通信システム、通信方法、中継装置およびその処理方法とプログラム
【課題】複数の下位装置全体での単位時間当たりのデータ通信量を増やすことができる通信システムを提供する。
【解決手段】複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りのデータ通信を上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置が、複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りのデータ通信を上位中継装置へ中継する第２の中継装置が上りのデータ通信を行っているかを判定する。そして、第２の中継装置が上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する。また第１の中継装置は、第２の中継装置が上りのデータ通信を行っていると判定した場合には、接続された下位装置へ通信中断指示情報を送信する。
【解決手段】複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りのデータ通信を上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置が、複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りのデータ通信を上位中継装置へ中継する第２の中継装置が上りのデータ通信を行っているかを判定する。そして、第２の中継装置が上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する。また第１の中継装置は、第２の中継装置が上りのデータ通信を行っていると判定した場合には、接続された下位装置へ通信中断指示情報を送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、データ通信の川下に位置する複数の下位装置との間の通信を制御する通信システム、通信方法、中継装置およびその処理方法とプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＩＰ（Internet Protocol）におけるＴＣＰを通信プロトコルとして用いたデータ通信では、通信先からのＡＣＫ（Acknowledgement信号）の返信なしに一度に送信できる送信データ量をウィンドウサイズにより管理している。このウィンドウサイズは、送信元装置が送信するデータパケット内にも格納される情報でもあり、最大のウィンドウサイズ（送信可能データ量）から、送信済みのデータ量を徐々に減じてパケット内に格納する。そして、送信元装置は、そのウィンドウサイズが０になった場合には、既に送信済みのパケットに対するＡＣＫを受信しなければ、次のパケットを送信することができない。
なお、関連する技術として、ＴＣＰの通信において、コストを抑えながらフレームの高速転送を可能とする通信システムの技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第０６／０９３０２１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のようなＴＣＰを通信プロトコルとして用いた人工衛星通信について考える。現在用いられている人口衛星を用いた通信システムでは、例えば、洋上と陸との通信システムがある。この通信システムでは、データ通信の川上に位置する陸側の上位装置と、データ通信の川下に位置する複数の洋上艦それぞれに設置された下位装置とを有しており、上位装置から複数の下位装置への下りのデータ通信にはブロードバンド（１対Ｎ通信）を用い、また、下位装置から上位装置への上りのデータ通信に１対１通信を用いている。
【０００５】
ここで、この通信システムでは、洋上の下位装置から上位装置に対して通信を行った場合、下位装置から上位装置に対しては１対１通信であるため、他の洋上艦に備えられている下位装置は、現在通信を行っている下位装置が通信を中止するまで、上位装置との間で通信することができない。従って、このような通信システムにおいて、複数の下位装置全体での単位時間当たりのデータ通信量を増やすことが望まれている。
【０００６】
そこでこの発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを有し、上位装置から下位装置への下りのデータ通信にブロードバンドを用い、下位装置から上位装置への上りのデータ通信に１対１通信を用いる通信システムにおいて、複数の下位装置全体での単位時間当たりのデータ通信量を増やすことができる通信システム、通信方法、中継装置およびその処理方法とプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムであって、前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置が、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段と、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段と、を備えることを特徴とする通信システムである。
【０００８】
また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記第１の中継装置が、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていると判定した場合には、前記接続された下位装置へ通信中断指示情報を送信する通信中断指示情報送信手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記第１の中継装置の前記通信開始可能情報送信手段は、前記第２の中継装置が前記上位中継装置へ送信しているデータ通信におけるパケット内に格納されたウィンドウサイズを検出し、当該ウィンドウサイズが０となったこと、または前記第２の中継装置がウィンドウサイズ０を当該第２の中継装置に接続された下位装置へ送信したことを検出した場合に、前記通信開始可能情報を前記接続された下位装置へ送信することを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記第１の中継装置の前記通信開始可能情報送信手段は、前記上位中継装置へ送信しているデータ通信におけるパケット内に格納されたウィンドウサイズを検出し、当該ウィンドウサイズが０となった場合に、接続された下位装置へ前記通信開始可能情報を送信することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記通信開始可能情報は前記ウィンドウサイズ０を示す情報であることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記第１の中継装置に接続された下位装置は、前記通信中断指示情報の受信に基づいて前記データ通信を中断するデータ通信中断手段と、その後の前記通信開始可能情報の受信に基づいて、中断した前記データ通信を再開するデータ通信再開手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムにおける通信方法であって、前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置の他装置通信有無判定手段が、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定し、前記第１の中継装置の通信開始可能情報送信手段が、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信することを特徴とする通信方法である。
【００１４】
また本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置であって、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段と、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段と、を備えることを特徴とする中継装置である。
【００１５】
また本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置の処理方法であって、前記第１の中継装置の他装置通信有無判定手段が、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定し、前記第１の中継装置の通信開始可能情報送信手段が、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信することを特徴とする処理方法である。
【００１６】
また本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置のコンピュータを、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段、として機能させることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、端末にウィンドウサイズ０または０以外の情報を衛星ＧＷ装置から通知するだけでデータ通信の中断や再開を制御することができる。
また、複数の下位装置のうちのデータ通信を行った下位装置がＡＣＫの受信を待っている間に、他の下位装置がデータ通信の再開を行うことができるため、複数の下位装置についての単位時間のデータ通信量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】衛星ＧＷ装置Ｂ−２，Ｃ−２の機能構成を示すブロック図である。
【図３】通信システムの処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態による通信システムを図面を参照して説明する。
図１は同実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
この図において、符号１は人工衛星である。そして本実施形態における通信システムは、人工衛星１を介して、陸上に設置されたデータ通信の川上に位置する端末Ａ−１，Ａ−２（上位装置）と、複数の洋上艦それぞれに設置されたデータ通信の川下に位置する端末Ｂ−１（データ通信中断手段、データ通信再開手段），端末Ｃ−１（データ通信中断手段、データ通信再開手段）とを有しており、端末Ａ−１，Ａ−２から端末Ｂ−１，端末Ｃ−１への下りのデータ通信にはブロードバンド（１対Ｎ通信）を用い、また、端末Ｂ−１，端末Ｃ−１から端末Ａ−１，Ａ−２への上りのデータ通信に１対１通信を用いるものとする。また、端末Ａ−１，Ａ−２は衛星ＧＷ装置Ａ（上位中継装置）と接続されており、端末Ａ−１，Ａ−２からの下りのデータ通信は、この衛星ＧＷ装置Ａが中継する。なお端末Ａ−１，端末Ａ−２，衛星ＧＷ装置Ａのまとまりを陸上側通信機材（地球局Ａ）と呼ぶこととする。また端末Ｂ−１は衛星ＧＷ装置Ｂ−２と接続されており、端末Ｂ−１からの上りのデータ通信は、この衛星ＧＷ装置Ｂ−２が中継する。端末Ｂ−１，衛星ＧＷ装置Ｂ−２のまとまりを地球局Ｂ局機材と呼ぶこととする。また端末Ｃ−１は衛星ＧＷ装置Ｃ−２と接続されており、端末Ｃ−１からの上りのデータ通信は、この衛星ＧＷ装置Ｃ−２が中継する。端末Ｃ−１，衛星ＧＷ装置Ｃ−２のまとまりを地球局Ｃ局機材と呼ぶこととする。
【００２０】
図２は同実施形態による衛星ＧＷ装置Ｂ−２，Ｃ−２の機能構成を示すブロック図である。
この図が示すように、川下装置である端末Ｂ−１，端末Ｃ−１にそれぞれ接続されている衛星ＧＷ装置Ｂ−２，Ｃ−２は、データ送受信部１１、他装置通信有無判定部１２（他装置通信有無判定手段）、Ｗｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３（通信開始可能情報送信手段、通信中継指示情報送信手段）、記憶部１４を備えている。
データ送受信部１１は、端末から送信されたデータを受信して、人工衛星１へ転送する処理部である。
また他装置通信有無判定部１２は、他の衛星ＧＷ装置のデータ通信の有無を判定する処理部である。
またＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、自装置に接続されている端末に対して、ウィンドウサイズを格納したＷｉｎｄｏｗ更新通知を生成して端末へ送信する処理部である。
また記憶部１５は、各種情報を記憶している。
【００２１】
そして、本実施形態における通信システムは、複数の洋上艦それぞれに設置された端末のうち、一つの洋上艦に設置された端末からの上りのデータ通信を当該端末に接続された衛星ＧＷ装置が、端末Ａ−１または端末Ａ−２に接続された衛星ＧＷ装置Ａへ中継送信し、当該衛星ＧＷ装置は、複数の洋上艦それぞれに設置された端末のうち、他の洋上艦に設置された端末からの上りのデータ通信を端末Ａ−１または端末Ａ−２に接続された衛星ＧＷ装置Ａへ中継する他の衛星ＧＷ装置が、その端末Ａ−１または端末Ａ−２に接続された衛星ＧＷ装置Ａに対してデータ通信を行っているかを判定する。そして、衛星ＧＷ装置は、他の衛星ＧＷ装置が、端末Ａ−１または端末Ａ−２に接続された衛星ＧＷ装置Ａに対して上りのデータ通信を行っていないと判定した場合、または、当該他の衛星ＧＷ装置が、端末Ａ−１または端末Ａ−２に接続された衛星ＧＷ装置Ａに対して行っているデータ通信のウィンドウサイズが０となった場合に、接続された端末へウィンドウサイズが０を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知を送信する。
これにより、本実施形態における通信システムでは、データ通信の川上に位置する上位装置と、データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを有し、上位装置から下位装置への下りのデータ通信にブロードバンドを用い、下位装置から上位装置への上りのデータ通信に１対１通信を用いる通信システムにおいて、複数の下位装置全体での単位時間当たりのデータ通信量を増やす処理を行う。
【００２２】
図３は本実施形態による通信システムの処理フローを示す図である。
次に、本実施形態における通信システムの処理フローの詳細について説明する。
図３の処理フローにおいては、破線が地球局Ｂ側の通信フローを示し、実線が地球局Ｃ側の通信フローを示している。
まず、洋上艦Ｂに設置されている端末Ｂ−１が、衛星ＧＷ装置Ｂ−２、人工衛星１、衛星ＧＷ装置Ａを介して端末Ａ−１とデータ通信を行っているとする。この場合、衛星ＧＷ装置Ｂ−２は、端末Ｂ−１からＰＵＳＨフラグを付与されたパケットを受信し、衛星ＧＷ装置Ａへ送信する（ステップＳ１）。このとき、衛星ＧＷ装置Ｂ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、当該送信したＰＵＳＨフラブの付与されたパケットのデータ量を算出し、端末Ｂ−１の送信するデータ通信における規定のパケットのウィンドウサイズが示すデータ量から前記算出したデータ量を順に削除した値を、一連のパケットを識別するための識別情報（ＩＰヘッダなどに格納されている）に対応付けて、記憶部１５などに記憶しておく。また、陸上側の衛星ＧＷ装置Ａは、ＰＵＳＨフラグの付与された各パケットを受信し、当該各パケットに対するＡＣＫパケットを送信する（ステップＳ２）。
【００２３】
上記ステップＳ１の、ＰＵＳＨフラグの付与されたパケットを衛星ＧＷ装置Ｂ−２が衛星ＧＷ装置Ａへ送信している間に、洋上艦Ｃに設置されている端末Ｃ−１が通信を開始したとする（ステップＳ３）。この通信開始によるＳＹＮパケットは、当該端末Ｃ−１に接続されている衛星ＧＷ装置Ｃ−２が受信する。また、ＳＹＮパケットに基づく、端末Ｃ−１と衛星ＧＷ装置Ｃ−２との間のＳＹＮ−ＡＣＫ，ＡＣＫの３ハンドシェイクの各パケットが、端末Ｃ−１と衛星ＧＷ装置Ｃ−２の間で送受信される。そして、その後、端末Ｃ−１がＰＵＳＨフラブを付与したパケットを衛星ＧＷ装置Ｃ−２へ送信する（ステップＳ４）。衛星ＧＷ装置Ｃ−２のデータ送受信部１１は、ＰＵＳＨフラグが付与されたパケットを受信する。
【００２４】
衛星ＧＷ装置Ｃ−２では、ＰＵＳＨフラブの付与された１つ目のパケットを受信すると、他装置通信有無判定部１２が、他の衛星ＧＷ装置Ｂ−２と衛星ＧＷ装置Ａとの間でデータ通信を行っているか否かを判定する。この判定は、例えば、衛星ＧＷ装置Ｂ−２から無線送信されたデータ通信を傍受すればよい。そして、衛星ＧＷ装置Ｂ−２と衛星ＧＷ装置Ａとの間で、データ通信を行っていると判定した場合には、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、ＰＵＳＨフラブの付与したデータ通信の中断を端末Ｃ−１に指示するための、ウィンドウサイズ０を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信中断指示情報）を生成し、端末Ｃ−１へ送信する（ステップＳ５）。なお、衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２は、端末Ｃ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す中断情報を記憶部１４等に格納して記憶しておく。また、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のデータ送受信部１１は、ＰＵＳＨフラブの付与されたパケットはその中継を中断するものの、端末Ｃ−１からのデータ通信の要求に基づいて、ＳＹＮフラブの付与したパケットを衛星ＧＷ装置Ａへ送信して、衛星ＧＷ装置Ａとの間で３ハンドシェイク（ステップＳ６−１〜ステップＳ６−３）のパケットの送受信を行って、端末Ｃ−１からのデータ通信の開始に基づくＴＣＰ接続を確率しておく。
【００２５】
次に、ステップＳ２の処理によるＡＣＫを衛星ＧＷ装置Ｂ−２が受信すると、当該衛星ＧＷ装置Ｂ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、ステップＳ１によるパケットの送信に基づいて、自装置の記憶部１５において更新された、該パケットの識別情報に対応付けられているウィンドウサイズを読み取り、そのウィンドウサイズを格納したＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信開始可能情報）を端末Ｂ−１へ送信する（ステップＳ７）。今、このＷｉｎｄｏｗ更新通知に格納されているウィンドウサイズは０以外であるとする。すると、端末Ｂ−１は、ウィンドウサイズが０でないため、ＡＣＫの受信なしのデータ送信の継続が可能と判断し、データ通信において未送信のデータのパケットにＰＵＳＨフラブを付与して、衛星ＧＷ装置Ｂ−２へ送信する（ステップＳ８）。そして、該衛星ＧＷ装置Ｂ−２のデータ送受信部１１がＰＵＳＨフラブの付与されたパケットを衛星ＧＷ装置Ａへ送信する（ステップＳ９）。衛星ＧＷ装置Ｂ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、衛星ＧＷ装置Ａへ送信したＰＵＳＨフラブ付きのパケットのデータ量を算出し、記憶部１４において当該パケットの識別情報に対応付けて記録されているウィンドウサイズから削除して更新する。このとき、ウィンドウサイズが０になったものとする。
【００２６】
端末Ｂ−１が衛星ＧＷ装置Ｂ−２を介して行っているデータ通信のウィンドウサイズが０になった場合、当該衛星ＧＷ装置Ｂ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、ウィンドウサイズ０を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信中断指示情報）を生成し、端末Ｂ−１へ送信する（ステップＳ１０）。つまり、衛星ＧＷ装置Ｂ−２は端末Ｂ−１にデータ通信の中断を指示する。そして、この時、他の衛星ＧＷ装置Ｃ−２は、衛星ＧＷ装置Ｂ−２のデータ通信においてウィンドウサイズが０になったことを検出する。この検出手法は、例えば、衛星ＧＷ装置Ｂ−２が衛星ＧＷ装置Ａ宛てに送信しているパケットを衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２が傍受して、該他装置通信有無判定部１２が、当該パケットのヘッダに格納されているウィンドウサイズを読み取ることにより行うことができる。そして、衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２は、記憶部１４に、接続された端末Ｃ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す情報が記録されているかを判定する。衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｂ−２が行うデータ通信において、ウィンドウサイズが０に達し、また、記憶部１４に、端末Ｃ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す情報が記録されている場合には、端末Ｃ−１からのデータ通信において規定されたウィンドウサイズ（０以外）を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信開始可能情報）を端末Ｃ−１へ送信する（ステップＳ１１）。それ以外の場合には、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の送信するデータ通信の傍受を再開する。なお、ステップＳ１０の中断の指示に基づき、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｃ−２の送信するデータ通信の傍受を開始する。
【００２７】
端末Ｃ−１は、衛星ＧＷ装置Ｃ−２より０以外のウィンドウサイズを示すＷｉｎｄｏｗ更新通知を受信した場合には、ステップＳ５のＷｉｎｄｏｗ更新通知に基づいて中断していたデータ通信を再開し、ＰＵＳＨフラブを付与したパケット（端末Ａ−２宛て）を、衛星ＧＷ装置Ｃ−２へ送信する（ステップＳ１２）。すると、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のデータ送受信部１１は、受信したパケットを衛星ＧＷ装置Ａへ送信する（ステップＳ１３）。ここで、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、パケットを衛星ＧＷ装置Ａへ送信する際に、当該送信したＰＵＳＨフラブの付与されたパケットのデータ量を算出し、端末Ｃ−１によるデータ通信において規定されているパケットのウィンドウサイズが示すデータ量から前記算出したデータ量を順に削除した値を、一連のパケットを識別するための識別情報（ＩＰヘッダなどに格納されている）に対応付けて、記憶部１５などに記憶しておく。そして、このときウィンドウサイズ（規定のパケットのウィンドウサイズが示すデータ量から順に削除した値）が０に達したとする。すると、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、ウィンドウサイズ０を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信中断指示情報）を生成し、端末Ｃ−１へ送信する（ステップＳ１４）。そして、この、ウィンドウサイズ０を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知の送信に基づいて、衛星ＧＷ装置Ｃ−１の他装置通信有無判定部１２は、端末Ｃ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す中断情報を記憶部１４等に格納して記憶しておく。そして、この中断に基づき衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の送信するデータ通信の傍受を開始する。
【００２８】
ここで、衛星ＧＷ装置Ｃ−２がステップＳ１３の処理おいてパケットを衛星ＧＷ装置へ送信している間に、ステップＳ９で衛星ＧＷ装置Ｂ−２が衛星ＧＷ装置Ａへ送信したパケットのＡＣＫが、当該衛星ＧＷ装置Ａから衛星ＧＷ装置Ｂ−２へ送信されたとする（ステップＳ１５）。このとき、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｃ−２が衛星ＧＷ装置Ａ宛てに送信しているパケットを傍受して、当該パケットのヘッダに格納されているウィンドウサイズを読み取ることにより、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のデータ通信においてウィンドウサイズが０になったことを検出する。そして、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の他装置通信有無判定部１２は、記憶部１４に、接続された端末Ｂ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す情報が記録されているかを判定する。衛星ＧＷ装置Ｂ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｃ−２が行うデータ通信において、ウィンドウサイズが０に達し、また、記憶部１４に、端末Ｂ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す情報が記録されている場合には、端末Ｂ−１からのデータ通信において規定されたウィンドウサイズ（０以外）を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信開始可能情報）を端末Ｂ−１へ送信する（ステップＳ１６）。それ以外の場合には、衛星ＧＷ装置Ｃ−２の送信するデータ通信の傍受を再開する。なお、ステップＳ１４の中断の指示に基づき、衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の送信するデータ通信の傍受を開始する。
【００２９】
端末Ｂ−１は、衛星ＧＷ装置Ｂ−２より０以外のウィンドウサイズを示すＷｉｎｄｏｗ更新通知を受信した場合には、中断していたデータ通信を開始し、ＰＵＳＨフラブを付与したパケット（端末Ａ−１宛て）を、衛星ＧＷ装置Ｂ−２へ送信する（ステップＳ１７）。すると、衛星ＧＷ装置Ｂ−２のデータ送受信部１１は、受信したパケットを衛星ＧＷ装置Ａへ送信する（ステップＳ１８）。
【００３０】
そして、衛星ＧＷ装置Ｂ−２および衛星ＧＷ装置Ｃ−２は、接続された端末からのパケットの送信が完了するまで、上述のように、ＰＵＳＨフラブの付与されたパケットの送信の処理を交互に行う。
【００３１】
ここで、通信信システムが、データ通信の川上に位置する上位装置（端末Ａ−１，Ａ−２，衛星ＧＷ装置Ａ）と、データ通信の川下に位置する複数の下位装置（地球局Ｂ（端末Ｂ−１，衛星ＧＷ装置Ｂ−２），地球局Ｃ（端末Ｃ−１，衛星ＧＷ装置Ｃ−２））とを備え、上位装置から下位装置への下りのデータ通信にブロードバンド（１対Ｎ）を用い、下位装置から上位装置への上りのデータ通信に１対１通信を用いる図１で示すような通信システムである場合において、川下側の複数の下位装置のうちの一つが、川上側の上位装置とデータ通信している際には、通常は、他の下位装置はデータ通信中であることを検知することができない。したがって、そのような検知ができない場合には、データ通信中の下位装置以外の下位装置はデータを一時蓄積しておく機能を備えたり、１対１通信を複数回線用意する必要があった。
【００３２】
しかしながら、上述の処理によれば、他の下位装置がデータ通信中かどうか、また他の下位装置によるデータ通信においてウィンドウサイズが０となったかを検知して、ウィンドウサイズが０になった場合に、自装置側の通信を開始している。
したがって、ウィンドウサイズによる制御を行うことができるため、端末にウィンドウサイズ０または０以外の情報を衛星ＧＷ装置から通知するだけでデータ通信の中断や再開を制御することができる。
また、データ通信を行った下位装置がＡＣＫの受信を待っている間に、他の下位装置がデータ通信の再開を行うことができるため、複数の下位装置についての単位時間のデータ通信量を増やすことができる。
【００３３】
なお、上述の各装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００３４】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・人工衛星、Ａ−１，Ａ−２，Ｂ−１，Ｂ−２・・・端末、Ａ，Ｂ−２，Ｃ−２・・・衛星ＧＷ装置、１１・・・データ送受信部、１２・・・他装置通信有無判定部、１３・・・Ｗｉｎｄｏｗ更新通知送信部、１４・・・記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、データ通信の川下に位置する複数の下位装置との間の通信を制御する通信システム、通信方法、中継装置およびその処理方法とプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＩＰ（Internet Protocol）におけるＴＣＰを通信プロトコルとして用いたデータ通信では、通信先からのＡＣＫ（Acknowledgement信号）の返信なしに一度に送信できる送信データ量をウィンドウサイズにより管理している。このウィンドウサイズは、送信元装置が送信するデータパケット内にも格納される情報でもあり、最大のウィンドウサイズ（送信可能データ量）から、送信済みのデータ量を徐々に減じてパケット内に格納する。そして、送信元装置は、そのウィンドウサイズが０になった場合には、既に送信済みのパケットに対するＡＣＫを受信しなければ、次のパケットを送信することができない。
なお、関連する技術として、ＴＣＰの通信において、コストを抑えながらフレームの高速転送を可能とする通信システムの技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第０６／０９３０２１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のようなＴＣＰを通信プロトコルとして用いた人工衛星通信について考える。現在用いられている人口衛星を用いた通信システムでは、例えば、洋上と陸との通信システムがある。この通信システムでは、データ通信の川上に位置する陸側の上位装置と、データ通信の川下に位置する複数の洋上艦それぞれに設置された下位装置とを有しており、上位装置から複数の下位装置への下りのデータ通信にはブロードバンド（１対Ｎ通信）を用い、また、下位装置から上位装置への上りのデータ通信に１対１通信を用いている。
【０００５】
ここで、この通信システムでは、洋上の下位装置から上位装置に対して通信を行った場合、下位装置から上位装置に対しては１対１通信であるため、他の洋上艦に備えられている下位装置は、現在通信を行っている下位装置が通信を中止するまで、上位装置との間で通信することができない。従って、このような通信システムにおいて、複数の下位装置全体での単位時間当たりのデータ通信量を増やすことが望まれている。
【０００６】
そこでこの発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを有し、上位装置から下位装置への下りのデータ通信にブロードバンドを用い、下位装置から上位装置への上りのデータ通信に１対１通信を用いる通信システムにおいて、複数の下位装置全体での単位時間当たりのデータ通信量を増やすことができる通信システム、通信方法、中継装置およびその処理方法とプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムであって、前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置が、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段と、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段と、を備えることを特徴とする通信システムである。
【０００８】
また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記第１の中継装置が、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていると判定した場合には、前記接続された下位装置へ通信中断指示情報を送信する通信中断指示情報送信手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記第１の中継装置の前記通信開始可能情報送信手段は、前記第２の中継装置が前記上位中継装置へ送信しているデータ通信におけるパケット内に格納されたウィンドウサイズを検出し、当該ウィンドウサイズが０となったこと、または前記第２の中継装置がウィンドウサイズ０を当該第２の中継装置に接続された下位装置へ送信したことを検出した場合に、前記通信開始可能情報を前記接続された下位装置へ送信することを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記第１の中継装置の前記通信開始可能情報送信手段は、前記上位中継装置へ送信しているデータ通信におけるパケット内に格納されたウィンドウサイズを検出し、当該ウィンドウサイズが０となった場合に、接続された下位装置へ前記通信開始可能情報を送信することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記通信開始可能情報は前記ウィンドウサイズ０を示す情報であることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上述の通信システムにおいて、前記第１の中継装置に接続された下位装置は、前記通信中断指示情報の受信に基づいて前記データ通信を中断するデータ通信中断手段と、その後の前記通信開始可能情報の受信に基づいて、中断した前記データ通信を再開するデータ通信再開手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムにおける通信方法であって、前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置の他装置通信有無判定手段が、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定し、前記第１の中継装置の通信開始可能情報送信手段が、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信することを特徴とする通信方法である。
【００１４】
また本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置であって、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段と、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段と、を備えることを特徴とする中継装置である。
【００１５】
また本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置の処理方法であって、前記第１の中継装置の他装置通信有無判定手段が、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定し、前記第１の中継装置の通信開始可能情報送信手段が、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信することを特徴とする処理方法である。
【００１６】
また本発明は、データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置のコンピュータを、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段、として機能させることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、端末にウィンドウサイズ０または０以外の情報を衛星ＧＷ装置から通知するだけでデータ通信の中断や再開を制御することができる。
また、複数の下位装置のうちのデータ通信を行った下位装置がＡＣＫの受信を待っている間に、他の下位装置がデータ通信の再開を行うことができるため、複数の下位装置についての単位時間のデータ通信量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】衛星ＧＷ装置Ｂ−２，Ｃ−２の機能構成を示すブロック図である。
【図３】通信システムの処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態による通信システムを図面を参照して説明する。
図１は同実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
この図において、符号１は人工衛星である。そして本実施形態における通信システムは、人工衛星１を介して、陸上に設置されたデータ通信の川上に位置する端末Ａ−１，Ａ−２（上位装置）と、複数の洋上艦それぞれに設置されたデータ通信の川下に位置する端末Ｂ−１（データ通信中断手段、データ通信再開手段），端末Ｃ−１（データ通信中断手段、データ通信再開手段）とを有しており、端末Ａ−１，Ａ−２から端末Ｂ−１，端末Ｃ−１への下りのデータ通信にはブロードバンド（１対Ｎ通信）を用い、また、端末Ｂ−１，端末Ｃ−１から端末Ａ−１，Ａ−２への上りのデータ通信に１対１通信を用いるものとする。また、端末Ａ−１，Ａ−２は衛星ＧＷ装置Ａ（上位中継装置）と接続されており、端末Ａ−１，Ａ−２からの下りのデータ通信は、この衛星ＧＷ装置Ａが中継する。なお端末Ａ−１，端末Ａ−２，衛星ＧＷ装置Ａのまとまりを陸上側通信機材（地球局Ａ）と呼ぶこととする。また端末Ｂ−１は衛星ＧＷ装置Ｂ−２と接続されており、端末Ｂ−１からの上りのデータ通信は、この衛星ＧＷ装置Ｂ−２が中継する。端末Ｂ−１，衛星ＧＷ装置Ｂ−２のまとまりを地球局Ｂ局機材と呼ぶこととする。また端末Ｃ−１は衛星ＧＷ装置Ｃ−２と接続されており、端末Ｃ−１からの上りのデータ通信は、この衛星ＧＷ装置Ｃ−２が中継する。端末Ｃ−１，衛星ＧＷ装置Ｃ−２のまとまりを地球局Ｃ局機材と呼ぶこととする。
【００２０】
図２は同実施形態による衛星ＧＷ装置Ｂ−２，Ｃ−２の機能構成を示すブロック図である。
この図が示すように、川下装置である端末Ｂ−１，端末Ｃ−１にそれぞれ接続されている衛星ＧＷ装置Ｂ−２，Ｃ−２は、データ送受信部１１、他装置通信有無判定部１２（他装置通信有無判定手段）、Ｗｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３（通信開始可能情報送信手段、通信中継指示情報送信手段）、記憶部１４を備えている。
データ送受信部１１は、端末から送信されたデータを受信して、人工衛星１へ転送する処理部である。
また他装置通信有無判定部１２は、他の衛星ＧＷ装置のデータ通信の有無を判定する処理部である。
またＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、自装置に接続されている端末に対して、ウィンドウサイズを格納したＷｉｎｄｏｗ更新通知を生成して端末へ送信する処理部である。
また記憶部１５は、各種情報を記憶している。
【００２１】
そして、本実施形態における通信システムは、複数の洋上艦それぞれに設置された端末のうち、一つの洋上艦に設置された端末からの上りのデータ通信を当該端末に接続された衛星ＧＷ装置が、端末Ａ−１または端末Ａ−２に接続された衛星ＧＷ装置Ａへ中継送信し、当該衛星ＧＷ装置は、複数の洋上艦それぞれに設置された端末のうち、他の洋上艦に設置された端末からの上りのデータ通信を端末Ａ−１または端末Ａ−２に接続された衛星ＧＷ装置Ａへ中継する他の衛星ＧＷ装置が、その端末Ａ−１または端末Ａ−２に接続された衛星ＧＷ装置Ａに対してデータ通信を行っているかを判定する。そして、衛星ＧＷ装置は、他の衛星ＧＷ装置が、端末Ａ−１または端末Ａ−２に接続された衛星ＧＷ装置Ａに対して上りのデータ通信を行っていないと判定した場合、または、当該他の衛星ＧＷ装置が、端末Ａ−１または端末Ａ−２に接続された衛星ＧＷ装置Ａに対して行っているデータ通信のウィンドウサイズが０となった場合に、接続された端末へウィンドウサイズが０を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知を送信する。
これにより、本実施形態における通信システムでは、データ通信の川上に位置する上位装置と、データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを有し、上位装置から下位装置への下りのデータ通信にブロードバンドを用い、下位装置から上位装置への上りのデータ通信に１対１通信を用いる通信システムにおいて、複数の下位装置全体での単位時間当たりのデータ通信量を増やす処理を行う。
【００２２】
図３は本実施形態による通信システムの処理フローを示す図である。
次に、本実施形態における通信システムの処理フローの詳細について説明する。
図３の処理フローにおいては、破線が地球局Ｂ側の通信フローを示し、実線が地球局Ｃ側の通信フローを示している。
まず、洋上艦Ｂに設置されている端末Ｂ−１が、衛星ＧＷ装置Ｂ−２、人工衛星１、衛星ＧＷ装置Ａを介して端末Ａ−１とデータ通信を行っているとする。この場合、衛星ＧＷ装置Ｂ−２は、端末Ｂ−１からＰＵＳＨフラグを付与されたパケットを受信し、衛星ＧＷ装置Ａへ送信する（ステップＳ１）。このとき、衛星ＧＷ装置Ｂ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、当該送信したＰＵＳＨフラブの付与されたパケットのデータ量を算出し、端末Ｂ−１の送信するデータ通信における規定のパケットのウィンドウサイズが示すデータ量から前記算出したデータ量を順に削除した値を、一連のパケットを識別するための識別情報（ＩＰヘッダなどに格納されている）に対応付けて、記憶部１５などに記憶しておく。また、陸上側の衛星ＧＷ装置Ａは、ＰＵＳＨフラグの付与された各パケットを受信し、当該各パケットに対するＡＣＫパケットを送信する（ステップＳ２）。
【００２３】
上記ステップＳ１の、ＰＵＳＨフラグの付与されたパケットを衛星ＧＷ装置Ｂ−２が衛星ＧＷ装置Ａへ送信している間に、洋上艦Ｃに設置されている端末Ｃ−１が通信を開始したとする（ステップＳ３）。この通信開始によるＳＹＮパケットは、当該端末Ｃ−１に接続されている衛星ＧＷ装置Ｃ−２が受信する。また、ＳＹＮパケットに基づく、端末Ｃ−１と衛星ＧＷ装置Ｃ−２との間のＳＹＮ−ＡＣＫ，ＡＣＫの３ハンドシェイクの各パケットが、端末Ｃ−１と衛星ＧＷ装置Ｃ−２の間で送受信される。そして、その後、端末Ｃ−１がＰＵＳＨフラブを付与したパケットを衛星ＧＷ装置Ｃ−２へ送信する（ステップＳ４）。衛星ＧＷ装置Ｃ−２のデータ送受信部１１は、ＰＵＳＨフラグが付与されたパケットを受信する。
【００２４】
衛星ＧＷ装置Ｃ−２では、ＰＵＳＨフラブの付与された１つ目のパケットを受信すると、他装置通信有無判定部１２が、他の衛星ＧＷ装置Ｂ−２と衛星ＧＷ装置Ａとの間でデータ通信を行っているか否かを判定する。この判定は、例えば、衛星ＧＷ装置Ｂ−２から無線送信されたデータ通信を傍受すればよい。そして、衛星ＧＷ装置Ｂ−２と衛星ＧＷ装置Ａとの間で、データ通信を行っていると判定した場合には、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、ＰＵＳＨフラブの付与したデータ通信の中断を端末Ｃ−１に指示するための、ウィンドウサイズ０を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信中断指示情報）を生成し、端末Ｃ−１へ送信する（ステップＳ５）。なお、衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２は、端末Ｃ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す中断情報を記憶部１４等に格納して記憶しておく。また、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のデータ送受信部１１は、ＰＵＳＨフラブの付与されたパケットはその中継を中断するものの、端末Ｃ−１からのデータ通信の要求に基づいて、ＳＹＮフラブの付与したパケットを衛星ＧＷ装置Ａへ送信して、衛星ＧＷ装置Ａとの間で３ハンドシェイク（ステップＳ６−１〜ステップＳ６−３）のパケットの送受信を行って、端末Ｃ−１からのデータ通信の開始に基づくＴＣＰ接続を確率しておく。
【００２５】
次に、ステップＳ２の処理によるＡＣＫを衛星ＧＷ装置Ｂ−２が受信すると、当該衛星ＧＷ装置Ｂ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、ステップＳ１によるパケットの送信に基づいて、自装置の記憶部１５において更新された、該パケットの識別情報に対応付けられているウィンドウサイズを読み取り、そのウィンドウサイズを格納したＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信開始可能情報）を端末Ｂ−１へ送信する（ステップＳ７）。今、このＷｉｎｄｏｗ更新通知に格納されているウィンドウサイズは０以外であるとする。すると、端末Ｂ−１は、ウィンドウサイズが０でないため、ＡＣＫの受信なしのデータ送信の継続が可能と判断し、データ通信において未送信のデータのパケットにＰＵＳＨフラブを付与して、衛星ＧＷ装置Ｂ−２へ送信する（ステップＳ８）。そして、該衛星ＧＷ装置Ｂ−２のデータ送受信部１１がＰＵＳＨフラブの付与されたパケットを衛星ＧＷ装置Ａへ送信する（ステップＳ９）。衛星ＧＷ装置Ｂ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、衛星ＧＷ装置Ａへ送信したＰＵＳＨフラブ付きのパケットのデータ量を算出し、記憶部１４において当該パケットの識別情報に対応付けて記録されているウィンドウサイズから削除して更新する。このとき、ウィンドウサイズが０になったものとする。
【００２６】
端末Ｂ−１が衛星ＧＷ装置Ｂ−２を介して行っているデータ通信のウィンドウサイズが０になった場合、当該衛星ＧＷ装置Ｂ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、ウィンドウサイズ０を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信中断指示情報）を生成し、端末Ｂ−１へ送信する（ステップＳ１０）。つまり、衛星ＧＷ装置Ｂ−２は端末Ｂ−１にデータ通信の中断を指示する。そして、この時、他の衛星ＧＷ装置Ｃ−２は、衛星ＧＷ装置Ｂ−２のデータ通信においてウィンドウサイズが０になったことを検出する。この検出手法は、例えば、衛星ＧＷ装置Ｂ−２が衛星ＧＷ装置Ａ宛てに送信しているパケットを衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２が傍受して、該他装置通信有無判定部１２が、当該パケットのヘッダに格納されているウィンドウサイズを読み取ることにより行うことができる。そして、衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２は、記憶部１４に、接続された端末Ｃ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す情報が記録されているかを判定する。衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｂ−２が行うデータ通信において、ウィンドウサイズが０に達し、また、記憶部１４に、端末Ｃ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す情報が記録されている場合には、端末Ｃ−１からのデータ通信において規定されたウィンドウサイズ（０以外）を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信開始可能情報）を端末Ｃ−１へ送信する（ステップＳ１１）。それ以外の場合には、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の送信するデータ通信の傍受を再開する。なお、ステップＳ１０の中断の指示に基づき、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｃ−２の送信するデータ通信の傍受を開始する。
【００２７】
端末Ｃ−１は、衛星ＧＷ装置Ｃ−２より０以外のウィンドウサイズを示すＷｉｎｄｏｗ更新通知を受信した場合には、ステップＳ５のＷｉｎｄｏｗ更新通知に基づいて中断していたデータ通信を再開し、ＰＵＳＨフラブを付与したパケット（端末Ａ−２宛て）を、衛星ＧＷ装置Ｃ−２へ送信する（ステップＳ１２）。すると、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のデータ送受信部１１は、受信したパケットを衛星ＧＷ装置Ａへ送信する（ステップＳ１３）。ここで、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、パケットを衛星ＧＷ装置Ａへ送信する際に、当該送信したＰＵＳＨフラブの付与されたパケットのデータ量を算出し、端末Ｃ−１によるデータ通信において規定されているパケットのウィンドウサイズが示すデータ量から前記算出したデータ量を順に削除した値を、一連のパケットを識別するための識別情報（ＩＰヘッダなどに格納されている）に対応付けて、記憶部１５などに記憶しておく。そして、このときウィンドウサイズ（規定のパケットのウィンドウサイズが示すデータ量から順に削除した値）が０に達したとする。すると、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のＷｉｎｄｏｗ更新通知送信部１３は、ウィンドウサイズ０を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信中断指示情報）を生成し、端末Ｃ−１へ送信する（ステップＳ１４）。そして、この、ウィンドウサイズ０を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知の送信に基づいて、衛星ＧＷ装置Ｃ−１の他装置通信有無判定部１２は、端末Ｃ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す中断情報を記憶部１４等に格納して記憶しておく。そして、この中断に基づき衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の送信するデータ通信の傍受を開始する。
【００２８】
ここで、衛星ＧＷ装置Ｃ−２がステップＳ１３の処理おいてパケットを衛星ＧＷ装置へ送信している間に、ステップＳ９で衛星ＧＷ装置Ｂ−２が衛星ＧＷ装置Ａへ送信したパケットのＡＣＫが、当該衛星ＧＷ装置Ａから衛星ＧＷ装置Ｂ−２へ送信されたとする（ステップＳ１５）。このとき、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｃ−２が衛星ＧＷ装置Ａ宛てに送信しているパケットを傍受して、当該パケットのヘッダに格納されているウィンドウサイズを読み取ることにより、衛星ＧＷ装置Ｃ−２のデータ通信においてウィンドウサイズが０になったことを検出する。そして、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の他装置通信有無判定部１２は、記憶部１４に、接続された端末Ｂ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す情報が記録されているかを判定する。衛星ＧＷ装置Ｂ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｃ−２が行うデータ通信において、ウィンドウサイズが０に達し、また、記憶部１４に、端末Ｂ−１からのデータ通信の要求を中断したことを示す情報が記録されている場合には、端末Ｂ−１からのデータ通信において規定されたウィンドウサイズ（０以外）を示すＷｉｎｄｏｗ更新通知（通信開始可能情報）を端末Ｂ−１へ送信する（ステップＳ１６）。それ以外の場合には、衛星ＧＷ装置Ｃ−２の送信するデータ通信の傍受を再開する。なお、ステップＳ１４の中断の指示に基づき、衛星ＧＷ装置Ｃ−２の他装置通信有無判定部１２は、衛星ＧＷ装置Ｂ−２の送信するデータ通信の傍受を開始する。
【００２９】
端末Ｂ−１は、衛星ＧＷ装置Ｂ−２より０以外のウィンドウサイズを示すＷｉｎｄｏｗ更新通知を受信した場合には、中断していたデータ通信を開始し、ＰＵＳＨフラブを付与したパケット（端末Ａ−１宛て）を、衛星ＧＷ装置Ｂ−２へ送信する（ステップＳ１７）。すると、衛星ＧＷ装置Ｂ−２のデータ送受信部１１は、受信したパケットを衛星ＧＷ装置Ａへ送信する（ステップＳ１８）。
【００３０】
そして、衛星ＧＷ装置Ｂ−２および衛星ＧＷ装置Ｃ−２は、接続された端末からのパケットの送信が完了するまで、上述のように、ＰＵＳＨフラブの付与されたパケットの送信の処理を交互に行う。
【００３１】
ここで、通信信システムが、データ通信の川上に位置する上位装置（端末Ａ−１，Ａ−２，衛星ＧＷ装置Ａ）と、データ通信の川下に位置する複数の下位装置（地球局Ｂ（端末Ｂ−１，衛星ＧＷ装置Ｂ−２），地球局Ｃ（端末Ｃ−１，衛星ＧＷ装置Ｃ−２））とを備え、上位装置から下位装置への下りのデータ通信にブロードバンド（１対Ｎ）を用い、下位装置から上位装置への上りのデータ通信に１対１通信を用いる図１で示すような通信システムである場合において、川下側の複数の下位装置のうちの一つが、川上側の上位装置とデータ通信している際には、通常は、他の下位装置はデータ通信中であることを検知することができない。したがって、そのような検知ができない場合には、データ通信中の下位装置以外の下位装置はデータを一時蓄積しておく機能を備えたり、１対１通信を複数回線用意する必要があった。
【００３２】
しかしながら、上述の処理によれば、他の下位装置がデータ通信中かどうか、また他の下位装置によるデータ通信においてウィンドウサイズが０となったかを検知して、ウィンドウサイズが０になった場合に、自装置側の通信を開始している。
したがって、ウィンドウサイズによる制御を行うことができるため、端末にウィンドウサイズ０または０以外の情報を衛星ＧＷ装置から通知するだけでデータ通信の中断や再開を制御することができる。
また、データ通信を行った下位装置がＡＣＫの受信を待っている間に、他の下位装置がデータ通信の再開を行うことができるため、複数の下位装置についての単位時間のデータ通信量を増やすことができる。
【００３３】
なお、上述の各装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００３４】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・人工衛星、Ａ−１，Ａ−２，Ｂ−１，Ｂ−２・・・端末、Ａ，Ｂ−２，Ｃ−２・・・衛星ＧＷ装置、１１・・・データ送受信部、１２・・・他装置通信有無判定部、１３・・・Ｗｉｎｄｏｗ更新通知送信部、１４・・・記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムであって、
前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置が、
前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段と、
前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第１の中継装置が、
前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていると判定した場合には、前記接続された下位装置へ通信中断指示情報を送信する通信中断指示情報送信手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１の中継装置の前記通信開始可能情報送信手段は、
前記第２の中継装置が前記上位中継装置へ送信しているデータ通信におけるパケット内に格納されたウィンドウサイズを検出し、当該ウィンドウサイズが０となったこと、または前記第２の中継装置がウィンドウサイズ０を当該第２の中継装置に接続された下位装置へ送信したことを検出した場合に、前記通信開始可能情報を前記接続された下位装置へ送信する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１の中継装置の前記通信開始可能情報送信手段は、
前記上位中継装置へ送信しているデータ通信におけるパケット内に格納されたウィンドウサイズを検出し、当該ウィンドウサイズが０となった場合に、接続された下位装置へ前記通信開始可能情報を送信する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の通信システム。
【請求項５】
前記通信開始可能情報は前記ウィンドウサイズ０を示す情報であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の通信システム。
【請求項６】
前記第１の中継装置に接続された下位装置は、
前記通信中断指示情報の受信に基づいて前記データ通信を中断するデータ通信中断手段と、
その後の前記通信開始可能情報の受信に基づいて、中断した前記データ通信を再開するデータ通信再開手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムにおける通信方法であって、
前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置の他装置通信有無判定手段が、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定し、
前記第１の中継装置の通信開始可能情報送信手段が、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項８】
データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、
前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置であって、
前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段と、
前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段と、
を備えることを特徴とする中継装置。
【請求項９】
データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、
前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置の処理方法であって、
前記第１の中継装置の他装置通信有無判定手段が、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定し、
前記第１の中継装置の通信開始可能情報送信手段が、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する
ことを特徴とする処理方法。
【請求項１０】
データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、
前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置のコンピュータを、
前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段、
前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムであって、
前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置が、
前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段と、
前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第１の中継装置が、
前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていると判定した場合には、前記接続された下位装置へ通信中断指示情報を送信する通信中断指示情報送信手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１の中継装置の前記通信開始可能情報送信手段は、
前記第２の中継装置が前記上位中継装置へ送信しているデータ通信におけるパケット内に格納されたウィンドウサイズを検出し、当該ウィンドウサイズが０となったこと、または前記第２の中継装置がウィンドウサイズ０を当該第２の中継装置に接続された下位装置へ送信したことを検出した場合に、前記通信開始可能情報を前記接続された下位装置へ送信する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１の中継装置の前記通信開始可能情報送信手段は、
前記上位中継装置へ送信しているデータ通信におけるパケット内に格納されたウィンドウサイズを検出し、当該ウィンドウサイズが０となった場合に、接続された下位装置へ前記通信開始可能情報を送信する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の通信システム。
【請求項５】
前記通信開始可能情報は前記ウィンドウサイズ０を示す情報であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の通信システム。
【請求項６】
前記第１の中継装置に接続された下位装置は、
前記通信中断指示情報の受信に基づいて前記データ通信を中断するデータ通信中断手段と、
その後の前記通信開始可能情報の受信に基づいて、中断した前記データ通信を再開するデータ通信再開手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムにおける通信方法であって、
前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置の他装置通信有無判定手段が、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定し、
前記第１の中継装置の通信開始可能情報送信手段が、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項８】
データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、
前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置であって、
前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段と、
前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段と、
を備えることを特徴とする中継装置。
【請求項９】
データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、
前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置の処理方法であって、
前記第１の中継装置の他装置通信有無判定手段が、前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定し、
前記第１の中継装置の通信開始可能情報送信手段が、前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する
ことを特徴とする処理方法。
【請求項１０】
データ通信の川上に位置する上位装置と、前記データ通信の川下に位置する複数の下位装置とを備え、前記上位装置から前記下位装置への下りの前記データ通信にブロードバンドを用い、前記下位装置から前記上位装置への上りの前記データ通信に１対１通信を用いる通信システムの、
前記複数の下位装置のうちの接続された一つの下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位装置に接続された上位中継装置へ中継送信する第１の中継装置のコンピュータを、
前記複数の下位装置のうちの接続された他の下位装置からの上りの前記データ通信を前記上位中継装置へ中継する第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っているかを判定する他装置通信有無判定手段、
前記第２の中継装置が前記上りのデータ通信を行っていないと判定した場合に、前記接続された下位装置へ通信開始可能情報を送信する通信開始可能情報送信手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２３９２１９（Ｐ２０１０−２３９２１９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８２３９３（Ｐ２００９−８２３９３）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]