JP2000312175A - 送信タイミング算出方法 - Google Patents

送信タイミング算出方法

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JP2000312175A
JP2000312175A JP11121094A JP12109499A JP2000312175A JP 2000312175 A JP2000312175 A JP 2000312175A JP 11121094 A JP11121094 A JP 11121094A JP 12109499 A JP12109499 A JP 12109499A JP 2000312175 A JP2000312175 A JP 2000312175A
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JP
Japan
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transmission
signal
transmission timing
satellite
power
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JP11121094A
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English (en)
Inventor
Yasuyuki Kato
恭之 加藤
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は、送信タイミングを算出する上で衛星
と地上局の距離を算出するために、衛星の軌道計算等の
複雑な計算を行う必要があり、システムに負荷がかかる
という問題がある。また、親局側にタイミング調整信号
を検出し、各子局のタイミングを調整する機能を余分に
持たなければならなく、基本的に親局側に負荷の大きい
システムの上に、上記機能を追加するので、更に余分な
負荷を与えてしまっていた。 【解決手段】 本発明では、周回衛星の使用した衛星通
信システムで一般的に使用されている送信電力制御を用
い、送信電力制御情報から送信タイミングを算出して決
定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星間の時分割多
重多元接続(TDMA/TDD)方式を用いた通信に於
いて、信号の送信タイミング算出方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】時分割多元接続(TDMA/TDD)方
式を使用した周回衛星の衛星通信システムでは、地上に
ある親局と任意に配置している子局との間で衛星を介し
て予め割り当てられたタイムスロットにデータを送出す
ることにより、データの相互通信を行っている。
【0003】親局と子局の間の距離は、衛星が周回して
いるので常に変化しており、常に無線信号の伝送遅延の
差が生じている。
【0004】この為、無線信号が割り当てられたタイム
スロットに収まる様に毎回、無線信号を送信する度に無
線信号を送出するタイミングを設定する必要がある。
【0005】信号の送出タイミングを算出する方法とし
て、通常は衛星の軌道情報又は衛星の位置情報等と親局
と子局の位置情報からデータを送出する時間の親局−衛
星間、子局−衛星間の距離を算出し、伝送遅延を求め、
送信タイミングを決定している。
【0006】また、前記方法とは異なる方法において特
開平3−128532では、1つの親局と複数の子局と
の間で、子局が予め決定しておいた制御用のタイムスロ
ット内にタイミング調整信号を親局に送り、親局は各子
局からのタイミング調整信号をモニタし、各子局からの
タイミング調整信号の位相ずれを検出し、位相ずれが親
局側でゼロになるように、親局が各子局に対して指示を
出し、信号の送出タイミングを調整していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、送信タイミングを算出する上で衛星と地上局
の距離を算出するために、衛星の軌道計算等の複雑な計
算を行う必要があり、システムに負荷がかかるという問
題がある。
【0008】また、特開平3−128532では、親局
側にタイミング調整信号を検出し、各子局のタイミング
を調整する機能を余分に持たなければならなく、基本的
に親局側に負荷が大きいシステムの上に、上記機能を追
加するので、更に余分な負荷を与えてしまう。
【0009】その上、タイミング調整信号を送るのでシ
ステム内に余分なトラッフィクが発生して伝送効率を悪
くする要因の一つとなっていた。
【0010】周回衛星を利用した一般的な衛星通信シス
テムでは、親局と各子局の両局に、相手局からの信号の
電力レベルを自局で測定し、相手局で必要とする適正な
送信電力を算出し、この適正電力情報を送信信号に付加
して、相手局に送信する。
【0011】相手局は送信信号からこの適正電力情報を
検出し、この情報に従って送信電力レベルを変更し、信
号を送出するような電力制御機能を通常、装備してい
る。
【0012】本発明の目的は、上記の電力制御方法を利
用して、簡単な方法で伝送遅延を求め、送信タイミング
を決定することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1では、衛星間の
TDMA通信方式において、各衛星に通信相手衛星を追
尾する手段を有し、各衛星に信号を受信する手段と信号
を送信する手段を持ち、更に相手衛星からの送信電力を
測定する手段と測定した送信電力から適正送信電力を算
出する手段を有し、適正送信電力情報を送信信号に付加
して相手衛星に通知し、相手衛星は、受信信号から前記
適正送信電力情報を抽出し、前記適正送信電力情報から
送信信号の送信タイミングを算出する。
【0014】請求項2では、前記希望送信電力に対する
送信タイミングの関係を示したテーブルを予め備え前記
希望送信電力から送信タイミングを決定する。
【0015】請求項3では、前記希望送信電力と送信タ
イミングに関する簡単な数式を予め備え前記希望送信電
力から送信タイミングを決定する。
【0016】衛星通信システムが、一般的に、備えてい
る電力制御機能を使用し、電力制御情報から送信タイミ
ングを決定するので、送信タイミングを算出する機能は
小さくする。
【0017】軌道計算など複雑な計算を行わなくても、
簡単に送信タイミングが算出できるため他の重要な処理
に負荷をかけることができる。
【0018】送信タイミングを調整する為のトラッフィ
クは存在しないのでシステム内に余分なトラッフィクは
発生しない。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を示
す。図1は、本発明の衛星間通信システムの構成図であ
る。
【0020】受信処理部1a、2aは受信したRF信号
を復調し、ベースバンド処理を行いフレームに戻す。
【0021】受信信号処理部1b、2bは受信したフレ
ームからデータ部と電力制御情報を分離する。
【0022】受信レベル測定部1c、2cは受信したR
F信号の信号レベルを測定する。
【0023】適正電力算出部1d、2dは受信レベル測
定部の測定結果を用いて相手局の適正送信電力を算出す
る。
【0024】電力制御部1e,2eは相手局からの電力
制御情報をもとに送信電力を調節する。
【0025】送信タイミング算出部1f、2fは相手局
からの電力制御情報から送信タイミングテーブルを検索
し、送信タイミングを算出する。また、送信タイミング
テーブルの代わりに数式を使用して、送信タイミングを
算出する。
【0026】送信信号処理部1g、2gは適正電力算出
部で算出した電力制御情報と送信データをフレーム化す
る。
【0027】送信処理部1h、2hはフレームを変調
し、RF信号にして電力制御部と送信タイミング算出部
の指示によりRF信号を送信する。
【0028】アンテナ制御部1i、2iは受信レベル測
定部の測定結果を用いて通信相手衛星の方向を算出し自
衛星のアンテナを通信相手衛星の方向に向ける。この通
信システムの動作を示す。
【0029】まず、衛星1、2はダミー信号送受信を行
い、アンテナをそれぞれの通信相手衛星に向ける動作お
よび受信電力の品質確保の為の動作を行う。ダミー信号
はフレームフォーマットのデーター部が空の信号であ
る。
【0030】衛星1は、衛星2からのダミー信号を受信
し、受信処理部1aでRF信号のベースバンド処理を行
い、フレームに戻し、受信信号処理部1bで、受信した
フレームからデータ部と電力制御情報部を分離し、適正
電力情報を抽出する。
【0031】抽出した適正電力情報は、電力制御部1e
で送信電力の調整に使用される。受信レベル測定部1c
では、受信したRF信号の信号レベルの測定を行い、測
定した結果をアンテナ制御部1iと適正電力算出部1d
に送る。
【0032】適正電力算出部1dで受信レベル測定部1
cの結果から適正電力を算出する。この適正電力情報
は、送信信号処理部1gで付加されダミー信号として送
信される。
【0033】アンテナ制御部1iは、アンテナを動かし
ながら受信レベル測定部1cで算出された受信レベルが
最大になるポイントを検出し、衛星2の追跡を開始す
る。
【0034】衛星2の追跡が開始した時、衛星1は衛星
2に追尾開始のメッセージをフォーマットのデータ部に
入れて送信する。衛星2も衛星1と同様の動作を行う。
【0035】次にアンテナ追尾が開始した後の動作を説
明する。
【0036】衛星1は通信相手衛星2からのRF信号を
受信し、受信処理部1aでRF信号のベースバンド処理
を行い、フレームに戻し、受信信号処理部1bで、受信
したフレームからデータ部と電力制御情報部を分離し、
適正電力情報を抽出する。
【0037】抽出した適正電力情報は、電力制御部1e
で送信電力の調整に使用され、また、送信タイミング制
御部1fでは送信タイミングテーブルを検索して送信タ
イミングを決定することに使用される。
【0038】受信レベル測定部1cでは、受信したRF
信号の信号レベルの測定を行い、適正電力算出部1dで
受信レベル測定部1cの結果から適正電力を算出する。
【0039】この適正電力情報は、送信信号処理部1g
で送信データに付加され、上記電力制御部1eと送信タ
イミング制御部1fで決定した送信電力と送信タイミン
グを使用して相手衛星に送信する。
【0040】アンテナ制御部1iは、アンテナを動かし
ながら受信レベル測定部1cで算出された受信レベルが
最大になるポイントを追跡し続け、常にアンテナを衛星
2の方向に向ける。
【0041】通信相手衛星2においても上記と同様の動
作を行い、送信タイミングを決定する。
【0042】ここで送信電力と送信タイミングの関係
は、衛星1の送信電力をPtx1、送信アンテナの利得を
G1、衛星2の受信電力をPr x2受信アンテナの利得を
G2、衛星間の距離をDとすると以下の様な関係があ
る。 Prx2=Ptx1×G1×G2×L――(1) だだし、 空間伝送損L=λ/(4π×D2)―― (2) また、衛星1と衛星2の間の伝送遅延Tdとすると Td=D/c――(3) ただし、cは電波の速度、λは波長よって伝送遅延Td
は、 Td=((Ptx1×G1×G2×λ)/(4π×Prx2×c))1/2――(4) となる。
【0043】衛星間通信は、宇宙空間での通信でである
から、降雨減衰等の条件を考慮する必要がない。
【0044】電力制御を行うので受信電力Prx2は一定
である。G1、G2も一定である。以上から、伝送遅延
Tdと送信電力は式(4)の関係があり、送信電力を決
定すれば、伝送遅延Tdが決定する。
【0045】図2は本発明で使用する送信タイミングテ
ーブルである。
【0046】適正送信電力と式(3)から算出された送
信タイミングの数値を持った送信タイミングテーブルを
送信タイミング制御部内に持っておき、通信相手衛星か
らの適正電力情報に従って、送信タイミングを検索し、
送信タイミングを決定する。
【0047】また、送信タイミング算出部は、送信タイ
ミングテーブルの代わりにに、式(3)の数式を送信タ
イミング制御部内に持ち、送信タイミングを算出するこ
ともできる。
【0048】図3は、本発明で使用するフレームフォー
マットである。制御情報部、適正電力情報部、データ部
からなり、送信信号処理部1g、2gでフレーム化を行
う。
【0049】この様にして、一般的にある電力制御方法
を使用し、送信タイミングを簡単に算出する。
【0050】
【発明の効果】衛星通信システムが、一般的に、備えて
いる電力制御機能を使用し、電力制御情報から送信タイ
ミングを決定するので、送信タイミングを算出する為の
機能は小さくすることができる。
【0051】軌道計算など複雑な計算を行わなくても、
簡単に送信タイミングが算出できるため、送信タイミン
グ算出に要する時間が短くてすみ、他の処理に負荷をか
けることができる。
【0052】送信タイミングの為のトラッフィクは存在
しないのでシステム内に余分なトラッフィクは発生しな
いので帯域が有効に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成図である。
【図2】本発明の送信タイミングテーブルである。
【図3】本発明で使用するフレームファーマットであ
る。
【符号の説明】
1、2 衛星 1a、2a 受信処理部 1b、2b 受信信号処理部 1c、2c 受信レベル測定部 1d、2d 適正電力算出部 1e、2e 電力制御部 1f、2f 送信タイミング制御部 1g、2g 送信信号処理部 1h、2h 送信処理部 1i、2i アンテナ制御部 3 フレームフォーマット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 衛星間のTDMA/TDD通信方式にお
    いて、各衛星に通信相手衛星を追尾・捕捉する手段を有
    し、各衛星に信号を受信する手段と信号を送信する手段
    を持ち、相手衛星からの送信電力を測定する手段と測定
    した前記相手衛星からの送信電力から適正送信電力を算
    出する手段を有し、適正送信電力情報を送信信号に付加
    して相手衛星に通知し、相手衛星は、受信信号から前記
    適正送信電力情報を抽出し、前記適正送信電力情報から
    送信信号の送信タイミングを算出することを特徴とした
    送信タイミング算出方法。
  2. 【請求項2】 前記適正送信電力に対する送信タイミン
    グの関係を示したテーブルを予め各衛星に備え前記適正
    送信電力から送信タイミングを決定する請求項1の送信
    タイミング算出方法。
  3. 【請求項3】 前記適正送信電力と送信タイミングに関
    する数式を予め備え前記適正送信電力から送信タイミン
    グを決定する請求項1の送信タイミング算出方法。
JP11121094A 1999-04-28 1999-04-28 送信タイミング算出方法 Pending JP2000312175A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002262356A (ja) * 2001-03-05 2002-09-13 Kyocera Corp 無線通信端末
WO2024014301A1 (ja) * 2022-07-11 2024-01-18 Kddi株式会社 非静止衛星通信システム、非静止衛星通信システムにおける通信遅延を調整する調整装置及びコンピュータ可読記憶媒体

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JP2002262356A (ja) * 2001-03-05 2002-09-13 Kyocera Corp 無線通信端末
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