JPH0817345B2 - 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］ 本発明は通信衛星を利用し,3局以上の複数の地球局が
１つあるいは２つの伝送路を共有して接続された端末か
らの接続要求により通信を行なう要求割当て衛星通信方
式に関する。

［従来の技術］ 従来,3局以上の複数の地球局が２つ以上の伝送路を共
有して接続された端末からの接続要求により双方向通信
を行なう場合，複数の地球局が同時に共通の伝送路を使
用する事を防ぐ必要がある。このため，従来の衛星通信
方式では共通の伝送路資源を管理し要求に応じて伝送路
を割り当てる制御局と，各地球局と制御局との間で接続
要求，伝送路割当て情報を伝送するための共通信号用伝
送路とが必要であった。

［発明が解決しようとする課題］ このため，従来の要求割当て衛星通信方式は，共通信
号用伝送路が必要なため伝送路使用効率も悪く，制御局
及び，共通信号用伝送路に対する送受信機が必要なため
複雑かつ高価になるという欠点があった。

本発明の課題は,3局以上の複数の地球局間で共通信号
伝送路及び制御局無しで運用出来る簡易かつ経済的な要
求割当て接続衛星通信方式を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は，複数の地球局が通信衛星を介して１つの無
線周波数を端末からの接続要求信号により共通使用する
要求割当方式の衛星通信方式であり，特に、各地球局に
はあらかじめ個別の局番号が設定され，しかも各地球局
の送受信装置は，送信する信号にそれぞれの局で設定さ
れた局番号を付加する手段と，前記端末から入力される
接続要求信号により送信の開始及び停止を制御する制御
手段と，自局から送信された前記通信衛星から折返され
てきた受信信号に含まれる前記局番号を検出する検出手
段と，前記端末からの接続要求信号により送信を開始し
た後，予め設定した保護時間の経過する間に前記受信信
号から自局の局番号が正常に検出されるかどうかを判定
する手段とを備え、前記受信信号から自局の局番号が正
常に検出されない場合は前記端末から接続要求信号が入
力されている間，前記端末に対して伝送路の異常を示す
警報を送出する事を特徴とする。

本発明によればまた，複数の地球局が通信衛星を介し
て２つの無線周波数を端末からの接続要求信号により共
通使用する要求割当方式の衛星通信方式が得られる。こ
の場合，各地球局にはあらかじめ個別の信号（アドレ
ス）が設定され，しかも各地球局の送受信装置は，送信
する信号に自局に割当てられたアドレスを発信アドレス
として，また通信を望む局のアドレスを着信アドレスと
して，それぞれ付加する手段と，前記端末からの接続要
求により送信の開始及び停止を制御する制御手段と，前
記通信衛星からの受信信号に含まれる前記発信アドレス
及び着信アドレスを検出照合する手段とを備え，前記端
末からの接続要求信号に基づいて送信を開始した後，他
局から受信した信号があらかじめ定められた条件を満足
しない時，前記端末からの接続要求信号が入力されてい
る間，前記端末に対して伝送路の異常を示す警報を送出
する事を特徴とする。

なお，いずれの発明においても伝送路の異常を示す警
報を送出している間は送信は停止される。

また，あらかじめ定められた条件としては，送信を開
始した後，あらかじめ設定された保護期間が経過しても
受信信号が受信されない場合，受信信号が受信されても
着信アドレスが自局に割り当てられたアドレスと一致し
ない場合，発信アドレスが通信を望む相手局のアドレス
と一致しない場合等があげられる。

［実施例］ 次に図面を参照して本発明について詳細に説明する。

第１図は本発明の衛星通信方式に適用されるSCPC方式
の地球局用送受信装置の一実施例を示すブロック図であ
る。

第１図の送受信装置１は，ベースバンドインタフェー
ス回路11と，送信フレームカウンタ12と，ユニークワー
ド発生器13と，局番設定回路14と，多重回路15と，変調
回路16と，周波数シンセサイザを含む搬送波生成回路17
と，送信ON/OFFゲート18と,RF送信部19と，ベースバン
ドインタフェース回路21と，分離回路22と，復調回路23
と,RF受信部24と，ユニークワード検出・受信フレーム
同期回路25と，局番検出回路26と，比較回路31とから構
成されている。以下の説明では、ユニークワードはUW、
局番はSNとそれぞれ略記する。

次に，この送受信装置の動作について説明する。

先ず，ベースバンドインタフェース回路11は，端末
（図示せず）からの接続要求信号［例えばRS−449に規
定されるRS（Request to send）ビット］を検出し，接
続要求信号がONの場合送信ON/OFFゲート18をONとする信
号101を送る。また，ベースバンドインタフェース回路1
1は，端末からの入力データを送信フレームカウンタ12
が出力するタイミング信号に対応して速度変換を行ない
第２図に示すフォーマットのデータ部112に相当する位
置に出力する。

送信フレームカウンタ12は，クロックを計数して第２
図に示すフォーマットのフレーム同期を生成しベースバ
ンドインタフェース回路11,ユニークワード発生器13,局
番設定回路14を駆動するために必要なタイミング信号を
生成する。ユニークワード発生器13は送信フレームカウ
ンタ12からのタイミング信号にもとづいて第２図に示す
UW110を生成する。局番設定回路14は送信フレームカウ
ンタ12からのタイミング信号にもとずいて第２図に示す
自局のSN111を生成する。多重回路15はベースバンドイ
ンタフェース回路11の出力データ，ユニークワード発生
器13からのUW110,局番設定回路14からのSN111を合成し
て第２図のフォーマットのように多重化する。変調回路
16は，多重回路15の出力信号を入力し，搬送波生成回路
17からの搬送波を変調し，送信ON/OFFゲート18へ入力す
る。RF送信部19は，送信ON/OFFゲート18からの出力信号
を周波数変換及び増幅して通信衛星へ送出する。

通信衛星からの信号はRF受信部24で受信増幅及び周波
数変換され復調回路23で復調される。ユニークワード検
出・受信フレーム同期回路25は，復調回路23の出力信号
からユニークワードを検出し，ユニークワード検出信号
USを生成し，このユニークワード検出信号USをもとにア
パーチャを生成し，前方後方保護論理によりフレーム周
期で入力するユニークワード検出信号USに同期したフレ
ームパルス106を分離回路22及び局番検出回路26に，
又，同期表示信号105を比較回路31にそれぞれ出力す
る。分離回路22は，フレームパルス106を時間基準とし
て，復調回路23の出力からの局番SNを局番検出回路26に
分離出力し，各フレームのデータ部分（第２図のデータ
112）を速度変換してベースバンドインタフェース回路2
1に出力する。局番検出回路26は局番SNをフレームパル
ス106により並列信号とし比較回路31に出力する。

分離回路22の出力からのデータは，ベースバンドイン
タフェース回路21で端末（図示せず）に適するフォーマ
ットに変換されて出力される。端末からの接続要求信号
（例えばRSビット）が“1"となった事により送信を開始
してから正常に自局の信号が通信衛星を介して戻り受信
出来た場合，局番検出回路26では送信開始後，地球局−
衛星間の遅延時間約0.3sec及び復調器の搬送波再生及び
クロック再生回路の引込時間が経過した後に自局の局番
SNが再生される。

比較回路31は送信要求信号101が“1"になった時点か
らあらかじめ設定された保護時間（0.3sec〜数sec）経
過した後、送信側局番102と受信側局番103とを比較して
一致している場合衝突警報104を“0"とする。送信側局
番102と受信側局番103とが不一致，又は，受信フレーム
同期がとれていない場合衝突警報104を“1"（警報状
態）とする。ベースバンドインタフェース回路が，例え
ばRS−449によるインタフェースの場合端末側に出力す
る衝突警報はCS（Clear to Send）信号を使えばよい。
即ち，衝突警報104が“0"となった場合は,CS信号を
“1",衝突警報104が“1"となった場合はCSを“0"として
端末側に出力する。即ち，各局で共用している搬送波に
２局以上が同時送信した場合，互いにランダムデータに
よる妨害を受けた事と同じ事になりそれぞれ受信側でユ
ニークワード又は局番が正しく受信出来なくなる。これ
は上記の比較回路31により検出する事が出来る。

なお，端末とインタフェースする接続要求信号RSビッ
トの他に適当な信号を使うようにしても良く，端末に出
力する警報としてはUNRその他適当な信号を使うことも
できる。

第３図は本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

まず,SCPC方式に本発明を実施した場合について説明
する。この場合，双方向の２つの伝送路として第４図の
様に異なった２つの周波数F1とF2とを必要とし，発呼局
が周波数F1,被呼局が周波数F2を使用するものとする。
端末は電話，ファクシミリ，データ端末等特に制限はな
いが電話器を端末として使用した場合について説明す
る。この通信網では参加局数は３局以上で特に制限はな
いが，第４図では説明のため,A,B,Cの３局が存在するも
のとする。A,B,C3局共に通信を行なっていない状態では
３局共受信器は周波数F1を選択している。

Ａ局でＢ局に向けて発呼を行なうと，後で詳しく説明
するように、Ａ局は周波数F1の受信信号が無い場合発進
アドレス（TXADR）として自局のアドレスＡを，着信ア
ドレス（RXADR）としては接続を要求する相手局Ｂのア
ドレスＢをそれぞれ入れ，ユニークワード（UW）及びデ
ィジタル化した音声データとを多重化し，第５図（イ）
の信号として送信器（図示省略）から送信を開始する。
この時,A局の受信器（図示省略）は受信周波数として周
波数F2を選択するように制御される。

Ｂ局及びＣ局は第５図（イ）の信号を受信すると,B局
では着信アドレス（RXADR）が自局のものと一致するの
で自局の送信器の周波数をF2に選択し，発信アドレスに
自局の“B"を，着信アドレスには受信器にて検出した相
手発信アドレス“A"をそれぞれ入れ，ユニークワード
（UW）及びディジタル化した音声データと多重化して第
５図（ロ）の信号として送信を開始する。

こうして,A局では受信器で周波数F2を選択しているの
で，着信アドレスに自局のアドレスA,発信アドレスに通
信を望む相手のアドレスＢが入った信号を受け,A局とＢ
局とが通信出来る事になる。

Ａ局が送信を開始してからＡ局がＢ局の信号を受信す
るまでの時間は，約0.3秒程度である。

こうして,A局とＢ局とが通信している間にＣ局で発呼
要求が起こった場合には,C局では既にＡ局からの信号を
受信しているので，伝送路の異常を示す信号，例えばビ
ジートーンを端末に送って回線が空いていない事を知ら
せ，送信は行なわない。

また,A局とＣ局とが同時に発呼要求を受け付けた場
合,A局及びＣ局の信号が衝突してＢ局では正常に信号が
受信出来ないため，送信を行なわない。従って,A局及び
Ｃ局では予定された0.3秒が経過しても通信を望む相手
からの信号が検出出来ないので，端末に伝送路の異常を
示すビジートーンを送って回線が空いていない事を知ら
せ，送信を停止する。

次に，第３図を用いて詳しく説明する。

第４図のA,B,C局はいずれも第３図の送受信装置から
構成される。Ａ局で発呼が起った場合，端末からの発呼
は信号401からベースバンドインタフェース回路41がOFF
HOOK信号及びダイヤルパルス又はMF信号にて相手局番
を検出し，検出局番信号406として接続要求相手アドレ
ス設定回路42に送られる。ここで相手アドレスとして必
要な変換が行なわれ，変換された相手アドレスは変換ア
ドレス信号408として出力される。同時に接続要求信号4
07が制御回路51に送られる。制御回路51は，ユニークワ
ード検出・フレーム同期回路52の同期信号504をチェッ
クし，同期信号504が「同期」を表示していれば，既に
回線が使われているのでベースバンドインタフェース回
路54に対して信号512によりビジートーンを出力する様
指示する。同期信号504が「非同期」であれば，回線は
空いているものとして，制御回路51は変調回路49に対し
て信号414により送信周波数F1を設定し，送信許容信号4
11をONにして送信を行わしめる。

多重回路48は，ユニークワード設定回路43の出力する
ユニークワード409及び自局アドレス設定回路44の出力
する自局アドレス410を発信アドレス，選択回路47の出
力する相手局アドレス412を着信アドレスとし，ベース
バンドインタフェース回路41の出力するデータ402と多
重化して多重化信号403として変調回路49に送り，変調
信号404はゲート50を通って出力信号405として送信され
る。制御回路51は信号511により復調回路55に受信周波
数F2を設定する。なお、ベースバンドインタフェース回
路41、接続要求相手アドレス設定回路42、ユニークワー
ド設定回路43、及び自局アドレス設定回路44はいずれも
図示しない送信フレームカウンタよりのタイミング信号
で駆動される。

Ｂ局及び,C局はアイドル状態にあり，復調回路55は周
波数F1に設定されている。便宜上、同一図面を参照して
Ｂ局について説明すると、Ｂ局ではＡ局が周波数F1で送
信した信号501を受信し，復調回路55により復調された
復調信号502はユニークワード検出・フレーム同期回路5
2に入力され，フレーム同期がとれるので同期信号504が
「非同期」から「同期」に変化する。また，復調信号50
2は分離回路53で発信アドレス507,発信アドレス508,受
信データ505に分離される。

制御回路51は同期信号504が「非同期」から「同期」
に変化した事を検出すると，比較回路45の出力を調べ
る。Ｂ局では自局アドレス410と着信アドレス508とが一
致するので，比較回路45は「一致」を示す信号509を出
力する。こうして制御回路51は受信同期がとれて自局ア
ドレスと着信アドレスとが一致した事を検出すると，信
号414により変調回路49に周波数F2を設定し，送信許可
信号411をONとして送信を許可し，信号512によりベース
バンドインタフェース回路54から端末に対してリンギン
グ信号を出力し着信を知らせる。リンギング信号はベー
スバンドインタフェース回路41がOFF HOOKを信号406,40
7を通して，制御回路51が検出した時に止める。

多重回路48はユニークワード設定回路43が出力するユ
ニークワード409及び自局アドレス設定回路44の出力す
る自局アドレス410を発信アドレスとすると共に，選択
回路47の出力する受信側で検出された発信アドレス507
を着信アドレス412とし，ベースバンドインタフェース
回路41の出力するデータ402と多重化して多重化信号403
として出力する。変調回路49は多重化信号403を制御回
路51で設定された周波数で変調して変調信号404とし，
この変調信号404はゲート50を通して出力信号405として
送信される。

再びＡ局について説明すると、上述のようにして,B局
が周波数F2を用いて送信した信号は,A局で信号501とし
て受信され，復調回路55にて復調され復調信号502とし
て出力される。この信号によりユニークワード検出フレ
ーム同期回路52は同期信号504を「非同期」から「同
期」に変える。

Ａ局の制御回路51は、同期信号504が「同期」に変化
した事を検出して比較回路45及び46の出力509及び510を
調べるが,B局から発信アドレスとしてアドレスB,着信ア
ドレスとして自局を示すアドレスＡが送られているの
で、いずれの比較回路でも信号衝突時の伝送路異常が無
ければ送信開始後所定時間内に一致する。

また,B局から受信したデータ505はベースバンドイン
タフェース回路54を通して，信号506として端末に出力
される。

以上，端末として音声端末が接続された場合について
説明したが，ファクシミリ端末の場合は音声端末と同様
にインタフェースとなる。また，データ端末の場合には
OFF FOOKを，例えばPS（Request to Send）ON,リンギン
グをCD（Carrier Def）ON,ビジートーンをCS（Clear to
Send）OFFと読みかえる事により同様に実施出来る。即
ち,A局にて端末から発呼要求を出す場合RSがONとなる
が，衛星回線が空いている場合にはCS ONとして，衛星
回線が空いていない場合CS OFFとしてそれぞれ端末に通
知される。また，相手局から実際に信号が受信される
と,CDがOFFからONに変り端末に通知される。

データ端末とのインタフェースには,RS,CS,CDとは異
なった信号を使うものがあるが，それぞれのインタフェ
ースにあわせて本発明の主旨を変えずに容易に実施出来
る。

また，第２の実施例では通信方式として,SCPC方式の
場合について説明したが,TDMA方式に応用する場合には
第６図に示す信号を用いればよい。但し,RBは同期バー
ストである。その他の通信方式についても本発明の主旨
を変えずに容易に実施する事が出来る。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明の衛星通信方式を用いる事に
より,3局以上の複数の地球局が１つあるいは２つの伝送
路を共有しても各局の送受信装置においてデータの衝突
を示す警報を端末に出力して衝突を避けることができる
ので，特別な制御局無しの簡易かつ経済的な要求割当て
衛星通信システムを実現する事が可能となり，特に，小
規模のネットワークを経済的に構成する時には非常に大
きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の衛星通信方式における地球局の送受信
装置の一実施例を示すブロック図，第２図は第１図の送
受信装置で使用されるユニークワード，局番号及びデー
タのフォーマットを示した図，第３図は本発明の通信方
式に使用される地球局の送受信装置の第２の実施例のブ
ロック図，第４図は本発明の通信方式の概念を説明する
ための図，第５図は本発明の通信方式に使用する多重化
信号の例を示し，第６図は本発明の通信方式に使用され
る多重化信号の他の例を示した図。 １……送受信装置,11……ベースバンドインタフェース
回路,12……送信フレームカウンタ,13……ユニークワー
ド発生器,14……局番設定回路,15……多重回路,16……
変調回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の地球局が通信衛星を介して１つの無
   線周波数を端末からの接続要求信号により共通使用する
   要求割当方式の衛星通信方式において， 各地球局にはあらかじめ個別の局番号が設定され，しか
   も各地球局の送受信装置は，送信する信号にそれぞれの
   局で設定された局番号を付加する手段と，前記端末から
   入力される接続要求信号により送信の開始及び停止を制
   御する制御手段と，自局から送信され前記通信衛星から
   折返されてきた受信信号に含まれる前記局番号を検出す
   る検出手段と，前記端末からの接続要求信号により送信
   を開始した後，予め設定した保護時間の経過する間に前
   記受信信号から自局の局番号が正常に検出されるかどう
   かを判定する手段とを備え、前記受信信号から自局の局
   番号が正常に検出されない場合は前記端末から接続要求
   信号が入力されている間，前記端末に対して伝送路の異
   常を示す警報を送出する事を特徴とした衛星通信方式。
2. 【請求項２】前記制御手段は、前記伝送路の異常を示す
   警報が送出されている間は送信を停止する事を特徴とし
   た請求項１記載の衛星通信方式。
3. 【請求項３】複数の地球局が通信衛星を介して無線周波
   数を端末からの接続要求信号により共通使用する要求割
   当方式の衛星通信方式において， 各地球局にはあらかじめ個別の番号（アドレス）が設定
   され，しかも各地球局の送受信装置は，送信する信号に
   自局に割当てられたアドレスを発信アドレスとして，ま
   た通信を望む局のアドレスを着信アドレスとして，それ
   ぞれ付加する手段と，前記端末からの接続要求により送
   信の開始及び停止を制御する制御手段と，前記通信衛星
   からの受信信号に含まれる前記発信アドレス及び着信ア
   ドレスを検出照合する手段とを備え， 前記端末からの接続要求信号に基づいて送信を開始した
   後，他局から受信した信号があらかじめ定められた条件
   を満足しない時，前記端末からの接続要求信号が入力さ
   れている間，前記端末に対して伝送路の異常を示す警報
   を送出する事を特徴とした衛星通信方式。
4. 【請求項４】前記制御手段は前記伝送路の異常を示す警
   報が送出されている間は送信信号を停止する事を特徴と
   した請求項３記載の衛星通信方式。