ヲ［記憶している各データリンク］と補正す
る。以上

Claims

【特許請求の範囲】

衛星回線をアクセス制御により複数局で共用し、複数局
間でデータリンクを設定して誤り制御やフロー制御など
の伝送制御を行なうものｋおいて、上記伝送制御を行な
う伝送制御部が上記アクセス制御を行なうアクセス制御
部に伝送する情報の優先順位別に送信要求数を通知する
手段と、上記アクセス制ｗＪ部が通信回線で送信可能と
なる同点より前の時点で伝送制御部に対し送信可能を通
知する手段とを設けたことを特徴とする通信装置。