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技術 VSAT局およびVSAT通信システム

出願人 日本電気株式会社
発明者 縄田日出
出願日 1999年12月7日 (21年0ヶ月経過) 出願番号 1999-347366
公開日 2001年6月22日 (19年6ヶ月経過) 公開番号 2001-168781
状態 特許登録済
技術分野 無線中継システム
主要キーワード 超小型地球局 伝送速度設定 切り替え選択 中心局 スロット付き 利用化 リターンリンク 非対称通信
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この項目の情報は公開日時点(2001年6月22日)のものです。
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図面 (7)

課題

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局およびVSAT通信ステムを得る。

解決手段

送信制御部を設け、送信されるべき通信データ41をバッファ42で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43として出力する。通信量監視回路45は、バッファ42内の通信データの蓄積量をモニタして通信路切り替え信号46を出力し、送信データ切り替え回路44により送信回路切り替え選択する。通信局間で通信量が増えてきた場合、別の周波数帯域専用回線49を張る。更に、CSC回線48が輻輳してきた場合は、専用線49を設定してCSC回線48の負荷を軽くする。これにより周波数の有効利用につながり衛星中継器使用料コストを削減できる。

概要

背景

従来、VSAT局およびVSAT通信ステムは、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。

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。

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。

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。

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。

概要

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局およびVSAT通信システムを得る。

送信制御部を設け、送信されるべき通信データ41をバッファ42で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43として出力する。通信量監視回路45は、バッファ42内の通信データの蓄積量をモニタして通信路切り替え信号46を出力し、送信データ切り替え回路44により送信回路切り替え選択する。通信局間で通信量が増えてきた場合、別の周波数帯域専用回線49を張る。更に、CSC回線48が輻輳してきた場合は、専用線49を設定してCSC回線48の負荷を軽くする。これにより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。

目的

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局およびVSAT通信システムを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

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路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該蓄積量に応じた前記選択のための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、前記切り替え選択による送信回路の割当て要求多元接続機能を備えたことを特徴とするVSAT局。

請求項2

前記送信データの送信のために選択される送信回路は、CSC回線またはリターンリンク用の専用回線の何れかであることを特徴とする請求項1記載のVSAT局。

請求項3

前記蓄積量のモニタにおいて、所定の量が貯まったならば送信データ切り替え回路に通信路切り替え信号を出して、前記送信データを前記専用線の方へ出力されるように制御することを特徴とする請求項1または2に記載のVSAT局。

請求項4

前記制御と同時にHUB局に対しては、前記CSC回線を通じて周波数帯域を確保して前記専用線を張るよう専用線発呼要求を出力することを特徴とする請求項3に記載のVSAT通信システム

請求項5

前記HUB局と前記VSAT局との通信は、所定の衛星中継器を介した通信であることを特徴とする請求項4に記載のVSAT通信システム。

請求項6

前記VSAT局の各々にはルータが接続され、かつ各々のルータは所定のLANと接続されて構成されたことを特徴とする請求項5に記載のVSAT通信システム。

技術分野

0001

本発明は、VSAT局およびVSAT通信ステムに関し、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衛星通信を用いたVSAT通信システムに関する。

背景技術

0002

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。

発明が解決しようとする課題

0007

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局およびVSAT通信システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

かかる目的を達成するため、請求項1記載の発明の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するバッファと、このバッファから出力された送信データの送信回路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、この蓄積量に応じた選択のための通信路切り替え信号を送信データ切り替え回路へ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、切り替え選択による送信回路の割当て要求多元接続機能を備えたことを特徴としている。

0011

また、上記の送信データの送信のために選択される送信回路はCSC回線またはリターンリンク用の専用回線の何れかであり、さらに、蓄積量のモニタにおいて所定の量が貯まったならば送信データ切り替え回路に通信路切り替え信号を出して、送信データを専用線の方へ出力されるように制御するとよい。

0012

請求項4記載の発明では、請求項3に記載のVSAT通信システムは、制御と同時にHUB局に対しては、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を出力することを特徴としている。

0013

また、上記のHUB局とVSAT局との通信は所定の衛星中継器を介した通信であり、さらに、VSAT局の各々にはルータが接続され、かつ各々のルータは所定のLANと接続されて構成するとよい。

発明を実施するための最良の形態

0014

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HOST VSAT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HOST VSAT、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。

発明の効果

0033

以上の説明より明らかなように、請求項1記載の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

0035

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。

--

0036

1 ハブ局
2 HOST VSAT局
3 VSAT局#1
4 VSAT局#N
5CSC回線
6専用回線
7衛星中継器
11 CSC回線の下り回線
12 CSC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
48 CSC回線
49 専用線

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