JPH0380376B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） この発明は複数の搬送波を用いた時分割多元接
続（Time Division Multiple Access：以下
TDMAと呼ぶ）衛星通信システムの地球局装置
に使用される搬送波ホツピング制御装置に関する
ものである。

（発明の技術的背景） TDMA衛星通信システムは複数の地球局が同
一の周波数の搬送波を使用し、衛星中継器（トラ
ンスポンダ）の対応する周波数帯域を時分割的に
共同利用することにより相互に通信するシステム
である。

第１図はこの様なTDMAシステムの説明図で
ある。このシステムには、Ａ，Ｂ，ＣおよびＤの
４つの地球局が参加していると仮定している。そ
れぞれの局は、送信すべきトラヒツクデータを
１，２，３および４で示した時間的に圧縮された
バースト（Burst）の形状で送信し、TDMAフレ
ームと呼ばれる１つのフレーム構成を作り、これ
を周期的に繰り返す。これらのバーストはトラン
スポンダ上で相互に重なり合わぬ様に制御されね
ばならない。このため各バーストには１０，２
０，３０および４０で示された同期信号を含み、
各バーストの位置を識別するために用いられ、ま
た、各バーストに含まれるデータの始点を示すた
めにも用いられる。

これらの同期信号の１つ、例えば１０は、他の
バーストの同期信号とは異なるものとして識別さ
れ、フレーム同期信号として用いられる。

フレーム同期信号を含むバーストを送信してい
る局、即ちＡ局は基準局と呼ばれる。各局から送
信されたバーストはトランスポンダを経由して各
局で受信される。各局は先ず受信されたフレーム
同期信号を用いてフレーム同期を確立する、即ち
TDMAフレーム内の各バーストを受信するため
の時間基準を確立する。更に自局が送信したバー
ストを受信し、その同期信号を検出し、これを上
述受信のための時間基準上で、前以て定められた
位置と比較して、差異を測定し、この結果を用い
て自局のバーストの送信タイミングを修正し、
TDMAフレーム内で自局のバーストを前以て定
められた位置に保持する、即ち、バースト同期を
行う。

第１図に示したTDMAシステムは、各局が
TDMAフレームの1/4を用いて自局のトラヒツク
データを送信している。このことは、もし搬送波
を１波しか用いていないとするならば受信におい
ても自局向のデータは前受信データの1/4に過ぎ
ないことを示している。

すなわち、各局は、その送受信能力の1/4しか
利用していないことになり、適当な方法を用いれ
ば各局の通信容量を４倍迄拡大出来ることにな
る。ここで搬送波ホツピングの技術が用いられ
る。

第２図は上述の通信容量の拡大の手段として搬
送波ホツピングを用いる場合を示す。同図のＡに
おいて、イ〜ニに示すように各局Ａ，Ｂ，Ｃ及び
Ｄはそれぞれ独立した周波数fa，fb，fcおよびfd
の搬送波を用いて、殆んどフレーム全部を用いて
自局のデータを送信する。これらのデータはその
着信局別に例えば１，１′，１″……、と云う様に
バーストに分割されている。

各局から送信されるバーストは異つた周波数を
用いているとは云え、図で示す様に衛星上で相互
に時間的に同期していなければならない。トラン
スポンダを経由すると一般に搬送波の周波数が変
換されるので、これをFa，Fb，FcおよびFdとす
る。

第２図のＢは、地球局Ｂの受信における搬送波
ホツピングの結果を示す。

例えばＢ局においては、TDMAフレーム内で、
受信する搬送波をあらかじめ定められた手順で切
り換えることにより、各局からＢ局向けに送信さ
れたバーストのみを集め、送信側と類似の受信フ
レームを構成する。この結果、各局はその送受信
能力を最大限に発揮出来ることになる。

さて、TDMAシステムを維持する最も重要な
機能の１つは「同期」である。

同期で重要な問題はTDMAシステムのフレー
ム同期の提供している基準局に障害が発生した場
合に、他の局が基準局の役割を代つて行う基準局
交替をいかにスムースに行うかということであ
る。そこで、まず、同一周波数の搬送波を複数の
地球局が使用している場合についてみる。

第１図においてはＡ局が基準局となりフレーム
同期信号１０を含むバーストを送信し、各局はこ
れを受信してフレーム同期を確立している。

今Ａ局に障害が発生し、Ｂ局がＡ局に代つて基
準局の役割を果す１つの方法としてＢ局は自局の
送信するバースト２に含まれる同期信号２０をフ
レーム同期信号に変更し、各局はこの新らしいフ
レーム同期信号に対して同期をとり直す方法であ
る。この様な技術の１例は1975年４月15日に公告
された米国特許第3878339号（W.G.Maillet
“Reference Station Failurein ａ TDMA
System”）に述べられている。

しかし、この方法では基準局交代の度にフレー
ム同期信号の位置が変つてしまう欠点がある。そ
こで次の方法として、基準局が、フレーム同期信
号を含み、ただしトラヒツクデータを含まぬ特別
なバーストを第１図に破線１１で示した様に
TDMAフレームの先頭に送出する方法が考えら
れた。この場合、この特別なバーストを基準バー
ストと呼び、他のトラヒツクデータを含むバース
トをデータバーストと呼ぶ。この方法は1974年９
月24日に公告された米国特許第3838211号（W.G.
Schmidt etal “TDMA Satellite
Communication System hav−ing Special
Reference Burst”）に述べられている。この方
式で基準局交代を行なう場合には、あらかじめ決
められている予備基準局が、先に基準局が基準バ
ーストを送出していたと同一のTDMAフレーム
上の位置に、新らたに基準バーストを送出するこ
とになる。しかし、基準バーストがフレームの先
頭に１つだけ在るこの方式では正規の基準バース
トの喪失後、予備基準局が代りの基準バーストを
送出するのに数秒程度の時間がかかり、その間他
の局は基準バースト無しで動作せねばならぬとい
う問題がある。

次に第２図でバースト同期の問題を述べる。同
図のＢはＢ局における受信フレームであり基準局
から送信されたフレーム同期信号１０を含むバー
スト１は完全に受信されているが自局から送信し
たバースト２，２′，２″……はいずれも受信して
居ず従つて同期信号２０も受信していない。従つ
て、前述のバースト同期を行うためには、少なく
とも自局の同期信号を含む特別なバースト２１を
送信し、衛星経由受信する必要がある。このバー
ストをＢ局の同期バーストと呼ぶ。

もし１つの搬送波を複数の局が共用する場合、
そのTDMAフレーム内には複数の同期バースト
が含まれることになる。第３図は前述の基準バー
スト１１と同一搬送波を利用する局の同期バース
ト２１，３１および４１を含むTDMAフレーム
の構成を示す。この方法により同期に関係する部
分とトラヒツクデータの伝送に関する部分とを分
離することができ、TDMAシステムのフレキシ
ブルな性質を十分に生かすことができる。この方
法は昭和55年（1980）12月２日公告の特公昭55−
47781（渡辺、他「時分割多元接続通信方式」特開
昭51−5914）に述べられている。

また、この場合、予備基準局（例えばＢ局）の
同期バースト２１も送信されているから、基準バ
ーストが障害により喪失した場合に他の局は直ち
に予備基準局のバースト内の同期信号をフレーム
同期信号として利用し、同期を維持することが出
来る。この方法が前述の基準局交代方法より優れ
ている点は、予備基準局が基準バーストを送出す
るのに時間がかからない他、予備基準局の同期バ
ースト（あるいは予備基準バースト）のフレーム
上の位置があらかじめ決められており、各局は、
その受信装置においてフレーム同期の回路をこの
フレーム構成に合わせて設計しておくことが可能
であること、すなわち、基準バースト、予備基準
バーストのいずれを用いてもフレーム同期を確立
維持出来る様に構成することが可能であるという
点である。従つて前述の基準局交代時にシステム
内の各局が基準バーストなしで動作する必要がな
くなりシステムを安定に維持できる利点がある。

この方法は、1975年11月11〜13日に京都で行な
われた3rd International Conference on
Digital Satellite Communicationsに渡辺、他に
より“Ａ New TDMA System for Domestic
Service and its High Speed PSK Modem”と
して報告されており、現在日本の実用通信衛星
「さくら２号」（CS−２）を用いたTDMAシステ
ムとして、日本電信電話公社の回線に実用されて
いる。

なお、基準バーストと予備基準バーストを同一
フレーム上に並べる方法は1977年10月18日公告さ
れた米国特許第4054753号（P.Kaul et al
“Double Sync Burst TDMA System）にも述
べられている。

第３図の様に関係する地球局の全てが毎フレー
ム同期バーストを送信する方式は局の数が増えた
時にフレーム効率、すなわちTDMAフレーム中
でトラヒツクデータの伝送に使用出来る部分の役
割が減つてしまう点で難点がある。また最近の傾
向として、通信システムの中で基準局の役割は重
要になりつつあり、単にフレーム同期のための時
間基準を与えるにとどまらず、各地球局を遠隔制
御するための制御コマンドの伝送や、各地球局内
で用いられる制御用コンピユータのためのダウン
ローデイング用データの伝送なども行なうため、
基準バーストの長さも長くなつて来ており、この
様な基準バースト及びそれと同形の予備の基準バ
ーストを同一フレーム上に並べておくのは不経済
である。

ここで再びTDMAシステムに於ける同期の問
題、とりわけ複数の搬送波を用いている場合に基
準局交代を最も効率良く且つ安全に行うための搬
送波ホツピング技術がクローズアツプされてく
る。この点の技術については、本発明と同時に出
願された同一発明者による「搬送波ホツピング機
能を有するTDMA衛星通信システムの基準局交
代方式」に述べられている。

以下簡単に説明する。上記の発明に於いては、 予備基準局はTDMAフレーム上で、基準バー
ストと同一時間位置で、ただし異つた搬送波を用
いて予備基準バーストを送信する。

各局は、少なくとも受信側に搬送波ホツピング
機能を有し、少なくとも基準バースト、自局同期
バースト、および上述予備基準バーストに関係す
る搬送波を受信可能であり、基準局が正常に動作
している時は、基準バーストと自局同期バースト
を受信して、フレーム同期とバースト同期を維持
する。

もし、基準局に障害が発生し、基準バーストが
喪失する事態が発生した場合には、各局は搬送波
ホツピングの制御を変更して、TDMAフレーム
上の基準バーストの位置で、予備基準バーストに
関連する搬送波を選択することにより予備基準バ
ーストを受信し、フレーム同期やバースト同期を
引き続き支障なく行なうことが出来る。

このようにして、TDMAシステムに於ける搬
送波ホツピング技術の重要性が認識される。

なお、ここで述べる搬送波ホツピングには２つ
の場合、即ち、トランスポンダホツピングと周波
数ホツピング、がある。トランスポンダホツピン
グは第１図のTDMAシステムが、例えば60Mbps
と云つた伝送速度を用いており、１つのトランス
ポンダの全帯域または全電力を利用している場合
に用いられる技術であり、複数の搬送波を得るに
は同一衛星内の複数のトランスポンダを利用する
必要がある。

周波数ホツピングは、言葉自体は広い意味を持
つ様に見えるが、通常、例えば10Mbpsと云つた
低速度で、１つのトランスポンダの帯域および電
力の一部のみを用いているTDMAシステムが、
同一トランスポンダ内で複数の搬送波を用いて規
模を拡張する場合の技術を指す。本発明は、この
両方の場合に適用出来るので、まとめて搬送波ホ
ツピングと呼んでいる。ただし説明を簡単にする
ため、以後トランスポンダホツピングの場合の例
を述べることにする。

（従来技術と問題点） トランスポンダホツピング、或いは一般的に搬
送波ホツピングに使用する制御装置については前
述米国特許第3838211号や他の米国特許、例えば
1978年９月19日公告の第4115661号（W.G.
Schmidt，“Single Channel Per Burst TDMA
Multiple Transponder Network”）や、1979年
１月16日公告の第4135059号（W.G.Schmidt，
“Multiple Channel Per Burst TDMA
Multiple Transponder Network”）に簡単に述
べられている。しかし、これらの特許が述べてい
る搬送波ホツピングの方式は、TDMAフレーム
の上で各種のバーストの位置、それらのバースト
を送信する局、あるいは自局が受信すべきバース
ト或いはその内部のタイムスロツト位置等がバー
ストタイムプラン（Burst Time Plan：以下
BTPと呼ぶ）と呼ばれる一組のデータの中で固
定的に決められているのと同様に、どの搬送波か
た受信するかも固定的に定められていると規定し
ている。このBTPを前述の別途出願特許の様に
一部だけ随時に変更するには、その対応する一部
だけ変つている別のBTPを考え、BTPを交換す
ると云う処置をする必要がある。

通常のTDMA装置ではBTPを変更する場合に
備えて２組のBTPのデータを保有出来る様にな
つており、これを随時切り換えて使用することは
可能である。従つてホツピング制御の一時的な変
更が或る特定の条件の下でTDMAフレーム上の
１ケ所でのみ行なわれるならば、従来の装置で
も、別途出願の方法を適用することは可能であ
る。

しかし、全く別の理由でホツピング制御の部分
的な随時の変更が望まれる場合があり得る。これ
を第４図および第５図により説明する。

第４図はTDMAフレームの一部が放送モード
で用いられる場合を示す。衛星通信の大きな特徴
の一つは放送モードの伝送が容易なことである。
複数の局が放送モードを用いると会議モードによ
るテレカンフアレンスが可能となる。すなわち、
第４図においてバースト５は会議モードで用いら
れており、会議に参加している局、例えばＡ，Ｂ
およびＣのどれかの局が送信している。Ａ，Ｂ，
Ｃ局の内の１つが議長局となり、どの局がバース
ト５を送信するかを随時決めることにより会議が
進行する。議長局はバースト５の管理のみを行な
うから基準局がなる必要はない。通常の運用にお
いてはＡ，Ｂ，Ｃの３局は、常にバースト５を受
信し、必要に応じて、議長局の許可を得てバース
ト５を送信する。従つてバースト５は主として画
像やフアクシミリ等の信号の交互の伝送に用いら
れ、会議中の会話は通常のバーストを用いた双方
向のリンクを用いて常時行なわれる。

この様な会議モードを複数の搬送波を用いたシ
ステムで行なう場合を第５図に示す。第５図の各
番号は第２図と同じである。今Ａ，Ｂ，Ｃの３局
が会議を行なつておりＡ局がバースト６を用いて
画像信号を伝送し、Ｂ，Ｃ両局がこれを受信して
いるとする。すなわち、Ｂ，Ｃ局はバースト６の
存在するタイムスロツト（放送モードタイムスロ
ツト）では共にfaを受信する様に搬送波ホツピン
グを行なつていることになる。この会議に於いて
次にＢ局が発言を求め画像信号を伝送しようとす
る場合、２つの方法がある。１つはＢ局がBTP
に予め定められている通り放送用タイムスロツト
ではfaでバースト６を送信する方法であり、この
場合、Ａ，Ｂ，Ｃ局の受信は従来通りで変化はな
い。もう一つはＢ局がfbを用いて送信し、Ａ，
Ｂ，Ｃ局は放送モードタイムスロツトではfb受信
する様に随時ホツピング制御を変更することであ
る。前者の方法はホツピング制御を変更しないの
で一見容易の様に見えるが、この方法では会議は
常にＡ，Ｂ，C3局間でしか行なえないことにな
る。例えばＡ，Ｂ両局がバースト６を用いて会議
をしている間にＣ局がＤ局とバースト７を用いて
別の会議を行なうと云うことが出来ないことにな
り、またfb，fcの放送モードタイムスロツトが全
く利用出来ないことになる。

TDMAフレーム上の或る特定のタイムスロツ
トにおける搬送波ホツピング制御を随時変更する
ことが出来ればこの問題は一きよに解決する。こ
の場合前述２つの方法のどちらを適用しても良い
が、送信側でホツピング制御を行ない、実際には
存在しない搬送波、例えばfz、をも指定出来る様
にしておけば同一のバーストタイムプラン
（BTP）を用いて送信の制御も可能となる。すな
わちfzを用いて送信すると云うことは送信を停止
することに相当する。

第６図はトランスポンダホツピングによる搬送
波ホツピング機能を持つ地球局の構成の一例であ
り、送信側、受信側共４つの搬送波fa，fb，fc，
fdおよびFa，Fb，Fc，Fdに対してホツピング機
能を備えている場合を示す。

地上回線からのトラヒツク入力１５０は多重制
御回路（MUX）２０２により時分割多重の形に
まとめられ送信タイミング制御回路２０４から送
られるタイミング信号２５４に応じてバーストの
形で出力され変調器２０６に加えられる。
TDMA方式では変調は通常４相PSK
（Quadruture Phase Shift Keying：QPSK）が
用いられる。変調器出力は70MHzまたは
140MHzの中間周波（IF）帯の信号であり、ハイ
ブリツド回路２０８，２０８′により分岐されダ
イオードスイツチ２１０を経てアツプコンバータ
ー２１２に供給される。４つのアツプコンバータ
ーが４つの搬送波に対応して準備され、それぞれ
アツプリンク周波数fa，fb，fcおよびfdの出力を
有する。

コンバーター２１２の出力は合成器２１４によ
り１つのRF出力にまとめられ大電力増巾器２１
６を経て、アンテナ２４２より衛星に向けて送信
される。

送信タイミング制御回路（以下T.TMGとい
う）２０４はまたスイツチ制御回路２１８に制御
信号を送りダイオード・スイツチ２１０を制御す
る。例えば送信タイミング制御回路２０４は
TDMAフレームの内部を幾つかのタイムスロツ
トに区切り、各タイムスロツト毎に２ビツトの制
御信号を発生し、スイツチ制御回路２１８に送
る。スイツチ制御回路２１８は、この信号をデコ
ードし、デコードした内容０〜３に対応して４つ
のダイオードスイツチの１つだけをオンとし、そ
のタイムスロツトに存在するIF帯信号出力を対
応するアツプコンバーターに供給する。すなわ
ち、この様なダイオードスイツチと制御装置の組
合せにより大電力増幅器２１６の出力は４つの周
波数fa，fb，fcおよびfdの間で“ホツピング”す
ることが可能となる。

衛星から受信される信号は、衛星上で周波数変
換を受けているため、送信側のfa，fb，fcおよび
fdの周波数はそれぞれFa，Fb，FcおよびFdに変
換されている。これらの信号は低雑音増巾器２３
６を経て分配器２３４により分岐され、４つの搬
送波に対応して準備された４つのダウンコンバー
ター２３２に供給され、IF帯の信号に変換され
る。各IF出力はダイオード・スイツチ２３０、
ハイブリツド回路２２８′，２２８を経て復調器
２２６に供給されるが、この過程で送信側と同
様、受信タイミング制御回路２２４とスイツチ制
御回路２３８により４ケのダイオード・スイツチ
２３０の内常に１つだけがオンとなる様にホツピ
ング制御が行なわれるため１つのタイムスロツト
には１つのIF帯信号だけが選択される。

復調器２２６の出力は分離制御回路２２２に於
いて受信タイミング制御回路２２４からのタイミ
ング信号２６４の制御により必要な出力信号１５
１を分離し、地上回線へ出力する。

前述受信タイミング制御回路２２４は基準局か
ら送られる基準バーストを受信して、フレーム同
期を行なうことによりTDMAフレームおよびマ
ルチフレームの時間基準を確立している。すなわ
ちTDMAフレーム上に配列された形で受信され
る各種信号を識別するためのタイミング信号を発
生することが出来る。

同期制御回路２４０は受信タイミング制御回路
２２４より自局の送信した同期バーストの受信位
置を識別する信号を供給され、これと実際に受信
されたバーストの位置とを比較してその差、すな
わち送信タイミングの誤差を検出して送信タイミ
ング制御回路２０４の動作を制御し、バースト同
期を確立、維持する。

第６図では、送信側と受信側に同じ様な搬送波
ホツピング機能を持つた構成を示したが、一般に
は一方のみ有れば地球局とトランスポンダの間の
相互接続性は満足される。

第７図は、第６図の受信タイミング制御回路２
２４とスイツチ制御回路２３８の一部に相当する
従来の制御回路の一例を示す。

同図に於いて二進Ｋ段カウンタ３０２はシンボ
ルクロツク３５０を計数し、一方カウンタ３０２
のＫビツトの内容はデコーダＩ３０４によつて監
視され、或る内容に一致した時リセツト信号３５
２が発生し、カウンタ３０２の内容を、“000……
000”にリセツトする。この結果、カウンタ３０
２はデコーダＩ３０４で定まる周期を持つ。この
周期はTDMAフレームの周期に選ばれる。

一方基準バーストが受信されると、その中に含
まれるフレーム同期信号が検出され、検出パルス
３５４としてカウンタ３０２のプリセツト端子に
加えられ、レジスタまたは手動デジタルスイツチ
３０６にあらかじめセツトされているＫビツトの
データ（DATAI）をカウンタ３０２にロードす
る。このデータは基準バーストのフレーム上の位
置に対応するものである。

この結果カウンタ３０２はTDMAフレーム周
期で、且つ受信されたフレーム同期信号に同期し
て動くことになる。これがフレーム同期が確立し
ている状態であり、カウンター３０２の内容は
TDMAフレーム内の位相と１対１に対比させる
ことが出来る。ここで、位相とは、各TDMAフ
レームにおける時間軸上の相対的位置を意味す
る。

受信される各種の信号をTDMAフレーム上で
の位相に応じて処理するために多数のイベントに
関する情報がランダムアクセスメモリ回路（以下
RAMという）３０８に記録されている。なお、
ここでイベントとは、バーストの始まりや終わ
り、バースト内で同期信号、送信すべきデータな
どが収容される場所（タイムスロツト）の境界な
どに対応し、回路的には何等かの制御用タイミン
グ信号（トリガー信号）の発生と対応するもので
ある。これらのイベント情報は制御の内容を示す
制御情報と制御すべきフレーム上の位相を示すタ
イミング情報との２つの要素から成るワードの集
りであり、タイミングの順に配列され、アドレス
カウンタ３１０からの制御により順操りに出力に
現われる。

タイミング情報はやはりＫビツトであり、比較
器３１２に於いてカウンタ３０２の内容と比較さ
れる。また、同じワードの制御情報はデコーダ
３１４に加えられ制御の内容が出力される。

RAM３０８出力のタイミング情報とカウンタ
３０２の内容が一致した時、比較器３１２は一致
パルス３５６を生じアンドゲート３１６，３１
６′……に加えられ、デコーダ３１４の出力と
一致が得られたゲートから、その出力の供給を受
けて動作を起動あるいは停止する回路に制御信号
３５８、または３５８′……が供給される。一致
パルス３５６はまたアドレスカウンタ３１０のク
ロツク信号としても用いられ、アドレスカウンタ
３１０の内容を１つ進めるので、この結果RAM
３０８の出力には次のワードが表われる。アドレ
スカウンタ３１０はデコーダＩ３０４のリセツト
信号出力３５２により“０”にリセツトされるの
で、カウンタ３０２の内容が進むにつれてアンド
ゲート３１６，３１６′……の出力にはTDMAフ
レーム上の受信信号の処理に必要な制御信号が正
しいタイミングで次々と得られることになる。

そしてトランスポンダ・ホツピングを行なうた
めのスイツチ制御は上述の制御情報の一部に含ま
れているコードHOPを用いて行なわれる。例え
ば、第６図に示す様に４波の搬送波から１波を選
択するためには２ビツトのコードを用い、これを
ラツチ回路３３０に一致パルス３５６に同期して
ラツチした上、これを第６図のスイツチ制御回路
２３８に対応するデコーダ２３９に送り、デコ
ードして各スイツチの制御信号２６６を作ること
が出来る。

しかし、この様な方法では、搬送波の選択はイ
ベント毎に固定してしまうため、フレーム上の一
部のタイムスロツトのホツピング制御を随時に変
更することが出来ない。本発明を実現するために
は前述の様に一部だけ異なる２種類のワードのセ
ツトを用意し、RAM３０８も二種類用意してそ
れぞれに記録させ、これを随時切換えて使用する
ことになる。

（発明の目的） 本発明は以上述べた様な、各種の問題を解決出
来る、搬送波ホツピングの制御装置を実現される
ためのものである。

本発明はBTPによりTDMAフレーム上であら
かじめ定められている各種制御（イベント）の内
容を、対応する符号（制御情報）で表わし、これ
を各イベント毎にワードの形にまとめ、フレーム
上の発生順に並べて記憶回路に保持させ、これを
順次読み出して制御に使用する公知の制御装置に
おいて、制御情報の中にそのイベントが関係する
搬送波を選択するコードと、その選択が固定的な
ものか、可変的なものかを示す制御コードとを含
ませ、一方、特定の条件の下で選択すべき搬送波
のコードを別途用意し、上述特定の条件が満たさ
れている場合に、上述制御コードが搬送波の選択
が可変的であることを示したイベントに対する搬
送波の選択コードを、前述の別途用意したコード
に切り換えて使用することにより前述の目的を達
するものである。

本発明において、TDMAフレーム上の異つた
タイムスロツトに対して相互に識別出来る制御コ
ードを用いれば、それぞれのタイムスロツトで異
つた制御が可能となり、基準局交代や、複数の会
議モード制御を全く独立して行なうことが可能と
なり、前述の目的を達することが出来る。

（発明の構成） 本発明は、以上の目的を達成するために、次の
ような構成を有する。

即ち本発明は、 少くとも１つのバーストを含むタイムスロツト
を単位としての搬送波ホツピングが可能で、各タ
イムスロツトの境界を示すイベントを含む各種イ
ベントの発生すべきタイミングがフレーム上であ
らかじめ決められているTDMA衛星通信におい
て、 前記イベントの各々に対応してイベントの内容
を示す制御情報を含むワードをその発生順に配列
して保有する記憶手段と、 シンボルクロツク信号を計数しTDMAフレー
ムの周期でリセツトされるカウンタ手段とを有
し、 このカウンタ手段の内容が前記各イベントの発
生すべきタイミングに一致した時に前記記憶手段
に保有されている、イベントに対応するワードに
含まれた制御情報に従つて必要な制御を行なう装
置であつて、前記記憶手段内の各ワードの制御情
報の中に、それぞれのタイムスロツトの始点を表
わすイベントおよびそのタイムスロツトに含まれ
るすべてのイベントに対して同じ搬送波を選択す
るコードと、搬送波の選択が固定的なものか可変
的なものかを示す制御コードとを含み、前記記憶
手段とは独立して、搬送波選択コードを保有する
搬送波選択コード保有手段を有し、前記記憶手段
内で制御コードが可変的であることを示している
場合は、前記記憶手段内の搬送波選択コードと前
記搬送波選択コード保有手段の保有する搬送波選
択コードとのいずれか１つを、別途供給される制
御信号により選択して出力する選択手段とを有す
る構成となつている。

また前記搬送波選択コード保有手段が、１つの
制御コードに対応して複数の搬送波選択コードか
らなり、いずれの搬送波選択コードから出力する
かを第２の条件によつて選択する選択手段を有す
る構成とすることもできる。なお、ここで述べた
特定の条件が満たされている場合とは例えば次の
ような場合である。１つには、基準局の故障ある
いは基準局の保守の必要上保守期間中予備基準局
に交代してもらうなどの理由により基準バースト
が喪失し、各地球局が基準局交代が行われたとみ
る場合がある。また前述した会議モードが用いら
れている場合に話者（送信局）が交代する場合な
どである。

本発明はこれらの例のようにフレーム上での一
部のタイムスロツトにおけるホツピング制御を随
時変更することにより、衛星回線の信頼性・利用
効率等を向上させることができる。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第８図は第７図に対応する本発明の制御回路を
示し、対応するブロツクは第７図と同じ記号を付
してある。

本発明では１つのイベントを表わすワードの制
御情報の中に前述の様な選択すべき搬送波を表わ
すコードHOPと共に、その選択が固定的なもの
か、可変的なものかを示す制御コードＣを含ませ
てある。例えば基準局交代に対する応用におい
て、基準バーストの存在するタイムスロツトは通
常搬送波Faを選択するコード（HOP（Fa））が記
録されているが、制御コードＣは「可変」である
ことを表示する。ここでは「可変」は“１”で表
わされるとする。

一方、予備基準バーストが受信出来る搬送波
Fbを選択するコードHOP（Fb）がレジスタまた
は手動のデジタルスイツチ３２４に保持されてい
る。

RAM３０８中のHOP（Fa）とレジスタ３２４
中のHOP（Fb）とはデータセレクタ３２６に供
給されているが、基準バーストが喪失したことを
示す信号３６３が発生するとアンドゲート３２８
に加えられ、制御コードＣの情報との論理積がと
られ、データセレクタ３２６を切換える。

この結果、基準バーストの存在するタイムスロ
ツトに限つて搬送波の選択コードはHOP（Fb）
が選ばれることになる。データセレクタ３２６の
出力は、ラツチ回路３３０において一致パルス３
５６に同期してラツチされ、出力に現われる。

この出力は第６図のスイツチ制御回路２３８に
相当するデコーダ２３９で各スイツチに対応す
る制御信号２６６にデコードされ、どの搬送波を
選ぶかの制御に用いられる。なお、搬送波の選択
は少なくとも１つのバーストに対しては同一でな
ければならないから、１つのバーストに関連して
多数のイベントが存在する場合、それらのイベン
トを表すワードの制御情報内の搬送波選択コード
HOPと制御コードＣは同一である。

但し、バーストの終わりを表すイベントは、搬
送波を切り換えるイベントとしても共用できるの
で、その場合のワードの制御情報には後続のバー
ストが対応すべき搬送波選択コードと制御コード
が含まれることになる。

第９図は、他の実施例を示す。ここでは、第８
図とは異なり、TDMAフレーム内でのイベント
の発生位相（位置）が量子化（規格化）されてい
る場合への適用を例に採り、更に、TDMAフレ
ーム内の複数の位相で搬送波選択コード切り替え
の制御が、それぞれ独立して行われる場合を示し
ている。同図においてまず公知技術の部分につい
てみれば、二進Ｋ段カウンタ３０２′がシンボル
クロツク３５０を計数し、その内容がデコーダ
３０４によつて監視され、リセツト信号３５２に
よりフレーム周期で動作する点は第８図と同一で
ある。しかし、この回路が用いられるTDMA方
式ではフレーム上の位相が２^Lシンボル単位で大
きく量子化されている。すなわち、フレーム上の
各種イベントは少なくとも２^Lシンボルかその整
数倍の間隔でしか発生しない。この結果、
TDMAフレームは最大２^K-L個のユニツトに分割
されるので、TDMAフレーム上の各種制御は各
ユニツト上でどの様な制御を行なえば良いかを定
義すれば良い。従つてRAM３０８に保持される
ワードにはタイミング情報を含む必要はなく、
RAM３０８のアドレス端子にはカウンタ３０
２′の上位Ｋ−Ｌ桁の内容をそのまま加えること
が出来る。

一方カウンタ３０２′の下位Ｌ桁の内容はデコ
ーダ３０５に加えられ、ユニツト内の特定のタ
イミングをシンボルクロツクの精度で定義するタ
イミングパルス３５７を発生し、制御の実行のタ
イミングを決める。

この様な方式の制御回路は1981年11月３日公告
の米国特許第4298979号（T.R.Dobyns et.al.
“Decoding TIM Bus Struc−ture”）にも示さ
れている。しかし、この様な公知の制御回路も搬
送波ホツピングを随時に変更することは出来な
い。

第９図の回路における本発明の適用は次の通り
である。

先ず制御コードＣはＰビツトでありこの結果制
御コードＣは最大（2^P−１）種類のタイムスロツ
ト（例えば基準同期バーストやデータバーストを
送信或いは受信する時間位置幅を規定するタイム
スロツト）における搬送波の選択を独立に行うこ
とができる。Ｐビツトの全てが“０”である場合
は搬送波選択コードHOPが固定的であることを
示す。制御コードはデコーダＶ３２７により最大
2^P−１個のタイムスロツト指定信号となりアンド
ゲート３２８，３２８′、……により対応する特
定条件の表示信号３６３，３６３′、……との論
理積がとられその結果はオアゲート３２９により
まとめられ、アンドゲート３２８，３２８′、…
…のどれか１つで論理積が“１”になつた場合に
データセレクタ３２６を制御してその出力を
RAM３０８のHOPの出力からレジスタ３２４′
のHOPの出力に切換える。レジスタ３２４′は小
容量のRAMと等価であり最大2^P−１個の搬送波
選択コードHOPを保持しておりＰビツトの制御
コードＣをアドレスとして用いて対応する搬送波
選択コードを出力する。

本発明の第３の実施例として、可変的であるこ
とを表す１つの制御コードＣに対応して複数の搬
送波選択コードを外部に保有し、どの搬送波選択
コードを出力するかは別途供給される制御信号に
委せる応用がある。

例えば、TDMAシステムがｎ（但しｎ≧２）フ
レームから構成されるマルチフレームを制御の単
位として使用している場合、このマルチフレーム
の情報を搬送波選択コードの切り替えの制御信号
として使用し、或るマルチフレーム、即ちｎフレ
ーム間は或る搬送波を受信し、次のマルチフレー
ムでは他の搬送波を受信する、という様に、特定
のタイムスロツトに異なつた搬送波を用いて送ら
れてくるバーストを周期的に受信して監視すると
いつた用途に有効である。

このようなTDMA衛星通信システムは同一発
明者による特願昭59−96147号 TDMA衛星通信システムにおける状態情報伝送
方式」に詳細に述べられている。

（発明の効果） 本発明は、この様にして随時ホツピング制御を
変更することが出来、本来の目的である基準局交
代方式を容易に実現させることが出来る。更に会
議モードの運用が可能なTDMAシステムを実現
するためには制御コードＣを会議モードに使用出
来るタイムスロツトの数に応じて増やすことによ
り幾つもの放送モード、会議モードの運用を独立
に制御することが出来る。すなわち第８図の実施
例の場合には制御コードＣを独立に制御するタイ
ムスロツトの数だけ並べるか、または第９図の実
施例のように複数桁の２進数表示を用いる等の方
法がある。この場合レジスタ３２４も独立に制御
するタイムスロツトの数に対応する搬送波選択コ
ードを記録出来なければならない。

また、本発明の回路が受信側のみでなく、送信
側にも用い得ることは云うまでもない。

この様に本発明は公知の種々の制御回路に適用
が可能であり、その結果TDMA衛星通信の信頼
性を高め、適用領域を拡げる上で大きな効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は単一般送波を用いたTDMAシステム
の説明図、第２図は複数の搬送波を用いた
TDMAシステムの説明図、第３図は基準バース
トと同期バーストを有するTDMAフレーム構成
図、第４図はTDMAフレームの一部が放送モー
ドで使用される場合の説明図、第５図は複数の搬
送波を用いたシステムで行なう会議モードの説明
図、第６図は搬送波ホツピング機能を有する地球
局構成の一例を示す図、第７図は従来の制御回路
の一例、第８図は本発明を適用した制御回路の一
例、第９図は本発明を適用した制御回路の他の実
施例を示す。 １，１′，１″……Ａ局からのバースト、２，
２′，２″……Ｂ局からのバースト、３，３′，
３″……Ｃ局からのバースト、４，４′，４″……
Ｄ局からのバースト、５，６，７……放送モード
タイムスロツトのバースト、１０，１０′，１
０″……Ａ局の同期信号、１１……基準バースト、
２０……Ｂ局の同期信号、２１……Ｂ局の同期バ
ースト、３０……Ｃ局の同期信号、３１……Ｃ局
の同期バースト、４０……Ｄ局の同期信号、４１
……Ｄ局の同期バースト、１５０……トラヒツク
入力、１５１……出力信号、２０２……多重制御
回路、２０４……送信タイミング制御回路、２０
６……変調器、２０８，２０８′……ハイブリツ
ド回路、２１０……ダイオードスイツチ、２１２
……アツプコンバータ、２１４……合成器、２１
６……大電力増幅器、２１８……スイツチ制御回
路、２２２……分離制御回路、２２４……受信タ
イミング制御回路、２２６……復調器、２２８，
２２８′……ハイブリツド回路、２３２……ダウ
ンコーバータ、２３４……分配器、２３６……低
雑音増幅器、２３８……スイツチ制御回路、２３
９……デコーダ、２４０……同期制御回路、２
４２……アンテナ、２５４……タイミング信号、
２６４……タイミング信号、２６６……各スイツ
チの制御信号、３０２，３０２′……カウンタ、
３０４……デコーダ、３０５……デコーダ、
３０６……レジスタ又は手動デジタルスイツチ、
３０８……RAM、３１０……アドレスカウン
タ、３１２……比較器、３１４……デコーダ、
３１６，３１６′，３１６″……アンドゲート、３
２４，３２４′……レジスタ、３２６……データ
セレクタ、３２７……デコーダＶ、３２８，３２
８′……アンドゲート、３２９……オアゲート、
３３０……ラツチ回路、３５０……シンボルクロ
ツク、３５２……リセツト信号、３５４……検出
パルス、３５６……一致パルス、３５７……タイ
ミングパルス、３５８，３５８′……タイミング
信号、３６３，３６３′……特定条件の表示信号
（例えば基準バースト喪失信号）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも１つのバーストを含むタイムスロツ
   トを単位としての搬送波ホツピングが可能で、各
   タイムスロツトの境界を示すイベントを含む各種
   イベントの発生すべきタイミングがフレーム上で
   あらかじめ決められているTDMA衛星通信にお
   いて、 前記イベントの各々に対応してイベントの内容
   を示す制御情報を含むワードをその発生順に配列
   して保有する記憶手段と、 シンボルクロツク信号を計数しTDMAフレー
   ムの周期でリセツトされるカウンタ手段とを有
   し、 このカウンタ手段の内容が前記各イベントの発
   生すべきタイミングに一致した時に前記記憶手段
   に保有されているイベントに対応するワードに含
   まれた制御情報に従つて必要な制御を行なう装置
   であつて、 前記記憶手段内の各ワードの制御情報の中に、
   それぞれのタイムスロツトの始点を表わすイベン
   トおよびそのタイムスロツトに含まれるすべての
   イベントに対して同じ搬送波を選択するコード
   と、搬送波の選択が固定的なものか可変的なもの
   かを示す制御コードとを含み、 前記記憶手段とは独立して、搬送波選択コード
   を保有する搬送波選択コード保有手段を有し、前
   記記憶手段内で制御コードが可変的であることを
   示している場合は、前記記憶手段内の搬送波選択
   コードと前記搬送波選択コード保有手段の保有す
   る搬送波選択コードとのいずれか１つを、別途供
   給される制御信号により選択して出力する選択手
   段とを有することを特徴とするTDMA衛星通信
   用搬送波ホツピング制御装置。 ２ 搬送波の選択が可変的であることを示す制御
   コードが複数種類あり、前記搬送波選択コード保
   有手段が、前記複数種類の制御コードのそれぞれ
   に対応した複数の搬送波選択コードを保有し、制
   御コードが搬送波の選択が可変的であることを示
   している場合には、前記記憶手段内の搬送波選択
   コードと前記搬送波選択コード保有手段の保有す
   る搬送波選択コードのうち制御コードに対応した
   搬送波選択コードとのいずれか１つを、別途供給
   される制御信号により選択して出力する選択手段
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のTDMA衛星通信用搬送波ホツピング制御
   装置。 ３ 前記搬送波選択コード保有手段が、１つの制
   御コードに対応して複数の搬送波選択コードを保
   有し、いずれの搬送波選択コードを出力するかを
   別途供給される制御信号によつて選択する選択手
   段を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のTDMA衛星通信用搬送波ホツピング制
   御装置。