JP2004356665A - Satellite communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、伝送する情報量に応じて伝送速度を可変する衛星通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、従来の衛星通信システムは、マルチレート伝送機能を有する変復調装置を採用しており、回線設計上、降雨減衰によるC/Nの劣化(最大約10dBのキャリア減衰)を考慮して、誤り訂正機能を一般的に設けている。例えば、畳込み符号(符号化率1/2)等である。この場合、帯域当りのデータ伝送効率は、誤り訂正なしの時を1とすると0.5となり、C/Nに対しては強いものの、伝送効率としては、半分になってしまう。
【0003】
衛星通信システムでのC/N劣化の主な要因は、降雨減衰である。少しの雨だと数dB程度の劣化であり、激しい雨が降ると最大10dB程度の劣化が生じる。年間を通して考えると、C/Nが10dB程度も劣化することは殆どなく、多くの時間は、C/Nが安定している状態であり、誤り訂正機能がなくても、十分に安定した回線品質を確保できるものである。
【0004】
また、従来の衛星通信システムでは、情報データとして32kbpsの音声/FAXデータ、64k〜6312kbps程度の画像データ等が主流であった。また、伝送帯域幅もそれぞれの情報データ速度に対して決まっていた。その為、情報データ信号に誤り訂正の符号化を行う際は、符号化率(例えば、畳込み符号符号化率:1/2)も一定であり、可変にする必要はなかった。
【0005】
近年の衛星通信システムでは、IPデータ伝送をメインとしたシステムが増えてきている。この場合、局間の通信情報速度は、伝送情報量に適応して可変にしており、例えば、情報量が多い場合は、伝送帯域を広げて、変調速度を最大6MBaud程度までにしており、また、情報量が少ない場合は、伝送帯域を狭めて、変調速度を最小35kBaud程度までにして通信を行うマルチレート方式を用いて、周波数の有効利用を図っている。
【0006】
しかし、衛星通信システムでは、全体に割り当てられている帯域が最大でも500MHz程度と限られており、情報量に対して伝送帯域を広げるだけでは、多くの情報量を通信したい局が増加するに従って、使用帯域に制限がでてきてしまい、また、帯域に制限ができると、それだけ、情報の伝送時間もかかってしまうことになる。
【0007】
そこで従来は、回線品質劣化時に、符号化/復号化法を切り替えて回線品質の劣化を補償する通信方式が考えられていた(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の方式では、回線品質が劣化してから符号化/復号化法を切り替えるため、通信環境の変化に対する追従性が著しく低いという問題があった。
【0008】
【特許文献1】
特開2000−123456公報(第5−7頁、図1)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従来の衛星通信システムでは、回線品質が劣化してから符号化/復号化法を切り替えるため、通信環境の変化に対する追従性が著しく低いという問題があった。
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、通信環境の変化に対して高い追従性で符号化率を適正化し、迅速に回線の利用効率を高めることが可能な衛星通信装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に係わる本発明は、人工衛星と通信する衛星通信装置において、受信信号の電力レベルを検出する電力レベル検出手段と、この電力レベル検出手段の検出結果に基づいて、符号化率を決定する決定手段と、この決定手段が決定した符号化率で送信データを符号化して送信する送信制御手段とを具備して構成するようにした。
【0011】
上記構成の衛星通信装置では、受信信号の電力レベルに基づいて決定した符号化率で送信データを符号化して送信するようにしている。
したがって、上記構成の衛星通信装置によれば、受信信号の電力レベルに基づく符号化率制御により、通信環境が悪化して受信信号に誤りが生じる前に符号化率を可変できるので、通信環境の変化に対して高い追従性で符号化率を適正化し、迅速に回線の利用効率を高めることができる。
【0012】
また請求項2に係わる本発明は、人工衛星と通信する衛星通信装置において、受信信号に対する誤り訂正の発生率を検出する誤り率検出手段と、受信信号の電力レベルを検出する電力レベル検出手段と、誤り率検出手段の検出結果と、電力レベル検出手段の検出結果とに基づいて、符号化率を決定する決定手段と、この決定手段が決定した符号化率で送信データを符号化して送信する送信制御手段とを具備して構成するようにした。
【0013】
上記構成の衛星通信装置では、受信信号の電力レベルと、受信信号に対する誤り訂正の発生率とに基づいて決定した符号化率で送信データを符号化して送信するようにしている。
したがって、上記構成の衛星通信装置によれば、受信信号の電力レベルについても考慮して符号化率を決定するので、誤り訂正の発生率のみに基づいて符号化率を変更する場合に比べて、通信環境の変化に対して高い追従性で符号化率を適正化し、迅速に回線の利用効率を高めることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係わる衛星通信システムで用いられる地球局の衛星通信装置の構成を示すものである。
【0015】
畳込み符号化回路101は、後述する制御処理部100からの符号化率情報に基づく符号化率で、制御処理部100から与えられるIとQの各送信データを符号化する。ここで、符号化率は、1/2,3/4,7/8の3種類のいずれかに対応したものである。ここで得られたIとQの符号化データは、共にUWパターン付加回路102に出力される。
【0016】
UWパターン付加回路102は、制御処理部100からの符号化率情報に基づいて、各符号化率(1/2,3/4,7/8)に対応したUWパターンを、畳込み符号化回路101から入力されたIとQの符号化データに付加する。なお、ここで付加されるUWパターンは、常に符号化率「1/2」である。
【0017】
このようにして、UWパターンが付加されたIの符号化データは、ルートナイキストフィルタ(RNF)103aを介した後、D/A変換器(D/A)104aでアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ105aを介して、変換器106aに出力される。
同様に、UWパターンが付加されたQの符号化データは、ルートナイキストフィルタ(RNF)103bを介した後、D/A変換器(D/A)104bでアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ105bを介して、変換器106bに出力される。
【0018】
一方、発振器108にて生成された発振信号は、移相器(−π/4)107aおよび移相器(+π/4)107bによって、互いにπ/2の位相差を有する直交信号に変換される。そして、変換器106a,106bにて、ルートナイキストフィルタ103a,103bを介したアナログ送信信号の直交変調に用いられる。
【0019】
このようにして直交変調されたアナログ送信信号は、アッテネータ(ATT)109を介した後、電力増幅器110で増幅され、バンドパスフィルタ111で帯域制限を受ける。その後、ODU(OutDoor Unit)112にて、1GHz帯の信号から14/12GHz帯の信号にアップコンバートされて、アンテナ113より衛星に向けて送信される。
【0020】
衛星からアンテナ113にて受信された信号は、ODU112にて14/12GHz帯の信号から1GHz帯の信号にダウンコンバートされる。そして、バンドパスフィルタ114で帯域制限を受けた後、ローノイズアンプ115で信号増幅され、変換器116a,116bに出力される。
【0021】
一方、発振器118にて生成された発振信号は、移相器(−π/4)117aおよび移相器(+π/4)117bによって、互いにπ/2の位相差を有する直交信号に変換される。そして、変換器116a,116bにて、ローノイズアンプ115で信号増幅された受信信号の直交復調に用いられる。
【0022】
変換器116aにて復調された受信信号は、ローパスフィルタ119aを介した後、増幅器120aで増幅され、受信信号レベル検出回路121およびA/D変換器(A/D)122aに出力される。そして、A/D変換器122aでディジタル信号に変換された受信信号は、ルートナイキストフィルタ(RNF)123aを介した後、ディジタル復調回路124に出力される。
【0023】
同様に、変換器116bにて復調された受信信号は、ローパスフィルタ119bを介した後、増幅器120bで増幅され、受信信号レベル検出回路121およびA/D変換器(A/D)122bに出力される。そして、A/D変換器122bでディジタル信号に変換された受信信号は、ルートナイキストフィルタ(RNF)123bを介した後、ディジタル復調回路124に出力される。
【0024】
受信信号レベル検出回路121は、増幅器120aから出力される受信信号の電力レベルと、増幅器120bから出力される受信信号の電力レベルをそれぞれ検出し、この検出結果を誤り訂正制御回路127に出力する。
ディジタル復調回路124は、ルートナイキストフィルタ123aおよび123bの出力を、それぞれディジタル復調し、2つの受信データを再生する。この2つの受信データは、UWパターン検出回路125、軟判定ビタビ復号回路126および誤り訂正制御回路127に出力される。
【0025】
UWパターン検出回路125は、ディジタル復調回路124にて再生された2つの受信データから、これらにそれぞれ付加されているUWパターンを検出し、この検出したUWパターンが示す畳込み符号化率(1/2,3/4,7/8のいずれか)を判定し、この判定結果を制御処理部100に通知する。
【0026】
軟判定ビタビ復号回路126は、制御処理部100から通知される符号化率情報に応じた符号化率で、ディジタル復調回路124にて再生された2つの受信データを復号し、IとQの各受信データを再生し、制御処理部100に出力する。
【0027】
誤り訂正制御回路127は、ディジタル復調回路124にて再生された2つの受信データの誤り訂正の発生頻度を測定し、この測定した発生頻度と、受信信号レベル検出回路121の検出レベルとに基づいて符号化率を決定し、これを制御処理部100に通知する。
【0028】
ここで、図2を参照して、誤り訂正制御回路127の畳込み符号化率制御について説明する。図2はその制御動作を説明するためのフローチャートである。 誤り訂正制御回路127は、ステップ2aにおいて、データ通信中か否かを判定する。ここでデータ通信中の場合には、ステップ2bに移行し、一方、データ通信中でない場合には、ステップ2fに移行する。
【0029】
ステップ2bにおいて、誤り訂正制御回路127は、ディジタル復調回路124にて再生された2つの受信データの誤り訂正の発生頻度を測定し、ステップ2cに移行する。
ステップ2cにおいて、誤り訂正制御回路127は、ステップ2bで計測した誤り訂正の発生頻度が、予め設定した第1の基準値以下であるか否かを判定する。ここで、ステップ2bで計測した誤り訂正の発生頻度が、予め設定した第1の基準値以下である場合には、ステップ2dに移行し、上記発生頻度が、予め設定した第1の基準値より高い場合には、ステップ2fに移行する。
【0030】
ステップ2dにおいて、誤り訂正制御回路127は、受信信号レベル検出回路121が検出した検出レベルが、予め設定した第2の基準値以上であるか否かを判定する。ここで、受信信号レベル検出回路121が検出した検出レベルが、予め設定した第2の基準値以上である場合には、ステップ2hに移行し、上記検出レベルが、予め設定した第2の基準値未満の場合には、ステップ2eに移行する。
【0031】
ステップ2eにおいて、誤り訂正制御回路127は、受信信号レベル検出回路121が検出した検出レベルが、予め設定した第3の基準値(<第2の基準値)以上であるか否かを判定する。ここで、受信信号レベル検出回路121が検出した検出レベルが、予め設定した第3の基準値以上である場合には、ステップ2gに移行し、上記検出レベルが、予め設定した第3の基準値未満の場合には、ステップ2fに移行する。
【0032】
ステップ2fにおいて、誤り訂正制御回路127は、畳込み符号化率を初期値の「1/2」にするべきと判定し、これを制御処理部100に通知し、ステップ2aに移行する。これに対して制御処理部100は、通知された判定結果に基づいて、符号化率情報として「1/2」を、畳込み符号化回路101およびUWパターン付加回路102に与え、符号化率情報「1/2」に対応するUWパターンを含む誤り訂正要求信号を通信相手に宛てて送信させる。その後、制御処理部100は、通信相手から符号化率の変更を受け入れる誤り訂正要求応答信号を受信すると、この応答信号で示されるタイミングで誤り訂正変更信号を通信相手に送信させ、各部を制御して、符号化率「1/2」で送受信を行わせる。なおこの時すでに、畳込み符号化率が「1/2」に設定されている場合には、ステップ2fの処理は行わず、ステップ2aに移行する。
【0033】
ステップ2gにおいて、誤り訂正制御回路127は、畳込み符号化率を「3/4」にするべきと判定し、これを制御処理部100に通知し、ステップ2aに移行する。これに対して制御処理部100は、通知された判定結果に基づいて、符号化率情報として「3/4」を、畳込み符号化回路101およびUWパターン付加回路102に与え、符号化率情報「3/4」に対応するUWパターンを含む誤り訂正要求信号を通信相手に宛てて送信させる。その後、制御処理部100は、通信相手から符号化率の変更を受け入れる誤り訂正要求応答信号を受信すると、この応答信号で示されるタイミングで誤り訂正変更信号を通信相手に送信させ、各部を制御して、符号化率「3/4」で送受信を行わせる。なおこの時すでに、畳込み符号化率が「3/4」に設定されている場合には、ステップ2gの処理は行わず、ステップ2aに移行する。
【0034】
ステップ2hにおいて、誤り訂正制御回路127は、畳込み符号化率を「7/8」にするべきと判定し、これを制御処理部100に通知し、ステップ2aに移行する。これに対して制御処理部100は、通知された判定結果に基づいて、符号化率情報として「7/8」を、畳込み符号化回路101およびUWパターン付加回路102に与え、符号化率情報「7/8」に対応するUWパターンを含む誤り訂正要求信号を通信相手に宛てて送信させる。その後、制御処理部100は、通信相手から符号化率の変更を受け入れる誤り訂正要求応答信号を受信すると、この応答信号で示されるタイミングで誤り訂正変更信号を通信相手に送信させ、各部を制御して、符号化率「7/8」で送受信を行わせる。なおこの時すでに、畳込み符号化率が「7/8」に設定されている場合には、ステップ2hの処理は行わず、ステップ2aに移行する。
【0035】
制御処理部100は、図示しない端末装置からの指示に応じて、当該衛星通信装置の各部を統括して制御するものであって、UWパターン検出回路125や誤り訂正制御回路127の判定結果に基づいて符号化率情報を生成し、これを畳込み符号化回路101およびUW(ユニークワード)パターン付加回路102に与えて通信相手局とやりとりを行い、送受信で用いる符号化率の可変制御を行う。
【0036】
次に、上記構成の衛星通信装置を用いた地球局A,Bが、衛星局STを介して通信する場合の動作について説明する。図3は、その動作のシーケンスを示すものである。地球局Aは、端末装置10Aと衛星通信装置100Aとを備え、地球局Bは、端末装置10Bと衛星通信装置100Bとを備える。ここでは特に、誤り訂正の符号化率を変更するシーケンスを含む動作について説明する。
【0037】
まず、回線割り当てを行うシーケンスS1について説明する。
地球局Aでは、端末装置10Aからの発信要求を衛星通信装置100Aが受けると、衛星通信装置100Aは、衛星局STに対して回線の割り当てを要求する。これに対して、衛星局STは、空き回線を検出し、その空き回線を端末装置10Aおよび端末装置10Bに対して指定する。これに対して衛星通信装置100Aは、上記割り当てられた空き回線を通じて発信情報を送信し、一方、衛星通信装置100Bは、上記割り当てられた空き回線を通じて回線を確認する情報を送信する。
【0038】
衛星局STは、上記割り当てた回線を通じて衛星通信装置100Aから発信情報を受信すると、これを衛星通信装置100Bに転送する。これに対して衛星通信装置100Bは、上記発信情報に対する応答信号(発信情報応答)を送信するとともに、端末装置10Bを起動する。端末装置10Bが起動して、応答信号が衛星通信装置100Bに与えられると、衛星通信装置100Bは、応答信号を衛星局STに送信する。
【0039】
これに対して衛星局STは、衛星通信装置100Bから受信した上記発信情報応答および応答信号を衛星通信装置100Aに宛てて送信する。これに対して衛星通信装置100Aは、衛星局STに応答確認信号を送信する。これに対して衛星局STは、衛星通信装置100Aから受信した上記応答確認信号を衛星通信装置100Bに宛てて送信する。以上により、地球局Aと地球局Bとの間には、衛星局STを介した通信リンクが確立し、続くシーケンスS2にてデータ通信が開始される。
【0040】
シーケンスS2では、符号化率を「1/2」でデータ通信を開始し、図2に示した畳込み符号化率制御により、衛星通信装置100Aの誤り訂正制御回路127が符号化率を「7/8」に変更するべきと判定したとする。この判定結果は、制御処理部100に通知される。これに対して制御処理部100は、通知された判定結果を符号化率情報として畳込み符号化回路101およびUWパターン付加回路102に与え、地球局Bに宛てて誤り訂正要求として送信させる。
【0041】
これに対して衛星通信装置100Bでは、UWパターン検出回路125が、ディジタル復調回路124にて再生された2つの受信データから、これらにそれぞれ付加されているUWパターンを検出し、この検出したUWパターンから、衛星通信装置100Aが畳込み符号化率を「7/8」にする要求をしていることを検出し、これを制御処理部100に通知する。これに対して制御処理部100は、誤り訂正制御回路127に対して、符号化率を「7/8」にすべきかを判定させる。そして、誤り訂正制御回路127が、符号化率「7/8」を適正と判断すると、制御処理部100は、誤り訂正要求の応答信号を送信させる。
【0042】
この後、衛星通信装置100Bから上記応答信号を受信した衛星通信装置100Aと、上記応答信号を送信した衛星通信装置100Bは、上記応答信号内の情報で示されるタイミングで、互いに誤り訂正の符号化率を変更する信号を送信し、他方からその信号を受け取ると、シーケンスS3として、それぞれ畳込み符号化率「7/8」でデータ送信を開始する。
【0043】
やがて、シーケンスS4として、データ通信が終了するために、端末装置10Aから切断の要求を衛星通信装置100Aが受けると、衛星通信装置100Aは、衛星局STに対して切断信号を送信する。この信号は、衛星局STを通じて衛星通信装置100Bに転送される。
【0044】
衛星通信装置100Bは、上記切断信号を受信すると、衛星局STに対して切断応答信号を送信するとともに、端末装置10Bに対して切断通知を行い、端末装置10Bとの通信リンクを切断する。そして、衛星通信装置100Aおよび衛星通信装置100Bは、それぞれ復旧を衛星局STに求め、これに対して衛星局STは、復旧確認を示す信号を衛星通信装置100Aおよび衛星通信装置100Bに送信する。この信号を受信した衛星通信装置100Aおよび衛星通信装置100Bは、それぞれ端末装置10A、端末装置10Bに終了を通知して、通信が終了する。
【0045】
図4は、上述したシーケンスで衛星通信装置100Aおよび衛星通信装置100Bからそれぞれ送信される信号フレームを1つの時間軸上で示したものである。
この図に示す送信データのうち、誤り訂正の畳込み符号化率を変更するための制御信号である誤り訂正要求信号Ca1、誤り訂正要求応答信号Cb1、誤り訂正変更信号Ca2,Cb2については、常時安定した回線品質を確保するために、誤り訂正の符号化率変更の対象とはせず、常に符号化率は「1/2」で送信される。
【0046】
以上のように、上記構成の衛星通信装置100Aおよび衛星通信装置100Bでは、地球局において誤り訂正の発生率と受信信号の電力レベルをそれぞれ検出し、これらの検出結果に基づいて決定した誤り訂正の符号化率を通信相手局に通知し、データ通信に用いる符号化率を変更するようにしている。
【0047】
したがって、上記構成の衛星通信装置100Aおよび衛星通信装置100Bによれば、受信信号の電力レベルについても考慮して符号化率を決定するので、誤り訂正の発生率のみに基づいて上記符号化率を変更する場合に比べて、通信環境の変化に対して高い追従性で符号化率を適正化し、迅速に回線の利用効率を高めることができる。
【0048】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0049】
その一例として例えば、上記実施の形態では、誤り訂正の発生率と受信信号の電力レベルをそれぞれ検出し、これらの検出結果に基づいて、誤り訂正の符号化率を変更するようにして構成したが、受信信号の電力レベルの検出結果のみに基づいて、他段階の閾値判定により、複数の誤り訂正の符号化率を選択的に用いるようにしてもよい。
【0050】
また上記実施の形態では、通信を行う2つの地球局A,Bの間で互いに適した符号化率を確認し合った後に、実際に用いる符号化率を決定するようにしたが、これに変わって例えば、いずれか一方の地球局の判断で符号化率を変え、相手側に対して用いる符号化率を通知するようにしてもよい。
【0051】
そしてまた、上記実施の形態では、2つの地球局A,Bが互いに同じ符号化率で通信を行う構成を示したが、異なる符号化率で通信するシステムにも適用できる。また地球局Aと衛星局STの間と、地球局Bと衛星局STの間とでそれぞれ異なる符号化率を用いるシステムにも適用できる。
【0052】
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【0053】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、受信信号の電力レベルに基づいて決定した符号化率で送信データを符号化して送信するようにしている。
したがって、この発明によれば、受信信号の電力レベルに基づく符号化率制御により、通信環境が悪化して受信信号に誤りが生じる前に符号化率を可変できるので、通信環境の変化に対して高い追従性で符号化率を適正化し、迅速に回線の利用効率を高めることが可能な衛星通信装置を提供できる。
【0054】
またこの発明では、受信信号の電力レベルと、受信信号に対する誤り訂正の発生率とに基づいて決定した符号化率で送信データを符号化して送信するようにしている。
したがって、この発明によれば、受信信号の電力レベルについても考慮して符号化率を決定するので、誤り訂正の発生率のみに基づいて符号化率を変更する場合に比べて、通信環境の変化に対して高い追従性で符号化率を適正化し、迅速に回線の利用効率を高めることが可能な衛星通信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係わる衛星通信システムで用いられる地球局の衛星通信装置の構成を示す回路ブロック図。
【図2】図1に示した衛星通信装置の誤り訂正制御回路の動作を説明するためのフローチャート。
【図3】この発明に係わる衛星通信システムの通信シーケンスの一例を示す図。
【図4】図4に示した通信シーケンスにしたがって、2つの地球局が送信する信号のフレーム構成を示す図。
【符号の説明】
100A…衛星通信装置、100B…衛星通信装置、10A…端末装置、10B…端末装置、100…制御処理部、101…畳込み符号化回路、102…パターン付加回路、103a…ルートナイキストフィルタ(RNF)、103b…ルートナイキストフィルタ(RNF)、104a…D/A変換器(D/A)、104b…D/A変換器(D/A)、105a…ローパスフィルタ、105b…ローパスフィルタ、106a…変換器、106b…変換器、107a…移相器(−π/4)、107b…移相器(+π/4)、108…発振器、109…アッテネータ(ATT)、110…電力増幅器、111…バンドパスフィルタ、112…ODU(OutDoor Unit)、113…アンテナ、114…バンドパスフィルタ、115…ローノイズアンプ、116a…変換器、116b…変換器、117a…移相器(−π/4)、117b…移相器(+π/4)、118…発振器、119a…ローパスフィルタ、119b…ローパスフィルタ、120a…増幅器、120b…増幅器、121…受信信号レベル検出回路、122a…A/D変換器(A/D)、122b…A/D変換器(A/D)、123a…ルートナイキストフィルタ(RNF)、123b…ルートナイキストフィルタ(RNF)、124…ディジタル復調回路、125…UWパターン検出回路、126…軟判定ビタビ復号回路、127…誤り訂正制御回路、A…地球局、B…地球局、ST…衛星局。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a satellite communication system that varies a transmission rate according to an amount of information to be transmitted.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a conventional satellite communication system employs a modulation / demodulation device having a multi-rate transmission function, and considers C / N degradation (carrier attenuation of up to about 10 dB) due to rain attenuation in line design. In general, an error correction function is provided. For example, it is a convolutional code (
[0003]
A major cause of C / N degradation in satellite communication systems is rain attenuation. A small amount of rain causes a deterioration of about several dB, and a heavy rain causes a deterioration of about 10 dB at the maximum. Considered throughout the year, the C / N hardly deteriorates by about 10 dB, and the C / N is stable for many hours, and the line quality is sufficiently stable even without the error correction function. Can be secured.
[0004]
Further, in a conventional satellite communication system, voice / fax data of 32 kbps, image data of about 64 k to 6312 kbps, etc. have been mainly used as information data. Also, the transmission bandwidth was determined for each information data rate. Therefore, when performing error correction coding on the information data signal, the coding rate (for example, convolutional coding coding rate: 1/2) is also constant, and need not be made variable.
[0005]
In recent satellite communication systems, systems mainly using IP data transmission are increasing. In this case, the communication information speed between the stations is variable according to the amount of transmission information. For example, when the amount of information is large, the transmission band is widened and the modulation speed is set to a maximum of about 6 MBaud. If the amount of information is small, the transmission band is narrowed, and the modulation rate is reduced to a minimum of about 35 kBaud.
[0006]
However, in a satellite communication system, the band allocated to the whole is limited to about 500 MHz at the maximum, and merely expanding the transmission band with respect to the information amount increases the number of stations that want to communicate a large amount of information. The band to be used is restricted, and if the band can be restricted, the information transmission time will be correspondingly increased.
[0007]
Therefore, conventionally, a communication system that switches the encoding / decoding method when the line quality is deteriorated and compensates for the deterioration of the line quality has been considered (for example, see Patent Document 1).
However, in the conventional method, since the encoding / decoding method is switched after the line quality is deteriorated, there is a problem that the ability to follow a change in the communication environment is extremely low.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-123456 (page 5-7, FIG. 1).
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional satellite communication system, since the encoding / decoding method is switched after the line quality is deteriorated, there is a problem that the ability to follow a change in the communication environment is extremely low.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a satellite communication apparatus capable of optimizing a coding rate with high followability to a change in a communication environment and quickly increasing line utilization efficiency. The purpose is to do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a satellite communication device for communicating with an artificial satellite, a power level detecting means for detecting a power level of a received signal, and a detection result of the power level detecting means , And a transmission control unit that encodes and transmits transmission data at the coding rate determined by the determining unit.
[0011]
In the satellite communication device having the above configuration, the transmission data is encoded and transmitted at the encoding rate determined based on the power level of the received signal.
Therefore, according to the satellite communication apparatus having the above configuration, the coding rate can be varied before the communication environment deteriorates and an error occurs in the received signal by the coding rate control based on the power level of the received signal. It is possible to optimize the coding rate with high followability to the change, and to quickly increase the line use efficiency.
[0012]
Further, according to the present invention, in a satellite communication device for communicating with an artificial satellite, an error rate detecting means for detecting an occurrence rate of error correction for a received signal, and a power level detecting means for detecting a power level of the received signal. Determining means for determining a coding rate based on the detection result of the error rate detecting means and the detection result of the power level detecting means, and encoding and transmitting the transmission data at the coding rate determined by the determining means And a transmission control means.
[0013]
In the satellite communication apparatus having the above configuration, transmission data is encoded and transmitted at a coding rate determined based on the power level of the received signal and the rate of occurrence of error correction for the received signal.
Therefore, according to the satellite communication device having the above configuration, since the coding rate is determined in consideration of the power level of the received signal, compared to the case where the coding rate is changed based only on the occurrence rate of error correction, It is possible to optimize the coding rate with high followability to changes in the communication environment, and quickly increase the line utilization efficiency.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a satellite communication device of an earth station used in a satellite communication system according to an embodiment of the present invention.
[0015]
The
[0016]
The UW
[0017]
In this way, the encoded data of I to which the UW pattern is added passes through the root Nyquist filter (RNF) 103a, and is then converted into an analog signal by the D / A converter (D / A) 104a, The signal is output to the
Similarly, the coded data of Q to which the UW pattern is added passes through a root Nyquist filter (RNF) 103b, and is then converted into an analog signal by a D / A converter (D / A) 104b. Via the converter 106b.
[0018]
On the other hand, the oscillation signal generated by the
[0019]
The quadrature-modulated analog transmission signal passes through an attenuator (ATT) 109, is amplified by a
[0020]
The signal received by the
[0021]
On the other hand, the oscillation signal generated by the
[0022]
The received signal demodulated by
[0023]
Similarly, the received signal demodulated by
[0024]
Received signal
[0025]
The UW
[0026]
The soft-decision
[0027]
The error
[0028]
Here, the convolutional coding rate control of the error
[0029]
In
In
[0030]
In
[0031]
In step 2e, the error
[0032]
In step 2f, the error
[0033]
In
[0034]
In
[0035]
The
[0036]
Next, an operation in the case where the earth stations A and B using the satellite communication device having the above configuration communicate via the satellite station ST will be described. FIG. 3 shows a sequence of the operation. The earth station A includes a terminal device 10A and a
[0037]
First, a sequence S1 for performing line assignment will be described.
In the earth station A, when the
[0038]
When the satellite station ST receives the transmission information from the
[0039]
On the other hand, the satellite station ST transmits the transmission information response and the response signal received from the
[0040]
In the sequence S2, data communication is started with the coding rate being “「 ”, and the error
[0041]
On the other hand, in the
[0042]
Thereafter, the
[0043]
Eventually, as a sequence S4, when the
[0044]
Upon receiving the disconnection signal, the
[0045]
FIG. 4 shows signal frames transmitted from the
Of the transmission data shown in this figure, the error correction request signal Ca1, the error correction request response signal Cb1, and the error correction change signals Ca2 and Cb2, which are control signals for changing the convolutional coding rate of error correction, are always In order to ensure stable line quality, the coding rate is not changed and the coding rate is always "1/2" without being changed.
[0046]
As described above, in the
[0047]
Therefore, according to the
[0048]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements in an implementation stage without departing from the scope of the invention. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the above embodiments. Further, for example, a configuration in which some components are deleted from all the components shown in the embodiment is also conceivable. Further, components described in different embodiments may be appropriately combined.
[0049]
For example, in the above embodiment, for example, the occurrence rate of error correction and the power level of the received signal are respectively detected, and the coding rate of error correction is changed based on these detection results. Alternatively, based on only the detection result of the power level of the received signal, a plurality of error correction coding rates may be selectively used by another-stage threshold determination.
[0050]
Further, in the above-described embodiment, the coding rate actually used is determined after confirming mutually suitable coding rates between the two earth stations A and B that perform communication. For example, the coding rate may be changed by the judgment of one of the earth stations, and the other party may be notified of the coding rate to be used.
[0051]
Further, in the above-described embodiment, the configuration has been described in which the two earth stations A and B communicate with each other at the same coding rate, but the present invention can also be applied to a system that communicates with different coding rates. Also, the present invention can be applied to a system using different coding rates between the earth station A and the satellite station ST and between the earth station B and the satellite station ST.
[0052]
In addition, it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, transmission data is encoded and transmitted at the encoding rate determined based on the power level of the received signal.
Therefore, according to the present invention, by controlling the coding rate based on the power level of the received signal, the coding rate can be changed before the communication environment deteriorates and an error occurs in the received signal. It is possible to provide a satellite communication device capable of optimizing a coding rate with high tracking performance and quickly increasing the use efficiency of a line.
[0054]
Further, according to the present invention, the transmission data is encoded and transmitted at a coding rate determined based on the power level of the received signal and the rate of occurrence of error correction for the received signal.
Therefore, according to the present invention, since the coding rate is determined in consideration of the power level of the received signal, the change in the communication environment can be reduced as compared with the case where the coding rate is changed based only on the error correction occurrence rate. To provide a satellite communication device capable of optimizing the coding rate with high tracking performance and quickly increasing the line utilization efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of a satellite communication device of an earth station used in a satellite communication system according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the error correction control circuit of the satellite communication device shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a communication sequence of the satellite communication system according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a frame configuration of signals transmitted by two earth stations according to the communication sequence shown in FIG. 4;
[Explanation of symbols]
100A: Satellite communication device, 100B: Satellite communication device, 10A: Terminal device, 10B: Terminal device, 100: Control processing unit, 101: Convolutional coding circuit, 102: Pattern addition circuit, 103a: Root Nyquist filter (RNF) 103b ... Root Nyquist filter (RNF), 104a ... D / A converter (D / A), 104b ... D / A converter (D / A), 105a ... Low pass filter, 105b ... Low pass filter, 106a ... Converter , 106b converter, 107a phase shifter (-π / 4), 107b phase shifter (+ π / 4), 108 oscillator, 109 attenuator (ATT), 110 power amplifier, 111
Claims (5)
受信信号の電力レベルを検出する電力レベル検出手段と、
この電力レベル検出手段の検出結果に基づいて、符号化率を決定する決定手段と、
この決定手段が決定した符号化率で送信データを符号化して送信する送信制御手段とを具備することを特徴とする衛星通信装置。In a satellite communication device that communicates with an artificial satellite,
Power level detection means for detecting the power level of the received signal;
Determining means for determining a coding rate based on a detection result of the power level detecting means;
A satellite communication apparatus comprising: a transmission control unit that encodes transmission data at a coding rate determined by the determination unit and transmits the data.
受信信号に対する誤り訂正の発生率を検出する誤り率検出手段と、
受信信号の電力レベルを検出する電力レベル検出手段と、
前記誤り率検出手段の検出結果と、前記電力レベル検出手段の検出結果とに基づいて、符号化率を決定する決定手段と、
この決定手段が決定した符号化率で送信データを符号化して送信する送信制御手段とを具備することを特徴とする衛星通信装置。In a satellite communication device that communicates with an artificial satellite,
Error rate detection means for detecting the rate of occurrence of error correction for the received signal;
Power level detection means for detecting the power level of the received signal;
Determination means for determining a coding rate based on the detection result of the error rate detection means and the detection result of the power level detection means,
A satellite communication apparatus comprising: a transmission control unit that encodes transmission data at a coding rate determined by the determination unit and transmits the data.
前記送信制御手段は、前記受信手段が受信した符号化率情報が示す符号化率と、前記決定手段が決定した符号化率とに基づいて符号化率を決定し、この符号化率で送信データを符号化して送信することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の衛星通信装置。Further, receiving means for receiving coding rate information indicating a coding rate from the communication partner,
The transmission control means determines a coding rate based on the coding rate indicated by the coding rate information received by the receiving means and the coding rate determined by the determining means, and determines the transmission data at the coding rate. 5. The satellite communication device according to claim 1, wherein the satellite communication device is encoded and transmitted.
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WO2008047403A1 (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Panasonic Corporation | Polar modulation device and wireless communication device |
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- 2003-05-26 JP JP2003148239A patent/JP2004356665A/en not_active Withdrawn
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