JPH0470015A

JPH0470015A - 制御チャネル構成方法

Info

Publication number: JPH0470015A
Application number: JP2181197A
Authority: JP
Inventors: Haruo Kondo; 近藤　晴雄; Yasuki Nishi; 西　泰樹; Hitoshi Komagata; 駒形　日登志
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1992-03-05
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: JPH0787418B2

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〕本発明は制御チャネル構成方法に係り、一つ又は複数の
無線基地局と多数の移動局との間に、衛星に搭載しであ
る中継器およびマルチビームアンテナを介して通信チャ
ネルを接続する移動体衛星通信方式の制御チャネル構成
方法に関する。

〔従来の技術〕

現在、マルチビーム移動体衛星通信方式については未だ
実用化されておらず、制御チャネル構成についての発表
例は見当たらないのでここでは移動体通信として代表的
なセルラ式自動車電話方式の制御チャネル構成について
説明する。

セルラ式の自動車電話方式の制御チャネル構成には移動
局と無線基地局間の送受信周波数を一対として、■１つ
の無線基地局かカバーする無線ゾーン毎に異なる周波数
のチャネルを配置する方式と、■複数の無線ゾーンに同
一周波数のチャネルを配置する複局同時送信方式とかあ
る。

上記２つ方式の制御チャネル構成をマルチビーム移動体
衛星通信方式に適応した場合について説明する。

先ず、■ビーム毎に異なる周波数のチャネルを配置する
方式では、制御チャネルはトラヒ１．りの少ないビーム
であっても最低１チャネルは配置する必要かある。また
、トラヒックか多いビームては複数の制御チャネル配置
する場合も生じる。

従って、サービスエリア全体で制御チャネルがビーム数
分あれば良い場合でも、トラヒックの分布状況によって
は、制御チャネルかビーム数以上必要になる。

次に■複数のビーム内で同一周波数の制御チャネルを複
数チャネル配置する方式は周波数においては複数ビーム
間で共通に利用されるため分割損は生じない。しかし、
複局同時送信方式では複数ビームに同一情報を同時に伝
送する。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかるに、ビーム毎に異なる周波数のチャネルを配置す
る方式て制御エリア全体では所要制御チャネルかビーム
数分あればよい場合であっても、ビーム間にトラヒック
分布が存在すると、トラヒックの多いビームと少ないビ
ームでは制御チャネルの使用率か異なる。その結果、ト
ラヒックの多いビームでは制御チャネル数か増え、制御
チャネルかビーム数以上必要となる場合か生じる。

一方、複数のビーム内で同一周波数の制御チャネルを複
数チャネル配置する方式では、トラヒックか最も多いビ
ームに必要な制御チャネル数と同数の制郊チャネルを全
ビームに配置する必要かあり、衛星電力か損なわれる欠
点かある。

特に移動局向けの制御チャネルは、移動局アンテナを小
型化する必要性から移動局アンテナのＧ／Ｔ　（アンテ
ナ利得対雑音温度比）か低く、基地局向けの制御チャネ
ルに比較して大量の衛星電力を必要とする。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、マルチビーム
移動体衛星通信方式のお制御チャネル構成として、ビー
ム毎に異なる周波数の制御チャネルを配置する方式、あ
るいは複数のビームに対して同一周波数の制御チャネル
を複数配置する方式を用いる場合の欠点を除去し、衛星
電力と周波数を有効利用できる制御チャネル構成方法を
提供することを目的とする。

〔作用〕

本発明では移動局４は複数の衛星向は制御チャネルの中
から１チャネルをランダムに選択してアクセスするため
制御チャネルの使用率が平均化する。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図である。サービスエリア１
か複数ビーム２により構成され、移動局４と基地局９と
の間てマルチビーム衛星３を介して通信を行うマルチビ
ーム移動体衛星通信方式の共通の制御チャネル構成方法
において、マルチビーム衛星３から移動局４方向には個
別の制御チャネル５をサービスエリア１の各ビーム２毎
に基地局９の送信機７から移動局４に配置し、移動局４
から衛星方向には各ビーム２共通の複数の制御チャネル
６を移動局４から基地局９の受信機８に配置する。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例のシステム構成図を示す。同
図において、Ｉｌａ〜ｌｌｃはサービスエリア内の第１
〜第３ビーム、Ｉ２は移動局と基地局との間の無線中継
局としてのマルチビーム衛星、１３ａから１３ｃはチャ
ネルＣＨＩ番〜ＣＨ３番の基地局向は制御チャネル、１
４〜１６は第１ビームから第３ビームの移動局向は制御
チャネル、１７ａ−１７ｃは第１ビームから第３ビーム
用基地局受信機、１８は第１ビーム〜第３ビーム用基地
局送信機、１９ａ〜１９ｃはチャネルＣ８１番からチャ
ネルＣＨａ番の信号識別器、２０は基地局、２１はチャ
ネル制御部、２２は交換局である。

基地局方向のチャネル１３ａから１３ｃは全ビーム内の
移動局が全てアクセスできるように、各ビームに３チャ
ネルずつ配置している。

移動局は各ビームに配置された基地局２０から移動局向
けの制御チャネル１４〜１６と同一番号の制御チャネル
だけ−てなく他の番号のチャネルにもアクセスてきるよ
うに制御チャネルを配置している。

第３図は本発明の一実施例の移動局の構成図を示す。同
図において、３３は移動局アンテナ、３４は送受信用ア
ンテナ共用器、３５は送信機、３６は受信機、３７は送
信用シンセサイザ、３８は受信用シンセサイザ、３９は
コントローラ、４０はオフフック信号、４１は乱数発生
器、４２はハンドセットである。

また、第２図、及び第３図において無線チャネルを５ｃ
ｐｃ方式（シングルチャネルパーキャリア）またはＴＤ
ＭＡ方式（時分割多元接続方式）とした場合、基地局２
０から移動局向けのチャネルは３ビ一ム間で３チャネル
を共用している。また、ＴＤＭＡ方式ではｌチャネルに
信号を時分割多重にして伝送するため、送信機３５には
多重部か、受信機３６には分離部か必要となる。

移動局か第１ビームｌｌａにいると仮定して通信チャネ
ルの接続動作を説明する。移動局か発信を行う場合には
加入者か移動局のノ１ンドセット４２によってオフフッ
ク状態にするとオフフック信号４０かコントローラ３９
により検出される。

コントローラ３９はオフフック信号４０を検出すると移
動局自体の属する第２図のビームｌｌａに配置された複
数の基地局向はチャネル１３ａ〜１３ｃの中から１チャ
ネルをランダムに選択し、送信用シンセサイザ３７を選
択した制御チャネルに合わせて発信要求信号を送信機３
５およびアンテナ共用器３４を介して基地局２０に送信
させる。

複数チャネルの中からランダムに１チャネルを選択する
方法としては、基地局２０からチャネル番号を送信する
か、あるいは移動局内のメモリに予めチャネル番号を蓄
積しておき、その番号の中から適当な番号を乱数発生器
４１により発生させる方法か考えられる。

移動局から送信された信号（無線電波）は、第２図のマ
ルチビーム衛星１２の第１のビーム用アンテナて受信さ
れた後、送信されて基地局２０内の第１のビーム用の受
信機１７ａに信号が到着する。この際に、移動局か第２
ビームと第３ビームの近傍に位置すると、マルチビーム
衛星１２ては第２ビーム用のアンテナと第３ビーム用の
アンテナにも信号が入力され、基地局２０の第２ビーム
用受信機１７ｂと第３ビーム用受信機１７ｃにおいても
信号が復調されることがある。信号識別器１９ａ〜１９
ｃはこれらの同一信号かチャネル制御部２１へ全て転送
されるのを防ぐため、復調信号の移動局番号を基に一つ
の信号のみを取り出すために設けられている。

チャネル制御部２１は信号識別器１９ａ〜１９Ｃから信
号を受は取ると、現在通信に使用されていない無線チャ
ネルの中から１つのチャネルを選択し、そのチャネル番
号を基地局２０に転送する。

基地局２０はチャネル制御部２１からチャネル番号を入
力すると移動局の属するビームｌｌａに配置された第１
ヒームのＣＨＩ番移動局向は制御チャネルＩ４により通
信に用いる無線チャネルの番号を移動局に通知する。こ
れにより移動局は第３図に示した送信用シンセサイザ３
７と受信用シンセサイザ３８を上記通知された番号の通
信チャネルにそれぞれ切り換えて通話を開始する。

第４図は本発明の一実施例の５ｃｐｃ方式を用いた場合
の制御チャネル構成を示す。同図は複数の基地局２０が
同時に別々の周波数の電波を用いるＦＤＭＡ方式（周波
数分割多元接続方式）のうち１チヤンネル毎に一つの電
波を用いる５ｃｐｃ方式を用いており、各ビームごとに
周波数か異なる。

第４図（Ａ）は移動局向は制御チャネルの構成を示して
おりＣＨＩは第１ビームにＣＨ２は第２ビームにＣＨ３
は第３ビームに配置している。

第４図（Ｂ）は基地局向は制御チャネルの構成を示して
おりＣＨＩ’からＣＨ３’は全ビームに３チャネルずつ
配置している。

移動局か基地局２０に発呼要求信号を送信する場合には
、基地局向は制御チャネルであるＣＨ１′からＣＨ３’
の中から１チャネルをランダムに選択して移動局番号と
ビーム番号を含むガードタイム５３まての発呼要求信号
５１を送信する。

発呼要求信号５１を受信した基地局２０は前記ビーム番
号に配置された移動局向は制御チャネルＣＭ１．ＣＨ２
，ＣＨ３により、応答信号５０の通信用チャネル番号を
移動局に送信する。そして、移動局と基地局２０は上記
チャネル番号に送受信チャネルを切り換えて通信を行う
。

第５図は本発明の一実施例のＴＤＭＡ方式を用いた場合
の無線チャネルの構成を示す。第５図の構成は通信用チ
ャネルと制御用チャネルを１チャネルに共用した例を示
している。

第５図（Ａ）は移動局向は制御チャネルてあり、Ｃ，、
Ｃ，、Ｃ，は制御用スロット、Ｔ１□〜Ｔ　ｆｆ２は通
信用スロットを表し、ＣＨｌは第１ビームに、ＣＨ２は
第２ビームに配置し、ＣＨ３は第３ビームに配置してい
る。

また、第５図（Ｂ）は移動局向は無線チャネルであり、
Ｃ１’Ｃ２’Ｃ％は制御用スロトット、Ｔ　ＩＩ、Ｔ　
Ｉｆ、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ　２１、Ｔ　２２は通信用ス
ロットを表す。ＣＨＩ’からＣＨ３’は全ビーム共通に
配置している。

移動局が基地局２０に発呼要求信号を送信する場合には
無線チャネルＣＨＩ’からＣＨ３’の制御用スロットＣ
ｌ　’　＋　　Ｃ１’　＋　　Ｃ３′の中から１スロツ
トをランダムに選択して移動局番号とビーム番号を送信
する。基地局２０は発呼要求信号を受信すると、上記ビ
ーム番号に配置された移動局向は無線チャネル内の制御
スロットにより、通信用チャネル番号とスロット番号を
移動局に送信する。次に移動局と基地局２０の送受信機
のチャネル番号とスロット番号をそれぞれ、上記通信用
移動局のチャネル番号とスロット番号に切り換えて通信
を行う。

〔発明の効果〕

上記のように本発明によればランダムアクセス用制御チ
ャネルがトラヒック量の多いビームとトラヒック量の少
ないビーム間て共有されるため、基地局から移動局方向
のチャネルに比較してチャネル効率の低いランダムアク
セス用制御チャネルの平均使用率か高まり、衛星電力と
周波数の有効利用に存用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、第２図は本発明の一実施例のシステム構成図、第３図は
本発明の一実施例の移動局の構成図、第４図は本発明の
一実施例の５ｃｐｃ方式を用いた場合の制御チャネル構
成図、第５図は本発明の一実施例のＴＤＭＡ方式を用いた場合
の制御チャネル構成図である。ム、１１−ｂ・・・第２ビーム、１１−ｃ・・・第３ヒ
ーム、１２・・・マルチビーム衛星、１３−ａ・・・Ｃ
Ｈ１番基地局向は制御チャネル、１３−ｂ・・・ＣＨ２
番基地局向は制御チャネル、１３−ｃ・・・ＣＨ３番基
地局向は制御チャネル、１４・・・第１ビームのＣＨ１
番移動局向は制御チャネル、１５・・・第２ビームのＣ
８２番移動局向は制御チャネル、１６・・・第３ビーム
のＣＨ３番移動局向は制御チャネル、２０・・・基地局
、２１・・・チャネル制御部、３９・・・コントローラ
、４０・・・オフフッタ信号、４１・・・乱数発生器、
４２・・・ハンドセット。特許出願人　日本電信電話株式会社ｌ・・・サービスエリア、２・・・ビーム、３・・・マ
ルチビーム衛星、４・・・移動局、５・・・移動局向は
制御チャネル、６・・・基地局向は制御チャネル、７・
・・送信機、８・・・受信器、９・・・基地局、Ｉ−ａ
・・・第】ビ（Ａ）移動局向は制御チャネル（Ｂ）基地局向は制御チャネル本発明の一実施例の５ＣＰＣ方式を用いた場合の制御チ
ャネルの、構成ｌ第４囚（Ａ）１１動局向１１制御チャネル（Ｂ）　　基地局向は制御チャネル本発明の一実施例のＴＤＭＡ方式を用いた場合の制御チ
ャネル構成第５図

Claims

【特許請求の範囲】サービスエリアが複数ビームにより構成され、移動局と
基地局との間でマルチビーム衛星を介して通信を行うマ
ルチビーム移動体衛星通信方式の共通の制御チャネル構
成方法であって、前記マルチビーム衛星から前記移動局方向には個別の制
御チャネルをサービスエリアの各ビーム毎に前記基地局
の送信機から移動局に配置し、該移動局から該マルチビ
ーム衛星方向には各ビーム共通の複数の制御チャネルを
該移動局から該基地局の受信機に配置し、該移動局は該複数の制御チャネルの中から１チャネルを
ランダムに選択してアクセスを行うことを特徴とする制
御チャネル構成方法。