JPH0650834B2 - 時分割多元接続衛星通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）衛星通信方式に
関する。特に、マスタ基準局に追従する基準局のバース
トタイムプラン切換時に、マスタ基準局の送信符号の送
出タイミングに同期して各基準局の送信符号を送出する
タイミングの設定に関する。

〔従来の技術〕

第３図はＴＤＭＡ衛星通信方式の典型的な構成を示す図
である。

この方式では、衛星100 を介して複数の地球局が時分割
で通信を行う。地球局としては、基準局およびこの基準
局により制御される複数の従局が、例えば大陸毎に配置
される。基準局のひとつがマスタ基準局として設定さ
れ、マスタ基準局およびその他の基準局には主局と副局
とが対に設けられる。すなわち、マスタ主基準局10とマ
スタ副基準局11とが対に設けられ、これらが従局12、1
3、…を制御する。また、主基準局20と副基準局21とが
対に設けられ、これらが従局22、23…を制御する。

このようなＴＤＭＡ続衛星通信方式では、ＴＤＭＡフレ
ーム内のバースト配列、バースト位置、バースト長など
があらかじめ設定されているが、従局の追加や削除その
他の理由により、その設定（「バーストタイムプラン」
という）を新たなものに切り換える必要が生じることが
ある。このバーストタイムプランの切り換えは、回線の
瞬断なしに全局一斉に行うことが必要である。このため
には、最初にマスタ主基準局10から主基準局20、…にバ
ーストタイムプランの変更を指令し、マスタ主基準局10
および主基準局20、…がそれぞれ自局の制御する局（従
局および相手基準局）に指令し、各局がタイミングを合
わせてバーストタイムプランを切り換える。

第４図はバーストタイムプラン切換手順の例を示すタイ
ムチャートである。ここでは、インテルサットにおける
手順を示す。

この手順は以下のように行われる。

ステップ(1) マスタ主基準局が主基準局に対しカウント
ダウン番号31から０までの32段階（１マルチフレーム／
段階）からなるバーストタイムプラン切換始動符号を送
信する。

ステップ(2) マスタ主基準局はカウントダウン番号０の
バーストタイムプラン切換始動符号を送出した次のマル
チフレームタイミングから12マルチフレーム（以下、Ｔ
_ｍという。）後に、変更準備指令符号を、自局が制御し
ている全ての局に送出する。

主基準局は、マスタ主基準局より送出されてきたバース
トタイムプラン切換始動符号に含まれるカウントダウン
番号に、自局のローカルなカウンタを同期させ、カウン
トダウン番号０が受信されるマルチフレームの次のマル
チフレームタイミングから３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎ後に、変更準備
指令符号を自局が制御している全ての局へ送出する。Ｄ
_ｎは送信ディレイ時間であり、衛星との距離にしたがっ
て、バーストタイムプラン切換の前に設定される。

ステップ(3) マスタ主基準局または主基準局により制御
されている各局は、切換後の新しいバーストタイムプラ
ンの準備ができていたならば、変更準備完了符号をマス
タ主基準局または主基準局へ送出する。

ステップ(4) 主基準局は自局が制御している全ての局か
ら変更準備完了符号を受信したならば、マスタ主基準局
に対して変更準備完了符号を送出する。

ステップ(5) マスタ主基準局は、自局が制御している全
ての局および主基準局から変更準備完了符号を受信した
ならば、定められたタイミングで主基準局に対してカウ
ントダウン番号31から０までの32段階からなるカウント
ダウン始動符号を送出する。

ステップ(6) マスタ主基準局は、自局が制御している全
ての局にカウントダウン番号０のカウントダウン始動符
号を送出した次のマルチフレームタイミングから12Ｔ_ｍ
後に、カウントダウン番号31から０までの32段階からな
るカウントダウン符号を送出する。

主基準局は、自局が制御している全ての局に対してマス
タ主基準局より送出されてきたカウントダウン始動符号
に含まれるカウントダウン番号に内部のローカルなカウ
ンタを同期させ、カウントダウン番号０が受信されるマ
ルチフレームの次のマルチフレームタイミングから３Ｔ
_ｍ＋Ｄ_ｎ後に、カウントダウン番号31から０までの32段
階からなるカウントダウン符号を送出する。

ステップ(7) マスタ主基準局、または主基準局に制御さ
れるバーストタイムプラン切換関与局における送信側お
よび受信側のバーストタイムプランの変更は次のタイミ
ングで行われる。

送信側：カウントダウン番号０のカウントダウン符号を
受信したマルチフレームの次のマルチフレームタイミン
グから３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎ後に行われる。

受信側：カウントダウン番号０のカウントダウン符号を
受信したマルチフレームの次のマルチフレームタイミン
グから12Ｔ_ｍ後に行われる。

ここで従来技術では、主基準局がマスタ主基準局からの
カウントダウン番号０のバーストタイムプラン切換始動
符号を受信するマルチ符号の次のマルチフレームタイミ
ングから３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎ後のタイミングおよびカウントダ
ウン番号０のカウントダウン始動符号を受信するマルチ
フレームの次のマルチフレームタイミングから３Ｔ_ｍ＋
Ｄ_ｎ後のタイミングを発生するのに、特別なタイミング
発生回路を使用し、変更準備指令符号およびカウントダ
ウン符号を送出するタイミングを制御していた。

第２図は従来例の時分割多元接続衛星通信方式のバース
トタイムプラン切換回路のブロック構成図である。第２
図において、主基準局の符号受信回路１は、タイミング
発生回路５に対してＤ_ｎの値Ｓ_９を出力しておき、マス
タ主基準局からのカウントダウン番号０のバーストタイ
ムプラン切換始動符号またはカウントダウン始動符号が
受信されるマルチフレームの次のマルチフレームタイミ
ングに符号受信タイミング信号Ｓ_８をタイミング発生回
路５に出力すると同時に、符号送信回路３に対して、次
に送出する符号が変更準備指令符号か、またはカウント
ダウン符号かを示す送出符号選択信号Ｓ_３を出力する。

タイミング発生回路５では、符号受信回路１から与えら
れた符号受信タイミング信号Ｓ_８と受信タイミング発生
回路２からのシンボルクロック信号Ｓ₁₁とにより３Ｔ_ｍ
＋Ｄ_ｎのカウンタを始動し、カウントが終了したとき
に、符号送信回路３に対して符号送出タイミングＳ₁₀を
出力する。

符号送信回路３では、タイミング発生回路５からの符号
送出タイミングＳ₁₀および符号受信回路１からの送出符
号選択信号Ｓ_３により送信信号Ｓ_６を送出する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような主基準局における従来例のバースト
タイムプラン切換回路では、カウントダウン番号０のバ
ーストタイムプラン切換始動符号を受信するマルチフレ
ームの次のマルチフレームタイミングから３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎ
およびカウントダウン番号０のカウントダウン始動符号
を受信するマルチフレームの次のマルチフレームタイミ
ングから３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎのタイミングを発生する特別なタ
イミング発生回路５を必要とした。

したがって、回路間のインタフェイス信号が多くなり回
路規模が大きくなる欠点があった。

本発明は上記の欠点を解決するもので、特別なタイミン
グ発生回路を必要とせず回路間のインタフェイス信号が
少なく、かつ回路規模の小さい時分割多元接続衛星通信
方式のバーストタイムプラン切換回路を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、基準局およびこの基準局により制御される複
数の従局を複数組備え、これらの基準局および従局が衛
星を介して互いに時分割多元接続され、複数組の一つの
組の基準局がマスタ基準局に設定され、このマスタ基準
局は時分割多元接続フレーム内のバーストタイムプラン
を変更するための制御信号をその他の基準局に送信する
手段を含み、マスタ基準局およびその他の基準局はそれ
ぞれ、バーストタイムプランを変更するための制御信号
を他の局に送信する手段を含み、その他の基準局はそれ
ぞれ、すべての局で一斉にバーストタイムプランの変更
が行われるように、マスタ基準局からの制御信号の受信
タイミングに同期して自局の送信タイミングを調整する
手段を含む時分割多元接続衛星通信方式において、マス
タ基準局およびその他の基準局による符号送信のタイミ
ングは同一のマルチフレームナンバで送信された符号が
衛星上の時間軸で同一のマルチフレームに含まれるよう
に設定されており、調整する手段は、マスタ基準局から
の制御信号を受信したマルチフレームナンバにあらかじ
め定められた数を加算したナンバのマルチフレームを送
信するタイミングをマスタ基準局からの制御信号に対す
る自局の送信タイミングとして演算により設定する手段
を含むことを特徴とする。

〔作用〕

マスタ基準局から基準局にバーストタイムプラン切り換
えのための制御信号が送られると、マスタ基準局および
他の基準局はそれぞれ、それに対応する制御信号を衛星
上の時間軸で同一のマルチフレームに含まれるように送
信する。

具体的に説明すると、基準局では、マスタ基準局から送
られてきたバーストタイムプラン切換始動符号またはカ
ウントダウン始動符号に対し、カウントダウン番号０が
送られてくるマルチフレームの次のマルチフレームのタ
イミングから３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎの後の送信マルチフレーム
で、受信制御信号に対する制御信号を送出する。マスタ
基準局は、カウントダウン番号０の制御信号を送信して
から１２Ｔ_ｍ経過した後に、基準局と同様の制御信号を
送信する。３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎは、これらの制御信号が衛星上
の時間軸で同一のマルチフレームに含まれるように設定
されたものである。

したがって、マスタ基準局からの制御信号に対して基準
局が送信する制御信号の送信マルチフレームナンバは、
マスタ基準局がそれに続いて送信する制御信号の送信マ
ルチフレームナンバと同一でなければならない。

一方、マスタ基準局が送信マルチフレームナンバｎのマ
ルチフレームで送出した符号は、基準局の受信マルチフ
レームナンバｎのマルチフレームで受信される。また、
基準局が送信マルチフレームナンバｎのマルチフレーム
で送出した符号は、マスタ基準局の受信マルチフレーム
ナンバｎのマルチフレームで受信される。

したがって、マスタ基準局がｍマルチフレームの間隔で
制御信号を送出すると仮定し、基準局において最初の制
御信号を受信したマルチフレームの受信マルチフレーム
ナンバがｎであるなら、マスタ基準局が次に送信する制
御信号と自局の送信する制御信号とのタイミングを衛星
上で一致させるためには、基準局は送信マルチフレーム
ナンバｎ＋ｍの送信マルチフレームで送信すればよいは
ずである。

本発明はこのような観点によってなされたものであり、
元々自局に割り当てられていた送信マルチフレームのタ
イミングを利用し、受信マルチフレームナンバに対応し
て、演算によりどの送信マルチフレームで送信するかを
決定する。したがって、特別のタイミング発生回路は不
要となる。

〔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図は本発明一実施例時分割多元接続衛星通信方式の
バーストタイムプラン切換回路のブロック構成図であ
る。第１図において、図外から受信符号Ｓ_１が符号受信
回路１の入力に接続される。受信タイミング発生回路２
から受信タイミング信号Ｓ_２が符号受信回路１のタイミ
ング信号入力に接続され、受信マルチフレームに同期さ
れる。符号受信回路１から送出符号選択信号Ｓ_３および
符号受信マルチフレームナンバＳ_４がそれぞれ符号送信
回路３の入力に接続される。送信タイミング発生回路４
から送信タイミング信号Ｓ_５が符号受信回路３のタイミ
ング信号入力に接続され送信マルチフレームに同期され
る。符号壮信回路３から送信フレームＳ_６が図外に送出
される。符号受信回路１からカウントダウン終了タイミ
ング信号Ｓ_７が受信タイミング発生回路２および送信タ
イミング発生回路４に接続され、送信側および受信側の
バーストタイムプラン切換タイミングを発生する。

このような構成の時分割多元接続衛星通信方式のバース
トタイムプラン切換回路の動作について説明する。第１
図において主基準局の受信タイミング発生回路２からの
受信タイミング信号Ｓ_２により受信マルチフレームに同
期した符号受信回路１では、マスタ主基準局からのバー
ストタイムプラン切換始動符号のカウントダウン番号
に、内部のローカルカウンタを同期させ、カウントダウ
ン番号０のバーストタイムプラン切換始動符号が受信さ
れるマルチフレームの受信マルチフレームナンバｎを示
す受信マルチフレームナンバＳ_４を符号送信回路３に出
力すると同時に、次に送出すべき符号が変更準備指令符
号であることを示す送出符号選択信号Ｓ_３も出力する。

送信タイミング発生回路４からの送信タイミング信号Ｓ
_５により送信マルチフレームに同期した符号送信回路３
では、符号受信回路１からの送出符号選択信号Ｓ_３によ
り変更準備指令符号が指示されたならば、受信マルチフ
レームナンバｎを示す符号受信マルチフレームナンバＳ
_４を入力しその値に12を加算した送信マルチフレームナ
ンバｎ＋12のマルチフレームで自局が制御している全て
の局に対して変更準備指令符号を送出する。

符号受信回路１では、自局が制御している全ての局から
変更準備完了符号を受信したならば、次に送出すべき符
号が変更準備完了符号であることを示す送出符号選択信
号Ｓ_３を符号送信回路３に対して出力する。符号送信回
路３では、送出符号選択信号Ｓ_３により変更準備完了符
号が指示されたならば、ただちに変更準備完了符号を送
出する。

次に符号受信回路１では、マスタ主基準局からのカウン
トダウン始動符号のカウントダウン番号に内部のローカ
ルカウンタを同期させ、カウントダウン番号０のカウン
トダウン始動符号が受信される受信マルチフレームナン
バｎを符号送信回路３に出力すると同時に、次に送出す
べき符号がカウントダウン符号であることを示す送出符
号選択信号Ｓ_３も出力する。符号送信回路３では、送出
符号選択信号Ｓ_３によりカウントダウン符号が指示され
たならば、受信マルチフレームナンバｎを示す符号受信
マルチフレームナンバＳ_４を入力し、その値に12を加算
した送信マルチフレームナンバｎ＋12のマルチフレーム
で、カウントダウン番号31から０のカウントダウン符号
を送出し始める。

符号受信回路１では、マスタ主基準局より送られてくる
カウントダウン符号のカウントダウン番号に、内部のロ
ーカルカウンタを同期させ、カウントダウン番号０が受
信されるマルチフレームの次のマルチフレームタイミン
グをカウントダウン終了タイミングとしてカウントダウ
ン終了タイミング信号Ｓ_７を送信タイミング発生回路４
および受信タイミング発生回路２に対して出力する。送
信タイミング発生回路４および受信タイミング発生回路
２では、上記カウントダウン終了タイミング信号Ｓ_７に
よって、送信側および受信側のバーストタイムプラン切
換タイミングを発生する。

このバーストタイムプラン切換回路の動作手順は第４図
に示した従来のものと同じであるが、３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎのタ
イミング発生方法が異なる。

バーストタイムプラン切換を実行中に、主基準局におい
てマスタ主基準局からのカウントダウン番号０の符号が
受信マルチフレームナンバｎのマルチフレームで受信さ
れたならば、３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎ後の送信マルチフレームは、
送信マルチフレームナンバｎ＋12となるはずである。そ
こで、３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎを直接計時して求めるのではなく、
受信マルチフレームナンバｎから演算により対応する送
信マルチフレームナンバｎ＋12を求め、そのタイミング
を３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎとみなす。これにより、特別なタイミン
グ発生回路を必要とせず、簡単な演算機能を持つ回路に
よって実現できる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、従来の特別なタイミン
グ発生回路を使用せずにバーストタイムプラン切換を行
うことができる優れた効果がある。また、従来例に示し
たタイミング発生回路に供給するシンボルクロックは、
一般的に非常に高速であり、ノイズなどによる安定度の
問題および３Ｔ_ｍ＋Ｄ_ｎをシンボルで表現すると数百万
シンボルとなりカウンタ回路が大型になる問題があった
が、これも本発明により解決され、安定度が高いバース
トタイムプラン切換回路を簡易に実現でき、特別なタイ
ミング発生回路が不要となるため内部のインタフェイス
信号を減らすことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例時分割多元接続衛星通信方式
のバーストタイムプラン切換回路。 第２図は従来例の時分割多元接続衛星通信方式のバース
トタイムプラン切換回路。 第３図は一般的な時分割多元接続衛星通信方式の構成例
を示す図。 第４図はバーストタイムプラン切換手順例を示すタイム
チャート。 １……符号受信回路、２……受信タイミング発生回路、
３……符号送信回路、４……送信タイミング発生回路、
Ｓ_１……受信符号、Ｓ_２……受信タイミング信号、Ｓ_３
……送出符号選択信号、Ｓ_４……符号受信マルチフレー
ムナンバ、Ｓ_５……送信タイミング信号、Ｓ_６……送信
符号、Ｓ_７……カウントダウン終了タイミング信号、Ｓ
_８……符号受信タイミング信号、Ｓ_９……Ｄ_ｎの値、Ｓ
₁₀……符号送出タイミング信号、Ｓ₁₁……シンボルクロ
ック信号、10……マスタ主基準局、11……マスタ副基準
局、20……主基準局、21……副基準局、12、13…、22、
23… ……従局、100 ……衛星。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準局およびこの基準局により制御される
   複数の従局を複数組備え、 これらの基準局および従局が衛星を介して互いに時分割
   多元接続され、 上記複数組の一つの組の基準局がマスタ基準局に設定さ
   れ、 このマスタ基準局は時分割多元接続フレーム内のバース
   トタイムプランを変更するための制御信号をその他の基
   準局に送信する手段を含み、 上記マスタ基準局および上記その他の基準局はそれぞ
   れ、バーストタイムプランを変更するための制御信号を
   他の局に送信する手段を含み、 上記その他の基準局はそれぞれ、すべての局で一斉にバ
   ーストタイムプランの変更が行われるように、上記マス
   タ基準局からの制御信号の受信タイミングに同期して自
   局の送信タイミングを調整する手段を含む 時分割多元接続衛星通信方式において、 上記マスタ基準局および上記その他の基準局による符号
   送信のタイミングは同一のマルチフレームナンバで送信
   された符号が上記衛星上の時間軸で同一のマルチフレー
   ムに含まれるように設定されており、 上記調整する手段は、上記マスタ基準局からの制御信号
   を受信したマルチフレームナンバにあらかじめ定められ
   た数を加算したナンバのマルチフレームを送信するタイ
   ミングを上記マスタ基準局からの制御信号に対する自局
   の送信タイミングとして演算により設定する手段を含む ことを特徴とする時分割多元接続衛星通信方式。