JPH0217732A

JPH0217732A - 衛星通信方式

Info

Publication number: JPH0217732A
Application number: JP16681888A
Authority: JP
Inventors: Tsuguhiro Hirose; 広瀬　次宏
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-07-06
Filing date: 1988-07-06
Publication date: 1990-01-22

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）（従来の技術）近年衛星を使った通信が盛んに行なわれている。ＴＶ等
の雨足放送や国際電話回線等に利用され、増々使用頻度
も増大している。

この様な従来の衛星システムの一例としてランダムアク
セス衛星通信システムがある。このシステムについて第
１図の用いて説明する。第１図において、１は通信衛星
、１１，１２．１３は地上局１４は上りチャネル、１５
は下りチャネルである。

各地上局１１．１２．１３は各々独立に共通の上りチャ
ネル１４の電波を用いて、データをパケット単位に区切
って送信する。電波は１パケット分だけ連続したバース
トとなって通信衛星１゜に向って送信される。第５図に
バーストのタイムチャートを示す。第５図において、ａ
、ｂ、ｃはそれぞれ地上局１１．１２．１３の送信バー
スト、１６はスロット、１７は衝突バーストである。通
信衛星１０は地上局１１，１２．１３からの送信バース
トａ、ｂ、ｃを受信し周波数変換した後、一定の増幅率
で増幅する中継器を介して下りチャネル１５で各地上局
１１．１２．１３に送り返す。

各地上局１１，１２．１３の送信バーストａ、ｂ。

Ｃは共通の上りチャネル１４で送信されるので、同時に
２局以上から送信されるとバーストの衝突が生じる。バ
ーストの衝突が起きると、通信衛星１０の受信信号波形
は衝突したそれぞれのバースト信号波形の和となり、そ
れぞれのバースト信号波形の位相情報あるいは振幅情報
が乱されることになる。このため、衝突する２つのバー
ストの信号強度に大きな差が無い場合、バーストの衝突
部分は完全に破壊されていしまう。

バーストの中に含まれるデータは、通常パケットと呼ば
れる単位で誤りの有無などをチエツクしているため、バ
ーストの一部でも衝突によって破壊されてしまうとその
バースト全体の情報が失われることになる。このため、
時間を一つのバーストが十分に入るスロット１６と呼ぶ
単位に分割し、各地上局１１，１２．１３ではバースト
がこのスロット１６内に入るように送信する。このよう
にすると、バーストが衝突するときは１スロツト分全部
が衝突して衝突バースト１７となるが、バーストの一部
が重なり合って衝突することが無くなり、効率が良くな
る。このような方式をスロット付アロハ方式と言い、各
地上局での制御が簡単であるという特徴を持つ。

ところがこのスロット付アロハ方式では、各地上局から
のバースト送信頻度が増大すると前記バーストの衝突頻
度も増大し、各地上局からの再送信が増え、その結果各
地上場からのバースト送信頻度がさらに増大するという
悪循環を起す。そのため、多数の地上局が不規則にバー
ストを送信した場合、１スロツトについて衝突せずにバ
ーストが送られる割合は最大でもｌ／ｅ　”７　０．３
７にすぎず、チャネルが有効利用されないという欠点が
あった。

また、通信衛星１０上の機器は太陽電池の発生する比較
的乏しい、限られた電力で動作している。

従って、大きな電力を消費する機器の一つである上記中
継器は、その電力消費に制限があり、中継器が飽和せず
、信号を歪ませることなく増幅できる最大出°力電力に
は限界がある。また、上記中継器は、通信衛星１０の受
信信号の周波数変換した信号をほぼ一定の増幅率で増幅
するので、バースト受信電力に比例した出力電力を得る
ことになる。

従って、もし通信衛星１０が上りチャネル３から受取る
各地上局からのバースト受信信号電力に大きな差があっ
たとすると、最も大きな受信信号電力を持つバーストで
も中継器が飽和せず、かつ最も小さな受信信号電力を持
つバーストでも十分な信号対雑音比が得られるように回
線設計を行わねばならず、限られた衛星電力を有効利用
することが困難であった。即ち、衛星電力を有効利用し
通信コストを下げるためには、通信衛星１０が受信する
各地上局からのバースト受信信号電力の差をできるだけ
小さくすることが必要であった。このため従来のシステ
ムでは、前述したようにバーストが衝撃すると必ず衝突
したバースト全てが失なわれ、最大でも約０．３７のス
ルーブツトしが得ることができなかった。

（発明が解決しようとする課題）以上述べてきたように、衛星には一般に太陽電池から電
力が供給されており、この電力は、非常に低いものであ
る。この限られた電力をを効に利用するためには、各地
上局から送信されるバースト状のパケットの送信電力を
平均的なものにして、はぼ等しい電力で通信を行なうこ
とが望まれる。しかし、各地上場末々が、はぼ等しい電
力で通信を行なうと、パラケトが衝突した場合パケット
の破壊が起こり、情報が得らないという欠点が生じる。

本発明は、以上の点を鑑みてなされたもので地上場末々
は、送信電力を可変して送信できる構成にして、パケッ
トが衝突した場合でもバラケラトことを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明においては、地上局ど
おしが通信衛星を介してパケット通信を行なう衛星通信
システムにおいて、地上局は、送信電力をランダムに可
変できる送信電力可変手段と、この送信電力可変手段に
よっ゛Ｃ可変されて送信電力でパケットを送出する送信
手段とパケットが複数受信された時に、送信電力が大き
い方のパケットを受信する受信手段とを具備してなるこ
とを特徴とするものである。

（作　　用）通信衛星を使って各地上局どおしがパケット通信を行な
う。この各地上場末々は、パケットを送出する時の送信
電力をランダムに可変させることが可能な送信電力可変
手段を備えている。この送信電力可変手段によって送信
電力を可変させれ送信手段からこの可変された送信電力
でパケットが送信される。この様にして、パケットが送
信され、地上局の受信手段で複数のパケットが受信され
た時は、この受信手段は、送信電力の大きい方のパケッ
トを受信する。即ち各地上場末々は、パケットの送信電
力が異なっているので、もしパケットどおしの衝突が起
っても、パケット破壊が生じることなく、送信電力の大
きい方のパケットが受信される。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。従
来の技術と概念的には同じなので第１図の全体の構成図
を用いて概略を説明する。地上局１１，１２．１３は、
衛星１０を介して通信を行なう。例えば、地上局１１が
衛星１０を介して上り回線１４を使い電波を出す。地上
局１２゜１３では、衛星１０からの下り回線１５を使っ
て、電波を受信する。この上り回線１４と下り回線１５
は、パケットを用いたパケット通信を行なえる様な回線
となっている。以上の説明の様に、一つの地上局から送
信された電波は、どの地上局においても受信できるもの
である。

次に第２図に示されている地上局の構成図と、第３図に
示されている衛星の構成図を用いて以下に本発明の詳細
な説明を行なう。尚、第２図に示されている構成は、第
１図に示されている地上局１１．１２．１３の構成を示
している。即ち、各地上局１１，１２．１３とも同じ構
成をしている。

第１図に示された地上局１１が地上局１２に電波を送信
する場合について説明する。まず、地上局はアンテナ部
３と、地上局本体２とから成る。地上局本体２は、情報
信号の入出力を行なうための情報信号人出部１と送信部
５と受信部４からなっている。また送信部５は、変調器
６と増幅器７と乱数発生器８と増幅器７を制御するため
の制御部９から成る。一方、衛星１０は、増幅器１９と
復調器２０と変調器２２と増幅器２１とから成る。

次に第２図と第３図を用いて各部の動作を説明する。ま
ず、地上局本体２内の情報信号入出力部１からキーボー
ド等を用いて情報の内容を入力する。そして、この情報
の内容は情報信号として送信部５に入力される。送信部
５の変調器６では、入力された情報信号が変調され増幅
器７に入力される。この増幅器７は、制御部９により増
幅の度合を制御されている。即ち、情報信号を送信する
ための、送信電力を制御部９で制御している。−例とし
てここでは、乱数発生器８により発生された乱数に対応
した送信電力になる機制御部９が増幅器７を制御してい
る。このようにして制御された送信電力で増幅器７から
パケット化された情報信号がアンテナ部３に入力される
。アンテナ部３からパケット化された情報信号が無線で
送信される。送信された情報信号は、衛星１０で受信さ
れる。受信された情報信号は、衛星１０内の増幅器１９
で増幅され、復調器２０で復調された後、変調器２２で
変調されて増幅器２１で増幅され、衛星１０から再送さ
れる。即ち中継されることになる。この中継された信号
は、地上に送り返されるため、地上局のアンテナ部３を
介して受信部４で受信される。この受信部４で受信され
た情報信号は情報信号入出力部１に入力され情報を得る
ことができる。また、受信部４で情報信号が複数受信さ
れた場合、受信部４は送信電力の大きい方のバゲットに
より送信電力の小さい方のパケットが消されて、送信電
力の大きい方のパケットが受信される様に動作する。

第４図はこの実施例におけるタイムチャートを示したも
のである。ａ、ｂ、ｃはそれぞれ第１図の地上局１１，
１２．１３の送信出力であり、Ａ　　、Ａ　　、Ｂ　　
、Ｂ　　、Ｃ、Ｃ８，Ｄｌ。

Ｄ、Ｄ、Ｄ４はデータパケットの名前であり、またパケ
ットの高さはパケットの送信電力の強度を表している。

同図中で、Ａ、Ｃ，および１３３゜と０３はそれぞれ上
りチャネルｄ上で衝突パース）Ｄ、Ｄ　　になっている
。通信衛星上の復調データではｅではＢ３と０３はバー
ストの受信強度がほぼ等しいので、両者とも失なわれて
いる。

一方、Ａ　とＣとではＣＩの電力のほうが十分に大きい
ため、上がりチャンネルｄ上では衝突バーストＤ　にな
っているがＡＩの干渉によるＣ１バースト信号波形の乱
れは比較的少なく、Ｃ１は正しく受信できることにる。

以上の構成のものは、スロット付アロハ方式に適用させ
ると、複数の地上局からのバースト信号が衝突してもそ
の内の一つは通信衛星で正しく受信される可能性が高い
ため、上りチャネルの利用効率を増大させることができ
る。

なお、以上はスロット付アロハ方式に適用しやすいが、
純アロハなど他のランダムアクセス方式にも適用可能で
ある。

［発明の効果］以上詳述してきたように、本発明のよれば、送信電力可
変手段によりランダムに可変させた送信電力で、地上局
からパケットを送信する。従って、各地上局から送信さ
れるパケットの送信電力の値は異なっており、もし、地
上局で複数のパケットが受信されたとしても、送信電力
の大きいものが受信手段によって受信されることになる
。以上のことから、地上局から送信されたパケットが衝
突したことにより互いのパケットが破壊されるのを防止
できる。言い換えると、衝突したパケットを送信した地
上局全てにおいてパケットの再送を行なわなくても送信
電力の大きい方のパケットは受信されるので、送信電力
の小さい方のパケットを送信した地上局のみが再送を行
なえばよい。即、ち、無線回線の利用効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一構成を示す概念図、第２図は、本
発明の地上局の一構成を示す図、第３図は、本発明の衛
星の一構成を示す図、第４図は、本発明のタイムチャー
トを示した図、第５図は、従来例のタイムチャートを示
した図である。２・・・・・・・・・・・・地上局本体３・・・・・・
・・・・・・アンテナ部４・・・・・・・・・・・・受
信部５・・・・・・・・・・・・送信部７・・・・・・・・・・・・増幅器８・・・・・・・・・・・・乱数５発生器９・・・・・
・・・・・・・制御部ｌＯ・・・・・・・・・・・・衛　　星１１．１２．１
１・・・地上局

Claims

【特許請求の範囲】

（１）地上局どおしが通信衛星を介してパケット通信を
行なう衛星通信システムにおいて、前記地上局は、送信
電力をランダムに可変できる送信電力可変手段と、この
送信電力可変手段によって可変された送信電力で前記パ
ケットを送信する送信手段と前記パケットが複数受信さ
れた時に送信電力が大きい方のパケットを受信する受信
手段とを具備してなることを特徴とする衛星通信方式。
（２）地上局は、前記パケットが複数同時に受信された
時に前記送信電力の大小を選択して送信電力の大きい方
のパケットを受信する受信手段を備えていることを特徴
とする請求項１記載の衛星通信方式。