JP2800679B2 - 通信システム - Google Patents
通信システムInfo
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- JP2800679B2 JP2800679B2 JP6119928A JP11992894A JP2800679B2 JP 2800679 B2 JP2800679 B2 JP 2800679B2 JP 6119928 A JP6119928 A JP 6119928A JP 11992894 A JP11992894 A JP 11992894A JP 2800679 B2 JP2800679 B2 JP 2800679B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/204—Multiple access
- H04B7/212—Time-division multiple access [TDMA]
- H04B7/2125—Synchronisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は通信システムに関し、特
に周回衛星や地球局等の通信局間でバースト信号の送受
信を行う通信システムに関する。
に周回衛星や地球局等の通信局間でバースト信号の送受
信を行う通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】通信衛星を介して通信を行う多元接続の
通信システムは、静止軌道上にある静止衛星を用いて行
うことが一般的であるが、周回衛星群を用いて通信する
システムも１９５０年代の衛星通信のそう明期より提案
されている。
通信システムは、静止軌道上にある静止衛星を用いて行
うことが一般的であるが、周回衛星群を用いて通信する
システムも１９５０年代の衛星通信のそう明期より提案
されている。
【０００３】近年、衛星打ち上げ用ロケットの大型化に
伴い、大型の衛星に小型の衛星を抱き合わせて打ち上げ
る技術が確立したことや、小型衛星の打ち上げを目的と
したロケットが開発されたことなどから、小型衛星の打
ち上げが経済的に行えるようになってきた。これに伴
い、小型衛星を利用した複数の、低高度や中高度軌道の
周回衛星による衛星通信システムが脚光を浴びてきてい
る。
伴い、大型の衛星に小型の衛星を抱き合わせて打ち上げ
る技術が確立したことや、小型衛星の打ち上げを目的と
したロケットが開発されたことなどから、小型衛星の打
ち上げが経済的に行えるようになってきた。これに伴
い、小型衛星を利用した複数の、低高度や中高度軌道の
周回衛星による衛星通信システムが脚光を浴びてきてい
る。
【０００４】このような衛星通信システムは、静止衛星
を用いるシステムに比し、伝送遅延が少なくなることや
送受信ターミナルの小型化が図れる等の利点を持つ。例
えば、「日経コミュニケーション 日経ＢＰ社刊 １９
９１年１０月２１日号 No１１２ ３１頁〜３２頁」に
示されているような、米国モトローラ社のイリジウム計
画などが周回衛星群を用いたシステムの例としてあげら
れよう。
を用いるシステムに比し、伝送遅延が少なくなることや
送受信ターミナルの小型化が図れる等の利点を持つ。例
えば、「日経コミュニケーション 日経ＢＰ社刊 １９
９１年１０月２１日号 No１１２ ３１頁〜３２頁」に
示されているような、米国モトローラ社のイリジウム計
画などが周回衛星群を用いたシステムの例としてあげら
れよう。
【０００５】図４は、一般的な低高度周回衛星群による
衛星通信システムのネットワーク構成を示している。こ
こで、１０１〜１０３は周回衛星、１０４〜１０７はこ
れら周回衛星の１０１〜１０３の各々に対する通信可能
領域に最低１個づつ存在するネットワーク制御局であ
る。ネットワーク制御局１０４〜１０７は衛星の通信チ
ャンネルを加入者網と接続したり、課金管理を行った
り、ネットワーク加入者の管理を行ったりする関門局の
役目もしている。
衛星通信システムのネットワーク構成を示している。こ
こで、１０１〜１０３は周回衛星、１０４〜１０７はこ
れら周回衛星の１０１〜１０３の各々に対する通信可能
領域に最低１個づつ存在するネットワーク制御局であ
る。ネットワーク制御局１０４〜１０７は衛星の通信チ
ャンネルを加入者網と接続したり、課金管理を行った
り、ネットワーク加入者の管理を行ったりする関門局の
役目もしている。
【０００６】この中で特に制御局１０７はネットワーク
全体を統制する、ネットワーク基準局でもある。また、
１０８はネットワークに参加している通信者が、自由に
持ち歩けたり乗り物に搭載させたりできる小型の通信端
末、１０９は加入者網である。なお、Ｈは地球である。
全体を統制する、ネットワーク基準局でもある。また、
１０８はネットワークに参加している通信者が、自由に
持ち歩けたり乗り物に搭載させたりできる小型の通信端
末、１０９は加入者網である。なお、Ｈは地球である。
【０００７】各衛星１０１〜１０３は、スポットビーム
を照射しつつ矢印Ｙの方向に移動する衛星であり、地表
面上は、このスポットビーム毎にセルＡ１〜Ｇ１，Ａ２
〜Ｇ２，Ａ３〜Ｇ３を形成している。周回衛星群を用い
た衛星通信が、衛星セルラと呼ばれる由縁はここにあ
る。地上のセルラでよく知られているように、各セルラ
はいくつかの異なる周波数の繰返しを使い、周波数の有
効利用を計っている。また、スポットビームを用いてい
ることにより、衛星電力の有効利用にも貢献している。
図には、通信端末１０８と制御局１０５との間で矢印Ｙ
１〜Ｙ３のように通信を行う様子が示されている。
を照射しつつ矢印Ｙの方向に移動する衛星であり、地表
面上は、このスポットビーム毎にセルＡ１〜Ｇ１，Ａ２
〜Ｇ２，Ａ３〜Ｇ３を形成している。周回衛星群を用い
た衛星通信が、衛星セルラと呼ばれる由縁はここにあ
る。地上のセルラでよく知られているように、各セルラ
はいくつかの異なる周波数の繰返しを使い、周波数の有
効利用を計っている。また、スポットビームを用いてい
ることにより、衛星電力の有効利用にも貢献している。
図には、通信端末１０８と制御局１０５との間で矢印Ｙ
１〜Ｙ３のように通信を行う様子が示されている。
【０００８】各セルの中心点と衛星との距離は、セル毎
に異なっている。従って、通信端末と衛星との間の伝搬
遅延が、セル毎に異なることになる。
に異なっている。従って、通信端末と衛星との間の伝搬
遅延が、セル毎に異なることになる。
【０００９】図５は、図４における周回衛星群ネットワ
ークがある時間経過した状態が示されている。即ち、時
間が経過したことにより各衛星が移動して、衛星１０２
のセルＡ２の中に位置していた通信端末１０８は、衛星
１０１のセルＣ１の中に位置することになっている。こ
れにより、矢印Ｙ１〜Ｙ４のように通信が行われる。
ークがある時間経過した状態が示されている。即ち、時
間が経過したことにより各衛星が移動して、衛星１０２
のセルＡ２の中に位置していた通信端末１０８は、衛星
１０１のセルＣ１の中に位置することになっている。こ
れにより、矢印Ｙ１〜Ｙ４のように通信が行われる。
【００１０】図６には、図５の状態からさらに所定時間
経過した状態が示されている。今度は、衛星が移動して
はいるが使用衛星は変わっておらず、衛星１０１のセル
Ｃ１の中に位置していた通信端末１０８は、同じ衛星１
０１のセルＢ１の中に位置している。
経過した状態が示されている。今度は、衛星が移動して
はいるが使用衛星は変わっておらず、衛星１０１のセル
Ｃ１の中に位置していた通信端末１０８は、同じ衛星１
０１のセルＢ１の中に位置している。
【００１１】このように、低高度周回衛星群による衛星
通信システムにおいて、継続して通信を行おうとする場
合、衛星が通信者に対して移動しているので、通信中に
衛星と通信端末との距離が時事刻々変化し、信号の伝搬
遅延もこれにともない変化する。
通信システムにおいて、継続して通信を行おうとする場
合、衛星が通信者に対して移動しているので、通信中に
衛星と通信端末との距離が時事刻々変化し、信号の伝搬
遅延もこれにともない変化する。
【００１２】また、通信端末が移動していく場合も同様
にセルが変わるが、この場合でも周回衛星が移動したと
考えてなんら問題ない。
にセルが変わるが、この場合でも周回衛星が移動したと
考えてなんら問題ない。
【００１３】さて、低高度周回衛星群による衛星通信シ
ステムでは、通常周波数の利用効率を高めるため、周波
数チャンネルを共有して時間軸上でチャンネル分割する
方式が用いられる。例えば、時分割多元接続（ＴＤＭ
Ａ）通信方式やスロット付きアロハ通信方式などであ
る。これらの方式では、その通信方式に参加している地
理的に広範囲に分散した複数の地球局（通信端末）がバ
ースト信号の送受信を行わなければならない。したがっ
て、複数の地球局から送信されるバースト信号が、通信
衛星における時間軸上で、共通のタイムスロット上に並
ぶことが要求される。
ステムでは、通常周波数の利用効率を高めるため、周波
数チャンネルを共有して時間軸上でチャンネル分割する
方式が用いられる。例えば、時分割多元接続（ＴＤＭ
Ａ）通信方式やスロット付きアロハ通信方式などであ
る。これらの方式では、その通信方式に参加している地
理的に広範囲に分散した複数の地球局（通信端末）がバ
ースト信号の送受信を行わなければならない。したがっ
て、複数の地球局から送信されるバースト信号が、通信
衛星における時間軸上で、共通のタイムスロット上に並
ぶことが要求される。
【００１４】複数の地球局から送信されるバースト信号
を、通信衛星における時間軸上で、共通のタイムスロッ
ト上に並べるためには、広範囲に分散する地球局の伝搬
遅延の差を全て吸収する必要がある。このため、単位タ
イムスロット中のガードタイムをできるだけ長く設定す
ることが考えられる。しかし、これではデータの伝送効
率が悪くなり好ましくない。そこで、基準となるタイミ
ング信号と、バースト信号を送信する送信タイミングと
の「時間的なずれ」を、伝搬遅延に応じて最適に調節す
る必要が生ずる。
を、通信衛星における時間軸上で、共通のタイムスロッ
ト上に並べるためには、広範囲に分散する地球局の伝搬
遅延の差を全て吸収する必要がある。このため、単位タ
イムスロット中のガードタイムをできるだけ長く設定す
ることが考えられる。しかし、これではデータの伝送効
率が悪くなり好ましくない。そこで、基準となるタイミ
ング信号と、バースト信号を送信する送信タイミングと
の「時間的なずれ」を、伝搬遅延に応じて最適に調節す
る必要が生ずる。
【００１５】このことについて、図面を用いて説明す
る。
る。
【００１６】図７，図８はバースト信号を通信衛星にお
ける時間軸上で、共通のタイムスロット上に並べるため
の説明図である。
ける時間軸上で、共通のタイムスロット上に並べるため
の説明図である。
【００１７】図７は、異なる場所に位置する地球局が共
通の基準タイミングＣに従ってバースト信号（斜線部）
を送出した場合の例を示している。この場合、地球局
Ａ，Ｂから通信衛星Ｓまでの伝搬遅延が異なることによ
って、通信衛星Ｓの時間軸上で共通のタイムスロット
に、バースト信号が並ばないことがわかる。
通の基準タイミングＣに従ってバースト信号（斜線部）
を送出した場合の例を示している。この場合、地球局
Ａ，Ｂから通信衛星Ｓまでの伝搬遅延が異なることによ
って、通信衛星Ｓの時間軸上で共通のタイムスロット
に、バースト信号が並ばないことがわかる。
【００１８】図８は、異なる場所に位置する地球局が共
通の基準タイミングＣに自分の固有なオフセット量ＴA
，ＴB を加えてバースト信号（斜線部）を送出した場
合の例を示している。この場合、地球局Ａ，Ｂから通信
衛星Ｓまでの伝搬遅延が異なっても、通信衛星Ｓの時間
軸上で共通のタイムスロットに、バースト信号を並べる
ことができるのがわかる。なお、ＴGTはバースト信号間
のガードタイムである。
通の基準タイミングＣに自分の固有なオフセット量ＴA
，ＴB を加えてバースト信号（斜線部）を送出した場
合の例を示している。この場合、地球局Ａ，Ｂから通信
衛星Ｓまでの伝搬遅延が異なっても、通信衛星Ｓの時間
軸上で共通のタイムスロットに、バースト信号を並べる
ことができるのがわかる。なお、ＴGTはバースト信号間
のガードタイムである。
【００１９】従来、上述したオフセット量は、例えば、
特開平１−１８１３３６号公報４頁左上段１８行〜同右
上段１０行に示されているように、地球局が位置する場
所に応じて、一意に固定値として決められていた。
特開平１−１８１３３６号公報４頁左上段１８行〜同右
上段１０行に示されているように、地球局が位置する場
所に応じて、一意に固定値として決められていた。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】低高度周回衛星群によ
る通信システムにおいて継続して通信を行おうとする場
合、衛星が通信者に対して移動しているので、通信中に
衛星と通信端末との距離が時間と共に変化し、信号の伝
搬遅延が変化する。
る通信システムにおいて継続して通信を行おうとする場
合、衛星が通信者に対して移動しているので、通信中に
衛星と通信端末との距離が時間と共に変化し、信号の伝
搬遅延が変化する。
【００２１】これらの伝搬遅延の変動を吸収するため
に、バースト信号間のガードタイムＴGTを長くすれば、
伝送効率が極端に低下するという欠点がある。そこで、
上述したように、共通の基準タイミングに自局の固有な
オフセット量を加えてバースト信号を送出しようとして
も、図８でのオフセット量ＴA ，ＴB が固定値である
と、時間と共に変動する伝搬遅延に対応できない。よっ
て、通信衛星の時間軸上でバースト信号同士が衝突し、
共通のタイムスロットにバースト信号を並べることがで
きない、という欠点があった。
に、バースト信号間のガードタイムＴGTを長くすれば、
伝送効率が極端に低下するという欠点がある。そこで、
上述したように、共通の基準タイミングに自局の固有な
オフセット量を加えてバースト信号を送出しようとして
も、図８でのオフセット量ＴA ，ＴB が固定値である
と、時間と共に変動する伝搬遅延に対応できない。よっ
て、通信衛星の時間軸上でバースト信号同士が衝突し、
共通のタイムスロットにバースト信号を並べることがで
きない、という欠点があった。
【００２２】本発明は上述した従来の技術の欠点を解決
するためになされたものであり、その目的はバースト信
号同士が衝突せず、かつ伝送効率が低下することのない
通信システムを提供することである。
するためになされたものであり、その目的はバースト信
号同士が衝突せず、かつ伝送効率が低下することのない
通信システムを提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明による通信システ
ムは、第１及び第２の通信局間でバースト信号の送受信
を行う通信システムであって、 前記第１の通信局に設け
られ時刻データを送出する第１の計時手段と、前記第１
の通信局に設けられ送信時における前記第１の計時手段
からの時刻データを送信データに付加して送信する送信
手段と、前記第２の通信局に設けられ前記時刻データと
一致した時刻データを送出する第２の計時手段と、前記
第２の通信局に設けられ前記送信データに付加された時
刻データと受信時における前記第２の計時手段からの時
刻データとを比較する比較手段とを有し、この比較結果
により前記第１の通信局から前記第２の通信局への送信
遅延時間を測定する測定手段と、前記第２の通信局から
前記第１の通信局へ送信すべきデータを前記測定手段に
よる測定結果に応じて遅延させる送信タイミング調整手
段と、を含むことを特徴とする。
ムは、第１及び第２の通信局間でバースト信号の送受信
を行う通信システムであって、 前記第１の通信局に設け
られ時刻データを送出する第１の計時手段と、前記第１
の通信局に設けられ送信時における前記第１の計時手段
からの時刻データを送信データに付加して送信する送信
手段と、前記第２の通信局に設けられ前記時刻データと
一致した時刻データを送出する第２の計時手段と、前記
第２の通信局に設けられ前記送信データに付加された時
刻データと受信時における前記第２の計時手段からの時
刻データとを比較する比較手段とを有し、この比較結果
により前記第１の通信局から前記第２の通信局への送信
遅延時間を測定する測定手段と、前記第２の通信局から
前記第１の通信局へ送信すべきデータを前記測定手段に
よる測定結果に応じて遅延させる送信タイミング調整手
段と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
【作用】第１の通信局から第２の通信局への送信遅延時
間を測定し、この測定結果に応じて第２の通信局から第
１の通信局へ送信すべきデータを遅延させる。
間を測定し、この測定結果に応じて第２の通信局から第
１の通信局へ送信すべきデータを遅延させる。
【００２５】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００２６】図１は本発明による通信システムの一実施
例の構成を示すブロック図であり、同図（ａ）には周回
衛星の主要部の構成、同図（ｂ）には地球局の主要部の
構成が夫々示されている。
例の構成を示すブロック図であり、同図（ａ）には周回
衛星の主要部の構成、同図（ｂ）には地球局の主要部の
構成が夫々示されている。
【００２７】同図（ａ）において、本実施例の周回衛星
１はＡ，Ｂ，Ｃ，…ＭのＭ個のスポットビームを有する
衛星であり、各スポットビーム毎に個別に入力される送
信データ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，…１０Ｍを入力と
し、スポットビーム出力１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，…１
７Ｍを送出するものである。
１はＡ，Ｂ，Ｃ，…ＭのＭ個のスポットビームを有する
衛星であり、各スポットビーム毎に個別に入力される送
信データ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，…１０Ｍを入力と
し、スポットビーム出力１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，…１
７Ｍを送出するものである。
【００２８】また、本実施例の周回衛星１は、送信デー
タ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，…１０Ｍに対応して設けら
れた合成部（ＭＵＸ）１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，…１４
Ｍと、これら各合成部に対応して設けられ対応する合成
部の出力１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，…１５Ｍを受けてこ
れを変調及び増幅して送信する送信器１６Ａ，１６Ｂ，
１６Ｃ，…１６Ｍとを含んで構成されている。
タ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，…１０Ｍに対応して設けら
れた合成部（ＭＵＸ）１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，…１４
Ｍと、これら各合成部に対応して設けられ対応する合成
部の出力１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，…１５Ｍを受けてこ
れを変調及び増幅して送信する送信器１６Ａ，１６Ｂ，
１６Ｃ，…１６Ｍとを含んで構成されている。
【００２９】さらにまた、本実施例の周回衛星１は、地
球上での標準時刻に一致した時刻データを送出する時計
部１１と、基準となるタイミングを示すユニークワード
（ＵＷ）を送出するユニークワード発生部１３とを含ん
で構成されており、これらから送出される時刻データ及
びユニークワードを各合成部１４Ａ〜１４Ｍにおいて対
応する送信データ１０Ａ〜１０Ｍに挿入するものであ
る。
球上での標準時刻に一致した時刻データを送出する時計
部１１と、基準となるタイミングを示すユニークワード
（ＵＷ）を送出するユニークワード発生部１３とを含ん
で構成されており、これらから送出される時刻データ及
びユニークワードを各合成部１４Ａ〜１４Ｍにおいて対
応する送信データ１０Ａ〜１０Ｍに挿入するものであ
る。
【００３０】一方、同図（ｂ）において、本実施例の地
球局２は、周回衛星から送信されている変調波信号２０
を受信するものであり、信号２０を受けて復調動作を行
う復調器２１と、この復調器２１の出力データ２２に周
期的に挿入されているユニークワードを検出して送信の
基準となる基準タイミング信号２４を生成する基準タイ
ミング生成部２３とを含んで構成されている。
球局２は、周回衛星から送信されている変調波信号２０
を受信するものであり、信号２０を受けて復調動作を行
う復調器２１と、この復調器２１の出力データ２２に周
期的に挿入されているユニークワードを検出して送信の
基準となる基準タイミング信号２４を生成する基準タイ
ミング生成部２３とを含んで構成されている。
【００３１】また、本実施例の地球局２は、周回衛星１
内の時計部１１の送出する時刻データに一致した時刻デ
ータ２８を送出する時計部２７と、基準タイミング信号
２４を用いて復調器２１の出力データ２２に周期的に挿
入されている時刻データを抽出する時刻データ抽出部２
５と、この抽出された時刻データ２６と時計部２７が送
出する時刻データ２８とを比較してそれら時刻データに
より示される時刻差３０を出力する時刻データ比較部２
９とを含んで構成されている。
内の時計部１１の送出する時刻データに一致した時刻デ
ータ２８を送出する時計部２７と、基準タイミング信号
２４を用いて復調器２１の出力データ２２に周期的に挿
入されている時刻データを抽出する時刻データ抽出部２
５と、この抽出された時刻データ２６と時計部２７が送
出する時刻データ２８とを比較してそれら時刻データに
より示される時刻差３０を出力する時刻データ比較部２
９とを含んで構成されている。
【００３２】さらにまた、本実施例の地球局２は、時刻
データ比較部２９から出力される時刻差３０を固定値か
ら差引いてオフセット量とし、送信すべき送信データ３
１を基準タイミング信号２４による基準タイミングから
そのオフセット量だけ遅延させて送出する送信タイミン
グ調整部３２と、この調整部３２の出力３３を受けてこ
れを変調して送信する送信器３４とを含んで構成されて
おり、この出力３４が周回衛星側に送られる。
データ比較部２９から出力される時刻差３０を固定値か
ら差引いてオフセット量とし、送信すべき送信データ３
１を基準タイミング信号２４による基準タイミングから
そのオフセット量だけ遅延させて送出する送信タイミン
グ調整部３２と、この調整部３２の出力３３を受けてこ
れを変調して送信する送信器３４とを含んで構成されて
おり、この出力３４が周回衛星側に送られる。
【００３３】かかる構成からなる周回衛星１及び地球局
２を含む通信システムは以下のように動作する。まず、
同図（ａ）において、周回衛星１は、それぞれＭ個のス
ポットビームを照射しており、その各々に対応して送信
器１６を有している。また、周回衛星１は、地球上での
標準時刻に合わせた時計部１１をその内部に搭載してい
る。
２を含む通信システムは以下のように動作する。まず、
同図（ａ）において、周回衛星１は、それぞれＭ個のス
ポットビームを照射しており、その各々に対応して送信
器１６を有している。また、周回衛星１は、地球上での
標準時刻に合わせた時計部１１をその内部に搭載してい
る。
【００３４】各々のスポットビームから送信すべき各送
信データ１０Ａ〜１０Ｍは、各合成部（ＭＵＸ）１４Ａ
〜１４Ｍに入力され、時計部１１から出力される時刻デ
ータ１２と地球局においてバースト送信の基準タイミン
グを示すユニークワードとが周期的に挿入される。
信データ１０Ａ〜１０Ｍは、各合成部（ＭＵＸ）１４Ａ
〜１４Ｍに入力され、時計部１１から出力される時刻デ
ータ１２と地球局においてバースト送信の基準タイミン
グを示すユニークワードとが周期的に挿入される。
【００３５】図２は、ユニークワード及び時刻データを
送信データ１０ｉ（ｉ＝Ａ〜Ｍ）に挿入した例を示して
いる。ユニークワード及び時刻データが挿入された送信
データ、すなわち合成部１４Ａ〜１４Ｍの出力１５ｉ
（ｉ＝Ａ〜Ｍ）は、送信器１６Ａ〜１６Ｍに送られ、変
調及び増幅されて出力される。なお、各送信データＤ１
及びＤ２は時間軸が圧縮される。
送信データ１０ｉ（ｉ＝Ａ〜Ｍ）に挿入した例を示して
いる。ユニークワード及び時刻データが挿入された送信
データ、すなわち合成部１４Ａ〜１４Ｍの出力１５ｉ
（ｉ＝Ａ〜Ｍ）は、送信器１６Ａ〜１６Ｍに送られ、変
調及び増幅されて出力される。なお、各送信データＤ１
及びＤ２は時間軸が圧縮される。
【００３６】このようにして、送信データの中に送信時
における時刻データが挿入されるので、これを受ける地
球局においてこのデータを抽出し、そのデータを受けた
時刻と比較することにより衛星からの伝搬遅延時間が測
定できる。すなわち、これらの時刻の差は衛星から地球
局までの伝搬遅延時間を示しており、衛星と地球局との
距離が大きいときは伝搬遅延時間も大きく、距離が小さ
いときは伝搬遅延時間も小さくなる。
における時刻データが挿入されるので、これを受ける地
球局においてこのデータを抽出し、そのデータを受けた
時刻と比較することにより衛星からの伝搬遅延時間が測
定できる。すなわち、これらの時刻の差は衛星から地球
局までの伝搬遅延時間を示しており、衛星と地球局との
距離が大きいときは伝搬遅延時間も大きく、距離が小さ
いときは伝搬遅延時間も小さくなる。
【００３７】従って、その伝搬遅延時間に対応したオフ
セット量だけ基準タイミングからの遅延を与えてバース
ト信号を送信すれば、衛星上のタイムスロット内でバー
ストが重なることがなくなる。この結果、ガードタイム
を短くすることができる。地球局におけるこの様子を以
下に説明する。
セット量だけ基準タイミングからの遅延を与えてバース
ト信号を送信すれば、衛星上のタイムスロット内でバー
ストが重なることがなくなる。この結果、ガードタイム
を短くすることができる。地球局におけるこの様子を以
下に説明する。
【００３８】図１（ｂ）において、地球局２は、変調波
である受信入力２０を復調器２１で復調し、受信データ
２２を得る。基準タイミング生成部２３では、受信デー
タ２２の中からユニークワードを検出し、基準タイミン
グ２４を確立する。通常、これには周知のフレーム同期
確立の技術が用いられる。
である受信入力２０を復調器２１で復調し、受信データ
２２を得る。基準タイミング生成部２３では、受信デー
タ２２の中からユニークワードを検出し、基準タイミン
グ２４を確立する。通常、これには周知のフレーム同期
確立の技術が用いられる。
【００３９】また、時刻データ抽出部２５では、受信デ
ータ２２を受け、基準タイミング２４に従って、受信デ
ータ２２に挿入されている時刻データ２６を抽出する。
時刻データ比較部２９では、抽出された時刻データ２６
と、地球局２内に設けられている時計部２７からの時刻
データ２８（受信時における時刻データ）とを比較し、
その時刻差３０（ＴDIF ）を出力する。ここで、自局内
の時計部２７は、当然のことながら周回衛星１が持つ時
計部１１と同一の標準時刻に合わせてある。
ータ２２を受け、基準タイミング２４に従って、受信デ
ータ２２に挿入されている時刻データ２６を抽出する。
時刻データ比較部２９では、抽出された時刻データ２６
と、地球局２内に設けられている時計部２７からの時刻
データ２８（受信時における時刻データ）とを比較し、
その時刻差３０（ＴDIF ）を出力する。ここで、自局内
の時計部２７は、当然のことながら周回衛星１が持つ時
計部１１と同一の標準時刻に合わせてある。
【００４０】送信タイミング調整部３２では、時刻デー
タ比較部２９から出力された時刻差ＴDIF を受け、固定
値ＴREF から往復の遅延時間２×ＴDIF を差し引いた値
を計算し、これをオフセット時間ＴOFS とする。そし
て、送信データ３１を基準タイミング２４からオフセッ
ト時間ＴOFS だけ遅延させる。すなわち、 ＴOFS ＝ＴREF −（２×ＴDIF ）…………（１） となる。ここで、固有値ＴREF は通信システムで固有に
定まる値であり、タイムスロット長ＴSLOTの整数倍にガ
ードタイムＴGTの１／２の時間を加えた値である。すな
わち、 ＴREF ＝（Ｎ×ＴSLOT）＋（ＴGT／２）………（２） となる。
タ比較部２９から出力された時刻差ＴDIF を受け、固定
値ＴREF から往復の遅延時間２×ＴDIF を差し引いた値
を計算し、これをオフセット時間ＴOFS とする。そし
て、送信データ３１を基準タイミング２４からオフセッ
ト時間ＴOFS だけ遅延させる。すなわち、 ＴOFS ＝ＴREF −（２×ＴDIF ）…………（１） となる。ここで、固有値ＴREF は通信システムで固有に
定まる値であり、タイムスロット長ＴSLOTの整数倍にガ
ードタイムＴGTの１／２の時間を加えた値である。すな
わち、 ＴREF ＝（Ｎ×ＴSLOT）＋（ＴGT／２）………（２） となる。
【００４１】図３を用いて以上の動作を説明する。衛星
から送られてくるユニークワードを検出して生成される
基準タイミングは、地球局と衛星との距離が離れるに従
い遅延が大きくなる。図３において、地球局が３番目の
タイムスロット＃３にバースト信号を送出しようとする
場合、スロット長ＴSLOTの２倍の時間にタイムスロット
の平均位置に送出するためにガードタイムの１／２の時
間ＴGT／２を加えた固定値ＴREF から、衛星までの往復
に要する伝搬遅延時間、即ちＴDIF の２倍（２×ＴDIF
）を差し引いた時間だけ、基準タイミングからオフセ
ットさせてバースト信号を送出する必要があることがわ
かる。
から送られてくるユニークワードを検出して生成される
基準タイミングは、地球局と衛星との距離が離れるに従
い遅延が大きくなる。図３において、地球局が３番目の
タイムスロット＃３にバースト信号を送出しようとする
場合、スロット長ＴSLOTの２倍の時間にタイムスロット
の平均位置に送出するためにガードタイムの１／２の時
間ＴGT／２を加えた固定値ＴREF から、衛星までの往復
に要する伝搬遅延時間、即ちＴDIF の２倍（２×ＴDIF
）を差し引いた時間だけ、基準タイミングからオフセ
ットさせてバースト信号を送出する必要があることがわ
かる。
【００４２】衛星との距離が近いとき（Ｃ１）には、オ
フセット時間ＴOFS は大きくなる。すなわち、時刻デー
タ同士の差ＴDIF が小さいため、上記の式（１）で算出
されるオフセット時間ＴOFS が大きいのである。
フセット時間ＴOFS は大きくなる。すなわち、時刻デー
タ同士の差ＴDIF が小さいため、上記の式（１）で算出
されるオフセット時間ＴOFS が大きいのである。
【００４３】これに対し、衛星との距離が遠いとき（Ｃ
２）には、オフセット時間ＴOFS は小さくなる。すなわ
ち、時刻データ同士の差ＴDIF が大きいため、上記の式
（１）で算出されるオフセット時間ＴOFS が小さいので
ある。
２）には、オフセット時間ＴOFS は小さくなる。すなわ
ち、時刻データ同士の差ＴDIF が大きいため、上記の式
（１）で算出されるオフセット時間ＴOFS が小さいので
ある。
【００４４】以上のように、送信タイミング調整部３２
はオフセット時間ＴOFS だけバースト信号（斜線部）を
遅延させて送出するのである。
はオフセット時間ＴOFS だけバースト信号（斜線部）を
遅延させて送出するのである。
【００４５】送信器３４は、送信タイミング調整部３２
により遅延されたバースト信号である送信データ３３を
受け、これを変調して出力する。
により遅延されたバースト信号である送信データ３３を
受け、これを変調して出力する。
【００４６】以上説明したように、周回衛星システムの
周回衛星内において、ユニークワード及び送信時の時刻
データを周期的に送信データに挿入して送信し、地球局
で受信されるデータからこの時刻データを抽出して受信
時における時刻データと比較してその差に対応したオフ
セット量だけ送信データを遅延させて送信することによ
り、伝搬遅延が時々刻々変化するような周回衛星システ
ムにおいても、タイムスロット内でバースト信号同士が
重なることがなくなり、ガードタイムを大幅に短くする
ことができる。また、ガードタイムを大幅に短くできる
ために、伝送効率が飛躍的に改善されるのである。
周回衛星内において、ユニークワード及び送信時の時刻
データを周期的に送信データに挿入して送信し、地球局
で受信されるデータからこの時刻データを抽出して受信
時における時刻データと比較してその差に対応したオフ
セット量だけ送信データを遅延させて送信することによ
り、伝搬遅延が時々刻々変化するような周回衛星システ
ムにおいても、タイムスロット内でバースト信号同士が
重なることがなくなり、ガードタイムを大幅に短くする
ことができる。また、ガードタイムを大幅に短くできる
ために、伝送効率が飛躍的に改善されるのである。
【００４７】なお、以上の実施例においては、通信局が
周回衛星及び地球局である場合について説明したが、こ
れらに限らず２つの通信局間でバースト信号の送受信を
行うシステムに本発明が広く適用できることは明らかで
ある。
周回衛星及び地球局である場合について説明したが、こ
れらに限らず２つの通信局間でバースト信号の送受信を
行うシステムに本発明が広く適用できることは明らかで
ある。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、第１の通
信局から第２の通信局への送信遅延時間を測定し、この
測定結果に応じて第２の通信局から第１の通信局へ送信
すべきデータを遅延させることによりバースト信号同士
が衝突することのない通信システムを構成できるという
効果がある。また、ガードタイムを短くすることによ
り、伝送効率が向上するという効果もある。
信局から第２の通信局への送信遅延時間を測定し、この
測定結果に応じて第２の通信局から第１の通信局へ送信
すべきデータを遅延させることによりバースト信号同士
が衝突することのない通信システムを構成できるという
効果がある。また、ガードタイムを短くすることによ
り、伝送効率が向上するという効果もある。
【図１】本発明の実施例による通信システムの構成を示
すブロック図であり、（ａ）は周回衛星の主要部の構成
を示し、（ｂ）は地球局の主要部の構成を示す。
すブロック図であり、（ａ）は周回衛星の主要部の構成
を示し、（ｂ）は地球局の主要部の構成を示す。
【図２】送信データにユニークワード及び時刻データを
挿入した場合を示す概念図である。
挿入した場合を示す概念図である。
【図３】図１の通信システムの動作を示すタイムチャー
トである。
トである。
【図４】一般的な低高度周回衛星群による衛星通信シス
テムの概略構成図である。
テムの概略構成図である。
【図５】図４の状態から所定時間経過後の衛星通信シス
テムの概略構成図である。
テムの概略構成図である。
【図６】図５の状態から所定時間経過後の衛星通信シス
テムの概略構成図である。
テムの概略構成図である。
【図７】異なる場所に位置する地球局が共通の基準タイ
ミングに従ってバースト信号を送出した場合を示すタイ
ムチャートである。
ミングに従ってバースト信号を送出した場合を示すタイ
ムチャートである。
【図８】異なる場所に位置する地球局が共通の基準タイ
ミングに自局に固有なオフセット量を加えてバースト信
号を送出した場合を示すタイムチャートである。
ミングに自局に固有なオフセット量を加えてバースト信
号を送出した場合を示すタイムチャートである。
１、１０１〜１０３ 周回衛星 ２ 地球局 １１、２７ 時計部 １４Ａ〜１４Ｍ 合成部 １６Ａ〜１６Ｍ 送信部 ２１ 復調器 ２３ 基準タイミング生成部 ２５ 時刻データ抽出部 ２９ 時刻データ比較部 ３２ 送信タイミング調整部 ３４ 送信器 １０４〜１０７ ネットワーク制御局 １０８ 通信端末 １０９ 加入者網
Claims (3)
- 【請求項１】 第１及び第２の通信局間でバースト信号
の送受信を行う通信システムであって、 前記第１の通信局に設けられ時刻データを送出する第１
の計時手段と、前記第１の通信局に設けられ送信時にお
ける前記第１の計時手段からの時刻データを送信データ
に付加して送信する送信手段と、前記第２の通信局に設
けられ前記時刻データと一致した時刻データを送出する
第２の計時手段と、前記第２の通信局に設けられ前記送
信データに付加された時刻データと受信時における前記
第２の計時手段からの時刻データとを比較する比較手段
とを有し、この比較結果により前記第１の通信局から前
記第２の通信局への送信遅延時間を測定する測定手段
と、 前記第２の通信局から前記第１の通信局へ送信すべきデ
ータを前記測定手段による測定結果に応じて遅延させる
送信タイミング調整手段と、 を含むことを特徴とする通信システム。 - 【請求項２】 前記第１の通信局は周回衛星であり、前
記第２の通信局は地球局であることを特徴とする請求項
１記載の通信システム。 - 【請求項３】 前記時刻データは、フレーム同期確立の
ためのユニークワードと共に前記送信データに付加され
ることを特徴とする請求項１又は２記載の通信システ
ム。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6119928A JP2800679B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 通信システム |
| GB9510692A GB2290009B (en) | 1994-06-01 | 1995-05-26 | Communication system |
| US08/455,208 US5640672A (en) | 1994-06-01 | 1995-05-31 | Communication system for varying timing offset to accommodate variation in propagation delay |
| AU20423/95A AU693878B2 (en) | 1994-06-01 | 1995-05-31 | Communication system |
| DE19520022A DE19520022C2 (de) | 1994-06-01 | 1995-05-31 | Kommunikationssystem zum Ausführen einer Kommunikation zwischen Bodenstation über einen Nachrichtensatellit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6119928A JP2800679B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 通信システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326995A JPH07326995A (ja) | 1995-12-12 |
| JP2800679B2 true JP2800679B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=14773645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6119928A Expired - Lifetime JP2800679B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 通信システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5640672A (ja) |
| JP (1) | JP2800679B2 (ja) |
| AU (1) | AU693878B2 (ja) |
| DE (1) | DE19520022C2 (ja) |
| GB (1) | GB2290009B (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9602809D0 (en) * | 1996-02-12 | 1996-04-10 | Northern Telecom Ltd | A bidirectional communications network |
| US5768266A (en) * | 1996-02-16 | 1998-06-16 | Hughes Electronics | Handset signalling time slot assignment plan for satellite mobile communication |
| US6560215B1 (en) | 1999-08-24 | 2003-05-06 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for updating a timing offset in a communication device |
| US6788917B1 (en) * | 2000-01-19 | 2004-09-07 | Ericsson Inc. | Timing systems and methods for forward link diversity in satellite radiotelephone systems |
| AU2001234488A1 (en) * | 2000-01-19 | 2001-07-31 | Ericsson Inc. | Diversity system method in a satellite telecommunication network |
| DE10021112A1 (de) * | 2000-05-02 | 2001-11-22 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Satellitenkommunikationssystem |
| US7308005B1 (en) * | 2002-09-23 | 2007-12-11 | Rockwell Collins, Inc. | Time division multiple access system and method for using available TDMA slot time to transmit additional messages |
| US7134427B2 (en) * | 2003-05-22 | 2006-11-14 | Afton Chemical Intangibles Llc | Delivery of organomolybdenum via vapor phase from a lubricant source into a fuel combustion system |
| GB0329783D0 (en) * | 2003-12-23 | 2004-01-28 | Roke Manor Research | TDD for satcom application |
| KR101408433B1 (ko) * | 2012-11-29 | 2014-06-17 | 아주대학교산학협력단 | 전파지연 측정과 시간동기 획득을 통한 가드타임 제어 방법 |
| US10693574B2 (en) * | 2015-07-02 | 2020-06-23 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for efficient data transmissions in half-duplex communication systems with large propagation delays |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5324761B1 (ja) * | 1968-10-11 | 1978-07-22 | ||
| US3922496A (en) * | 1974-02-11 | 1975-11-25 | Digital Communications Corp | TDMA satellite communications system with guard band obviating ongoing propagation delay calculation |
| US4346470A (en) * | 1980-03-21 | 1982-08-24 | Ibm Corporation | Initial acquisition of synchronization for a station in a TDMA satellite communication network |
| JPS59183538A (ja) * | 1983-04-04 | 1984-10-18 | Hitachi Ltd | 同期方式 |
| JPS62214739A (ja) * | 1986-03-15 | 1987-09-21 | Nec Corp | 同期制御方式 |
| JP2776506B2 (ja) * | 1988-01-14 | 1998-07-16 | 日本電気株式会社 | Ｔｄｍａ衛星通信システム用通信装置 |
| JP2988132B2 (ja) * | 1992-07-29 | 1999-12-06 | 日本電気株式会社 | 周回衛星通信方式 |
| JPH0738610B2 (ja) * | 1993-03-01 | 1995-04-26 | 日本電気株式会社 | 周回衛星の送信装置 |
| DE4313945A1 (de) * | 1993-04-28 | 1994-11-03 | Diehl Gmbh & Co | Verfahren und Einrichtungen zum Verbreiten einer Normalzeitinformation |
-
1994
- 1994-06-01 JP JP6119928A patent/JP2800679B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-05-26 GB GB9510692A patent/GB2290009B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-05-31 DE DE19520022A patent/DE19520022C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-05-31 AU AU20423/95A patent/AU693878B2/en not_active Ceased
- 1995-05-31 US US08/455,208 patent/US5640672A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19520022C2 (de) | 1998-02-05 |
| GB2290009A (en) | 1995-12-06 |
| US5640672A (en) | 1997-06-17 |
| DE19520022A1 (de) | 1995-12-07 |
| AU2042395A (en) | 1995-12-07 |
| GB2290009B (en) | 1999-02-10 |
| AU693878B2 (en) | 1998-07-09 |
| JPH07326995A (ja) | 1995-12-12 |
| GB9510692D0 (en) | 1995-07-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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