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JP7433736B2 - wireless communication system - Google Patents
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Description

この発明は、時分割多元接続フレームを利用して無線により通信を行う無線通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless communication system that performs wireless communication using time division multiple access frames.

HUB局から各端局への送信(即ち、下り回線)において時分割多重化(TDM:Time Division Multiplexing)方式に従うとともに各端局からHUB局への送信(即ち、上り回線)において時分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access;「時分割多重アクセス」とも呼ばれる)方式に従う無線フレームフォーマットに準拠したフレームを利用する無線通信システムにおいて、各端局は、HUB局へとフレームを送信する際に、HUB局においてフレーム同士(別言すると、バースト同士)が衝突しないように送信タイミングを調整して送信する。このため、HUB局と各端局とは時刻同期が必要となる。時刻同期の精度が高ければフレーム間のスペース(即ち、各タイムスロットの間に挿入される無通信時間)を最小化することができ、回線の利用効率・伝送効率が高いシステムを構築することができる。具体的な手法としてGPS(Global Positioning System)の時刻情報を利用する方法もあるが、GPS受信可能エリアやコストといった制約条件を考えると最適な方法とは言えない。 Transmission from the HUB station to each terminal station (i.e., downlink) follows the time division multiplexing (TDM) method, and transmission from each terminal station to the HUB station (i.e., uplink) uses time division multiple access. In a wireless communication system that uses frames compliant with a radio frame format that follows the Time Division Multiple Access (TDMA) method, each terminal station transmits a frame to a HUB station by At the HUB station, frames (in other words, bursts) are transmitted while adjusting the transmission timing so as not to collide with each other. Therefore, time synchronization is required between the HUB station and each terminal station. If the time synchronization accuracy is high, the space between frames (that is, the idle time inserted between each time slot) can be minimized, and a system with high line utilization and transmission efficiency can be built. can. As a specific method, there is a method of using time information of GPS (Global Positioning System), but this method cannot be said to be optimal considering the constraints such as GPS receivable area and cost.

時分割多元接続(TDMA)などの通信アクセス方式を採用する従来の移動通信技術として、制御情報を制御チャネルを介して送信する基地局に対して現在時刻情報を要求する時刻調整要求コマンドを予め設定されたタイミングに応答して自動的に出力する送信制御部と、この送信制御部から出力された時刻調整要求コマンドを上記基地局に送信する送信部と、基地局から時刻調整要求コマンドに応じて制御チャネルを介して送信された現在時刻情報を受信し出力する受信部と、この受信部から出力された現在時刻情報に基づいて、内蔵時計の時刻調整を自動的に行う時刻調整部とを含む移動通信装置が知られている(特許文献1参照)。 As a conventional mobile communication technology that employs communication access methods such as time division multiple access (TDMA), a time adjustment request command is set in advance to request current time information from a base station that transmits control information via a control channel. a transmission control unit that automatically outputs the time adjustment request command in response to the timing of the transmission; a transmission unit that transmits the time adjustment request command output from the transmission control unit to the base station; It includes a receiving unit that receives and outputs current time information transmitted via a control channel, and a time adjustment unit that automatically adjusts the time of a built-in clock based on the current time information output from the receiving unit. Mobile communication devices are known (see Patent Document 1).

再公表01/028132号公報Re-publication No. 01/028132

ところで、カバーエリアが大きい衛星通信システムにおいてはHUB局と端局それぞれとの間の伝搬遅延の差違が大きいので正確な絶対時間の同期ができないため、誤差を加味してフレーム間のスペース(即ち、各タイムスロットの間に挿入される無通信時間)を大きくする必要がある。このため、上り回線の利用効率・伝送効率が低下する、という問題がある。また、時刻同期用情報の定期送信が必要とされるため、下り回線の伝送効率が低下する、という問題がある。 By the way, in a satellite communication system with a large coverage area, there is a large difference in propagation delay between the HUB station and the terminal station, so accurate absolute time synchronization cannot be achieved. Therefore, the space between frames (i.e., It is necessary to increase the amount of non-communication time inserted between each time slot. For this reason, there is a problem in that the utilization efficiency and transmission efficiency of the uplink are reduced. Furthermore, since periodic transmission of time synchronization information is required, there is a problem in that downlink transmission efficiency decreases.

そこでこの発明は、下り回線において時分割多重化(TDM)方式に従うとともに上り回線において時分割多元接続(TDMA)方式に従う無線フレームフォーマットに準拠したフレームを利用して効率的なデータ伝送を行うことが可能な、無線通信システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention makes it possible to perform efficient data transmission by using a frame that conforms to a radio frame format that follows the time division multiplexing (TDM) method in the downlink and the time division multiple access (TDMA) method in the uplink. The purpose is to provide a wireless communication system that is possible.

上記課題を解決するために、この発明に係る無線通信システムは、HUB局から各端局への送信において時分割多重化方式に従うとともに前記各端局からHUB局への送信において時分割多元接続方式に従う無線フレームフォーマットに準拠したフレームを用いて通信衛星を介して双方向の無線通信を行うHUB局と端局とを有し、前記端局が、前記HUB局から送信されるフレームのヘッダの先頭の送信タイミングの時刻とその後のフレームのヘッダの先頭の送信タイミングの時刻との差と前記端局における前記フレームの前記ヘッダの前記先頭の受信タイミングの時刻と前記その後のフレームの前記ヘッダの前記先頭の受信タイミングの時刻との差との比率を用いて前記HUB局のHUB局タイマの周波数と前記端局の端局タイマの周波数とを同期させる周波数同期部を有する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a wireless communication system according to the present invention follows a time division multiplexing method in transmission from a HUB station to each terminal station, and uses a time division multiple access method in transmission from each terminal station to the HUB station. a HUB station and a terminal station that perform two-way wireless communication via a communication satellite using frames compliant with a radio frame format according to and the time of the transmission timing of the head of the header of the subsequent frame , and the difference between the reception timing of the head of the header of the frame at the terminal station and the time of the header of the header of the subsequent frame. It is characterized by comprising a frequency synchronization unit that synchronizes the frequency of the HUB station timer of the HUB station and the frequency of the terminal station timer of the terminal station using a ratio of the difference between the first reception timing and the time.

この発明に係る無線通信システムは、前記端局が、前記送信タイミングの時刻と前記受信タイミングの時刻との差を用いて前記端局タイマの時刻を調整する時刻調整部を有する、ようにしてもよい。 In the wireless communication system according to the present invention, the terminal station has a time adjustment unit that adjusts the time of the terminal station timer using a difference between the transmission timing and the reception timing. You can.

この発明に係る無線通信システムは、前記HUB局が、時分割多元接続に準拠するタイムスロットごとにフレームを受信する予定時刻と実際の受信時刻との差である時刻誤差を算出する時刻誤差算出部を有し、前記端局が、前記時刻誤差に基づいて前記HUB局へのフレームの送信タイミングを調整する時刻誤差調整部を有する、ようにしてもよい。 In the wireless communication system according to the present invention, the HUB station calculates a time error that is a difference between a scheduled time at which a frame is received and an actual reception time for each time slot conforming to time division multiple access. The terminal station may include a time error adjustment unit that adjusts the timing of transmitting frames to the HUB station based on the time error.

この発明に係る無線通信システムは、前記HUB局が、前記時刻誤差が所定の閾値以上であるか否かを判定する時刻誤差比較部を有し、前記端局が、前記閾値以上となっている前記時刻誤差に基づいて前記HUB局へのフレームの送信タイミングを調整する再調整部を有する、ようにしてもよい。 In the wireless communication system according to the present invention, the HUB station includes a time error comparison unit that determines whether the time error is greater than or equal to a predetermined threshold, and the terminal station has a time error comparison unit that determines whether or not the time error is greater than or equal to the threshold. The information processing apparatus may further include a readjustment unit that adjusts the transmission timing of frames to the HUB station based on the time error.

この発明に係る無線通信システムは、時分割多元接続に準拠するタイムスロットについての1つのスロット周期内に、通信用スロットに加えて予備スロットが設けられ、前記周波数同期部による処理が行われる前に前記端局が前記予備スロットを使用してフレームを前記HUB局へと送信する、ようにしてもよい。 In the wireless communication system according to the present invention, a spare slot is provided in addition to a communication slot within one slot cycle of a time slot conforming to time division multiple access, and before processing by the frequency synchronization unit is performed. The terminal station may use the reserved slot to transmit a frame to the HUB station.

この発明に係る無線通信システムによれば、HUB局のHUB局タイマの周波数と各端局の端局タイマの周波数とが同期されるようにしているので、各端局からHUB局へのフレームの送信タイミングの調整における前提であるHUB局と端局との周波数同期を実現することが可能となる。 According to the wireless communication system according to the present invention, the frequency of the HUB station timer of the HUB station and the frequency of the terminal station timer of each terminal station are synchronized, so that frames are transmitted from each terminal station to the HUB station. It becomes possible to realize frequency synchronization between the HUB station and the terminal station, which is a prerequisite for adjusting the transmission timing.

この発明に係る無線通信システムによれば、HUB局タイマの時刻と端局タイマの時刻とが調整されるようにした場合には、各端局からHUB局へのフレームの送信タイミングの調整における前提であるHUB局と端局との時刻調整を実現することが可能となる。 According to the wireless communication system according to the present invention, when the time of the HUB station timer and the time of the terminal station timer are adjusted, the prerequisites for adjusting the frame transmission timing from each terminal station to the HUB station are It becomes possible to realize time adjustment between the HUB station and the terminal station.

この発明に係る無線通信システムによれば、各端局から送信されるフレームのHUB局での受信タイミングに基づく各端局とHUB局との間それぞれの伝搬遅延に基づいて各端局からHUB局へのフレームの送信タイミングが調整されるようにした場合には、端局それぞれの伝搬遅延による時刻誤差(言い換えると、端局それぞれの伝搬遅延のばらつき)を吸収/補償することができ、各端局に対して割り当てられているタイムスロットのタイミングに合わせてフレームを送信することが可能となり、延いては上り回線のフレーム間のスペース(即ち、各タイムスロットの間に挿入される無通信時間)を小さくして回線の利用効率・伝送効率を向上させることが可能となる。 According to the wireless communication system according to the present invention, from each terminal station to the HUB station based on the propagation delay between each terminal station and the HUB station based on the reception timing at the HUB station of a frame transmitted from each terminal station. If the timing of frame transmission to each terminal is adjusted, it is possible to absorb/compensate for the time error due to the propagation delay of each terminal station (in other words, the variation in propagation delay of each terminal station). It becomes possible to transmit frames in accordance with the timing of the time slots assigned to the station, which in turn reduces the space between uplink frames (i.e., the idle time inserted between each time slot). This makes it possible to improve line usage efficiency and transmission efficiency by reducing the number of lines.

この発明に係る無線通信システムによれば、フレームを受信する予定時刻と実際の受信時刻との差である時刻誤差が所定の閾値以上であるときのみ各端局からHUB局へのフレームの送信タイミングの保持処理が行われるようにした場合には、HUB局と各端局との間におけるフレームの送信タイミングの保持処理に纏わるデータ伝送量の増加を抑制して回線の利用効率・伝送効率の低下を回避することが可能となる。 According to the wireless communication system according to the present invention, the frame transmission timing from each terminal station to the HUB station is changed only when the time error, which is the difference between the scheduled frame reception time and the actual reception time, is greater than or equal to a predetermined threshold. If the holding process is performed, the increase in data transmission amount related to the holding process of frame transmission timing between the HUB station and each terminal station is suppressed, and the line usage efficiency and transmission efficiency are reduced. It is possible to avoid this.

この発明に係る無線通信システムによれば、1つのスロット周期内に通信用スロットに加えて予備スロットが設けられるようにした場合には、端局からHUB局へとフレームを送信するタイミングを調整する処理が行われる前におけるHUB局でのフレーム同士(別言すると、バースト同士)の衝突を防止することが可能となる。 According to the wireless communication system according to the present invention, when a spare slot is provided in addition to a communication slot within one slot period, the timing of transmitting a frame from a terminal station to a HUB station is adjusted. It is possible to prevent collisions between frames (in other words, between bursts) at the HUB station before processing is performed.

この発明の実施の形態に係る無線通信システムの概略構成を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. (A)は図1の無線通信システムのHUB局から各端局へと送信されるフレームの概略を示す図であり、(B)は図1の無線通信システムの各端局からHUB局へと送信されるフレームの概略を示す図である。(A) is a diagram schematically showing a frame transmitted from each terminal station to each terminal station in the wireless communication system of FIG. 1, and (B) is a diagram schematically showing frames transmitted from each terminal station to each terminal station in the wireless communication system in FIG. FIG. 2 is a diagram schematically showing a frame to be transmitted. 図1の無線通信システムにおけるHUB局のHUB局タイマの周波数と端局の端局タイマの周波数との同期処理を説明する図であり、HUB局における処理内容を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a process of synchronizing the frequency of a HUB station timer of a HUB station and a frequency of a terminal station timer of a terminal station in the wireless communication system of FIG. 1, and is a diagram illustrating the contents of processing in the HUB station. 図3のHUB局における処理内容と対応する、端局における処理内容を説明する図である。4 is a diagram illustrating processing contents at a terminal station corresponding to processing contents at the HUB station in FIG. 3. FIG. 図1の無線通信システムにおけるHUB局のHUB局タイマの時刻と端局の端局タイマの時刻との調整処理を説明する図であり、端局における処理内容を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a process for adjusting the time of a HUB station timer of a HUB station and a time of a terminal station timer of a terminal station in the wireless communication system of FIG. 1, and is a diagram illustrating the content of processing at the terminal station. 図1の無線通信システムにおける端局からHUB局へのフレームの送信タイミングの調整処理を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating adjustment processing of frame transmission timing from a terminal station to a HUB station in the wireless communication system of FIG. 1. FIG. 1つのスロット周期内に通信用スロットと予備スロットとが設けられる場合の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration in which a communication slot and a spare slot are provided within one slot period.

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.

図1は、この発明の実施の形態に係る無線通信システム1の概略構成を示す機能ブロック図である。 FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system 1 according to an embodiment of the present invention.

無線通信システム1は、HUB局2(「基地局」などとも呼ばれる)と複数の端局3A,3B,3C(「移動局」などとも呼ばれる)それぞれとの間で、通信衛星4を介して(言い換えると、衛星通信回線を使用して)、HUB局2から各端局3A,3B,3Cへの送信(即ち、下り回線)において時分割多重化(TDM)方式に従うとともに各端局3A,3B,3CからHUB局2への送信(即ち、上り回線)において時分割多元接続(TDMA)方式に従う無線フレームフォーマットに準拠したフレームを用いて、双方向の無線通信を行う。図に示す例では、端局を3台示しているが、端局の台数は2台または4台以上でもよい。また、端局3B,3Cの構成は端局3Aと同様であるので図示を省略している。下記では、複数の端局3A,3B,3Cのそれぞれに共通する動作を説明する場合は複数の端局3A,3B,3Cを包含する意味で「端局3」と表記する。 The wireless communication system 1 is a communication satellite ( In other words, using a satellite communication line), the transmission from the HUB station 2 to each terminal station 3A, 3B, 3C (i.e., downlink) follows a time division multiplexing (TDM) method, and each terminal station 3A, 3B , 3C to the HUB station 2 (ie, uplink), two-way wireless communication is performed using frames conforming to a wireless frame format according to the time division multiple access (TDMA) system. Although the illustrated example shows three terminal stations, the number of terminal stations may be two or four or more. Further, the configurations of the terminal stations 3B and 3C are the same as that of the terminal station 3A, so illustration thereof is omitted. In the following, when describing operations common to each of the plurality of terminal stations 3A, 3B, and 3C, the term "terminal station 3" will be used to include the plurality of terminal stations 3A, 3B, and 3C.

HUB局2は、各端局3との間で通信衛星4を介して(言い換えると、衛星通信回線を使用して)下り回線において時分割多重化(TDM)方式に従うとともに上り回線において時分割多元接続(TDMA)方式に従う無線フレームフォーマットに準拠したフレームを利用して双方向の無線通信を行う機序であり、主として、制御部21と、バッファメモリ22と、送信部23と、受信部24と、送受共用器25と、アンテナ26と、HUB局タイマ27と、を有する。 The HUB station 2 communicates with each terminal station 3 via a communication satellite 4 (in other words, using a satellite communication line) in accordance with a time division multiplexing (TDM) method in the downlink, and in the uplink. It is a mechanism that performs bidirectional wireless communication using frames compliant with the wireless frame format according to the connection (TDMA) method, and mainly includes a control section 21, a buffer memory 22, a transmitting section 23, a receiving section 24, and the like. , a duplexer 25, an antenna 26, and a HUB station timer 27.

制御部21は、HUB局2を構成する各部の動作を制御する機能を備え、中央処理装置211(CPU:Central Processing Unit),入出力部212(I/O:Input/Output),および記憶部213を含む。 The control unit 21 has a function of controlling the operation of each unit constituting the HUB station 2, and includes a central processing unit 211 (CPU), an input/output unit 212 (I/O), and a storage unit. Contains 213.

制御部21は、入出力部212を介してHUB局2の各部と接続しており、HUB局2を構成する各部の処理の開始,内容,および終了を統制して制御する。煩雑になるので、入出力部212から各部への信号線の図示を省略している。 The control section 21 is connected to each section of the HUB station 2 via an input/output section 212, and controls the start, content, and end of processing of each section constituting the HUB station 2. To avoid complication, signal lines from the input/output section 212 to each section are omitted.

記憶部213は、中央処理装置211が通信処理を行う際に生成されるデータや情報などを一時的に記憶などするための作業領域となったり各種の情報,プログラム,およびデータなどを記憶して格納などするための記憶領域となったりする機能を備え、例えば、RAM(Random Access Memory),ROM(Read Only Memory),ストレージなどの記憶媒体から構成される。 The storage unit 213 serves as a work area for temporarily storing data and information generated when the central processing unit 211 performs communication processing, and stores various information, programs, and data. It has the function of serving as a storage area for storage, etc., and is composed of storage media such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), and storage.

記憶部213には、制御部21がHUB局2全体の動作を制御するための制御プログラムが格納される。制御部21は、記憶部213に格納される制御プログラムなどに従ってHUB局2全体の動作を制御して各機能を実現する。 A control program for the control unit 21 to control the overall operation of the HUB station 2 is stored in the storage unit 213 . The control unit 21 controls the overall operation of the HUB station 2 according to a control program stored in the storage unit 213 and realizes each function.

バッファメモリ22は、送信源(図示していない)から出力される送信対象のデータの入力を受け、HUB局2からのデータ/フレームの送信タイミングを調整するための先入れ先出し(FIFO:First In,First Out)の機能を備える。 The buffer memory 22 receives input of data to be transmitted output from a transmission source (not shown), and uses a first-in, first-out (FIFO) system for adjusting the timing of transmitting data/frames from the HUB station 2. Out) function.

送信部23は、バッファメモリ22から出力される送信対象のデータの入力を受け、時分割多重化(TDM)方式に準拠して複数のデータ列を時分割多重して各端局3へと送信処理する機能を備える。 The transmitter 23 receives input of the data to be transmitted outputted from the buffer memory 22, time-division multiplexes a plurality of data sequences based on the time division multiplexing (TDM) method, and transmits the multiplexed data to each terminal station 3. Equipped with a processing function.

受信部24は、送受共用器25から出力される信号の入力を受け、時分割多元接続(TDMA)方式に準拠して各端局3から送信されたフレーム/データを受信処理する機能を備える。 The receiving unit 24 has a function of receiving the signal output from the duplexer 25 and receiving and processing frames/data transmitted from each terminal station 3 in accordance with the time division multiple access (TDMA) system.

送受共用器25は、送受信の切替えを行う機能を備え、送信部23から出力される信号の入力を受けてアンテナ26へと出力したり、アンテナ26から出力される信号の入力を受けて受信部24へと出力したりする。 The transmitter/receiver duplexer 25 has a function of switching between transmitting and receiving, and receives the input of the signal output from the transmitter 23 and outputs it to the antenna 26, or receives the input of the signal output from the antenna 26 and outputs it to the receiver. 24.

アンテナ26は、無線信号を送受信する機能を備える。 The antenna 26 has a function of transmitting and receiving wireless signals.

HUB局タイマ27は、時計機能を備え、時刻を供給可能に構成される。 The HUB station timer 27 has a clock function and is configured to be able to supply time.

HUB局2では、送信源(図示していない)から出力される送信対象のデータがバッファメモリ22へと送出されると、送信部23により、時分割多重化(TDM)方式の無線フレームフォーマットに準拠して前記送信対象のデータが予め定められる所定の時間に分割され多重化されて各端局3へと送信される。 In the HUB station 2, when data to be transmitted outputted from a transmission source (not shown) is sent to the buffer memory 22, the transmission unit 23 converts it into a time division multiplexing (TDM) wireless frame format. Accordingly, the data to be transmitted is divided into predetermined time periods, multiplexed, and transmitted to each terminal station 3.

例えば図2(A)に示すように、時分割多重化(TDM)方式の無線フレームフォーマットに準拠して時間的に区切られたフレーム(尚、ヘッダHとデータDとを含む)が連続する信号がHUB局2から各端局3へと送信される。 For example, as shown in FIG. 2A, a signal is a signal consisting of successive frames (including header H and data D) that are temporally divided in accordance with the time division multiplexing (TDM) wireless frame format. is transmitted from the HUB station 2 to each terminal station 3.

端局3は、HUB局2との間で通信衛星4を介して(言い換えると、衛星通信回線を使用して)下り回線において時分割多重化(TDM)方式に従うとともに上り回線において時分割多元接続(TDMA)方式に従う無線フレームフォーマットに準拠したフレームを利用して双方向の無線通信を行う機序であり、主として、制御部31と、バッファメモリ32と、送信部33と、受信部34と、送受共用器35と、アンテナ36と、端局タイマ37と、を有する。 The terminal station 3 communicates with the HUB station 2 via the communication satellite 4 (in other words, using a satellite communication line) in accordance with the time division multiplexing (TDM) method in the downlink and in the uplink. It is a mechanism for performing bidirectional wireless communication using frames compliant with a wireless frame format according to the (TDMA) system, and mainly includes a control section 31, a buffer memory 32, a transmitting section 33, a receiving section 34, It has a duplexer 35, an antenna 36, and a terminal timer 37.

制御部31は、端局3を構成する各部の動作を制御する機能を備え、中央処理装置311(CPU),入出力部312(I/O),および記憶部313を含む。 The control section 31 has a function of controlling the operations of each section constituting the terminal station 3, and includes a central processing unit 311 (CPU), an input/output section 312 (I/O), and a storage section 313.

制御部31は、入出力部312を介して端局3の各部と接続しており、端局3を構成する各部の処理の開始,内容,および終了を統制して制御する。煩雑になるので、入出力部312から各部への信号線の図示を省略している。 The control section 31 is connected to each section of the terminal station 3 via an input/output section 312, and controls the start, content, and end of processing of each section constituting the terminal station 3. To avoid complication, signal lines from the input/output section 312 to each section are omitted.

記憶部313は、中央処理装置311が通信処理を行う際に生成されるデータや情報などを一時的に記憶などするための作業領域となったり各種の情報,プログラム,およびデータなどを記憶して格納などするための記憶領域となったりする機能を備え、例えば、RAM,ROM,ストレージなどの記憶媒体から構成される。 The storage unit 313 serves as a work area for temporarily storing data and information generated when the central processing unit 311 performs communication processing, and stores various information, programs, and data. It has a function of serving as a storage area for storing data, and is composed of storage media such as RAM, ROM, and storage.

記憶部313には、制御部31が端局3全体の動作を制御するための制御プログラムが格納される。制御部31は、記憶部313に格納される制御プログラムなどに従って端局3全体の動作を制御して各機能を実現する。 A control program for the control unit 31 to control the overall operation of the terminal station 3 is stored in the storage unit 313 . The control unit 31 controls the overall operation of the terminal station 3 according to a control program stored in the storage unit 313 and realizes each function.

バッファメモリ32は、送信源(図示していない)から出力される送信対象のデータの入力を受け、端局3からのデータ/フレームの送信タイミングを調整するための先入れ先出し(FIFO)の機能を備える。 The buffer memory 32 receives input of data to be transmitted output from a transmission source (not shown) and has a first-in first-out (FIFO) function for adjusting the timing of transmitting data/frames from the terminal station 3. .

送信部33は、バッファメモリ32から出力される送信対象のデータの入力を受け、時分割多元接続(TDMA)方式に準拠してデータ列をHUB局2へと送信処理する機能を備える。 The transmitter 33 has a function of receiving data to be transmitted output from the buffer memory 32 and transmitting the data string to the HUB station 2 in accordance with the time division multiple access (TDMA) method.

受信部34は、送受共用器35から出力される信号の入力を受け、時分割多重化(TDM)方式に準拠して時分割多重されてHUB局2から送信されたフレーム/データを受信処理する機能を備える。 The receiving unit 34 receives the input of the signal output from the duplexer 35, receives and processes frames/data that are time-division multiplexed and transmitted from the HUB station 2 in accordance with the time division multiplexing (TDM) method. Equipped with functions.

送受共用器35は、送受信の切替えを行う機能を備え、送信部33から出力される信号の入力を受けてアンテナ36へと出力したり、アンテナ36から出力される信号の入力を受けて受信部34へと出力したりする。 The transmitter/receiver duplexer 35 has a function of switching between transmitting and receiving, and receives the input of the signal output from the transmitter 33 and outputs it to the antenna 36, and receives the input of the signal output from the antenna 36 and outputs it to the receiver. 34.

アンテナ36は、無線信号を送受信する機能を備える。 The antenna 36 has a function of transmitting and receiving wireless signals.

端局タイマ37は、自走式のタイマにより構成され、時計機能を備え、時刻を供給可能に構成される。 The terminal timer 37 is constituted by a self-running timer, has a clock function, and is configured to be able to supply time.

端局3では、送信源(図示していない)から出力される送信対象のデータがバッファメモリ32へと送出されると、送信部33により、時分割多元接続(TDMA)方式に準拠して前記送信対象のデータがHUB局2へと送信される。 In the terminal station 3, when the data to be transmitted outputted from the transmission source (not shown) is sent to the buffer memory 32, the transmitter 33 transmits the data to the buffer memory 32 according to the time division multiple access (TDMA) method. The data to be transmitted is transmitted to the HUB station 2.

すなわち、時分割多元接続(TDMA)方式の無線フレームフォーマットに準拠して時間的に区切られてフレーム単位で時間的に間欠的なバースト信号が所定の間隔で(言い換えると、TDMA方式に準拠するバースト信号の送信タイミングで)端局3からHUB局2へと送信される。 In other words, burst signals that are temporally divided in accordance with the radio frame format of the time division multiple access (TDMA) system and are intermittent in time in frame units are transmitted at predetermined intervals (in other words, burst signals that conform to the TDMA system) (at the signal transmission timing) from the terminal station 3 to the HUB station 2.

そして、HUB局2では、例えば図2(B)に示すように、端局3Aから送信されるフレーム(尚、ヘッダHaとデータDaとを含む),端局3Bから送信されるフレーム(尚、ヘッダHbとデータDbとを含む),および端局3Cから送信されるフレーム(尚、ヘッダHcとデータDcとを含む)などが、各端局3に対して割り当てられているタイムスロットにて受信される。 Then, in the HUB station 2, as shown in FIG. 2B, for example, a frame transmitted from the terminal station 3A (including a header Ha and data Da), a frame transmitted from the terminal station 3B (including (including header Hb and data Db) and frames transmitted from terminal station 3C (including header Hc and data Dc) are received in the time slots assigned to each terminal station 3. be done.

このとき、各端局3から送信されるフレームをHUB局2が受信する際の上り回線のフレーム間のスペース(即ち、各タイムスロットの間に挿入される無通信時間)が小さいほど、回線の利用効率・伝送効率が向上する。 At this time, the smaller the space between uplink frames (i.e., the non-communication time inserted between each time slot) when the HUB station 2 receives frames transmitted from each terminal station 3, the more the line Usage efficiency and transmission efficiency will improve.

そして、実施の形態に係る無線通信システム1は、HUB局2から各端局3A,3B,3Cへの送信(即ち、下り回線)において時分割多重化(TDM)方式に従うとともに各端局3A,3B,3CからHUB局2への送信(即ち、上り回線)において時分割多元接続方式(TDMA)に従う無線フレームフォーマットに準拠したフレームを用いて通信衛星4を介して双方向の無線通信を行うHUB局2と端局3とを有し、端局3が、HUB局2から送信されるフレームのヘッダの先頭の送信タイミングの時刻thの差と端局3における前記フレームのヘッダの先頭の受信タイミングの時刻tsの差との比率Δfを用いてHUB局2のHUB局タイマ27の周波数と端局3の端局タイマ37の周波数とを同期させる周波数同期部314と、送信タイミングの時刻thと受信タイミングの時刻tsとの差を用いて端局タイマ37の時刻を調整する時刻調整部315を有し、さらに、HUB局2が、時分割多元接続(TDMA)に準拠するタイムスロットごとにフレームを受信する予定時刻と実際の受信時刻との差である時刻誤差Δtdを算出する時刻誤差算出部214を有し、端局3が、時刻誤差Δtdに基づいてHUB局2へのフレームの送信タイミングを調整する時刻誤差調整部316を有する、ようにしている。 The wireless communication system 1 according to the embodiment follows a time division multiplexing (TDM) method in transmission from the HUB station 2 to each of the terminal stations 3A, 3B, and 3C (that is, downlink), and A HUB that performs bidirectional wireless communication via a communication satellite 4 using a frame compliant with a wireless frame format according to time division multiple access (TDMA) in transmission (i.e., uplink) from 3B and 3C to a HUB station 2. The terminal station 3 has a station 2 and a terminal station 3, and the terminal station 3 calculates the difference in time th between the transmission timing of the header of the frame transmitted from the HUB station 2 and the reception timing of the header of the frame at the terminal station 3. A frequency synchronization unit 314 synchronizes the frequency of the HUB station timer 27 of the HUB station 2 and the frequency of the terminal station timer 37 of the terminal station 3 using the ratio Δf between the difference between the time ts and the time ts of the transmission timing and the reception timing. The HUB station 2 has a time adjustment unit 315 that adjusts the time of the terminal station timer 37 using the difference between the timing and the time ts. The terminal station 3 has a time error calculation unit 214 that calculates a time error Δtd that is the difference between the scheduled time of receiving the frame and the actual reception time, and the terminal station 3 determines the transmission timing of the frame to the HUB station 2 based on the time error Δtd. A time error adjustment section 316 is provided to adjust the time error adjustment section 316.

まず、HUB局2のHUB局タイマ27の周波数と各端局3の端局タイマ37の周波数との同期処理が行われる。 First, the frequency of the HUB station timer 27 of the HUB station 2 and the frequency of the terminal station timer 37 of each terminal station 3 are synchronized.

具体的には、HUB局2が、図3に示すように、FEC(Forward Error Correction:前方誤り訂正)フレームのヘッダHの先頭の送信タイミングでHUB局タイマ27から供給される時刻をFECフレームにタイムスタンプ情報TSとして付加して各端局3へと送信する。 Specifically, as shown in FIG. 3, the HUB station 2 inputs the time supplied from the HUB station timer 27 into the FEC frame at the transmission timing of the header H of the FEC (Forward Error Correction) frame. It is added as time stamp information TS and transmitted to each terminal station 3.

図3に示す例では、HUB局2から各端局3へのFECフレームの送信において、<i>番目のFECフレームのヘッダHの先頭の送信タイミングでHUB局タイマ27から供給される時刻th_iが<i+2>番目のFECフレームにタイムスタンプ情報TSとして付加され、また、<i+1>番目のFECフレームのヘッダHの先頭の送信タイミングでHUB局タイマ27から供給される時刻th_i+1が<i+3>番目のFECフレームにタイムスタンプ情報TSとして付加される。 In the example shown in FIG. 3, when transmitting an FEC frame from the HUB station 2 to each terminal station 3, the time th_i supplied from the HUB station timer 27 at the transmission timing of the header H of the <i>th FEC frame is The time th_i+1 added to the <i+2>th FEC frame as time stamp information TS and supplied from the HUB station timer 27 at the transmission timing of the header H of the <i+1>th FEC frame is <i+3>. The time stamp information TS is added to the second FEC frame.

図3に示す例では、HUB局タイマ27から供給される時刻を取得してタイムスタンプ情報TSとして付加する処理にかかる時間を考慮して、各FECフレームについてのタイムスタンプ情報TSが2つ後のFECフレームに付加されるようにしているが、各FECフレームについてのタイムスタンプ情報TSが当該のFECフレームに付加されたり1つ後のFECフレームに付加されたりなどするようにしてもよい。 In the example shown in FIG. 3, in consideration of the time required to acquire the time supplied from the HUB station timer 27 and add it as time stamp information TS, the time stamp information TS for each FEC frame is set two times later. Although the time stamp information TS for each FEC frame is added to the FEC frame, it may be added to the FEC frame in question or to the next FEC frame.

また、図3に示す例では、<i>番目のFECフレームについてのタイムスタンプ情報TSと<i+1>番目のFECフレームについてのタイムスタンプ情報TSとがFECフレームに付加されて端局3へと送信されるようにしているが、例えば、<i>番目のFECフレームについてのタイムスタンプ情報TSと<i+2>番目のFECフレームについてのタイムスタンプ情報TSとがFECフレームに付加されて端局3へと送信されるようにしてもよい。すなわち、時間的に前後する複数のFECフレームについてのタイムスタンプ情報TSがHUB局2から端局3へと送信されればよい。 Furthermore, in the example shown in FIG. 3, the timestamp information TS for the <i>th FEC frame and the timestamp information TS for the <i+1>th FEC frame are added to the FEC frame and transmitted to the terminal station 3. However, for example, the timestamp information TS for the <i>th FEC frame and the timestamp information TS for the <i+2>th FEC frame are added to the FEC frame and sent to the terminal station 3. It may also be transmitted. That is, it is sufficient that the time stamp information TS regarding a plurality of FEC frames that are sequential in time is transmitted from the HUB station 2 to the terminal station 3.

HUB局2から各端局3へとタイムスタンプ情報TSが送信される際には、タイムスタンプ情報TSを含むFECフレームであることを示す例えばフラグがヘッダHに含められ、これにより、当該のFECフレームにはタイムスタンプ情報TSが含まれていることを端局3が認識する。 When the time stamp information TS is transmitted from the HUB station 2 to each terminal station 3, for example, a flag indicating that the frame is an FEC frame including the time stamp information TS is included in the header H. The terminal station 3 recognizes that the frame includes time stamp information TS.

端局3は、HUB局2から送信されるFECフレームを受信すると、当該のFECフレームのヘッダHの先頭の受信タイミングで端局タイマ37から供給される時刻を取得して記憶部313などに記憶させるとともに、当該のFECフレームにタイムスタンプ情報TSが付加されているときは前記タイムスタンプ情報TSを取得して記憶部313などに記憶させる。 When the terminal station 3 receives the FEC frame transmitted from the HUB station 2, it acquires the time supplied from the terminal station timer 37 at the reception timing of the beginning of the header H of the FEC frame, and stores it in the storage unit 313 or the like. At the same time, if time stamp information TS is added to the FEC frame, the time stamp information TS is acquired and stored in the storage unit 313 or the like.

図3,図4に示す例では、HUB局2から送信されたFECフレームの端局3における受信において、<i>番目のFECフレームのヘッダHの先頭の受信タイミングで端局タイマ37から供給される時刻ts_iが取得されて記憶部313などに記憶され、また、<i+1>番目のFECフレームのヘッダHの先頭の受信タイミングで端局タイマ37から供給される時刻ts_i+1が取得されて記憶部313などに記憶される。 In the example shown in FIGS. 3 and 4, when the terminal station 3 receives the FEC frame transmitted from the HUB station 2, the signal is supplied from the terminal station timer 37 at the reception timing of the beginning of the header H of the <i>th FEC frame. The time ts_i is acquired and stored in the storage unit 313 or the like, and the time ts_i+1 supplied from the terminal timer 37 at the reception timing of the head of the header H of the <i+1>th FEC frame is acquired and stored. The information is stored in the section 313 or the like.

図3,図4に示す例では、また、<i+2>番目のFECフレームにタイムスタンプ情報TSとして付加されている時刻th_iが取得されて記憶部313などに記憶され、また、<i+3>番目のFECフレームにタイムスタンプ情報TSとして付加されている時刻th_i+1が取得されて記憶部313などに記憶される。 In the examples shown in FIGS. 3 and 4, the time th_i added to the <i+2>th FEC frame as time stamp information TS is also acquired and stored in the storage unit 313, and Time th_i+1 added to the FEC frame as time stamp information TS is acquired and stored in the storage unit 313 or the like.

そして、端局3の制御部31の周波数同期部314は、HUB局2のHUB局タイマ27における経過時間と端局3の端局タイマ37における経過時間との比率(言い換えると、HUB局タイマ27の時間経過のはやさの度合いと端局タイマ37の時間経過のはやさの度合いとの比率)から、下記の数式1に従ってHUB局タイマ27と端局タイマ37との周波数誤差Δfを算出する。
(数1) Δf = (ts_i+1-ts_i)/(th_i+1-th_i)
Then, the frequency synchronization unit 314 of the control unit 31 of the terminal station 3 determines the ratio of the elapsed time in the HUB station timer 27 of the HUB station 2 to the elapsed time in the terminal station timer 37 of the terminal station 3 (in other words, The frequency error Δf between the HUB station timer 27 and the terminal station timer 37 is calculated from the ratio of the rate of time lapse between the terminal station timer 37 and the terminal station timer 37 according to Equation 1 below.
(Math. 1) Δf = (ts_i+1−ts_i)/(th_i+1−th_i)

上記の数式1は、各FECフレームに付加されているタイムスタンプ情報TSがどのFECフレームについてのタイムスタンプ情報TSであるかが考慮されて適用される。例えば、図3,図4に示す例では、各FECフレームに付加されているタイムスタンプ情報TSは2つ前のFECフレームについてのタイムスタンプ情報TSであることが考慮される。 The above formula 1 is applied taking into consideration which FEC frame the timestamp information TS attached to each FEC frame corresponds to. For example, in the examples shown in FIGS. 3 and 4, it is considered that the timestamp information TS added to each FEC frame is the timestamp information TS for the two previous FEC frames.

具体的には、図3,図4に示す例では、上記の数式1において、「th_i」は、HUB局2において<i>番目のFECフレームのヘッダHの先頭の送信タイミングでHUB局タイマ27から供給される時刻であり、図に示す例では<i+2>番目のFECフレームに付加されているタイムスタンプ情報TSである。そして、「ts_i」は、端局3において前記<i>番目のFECフレームのヘッダHの先頭の受信タイミングで端局タイマ37から供給される時刻である。 Specifically, in the examples shown in FIGS. 3 and 4, in the above formula 1, "th_i" is set by the HUB station timer 27 at the transmission timing of the beginning of the header H of the <i>th FEC frame in the HUB station 2. In the example shown in the figure, this is the time stamp information TS added to the <i+2>th FEC frame. "ts_i" is a time supplied from the terminal station timer 37 at the terminal station 3 at the reception timing of the head of the header H of the <i>th FEC frame.

また、「th_i+1」は、HUB局2において<i+1>番目のFECフレームのヘッダHの先頭の送信タイミングでHUB局タイマ27から供給される時刻であり、図に示す例では<i+3>番目のFECフレームに付加されているタイムスタンプ情報TSである。そして、「ts_i+1」は、端局3において前記<i+1>番目のFECフレームのヘッダHの先頭の受信タイミングで端局タイマ37から供給される時刻である。 Moreover, "th_i+1" is the time supplied from the HUB station timer 27 at the transmission timing of the head of the header H of the <i+1>th FEC frame in the HUB station 2, and in the example shown in the figure, the This is time stamp information TS added to the FEC frame. "ts_i+1" is a time supplied from the terminal timer 37 at the terminal station 3 at the reception timing of the head of the header H of the <i+1>th FEC frame.

端局3の制御部31の周波数同期部314は、記憶部313などに記憶されている端局タイマ37から供給される時刻(ここでは、ts_i,ts_i+1)ならびにFECフレームに付加されているタイムスタンプ情報TS(ここでは、th_i,th_i+1)を読み出し、上記の数式1に従って周波数誤差Δfを算出し、前記周波数誤差Δfに基づいて端局タイマ37の周波数を補正する。周波数同期部314は、すなわち、上記の数式1の算出結果として得られる周波数誤差Δfの逆数を端局タイマ37の周波数に乗じることによって周波数を変化させる。 The frequency synchronization unit 314 of the control unit 31 of the terminal station 3 uses the times (here, ts_i, ts_i+1) supplied from the terminal station timer 37 stored in the storage unit 313 etc. and the times added to the FEC frame. The time stamp information TS (here, th_i, th_i+1) is read out, the frequency error Δf is calculated according to the above equation 1, and the frequency of the terminal station timer 37 is corrected based on the frequency error Δf. That is, the frequency synchronization unit 314 changes the frequency by multiplying the frequency of the terminal timer 37 by the reciprocal of the frequency error Δf obtained as a result of calculation using Equation 1 above.

以上により、HUB局2のHUB局タイマ27の周波数と各端局3の端局タイマ37の周波数とが同期される。図に示す例では、周波数同期が為されたタイミングでの端局タイマ37における時刻をtfとする。 As described above, the frequency of the HUB station timer 27 of the HUB station 2 and the frequency of the terminal station timer 37 of each terminal station 3 are synchronized. In the example shown in the figure, the time in the terminal station timer 37 at the timing when frequency synchronization is achieved is tf.

次に、HUB局2のHUB局タイマ27の時刻と各端局3の端局タイマ37の時刻との調整処理が行われる。 Next, the time of the HUB station timer 27 of the HUB station 2 and the time of the terminal station timer 37 of each terminal station 3 are adjusted.

具体的には、端局3の制御部31の時刻調整部315が、HUB局2のHUB局タイマ27の時刻と端局3の端局タイマ37の時刻との差から、下記の数式2に従ってHUB局タイマ27と端局タイマ37との時刻差Δtを算出する。
(数2) Δt = ts_j-th_j
Specifically, the time adjustment unit 315 of the control unit 31 of the terminal station 3 calculates the difference between the time of the HUB station timer 27 of the HUB station 2 and the time of the terminal station timer 37 of the terminal station 3 according to the following formula 2. A time difference Δt between the HUB station timer 27 and the terminal station timer 37 is calculated.
(Math. 2) Δt = ts_j−th_j

上記の数式2は、各FECフレームに付加されているタイムスタンプ情報TSがどのFECフレームについてのタイムスタンプ情報TSであるかが考慮されて適用される。例えば、図5に示す例では、図3に示す例と同様に、各FECフレームに付加されているタイムスタンプ情報TSは2つ前のFECフレームについてのタイムスタンプ情報TSであることが考慮される。 The above formula 2 is applied taking into consideration which FEC frame the timestamp information TS attached to each FEC frame corresponds to. For example, in the example shown in FIG. 5, similarly to the example shown in FIG. 3, it is considered that the timestamp information TS added to each FEC frame is the timestamp information TS about the two previous FEC frames. .

具体的には、図5に示す例では、上記の数式2において、「th_j」は、HUB局2において<j>番目のFECフレームのヘッダHの先頭の送信タイミングでHUB局タイマ27から供給される時刻であり、図に示す例では<j+2>番目のFECフレームに付加されているタイムスタンプ情報TSである。そして、「ts_j」は、端局3において前記<j>番目のFECフレームのヘッダHの先頭の受信タイミングで端局タイマ37から供給される時刻である。時刻ts_jは、周波数同期が為された時刻tfよりも後の時刻である。前記の時刻「th_j」や「ts_j」は記憶部313などに記憶される。 Specifically, in the example shown in FIG. 5, in the above formula 2, "th_j" is supplied from the HUB station timer 27 at the transmission timing of the beginning of the header H of the <j>th FEC frame in the HUB station 2. In the example shown in the figure, this is the time stamp information TS added to the <j+2>th FEC frame. "ts_j" is a time supplied from the terminal timer 37 at the terminal station 3 at the reception timing of the head of the header H of the <j>th FEC frame. Time ts_j is a time later than time tf at which frequency synchronization was achieved. The above-mentioned times “th_j” and “ts_j” are stored in the storage unit 313 or the like.

端局3の制御部31の時刻調整部315は、記憶部313などに記憶されている端局タイマ37から供給される時刻(ここでは、ts_j)ならびにFECフレームに付加されているタイムスタンプ情報TS(ここでは、th_j)を読み出し、上記の数式2に従って時刻差Δtを算出し、前記時刻差Δtに基づいて端局タイマ37の時刻を補正する。時刻調整部315は、すなわち、上記の数式2の算出結果として得られる時刻差Δtを端局3の時刻から減じることによって時刻を変化させる。 The time adjustment unit 315 of the control unit 31 of the terminal station 3 uses the time (here, ts_j) supplied from the terminal station timer 37 stored in the storage unit 313 etc. and the time stamp information TS added to the FEC frame. (here, th_j) is read out, a time difference Δt is calculated according to the above equation 2, and the time of the terminal station timer 37 is corrected based on the time difference Δt. In other words, the time adjustment unit 315 changes the time by subtracting the time difference Δt obtained as a result of calculation using Equation 2 above from the time of the terminal station 3.

以上により、HUB局2のHUB局タイマ27の時刻と端局3の端局タイマ37の時刻とが調整される。図に示す例では、時刻調整が為されたタイミングでの端局タイマ37における時刻をttとする。 As described above, the time of the HUB station timer 27 of the HUB station 2 and the time of the terminal station timer 37 of the terminal station 3 are adjusted. In the example shown in the figure, the time in the terminal station timer 37 at the timing when the time adjustment is made is tt.

時刻の調整処理が完了した後は、HUB局2はタイムスタンプ情報TSの付加・送信を停止する。タイムスタンプ情報TSの付加・送信は、例えば、タイムスタンプ情報TSの付加・送信の開始から予め定められる所定時間が経過するまで行われるようにしてもよく、或いは、各端局3からHUB局2へと所定の停止信号が送信されるまで行われるようにしてもよい。 After the time adjustment process is completed, the HUB station 2 stops adding and transmitting the time stamp information TS. For example, the addition and transmission of the time stamp information TS may be performed until a predetermined time has elapsed from the start of the addition and transmission of the time stamp information TS, or the The process may continue until a predetermined stop signal is sent to the machine.

次に、各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングの調整処理が行われる。 Next, adjustment processing of the frame transmission timing from each terminal station 3 to the HUB station 2 is performed.

具体的には、HUB局2が、端局3A,3B,3Cのそれぞれから送信されるFECフレーム(言い換えると、上りバースト信号)を受信し、当該のFECフレームのヘッダHの情報の受信完了タイミングでHUB局タイマ27から供給される時刻(「FECフレームのヘッダHの受信完了時刻」と呼ぶ)を取得して記憶部213などに記憶させる。 Specifically, the HUB station 2 receives an FEC frame (in other words, an uplink burst signal) transmitted from each of the terminal stations 3A, 3B, and 3C, and determines the reception completion timing of the information in the header H of the FEC frame. The time supplied from the HUB station timer 27 (referred to as "reception completion time of header H of the FEC frame") is acquired and stored in the storage unit 213 or the like.

図6に示す例では、HUB局2において、端局3Aから送信されるFECフレーム<A>が、前記端局3Aに対して割り当てられているタイムスロット<k>にて受信され、当該のFECフレーム<A>のヘッダHの受信完了時刻がth_aである。また、HUB局2において、端局3Bから送信されるFECフレーム<B>が、前記端局3Bに対して割り当てられているタイムスロット<k+1>にて受信され、当該のFECフレーム<B>のヘッダHの受信完了時刻がth_bである。さらに、HUB局2において、端局3Cから送信されるFECフレーム<C>が、前記端局3Cに対して割り当てられているタイムスロット<k+2>にて受信され、当該のFECフレーム<C>のヘッダHの受信完了時刻がth_cである。 In the example shown in FIG. 6, in the HUB station 2, the FEC frame <A> transmitted from the terminal station 3A is received in the time slot <k> allocated to the terminal station 3A, and the FEC frame The reception completion time of header H of frame <A> is th_a. Further, in the HUB station 2, the FEC frame <B> transmitted from the terminal station 3B is received in the time slot <k+1> assigned to the terminal station 3B, and the FEC frame <B> is The reception completion time of header H is th_b. Furthermore, in the HUB station 2, the FEC frame <C> transmitted from the terminal station 3C is received in the time slot <k+2> assigned to the terminal station 3C, and the FEC frame <C> is The reception completion time of header H is th_c.

HUB局2における、時分割多元接続(TDMA)方式に準拠するタイムスロットごとの、当該のタイムスロットに割り当てられている端局3から送信されるFECフレームのヘッダHの情報の受信開始タイミング(「FECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻」と呼ぶ)は予め定められている。 The reception start timing (" The "scheduled reception start time of the header H of the FEC frame") is predetermined.

図6に示す例では、HUB局2における、端局3Aに対して割り当てられているタイムスロット<k>のFECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻がth_kであり、端局3Bに対して割り当てられているタイムスロット<k+1>のFECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻がth_k+1であり、端局3Cに対して割り当てられているタイムスロット<k+2>のFECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻がth_k+2である。 In the example shown in FIG. 6, the scheduled reception start time of the header H of the FEC frame in time slot <k> allocated to the terminal station 3A at the HUB station 2 is th_k, and the time slot allocated to the terminal station 3B is The scheduled time to start receiving header H of the FEC frame in time slot <k+1> assigned to the terminal station 3C is th_k+1, and reception of header H of the FEC frame in time slot <k+2> allocated to terminal station 3C starts. The scheduled time is th_k+2.

HUB局2の制御部21の時刻誤差算出部214は、タイムスロットごとに、言い換えると、当該のタイムスロットに割り当てられている端局3ごとに、FECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻と実際の受信完了時刻との差(「時刻誤差Δtd」と呼ぶ)を算出する。時刻誤差Δtdは、HUB局2が想定する伝搬遅延の基準値に対する偏差に相当する。 The time error calculation unit 214 of the control unit 21 of the HUB station 2 calculates the scheduled reception start time and the actual reception start time of the header H of the FEC frame for each time slot, in other words, for each terminal station 3 assigned to the relevant time slot. The difference between the reception completion time and the reception completion time (referred to as "time error Δtd") is calculated. The time error Δtd corresponds to the deviation of the propagation delay assumed by the HUB station 2 from the reference value.

下記の数式3Aによって算出される時刻誤差Δtdは、端局3Aに対して割り当てられているタイムスロット<k>のFECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻th_kとFECフレーム<A>の実際の受信完了時刻th_aとの差である時刻誤差Δtdaであり、端局3AについてHUB局2が想定する伝搬遅延の基準値に対する偏差に相当する。
(数3A) Δtda = th_k-th_a
The time error Δtd calculated by Equation 3A below is the difference between the scheduled reception start time th_k of the header H of the FEC frame in the time slot <k> assigned to the terminal station 3A and the actual reception of the FEC frame <A>. The time error Δtda is the difference from the completion time th_a, and corresponds to the deviation from the reference value of the propagation delay assumed by the HUB station 2 for the terminal station 3A.
(Math. 3A) Δtda = th_k−th_a

下記の数式3Bによって算出される時刻誤差Δtdは、端局3Bに対して割り当てられているタイムスロット<k+1>のFECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻th_k+1とFECフレーム<B>の実際の受信完了時刻th_bとの差である時刻誤差Δtdbであり、端局3BについてHUB局2が想定する伝搬遅延の基準値に対する偏差に相当する。
(数3B) Δtdb = th_k+1-th_b
The time error Δtd calculated by Equation 3B below is the difference between the scheduled reception start time th_k+1 of the header H of the FEC frame in the time slot <k+1> assigned to the terminal station 3B and the actual time of the FEC frame <B>. The time error Δtdb is the difference from the reception completion time th_b, and corresponds to the deviation from the reference value of the propagation delay assumed by the HUB station 2 for the terminal station 3B.
(Math 3B) Δtdb = th_k+1−th_b

下記の数式3Cによって算出される時刻誤差Δtdは、端局3Cに対して割り当てられているタイムスロット<k+2>のFECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻th_k+2とFECフレーム<C>の実際の受信完了時刻th_cとの差である時刻誤差Δtdcであり、端局3CについてHUB局2が想定する伝搬遅延の基準値に対する偏差に相当する。
(数3C) Δtdc = th_k+2-th_c
The time error Δtd calculated by Equation 3C below is based on the estimated reception start time th_k+2 of the header H of the FEC frame in the time slot <k+2> assigned to the terminal station 3C and the actual time of the FEC frame <C>. The time error Δtdc is the difference from the reception completion time th_c of the terminal station 3C, and corresponds to the deviation from the reference value of the propagation delay assumed by the HUB station 2 for the terminal station 3C.
(Math 3C) Δtdc = th_k+2−th_c

HUB局2の制御部21の時刻誤差算出部214は、上記の数式3A,3B,3Cの算出結果として得られる時刻誤差Δtdを各端局3へと送信する。図6に示す例では、上記の数式3Aに従って算出される時刻誤差Δtdaがタイムスロット<k>に関する(或いは、タイムスロット<k>に割り当てられている端局3Aに関する)時刻誤差として<n>番目のFECフレームに付加されて、また、上記の数式3Bに従って算出される時刻誤差Δtdbがタイムスロット<k+1>に関する(或いは、タイムスロット<k+1>に割り当てられている端局3Bに関する)時刻誤差として<n+1>番目のFECフレームに付加されて、さらに、上記の数式3Cに従って算出される時刻誤差Δtdcがタイムスロット<k+2>に関する(或いは、タイムスロット<k+2>に割り当てられている端局3Cに関する)時刻誤差として<n+2>番目のFECフレームに付加されて、HUB局2から送信される。 The time error calculation unit 214 of the control unit 21 of the HUB station 2 transmits to each terminal station 3 the time error Δtd obtained as the calculation result of the above formulas 3A, 3B, and 3C. In the example shown in FIG. 6, the time error Δtda calculated according to the above formula 3A is the <n>th time error regarding time slot <k> (or regarding the terminal station 3A assigned to time slot <k>). The time error Δtdb, which is added to the FEC frame of The time error Δtdc added to the n+1>th FEC frame and further calculated according to the above formula 3C is the time related to time slot <k+2> (or related to the terminal station 3C assigned to time slot <k+2>). The error is added to the <n+2>th FEC frame and transmitted from the HUB station 2.

端局3の制御部31の時刻誤差調整部316は、HUB局2から送信されるFECフレームに付加されている、自身に対して割り当てられているタイムスロットに関する時刻誤差Δtdを取得し、前記時刻誤差Δtdに基づいて、HUB局2へのフレームの送信タイミングを調整する。 The time error adjustment unit 316 of the control unit 31 of the terminal station 3 acquires the time error Δtd regarding the time slot assigned to itself, which is added to the FEC frame transmitted from the HUB station 2, and adjusts the time The frame transmission timing to the HUB station 2 is adjusted based on the error Δtd.

図6に示す例では、<n>番目のFECフレームに付加されているタイムスロット<k>に関する(言い換えると、タイムスロット<k>に割り当てられている端局3Aに関する)時刻誤差Δtdaに基づいて、端局3AからHUB局2へのフレームの送信タイミングが調整される。具体的には、端局3AからHUB局2へのフレームの送信タイミングの予定時刻がTsaであるとき、下記の数式4Aに従って算出されるT'saが、端局3AからHUB局2へのフレームの送信タイミングの調整後の予定時刻とされる。
(数4A) T'sa = Tsa+Δtda
In the example shown in FIG. 6, based on the time error Δtda regarding the time slot <k> added to the <n>th FEC frame (in other words, regarding the terminal station 3A assigned to the time slot <k>) , the timing of frame transmission from the terminal station 3A to the HUB station 2 is adjusted. Specifically, when the scheduled transmission timing of the frame from the terminal station 3A to the HUB station 2 is Tsa, T'sa calculated according to the following formula 4A is the frame transmission timing from the terminal station 3A to the HUB station 2. This is the scheduled time after adjusting the transmission timing.
(Math 4A) T'sa = Tsa + Δtda

また、<n+1>番目のFECフレームに付加されているタイムスロット<k+1>に関する(言い換えると、タイムスロット<k+1>に割り当てられている端局3Bに関する)時刻誤差Δtdbに基づいて、端局3BからHUB局2へのフレームの送信タイミングが調整される。具体的には、端局3BからHUB局2へのフレームの送信タイミングの予定時刻がTsbであるとき、下記の数式4Bに従って算出されるT'sbが、端局3BからHUB局2へのフレームの送信タイミングの調整後の予定時刻とされる。
(数4B) T'sb = Tsb+Δtdb
Also, based on the time error Δtdb regarding the time slot <k+1> added to the <n+1>th FEC frame (in other words, regarding the terminal station 3B assigned to the time slot <k+1>), The timing of transmitting frames to the HUB station 2 is adjusted. Specifically, when the scheduled transmission timing of the frame from the terminal station 3B to the HUB station 2 is Tsb, T'sb calculated according to the following formula 4B is the transmission timing of the frame from the terminal station 3B to the HUB station 2. This is the scheduled time after adjusting the transmission timing.
(Math. 4B) T'sb = Tsb + Δtdb

さらに、<n+2>番目のFECフレームに付加されているタイムスロット<k+2>に関する(言い換えると、タイムスロット<k+2>に割り当てられている端局3Cに関する)時刻誤差Δtdcに基づいて、端局3CからHUB局2へのフレームの送信タイミングが調整される。具体的には、端局3CからHUB局2へのフレームの送信タイミングの予定時刻がTscであるとき、下記の数式4Cに従って算出されるT'scが、端局3CからHUB局2へのフレームの送信タイミングの調整後の予定時刻とされる。
(数4C) T'sc = Tsc+Δtdc
Furthermore, based on the time error Δtdc regarding the time slot <k+2> added to the <n+2>th FEC frame (in other words, regarding the terminal station 3C assigned to the time slot <k+2>), The timing of transmitting frames to the HUB station 2 is adjusted. Specifically, when the scheduled transmission timing of the frame from the terminal station 3C to the HUB station 2 is Tsc, T'sc calculated according to the following formula 4C is the transmission timing of the frame from the terminal station 3C to the HUB station 2. This is the scheduled time after adjusting the transmission timing.
(Math. 4C) T'sc = Tsc + Δtdc

ここで、FECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻と実際の受信完了時刻とにはタイムラグがあるところ、すべての端局3が受信開始予定時刻から一定のタイムラグ後の時刻を基準時刻としてこの基準時刻に対する時間差の分を調整することにより、結果として各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングが調整されてHUB局2におけるフレーム同士(別言すると、バースト同士)の衝突が防止される。 Here, since there is a time lag between the scheduled reception start time of the header H of the FEC frame and the actual reception completion time, all terminal stations 3 use this reference time as the reference time after a certain time lag from the scheduled reception start time. By adjusting the time difference with respect to the time, the transmission timing of frames from each terminal station 3 to the HUB station 2 is adjusted as a result, and collisions between frames (in other words, bursts) at the HUB station 2 are prevented. Ru.

以上により、各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングが調整される。 As described above, the transmission timing of frames from each terminal station 3 to the HUB station 2 is adjusted.

次に、各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングの保持処理が行われる。 Next, processing for holding the frame transmission timing from each terminal station 3 to the HUB station 2 is performed.

具体的には、上記によって各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングが一旦調整された後も、HUB局2が、引き続き、図6に示す例と同様に、端局3A,3B,3Cのそれぞれから送信されるFECフレーム(言い換えると、上りバースト信号)のヘッダHの受信完了時刻を取得して記憶部213などに記憶させるとともに、制御部21の時刻誤差算出部214が、タイムスロットごとに、言い換えると、当該のタイムスロットに割り当てられている端局3ごとに、FECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻と実際の受信完了時刻との差である時刻誤差Δtdを算出する。 Specifically, even after the transmission timing of frames from each terminal station 3 to the HUB station 2 is once adjusted as described above, the HUB station 2 continues to transmit the frames to the terminal stations 3A and 3B as in the example shown in FIG. , 3C, and stores the reception completion time of the header H of the FEC frame (in other words, an uplink burst signal) transmitted from each of the FEC frames (in other words, uplink burst signals) in the storage unit 213, etc., and the time error calculation unit 214 of the control unit 21 calculates the time For each slot, in other words, for each terminal station 3 assigned to the relevant time slot, a time error Δtd, which is the difference between the scheduled reception start time of the header H of the FEC frame and the actual reception completion time, is calculated.

HUB局2の制御部21の時刻誤差比較部215は、タイムスロットごとの(言い換えると、端局3ごとの)時刻誤差Δtdが予め定められる時刻誤差閾値Tthr以上であるか否かを判定し、前記時刻誤差Δtdが前記時刻誤差閾値Tthr以上であるとき、時刻誤差閾値Tthr以上となっているタイムスロットに関する時刻誤差Δtdを、前記タイムスロットに割り当てられている端局3へと送信する。 The time error comparison unit 215 of the control unit 21 of the HUB station 2 determines whether the time error Δtd for each time slot (in other words, for each terminal station 3) is greater than or equal to a predetermined time error threshold Tthr, When the time error Δtd is greater than or equal to the time error threshold Tthr, the time error Δtd associated with the time slot that is greater than or equal to the time error threshold Tthr is transmitted to the terminal station 3 assigned to the time slot.

具体的には例えば、図6に示す例を用いて説明すると、端局3Aに対して割り当てられているタイムスロット<k>のFECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻th_kとFECフレーム<A>の実際の受信完了時刻th_aとの差である時刻誤差Δtda(上記の数式3A参照)が時刻誤差閾値Tthr以上であるとき、前記時刻誤差Δtdaがタイムスロット<k>に関する(或いは、タイムスロット<k>に割り当てられている端局3Aに関する)時刻誤差として<n>番目のFECフレームに付加されてHUB局2から送信される。 Specifically, for example, to explain using the example shown in FIG. 6, the scheduled reception start time th_k of the header H of the FEC frame of the time slot <k> allocated to the terminal station 3A and the FEC frame <A>. When the time error Δtda (see formula 3A above), which is the difference from the actual reception completion time th_a, is greater than or equal to the time error threshold Tthr, the time error Δtda relates to time slot <k> (or This is added to the <n>th FEC frame and transmitted from the HUB station 2 as a time error (regarding the terminal station 3A assigned to >).

また、端局3Bに対して割り当てられているタイムスロット<k+1>のFECフレームのヘッダHの受信開始予定時刻th_k+1とFECフレーム<B>の実際の受信完了時刻th_bとの差である時刻誤差Δtdb(上記の数式3B参照)が時刻誤差閾値Tthr以上であるとき、前記時刻誤差Δtdbがタイムスロット<k+1>に関する(或いは、タイムスロット<k+1>に割り当てられている端局3Bに関する)時刻誤差として<n+1>番目のFECフレームに付加されてHUB局2から送信される。 Also, the time that is the difference between the scheduled reception start time th_k+1 of the header H of the FEC frame in the time slot <k+1> assigned to the terminal station 3B and the actual reception completion time th_b of the FEC frame <B> When the error Δtdb (see Equation 3B above) is greater than or equal to the time error threshold Tthr, the time error Δtdb is a time error related to time slot <k+1> (or related to the terminal station 3B assigned to time slot <k+1>) This is added to the <n+1>th FEC frame and transmitted from the HUB station 2.

時刻誤差閾値Tthrは、特定の値に限定されるものではなく、例えば各端局3から送信されるフレームをHUB局2が受信する際の上り回線のフレーム間のスペース(即ち、各タイムスロットの間に挿入される無通信時間)をできる限り小さくしつつそれでもフレーム同士(別言すると、バースト同士)の衝突を回避し得ることが考慮されるなどしたうえで適当な値に適宜設定される。 The time error threshold Tthr is not limited to a specific value, and for example, the space between uplink frames when the HUB station 2 receives frames transmitted from each terminal station 3 (i.e., the space between each time slot). It is set to an appropriate value, taking into account that collisions between frames (in other words, between bursts) can be avoided while minimizing the non-communication time inserted between frames.

端局3の制御部31の再調整部317は、時刻誤差調整部316によるフレームの送信タイミングの調整処理が行われた後に、HUB局2から送信されて自身に対して割り当てられているタイムスロットにて受信されるFECフレームに時刻誤差Δtdが付加されている場合に、前記時刻誤差Δtdを取得し、前記時刻誤差Δtdに基づいてHUB局2へのフレームの送信タイミングを調整する。 The readjustment unit 317 of the control unit 31 of the terminal station 3 adjusts the time slot transmitted from the HUB station 2 and assigned to itself after the time error adjustment unit 316 adjusts the frame transmission timing. If a time error Δtd is added to the FEC frame received at the FEC frame, the time error Δtd is acquired, and the timing of transmitting the frame to the HUB station 2 is adjusted based on the time error Δtd.

具体的には例えば、図6に示す例を用いて説明すると、端局3Aおいて、当該端局3Aに対して割り当てられているタイムスロット<k>にて受信される<n>番目のFECフレームに時刻誤差Δtdaが付加されている場合に、前記時刻誤差Δtdaに基づいて、端局3AからHUB局2へのフレームの送信タイミングが調整される(上記の数式4A参照)。 Specifically, for example, to explain using the example shown in FIG. 6, at the terminal station 3A, the When a time error Δtda is added to the frame, the transmission timing of the frame from the terminal station 3A to the HUB station 2 is adjusted based on the time error Δtda (see Equation 4A above).

また、端局3Bおいて、当該端局3Bに対して割り当てられているタイムスロット<k+1>にて受信される<n+1>番目のFECフレームに時刻誤差Δtdbが付加されている場合に、前記時刻誤差Δtdbに基づいて、端局3BからHUB局2へのフレームの送信タイミングが調整される(上記の数式4B参照)。 In addition, in the terminal station 3B, if a time error Δtdb is added to the <n+1>th FEC frame received in the time slot <k+1> allocated to the terminal station 3B, the time error Δtdb Based on the error Δtdb, the frame transmission timing from the terminal station 3B to the HUB station 2 is adjusted (see Equation 4B above).

なお、HUB局2の時刻誤差算出部214と端局3の時刻誤差調整部316とによる各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングの調整処理は、最初は、タイムスロットごとの時刻誤差Δtdの大きさに関係なくすべての(使用中の)タイムスロットについて(言い換えると、すべての通信中の端局3について)行われることを前提として上記では説明したが、最初から、タイムスロットごとの時刻誤差Δtdが時刻誤差閾値Tthr以上であるときのみ行われるようにしてもよい。この場合は、HUB局2の時刻誤差算出部214は、時刻誤差Δtdを各端局3へと送信する処理を行わない。また、端局3の時刻誤差調整部316と再調整部317とが1つのものとして構成される(具体的には、再調整部317に相当する機能を備えるものとして構成されればよい)。 Note that the time error calculation unit 214 of the HUB station 2 and the time error adjustment unit 316 of the terminal station 3 adjust the transmission timing of frames from each terminal station 3 to the HUB station 2 at first. The explanation above assumes that this is done for all (in-use) time slots (in other words, for all communicating terminal stations 3) regardless of the size of the error Δtd, but from the beginning, The process may be performed only when the time error Δtd is greater than or equal to the time error threshold Tthr. In this case, the time error calculation unit 214 of the HUB station 2 does not perform the process of transmitting the time error Δtd to each terminal station 3. Further, the time error adjustment section 316 and the readjustment section 317 of the terminal station 3 are configured as one unit (specifically, it is sufficient to be configured as one having a function equivalent to the readjustment section 317).

また、各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングの保持処理が行われている段階で、タイムスロットごとの(言い換えると、端局3ごとの)時刻誤差Δtdが予め定められる最大誤差閾値Tmax以上であるとき、または、タイムスロットごとの(言い換えると、端局3ごとの)時刻誤差Δtdが予め定められる時刻誤差閾値Tthr以上となる頻度が高いときは、上記の、HUB局2のHUB局タイマ27の周波数と各端局3の端局タイマ37の周波数との同期処理、および、HUB局2のHUB局タイマ27の時刻と端局3の端局タイマ37の時刻との調整処理があらためて行われ、そのうえで、各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングの調整処理や、各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングの保持処理があらためて行われるようにしてもよい。 In addition, when the frame transmission timing from each terminal station 3 to the HUB station 2 is being maintained, the time error Δtd for each time slot (in other words, for each terminal station 3) is the predetermined maximum error. When it is equal to or greater than the threshold Tmax, or when the time error Δtd for each time slot (in other words, for each terminal station 3) is frequently equal to or greater than the predetermined time error threshold Tthr, the above-mentioned HUB station 2 Synchronization processing of the frequency of the HUB station timer 27 and the frequency of the terminal station timer 37 of each terminal station 3, and adjustment processing of the time of the HUB station timer 27 of the HUB station 2 and the time of the terminal station timer 37 of the terminal station 3 is performed again, and then the process of adjusting the frame transmission timing from each terminal station 3 to the HUB station 2 and the process of holding the frame transmission timing from each terminal station 3 to the HUB station 2 are performed again. Good too.

最大誤差閾値Tmaxは、特定の値に限定されるものではなく、例えばフレーム同士(別言すると、バースト同士)の衝突が発生してしまう臨界に相当する時刻誤差Δtdの大きさが考慮されるなどしたうえで適当な値に適宜設定される。 The maximum error threshold Tmax is not limited to a specific value; for example, the size of the time error Δtd, which corresponds to the criticality at which collisions between frames (in other words, between bursts) occur, is taken into consideration. After that, it is set to an appropriate value.

また、上記の特にHUB局2のHUB局タイマ27の時刻と各端局3の端局タイマ37の時刻との調整処理が行われる前に端局3がHUB局2へとフレーム(言い換えると、上りバースト信号)を送信すると、他の端局のフレーム(上りバースト信号)と衝突する可能性がある。そこで、図7に示すように、1つのスロット周期内に、通信用スロットに加えて予備スロットが設けられるようにしてもよい。 In addition, before the above-mentioned adjustment process between the time of the HUB station timer 27 of the HUB station 2 and the time of the terminal station timer 37 of each terminal station 3 is performed, the terminal station 3 sends a frame to the HUB station 2 (in other words, When transmitting an uplink burst signal), there is a possibility that it will collide with another terminal station's frame (uplink burst signal). Therefore, as shown in FIG. 7, a spare slot may be provided in addition to the communication slot within one slot period.

図7に示す例では、1つのスロット周期内に、通信用スロットとしてスロット0001からスロット1000までが設けられ、さらに、予備スロットとしてスロット1001からスロット1005までが設けられる。予備スロットの個数は、図7に示す例における5個に限定されるものではなく、伝送効率を極端に悪化させないことが考慮されるなどしたうえで適当な個数に適宜設定される。 In the example shown in FIG. 7, within one slot period, slots 0001 to 1000 are provided as communication slots, and slots 1001 to 1005 are further provided as reserve slots. The number of spare slots is not limited to five in the example shown in FIG. 7, but is appropriately set to an appropriate number, taking into consideration that the transmission efficiency will not be excessively deteriorated.

予備スロットは、例えば、上記のHUB局2のHUB局タイマ27の周波数と各端局3の端局タイマ37の周波数との同期処理が行われる前に、端局3がFECフレームをHUB局2へと送信する際に使用される。例えば、HUB局2から端局3Aに対してスロット1002を使用する(言い換えると、スロット1002のタイミングでフレームを送信する)内容の指示が送られ、端局3Aはスロット1002のタイミングでFECフレームをHUB局2へと送信する。 In the spare slot, for example, before the frequency of the HUB station timer 27 of the HUB station 2 and the frequency of the terminal station timer 37 of each terminal station 3 are synchronized, the terminal station 3 transmits the FEC frame to the HUB station 2. used when sending to. For example, the HUB station 2 sends an instruction to the terminal station 3A to use slot 1002 (in other words, to transmit a frame at the timing of slot 1002), and the terminal station 3A transmits the FEC frame at the timing of slot 1002. Transmit to HUB station 2.

すなわち、この場合の無線通信システム1は、時分割多元接続(TDMA)に準拠するタイムスロットについての1つのスロット周期内に、通信用スロットに加えて予備スロットが設けられ、フレームを送信するタイミングを調整する処理(例えば、周波数同期部314による処理)が行われる前に端局3が予備スロットを使用してフレームをHUB局2へと送信する、ようにしている。 That is, in the wireless communication system 1 in this case, a spare slot is provided in addition to a communication slot within one slot cycle of a time slot conforming to time division multiple access (TDMA), and the timing for transmitting a frame is determined. The terminal station 3 uses a spare slot to transmit a frame to the HUB station 2 before the adjustment process (for example, the process by the frequency synchronization unit 314) is performed.

このとき、隣り合うスロットを使用するとフレーム同士(別言すると、バースト同士)の衝突が発生するおそれがあるので、通信用スロットと隣り合っていない予備スロットを使用することが好ましい。図7に示す例では、予備スロットのうち、通信用スロットのスロット1000と隣り合うスロット1001ではなく、通信用スロットのスロット1000と隣り合っていないスロット1002を使用することが好ましい。また、フレームを送信するタイミングを調整する処理が行われる前の端局3が2つあって予備スロットのうちの2つを同時に使用する場合には、予備スロットのうち、通信用スロットのスロット1000と隣り合っていないスロット1002と、前記スロット1002と隣り合っていないスロット1004と、を使用することが好ましい。これにより、HUB局2でのフレーム同士(別言すると、バースト同士)の衝突を一層確実に防止することが可能となる。 At this time, if adjacent slots are used, there is a risk of collision between frames (in other words, between bursts), so it is preferable to use a spare slot that is not adjacent to the communication slot. In the example shown in FIG. 7, it is preferable to use slot 1002, which is not adjacent to slot 1000, which is a communication slot, instead of slot 1001, which is adjacent to slot 1000, which is a communication slot, among the spare slots. In addition, if there are two terminal stations 3 that have not yet undergone the process of adjusting the frame transmission timing and use two of the spare slots at the same time, slot 1000 of the communication slots among the spare slots. It is preferable to use slots 1002 that are not adjacent to each other, and slots 1004 that are not adjacent to said slots 1002. This makes it possible to more reliably prevent collisions between frames (in other words, between bursts) at the HUB station 2.

予備スロットの設定・使用は、HUB局2や端局3が上記のようなタイマの周波数の同期処理、タイマの時刻の調整処理、フレームの送信タイミングの調整処理、およびフレームの送信タイミングの保持処理を行う場合には限られない。すなわち、端局3からHUB局2へとフレームを送信するタイミングを調整する(何らかの)処理が行われる無線通信システムにおいて、前記フレームを送信するタイミングを調整する処理が行われる前に端局3からHUB局2へのフレームの送信が行われる場合に予備スロットの設定・使用は有用である。 To set and use the spare slot, the HUB station 2 and terminal station 3 perform the above-mentioned timer frequency synchronization processing, timer time adjustment processing, frame transmission timing adjustment processing, and frame transmission timing holding processing. This is not limited to cases where That is, in a wireless communication system in which (some kind of processing) is performed to adjust the timing of transmitting a frame from the terminal station 3 to the HUB station 2, before the processing for adjusting the timing of transmitting the frame is performed, the terminal station 3 Setting and using a spare slot is useful when transmitting a frame to the HUB station 2.

実施の形態に係る無線通信システム1によれば、HUB局2のHUB局タイマ27の周波数と各端局3の端局タイマ37の周波数とが同期されるようにしているので、各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングの調整における前提であるHUB局2と端局3との周波数同期を実現することが可能となる。 According to the wireless communication system 1 according to the embodiment, since the frequency of the HUB station timer 27 of the HUB station 2 and the frequency of the terminal station timer 37 of each terminal station 3 are synchronized, each terminal station 3 It becomes possible to realize frequency synchronization between the HUB station 2 and the terminal station 3, which is a prerequisite for adjusting the transmission timing of frames from the HUB station 2 to the HUB station 2.

実施の形態に係る無線通信システム1によれば、HUB局タイマ27の時刻と端局タイマ37の時刻とが調整されるようにしているので、各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングの調整における前提であるHUB局2と端局3との時刻調整を実現することが可能となる。 According to the wireless communication system 1 according to the embodiment, since the time of the HUB station timer 27 and the time of the terminal station timer 37 are adjusted, the transmission of frames from each terminal station 3 to the HUB station 2 is It becomes possible to realize the time adjustment between the HUB station 2 and the terminal station 3, which is a prerequisite for timing adjustment.

実施の形態に係る無線通信システム1によれば、各端局3から送信されるフレームのHUB局2での受信タイミングに基づく各端局3とHUB局2との間それぞれの伝搬遅延に基づいて各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングが調整されるようにしているので、端局3それぞれの伝搬遅延による時刻誤差(言い換えると、端局3それぞれの伝搬遅延のばらつき)を吸収/補償することができ、各端局3に対して割り当てられているタイムスロットのタイミングに合わせてフレームを送信することが可能となり、延いては上り回線のフレーム間のスペース(即ち、各タイムスロットの間に挿入される無通信時間)を小さくして回線の利用効率・伝送効率を向上させることが可能となる。 According to the wireless communication system 1 according to the embodiment, the transmission delay between each terminal station 3 and the HUB station 2 is based on the reception timing at the HUB station 2 of a frame transmitted from each terminal station 3. Since the transmission timing of frames from each terminal station 3 to the HUB station 2 is adjusted, time errors due to propagation delays of each terminal station 3 (in other words, variations in propagation delays of each terminal station 3) are absorbed. / compensation, it becomes possible to transmit frames in accordance with the timing of the time slot assigned to each terminal station 3, and by extension, the space between uplink frames (i.e., each time slot It is possible to improve line usage efficiency and transmission efficiency by reducing the amount of non-communication time inserted between

実施の形態に係る無線通信システム1によれば、各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングが一旦調整された後は、フレームを受信する予定時刻と実際の受信時刻との差である時刻誤差Δtdが時刻誤差閾値Tthr以上であるときのみ各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングの保持処理が行われるようにしているので、HUB局2と各端局3との間におけるフレームの送信タイミングの保持処理に纏わるデータ伝送量の増加を抑制して回線の利用効率・伝送効率の低下を回避することが可能となる。 According to the wireless communication system 1 according to the embodiment, once the transmission timing of frames from each terminal station 3 to the HUB station 2 is adjusted, the difference between the scheduled frame reception time and the actual reception time is determined. Since the frame transmission timing from each terminal station 3 to the HUB station 2 is maintained only when a certain time error Δtd is greater than or equal to the time error threshold Tthr, the transmission timing between the HUB station 2 and each terminal station 3 is This makes it possible to suppress an increase in the amount of data transmission associated with frame transmission timing holding processing during the interval, thereby avoiding a decrease in line usage efficiency and transmission efficiency.

実施の形態に係る無線通信システム1によれば、1つのスロット周期内に通信用スロットに加えて予備スロットが設けられるようにした場合には、端局3からHUB局2へとフレームを送信するタイミングを調整する処理が行われる前におけるHUB局2でのフレーム同士(別言すると、バースト同士)の衝突を防止することが可能となり、このため、フレーム間のスペース(即ち、各タイムスロットの間に挿入される無通信時間)を小さくすることが可能となり、延いては回線の利用効率・伝送効率を向上させることが可能となる。 According to the wireless communication system 1 according to the embodiment, when a spare slot is provided in addition to a communication slot within one slot cycle, a frame is transmitted from the terminal station 3 to the HUB station 2. It is possible to prevent collisions between frames (in other words, between bursts) at the HUB station 2 before the timing adjustment process is performed, and for this reason, the space between frames (i.e. between each time slot) can be prevented from colliding with each other (in other words, between bursts). This makes it possible to reduce the amount of non-communication time inserted into the network, which in turn makes it possible to improve line usage efficiency and transmission efficiency.

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。 Although the embodiments of this invention have been described above, the specific configuration is not limited to the above embodiments, and even if there are changes in the design within the scope of the gist of this invention, Included in invention.

例えば、上記の実施の形態では、端局3の周波数同期部314によるHUB局2のHUB局タイマ27の周波数と各端局3の端局タイマ37の周波数との同期処理、端局3の時刻調整部315による各端局3の端局タイマ37の時刻の調整処理、HUB局2の時刻誤差算出部214および端局3の時刻誤差調整部316による各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングの調整処理、ならびに、HUB局2の時刻誤差算出部214と時刻誤差比較部215および端局3の再調整部317による各端局3からHUB局2へのフレームの送信タイミングの保持処理が行われるようにしているが、前記4つの処理は、それぞれ、必要に応じて単独で用いられたり他の処理と組み合わされて用いられたりするようにしてもよい。すなわち、例えば、必要に応じて上記の周波数の同期処理のみが行われたり、上記の周波数の同期処理が行われたうえで他の時刻の調整処理などが行われたりするようにしてもよい。

For example, in the above embodiment, the frequency synchronization unit 314 of the terminal station 3 synchronizes the frequency of the HUB station timer 27 of the HUB station 2 with the frequency of the terminal station timer 37 of each terminal station 3, the time of the terminal station 3, The adjustment unit 315 adjusts the time of the terminal station timer 37 of each terminal station 3, and the time error calculation unit 214 of the HUB station 2 and the time error adjustment unit 316 of the terminal station 3 adjust the time from each terminal station 3 to the HUB station 2. and frame transmission from each terminal station 3 to the HUB station 2 by the time error calculation unit 214 and time error comparison unit 215 of the HUB station 2 and the readjustment unit 317 of the terminal station 3. Although the timing holding process is performed, each of the four processes described above may be used alone or in combination with other processes as necessary. That is, for example, only the frequency synchronization process described above may be performed, or other time adjustment processes may be performed after the frequency synchronization process is performed, as necessary.

1 無線通信システム
2 HUB局
21 制御部
211 中央処理装置
212 入出力部
213 記憶部
214 時刻誤差算出部
215 時刻誤差比較部
22 バッファメモリ
23 送信部
24 受信部
25 送受共用器
26 アンテナ
27 HUB局タイマ
3,3A,3B,3C 端局
31 制御部
311 中央処理装置
312 入出力部
313 記憶部
314 周波数同期部
315 時刻調整部
316 時刻誤差調整部
317 再調整部
32 バッファメモリ
33 送信部
34 受信部
35 送受共用器
36 アンテナ
37 端局タイマ
4 通信衛星
1 Wireless communication system 2 HUB station 21 Control unit 211 Central processing unit 212 Input/output unit 213 Storage unit 214 Time error calculation unit 215 Time error comparison unit 22 Buffer memory 23 Transmission unit 24 Receiving unit 25 Transmission/reception duplexer 26 Antenna 27 HUB station timer 3, 3A, 3B, 3C Terminal station 31 Control section 311 Central processing unit 312 Input/output section 313 Storage section 314 Frequency synchronization section 315 Time adjustment section 316 Time error adjustment section 317 Readjustment section 32 Buffer memory 33 Transmission section 34 Receiving section 35 Transmitter/receiver duplexer 36 Antenna 37 End station timer 4 Communication satellite

Claims (5)

HUB局から各端局への送信において時分割多重化方式に従うとともに前記各端局からHUB局への送信において時分割多元接続方式に従う無線フレームフォーマットに準拠したフレームを用いて通信衛星を介して双方向の無線通信を行うHUB局と端局とを有し、
前記端局が、前記HUB局から送信されるフレームのヘッダの先頭の送信タイミングの時刻とその後のフレームのヘッダの先頭の送信タイミングの時刻との差と前記端局における前記フレームの前記ヘッダの前記先頭の受信タイミングの時刻と前記その後のフレームの前記ヘッダの前記先頭の受信タイミングの時刻との差との比率を用いて前記HUB局のHUB局タイマの周波数と前記端局の端局タイマの周波数とを同期させる周波数同期部を有する、
ことを特徴とする無線通信システム。
Transmission from the HUB station to each terminal station follows the time division multiplexing method, and transmission from each terminal station to the HUB station uses a frame that conforms to a radio frame format that follows the time division multiple access method. It has a HUB station and a terminal station for wireless communication in the direction,
The terminal station determines the difference between the transmission timing of the beginning of the header of the frame transmitted from the HUB station and the transmission timing of the beginning of the header of the subsequent frame , and the difference in the transmission timing of the header of the frame at the terminal station. The frequency of the HUB station timer of the HUB station and the frequency of the terminal station timer of the terminal station are calculated using the ratio of the difference between the time of the first reception timing and the time of the first reception timing of the header of the subsequent frame. It has a frequency synchronization section that synchronizes the frequency.
A wireless communication system characterized by:
前記端局が、前記送信タイミングの時刻と前記受信タイミングの時刻との差を用いて前記端局タイマの時刻を調整する時刻調整部を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The terminal station has a time adjustment unit that adjusts the time of the terminal station timer using the difference between the transmission timing and the reception timing.
The wireless communication system according to claim 1, characterized in that:
前記HUB局が、時分割多元接続に準拠するタイムスロットごとにフレームを受信する予定時刻と実際の受信時刻との差である時刻誤差を算出する時刻誤差算出部を有し、
前記端局が、前記時刻誤差に基づいて前記HUB局へのフレームの送信タイミングを調整する時刻誤差調整部を有する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信システム。
The HUB station has a time error calculation unit that calculates a time error that is a difference between a scheduled time to receive a frame and an actual reception time for each time slot conforming to time division multiple access,
The terminal station has a time error adjustment unit that adjusts the timing of transmitting frames to the HUB station based on the time error.
The wireless communication system according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記HUB局が、前記時刻誤差が所定の閾値以上であるか否かを判定する時刻誤差比較部を有し、
前記端局が、前記閾値以上となっている前記時刻誤差に基づいて前記HUB局へのフレームの送信タイミングを調整する再調整部を有する、
ことを特徴とする請求項3に記載の無線通信システム。
The HUB station has a time error comparison unit that determines whether the time error is greater than or equal to a predetermined threshold;
The terminal station has a readjustment unit that adjusts the transmission timing of the frame to the HUB station based on the time error that is equal to or greater than the threshold value.
The wireless communication system according to claim 3, characterized in that:
時分割多元接続に準拠するタイムスロットについての1つのスロット周期内に、通信用
スロットに加えて予備スロットが設けられ、
前記周波数同期部による処理が行われる前に前記端局が前記予備スロットを使用してフレームを前記HUB局へと送信する、
ことを特徴とする請求項1から4のうちのいずれか1項に記載の無線通信システム。
A spare slot is provided in addition to a communication slot within one slot period for a time slot conforming to time division multiple access,
The terminal station transmits a frame to the HUB station using the spare slot before processing by the frequency synchronization unit is performed.
The wireless communication system according to any one of claims 1 to 4.
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