JPH01181336A - Communication equipment for tdma satellite communication system - Google Patents

Communication equipment for tdma satellite communication system

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JPH01181336A
JPH01181336A JP650388A JP650388A JPH01181336A JP H01181336 A JPH01181336 A JP H01181336A JP 650388 A JP650388 A JP 650388A JP 650388 A JP650388 A JP 650388A JP H01181336 A JPH01181336 A JP H01181336A
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ground station
tdma
signal
time
burst signal
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洋一 松本
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Abstract

PURPOSE:To improve the transmission efficiency by setting a prescribed short guard time even to a mobile ground station and attaining the communication. CONSTITUTION:A position location means 1 locates the position of a ground station, a distance calculation means 2 calculates a distance between the ground station and a satellite repeater based on a ground station position information signal and a transmission time control means 4 can locates a TDMA burst signal 103 on a TDMA frame at the reception point of the satellite repeater always within a prescribed time range independently of the location of the ground station by controlling the transmission time of the Time Division Multiple Access (TDMA) burst signal 103 based on the distance information signal 102. Thus, the communication is attained while the guard time between the TDMA signals 103 is set to a prescribed time even to a mobile ground station. Thus, the transmission efficiency is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、時分割多元接続(Time Divisio
nMultiple Access:T D M A 
)−衛星通信システムの地上局における通信装置に関し
、特に、移動地上局の通信に対して伝送効率を高めるT
DMA衛星通信システム用通信装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention is directed to time division multiple access (time division multiple access).
nMultiple Access:TDMA
) - Regarding communication equipment in ground stations of satellite communication systems, in particular T
The present invention relates to a communication device for a DMA satellite communication system.

(従来の技術) 従来、静止衛星搭載中継器を利用した衛星通信システム
においては、複数の地上局が同一周波数を用いて時分割
にて衛星中継器を利用するTDMA衛星通信方式が用い
られている。TDMA衛星通信システムにおいては、各
地上局は各周毎個別に定められた時刻に自局の通信信号
を断続的な信号(TDMAバースト信号)として送信し
、各地主局から送信されたTDMAバースト信号が、衛
星中継器の受信点(例えば、中継器の空中線の入力端)
において、時間軸上で互いに重なり合わないように一列
に配置され、−列番こ配置された各TDMAバースト信
号間には信号の重なりを避けるための時間帯(ガード・
タイム)が設定されて、各地上局が支障なく時分割で衛
星中継器を利用して相互通信が行われ゛る0例えば、第
4図のTDMAフレーム構成図に示すように、各TDM
Aバースト信号は、衛星中継器の受信点におけるTDM
Aフレーム上で所定の時間範囲に位置し、ガード・バン
ドを設けて一列に配置されるように各地上局から定めら
れた時刻に送信される。
(Prior art) Conventionally, in a satellite communication system using a repeater mounted on a geostationary satellite, a TDMA satellite communication method has been used in which multiple ground stations use the same frequency and use the satellite repeater in a time-sharing manner. . In a TDMA satellite communication system, each ground station transmits its own communication signal as an intermittent signal (TDMA burst signal) at an individually determined time every orbit, and the TDMA burst signal transmitted from each main station is the receiving point of the satellite transponder (for example, the input end of the antenna of the transponder)
, the TDMA burst signals are arranged in a row so as not to overlap each other on the time axis, and there is a time period (guard) between each TDMA burst signal arranged in the -column number to avoid signal overlap.
For example, as shown in the TDMA frame configuration diagram in Figure 4, each TDM
The A burst signal is TDM at the reception point of the satellite repeater.
They are located in a predetermined time range on the A frame and are transmitted from each ground station at a predetermined time so that they are arranged in a line with a guard band.

第3図に示されている基準バーストは、各地上局が同期
して動作するために用いられ、地上局の1つである基準
局から送信されるTDMAバースト信号であり、トラヒ
ック・バーストは、相互通信を行う地上局(トラヒック
局)から送信される通信情報を含むTDMAバースト信
号である。
The reference burst shown in FIG. 3 is a TDMA burst signal that is used for each ground station to operate synchronously and is transmitted from the reference station, which is one of the ground stations. This is a TDMA burst signal containing communication information transmitted from a ground station (traffic station) that performs communication.

地上局から送信されたTDMAバースト信号が衛星中継
器に到達するまでの電波伝搬時間は、地上局と衛星中継
器間の距離に関係し、さらに、各地上局と衛星中継器間
の距離は一定ではなく各地上局毎に異なるため、衛星中
継器の受信点で正常なTDMAフレームを構成するため
には、各地上局から送信されるTDMAバースト信号の
送信時刻は、地上局と衛星中継器間の距離を考慮して、
各地上局毎に個別に調整設定される。
The radio wave propagation time until the TDMA burst signal transmitted from the ground station reaches the satellite repeater is related to the distance between the ground station and the satellite repeater, and furthermore, the distance between each ground station and the satellite repeater is constant. However, in order to configure a normal TDMA frame at the reception point of the satellite repeater, the transmission time of the TDMA burst signal transmitted from each ground station must be set at the same time between the ground station and the satellite repeater. Considering the distance of
Adjustment settings are made individually for each ground station.

地上局が固定局の場合は、その固定地上局と衛星中継器
間の距離はその固定地上局固有の固定値となるので、そ
の固定地上局のTDMAバースト信号の送信時刻は、そ
の局の建設時に一度調整設定され、それ以降においては
、一般には、送信時刻は固定され、また、所定の短いガ
ード・タイムが設定されて運用される。地上局が移動局
の場合は、移動地上局の位置は固定とならず常に変わる
ため、移動地上局と衛星中継器間の距離(=D)は時々
刻々変化する。その結果、移動地上局から送信されたT
DMAバースト信号が衛星中継器に到達するまでに要す
る電波伝搬時間(=T)は−定とならず変化し、TDM
Aフレーム上におけるそのTDMAバースト信号の存在
する時間位置が変動する。すなわち、T=D/Cに従っ
て電波伝搬時間が変化する(ただし、Cは光速である)
If the ground station is a fixed station, the distance between the fixed ground station and the satellite repeater is a fixed value unique to that fixed ground station, so the transmission time of the TDMA burst signal of that fixed ground station depends on the construction of that station. After that, the transmission time is generally fixed and a predetermined short guard time is set for operation. When the ground station is a mobile station, the position of the mobile ground station is not fixed and always changes, so the distance (=D) between the mobile ground station and the satellite repeater changes from time to time. As a result, T
The radio wave propagation time (=T) required for the DMA burst signal to reach the satellite repeater is not constant but varies, and TDM
The time position of the TDMA burst signal on the A frame varies. In other words, the radio wave propagation time changes according to T=D/C (where C is the speed of light)
.

ここで、距離りは次のように与えられる。Here, the distance is given as follows.

−一一一一一・(1) R:地球の半径 H:衛星の軌道高度 EI:地上局の緯度 EK:地上局の経度 SK:衛星の経度 移動地上局の移動範囲内における最小距離D mlnお
よび最大距離り1.8に対応する電波伝搬時間をT w
a I aおよびT IIIaXとすると、移動地上局
から送信されたTDMAバースト信号のTDMAフレー
ム上における時間位置は、電波伝搬時間差をΔT = 
T −−−T−t−= D −−−/ CD −+m/
 Cとして、2ΔTに相当する分だけ変動する。
-11111・(1) R: Radius of the earth H: Orbital altitude of the satellite EI: Latitude of the ground station EK: Longitude of the ground station SK: Longitude of the satellite Minimum distance within the moving range of the moving ground station D mln and the radio wave propagation time corresponding to the maximum distance 1.8 T w
a I a and T IIIaX, the time position on the TDMA frame of the TDMA burst signal transmitted from the mobile ground station is the radio wave propagation time difference ΔT =
T −−−T−t−= D −−−/ CD −+m/
C varies by an amount corresponding to 2ΔT.

第3図の従来の移動1地上局送信のTDMAバースト信
号のタイミング図を参照して、移動地上局から送信され
たTDMAバースト信号のTDMAフレーム上における
時間位置の変動について説明する。基準局から送信され
たTDMAバースト信号である基準バーストが衛星中継
器の受信点に到達した時点を時間基準の時刻零、すなわ
ち衛星中継器の受信点におけるTDMAフレーム上にお
け   ・る基準バーストの始まりを時刻零として考え
る。
Fluctuations in the time position on the TDMA frame of the TDMA burst signal transmitted from the mobile ground station will be explained with reference to the timing diagram of the TDMA burst signal transmitted from the mobile ground station in the related art in FIG. The time point when the reference burst, which is a TDMA burst signal transmitted from the reference station, reaches the receiving point of the satellite repeater is the time reference time zero, that is, the start of the reference burst on the TDMA frame at the receiving point of the satellite repeater. Think of it as time zero.

衛星中継器による遅れ時間をT′とすると時刻t=T’
に基準バーストが衛星中継器から再送信される。移動地
上局が最小距離D1アに位置する場合、基準バーストは
再送信後T wa I n時間経過した後に移動地上局
に到達する。移動地上局は基準バーストを受信処理し、
所定の時間T″後にトラヒック・バーストを送信する。
If the delay time due to the satellite repeater is T', time t = T'
The reference burst is retransmitted from the satellite transponder. If the mobile earth station is located at a minimum distance D1a, the reference burst reaches the mobile earth station after T wa I n hours after retransmission. The mobile ground station receives and processes the reference burst;
Send a traffic burst after a predetermined time T''.

所定の時間T″は固定値である。送信されたトラヒック
・バーストはT ea I n時間経過した後に衛星中
継器に到達する。
The predetermined time T'' is a fixed value. The transmitted traffic burst reaches the satellite transponder after T ea I n time has elapsed.

すなわち、最小距離D mlaに位置する移動地上局か
ら送信され゛たトラピック・バーストはTDMAフレー
ム上の時刻t=T’ +T、1.+T#+T1゜= (
T’ +T″) + 27@Imに存在する。
That is, the trapic burst transmitted from the mobile ground station located at the minimum distance Dmla is at time t=T'+T, 1 . +T#+T1゜= (
T′ +T″) + 27@Im.

次に、移動地上局が最大距離D waxに位置する場合
、基準バーストは再送信後T、。時間経過した後に移動
地上局に到達する。移動地上局はT″時間後にトラヒッ
ク・バーストを送信し、T lllaX時間経過後衛星
中継器に到達する。すなわち、最大圧1lllD□8に
位置する移動地上局から送信されたトラヒック・バース
トはTDMAフレーム上の時刻t=T’ +T、、、+
T”+T、、、= (T’ +T″)+27.□に存在
する。結局、移動地上局から送信されたTDMAバース
ト信号(すなわち、トラヒック・バースト)のTDMA
フレーム上における時間位置は、((T’+T″)+2
7.、、]−((T’+T″) +2 T−+nl= 
2 (T−、XT−+−)=2ΔTに相等する分だけ変
動する。
Then, if the mobile earth station is located at the maximum distance D wax, the reference burst will be retransmitted after T,. The mobile ground station is reached after a certain amount of time has elapsed. The mobile earth station transmits a traffic burst after T″ time and reaches the satellite transponder after TllaX time. That is, the traffic burst transmitted from the mobile earth station located at maximum pressure 1llllD□8 is a TDMA frame. Upper time t=T' +T,,,+
T"+T,,,=(T'+T")+27. Exists in □. Ultimately, the TDMA burst signal (i.e., traffic burst) transmitted from the mobile ground station
The time position on the frame is ((T'+T'')+2
7. ,,]-((T'+T'') +2 T-+nl=
2 (T-, XT-+-)=varies by an amount equivalent to 2ΔT.

従って、移動地上局に対しては、固定地上局に対して設
定されたガード・タイムよりも2ΔT長いガード・タイ
ムが設定されて運用される。
Therefore, a guard time that is 2ΔT longer than a guard time set for a fixed ground station is set and operated for a mobile ground station.

以上説明したように、従来のTDMA衛星通信システム
においては、固定地上局に対して所定の短いガード・タ
イムを設定し、移動地上局に対して所定の長いガード・
タイムを設定して、各地上局から送信されたTDMAバ
ースト信号が衛星中継器の受信点で互いに重ならないよ
うに、′各地上周毎に個別に定められた送信時刻にTD
MAバースト信号を送信する地上局用通信装置を用いて
相互に通信を行っている。
As explained above, in conventional TDMA satellite communication systems, a predetermined short guard time is set for fixed ground stations, and a predetermined long guard time is set for mobile ground stations.
In order to prevent the TDMA burst signals transmitted from each ground station from overlapping each other at the receiving point of the satellite repeater, the TDMA burst signals are
They communicate with each other using ground station communication devices that transmit MA burst signals.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した従来の通信装置においては、T
DMAバースト信号の送信時刻が各地上周毎個別に調整
設定されるが、固定値となっているので、移動地上局に
対しては、移動地上局と衛星中継器間の距離の変化に対
応して長いガード・タイムを設定する必要がある。この
ため、トラヒック・バーストの通信容量が減少し、伝送
効率が劣下するという問題がある0例えば、移動地上局
の位置が(EI=40°、EK=80°)から(EI=
40°、EK=81°)に経度で1度移動した場合、移
動地上局と衛星中継器間の距離は、D = 37833
.8081amからD ’ = 37802.057k
mに変化し、距離差ΔDは、ΔD = D −D ’ 
= 31.751kmとなる。(ただし、地球の半径R
= 6378km、衛星の高度H= 35787km、
衛星の経度5K=100°としている。)この距離差Δ
Dを時間差ΔTに換算すると、ΔT=ΔD / C= 
0.106m5となる。(ただし、光速C= 2997
93に+++ / Secとしている。)この電波伝搬
時間差ΔTは、例えば、信号伝送速度が56 kbps
の場合には、1ビツトの信号伝送時間が1 / 56 
X 10  = 0.0179m5となるので、約6ビ
ツトの変動に相当する。信号伝送速度がより高速の場合
には、さらに多くのビット数分の変動に相当することに
なる。地上での経度1度の移動距離は、赤道上で約11
1kmに相当し、自動車、航空機、船舶等の広域を移動
する移動地上局から通信を行う場合、この電波伝搬時間
の変化が大きな問題点となる。
(Problem to be solved by the invention) However, in the conventional communication device described above, T.
The transmission time of the DMA burst signal is adjusted and set individually for each orbit, but since it is a fixed value, it cannot be adjusted for mobile ground stations in response to changes in the distance between the mobile ground station and the satellite repeater. It is necessary to set a long guard time. For this reason, there is a problem that the communication capacity of the traffic burst decreases and the transmission efficiency deteriorates.
40°, EK = 81°), the distance between the mobile ground station and the satellite repeater is D = 37833
.. 8081am to D' = 37802.057k
m, and the distance difference ΔD is ΔD = D − D'
= 31.751km. (However, the radius of the earth R
= 6378km, satellite altitude H = 35787km,
The longitude of the satellite is 5K = 100°. ) This distance difference Δ
When D is converted into time difference ΔT, ΔT=ΔD/C=
It becomes 0.106m5. (However, the speed of light C = 2997
93 +++/Sec. ) This radio wave propagation time difference ΔT is, for example, when the signal transmission speed is 56 kbps.
In this case, the signal transmission time for 1 bit is 1/56
Since X 10 = 0.0179 m5, this corresponds to a variation of approximately 6 bits. If the signal transmission rate is higher, the variation corresponds to a larger number of bits. The distance traveled by one degree of longitude on the ground is approximately 11 degrees on the equator.
This change in radio wave propagation time is a major problem when communicating from a mobile ground station that travels over a wide area, such as a car, aircraft, or ship, which is equivalent to 1 km.

本発明の目的は、上記従来の技術の問題点を解決するた
め、地上局の自己位置を標定する手段と、標定結果の位
置情報信号により地上局と衛星中継器間の距離を算出す
る手段と、算出結果の距離情報信号によりTDMAバー
スト信号の送信時間を制御する手段を有することにより
、電波伝搬時間の変化を補正した送信時間にTDMAバ
ースト信号を送信し、衛星中継器の受信点におけるTD
MAフレーム上のTDMAバースト信号の時間位置が、
移動地上局の位置移動に係わりなく常に所定の時間範囲
内に位置するようにして、移動地上局に対しても所定の
短いガード・タイムを設定して通信を行うことができて
、伝送効率の高い通信が可能となる通信装置を提供する
ことである。
An object of the present invention is to provide a means for locating the self-position of a ground station, a means for calculating the distance between the ground station and a satellite repeater based on a position information signal as a result of the locating, in order to solve the above-mentioned problems of the conventional technology. , by having a means for controlling the transmission time of the TDMA burst signal using the calculated distance information signal, the TDMA burst signal is transmitted at the transmission time corrected for changes in radio wave propagation time, and the TD at the reception point of the satellite repeater is
The time position of the TDMA burst signal on the MA frame is
Regardless of the location of the mobile ground station, it is always located within a predetermined time range, and communication can be performed with a predetermined short guard time set even for the mobile ground station, which improves transmission efficiency. An object of the present invention is to provide a communication device that enables high-speed communication.

(課題を解決するための手段) 本発明は、上記の目的を達成するために、次の手段構成
を有する。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention has the following means configuration.

すなわち、本発明のTDMA衛星通信システム用通信装
置は、複数の地上局が同一の無線周波数を用いて1つの
衛星中継器を時分割で利用して相互通信を行う時分割多
元接続(TDMA)衛星通信システムの地上局において
、地上局の地球上自己位置を自動標定する位置標定手段
と; 位置標定手段出力の位置情報信号に基づき地上局
と衛星中継器間の距離を算出する距離算出手段と; 通
信情報を含むTDMAバースト信号を生成する通信信号
生成手段と; 地上局から衛星中継器へ送信されたTD
MAバースト信号が衛星中継器の受信点に到達した時に
、その受信点におけるTDMAフレーム上で各地上局毎
に割り当てられている所定の時間範囲内に、その到達し
たTDMAバースト信号が地上局の位置に係わりなく常
に位置するように、距離算出手段出力の距離情報信号に
基づいてTDMAバースト信号の送信時間を制御する送
、信時間制御手段と; 送信時間制御されたTDMAバ
ースト信号で搬送波信号を変調し、被変調搬送波信号を
高周波変換し、高周波信号を増幅して衛星中継器へ送信
する送信手段と; を具備することを特徴とするもので
ある。
That is, the communication device for a TDMA satellite communication system of the present invention is a time division multiple access (TDMA) satellite in which a plurality of ground stations communicate with each other by using one satellite repeater in a time division manner using the same radio frequency. In a ground station of a communication system, a position locating means for automatically locating the self-position of the ground station on the earth; a distance calculating means for calculating a distance between the ground station and the satellite repeater based on a position information signal output from the position locating means; a communication signal generating means for generating a TDMA burst signal including communication information; a TD transmitted from the ground station to the satellite repeater;
When the MA burst signal arrives at the receiving point of the satellite repeater, within a predetermined time range allocated to each ground station on the TDMA frame at the receiving point, the TDMA burst signal that arrived will be able to determine the position of the ground station. a transmission time control means for controlling the transmission time of the TDMA burst signal based on the distance information signal output from the distance calculation means so that the TDMA burst signal is always located regardless of the location; modulating the carrier signal with the TDMA burst signal whose transmission time is controlled; and transmitting means for high-frequency converting the modulated carrier signal, amplifying the high-frequency signal, and transmitting the high-frequency signal to the satellite repeater.

(作 用) 以下、上記手段構成を有する本発明の通信装置の作用に
ついて説明する。
(Function) Hereinafter, the function of the communication device of the present invention having the above means configuration will be explained.

位置標定手段は、既存の地上設置型の位置標定システム
、あるいは現在建設途上の衛星搭載型の位置標定システ
ムが送信する無線信号を受信処理し、1地上局自己位置
を標定して地上局の緯度・経度情報を含む位置情報信号
を出力する0位置情報信号は距離算出手段に入力される
。距離算出手段は、地球の半径、衛星の軌道高度と経度
および地上局の緯度と経度の各値に基づいて地上局と衛
星中継器間の距離を算出する。地球の半径および静止衛
星の高度と経度の値は固定値であり、所定値として固定
的に設定される。地上局の緯度と経度の値は、移動地上
局の場合は変動値となるが、位置情報信号によりリアル
タイムで更新設定される。
The positioning means receives and processes radio signals transmitted by existing ground-based positioning systems or satellite-mounted positioning systems currently under construction, determines the self-position of one ground station, and determines the latitude of the ground station. - A zero position information signal that outputs a position information signal including longitude information is input to a distance calculation means. The distance calculation means calculates the distance between the ground station and the satellite repeater based on the radius of the earth, the orbital altitude and longitude of the satellite, and the latitude and longitude of the ground station. The radius of the earth and the altitude and longitude values of the geostationary satellite are fixed values and are fixedly set as predetermined values. The latitude and longitude values of a ground station are variable values in the case of a mobile ground station, but are updated and set in real time by position information signals.

これらの設定値に基づく距離算出結果として距離情報信
号が出力され、送信時間制御手段に入力される。一方、
通信信号生成手段は通信情報を含むTDMAバースト信
号を生成し、通信信号生成手段出力のTDMAバースト
信号が送信時間制御手段に入力される。送信時間制御手
段は、距離情報信号に基づいてTDMAバースト信号の
送信時間を制御する。すなわち、送信時間制御手段にお
いては、地上局から衛星中継器へ送信されたTDMAバ
ースト信号が衛星中継器の受信点に到達した時に、その
受信点におけるTDMAフレーム上で各地上局毎に割り
当てられている所定の時間範囲内にその到達したTDM
Aバースト信号が地上局の位置に係わりなく常に位置す
るように、TDMAバースト信号の送信時間が制御され
る。
A distance information signal is output as a distance calculation result based on these set values, and is input to the transmission time control means. on the other hand,
The communication signal generation means generates a TDMA burst signal containing communication information, and the TDMA burst signal output from the communication signal generation means is input to the transmission time control means. The transmission time control means controls the transmission time of the TDMA burst signal based on the distance information signal. That is, in the transmission time control means, when the TDMA burst signal transmitted from the ground station to the satellite repeater reaches the receiving point of the satellite repeater, the TDMA burst signal is allocated to each ground station on the TDMA frame at the receiving point. TDM reached within a predetermined time range
The transmission time of the TDMA burst signal is controlled so that the A burst signal is always located regardless of the location of the ground station.

送信時間制御されたTDMAバースト信号は送信手段に
入力される。送信手段はTDMAバースト信号で搬送波
信号を変調し、被変調搬送波信号を高周波信号に変換し
、高周波信号を増幅して衛星中継器へ送信する。
The TDMA burst signal whose transmission time is controlled is input to the transmitting means. The transmitting means modulates the carrier signal with a TDMA burst signal, converts the modulated carrier signal into a high frequency signal, amplifies the high frequency signal, and transmits it to the satellite repeater.

(実 施 例) 次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明のTDMA衛星通信システム用通信装置
の構成図である。1は地上局の自己位置を自動標定する
位置標定器、2は地上局の位置情報に基づいて地上局と
衛星中継器間の距離を算出する距離算出器、3は通信情
報を含むTDMAバースト信号を生成する通信信号生成
器、4は距離情報に基づきTDMAバースト信号の送信
時間を制御する送信時間制御器、5は送信時間制御され
たTDMAバースト信号を衛星中継器へ送信する送信機
、101は位置標定器1の出力の位置情報信号、102
は距離算出器2の出力の距離情報信号、103は通信信
号生成器3の出力のTDMAバースト信号である6位置
標定器1は、地上設置型の位置標定システム、例えば四
ラン・システム、あるいは衛星搭載型の位置標定システ
ム、例えば全世界測位システム(Global Pos
itioning System:GPS、電気通信時
報1987年3月号25〜31頁参照)が送信する無線
信号を受信処理し、地上局の自己位置を標定して地上局
の緯度および経度の値を自動検出する。地上局の緯度お
よび経度情報を含む位置情報信号101が位置標定器1
から出力されて距離算出器2に入力される。距離算出器
2は前述の式(1)に従って地上局と衛星中継器間の距
離りを算出する。距離りを算出するために必要な各パラ
メータは次のように設定される。
FIG. 1 is a block diagram of a communication device for a TDMA satellite communication system according to the present invention. 1 is a position locator that automatically locates the self-position of the ground station, 2 is a distance calculator that calculates the distance between the ground station and the satellite repeater based on the ground station's position information, and 3 is a TDMA burst signal that includes communication information. 4 is a transmission time controller that controls the transmission time of the TDMA burst signal based on distance information; 5 is a transmitter that transmits the TDMA burst signal whose transmission time is controlled to the satellite repeater; Position information signal output from position locator 1, 102
103 is a TDMA burst signal output from the communication signal generator 3. 6 The position locator 1 is a ground-based position locating system, such as a four-run system, or a satellite. Onboard positioning systems, e.g. Global Positioning System (Global Pos)
itioning System: Receives and processes radio signals transmitted by GPS (see Telecommunications Times, March 1987 issue, pages 25-31), locates the ground station's own position, and automatically detects the latitude and longitude values of the ground station. . A position information signal 101 containing latitude and longitude information of the ground station is sent to the position locator 1.
and is input to the distance calculator 2. The distance calculator 2 calculates the distance between the ground station and the satellite repeater according to the above-mentioned equation (1). Each parameter necessary to calculate the distance is set as follows.

地球の半径、衛星の軌道高度および衛星の経度は固定値
であり、各々の所定値が予め固定的に設定される。(な
お、衛星は静止衛星であるから衛星の緯度は零度である
。) また、地上局の緯度および経度の値は、距離算出器2に
入力されている位置情報信号101から得られ、リアル
タイムで更新設定される。これらの設定値に基づいて算
出された距離りに係わる距離情報信号102が距離算出
器2から出力されて送信時間制御器4に入力される。一
方、地上局相互間で通信を行うための通信信号が通信信
号生成器3で生成される。TDMA衛星通信システムに
おいては、各地上局が同一周波数を用いて、各地上局毎
に個別に割り当てられた時間帯に時分割で衛星中継器を
利用するため、地上局から送信される通信信号は時間的
に断続した信号(TDMAバースト信号)である、従っ
て、通信信号生成器3において生成される通信信号はT
DMAバースト信号となっている0通信情報を含むTD
MAバースト信号103が通信信号生成器3から出力さ
れて送信時間制御器4に入力される。送信時間制御器4
は距離情報信号102に基づいてTDMAバースト信号
103の送信時間を制御する。
The radius of the earth, the orbital altitude of the satellite, and the longitude of the satellite are fixed values, and respective predetermined values are fixedly set in advance. (Note that since the satellite is a geostationary satellite, the latitude of the satellite is zero degrees.) Also, the latitude and longitude values of the ground station are obtained from the position information signal 101 input to the distance calculator 2, and are calculated in real time. Update is set. A distance information signal 102 related to the distance calculated based on these set values is output from the distance calculator 2 and input to the transmission time controller 4. On the other hand, a communication signal generator 3 generates a communication signal for communication between ground stations. In a TDMA satellite communication system, each ground station uses the same frequency and uses a satellite repeater in a time slot that is individually assigned to each ground station, so the communication signal transmitted from the ground station is The communication signal generated by the communication signal generator 3 is a temporally intermittent signal (TDMA burst signal).
TD containing 0 communication information that is a DMA burst signal
MA burst signal 103 is output from communication signal generator 3 and input to transmission time controller 4 . Transmission time controller 4
controls the transmission time of the TDMA burst signal 103 based on the distance information signal 102.

すなわち、送信時間制御器4は距離情報信号lO2から
地上局と衛星中継器間の距離り。を求め、TDMAバー
スト信号103に対して Td= (T、+2T、a、) 2Do/C= (To
+27.−) 2T。
That is, the transmission time controller 4 determines the distance between the ground station and the satellite repeater from the distance information signal lO2. For the TDMA burst signal 103, Td= (T, +2T, a,) 2Do/C= (To
+27. -) 2T.

−一−−(2) の時間遅延を与えて送信時間を制御する。(ただし、T
、は送信時間制御器4の回路の処理時間、Cは光速、T
oは距離DOに対する電波伝搬時間である。)移動地上
局が最大距離り、、8に位置する場合、D o=D l
1lIN+ T O= T IIIIKとなりT a 
=T、の時間遅延がTDMAバースト信号103に与え
られる。また、移動地上局が最小距離D 5alnに位
置する場合、T d= T p + 2 (T−XT−
+1l)=T、+2ΔTとなって、最大距離り、□に位
置する場合に比べて2ΔTだけ多い時間遅延がTDMA
バースト信号103に与えられて、第3図に示された従
来技術によるTDMAフレーム上のTDMAバースト信
号の時間位置変動(=2ΔT)が補正された送信時間制
御が行われる。
-1--(2) Control the transmission time by giving the following time delay. (However, T
, is the processing time of the circuit of the transmission time controller 4, C is the speed of light, T
o is the radio wave propagation time with respect to the distance DO. ) If the mobile ground station is located at maximum distance, , 8, then Do=D l
1lIN+ T O= T IIIK and T a
A time delay of =T is applied to the TDMA burst signal 103. Furthermore, if the mobile ground station is located at the minimum distance D 5aln, then T d = T p + 2 (T-XT-
+1l) = T, +2ΔT, and the time delay is 2ΔT more than the maximum distance, □.
The transmission time control is applied to the burst signal 103 to correct the time position fluctuation (=2ΔT) of the TDMA burst signal on the TDMA frame according to the prior art shown in FIG.

すなわち、前述の式(2)で与えられる時間遅延T、を
TDMAバースト信号103に与えることにより、第2
図の本発明の移動地上局送信のTDMAバースト信号の
タイミング図に示されるように、移動地上局から送信さ
れたTDMAバースト信号は、移動地上局の位置に係わ
りなく、TDMAフレーム上の所定の位置(最大距離D
 am、lに対するTDMAバースト信号が存在する位
置)に存在することになる。送信時間制御器4の出力の
TDMAバースト信号は送信機5に入力される。
That is, by applying the time delay T given by the above equation (2) to the TDMA burst signal 103, the second
As shown in the timing diagram of the TDMA burst signal transmitted by the mobile ground station of the present invention, the TDMA burst signal transmitted from the mobile ground station is transmitted at a predetermined position on the TDMA frame regardless of the location of the mobile ground station. (Maximum distance D
am, l). The TDMA burst signal output from the transmission time controller 4 is input to the transmitter 5.

送信機5は、TDMAバースト信号で搬送波信号を変調
し、例えば位相変調し、被変調搬送波信号を高周波信号
に変換し、高周波信号を増幅して衛星中継器へ送信する
The transmitter 5 modulates the carrier signal with a TDMA burst signal, for example performs phase modulation, converts the modulated carrier signal into a high frequency signal, amplifies the high frequency signal, and transmits it to the satellite repeater.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明は、位置標定手段により地
上局自己位置を標定し、距離算出手段により地上局位置
情報に基づいて地上局と衛星中継器間の距離を算出し、
送信時間制御手段により距離情報に基づいてTDMAバ
ースト信号の送信時間を制御することにより、衛星中継
器の受信点におけるTDMAフレーム上のTDMAバー
スト信号の時間位置が、地上局の位置に係わりなく常に
所定の時間範囲内に位置するようにすることができる。
(Effects of the Invention) As explained above, the present invention locates the self-position of the ground station using the position locating means, and calculates the distance between the ground station and the satellite repeater based on the ground station position information using the distance calculating means. ,
By controlling the transmission time of the TDMA burst signal based on the distance information by the transmission time control means, the time position of the TDMA burst signal on the TDMA frame at the reception point of the satellite repeater is always kept at a predetermined time regardless of the position of the ground station. may be located within a time range of

従って、移動地上局に対してもTDMAバースト信号間
のガード・タイムを所定の短い時間範囲に設定して通信
を行うことができて、伝送効率の高い通信が可能となる
効果がある。
Therefore, it is possible to perform communication with a mobile ground station by setting the guard time between TDMA burst signals to a predetermined short time range, and there is an effect that communication with high transmission efficiency becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のTDMA衛星通信システム用通信装置
の構成図、第2図は本発明の移動地上局送信のTDMA
バースト信号のタイミング図、第3図は従来の移動地上
局送信のTDMAバースト信号のタイミング図、第4図
はTDMAフレーム構成図である。 l・−・・・・位置標定器、 2・・・・・・距離算出
器、3・・・・・・通信信号生成器、 4・・・・・・
送信時間制御器、5・・・・・・送信機、 101・・
・・・・位置情報信号、102・・・・・・距離情報信
号、 103・・・・・・TDMAバースト信号。 本兇明/ITDMA猜カL通格システム用■螢上10講
木目第1 図 蒜  昇 クイム       グ仏 TDAMフレム橋威図 亭系図
FIG. 1 is a configuration diagram of a communication device for a TDMA satellite communication system according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a timing diagram of a TDMA burst signal transmitted from a conventional mobile ground station, and FIG. 4 is a TDMA frame configuration diagram. 1...Position locator, 2...Distance calculator, 3...Communication signal generator, 4...
Transmission time controller, 5...Transmitter, 101...
...Position information signal, 102...Distance information signal, 103...TDMA burst signal. Hon-Kamei/ITDMA 猜KA L 通见 System ■ 10th course on fireflies Wood grain 1 illustration Garlic Ascending Quim Gubutsu TDAM Fram Bridge Weizu Pavilion Genealogy

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  複数の地上局が同一の無線周波数を用いて1つの衛星
中継器を時分割で利用して相互通信を行う時分割多元接
続(TDMA)衛星通信システムの地上局において、地
上局の地球上自己位置を自動標定する位置標定手段と;
位置標定手段出力の位置情報信号に基づき地上局と衛星
中継器間の距離を算出する距離算出手段と;通信情報を
含むTDMAバースト信号を生成する通信信号生成手段
と;地上局から衛星中継器へ送信されたTDMAバース
ト信号が衛星中継器の受信点に到達した時に、その受信
点におけるTDMAフレーム上で各地上局毎に割り当て
られている所定の時間範囲内に、その到達したTDMA
バースト信号が地上局の位置に係わりなく常に位置する
ように、距離算出手段出力の距離情報信号に基づいてT
DMAバースト信号の送信時間を制御する送信時間制御
手段と;送信時間制御されたTDMAバースト信号で搬
送波信号を変調し、被変調搬送波信号を高周波変換し、
高周波信号を増幅して衛星中継器へ送信する送信手段と
;を具備することを特徴とするTDMA衛星通信システ
ム用通信装置。
In a time division multiple access (TDMA) satellite communication system, where multiple ground stations use the same radio frequency to communicate with each other by using one satellite repeater in a time-division manner, the self-position of the ground station on the earth is a position locating means for automatically locating;
Distance calculating means for calculating the distance between the ground station and the satellite repeater based on the position information signal output from the position locating means; Communication signal generating means for generating a TDMA burst signal including communication information; From the ground station to the satellite repeater. When the transmitted TDMA burst signal reaches the reception point of the satellite repeater, the TDMA burst signal that arrived at the TDMA frame at the reception point is within a predetermined time range allocated to each ground station.
In order to ensure that the burst signal is always located regardless of the position of the ground station, T
a transmission time control means for controlling the transmission time of the DMA burst signal; modulating a carrier signal with the TDMA burst signal whose transmission time has been controlled; converting the modulated carrier signal to a high frequency;
A communication device for a TDMA satellite communication system, comprising: transmitting means for amplifying a high frequency signal and transmitting it to a satellite repeater.
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