JPH01200733A - 衛星通信方式 - 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、衛星通信において、衛星搭載中継器を効率よ
く使用すると共に、降雨による回線断に　　　　対する
対策を施した衛星通信方式に関するものである。

（従来の技術） １０ＧＩ！ｚ以上の周波数を使用した場合、比較的小型
のアンテナでスポットビームの形成が可能となるため、
高アンテナ利得が得られ、かつ、周波数の再使用が可能
なマルチビーム方式の適用が有利となる。従来のマルチ
ビーム方式の構成例を第１図に示す。＃ａ〜＃Ｃはマル
ヂヒームアンテナが照射するサービスゾーン、ｆ１〜ｆ
６は受信周波数、Ｆ、〜Ｆ６は送信周波数、１は地球局
、２は送受信用マルチビームアンテナ、３は分波器、４
は受信器、５は送信器、６は合波器、７はスイッチマト
リクス、８はスイッチマトリクスの制御回路を示す。地
球局から送信された信号は、２のマルチビームアンテナ
および３の分波器を経て、４の受信器によって共通の中
間周波数に変換増幅され、７のスイッチマトリクスによ
り切替接続された後、５の送信器により送信周波数に変
換増幅され、６の合波器および２のマルチビームアンテ
ナを経て、地球局に向けて送信される。第２図はスイッ
チマトリクスの１フレーム内の接続状態例を示しており
、８のスイッチマトリクスの制御回路はこの接続状態を
回路内に記憶し、これによって７のスイッチマトリクス
の制御を行う。接続状態は地上からのコマンドにより可
変である。第１図における各地球局は、自局の送信周波
数と目的局の受信周波数が接続されているタイミングに
同期してバースト信号を送信する。

（発明が解決しようとする課題） このようなマルチビーム方式ては、搭載アンテナの利得
が高いため、伝送容量の向上や地球局の小型化が可能で
あり、また、ビーム間で周波数の再使用が可能である。

しかし、高周波数帯を使用するため、降雨による減衰が
大きく、また、各ビーム間でトラヒックが均衡している
場合はよいが、特定のビームにトラビックが集中した場
合、他のビームの中継器が空いていたとしてもその中継
器を利用することができないため幅端状態となるという
欠点を有していた。

本発明は、前記のようなマルチビーム方式において、特
定の地球局が降雨によって通信不能になること、および
、衛星搭載中継器における特定の受信器あるいは特定の
送信器が幅端状態になることを解決した衛星通信方式を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の特徴は、１ＯＧＨｚ以上の高周波数帯を使用す
るマルチビーム方式と降雨の影響の少ない１０ＧＨｚ以
下の低周波数帯を使用し、シングルビームあるいは比較
的少数のビームを形成するアンテナを使用する方式とを
併用し、両方式における送受信器を中間周波数帯におけ
るスイッチマトリクスによって相互接続し、上り回線と
下り回線を独立に、バースト信号の単位で切替を行うよ
うにしたことを最も主要な特徴としている。マイクロ波
帯の周波数帯における周波数帯ダイパーシティの方法に
ついては既に公知であるが（特公昭５５−４３３０１号
）、本発明は多数の中継器間でバースト単位での切替が
可能なように、全チャネルを一旦共通の中間周波数帯に
変換を行っている点と、マルチビーム方式とシングルを
含む比較的少数のビームを使用する方式とを併用し、マ
ルチビーム方式におけるトラピックの幅端状態を回避で
きるようにした点が異なっている。

（実施例） 第３図は本発明の詳細な説明する図であって、＃ａ〜＃
Ｃはマルチビームアンテナが照射するサービスゾーン、
＃Ａはシングルビームアンテナが照射するサービスゾー
ン、ｆ１〜ｆ６．ｇ＋。

ｇ２は受信周波数、Ｆ、〜Ｆ６．Ｇ、、Ｇ２は送信周波
数、１は地球局、２は１０ＧＨｚ以上の高周波数帯用の
マルチビームアンテナ、２′はｌ　ＯＧ　１１　ｚ以下
の低周波数帯用のシングルビームアンテナ、３は分波器
、４は高周波数帯の受信信号を中間周波数帯に変換増幅
する受信器、４′は低周波数帯の受信信号を中間周波数
帯に変換増幅する受信器、５は中間周波数帯の信号を高
周波数帯の送信信号に変換増幅する送信器、５′は中間
周波数帯の信号を低周波数帯の送信信号に変換増幅する
送信器、６は合波器、７はスイッチマトリクス、８はス
イッチマトリクスの制御回路を示す。

第４図はスイッチマトリクスの１フレーム内の接続状態
例を示しており、８のスイッチマトリクスの制御回路は
この接続状態を回路内に記憶し、これによって７のスイ
ッチマトリクスの制御を行う。接続状態は地上からのコ
マンドにより可変である。第３図における各地球局は、
高周波数帯と低周波数帯双方の送受信装置とアンテナを
備えており、衛星回線制御局から指定される周波数帯と
タイミングで信号の送受信を行う。衛星回線制御局は、
各地球局における降雨情報を収集すると共に、各地球局
からのデマントに応じてスイッチマトリクスの制御及び
回線割当を行う。回線割当に際しては、高周波数帯の回
線を優先的に割り当て、降雨あるいは幅端の際には、上
り回線、下り回線に対してそれぞれ独立に、低周波数帯
の回線を割り当てる。低周波数帯のカバレッジは広域に
わたフているため、各ビームにおける降雨トラヒックお
よび溢れトラヒックを一括集束できるという効果を有し
ている。すなわち、高周波数帯の回線は、トラビックの
変動に対するマージンを少なく設定することが可能とな
り、衛星回線全体としても、一定の呼損率を達成するた
めに必要となる回線数を少なく設定することが可能とな
る。なお、ここでは、低周波数帯用のアンテナとしてシ
ングルビームアンテナを使用した例を説明したが、高周
波数帯用マルチビームアンテナより少数の複数ビームを
用いたアンテナを使用した場合も同様の効果があること
は自明である。また、ここでは、高周波数帯用マルチビ
ームアンテナとして送受信共用の例を示したが、送受信
用として個別のアンテナを使用し、それぞれに対してビ
ーム数等の照射パターンを変更したとしても同様に上記
の効果が実現される。

（発明の効果） 以上説明したように、高周波数帯を使用するマルチビー
ム方式は大容量化、地球局の小型化、周波数の有効利用
という点で有効であるが、トラビックの集束効果が小で
降雨による影響が大きいという欠点を有している。一方
、低周波数帯を使用した場合は搭載アンテナの大きさに
対する制約からあまり多数のビームを形成することはで
きないため、容量は比較的少なくなるが、トラビックの
集束効果が大きく、かつ、降雨による影響が小さいとい
う長所を有しているため、両者の相互接続を可能とする
ことによりて、双方の欠点を補うことが可能となり、全
体として高効率でかつ信頼性の高い衛星通信方式を実現
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はマルチビームを使用する従来の衛星通信方式の
システム構成図、第２図は第１図におけるサテライトス
イッチの動作図、第３図は本発明のシステム構成図、第
４図は本発明におけるスイッチマトリクスの１フレーム
内の接続状態を示す図である。 １・・・地球局 ２・・・高周波数帯用マルチビームアンテナ２′・・・
低周波数帯用シングルビームアンテナ３・・・分波器 ４・・・高周波数帯用受信器 ４′・・・低周波数帯用送信器 ５・・・高周波数帯用送信器 ５″・・・低周波数帯用送信器 ６・・・合波器 ７・・・サテライトスイッチ ８・・・サテライトスイッチの制御回路＃ａ〜＃Ｃ・・
・高周波数帯用マルチビームアンチすが照射するサービ
スゾーン ＃　Ａ−・・低周波数帯用シングルビームアンテナが照
射するサービスゾーン 特許出願人　日本電信電話株式会社 特許出願代理人　弁理士　山　本　恵　−ゝ、 ＼−−−一′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 衛星を使用してサービスエリア内にある地球局相互間の
   通信を行う衛星通信方式において、衛星上に、第１の周
   波数帯を用いて複数のビームで該サービスエリアを照射
   するアンテナと受信信号を共通の中間周波数帯に変換増
   幅する複数の受信器と該中間周波数帯の信号を送信信号
   に変換増幅する複数の送信器を備え、 第１の周波数帯より低い第２の周波数帯を用いて前記ア
   ンテナより少数のビームで該サービスエリアを照射する
   アンテナと受信信号を前記共通の中間周波数帯に変換増
   幅する１台以上の受信器と該中間周波数帯の信号を送信
   信号に変換増幅する１台以上の送信器を備え、 かつ、前記受信器と送信器の間を相互に切替接続する中
   間周波数帯スイッチマトリクスと地上からの監視制御信
   号に基づいて一定のフレーム周期で該中間周波数帯スイ
   ッチマトリクスの切替接続状態の制御を行う制御回路を
   備え、 通常は、前記第１の周波数帯を用いたアンテナと送受信
   器を優先的に使用して通信を行い、該周波数帯の送受信
   器が使用不能の場合には、前記第２の周波数帯を用いた
   アンテナと送受信器を使用して通信を行うことを特徴と
   する衛星通信方式。