JP2689904B2 - 衛星通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は衛星通信方式に係り、特
に必要に応じて衛星回線から迂回回線に切り替えて通信
を行う衛星通信方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、衛星回線により通信中に地上
の迂回回線に切り替える場合に、受信局側では衛星回線
及び迂回回線のそれぞれから受信した信号のフレーム位
相差を比較し、衛星回線及び迂回回線の間の遅延時間差
を合わせてから切り替えるようにした衛星通信方式が知
られている（例えば、特開昭６０−１２４１５３号公
報）。

【０００３】図２は上記のような切り替えを行う従来の
衛星通信方式の一例の構成図を示す。この従来の衛星通
信方式は、発信局４０及び受信局５０と、これらの間を
結ぶ衛星回線１００及び地上回線である迂回回線２００
とより構成されている。発信局４０は送信データ源４
１、変調器４２、分配器４３及び送信機４４、４５より
構成されており、送信データ源４１からのデータを送信
する。

【０００４】受信局５０は受信器５１、５２、遅延器５
３、５４、比較回路５５、切替器５６、復調器５７より
なる。また、衛星回線１００は送信局４０からのデータ
を無線送信する衛星通信地球局と、中継器である人工衛
星１０３と、人工衛星１０３からの無線信号を受信する
衛星通信地球局１０２とよりなる。更に、迂回回線２０
０は、地上系端局２０１と迂回回線端局２０２とがケー
ブルにより接続された構成である。

【０００５】次に、この従来方式の動作について説明す
る。発信局４０内の送信データ源４１から取り出された
データは、まず変調器４２で変調された後分配器４３に
より２分配されて送信器４４及び４５にそれぞれ供給さ
れる。送信器４４に供給された変調波は衛星通信地球局
１０１に供給され、ここで衛星通信に必要な周波数帯域
への変換などの処理を受けた後、無線送信される。人工
衛星１０３はこの衛星通信地球局１０１から送信された
信号を受信し、中継処理を行い、地上の衛星通信地球局
１０２へ送信する。一方、送信器４５は変調波を地上系
端局２０１へ供給する。

【０００６】発信局４０と受信局５０との間は通常は衛
星回線１００のみが設定されているため、通常は送信デ
ータは変調されて衛星回線１００を介して受信局５０内
の受信器５１で受信され、遅延器５３、切替器５６を介
して復調器５７に供給され、ここで復調され受信データ
５８として出力される。すなわち、切替器５６は通常は
遅延器５３及び５４のうち遅延器５３の出力を選択する
ように設定されている。

【０００７】ここで、復調器５７の受信信号入力レベル
が所定のしきい値よりも低下したとき、あるいは所定の
誤り率以下となったとき、あるいは信号断となったとき
などの衛星回線１００の回線障害が発生したときには、
受信局５０はその旨を迂回回線２００を介して発信局４
０へ通知する。

【０００８】これにより発信局４０は衛星回線１００へ
送出している送信データを迂回回線２００を介して送信
する。すなわち、送信器４５より出力された変調波は地
上系端局２０１より迂回回線２００を介して迂回回線端
局２０２で受信され、更に受信局５０内の受信器５２、
遅延器５４を介して切替器５６に供給される。

【０００９】また、受信局５０は引き続き衛星回線１０
０を介して受信器５１より出力されている受信データ
と、迂回回線２００を介して受信器５２より出力されて
いる受信データとを比較回路５５で逐次比較し、例えば
両受信データのフレーム位相差がゼロとなるように遅延
器５３及び５４の遅延量を制御し、フレーム位相差時間
に相当するビット数分遅延させる。

【００１０】これにより、切替器５６の入力端において
衛星回線１００と迂回回線２００の各遅延量が等しくな
り、この時点で受信局５０は通信回線を衛星回線１００
から迂回回線２００へ切り替えるべく、切替器５６を遅
延器５４の出力信号を選択するように切り替える。この
結果、切替器５６を通して迂回回線２００を経由した変
調波が復調器５７に供給され、ここで復調されて受信デ
ータ５８として出力される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の衛星通信方式では、比較回路５５は衛星回線１００と
迂回回線２００の各遅延量を等しくするために、衛星回
線１００を介した受信データと迂回回線２００を介した
受信データとをビット毎に遅らせて比較しているが、衛
星回線１００と迂回回線２００のどちらの遅延量が大き
いのか不明であるので、最悪の場合は両回線の遅延差に
相当するビット数の２倍の回数の比較を行わねばなら
ず、衛星回線１００の障害発生検出時点から迂回回線２
００を経由したデータを復調器５７へ切り替え入力する
ように切替器５６を切り替えるまでの時間が、迂回回線
２００の経路によっては、かなりかかるという問題があ
る。

【００１２】また、上記の従来の衛星通信方式では、発
信局４０において、変調器４２の出力変調波を分配器４
３により衛星回線１００と迂回回線２００へ分配送信す
るようにしているため、衛星回線１００と迂回回線２０
０の両回線の能力を同じにしなければならず、変調方式
や迂回回線２００の種類に制限を受けるという問題もあ
る。

【００１３】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
迂回回線の経路によらず短時間で衛星回線と迂回回線と
の切り替えを行い得る衛星通信方式を提供することを目
的とする。

【００１４】また、本発明の他の目的は、迂回回線の種
類や変調方式によらず通信を行い得る衛星通信方式を提
供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、地上の発信局により変調された送信データ
を、通常は人工衛星を中継局とする衛星回線を介して地
上の受信局に送信し、必要に応じて発信局が送信する変
調された送信データを地上の迂回回線を介して受信局へ
送信して受信局で回線を切替受信する衛星通信方式であ
って、発信局は、衛星回線及び迂回回線を介してそれぞ
れ送信する同じ送信データに同じ時刻情報を合成して出
力する合成器を有し、受信局は、衛星回線を介して送信
された時刻情報が合成された送信データを受信復調して
得た第１の信号中から時刻情報を分離する第１の分離手
段と、迂回回線を介して送信された前記時刻情報が合成
された送信データを受信復調して得た第２の信号中から
時刻情報を分離する第２の分離手段と、第１及び第２の
分離手段により分離された各時刻情報に基づいて第１及
び第２の信号の時間合わせを行ってから、衛星回線と迂
回回線との切り替えを行う回線切替手段とを有する構成
としたものである。

【００１６】 また、本発明は前記発信局を、前記合成
器の出力データを分配器を介して第１及び第２の変調器
にそれぞれ供給し、第１の変調器の出力信号を前記衛星
回線を介して送信するとともに、第２の変調器の出力信
号を前記迂回回線を介して送信する構成とし、また前記
受信局を、前記衛星回線を介して送信された時刻情報が
合成された送信データを受信復調して前記第１の信号を
出力する第１の復調手段と、該第１の復調手段より出力
された該第１の信号中から前記時刻情報を分離する第１
の分離器とにより前記第１の分離手段を構成し、前記迂
回回線を介して送信された時刻情報が合成された送信デ
ータを受信復調して前記第２の信号を出力する第２の復
調手段と、該第２の復調手段より出力された前記第２の
信号中から前記時刻情報を分離する第２の分離器とによ
り前記第２の分離手段を構成することが、衛星回線と迂
回回線のそれぞれにおいて、別々の変調方式で変調され
たデータを送受信させることができるため望ましい。

【００１７】

【作用】本発明では、発信局より発信するデータ中に時
刻情報を含ませて送信し、受信局の第１及び第２の分離
手段により衛星回線を介して受信された信号と迂回回線
を介して受信された信号のそれぞれから上記時刻情報を
分離し、この分離された各時刻情報に基づいて第１及び
第２の信号の時間合わせを行ってから、衛星回線と迂回
回線との切り替えを行うようにしたため、常に衛星回線
と迂回回線のどちらの方の遅延量がどれだけ大きいか
を、上記の時刻情報の演算により短時間で識別すること
ができる。

【００１８】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の一実施例の構成図を示す。同図中、図２と
同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。本実施例は図１に示すように、発信局１０と受信局
２０とが衛星回線１００と迂回回線２００とにより接続
された構成である。受信局２０は通常は多数存在し、そ
れぞれ異なる地域に設けられている。また、迂回回線２
００は例えば公衆回線などの地上回線で、交換機（図示
せず）を介して発信局１０と受信局２０とを接続する
が、専用回線でもよく、また有線と無線のどちらでもよ
い。

【００１９】発信局１０は送信データ源１１、合成器１
２、時計１３、分配器１４、第１の変調器１５、第２の
変調器１６、第１の送信器１７及び第２の送信器１８よ
り構成されている。第１の送信器１７の出力変調波は衛
星通信地球局１０１へ送出され、第２の送信器１８の出
力変調波は地上系端局２０１へ送出される。

【００２０】受信局２０は衛星通信地球局１０２に接続
された受信器２１、迂回回線端局２０２に接続された受
信器２２、第１及び第２の復調器２３及び２４、第１及
び第２の分離器２５及び２６、第１及び第２の遅延器２
７及び２８、論理回路２９、切替器３０より構成され、
切替器３０より最終的な受信復調データ３１を出力する
構成である。ここで、分離器２５及び２６はそれぞれ入
力復調信号中の時刻情報を分離する。

【００２１】また、遅延器２７及び２８と、これら遅延
器２７及び２８の出力信号の一方を選択して受信復調デ
ータとする切替器３０と、衛星回線１００の状態を監視
し、衛星回線１００の障害発生時に分離器２５及び２６
よりの時刻情報に基づいて遅延器２７及び２８の出力信
号の時間合わせを行うように遅延器２７及び２８の遅延
時間を可変制御した後切替器３０の切り替えを行う論理
回路２９とはそれぞれ前記回線切替手段を構成してい
る。

【００２２】次に、本実施例の動作について説明する。
発信局１０内の送信データ源１１から取り出されたベー
スバンド帯の送信データは、まず合成器１２に供給さ
れ、ここで時計１３からの時刻情報が例えば送信データ
の各フレームの先頭に付加されている識別情報部に識別
情報の一種として合成される。時計１３から出力される
時刻情報は、時刻そのものを示す情報でもよいし、送信
データが何フレーム目かを示す情報であってもよく、要
は合成される送信データの時間情報を識別させる情報で
あればよい。

【００２３】このようにして、合成器１２で時刻情報が
合成された送信データは分配器１４により２分配された
後変調器１５及び１６にそれぞれ供給され、ここで所定
の変調方式で変調されて第１及び第２の変調波とされ
る。変調器１５及び１６の各変調方式はそれぞれ同一で
も、異なっていてもどちらでもよい。変調器１５より取
り出された第１の変調波は、送信器１７、衛星通信地球
局１０１をそれぞれ介して人工衛星１０３へ無線送信さ
れる。人工衛星１０３はこの信号を受信した後、衛星通
信地球局１０２へ送信する。

【００２４】発信局１０と受信局２０との間は通常は衛
星回線１００のみが設定されているため、通常は第１の
変調波が衛星通信地球局１０２を介して受信局２０内の
受信器２１で受信され、第１の復調器２３に供給されて
復調され第１の復調データとして出力される。この第１
の復調データは分離器２５により上記の時刻情報が分離
されて論理回路２９へ供給される一方、遅延器２７及び
切替器３０を介して受信復調データ３１として出力され
る。すなわち、切替器３０は通常は遅延器２７及び２８
のうち遅延器２７の出力を選択するように設定されてい
る。

【００２５】ここで、論理回路２９は復調器２３の受信
信号入力レベルを常時監視しており、当該受信信号入力
レベルが所定のしきい値よりも低下したとき、あるいは
所定の誤り率以下となったとき、あるいは信号断となっ
たときなどの衛星回線１００の回線障害が発生したこと
を検出したときには、その旨を図示しない送信手段によ
り迂回回線２００を介して発信局１０へ送信する。

【００２６】 これにより発信局１０は衛星回線１００
へ送出している送信データを迂回回線２００を介しても
送信する。すなわち、送信器１８を作動状態とし、変調
器１６より出力される第２の変調波を送信器１８を介し
て地上系端局２０１へ送信し、さらにこれより迂回回線
２００及び迂回回線端局２０２を介して受信局２０内の
受信器２２で受信させる。この受信器２２で受信された
第２の変調波は第２の復調器２４に供給されて復調され
第２の復調データとして出力される。この第２の復調デ
ータは分離器２６により上記の時刻情報が分離されて論
理回路２９へ供給される一方、遅延器２８を介して切替
器３０に入力される。

【００２７】これにより、受信局２０内の論理回路２９
は引き続き衛星回線１００を介して受信器２１により受
信されているデータ中の時刻情報が分離器２５より供給
されると共に、迂回回線２００を介して受信器２２によ
り受信されているデータ中の時刻情報が分離器２６より
供給され、これらの時刻情報を演算して第１の復調デー
タと第２の復調データのうちどちらの復調データがどれ
だけ遅延しているかを識別し、両復調データの位相差が
ゼロとなるように、遅延器２７及び２８の遅延量を可変
制御する。

【００２８】これにより、切替器３０の入力端において
衛星回線１００と迂回回線２００の各遅延量が等しくな
り、第１及び第２の復調データの同期がとれるので、こ
の時点で受信局２０は通信回線を衛星回線１００から迂
回回線２００へ切り替えるべく、切替器３０を遅延器２
８の出力信号を選択するように切り替える。この結果、
切替器３０を通して迂回回線２００を経由した信号の第
２の復調データが切替器３０を通して受信復調データ３
１として出力される。

【００２９】論理回路２９は復調器２３の受信信号入力
レベルに基づき衛星回線１００が正常な状態に復旧した
ことを検出すると、今度は逆に、両回線間の伝達時間差
を基に衛星回線１００と迂回回線の伝達時間が一致する
ように衛星回線側遅延器２７の制御を行う。これによ
り、衛星回線１００と迂回回線２００の伝達時間を一致
させた後、論理回路２９は切替器３０を遅延器２８の出
力選択状態から遅延器２７の出力選択状態へ切り替え、
衛星回線１００に切り替えると共に迂回回線２００を閉
じる。

【００３０】このように、本実施例によれば、論理回路
２９は分離器２５及び２６の出力時刻情報を演算して第
１の復調データと第２の復調データのうちどちらの復調
データがどれだけ遅延しているかを識別し、両復調デー
タの位相差がゼロとなるように、遅延器２７及び２８の
遅延量を可変制御するようにしているため、衛星回線１
００と迂回回線２００の遅延量の相対的な大小、及び迂
回回線２００の経路に関係なく常に一定時間で上記の演
算を行って、従来より短時間であるこの一定時間で回線
切り替えを行うことができる。

【００３１】また、本実施例では、発信局１０内におい
て、時刻情報を有する送信データを分配してから変調器
１５及び１６で別々に変調するようにし、また受信局２
０内において、復調器２３及び２４で衛星回線１００の
受信信号及び迂回回線２００の受信信号をそれぞれ別々
に復調しているため、迂回回線２００の種類や変調方式
を従来に比し自由に設定することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
衛星回線を介して受信された信号と迂回回線を介して受
信された信号のそれぞれから分離された各時刻情報に基
づいて衛星回線と迂回回線のどちらの方の遅延量がどれ
だけ大きいかを演算して求めるようにしたため、両回線
の遅延量の大小や迂回回線の経路に関係なく、常に一定
の短時間で両回線の各受信復調信号の時間合わせを行っ
てから、衛星回線と迂回回線との切り替えを行うことが
できる。

【００３３】また、本発明では、発信局内において、時
刻情報を有する送信データを分配してから２つの変調器
で別々に変調するようにし、また受信局内において、衛
星回線の受信信号及び迂回回線の受信信号をそれぞれ別
々に復調しているため、従来に比べ迂回回線の種類や変
調方式の自由度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】従来の一例の構成図である。

【符号の説明】

１０ 発信局 １１ 送信データ源 １２ 合成器 １３ 時計 １４ 分配器 １５ 第１の変調器 １６ 第２の変調器 ２０ 受信局 ２３ 第１の復調器 ２４ 第２の復調器 ２５ 第１の分離器 ２６ 第２の分離器 ２７ 第１の遅延器 ２８ 第２の遅延器 ２９ 論理回路 ３０ 切替器 １００ 衛星回線 ２００ 迂回回線

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上の発信局により変調された送信デー
   タを、通常は人工衛星を中継局とする衛星回線を介して
   地上の受信局に送信し、必要に応じて前記発信局が送信
   する変調された送信データを地上の迂回回線を介して前
   記受信局へ送信して該受信局で回線を切替受信する衛星
   通信方式であって、 前記発信局は、前記衛星回線及び迂回回線を介してそれ
   ぞれ送信する同じ送信データに同じ時刻情報を合成して
   出力する合成器を有し、 前記受信局は、 前記衛星回線を介して送信された前記時刻情報が合成さ
   れた送信データを受信復調して得た第１の信号中から前
   記時刻情報を分離する第１の分離手段と、 前記迂回回線を介して送信された前記時刻情報が合成さ
   れた送信データを受信復調して得た第２の信号中から前
   記時刻情報を分離する第２の分離手段と、 前記第１及び第２の分離手段により分離された各時刻情
   報に基づいて前記第１及び第２の信号の時間合わせを行
   ってから、前記衛星回線と迂回回線との切り替えを行う
   回線切替手段とを有することを特徴とする衛星通信方
   式。
2. 【請求項２】 前記発信局は、送信データに識別情報と
   して前記時刻情報を合成する合成器と、該合成器の出力
   データを２分配する分配器と、該分配器より取り出され
   た一方の出力データを変調する第１の変調器と、該分配
   器より取り出された他方の出力データを変調する第２の
   変調器と、該第１の変調器の出力信号を前記衛星回線を
   介して送信する第１の送信手段と、該第２の変調器の出
   力信号を前記迂回回線を介して送信する第２の送信手段
   とを有し、 前記受信局は、前記衛星回線を介して送信された前記時
   刻情報が合成された送信データを受信復調して前記第１
   の信号を出力する第１の復調手段と、該第１の復調手段
   より出力された該第１の信号中から前記時刻情報を分離
   する第１の分離器とにより前記第１の分離手段を構成
   し、 前記迂回回線を介して送信された前記時刻情報が合成さ
   れた送信データを受信復調して前記第２の信号を出力す
   る第２の復調手段と、該第２の復調手段より出力された
   前記第２の信号中から前記時刻情報を分離する第２の分
   離器とにより前記第２の分離手段を構成し、 前記第１及び第２の信号をそれぞれ遅延する第１及び第
   ２の遅延器と、該第１及び第２の遅延器の出力信号の一
   方を選択して受信復調信号とする切替器と、前記衛星回
   線の状態を監視し、該衛星回線の障害発生時に前記第１
   及び第２の分離器よりの時刻情報に基づいて該第１及び
   第２の遅延器の出力信号の時間合わせを行うように該第
   １及び第２の遅延器の遅延時間を可変制御した後前記切
   替器の切り替えを行う論理回路とにより前記回線切替手
   段を構成することを特徴とする請求項１記載の衛星通信
   方式。