JP3090365B2 - 衛星通信方式および衛星通信システム - Google Patents

衛星通信方式および衛星通信システム

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JP3090365B2
JP3090365B2 JP34674991A JP34674991A JP3090365B2 JP 3090365 B2 JP3090365 B2 JP 3090365B2 JP 34674991 A JP34674991 A JP 34674991A JP 34674991 A JP34674991 A JP 34674991A JP 3090365 B2 JP3090365 B2 JP 3090365B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、衛星通信システムに関
し、特に、親局から子局への通信はSCPC(Sing
le Channel Per Carrier)方式
によって行い、子局から親局への通信はTDMA(Ti
me Division Multiple Acce
ss)方式によって行う衛星通信システムに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の、VSAT/HUBシステムと呼
ばれる衛星通信システムは、「NEC技法,41,6(昭
和63-07)」や、特開昭62-157428号公報「衛星通信方式」に
記載されている様に、一般に、親局たるHUB局1局に
対し、多数の子局たるVSAT(Very Small Aperture
Terminal)局が接続され、HUB局からVSAT局への
下り回線にSCPC回線と呼ばれる連続回線を使用し、
VSAT局からHUB局への上り回線には、全VSAT
局に共通の周波数チャネルに各VSAT局がバ−スト信
号(間歇的信号)で時分割にアクセスするTDMA回線
と呼ばれる回線を使用している。すなわち、各VSAT
局からHUB局への送信情報は、HUB局より受信情報
の受信確認等の少量の情報であるので、VSAT局から
HUB局への上り回線として、1つの周波数チャネル上
に複数の伝送チャネルを構成することのできるTDMA
回線を用いることにより、周波数チャネルの節約を図っ
ているのである。本明細書中において、このような、H
UB局からVSAT局への下り回線にSCPC回線を使
用し、VSAT局からHUB局への上り回線にはTDM
A回線を使用する衛星通信方式を「SCPC/TDMA
併用衛星通信方式」と呼ぶ。
【0003】そして、HUB局は、前記SCPC回線に
よって、多数のVSAT局に情報を同報伝送し、各VS
AT局は、前記共通の周波数チャネル上に構成された、
複数のスロットより成るTDMAフレ−ム内の、割り当
てられたスロットを用いて送信情報をバ−スト信号とし
てHUB局に伝送する。したがい、各VSAT局および
HUB局は、相互に同期したTDMAフレ−ムに基づい
て送受信を行う必要がある。
【0004】そこで、従来のVSAT/HUBシステム
では、HUB局は自局発生のTDMAフレ−ム基準信号
を全VSAT局に同報伝送し、VSAT局は該TDMA
フレ−ム基準信号を下り回線から検出し、検出したフレ
−ムを基点にHUB局と自局との間に見込まれる衛星〜
地球局間往復伝搬遅延時間偏差を考慮したオフセット時
間分の位相をシフトさせて自局内送信TDMAフレ−ム
を発生し、当該送信TDMAフレ−ム上の割り当てられ
たスロットのタイミングで自局バ−スト信号を送信し、
HUB局は自局発生のTDMAフレ−ム基準信号に基づ
いてVSAT局よりのバ−スト信号を受信する事によ
り、各VSAT局間でのTDMAフレ−ムの同期を確立
していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のVSAT/HU
Bシステムを拡張して複数のHUB局と多数のVSAT
局で構成されるシステムを構成する場合、各VSAT局
からHUB局への送信情報は少量であることより、下り
SCPC回線は各HUB局が異なる周波数チャネルで自
局デ−タを送信し、VSAT局は複数のSCPC回線の
内、何れか1チャネルを受信すると同時にHUB局への
上り回線は全VSAT共通のTDMA回線を使用すると
いうシステムを構築するのが、周波数チャネルの有効利
用の面等より望ましい。
【0006】しかし、この場合、各VSAT局で受信検
出するTDMAフレ−ム基準信号は、受信する周波数チ
ャネルに応じたHUB局から伝送される事になる。した
がい、前記従来の技術によれば、異なる周波数チャネル
を受信するVSAT局は、異なるHUB局から送信され
たTDMAフレ−ム基準信号を用いてバ−スト信号送信
するのことになる。すなわち、異なる周波数チャネルを
受信するVSAT局間では、TDMAフレ−ムは同期し
ていないことになる。
【0007】そこで、本発明は、SCPC/TDMA併
用衛星通信方式を採用する衛星通信システムにおいて、
異なるHUB局が送信する異なる周波数チャネルを受信
するVSAT局間でも、TDMAフレ−ムの同期を確立
することのできる衛星通信方式を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
本発明は、複数の親局と複数の子局と通信衛星とを有
し、各親局は、自局に割り当てられた、他局の用いる搬
送波とは異なる周波数の搬送波を用いて送信を行い、各
子局は、全子局について共通の周波数の搬送波上に構成
される、複数のスロットよりなるフレ−ム中の、割り当
てられたスロットを用いて、自局バ−スト信号の送信を
行う衛星通信システムにおいて、1つの親局を主親局と
し、他の親局を従親局とし、主親局は、前記フレ−ム周
期毎に基準フレ−ム信号を自局に割り当てられた搬送波
を用いて送信し、各従親局は、前記主親局が送信した基
準フレ−ム信号を受信し、前記主親局が送信した基準フ
レ−ム信号の受信タイミングを基準として、前記主親局
が送信した基準フレ−ム信号と自局の送信する基準フレ
−ム信号との衛星上での前記フレ−ム周期に対する位相
が一致する送信タイミングを主親局の衛星局間往復伝搬
遅延時間と自局の衛星局間往復伝搬遅延時間とを考慮し
て求め、求めた送信タイミングで、基準フレ−ム信号を
自局に割り当てられた搬送波を用いて送信することを特
徴とする衛星通信方式を提供する。
【0009】また、本発明は、前記衛星通信方式におい
て、各子局は、いずれか1つの親局よりの送信を受信
し、送信中に含まれる基準フレ−ム信号の受信タイミン
グを基準として、基準フレ−ム信号の衛星上での受信タ
イミングに対して所定の関係を有するタイミングを、先
頭のタイミングとするフレ−ムにおける自局に割り当て
られたスロットタイミングに、自局が送信するバ−スト
信号の衛星上のタイミングが一致するような送信タイミ
ングを、前記所定の関係と主親局の衛星局間往復伝搬遅
延時間と自局の衛星局間往復伝搬遅延時間を考慮して求
め、求めた送信タイミングで、前記全子局について共通
の周波数の搬送波を用いて自局バ−スト信号を送信する
ことを特徴とする衛星通信方式をも提供する。
【0010】
【作用】本発明に係る衛星通信方式によれば、各従親局
は、前記主親局が送信した基準フレ−ム信号を受信し、
前記主親局が送信した基準フレ−ム信号の受信タイミン
グを基準として、前記主親局が送信した基準フレ−ム信
号と自局の送信する基準フレ−ム信号との衛星上での前
記フレ−ム周期に対する位相が一致する送信タイミング
を主親局の衛星局間往復伝搬遅延時間と自局の衛星局間
往復伝搬遅延時間とを考慮して求め、求めた送信タイミ
ングで、基準フレ−ム信号を自局に割り当てられた搬送
波を用いて送信するので、各子局は、いずれの、基準フ
レ−ム信号を受信しても等価である。したがい、各子局
が、送信中に含まれる基準フレ−ム信号の受信タイミン
グを基準として、基準フレ−ム信号の衛星上での受信タ
イミングに対して所定の関係を有するタイミングを、先
頭のタイミングとするフレ−ムにおける自局に割り当て
られたスロットタイミングに、自局が送信するバ−スト
信号の衛星上のタイミングが一致するような送信タイミ
ングを、前記所定の関係と主親局の衛星局間往復伝搬遅
延時間と自局の衛星局間往復伝搬遅延時間を考慮して求
め、求めた送信タイミングで、前記全子局について共通
の周波数の搬送波を用いて自局バ−スト信号を送信する
ことにより、衛星上において、各子局よりのバ−スト信
号が所定のスロッットに時分割に正しく並んだフレ−ム
を構成することができる。また、この衛星上のフレ−ム
の先頭のタイミングは、主親局が送信した基準フレ−ム
信号の衛星上の位相と所定の関係を有しているので、各
親局は、受信した基準フレ−ム信号を基準として、子局
よりのバ−スト信号を抽出することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明に係る衛星通信システムの一実
施例を説明する。
【0012】まず、図2に、本実施例に係る衛星通信シ
ステムの構成を示す。
【0013】図中、9はHUB局、11はVSAT局、
7は通信衛星、10はHUB局9に接続する端末、12
はVSAT局に接続する端末である。2局のHUB局9
−#1と#2は、離れた場所に設置されており、それぞ
れ独立に自局の端末10から送られるデ−タを全VSA
T局11または特定のVSAT局11に対して同報伝送
する。一方、これに対し、VSAT局11は、HUB局
へ応答デ−タを返送する。
【0014】また、図示した衛星通信システムは2つの
HUB局を有し、前述したSCPC/TDMA併用衛星
通信方式を採用している。
【0015】すなわち、図中、HUB局9−#1はVS
AT局11−#11〜#1nに対して端末デ−タをSC
PC回線チャネルCH1により伝送し、HUB局9−#
2はVSAT局11−#21〜#2nに対して端末デ−
タをSCPC回線チャネルCH2により伝送する。一
方、全VSAT局11は1周波数チャネル上のTDMA
回線を介してバ−スト信号形式で自局端末12のデ−タ
をHUB局へ伝送する。
【0016】このような衛星通信システムは、HUB局
9にホストコンピュ−タを接続しVSAT局11にデ−
タ端末を接続してHUB⇒VSATの下り2回線で、情
報量の大きいファイルの転送をそれぞれ行い、VSAT
⇒HUBの上り回線では転送されたファイルの受信確認
のアンサ−バック等の制御情報のみを返送するというシ
ステム等に特に適している。なお、図2において、HU
B局9同士が互いにSCPC回線を受信し合う事は容易
である。また、VSAT局11よりHUB局への伝送
は、たとえば、受信SCPCチャネルを送信したHUB
局のポ−リングに応じて、割り当てられたスロットを用
いて自局端末12のデ−タをバ−スト信号として送信す
ることにより行う。
【0017】さて、HUB局9の2局(#1,#2)が
各1周波数チャネルのSCPC回線で独立にデ−タ伝送
することに対して、VSAT局11が送信するバ−スト
信号は受信する周波数チャネルによらずに、全VSAT
局11に共用の周波数チャネルであるTDMA回線1チ
ャネルで両HUB局9へ伝送されなければならない。
【0018】このためには、衛星上中継される地点にお
けるTDMA回線上において、全VSAT局の送信する
各バ−スト信号8は衝突することなく所定のスロットに
時分割に並んでいることが最小限必要である。
【0019】このために、本実施例では、2局のHUB
局9が各々VSAT局に対し、それぞれ、基準TDMA
フレーム信号を送る。また、2局のHUB局9の基準T
DMAフレーム信号の送信は、両局の送信する基準TD
MAフレーム信号の位相が衛星上で一致するように行
う。そして、全VSAT局は、衛星上において所定のス
ロット上に並ぶようなタイミングを、受信した周波数チ
ャネル上の基準TDMAフレーム信号を基準として求
め、自局バ−スト信号をTDMA回線に送信する。
【0020】以下、その詳細について説明する。
【0021】ここで、図2中のHUB局9−#1を主H
UB局、同−#2を従HUB局と定義しておく。
【0022】まず、主HUB局について説明する。
【0023】図3に主HUB局の構成を示す。
【0024】図示するように、主HUB局は、送信側端
末インタフェ−ス部16、受信側端末インタフェ−ス部
17、多重部18、基準TDMAフレ−ム発生部19、
SCPC変調器20、SCPC復調器21、バ−スト復
調器22、TDMAフレ−ム検出部23、受信バ−スト
タイミング発生部24、バ−スト検出部25、送受信機
27を有している。
【0025】図3において、デ−タ端末から送られる送
信デ−タを送信側端末インタフェ−ス部16により符号
変換、プロトコル変換等を行う。変換した送信デ−タ
は、基準TDMAフレ−ム発生部19でTDMAフレ−
ム周期毎に発生した基準TDMAフレ−ム信号と多重部
18で多重され、誤り訂正符号化等の信号処理を行った
後にSCPC変調器20で変調され、CH1の周波数で
送受信機27から通信衛星7へ送信される。
【0026】CH1のSCPC回線は全局で受信可能で
あり、主HUB局も衛星折り返しでCH1を送受信機2
7が受信する。受信されたCH1の信号は、SCPC復
調器21で復調される。TDMAフレ−ム検出部23
は、復調されたCH1受信デ−タ中から前記基準TDM
Aフレ−ム信号を検出し、検出した基準TDMAフレ−
ムを基に受信TDMAフレ−ムパルスを出力する。
【0027】一方、送受信機27はTDMA回線も受信
し、バ−スト復調器22は受信したTDMA回線のバ−
スト信号列を復調する。受信バ−ストタイミング発生部
24は、前記TDMAフレ−ム検出部23が出力する受
信TDMAフレ−ムパルスによって、リセットされる。
受信バ−ストタイミング発生部24は、リセット時を基
準に、所定のタイミングで受信TDMA回線用の各種受
信バ−ストタイミング信号を発生する。バ−スト検出部
25は、この各種受信バ−ストタイミング信号に応じて
制御され、バ−スト復調器22が復調したバ−スト信号
列の内から自局向けバ−ストデ−タのみを抽出する。抽
出した受信バ−ストデ−タは受信側端末インタフェ−ス
部17にて符号変換、プロトコル変換等を行った後に端
末へ出力される。
【0028】次に、従HUB局について説明する。
【0029】図4に従HUB局の構成を示す。
【0030】図示するように、従HUB局は、送信側端
末インタフェ−ス部16、受信側端末インタフェ−ス部
17、多重部18、SCPC変調器20、SCPC復調
器21、バ−スト復調器22、TDMAフレ−ム検出部
23、受信バ−ストタイミング発生部24、バ−スト検
出部25、遅延オフセット作成部26、送受信機27を
有している。
【0031】図4において、送受信機27は、CH1の
SCPC回線を受信し、受信信号をSCPC復調器21
はCH1受信信号を復調する。TDMAフレ−ム検出部
23は、復調したCH1受信信号から、主HUB局が送
信した基準TDMAフレ−ム信号を検出しこれに同期し
た受信TDMAフレ−ムパルスを出力する。遅延オフセ
ット作成部26は、この受信TDMAフレ−ムパルスに
対して、後述するオフセット遅延時間分の遅延した自局
送信TDMAフレ−ム信号を発生する。
【0032】また、多重部18は、遅延オフセット作成
部26が出力した自局送信TDMAフレ−ム信号を、基
準TDMAフレ−ム信号として、送信側インタフェ−ス
部16を介して自局端末より送られる送信デ−タと多重
する。SCPC変調器20は、多重された基準TDMA
フレ−ムと送信データを変調し、CH2の周波数で送受
信機27から通信衛星7へ送信する。
【0033】一方、TDMAフレ−ム検出部23が出力
する前記受信TDMAフレ−ムパルスによって、受信バ
−ストタイミング発生部24はリセットされる。受信バ
−ストタイミング発生部24は、リセット時を基準に、
所定のタイミングで受信TDMA回線用の各種受信バ−
ストタイミング信号を発生する。バ−スト検出部25
は、この各種受信バ−ストタイミング信号に応じて制御
され、バ−スト復調器22が復調したバ−スト信号列の
内から自局向けバ−ストデ−タのみを抽出する。抽出し
た受信バ−ストデ−タは受信側端末インタフェ−ス部1
7にて符号変換、プロトコル変換等を行った後に端末へ
出力される。
【0034】次に、VSAT局について説明する。
【0035】図5にVSAT局の構成を示す。
【0036】図示するように、VSAT局は、送信イン
タフェ−ス部16、受信側インタフェ−ス部17、SC
PC復調部21、TDMAフレ−ム検出部23、遅延オ
フセット作成部26、バ−ストデ−タ送信部28、バ−
スト変調器29、SCPC受信チャネル切替え部30、
送受信機31を有している。
【0037】図5において、SCPC受信チャネル切替
え部30は、SCPC復調部21に対して前もって決め
られるSCPC回線受信周波数チャネル(CH1または
CH2)を設定する。SCPC復調器21は、設定され
た周波数チャネルのSCPC回線データを復調する。受
信側インタフェ−ス部17は、復調した受信SCPC回
線デ−タの符号変換,プロトコル変換等を行い端末へ出
力する。
【0038】一方、TDMAフレ−ム検出部23は、同
受信SCPC回線デ−タから、HUB局が送信した基準
TDMAフレ−ム信号を検出し、これに同期した受信T
DMAフレ−ムパルスを出力する。遅延オフセット作成
部26は、この受信TDMAフレ−ムパルスに対して、
後述するオフセット遅延時間分の遅延した自局送信TD
MAフレ−ム信号を発生する。バ−ストデ−タ送信部2
8は、この自局送信TDMAフレ−ム信号を基に各種送
信タイミング信号を作成する。送信インタフェ−ス部1
6を介して送られる自局端末の送信デ−タは誤り訂正符
号化等の信号処理後、送信タイミング信号に応じて動作
するバ−スト変調器29によって、TDMAフレ−ム上
の自局割り当て送信スロットタイミングで変調されバ−
スト信号として送受信機からTDMA回線へ送信され
る。
【0039】以上のように、本実施例では、主HUB局
が基準TDMAフレ−ム信号を送信し、従HUB局は、
受信した主HUB局よりの基準TDMAフレ−ム信号を
前記オフセット遅延時間分遅延させた基準信号を送信す
る。一方、各VSAT局は、受信した主HUB局または
従HUB局よりの基準TDMAフレ−ム信号より前記オ
フセット遅延時間分遅延したTDMAフレ−ムを想定し
てバ−スト信号を送信する。そして、主HUB局および
従HUB局は、通信衛星を介して受信した、主HUB局
よりの基準TDMAフレ−ム信号に基づいて各VSAT
局よりのバ−スト信号を受信する。
【0040】以下、前記オフセット遅延時間について説
明する。
【0041】図1は、主HUB局、従HUB局、VSA
T局における、基準TDMAフレ−ム信号および送受信
TDMAフレ−ムの位相関係を表している。なお、図で
は、各局のフレ−ム位相を理解し易くするために、TD
MAフレ−ムの先頭の信号を代表点として取り作成して
ある。また、基準TDMAフレ−ム信号はTDMAフレ
−ムの先頭位置に対応するタイミングの信号として示し
ている。
【0042】なお、図中の各記号は下記の如く定義して
いる。
【0043】 Dr:主HUB局〜衛星間の往復伝搬遅延時間 β :従HUB局〜衛星間の往復伝搬遅延時間とDrと
の時間差 α :VSAT局〜衛星間の往復伝搬遅延時間とDrと
の時間差 f :TDMAフレ−ム周期 Ds=f−Dr−β:従HUB局のオフセット遅延時間 Dv=f−Dr−α:各VSAT局のオフセット遅延時
間 なお、一般的に伝搬遅延は数1で求めることができる。
【0044】
【数1】
【0045】さて、図1において、(1)は主HUB局
が送信した基準TDMAフレ−ム信号であり、これが送
信されると衛星折り返しで再び主HUB局にDr遅延し
て受信され、送信した基準TDMAフレ−ム信号1に対
して2π×Dr/f位相が遅れた(2)の受信基準TD
MAフレ−ム信号2となる。
【0046】また、(3)に示すように、(1)の送信
基準TDMAフレ−ム信号1は衛星を介して従HUB局
でもDr+β/2遅延して受信され、その位相は主HU
B局が送信した基準TDMAフレ−ム信号1に対して2
π×(Dr+β/2)/f位相が遅れた信号となる。こ
こでβを1/2しているのは衛星からのダウンリンク分
の遅延差のみを考えるからであり以後も同様である。
【0047】従HUB局では、(3)の受信基準TDM
Aフレ−ム信号3を、(4)自局オフセット遅延時間D
s遅延した基準TDMAフレ−ム信号4を送信する。D
s=f−Dr−βであるから、従HUB局が送信する基
準TDMAフレ−ム信号4の位相は、主HUB局の送信
基準TDMAフレ−ム信号1に対して2π×((f−β
/2)/f)遅れている。 また、従HUB局が送信し
た基準TDMAフレ−ム信号4が衛星で中継される時点
は、従HUB局から衛星までに要する時間が(Dr+
β)/2であるので、主HUB局が送信する基準TDM
Aフレ−ム信号1に対してf+Dr/2遅延した時点で
ある。
【0048】この結果、主HUB局が送信する基準TD
MAフレ−ム信号1と、従HUB局の送信する基準TD
MAフレ−ム信号4とは、共に、主HUB局上での基準
TDMAフレ−ム信号1に対して、2π×((Dr/
2)/f)の位相差をもって衛星上において中継され
る。したがい、各VSAT局においては、主HUB局が
送信する基準TDMAフレ−ム信号1と、従HUB局の
送信する基準TDMAフレ−ム信号4とのいずれを受信
しても同等である。
【0049】次に、衛星からVSAT局までに要する時
間は(Dr/2)+(α/2)であるので、(5)に示
すように、各VSAT局は、受信するSCPC回線(C
H1またはCH2)に応じて、(4)の基準TDMAフ
レ−ム信号4または(1)の基準TDMAフレ−ム信号
1を、主HUB局上での送信基準TDMAフレ−ム信号
1に対して、2π×((Dr+α/2)/f)の位相差
をもって受信する。
【0050】なお、(4)の基準TDMAフレ−ム信号
4は、従HUB局の送信する基準TDMAフレ−ム信号
を受信するVSAT局に(Dr+α/2+β/2)分遅
延して受信される。また、(1)の基準TDMAフレ−
ム信号1は、従HUB局の送信する基準TDMAフレ−
ム信号を受信するVSAT局に、(Dr+α/2)分遅
延して受信される。
【0051】(6)に示すように、各VSAT局は、受
信した基準TDMAフレ−ム信号5を自局オフセット遅
延時間Dv=f−Dr−α遅延した時点をフレ−ムの先
頭とするVSAT局送信TDMAフレ−ムを生成し、当
該TDMAフレ−ム上の割り当てられたスロットタイミ
ングでバ−スト信号を送信する。このVSAT局送信T
DMAフレ−ムは、主HUB局上での送信基準TDMA
フレ−ム信号1に対して、2π×((f−α/2)/
f)の位相差を持っている。
【0052】(6)の位相のフレ−ムに基づいてVSA
T局が送信するバ−スト信号は(Dr+α/2)遅延後
主HUB局に到達する。したがい、受信されたバ−スト
信号は、主HUB局上での送信基準TDMAフレ−ム信
号1に対して2π×(Dr/f)位相が遅れたフレ−ム
に対して正しいタイミング位置にある。したがい、主H
UB局は、主HUB局の受信基準TDMAフレ−ム信号
(2)を先頭とするフレ−ムの位相に同期してバ−スト
信号を弁別受信することができる。
【0053】同様に、(6)の位相のフレ−ムに基づい
てVSAT局が送信するバ−スト信号は(Dr+α/2
+β/2)遅延後、従HUB局に到達する。したがい、
受信されたバ−スト信号は、主HUB局上での送信基準
TDMAフレ−ム信号1に対して2π×((Dr+β/
2)/f)位相が遅れたフレ−ムに対して正しいタイミ
ング位置にある。したがい、従HUB局は、主HUB局
より受信した基準TDMAフレ−ム信号(3)を先頭と
するフレ−ムの位相に同期してバ−スト信号を弁別受信
することができる。
【0054】以上のように、図3、4、5に示した主H
UB局、従HUB局、VSAT局によって、システム内
全局のTDMAフレ−ムの同期を確立することができ
る。すなわち、主HUB局は、衛星折り返しで受信した
基準TDMAフレ−ム信号の位相に同期して、従HUB
局、各VSAT局よりの送信を受信することができ、従
HUB局も、主HUB局から受信した基準TDMAフレ
−ム信号の位相に同期して、主HUB局、各VSAT局
よりの送信を受信することができる。
【0055】なお、以上、1つの主HUB局と、1つの
従HUB局を有する衛星通信システムを例にとり説明し
たが、1つの主HUB局と、複数の従HUB局を有する
衛星通信システムにおいても本実施例は同様に適用する
ことができる。
【0056】また、本実施例においては、主HUB局お
よび従HUB局が、主HUB局の送信した基準TDMA
フレ−ム信号の受信時をフレ−ムの先頭としてTDMA
回線上のTDMAフレ−ムを受信できるように、従HU
B局と各VSAT局のオフセット遅延時間Ds、Dvを
定めたが、これは、主HUB局の送信した基準TDMA
フレ−ム信号の受信時と、所定の関係にある時点をフレ
−ムの先頭としてTDMA回線上のTDMAフレ−ムを
受信できるように定めてもよい。
【0057】また、HUB局が、TDMA回線より直接
フレ−ム同期を得られるシステム等においては、以下の
ようにしてもよい。
【0058】すなわち、主HUB局より主HUB局のS
CPC回線を受信するVSAT局までの遅延時間と当該
VSAT局でのオフセット遅延時間と当該VSAT局よ
り衛星までの遅延時間の和時間(1.5×Dr+α+D
v1)に対応する位相mod((2π/f)×(1.5
×Dr+α+Dv1))と、主HUB局より従HUB局
までの遅延時間と従HUB局のオフセット遅延時間と従
HUB局より従HUB局のSCPC回線を受信するVS
AT局までの遅延時間と当該VSAT局でのオフセット
遅延時間と当該VSAT局より衛星までの遅延時間の和
時間(2.5×Dr+α+β+Ds+Dv2)に対応す
る位相mod((2π/f)×(2.5×Dr+α+β
+Ds+Dv2))が一致するように、Ds、Dvを定
めれば、衛星上中継される地点におけるTDMA回線上
において、全VSAT局の送信する各バ−スト信号8が
衝突することなく所定のスロットに時分割に並べること
ができる。ただし、modは、2πの剰余系を示す。
【0059】以上のように、本実施例によれば、複数の
HUB局と多数のVSAT局で構成するVSAT/HU
B衛星通信システムにおいて、HUB⇒VSAT下り方
向を複数の周波数チャネルを使用したSCPC回線で結
び、VSAT⇒HUB上り方向を1周波数チャネル以上
のTDMA回線で結ぶ事が可能であり、かつ、VSAT
局は最低1チャネルのSCPC回線を受信することで自
局TDMAフレ−ム同期を確立出来、システムはTDM
Aフレ−ム同期が確立された状態で安定に運用すること
が可能となる事から、回線利用効率が高くシステム拡張
性に優れる衛星通信ネットワ−クを実現することが出来
るという効果がある。
【0060】
【発明の効果】以上のように、本発明は、SCPC/T
DMA併用衛星通信方式を採用する衛星通信システムに
おいて、異なるHUB局が送信する異なる周波数チャネ
ルを受信するVSAT局間でも、TDMAフレ−ムの同
期を確立することのできる衛星通信方式を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るTDMAフレ−ム同期
確立シ−ケンスを示した説明図である。
【図2】本発明の一実施例に係る衛星通信システムの構
成を示すブロック図である。
【図3】本発明の一実施例に係る主HUB局の構成を示
すブロック図である。
【図4】本発明の一実施例に係る従HUB局の構成を示
すブロック図である。
【図5】本発明の一実施例に係るVSAT局の構成を示
すブロック図である。
【符号の説明】
1…主HUB局送信による基準TDMAフレ−ム信号 2…主HUB局受信TDMAフレ−ム先頭 3…従HUB局受信TDMAフレ−ム先頭 4…従HUB局送信基準TDMAフレ−ム信号 5…VSAT局受信基準TDMAフレ−ム信号 6…VSAT局送信TDMAフレ−ム先頭 7…通信衛星 9…HUB局 10…HUB局端末 11…VSAT局 12…VSAT局端末 13…SCPC回線 14…上りTDMA回線 15…下りTDMA回線 16…送信側端末インタフェ−ス部 17…受信側端末インタフェ−ス部 18…多重部 19…基準TDMAフレ−ム発生部 20…SCPC変調器 21…SCPC復調器 22…バ−スト復調器 23…TDMAフレ−ム検出部 24…受信バ−ストタイミング発生部 25…バ−スト検出部 26…遅延オフセット値作成部 27…HUB局送受信機 28…バ−ストデ−タ送信部 29…バ−スト変調器 30…SCPC受信チャネル切替え部 31…VSAT局送受信機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 弘明 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町180番地 日立通信システム株式会社内 (72)発明者 羽牟 資 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町180番地 日立通信システム株式会社内 (72)発明者 上坂 直行 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所 情報通信事業部内 (72)発明者 松井 康夫 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所 情報通信事業部内 (72)発明者 千葉 伸郎 東京都千代田区一ツ橋一丁目1番1号 毎日新聞社内 (56)参考文献 特開 昭60−236527(JP,A) 特開 平3−69218(JP,A) 特開 昭64−84927(JP,A) 特開 昭62−157428(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/14 - 7/22

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の親局と複数の子局と通信衛星とを有
    し、各親局は、自局に割り当てられた、他局の用いる搬
    送波とは異なる周波数の搬送波を用いて送信を行い、各
    子局は、全子局について共通の周波数の搬送波上に構成
    される、複数のスロットよりなるフレ−ム中の、割り当
    てられたスロットを用いて、自局バ−スト信号の送信を
    行う衛星通信システムにおいて、 1つの親局を主親局とし、他の親局を従親局とし、 主親局は、前記フレ−ム周期毎に基準フレ−ム信号を自
    局に割り当てられた搬送波を用いて送信し、各従親局
    は、前記主親局が送信した基準フレ−ム信号を受信し、
    前記主親局が送信した基準フレ−ム信号の受信タイミン
    グを基準として、前記主親局が送信した基準フレ−ム信
    号と自局の送信する基準フレ−ム信号との通信衛星上で
    の前記フレ−ム周期に対する位相が一致する送信タイミ
    ングを主親局の衛星局間往復伝搬遅延時間と自局の衛星
    局間往復伝搬遅延時間とを考慮して求め、求めた送信タ
    イミングで、基準フレ−ム信号を自局に割り当てられた
    搬送波を用いて送信することを特徴とする衛星通信方
    式。
  2. 【請求項2】請求項1記載の衛星通信方式であって、 各子局は、いずれか1つの親局よりの送信を受信し、送
    信中に含まれる基準フレ−ム信号の受信タイミングを基
    準として、基準フレ−ム信号の通信衛星上での受信タイ
    ミングに対して所定の関係を有するタイミングを、先頭
    のタイミングとするフレ−ムにおける自局に割り当てら
    れたスロットタイミングに、自局が送信するバ−スト信
    号の通信衛星上のタイミングが一致するような送信タイ
    ミングを、前記所定の関係と主親局の衛星局間往復伝搬
    遅延時間と自局の衛星局間往復伝搬遅延時間を考慮して
    求め、求めた送信タイミングで、前記全子局について共
    通の周波数の搬送波を用いて自局バ−スト信号を送信す
    ることを特徴とする衛星通信方式。
  3. 【請求項3】請求項2記載の衛星通信方式であって、 前記主親局は、前記全子局について共通の周波数の搬送
    波により送信された各子局よりの送信と、衛星折り返し
    で受信される前記自局が送信した基準フレ−ム信号とを
    受信し、受信した基準フレ−ム信号の受信タイミングと
    前記所定の関係を有するタイミングを先頭のタイミング
    とするフレ−ムを生成し、当該フレ−ムにおけるスロッ
    トのタイミングで、受信した各子局よりの送信中より受
    信すべき子局のバ−スト信号を抽出し、 前記各従親局は、前記全子局について共通の周波数の搬
    送波により送信された各子局よりの送信を受信し、前記
    主親局受信した基準フレ−ム信号の受信タイミングと
    前記所定の関係を有するタイミングを先頭とするフレ−
    ムタイミングを生成し、当該フレ−ムタイミングに基づ
    いたスロットのタイミングで、受信した各子局よりの送
    信中より受信すべき子局のバ−スト信号を抽出すること
    を特徴とする衛星通信方式。
  4. 【請求項4】前記所定の関係は、受信した基準フレ−ム
    信号の受信タイミングと等しいタイミングであるという
    関係であることを特徴とする請求項2または3記載の衛
    星通信システム。
  5. 【請求項5】複数の親局と複数の子局と通信衛星とを有
    し、各親局は、自局に割り当てられた、他局の用いる搬
    送波とは異なる周波数の搬送波を用いて送信を行い、各
    子局は、全子局について共通の周波数の搬送波上に構成
    される、複数のスロットよりなるフレ−ム中の、割り当
    てられたスロットを用いて、自局バ−スト信号の送信を
    行う衛星通信システムにおいて、 1つの親局を主親局とし、他の親局を従親局とし、 主親局は、前記フレ−ム周期毎に基準フレ−ム信号を自
    局に割り当てられた搬送波を用いて送信し、各従親局
    は、前記主親局が送信した基準フレ−ム信号を受信し、
    前記主親局が送信した基準フレ−ム信号の受信タイミン
    グを、Ds時間遅延したタイミングで、基準フレ−ム信
    号を自局に割り当てられた搬送波を用いて送信し、 各子局は、いずれか1つの親局よりの送信を受信し、 主親局よりの送信を受信する子局は、送信中に含まれる
    基準フレ−ム信号の受信タイミングを、Dv1時間遅延
    したタイミングを先頭とするフレ−ムタイミングを生成
    し、当該フレ−ムタイミングにおける自局に割り当てら
    れたスロットのタイミングで、前記全子局について共通
    の周波数の搬送波を用いて自局バ−スト信号を送信し、 前記Ds時間遅延したタイミングで基準フレ−ム信号を
    送信する従親局よりの送信を受信する子局は、送信中に
    含まれる基準フレ−ム信号の受信タイミングを、Dv時
    間遅延したタイミングを先頭とするフレ−ムタイミング
    を生成し、当該フレ−ムタイミングにおける自局に割り
    当てられたスロットのタイミングで、前記全子局につい
    て共通の周波数の搬送波を用いて自局バ−スト信号を送
    信し、 前記DsおよびDvおよびDv1は、 mod((2π/f)×(1.5×Dr+α+Dv1))=mod((2π/ f)×(2.5×Dr+α+β+Ds+Dv)) (但し、modは2πに対する剰余系、Drは衛星主親
    局間の往復伝搬遅延時間、βは衛星従親局間の往復伝搬
    遅延時間とDrとの時間差、αは衛星子局間の往復伝搬
    遅延時間とDrとの時間差、fは前記フレ−ムの周期で
    あり、通信設備内の遅延はDrに含める)を満たすこと
    を特徴とする衛星通信方式。
  6. 【請求項6】自局に割り当てられた、他局の用いる搬送
    波とは異なる周波数の搬送波を用いて送信を行う複数の
    親局と、全子局について共通の周波数の搬送波上に構成
    される、複数のスロットよりなるフレ−ム中の、割り当
    てられたスロットを用いて、自局バ−スト信号の送信を
    行う複数の子局と、通信衛星とを有する衛星通信システ
    ムであって、 前記複数局のうちの1つの親局(主親局)は、前記フレ
    −ム周期毎に基準フレ−ム信号を自局に割り当てられた
    搬送波を用いて送信する手段を有し、 前記主親局以外の親局(従親局)は、前記主親局が送信
    した基準フレ−ム信号を受信する手段と、前記主親局が
    送信した基準フレ−ム信号の受信タイミングを、f−D
    r−β(但し、Drは衛星主親局間の往復伝搬遅延時
    間、βは衛星従親局間の往復伝搬遅延時間とDrとの時
    間差、fは前記フレ−ムの周期)遅延したタイミング
    で、基準フレ−ム信号を自局に割り当てられた搬送波を
    用いて送信する手段を有し、 前記各子局は、いずれか1つの親局よりの送信を選択的
    に受信する手段と、送信中に含まれる基準フレ−ム信号
    の受信タイミング検出する手段と、検出した受信タイ
    ミングをf−Dr−α(但し、αは衛星子局間の往復伝
    搬遅延時間とDrとの時間差)遅延したタイミングを先
    頭のタイミングとするフレ−ムを生成する手段と、生成
    したフレ−ムにおける自局に割り当てられたスロットの
    タイミングで、自局のバ−スト信号を送信する手段とを
    有することを特徴とする衛星通信方式。
  7. 【請求項7】自局に割り当てられた、他局の用いる搬送
    波とは異なる周波数の搬送波を用いて送信を行う複数の
    親局と、全子局について共通の周波数の搬送波上に構成
    される、複数のスロットよりなるフレ−ム中の、割り当
    てられたスロットを用いて、自局バ−スト信号の送信を
    行う複数の子局と、通信衛星とを有する衛星通信システ
    ムであって、 前記複数局のうちの1つの親局(主親局)は、前記フレ
    −ム周期毎に基準フレ−ム信号を自局に割り当てられた
    搬送波を用いて送信する手段を有し、 前記主親局以外の親局(従親局)は、前記主親局が送信
    した基準フレ−ム信号を受信する手段と、前記主親局が
    送信した基準フレ−ム信号の受信タイミングを、Ds時
    間遅延したタイミングで、基準フレ−ム信号を自局に割
    り当てられた搬送波を用いて送信する手段とを有し、 各子局は、いずれか1つの親局よりの送信を選択的に受
    信する手段と、主親局よりの送信を受信した場合に、送
    信中に含まれる基準フレ−ム信号の受信タイミングを、
    Dv1時間遅延したタイミングを先頭とするフレ−ムタ
    イミングを生成し、前記Ds時間遅延したタイミングで
    基準フレ−ム信号を送信する従親局よりの送信を受信し
    た場合に、送信中に含まれる基準フレ−ム信号の受信タ
    イミングを、Dv時間遅延したタイミングを先頭とする
    フレ−ムタイミングを生成する手段と、生成したフレ−
    ムタイミングにおける自局に割り当てられたスロットの
    タイミングで、前記全子局について共通の周波数の搬送
    波を用いて自局バ−スト信号を送信する手段とを有し、 前記DsおよびDvおよびDv1は、 mod((2π/f)×(1.5×Dr+α+Dv1))=mod((2π/ f)×(2.5×Dr+α+β+Ds+Dv)) (但し、modは2πに対する剰余系、Drは衛星主親
    局間の往復伝搬遅延時間、βは衛星従親局間の往復伝搬
    遅延時間とDrとの時間差、αは衛星子局間の往復伝搬
    遅延時間とDrとの時間差、fは前記フレ−ムの周期で
    あり、通信設備内の遅延はDrに含める)の関係を満た
    すことを特徴とする衛星通信システム。
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