JPH08265250A - 移動体衛星通信装置 - Google Patents

移動体衛星通信装置

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JPH08265250A
JPH08265250A JP908896A JP908896A JPH08265250A JP H08265250 A JPH08265250 A JP H08265250A JP 908896 A JP908896 A JP 908896A JP 908896 A JP908896 A JP 908896A JP H08265250 A JPH08265250 A JP H08265250A
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Setomi Uchikawa
せとみ 内川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 屋内外のどちらの環境でも通信できる移動体
衛星通信装置を提供すること。 【解決手段】 本移動体衛星通信装置は、屋内使用時
に、地上無線回線で信号を送受信する屋内装置4にて地
上用無線回線12を介して衛星2を見通しできる位置に
設置された中継装置10に接続し、さらに中継装置10
は衛星回線11にて衛星2と送受信される。一方、屋外
使用時は、屋内装置4のアンテナ(B)6の代わりに、
衛星回線11用のアンテナ(A)5を取り付けることに
より屋外装置3を構成し、衛星2と直接送受信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体衛星通信シ
ステムに用いられる移動体衛星通信装置に関して、特に
屋内でも衛星通信の使用を可能とする移動体衛星通信装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の移動体衛星通信装置について、移
動体衛星通信システムの系統図を示した図5を用いて説
明する。
【0003】本システムは、基地局1と、複数の移動体
衛星通信装置40−1〜40−3(以下、簡略化するた
め装置と略す)と、衛星2から構成されている。
【0004】装置40−1〜40−3は、全て同一構成
をした移動体衛星通信装置であり、簡単に持ち運びがで
きる装置である。この中で、例えば、装置40−1は、
屋外で使用されており、衛星2を介して基地局1と接続
する構成を示している。この場合に、装置40−1は、
山間部やビル間等に移動されても、装置が衛星2を見通
せる範囲において通信が可能となる。
【0005】また、装置40−2については、ビル等の
建物内に設置された場合を示している。この場合に、例
えば建物に設けられた窓21の近傍のように衛星を見通
すことのできる位置では、わずかに信号の減衰がある程
度であるため通信が可能である。
【0006】一方、装置40−3は、建物内部で窓21
からも離れた場所で使用されているため衛星2を見通す
ことができず、衛星通信用送受信信号の伝送が不可能と
なる。
【0007】この装置40−3で通信を行うためには、
装置40−2のように電波の届く窓際等の場所へ移動し
なければならない。
【0008】以上説明した移動体衛星通信システムを記
載した文献としては、PTC′93プロシーディング
ズ、p.835〜p.840、「インマルサット−Mポ
ータブル MES」(INMARSAT−M.PORT
ABLE MES)がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上の如く、従来の移
動体衛星通信システムでは移動体衛星通信装置と衛星と
の間に遮る物がある場合に通信が不可能となる。
【0010】特に、ビル等の建物内では窓際の近くなど
の限定された場所でしか通信することができず、たとえ
移動体衛星通信用端末機器として移動可能であったとし
ても、自由度の高い使用をすることは不可能となる問題
を有していた。
【0011】本発明の目的は、衛星を見通すことの不可
能な建物内に設置された移動体衛星通信用端末装置にお
いても、自由に衛星通信を利用することのできる移動体
衛星通信装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本願発明は、衛星を介し
て屋内外を移動して送受信することができる移動体衛星
通信装置において、屋内では、地上無線回線用の第1の
アンテナを移動ユニットに取り付けて地上無線回線にて
外部に接続された信号を送受信する屋内装置と、前記第
1のアンテナ及び衛星回線用の第2のアンテナとを取り
付け、前記地上無線回線を前記衛星回線に変換する中継
装置とを使用し、屋外では、前記衛星回線用の第2のア
ンテナを前記移動ユニットに取り付けて前記衛星回線に
て外部に接続された信号を送受信する屋外装置を使用
し、さらに、前記移動ユニットに取り付けられた前記第
1、第2のアンテナを交換することにより前記屋内装置
又は前記屋外装置のどちらも構成しうる特徴を有する。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の移動体衛星通信装
置を図面を参照して説明する。
【0014】図1は、本発明の移動体衛星通信装置を用
いた移動体衛星通信システムの系統図を示している。
【0015】本図において、本発明の移動体衛星通信装
置は、主に加入者端末に直接接続し、その信号を衛星回
線11もしくは地上無線回線12を用いて伝送する移動
体装置3及び4と、衛星回線11と地上無線回線12と
の間の送受信信号を信号変換する中継装置10の2種類
に分けられる。
【0016】さらに、移動体装置は、アンテナ部が取り
はずし可能であって、それ以外が共通の構成をし、アン
テナの種類によって2つの装置に分けられる。すなわ
ち、衛星通信用アンテナを搭載した移動体装置3(以
下、屋外装置と称する)と、地上無線回線用アンテナを
搭載した移動体装置4(以下、屋内装置と称する)との
2種類の装置がある。
【0017】このように屋外装置3と屋内装置4に分け
るのは、以下の理由による。
【0018】衛星2と送受信するための使用周波数帯
は、通常、マイクロ波帯もしくは準マイクロ波帯を使用
しており高周波を利用している。また、変復調方式も無
線帯域を効率良く利用でき低C/N(搬送波電力対雑音
比)の動作を可能とするQPSK(4相比相変調器)や
OQPSK(オフセットQPSK)等が選択される。
【0019】一方、中継装置10と屋内装置4間の地上
無線回線間は、非常に距離も近くで使用され、また、で
きる限り指向性を広くして見通し外でも使用できるよう
その使用周波数はVHF帯以下の比較的低周波数帯が利
用される。そのため、変復調方式も例えばFSK方式や
FM変調方式等も使用できる。
【0020】このように、用途が相違する2つの回線を
利用するため、屋外装置3と屋内装置4に分けられてい
る。
【0021】ここで、地上無線回線12とは、屋内通信
専用に用いられる回線のことであり、比較的低周波数
(例えばVHF帯の周波数)を用いて見通し外の通信を
可能とする無線回線をいう。
【0022】以上の移動体衛星通信装置を用いて図1に
示される移動体衛星通信システムが構成される。
【0023】すなわち、図1に示された建物22内に
は、衛星2を見通すことのできる場所、例えば窓21の
近傍に中継装置10を設置する。
【0024】本中継装置10は、衛星2と送受信するた
めのアンテナ(A)5と、屋内装置4と地上無線回線で
送受信するためのアンテナ(B)6と、アンテナ(A)
5とアンテナ(B)6との送受信信号を信号変換する変
換部9とから構成される。
【0025】そして、アンテナ(A)5とアンテナ
(B)6は変換部9から機械的に着脱できる構造となっ
ている。また、建物22内には、中継装置10と地上無
線回線12で送受信可能となるよう着脱可能なアンテナ
(B)6を取り付けた屋内装置4が設置されている。
【0026】一方、屋外には、衛星2と衛星回線11で
送受信可能となるよう着脱可能なアンテナ(A)5を取
り付けた屋外装置3が設置されている。
【0027】次に、これら移動体衛星装置の具体的な動
作について説明する。
【0028】最初に中継装置10について以下に説明す
る。
【0029】本発明では、屋内において、衛星通信を利
用するため、衛星2を見通すことのできる位置に中継装
置10を設ける。
【0030】この中継装置10は、衛星通信用アンテナ
(A)5と地上無線用アンテナ(B)6との2つのアン
テナを有している。
【0031】本装置は、この2つのアンテナを用いて、
例えば衛星2から受信信号を受ける場合には、窓21を
通してアンテナ(A)5で直接衛星回線11を受信し、
変換器9により地上回線12に信号変換した後アンテナ
(B)6を用いて屋内装置4に送信する。
【0032】この結果、たとえ屋内装置4が衛星2を全
く見通すことのできない場所に設置されたとしても中継
装置10を介して衛星2と送受信することが可能とな
る。
【0033】次に、屋内装置4の具体的な構成を説明す
る。
【0034】屋内装置4は、地上無線回線12用アンテ
ナ(B)6と、インターフェース13と、RF(A)7
と、RF(B)8と、共通部15から構成されている。
ここで、インターフェース13は、アンテナと2種類の
RF(A),(B)との間に設けられアンテナの種類に
応じて自動的に接続されたアンテナに対応するRFを選
択する機能を有している。ここで、アンテナとインター
フェース13との間は、高周波コネクタを用いて機械的
に取りはずしができる構造を有している。そして、イン
ターフェース13は、接続されたアンテナが地上無線用
アンテナ(B)6か衛星通信用アンテナ(A)5かを判
別し、対応するRFを選択する。
【0035】すなわち、屋内装置4では、地上無線回線
の信号を送受信するためのRF(B)8が選択され、共
通部15に入出力される。
【0036】次に、共通部15は、2種類の変復調機能
及びベースバンド処理機能等を有している。共通部15
はインターフェース13からのアンテナの種類を判別し
た信号が入力されると、地上回線用の変復調方式(変復
調方式(B)と称する)か、衛星通信用の変復調方式
(変復調方式(A)と称する)かのどちらかを選択す
る。
【0037】すなわち、インターフェース13で屋内装
置4用のアンテナ(B)6が接続されたことを示す検出
信号を受けて共通部15は、変復調方式(B)を選択す
る。
【0038】その結果、屋内装置4より基地局1に対し
て音声又はデータ信号等を送信する場合には、最初に共
通部15によって、変復調方式(B)による変調信号が
出力される。次に、その変調信号はRF(B)8によっ
て、搬送周波数(B)に変換された後、インターフェー
ス13を介してアンテナ(B)6により中継装置10に
送信する。
【0039】中継装置10は、アンテナ(B)6で前記
変復調方式(B)で変調された搬送周波数(B)を有す
る送信信号を受信する。
【0040】変換部9は、屋内装置4からの信号を受信
すると、搬送周波数(B)を衛星通信用搬送波である搬
送周波数(A)に、変復調方式(B)を衛星通信用変復
調方式である変復調方式(A)にそれぞれ変換する。
【0041】変換部9の出力信号は衛星通信アンテナで
あるアンテナ(A)5により搬送周波数(A)、変復調
方式(A)にて衛星2に対して衛星回線11で送信され
る。
【0042】また、逆に屋内装置4で受信する場合は、
衛星2から搬送周波数(A)で変復調方式(A)による
変調信号を中継装置10で受信される。中継装置10で
受信された信号は、地上回線用の搬送周波数(B)、変
復調方式(B)の信号に変換されて、屋内装置4に対し
て送信される。
【0043】屋内装置4は、中継装置10からの信号を
受け、受信信号を出力する。
【0044】次に、本発明の移動体衛星通信装置が屋外
装置3として使用される場合について説明する。
【0045】屋外装置3は、衛星通信回線を利用できる
ようアンテナには、衛星通信用アンテナ(A)5が取り
付けられる。
【0046】前述したように移動装置はアンテナ以外に
ついては、屋外装置であるか屋内装置であるかにかかわ
らず同一の構成をしている。
【0047】屋外装置3のインターフェース部13は、
衛星通信用アンテナ(A)5が取り付けられたことを検
出する。そして、衛星通信用の搬送波周波数(A)を発
生するようRF(A)7と、衛星通信用の変復調方式
(A)となるよう共通部15とを制御する。
【0048】この結果、屋外装置3は、衛星通信用回線
にて送受信が可能となる。
【0049】以上説明した構成では、本装置の変復調方
式が無線回線用と衛星回線用とで相違する構成を示し
た。
【0050】しかし、装置構成を簡易化するためには、
これに限定されるものでなく、変復調方式を無線回線と
衛星回線とで同一にしても良い。
【0051】次に、本発明の移動体衛星通信装置の具体
的な構成を詳述する。
【0052】図2(a)〜(d)は、本発明の移動体衛
星通信装置を構成する交換ユニットを示した図である。
【0053】ここで、図2(a)は、移動体装置を構成
するために用いられる交換ユニット(移動ユニットと称
する)16を示した図である。ここで、移動ユニット1
6は、同軸コネクタを用いて、図2(c)と図2(d)
に示されるアンテナ(A)5又はアンテナ(B)6が接
続される。ここで、移動ユニット16のインターフェー
ス部13は、接続されるアンテナの種類(アンテナ
(A)5又はアンテナ(B)6)に応じてRF(A)7
又はRF(B)8、共通部15の変調方式等を選択する
機能を有している。
【0054】アンテナの種類の検出方法としては、例え
ば、予めアンテナ(A)5及びアンテナ(B)6のイン
ターフェース13への取り付け用に別々のコネクタを設
ける。そして、インターフェース13によりコネクタの
インピーダンスを検出してアンテナの接続の有無を知る
ことができる。
【0055】また、他の方法としては、経済化、小型化
を図るためインターフェース13の取り付けコネクタを
両アンテナとも同一とし、どちらかのアンテナのみイン
ターフェース13の信号線に直流ループが形成されるよ
うにしておき、その電流を検出する等の方法がある。
【0056】また、RF(A)7は、衛星通信回線用の
高周波回路部であり、高周波信号の増幅、周波数変換機
能を有している。
【0057】同様にRF(B)8は、地上無線回線用高
周波回路部であり、衛星通信回線用高周波信号では通常
送信側では大電力増幅機能と、受信側では低雑音増幅機
能を必要とするのに対し、地上無線回線ではこれらを必
要としないため地上無線回線用として独立に用意されて
いる。
【0058】共通部15は、RF(A)7又はRF
(B)8で周波数変換された中間周波数帯の信号を変復
調処理したり、ベースバンド信号処理をして、本装置の
外部に対して、送受信信号をインターフェースするもの
である。
【0059】図3は、移動ユニット16の構成を示した
図である。
【0060】本図において、インターフェース13は、
アンテナA(5)又はアンテナB(6)と同軸コネクタ
133を介して接続される。
【0061】アンテナ検出回路132は、アンテナの種
類を検出回路であり、その検出出力によって、高周波ス
イッチ131を制御する。この高周波スイッチは、ピン
ダイオードスイッチを用いて簡単に構成できる。
【0062】RF(A)7は、デュープレクサ71を介
して入力した受信信号が低雑音増幅器72で増幅した
後、ミキサ73により中間周波数帯に周波数変換され
る。
【0063】ここで、RX SYNTH(A)75は、
周波数変換用のシンセサイザーである。この中間周波数
帯の受信信号は、DEM(A)153によって復調され
て、ベースバンド信号を得る。
【0064】一方、送信側については、ベースバンド信
号がMOD(A)154によって変調されて、中間周波
数帯増幅器79で増幅された後、TX SYNTH
(A)78と、ミキサ77によって周波数変換された
後、高周波電力増幅器76によって増幅されて、デュー
プレクサ71に入力する。
【0065】その送信信号は、RF SW131を通っ
て、出力端力133より出力される。
【0066】RF(B)8も同等の構成をしているた
め、詳細の説明は省略する。
【0067】共通部15には、衛星通信用変復調回路M
OD(A)154、DEM(A)153と地上無線用変
復調回路MOD(B)152、DEM(B)151があ
る。
【0068】また、インターフェース13の制御回路1
34は、アンテナ検出回路132の検出出力に基づい
て、ベースバンドスイッチ(BB SW)156を制御
し、衛星通信用か地上無線用かの切り替えを行う。
【0069】次に、図2(b)に示される変換部9は、
中継装置10に用いられる衛星通信回線と地上無線回線
との周波数変換機能を有するものである。
【0070】変換部9には、移動体装置に用いられるア
ンテナ(A)5とアンテナ(B)6とが取り付けられる
構造をしており、移動体衛星通信装置全体としてアンテ
ナを共有して経済化を図っている。
【0071】図2(c)と(d)は、それぞれアンテナ
(A)5、アンテナ(B)6であり、それぞれ独立した
送受信アンテナである。共に、送受信信号用同軸コネク
タを利用してインターフェース13又は変換部9に接続
される。
【0072】図3は、上記移動体衛星通信装置を用いて
屋内から衛星と送受信する場合の構成を示した図であ
る。
【0073】本図において、中継装置10は、変換部9
にアンテナ(A)5とアンテナ(B)6とを取り付けら
れたものである。
【0074】また、屋内装置4は、移動ユニット16に
アンテナ(B)6を取り付けたものである。
【0075】前述したように屋内装置4と中継装置10
間で地上無線回線12を用いて信号の送受信ができ、中
継装置10と衛星2間で衛星回線11を用いて送受信で
きる。
【0076】この結果、建物内で自由に衛星通信を行う
場合には、移動ユニット16とアンテナ(B)6を組み
合わせて屋内装置4を構成し、変換器9とアンテナ
(A)5とアンテナ(B)6とを組み合わせて中継装置
を構成することができる。
【0077】一方、屋外で衛星通信を行う場合には、移
動ユニット16とアンテナA(5)を組み合わせて屋外
装置3が構成できる。
【0078】よって、少なくとも移動ユニット16を1
台、アンテナ(A)5を1台、アンテナ(B)6を2
台、変換器9を1台用意することによりどのような使用
環境においても簡単に衛星通信が利用できる。
【0079】以上説明した実施例では、屋外装置3は、
屋外でのみ使用されるものではなく、中継装置10のご
とく屋内でも衛星を見通しできる場所では直接衛星を介
して送受信できるのは勿論のことである。
【0080】また、同様に屋内装置4についても、屋内
でのみ使用されるものではなく、屋外において、屋内装
置4どおしで地上無線回線を用いて送受信できるのは勿
論のことである。
【0081】また、屋内装置4と中継装置10とを共に
屋外にて使用し、衛星通信を行うことも当然できること
になる。
【0082】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明は、互換性
のある衛星通信用アンテナと地上無線回線用アンテナと
を用いて、屋内外のさまざまな環境で衛星通信が利用で
き、移動体機器としての可能性を十分発揮することがで
きる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の移動体衛星通信装置を用いた移動体衛
星通信システムの系統図を示す図である。
【図2】(a)〜(d)は、それぞれ本発明の基本要素
となる交換ユニットを示す図である。
【図3】移動ユニット16の具体的な構成を示す図であ
る。
【図4】図2に示した基本要素を組み合わせて屋内で通
信を行う場合の構成を示した図である。
【図5】従来の移動体衛星通信システムの系統図を示す
図である。
【符号の説明】
1 基地局 2 衛星 3 移動体衛星通信装置(屋外装置) 4 移動体衛星通信装置(屋内装置) 5 アンテナ(A) 6 アンテナ(B) 7 RF(A) 8 RF(B) 9 変換部 10 中継装置 11 衛星回線 12 地上無線回線 13 インターフェース 15 共通部 16 移動ユニット 21 窓 22 建物 71,81 デュープレクサ 72,82 低雑音増幅器 73,83 ミキサ 74,84 受信増幅器 75,85 受信シンセサイザー 76,86 高周波電力増幅器 77,87 ミキサ 78,88 送信シンセサイザー 79,89 送信増幅器 131 RFスイッチ 132 アンテナ検出回路 133 同軸コネクタ 134 制御回路 151 復調器(B) 152 変調器(B) 153 復調器(A) 154 変調器(A) 156 ベースバンドスイッチ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 衛星を介して屋内外を移動して送受信す
    ることができる移動体衛星通信装置において、 屋内では、地上無線回線用の第1のアンテナを移動ユニ
    ットに取り付けて地上無線回線にて外部に接続された信
    号を送受信する屋内装置と、 前記第1のアンテナ及び衛星回線用の第2のアンテナを
    取り付け、前記地上無線回線を前記衛星回線に変換する
    中継装置とを使用し、 屋外では、第2のアンテナを前記移動ユニットに取り付
    けて前記衛星回線にて外部に接続された信号を送受信す
    る屋外装置を使用し、 前記移動ユニットに取り付けられた前記第1、第2のア
    ンテナに応じて前記屋外装置と屋内装置のどちらも構成
    できることを特徴とする移動体衛星通信装置。
  2. 【請求項2】 前記屋内装置は、 前記地上無線回線を送受信し、着脱可能な前記第1のア
    ンテナと、 前記第1のアンテナを接続し、その接続を検出して地上
    無線回線用の第1の送受信周波数及び第1の変復調方式
    を自動的に選択する前記移動ユニットとを組み合わせる
    ことを特徴とする請求項1記載の移動体衛星通信装置。
  3. 【請求項3】 前記屋外装置は、 前記衛星回線を送受信し、着脱可能な前記第2のアンテ
    ナと、 前記第2のアンテナと接続し、その接続を検出して衛星
    回線用の第2の送受信周波数及び第2の変復調方式を自
    動的に選択する前記移動ユニットとを組み合わせること
    を特徴とする請求項1記載の移動体衛星通信装置。
  4. 【請求項4】 前記移動ユニットは、 前記第1のアンテナ又は前記第2のアンテナと接続する
    インターフェース部と、 前記インターフェース部に接続する前記第1の送受信周
    波数を発生する第1の高周波回路部及び前記第2の送受
    信周波数を発生する第2の高周波回路部と、 前記第1、第2の高周波回路部と接続し、それぞれ前記
    第1、第2の変復調方式にて変復調処理して、外部の加
    入者端末とインターフェースする共通部とを有し、 前記インターフェース部は、さらに前記第1のアンテナ
    又は前記第2のアンテナが接続されたことを検出して、
    検出されたアンテナに対応する高周波回路部を選択する
    高周波スイッチと、 前記共通部の変復調方式を検出されたアンテナに対応す
    る側になるようベースバンドスイッチを切り替える検出
    信号を共通部へ送出する制御回路とを有することを特徴
    とする請求項1記載の移動体衛星通信装置。
  5. 【請求項5】 前記中継装置は、 前記第1のアンテナと、 前記第2のアンテナと、 前記第1のアンテナと前記第2のアンテナとを接続し、
    前記第1の送受信周波数と前記第2の送受信周波数とを
    相互に変換する変換部とから構成されることを特徴とす
    る請求項1記載の移動体衛星通信装置。
  6. 【請求項6】 前記中継装置は、 屋内の衛星を見通すことのできる位置に設置することを
    特徴とする請求項1記載の移動体衛星通信装置。
  7. 【請求項7】 前記第1の送受信周波数VHF帯以下の
    低周波数帯域を用いることを特徴とする請求項2記載の
    移動体衛星通信装置。
  8. 【請求項8】 前記第1の変復調方式は前記第2の変復
    調方式と同一であることを特徴とする請求項1記載の移
    動体衛星通信装置。
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