JP7657760B2 - Non-geostationary satellite communication system, adjustment device and program for adjusting communication delay in non-satellite communication system - Google Patents
Non-geostationary satellite communication system, adjustment device and program for adjusting communication delay in non-satellite communication system Download PDFInfo
- Publication number
- JP7657760B2 JP7657760B2 JP2022111300A JP2022111300A JP7657760B2 JP 7657760 B2 JP7657760 B2 JP 7657760B2 JP 2022111300 A JP2022111300 A JP 2022111300A JP 2022111300 A JP2022111300 A JP 2022111300A JP 7657760 B2 JP7657760 B2 JP 7657760B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ground station
- packet
- delay
- geostationary
- geostationary satellite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/195—Non-synchronous stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Description
本開示は、非静止衛星通信システムを介する通信における通信遅延の調整技術に関する。 This disclosure relates to a technique for adjusting communication delays in communications via non-geostationary satellite communications systems.
特許文献1及び特許文献2は、非静止衛星である低軌道(LEO)衛星を用いた非静止衛星通信システムを開示している。静止軌道(GEO)衛星とは異なり、非静止衛星は、地表からは移動して見える。
また、非特許文献1は、BBR(Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time)と呼ばれる輻輳制御アルゴリズムを開示している。BBRとは、通信装置間で送受信されるパケットを転送する転送装置におけるキューイング遅延の増加がラウンドリップ遅延(RTT)の増加として通信装置で観測されることに着目し、RTTに応じてウィンドウサイズを調整する輻輳制御アルゴリズムである。
Non-Patent
図1は、非静止衛星通信システムにおける通信例を示している。なお、以下の説明において、"非静止衛星"を単に"衛星"とも表記する。地上局80及び81は、衛星90及び91と通信する。図1においては2つの衛星90及び91のみを示しているが、非静止衛星通信システムにおいては、多数の衛星が使用され、地表の任意の点において、常に、1つ又は複数の衛星が見える様に衛星は配置される。非静止衛星は、地表からは移動して見えるため、地上局80及び81が通信する衛星は、時間と共に切り替えられる。
Figure 1 shows an example of communication in a non-geostationary satellite communication system. In the following description, "non-geostationary satellite" is also referred to simply as "satellite". Earth
図1によると、地上局80が送信した信号は、衛星90及び衛星91を介して地上局81が受信している。ここで、地上局80と衛星90との区間(以下、上り区間)の通信遅延D1は、地上局80と衛星90との距離が時間共に変化することに応じて変化する。また、地上局80と通信する衛星が衛星90から他の衛星に切り替えられた際にも、上り区間の通信遅延D1は変化する。衛星91と地上局81との区間(以下、下り区間)の通信遅延D2についても同様である。
As shown in FIG. 1, a signal transmitted by
非静止衛星通信システムの多数の衛星は、複数の軌道上を周回している。ここで、衛星90と衛星91とが同じ軌道上を周回している場合、衛星90と衛星91との区間(以下、宇宙区間)の通信遅延D3は一定である。しかしながら、衛星90と衛星91とが異なる軌道上を周回している場合、衛星90と衛星91との距離は時間と共に変化し、よって、宇宙区間の通信遅延D3は時間と共に変化する。なお、図1では、宇宙区間において通信に関与する衛星は2つであるが、地上局80と地上局81との位置関係に応じて、通信に関与する衛星は1つ又は3つ以上となり得る。纏めると、非静止衛星通信システムにおいて、送信側の地上局80から受信側の地上局81に至る区間(以下、システム区間と表記する)の距離は時間共に変動し、よって、システム区間における通信遅延は時間と共に変動する。
Many satellites in the non-geostationary satellite communication system orbit on multiple orbits. Here, when
BBRは、キューイング遅延以外の遅延(例えば、距離に基づく遅延等)が一定であることを前提に、RTTの増加をキューイング遅延の増加と見做して行う輻輳制御である。しかしながら、非静止衛星通信システムにおいては、システム区間の距離が変動するため、BBRを適用すると、システム区間の距離の変動によるRTTの増加をキューイング遅延の増加と見做して制御してしまうため、精度良く輻輳制御を行うことができなくなる。 BBR is a congestion control method that assumes that delays other than queuing delay (e.g., delays based on distance) are constant, and treats an increase in RTT as an increase in queuing delay. However, in non-geostationary satellite communication systems, the distance between system sections fluctuates, so when BBR is applied, an increase in RTT due to fluctuations in the distance between system sections is treated as an increase in queuing delay and controlled, making it impossible to perform congestion control with precision.
本開示は、非静止衛星通信システムを介する通信においてキューイング遅延以外の遅延の変動を抑える技術を提供するものである。 This disclosure provides a technique for suppressing variations in delays other than queuing delays in communications via non-geostationary satellite communications systems.
本開示の一態様によると、非静止衛星通信システムの調整装置は、第1地上局から1つ以上の非静止衛星を介して第2地上局に至る搬送区間を搬送されるパケットについて、前記搬送区間における通信遅延の最大値を判定し、前記パケットの前記非静止衛星通信システムにおける処理時刻に基づき、前記搬送区間の搬送における前記パケットの通信遅延を推定して推定値を求め、前記最大値と前記推定値とに基づき前記パケットに与える遅延量を判定する判定手段と、前記判定手段が判定した前記遅延量の遅延を前記パケットに与える遅延手段と、を備え、前記判定手段は、前記パケットのヘッダに格納されている情報に基づき、前記パケットが第1種別のパケットであるか第2種別のパケットであるかを判定し、前記第1種別のパケットである場合、前記遅延量を判定し、前記遅延手段は、前記パケットが前記第1種別のパケットであると前記判定手段が判定した場合に、前記遅延量の遅延を前記パケットに与える。 According to one aspect of the present disclosure, a coordination device for a non-geostationary satellite communication system includes a determination means for determining a maximum value of a communication delay in a transmission section for a packet transmitted from a first ground station to a second ground station via one or more non-geostationary satellites, estimating a communication delay of the packet in transmission through the transmission section based on a processing time of the packet in the non-geostationary satellite communication system to obtain an estimated value, and determining an amount of delay to be given to the packet based on the maximum value and the estimated value, and a delay means for giving the packet a delay of the delay amount determined by the determination means, wherein the determination means determines whether the packet is a first type packet or a second type packet based on information stored in a header of the packet, and determines the amount of delay if the packet is the first type packet, and the delay means gives the packet a delay of the delay amount if the determination means determines that the packet is the first type packet .
本開示によると、非静止衛星通信システムを介する通信においてキューイング遅延以外の遅延の変動を抑えることができる。 According to the present disclosure, it is possible to suppress fluctuations in delays other than queuing delays in communications via non-geostationary satellite communications systems.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The embodiments are described in detail below with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the invention. Two or more of the features described in the embodiments may be combined in any desired manner. In addition, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate descriptions are omitted.
<第一実施形態>
図2は、本実施形態による非静止衛星通信システムのシステム構成図である。図2において、衛星システム3は、複数の非静止衛星を含む。地上局1は、衛星システム3に無線信号を送信する。地上局2は、衛星システム3から無線信号を受信する。なお、以下の説明においては、地上局1を送信側とし、地上局2を受信側とするが、地上局1は受信側にもなり、地上局2は送信側にもなる。また、非静止衛星通信システムは、地上局1及び地上局2とは異なる複数の地上局を含み得るが、各地上局の構成は同様である。
First Embodiment
Fig. 2 is a system configuration diagram of a non-geostationary satellite communication system according to this embodiment. In Fig. 2, a
地上局1の無線装置10は、図示しない送信側通信装置からの送信パケットを受信し、当該送信パケットに基づく無線信号を衛星システム3に送信する。無線信号は、送信パケットを搬送する信号、つまり、送信パケットを含む信号である。送信側通信装置は、無線装置10に、直接、送信パケットを送信するものであっても、データネットワークを介して無線装置10に送信パケットを送信するものであっても良い。
The
衛星システム3は、地上局1から受信した無線信号を地上局2の無線装置20に送信する。なお、衛星システム3は、無線信号が搬送する送信パケットの宛先に基づき無線信号を送信する地上局を判定し得る。或いは、衛星システム3は、無線装置10が無線信号のヘッダに格納する地上局2の識別子に基づき無線信号を送信する地上局が地上局2であると判定し得る。この場合、無線装置10は、送信パケットの宛先に基づき当該送信パケットを送信する地上局を判定し、判定した地上局の識別子を無線信号のヘッダに格納する。衛星システム3は、必要に応じて非静止衛星間で無線信号の中継を行う。無線装置20は、受信した無線信号を復調して得た送信パケットを調整装置5に送信する。
The
図3は、調整装置5の構成図である。遅延量判定部51は、まず、地上局1から地上局2に至るシステム区間の距離による通信遅延の最大値Dmaxを判定する。上述した様に、システム区間の距離は時間と共に変動し、距離による通信遅延も時間と共に変動する。図4は、システム区間の距離変動による通信遅延の時間変化の例を示している。図4に示す様に、通信遅延は、最小値Dminと最大値Dmaxとの間で変動する。通信遅延の最大値Dmaxは、衛星システム3における各非静止衛星の軌道情報と、地上局1の位置(例えば、緯度、経度、高度)と、地上局2の位置と、に基づき判定することができる。なお、非静止衛星の軌道情報は、当該非静止衛星の時刻と位置との関係を示す情報を含む。軌道情報及び地上局2の位置については、調整装置5において既知である。したがって、以下では、地上局1の位置の判定方法について説明する。
Figure 3 is a configuration diagram of the
遅延量判定部51は、例えば、地上局1の位置を無線装置10から取得する。この場合、無線装置10は、地上局1の位置を示す位置情報を送信パケットのヘッダ又は無線信号のヘッダに含める。なお、無線装置10から地上局1の位置(緯度、経度、高度)そのものを直接的に示す情報を取得するのではなく、無線装置10の識別子を取得する構成とすることもできる。この場合、各地上局について、地上局の識別子と、当該地上局の位置を示す位置情報との関係を示すデータベースを調整装置5に設ける。或いは、調整装置5が当該データベースにアクセスできる様に調整装置5を構成する。遅延量判定部51は、無線装置10から取得する地上局1の識別子に基づきデータベースを参照して地上局1の位置を判定することができる。なお、遅延量判定部51は、無線信号のヘッダに含まれている情報については無線装置20から取得する。
The delay
なお、本実施形態における最大値Dmaxは、送信側の地上局と受信側の地上局とが決まれば時刻に拘わらず一定の値である。したがって、例えば、他の地上局の識別子と、当該他の地上局との最大値Dmaxとの関係を示すデータベースを調整装置5の内部又は外部に設け、当該データベースを参照することで最大値Dmaxを判定する構成とすることもできる。
In this embodiment, the maximum value Dmax is a constant value regardless of time once the transmitting ground station and the receiving ground station are determined. Therefore, for example, a database showing the relationship between the identifiers of other ground stations and the maximum value Dmax with the other ground stations can be provided inside or outside the
遅延量判定部51は、さらに、受信した送信パケットがシステム区間で伝送された距離を判定し、当該距離に基づく通信遅延Dactを推定又は判定する。このため、無線装置10は、送信パケットのヘッダ又は無線信号のヘッダに、地上局1での送信パケットの処理期間内における所定時刻(以下、処理時刻)を含める。処理時刻は、例えば、無線装置10における送信パケットの受信時刻や、送信パケットに対応する無線信号の送信時刻であり得る。また、処理時刻は、当該受信時刻から当該送信時刻の間における所定の時刻であり得る。遅延量判定部51は、処理時刻と、軌道情報と、地上局1の位置と、地上局2の位置と、に基づき、送信パケットがシステム区間を搬送された際の、システム区間の距離を判定し、判定した距離に基づき通信遅延Dactを判定する。
The delay
遅延量判定部51は、送信パケットについて求めた最大値Dmaxから通信遅延Dactを減じた期間Daddを求め、期間Daddを遅延部50に通知する。遅延部50は、期間Daddだけ送信パケットをバッファした後、送信パケットを受信側通信装置、又は、データネットワークに送信する。
The delay
以上の構成により、システム区間の距離の時間変動に拘わらず、システム区間の距離による遅延と、遅延部50が与える遅延との和(以下、システム遅延と表記する。)は、最大値Dmaxで略一定となる。したがって、非静止衛星通信システムを介する通信においてキューイング遅延以外の遅延の変動を抑えることができる。また、システム遅延が略一定になることで、RTTの変動は、キューイング遅延の変動に応じたものとなり、RTTに基づく輻輳制御の精度の劣化を防ぐことができる。 With the above configuration, regardless of the time fluctuation of the distance of the system section, the sum of the delay due to the distance of the system section and the delay provided by the delay unit 50 (hereinafter referred to as the system delay) is approximately constant at the maximum value Dmax. Therefore, it is possible to suppress fluctuations in delays other than queuing delay in communications via a non-geostationary satellite communication system. Furthermore, by making the system delay approximately constant, the fluctuations in RTT correspond to the fluctuations in queuing delay, and it is possible to prevent deterioration in the accuracy of congestion control based on the RTT.
<第一実施形態の変形形態>
上記説明において、遅延量判定部51は、地上局1における処理時刻と、軌道情報と、地上局1の位置と、地上局2の位置と、に基づき通信遅延Dactを判定していた。しかしながら、地上局1における処理時刻と、調整装置5における送信パケットの受信時刻との差を通信遅延Dactとすることもできる。なお、衛星システム3の非静止衛星においてもパケットのキューイングを行う場合、この様にして求めた通信遅延Dactは、システム区間の距離に基づく遅延に加えて、衛星システム3におけるキューイング遅延を含むことになる。したがって、衛星システム3におけるキューイング遅延量が大きく変化し、かつ、衛星システム3におけるキューイング遅延を輻輳制御において反映させる場合には、この様にして通信遅延Dactを求めることは好ましくない。しかしながら、衛星システム3におけるキューイング遅延の変化量が小さい場合や、衛星システム3におけるキューイング遅延を輻輳制御において反映させる必要が無い場合には、処理時刻と受信時刻との差を通信遅延Dactとすることができる。
<Modification of the first embodiment>
In the above description, the delay
また、上記説明において、遅延量判定部51は、地上局1から処理時刻を取得していた。しかしながら、遅延量判定部51が送信パケットを受信した時刻を処理時刻として通信遅延Dactを判定することができる。なお、この場合、無線装置1は、送信パケットのヘッダ又は無線信号のヘッダに処理時刻は含める必要はない。なお、遅延量判定部51での送信パケットの受信時刻は、衛星システム3におけるキューイング遅延の影響を受けるため、当該受信時刻を処理時刻として求めた通信遅延Dactの精度は、地上局1から取得した処理時刻に基づく通信遅延Dactの精度より低くなる。なお、本開示は、遅延量判定部51が送信パケットを受信した時刻を処理時刻とすることに限定されず、無線装置20が無線信号を受信してから遅延量判定部51が送信パケットを受信するまでの任意の時刻を処理時刻とすることもできる。
In the above description, the delay
<第二実施形態>
続いて、第二実施形態について、第一実施形態との相違点を中心に説明する。図5は、本実施形態による非静止衛星通信システムのシステム構成図である。本実施形態では、遅延を送信側の地上局1において与える。調整装置5は、送信側通信装置からの送信パケットを受信し、当該送信パケットに期間Daddの遅延を与えた後に、無線装置10に送信する。無線装置10は、当該送信パケットに基づく無線信号を衛星システム3に送信する。本実施形態において、受信側の無線装置20は、受信した無線信号を復調して得た送信パケットを受信側通信装置又はデータネットワークに送信する。
Second Embodiment
Next, the second embodiment will be described, focusing on the differences from the first embodiment. Fig. 5 is a system configuration diagram of a non-geostationary satellite communication system according to this embodiment. In this embodiment, a delay is applied at the transmitting
調整装置5の構成図も図3と同様である。以下では、本実施形態における遅延量判定部51の動作について説明する。第一実施形態と同様に、遅延量判定部51は、軌道情報と、地上局1の位置と、地上局2の位置と、に基づき最大値Dmaxを判定する。地上局2の位置を判定するため、遅延量判定部51は、送信パケットの宛先アドレスを無線装置10に通知し、無線装置10から地上局2の識別子を取得する。なお、送信パケットの宛先アドレスに基づき遅延量判定部51が当該送信パケットを受信する地上局2の識別子を判定できる様に構成することもできる。調整装置5は、各地上局について、地上局の識別子と、当該地上局の位置を示す位置情報との関係を示すデータベースを有する、或いは、当該データベースにアクセス可能なように構成される。遅延量判定部51は、地上局2の識別子に基づきデータベースを参照して地上局2の位置を判定する。また、第一実施形態と同様に、他の地上局について、他の地上局の識別子と、当該他の地上局との最大値Dmaxとの関係を示すデータベースを調整装置5の内部又は外部に設け、当該データベースを参照することで最大値Dmaxを判定する構成であっても良い。
The configuration diagram of the
また、遅延量判定部51は、送信パケットを受信した時刻を処理時刻とし、処理時刻と、軌道情報と、地上局1の位置と、地上局2の位置と、に基づきシステム区間の距離を判定し、判定した距離に基づき通信遅延Dactを判定する。遅延量判定部51は、送信パケットについて求めた最大値Dmaxから通信遅延Dactを減じた期間Daddを求め、期間Daddを遅延部50に通知する。遅延部50は、期間Daddだけ送信パケットをバッファした後、送信パケットを無線装置10に送信する。
The delay
なお、本実施形態において、無線装置10が無線信号を衛星システム3に送信する時刻は、調整装置5が送信パケットを受信した時刻より期間Daddだけ後になる。したがって、無線装置10が無線信号を送信する時刻におけるシステム区間の距離と、調整装置5が送信パケットを受信した処理時刻におけるシステム区間の距離は異なることになり、システム遅延は最大値Dmaxから乖離する。しかしながら、システム区間の距離の変動周期は数十分程度と、期間Daddと比較して十分に長いため、システム遅延の最大値Dmaxからの乖離量は小さく、大きな問題とはならない。
In this embodiment, the time when the
また、システム遅延を最大値Dmaxにより精度良く近づけるために、期間Daddを変数とし、期間Daddそれぞれの値について通信遅延Dactを判定し、その合計が最大値Dmaxとなる様に期間Daddを求める構成とすることができる。 In addition, in order to more accurately approximate the system delay to the maximum value Dmax, the period Dadd can be configured to be a variable, the communication delay Dact can be determined for each value of the period Dadd, and the period Dadd can be calculated so that the sum of these values is the maximum value Dmax.
以上の構成により、システム区間の距離の変動に拘わらずシステム遅延は最大値Dmaxで略一定となる。したがって、非静止衛星通信システムを介する通信においてキューイング遅延以外の遅延の変動を抑えることができる。また、システム遅延が略一定になることで、RTTの変動は、キューイング遅延の変動に応じたものとなり、RTTに基づく輻輳制御の精度の劣化を防ぐことができる。 With the above configuration, the system delay is approximately constant at the maximum value Dmax regardless of fluctuations in the distance between system sections. Therefore, fluctuations in delays other than queuing delays can be suppressed in communications via a non-geostationary satellite communications system. Furthermore, by making the system delay approximately constant, fluctuations in RTT correspond to fluctuations in queuing delay, and deterioration of the accuracy of congestion control based on RTT can be prevented.
<第三実施形態>
続いて、第三実施形態について、第一実施形態及び第二実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、宇宙区間の距離変動による遅延変動が無視できる、或いは、宇宙区間の距離変動を無視することを前提としている。図6は、本実施形態による非静止衛星通信システムの構成図である。本実施形態では、遅延を送信側の地上局1及び受信側の地上局2それぞれにおいて与える。地上局1の調整装置5は、送信側通信装置からの送信パケットを受信し、当該送信パケットに期間Dadd1の遅延を与えた後に、無線装置10に送信する。無線装置10は、当該送信パケットに基づく無線信号を衛星システム3に送信する。無線装置20は、受信した無線信号を復調して得た送信パケットを地上局2の調整装置5に送信する。地上局2の調整装置5は、受信した送信パケットに期間Dadd2の遅延を与えた後に受信側通信装置又はデータネットワークに送信する。
Third Embodiment
Next, the third embodiment will be described with a focus on the differences from the first and second embodiments. In this embodiment, it is assumed that delay variations due to distance variations in the space section can be ignored, or that distance variations in the space section are ignored. FIG. 6 is a configuration diagram of a non-geostationary satellite communication system according to this embodiment. In this embodiment, delays are given in the transmitting
地上局1の調整装置5の遅延量判定部51は、上り区間の通信遅延の最大値Dmax1を保持している。また、地上局1の調整装置5の遅延量判定部51は、無線装置10に設けられた指向性アンテナ、例えば、パラボラアンテナの仰角を無線装置10から取得する。パラボラアンテナの仰角は、無線信号を送信する方向の仰角であり、無線装置10が現在通信している非静止衛星を無線装置10から見た方向でもある。したがって、地上局1の調整装置5の遅延量判定部51は、仰角に基づき無線装置10が現在通信している非静止衛星との距離を判定でき、よって、上り区間における通信遅延Dact1を推定することができる。地上局1の調整装置5の遅延量判定部51は、最大値Dmax1から通信遅延Dact1を減じた期間をDadd1とする。
The delay
地上局2の調整装置5の遅延量判定部51も、下り区間の通信遅延の最大値Dmax2を保持している。また、地上局2の調整装置5の遅延量判定部51は、無線装置20に設けられた指向性アンテナ、例えば、パラボラアンテナの仰角を無線装置20から取得する。パラボラアンテナの仰角は、無線信号を受信する方向の仰角であり、無線装置20が現在通信している非静止衛星を無線装置20から見た方向に対応する。したがって、地上局2の調整装置5の遅延量判定部51は、仰角に基づき無線装置20が現在通信している非静止衛星との距離を判定でき、よって、下り区間における通信遅延Dact2を推定することができる。地上局2の調整装置5の遅延量判定部51は、最大値Dmax2から通信遅延Dact2を減じた期間をDadd2とする。
The delay
以上の構成により、上り区間及び下り区間における遅延は略一定となり、宇宙区間の遅延の変動を無視すると、システム遅延は略一定となる。したがって、非静止衛星通信システムを介する通信においてキューイング遅延以外の遅延の変動を抑えることができる。また、システム遅延が略一定になることで、RTTの変動は、キューイング遅延の変動に応じたものとなり、RTTに基づく輻輳制御の精度の劣化を防ぐことができる。 With the above configuration, the delay in the uplink and downlink sections is approximately constant, and if delay fluctuations in the space section are ignored, the system delay is approximately constant. Therefore, it is possible to suppress fluctuations in delay other than queuing delay in communications via a non-geostationary satellite communications system. Furthermore, by making the system delay approximately constant, the fluctuations in RTT correspond to the fluctuations in queuing delay, and it is possible to prevent deterioration in the accuracy of congestion control based on RTT.
<第四実施形態>
続いて、第四実施形態について、第一実施形態から第三実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、衛星システム3内で遅延を与える。図7は、本実施形態による非静止衛星通信システムの構成図である。無線装置10は、送信側通信装置からの送信パケットを受信して衛星システム3に送信する。衛星システム3は、無線信号に、期間Daddの通信遅延を与えた後、当該無線信号を無線装置20に送信する。無線装置20は、受信した無線信号を復調して得た送信パケットを受信側通信装置又はデータネットワークに送信する。
<Fourth embodiment>
Next, the fourth embodiment will be described, focusing on the differences from the first to third embodiments. In this embodiment, a delay is applied within the
本実施形態において、衛星システム3の各非静止衛星それぞれは、調整装置5を有する。但し、遅延を与えるのは、1つの非静止衛星である。一例として、無線装置20に無線信号を送信する非静止衛星の調整装置5が当該無線信号に遅延を与える。或いは、無線装置10から無線信号を受信した非静止衛星の調整装置5が当該無線信号に遅延を与える構成とすることができる。各非静止衛星は、第一実施形態から第三実施形態で説明したのと同様に、軌道情報と、各地上局の位置を判定するための情報と、を有する。そして、無線信号を受信した時刻を処理時刻としてシステム遅延が最大値Dmaxに近づく様に期間Daddを求める。
In this embodiment, each non-geostationary satellite of the
<第五実施形態>
続いて、第五実施形態について第一実施形態から第四実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態から第四実施形態においては、総ての送信パケットに対して、システム区間の距離変動による通信遅延を補償する様に遅延を与えていた。本実施形態では、選択的に送信パケットに遅延を与える。例えば、輻輳制御を行うTCPプロトコルについては、送信パケットに遅延を与え、輻輳制御を行わないUDPプロトコルについては、送信パケットに遅延を与えない構成とすることができる。或いは、RTTに基づく輻輳制御を行っているか否かを示すフラグ情報を通信装置が送信パケットのヘッダに格納することを前提に、調整装置5が送信パケットのヘッダのフラグ情報に基づき遅延を与えるか否かを制御する構成とすることもできる。遅延を与える場合の調整装置5の動作は、第一実施形態から第四実施形態で説明したのと同様である。一方、遅延を与えない場合、遅延量判定部51は、期間Daddの算出を行う必要はない。また、送信パケット又は無線信号は、遅延部50をバイパスされる。
Fifth Embodiment
Next, the fifth embodiment will be described with a focus on the differences from the first to fourth embodiments. In the first to fourth embodiments, a delay is applied to all transmission packets so as to compensate for the communication delay due to the distance variation of the system section. In this embodiment, a delay is applied selectively to the transmission packets. For example, a configuration can be adopted in which a delay is applied to the transmission packets for the TCP protocol that performs congestion control, and a delay is not applied to the transmission packets for the UDP protocol that does not perform congestion control. Alternatively, a configuration can be adopted in which the
<第六実施形態>
続いて、第六実施形態について第一実施形態から第五実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態から第五実施形態においては、システム遅延が最大値Dmaxに近づく様に調整装置5は遅延を与えていた。しかしながら、システム区間の通信距離の変動周期は数十分程度であり、例えば、数十秒程度で終了する通信のパケットに対してはシステム遅延を最大値Dmaxとする遅延を与えなくても、システム遅延を一定にすることができる。このため、本実施形態において、遅延量判定部51は、各通信について、通信期間を判定し、当該通信期間内におけるシステム区間の距離の最大値に基づく通信遅延を最大値Dmaxとする。
Sixth Embodiment
Next, the sixth embodiment will be described with a focus on the differences from the first to fifth embodiments. In the first to fifth embodiments, the
例えば、遅延量判定51は、TCP等のコネクションを設定するパケットを検出すると、通信の開始を判定する。そして、遅延量判定部51は、TCPパケットのポート番号に基づきアプリケーション(HTTP、FTP)を判定し、判定したアプリケーションに対して予め設定された期間だけ、通信が継続するとして、通信期間を判定することができる。また、予め、通信ができる最大期間が決まっている場合、通信の開始から最大期間後の時刻までを通信期間とすることができる。
For example, when the delay
なお、本開示による調整装置5は、コンピュータを調整装置5として動作させるプログラムにより実現することができる。プログラムは、1つ以上のプロセッサを有する装置の1つ以上のプロセッサで実行されると、当該装置を上記調整装置5として機能させる様に構成される。プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。
The
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。 The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the invention.
以上の構成により、非静止衛星通信システムを介する通信においてキューイング遅延以外の遅延の変動を抑えることができる。したがって、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。 The above configuration makes it possible to suppress fluctuations in delays other than queuing delays in communications via non-geostationary satellite communications systems. This makes it possible to contribute to Goal 9 of the United Nations-led Sustainable Development Goals (SDGs), which is to "build resilient infrastructure, promote sustainable industrialization and foster innovation."
50:遅延部、51:遅延量判定部 50: Delay section, 51: Delay amount determination section
Claims (13)
第1地上局から1つ以上の非静止衛星を介して第2地上局に至る搬送区間を搬送されるパケットについて、前記搬送区間における通信遅延の最大値を判定し、前記パケットの前記非静止衛星通信システムにおける処理時刻に基づき、前記搬送区間の搬送における前記パケットの通信遅延を推定して推定値を求め、前記最大値と前記推定値とに基づき前記パケットに与える遅延量を判定する判定手段と、
前記判定手段が判定した前記遅延量の遅延を前記パケットに与える遅延手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記パケットのヘッダに格納されている情報に基づき、前記パケットが第1種別のパケットであるか第2種別のパケットであるかを判定し、前記第1種別のパケットである場合、前記遅延量を判定し、
前記遅延手段は、前記パケットが前記第1種別のパケットであると前記判定手段が判定した場合に、前記遅延量の遅延を前記パケットに与える、調整装置。 A coordinating device for a non-geostationary satellite communication system, comprising:
a determination means for determining a maximum value of a communication delay in a transport section from a first ground station to a second ground station via one or more non-geostationary satellites, estimating a communication delay of the packet in transport in the transport section based on a processing time of the packet in the non-geostationary satellite communication system to obtain an estimated value, and determining an amount of delay to be given to the packet based on the maximum value and the estimated value;
a delay means for giving the packet a delay of the amount of delay determined by the determination means;
Equipped with
the determining means determines whether the packet is a first type packet or a second type packet based on information stored in a header of the packet, and if the packet is the first type packet, determines the delay amount;
The delay means imparts a delay of the delay amount to the packet when the determination means determines that the packet is the first type packet .
前記処理時刻は、前記第2地上局が前記1つ以上の非静止衛星の内の第1非静止衛星から受信する前記パケット又は前記パケットを含む信号に含まれる、請求項1に記載の調整装置。 The adjustment device is provided in the second ground station,
The coordinating device according to claim 1 , wherein the processing time is included in the packet or a signal including the packet that the second ground station receives from a first non-geostationary satellite of the one or more non-geostationary satellites.
前記処理時刻は、前記第2地上局が前記1つ以上の非静止衛星の内の第1非静止衛星から前記パケット又は前記パケットを含む信号を受信した時刻に基づく、請求項1に記載の調整装置。 The adjustment device is provided in the second ground station,
The coordinating device of claim 1 , wherein the processing time is based on a time when the second ground station receives the packet or a signal including the packet from a first non-geostationary satellite of the one or more non-geostationary satellites.
前記処理時刻は、前記第1地上局が前記パケットを受信した時刻に基づく、請求項1に記載の調整装置。 The adjustment device is provided in the first ground station,
The coordinating device of claim 1 , wherein the processing time is based on a time when the first ground station received the packet.
前記処理時刻は、前記第1非静止衛星が前記パケットを含む信号を受信した時刻に基づく、請求項1に記載の調整装置。 the coordinating device is provided on a first non-geostationary satellite among the one or more non-geostationary satellites;
The coordinating device of claim 1 , wherein the processing time is based on a time when the first non-geostationary satellite received a signal including the packet.
前記処理時刻は、前記第2地上局が前記1つ以上の非静止衛星の内の第1非静止衛星から受信する前記パケット又は前記パケットを含む信号に含まれ、
前記判定手段は、前記処理時刻と、前記第2地上局が前記第1非静止衛星から前記パケット又は前記パケットを含む信号を受信した時刻と、の差に基づき前記推定値を求める、請求項1に記載の調整装置。 The adjustment device is provided in the second ground station,
the processing time is included in the packet or a signal including the packet, which is received by the second ground station from a first non-geostationary satellite among the one or more non-geostationary satellites;
2. The adjustment device according to claim 1, wherein the determination means determines the estimated value based on a difference between the processing time and a time when the second ground station receives the packet or a signal including the packet from the first non-geostationary satellite.
前記第1地上局は、前記複数の非静止衛星の内の前記第1地上局と通信する第1非静止衛星を介して前記第2地上局に搬送するパケットを受信した場合、前記第1地上局から前記第1非静止衛星までの第1搬送区間における通信遅延が第1所定値となる様に、前記第1地上局から見た前記第1非静止衛星への第1方向に基づき前記第1搬送区間の搬送における前記パケットの通信遅延を推定して第1推定値を求め、前記第1所定値と前記第1推定値との差に基づく遅延量を前記パケットに与え、
前記第2地上局は、前記複数の非静止衛星の内の前記第2地上局と通信する第2非静止衛星から前記パケットを受信した場合、前記第2非静止衛星から前記第2地上局までの第2搬送区間における通信遅延が第2所定値となる様に、前記第2地上局から見た前記第2非静止衛星への第2方向に基づき前記第2搬送区間の搬送における前記パケットの通信遅延を推定して第2推定値を求め、前記第2所定値と前記第2推定値との差に基づく遅延量を前記パケットに与える、
非静止衛星通信システム。 A non-geostationary satellite communication system comprising a plurality of ground stations including a first ground station and a second ground station, and a plurality of non-geostationary satellites,
when the first ground station receives a packet to be transported to the second ground station via a first non-geostationary satellite that communicates with the first ground station among the plurality of non-geostationary satellites, the first ground station estimates a communication delay of the packet in the transport of the first transport section based on a first direction to the first non-geostationary satellite as seen from the first ground station to obtain a first estimated value so that a communication delay in the first transport section from the first ground station to the first non-geostationary satellite becomes a first predetermined value, and gives the packet a delay amount based on a difference between the first predetermined value and the first estimated value;
when the second ground station receives the packet from a second non-geostationary satellite that communicates with the second ground station among the plurality of non-geostationary satellites, the second ground station estimates a communication delay of the packet in the second transport section based on a second direction to the second non-geostationary satellite as seen from the second ground station so that the communication delay in the second transport section from the second non-geostationary satellite to the second ground station becomes a second predetermined value, thereby obtaining a second estimated value, and imparting a delay amount based on a difference between the second predetermined value and the second estimated value to the packet .
Non-geostationary satellite communications systems.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022111300A JP7657760B2 (en) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | Non-geostationary satellite communication system, adjustment device and program for adjusting communication delay in non-satellite communication system |
| PCT/JP2023/024205 WO2024014301A1 (en) | 2022-07-11 | 2023-06-29 | Non-geostationary satellite communication system, adjustment device for adjusting communication delay in non-geostationary satellite communication system, and computer-readable storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022111300A JP7657760B2 (en) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | Non-geostationary satellite communication system, adjustment device and program for adjusting communication delay in non-satellite communication system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024009627A JP2024009627A (en) | 2024-01-23 |
| JP7657760B2 true JP7657760B2 (en) | 2025-04-07 |
Family
ID=89536509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022111300A Active JP7657760B2 (en) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | Non-geostationary satellite communication system, adjustment device and program for adjusting communication delay in non-satellite communication system |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7657760B2 (en) |
| WO (1) | WO2024014301A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000312175A (en) | 1999-04-28 | 2000-11-07 | Sharp Corp | Transmission timing calculation method |
| JP2001069057A (en) | 1999-08-25 | 2001-03-16 | Kyocera Corp | Satellite mobile communication system, mobile station of satellite mobile communication system, and recording medium |
| JP2004146927A (en) | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Sharp Corp | Earth station receiver for satellite communication system |
| WO2014030447A1 (en) | 2012-08-21 | 2014-02-27 | 三菱電機株式会社 | Communication system, communication terminal, communication method, chip clock generation method, and orthogonal code generation method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0738610B2 (en) * | 1993-03-01 | 1995-04-26 | 日本電気株式会社 | Orbiting satellite transmitter |
-
2022
- 2022-07-11 JP JP2022111300A patent/JP7657760B2/en active Active
-
2023
- 2023-06-29 WO PCT/JP2023/024205 patent/WO2024014301A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000312175A (en) | 1999-04-28 | 2000-11-07 | Sharp Corp | Transmission timing calculation method |
| JP2001069057A (en) | 1999-08-25 | 2001-03-16 | Kyocera Corp | Satellite mobile communication system, mobile station of satellite mobile communication system, and recording medium |
| JP2004146927A (en) | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Sharp Corp | Earth station receiver for satellite communication system |
| WO2014030447A1 (en) | 2012-08-21 | 2014-02-27 | 三菱電機株式会社 | Communication system, communication terminal, communication method, chip clock generation method, and orthogonal code generation method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2024009627A (en) | 2024-01-23 |
| WO2024014301A1 (en) | 2024-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11632168B2 (en) | Devices, methods, and systems for uplink synchronization in time division multiple access (TDMA) satellite network | |
| CN109792293B (en) | Dynamic reverse link retransmission timeline in a satellite communication system | |
| CN107408978B (en) | Method, apparatus and medium for time or frequency synchronization | |
| JP7529786B2 (en) | Method for performing handover between a first cell and a second cell, user equipment, and non-transitory computer-readable medium - Patents.com | |
| KR20210009340A (en) | Timing advance for satellite-based communication | |
| JP2019512184A (en) | Management of ephemeris information for satellite communications | |
| US20230075345A1 (en) | Interference mitigation across multiple constellations in a satellite communication system | |
| JP6695969B2 (en) | Method for maintaining signal-to-noise ratio at user terminal in satellite system | |
| US20250203557A1 (en) | Satellite-assisted user equipment (ue) location techniques | |
| CN115802476A (en) | TA (timing advance) determining method and device and terminal equipment | |
| WO1998057447A1 (en) | Multi-tier satellite system and method of operation | |
| Hasegawa et al. | A transmission control protocol for long distance high-speed wireless communications | |
| CN117204066A (en) | Methods, communication devices and infrastructure equipment | |
| JP7657760B2 (en) | Non-geostationary satellite communication system, adjustment device and program for adjusting communication delay in non-satellite communication system | |
| US20250016705A1 (en) | Common timing advance determination for a non-terrestrial network | |
| Hasegawa | A transmission control protocol for free-space optical communications | |
| EP4352892A1 (en) | Adaptive phase-changing devices for non-terrestrial networks | |
| US20240250899A1 (en) | Software defined networking with differentiated quality of service in a satellite communication system | |
| CN119995679A (en) | Network architecture and method for random access of medium and low orbit satellites based on space gateway | |
| KR100401123B1 (en) | Compensation Method of the Doppler Shift Frequency in the Non-Geostationary Satellite Orbit Mobile Satellite Communication System | |
| JP7616357B2 (en) | Wireless communication system, wireless communication method, and communication path determination device | |
| US20230344510A1 (en) | Controlled content delivery at a mobile station in a broadband communication system | |
| US20250240751A1 (en) | Time synchronization for satellite based network | |
| US20250373353A1 (en) | Non-terrestrial fronthaul network architectures | |
| CN115551099B (en) | Uplink data transmission method and equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240627 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241209 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250108 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250324 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250326 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7657760 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |