JPH0445020B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、衛星通信システムにおける強制停波
方式に関し、特にデイジタル信号波を用いて相互
に通信を行う衛星通信システムにおける強制停波
方式に関する。

（従来の技術） 近年、衛星通信の分野において搬送波をデイジ
タル信号で変調したデイジタル信号波を用いて通
信を行う衛星通信システムの導入が活発に進めら
れている。これらのシステムでは、多元接続方式
としてはFDMA（周波数分割多元接続）方式ある
いはTDMA（時分割多元接続）方式が通常用いら
れている。特に、最近ではFDMA方式の一形態
であるSCPC（Single Channel Per Carrier）方
式を用いて通信を行う小型地球局を用いた衛星通
信システムがその経済性のため注目を集めてい
る。

小型アンテナを用いた小型地球局間の通信形態
としては、衛星を介して小型地球局相互が直接通
信する方式（以下、シングルポツプ方式と呼ぶ）、
基地局を介在させ、基地局が衛星を介して小型地
球局から信号波を受信し、これを再生して再度変
調し、衛星を介して相手の小型地球局へ送信する
方式（以下、ダブルホツプ方式と呼ぶ）、および
シングルホツプ方式とダブルホツプ方式が混在し
て混在方式がある。

このような小型地球局間衛星通信システムでは
基地局は小型地球局の制御を行い、又、同時に小
型地球局が送信している信号波をモニタする。も
し、小型地球局が不要波を送信していたり、早急
に通信を停止させる必要がある場合、基地局は当
該小型地球局に対し強制停止信号を送信し、小型
地球局の送信を停止させる。この強制停波の方式
としては、次のような方式が一般に用いられる。

まず、シングルホツプ方式では、各小型地球局
は通信チヤネルと制御チヤネルを受信するための
復調器をそれぞれ１台ずつ計２台設置し、通信中
においても常に基地局より送信されてくる制御チ
ヤネルを受信し、自局宛に強制停波信号が送信さ
れてきた場合に送信を停止する方式が用られる。
ダブルホツプ方式ではシングルホツプ方式と同様
な方式の他に、基地局から小型地球局方向に送信
されるSCPC信号波の先頭部分（ヘツダ）に強制
停波信号を挿入し、各小型地球局では自局宛の強
制停波信号が送られてきた場合には送信を停止す
る方式が用いられる。混在方式では、シングルホ
ツプ方式と同様な方式が一般に用いられる。

又、TDMA方式においても基地局は各地球局
の制御を行い、強制停波が必要な地球局に対して
は強制停波信号を送信する。強制停波信号は、通
常、各地球局を制御するために基地局より送信さ
れる基準バーストに挿入されて送信され、各地球
局は常にこの基準バーストを受信し、自局宛に強
制停波信号が送信されてきた場合には送信を停止
する。

（発明が解決しようとする問題点） FDMA方式を用いて通信を行う衛星通信シス
テム、特に小型地球局間衛星通信システムで前述
した従来の強制停波方式を用いると次のような問
題点がある。まず、シングルホツプ方式の強制停
波方式では２チヤネルを同時受信するため、受信
系統が２系統必要となり、小型地球局間衛星通信
システムが元来低価格を特徴とするものであるか
ら、経済性において問題がある。又、ダブルホツ
プ方式で強制停波方式のためにヘツダを用いる場
合、フレームの利用効率が低下するという問題点
がある。混在方式においてもシングルホツプ方式
と同様の問題点がある。

又、TDMA方式では各地球局は基準バースト
中に挿入されて伝送される強制停波信号等の情報
を常に受信しているが、ある地球局が何らかの故
障で情報が正しく解読できなくなると、その地球
局を早急に強制停波させないと他の地球局、最悪
の場合ではシステム全体の通信ができなくなると
いう問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述した従来技術の現状に鑑み、
FDMA方式を用いて通信を行う衛星通信システ
ム、特に小型地球局間衛星通信システムにおいて
受信系統を２系統必要とせず、又、同時にフレー
ム利用効率を低下させることなく、簡単で経済的
な強制停波方式の実現、おおび、TDMA方式を
用いて通信を行う衛星通信システムにおいて信頼
性の高い強制停波方式の実現を目的とするもので
ある。

そして、その特徴は、各地球局が受信信号の誤
り状態を監視し、誤り率が定められた値よりも劣
化し、その状態が定められた時間以上に渡つて継
続した場合に送信を停止する機能を具備し、強制
停波が必要な地球局に対して強制停波のための波
を送信する地球局は通信信号波の変調に用いられ
ているベースバンド信号とは構成の異なるベース
バンド信号を用いて変調した波を強制停波が必要
な地球局に送信し、当該地球局における受信信号
の誤り率を定められた値よりも劣化し、その状態
が定められた時間以上に渡つて継続せしめ、その
結果、該地球局における送信を停止させることに
なる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。

まず、FDMA方式により通信を行う衛星通信
システムに本発明を適用した場合の例として、小
型地球局間衛星通信システムでの実施例について
説明する。第１図は、混在方式により通信を行う
小型地球局間衛星通信システムを説明するための
図である。同図において、１は衛星、２は基地
局、３〜８は小型地球局、９は衛星ビームであ
る。尚、すべての小型地球局３〜８および基地局
２は衛星ビーム９内に配置され、各小型地球局間
の通信はSCPC方式により行われているものとす
る。この構成において、基地局２は小型地球局３
〜８からの複数の信号波を衛星１を介して受信
し、これらを独立に一旦復調した後、再変調して
衛星１に送信するダブルホツプ方式（第１図にお
いて実線で示されている）、及び小型地球局どう
しが基地局２を介さずに衛星１のみを介して直接
通信を行うシングルホツプ方式（第１図において
破線で示されている）のどちらかを用いて通信が
行われる。

本発明をシングルホツプ方式、ダブルホツプ方
式に適用した場合も、それぞれ、混在方式におけ
るシングルホツプ方式、ダブルホツプ方式と同じ
であるので、以下の説明は第１図の混在方式を例
にとつて進める。

第１図において、各小型地球局３〜８は基地局
２の制御により送信、受信用の通信チヤネルを指
定され通信を行う。つまり、通信を行おうとする
小型地球局は回線要求（リクエスト）チヤネルに
リクエスト信号を送信し、基地局２はリクエスト
信号を受信すると、当該小型地球局に対し制御チ
ヤネルを通して送信、受信用の通信チヤネルの指
定を行う。本発明による小型地球局では受信系統
は一系統のみ設置されているため、通信中は制御
チヤネルは受信せず、通信チヤネルのみの受信を
行う。基地局２では、常時、通信チヤネルのモニ
タを行つており、もし、チヤネル指定を行つてい
ない通信チヤネルに不要波が小型地球局から送信
されているのが見つかつた場合、あるいは早急に
通信を停止させる必要がある場合、当該小型地球
局が受信している通信チヤネルにPN（Psendo
Noise）系列のようなランダムな信号で変調した
波を送信する。この波の帯域幅は通信チヤネルと
同じかそれよりも小さくてもよいが、通信チヤネ
ルの帯域幅が数種類あるような場合には、最も帯
域幅の小さな通信チヤネルと同じにしておくと強
制停波用に必要な変調器が１台のみでよくなるた
め有利である。又、波を変調するためのベースバ
ンド信号はPN系列以外でも、通信に用いている
ベースバンド信号とフレーム構成等が全く異なつ
ていれば原則的には制限はない。

第２図は、本発明による基地局２の送信側の構
成を示した図であり、１０〜１２はベースバンド
信号を変調する変調器、１３〜１５は通信チヤネ
ル指定信号に従つて送信周波数の設定を行う周波
数変換器、１６は強制停波用のPN信号発生器、
１７はPN信号発生器１６により発生されたPN
信号を変調する変調器、１８は強制停波チヤネル
指定信号に従つて送信周波数の設定を行う周波数
変換器である。周波数変換器１３，１４，１５，
１８は通常シンセサイザを用いて構成される。本
発明による小型地球局では、受信信号の誤り状態
を監視し、その誤り率が定められた値よりも劣化
し、その状態が定められた時間以上に渡つて継続
した場合、送信を停止する機能が具備されてい
る。簡単な誤り状態の監視方法としては、例えば
ベースバンド信号をフレーム構成とし、フレーム
内に既知パターンを挿入しておき、受信側では受
信波を復調して得られたパターンと既知パターン
を比較することにより誤り率を求める方法等があ
る。小型地球局では基地局より強制停波のための
波が送信されてくると、誤り率が定められた値よ
りも劣化し、その時間が定められた時間をこえる
と、送信を停止する。その結果、強制停波が実行
されたことになる。

以上の例では、すべての小型地球局および基地
局が１つの衛星ビーム内に配置された場合であつ
たが、次に衛星ビームが２つある場合の実施例に
ついて簡単に説明する。第３図は衛星ビームが２
つある場合の小型地球局間衛星通信システムを示
す図で、１は衛星、２は基地局、３〜８は小型地
球局、１９はモニタ局、２０，２１は衛星ビー
ム、２２〜２４はトランスポンダである。小型地
球局３〜５およびモニタ局１９は衛星ビーム２０
内に、小型地球局６〜８および基地局２は衛星ビ
ーム２１内に配置されている。第１図と第３図を
比べると、モニタ局１９が新たに加えられている
のがわかる。モニタ局１９は、衛星ビーム２０内
において受信可能なすべての通信チヤネルをモニ
タし、モニタ結果を基地局２へ送信するものであ
る。ここでは、通信チヤネルの制御はすべて基地
局２により行われるものとしている。そのため、
トランスポンダは２ビーム間を結ぶ２２，２３の
他に、衛星ビーム２１内の小型地球局６〜８が基
地局２と通信チヤネル設定のためのやりとりを行
うために必要となる折り返しトランスポンダ２４
の計３本が必要となる。強制停波の方法として
は、基地局２においてモニタした結果とモニタ局
１９より送られてくるモニタ情報に従つて、基地
局２が強制停波が必要かどうかを判断し、衛星ビ
ーム２０内の小型地球局に対して強制停波が必要
な場合には基地局２が強制停波用の波を直接送信
し、衛星ビーム２１内の小型地球局に対して強制
停波が必要な場合には基地局２はモニタ局１９に
指令を与え、モニタ局１９が強制停波用の波を送
信する。そのため、モニタ局１９にも第２図に示
されているPN信号発生器１６、変調器１７、周
波数変換器１８および送信機が設置されている必
要がある。強制停波用の波を受信した小型地球局
の動作はこの場合でも前述した衛星ビーム数が１
の場合と同一である。以上、２つの例をあげて本
発明の小型地球局間衛星通信システムにおける実
施方法について説明したが、他の構成の小型地球
局間衛星通信システムさらには他の構成の
FDMA方式により送信を行う衛星通信システム
に対しても本発明は容易に実施できることは言う
までもない。

次に、TDMA方式を用いて通信を行う衛星通
信システムにおける本発明の実施例について説明
する。ここでは、各地球局は同期バーストを送信
し、自局の同期バーストを衛星折り返しで受信し
て基準バーストとフレーム内における位置を比較
することによりフレーム同期を取るシステムを考
える。第４図はTDMAフレーム内のバースト配
置例を示したものである。同図において、２５，
２６は主基準局および副基準局より送信される主
基準バーストおよび副基準バースト、２７〜２９
は各地球局が送信する同期バースト、３０〜３２
は各地球局が通信のために送信するトラヒツクバ
ーストである。基準バーストは原理的には１つで
よいが、１基準局が故障した場合においてもシス
テムに影響がでないように主基準局および副基準
局がそれぞれ主基準バースト２５および副基準バ
ースト２６を送信する。例えば、同期バースト２
７を送信した地球局は衛星折り返しで主基準バー
スト２５と同期バースト２７を受信し、その受信
タイミング差が規定された値となるように送信タ
イミングを調整することによりフレーム同期を維
持する。基準バーストには、強制停波信号等の
種々の情報が挿入され、各地球局に伝送される。
もし、基準局が強制停波信号をある地球局に送信
しても、該地球局において強制停波信号が正しく
解読されず強制停波が実行されなかつた場合、基
準局は該地球局が送信している同期バーストに重
畳してPN信号を用いて変調したバースト波を送
信する。本発明による各地球局では自局が送信し
た同期バーストを常に受信しており、該同期バー
ストが定められた時間以上に渡つて誤り率が定め
られた値よりも劣化して受信できない場合には送
信を停止する機能を具備している。その結果、あ
る地球局が送信した同期バーストに基準局がPN
信号で変調したバーストを重畳して送信すると、
その地球局では自局の同期バーストを誤り率が定
められた値よりも劣化するため受信することがで
きなくなり、定められた時間以上に渡つてこの状
態が続くと、送信を停止することになる。以上、
例をあげてTDMA衛星通信システムにおける本
発明の実施方法について説明したが、他の構成の
TDMA衛星通信システムに対しても容易に実施
できることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によるとFDMA
方式を用いて通信を行う衛星通信システム、特に
小型地球局間衛星通信システムにおいて受信系統
を２系統必要とせず、又、同時にフレーム利用効
率を低下させることなく、簡単で経済的な強制停
波方式、および、TDMA方式を用いて通信を行
う衛星通信システムにおいて信頼性の高い強制停
波方式が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は混在方式による小型地球局間衛星通信
システムを示す図、第２図は本発明による基地局
の送信側の構成を示す図、第３図は２つのビーム
を用いた小型地球局間衛星通信システムを示す
図、第４図はTDMAフレーム内のバースト配置
を示す図である。 １……衛星、２……基地局、３〜８……小型地
球局、９……衛星ビーム、１０〜１２……変調
器、１３〜１５……周波数変換器、１６……PN
信号発生器、１７……変調器、１８……周波数変
換器、１９……モニタ局、２０〜２１……衛星ビ
ーム、２２〜２４……トランスポンダ、２５……
主基準バースト、２６……副基準バースト、２７
〜２９……同期バースト、３０〜３２……トラヒ
ツクバースト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デイジタル信号波を用いて相互に通信を行う
   複数の地球局および通信衛星から構成される衛星
   通信システムにおいて、 各地球局が受信信号の誤り状態を監視し、誤り
   率が定められた値よりも劣化し、その状態が定め
   られた時間以上に渡つて継続した場合に当該地球
   局における送信を停止する機能を具備し、 強制停波が必要な地球局に付して強制停波のた
   めの波を送信する基地局は、通信信号波の変調に
   用いられているベースバンド信号とは構成の異な
   るベースバンド信号を用いて変調した波を強制停
   波が必要な地球局に送信し、 当該地球局における受信信号の誤り率を定めら
   れた値よりも劣化し、その状態が定められた時間
   以上に渡つて継続せしめ、その結果、該地球局か
   らの送信を停止させることを特徴とする強制停波
   方式。