JP3011082B2 - 衛星回線大容量データ伝送方式 - Google Patents

衛星回線大容量データ伝送方式

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JP3011082B2
JP3011082B2 JP7345882A JP34588295A JP3011082B2 JP 3011082 B2 JP3011082 B2 JP 3011082B2 JP 7345882 A JP7345882 A JP 7345882A JP 34588295 A JP34588295 A JP 34588295A JP 3011082 B2 JP3011082 B2 JP 3011082B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はデータ伝送方式に関
し、特に降雨減衰に弱い衛星回線を介して、大容量ファ
イルの伝送を効率的に行うことを可能とする衛星大容量
データ伝送方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の通信方式は、電話サービスのよう
に、リアルタイムに相互をつなぐ“即時系”が主流であ
った。このため、通信回線品質として総て回線瞬断率が
厳しく求められてきた。このような状況では、広帯域、
広域サービスが可能な準ミリ波帯以上のミリ波衛星通信
はその特長を生かせないまま、現在に至っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近時、コンピ
ュータ通信を始めとしてリアルタイム方式の通信から人
間を介さない機械対機械の“蓄積系”通信の需要が急増
している。このような状況では、たまに発生する降雨減
衰等を必要以上にマイナス要因ととらえる必要はない。
むしろ、広域、広帯域な通信手段が求められるに至って
いる。そして、広域、広帯域な通信とは、まさしくミリ
波衛星通信の特長そのものである。
【0004】従って、本発明は、ミリ波帯を用いた衛星
通信の降雨減衰に対する対策を提案するものであり、大
容量データ伝送を効率よく提供するデータ伝送方式を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、衛星を介して第1の衛星地球局から第2
の衛星地球局へATM(非同期転送モード)にてディジ
タル伝送を行う衛星通信システムにおいて、送信元であ
る前記第1の衛星地球局からのATM化されたデータを
元のディジタルビットストリームに戻すATM復号器と
該ATM復号器の出力を蓄積するバッファメモリを送信
先である前記第2の衛星地球局が備え、前記第1の衛星
地球局からのATM化信号の一時的データ量の増大を前
記バッファメモリで平滑化し、全体として、衛星回線を
より低速の伝送レートで通信を行うことを特徴とする衛
星回線大容量データ伝送方式を提供する。
【0006】また、本発明では、前記バッファメモリが
自らがオーバーフローすることが予想される際に、オー
バーフロー警告信号を出力し、該信号を送信元である前
記第1の衛星地球局に返送し、前記第1の衛星地球局か
らの信号送出を一時停止させるように制御しても良い。
【0007】また、本発明では、前記バッファメモリで
前記オーバーフロー警告信号を出力した状態から、次第
に自らの蓄積状況が空の状態に向かう時、予め設定され
た空き状態に達した時点で、先に発した前記オーバーフ
ロー警告信号を解除し、これを送信元である前記第1の
衛星地球局に返送し、前記第1の衛星地球局からの信号
送出を再び促すように制御しても良い。
【0008】さらに、本発明は、第1の衛星地球局から
ATM化されたデータを、複数の衛星地球局で受信する
サイトダイバーシティ方式において、前記複数の受信側
地球局の各々で受信したATM化信号を統合処理するパ
ケット処理装置に集め、受信状態が良い時に発生する重
複ATMパケットを廃棄し、受信状態が悪い時には残っ
たATMパケットをもって正常受信とすることにより、
サイトダイバーシティ効果を得るようにしたことを特徴
とする衛星大容量データ伝送方式を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して以下に説明する。
【0010】
【関連技術1】図1は、本発明の第1の関連技術の形態
を説明するための図である。図1において、1は衛星、
2は第1の衛星地球局、2′は第2の衛星地球局、3は
第1の衛星地球局2内の変調器、3′は第2の衛星地球
局2′内の復調器、4、4′は、第1、第2の衛星地球
局2、2′内の衛星回線制御装置、5、5′は大容量フ
ァイル、9は逆歪み付与回路を示している。
【0011】図1を参照して、衛星1を介してディジタ
ル信号伝送を行う際に、衛星搭載中継器の飽和特性を相
殺すべく設けられた逆歪み付与回路9を第1の衛星地球
局2の送信信号に作用させることにより、第2の衛星地
球局2′で歪みのない多値ディジタル伝送を受信可能に
している。
【0012】逆歪み付与回路9としては、周知のプリデ
ィストータ回路が用いられる。図6は、プリディストー
タ回路を説明するための図であり、図6(A)に、衛星
通信用のマイクロ波帯の進行波管(TWT;Traveling-
Wave Tube)の典型的な入出力特性を示し、図6(B)
に、無記憶性3次歪みを打ち消す複素合成方式のプリデ
ィストータ回路(逆歪み付与回路)の構成を示す。図6
(A)を参照して、TWT歪みは3次歪みによって特徴
付けられ、なだらかな飽和特性を持つ振幅特性と入力信
号レベル増大に対して単調に増大する位相特性によって
特徴付けられており、一般的利用状態において無記憶非
線形特性を有するものと想定される(このTWT歪みに
より例えば16QAM信号の信号配置が歪む)。そし
て、図6(B)に示す逆歪み付与回路は、3乗回路(Cu
bic Law Device)で入力信号xの3乗信号c(c=x・
|x|2)を生成し、位相推移器、減衰器によりη=α
exp(jφ)を生成し、3次歪みの逆歪み成分(d=
η・x・|x|2)を発生し、加算器で入力信号xとの
和をとり出力rとしている。衛星地球局に備えられた逆
歪み付与回路9は最適な逆歪みを自ら推定制御する自動
追従型のプリディストータとして構成してもよい。
【0013】
【関連技術2】本発明の第関連技術においては、図
1を参照して、衛星1を介して第1の衛星地球局2から
第2の衛星地球局2′へ多値ディジタル伝送を行う衛星
通信システムにおいて、第1、第2の衛星地球局の変調
装置として、例えば16QAM(Quadrature Amplitude
Modulation;直交振幅変調)等の高密度多値変調方式
から、例えば4相PSK(Phase Shift Keying)等の簡
単なN相位相変調方式まで複数の複雑さに応じた変調器
3を具備し、第2の衛星地球局2′の受信状態が良い場
合には複雑な変調方式を選択し、逆に受信状態が悪い場
合には簡単な変調方式を選択し、必要な伝送品質を得る
フォールバック機能を持たせたようにしたものである。
【0014】
【実施形態1】図2は、本発明の第の実施形態を説明
するための図である。図2を参照して、衛星1を介して
第1の衛星地球局2から、第2の衛星地球局2′へAT
M(Asynchronous Transfer Mode;非同期転送モード方
式)によって画像等ディジタル伝送を行う衛星通信シス
テムにおいて、第1の衛星地球局2は大容量ファイル5
のディジタル画像信号等をATM化(符号化)装置6で
ATM化信号に変換してから第2の衛星地球局2′に送
信し、これを受けた第2の衛星地球局2′はこれを元の
ディジタルビットストリームに戻すATM復号器6′と
ATM復号器6′の出力を蓄積するバッファメモリ7を
設置し、第1の衛星地球局2からのATM化信号におけ
る画像情報等のシーンチェンジに伴う一時的データ量の
増大をバッファメモリ7で平滑化し、全体として、衛星
回線をより低速の伝送レートで済ませるように構成した
ものである。
【0015】
【実施形態2】本発明の第の実施形態の変形として、
図2において、第2の衛星地球局2′におけるバッファ
メモリ(例えば先入れ先出し型のFIFOメモリ)7が
受信データでオーバーフローすることが予想される場合
には、バッファメモリ7からオーバーフロー警告信号を
衛星回線制御装置4′に出力する。衛星回線制御装置
4′はこのオーバーフロー警告信号を送信側に返送し、
この信号を受信した第1の衛星地球局2における衛星回
線制御装置4は、第2の衛星地球局2′におけるバッフ
ァメモリ7のオーバーフローを認知した際に、大容量フ
ァイル5からの信号送出を一時的に停止させ、これによ
り受信側の第2の衛星地球局2′の大容量ファイル5′
のオーバーフローを回避させることができる。
【0016】
【実施形態3】本発明の第の実施形態のさらなる変形
として、図2において、バッファメモリ7でオーバーフ
ロー警告信号を出した状態から、次第にバッファメモリ
7の蓄積状況が空の状態に向かう際において、予め設定
された空き状態に達した時、先に発したオーバーフロー
警告信号を解除し、これを衛星回線制御装置4′により
送信側に返送し、第1の衛星地球局2の大容量ファイル
5からの信号送出を再び促す。
【0017】
【実施形態4】本発明の第の実施形態を図3を参照し
て説明する。本実施形態は、図3に示すように、第1の
衛星地球局2からATM化されたデータを、2つの(複
数の)衛星地球局2′と2″で受信するサイトダイバー
シティ方式とされ、この2つの受信側地球局の各々で受
信したATM化信号を統合処理するパケット処理装置8
に集め、受信状態が良い時に発生する重複ATMパケッ
トを廃棄し、受信状態が悪い時には残ったATMパケッ
トをもって正常受信とすることにより、サイトダイバー
シティ効果を得るようにしたものである。
【0018】
【関連技術3】本発明の第関連技術の形態を図4を
参照して説明する。図4において、衛星1を介して、第
1、第2の衛星地球局2、2′間で、広帯域伝送路なが
ら降雨減衰が激しい準ミリ波以上の第1のキャリアと狭
帯域ながら降雨減衰に強い準ミリ波以下の第2のキャリ
アの2つをATM化装置6、60と変調器3、30で同
時に設定し、第1のキャリアが瞬断を起こしても第2の
キャリアをもって現セッションを維持する。
【0019】これにより、降雨等により第1のキャリア
が切れても、コンピュータネットワークとしてシステム
ダウンを回避することができる。なお、天候が回復次
第、再び高速転送網が即座に回復する。
【0020】図4において、第1の衛星地球局2の第1
のキャリア用の変調器3に対しフォールバック機能を付
加し伝送レートを下げつつも、信頼性を確保するように
構成してもよい。
【0021】
【関連技術4】本発明の第関連技術の形態を図5を
参照して説明する。図5において、第2のキャリアとし
て、1の衛星回線の代わりに低速ながら高信頼な地上回
線1′を用いることを特徴とする。これにより、ミリ波
帯のみの中継器を積んでいる衛星についても、ノンスト
ップ動作を実現できる。
【0022】以上、本発明の各実施形態を説明したが、
本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものでな
く、これらの実施形態の組合せ、各種変形等、本発明の
原理に準ずる各種形態を含むことは勿論である。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ミリ波を用いた衛星通信の降雨減衰に好適に対処可能な
大容量データ転送を提供するものであり、準ミリ〜ミリ
波衛星により、例えば超高速国際通信や、光ファイバの
恩恵にすぐには浴せない地域の通信の発展に特段に貢献
するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の関連技術1、2の構成を説明するため
の図である。
【図2】本発明の第1〜第3の実施形態の構成を示す図
である。
【図3】本発明の第4の実施形態の構成を説明するため
の図である。
【図4】本発明の第関連技術の形態の構成を説明す
るための図である。
【図5】本発明の第関連技術の形態の構成を説明す
るための図である。
【図6】プリディストータ回路を説明するための図であ
る。 (A)衛星通信用のマイクロ波帯の進行波管の典型的な
入出力特性を示す図である。 (B)複素合成方式のプリディストータ回路の構成を示
す図である。
【符号の説明】 1 衛星 1′ 衛星回線の代替えの地上回線 2 第1の衛星地球局 2′、2″ 第2、第3の衛星地球局 3 変調器 3′、3″ 第2、第3の衛星地球局内の復調器 30 第1の衛星地球局の第2の変調器 30′ 第2の衛星地球局内の第2の復調器 4 衛星回線制御装置 4′ 第2の衛星地球局内の衛星回線制御装置 5 大容量ファイル 5′ 第2の衛星地球局内の大容量ファイル 6 ATM化装置 6′ 第2の衛星地球局内のATM復号器 60 第1の衛星地球局の第2のATM化装置 60′ 第2の衛星地球局内の第2のATM復号器 7 バッファメモリ 8 パケット処理装置 9 逆歪み付与回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−43636(JP,A) 特開 昭60−172833(JP,A) 特開 昭63−262924(JP,A) 特開 昭60−172834(JP,A) 特開 平7−30595(JP,A) 特開 平2−33226(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/15 H04B 1/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】衛星を介して第1の衛星地球局から第2の
    衛星地球局へATM(非同期転送モード)にてディジタ
    ル伝送を行う衛星通信システムにおいて、 送信元であ
    る前記第1の衛星地球局からのATM化されたデータを
    元のディジタルビットストリームに戻すATM復号器と
    該ATM復号器の出力を蓄積するバッファメモリを送信
    先である前記第2の衛星地球局が備え、 前記第1の衛
    星地球局からのATM化信号の一時的データ量の増大を
    前記バッファメモリで平滑化し、全体として、衛星回線
    をより低速の伝送レートで通信を行うことを特徴とする
    衛星回線大容量データ伝送方式。
  2. 【請求項2】前記バッファメモリが自らがオーバーフロ
    ーすることが予想される際に、オーバーフロー警告信号
    を出力し、該信号を送信元である前記第1の衛星地球局
    に返送し、前記第1の衛星地球局からの信号送出を一時
    停止させるように制御することを特徴とする請求項1記
    載の衛星回線大容量データ伝送方式。
  3. 【請求項3】前記バッファメモリで前記オーバーフロー
    警告信号を出力した状態から、次第に自らの蓄積状況が
    空の状態に向かう時、予め設定された空き状態に達した
    時点で、先に発した前記オーバーフロー警告信号を解除
    し、これを送信元である前記第1の衛星地球局に返送
    し、前記第1の衛星地球局からの信号送出を再び促すよ
    うに制御することを特徴とする請求項2記載の衛星回線
    大容量データ伝送方式。
  4. 【請求項4】第1の衛星地球局からATM化されたデー
    タを、複数の衛星地球局で受信するサイトダイバーシテ
    ィ方式において、 前記複数の受信側地球局の各々で受信したATM化信号
    を統合処理するパケット処理装置に集め、受信状態が良
    い時に発生する重複ATMパケットを廃棄し、受信状態
    が悪い時には残ったATMパケットをもって正常受信と
    することにより、サイトダイバーシティ効果を得るよう
    にしたことを特徴とする衛星大容量データ伝送方式。
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