JP2001069056A - 移動衛星を使用する伝送システムでディジタルパケットを送受信するための方法および装置 - Google Patents

移動衛星を使用する伝送システムでディジタルパケットを送受信するための方法および装置

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JP2001069056A JP2000197782A JP2000197782A JP2001069056A JP 2001069056 A JP2001069056 A JP 2001069056A JP 2000197782 A JP2000197782 A JP 2000197782A JP 2000197782 A JP2000197782 A JP 2000197782A JP 2001069056 A JP2001069056 A JP 2001069056A
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マルク・デユドンヌ
Jean Bouin
ジヤン・ブアン
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    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18578Satellite systems for providing broadband data service to individual earth stations
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号がディジタルデータパケットの形式で伝
送される、移動する衛星を使用する、遠隔通信システム
のための送信機を提供すること。 【解決手段】 送信機は、受信の際に使用できるハンド
オーバ情報を送信される信号に導入し、その結果、第1
の衛星(10)を介して中継されるデータを、通話を引
き継ぐ第2の衛星(12)を介して中継されるデータか
ら区別することができる。送信機では、ハンドオーバ情
報は各パケット用の日付信号である。日付信号はパケッ
トが送信された瞬間を表す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動衛星を介して
ディジタルデータを伝送するためのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】現在開発中である衛星遠隔通信システム
は、本質的に低軌道(LEO:lowearth or
bit)タイプまたは中軌道(MEO:medium
earth orbit)タイプであり、例えばそれ
は、高度800Kmから1500Kmの範囲にある衛星
である。静止衛星遠隔通信システムと比較すると、その
ような移動衛星システムは信号の移動距離がかなり短か
いので有利である。一方静止衛星は必然的に赤道上高度
約36000Kmになければならない。このため、低ま
たは中軌道の衛星を使用したそのようなシステムは、電
話、ファクシミリなどのいわゆる「リアルタイム」遠隔
通信に使用することができる。さらに、伝搬距離が短い
ので、信号減衰が静止衛星システムを用いるよりも少な
く、その結果より多くの通信容量を利用することができ
る。
【0003】しかし、低または中軌道の衛星は、通常静
止しているかまたは衛星の速さに比べると遅い速度で移
動するユーザに対して、移動することになり、その結果
各ユーザを、いずれかの所与の衛星からとらえられるの
は、限られた長さの時間、例えば約10分から15分程
度だけである。そのような環境の下で、視界限界に近い
衛星を介した通話中継は、先行するその衛星がユーザの
「視界領域」の外に移動した後にも視界内にとどまる他
の衛星に切り替えなければならない。1つの衛星から他
の衛星へのこのタイプの通話切り替えは、普通「ハンド
オーバ」または「ハンドオフ」と呼ばれる。
【0004】一般に、2つの異なる衛星を介した伝送時
間が異なる値であるとすると、特別の予防措置を講じ
て、受信の際にデータが送信されたのと同じ順番に回復
するのを確実にする必要がある。
【0005】そのために、データはディジタルデータの
パケット(「セル」としても知られている)の形式で伝
送され、パケットはフレームへ一緒にグループ化され
る。1つの経路から他の経路へのハンドオーバがフレー
ムの最後で発生する。その目的のため、第1経路を介し
て中継されるフレームの最後のパケットには、第1経路
を介する最後のフレームの最後のパケットであるという
その性質を指定する「マーク(mark)」として知ら
れる情報が含まれ、そして受信の際に最後のフレームの
最後のパケットが第1経路を介して受信されてしまうま
では第2経路を介して受信されるパケットを保持するバ
ッファメモリが設けられる。
【0006】その知られている解決策には、情報の順序
通りの処理を確実にするのに、少数のビットしか必要と
しないという利点がある。しかし、マークされたパケッ
トのいずれかが損失すると関係する通話に甚大な混乱が
発生するという深刻な障害を被る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明はその欠点を救
済する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では、少なくとも
ハンドオーバの間、各パケットは、送信の瞬間または日
付を表すようにそこに割り当てられたデータを有する。
【0009】したがって、受信の際、パケットは送信時
点を表す情報の関数として再配列をすることができる。
パケットが伝送の際に失われた場合、そのときもそれは
他のパケットの受信を混乱させない。
【0010】ハンドオーバの間に伝送しないときでさ
え、送信日付をパケットへ導入することができる。変形
形態では、送信日付は、ハンドオーバの間のみ各パケッ
トに導入される。
【0011】本発明の一実施形態では、受信の際、各受
信したパケットは、最大中継時間すなわち最長許容伝送
距離、または2つの経路間の最大伝搬時間差に対応する
もの以上の、所定の長さの時間だけ遅延した送信の瞬間
と等しい瞬間に、伝達される。
【0012】この方法を実装する受信装置の実装は、と
りわけ簡単に行うことができる。
【0013】2つの連続するパケットを区別できるため
に、クロックは、以下の条件を満たす周期Tを有さなけ
ればならない。
【0014】
【数2】 この式で、Lはパケットの最少の長さで、Bはその通話
の伝送速度(単位時間あたりのビット数)である。
【0015】日付信号のために必要とされるビットの数
には、以下の要素を考慮に入れるおくことが必要であ
る。
【0016】第1に、クロックの周期Tは最短パケット
の持続時間よりも短くなければならず、その結果2つの
連続する短いパケットは、1つの単位であるT以上に異
なる日付を搬送する。
【0017】第2に、同時に着信ししかしそれぞれ長い
遅延と短い遅延に左右されている2つのパケットの区別
があいまいさなしに可能でなければならない。Dが中継
遅延時間の最大変動値である場合、ついでデータフィー
ルドがD/Tの値、すなわちLog(D/T)ビット
を超える値を有することが必要である。
【0018】各パケットにその日付を表す信号を送信の
際に与えることを可能にするために、ローカルクロック
が設けられる。同様に、受信したパケットの日付を読み
取るためにも、クロックを設けることが必要とされる。
受信した各パケットが、所定の長さの時間だけ遅延した
送信時点と等しい時点で伝達される場合、受信クロック
は送信クロックと同期しているべきである。
【0019】送信および受信クロックは、種々の方法で
同期することができる。例えば、全世界測位システム
(GPS)によって供給されるクロックを使用すること
ができる。他の例では、種々の中継衛星がすべての送受
信装置に供給される同期クロック信号を送信する。
【0020】管理またはコントロールステーションで、
見いだされるクロックを使用することも可能である。一
般に衛星遠隔通信システムは、通話を通過させる複数の
地上のコントロールステーションを利用する。衛星シス
テムの2つの加入者の間の通話は、はじめに第1の加入
者から、衛星を介してコントロールステーションに送信
され、その後に、ステーションから同じ衛星またはある
他の衛星を介して第2の加入者へ送信される。コントロ
ールステーションは、必ずしも衛星を利用する必要のな
い他の遠隔通信ネットワークにも接続されている。
【0021】本発明は、移動衛星を利用するすべての遠
隔通信システムに、そして情報がパケットの形式で伝送
されるものに適用する。パケットはいずれの種類のもの
でのも可能である。例として、固定長の非同期ハンドオ
ーバモード(ATM)セルと種々の長さのパケットとを
挙げることができる。伝送は接続モード(ATMプロト
コルの場合のように)または非接続モード(インターネ
ットプロトコル(IP)の場合のように)で行うことが
できる。
【0022】パケットは単純なものでも複合のものでも
可能である。例として、本発明は、AAL2ミニパケッ
トすなわちITU−T勧告I.363−2で定義されて
いるタイプ2ATMアダプティション層パケットの多重
によって構成される、IPパケットに適用される。
【0023】本発明は、回線モードとパケットモードの
接続を運ぶ組み合わされたフレームにも適用できる。回
線モードでは、情報はフレーム内の位置で識別され、一
方パケットモードでは、情報はラベルまたは名前で識別
される。
【0024】日付を供給するクロックは、任意選択で伝
送ビットのための同期を提供するクロックと同期させる
ことができる。データクロックがビットクロックと同期
するとき、その周波数はビット伝送周波数の約数であ
る。
【0025】したがって第1の態様で、本発明は、信号
がディジタルデータパケットの形式で伝送される、移動
衛星を介した遠隔通信システムのための送信機を提供
し、前記送信機はハンドオーバ情報を送信される信号に
導入し、その情報は、受信に際して、第1の衛星を介し
て中継されるデータを、通話を引き継ぐ第2の衛星を介
して中継されるデータから区別できることを確実にする
のため使用するのに適している。送信機では、ハンドオ
ーバ情報は、パケットが送信された瞬間を表す各パケッ
ト用の日付信号である。
【0026】例として、日付は、GPSシステム、衛星
に搭載されたクロック、またはコントロールステーショ
ンのクロックにより同期されたクロックによって供給さ
れる。
【0027】他の態様では、本発明は、信号がディジタ
ルデータパケットの形式で伝送される、移動衛星を介し
た遠隔通信システムのための受信機を提供し、伝送され
る信号には、受信に際して、第1の衛星を介して中継さ
れるデータを、通話を引き継ぐ第2の衛星を介して中継
されるデータから区別できることを確実にするのために
使用可能な情報が含まれる。受信機では、ハンドオーバ
情報は、各パケットに導入され、前記パケットが送信さ
れた瞬間を表す日付信号であり、受信機には、日付信号
を検出するための手段、および前記情報の関数としてパ
ケットを配列するために日付信号を使用するための手段
が含まれる。
【0028】一実施形態では、受信したパケットを順番
通り並べるために、受信機には、所定の長さの時間だけ
遅延した送信日付に対応する日付で各パケットを放つた
めの手段が含まれる。
【0029】受信したパケットに現れるデータを読み取
るために、受信機は、例えばGPSシステム、各衛星に
搭載されたクロック、またはコントロールステーション
のクロックにより同期されたクロックを使用する。
【0030】本発明は、信号がディジタルデータパケッ
トの形式で伝送される、移動衛星を使用する、遠隔通信
システムを介して伝送するためのデータパケットも提供
し、各伝送される信号には、受信に際して、第1の衛星
を介して中継されるデータを、通話を引き継ぐ第2の衛
星を介して中継されるデータから区別できることを可能
にするのに使用することのできるハンドオーバ情報が含
まれる。パケットには送信日付に関する情報が含まれ
る。
【0031】本発明は1組のそのようなパケットも提供
し、各パケットの送信日付を与えるクロック信号の周期
Tは以下のようである。
【0032】
【数3】 ここでLはパケットの最少の長さで、Bはその伝送速度
である。
【0033】そのような組では、日付に割り当てられた
ビットの数Kが、Dを2つの経路間の最大時間差以上と
すると、K>LogD/Tであることが好ましい。
【0034】本発明は、信号がディジタルデータパケッ
トの形式で伝送される、移動する衛星を使用する、遠隔
通信の方法も提供し、そこにおいて、1つの衛星を介し
て中継される通話を他の衛星にハンドオーバするための
手段が備えられ、2つの衛星を介して中継される通話が
受信の際に再配列される。その方法では、受信の際に再
配列するために、各パケットの送信日付を表す信号が送
信の際に各パケットに導入される。
【0035】本発明の他の特徴および利点は、種々の実
施形態の以下の記述、さらに添付図面を参照しながら述
べている記述を読むことで明らかになるであろう。
【0036】
【発明の実施の形態】図1で示している遠隔通信システ
ムは、地球のすべてまたは少なくともその大部分をカバ
ーするための集合体(図示せず)の一部を構成する、低
軌道(LEO)衛星10、12を使用する、遠隔通信シ
ステムである。このシステムでは、地球がゾーンに細分
化され、例えば各々700kmの幅をもっており、各ゾ
ーン内で、衛星遠隔通信システムの加入者間または前記
遠隔通信システムと他のネットワーク16間の通話を中
継するための、接続またはコントロールステーション1
4が設けられる。
【0037】各衛星10,12は、地上を基準として固
定されている1つまたは複数のゾーンの通話の間の中継
を行う。当然、そのような中継は、衛星がそのゾーン
で、または少なくともゾーンの一部で視覚可能なときに
限り、提供することができる。
【0038】衛星が移動しているものとして見えるとす
ると、1つの衛星例えば10で参照される衛星がゾーン
から離れてしまうとき、衛星は通話の中継を引き継ぐ他
の衛星12で置き換わる必要がある。通話ハンドオーバ
は、両方の衛星がゾーンから視覚可能な間に、生じなけ
ればならない。
【0039】図1では、遠隔通信システムの加入者に属
する端末18を示している。この端末には、2つのアン
テナ20および22がある。第1のアンテナ20は、衛
星10を介してステーション14と通信するためのもの
である。ステーション14には、衛星10の方向を向い
ているアンテナ24がある。端末の第2のアンテナ22
は、第2の衛星12の方向を向いているが、それもステ
ーション14との通信のためのものであって、ステーシ
ョンにも衛星12を向いたアンテナ26がある。
【0040】衛星10を介する第1経路28を通る信号
が移動する距離は、衛星12を介する第2経路30を通
る信号が移動する距離とは異なる。このような条件の下
では、経路28から経路30への通話のハンドオーバ動
作の適切な同期を、確実にするための予防措置を講じる
ことが求められる。例えば、新しい経路30が切り替え
ようとしている以前の経路28よりも短い場合、長い経
路を介して中継される最後の信号は、より後で送信され
るにもかかわらず短い経路を介して中継される信号より
も後に、宛先に着信することになる。この問題は、移動
方向に関係なく、すなわち、通話が端末18からステー
ション14への移動かまたはステーション14から端末
18へ移動かにどうかに関係なく生じる。
【0041】この問題を解決するために、本発明は、パ
ケット40(図2)の形式の伝送データと、および送信
された時点または日付を特定するようにそこに割り当て
られたデータ情報42を有する各パケットとを用意す
る。このデータ情報は実際の時間、または順序番号であ
ることが可能である。
【0042】このデータ情報を使用するため、受信の際
に、バッファメモリと、パケットをそれらの送信日付に
対応する順序でネットワークへ伝達するための手段(図
示せず)とが提供される。
【0043】簡単な実施形態では、受信の際にパケット
を配列するために、パケット内に与えられる日付に所定
の遅延を加えたものに相当する日付で、各受信したパケ
ットを放つようになっている。この所定の遅延は、2つ
の経路間に存在する可能性のある最大の伝搬時間差以上
である。
【0044】最後に、ステーション14は、従来の方法
で、アンテナのおのおのに関連したモデム24..2
、スイッチ44、ネットワーク16への接続用の出
入力端末46を備える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を適用遠隔通信システムの図であ
る。
【図2】本発明のデータパケットの図である。
【符号の説明】
10、12 低軌道(LEO)衛星 14 ステーション 16 ネットワーク 18 端末 20、22、24、26 アンテナ 24、26 モデム 28、30 経路 40 パケット 42 データ情報 44 スイッチ 46 接続用の出入力端末

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号がディジタルデータパケットの形式
    で伝送される、移動衛星を介した遠隔通信システムのた
    めの送信機であって、前記送信機はハンドオーバ情報を
    送信される信号に導入し、ハンドオーバ情報は、受信に
    際して、第1の衛星を介して中継されるデータを、通話
    を引き継ぐ第2の衛星を介して中継されるデータから区
    別ができることを確実にするのため、使用するのに適し
    ていて、ハンドオーバ情報はデータパケットが送信され
    た瞬間を表す各データパケット用の日付信号である送信
    機。
  2. 【請求項2】 日付は、GSPシステム、衛星に搭載さ
    れたクロック、またはコントロールステーションのクロ
    ックにより同期されたクロックによって供給される請求
    項1に記載の送信機。
  3. 【請求項3】 信号がディジタルデータパケットの形式
    で伝送される、移動衛星を介した、遠隔通信システムの
    ための受信機であって、伝送される信号には、受信に際
    して、第1の衛星を介して中継されるデータを、通話を
    引き継ぐ第2の衛星を介して中継されるデータから区別
    できることを確実にするのために使用可能なハンドオー
    バ情報が含まれ、ハンドオーバ情報は、各データパケッ
    トに導入される、データパケットが送信された瞬間を表
    す、日付信号であり、受信機には、日付信号を検出する
    ための手段とハンドオーバ情報の関数としてデータパケ
    ットを配列するために日付信号を使用するための手段が
    含まれる受信機。
  4. 【請求項4】 受信したデータパケットを再配列するた
    めに、受信機に、所定の長さの時間だけ遅延した送信日
    付に応じた日付で各データパケットを放つための手段
    が、含まれる請求項3に記載の受信機。
  5. 【請求項5】 受信したデータパケットに見いだされる
    データを読み取るために、GPSシステム、衛星に搭載
    されたクロック、またはコントロールステーションのク
    ロックにより同期されたクロックの使用が行われる請求
    項3に記載の受信機。
  6. 【請求項6】 信号がディジタルデータパケットの形式
    で伝送される、移動衛星を使用した、遠隔通信システム
    を介して伝送するためのデータパケットであって、各伝
    送される信号には、受信に際して、第1の衛星を介して
    中継されるデータを、通話を引き継ぐ第2の衛星を介し
    て中継されるデータから区別できることを可能にするの
    に使用することのできるハンドオーバ情報が含まれ、デ
    ータパケットには送信日付に関する情報が含まれるデー
    タパケット。
  7. 【請求項7】 おのおのが請求項6に記載の1組のデー
    タパケットであって、各パケットの送信日付を与えるク
    ロック信号の周期Tは次式のようであり、 【数1】 ここでLはパケットの最少の長さで、Bはその伝送速度
    である1組のデータパケット。
  8. 【請求項8】 日付に割り当てられたビットの数KがK
    >LogD/Tのであり、Dが2つの経路間の最大時
    間差以上である請求項7に記載の組。
  9. 【請求項9】 情報がディジタルデータパケットの形式
    で伝送される、移動する衛星を使用する遠隔通信の方法
    であって、1つの衛星を介して中継される通話を他の衛
    星にハンドオーバする手段が提供され、2つの衛星を介
    して中継される通話は受信の際に再配列され、受信の際
    に再配列するために、各データパケットの送信日付を表
    す信号が送信の際にデータパケットに導入される方法。
JP2000197782A 1999-07-08 2000-06-30 移動衛星を使用する伝送システムでディジタルパケットを送受信するための方法および装置 Pending JP2001069056A (ja)

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EP99401714.3 1999-07-08

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