JP4008760B2 - 衛星通信用変復調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）方式により形成される複数の通信チャネルを用いて衛星通信送信局と衛星通信受信局との間で複数のディジタル信号を同時に伝送する通信システムに用いられる衛星通信用変復調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１回線あたり１つの搬送波を割り当てるＳＣＰＣ（Single Channel Per Carrier）方式を用い、衛星を経由してディジタル信号を送受信する通信システムにおいては、各通信局において従来より図５に示すような構成の衛星通信用変復調装置を利用している。
【０００３】
このような衛星通信用変復調装置において、運用中の衛星通信回線の周波数を変更する場合には、一旦、装置の動作を停止して電波の送出を停止し、変復調部又は周波数変換部を制御して使用する搬送波の周波数を変更する必要があった。つまり、衛星通信回線の周波数を変更する場合には回線の切断又は瞬断を伴うことになる。
【０００４】
このような周波数切替に伴って生じる通信不可能な時間を短縮するためには、各通信局に独立した複数の通信装置を用意しておき、周波数切替の際には使用する通信装置を切り替える必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
衛星通信システムの中継器である衛星トランスポンダにおいて、新たな通信回線を割り当てようとする場合には、空いている周波数帯域が必要になる。空いている十分な周波数帯域が存在しない場合には、既に割り当てられている衛星通信回線の周波数を変更して空き周波数帯域を確保しなければならない。
【０００６】
しかしながら、既に周波数の割り当てられている衛星通信回線が運用中である場合には、周波数変更の際に前述のような回線の切断や瞬断が発生するという問題があるので、運用中の衛星通信回線の周波数を変更することはできないのが実情である。そのため、衛星トランスポンダにおける周波数帯域の効率的な割り当ての妨げになっている。
【０００７】
また、周波数切替に伴って生じる通信不可能な時間を短縮するために、各通信局に独立した複数の通信装置を設けたりそれらを選択的に使用するための切り替え装置を設けると通信局の構成が複雑になる。
特に、衛星通信送信局及び衛星通信受信局が数千局に及ぶような大規模な衛星通信ネットワークを構成する場合には、各通信局に複数の通信装置や切り替え装置を設けることはコスト的に不利になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、周波数変更の際に回線の切断や瞬断が生じるのを防止することが可能な衛星通信用変復調装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の衛星通信用変復調装置は、通信システム全体の制御を行う基地局と、該基地局と所定の通信回線で接続された衛星通信送信局および衛星通信受信局とで構成され、複数のディジタル信号を周波数分割多元接続方式を用いて前記衛星通信送信局と前記衛星通信受信局との間で同時に伝送する通信システムの前記衛星通信送信局に用いられる衛星通信用変復調装置であって、送信対象の１つのディジタル信号を分岐して２つのディジタル信号を生成する信号分岐手段と、前記信号分岐手段から出力される２つのディジタル信号をそれぞれバッファリングする２つのバッファリング手段と、前記２つのバッファリング手段から出力される２つのディジタル信号を互いに搬送波周波数が異なる２つの通信チャネルに対応付けて同時に変調可能な複数信号変調手段と、前記複数信号変調手段の出力に接続された周波数変換手段と、前記複数信号変調手段から出力される２つの通信チャネルの両方の信号を所定の周波数切替指示に従って同時に送信するとともに、前記衛星通信受信局もしくは制御信号を中継する基地局から送出される切替完了通知に応答して前記２つの通信チャネルのうち１つの通信チャネルの搬送波を停止する切替制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１の衛星通信用変復調装置を利用する場合には、所定の周波数切替指示が発生すると、２つの通信チャネル、すなわち周波数切替前に使用していた第１の通信チャネル及び周波数切替後に使用する第２の通信チャネルを並列的に用いて、送信対象の同一のディジタル信号を２つの通信チャネルから同時に送信することができる。
【００１１】
従って、この信号を受信する受信局においては、周波数切替の際に、切替前に使用していた第１の通信チャネル及び切替後に使用する第２の通信チャネルを同時に受信対象とすることにより、２つの通信チャネルから並列的に同一のディジタル信号を受信することができる。従って、信号伝送を継続したまま、第１の通信チャネルから第２の通信チャネルに周波数を切り替えることができる。
【００１２】
また、衛星通信受信局が周波数の切替を完了し切替完了通知を送出した場合には、衛星通信送信局の切替制御手段は１つの通信チャネル（切替前に使用していた第１の通信チャネル）の搬送波を停止するので、このチャネルの周波数帯は自動的に解放され、他の回線に割り当てることが可能になる。
【００１３】
請求項２は、請求項１の衛星通信用変復調装置において、前記切替制御手段は、２つの通信チャネルの信号の同時送信を開始した後で、前記衛星通信受信局もしくは制御信号を中継する基地局に対して前記２つの送信チャネルの同時受信を要求することを特徴とする。
請求項２においては、衛星通信受信局では衛星通信送信局からの同時受信要求を受けていないときには、１つの通信チャネルだけを受信すればよい。従って無駄な受信動作を省略できる。
【００１４】
請求項３の衛星通信用変復調装置は、通信システム全体の制御を行う基地局と、該基地局と所定の通信回線で接続された衛星通信送信局および衛星通信受信局とで構成され、複数のディジタル信号を周波数分割多元接続方式を用いて前記衛星通信送信局と前記衛星通信受信局との間で同時に伝送する通信システムの前記衛星通信受信局に用いられる衛星通信用変復調装置であって、互いに搬送波周波数が異なる２つの通信チャネルでそれぞれ受信した変調信号を同時に復調可能な複数信号復調手段と、前記複数信号復調手段で復調された２つの通信チャネルに対応する２つのディジタル信号を同時に取り込んでそれぞれバッファリングする２つのバッファリング手段と、２つの通信チャネルから受信した２つのディジタル信号の各々の同期確立を検出する２つの同期検出手段と、前記２つのバッファリング手段からそれぞれ出力される２つのディジタル信号の一方を選択的に出力するとともに、前記同期検出手段の同期確立検出を契機として選択状態を自動的に切り替える信号選択手段と、前記２つの通信チャネルの両方からの信号受信を所定の周波数切替指示に従って開始するとともに、後で信号受信を開始した通信チャネルについて前記同期検出手段が同期確立を検出した後で、切替完了通知を前記衛星通信送信局もしくは制御信号を中継する基地局に対して通知する切替制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の衛星通信用変復調装置を利用する衛星通信受信局においては、所定の周波数切替指示を受けた場合に、２つの通信チャネルの両方からの信号受信を開始するので、衛星通信送信局が２つの通信チャネルを並列的に用いて同一の信号を送信しているときには、それぞれの通信チャネルから同時に信号を受信することができる。
【００１６】
また、周波数切替後に使用する第２の通信チャネルについて前記同期検出手段が同期確立を検出すると、前記信号選択手段が選択状態を切り替えて、第２の通信チャネルで受信した信号を出力するので、通信チャネルの切替の際に信号が途切れるのを防止して連続的に信号を受信することができる。
また、通信チャネルの切替が完了すると衛星通信受信局が切替完了通知を送信するので、衛星通信送信局では切替に伴う動作（切替前の通信チャネルからの送信）を自動的に終了することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の衛星通信用変復調装置の１つの実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。この形態は全ての請求項に対応する。
図１はこの形態の衛星通信用変復調装置の構成を示すブロック図である。図２はこの形態の周波数変更手順を示す模式図である。図３はこの形態の衛星通信用変復調装置の周波数変更動作を示すフローチャートである。図４はこの形態の通信システムにおける周波数変更の制御シーケンスを示すシーケンス図である。
【００１８】
この形態では、請求項１の信号分岐手段，バッファリング手段，複数信号変調手段，周波数変換手段及び切替制御手段は、それぞれ分岐回路１２，ＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウトメモリ）１３，変復調部３１，周波数変換部３２及び通信制御部３３に対応する。
また、請求項３の複数信号復調手段，バッファリング手段，同期検出手段，信号選択手段及び切替制御手段は、それぞれ変復調部３１，ＦＩＦＯ２４，同期検出回路２３，同期切替用セレクタ回路２２及び通信制御部３３に対応する。
【００１９】
この形態では、次のような通信システムに本発明の衛星通信用変復調装置を用いることを想定している。すなわち、複数の通信局が衛星を介して回線を接続し互いに通信する。また、周波数変更などのシステム全体の制御を行うために基地局を利用し、各通信局と基地局との間は所定の通信回線で接続する。また、衛星回線のチャネル割り当てにはＦＤＭＡを利用する。
【００２０】
なお、各通信局としては衛星を介して送信及び受信の双方向の通信を行う送受信局を想定しているが、送信だけもしくは受信だけを行う局に本発明の衛星通信用変復調装置を適用することもできる。
図１に示す衛星通信用変復調装置は、ユーザインタフェース１０，２０，データバス３０，変復調部３１，周波数変換部３２及び通信制御部３３を備えている。ユーザインタフェース１０は信号の送信に利用され、ユーザインタフェース２０は信号の受信に利用される。
【００２１】
ユーザインタフェース１０には、信号処理部１１，分岐回路１２及び２つのＦＩＦＯ１３(1)，１３(2)が備わっている。また、ユーザインタフェース２０には信号処理部２１，同期切替用セレクタ回路２２，２つの同期検出回路２３(1)，２３(2)及び２つのＦＩＦＯ２４(1)，２４(2)が備わっている。
衛星通信によりディジタル信号を相手局に送信する場合には、ユーザ端末４０から入力される送信対象のディジタル信号をこの衛星通信用変復調装置の内部で処理し変調された信号を衛星通信送信設備５０に送出する。
【００２２】
また、衛星通信により送信される信号を受信する場合には、衛星通信送信設備５０で受信された受信波をこの衛星通信用変復調装置の内部で処理し復調したディジタル信号をユーザ端末４０に出力する。
ユーザ端末４０からユーザインタフェース１０に入力される１系統のディジタル信号は、信号処理部１１で処理された後に分岐回路１２で２系統に分岐され、２つのＦＩＦＯ１３(1)，１３(2)にそれぞれ入力される。すなわち、２つのＦＩＦＯ１３(1)，１３(2)には同一のディジタル信号が入力される。
【００２３】
各ＦＩＦＯ１３は入力されたディジタル信号を一時的に蓄積し、そのバッファリングを行う。便宜上、ここではＦＩＦＯ１３(1)の入出力をチャネル１（ＣＨ１と表す）に割り当て、ＦＩＦＯ１３(2)の入出力をチャネル２（ＣＨ２と表す）に割り当てる。また、周波数変更前の周波数をチャネル１に割り当て、周波数変更後の周波数をチャネル２に割り当てる。
【００２４】
各ＦＩＦＯ１３から出力されるディジタル信号（送信データ）は、データバス３０を介して変復調部３１に入力され、チャネル毎に独立に変調される。変復調部３１で変調された送信データは、周波数変換部３２で周波数変換され、衛星通信送信設備５０により電波に変換されて衛星に向けて送信される。各チャネルの送信信号は搬送波の周波数がそれぞれ異なる。
【００２５】
一方、送信された電波は衛星で中継されて相手局の衛星通信送信設備５０で受信される。この衛星通信送信設備５０で受信された各チャネルの受信信号は、周波数変換部３２で周波数変換され、変復調部３１でチャネル毎に復調され、データバス３０を介してユーザインタフェース２０のＦＩＦＯ２４(1)又は２４(2)に印加される。
【００２６】
便宜上、ここではＦＩＦＯ２４(1)の入出力をＣＨ１に割り当て、ＦＩＦＯ２４(2)の入出力をＣＨ２に割り当てる。
この受信信号は、ＦＩＦＯ２４の内部で一時的に蓄積されバッファリングされる。ＦＩＦＯ２４から出力される受信信号は、同期検出回路２３，同期切替用セレクタ回路２２，信号処理部２１を通ってユーザ端末４０に出力される。
【００２７】
同期切替用セレクタ回路２２は、２つの同期検出回路２３(1)，２３(2)から出力される２つのチャネルの受信信号のいずれか一方を選択的に出力する。同期検出回路２３は、受信信号の同期を検出する。同期切替用セレクタ回路２２の選択状態は、同期検出回路２３(1)，２３(2)の同期検出に従って選択状態を自動的に切り替える。
【００２８】
通信制御部３３は、この衛星通信用変復調装置が衛星通信に用いる周波数を変更する場合のＣＨ１，ＣＨ２の切替制御を行う。
図１の衛星通信用変復調装置を用いた通信システムにおける送信側の局及び受信側の局における周波数変更手順の概要は図２に示すとおりである。
周波数の変更前（Ｓ１）は、送信側ではＣＨ１の周波数を用いて信号を送信し、受信側ではＣＨ１の周波数で信号を受信している。この場合、ＣＨ２に相当する周波数の送信側での搬送波（電波）の送信は停止している。但し、２つのＦＩＦＯ１３(1)，１３(2)におけるデータ残量を合わせておく必要があるので、ＦＩＦＯ１３(2)はＦＩＦＯ１３(1)と同じタイミングで常時動作している。
【００２９】
周波数の変更が必要になり、通信システムの周波数を制御する基地局からの周波数変更要求を受信した場合には（Ｓ２）、送信側では通常は使用していないＣＨ２についても変復調部３１の変調及び電波の送信を開始する。従って、２つのＦＩＦＯ１３(1)，１３(2)から出力される同一のディジタル信号が２つのチャネル（ＣＨ１，ＣＨ２）の電波を用いて同時に送信される。
【００３０】
また、受信側では通常はＣＨ２の受信は行わず、ＦＩＦＯ２４(2)は動作を停止しているが、基地局からの周波数変更要求とＣＨ２データ受信要求とを受信した場合には（Ｓ２）、変復調部３１におけるＣＨ２の復調及びＦＩＦＯ２４(2)の動作を開始する。
同期検出回路２３(1)，２３(2)は、各チャネルで受信した信号についてそれぞれ同期を検出する。ＣＨ２データ受信要求に従って受信を開始したＣＨ２について同期検出回路２３(2)が同期確立を検出すると、その信号によって同期切替用セレクタ回路２２の選択状態がＣＨ１からＣＨ２に直ちに切り替わり、図２のＳ２からＳ３の状態に移行する。
【００３１】
従って、同期切替用セレクタ回路２２からユーザ端末４０に出力される信号はＣＨ１の受信信号からＣＨ２の受信信号に切り替わる。勿論、ＣＨ１の受信信号とＣＨ２の受信信号とは同一である。また、同期の確立を契機として受信信号のＣＨ１，ＣＨ２の切替を行うので、切替の際であってもユーザ端末４０に出力される受信信号が不連続になることはない。
【００３２】
また、このようなチャネルの切替が完了した後、受信側では切替完了通知を基地局に対して送信する（Ｓ３）。更に、受信側では変復調部３１におけるＣＨ１の復調及びＦＩＦＯ２４(1)の動作を停止する。
一方、送信側では受信側からの切替完了通知を受信した後で、ＣＨ１に関する動作、すなわちＦＩＦＯ１３(1)の動作，変復調部３１のＣＨ１の変調及びＣＨ１の搬送波の送出を停止する（Ｓ４）。
【００３３】
送信側でＣＨ１の搬送波の出力を停止することにより、ＣＨ１の周波数は未使用状態になるので、その周波数帯を新たな通信回線に割り当てることができる。
以上に説明した送信側及び受信側における衛星通信用変復調装置の具体的な動作の内容については図３に示されている。また、周波数変更の際の通信システム全体の制御シーケンスは図４に示されている。
【００３４】
図４の制御シーケンスについて以下に説明する。
基地局の衛星通信回線制御装置１００は、新規周波数帯域の割当要求の発生（Ｓ４１）を受けて、衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ａ）と衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ｂ）との間の衛星通信回線の周波数変更を決定する（Ｓ４２）。
そして、基地局の衛星通信回線制御装置１００は、決定した衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ａ）及び衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ｂ）に対して周波数変更要求信号を送出する（Ｓ４３）。
【００３５】
衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ａ）の衛星通信用変復調装置及び衛星通信受信局（ＶＳＡＴ局Ｂ）の衛星通信用変復調装置は、基地局からの周波数変更要求信号を受けて図２及び図３に示すような周波数変更動作を行う。
基地局の衛星通信回線制御装置１００は、衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ａ）の衛星通信用変復調装置からの切替完了通知(1)及び衛星通信受信局（ＶＳＡＴ局Ｂ）の衛星通信用変復調装置からの切替完了通知(2)をそれぞれ受信することで周波数変更を完了する。
【００３６】
このような制御により、この衛星通信システムにおいては回線の切断や信号伝送の瞬断を発生することなく周波数の変更が可能になる。従って、衛星トランスポンダにおいてフレキシブルな周波数配置を実現でき、周波数帯域の効率的な利用が可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の衛星通信用変復調装置を用いることにより、回線の切断や信号伝送の瞬断を生じることなしに周波数を変更できるので、運用中の通信回線であっても既に割り当てた周波数を変更することができる。従って、衛星トランスポンダにおいて周波数配置のフレキシブルな変更が可能となる。
【００３８】
すなわち、新たな通信回線を割当てるための空き周波数帯域が必要になった場合には、既に割当てられている衛星通信回線の周波数を無瞬断で変更することにより空き周波数帯域を確保することができ、衛星トランスポンダにおける周波数帯域の効率的な利用が可能となる効果がある。
また、衛星通信送信局及び衛星通信受信局の数が数千局に及ぶような大規模な衛星通信ネットワークを構成する場合であっても、各局に本発明の衛星通信用変復調装置を１台だけ配置すればよいので、衛星通信送信局及び衛星通信受信局の設備における低消費電力化や低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の衛星通信用変復調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態の周波数変更手順を示す模式図である。
【図３】実施の形態の衛星通信用変復調装置の周波数変更動作を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態の通信システムにおける周波数変更の制御シーケンスを示すシーケンス図である。
【図５】従来例の衛星通信用変復調装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ ユーザインタフェース
１１ 信号処理部
１２ 分岐回路
１３ ＦＩＦＯ
２０ ユーザインタフェース
２１ 信号処理部
２２ 同期切替用セレクタ回路
２３ 同期検出回路
２４ ＦＩＦＯ
３０ データバス
３１ 変復調部
３２ 周波数変換部
３３ 通信制御部
４０ ユーザ端末
５０ 衛星通信送信設備
【発明の属する技術分野】
本発明は、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）方式により形成される複数の通信チャネルを用いて衛星通信送信局と衛星通信受信局との間で複数のディジタル信号を同時に伝送する通信システムに用いられる衛星通信用変復調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１回線あたり１つの搬送波を割り当てるＳＣＰＣ（Single Channel Per Carrier）方式を用い、衛星を経由してディジタル信号を送受信する通信システムにおいては、各通信局において従来より図５に示すような構成の衛星通信用変復調装置を利用している。
【０００３】
このような衛星通信用変復調装置において、運用中の衛星通信回線の周波数を変更する場合には、一旦、装置の動作を停止して電波の送出を停止し、変復調部又は周波数変換部を制御して使用する搬送波の周波数を変更する必要があった。つまり、衛星通信回線の周波数を変更する場合には回線の切断又は瞬断を伴うことになる。
【０００４】
このような周波数切替に伴って生じる通信不可能な時間を短縮するためには、各通信局に独立した複数の通信装置を用意しておき、周波数切替の際には使用する通信装置を切り替える必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
衛星通信システムの中継器である衛星トランスポンダにおいて、新たな通信回線を割り当てようとする場合には、空いている周波数帯域が必要になる。空いている十分な周波数帯域が存在しない場合には、既に割り当てられている衛星通信回線の周波数を変更して空き周波数帯域を確保しなければならない。
【０００６】
しかしながら、既に周波数の割り当てられている衛星通信回線が運用中である場合には、周波数変更の際に前述のような回線の切断や瞬断が発生するという問題があるので、運用中の衛星通信回線の周波数を変更することはできないのが実情である。そのため、衛星トランスポンダにおける周波数帯域の効率的な割り当ての妨げになっている。
【０００７】
また、周波数切替に伴って生じる通信不可能な時間を短縮するために、各通信局に独立した複数の通信装置を設けたりそれらを選択的に使用するための切り替え装置を設けると通信局の構成が複雑になる。
特に、衛星通信送信局及び衛星通信受信局が数千局に及ぶような大規模な衛星通信ネットワークを構成する場合には、各通信局に複数の通信装置や切り替え装置を設けることはコスト的に不利になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、周波数変更の際に回線の切断や瞬断が生じるのを防止することが可能な衛星通信用変復調装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の衛星通信用変復調装置は、通信システム全体の制御を行う基地局と、該基地局と所定の通信回線で接続された衛星通信送信局および衛星通信受信局とで構成され、複数のディジタル信号を周波数分割多元接続方式を用いて前記衛星通信送信局と前記衛星通信受信局との間で同時に伝送する通信システムの前記衛星通信送信局に用いられる衛星通信用変復調装置であって、送信対象の１つのディジタル信号を分岐して２つのディジタル信号を生成する信号分岐手段と、前記信号分岐手段から出力される２つのディジタル信号をそれぞれバッファリングする２つのバッファリング手段と、前記２つのバッファリング手段から出力される２つのディジタル信号を互いに搬送波周波数が異なる２つの通信チャネルに対応付けて同時に変調可能な複数信号変調手段と、前記複数信号変調手段の出力に接続された周波数変換手段と、前記複数信号変調手段から出力される２つの通信チャネルの両方の信号を所定の周波数切替指示に従って同時に送信するとともに、前記衛星通信受信局もしくは制御信号を中継する基地局から送出される切替完了通知に応答して前記２つの通信チャネルのうち１つの通信チャネルの搬送波を停止する切替制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１の衛星通信用変復調装置を利用する場合には、所定の周波数切替指示が発生すると、２つの通信チャネル、すなわち周波数切替前に使用していた第１の通信チャネル及び周波数切替後に使用する第２の通信チャネルを並列的に用いて、送信対象の同一のディジタル信号を２つの通信チャネルから同時に送信することができる。
【００１１】
従って、この信号を受信する受信局においては、周波数切替の際に、切替前に使用していた第１の通信チャネル及び切替後に使用する第２の通信チャネルを同時に受信対象とすることにより、２つの通信チャネルから並列的に同一のディジタル信号を受信することができる。従って、信号伝送を継続したまま、第１の通信チャネルから第２の通信チャネルに周波数を切り替えることができる。
【００１２】
また、衛星通信受信局が周波数の切替を完了し切替完了通知を送出した場合には、衛星通信送信局の切替制御手段は１つの通信チャネル（切替前に使用していた第１の通信チャネル）の搬送波を停止するので、このチャネルの周波数帯は自動的に解放され、他の回線に割り当てることが可能になる。
【００１３】
請求項２は、請求項１の衛星通信用変復調装置において、前記切替制御手段は、２つの通信チャネルの信号の同時送信を開始した後で、前記衛星通信受信局もしくは制御信号を中継する基地局に対して前記２つの送信チャネルの同時受信を要求することを特徴とする。
請求項２においては、衛星通信受信局では衛星通信送信局からの同時受信要求を受けていないときには、１つの通信チャネルだけを受信すればよい。従って無駄な受信動作を省略できる。
【００１４】
請求項３の衛星通信用変復調装置は、通信システム全体の制御を行う基地局と、該基地局と所定の通信回線で接続された衛星通信送信局および衛星通信受信局とで構成され、複数のディジタル信号を周波数分割多元接続方式を用いて前記衛星通信送信局と前記衛星通信受信局との間で同時に伝送する通信システムの前記衛星通信受信局に用いられる衛星通信用変復調装置であって、互いに搬送波周波数が異なる２つの通信チャネルでそれぞれ受信した変調信号を同時に復調可能な複数信号復調手段と、前記複数信号復調手段で復調された２つの通信チャネルに対応する２つのディジタル信号を同時に取り込んでそれぞれバッファリングする２つのバッファリング手段と、２つの通信チャネルから受信した２つのディジタル信号の各々の同期確立を検出する２つの同期検出手段と、前記２つのバッファリング手段からそれぞれ出力される２つのディジタル信号の一方を選択的に出力するとともに、前記同期検出手段の同期確立検出を契機として選択状態を自動的に切り替える信号選択手段と、前記２つの通信チャネルの両方からの信号受信を所定の周波数切替指示に従って開始するとともに、後で信号受信を開始した通信チャネルについて前記同期検出手段が同期確立を検出した後で、切替完了通知を前記衛星通信送信局もしくは制御信号を中継する基地局に対して通知する切替制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の衛星通信用変復調装置を利用する衛星通信受信局においては、所定の周波数切替指示を受けた場合に、２つの通信チャネルの両方からの信号受信を開始するので、衛星通信送信局が２つの通信チャネルを並列的に用いて同一の信号を送信しているときには、それぞれの通信チャネルから同時に信号を受信することができる。
【００１６】
また、周波数切替後に使用する第２の通信チャネルについて前記同期検出手段が同期確立を検出すると、前記信号選択手段が選択状態を切り替えて、第２の通信チャネルで受信した信号を出力するので、通信チャネルの切替の際に信号が途切れるのを防止して連続的に信号を受信することができる。
また、通信チャネルの切替が完了すると衛星通信受信局が切替完了通知を送信するので、衛星通信送信局では切替に伴う動作（切替前の通信チャネルからの送信）を自動的に終了することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の衛星通信用変復調装置の１つの実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。この形態は全ての請求項に対応する。
図１はこの形態の衛星通信用変復調装置の構成を示すブロック図である。図２はこの形態の周波数変更手順を示す模式図である。図３はこの形態の衛星通信用変復調装置の周波数変更動作を示すフローチャートである。図４はこの形態の通信システムにおける周波数変更の制御シーケンスを示すシーケンス図である。
【００１８】
この形態では、請求項１の信号分岐手段，バッファリング手段，複数信号変調手段，周波数変換手段及び切替制御手段は、それぞれ分岐回路１２，ＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウトメモリ）１３，変復調部３１，周波数変換部３２及び通信制御部３３に対応する。
また、請求項３の複数信号復調手段，バッファリング手段，同期検出手段，信号選択手段及び切替制御手段は、それぞれ変復調部３１，ＦＩＦＯ２４，同期検出回路２３，同期切替用セレクタ回路２２及び通信制御部３３に対応する。
【００１９】
この形態では、次のような通信システムに本発明の衛星通信用変復調装置を用いることを想定している。すなわち、複数の通信局が衛星を介して回線を接続し互いに通信する。また、周波数変更などのシステム全体の制御を行うために基地局を利用し、各通信局と基地局との間は所定の通信回線で接続する。また、衛星回線のチャネル割り当てにはＦＤＭＡを利用する。
【００２０】
なお、各通信局としては衛星を介して送信及び受信の双方向の通信を行う送受信局を想定しているが、送信だけもしくは受信だけを行う局に本発明の衛星通信用変復調装置を適用することもできる。
図１に示す衛星通信用変復調装置は、ユーザインタフェース１０，２０，データバス３０，変復調部３１，周波数変換部３２及び通信制御部３３を備えている。ユーザインタフェース１０は信号の送信に利用され、ユーザインタフェース２０は信号の受信に利用される。
【００２１】
ユーザインタフェース１０には、信号処理部１１，分岐回路１２及び２つのＦＩＦＯ１３(1)，１３(2)が備わっている。また、ユーザインタフェース２０には信号処理部２１，同期切替用セレクタ回路２２，２つの同期検出回路２３(1)，２３(2)及び２つのＦＩＦＯ２４(1)，２４(2)が備わっている。
衛星通信によりディジタル信号を相手局に送信する場合には、ユーザ端末４０から入力される送信対象のディジタル信号をこの衛星通信用変復調装置の内部で処理し変調された信号を衛星通信送信設備５０に送出する。
【００２２】
また、衛星通信により送信される信号を受信する場合には、衛星通信送信設備５０で受信された受信波をこの衛星通信用変復調装置の内部で処理し復調したディジタル信号をユーザ端末４０に出力する。
ユーザ端末４０からユーザインタフェース１０に入力される１系統のディジタル信号は、信号処理部１１で処理された後に分岐回路１２で２系統に分岐され、２つのＦＩＦＯ１３(1)，１３(2)にそれぞれ入力される。すなわち、２つのＦＩＦＯ１３(1)，１３(2)には同一のディジタル信号が入力される。
【００２３】
各ＦＩＦＯ１３は入力されたディジタル信号を一時的に蓄積し、そのバッファリングを行う。便宜上、ここではＦＩＦＯ１３(1)の入出力をチャネル１（ＣＨ１と表す）に割り当て、ＦＩＦＯ１３(2)の入出力をチャネル２（ＣＨ２と表す）に割り当てる。また、周波数変更前の周波数をチャネル１に割り当て、周波数変更後の周波数をチャネル２に割り当てる。
【００２４】
各ＦＩＦＯ１３から出力されるディジタル信号（送信データ）は、データバス３０を介して変復調部３１に入力され、チャネル毎に独立に変調される。変復調部３１で変調された送信データは、周波数変換部３２で周波数変換され、衛星通信送信設備５０により電波に変換されて衛星に向けて送信される。各チャネルの送信信号は搬送波の周波数がそれぞれ異なる。
【００２５】
一方、送信された電波は衛星で中継されて相手局の衛星通信送信設備５０で受信される。この衛星通信送信設備５０で受信された各チャネルの受信信号は、周波数変換部３２で周波数変換され、変復調部３１でチャネル毎に復調され、データバス３０を介してユーザインタフェース２０のＦＩＦＯ２４(1)又は２４(2)に印加される。
【００２６】
便宜上、ここではＦＩＦＯ２４(1)の入出力をＣＨ１に割り当て、ＦＩＦＯ２４(2)の入出力をＣＨ２に割り当てる。
この受信信号は、ＦＩＦＯ２４の内部で一時的に蓄積されバッファリングされる。ＦＩＦＯ２４から出力される受信信号は、同期検出回路２３，同期切替用セレクタ回路２２，信号処理部２１を通ってユーザ端末４０に出力される。
【００２７】
同期切替用セレクタ回路２２は、２つの同期検出回路２３(1)，２３(2)から出力される２つのチャネルの受信信号のいずれか一方を選択的に出力する。同期検出回路２３は、受信信号の同期を検出する。同期切替用セレクタ回路２２の選択状態は、同期検出回路２３(1)，２３(2)の同期検出に従って選択状態を自動的に切り替える。
【００２８】
通信制御部３３は、この衛星通信用変復調装置が衛星通信に用いる周波数を変更する場合のＣＨ１，ＣＨ２の切替制御を行う。
図１の衛星通信用変復調装置を用いた通信システムにおける送信側の局及び受信側の局における周波数変更手順の概要は図２に示すとおりである。
周波数の変更前（Ｓ１）は、送信側ではＣＨ１の周波数を用いて信号を送信し、受信側ではＣＨ１の周波数で信号を受信している。この場合、ＣＨ２に相当する周波数の送信側での搬送波（電波）の送信は停止している。但し、２つのＦＩＦＯ１３(1)，１３(2)におけるデータ残量を合わせておく必要があるので、ＦＩＦＯ１３(2)はＦＩＦＯ１３(1)と同じタイミングで常時動作している。
【００２９】
周波数の変更が必要になり、通信システムの周波数を制御する基地局からの周波数変更要求を受信した場合には（Ｓ２）、送信側では通常は使用していないＣＨ２についても変復調部３１の変調及び電波の送信を開始する。従って、２つのＦＩＦＯ１３(1)，１３(2)から出力される同一のディジタル信号が２つのチャネル（ＣＨ１，ＣＨ２）の電波を用いて同時に送信される。
【００３０】
また、受信側では通常はＣＨ２の受信は行わず、ＦＩＦＯ２４(2)は動作を停止しているが、基地局からの周波数変更要求とＣＨ２データ受信要求とを受信した場合には（Ｓ２）、変復調部３１におけるＣＨ２の復調及びＦＩＦＯ２４(2)の動作を開始する。
同期検出回路２３(1)，２３(2)は、各チャネルで受信した信号についてそれぞれ同期を検出する。ＣＨ２データ受信要求に従って受信を開始したＣＨ２について同期検出回路２３(2)が同期確立を検出すると、その信号によって同期切替用セレクタ回路２２の選択状態がＣＨ１からＣＨ２に直ちに切り替わり、図２のＳ２からＳ３の状態に移行する。
【００３１】
従って、同期切替用セレクタ回路２２からユーザ端末４０に出力される信号はＣＨ１の受信信号からＣＨ２の受信信号に切り替わる。勿論、ＣＨ１の受信信号とＣＨ２の受信信号とは同一である。また、同期の確立を契機として受信信号のＣＨ１，ＣＨ２の切替を行うので、切替の際であってもユーザ端末４０に出力される受信信号が不連続になることはない。
【００３２】
また、このようなチャネルの切替が完了した後、受信側では切替完了通知を基地局に対して送信する（Ｓ３）。更に、受信側では変復調部３１におけるＣＨ１の復調及びＦＩＦＯ２４(1)の動作を停止する。
一方、送信側では受信側からの切替完了通知を受信した後で、ＣＨ１に関する動作、すなわちＦＩＦＯ１３(1)の動作，変復調部３１のＣＨ１の変調及びＣＨ１の搬送波の送出を停止する（Ｓ４）。
【００３３】
送信側でＣＨ１の搬送波の出力を停止することにより、ＣＨ１の周波数は未使用状態になるので、その周波数帯を新たな通信回線に割り当てることができる。
以上に説明した送信側及び受信側における衛星通信用変復調装置の具体的な動作の内容については図３に示されている。また、周波数変更の際の通信システム全体の制御シーケンスは図４に示されている。
【００３４】
図４の制御シーケンスについて以下に説明する。
基地局の衛星通信回線制御装置１００は、新規周波数帯域の割当要求の発生（Ｓ４１）を受けて、衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ａ）と衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ｂ）との間の衛星通信回線の周波数変更を決定する（Ｓ４２）。
そして、基地局の衛星通信回線制御装置１００は、決定した衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ａ）及び衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ｂ）に対して周波数変更要求信号を送出する（Ｓ４３）。
【００３５】
衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ａ）の衛星通信用変復調装置及び衛星通信受信局（ＶＳＡＴ局Ｂ）の衛星通信用変復調装置は、基地局からの周波数変更要求信号を受けて図２及び図３に示すような周波数変更動作を行う。
基地局の衛星通信回線制御装置１００は、衛星通信送信局（ＶＳＡＴ局Ａ）の衛星通信用変復調装置からの切替完了通知(1)及び衛星通信受信局（ＶＳＡＴ局Ｂ）の衛星通信用変復調装置からの切替完了通知(2)をそれぞれ受信することで周波数変更を完了する。
【００３６】
このような制御により、この衛星通信システムにおいては回線の切断や信号伝送の瞬断を発生することなく周波数の変更が可能になる。従って、衛星トランスポンダにおいてフレキシブルな周波数配置を実現でき、周波数帯域の効率的な利用が可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の衛星通信用変復調装置を用いることにより、回線の切断や信号伝送の瞬断を生じることなしに周波数を変更できるので、運用中の通信回線であっても既に割り当てた周波数を変更することができる。従って、衛星トランスポンダにおいて周波数配置のフレキシブルな変更が可能となる。
【００３８】
すなわち、新たな通信回線を割当てるための空き周波数帯域が必要になった場合には、既に割当てられている衛星通信回線の周波数を無瞬断で変更することにより空き周波数帯域を確保することができ、衛星トランスポンダにおける周波数帯域の効率的な利用が可能となる効果がある。
また、衛星通信送信局及び衛星通信受信局の数が数千局に及ぶような大規模な衛星通信ネットワークを構成する場合であっても、各局に本発明の衛星通信用変復調装置を１台だけ配置すればよいので、衛星通信送信局及び衛星通信受信局の設備における低消費電力化や低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の衛星通信用変復調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態の周波数変更手順を示す模式図である。
【図３】実施の形態の衛星通信用変復調装置の周波数変更動作を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態の通信システムにおける周波数変更の制御シーケンスを示すシーケンス図である。
【図５】従来例の衛星通信用変復調装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ ユーザインタフェース
１１ 信号処理部
１２ 分岐回路
１３ ＦＩＦＯ
２０ ユーザインタフェース
２１ 信号処理部
２２ 同期切替用セレクタ回路
２３ 同期検出回路
２４ ＦＩＦＯ
３０ データバス
３１ 変復調部
３２ 周波数変換部
３３ 通信制御部
４０ ユーザ端末
５０ 衛星通信送信設備
Claims (3)
- 通信システム全体の制御を行う基地局と、該基地局と所定の通信回線で接続された衛星通信送信局および衛星通信受信局とで構成され、複数のディジタル信号を周波数分割多元接続方式を用いて前記衛星通信送信局と前記衛星通信受信局との間で同時に伝送する通信システムの前記衛星通信送信局に用いられる衛星通信用変復調装置であって、
送信対象の１つのディジタル信号を分岐して２つのディジタル信号を生成する信号分岐手段と、
前記信号分岐手段から出力される２つのディジタル信号をそれぞれバッファリングする２つのバッファリング手段と、
前記２つのバッファリング手段から出力される２つのディジタル信号を互いに搬送波周波数が異なる２つの通信チャネルに対応付けて同時に変調可能な複数信号変調手段と、
前記複数信号変調手段の出力に接続された周波数変換手段と、
前記複数信号変調手段から出力される２つの通信チャネルの両方の信号を所定の周波数切替指示に従って同時に送信するとともに、前記衛星通信受信局もしくは制御信号を中継する基地局から送出される切替完了通知に応答して前記２つの通信チャネルのうち１つの通信チャネルの搬送波を停止する切替制御手段と
を設けたことを特徴とする衛星通信用変復調装置。 - 請求項１の衛星通信用変復調装置において、
前記切替制御手段は、２つの通信チャネルの信号の同時送信を開始した後で、前記衛星通信受信局もしくは制御信号を中継する基地局に対して前記２つの送信チャネルの同時受信を要求する
ことを特徴とする衛星通信用変復調装置。 - 通信システム全体の制御を行う基地局と、該基地局と所定の通信回線で接続された衛星通信送信局および衛星通信受信局とで構成され、複数のディジタル信号を周波数分割多元接続方式を用いて前記衛星通信送信局と前記衛星通信受信局との間で同時に伝送する通信システムの前記衛星通信受信局に用いられる衛星通信用変復調装置であって、
互いに搬送波周波数が異なる２つの通信チャネルでそれぞれ受信した変調信号を同時に復調可能な複数信号復調手段と、
前記複数信号復調手段で復調された２つの通信チャネルに対応する２つのディジタル信号を同時に取り込んでそれぞれバッファリングする２つのバッファリング手段と、
２つの通信チャネルから受信した２つのディジタル信号の各々の同期確立を検出する２つの同期検出手段と、
前記２つのバッファリング手段からそれぞれ出力される２つのディジタル信号の一方を選択的に出力するとともに、前記同期検出手段の同期確立検出を契機として選択状態を自動的に切り替える信号選択手段と、
前記２つの通信チャネルの両方からの信号受信を所定の周波数切替指示に従って開始するとともに、後で信号受信を開始した通信チャネルについて前記同期検出手段が同期確立を検出した後で、切替完了通知を前記衛星通信送信局もしくは制御信号を中継する基地局に対して通知する切替制御手段と
を設けたことを特徴とする衛星通信用変復調装置。
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