JPS5840858B2 - 時分割多元接続衛星通信装置 - Google Patents
時分割多元接続衛星通信装置Info
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- JPS5840858B2 JPS5840858B2 JP1224677A JP1224677A JPS5840858B2 JP S5840858 B2 JPS5840858 B2 JP S5840858B2 JP 1224677 A JP1224677 A JP 1224677A JP 1224677 A JP1224677 A JP 1224677A JP S5840858 B2 JPS5840858 B2 JP S5840858B2
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- satellite
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/204—Multiple access
- H04B7/212—Time-division multiple access [TDMA]
- H04B7/2125—Synchronisation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は低速信号用の時分割多元接続衛星通信装置(以
下TDMAという)に関する。
下TDMAという)に関する。
特に、デマンド・アサインメント運用の5CPC衛星通
信装置に用いられる共通信号回線に適した低速信号のT
DMA通信装置に関するものである。
信装置に用いられる共通信号回線に適した低速信号のT
DMA通信装置に関するものである。
ここにS CPC(Single Channei P
er Carrier)とは、音声信号等のベースバン
ド信号1チヤンネル毎に1つの搬送波を用いる通信方式
であり、デマンド・アサインメント運用とは、呼の発生
に応じてそのチャンネルに搬送波周波数を割当てる方式
であり、5PADE方式という名称で国際通信に用いら
れているほか、国内衛星通信方式、海事衛生通信方式等
にも採用されている。
er Carrier)とは、音声信号等のベースバン
ド信号1チヤンネル毎に1つの搬送波を用いる通信方式
であり、デマンド・アサインメント運用とは、呼の発生
に応じてそのチャンネルに搬送波周波数を割当てる方式
であり、5PADE方式という名称で国際通信に用いら
れているほか、国内衛星通信方式、海事衛生通信方式等
にも採用されている。
このような通信方式では、一般にその衛星上の中継装置
を使用する各地球局が、同一の搬送波周波数を用いて時
分割的に通信を行なう共通信号回線が用意されていて、
呼に対応するダイアル情報の交換や、局間の情報交換に
使用される。
を使用する各地球局が、同一の搬送波周波数を用いて時
分割的に通信を行なう共通信号回線が用意されていて、
呼に対応するダイアル情報の交換や、局間の情報交換に
使用される。
この回線は一般に低速のデータ回線である。
本発明は、このような共通信号回線に適した装置である
が、これ以外にも、テレタイプ信号の伝送などの一般的
な低速データ回線にも応用することができる。
が、これ以外にも、テレタイプ信号の伝送などの一般的
な低速データ回線にも応用することができる。
国内通信や海事用などの移動通信のための衛星通信方式
では、一般に一つの地球局が取り扱うトラフィック量は
小さく、特に移動通信では1〜2チヤンネルの小容量局
が主になる。
では、一般に一つの地球局が取り扱うトラフィック量は
小さく、特に移動通信では1〜2チヤンネルの小容量局
が主になる。
この場合、装置を簡単化することが小型化、廉価化、高
信頼化等の目的のために必要である。
信頼化等の目的のために必要である。
特に共通信号回線のように、本来の通信の目的から見れ
ば補助的な役割を持つ装置は、回線の利用効果が多少悪
くなっても、より簡単な構造であることが望ましい。
ば補助的な役割を持つ装置は、回線の利用効果が多少悪
くなっても、より簡単な構造であることが望ましい。
本発明はこのような背景によるもので、一般に複雑な回
路構成を必要とするTD、MA方式の衛星通信装置を低
速信号回線用として、簡単化経済化することを目的とす
るものである。
路構成を必要とするTD、MA方式の衛星通信装置を低
速信号回線用として、簡単化経済化することを目的とす
るものである。
図面を用いて詳しく説明する。
第1図はTDMA衛星通信系の一般的なフレーム構成図
である。
である。
第1図Aで10は、この系に参加する地球局のうち特定
の基準局から送信される基準バーストであり、フレーム
のタイミングの基準となる同期信号11を含んでいる。
の基準局から送信される基準バーストであり、フレーム
のタイミングの基準となる同期信号11を含んでいる。
厳密なタイミングの基準は、この同期信号11を受信し
たときに検出信号を発生できる時点12が選ばれる。
たときに検出信号を発生できる時点12が選ばれる。
この基準バーストは周期Tで繰り返し送信され、TDM
Aフレームを規定する。
Aフレームを規定する。
参加各局はこのTDMAフレーム毎にデータバースト2
0を相互に重ならないように送信すを。
0を相互に重ならないように送信すを。
このようなTDMA衛星通信装置を複雑にしている要素
は初期接続とバースト同期である。
は初期接続とバースト同期である。
第1図Bにおいて自局に割り当てられた時間幅Wnaの
タイムスロット21の中に、時間幅がWnに等しいデー
タバーストを、他のデータバーストに重ならないように
挿入する過程が初期接続(1nitial time
5lot acquisition)である。
タイムスロット21の中に、時間幅がWnに等しいデー
タバーストを、他のデータバーストに重ならないように
挿入する過程が初期接続(1nitial time
5lot acquisition)である。
また、一度挿入されたデータバーストを割り当てられた
タイムスロットの中に維持する手段が、バースト同期(
burst 5ynchronization)である
。
タイムスロットの中に維持する手段が、バースト同期(
burst 5ynchronization)である
。
いずれも局と衛星の間の距離が大きく、電波の伝播遅延
時間が大きく、しかも変動するために装置が複雑になる
。
時間が大きく、しかも変動するために装置が複雑になる
。
本発明の詳細な説明すると、まずTDMAフレームの長
さTを極力大きく定めるこ゛とである。
さTを極力大きく定めるこ゛とである。
低速データ伝送の場合データをメモリに蓄積した後まと
めて伝送する方法を採れば、この周期Tを自由に選ぶこ
とができる。
めて伝送する方法を採れば、この周期Tを自由に選ぶこ
とができる。
しかし、ダイヤル信号の伝送など共通信号回線として使
用される場合は、1つの呼が生じて相手局との接続が完
了するまでには、局相互間に数回のデータの交換が必要
であり、TDMAフレーム長Tを長くすることは接続時
間を長くすることになり、サービスの低下につながる。
用される場合は、1つの呼が生じて相手局との接続が完
了するまでには、局相互間に数回のデータの交換が必要
であり、TDMAフレーム長Tを長くすることは接続時
間を長くすることになり、サービスの低下につながる。
従って、このサービスの度合は公衆通信か、専用通信か
などの用途により異なるが、常識的なTの長さは300
m5ecないし数秒と考えられる。
などの用途により異なるが、常識的なTの長さは300
m5ecないし数秒と考えられる。
ここでは仮りにTが1秒として説明を簡単化する。
本発明の次の特徴は、TDMAフレームの中に参加各局
が共通に使用する初期接続用タイムスロットを設け、そ
の時間幅を成る特定の値に選ぶことである。
が共通に使用する初期接続用タイムスロットを設け、そ
の時間幅を成る特定の値に選ぶことである。
第2図は、本発明を実施した初期接続用タイムスロット
を有するフレーム構成の一例を示す。
を有するフレーム構成の一例を示す。
図に示すように、初期接続用タイムスロット31の時間
幅をWiaとし、これからデータバーストを送出しよう
とする局は、まずこの中央部を狙って時間幅Wiの初期
接続バースト30を送出する。
幅をWiaとし、これからデータバーストを送出しよう
とする局は、まずこの中央部を狙って時間幅Wiの初期
接続バースト30を送出する。
般にこのような初期接続用信号を送出する場合は、他の
データバーストと重なって妨害を与えることを避けるた
めに、正規信号レベルよりも18〜26dBだけ低い重
力レベルで、しかも搬送波周波数をずらせて送信するな
どの方法が従来から行なわれていて、正規のデータ伝送
のための変復調器とは異なる特別の装置を用意する必要
がある。
データバーストと重なって妨害を与えることを避けるた
めに、正規信号レベルよりも18〜26dBだけ低い重
力レベルで、しかも搬送波周波数をずらせて送信するな
どの方法が従来から行なわれていて、正規のデータ伝送
のための変復調器とは異なる特別の装置を用意する必要
がある。
本発明では簡単化のため、この種の特別な装置を省く必
要があり、そのために初期接続用タイムスロットの時間
幅Wiaを特定の値に選ぶことを特徴としている。
要があり、そのために初期接続用タイムスロットの時間
幅Wiaを特定の値に選ぶことを特徴としている。
第3図は地球上の局と衛星との距離関係を示す図である
。
。
第3図において50は地球を示しOはその中心、Sは衛
星、Aは赤道上でかつ衛星の直下にある局、Bは衛星が
地平線上に見えるような通信限界上の局を示す。
星、Aは赤道上でかつ衛星の直下にある局、Bは衛星が
地平線上に見えるような通信限界上の局を示す。
静止軌道上にある衛星までの赤道上からの距離、すなわ
ちAsは約35,8607iで、BSは約41.756
ICIIlである。
ちAsは約35,8607iで、BSは約41.756
ICIIlである。
この距離を電波が伝播するに要する時間はそれぞれ約1
20m5ec、約140m Secでありその差は約2
0m5ecである。
20m5ec、約140m Secでありその差は約2
0m5ecである。
すなわち、ある地球局から送信された電波が衛星で中継
されて再び同じ局にて受信されるまでの伝播遅延時間T
pは Tp=260m Sec±20 m Secと考えるこ
とができる。
されて再び同じ局にて受信されるまでの伝播遅延時間T
pは Tp=260m Sec±20 m Secと考えるこ
とができる。
従って、もし衛星が理想的な静止軌道上にあればTpの
固定弁260m5ecを考慮したタイミングで時間幅W
iの初期接続バーストを送信し、一方初期接続用タイム
スロットの時間幅Wiaとしては、(Wi + 40
m Sec )以上の時間幅を用意しておけば、他に初
期接続用の特殊装置を使用せずに目的を達することがで
きる。
固定弁260m5ecを考慮したタイミングで時間幅W
iの初期接続バーストを送信し、一方初期接続用タイム
スロットの時間幅Wiaとしては、(Wi + 40
m Sec )以上の時間幅を用意しておけば、他に初
期接続用の特殊装置を使用せずに目的を達することがで
きる。
しかし、一般に衛星は打上げ時の誤差や打上げ後の摂動
等により、特定の位置から見た衛星の距離は常に変化し
ており、これは第4図に示すようなものとなる。
等により、特定の位置から見た衛星の距離は常に変化し
ており、これは第4図に示すようなものとなる。
第4図は横軸に時間をとり、縦軸に衛星で折返される信
号伝播時間をとったものである。
号伝播時間をとったものである。
AおよびBはそれぞれ地球上の異なる条件下の局、例え
ば第3図のA点とB点にある局について、衛星折り返し
伝播遅延時間の変動を示す。
ば第3図のA点とB点にある局について、衛星折り返し
伝播遅延時間の変動を示す。
この変動は24時間の周期を持っているが、その他にゆ
っくりしたドリフトを含んでいる場合もある。
っくりしたドリフトを含んでいる場合もある。
第4図Aの場合、その変動の振幅を2dとすれば、伝播
遅延時間Tpの不確定性は±2dだけ増すことになる。
遅延時間Tpの不確定性は±2dだけ増すことになる。
dの値は衛星の打ち上げ方、制御の方法により異なるが
、現状では1〜2m5ec程度である。
、現状では1〜2m5ec程度である。
従って、いま通信系内で予想される局と衛星との間の伝
播遅延時間(片道)の最大値と算小値との差をDとすれ
ば D中20−1−2=22m Sec 程度となる。
播遅延時間(片道)の最大値と算小値との差をDとすれ
ば D中20−1−2=22m Sec 程度となる。
このことから本発明は初期接続用タイムスロット幅Wi
aをWi a + 2 Dに選ぶことにより装置の簡単
化を達成することができる。
aをWi a + 2 Dに選ぶことにより装置の簡単
化を達成することができる。
第5図に本発明の詳細な説明するタイムチャートを示す
。
。
図でAは送信側、Bは受信側のタイミングを示す。
先ずこの通信系は基準局が周期Tで同期信号を含んだ基
準バーストを送信することからスタートする。
準バーストを送信することからスタートする。
基準局以外の各局は、先ず基準バーストを受信し、その
中の同期信号11を検出し、その検出時点12を自局の
タイミングの基準とする。
中の同期信号11を検出し、その検出時点12を自局の
タイミングの基準とする。
いま、これからデータバースト20を送信しようとする
局は、先ず同期信号検出時点12よりT1だけ遅れたタ
イミングで初期接続バースト30を送出し、以下同期T
で送出を繰り返す。
局は、先ず同期信号検出時点12よりT1だけ遅れたタ
イミングで初期接続バースト30を送出し、以下同期T
で送出を繰り返す。
初期接続バースト30はTpの伝播遅延の後受信側で受
信されるが、かりにこの系で共通に使用される初期接続
用タイムスロットの中央部に同期信号検出時点12より
T2だけ遅れた点を初期接続位置40と定めると、 T1+ Tp =N T + T2 (ただしNはOま
たは正の整数)のとき初期接続バースト30はちょうど
初期接続位置40で受信されることとなる。
信されるが、かりにこの系で共通に使用される初期接続
用タイムスロットの中央部に同期信号検出時点12より
T2だけ遅れた点を初期接続位置40と定めると、 T1+ Tp =N T + T2 (ただしNはOま
たは正の整数)のとき初期接続バースト30はちょうど
初期接続位置40で受信されることとなる。
自局の送出するデータバースト20に割当てられたタイ
ムスロット位置を、同期信号検出時点よりT4だけ遅れ
た点とすると、 T3二MT+T4−T2(ただしMはOまたはl)なる
T3を求め、初期接続バースト送出タイミングよりT3
遅れた時点、すなわち受信側における同期信号検出時点
より T1+T3 だけ遅れた時点でデータバースト20を送出すれば、ち
ょうど割り当てられたタイムスロットに収まることとな
る。
ムスロット位置を、同期信号検出時点よりT4だけ遅れ
た点とすると、 T3二MT+T4−T2(ただしMはOまたはl)なる
T3を求め、初期接続バースト送出タイミングよりT3
遅れた時点、すなわち受信側における同期信号検出時点
より T1+T3 だけ遅れた時点でデータバースト20を送出すれば、ち
ょうど割り当てられたタイムスロットに収まることとな
る。
例、えばT1710m5ec T=ISecT2=9
70m SeeとすればN=OとしてT1710m5e
cとなる。
70m SeeとすればN=OとしてT1710m5e
cとなる。
従って、もしTpが一定不変とすれば、T1も一定とな
り本通信系に使用する装置では、T1を固定の遅延回路
で実現することができる。
り本通信系に使用する装置では、T1を固定の遅延回路
で実現することができる。
しかし前述のように、Tpの値は±D中22m5ec
程度変動するのでT1を固定しておくと、データバース
ト位置が±22m5ec程度の不確定性を持つこととな
り、初期接続用タイムスロット幅Viaと同程度の余裕
を各データバースト用タイムスロット幅Wnaに用意し
なければならず、通信効率は非常に低下し、また交信で
きる局の数も大きな制約を受けることとなる。
ト位置が±22m5ec程度の不確定性を持つこととな
り、初期接続用タイムスロット幅Viaと同程度の余裕
を各データバースト用タイムスロット幅Wnaに用意し
なければならず、通信効率は非常に低下し、また交信で
きる局の数も大きな制約を受けることとなる。
本発明では、一度初期接続用タイムスロット内に入るよ
うに送出した初期接続バーストに対し、初期接続位置に
合致させるように送出タイミングT1について補正した
後に、データバーストを送出することにより問題を解決
する。
うに送出した初期接続バーストに対し、初期接続位置に
合致させるように送出タイミングT1について補正した
後に、データバーストを送出することにより問題を解決
する。
第6図はこの初期接続の過程を示すタイミング関係図で
ある。
ある。
図の中の符号は第5図の場合と同じである。
すなわち、図のAにおいて同期信号11の検出時点12
よりT1遅れて送出された初期接続バースト30が、T
pだけ遅れて受信され、初期接続位置40との間にεの
誤差が検出されたものとすると、図のBのように送出側
の初期接続バースト送出位置をεだけ補正したT′1(
二T1+ε)に変更する。
よりT1遅れて送出された初期接続バースト30が、T
pだけ遅れて受信され、初期接続位置40との間にεの
誤差が検出されたものとすると、図のBのように送出側
の初期接続バースト送出位置をεだけ補正したT′1(
二T1+ε)に変更する。
初期接続バースト30の受信位置が初期接続位置40と
一致することが期待される。
一致することが期待される。
次に図のCのようにT1をT′1に固定したままで、T
′1よりさらにT3だけ遅れてデータバースト20を送
出する。
′1よりさらにT3だけ遅れてデータバースト20を送
出する。
このときは初期接続バーストの送出は停止する。
このようにして送出されたデータバースト20は、第1
図Bの自局に割り当てられたタイムスロット21の中央
部に収まっているはずであり、隣接した他局のデータバ
ーストとの重複は避けられ、初期接続の目的が達せられ
たことになる。
図Bの自局に割り当てられたタイムスロット21の中央
部に収まっているはずであり、隣接した他局のデータバ
ーストとの重複は避けられ、初期接続の目的が達せられ
たことになる。
すなわち、本発明の適用により、複雑な初期接続装置が
不要となる。
不要となる。
次に、データバースト20を時間幅Wiaのタイムスロ
ット21の中に維持することはバースト同期の機能であ
り、この機能を持つ装置はすべて論理回路で構成される
ので、初期接続装置に比較して簡単であるが、本発明の
実施例としてバースト同期機能も不要とする方法を次に
示す。
ット21の中に維持することはバースト同期の機能であ
り、この機能を持つ装置はすべて論理回路で構成される
ので、初期接続装置に比較して簡単であるが、本発明の
実施例としてバースト同期機能も不要とする方法を次に
示す。
第4図において、Aの場合の伝播時間の変動は2dであ
り、Bの場合は一度初期接続を行なった後、連続して運
用する期間を想定して、その間の変動の最大値を2dと
する。
り、Bの場合は一度初期接続を行なった後、連続して運
用する期間を想定して、その間の変動の最大値を2dと
する。
たとえば、交信を必要とするとき毎回初期接続をする場
合は、連続運用期間は極めて短いし、毎日夜間は送信を
中断し、朝になって回線を設定するような場合は、2d
として正弦波状変動小分の振幅を考えれば十分である。
合は、連続運用期間は極めて短いし、毎日夜間は送信を
中断し、朝になって回線を設定するような場合は、2d
として正弦波状変動小分の振幅を考えれば十分である。
いま初期接続を完了し、データバースト20を時間幅W
naの中央部に送出した場合、その位置は±2dだけ進
みあるいは遅れる可能性がある。
naの中央部に送出した場合、その位置は±2dだけ進
みあるいは遅れる可能性がある。
従って、タイムスロット幅Wnaをデータバーストの幅
Wnに対して、 Wrra 〉Wn + 4 d に選んでおけば、想定された連続運用期間にはバースト
同期機能が一切不要となる。
Wnに対して、 Wrra 〉Wn + 4 d に選んでおけば、想定された連続運用期間にはバースト
同期機能が一切不要となる。
すなわちバースト同期装置も省略することにより、装置
の簡単化が可能となる。
の簡単化が可能となる。
第7図は以上説明した本発明の思想を適用したフレーム
構成の一例を示す図である。
構成の一例を示す図である。
図中22は初期接続により挿入されるべきデータバース
ト20の仮想位置を示す。
ト20の仮想位置を示す。
−例として Tニ1sec。Tp=260±22.5
m Sec 、 Wi = 5 m Sec 。
m Sec 、 Wi = 5 m Sec 。
Wn = 15 m Secとして、Wia = 50
m Sec 。
m Sec 。
Wn a=25 m Secとすれば、同時に交信でき
る局の数、すなわちデータバーストの数は最大38局分
が得られる。
る局の数、すなわちデータバーストの数は最大38局分
が得られる。
第8図は本発明を実施した装置構成の一例である。
図中200は復調器でP S K (Phase Sh
iftKeying)の復調器であって、衛星から受信
され中間周波に変換された受信入力160を受は入れて
、ディジタル信号250に復調する。
iftKeying)の復調器であって、衛星から受信
され中間周波に変換された受信入力160を受は入れて
、ディジタル信号250に復調する。
受信入力は第1図Aに示すように、異なる局から送出さ
れたデータバーストあるいは初期接続バーストの集りで
あり、相互に搬送波の位相、ディジタル信号の位相等は
非同期であるから、この復調器はいわゆるバーストモー
ドで動作することになる。
れたデータバーストあるいは初期接続バーストの集りで
あり、相互に搬送波の位相、ディジタル信号の位相等は
非同期であるから、この復調器はいわゆるバーストモー
ドで動作することになる。
復調されたディジタル信号は、受信制御回路300によ
り必要な信号の選別等が行なわれ、クロック信号、ゲー
ト信号など必要な補助信号とともにベースバンド出力3
40として必要な機器に供給される。
り必要な信号の選別等が行なわれ、クロック信号、ゲー
ト信号など必要な補助信号とともにベースバンド出力3
40として必要な機器に供給される。
一方、送信すべきベースバンド人力360は、送信制御
回路400の制御によるデータバースト信号440に形
成され、ゲート回路140を介して変調器500に加え
られ、搬送波を変調して中間周波の送信出力540とし
て出力され、アップコンバータ、電力増幅器などを経て
衛星に送信される。
回路400の制御によるデータバースト信号440に形
成され、ゲート回路140を介して変調器500に加え
られ、搬送波を変調して中間周波の送信出力540とし
て出力され、アップコンバータ、電力増幅器などを経て
衛星に送信される。
以上−搬的な伝送路の構成および動作について述べたが
、ここで本発明に関係する機器および信号は100番台
の符号をつけて第8図に示されている。
、ここで本発明に関係する機器および信号は100番台
の符号をつけて第8図に示されている。
前述のように地球局装置が初期接続を行なう前提として
、基準局から送出され衛星で中継された基準バーストを
受信し、その中に含まれる同期信号を検出しなければな
らない。
、基準局から送出され衛星で中継された基準バーストを
受信し、その中に含まれる同期信号を検出しなければな
らない。
第8図において復調されたディジタル信号250は、基
準同期信号検出器100に加えられ、同期信号検出が行
なわれる。
準同期信号検出器100に加えられ、同期信号検出が行
なわれる。
この検出器100は同期信号検出時点に検出パルス10
5を発生し、フレームカウンタ110を初期状態にリセ
ットする。
5を発生し、フレームカウンタ110を初期状態にリセ
ットする。
フレームカウンタ110は、クロック発生器120にて
作られたクロック信号125により駆動され、TDMA
フレーム周期Tと等しい周期を持つ自走型(nywhe
el type)カウンタである。
作られたクロック信号125により駆動され、TDMA
フレーム周期Tと等しい周期を持つ自走型(nywhe
el type)カウンタである。
従って同期信号検出パルス105により一度リセットさ
れれば、それ以後は同期信号の検出をミスすることがあ
っても、受信TDMAフレームと同期して動作するので
、受信に必要な各種タイミング信号の発生が可能となる
。
れれば、それ以後は同期信号の検出をミスすることがあ
っても、受信TDMAフレームと同期して動作するので
、受信に必要な各種タイミング信号の発生が可能となる
。
前述の受信制御回路300も、基本的にはこのフレーム
カウンタ110により制御されることになる。
カウンタ110により制御されることになる。
実際にはフレームカウンタ110が同期信号の誤り検出
パルスによりリセットされるのを防ぐ機構も必要である
が、これらのいわゆるフレーム同期の技術は公知であり
、ここではこれ以上の説明は省略する。
パルスによりリセットされるのを防ぐ機構も必要である
が、これらのいわゆるフレーム同期の技術は公知であり
、ここではこれ以上の説明は省略する。
フレームカウンタ110の内容は、2つのデコーダ11
2と132に加えられ、初期接続に必要なタイミング信
号が得られる。
2と132に加えられ、初期接続に必要なタイミング信
号が得られる。
デコーダ112では、(’rt D)すなわち前述の
例では(710−22,5) m Secに対応するタ
イミングをデコードし、タイミングパルス113を作り
、2D可変遅延回路114に加え、(T1±D)タイミ
ングパルス115を得る。
例では(710−22,5) m Secに対応するタ
イミングをデコードし、タイミングパルス113を作り
、2D可変遅延回路114に加え、(T1±D)タイミ
ングパルス115を得る。
すなわち同期信号検出パルス105の発生より
T1+D>T’1>T1.−D
なるT′1だけ遅れたパルスが得られる。
このパルスは初期接続バースト発生器138に加えられ
、初期接続バースト信号139を作り、ORゲート14
0によりデータバースト信号に合成され、変調器500
に加えられ、正規のデータバーストと同様の変調を受け
て出力される。
、初期接続バースト信号139を作り、ORゲート14
0によりデータバースト信号に合成され、変調器500
に加えられ、正規のデータバーストと同様の変調を受け
て出力される。
なお初期接続バースト発生器が動作している間、すなわ
ち初期接続の過程中は禁止信号141により送信制御回
路400はデータバースト信号440を発生しないよう
に制御される。
ち初期接続の過程中は禁止信号141により送信制御回
路400はデータバースト信号440を発生しないよう
に制御される。
衛星にて中継された初期接続バーストは、復調器200
により復調され、復調ディジタル信号250の一部とし
て初期接続バースト検出器130に加えられ、検出パル
ス131を発生する。
により復調され、復調ディジタル信号250の一部とし
て初期接続バースト検出器130に加えられ、検出パル
ス131を発生する。
初期接続信号の検出は同期信号検出と同様の方法、すな
わち初期接続バースト中に含まれる特定のパターンを検
出することで遠戚されるが、実際には誤り検出により1
フレーム中に多数の検出パルスが発生することが多い。
わち初期接続バースト中に含まれる特定のパターンを検
出することで遠戚されるが、実際には誤り検出により1
フレーム中に多数の検出パルスが発生することが多い。
第8図の実施例ではT2デコーダ132により初期接続
位置を示す信号133を作り、初期接続信号位置監視回
路134により初期接続位置を中心とする時間幅Wia
のタイムスロット内にて検出されたパルスが正しい初期
接続バースト検出パルスがあると判定する。
位置を示す信号133を作り、初期接続信号位置監視回
路134により初期接続位置を中心とする時間幅Wia
のタイムスロット内にて検出されたパルスが正しい初期
接続バースト検出パルスがあると判定する。
初期接続信号位置監視回路134が自動的にT2デコー
ダ出力133と検出パルス位置131を比較し、その位
置の誤差の方向と大きさを検出できるときは、その誤差
信号135を2D可変遅延回路114に加えて遅延量を
制御させることができる。
ダ出力133と検出パルス位置131を比較し、その位
置の誤差の方向と大きさを検出できるときは、その誤差
信号135を2D可変遅延回路114に加えて遅延量を
制御させることができる。
しかし装置を簡単化するためには初期接続信号位置監視
回路として、普通の2現象オツシロスコープを用いて両
パルス131と133を比較し、両者が一致するように
手動により2D可変遅延回路を操作すればよい。
回路として、普通の2現象オツシロスコープを用いて両
パルス131と133を比較し、両者が一致するように
手動により2D可変遅延回路を操作すればよい。
自動動作の場合は2個のパルス信号131と133との
位置が所定の誤差内で一致したとき一致信号136を発
生し、初期接続バースト発生器138の動作を止めるこ
とになるが、手動の場合にはこの操作も手動のスイッチ
操作で行なわれる。
位置が所定の誤差内で一致したとき一致信号136を発
生し、初期接続バースト発生器138の動作を止めるこ
とになるが、手動の場合にはこの操作も手動のスイッチ
操作で行なわれる。
この結果禁止信号141はOFFとなり送信制御回路4
00は活性化されるが、この送信制御回路はT3遅延設
定回路116により、T′1からT3だけ遅れたパルス
117を発生し、送信制御回路を駆動するので、データ
バースト信号440はあらかじめ割り当てられたタイム
スロットWnaの中央部に正しく送信されることになる
。
00は活性化されるが、この送信制御回路はT3遅延設
定回路116により、T′1からT3だけ遅れたパルス
117を発生し、送信制御回路を駆動するので、データ
バースト信号440はあらかじめ割り当てられたタイム
スロットWnaの中央部に正しく送信されることになる
。
正規の運用中にバースト同期を必要とするフレーム構成
を採用した通信系では、その後の送信制御回路駆動パル
ス117のタイミングは図に示していないバースト同期
装置の制御下に移される(2D可変遅延回路114が常
時制御されるのと等価)が、第7図に示したようなフレ
ーム構成の場合にはバースト同期装置は不要であり、初
期接続過程で調節された2D可変遅延回路114は、そ
の通信期間を通じて不変に保たれる。
を採用した通信系では、その後の送信制御回路駆動パル
ス117のタイミングは図に示していないバースト同期
装置の制御下に移される(2D可変遅延回路114が常
時制御されるのと等価)が、第7図に示したようなフレ
ーム構成の場合にはバースト同期装置は不要であり、初
期接続過程で調節された2D可変遅延回路114は、そ
の通信期間を通じて不変に保たれる。
なお、初期接続過程の開始時点では2D可変遅延回路1
14は、その可変量の中点に設定されている必要がある
。
14は、その可変量の中点に設定されている必要がある
。
本発明のように初期接続用タイムスロットを各局が共有
する場合、2以上の局が同時に初期接続を行なおうとす
ると混乱を生じる。
する場合、2以上の局が同時に初期接続を行なおうとす
ると混乱を生じる。
これを避けるために、基準局が順次初期接続すべき局を
指定するが、TDMAフレームよりも長い超フレームを
定義し、その中で初期接続する局の順番と時期とを規定
する方法などが考えられる。
指定するが、TDMAフレームよりも長い超フレームを
定義し、その中で初期接続する局の順番と時期とを規定
する方法などが考えられる。
しかし、2以上の局の初期接続が同時に起ることは特別
の場合(基準局が故障し再び復帰したときなど)を除き
極めて希れな現象であるし、初期接続信号位置監視回路
134にオツシロスコープが用いられた場合、Wiaの
中に1つしか検出パルスがないことを確認してから次の
ステップに進むことにすれば混乱は容易に避けられる。
の場合(基準局が故障し再び復帰したときなど)を除き
極めて希れな現象であるし、初期接続信号位置監視回路
134にオツシロスコープが用いられた場合、Wiaの
中に1つしか検出パルスがないことを確認してから次の
ステップに進むことにすれば混乱は容易に避けられる。
なお、第8図には示されていないが、装置全体の監視制
御装置は公知のものが別途用意されているものとし、通
信を始めるか否か、すなわち初期接続信号を出すか否か
、基準同期信号が検出されフレーム同期が確立している
か否か等の制御および表示はよく知られているように行
なわれるものとして説明を省略する。
御装置は公知のものが別途用意されているものとし、通
信を始めるか否か、すなわち初期接続信号を出すか否か
、基準同期信号が検出されフレーム同期が確立している
か否か等の制御および表示はよく知られているように行
なわれるものとして説明を省略する。
以上述べた本発明の特徴を要約すると次のとおりである
。
。
すなわち、複数の局が同一の搬送波周波数を用いて通信
を行なうTDMA衛星通信系において、参加局の正規の
データバーストのために割当てられた時間幅Wnaのタ
イムスロットの他に参加各局が初期接続時に送出する時
間幅Wiの初期接続バーストのために、参加局が共通し
て使用する時間幅Wiaの初期接続用タイムスロットを
設け、この時間幅Wiaを1つの衛星を通して交信可能
な局に対して予想される局と衛星との間の伝播遅延時間
の最大値と最小値との差りに対して、に選ぶことを特徴
とする時分割通信系である。
を行なうTDMA衛星通信系において、参加局の正規の
データバーストのために割当てられた時間幅Wnaのタ
イムスロットの他に参加各局が初期接続時に送出する時
間幅Wiの初期接続バーストのために、参加局が共通し
て使用する時間幅Wiaの初期接続用タイムスロットを
設け、この時間幅Wiaを1つの衛星を通して交信可能
な局に対して予想される局と衛星との間の伝播遅延時間
の最大値と最小値との差りに対して、に選ぶことを特徴
とする時分割通信系である。
さらに本発明の有効な実施例の一つとして、成る局の正
規データバーストの時間幅をWnとし、この局と衛星と
の間の距離の日変化による伝播遅延時間の最大値と最小
値との差をdとすると、正規データバーストのために割
当てられたタイムスロット幅Wnaか に選ばれている特徴を付加した本発明の時分割多元接続
通信系が考えられる。
規データバーストの時間幅をWnとし、この局と衛星と
の間の距離の日変化による伝播遅延時間の最大値と最小
値との差をdとすると、正規データバーストのために割
当てられたタイムスロット幅Wnaか に選ばれている特徴を付加した本発明の時分割多元接続
通信系が考えられる。
もちろんこの第2の特徴を除外しても本発明は有効であ
る。
る。
本発明のTDMA衛星通信系を実現するための通信装置
は次の特徴を右する。
は次の特徴を右する。
すなわち、基準バーストを周期Tで送信する基準局を含
む複数の局が、同一の搬送波周波数を用いて通信を行な
うTDMA通信系に使用する通信装置において、基準バ
ーストを受信し、この基準バーストに含まれる同期信号
を検出する手段と、該同期信号検出時点よりあらかじめ
設定された時間T1だけ遅れて時間幅Wiの初期接続バ
ーストを送信する手段と、衛星により中継された該初期
接続バーストを受信する手段と、前記同期信号検出時点
よりT2だけ遅れた時点として前記通信系において各局
共通に定められた初期接続位置と、前記初期接続パース
と受信位置とを概略一致させるべく、該通信系内で予想
される局と衛星との間の伝播遅延時間の最大値と最小値
との差をDとしたとき、前記設定時間T1を少なくとも
±Dだけ変更し得る手段と、概初期接続バーストの中心
位置を中心とした幅Wi+2Dのタイムスロットと重複
せぬ位置に正規データバーストを送信する手段とを含み
、上記以外に局と衛星との間の距離を測定もしくは予測
する手段を併用しないことである。
む複数の局が、同一の搬送波周波数を用いて通信を行な
うTDMA通信系に使用する通信装置において、基準バ
ーストを受信し、この基準バーストに含まれる同期信号
を検出する手段と、該同期信号検出時点よりあらかじめ
設定された時間T1だけ遅れて時間幅Wiの初期接続バ
ーストを送信する手段と、衛星により中継された該初期
接続バーストを受信する手段と、前記同期信号検出時点
よりT2だけ遅れた時点として前記通信系において各局
共通に定められた初期接続位置と、前記初期接続パース
と受信位置とを概略一致させるべく、該通信系内で予想
される局と衛星との間の伝播遅延時間の最大値と最小値
との差をDとしたとき、前記設定時間T1を少なくとも
±Dだけ変更し得る手段と、概初期接続バーストの中心
位置を中心とした幅Wi+2Dのタイムスロットと重複
せぬ位置に正規データバーストを送信する手段とを含み
、上記以外に局と衛星との間の距離を測定もしくは予測
する手段を併用しないことである。
さらに本発明の第2の特徴に対応する通信装置の特徴は
、上述の他に下記の特徴を備えでいる。
、上述の他に下記の特徴を備えでいる。
すなわち、正規データバーストの送出位置は初期接続バ
ーストの送出位置よりT3だけ遅れた時点として定義す
ることが可能であり、各局に割り当てられる正規データ
バーストの送出位置が正規データバーストの時間幅Wn
、地球局と衛星との間の距離の日変化による伝播遅延
時間の最大値と最小値との差dの場合に、Wn + 4
dまたはそれ以上の間隔で設定する手段を含み、初期
接続完了後は同期信号検出時点と該正規データバースト
送出位置との時間差T1+T3は、−切修正せず正規デ
ータバーストのみを周期Tで送信することである。
ーストの送出位置よりT3だけ遅れた時点として定義す
ることが可能であり、各局に割り当てられる正規データ
バーストの送出位置が正規データバーストの時間幅Wn
、地球局と衛星との間の距離の日変化による伝播遅延
時間の最大値と最小値との差dの場合に、Wn + 4
dまたはそれ以上の間隔で設定する手段を含み、初期
接続完了後は同期信号検出時点と該正規データバースト
送出位置との時間差T1+T3は、−切修正せず正規デ
ータバーストのみを周期Tで送信することである。
本発明により非常に簡単な構成の時分割多元接続衛星通
信装置が実現できるので、小型層相特に海事衛星などの
移動通信用の装置として小型化、廉価化などの面で大き
な効果がある。
信装置が実現できるので、小型層相特に海事衛星などの
移動通信用の装置として小型化、廉価化などの面で大き
な効果がある。
第1図はTDMA衛星通信系の一般的なフレーム構成図
、第2図は本発明の初期接続用タイムスロットを有する
フレーム構成図。 第3図は本発明を説明するための地球上の局と衛星との
距離関係を示す図。 第4図は特定位置より見た衛星の距離変化による伝播遅
延時間の変動を示す図。 縦軸は伝播時間、横軸は運用経過時間を表わす。 第5図は本発明実施例方式によるタイムチャート。 Aは送信側、Bは受信側を示す。 第6図は本発明における初期接続過程の説明用タイムチ
ャート。 第7図は本発明を実施したフレーム構成の一例を示す図
。
、第2図は本発明の初期接続用タイムスロットを有する
フレーム構成図。 第3図は本発明を説明するための地球上の局と衛星との
距離関係を示す図。 第4図は特定位置より見た衛星の距離変化による伝播遅
延時間の変動を示す図。 縦軸は伝播時間、横軸は運用経過時間を表わす。 第5図は本発明実施例方式によるタイムチャート。 Aは送信側、Bは受信側を示す。 第6図は本発明における初期接続過程の説明用タイムチ
ャート。 第7図は本発明を実施したフレーム構成の一例を示す図
。
Claims (1)
- 1 基準バーストを周期Tで送信する基準局を含む複数
の局が同一の搬送波周波数を用いて通信を行なう時分割
多元接続通信系に使用する通信装置において;衛星上の
中継器を通過した前記基準バーストを受信し、この基準
バーストに含まれる同期信号を検出する手段と;該同期
信号の検出時点よりあらかじめ設定された時間T1だけ
遅れて時間幅Wiの初期接続バーストを送信する手段と
;衛星上の中継器を通過したこの初期接続バーストを受
信する手段と;前記同期信号の検出時点よりT2だけ遅
れた時点に各局共通に定められた初期接続位置に、前記
初期接続バースト受信位置が概略一致するようにこの通
信系に参加する地球局と衛星との間の伝播遅延時間の最
大値と最小値との差をDとしたときに前記設定時間T1
を少なくとも±Dだけ変更し得る手段と;前記初期接続
バーストの中心位置を中心に時間幅Wi+2Dのタイム
スロットと重複せぬ位置に正規データバーストを送信す
を手段とを備えたことを特徴とする時分割多元接続衛星
通信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1224677A JPS5840858B2 (ja) | 1977-02-07 | 1977-02-07 | 時分割多元接続衛星通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1224677A JPS5840858B2 (ja) | 1977-02-07 | 1977-02-07 | 時分割多元接続衛星通信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5397315A JPS5397315A (en) | 1978-08-25 |
JPS5840858B2 true JPS5840858B2 (ja) | 1983-09-08 |
Family
ID=11800001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1224677A Expired JPS5840858B2 (ja) | 1977-02-07 | 1977-02-07 | 時分割多元接続衛星通信装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5840858B2 (ja) |
-
1977
- 1977-02-07 JP JP1224677A patent/JPS5840858B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5397315A (en) | 1978-08-25 |
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