JPH04142822A

JPH04142822A - データ伝送装置

Info

Publication number: JPH04142822A
Application number: JP26500590A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Morimoto; 森本　盛; Seiji Kuroki; 黒木　聖司
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-10-04
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1992-05-15

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）この発明は、無線通信の時分割多重方式（ＴＤＭ）　、
時分割多元接続方式（ＴＤＭＡ）等の多相デジタル通信
方式によるデータ伝送装置に関する。

（従来の技術）数種類の信号を同一の増幅器で増幅して中継伝送する方
式としては、ＴＤＭ　（時分割多重方式）または時分割
多元接続方式（’ＴＤＭＡ）を用いた方式か一般的であ
る。この方式では、伝送するデータを時間軸上に並べて
伝送する。この場合、伝送信号が異なっても全て同じデ
ータレートに変換して伝送を行っている。例えば、伝送
レートが１００　Ｍ　ｂ　ｐ　ｓの観測データと伝送レ
ートが１０　ｋ　ｂ　ｐ　ｓの監視制御データをＴＤＭ
方式で伝送する場合には、伝送レートの高い方に統一す
る。

すなわち、上記の例では１０ｋｂｐｓの監視制御データ
を１００　Ｍ　ｂ　ｐ　ｓの伝送速度に変換してから１
００　Ｍ　ｂ　ｐ　ｓの観測データと合成してＴＤＭ化
する。このような場合に監視制御データのタイムスロッ
ト（時間間隔）は１０ｋｂｐｓ／１００　Ｍ　ｂ　ｐ　
ｓ　−１／　１．００００に短縮されることはいうまで
もない。このように、同一の伝送レートにした場合には
受信点でのＣＮ比（搬送波電力対雑音電力の比）は観測
データに対しても監視制御データに対しても同一になる
ことは明白である。したがって、データ伝送のＢＥＲ（
ビット誤り率）も同一であるし、高周波数に対する降雨
減衰量に対するマージンも同一となる。

また、２種類以上の信号を同時に伝送する変調方式とし
ては多相デジタル通信方式があり、そのうち２種類の信
号を伝送する方式としてはＱＰＳＫ方式が一般的である
。この方式では、伝送するデータで位相が９０°異なる
２つの搬送波を同一伝送レートで変調した後に合成して
伝送する。したがって、この方式においても、データ伝
送のＢＥＲ（ビット誤り率）が同一であるし、高周波数
に対する降雨減衰量に対するマージンも同一となる。

しかし、当該２信号の要求ＣＮ比が異なる場合も多い。

すなわち、２信号の要求ＢＥＲ（ビット誤り率）が異な
るときや、降雨減衰による瞬断確率の要求が異なる場合
には要求ＣＮ比か異なってく　る　。

例えば、上記２信号が監視制御信号と観７Ｉｌｌｌデー
タである場合を考える。監視制御信号や観測ブタの誤り
は少ないことが望ましいか、原理的にこの誤りを零にす
ることはできない。一般には、監視制御信号のデータ誤
りは観測データの誤りより少ないことが要求される。デ
ータの誤りがとの位であるかはＢＥＲで表現され、ＣＮ
比が良いほどＢＥＲちよいという関係がある。従って、
上述の２信号の場合に観測データの要求ＢＥＲに対応し
たＣＮ比で設計すると、監視制御信号の要求ＢＥＲを満
足できない。一方、監視制御信号の要求ＢＥＲに対応し
たＣＮ比で設計すると、観測データに対しては過剰設計
となってしまう。

次に、降雨減衰による影響を考えてみる。監視制御信号
は瞬断確率を小さくする必要があるので、降雨減衰量に
対するマージンを大きくとる必要がある。すなわち、降
雨のない場合のＣＮ比を太きくしでおく必要がある。し
かし、観測データはそれほど厳しくなくても良いので、
観測データの降雨に対するマージンは小さくてもよい。

すなわち、降雨のない場合のＣＮ比は監視制御信号用Ｃ
Ｎ比より小さくてよい。

従来の方法では、降雨マージンを大きくとる信号に対し
て設計するため、降雨マージンが小さくでもよい信号に
対しては過剰設計となっていた。

すなわち、監視制御信号の降雨による信号断を年間０，
０３％とすると、東京地方での２０ＧＨｚでの降雨減衰
量は２４ｄＢであることが知られている。一方、観測デ
ータの降雨による信号断の時間を年間１％とすると、東
京地方での２０ＧＨｚでの降雨減衰量は４ｄＢである。

この差は２０ｄＢある。したがって、監視制御信号に対
して設計しておくと、観測データに対しては２０ｄＢも
のマージンが余計にあることになる。

（発明が解決しようとする課題）以上述べたように従来のＴＤＭ方式、ＴＤＭＡ方式または多相デジタル通信方式では、数種の
信号のＣＮ比すなわちＢＥＲか同じとなり、降雨減衰に
よる瞬断確率も同一となる。しかし、一般にはあるデー
タは他のデータよりよいＢＥＲを要求したり、あるデー
タは他のデータより短い降雨断を要求することがある。

例えば監視制御データの誤り率は観測データの誤り率に
比べてよいことが望まれるし、監視制御データの降雨断
は観測データの降雨断より短いことが望まれる。従来の
方式では、要求値の厳しい方の誤り率に合わせて送信Ｅ
ＩＲＰ（等価等方放射電力）や受信Ｇ／Ｔ　（アンテナ
利得対システム雑音温度）を設計するので、要求値の低
い方のデータの誤り率は過剰設計となる。上述の例では
、監視制御は誤り率要求や降雨マージンに対する要求が
、観測データの場合より厳しい。

この発明は上記のような事情を考慮してなされたちので
、ＣＮ比要求値の異なる信号伝送に際して信号毎のＣＮ
比の最適化を実現することのできるデータ伝送装置を提
供することを目的とする。

し発明の構成コ（課題を解決するための手段）上記目的を達成するためにこの発明は、（１）複数のデ
ータ信号を時分割多重または時分割多元接続して伝送す
るデータ伝送装置においては、前記複数のデータ信号を
それぞれ違う要求かされるＣＮ比が得られるデータレー
トに変換して時分割多重または時分割多元接続するよう
にしたことを特徴とし、（２）複数の搬送波をそれぞれ対応する複数の伝送デー
タで変調した後に特定の位相関係で合成して伝送するデ
ータ伝送装置においては、前記複数の伝送データをそれ
ぞれ違う要求がされるＣＮ１ｔが得られるデータレート
に変換した後に変調するようにしたことを特徴とする。

（作用）（１）、　　（２）のいずれの構成によるデータ伝送装
置であっても、送信側で各伝送データのデータレートを
要求されるＣＮ比が得られるように変換しているので、
ＣＮ比要求の異なる信号を効率よく伝送することができ
る。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はこの発明にかかるＴＤＭ方式のデータ伝送装置
の一実施例を示すもので、宇宙機Ａ側では、互いに伝送
レートの異なる観ｌｌ１ｌｌデータ（１００Ｍ　ｂ　ｐ
　ｓ　）及びテレメトリデータ（３０Ｍ　ｂ　ｐ　ｓ　
）をＴＤＭ装置１１て第２図（ｂ）に示すように時分割
多重化した後、ＭＯＤ　（、変調）装置■２で所定の変
調を行い、これを電力増幅器１３で電力増幅してアンテ
ナ１４から地上局Ｂに向けて放射する。

地上局Ｂでは、宇宙機Ａからの電波をアンテナ２１で受
けて電力増幅器２２て電力増幅した後、広帯域フィルタ
２３及び狭帯域フィルタ２４に送る。伝送レートの高い
観測データについては広帯域フィルタ２３を通過させた
後、ＤＥＭ（復調）装置２５で復調し、必要に応じて伝
送レート変換装置２７で伝送データレートの変換を行う
。また、伝送レートの低い監視制御データについては狭
帯域フィルタを通過させた後、ＤＥＭ装置２６で復調し
、必要に応じて伝送レート変換装置２８で伝送データレ
ートの変換を行う。

すなわち、従来のＴＤＭ方式のデータ伝送装置では、第
２図（ａ）に示すように、全ての信号の伝送レートを同
一にしてＴＤＭ化していたが、上記データ伝送装置では
、同図（ｂ）に示すように、監視制御データを観測デー
タとは異なるＢＥＲ要求に対応したＣＮ比が得られる伝
送レートに変換して時間軸上で挿入するようにしている
。

したがって、」二記構成のデータ伝送装置によれば、Ｃ
Ｎ比要求の異なる信号を効率よく伝送することができる
。

尚、この発明は人工衛星を使用した通信において多、用
されるＴＤＭＡ方式でも全く同様に適用することができ
る。第３図に人工衛星を用いたＴＤＭＡを示す。Ｃは人
］二衛星、Ｉ）、、Ｉ）２゜Ｄ３　Ｄ４は地上局である
。ここでは、ＢＥＲ要求値が１０−８である信号に対し
ては３０　Ｍ　ｂ　ｐ　ｓのデータレートで伝送し、Ｂ
ＥＲ要求値か１０である信号に対しては１．００　Ｍ　
ｂ　ｐ　ｓのデータレトで伝送するようにした伝送形態
を示している。

第４図はこの発明にかかる多相デジタル通信方式のデー
タ伝送装置の一実施例を示すもので、発振器３１から出
力される発振信号はＩ信号として第１の変調器３２に供
給されると共に、９０°移相器３３で９０°遅延されて
Ｑ信号として第２の変調器３４に供給される。第１の変
調器３２はＩ信号を低速の監視制御信号で変調し、第２
の変調器３４はＱ信号を高速の観測データで変調する。

第１、第２の変調器３２．３４の各変調出力は合成器３
５で合成されて伝送信号となる。

すなわち、この実施例では４相Ｐ　Ｓ　Ｋ（Ｑ　Ｐ　Ｓ
　Ｋ　）の片側のチャンネル（１）を低速のテレメトリ
データで変調し、他方のチャンネル（Ｑ）を高速の観測
データで変調する。■信号に対し、Ｑ信号は第５図（ａ
）に示すように９０゜］Ｏ位相遅れを生じている。この場合のＩ、Ｑ信号の変調伝
送レートを降雨マージンの差（ＣＮ比要求値の差）に対
応して変換し、第５図（ｂ）に示すようにＱＰＳＫの２
搬送波を変調する。例えば、降雨マージンに２０ｄＢの
差かある場合に、監視制御信号を１０　ｋｂ　ｐ　ｓの
伝送データレートとしたときに観測データの伝送データ
レートを２０ｄＢ高いコ、　Ｍ　ｂ　ｐ　ｓとする。こ
のようにすれば、両信号とも降雨減衰量に対するマージ
ンに対応した最適の設計になる。

したがって、上記構成のデータ伝送装置は、ＣＮ比要求
の異なる信号を効率よく伝送することができる。

尚、上記実施例では説明を省略したが、この発明は８値
、］６値等の多相デジタル通信においてもまったく同様
に実施できることはいうまでもない。

［発明の効果コ以上のようにこの発明によれば、ＣＮ比要求値の異なる
信号伝送に際して信号毎のＣＮ比の最適化を実硯するこ
とのできるデータ伝送装置を提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るデータ伝送装置の一実施例を示
すブロック構成図、第２図は同実施例の動作を説明する
ためのタイミング図、第３図は人」、衛）ＵｌによるＴ
ＤＭＡシステムにこの発明を適用した場合の形態を示す
図、第４図はこの発明にかかる多相デジタル通信方式の
データ伝送装置の一実施例を示すブロック回路図、第５
図は同実施例の動作を説明するための図である。Ａ・・・宇宙機、１１・・・ＴＤＭ装置、１２・・ＭＯ
Ｄ　（変調）装置、１３・・・電力増幅器、１４・・・
アンテナ、Ｂ・・・地上局、２１・・・アンテナ、２２
・・・電力増幅器、２３・・・広帯域フィルタ、２４・
・・狭帯域フィルタ、２５２７・・ＤＥＭ　（復調）装
置、２８．２８・・・伝送レート変換装置、３１・・・
発振器、３２．３４・・・変調器、３３・・９０°移相
器、３５・・・合成器。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦の久壽＼才ば）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のデータ信号を時分割多重または時分割多元
接続して伝送するデータ伝送装置において、前記複数の
データ信号をそれぞれ要求される搬送波電力対雑音電力
比が得られるデータレートに変換して時分割多重するよ
うにしたことを特徴とするデータ伝送装置。（２）複数
の搬送波をそれぞれ対応する複数の伝送データで変調し
た後に特定の位相関係で合成して伝送するデータ伝送装
置において、前記複数の伝送データをそれぞれ要求され
る搬送波電力対雑音電力比が得られるデータレートに変
換した後に変調するようにしたことを特徴とするデータ
伝送装置。