特許 7578185 信号処理装置、信号処理方法、信号処理プログラム、及び衛星通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】信号処理装置、信号処理方法、信号処理プログラム、及び衛星通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/28 20060101AFI20241029BHJP

   H04M 11/00 20060101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

H04L12/28 200D

H04M11/00 302

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023508300

(86)(22)【出願日】2021-03-25

(86)【国際出願番号】 JP2021012485

(87)【国際公開番号】W WO2022201410

(87)【国際公開日】2022-09-29

【審査請求日】2023-08-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西野 満

(72)【発明者】

【氏名】柴山 大樹

(72)【発明者】

【氏名】山下 史洋

【審査官】安藤 一道

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２８８４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２５３９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１５８７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５７２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２３５７８４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １２／２８

Ｈ０４Ｍ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力される高優先度フレーム及び低優先度フレームを優先度に応じて振分ける振分部と、
前記振分部が振分けた高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ処理して転送する転送部と、
前記転送部が転送した高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部が蓄積した高優先度フレーム及び低優先度フレームそれぞれを優先度に応じて順次に読出して出力する読出部と、
前記振分部に高優先度フレームが入力された場合、又は、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積している場合には、前記転送部が低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定し、前記振分部に高優先度フレームが入力されず、且つ、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積していない場合には、前記転送部が低優先度フレームを分割することなく転送するように設定する設定部と
を有することを特徴とする信号処理装置。

【請求項2】

ＳＩＰメッセージの内容を確認するＳＩＰ確認部
をさらに有し、
前記設定部は、
前記ＳＩＰ確認部が高優先度フレームに対するセッションの確立を確認した場合には、前記転送部が低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定し、前記ＳＩＰ確認部が高優先度フレームに対するセッションの終了を確認し、且つ、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積していない場合には、前記転送部が低優先度フレームを分割することなく転送するように設定すること
を特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。

【請求項3】

高優先度フレームは、
ＩＰ電話の通話データフレームであること
を特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。

【請求項4】

入力される高優先度フレーム及び低優先度フレームを優先度に応じて振分ける振分工程と、
振分けた高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ処理して転送する転送工程と、
転送した高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ蓄積部が蓄積する蓄積工程と、
前記蓄積部が蓄積した高優先度フレーム及び低優先度フレームそれぞれを優先度に応じて順次に読出して出力する読出工程と、
高優先度フレームが入力された場合、又は、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積している場合には、低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定し、高優先度フレームが入力されず、且つ、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積していない場合には、低優先度フレームを分割することなく転送するように設定する設定工程と
を含むことを特徴とする信号処理方法。

【請求項5】

ＳＩＰメッセージの内容を確認するＳＩＰ確認工程
をさらに含み、
前記設定工程では、
高優先度フレームに対するセッションの確立を確認した場合には、低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定し、高優先度フレームに対するセッションの終了を確認し、且つ、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積していない場合には、低優先度フレームを分割することなく転送するように設定すること
を特徴とする請求項４に記載の信号処理方法。

【請求項6】

高優先度フレームは、
ＩＰ電話の通話データフレームであること
を特徴とする請求項４又は５に記載の信号処理方法。

【請求項7】

請求項１～３のいずれか１項に記載の信号処理装置の各部としてコンピュータを機能させるための信号処理プログラム。

【請求項8】

通信衛星を介して通信を行う地球局に対して高優先度フレーム及び低優先度フレームを出力する信号処理装置を備えた衛星通信システムにおいて、
前記信号処理装置は、
入力される高優先度フレーム及び低優先度フレームを優先度に応じて振分ける振分部と、
前記振分部が振分けた高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ処理して転送する転送部と、
前記転送部が転送した高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部が蓄積した高優先度フレーム及び低優先度フレームそれぞれを優先度に応じて順次に読出して出力する読出部と、
前記振分部に高優先度フレームが入力された場合、又は、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積している場合には、前記転送部が低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定し、前記振分部に高優先度フレームが入力されず、且つ、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積していない場合には、前記転送部が低優先度フレームを分割することなく転送するように設定する設定部と
を有することを特徴とする衛星通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、信号処理装置、信号処理方法、信号処理プログラム、及び衛星通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ＶｏＩＰ（Voice over IP）技術を用いて、データ系のネットワークを介して電話サービスとデータ通信を可能にするシステムとして、通信衛星を利用する衛星通信システムが知られている。

【0003】

例えば、非特許文献１には、ＶｏＩＰにおける送信側でデータパケットを分割するデータ・フラグメンテーション機能、音声優先制御機能、及び遅延揺らぎ吸収バッファを用いて音声品質を向上させる技術等が開示されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】高野正次、「インターネット電話の品質評価について」、日本オペレーションズ・リサーチ学会、２００１年３月号、p.129(17)-134(22)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の音声優先制御では、例えばＩＰ電話とデータ通信が通信衛星を介して行われる場合のように、回線速度が低速である場合には、処理が遅延してしまうことがあった。

【0006】

例えば、低優先度フレームであるデータ通信フレームの出力処理中に、高優先度フレームであるＶｏＩＰフレームが入力されても、現在処理中であるデータ通信フレームの出力が完結されるまでＶｏＩＰフレームは出力されない。また、ＶｏＩＰフレームの遅延量は、データが到着するタイミングによって変動する。このため、遅延揺らぎも発生してしまう。

【0007】

本発明は、上述した課題を鑑みてなされたものであり、高優先度フレームの遅延量及び遅延揺らぎ量を増加させることなく、通信効率の低下を抑えることができる信号処理装置、信号処理方法、信号処理プログラム、及び衛星通信システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態にかかる信号処理装置は、入力される高優先度フレーム及び低優先度フレームを優先度に応じて振分ける振分部と、前記振分部が振分けた高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ処理して転送する転送部と、前記転送部が転送した高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ蓄積する蓄積部と、前記蓄積部が蓄積した高優先度フレーム及び低優先度フレームそれぞれを優先度に応じて順次に読出して出力する読出部と、前記振分部に高優先度フレームが入力された場合、又は、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積している場合には、前記転送部が低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定し、前記振分部に高優先度フレームが入力されず、且つ、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積していない場合には、前記転送部が低優先度フレームを分割することなく転送するように設定する設定部とを有することを特徴とする。

【0009】

また、本発明の一実施形態にかかる信号処理方法は、入力される高優先度フレーム及び低優先度フレームを優先度に応じて振分ける振分工程と、振分けた高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ処理して転送する転送工程と、転送した高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ蓄積部が蓄積する蓄積工程と、前記蓄積部が蓄積した高優先度フレーム及び低優先度フレームそれぞれを優先度に応じて順次に読出して出力する読出工程と、高優先度フレームが入力された場合、又は、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積している場合には、低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定し、高優先度フレームが入力されず、且つ、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積していない場合には、低優先度フレームを分割することなく転送するように設定する設定工程とを含むことを特徴とする。

【0010】

また、本発明の一実施形態にかかる衛星通信システムは、通信衛星を介して通信を行う地球局に対して高優先度フレーム及び低優先度フレームを出力する信号処理装置を備えた衛星通信システムにおいて、前記信号処理装置が、入力される高優先度フレーム及び低優先度フレームを優先度に応じて振分ける振分部と、前記振分部が振分けた高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ処理して転送する転送部と、前記転送部が転送した高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ蓄積する蓄積部と、前記蓄積部が蓄積した高優先度フレーム及び低優先度フレームそれぞれを優先度に応じて順次に読出して出力する読出部と、前記振分部に高優先度フレームが入力された場合、又は、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積している場合には、前記転送部が低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定し、前記振分部に高優先度フレームが入力されず、且つ、前記蓄積部が高優先度フレームを蓄積していない場合には、前記転送部が低優先度フレームを分割することなく転送するように設定する設定部とを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、高優先度フレームの遅延量及び遅延揺らぎ量を増加させることなく、通信効率の低下を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態にかかる衛星通信システムの構成例を示す図である。

【図2】一実施形態にかかる信号処理装置が有する機能、及び信号処理装置の周辺を例示するブロック図である。

【図3】低優先度フレームが入力された場合の信号処理装置の動作例を示すフローチャートである。

【図4】高優先度フレームが入力された場合の信号処理装置の動作例を示すフローチャートである。

【図5】信号処理装置の変形例が有する機能、及び信号処理装置の変形例の周辺を例示するブロック図である。

【図6】ＳＩＰ確認部がＶｏＩＰ電話端末とＶｏＩＰ電話端末の間で確認するＳＩＰメッセージを例示する図である。

【図7】低優先度フレームが入力された場合の信号処理装置の変形例の動作例を示すフローチャートである。

【図8】高優先度フレームが入力された場合の信号処理装置の変形例の動作例を示すフローチャートである。

【図9】一実施形態にかかる信号処理装置のハードウェア構成例を示す図である。

【図10】比較例の衛星通信システムにおけるＶｏＩＰフレームとデータ通信フレームの伝送処理を模式的に示す図である。

【図11】比較例の衛星通信システムにおけるフラグメンテーションによるＶｏＩＰフレームとデータ通信フレームの伝送処理を模式的に示す図である。

【図12】フラグメンテーションによるフレーム効率の低下を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

一実施形態にかかる衛星通信システムについて説明する前に、まず、本発明がなされるに至った背景について具体的に説明する。

【0014】

図１０は、比較例の衛星通信システムにおけるＶｏＩＰフレーム（音声通信）とデータ通信フレーム（データ通信）の伝送処理を模式的に示す図である。なお、各フレームは、Ethernet（登録商標）のイーサフレームであるとする。

【0015】

ＩＰ電話は、品質に遅延及び遅延揺らぎの影響を受けるため、優先制御を行うことが一般的である。優先制御においては、高優先度フレームであるＶｏＩＰフレーム（通話データフレーム）は、低優先度フレームであるデータ通信フレームよりも優先して処理される。

【0016】

例えば、高優先キューにＶｏＩＰフレームが存在しない場合、低優先キューにデータ通信フレームが入力されると、データ通信フレームが先に出力処理される。

【0017】

しかし、低優先度フレームの出力処理中に高優先度フレームが入力されても、現在処理中の低優先度フレームの出力が完結されるまで高優先度フレームは出力されない。つまり、比較例の衛星通信システムでは、ＶｏＩＰフレームを優先させる優先制御を行っていても、ＶｏＩＰフレームに対する処理が遅延することがある。

【0018】

さらに、ＶｏＩＰフレームは、遅延量がデータの到着するタイミングによって変動するため、遅延揺らぎも発生してしまう。この遅延及び遅延揺らぎは、フレーム長が大きいほど大きくなり、通信速度が遅いほど大きくなる。

【0019】

また、衛星通信システムのように回線速度が低速なシステムでは、フレームを伝送する時間が長くなる。例えば、回線速度が６４ｋｂｐｓである場合、１５１８バイトのフレームを伝送するためには、約１９０ｍｓを要する。

【0020】

したがって、ＶｏＩＰフレームは、高優先度であっても最大１９０ｍｓの処理遅延が生じ、遅延揺らぎも最大１９０ｍｓとなる。この遅延量及び遅延揺らぎは、通常２０ｍｓの一定間隔でフレームを送信するＩＰ電話の品質を劣化させることとなる。

【0021】

そのため、ＶｏＩＰフレームに対しては、優先制御をされている環境下であっても、遅延量及び遅延揺らぎを抑えるために、処理遅延の影響を低減することが重要になる。処理遅延を低減する方法には、例えば、信号処理装置が入力されたＶｏＩＰフレームを適切なフレーム長に分割し、分割したＶｏＩＰフレームを伝送するフラグメンテーションという方法がある。

【0022】

図１１は、比較例の衛星通信システムにおけるフラグメンテーションによるＶｏＩＰフレームとデータ通信フレームの伝送処理を模式的に示す図である。

【0023】

フラグメンテーションにより、低優先のデータ通信フレームは分割される。ＶｏＩＰフレームは、分割されたデータ通信フレームの間に割り込むことができるので、遅延量及び遅延揺らぎ量が抑えられる。なお、フラグメンテーションの分割サイズは、ＭＴＵ（Maximum Transmission Unit）、ＭＳＳ（Maximum Segment Size）等によって固定的に設定されている。

【0024】

しかし、フラグメンテーションが行われる場合、高優先度フレームの遅延量及び遅延揺らぎ量を小さくすることができるが、分割したデータそれぞれにはヘッダを付与する必要がある。

【0025】

したがって、通常１５１８バイトの最大フレーム長のデータを多く用いるデータ通信では、フラグメンテーションが行われるとヘッダの割合が大きくなり、ヘッダを除いたデータのフレーム効率（データ長÷フレーム長）が低下し、実質的な通信速度も低下する。

【0026】

図１２は、フラグメンテーションによるフレーム効率の低下を例示する図である。例えば、Ｇ．７２９ａで符号化されたＶｏＩＰフレームのフレーム長（７８バイト）とデータ通信フレームのフレーム長とを同じ長さにする。この場合、フラグメンテーション前のフレーム効率が約９７．５％であるのに対し、フラグメンテーション後のフレーム効率は約５１．３％となる。つまり、フレーム効率が概ね半分程度まで大きく低下する。

【0027】

ＶｏＩＰ技術を用いたＩＰ電話の遅延量及び遅延揺らぎ量を小さくするためには、フラグメンテーションが必要である。しかし、ＩＰ電話は、常に通信中となるわけではない。したがって、ＩＰ電話は、使用されていない時間帯には、通信効率（フレーム効率）がフラグメンテーションによって大きく低下してしまう。

【0028】

そこで、次に説明する一実施形態にかかる衛星通信システムは、通信衛星を用いた通信衛星ネットワークをＩＰ電話などの高優先度フレームとデータ通信などの低優先度フレームで共用しても、高優先度フレームの遅延量及び遅延揺らぎ量を増加させることなく、通信効率の低下を抑えることができるように構成されている。

【0029】

図１は、一実施形態にかかる衛星通信システム１の構成例を示す図である。図１に示すように、衛星通信システム１は、例えば地球局２－１，２－２が通信衛星３を介して相互に通信を行うように構成されている。

【0030】

地球局２－１は、例えばＶｏＩＰ電話端末４－１及びデータ通信端末５－１が信号処理装置６－１を介して接続されている。信号処理装置６－１は、例えばＶｏＩＰ電話端末４－１が出力した高優先度フレームであるＶｏＩＰフレームに対して所定の処理を行い、地球局２－１に対して出力する。また、信号処理装置６－１は、例えばデータ通信端末５－１が出力した低優先度フレームであるデータ通信フレームに対して所定の処理を行い、地球局２－１に対して出力する。

【0031】

地球局２－２は、例えばＶｏＩＰ電話端末４－２及びデータ通信端末５－２が信号処理装置６－２を介して接続されている。信号処理装置６－２は、例えばＶｏＩＰ電話端末４－２が出力した高優先度フレームであるＶｏＩＰフレームに対して所定の処理を行い、地球局２－２に対して出力する。また、信号処理装置６－２は、例えばデータ通信端末５－２が出力した低優先度フレームであるデータ通信フレームに対して所定の処理を行い、地球局２－２に対して出力する。

【0032】

そして、ＶｏＩＰ電話端末４－１は、通信衛星３を介してＩＰ電話による通話をＶｏＩＰ電話端末４－２との間で行う。また、データ通信端末５－１は、通信衛星３を介してデータ通信をデータ通信端末５－２との間で相互に行う。

【0033】

以下、信号処理装置６－１，６－２のように複数ある構成のいずれかを特定しない場合には、単に信号処理装置６などと略記する。

【0034】

図２は、一実施形態にかかる信号処理装置６が有する機能、及び信号処理装置６の周辺を例示するブロック図である。図２に示すように、信号処理装置６は、例えば振分部６０、転送部６１、蓄積部６２、読出部６３、及び設定部６４を有する。なお、衛星ネットワーク３００は、図１に示した通信衛星３などによって構成されるネットワークである。

【0035】

振分部６０は、入力される高優先度フレーム（ＩＰ電話）及び低優先度フレーム（データ）を優先度に応じて振分けて、転送部６１に対して出力する。また、振分部６０は、高優先度フレームが入力された場合には、その旨を設定部６４に対して通知する機能を有する。

【0036】

転送部６１は、高優先転送部６１１及び低優先転送部６１２を有し、振分部６０が振分けた高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ処理して蓄積部６２へ転送する。

【0037】

なお、高優先転送部６１１は、振分部６０が出力した高優先度フレームに対して処理を行い、蓄積部６２に対して転送する。低優先転送部６１２は、振分部６０が出力した低優先度フレームに対して処理を行い、蓄積部６２に対して転送する。例えば、低優先転送部６１２は、後述する分割サイズ設定情報に基づいて低優先度フレームを分割し、分割した低優先度フレームを蓄積部６２に対して転送する。

【0038】

蓄積部６２は、高優先キュー６２１及び低優先キュー６２２を有し、転送部６１が転送した高優先度フレーム及び低優先度フレームをそれぞれ蓄積する。なお、高優先キュー６２１は、高優先転送部６１１が転送した高優先度フレームを蓄積する。また、高優先キュー６２１は、高優先度フレームを蓄積している場合には、例えば蓄積している高優先度フレーム数を設定部６４に対して通知する機能を有する。また、低優先キュー６２２は、低優先転送部６１２が転送した低優先フレームを蓄積する。

【0039】

読出部６３は、高優先キュー６２１が蓄積した高優先度フレーム、及び低優先キュー６２２が蓄積した低優先度フレームをそれぞれ優先度に応じて順次に読出し、地球局２に対して出力する。

【0040】

設定部６４は、振分部６０に高優先度フレームが入力されたことを通知された場合、又は、高優先キュー６２１が高優先度フレームを蓄積していることを通知された場合には、低優先転送部６１２が低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定を行う。例えば、設定部６４は、高優先キュー６２１から通知された高優先度フレーム数に応じて分割サイズを設定する分割サイズ設定情報を低優先転送部６１２に対して出力し、低優先転送部６１２へ低優先度フレームに対する分割サイズを設定する。

【0041】

また、設定部６４は、振分部６０に高優先度フレームが入力されず、且つ、高優先キュー６２１が高優先度フレームを蓄積していない場合には、低優先転送部６１２が低優先度フレームを分割することなく（又は予め定められた分割サイズに分割して）転送するように設定を行う。

【0042】

つまり、信号処理装置６は、設定部６４が行う設定に応じてフラグメンテーションを行う。上述した例では、信号処理装置６は、振分部６０からの通知及び高優先キュー６２１からの通知に基づいて、設定部６４が低優先転送部６１２に対する設定を行うように構成されているが、これに限定されない。例えば、信号処理装置６は、振分部６０及び高優先キュー６２１からの通知に基づく判定を行う判定部を備え、判定部の判定結果に応じて設定部６４が低優先転送部６１２に対する同様の設定を行うように構成されてもよい。

【0043】

また、図２においては、信号処理装置６がフレームを送信する機能について示したが、信号処理装置６は、フレームを受信する場合のデフラグメンテーションを行う機能を備えていてもよい。

【0044】

次に、信号処理装置６の動作例について説明する。図３は、低優先度フレームが入力された場合の信号処理装置６の動作例を示すフローチャートである。

【0045】

図３に示すように、信号処理装置６は、低優先度フレームが入力（Ｓ１００）されると、高優先度フレームの入力が存在しているか否かを判定する（Ｓ１０２）。信号処理装置６は、高優先度フレームの入力が存在していないと判定した場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）にはＳ１０４の処理に進み、高優先度フレームの入力が存在していると判定した場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）にはＳ１０８の処理に進む。

【0046】

次に、信号処理装置６は、高優先の送信待ちフレームが存在しているか否かを判定し（Ｓ１０４）、存在していないと判定した場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）にはＳ１０６の処理に進み、存在していると判定した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）にはＳ１０８の処理に進む。

【0047】

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、信号処理装置６は、設定部６４が低優先転送部６１２に対してデータフレームを分割しないように設定を行う。

【0048】

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、信号処理装置６は、設定部６４が低優先転送部６１２に対してデータフレームを分割するように設定を行う。

【0049】

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、信号処理装置６は、読出部６３が低優先キュー６２２から低優先度フレームを読出して出力を開始する。

【0050】

ステップ１１２（Ｓ１１２）において、信号処理装置６は、読出部６３が低優先キュー６２２からの低優先度フレームの読出しを終えて出力を完了する。なお、信号処理装置６は、分割しない低優先度フレームを送信する場合、例えば最大で１９０ｍｓを要する。

【0051】

図４は、高優先度フレームが入力された場合の信号処理装置６の動作例を示すフローチャートである。

【0052】

図４に示すように、信号処理装置６は、高優先度フレームが入力（Ｓ２００）されると、送信中の低優先度フレームがあるか否かを判定する（Ｓ２０２）。信号処理装置６は、送信中の低優先度フレームがあると判定した場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）にはＳ２０４の処理に進み、送信中の低優先度フレームがないと判定した場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）にはＳ２０６の処理に進む。なお、高優先度フレームは、ＩＰ電話の通話データフレームであり、２０ｍｓ周期で入力される。

【0053】

ステップ２０４（Ｓ２０４）において、信号処理装置６は、高優先度フレームに対する送信を待ち、Ｓ２０２の処理に戻る。

【0054】

ステップ２０６（Ｓ２０６）において、信号処理装置６は、読出部６３が高優先キュー６２１から高優先度フレームを読出して出力する。

【0055】

このように、一実施形態にかかる信号処理装置６は、振分部６０に高優先度フレームが入力された場合、又は、蓄積部６２が高優先度フレームを蓄積している場合には、転送部６１が低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定し、振分部６０に高優先度フレームが入力されず、且つ、蓄積部６２が高優先度フレームを蓄積していない場合には、転送部６１が低優先度フレームを分割することなく転送するように設定するので、高優先度フレームの遅延量及び遅延揺らぎ量を増加させることなく、通信効率の低下を抑えることができる。

【0056】

なお、信号処理装置６は、ＶｏＩＰ電話端末４（図１参照）による通話の最初には、低優先度フレームが入力されているときに高優先度フレームが入力される場合がある。この場合、当該低優先度フレームに対しては分割されないため、遅延揺らぎが起きる可能性がある。

【0057】

次に、信号処理装置６の変形例について説明する。図５は、信号処理装置６の変形例（信号処理装置６ａ）が有する機能、及び信号処理装置の変形例の周辺を例示するブロック図である。

【0058】

図５に示すように、信号処理装置６ａは、例えば振分部６０、転送部６１、蓄積部６２、読出部６３、設定部６４、及びＳＩＰ（Session Initiation Protocol）確認部６５を有する。なお、地球局２ａは、ＳＩＰメッセージを仲介する機能を有することとする。また、図５に示した信号処理装置６ａについて、図２に示した信号処理装置６の構成と実質的に同一の構成には同一の符号が付してある。

【0059】

ＳＩＰ確認部６５は、ＳＩＰメッセージの内容を確認する機能を有するとともに、信号処理装置６ａに入力される高優先度フレーム（ＩＰ電話）及び低優先度フレーム（データ）を振分部６０に対して出力する。また、ＳＩＰ確認部６５は、メッセージ種別とユーザアドレス情報を確認するＳＩＰサーバとしての機能を備えていてもよい。

【0060】

例えば、ＳＩＰ確認部６５は、信号処理装置６ａに入力される高優先度フレームに対するセッションの確立を確認した場合、又は、高優先度フレームに対するセッションの終了を確認した場合などに、その旨を示す通知を設定部６４に対して出力する。

【0061】

また、信号処理装置６ａにおいて、設定部６４は、高優先度フレームに対するセッションの確立を確認した旨の通知をＳＩＰ確認部６５から入力された場合には、低優先転送部６１２が低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定を行う機能を備える。

【0062】

また、信号処理装置６ａにおいて、設定部６４は、高優先度フレームに対するセッションの終了を確認した旨の通知をＳＩＰ確認部６５から入力され、且つ、高優先キュー６２１が高優先度フレームを蓄積していない場合には、低優先転送部６１２が低優先度フレームを分割することなく（又は予め定められた分割サイズに分割して）転送するように設定を行う機能を備える。

【0063】

図６は、ＳＩＰ確認部６５がＶｏＩＰ電話端末４－１とＶｏＩＰ電話端末４－２の間で確認するＳＩＰメッセージを例示する図である。

【0064】

ＳＩＰ確認部６５がＩＮＶＩＴＥ（招待）メッセージに続いてＡＣＫ応答（セッションの確立了解）の受信を確認すると、ＩＰ電話の音声フレームを用いた通話状態となり、信号処理装置６ａは、低優先度フレームを分割して出力する。

【0065】

また、ＳＩＰ確認部６５がＢＹＥ（セッション切断要求）に続いて２００ＯＫ（成功）の受信を確認し、且つ、高優先の送信待ちフレームが存在しない場合（通話が終了して高優先度フレームがない場合）、信号処理装置６ａは、低優先度フレームを分割しないで送信する。

【0066】

なお、通信衛星３（図１参照）が静止衛星である場合、ＳＩＰメッセージの送受信は、衛星区間で２５０ｍｓ以上遅延する。つまり、信号処理装置６ａは、ＳＩＰメッセージを受信してからＩＰ電話のフレーム送信を開始するまでに２５０ｍｓ以上の遅延（タイムラグ）がある。

【0067】

したがって、衛星通信システム１における衛星通信の回線速度が例えば６４ｋｂｐｓである場合、１５１８バイトのフレームを伝送する伝送時間として約１９０ｍｓを要するが、当該伝送時間は衛星区間における遅延（２５０ｍｓ）よりも短い。よって、信号処理装置６ａは、最初の高優先度フレーム（ＩＰ電話の音声フレーム）を送出する前に、低優先度フレームの分割サイズを変更することができる。

【0068】

次に、信号処理装置６ａの動作例について説明する。図７は、低優先度フレームが入力された場合の信号処理装置６ａの動作例を示すフローチャートである。

【0069】

図７に示すように、信号処理装置６ａは、低優先度フレームが入力（Ｓ３００）されると、ＩＮＶＩＴＥに続いてＡＣＫ受信を確認したか否かを判定する（Ｓ３０２）。信号処理装置６ａは、ＩＮＶＩＴＥに続いてＡＣＫの受信を確認していないと判定した場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）にはＳ３０４の処理に進み、ＩＮＶＩＴＥに続いてＡＣＫの受信を確認したと判定した場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）にはＳ３１０の処理に進む。

【0070】

また、信号処理装置６ａは、ＢＹＥに続いて２００ＯＫの受信を確認したか否かを判定する（Ｓ３０４）。信号処理装置６ａは、ＢＹＥに続いて２００ＯＫの受信を確認したと判定した場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）にはＳ３０６の処理に進み、ＢＹＥに続いて２００ＯＫの受信を確認していないと判定した場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）にはＳ３１０の処理に進む。

【0071】

また、信号処理装置６ａは、高優先の送信待ちフレームが存在するか否かを判定する（Ｓ３０６）。信号処理装置６ａは、高優先の送信待ちフレームが存在しない判定した場合（Ｓ３０６：Ｎｏ）にはＳ３０８の処理に進み、高優先の送信待ちフレームが存在すると判定した場合（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）にはＳ３１０の処理に進む。

【0072】

ステップ３０８（Ｓ３０８）において、信号処理装置６ａは、設定部６４（図５参照）が低優先転送部６１２に対してデータフレームを分割しないように設定を行う。

【0073】

ステップ３１０（Ｓ３１０）において、信号処理装置６ａは、設定部６４が低優先転送部６１２に対してデータフレームを分割するように設定を行う。

【0074】

ステップ３１２（Ｓ３１２）において、信号処理装置６ａは、読出部６３が低優先キュー６２２から低優先度フレームを読出して出力を開始する。

【0075】

ステップ３１４（Ｓ３１４）において、信号処理装置６ａは、読出部６３が低優先キュー６２２からの低優先度フレームの読出しを終えて出力を完了する。なお、信号処理装置６ａは、分割しない低優先度フレームを送信する場合、例えば最大で１９０ｍｓを要する。

【0076】

図８は、高優先度フレームが入力された場合の信号処理装置６ａの動作例を示すフローチャートである。

【0077】

図８に示すように、信号処理装置６ａは、高優先度フレームが入力（Ｓ３００）され、ＩＮＶＩＴＥに続いてＡＣＫの受信を確認すると（Ｓ４００）、高優先度フレームが入力されることを予測する（Ｓ４０２）。

【0078】

そして、信号処理装置６ａは、高優先度フレームが入力されると（Ｓ４０４）、送信中の低優先度フレームがあるか否かを判定する（Ｓ４０６）。信号処理装置６ａは、送信中の低優先度フレームがあると判定した場合（Ｓ４０６：Ｙｅｓ）にはＳ４０８の処理に進み、送信中の低優先度フレームがないと判定した場合（Ｓ４０６：Ｎｏ）にはＳ４１０の処理に進む。なお、高優先度フレームは、ＩＰ電話の通話データフレームであり、２０ｍｓ周期で入力される。

【0079】

ステップ４０８（Ｓ４０８）において、信号処理装置６ａは、高優先度フレームに対する送信を待ち、Ｓ４０６の処理に戻る。

【0080】

ステップ４１０（Ｓ４１０）において、信号処理装置６ａは、読出部６３が高優先キュー６２１から高優先度フレームを読出して出力する。

【0081】

このように、一実施形態にかかる信号処理装置６ａは、ＳＩＰ確認部６５が高優先度フレームに対するセッションの確立を確認した場合には、転送部６１が低優先度フレームを所定サイズに分割して転送するように設定し、ＳＩＰ確認部６５が高優先度フレームに対するセッションの終了を確認し、且つ、蓄積部６２が高優先度フレームを蓄積していない場合には、転送部６１が低優先度フレームを分割することなく転送するように設定するので、高優先度フレームの遅延量及び遅延揺らぎ量を増加させることなく、通信効率の低下を抑えることができる。

【0082】

また、上述した信号処理装置６は、ＩＰ電話フレームが入力されることを予測しないため、最初の低優先度フレームが入力されているときに高優先度フレームが入力された場合には、低優先度フレームを分割できない可能性がある。ただし、信号処理装置６は、ＳＩＰメッセージを確認するための機能が不要である。

【0083】

一方、上述した信号処理装置６ａは、ＩＰ電話フレームが入力されることをＳＩＰメッセージによって２５０ｍｓ以上前に予測することが可能であるため、ＩＰ電話フレームが到着する前にデータ通信フレームを最適に分割することができる。ただし、信号処理装置６ａは、ＳＩＰメッセージの送受信を確認するための機能を具備する必要がある。

【0084】

なお、信号処理装置６及び信号処理装置６ａが有する各機能は、それぞれ一部又は全部がＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアによって構成されてもよいし、ＣＰＵ等のプロセッサが実行するプログラムとして構成されてもよい。

【0085】

例えば、一実施形態にかかる信号処理装置６及び信号処理装置６ａは、コンピュータとプログラムを用いて実現することができ、プログラムを記憶媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

【0086】

図９は、一実施形態にかかる信号処理装置６（又は信号処理装置６ａ）のハードウェア構成例を示す図である。図９に示すように、例えば信号処理装置６は、入力部８００、出力部８１０、通信部８２０、ＣＰＵ８３０、メモリ８４０及びＨＤＤ８５０がバス８６０を介して接続され、コンピュータとしての機能を備える。また、信号処理装置６は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体８７０との間でデータを入出力することができるようにされている。

【0087】

入力部８００は、例えばキーボード及びマウス等である。出力部８１０は、例えばディスプレイなどの表示装置である。通信部８２０は、例えばネットワークインターフェースなどである。

【0088】

ＣＰＵ８３０は、信号処理装置６を構成する各部を制御し、所定の処理等を行う。メモリ８４０及びＨＤＤ８５０は、データ等を記憶する記憶部である。

【0089】

記憶媒体８７０は、信号処理装置６が有する機能を実行させるプログラム等を記憶可能にされている。なお、信号処理装置６を構成するアーキテクチャは図９に示した例に限定されない。

【符号の説明】

【0090】

１・・・衛星通信システム、２，２－１，２－２，２ａ・・・地球局、３・・・通信衛星、４－１，４－２・・・ＶｏＩＰ電話端末、５－１，５－２・・・データ通信端末、６，６－１，６－２，６ａ・・・信号処理装置、６０・・・振分部、６１・・・転送部、６２・・・蓄積部、６３・・・読出部、６４・・・設定部、６５・・・ＳＩＰ確認部、３００・・・衛星ネットワーク、６１１・・・高優先転送部、６１２・・・低優先転送部、６２１・・・高優先キュー、６２２・・・低優先キュー、８００・・・入力部、８１０・・・出力部、８２０・・・通信部、８３０・・・ＣＰＵ、８４０・・・メモリ、８５０・・・ＨＤＤ、８６０・・・バス、８７０・・・記憶媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】