JPH0444854B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、衛星通信の参加局の送信制御装置に
関する。特に、時分割多元接続通信方式による衛
星通信の参加局において、局内折返し系と衛星系
との二つの系が設定されている場合の両者の同期
制御に関するものである。

〔概要〕

本発明は、衛星通信参加局の時分割多元接続方
式の送信同期制御装置において、 各参加局で局内監視用の局内折返し試験バース
トを本来の衛星回線網と同期する形で挿入するこ
とにより、 自局の送信異常を回線運用時に連続的に監視
し、異常が発生した場合に短時間で現用予備の切
換え等の復旧処置がとれるようにしたものであ
る。

〔従来の技術〕

一局以上の基準局および複数の参加局より構成
される時分割多元接続（以下、TDMAという。）
通信方式による衛星通信網では、基準局から送出
される基準バーストをもとに衛星のトランスポン
ダ上でTDMAフレームが定義され、その上に各
参加局からのバーストが回線プラン等により指定
された位置に配列されることにより、回線の設定
が行われる。特に、互いにオーバーラツプしない
ような二つの領域（領域Ｘおよび領域Ｙ）の通信
にTDMA方式を採用する場合は、領域Ｘ，Ｙ独
立にそれぞれ基準局が設定され、領域Ｘから領域
Ｙ向きおよび領域Ｙから領域Ｘ向きの別々のトラ
ンスポンダ上にそれぞれ領域Ｘの基準局からの基
準バーストおよび領域Ｙの基準局からの基準バー
ストによつて定義されるTDMAフレームが作ら
れる。このような衛星通信網では、領域Ｘの参加
局は領域Ｙの基準局によつて、また逆に領域Ｙの
参加局は領域Ｘの基準局によつて制御を受け、ト
ランスポンダ上の配列制御がなされるのが一般的
である。実際には、領域Ｙの基準局において、領
域Ｘからの基準バーストをもとに受信TDMAフ
レームが形成され、その上に受信される領域Ｘの
参加局からのバーストの位置と回線プラン上の位
置とを比較し、領域Ｘの参加局の送信タイミング
に対し制御を与える。また逆方向も同様である。
制御パラメータとしては、各参加局によつて定義
される受信TDMAフレームと送信TDMAフレー
ムとのオフセツト値D₀が使用される。このオフ
セツト値D₀は、参加局が領域Ｘにあるとした場
合に、参加局と衛星との間の伝搬遅延値の２倍の
値と上記オフセツト値D₀との和が所定値Ｍ×Ｔ
（Ｍは所定の整数、ＴはTDMAフレーム長。）に
等しくなるように、領域Ｙの基準局によつて制御
される方法が一般に使用される。

第３図は従来例の送信バーストのタイムチヤー
トである。第３図において、横方向は時間を表
し、また縦方向は距離を表す。３本の横軸は上か
らそれぞれ基準局の時間軸Ｃ、衛星上の時間軸Ｂ
および参加局の時間軸Ａを示す。参加局の時間軸
Ａ上の点ａは基準局からの基準バーストにより確
立する受信TDMAフレームの先頭を示す。点ｂ
は点ａよりオフセツト値D₀だけオフセツトされ
て作られる。参加局における送信TDMAフレー
ムの先頭を示す。第３図より明らかなように、オ
フセツト値D₀は D₀＋２×d₀＝Ｍ×Ｔ を満足するように決められる。ただしd₀は参加局
と衛星との間の伝搬遅延値である。

第４図は上述のような方式の衛星回線網におけ
る各参加局の従来例の送信同期制御装置のブロツ
ク構成図である。第４図において、送信フレーム
タイミング発生回路１１は参加局における送信
TDMAフレームタイミングを決める回路で、受
信フレームタイミング信号S₁および送信フレーム
と受信フレームとのオフセツト値D₀を入力する。
受信フレームタイミング信号S₁は、第３図に示す
参加局の時間軸Ａ上の点ａの位置を与えるもの
で、送信フレームタイミング発生回路１１により
オフセツト値D₀が加えられ、送信フレームタイ
ミング信号S₂すなわち第３図に示す点ｂの位置が
バースト送信タイミング発生回路１２に入力され
る。バースト送信タイミング発生回路１２は内部
に、送信フレームタイミング信号S₂に同期し
ITDMAフレームを周期とするカウンタを有し、
図外より入力される衛星系の送信回線プランS₃に
より指示される送信TDMAフレーム上の位置と
カウントが一致したときにバースト送信タイミン
グ信号S₄が送信バースト生成回路３２に出力され
る。送信バースト生成回路３２は、送信データS₉
を入力し、一時バツフアに蓄えた後にバースト送
信タイミング信号S₄により送信バーストS₁₀を図
外の変調器に出力する。

いま上述のような構成のTDMA方式において、
その参加局に試験用局内ループを設定することを
考えると、自局の送信信号の局内折返しによる受
信信号と自局の受信TDMAフレームタイミング
を抽出している基準バーストとの間で同期をとる
必要が生じる。しかし上述のように、参加局の送
信位相が基準局より与えられる受信TDMAフレ
ームと送信TDMAフレームとのオフセツト値D₀
で決まる場合は、衛星系での運用時に同時に局内
ループ系を設定することは不可能であつた。

従来のTDMA装置においては、局内ループ系
と衛星系とを同時に設定することは行われず、局
内ループ系はTDMA装置故障時の衛星系への復
帰の前段階としてのみ設定されている。その局内
ループ設定には、基準局のシユミレータより基準
バーストを供給し、自局に対する制御オフセツト
値を基準バーストと局内折返しバーストとが同期
するように決めてやる必要がある。

自らの衛星折返しバーストをもたない網構成を
とり、各参加局の送信制御がその参加局の対向領
域にある基準局によつて行われるTDMA系にお
いては、自局の送出したバーストの監視は対向領
域の基準局のみにまかされることになる。すなわ
ち、自局の送信系の異常は自局の対向基準によつ
て判断され、制御情報が制御回線を通して自局に
通知され現用予備の切換スイツチの起動等を行
う。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような従来例の送信同期制御装置
では、自局の異常発生から現用予備切換までに、
最悪の場合には基準局と参加局の伝搬遅延値の２
倍とTDMA系の制御フレーム周期との和の時間
がかかり、トラヒツクの瞬断を起こす可能性が強
い問題点があつた。また基準局による集中監視の
下では、バーストの中のトラヒツクデータ部分の
異常といつたベースバンドに近い所の異常監視に
は制限がでてくる問題点があつた。

本発明は上記の問題点を解決するもので、各参
加局が局内ループ系を衛星運用時に互いに同期す
る形で装置内に形成し、自局の送信異常を自局が
自ら監視できる送信同期制御装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、入力する受信フレームタイミング信
号および送受信フレームのオフセツト値から、衛
星系の送信フレームタイミング信号を発生する送
信フレームタイミング発生回路と、入力する送信
回線プランおよび上記衛星系の送信フレームタイ
ミング信号から、衛星系のバースト送信タイミン
グ信号を発生するバースト送信タイミング発生回
路と、入力する送信データおよび上記衛星系のバ
ースト送信タイミング信号から、衛星系の時分割
多元接続バーストを生成する送信バースト生成回
路とを備えた衛星通信の参加局の送信同期制御装
置において、入力する送受信フレームのオフセツ
ト値を補正して受信フレームと局内ループ系の送
信フレームとの間のオフセツト値を出力する伝搬
遅延補正回路と、入力する上記受信フレームタイ
ミング信号および上記受信フレームと局内ループ
系の送信フレームのオフセツト値から、局内系の
送信フレームタイミング信号を発生する局内送信
フレームタイミング発生回路と、入力する局内ル
ープ系のバースト送信プランおよび上記局内ルー
プ系の送信フレームタイミング信号から、局内ル
ープ系のバースト送信タイミング信号を発生する
局内バースト送信タイミング発生回路と、この局
内ループ系のバースト送信タイミング信号と上記
衛星系のバースト送信タイミング信号とをそれぞ
れ入力し、上記送信バースト生成回路に出力する
論理和回路とを備えたことを特徴とする。

〔作 用〕

本発明は、伝搬遅延補正回路で基準局からの制
御情報により受信フレームと送信フレームとのオ
フセツト値を入力し、この値を受信フレームと局
内ループ系の送信フレームとのオフセツト値に補
正する。局内送信フレームタイミング発生回路で
は、この補正されたオフセツト値および基準局か
ら衛星を経由して入力する受信フレームタイミン
グ信号から、局内ループ系の送信フレームタイミ
ング信号を発生する。局内バースト送信タイミン
グ発生回路では、この局内ループ系の送信フレー
ムタイミング信号および入力する局内ループ系の
送信プランからち局内ループ系のバースト送信タ
イミング信号を発生する。論理和回路で本来の衛
星系のバースト送信タイミング信号と上記局内ル
ープ系のバースト送信タイミング信号との論理和
演算を行い、その出力信号を送信バースト生成回
路に与える。これにより、各参加局で自局の送信
異常を回線運用時に運続的に監視し、異常を発生
した場合に短時間で現用予備の切換え等の復旧処
置をとることができる。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明第一実施例送信同期制御装置の
ブロツク構成図である。第１図において、図外か
ら送信フレームと受信フレームとのオフセツト値
D₀および受信フレームタイミング信号S₁が衛星
系送信制御部１０の送信フレームタイミング発生
回路１１にそれぞれ入力される。送信フレームタ
イミング発生回路１１から受信フレームタイミン
グよりオフセツト値D₀遅延した衛星系の送信フ
レームタイミング信号S₂がバースト送信タイミン
グ発生回路１２の一方の入力に接続される。図外
から衛星系の送信回線プランS₃がバースト送信タ
イミング発生回路１２の他の入力に供給される。
バースト送信タイミング発生回路１２では、衛星
系の送信フレームタイミング信号S₂に同期して
1TDMAフレームを周期とするカウンタのカウン
ト値と送信回線プランS₃により指示される衛星系
の送信TDMAフレーム上の送信バースト位置と
が一致した時点で、衛星系のバースト送信タイミ
ング信号S₄を出力する。

ここで本発明の特徴とするところは、一点鎖線
で囲む局内ループ系の送信制御部分である。すな
わち、図外からオフセツト値D₀が分岐されて局
内ループ系の送信制御部２０の伝搬遅延補正回路
２１に入力される。伝搬遅延補正回路２１でオフ
セツト値D₀が補正され、オフセツト値D₁が局内
送信フレームタイミング発生回路２２の一方の入
力に接続される。入力する受信フレームタイミン
グ信号S₁が分岐されて局内送信フレームタイミン
グ発生回路２２の他の入力に接続される。局内送
信フレームタイミング発生回路２２から受信フレ
ームタイミング信号S₁からオフセツト値D₁遅延
した局内ループ系の送信フレームタイミング信号
S₅が局内バースト送信タイミング発生回路２３の
一方の入力に接続される。図外から局内ループ系
の送信プランS₆が局内バースト送信タイミング発
生回路２３の他の入力に与えられる。局内バース
ト送信タイミング発生回路２３では、局内ループ
系の送信フレームタイミング信号S₅に同期し
ITDMAフレームを周期とするカウンタのカウン
ト値と局内ループ系の送信プランS₆により指示さ
れる局内ループ系送信TDMAフレーム上の送信
バースト位置とが一致した時点で、局内ループ系
のバースト送信タイミング信号S₇を出力する。バ
ースト送信タイミング発生回路１２から衛星系の
バースト送信タイミング信号S₄および局内バース
ト送信タイミング発生回路２３から局内ループ系
のバースト送信タイミング信号S₇がそれぞれオア
ゲート３１の入力に接続され、オアゲート３１の
出力は送信バースト生成回路３２の一方の入力に
接続される。図外から送信データS₈が送信バース
ト生成回路３２の他の入力に与えられ、送信バー
スト生成回路３２からTDMAバーストS₉が図外
に送出される。

このような構成の送信同期制御装置の動作につ
いて説明する。

第１図において、送信フレームタイミング発生
回路１１に図外より受信フレームタイミング信号
S₁および送信フレームと受信フレームとのオフセ
ツト値D₀が入力される。受信フレームタイミン
グ信号S₁は、衛星系において基準局からの基準バ
ーストの受信タイミングをもとに定義されるのも
で、局内ループ系の受信フレームタイミングとも
同期している。オフセツト値D₀は基準局より送
信制御信号により得られる値で、参加局と衛星と
の間の伝搬遅延値d₀の２倍の量のオフセツト値
D₀との和が所定値となるようにして求まる値で
ある。第２図に示す点ａと点ｂとの間の値に対応
する。このオフセツト値D₀は参加局における送
信TDMAフレームは受信TDMAフレームをオフ
セツト値D₀だけ遅らせて作ることを指示する。
送信フレームタイミング発生回路１１は上記受信
フレームタイミング信号S₁より衛星系送信
TDMAフレームを確立し、衛星系の送信フレー
ムタイミング信号S₂を発生しバースト送信タイミ
ング発生回路１２に出力する。バースト送信タイ
ミング発生回路１２は、衛星系送信フレームタイ
ミング信号S₂の他に図外より衛星系の送信回線プ
ランS₃を入力する。バースト送信タイミング発生
回路１２は内部に衛星系の送信フレームタイミン
グ信号S₂に同期し、1TDMAフレームを周期とす
るカウンタを有し、そのカウント値と送信回線プ
ランS₃によつて指示される衛星系の送信TDMA
フレーム上の送信バースト位置とが一致した点
で、衛星系のバースト送信タイミング信号S₄をオ
アゲート３１を介して送信バースト生成回路３２
に出力する。

伝搬遅延補正回路２１は、 ２×d₀＋D₀＝Ｍ×Ｔ d₀：参加局と衛星との間の片方向伝搬遅延値、 Ｍ×Ｔ：Ｍは所定の整数およびＴはTDMAフ
レーム長を示す。

より２×d₀の値を求め、局内ループ系の送信フレ
ームと受信フレームとの伝搬遅延値２×d₁との差
を補正項としてD₀に加え D₁＝２×（d₀−d₀）＋D₀ の式の値を求める。この値は受信フレームと局内
ループ系の送信フレームとのオフセツト値D₁と
して局内送信フレームタイミング発生回路２２に
出力される。局内送信フレームタイミング発生回
路２２は上記オフセツト値D₁および受信フレー
ムタイミング信号S₁を入力とし、受信フレームタ
イミング信号S₁をオフセツト値D₁だけ遅延させ
ることで局内ループ系の送信TDMAフレームを
確立する。局内送信タイミング発生回路２２によ
り出力される局内ループ系の送信フレームタイミ
ング信号S₅は、局内バースト送信タイミング発生
回路２３に入力される。局内バースト送信タイミ
ング発生回路２３は、図外より局内ループ系の送
信回線プランS₆を入力する。局内バースト送信タ
イミング発生回路２３は、局内ループ系の送信フ
レームタイミング信号S₅に同期し、1TDMAフレ
ームを周期とするカウンタを有し、局内ループ系
の送信回線プランS₆の指示する送信フレーム上の
位置とカウント値とが一致したときに局内系のバ
ースト送信タイミング信号S₇をオアゲート３１を
経由して送信バースト生成回路３２に出力する。

送信バースト生成回路３２は局内ループ系の送
信データS₈を図外より入力し、内部のバツフア回
路に一時蓄えた後に、バースト送信タイミング発
生回路１２より出力される衛星系のバースト送信
タイミング信号S₄および局内バースト送信タイミ
ング発生回路２３より出力される局内ループ系の
バースト送信タイミング信号S₇によつて、
TDMAバーストS₉として読み出され図外の変調
器に入力される。

第２図は本発明の送信バーストのタイムチヤー
トである。衛星系および局内ループ系の２系統の
送信バーストのタイムチヤートを示す。第２図に
おいて、横軸は時間を示し、また縦軸は距離を示
す。横軸を斜めに横ぎる直線は受信TDMAフレ
ームの先頭の移動を示す。横線は上より基準局で
の時間軸Ｃ、衛星上での時間軸Ｂ、局内ループ折
返し点での時間軸Ｄおよび参加局での時間軸Ａを
示す。参加局の時間軸Ａ上の点ａは、第１図に示
すように受信フレームタイミング信号S₁の一つの
パルスを示す。この点ａをオフセツト値D₀だけ
遅延させた点ｂは第１図に示す送信フレームタイ
ミング発生回路１１の送信フレームタイミング信
号S₂を示す。第２図より ２×d₀＋D₀＝Ｍ×Ｔ が成立していることがわかる。ただし、Ｍ×Ｔは
所定値でＭは所定の整数およびＴは1TDMAフレ
ーム長を示す。点ｂより定義される衛星系の送信
TDMAフレームは仮想的に衛星上での時間軸Ｂ
の点ｃにて折返され、参加局での時間軸Ａの点ｄ
にて受信TDMAフレームの先頭点を与える。こ
の点ｄで局内ループ系の受信系を同期させる場合
に、局内ループ折返し点の時間軸Ｄと直線cdと
が交わる点ｇにて局内ループ系の受信TDMAフ
レームの先頭が定義されるように、参加局にて局
内系の送信フレームタイミングの点ｅを決める必
要がある。上述のことを第２図によつて式の形に
すると、 D₁＝D₀＋２×d₀−２×d₁ ＝D₀＋２×（d₀−d₁） で表される。ただし、d₀は参加局と衛星との間の
伝搬遅延値およびd₁は参加局から局内ループ折返
し点ｇまでの間の遅延値である。すなわち、第１
図において、伝搬遅延補正回路２１にてオフセツ
ト値D₀を上式のオフセツト値D₁に補正すれば、
受信系にて互いに同期する衛星系と局内ループ系
との設定が可能であることを示す。

〔発明の効果〕

本発明は、各参加局が本来の衛星回線網と同期
する形で、局内監視用の局内折返しテストバース
トを挿入して、自局の送信異常を回線運用時に連
続的に監視し、異常が発生した場合に短時間で現
用予備の切換え等の復旧処置をとることができる
優れた効果がある。したがつて、基準局で参加局
の送信状態を一括監視する場合と比べ、自局内折
返しバーストを介し局内ベースバンド送受信間の
監視をすることができる等、より細かい監視能力
を持つことができ、信頼性を向上することができ
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例送信同期制御装置のブ
ロツク構成図。第２図は本発明の送信バーストの
タイムチヤート。第３図は従来例の送信バースト
のタイムチヤート。第４図は従来例の送信同期制
御装置のブロツク構成図。 １０…衛星系の送信制御部、１１…送信フレー
ムタイミング発生回路、１２…バースト送信タイ
ミング発生回路、２０…局内ループ系の送信制御
部、２１…伝搬遅延補正回路、２２…局内送信フ
レームタイミング発生回路、２３…局内バースト
送信タイミング発生回路、３１…オアゲート、３
２…送信バースト生成回路、Ａ…参加局の時間
軸、Ｂ…衛星上の時間軸、Ｃ…基準局の時間軸、
Ｄ…局内ループ折返し点の時間軸、D₀，D₁…オ
フセツト値、d₀…参加局と衛星との間の伝搬遅延
値、d₁…参加局と局内ループ折返し点との間の伝
搬遅延値、S₁…受信フレームタイミング信号、S₂
…衛星系の送信フレームタイミング信号、S₃…衛
星系の送信回線プラン、S₄…衛星系の送信フレー
ムタイミング信号、S₅…局内ループ系の送信フレ
ームタイミング信号、S₆…局内ループ系の送信回
線プラン、S₇…局内ループ系のバースト送信タイ
ミング信号、S₈…送信データ、S₉…時分割多元接
続（TDMA）バースト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力する受信フレームタイミング信号および
   送受信フレームのオフセツト値から、衛星系の送
   信フレームタイミング信号を発生する送信フレー
   ムタイミング発生回路と、 入力する送信回線プランおよび上記衛星系の送
   信フレームタイミング信号から、衛星系のバース
   ト送信タイミング信号を発生するバースト送信タ
   イミング発生回路と、 入力する送信データおよび上記衛星系のバース
   ト送信タイミング信号から、衛星系の時分割多元
   接続バーストを生成する送信バースト生成回路と を備えた衛星通信の参加局の送信同期制御装置に
   おいて、 入力する送受信フレームのオフセツト値を補正
   して受信フレームと局内ループ系の送信フレーム
   との間のオフセツト値を出力する伝搬遅延補正回
   路と、 入力する上記受信フレームタイミング信号およ
   び上記受信フレームと局内ループ系の送信フレー
   ムのオフセツト値から、局内系の送信フレームタ
   イミング信号を発生する局内送信フレームタイミ
   ング発生回路と、 入力する局内ループ系のバースト送信プランお
   よび上記局内ループ系の送信フレームタイミング
   信号から、局内ループ系のバースト送信タイミン
   グ信号を発生する局内バースト送信タイミング発
   生回路と、 この局内ループ系のバースト送信タイミング信
   号と上記衛星系のバースト送信タイミング信号と
   をそれぞれ入力し、上記送信バースト生成回路に
   出力する論理和回路と を備えたことを特徴とする送信同期制御装置。