JPH01149531A - Ｓｓ−ｔｄｍａ衛星通信地球局における同期維持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＳＳ（衛星切換）　−ＴＤＭＡ　（時分割多元
接続）衛星通信地球局に備える同期維持装置に関する。

（従来の技術） 周知のように、ＳＳ−ＴＤＭＡ衛星通信方式は、ＴＤＭ
Ａ方式における周波数利用効率等を一層高めるために案
出されたもので、通信衛星に周波数再利用による多数の
送受信用スポットビームを構成し、多数のトランスボン
ダと多数の送受信用ビームとの接続切換を衛星搭載のマ
トリックススイッチにて行い、各地球局は自ビームと目
的ビームが接続されるタイミングに合わせてバーストを
送出する方式である。そして、通常基準局が同期維持装
置を備えて衛星上の切換シーケンスの切換周期との同期
をとり、一般の地球局（従局）は衛星スイッチの存在を
気にかけることなく通常のＴＤＭＡ方式と同様な動作を
行えるようにし、以てＴＤＭＡ方式からＳＳ−ＴＤＭＡ
方式への円滑な移行を可能にしている。

次に、第２図を参照して従来の同期維持方式を説明する
。衛星搭載のマトリックススイッチは予め定められたシ
ーケンスに従って接続切り換えを行うが、同じシーケン
スが各ＴＤＭＡフレームごと繰り返される。そして、マ
トリックススイッチの切換シーケンスには、毎フレーム
に少なくとも１回、同じ時刻に自ビーム折返しくループ
バック）となるような接続が予め設定されており、この
タイムスロットは同期維持用のウィンドと称されている
。基準局はこの同期維持用のウィンドにて同期用バース
トをループバック送受信し、マトリックスイッチの切換
シーケンスの開始タイミングを検出し、フレーム同期を
確立するのである。

同期用バーストは、第２図（ａ＞（１）に示す如く、３
つの信号領域からなり、前段の信号領域にはキャリア再
生やクロック再生のためのリカバリが、中段の信号領域
には当該信号が同期用バーストであることを示すユニー
クワードが、後段の信号領域には同期制御のための特定
のビットパターン（メトリックビットパターンと呼ばれ
る）がそれぞれ設定される。そして、メトリックビット
パターンは前半メトリックビットパターンと後半メトリ
ックビットパターンに区分され、その境界位置が送信位
置誤差検出の基準位置となっている。

即ち、第２図（ａ　）（２）に示す如き同期維持用のウ
ィンドにて同期用バーストをループバック送受信するの
であるが、受信した同期用バーストのメトリックビット
パターンが設定される後段信号領域の後半部分がウィン
ドの後縁端で切り取られるように制御して（第２図（ａ
　）（３））同期用バーストを送信する。そして、予め
固定的に設定したメトリックビットパターンと衛星トラ
ンスボンダを介して受信されたメトリックビットパター
ンとの一致不一致をビット単位に逐一比較する。

以上の動作を所定フレーム数の期間内においてフレーム
ごとに行い、前記比較結果を順次加算する。そうすると
、第２図（ｂ）に示す如く、送受メトリックビットパタ
ーンの一致した部分は高い値で示され、送受メトリック
ビットパターンの不一致部分は低い値で示される特性図
が得られ、−致部分から不一致部分への変化点がメトリ
ックビットパターンの切り取られ位置を示すことになる
。

この変化点のメトリックビットパターンにおける位置と
メトリックビットパターンにおける前記境界位置との差
から送信位置誤差を求め、送信タイミングを補整し、同
期を維持するのである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、メトリックビットパターンの切り取られ位置
を検出するために、第２図（ｂ）に示す如きメトリック
ビットパターンの一致不一致を示す特性図を取得する場
合、その取得した特性図の精度は衛星回線の品質、復調
器の特性および設定したメトリックビットパターンの種
類に大きく依存するので、切り取られ位置の正確な判定
が困難であり、送信タイミング制御の精度を劣化させる
という問題点がある。即ち、受信された同期用バースト
のメトリックビットパターンのうち同期維持用のウィン
ドの後縁部で切り取られ消失した部分が、設定されてい
るメトリックビットパターンの比較対象のデータとして
再生されるときに、そのメトリックビットパターンに対
してランダムな“ｌ”、“Ｏｎデータとして再生されれ
ば問題はないが、衛星回線の品質や復調器の特性等の要
因によって“１″または“０′°のデータとして偏って
再生される場合には、設定されているメトリックビット
パターンの種類によっては特性図における一致部分と不
一致部分の境界位置が変動し正確な切り取り位置を示さ
なくなるのである。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、その
目的は、衛星回線の品質の変化、復調器の特性変化など
に応じて同期用バーストの最適なメトリックビットパタ
ーンを自動的に生成することによって、常に最適な同期
用バーストによる同期維持を行うことができるＳＳ−Ｔ
ＤＭＡ衛星通信地球局における同期維持装置を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明のＳＳ−ＴＤＭＡ衛
星通信地球局における同期維持装置は次の如き構成を有
する。

即ち、本発明のＳＳ−ＴＤＭＡ衛星通信地球局における
同期維持装置は、多数のトランスボンダと多数の送受信
用ビームとの接続切換を衛星内で行うためのスイッチの
切換シーケンスにおいて形成される同期維持用ウィンド
にて同期用バーストを衛星回線を介してループバック送
受信し、その送受信した同期用バーストの同期ビットパ
ターンの一致不一致を比較し、その比較結果から求めた
送信位置誤差に基づき同期用バーストの送信タイミング
を修正し、以て衛星搭載の前記スイッチの切換シーケン
スの開始タイミングと地球局ＴＤＭＡ（時分割多元接続
）装置のフレームタイミング間の同期維持を行うＳＳ（
衛星切換）−ＴＤＭＡ衛星通信地球局における同期維持
装置において；送信した同期用バーストの同期ビットパ
ターンの適否を前記比較結果に基づき判定する判定手段
と；　前記判定手段の判定結果に基づき前記比較結果を
適正なものにする同期ビットパターンを次回に送信すべ
き同期用バーストの同期ビットパターンとして生成する
生成手段と；　を備えたことを特徴とするものである。

（作　用） 次に、前記の如く構成される本発明のＳＳ−ＴＤＭＡ衛
星通信地球局における同期維持装置の作用を説明する。

まず、判定手段は、同期維持用ウィンドにて送受信した
同期用バーストの同期ビットパターンの一致不一致の比
較結果に基づき送信した同期用バーストの同期ビットパ
ターンの適否を判定する。

受信した同期用バーストの同期ビットパターンは後部が
ウィンドの後端部にて切り取られ消失しているが、この
消失部分は本来ノイズのみであり、再生された信号は“
１”、０”がランダムに生起するものである。そこで、
判定方法であるが、例えばこの消失部分、即ちバースト
受信のない区間における平均値を求め、送信した同期用
バーストの同期ビットパターンのうち前記比較結果消失
部分とされた部分の信号レベルと前記平均値とを比較し
、この平均値を大きく超えた信号レベルが位置する部分
の設定ビットは不適当と判定するのである。

そして、生成手段は、前記の如く不適当と判定された設
定ビットを極性反転することを行い、新たな同期ビット
パターンを生成する。ここで生成された同期ビットパタ
ーンはその時間における最適なものであり、衛星回線の
品質の変化や復調器の特性変化等の不確定変動要素を吸
収したものとなる。即ち、前記比較結果を適正なものに
する同期ビットパターンが得られたのであり、それを次
回に送信すべき同期用バーストの同期ビットパターンと
するのである。

以上説明したように、本発明のＳＳ−ＴＤＭＡ衛星通信
地球局における同期維持装置によれば、衛星回線品質の
変化、あるいは復調器を含めた地球局設備の系の特性変
化などに応じて常に最適な同期ビットパターンを自動的
に生成し、それを次回送信の同期用バーストの同期ビッ
トパターンとして使用するようにしたので、各種の不確
定な変動要因を同期維持装置自体で吸収でき、固定的に
設定された同期ビットパターンを使用する場合に比して
その切り取られた位置検出を高精度に行うことができる
。故に、同期用バーストの送信タイミング制御の精度を
劣化させることなしに、衛星の切換周期に対する同期を
維持できるという利点がある。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る同期維持装置を示す、
第１図において、１０は復調回路、１１はバースト信号
検出回路、１２は受信タイミング発生回路、１３は受信
バーストバッファ、１４はビットパターン比較回路、１
５は送信タイミング補整回路、１６はビットパターン生
成回路、１７は送信タイミング発生回路、１８は送信バ
ースト発生回路、１９は変調回路である。

復調回路１０は、受信された受信バースト２゜について
復調処理をし、その復調されたデジタル信号からなる受
信バースト情報２１をバースト信号検出回路１１および
受信バーストバッファ１３に対して出力する。

バースト信号検出回路１１は、受信バースト情報２１に
含まれるユニークワードに基づき同期用バーストを検出
し、同期用バースト検出信号２２を受信タイミング発生
回路１２および受信バーストバッファ１３に対して出力
する。

受信タイミング発生回路１２では、同期用バースト検出
信号２２およびシステムクロック３ｏを受けてＴＤＭＡ
フレーム周期を確立し、受信バーストバッファ１３およ
びビットパターン比較回路１４に対して、受信フレーム
タイミング２３を出力する。受信バーストバッファ１３
では、受信フレームタイミング２３および同期用バース
ト検出信号２２を基準に、受信バースト情報２１の中が
ら、同期用バーストの中に含まれるメトリックビットパ
ターンを取り出し蓄える。蓄えられた受信メトリックビ
ットパターン２４は、フレーム周期ごとにビットパター
ン比較回路１４に対して出力される。

ビットパターン比較回路１４は、毎フレーム入力される
受信メトリックビットパターン２４と、ビットパターン
生成回路１６が生成したメトリックビットパターン２７
をビット単位で比較し、その比較結果である一致不一致
の情報をある一定フレーム数の間、蓄積する。蓄えた結
果は、前記第２図（ｂ）に示す如きカーブを描き、前述
した如くして同期用バーストの切り取り位置、すなわち
同期用バーストの送信位置誤差が求められる。

求められた同期用バーストの位置誤差情報２５は、送信
タイミング補整回路１５に対して出力される。また、第
２図（ｂ）に示す如きカーブからなるバースト切り取り
位置判定カーブデータ２６は、ビットパターン生成回路
１６に対して出力される。

ビットパターン生成回路１６は、ビットパターン比較回
路１４から転送されたバースト切り取り位置判定カーブ
データ２６に基づき、このカーブが最適かどうかの判定
を行う（判定手段の動作）と、バースト切り取り位置判
定カーブデータ２６が最適となるようなメトリックビッ
トパターンを前記判定結果に基づき生成する生成手段の
動作とを主として行う、受信メトリックビットパターン
２４は、前述した如く、後部がウィンドの後端部にて切
り取られ消失しているが、この消失部分は本来ノイズの
みであり、再生された信号は“１”。

“０″がランダムに生起するものである。つまり、第２
図（ｂ）において、不一致部分を示すカーブは図示では
平坦であるかの如く描いであるが、実際には一定値では
なく起伏がある。そこで、判定方法であるが、例えばこ
の消失部分、即ちバースト受信のない区間における平均
値を求め、送信した同期用バーストのメトリックビット
パターンのうち前記比較結果消失部分とされた部分の信
号レベルと前記平均値とを比較し、この平均値を太きく
超えた信号レベルが位置する部分の設定ビットは不適当
と判定するのである。

そして、生成手段は、前記の如く不適当と判定された設
定ビットを極性反転することを行い、新たなメトリック
ビットパターンを生成する。

ここで生成されたメトリックビットパターンはその時間
における最適なものであり、衛星回線の品質の変化や復
調器の特性変化等の不確定変動要素を吸収したものとな
る。斯く生成されたメトリックビットパターン２７は、
送信バースト発生回路１８およびビットパターン比較回
路に対して出力される。

一方、送信タイミング補整回路１５は、ビットパターン
比較回路１４から転送された位置誤差情報２５によって
本装置の送信タイミングのずれを認識し、送信タイミン
グ補整データ２８を、送信タイミング発生回路１７に対
して出力する。

送信タイミング発生回路１７は、システムクロック３０
を基準に送信フレームタイミングを発生しているが、送
信タイミング補整データ２８の入力に応答して送信フレ
ームタイミングを補整する。

この制御された結果である送信タイミング２９は、送信
バースト発生回路１８に対して出力されるとともに、本
装置によって、衛星上のスイッチフレーム（切換周期）
に対して同期を維持している図外のＴＤＭＡ装置に対し
ても出力される。

送信バースト発生回路１８では、入力した送信タイミン
グ２９およびシステムクロック３ｏを基準に同期用バー
スト３１を発生し変調回路１９に対して出力する。この
とき、ビットパターン生成回路１６から、メトリックビ
ットパターン２７が転送されるのに応答して同期用バー
ストの中のメトリックビットパターンを新メトリックビ
ットパターンへ書き換える。その結果、同期用バースト
のメトリックビットパターンが無瞬断で切り替えられる
。

変調回路１９では、入力した同期用バースト３１に変調
をかけ、出力する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のＳＳ−ＴＤＭＡ衛星通信
地球局における同期維持装置によれば、衛星回線品質の
変化、あるいは復調器を含めた地球局設備の系の特性変
化などに応じて常に最適な同期ビットパターンを自動的
に生成し、それを次回送信の同期用バーストの同期ビッ
トパターンとして使用するようにしたので、各種の不確
定な変動要因を同期維持装置自体で吸収でき、固定的に
設定された同期ビットパターンを使用する場合に比して
その切り取られた位置検出を高精度に行うことができる
。故に、同期用バーストの送信タイミング制御の精度を
劣化させることなしに、衛星の切換周期に対する同期を
維持できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るＳＳ−ＴＤＭＡ衛星通
信地球局における同期維持装置の構成ブロック図、第２
図は同期維持方式の説明図である。 １０・・・・・・復調回路、　１１・・・・・・バース
ト信号検出回路、　１２・・・・・・受信タイミング発
生回路、１３・・・・・・受信バーストバッファ、　　
１４・・・・・・ビットパターン比較回路、　　１５・
・・・・・送信タイミング補整回路、　１６・・・・・
・ビットパターン生成回路、１７・・・・・・送信タイ
ミング発生回路、　　１８・・・・・・送信バースト発
生回路、　　１９・・・・・・変調回路、２０・・・・
・・受信バースト、　２１・・・・・・受信バースト情
報、　２２・・・・・・同期用バースト検出信号、２３
・・・・・・受信フレームタイミング、　２４・・・・
・・受信メトリックビットパターン、　２５・・・・・
・位置誤差情報、　２６・・・・・・バースト切り取り
位置判定カーブデータ、　２７・・・・・・メトリック
ビットパターン、　２８・・・・・・送信タイミング補
整データ、２９・・・・・・送信タイミング、　３０・
・・・・・システムクロック、　３１・・・・・・同期
用バースト、　３２・・・・・・変調された同期用バー
スト。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数のトランスボンダと多数の送受信用ビームとの接続
   切換を衛星内で行うためのスイッチの切換シーケンスに
   おいて形成される同期維持用ウインドにて同期用バース
   トを衛星回線を介してループバック送受信し、その送受
   信した同期用バーストの同期ビットパターンの一致不一
   致を比較し、その比較結果から求めた送信位置誤差に基
   づき同期用バーストの送信タイミングを修正し、以て衛
   星搭載の前記スイッチの切換シーケンスの開始タイミン
   グと地球局ＴＤＭＡ（時分割多元接続）装置のフレーム
   タイミング間の同期維持を行うＳＳ（衛星切換）−ＴＤ
   ＭＡ衛星通信地球局における同期維持装置において；送
   信した同期用バーストの同期ビットパターンの適否を前
   記比較結果に基づき判定する判定手段と；前記判定手段
   の判定結果に基づき前記比較結果を適正なものにする同
   期ビットパターンを次回に送信すべき同期用バーストの
   同期ビットパターンとして生成する生成手段と；を備え
   たことを特徴とするＳＳ−ＴＤＭＡ衛星通信地球局にお
   ける同期維持装置。