JP3309683B2 - 衛星通信システム、及び衛星通信地球局 - Google Patents

衛星通信システム、及び衛星通信地球局

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JP3309683B2
JP3309683B2 JP32559295A JP32559295A JP3309683B2 JP 3309683 B2 JP3309683 B2 JP 3309683B2 JP 32559295 A JP32559295 A JP 32559295A JP 32559295 A JP32559295 A JP 32559295A JP 3309683 B2 JP3309683 B2 JP 3309683B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、衛星通信地球局
間に割り当てられた通信回線を親局からの信号によって
切断する衛星通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車電話等の分野では、通信エ
リアの拡大等に伴って、衛星を使った衛星通信システム
が多用されている。また、このような衛星通信システム
は、地上系(例えば、セルラー方式)の通信システムの
ように多数の中継局を有線回線によって接続する構成で
はなく、例えば、地震等が生じた際に中継局を接続する
有線回線が切断されるということがなく、また、各中継
局は他の中継局とは独立に親局と接続されており、一つ
の局が故障しても地上系通信システムのようにシステム
全体が通信不能となることもなく、災害時の緊急連絡網
としてきわめて有利な点がある。
【0003】例えば、特開平1−181248号公報に
は子局の変復調器を共通信号制御回線(以下、CSCと
いう。)用と通話用とに兼用した衛星通信システムが開
示され、通話中は子局の変復調器をCSC用から通話用
に設定して通話することが記載されている。そして、こ
のような衛星通信システムにおいては、各地球局間の通
信回線の切断は、もっぱら通話中のいずれか一方が通話
を終了するまで通信回線の切断をすることはできなかっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の衛星通信システ
ムの各地球局は、以上のように、構成の簡素化のため変
復調器がCSC用と通話用とに兼用され、通話中は自局
内の変復調器を親局から通知された搬送波の周波数に設
定しているため、各地球局間で通話中の通信回線を切断
するには、各地球局間で通話を終了したとき、例えば、
受話器をオンフックにし、このオンフックに基づく回線
解放要求を親局に送信しなければ通信回線の切断を行う
ことができなかった。そして、このようなシステムで
は、ある特別な事情により複数の空き通信回線を早急に
確保したい場合等は各地球局間の通話が終了するまで待
つしかなく、また、いくら地球局間の通話終了を待って
いても、他の地球局から次々に通信回線の割り当てが要
求されている状態ではいつまでも所望数の空き通信回線
を得ることができなかった。
【0005】また、このような状態を避けるために、通
信回線用とCSC用の変復調器をそれぞれ設け、通話中
はこの共通信号制御回線を利用して地球局から親局へ回
線解放要求を行い、親局から送信された終話処理信号を
上記共通信号制御回線用の変復調器で受けて通話中の通
話回線を切断することも考えられるが、このようなシス
テムでは各地球局に通信回線と共通信号回線用の2台の
変復調器を設けねばならず、特に有効な手段は講じられ
ていなかった。
【0006】なお、上述の特別な事情とは、災害時にお
ける警察又は病院関係の連絡網の確保等であり、多数の
人命等に関わる場合もあり早急な連絡網の確立が望まれ
る。
【0007】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたものであり、多数の地球局間で通信回線が使用
され、トラヒックが混雑している状態において、特定の
地球局間で使用されている通信回線を一斉に切断して、
所望数の衛星通信回線が早急に確保できると共に、各地
球局が小規模に構成できる新規な衛星通信システムを提
供することを目的とする。また、通信回線の切断時に、
その通信回線の切断をこの通信回線の利用者に知らせる
ことができる新規な衛星通信システムの衛星通信地球局
をも提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項第1項の発明に係
る衛星通信システムは、複数の衛星通信地球局からの回
線割当要求信号に基づいて、この回線割当要求信号を受
信した親局が上記衛星通信地球局間での通話を行うため
の通信回線を割り当てる衛星通信システムにおいて、一
の衛星通信地球局は、割り当てられた通信回線から共通
信号制御回線に切り替える制御を行い、この回線切り替
えのタイミングを自局内の交換機及び通話相手である他
の衛星通信地球局内の交換機に伝達して、これらの交換
機により音声信号の送信タイミングを制御するととも
に、上記通信回線から切り替えられた上記共通信号制御
回線において上記親局からの回線切断信号を受信したと
きに、上記通信回線を切断するものである。
【0009】請求項第2項の発明に係る衛星通信地球局
は、親局と複数の衛星通信地球局との間で使用する共通
信号制御回線、及び親局への回線割当要求信号に応じて
上記親局によって設定され、相手の衛星通信地球局との
通話に使用する通信回線に兼用される変復調器と、上記
相手の衛星通信地球局との通話中に、上記変復調器の搬
送周波数を上記通信回線の周波数から上記共通信号制御
回線の周波数に切り替えるタイミングを出力するタイミ
ング出力手段と、このタイミング出力手段により出力さ
れたタイミング信号により上記変復調器の搬送周波数を
上記通信回線の周波数から上記共通信号制御回線の周波
数に切り替える制御を行うとともに、この切り替えタイ
ミングを自局内の交換機及び相手の衛星通信地球局内の
交換機に伝達する制御手段とを備え、上記自局内の交換
機は、上記切り替えタイミングに基づいて音声信号の送
信タイミングを制御し、上記制御手段は、上記通信回線
から切り替えられた上記共通信号制御回線において上記
親局からの回線切断信号を受信したときに、上記通信回
を切断するものである。
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【発明の実施の形態】
実施の形態.1 以下、この発明の一実施形態を図を用いて説明する。図
1はこの発明の衛星通信システムを構成する衛星通信地
球局を示すブロック構成図であり、図2(a)及び図2
(b)は図1に示す衛星通信地球局が適用された本発明
の一実施形態である衛星通信システムのシステム構成図
である。なお、本発明の衛星システムはDAMA(De
mand Assignment Multiple
Access)通信方式を適用した場合を想定してお
り、図2(a)及び図2(b)に示されるとおり、本発
明の衛星通信システムでは、後述する図1の衛星通信地
球局が複数設けられる構成となっている。図1におい
て、1は送受信用のアンテナ部、2はアンテナ部1と接
続された送受信器、3は送受信器2と接続され、後述す
る共通信号制御回線用と通信回線用とに兼用される変復
調器、4は変復調器3と接続され、相手側に送信する音
声データを符号化・圧縮し、また変復調器3により復調
された音声データを復号化・伸張する機能を有した符号
/復号・圧縮/伸張手段(以下、符号復号化手段とい
う。)、5は符号復号化手段4と複数の各種端末器(例
えば、電話機6)とにそれぞれ接続され、n局(nは1
以上の整数。)のトラフィックをもつ交換機、7は例え
ば交換機6を介して出力された電話機6のダイヤル信
号、親局から通知された回線指示信号等により変復調器
3を共通信号制御回線用または通信回線用に設定すると
共に、親局から送信された回線切断信号を受け、この回
線切断信号により通話中の通信回線を切断する制御を行
う制御手段、8はこの制御手段7からの指示によって変
復調器3を共通信号制御回線用又は通信回線用に切り替
える発信周波数を出力する周波数シンセサイザ、9は制
御手段7によって駆動され、通信回線用に切り替えられ
た変復調器3により受信された音声データから無音の信
号区間を検出し、この無音の信号区間に変復調器3の周
波数を通信回線の搬送周波数から共通信号制御回線の搬
送周波数に切り替えるタイミングを制御手段7へ知らせ
るタイミング検出手段であり、制御手段7はこのタイミ
ング検出手段9からのタイミング信号が入力されると、
周波数シンセサイザ8に回線設定の制御信号を出力し、
この制御信号により周波数シンセサイザ8から変復調器
3に対して、通話中の変復調器3の周波数を通信回線の
搬送周波数から共通信号制御回線の搬送周波数に切り替
え設定する発信周波数を出力させる。また、制御手段7
は後述するように、内部に回線切断信号に付加された指
定番号と予め記憶させた自局を示す登録番号とを比較し
て、これら番号の一致・不一致を判定する判定手段をも
有しており、緊急時の通信回線の切断を制御する。
【0014】また、図2(a)及び図2(b)におい
て、10はS1乃至Sn(nは1以上の整数。)のそれ
ぞれが図1に示す衛星通信地球局、11は衛星通信地球
局間に通信回線の割り当てを行うと共に、緊急時、共通
信号制御回線により衛星通信地球局10のそれぞれに通
話中の通信回線を切断する回線切断信号を送信する親
局、12は中継手段を有し、衛星通信地球局10及び親
局11間で送信された信号を中継する衛星局である。な
お、図2(a)は親局と例えば衛星通信地球局S1間に
設定された共通信号制御回線を示し、図2(b)は親局
から通知された通信回線の搬送波周波数によって衛星通
信地球局S1及びS2間に通信回線が設定されている状態
をそれぞれ示している。
【0015】また、図3は図2に示す本発明の衛星通信
システムにおいて使用される搬送周波数の周波数配置を
示す周波数配置図である。図3において、13は共通信
号制御回線(Common Signalling C
hannel:以下、CSCという。)と呼ばれる一対
の搬送波であり、衛星通信地球局側から見れば、FC1
衛星通信地球局10のそれぞれから親局11に対して回
線割当要求信号等を搬送させる送信回線、FC2は親局1
1から衛星通信地球局10のそれぞれに対して送信され
る通信回線の回線指示信号及び回線切断信号を搬送させ
る受信回線をそれぞれ示している。例えば、図2(a)
において、衛星通信地球局S1(以下、S1局という。)
は送信回線fC1により、親局11に対して回線割当要求
信号を送信し、この回線の割り当て要求に対する親局1
1からの回線指示信号を受信回線fC2により受信する。
なお、本システムを構成する各局10、11または12
は、DAMA通信を行う前提として、このCSC13が
送受信できるようにそれぞれ構成されている。14はm
対(mは1以上の整数。)の搬送波で、一対で双方向の
通信回線を一つ構成する。例えば、図2(b)において
は、衛星通信地球局S1(以下、S1局という。)と衛星
通信地球局S2(以下、S2局という。)との間にf1
2とからなる一対の通信回線が設定されており、S1
に接続された端末器とS2局に接続された端末器とはこ
の一対の通信回線f1及びf2によってお互いに通話を行
う。なお、図2(a)において、S1局から見ればf1
送信回線、f2は受信回線を構成している。
【0016】次に動作について図4及び図5を用いて詳
細に説明する。ただし、衛星通信地球局10のそれぞれ
は皆図1に示す同一の構成であり、ここではS1局の動
作に着目して説明する。図4は本発明の衛星通信システ
ム、特にS1局、S2局及び親局11間における回線接続
及び回線切断(解放)の一連のシーケンスを示す説明図
であり、通信回線の割り当てについては、まず、親局1
1がS1局からの回線割当要求信号15を受信し、この
回線割当信号15により親局11が図3に示す通信回線
14の中から未使用中の一対の通信回線を選択(例え
ば、上述のf1及びf2)し、その選択した一対の通信回
線f1及びf2の搬送周波数を回線指示信号16及び17
によりfC2を介してS1局と相手方であるS2局へそれぞ
れ通知することにより行われる。図4において、18は
1局とS2局との間に一対の通信回線f1及びf2が設定
された状態を示し、S1局及びS2局はこの通信回線18
によって相互に通話を行っている。なお、図4におい
て、縦軸の実線は各局(S1局、S2局又は親局)がCS
C13の搬送波をそれぞれ占有又は使用している状態を
示し、点線は未使用の状態又は通信回線を使用している
状態ををそれぞれ示している。
【0017】また、S1局とS2局との間に通信回線18
が設定されている状態では、図1に示す本発明の衛星通
信地球局であるS1局の変復調器3は、その周波数が親
局11によって選択され、通知された通信回線の搬送周
波数f1及びf2に設定されており、S2局から送信され
た音声データはこの受信回線f2により変復調器3で受
信されている。そして変復調器3で受信された音声デー
タは符号復号化手段4により複合化・伸張された後、交
換機5を介して発呼要求を行った電話機6へ伝達され
る。なお、S1局又はS2局から通信回線18により送信
された各音声データは、各局から送信されるときは符号
復合化手段4により符号・圧縮化されているため、図5
に示すように音声信号19を含んでいる信号区間と無音
の信号区間Tmとが存在しており、電話機6には途切れ
途切れの断続的な音声が伝達されるように思われるが、
音声データを受信する場合には、符号復合化手段4が受
信した音声データについて復号化・伸張をして交換機5
へ出力するため電話機6には連続した音声が伝達され
る。
【0018】次に、緊急時の通信回線の切断について図
5を用いて説明する。なお、通常の終話による通信回線
の切断については、従来の特開平1−181248号公
報に記載されている内容とほぼ同様である。図5は通信
回線18により通話中のS1局が親局11からの回線切
断信号を受信して通話中の通信回線を切断する場合の動
作を説明するための説明図であり、図4の区間Aにおけ
るS1局の動作状態を示している。図1に示す本発明の
衛星通信地球局は、通信回線14を使用している場合に
は、タイミング検出手段9が制御手段7により駆動され
ており、符号復号化手段4が受信回線f2により受信さ
れた音声データを復号化・伸張するのと併せて図5に示
すような音声データの無音の信号区間Tmを検出し、変
復調器3の周波数を通信回線用からCSC用に切り替え
るためのタイミング信号を制御手段7に出力している。
制御手段7はこのタイミング検出手段9からのタイミン
グ信号により周波数シンセサイザ8を制御しており、周
波数シンセサイザ8はこの制御手段7の回線制御信号に
より変復調器3の周波数をCSC13の搬送周波数fC1
及びfC2に設定する発信周波数を上記タイミングで変復
調器3に出力している。これによって、通信回線18に
より通話中のS1局は通話中、他の回線、ここではCS
C13をにより送信される親局からの回線切断信号を各
無音の信号区間Tmだけ受信することができる。
【0019】以上のように、変復調器3の周波数が通信
回線用からCSC用に切り替えられていない状態では、
図2(b)の点線で示されるように、親局11からCS
C13の受信回線fC2により回線切断信号20が送信さ
れてもS1局ではこの回線切断信号20を受信すること
ができず通話状態が継続され、変復調器3の周波数がC
SC13の搬送周波数にfC1及びfC2に切り替え設定さ
れている状態において受信されるべく親局11から送信
された回線切断信号21が変復調器3により受信され
る。
【0020】そして、回線切断信号を受信したS1局で
は、制御手段7が受信した回線切断信号内に自局を指定
する指定番号、例えば自局内に設けられた変復調器3の
登録番号やモデムのID番号等があるかどうかを検出
し、検出した指定番号と予め制御手段7に記憶しておい
た自局の指定番号(自局内に設けられた変復調器3の登
録番号やモデムのID番号等)と比較して受信した回線
切断信号21が自局の回線切断を指定したものかどうか
を判定する。この場合において、検出した指定番号と予
め記憶しておいた指定番号とが一致した場合には制御手
段7は回線切断用と判定し、親局11に対してはCSC
13の送信回線fC1により切断応答信号22を、通話の
相手方であるS2局に対しては通信回線18の送信回線
1により切断通知信号23をそれぞれ送信する。ま
た、検出した指定番号と予め記憶しておいた指定番号と
が一致しなかった場合には回線切断不要と判定し、その
ままの状態で通話を継続させる。そして、切断応答信号
22と切断通知信号23を変復調器3を介して送信させ
た後、制御手段7は、再び通信回線によってS2局に切
断信号24を送信させ、S2局からの応答信号25を受
信して変復調器3に回線の切断を指示し、通話中の通信
回線を切断する。
【0021】通信回線18によって通話中のS1局は上
述のとおり、自局内の変復調器3の周波数が通信回線1
8の搬送周波数f1及びf2に設定されているため、本来
ならば他の回線により送信される信号は受信することが
できないが、本発明の衛星通信地球局では、上述のとお
り、符号化・圧縮された音声データの無音の信号区間に
変復調器3の周波数を通信回線用からCSC用に切り替
えているため、通話中の音声が途切れることなく、親局
11からの回線切断信号が受信され、使用している通信
回線を即時に切断することができる。
【0022】また、図6(a)乃至図6(c)はそれぞ
れが親局11からCSC13のfC2により送信される上
述の回線切断信号のフォーマットを部分的に示した信号
フォーマット図であり、図6(a)ある特定の衛星通信
地球局の変復調器3を指定する場合、図6(b)本発明
の衛星通信システムを構成する全ての衛星通信地球局の
変復調器3を指定する場合、図6(c)は本発明の衛星
通信システムを構成する複数の衛星通信地球局を地域毎
にグループ分けした場合において、ある特定のグループ
内の衛星通信地球局の変復調器を指定する場合のフォー
マットをそれぞれ示す。図6(a)乃至(c)におい
て、26は本来の回線切断信号の部分(識別部、信号
長)に付加された回線切断の指定先である指定番号を含
む付加データである。このように、親局11から図6
(a)乃至ず6(c)に示すような指定番号を含む付加
データを付加した各種の回線切断信号を送信させるよう
にし、かつ、各衛星通信地球局がこれら回線切断信号か
ら自局の通信回線の切断を指定する指定番号があるかど
うかを判定できるようにすることにより、ある指定の通
信回線だけを一斉に切断でき、全ての通信回線が使用さ
れ、早急に空きの通信回線が得られないような状態で
も、親局からの指示により必要な数の通信回線が確保で
きる。
【0023】図7は例として、全ての衛星通信地球局が
使用している通信回線を切断する回線切断信号が親局1
1から送信された場合のS1局及びS2局間の回線の切断
のシーケンスを示す説明図であり、各符号は図4のもの
と同様である。ただし、図7に示されるように、この場
合にはS2局乃至Sn局からも親局11に対して切断応
答信号22が送信されるよう構成されており、例えば、
Sn局が回線切断信号20を受信できた場合には次の回
線切断信号21を待たずに回線切断手続に移行する。
【0024】例えば、地震等によって、大多数の人に被
害が生じた場合など、警察又は救急用の連絡網として直
ちに複数の通信回線を確保したい場合があるが、このよ
うな場合、被害者や被害者の関係者等が個別に連絡を取
ろうとするため数に限りのある通信回線は全て使用状態
となり、いつまでも空きの通信回線は得られないことが
多い。そして、このような緊急の状態において、必要な
数の通信回線が早急に得られる本発明の意義はきわめて
大きい。
【0025】また、上記実施の形態において、衛星通信
地球局の制御手段7の内部に報知手段を設け、検出した
指定番号と予め記憶した指定番号とが一致したときに交
換機5へ報知信号を出力するようにし、交換機5によっ
て通話が切断された電話器6から強制切断の報知音が発
生するようにしてもよい。このようにすれば、電話機6
の利用者は親局11により通話中の通信回線が強制的に
切断されても回線の切断を認識し、通常の切断、例えば
終話の場合と区別することができる。
【0026】実施の形態.2 次に、本発明の他の実施形態について説明する。上記実
施形態では、音声信号をデジタル化し、時間軸方向に圧
縮したいわゆる音声データを送受信するものを対象と
し、各衛星通信地球局10はこの音声データから無音の
信号区間を検出し、この無音の信号区間の間に変復調器
3の周波数を通信回線用からCSC用に切り替えて、親
局11からの回線切断信号を受信するように構成されて
いるため、衛星通信地球局の構成としては符号復号化手
段4、この符号復号化手段4に入力される音声データか
ら変復調器3の回線切り替えのタイミングを検出するタ
イミング検出器9などが必要であるが、このような手段
を講じないアナログの送受信方式を採用した場合にも本
発明の適用が考えられる。
【0027】図8は本発明の衛星通信システムに適用さ
れる他の実施形態であり、アナログの送受信方式を採用
した衛星通信地球局のブロック構成図を示す。図8にお
いて、27は通話中、通信回線14の搬送周波数に設定
された変復調器3の周波数をCSC13の搬送周波数に
切り替えるタイミング(例えば、時報のような一定の時
間間隔が得られる方法でよい。)出力するタイミング
出力手段、28はタイミング出力手段27のタイミング
信号により周波数シンセサイザ8を介して変復調器3の
周波数を通信回線用からCSC用に切り替える制御を行
うと共に、さらに上記タイミング出力手段27の切り替
えタイミングを自局内の交換機及び相手方の衛星通信
地球局の交換機5にそれぞれ伝達る制御を行う制御手
段である。本実施形態の衛星通信地球局によれば、交換
機5側で変復調器3の切り替えタイミングが把握でき、
例えば、交換機5が音声信号の送信を中断するなど送信
タイミングを制御することにより通話情報の欠落を防止
しながら親局11からの回線切断信号を受信できる。
【0028】また、回線切断信号はきわめて短時間で送
信されるものであり、通話中、通話内容の欠落が気にな
らない程度であれば、制御手段28は交換機5に回線切
り替えのタイミングを伝達するように構成しなくてもよ
い。
【0029】
【発明の効果】以上のように、請求項1又は請求項2
発明によれば、衛星通信地球局が通話中に通信回線から
共通信号制御回線に切り替えたタイミングを自局及び相
手の衛星通信地球局の交換機に伝達し、これらの交換機
で音声信号を送信するタイミングを制御するので、通話
情報の欠落を防止しながら親局からの回線切断信号を受
信することができる。
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態である衛星通システムに
適用される衛星通信地球局のブロック構成図である。
【図2】図1に示す衛星通信地球局が適用される衛星通
信システムを示すシステム構成図である。
【図3】図2の衛星通信システムにおいて使用される搬
送周波数の周波数配置を示す周波数配置図である。
【図4】図2の衛星通信地球局及び親局間における回線
接続及び回線切断の一連のシーケンスを示す説明図
【図5】図4の区間Aにおける衛星通信地球局の動作状
態を示す説明図である。
【図6】この発明の回線切断信号のフォーマットを部分
的に示したフォーマット説明図である。
【図7】図6(b)の回線切断信号を用いた場合の回線
接続及び回線切断の一連のシーケンスを示す説明図であ
る。
【図8】この発明の他の実施形態である衛星通システム
に適用される衛星通信地球局のブロック構成図である。
【符号の説明】 1 アンテナ部 2 送受信器 3 変復調器 4 符号復号化手段 5 交換機 6 電話機(端末器) 7、28 制御手段 8 周波数シンセサイザ 9、27 タイミング検出手段 10 衛星通信地球局 11 親局 12 衛星局 13 共通信号制御回線(CSC) 14 通信回線 20、21 回線切断信号 26 回線切断信号の付加データ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の衛星通信地球局からの回線割当要
    求信号に基づいて、この回線割当要求信号を受信した親
    局が上記衛星通信地球局間での通話を行うための通信回
    線を割り当てる衛星通信システムにおいて、一の衛星通
    信地球局は、割り当てられた通信回線から共通信号制御
    回線に切り替える制御を行い、この回線切り替えのタイ
    ミングを自局内の交換機及び通話相手である他の衛星通
    信地球局内の交換機に伝達して、これらの交換機により
    音声信号の送信タイミングを制御するとともに、上記通
    信回線から切り替えられた上記共通信号制御回線におい
    て上記親局からの回線切断信号を受信したときに、上記
    通信回線を切断することを特徴とする衛星通信システ
    ム。
  2. 【請求項2】 親局と複数の衛星通信地球局との間で使
    用する共通信号制御回線、及び親局への回線割当要求信
    号に応じて上記親局によって設定され、相手の衛星通信
    地球局との通話に使用する通信回線に兼用される変復調
    器と、上記相手の衛星通信地球局との通話中に、上記変
    復調器の搬送周波数を上記通信回線の周波数から上記共
    通信号制御回線の周波数に切り替えるタイミングを出力
    するタイミング出力手段と、このタイミング出力手段に
    より出力されたタイミング信号により上記変復調器の搬
    送周波数を上記通信回線の周波数から上記共通信号制御
    回線の周波数に切り替える制御を行うとともに、この切
    り替えタイミングを自局内の交換機及び相手の衛星通信
    地球局内の交換機に伝達する制御手段とを備え、上記自
    局内の交換機は、上記切り替えタイミングに基づいて音
    声信号の送信タイミングを制御し、上記制御手段は、上
    記通信回線から切り替えられた上記共通信号制御回線に
    おいて上記親局からの回線切断信号を受信したときに、
    上記通信回線を切断することを特徴とする衛星通信地球
    局。
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