JP4064207B2

JP4064207B2 - Satellite communication device

Info

Publication number: JP4064207B2
Application number: JP2002314433A
Authority: JP
Inventors: 昭弘畠山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2022-10-29
Also published as: JP2004153419A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星通信システムにおける地球局用の衛星通信装置に関し、特に、簡単な構成により制御情報の伝達の高速化と衛星通信システムの拡張性、柔軟性および開発効率を向上させた衛星通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、通信衛星を介して複数の地球局間でメッシュ状網に通信を実施する場合においては、周波数の有効利用を図るためにＤＡＭＡ（Demand Assignment Multiple Access）方式が採用されている。
【０００３】
このＤＡＭＡ方式は通信衛星を使って電話回線を確立する衛星電話回線システムで利用されてきた。
【０００４】
ところで、最近のＩＰ(Internet Protocol)データ伝送の需要が高まるにつれて、従来の衛星電話回線システムにＩＰデータ伝送をアプリケーションよって必要なデータ転送速度で伝送可能に構成した次世代の衛星通信システムの実現が求められている。
【０００５】
このような衛星通信システムを実現するためには、従来の電話回線システムの回線制御装置（親ＤＡＭＡ）による集中監視制御機能を衛星通信システムに付加する必要がある。そして地球局である衛星通信装置がこの衛星通信装置を構成する各衛星通信用変復調装置やその他の通信用ユニット毎に相互に制御情報の送受を可能とする機能が要求される。
【０００６】
さて、従来の衛星電話回線システムの地球局である衛星通信装置では、衛星通信用変復調装置（データモデム）と電話用交換機とが各々に接続されているので、データモデムが複数台設置されている場合でも、各データモデム間の制御情報の送受を行わなくても通信が可能なように構成されている。
【０００７】
例えば、自局（発信局）のデータモデムは、衛星通信回線が確立されていないアイドル時に中央制御局に設置された回線制御装置から共通線信号（ＣＳＣ信号：Common Signalling Chanel）の下り回線で送信されたパケット形式の制御情報を連続信号で受信する。
【０００８】
そして相手局（着信局）と通信をしたい時にＣＳＣ上り回線をランダムにアクセスして、通信要求信号（捕捉信号）をパケット形式で中央制御局の回線制御装置へ送信し、通信要求信号を受信した中央制御局の回線制御装置は衛星回線の空き周波数があれば発信局と着信局のそれぞれに送信周波数を割り当てることにより発信局と着信局との衛星通信回線が確立される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の衛星電話回線システムにおいては、発信局と着信局とで確立された衛星通信回線を使って通信が開始されると、発信局と着信局間の回線周波数とＣＳＣ回線周波数とは異なるため、中央制御局の回線制御装置は発信局と着信局間の回線制御が困難となり、通信トラフィックの増減による通信速度の変更や、災害時等における優先回線の設定等の通信統制が難しくなる。
【００１０】
この通信統制の困難性を回避するために、ＣＳＣ信号専用の変復調を行うＣＳＣモデムを装備し、常に中央制御局が各地球局の衛星通信回線を制御できるような制御回線の確立を保証して、如何なる時でも通信統制が行えるようにした構成が提案されている。
【００１１】
図４は、このように構成した衛星通信システムにおける地球局となる衛星通信装置の構成概略図を示すブロック図である。
【００１２】
図４において、この衛星通信装置１は、図示しない通信衛星との間の電波の送受信を行うパラボラアンテナ１０、パラボラアンテナ１０の鏡面の対面中央部に設置され、送受信電波の入出力を行う偏分波器（ＯＭＴ：Ortho Mode Transducer）２０、送受信用電波の周波数変換を行う周波数変換部３０、ＩＦ(Intermediate Frequency)信号の分配および合成を行うＩＦ合成分配部４０、送受信するデータの変復調を行う変復調部５０を具備して構成され、この衛星通信装置１は、ルータ６０を経由してＬＡＮ（Local Area Network）システム７０に接続されている。
【００１３】
ここで、周波数変換部３０は、ローノイズアンプ（ＬＮＡ:Low Nois Amplifier）３１、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）３２、アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）３３、大電力増幅器（ＨＰＡ:High Power Amplifier）３４を具備して構成され、ローノイズアンプ３１は、偏分波器２０で分配された受信信号を増幅し、ダウンコンバータ３２でＩＦ信号にダウンコンバートして、ＩＦ合成分配部４０に入力させ、また、アップコンバータ３３は、ＩＦ合成分配部４０から出力されたＩＦ信号をアップコンバートし、これを大電力増幅器３４で増幅して偏分波器２０に送信信号として出力する。
【００１４】
また、ＩＦ合成分配部４０は、ミキサー４１，４２、例えば１０ＭＨｚの局部発振器４３、ＩＦ分配器４４、ＩＦ合成器４５を具備して構成され、周波数変換部３０の出力と局部発振器４３の出力とをミキサー４１でミキシングすることによりＩＦ信号に変換し、このＩＦ信号をＩＦ分配器４４で分配して変復調部５０に出力し、また、変復調部５０から出力されたＩＦ信号をＩＦ合成器４５で合成した後、ミキサー４２で局部発振器４３の出力とミキシングすることによりアップコンバートして周波数変換部３０へ出力する。
【００１５】
変復調部５０は、ＣＳＣ信号の変復調を行なうＣＳＣモデム５１、送受信するデータの変復調を行う複数のデータモデム５２−１〜５２−ｎ、制御装置５３、複数のデータモデム５２−１〜５２−ｎに対応して設けられた複数のアダプタ５４−１〜５４−ｎ、ＬＡＮインターフェースを構成するスイッチングＨＵＢ５５を具備して構成される。
【００１６】
このような構成において、ＬＡＮシステム７０と衛星通信回線との接続は次のように行われる。
【００１７】
ＬＡＮシステム７０から伝送されたＩＰデータはルータ６０、変復調部５０のスイッチングＨＵＢ５５を経由して複数のアダプタ５４−１〜５４−ｎのうちの選択されたアダプタ、例えば、アダプタ５４−２に入力される。
【００１８】
このアダプタ５４−２に入力されたＩＰデータは対応するデータモデム５２−２に入力され、これによりＬＡＮシステム７０と衛星通信回線との接続が制御される。
【００１９】
すなわち、この場合において、ＬＡＮシステム７０から衛星回線を介して自局（発信局）と相手局（着信局）との通信を実施する場合について考えると、ＬＡＮシステム７０から送られてきた通信要求の信号は、ＩＰパケット形式で自局のルータ６０、変復調部５０のスイッチングＨＵＢ５５を経由してアダプタ５４−２に送られる。
【００２０】
アダプタ５４−２に送られた通信要求信号は、このアダプタ５４−２に対応したデータモデム５１−２を介してＩＦ合成分配部４０、周波数変換部３０、偏分波器２０、パラボラアンテナ１０を経由して通信衛星の図示しない中継器、地球局である図示しない中央制御局（以下、中央制御局という）へと送信される。
【００２１】
この通信要求信号を受信した中央制御局は、中央制御局の図示しない回線制御装置から通信を要求した自局とこの自局が通信を希望する相手局に対して通信衛星回線の設定チャネルの要求信号を出力する。
【００２２】
自局および相手局は、この中央制御局から送信された設定チャネル（ＣＨ）の要求信号を受信するとＤＡＭＡシステムの接続シーケンスに従いＣＳＣモデム５１を経由して通信衛星回線の割り当てを受け、制御装置５３でＩＰデータ転送用の回線を設定する。
【００２３】
上記のような衛星通信装置１の構成によると、変復調部５０は、ＣＳＣモデム５１と複数のデータモデム５２−１〜５２−ｎとの間に制御装置５３を介して制御情報の制御を行っているために、中央制御局の回線制御装置から送信された制御情報がデータモデム５２−１〜５２−ｎへ伝送されるまでのレスポンス速度が遅くなるという欠点がある。
【００２４】
更に、データモデム５２−１〜５２−ｎに対応してアダプタ５４−１〜５４−ｎが設置されているために、データモデム設置台数分のアダプタ数が必要となり、変復調部５０の必要ユニット数が増大するという欠点がある。
【００２５】
そこで、このレスポンス速度が遅いということと変復調部５０の必要ユニット数が増大するという欠点を克服するために、図５に示すような衛星通信装置も提案されている。
【００２６】
なお、図５おいて、図４に示した装置と同様の機能を果たす部分には説明の便宜上図４で用いた符号と同一の符号を付する。
【００２７】
この図５に示す衛星通信装置２の基本動作は、図４に示した衛星通信装置１と略同一であるが、変復調部５０のＣＳＣモデム５１と複数のデータモデム５２−１〜５２−ｎとアダプタ５４との間をバス接続して、ＣＳＣモデム５１と複数のデータモデム５２−１〜５２−ｎおよびアダプタ５４との間の制御情報をＣＳＣモデム５１で集中管理制御を行うようにした点が図４に示した衛星通信装置１と異なる。
【００２８】
ところが、この図５に示した衛星通信装置２の構成によると、ＣＳＣモデム５１と複数のデータモデム５２−１〜５２−ｎおよびアダプタ５４との間に専用のバスインターフェースを備える必要があるため、標準的なインターフェースを構築することが困難となるという問題がある。
【００２９】
また、１つのユニット（この構成の場合はＣＳＣモデム５１）がバスを管理する主制御装置として動作させる必要があり、システムの拡張性・柔軟性が低下するという問題がある。
【００３０】
具体的には、標準的なＰＣ（パソコン）接続やＬＡＮインターフェースを有する機器の接続が容易にできないことから、開発環境の開発やメンテナンス等の効率化が図れないという問題があった。
【００３１】
このように、図４に示した変復調部５０のＣＳＣモデム５１とデータモデム５２−１〜５２−ｎとの間に制御装置５３を設けるという構成は、中央制御局の回線制御装置から送信された制御情報の伝達遅延が生じ、また、衛星通信装置の構成ユニット数が多くなるという問題を有し、図５に示したように変復調部５０のＣＳＣモデム５１とデータモデム５２−１〜５２−ｎおよびアダプタ５４との間に専用バスインターフェースを備えるという構成は、衛星通信システムの拡張性や柔軟性に欠け、開発効率が低下するといった問題があった。
【００３２】
そこで、この発明は、簡単な構成により制御情報の伝達の高速化と衛星通信システムの拡張性、柔軟性および開発効率を向上させた衛星通信装置を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、送受信用電波の周波数変換を行う周波数変換部と、中間周波数信号の分配および合成を行う中間周波数信号合成分配部と、ルータを介してＬＡＮシステムが接続され、送受信するデータの変復調を行う変復調部とを具備し、中央制御局で制御される衛星通信回線を用いてデータ伝送を行う衛星通信装置であって、前記変復調部は、前記中央制御局との間で送受される制御情報の変復調を行う制御情報モデムと、前記衛星通信回線を介して送受されるデータの変復調を行う複数のデータモデムと、前記衛星通信回線と前記ＬＡＮシステムとの間のインタフェースを変換する単一のアダプタと、前記制御情報モデムと前記複数のデータモデムと前記アダプタとをＬＡＮ接続するハブを含むＬＡＮインタフェースとを具備し、前記制御情報を前記ＬＡＮインタフェースを介して前記制御情報モデムから前記複数のデータモデムへ伝送することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記衛星通信回線を介して転送されるデータは音声データおよびＩＰデータを含むことを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る衛星通信装置の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明に係る衛星通信装置の一実施の形態を示すブロック図である。
なお、図１において、図４および図５で示した構成と同様の機能を果たす部分には説明の便宜上同一の符号を付する。
【００３７】
図１において、この衛星通信装置１００は、図示しない通信衛星との間の電波の送受信を行うパラボラアンテナ１０、パラボラアンテナ１０の鏡面の対面中央部に設置され、送受信電波の入出力を行う偏分波器（ＯＭＴ）２０、送受信用電波の周波数変換を行う周波数変換部３０、ＩＦ信号の分配および合成を行うＩＦ合成分配部４０、送受信するデータの変復調を行う変復調部５０を具備して構成され、この衛星通信装置１００は、ルータ６０を経由してＬＡＮシステム７０に接続される。
【００３８】
ここで、周波数変換部３０は、ローノイズアンプ（ＬＮＡ:Low Nois Amplifier）３１、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）３２、アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）３３、大電力増幅器（ＨＰＡ:High Power Amplifier）３４を具備して構成される。
【００３９】
また、ＩＦ合成分配部４０は、ミキサー４１，４２、例えば１０ＭＨｚの局部発振器４３、ＩＦ分配器４４、ＩＦ合成器４５を具備して構成される。
【００４０】
また、変復調部５０は、ＣＳＣモデム５１、複数のデータモデム５２−１〜５２−ｎ、ＨＡＢ５５、アダプタ５４を具備して構成され、ＣＳＣモデム５１および複数のデータモデム５２−１〜５２−ｎはＨＵＢ５５に接続され、このＨＵＢ５５は、衛星通信回線とＬＡＮシステム７０とのルートを制御するルータ６０との間のインタフェースを変換するアダプタ５４と接続されている。
【００４１】
このような構成において、変復調部５０のＣＳＣモデム５１と複数のデータモデム５２−１〜５２−ｎおよびアダプタ５４と間を接続するＨＵＢ５５を、例えば、１００ＢＡＳＥ−ＴのＬＡＮインタフェースとすることで、変復調部５０の各ＣＳＣモデム５１および複数のデータモデム５２−１〜５２−ｎモデムとアダプタ５４と間のデータ転送速度を高速化し、制御情報等の高速伝送が可能となる。
【００４２】
すなわち、ＬＡＮシステム７０でのデータ伝送のスループットに着目すると、変復調部５０のＨＵＢ５５に１００ＢＡＳＥ−ＴのＬＡＮインタフェースを使用することにより、最大１００Ｍｂｓの伝送速度で制御信号およびＩＰデータの伝送が可能となり高速データ伝送が可能となる。
【００４３】
また、衛星回線の最大伝送速度が数十Ｍｂｓ程度の場合には、変復調部５０のＨＵＢ５５をスイッチングＨＵＢに置き換えることによりＬＡＮシステム７０内のデータ伝送衝突を低減させることができ、変復調部５０のＬＡＮインタフェース（ＨＵＢ５５）におけるトラフィックのボトルネックの回避が可能となる。
【００４４】
このように本実施の形態によれば、変復調部５０のＣＳＣモデム５１とデータモデム５２−１〜５２−ｎとアダプタ５４とをＬＡＮインタフェース（ＨＵＢ５５）で接続することにより、各ＣＳＣモデム５１およびデータモデム５１−１〜５２−ｎとアダプタとの組み合わせを任意として接続することが可能となる。
【００４５】
また、変復調部５０の一つのユニットを主制御装置として動作させる必要がなくなり、全て同等のユニットとして動作させることが可能となるので衛星通信システムの拡張性・柔軟性が向上する。
【００４６】
更に、この実施の形態の衛星通信装置１００によれば、ＬＡＮインターフェースをもったＰＣ（パソコン）であれば容易にに接続することができるので、衛星通信システム開発に際して、ＰＣを衛星通信システムの評価用機器として使用することも可能となる。
【００４７】
次に、この実施の形態の衛星通信装置１００を採用した場合における図示しない中央制御局の回線制御装置がＣＳＣ回線を用いて通信統制を実施する場合のチャネル（ＣＨ）変更制御例の概略を、図２および図３を用いて説明する。
【００４８】
図２は、衛星回線のＣＨ変更（周波数および伝送速度）のシーケンスを上から下の方向を時間軸として設定し、シーケンスの概略を示した図である。
【００４９】
また、図３は、図２のシーケンスを通信衛星の中継器上での周波数配列で示した概略図である。
【００５０】
Ａ局とＢ局間でデータ通信を行っている時に、Ａ局とＢ局以外の他局からの通信要求信号が中央制御局２００の回線制御装置２０１に入力された場合の中央制御局２００、Ａ局およびＢ局のシーケンスを時系列に図２を用いて説明する。
【００５１】
Ａ局とＢ局とはデータ通信中のため両局のデータモデム５２ａ，５２ｂはＣＳＣ信号を受信していない。
【００５２】
ここで、中央制御局２００は、他局からの通信要求を受けることにより、中央制御局２００の回線制御装置２０１がＣＳＣ回線を経由してＡ局およびＢ局のＣＳＣモデム５１ａ，５１ｂに対してＣＨ変更信号を送信する。
【００５３】
ＣＨ変更信号を受信したＡ局およびＢ局のＣＳＣモデム５１ａ，５１ｂはＨＵＢ５５を介してデータモデム５２ａ，５２ｂにＣＨ変更信号を高速に伝送するとともにＣＨ変更完了信号を中央制御局２００の回線制御装置２０１に送信する。
【００５４】
ＣＨ変更完了信号を受信した中央制御局２００の回線制御装置２０１はＣＨ変更確認信号をＡ局およびＢ局のＣＳＣモデム５１に送信し、両局がＣＨ変更完了したことを認識したという通知をする。
【００５５】
Ａ局およびＢ局のデータモデム５２ａ，５２ｂはＣＨ変更後、お互いに回線確認信号を送信してＣＨ変更後の通信を確認し、変更後のＣＨでデータ通信を再開する。
【００５６】
次に、図２に示されたシーケンスに対応した通信衛星の中継器での周波数配列の例を図３により説明する。
【００５７】
図３の（ａ）は横軸を使用可能な周波数帯域（ｆmin〜ｆmax）として、Ａ局およびＢ局のＣＨ変更前の周波数帯１７，１８とＣ局およびＤ局が使用している周波数帯１５、１６の周波数配列を示している。
【００５８】
Ａ局およびＢ局が周波数帯１７，１８を使用してデータ通信中において、Ａ局およびＢ局とＣ局およびＤ局以外の新たな他局（Ｅ局）から、中央制御局２００に伝送速度の大きい（図３（ｂ）の周波数帯１９，２０）通信要求があった場合を想定する。
【００５９】
他局からの通信要求された周波数帯１９，２０はＡ局およびＢ局の周波数帯１７，１８と重複することから他局の通信要求通りにＣＨを割り当てることができない。
【００６０】
そこで中央制御局２００の回線制御装置２０１は、図３（ｃ）に示すようにＡ局およびＢ局の周波数帯１７，１８を周波数帯１７’，１８’にＣＨ変更要求をし、Ａ局およびＢ局のＣＨ変更後に他局の周波数帯１９，２０を配置するような制御を行う。
【００６１】
このような通信統制を実施するためには、地球局である衛星通信装置１００がデータ送信中等の如何なる時でもＣＳＣ回線を受信し、ＣＳＣ回線を介して受信した制御情報を通信中のデータモデムへ高速に伝送する機能が必要である。
【００６２】
中央制御局２００による通信統制はＣＨ変更以外にも回線の強制切断や、複数モデムの総合的な送信速度制御等の複雑なシステム制御や、地球局固有の制御情報を密接に各ユニットがやり取りする必要が生じるのが通常であり、高速かつ柔軟にこの通信を実現できることは、衛星通信装置１００としては重要なものである。
【００６３】
しかしながら、本発明の衛星通信装置１００によればデータ送信中等の如何なる時でもＣＳＣ回線を受信し、ＣＳＣ回線を介して受信した制御情報を通信中のデータモデムへ高速に伝送することができるので、これらの条件を満足することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、変復調部のＣＳＣモデムとデータモデムとアダプタとをＬＡＮインタフェースで接続するように構成したので、
１）各モデムおよびアダプタの組み合わせを任意として接続することが可能となる
２）変復調部の一つのユニットを主制御装置として動作させることが不要となり、全て同等のユニットとして動作させることが可能となるので衛星通信システムの拡張性・柔軟性が向上する
３）ＬＡＮインターフェースをもったＰＣ（パソコン）であれば容易に接続することができるので、衛星通信システム開発に際して、ＰＣを衛星通信システムの評価用機器として使用することも可能となる
等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る衛星通信装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】衛星回線のＣＨ変更（周波数および伝送速度）のシーケンスの一例を示すシーケンス図である。
【図３】図２のシーケンスを通信衛星の中継器上での周波数配列で示した概略図である。
【図４】衛星通信システムにおける地球局となる衛星通信装置の一例を示すブロック図である。
【図５】衛星通信システムにおける地球局となる衛星通信装置の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０パラボラアンテナ
２０偏分波器
３０周波数変換部
４０ＩＦ合成分配部
５０変復調部
６０ルータ
７０ＬＡＮシステム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a satellite communication device for an earth station in a satellite communication system, and more particularly, a satellite communication device that improves the speed of transmission of control information and the expandability, flexibility, and development efficiency of a satellite communication system with a simple configuration. About.
[0002]
[Prior art]
In general, in the case where communication is performed between a plurality of earth stations via a communication satellite to a mesh network, a DAMA (Demand Assignment Multiple Access) method is employed in order to effectively use the frequency.
[0003]
This DAMA system has been used in a satellite telephone line system that establishes a telephone line using a communication satellite.
[0004]
By the way, with the recent increase in demand for IP (Internet Protocol) data transmission, it is possible to realize a next-generation satellite communication system in which IP data transmission can be transmitted at a required data transfer rate by an application to a conventional satellite telephone line system. It has been demanded.
[0005]
In order to realize such a satellite communication system, it is necessary to add a centralized monitoring control function by a line control device (parent DAMA) of a conventional telephone line system to the satellite communication system. A satellite communication device that is an earth station is required to have a function that enables transmission / reception of control information to / from each satellite communication modulation / demodulation device and other communication units constituting the satellite communication device.
[0006]
Now, in a satellite communication device that is an earth station of a conventional satellite telephone line system, a satellite communication modulation / demodulation device (data modem) and a telephone exchange are connected to each other, so a plurality of data modems are installed. Even in such a case, communication is possible without transmitting / receiving control information between the data modems.
[0007]
For example, the data modem of the local station (transmitting station) transmits on the downlink of the common line signal (CSC signal: Common Signaling Channel) from the line control device installed in the central control station at the idle time when the satellite communication line is not established. The received packet format control information is received as a continuous signal.
[0008]
When communicating with the other station (receiving station), the CSC uplink is accessed randomly, and a communication request signal (acquisition signal) is transmitted in packet form to the line control unit of the central control station, and the communication request signal is received. If there is an idle frequency of the satellite line, the central control station's line control apparatus assigns the transmission frequency to each of the transmitting station and the receiving station, thereby establishing a satellite communication line between the transmitting station and the receiving station.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional satellite telephone line system described above, when communication is started using a satellite communication line established between the transmitting station and the receiving station, the line frequency between the transmitting station and the receiving station and the CSC line frequency are Because of the difference, the line control device of the central control station has difficulty in controlling the line between the transmitting station and the receiving station, and it becomes difficult to control the communication speed by changing the communication traffic due to the increase or decrease in communication traffic or setting the priority line in the event of a disaster. .
[0010]
In order to avoid this difficulty in communication control, a CSC modem that performs modulation / demodulation exclusively for CSC signals is installed, and the establishment of a control line that can control the satellite communication line of each earth station at all times is ensured. A configuration has been proposed in which communication control can be performed at any time.
[0011]
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration diagram of a satellite communication apparatus serving as an earth station in the satellite communication system configured as described above.
[0012]
In FIG. 4, a satellite communication device 1 is installed at a parabolic antenna 10 that transmits and receives radio waves to and from a communication satellite (not shown), and at a central portion facing the mirror surface of the parabolic antenna 10, and that is used to input and output transmitted and received radio waves. An OMT (Ortho Mode Transducer) 20, a frequency converter 30 that performs frequency conversion of transmission / reception radio waves, an IF synthesis / distribution unit 40 that distributes and synthesizes IF (Intermediate Frequency) signals, and a modem that modulates and demodulates data to be transmitted and received The satellite communication device 1 is connected to a LAN (Local Area Network) system 70 via a router 60.
[0013]
Here, the frequency conversion unit 30 includes a low noise amplifier (LNA) 31, a down converter (D / C) 32, an up converter (U / C) 33, and a high power amplifier (HPA) 34. The low-noise amplifier 31 amplifies the received signal distributed by the demultiplexer 20, down-converts it to an IF signal by the down-converter 32, and inputs it to the IF synthesis / distribution unit 40. The converter 33 upconverts the IF signal output from the IF combining / distributing unit 40, amplifies the IF signal by the high power amplifier 34, and outputs the amplified signal to the demultiplexer 20 as a transmission signal.
[0014]
The IF combiner / distributor 40 includes mixers 41 and 42, for example, a 10 MHz local oscillator 43, an IF distributor 44, and an IF combiner 45, and outputs the frequency converter 30 and the local oscillator 43. Is mixed by the mixer 41 to be converted into an IF signal. The IF signal is distributed by the IF distributor 44 and output to the modem unit 50. The IF signal output from the modem unit 50 is output by the IF combiner 45. After the synthesis, the signal is mixed with the output of the local oscillator 43 by the mixer 42 to be up-converted and output to the frequency converter 30.
[0015]
The modem 50 includes a CSC modem 51 that modulates and demodulates a CSC signal, a plurality of data modems 52-1 to 52-n that modulate and demodulate data to be transmitted and received, a control device 53, and a plurality of data modems 52-1 to 52-n. A plurality of adapters 54-1 to 54-n provided correspondingly and a switching HUB 55 constituting a LAN interface are provided.
[0016]
In such a configuration, the connection between the LAN system 70 and the satellite communication line is performed as follows.
[0017]
The IP data transmitted from the LAN system 70 is input to a selected adapter among the plurality of adapters 54-1 to 54-n, for example, the adapter 54-2, via the router 60 and the switching HUB 55 of the modem unit 50. The
[0018]
The IP data input to the adapter 54-2 is input to the corresponding data modem 52-2, whereby the connection between the LAN system 70 and the satellite communication line is controlled.
[0019]
That is, in this case, considering the case where communication is performed between the local station (transmitting station) and the partner station (receiving station) via the satellite line from the LAN system 70, the communication request sent from the LAN system 70 The signal is sent to the adapter 54-2 via the router 60 of the local station and the switching HUB 55 of the modem unit 50 in the IP packet format.
[0020]
The communication request signal sent to the adapter 54-2 is sent to the IF combining / distributing unit 40, the frequency converting unit 30, the demultiplexer 20 and the parabolic antenna 10 via the data modem 51-2 corresponding to the adapter 54-2. Via a relay station (not shown) of a communication satellite, and a central control station (not shown) which is an earth station (hereinafter referred to as a central control station).
[0021]
Upon receiving this communication request signal, the central control station requests a communication satellite channel setting channel from the local control station (not shown) of the central control station that has requested communication and the other station that the local station wishes to communicate with. Output a signal.
[0022]
Upon receiving the setting channel (CH) request signal transmitted from the central control station, the local station and the partner station receive communication satellite line assignments via the CSC modem 51 according to the connection sequence of the DAMA system, and the control unit 53 To set up a line for IP data transfer.
[0023]
According to the configuration of the satellite communication device 1 as described above, the modem unit 50 controls the control information between the CSC modem 51 and the plurality of data modems 52-1 to 52-n via the control device 53. Therefore, there is a drawback that the response speed until the control information transmitted from the line control device of the central control station is transmitted to the data modems 52-1 to 52-n is slow.
[0024]
Further, since the adapters 54-1 to 54-n are installed corresponding to the data modems 52-1 to 52-n, the number of adapters corresponding to the number of installed data modems is required, and the number of necessary units of the modem unit 50 is required. Has the disadvantage of increasing.
[0025]
Therefore, in order to overcome the drawbacks of the low response speed and the increase in the number of necessary units of the modem unit 50, a satellite communication apparatus as shown in FIG. 5 has also been proposed.
[0026]
In FIG. 5, parts having the same functions as those of the apparatus shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 4 for convenience of explanation.
[0027]
The basic operation of the satellite communication device 2 shown in FIG. 5 is substantially the same as that of the satellite communication device 1 shown in FIG. 4, but the CSC modem 51 of the modem unit 50 and the data modems 52-1 to 52-n The point is that the CSC modem 51 performs centralized management control of control information between the CSC modem 51, the plurality of data modems 52-1 to 52-n, and the adapter 54 by connecting the adapter 54 with a bus. Different from the satellite communication apparatus 1 shown in FIG.
[0028]
However, according to the configuration of the satellite communication apparatus 2 shown in FIG. 5, it is necessary to provide a dedicated bus interface between the CSC modem 51, the plurality of data modems 52-1 to 52-n, and the adapter 54. There is a problem that it is difficult to construct a standard interface.
[0029]
Further, it is necessary for one unit (CSC modem 51 in this configuration) to operate as a main control device that manages the bus, and there is a problem that the expandability and flexibility of the system are lowered.
[0030]
Specifically, there is a problem that the development environment and efficiency of development cannot be improved because standard PC (PC) connection and equipment having a LAN interface cannot be easily connected.
[0031]
As described above, the configuration in which the control device 53 is provided between the CSC modem 51 and the data modems 52-1 to 52-n of the modem unit 50 shown in FIG. 4 is transmitted from the line control device of the central control station. There is a problem that a transmission delay of control information occurs and the number of constituent units of the satellite communication device increases, and as shown in FIG. 5, the CSC modem 51 and the data modems 52-1 to 52-n of the modem unit 50 are provided. In addition, the configuration in which the dedicated bus interface is provided between the adapter 54 and the adapter 54 has a problem that the expansion and flexibility of the satellite communication system are lacking, and the development efficiency is lowered.
[0032]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a satellite communication apparatus that improves the speed of transmission of control information and improves the expandability, flexibility, and development efficiency of a satellite communication system with a simple configuration.
[0033]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a frequency conversion unit that performs frequency conversion of radio waves for transmission / reception, an intermediate frequency signal combining / distributing unit that distributes and combines intermediate frequency signals, and a LAN system via a router. A satellite communication apparatus for performing data transmission using a satellite communication line controlled by a central control station, wherein the modulation / demodulation section is connected to the central control station. A control information modem for modulating / demodulating control information transmitted / received to / from the plurality of data modems for modulating / demodulating data transmitted / received via the satellite communication line, and between the satellite communication line and the LAN system A LAN adapter including a single adapter for converting a plurality of interfaces and a hub for LAN connection between the control information modem, the plurality of data modems, and the adapter. ; And a Esu, characterized by transmitting the control information from the control information modem via the LAN interface to the plurality of data modems.
[0034]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the data transferred through the satellite communication line includes voice data and IP data.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a satellite communication apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0036]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a satellite communication apparatus according to the present invention.
In FIG. 1, parts having the same functions as those shown in FIG. 4 and FIG.
[0037]
In FIG. 1, a satellite communication device 100 is installed at a parabola antenna 10 that transmits and receives radio waves to and from a communication satellite (not shown), and in the center of the mirror surface of the parabola antenna 10, and is used to input and output transmitted and received radio waves. It comprises a wave converter (OMT) 20, a frequency converter 30 for performing frequency conversion of radio waves for transmission and reception, an IF synthesis / distribution unit 40 for distributing and combining IF signals, and a modem unit 50 for modulating and demodulating data to be transmitted and received. The satellite communication device 100 is connected to the LAN system 70 via the router 60.
[0038]
Here, the frequency conversion unit 30 includes a low noise amplifier (LNA) 31, a down converter (D / C) 32, an up converter (U / C) 33, and a high power amplifier (HPA) 34. It is provided and configured.
[0039]
The IF combiner / distributor 40 includes mixers 41 and 42, for example, a 10 MHz local oscillator 43, an IF distributor 44, and an IF combiner 45.
[0040]
The modem unit 50 includes a CSC modem 51, a plurality of data modems 52-1 to 52-n, a HAB 55, and an adapter 54. The CSC modem 51 and the plurality of data modems 52-1 to 52-n include Connected to the HUB 55, the HUB 55 is connected to an adapter 54 that converts an interface between the satellite communication line and the router 60 that controls the route of the LAN system 70.
[0041]
In such a configuration, the modem 55 is connected to the CSC modem 51 of the modulation / demodulation unit 50, the plurality of data modems 52-1 to 52-n, and the adapter 54, for example, as a LAN interface of 100BASE-T, thereby modulating / demodulating. The data transfer speed between each CSC modem 51 and the plurality of data modems 52-1 to 52-n modem of the unit 50 and the adapter 54 is increased, and high-speed transmission of control information and the like becomes possible.
[0042]
That is, paying attention to the throughput of data transmission in the LAN system 70, by using a 100BASE-T LAN interface for the HUB 55 of the modem unit 50, it is possible to transmit control signals and IP data at a maximum transmission rate of 100 Mbps. Data transmission is possible.
[0043]
When the maximum transmission speed of the satellite line is about several tens of Mbs, the data transmission collision in the LAN system 70 can be reduced by replacing the HUB 55 of the modem unit 50 with the switching HUB. Traffic bottlenecks at the interface (HUB 55) can be avoided.
[0044]
As described above, according to the present embodiment, the CSC modem 51, the data modems 52-1 to 52-n of the modem unit 50 and the adapter 54 are connected by the LAN interface (HUB 55). Any combination of the modems 51-1 to 52-n and the adapter can be connected.
[0045]
Further, it is not necessary to operate one unit of the modem unit 50 as a main control device, and all units can be operated as equivalent units, so that the expandability and flexibility of the satellite communication system are improved.
[0046]
Furthermore, according to the satellite communication apparatus 100 of this embodiment, a PC (personal computer) having a LAN interface can be easily connected. Therefore, when developing a satellite communication system, the PC is evaluated for the satellite communication system. It can also be used as an industrial device.
[0047]
Next, an outline of a channel (CH) change control example when the line control device of the central control station (not shown) performs communication control using a CSC line when the satellite communication device 100 of this embodiment is adopted, This will be described with reference to FIGS.
[0048]
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a sequence in which the sequence of channel change (frequency and transmission rate) of the satellite line is set with the direction from the top to the bottom as the time axis.
[0049]
FIG. 3 is a schematic diagram showing the sequence of FIG. 2 as a frequency arrangement on the repeater of the communication satellite.
[0050]
The central control station 200 when a communication request signal from a station other than the A station and the B station is input to the line controller 201 of the central control station 200 when data communication is performed between the A station and the B station. The sequence of station A and station B will be described in time series with reference to FIG.
[0051]
Since the A station and the B station are in data communication, the data modems 52a and 52b of both stations do not receive the CSC signal.
[0052]
Here, when the central control station 200 receives a communication request from another station, the line control device 201 of the central control station 200 transmits the CSC modems 51a and 51b of the A station and the B station via the CSC line. A CH change signal is transmitted.
[0053]
The CSC modems 51a and 51b of the A station and the B station that have received the CH change signal transmit the CH change signal to the data modems 52a and 52b via the HUB 55 at a high speed and also send the CH change completion signal to the line controller of the central control station 200. To 201.
[0054]
The line control apparatus 201 of the central control station 200 that has received the CH change completion signal transmits a CH change confirmation signal to the CSC modems 51 of the A station and the B station to notify that both stations have recognized that the CH change has been completed. .
[0055]
After changing the CH, the data modems 52a and 52b of the A station and the B station transmit a line confirmation signal to each other to confirm the communication after the CH change, and resume data communication using the CH after the change.
[0056]
Next, an example of the frequency arrangement in the repeater of the communication satellite corresponding to the sequence shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG.
[0057]
FIG. 3A shows frequency bands (fmin to fmax) in which the horizontal axis can be used, and frequency bands 17 and 18 before the CH change of A station and B station and frequency bands used by C station and D station. 15 and 16 frequency arrays are shown.
[0058]
While the A station and the B station are performing data communication using the frequency bands 17 and 18, the transmission speed is transmitted from the A station, the B station, the new station other than the C station, and the D station to the central control station 200 (E station). Is assumed (frequency bands 19 and 20 in FIG. 3 (b)) when there is a communication request.
[0059]
Since the frequency bands 19 and 20 requested for communication from other stations overlap with the frequency bands 17 and 18 of the A station and the B station, it is not possible to assign a CH as requested by the other stations.
[0060]
Therefore, the line control apparatus 201 of the central control station 200 requests the CH change of the frequency bands 17 and 18 of the A station and the B station to the frequency bands 17 ′ and 18 ′ as shown in FIG. Control is performed such that the frequency bands 19 and 20 of other stations are arranged after the CH of the B station is changed.
[0061]
In order to implement such communication control, the satellite communication device 100 as the earth station receives the CSC line at any time such as during data transmission, and the control information received via the CSC line is transmitted to the data modem in communication. A function for high-speed transmission is required.
[0062]
The communication control by the central control station 200 is not limited to CH change, but each unit closely exchanges complicated system control such as forced line disconnection, comprehensive transmission speed control of multiple modems, and control information unique to the earth station. Usually, the necessity arises, and it is important for the satellite communication apparatus 100 that this communication can be realized flexibly at high speed.
[0063]
However, according to the satellite communication device 100 of the present invention, the CSC line can be received at any time such as during data transmission, and the control information received via the CSC line can be transmitted to the communicating data modem at high speed. These conditions can be satisfied.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the CSC modem, the data modem, and the adapter of the modem unit are connected by the LAN interface,
1) Combinations of modems and adapters can be arbitrarily connected. 2) It is not necessary to operate one unit of the modem unit as a main control device, and all units can be operated as equivalent units. Therefore, expandability and flexibility of the satellite communication system are improved. 3) Any PC (personal computer) having a LAN interface can be easily connected. Therefore, when developing a satellite communication system, the PC is used for evaluating the satellite communication system. There is an effect that it can be used as a device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a satellite communication apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a sequence diagram showing an example of a sequence for changing a satellite channel CH (frequency and transmission rate).
FIG. 3 is a schematic diagram showing the sequence of FIG. 2 as a frequency arrangement on a repeater of a communication satellite.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a satellite communication device that serves as an earth station in a satellite communication system.
FIG. 5 is a block diagram showing another example of a satellite communication device serving as an earth station in a satellite communication system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Parabolic antenna 20 Polarization demultiplexer 30 Frequency conversion part 40 IF synthetic | combination distribution part 50 Modulator / demodulator 60 Router 70 LAN system

Claims

A frequency conversion unit that performs frequency conversion of radio waves for transmission and reception, an intermediate frequency signal synthesis distribution unit that distributes and synthesizes intermediate frequency signals, and a modulation / demodulation unit that is connected to a LAN system via a router and modulates and demodulates data to be transmitted and received A satellite communication device that performs data transmission using a satellite communication line controlled by a central control station,
The modem unit is
A control information modem that modulates and demodulates control information transmitted to and received from the central control station;
A plurality of data modems for modulating / demodulating data transmitted / received via the satellite communication line;
A single adapter for converting an interface between the satellite communication line and the LAN system;
A LAN interface including a hub for LAN connection between the control information modem, the plurality of data modems, and the adapter;
Comprising
A satellite communication apparatus, wherein the control information is transmitted from the control information modem to the plurality of data modems via the LAN interface .

2. The satellite communication apparatus according to claim 1, wherein the data transferred through the satellite communication line includes voice data and IP data.