JPH04140933A - 移動体衛星通信回線制御方法 - 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〕 本発明は移動体衛星通信回線制御方法に係り、特にマル
チビーム移動体衛星通信方式における共通制御チャネル
の基地局内受信機の有効利用を行う移動体衛星通信回線
制御方法に関する。

通信衛星の搭載アンテナの利得の向上は、地球局の小型
化が非常に重要な課題である。搭載アンテナの利得向上
はアンテナの大型化によりアンテナ放射ビーム幅を狭く
することによって得られる。

しかし、ビーム幅かサービスエリアより狭い場合には複
数のビームで全サービスエリアをカバーするマルチビー
ム方式をとる必要がある。衛星を用いた移動通信方式と
しては、一つの基地局と全移動機との無線回線を通信衛
星を介して構成し、地上通信網には基地局を介して接続
する方式が一般的な方式として提案されている。マルチ
ビーム衛星通信方式はいわば、各ビームがセルラ方式を
とる自動車電話方式の各無線ゾーンに相当し、基地局全
て、一つの基地局に集約したような構成をとる。

〔従来の技術〕

第５図は従来の受信機の構成図を示す。同図は自動車電
話方式で用いられている構成を一つの基地局を坩いる衛
星通信方式に適応した場合の回線制御関連の構成で、移
動局から基地局方向くリターン）の共通制御チャネルを
３ビ一ム間で共通に３チヤネル配置した時の基地局内受
信機の構成例である。

同図において、１は衛星、２ａは第１ビーム、２ｂは第
２ビーム、３Ｃは第３ビーム、３は第１ビーム用フオー
ワード制御チヤネル、４は第２ビーム用フオーワード制
御チヤネル、５は第３ビーム用フオーワード制御チヤネ
ル、６はリターンランダムアクセス用チャネル、７ａ、
７ｂは基地局向は応答信号専用チャネル、８は基地局、
９ａ〜９Ｃは第１〜第３ビーム用フオワード制御チヤネ
ル送信機、１０ａ〜１０ｃは第１から第３ビーム用ラン
ダムアクセス用受信機、１ｌａ−１１ｃ及び１２ａ＝１
２ｃは第１から第３ビーム用応答信号専用受信機、１３
は回線制御部、１４は交換局、１５は公衆網である。

同図の構成は基地局８から移動局向け（フォワード）制
御チャネル３．４．５はビーム２ａ。

２ｂ、２ｃ毎にそれぞれｌチャネル配置し、リターン制
御チャネル６．７ａ、７ｂの３チヤネルのうち、ランダ
ムアクセス用チャネル６は各ビーム共通に１チヤネル配
置し、応答信号用チャネル７ａ、７ｂは各ビーム共通に
２チヤネル配置した例である。

同図において、移動局からランダムアクセス用チャネル
あるいは応答用チャネルにより送信された信号を基地局
８において受信するには、基地局８の制御チャネル用受
信機は１ビーム当たり３台（１０ａ、ｌｌａ、１２ａ）
、（Ｊｏｂ、ｌｌｂ。

１２ｂ）、（１０ｃ、ｔｌ、ｃ、１２ｃ）必要となり、
合計９台必要となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に、移動通信の無線チャネルはフォワードチャネル
とリターンチャネルが一対で配置される。

従って、フォワードチャネルをビーム毎に１チヤネル配
置し、リターンチャネルをビーム数分配置した場合、基
地局に設置される制御チャネル用受信機台数はビーム数
の２乗となる。

その結果、上記の従来方式では３ビームであるので受信
機台数は９台となり、ビーム数の多いシステムでは受信
機台数が多くなり、基地局の設備費用が嵩む。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、ビーム数が多
いマルチビーム移動体衛星通信方式であっても基地局に
設置される制御チャネル用受信機台数か少なくても、移
動局からの送信信号の受信効率を低下させることなく受
信することが可能な移動体衛星通信回線制御方法を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図を示す。本発明はサービス
エリアを複数のアンテナビームで分割し、一つの基地局
１０５と多数の移動局間の制御チャネルの構成する場合
に、移動局１０４から基地局１０５方向の制御チャネル
を複数ビーム１０１．１０２．１０３共通に異なる周波
数のチャネルを複数チャネル１０７．１０８配置し、複
数制御チャネルをランダムアクセス用チャネル１０７と
基地局ｉ０５の要求に応じて移動局１０４か応答信号を
送信する応答用チャネル１０８に区別して制御する移動
体衛星通信回線制御方法において、位置登録及び移動局
１０４から基地局１０５への発信に基づく発呼要求信号
のビーム情報に従って基地局１０５かビーム情報１０１
の移動局１０４に応答用チャネル１０８と応答信号の要
求を指示すると同時に、移動局１０４からの応答信号を
基地局１０５か受信するときのみ基地局１０５は応答用
チャネル１０８に用いる応答信号用受信機１０６を移動
局１０４の属するビーム１０１に１又は、複数割り当て
、ビーム１０１の移動局１０４からの応答用チャネル１
０８を該当する応答信号用受信機１０６に切替えて応答
信号を受信する。

〔作用〕

本発明は基地局１０５からの要求に従って移動局１０４
か応答信号を送信する応答用チャネルの応答信号用受信
機１０６を複数ビーム共同で使用するために、回線制陣
部からのビーム番号をもつビーム情報に基づき、移動局
１０４が応答信号を送信する時に限り、基地局１０５て
ビーム情報に該当するビームに切り替えることにより当
該移動局１０４の属するビーム１０１に該当する応答用
チャネルの電波を応答信号用受信器１０６で受信する。

これにより複数のビームで基地局１０５側に設けられた
応答信号用受信器１０６を共用することができる。

〔実施例〕

第２図は移動局の発信及び移動局への着信時の移動局と
基地局８間の制御信号送受信シーケンスの一例を示す。

同図中、第５図と同一部分には同一符号を用いる。同図
中（Ａ）は移動局の発信シーケンス、（Ｂ）は移動局の
着信シーケンスを示す。

移動局発信の場合（Ａ）には、移動局はランダムアクセ
ス用チャネル６で発呼要求信号１６を送信する。次に基
地局は発呼要求信号１６を受信すると発呼要求信号１６
のビーム情報を基に移動局の位置するビームを決定する
１９゜そして基地局８は該当ビームの移動局へ応答用チ
ャネル７ａの情報を付加したチャネル切替え要求信号１
７ａを送信すると共に基地局側の応答信号用受信機のビ
ーム切替えタイマのカウントを開始し２０ａ、切替え待
ち時間２工経過後に応答信号１８が基地局に到達する時
系列的直前でビームを切り換えて応答信号１８を受信す
る２２ａ０ また、移動局への着信の場合（Ｂ）は基地局８は回線制
御局部１３の位置登録メモリに蓄積されている加入者デ
ータから該当移動局の位置するビームを決定２５し、ビ
ーム番号を付加した着信信号２３を該当ビームのフォワ
ードチャネル５て移動局へ送信する。同時に基地局８は
応答信号用受信機の切替えタイマのカウントを開始し２
０ｂ１切替え待ち時間２１経過後、応答信号２４が基地
局８に到達する時系列的直前にビームを切り替えて応答
信号２４を受信する。そして、以下同図（Ａ）に示す移
動局発信の場合と同一シーケンス制御信号の送受信を行
う。

第３図は移動局と基地局８間の制御信号送受信のタイム
チャートを示す。同図中、第２図および、第５図と同一
部分には同一符号を付しその説明を省略する。第３図（
Ａ）は移動局の発信時のタイムチャートで、同図（Ｂ）
は移動局の着信時のタイムチャートである。

同図（Ａ）の場合は基地局８かランダムアクセス用チャ
ネル６て発呼要求信号１６を受信すると、発呼要求信号
１６に含まれるビーム番号をもっているビーム情報から
チャネル切り替え要求信号１７ａの送信するビームを決
定する。さらに、基地局８は前記ビーム情報に該当する
フォワード制御チャネル５て移動局にチャネル切り替え
要求信号１７ａを送信すると共に、タイマのカウントを
開始する２０ａ０基地局８は切替え待ち時間２１（往復
の伝搬遅延時間十移動局の処理時間）経過後、移動局の
ビーム内の位置による制御信号の伝送時間の変動分Δｔ
２６を考慮し、２１ａのタイミングで応答信号受信機を
切り替えて応答信号１８を受信する。

同図（Ｂ）の場合は移動局の位置するビームがどのビー
ムであるか前記ビーム情報によって既にわかっているの
で、第５図に示す第３ビーム２ｃの制御チャネル５から
移動局に応答用チャネル７ａを指示するデータを付加し
て着信信号２３を送信する。さらに、基地局８は移動局
発信と同様のタイムスケジュールで制御信号の送受信を
行う。

第４図は本発明の一実施例の基地局の制御チャネル用受
信機構成図を示す。同図中、第１図、第２図、第３図、
第５図等と同一部分には同一記号を付し、その説明を省
略する。回線制御部１３は移動局かビーム間を移動時に
行う位置登録データの蓄積、受信制御信号の分析、制御
信号の送受信制御を行う。

送信ビーム切り替え制御部３１は回線制御部１３からの
ビーム情報に基づき、要求信号２７をビーム切替え器２
８ａを制御してフォワード制御チャネル用送信機９ａ、
９ｂ、９ｃのいずれかへ供給する。

各ビームに位置する移動局からの衛星１を経由して基地
局８に供給される電波は基地局８内の分配器３５てビー
ム毎に分離される。同図の例では第１ビ〜ム２ａの場合
は第１ビームｌｏａに、第２ビーム２ｂの場合は第２ビ
ーム１０ｂに、第３ビーム２ｃの場合は第３ビーム１０
ｃにそれぞれ供給される。

発呼要求等のランダムアクセス信号の場合には、ランダ
ムアクセス用受信機１０ａ、１０ｂ。

１、　Ｏｃに供給されるべく、アンテナ３６で受信され
、送受信共用機３０を介して、分配器３５て分離された
ビームをさらに分配器３７ａ、３７ｂ。

３７ｃでランダムアクセス用と応答信号用とに分離され
、それぞれ、ランダムアクセス用受信機１０ａ、１０ｂ
、１０ｃで復調された信号の中から信号選択器３４に供
給され、誤りのない発呼要求信号１６を回線制御局１３
に中継する。

また、応答用チャネル７ａの電波は回線制御部１３から
のビーム情報に基づき、受信ビーム切り換え制御部３２
か所定の時間にビーム切替え器２８ｂを駆動し、また、
ビーム情報の該当ビームに該当する基地局８の応答用チ
ャネルの電波を分配器３７ａ′〜３７ｃ′で分離させ、
ビーム切替え器２８ｂに供給し、該当する応答信号用受
信機３３ａ、３３ｂで復調した応答信号１８．２４を回
線制御部１３へ中継する。

この様にして、基地局８からの指示で移動局から送信す
る制御信号を受信する応答用チャネルの応答信号用受信
機３３ａ、３３ｂを各ビームて共用し、該当ビームの移
動局からの信号を受信する時のみ受信機を該当ビームに
接続して用いる。

このため、ビーム数×リターン制御チャネル数分必要な
制御チャネル用受信機の台数か大幅に削減できる。

従来は、リターンチャネルを共通に配置するビーム数と
して、７ビームを想定した場合に受信機台数はｌビーム
あたり、７台必要となり、全ビームでは４９台必要にな
るが、本発明の方法では例えばランダムアクセス用チャ
ネル３チヤネル、応答用チャネル４チヤネルとした場合
の受信機台数はラダムアクセス用に３チヤネル×７ビ一
ム＝２１台、応答信号専用に４台必要となり、受信機台
数を２４台低減できることになる。

〔発明の効果〕

上記のように本発明によれば、移動局から基地局向は制
御チャネルを複数ビーム間で、共通に複数チャネル配置
し、当該制御チャネルをランダムアクセス専用チャネル
と応答信号専用制御チャネルに用いる受信機を移動局が
応答信号を送信するときのみ基地局側で当該移動局が属
しているビームへ割り当てるように構成することによっ
て、基地局で設置する受信機の台数を低減することかで
きる。これにより、基地局の受信制御効率を下げること
なく少ない受信機で移動局からの信号を受信することが
でき、実用上有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は移動局と基地局間の送受信シーケンスを示す図
、 第３図は基地局の信号送受信タイムチャート、第４図は
本発明の一実施例の基地局の制御チャネル用受信機構成
図、 第５図は従来方式による受信機構成図である。 １・・・衛星、２ａ、２ｂ、２ｃ・・・ビーム、３・・
・第１ビーム用フオワード制御チヤネル、４・・・第２
ビーム用フオワード制御チヤネル、５・・・第２ビーム
用フオワード制御チヤネル、７・・・基地局向は応答信
号専用チャネル、８・・・基地局、２８ａ、２８ｂ・・
・ビーム切替え器、１０・・・ランダムアクセス用受信
機、３３・・・応答信号用受信機、３５・・・分配機、
１０１〜１０３・・・ビーム、１０４・・・移動局、１
０５・・・基地局、１０６・・・応答信号用受信機、１
０７・・・ランダムアクセス用受信機、１０８・・・応
答用チャネル、１０９・・・ランダム用チャネル。 特許出願人　日本電信電話株式会社 発信シーケンス （Ａ） 基地局 着信シーケンス （Ｂ） 移動局と基地局間の送受信シーケンス を炊イｅ 第２区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サービスエリアを複数のアンテナビームで分割し、一つ
   の基地局と多数の移動局間の制御チャネルを構成する場
   合に、該移動局から該基地局方向の制御チャネルを複数
   ビーム共通に異なる周波数のチャネルを複数チャネル配
   置し、複数制御チャネルをランダムアクセス用チャネル
   と該基地局要求に応じて該移動局が応答信号を送信する
   応答用チャネルに区別して制御する移動体衛星通信回線
   制御方法において、 位置登録及び前記移動局から前記基地局への発信に基づ
   く発呼要求信号のビーム情報に従って前記基地局が該ビ
   ーム情報の移動局に前記応答用チャネルと応答信号の要
   求を指示すると同時に、該移動局からの応答信号を該基
   地局が受信するときのみ該基地局は該応答用チャネルに
   用いる応答信号受信機を該移動局の属するビームに１又
   は複数割り当て、 該ビームの移動局からの応答用チャネルを該当する応答
   信号用受信機に切替えて応答信号を受信することを特徴
   とする移動体衛星通信回線制御方法。