JPS5940336B2 - Ｔｄｍａ通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は時分割多元接続（ＴＤＭＡ）通信システム、時
に衛星中継器に対して時間的に同期したバーストを送信
し、中継器から対応する変調情報を含む時間的に多重化
されたバーストを受信することにより、多数の無線局が
通信するＴＤＭＡシステムに関する。

〔従来技術〕

Ｔｉ）ＭＡ通信システムでは、多数の地球局が共通の搬
送周波数スペクトルにのせて時間的に集中した情報信号
のバーストを送信し、衛星による中継の後、異なつた搬
送周波数スペクトルで同じ情報信号を受信する。

各局には、自身のバーストを送信するため、並びに自身
のバースト及び他の局のバーストを受信するために、連
続する反復的なフレーム内の特定の時間スロットが割当
てられている。バーストは、衛星では、重なり合うこと
なく時間的に圧縮された形でインターリーフされている
。ＤＡ（デヤンドアサインメント）システムでは、各ノ
ードにおけるデマンド（接続要求）の相対的な分布に従
つて、割当てられるスロツトの長さを変えることができ
る。

相違なるトランスポンダ周波薮を用いてＴＤＭＡモード
で動作している局が、互いに通信できるようにする種々
のシステムが提案されている。

しかし、これらのシステムは種々の理由で受入れること
ができない。送信周波数スペクトルを時間領域で切換え
るシステムは処理しなければならない送信エネルギの大
きさの点で、過度に高価になりかつ効率が悪いため、受
入れることができない。各ノードで複数の周波数帯域で
の同時送信を行うシステムは、効率が悪いと共に複雑す
ぎる点で受入れることができない。〔発明の概要〕 本発明の目的は別々の搬送周波数（トランスポンダ周波
数）を使用する局の間の通信方式として、効率がよく、
実用的かつ経済的で簡単な通信方式を提供することであ
る。

この目的を達成するため、本発明においてはＴＤＭＡフ
レームがグループ内期間及びグループ間期間に分けられ
る。

各グループ内の局は、グループ内通信データをフレーム
のグループ内期間に挿入し、そのグループだけに割当て
られた単一のトランスポンダ周波数で送信する。その際
、グループ間通信を行える局はグループ間通信データを
フしームのグループ間期間に挿入する。これらのデータ
は中継手段（衛星中継器）によつて中継され、各々の局
に送り返される。グループ通信を行える局は、自グルー
プの局からのデータをグループ内期間に受信し、他グル
ープの局からのデータをグループ間に受信する。

ただし、これらのデータはトランスポンダ周波数が異な
つているから、グループ内期間とグループ間期間との間
（クロスオーバ時間という）で周波数を切換える必要が
ある。このような周波数切換えは、局の受信部又は中継
手段で行われる。次に説明する実施例においては、いず
れかのグループに属する基準局がクロスオーバ時間を設
定し、それをフレーム基準バーストに挿入して他のすべ
ての局に送信する。

〔実施例の説明〕

第１図に示す無線局の第１グループ１０は、地球１２の
表面上の地理的に離れた場所にあり、所定の送信搬送周
波数Ｆｔｌを使つて、衛星中継器１４Ｒを介してＴＤＭ
Ａモードで互いに通信する。

第２図は無線局の第２グループ１６を示しており、これ
らは第１グループの局から地理的に離れていてよく、Ｆ
ｔｌとは別の送信搬送周波数Ｆｔ２を使つて、同じ衛星
中継器１４を介してＴＤＭＡモードで互いに通信する。
本発明は両方のグループの局を結合・する方法を与える
。第１及び第２のグループの無線アンテナをアクセスノ
ードＮと呼び、２つの数字を添えて区別する。

第１グループではＮｌＸ（Ｘ＝１，２，・・・・・・ｍ
）であり、第２グループではＮ２Ｙ（Ｙ＝１，２，・・
・・・・，ｎ）である。これから説明する特定の実施例
では、ｍ及びｎはそれぞれ１００という大きな数であつ
てよい。各々のアクセスノードＮに関連する局の装置を
記号Ｓで表わしてあり、これも２つの数字を加えて区別
する。これらの局装置Ｓは無線送受信動作、情報処理動
作、中継接続動作及び信号変換動作をする。普通のＴＤ
ＭＡ通信では、両方のグループの局が、各々のＴＤＭＡ
フレームにおいて時間的に集中した情報信号のバースト
を送信する。

情報信号は、各々のグループの搬送周波数Ｆｔｌ及びＦ
ｔ２に対する変調として送られる。個々の局のバースト
は重なり合うことなく時間的に密な間隔で衛星中継器に
到達するように、各グループ内の基準局のバーストと同
期される。中継器はトランスポンダとして動作し、搬送
周波数をＦｔｌからＦｒｌへ並びにＦｔ２からＦｒ２へ
切換え、時間的に多重化したバーストで情報を送り返す
。このバーストは関連するグループの各局で受信される
。各局は受信バーストから制御情報と、当該局のポート
を介して接続するように予じめ計画されたトラヒツク情
報とを抽出する。第３図は代表的な局にあるアタセン装
置の全体的な構成を示す。

局のポートを順番に番号を付けられた一連の記号ＰＯ，
Ｐｌ，・・・・・・，Ｐｋで表わしてある。ここでｋは
予定の範囲内の整数である。局装置３０はポートＰと情
報信号のやり取りをすると共に、アクセスノード（アン
テナ）３４に接続されたアクセスポート３２での送受信
のために情報信号の時間的な圧縮／伸長と、時分割多重
化／分割処理とを行う。第４図について説明すると、こ
の局は音声（電話）トラヒツク信号用の音声ポート４０
と、データ・トラヒツク信号用のデータポート４２とを
有している。

音声ポート４０からのアナログ・トラヒツク信号は変換
回路４４で例えばデルタ変調によりデイジタル形式に変
換され、音声ポート４０へ出力されるべきトラヒツク信
号は同じく変換回路４４でデイジタル形式からアナログ
形式に変換される。回線走査回路４６は変換回路４４及
びデータポート４２と回線バツフア４８との間のインタ
ーフエストとして働き、それらの間でビツト直列形式で
トラヒツク信号をやり取りする。回線バツフア４８は、
スロツト入替え回路５２を介して、特定のポートに関連
した自身のバイト記憶場所とバースト・バツフア５０内
のプロツク（チヤネル）記憶場所との間でバイト（ピッ
ト群）のやり取りをする。

バツフア５０内の記憶場所は、衛星へのＴＤＭＡバース
ト通信路における時分割チヤネルに関連している。スロ
ツト入替え回路５２はポート４０，４２と各チヤネルと
を動的に対応づける。バースト・バツフア５０はバース
ト・トラヒツクの多重バイト・プロツク（チヤネル）を
バースト多重化／分割回路５４とやり取りする。

回路５４は、アクセスノード３４に結合された送受信装
置５６の変調／復調回路とバースト情報信号のやり取り
をする。接続処理回路５８はポート４０，４２の接続要
求信号（例えばポート４０のオフフツク信号）を感知し
、接続の設定を開始し、そして接続を解除する。

共通制御装置６０（例えばプログラム式汎用データ処理
装置）は、接続処理回路５８及び多重化／分割回路５４
を制御して、アクセスノード３４及び衛星中継器を介す
る他局との情報交換（接続要求、接続確認及び接続解除
情報を含む）を行わせる。装置６０はスロツト入替え回
路５２とも接続され、当該局装置において接続を設定す
る。また装置６０は後で説明するように、ＴＤＭＡ通信
のために局同期を制御すると共に、衛星バースト時間を
各々の局に割振るためのスロツト／クロスオーバ時間割
当て処理のために局間通信を行つＯ衛星中継器を介する
接続の設定及び解除は例えば特開昭５１−９０２０７号
公報に記載の如くにして行われるが、これは本発明とは
無関係であるから詳細については省略する。

バースト・バツフア５０とアクセスノード３４の間でや
り取りされる情報チヤネルは時間的に圧縮されて、ＴＤ
ＭＡフレームの一部分を占めるＴＤＭＡバーストになつ
ている。

回路５４の多重化部５４．１は出力情報チヤネルをバー
スト形式に構成する。送受信装置５６の送信部５６．１
は、衛星中継器に送信するため、この局が含まれるグル
ープの搬送波Ｆｔｌ又はＦｔ２をバースト情報で変調す
る。典型的には、この変調は直交位相シフト・キーイン
ク（ＱＰＳＫ）行われる。衛星はグループ１の信号の搬
送周波数をＦｒｌに、グループ２の信号の搬送周波数を
Ｆｒ２に偏移させ、インターリーフされた合成バースト
を各々の周波数で送り返す。送り返されたバーストはノ
ード３４で受信され、送受信装置５６の受信部５６・２
で復調され、回路５４の分割部５４．２で分割される。

分割部５４．２は共通制御装置６０の制御のもとに、受
信バーストの中にある全ての実施例チヤネルから、例え
ば装置６０が管理する接続表並びに受信情報に含まれて
いる行先情報に基づいて、当該局で利用するか又はその
ポート４０，４２へ送り出すべきチヤネルだけを選択す
る。各々の局で、ポート・トラヒツクを表わす選択され
たチヤネルはバースト・バツフア５０に送られ、スロツ
ト入替え回路５２、回線バツフア４８、回線走査回路４
６及び変換回路４４を介してポート４０，４２に分配さ
れる。局制御情報を表わす選択された情報チヤネルは共
通制御装置６０に送られ、局同期、接続設定（呼出し音
の発生を含む）及び接続解除に使われる。各グループ内
の特定の基準局で行われる時間割当て動作は後で説明す
る。グループ間接続 第１グループ（第１図）及び第２グループ（第２図）の
局間の相互接続が、本発明に従つて次のように行われる
。

両方のグループは、同じ時間間隔Ｔ及び所定の位相を持
つたＴＤＭＡフレームを使う（第５図〜第８図参照）。
各フレームはグループ内期間及びグループ間期間（小期
間）に区分される。グループ１の局（第１図）に関連す
るグループ内期間をＴｌｌ、グル一゛プ間期間をＴｌ２
で表わし（第５図及び第７図）、グループ２の局（第２
図）に関連するグループ内期間をＴ２２、グループ間期
間をＴ２ｌで表わす（第６図及び第８図）。ＴｌｌとＴ
ｌ２の間のクロスオーバ時点Ｔ，／ｘ（第５図）は、Ｔ
２２とＴ２ｌの間のクロスオーバ時点Ｔ１／ｘ（第６図
）と一致する。第５図及び第６図は、第１グループ内の
任意のアクセスノードＮｌａ及び第２グループ内の任意
のアタセスノードＮ２ｂからのバーストＢの送信を示す
。第１グループ内の局Ｓｌａ（及びノードＮｌａ）から
のバーストは、グループ内期間Ｔｌｌの間に生じた場合
はＢｌｌａで表わし、グループ間期間Ｔｌ２の間に生じ
た場合はＢｌ２ａで表わす（第５図参照）。同様に、第
２グループ内の局Ｓ２ｂ（及びノードＮ２ｂ）からのバ
ーストは、Ｔ２２ではＢ２２ｂ，Ｔ２ｌではＢ２ｌｂで
表わす。Ｎｌａ及び第１グループの他のすべてのノード
からのバーストは、搬送周波数Ｆｔｌで送信され、Ｎ２
ｂ及び第２グループの他のすべてのノードからのバース
トは搬送周波数Ｆｔ２で送信される。第７図及び第８図
は各グループ内の局Ｓｌａ及びＳ２ｂによつて受信され
る信号の形式を示す。

グループ間期間Ｔｌｌの間、局Ｓｌａのような、第１グ
ループ内の各局は、Ｆｔｌと対をなす搬送周波数Ｆｒｌ
を持つた多数のバーストＢｌｌｌ．・・・・・・Ｂｌｌ
ａ，Ｂｌｌｍ（第７図）を含む同一のフレームを受信す
る。Ｂｌｌｌはフレーム基準バーストである。同時に、
グループ内期間Ｔ２２の間、Ｓ２ｂのような局がバース
トＢｌｌｌ，Ｂ２２ｌ・・・・・・Ｂ２２ｂ、・・・・
・・等（第８図）を受信する。第８図では、Ｂｌｌｌは
Ｆｒｌを搬送波としているが、他のバーストは、Ｆｔ２
と対をなすＦｒ２を搬送波としている。要するに、第１
グループ内の局はＴｌｌにおいては、第１グループ内の
ノードから出たバーストＢｌｌＸだけを受信し、それと
同時に、第２グループ内の局はＴ２２においては、フレ
ーム基準バーストＢｌｌｌ（第１グループ内の基準局か
らの）と第２グループ内の局からのバーストＢ２２Ｘを
受信する。

グループ間期間Ｔｌ２では、Ｓｌａのような第１グルー
プ内の局が第２グループ内の局からのバーストＢ２ｌＸ
（第７図）を受信し、それと同時に第２グループ内の局
がＴ２ｌの時、第１グループ内の局からのバーストＢｌ
２Ｘ（第８図）を受信する。

フレームの形式 上に述べた様な（別々のトランスポンダ周波数にのせた
）グループ内及びグループ間通信で使用されるＴＤＭＡ
フレームの形式が第９図乃至第１３図に示されている。

フレーム（ＦＲ）は持続時間が１５ミリ秒である。相次
ぐ２０個のフレームから成る群が持続時間３００ミリ秒
のスーパーフレーム（ＳＦ）を構成する。スーパーフレ
ームは、デマンド情報をやり取りするための信号時間の
単位である。このやり取りの過程を後で第２１図につい
て説明する。各フレームは１５７５個のチヤネル・スロ
ツトで構成され、各チヤネル・スロツトは５１２個のビ
ツト・スロツトで構成される。

局のバーストは種々の長さを持つが、普通は１チヤネル
の少なくとも半分にわたる。このフレーム構成は、毎秒
５３×１０６ビツト以上のビツト伝送速度を持つように
設計されている。典型的なフレームＦＲｕの形式が第９
図の１００に示してある。フレームが始まる時点をＴＯ
とする。ＴＯより後の最初のチヤネル・スロツトはフレ
ーム基準バースト１０２（ＦＲＢ）の通信用として割振
られる。このバーストは第１グループにおいて１次基準
局と呼ばれる予定の１つの局により、Ｆｔｌにのせて送
信される。ＦＲＢｌＯ２は両方のグループ内の局によつ
て（Ｆｒｌで）受信され、衛星中継器に対する全ての局
のバースト送信を同期させるための基準として利用され
る。第１グループ（グループ１）内の局は、そのグルー
プ内受信モード（第７図のＴｌｌ）の初めにＦＲＢ（Ｂ
ｌｌｌ）を受信する。

第２グループ（グループ２）内の局は、そのグループ間
受信モード（第８図のＴ２ｌ）の終りにＦＲＢを受信す
る。ＦＲＢの形式は後で説明する。フレームＦＲｕにお
いて最初のＦＲＢチヤネルに続く４，５チヤネルはグル
ープ割当てバースト（Ｇ−ＡＢ）１０４に割振られる。

このスロツトでは１つのグループ割当てバーストＧ−Ａ
Ｂｌが搬送周波数Ｆｔｌにのせてグループ１の局に送ら
れ、別のグループ割当てバーストＧ−ＡＢ２が搬送周波
数Ｆｔ２にのせてグループ２の局に送られる。Ｇ−ＡＢ
ｌはＦＲＢを送信する１次基準局から送信することが好
ましく、スロツト１０４全体を占める。Ｇ−ＡＢ２はグ
ループ２内の予定の「割当局」（２次基準局とも呼ぶ）
から送信され、やはりスロツト１０４全体を占める。２
次基準局ｊまグループ２内の任意の局であつてよい。

バーストＧ−ＡＢの形式は後で説明する。次の７．５チ
ヤネルのスロツト１０６は送信基準バースト（ＸＲＢ）
に割振られる。

スロツト１０６は各１．５チヤネル幅の５個のＸＲＢス
ロツトに細分される。各々のＸＲＢを別の局に割当てる
ことができる。ＸＲＢの形式は後で説明する。第９図の
１０８に示した次の１５５９．５チヤネルは、別々の局
のポート間でのトラヒツクの交換、及び共通制御装置６
０（第４図）の間での局制御情報の交換を支援するため
に、デマンドに応じて多数の局に割振られる。グループ
１の局に割振られたバースト・スロツトは周波数Ｆｔｌ
で搬送される。グループ２の局に割振られたバースト・
スロツトは周波数Ｆｔ２で搬送される。期間１０８にお
ける局制御情報の交換を利用して、局のポートに対する
接続を設定したり解除したりすることができ、更にグル
ープ内期間（Ｔｌｌ，Ｔ２２）及びグループ間期間（Ｔ
ｌ２，Ｔ２ｌ）の相対的なタイミングを変えることもで
きる。Ｔ，／ｘは期間１０８内で、グループ内期間及び
グループ問期間の間の切換え時点を表わす。Ｔ１／Ｘに
先立つグループ内にトラヒツク・バーストは、グループ
１内の局ではＦｔｌだけにのせて、グループ２内の局で
はＦｔ２だけにのせて送信され、各々のグループ内の局
によつてのみＦｒｌ又はＦｒ２で受信される。Ｔ，／ｘ
に続くグループ間トラヒツク・バーストは、グループ１
内の局ではＦｔｌだけにのせて、グループ２内の局では
Ｆｔ２だけにのせて送信されるが、送信するのは反対側
のグループの局である。（第７図及び第８図参照）。第
９図の１１０に示した各フレームの最後の２．５チヤネ
ルは、期間１０４内のバーストＧ−ＡＢに対応するグル
ープ間割当てバーストＣＧ−ＡＢに割当てられる。Ｇ−
ＡＢｌに対応するバーストＣＧ−ＡＢｌはグループ１の
基準局によつてＴｌ２の間にＦｔｌにのせて送られる。
従つて、これはグループ２内の局で受信される。Ｇ−Ａ
Ｂ２に対応するバーストＣＧ−ＡＢはグループ２の割当
て局（２次基準局）によつてＴ２ｌの間にＦｔ２にのせ
て送られ、グループ１内の局で受信される。バーストＣ
Ｇ−ＡＢは、各グループの個々の局が、グループ間トラ
ヒツクの到着時間を決定しかつグループ間トラヒツクに
対する受信アパーチヤを設定することができるようにす
る。フレーム基準バーストＦＲＢの形式を第１０図に示
す。このバーストは前置ビツト列１２０を含み、フレー
ム識別ビツト列１２２（これは１次ノード源が可変であ
る場合、その源を識別するために使うこともできる）が
それに続く。その後、データ列１２４及びパツド列１２
６が続く。前置ビツト列１２０は２２４ビツトの長さで
あり、各受信局においてＦＲＢ情報を受信するためのビ
ツト同期を確立するのに使用される。フレーム識別ビツ
ト列１２２は３２ビツトの長さで、スーパーフレーム内
でのフレーム位置を識別するために使われる。１２８ビ
ツトのデータ列１２４は、両グループ内の局のバースト
送信を同期させるための情報を持つており、後で更に詳
しく説明する。

１２８ビツトのパツド列１２６はフイラ一として作用し
、グループ２の局が受信周波数をＦｒｌからＦｒ２に切
換える間、グループ１の局がビツト同期を保つことがで
きるようにするが、これは後で説明するＯデータ列１２
４の内容はフレームによつて異なる。

即ちデータ列１２４は、スーパーフレームのフレームＦ
ＲＯ，．ＦＲ５、ＦＲｌＯ及びＦＲｌ５では、基準局と
衛星との間の信号伝搬遅延の、予定の公称遅延時間から
の偏差を特徴づける遅延偏差（レンジ差情報）を含み；
フレームＦＲｌ、ＦＲ６、ＦＲｌｌ及びＦＲｌ６では、
時間情報を含み；フレームＦＲ２、ＦＲ７、ＦＲｌ２及
びＦＲｌ７では、ＴＯを開始点としたときのＴ１／Ｃの
生起時点を表わすクロスオーバ時間情報を含み；他の全
てのフレームでは、フイラ一・ビツトを含んでいる。最
後のフイラ一・ビツトは本実施例では、情報通信のため
に使用されることはないが、システムが将来拡大したと
きに更に多くの基準情報を収容するために使うことがで
きる。グループ割当てバーストＧ−ＡＢを第１１図に示
す。

このバーストの初め１３０はＦＲＢの終りと一致する。
このバーストは前置列１３２（２２４ビツト）、識別列
１３４（３２ビツト）、割当てデータ列１３６（１７９
２ビツト）及びガード・スペース１３８（２５６ビツト
・スロツト）を有する。前置列１３２は受信局において
ビツト同期のために使われる。識別列１３４はこのバー
ストの出所（グループ１の１次基準局又はグループ２の
２次基準局）であるノードを識別するために使われる。
割当てデータ列１３６はグループ内通信のための２０個
までのノードの割当てと、グループ間通信のための２０
個までのノードの割当てとを含むが、これについては後
で説明する。ガード・スペース１３８は静止期間（信号
なし）であり、Ｇ−ＡＢが誤つて次のＸＲＢ（送信基準
バースト）と重なり合うのを防ぐ。割当てデータ列１３
６は、２０個までの特定の局に対し、それらのバースト
を送信するためのバースト割当て時間（ＴＯを基準とす
る）を指定する。

Ｇ−ＡＢｌにおけるグループ内割当ては、グループ１の
局に対し期間Ｔｌｌ内での各々のバースト送信時間の割
当てを示す。このグループ内割当ては、各ノードで受信
される予定になつているＴｌｌ内のトラヒツク情報を選
択する受信アパーチヤをグループ１の局で設定するため
にも使われる。Ｇ−ＡＢｌにおけるグループ間割当ては
、グループ１内の同じ局に対し、Ｔｌ２内での各々の送
信時間の割当てを示す。Ｇ−ＡＢ２におけるグループ内
割当ては、グループ２内の局に対し、その送信割当てを
示すと共に、これらの局がＴ２２において受信アパーチ
ヤを設定することができるようにする。Ｇ−ＡＢ２にお
けるグループ間割当ては同じ局に対し、Ｔ２ｌ内での送
信時間の割当てを示す。送信基準バーストＸＲＢの形式
を第１２図に示す。

各々のＸＲＢ（１フレームあたり５個のＸＲＢがある）
は、前置列１４０（２２４ビツト）、識別列１４２（３
２ビツト）、データ列１４４（２８８ビツト）及びガー
ド・スペース１４６（２５６ビツト）で構成される。ガ
ード・スペース１４６には信号がない。１フレーム内の
５個のＸＲＢスロツトは相異なる５つの局に割振ること
ができ、バースト送信の同期をとるため、並びに状況及
びデマンド要求を同じグループ及び他のグループ内の他
のノードに知らせるために、各々の局で使われる。

識別列１４２は、各ＸＰＢの出所となるノードを識別す
る。データ列１４４は状況及びデマンド情報を含む。第
１３図はグループ１内の１次基準局及びグループ２内の
２次基準局によつて送信されるグループ間割当てバース
トＣＧ−ＡＢｌ及びＣＧ−ＡＢ２の形式を示す。

これらのバーストは、グループ間期間Ｔｌ２及びＴ２ｌ
の間に送信され、反対側のグループの局で受信される。
即ち、グループ１内の１次基準局から送信されたバース
トＣＧ一ＡＢｌはグループ２内の局で受信され、グルー
プ２内の２次基準局から送信されたバーストＣＧ一ＡＢ
２はグループ１内の局で受信される。これらのバースト
は対応するバーストＧ−ＡＢのグループ間割当て情報を
含んでおり、このバーストを受信した局により、Ｔｌ２
及びＴ２ｌ内の受信すべきトラヒツク情報を選択する受
信アパーチヤを設定するために利用される。各々のバー
ストＣＧ−ＡＢは２．５チヤネル幅であり、前置列１５
０（２２４ビツト）、識別列１５２（３２ビツト）、割
当てデータ１５４（８９６ビツト）及びガード・スペー
ス１５６（１２８ビツト）で構成されている。割当て情
報は、対応するＧ−ＡＢバーストに含まれているグルー
プ間割当て情報と同一である。然し、バーストＣＧ−Ａ
Ｂはグループ間期間Ｔｌ２及びＴ２ｌの間に受信される
から、グループ間割当て情報は受信局がグループ間トラ
ヒツクの選択的な処理のために、選択的な受信アパーチ
ヤを設定することができるようにする。グループのトラ
ンスポンダ・スペクトル 第１４図は２つのグループで使用される衛星トランスポ
ンダ設備のスペクトル分布を示す。

ただし本発明はこれに制限されものでなく、スペクトル
の所要の最小限の隔たり並びに帯域幅を示すために例示
したにすぎないことは云うまでもない。Ｆｔｌ及びＦｔ
２に関連する送信搬送周波数帯は５４メガヘルツ幅であ
り、図示のように少なくとも７メガヘルツだけ離れてい
る。Ｆｒｌ及びＦｒ２に関連する受信周波数帯も５４メ
ガヘルツ幅であり、それらの間には７メガヘルツのガー
ド帯がある。送信周波数帯及び受信周波数帯は２．３ギ
ガヘルツだけ離れている。局の受信 第１５図は局の受信装置を概略的に示す。

受信信号は広帯域の高周波増幅器１７０を介して混合器
１７２，１７４に入る。混合器１７２，１７４は発振器
１７６，１７８に各々結合される。混合器１７２，１７
４の出力は狭帯域のフイルタ１８０，１８２に各々送ら
れる。フイルタ１８０，１８２の出力は、搬送波Ｆｒ２
及びＦｒｌに対する変調（即ちグループ２及びグループ
１の局によつて送られた信号）に対応し、タツプＡ及び
Ｂへ送られる。スイツチ１８４（ＳＷ）は、グループ内
信号及ひグループ間信号を交互に再生するために、各フ
レームにおいてタツプＡ及びＢを交互に切換える。スイ
ツチ１８４による切換えはＴＲＰ（トランスポンダ周波
数）選択線１８６によつて制御される。これについては
第１６図のところで説明する。スイツチ１８４を通過し
た信号は搬送波回復回路１８８、クロツタ回復回路１９
０及び記号（ビツト）回復回路１９２に印加される。搬
送波回復回路１８８及びクロツク回復回路１９０はビツ
ト同期（ビツト・クロツク）を回復するように動作する
。記号回復回路１９２は受信信号中に含まれるビツト情
報を回復するように動作する。回復回路１９０及び１９
２の出力に結合されたユニークワード検出回路１９４は
、種々のバーストの前置列内に含まれているユニークワ
ードＵＷを検出する。フレーム基準バーストＦＲＢｌグ
ループ割当てバースト（Ｇ−ＡＢ，ＣＧ−ＡＢ）、送信
基準バーストＸＲＢ及びトラヒツク・バーストに同じユ
ニークワードを使うことができる。ユニークワードの形
式は本発明とは無関係であり、更に、ＴＤＭＡ通信バー
ストでユニークワードを利用することは周知であるから
、詳細については省略する。第１６図はスイツチ１８４
（第１５図）を作動するための情報回復回路を例示して
いる。

第１５図の回路から出力されたビツト・クロツク、ビツ
ト信号及びユニークワードはＦＲＢ検出回路２０２に印
力Ｉされる。この検出回路２０２はＦＲＢのユニークワ
ードに応答して、その出力２０４に付勢信号を発生する
。この信号は、時間ベース回路２０６及び２０８がバー
ストの送信及び受信のための時間ベースを各々発生でき
るようにする。受信時間ベース回路２０８はＴＯ及びＴ
Ｏ＋３８４に対応する受信時間信号を線２１０及び２１
２に各々発生する。回路２１４は各スーパーフレームの
フレーム２，７，１２及び１７に含まれるＦｌｔＩｌｌ
３を識別するように動作する。これらのＦＲＢはクロス
オーバ時間データ（第１０図参照）を持つている。クロ
スオーバ時間データは回路２１６によつて回復され、レ
ジスタ２１８に静置される。計数／比較回路２２０は、
各フレームのＴＯからＴ１／ｘ（この時間はレジスタ２
１８の内容によつてデイジタル形式で表わされる）まで
の時間を計数する。受信時間ＴＯ−１２８、ＴＯ＋３８
４及びＴ，／ｘに対応する信号は線２２４及び双極双投
スイツチ２２６（又はそれに相当する論理回路）を介し
て、スイツチ１８４に接続されたＴＲＰ選択線１８６（
第１５図）に送られる。

スイツチ２２６はグループ１の局では、第１６図に示す
上側位置に固定されており、タループ２の局では、それ
と反対の下側位置に固定されている。上側位置にあると
き、スイツチ２２６からＴＲＰ選択線１８６（第１５図
）に送られた信号により、スイツチ１８４（第１５図）
が、受信時間ＴＯ−１２８において、位置Ａから位置Ｂ
に切換わり、受信時間Ｔ１／Ｘにおいて位置Ｂから位置
Ａに切換わる。こうしてグループ１の局が、ＴＯの後に
グループ１信号（Ｆｒｌを搬送波とする）を受信し、Ｔ
１／ｘ＋１２８の後にグループ２信号（Ｆｒ２を搬送波
とする）を受信することができるようにする。下側位置
に固定されていると、ＴＲＰ選択線１８６上の信号は、
スイツチ１８４をＴＯ＋３８４において位置Ｂから位置
Ａに切換え、Ｔ１／ｘにおいて位置Ａから位置Ｂに切換
える。こうしてグループ２内の局が、ＴＯ＋５１２の後
にグループ２信号Ｆｒ２を搬送波とする）を受信し、Ｔ
１／ｘ＋１２８の後にグループ１信号（Ｆｒｌを搬送波
とする）を受信することができるようにする。ＴＯ＋３
８４はＦＲＢの有用な情報が到着した後に発生するから
、グループ２内の局はグループ１の基準局から送られて
来たＦＲＢをも受信する。ＦＲＢはＴＯ乃至ＴＯ＋５１
２の時間を占めるから、ＴＯ＋３８４乃至ＴＯ＋５１２
の１２８ビツトのパツド列１２６（第１０図）により、
スイツチ１８４の切換を完了する時間が得られる。同様
な切換えのための時間をＴ１／Ｘについても設けなけな
ければならない。このために、線１８６（第１５図）上
の゛Ｆ，／ｘに関連した信号は、グループ間期間（Ｔｌ
２及びＴ２ｌ）内の有用な情報の到着時間より少なくと
も１２８ビツト先立つていなければならない。トラヒツ
ク・バーストの受信 トラヒツク・バーストの受信が第１８図に例示されてい
る。

回路２４０は、受信したグループ割当てバーストＧ−Ａ
Ｂ内のグループ内割当てデータ１３６（第１１図）を回
復するように動作する。回路２４０は共通制御装置６０
（第４図）と一体化することができる。回路２４０によ
つて回復された割当てデータはタイミング回路２４２に
印カ口される。タイミング回路２４２はグループ内トラ
ヒツク・バーストのための受信アパーチヤを発生する。
グループ内トラヒツク・バーストの受信期間はＴＯ＋６
６５６（ＴＯから１３チヤネル後に始まる。

第９図参照）からＴ１／Ｘまでの間である。この期間を
限定する信号が受信時間ベース回路２０８（第１６図）
からタイミング回路２４２へ印加される。回路２４０か
らのグループ内割当てデータはどの送信局がどのトラヒ
ツク・チヤネルを割当てられているかを示すものである
から、受信側からみれば、このままではどの局からのグ
ループ内トラヒツク・バーストを受信してよいかわから
ない。

従つて、特定の局からのバーストを受信できるようにす
るグループ内接続データ（例えば相手局の番号）が２４
４に加えられる。このデータは共通制御装置６０に保持
されている局制御情報の１つであつて、前述の公開公報
にも記載されているように、接続設定の段階で相手局か
ら送られてくる。このような局制御情報の送受信は本発
明とは無関係であるから、詳細については省略する。タ
イミング回路２４２はグループ内割当てデータ及び持続
データを組合せることにより、自局向けのトラヒツク・
バーストを識別し、それを受信するための受信アパーチ
ヤ信号を発生する。

かくして受信用のゲート（図示せず）が開かれて、選択
されたトラヒツク・バーストが受信され、処理される。
グループ間トラヒツク・バーストの受信も同様にして行
われる。

即ち、回路２４６がグループ間割当てデータを検出して
回復し、回路２４８がこのグループ間割当てデータ及び
土述の接続データ（今の場合はグループ間接続データ）
に基いて受信アパーチヤ信号を発生する。ただし回路２
４８が付勢されるのは、グループ１の局ではＴ１／Ｘか
ら次のフレームのＴＯまでの間であり、グループ２の局
ではＴ１／Ｘから次のフレームのＴＯ＋３８４までの間
である。バーストの送信 バーストの送信は、現在ＴＤＭＡ通信の分野で周知の同
期方式を用いる。

本実施例では、受信同期、グループ内送信同期及びグル
ープ間送信同期が必要である。システムの始動時間に、
グループ１の１次基準局が、内部フレーム・クロツクに
合せたＦｔｌにのせてＦＲＢを周期的に送信し始める。

そうしている間に、１次基準局の受信回路がＦｒｌにの
せて戻つて来るＦＲＢの信号を監視する。ＦＲＢ信号が
検出されると、ドツプラ効果を補償するために、受信Ｆ
ＲＢが真中にくるまで受信アパーチヤのタイミングが調
整される。送信から受信までのＦＲＢの伝搬遅延が１次
基準局の図に示してない共通制御回路で監視され、それ
を使つて特定の時間におけるその局の公称伝搬遅延に対
する遅延偏差係数が計算される。

１次基準局は送信するＦＲＢの中に遅延偏差係数及び時
間情報を挿入する。

更にＦＲＢにはクロスオーバ時間データも含まれている
。最初クロスオーバ時間は任意に（例えばフレームの中
点に）設定することができる。１次基準局以外の局は、
回路２５０（第１７？及びレジスタ２１８（第１６図）
で１次基準局のＦＲＢ情報を回復することにより、受信
の同期を達成することができる。

最初スイツチ１８４（第１５図）は、１次基準局から送
られるＦＲＢが安定な形で相次ぐフレーム期間において
繰返し検出されるようになるまで、Ｆｒｌを搬送波とす
る信号だけを通過させる位置におくことができる。その
後、スイツチ１８４は前述の切換えモードで動作し、Ｔ
１／Ｘでグループ間受信用の位置に切換わり、グループ
１の局の場合は、ＴＯ−１２８で、またグループ２の局
の，場合はＴＯ＋３８４でグループ内受信位置に切換わ
る。バースト送信のための同期を得ようとする局は、Ｆ
ＲＢに含まれる遅延偏差、時間情報及びクロスオーバ時
間情報を使つて、その送信タイミング回路２５４（第１
７図）を作動し、自局に割当てられた予定のグループ内
スロツトで「自己同期」信号を送る。

最初、自己同期信号はその局に割当てられたトラヒツク
・スロツトで送られる。送信同期が得られた後は、この
信号はその局に割当てられたＸＲＢスロツトで送られる
。各々のグループ内の全ての局がグループ間通信の設備
を持つている必要はない。

このような設備のない局は特定の搬送周波数（グループ
１ではＦｒｌ、グループ２ではＦｒ２）の信号だけを受
信し、ＦＲＢ信号の検出により、同期を達成する。した
がつて、グループ間通信設備を持たないグループ２の局
は、２次基準局から送られた２次ＦＲＢ信号を受信する
ことになるが、これは後で説明する。混合通信（グルー
プ内及びグループ間）のための送信同期を得ようとする
局は、回路２５６（第１７図）で自身の自己同期信号を
受信して、その送信タイミングを自局に割当てられたス
ロツトの前縁に合わせる。

最初、自己同期信号は他のスロツトとの干渉を避けるた
めに、割当てられたスカツトの中央に位置するようなタ
イミングになつており、その後、同じスロツトの前縁と
一致するまで、複数のフレームにわたつて段階的に調時
され ！る。スロツトの前縁と一致すると、局はＸＲＢ
スロツトを利用して、自己同期信号、デマンド・データ
等の送信を開始することができる。グループ１の１次基
準局はそのグループ内の局のＸＲＢを利用して、当グル
ープの状況及び接続条件を判断する。

１次基準局はグループ１内の同期した各局に対しグルー
プ内トラヒツタ・スロツトを割当て、それを示す割当て
データをＧ−ＡＢｌに挿入して送信する。

このデータは回路２５８（第１７図）で受信され、その
制御のもとに回路２５４からグループ１のトラヒツク情
報が送信される。グループ２の２次基準局は、１次ＦＲ
Ｂ信号を検出することにより、その受信同期を達成する
。

受信同期が達成されると、２次基準局は、１次基準局か
ら送られた遅延偏差及び時間情報と、それに割当てられ
たスロツトを使つて、送信同期を達成することができる
。２次基準局は、１次ＦＲＢ内のクロスオーバ時間情報
を監視することにより、クロスオーバ同期も達成する。

グループ２内の他の局は、１次ＦＲＢデータを使つて、
同様に受信同期を達成することができ、その後前述のよ
うに自己同期信号の送信及び受信を利用して送信同期を
達成することができる。両グループ内の局は、１次基準
局からのＦＲＢ内にあるクロスオーバ時間情報を鑑視す
ると共に各々のスイツチ１８４を前述のように適正な時
点で切換えることにより、グループ間同期を達成するこ
とができる。

その後、グループ１の局はＧ−ＡＢｌ及びＣＧ−ＡＢ２
にあるグループ間割当てデータを使い、グループ２の局
はＧ−ＡＢ２及びＣＧ−ＡＢｌにあるグループ間割当て
データを使つて、グループ間通信を行うことができる。
グループ間通信のための設備がない局では、上に、述べ
た同期方式は次のように変更することができる。１次基
準ＦＲＢはＴＯ乃至ＴＯ＋５１２の期間を占めるが、そ
の搬送波はＦｔｌ及びＦｒｌだけである。

従つて、Ｆｔ２及びＦｒ２の搬送波に関しては、ＴＯ乃
至ＴＯ＋５１２の同じ期間が実効的に空スロツトになつ
ている。この空スロツトを２次基準局で使つて、１次基
準局からの既に受信したＦＲＢ（即ち１次ＦＲＢ）と同
一の２次ＦＲＢを送信することができる。こうすること
により、Ｆｒ２だけを受信するようになつているグルー
プ２内の局は２次ＦＲＢを受信し、その中のデータ及び
割当てられたＸＲＢスロツトを使つて、送信同期を達成
する。前に述べたように、両方のグループ内にあつて、
グループ間通信ができるようになつている局は、直接的
に１次ＦＲＢ信号に対して同期をとる。

グループ２の局で２次ＦＲＢ信号に対して同期をとると
、各々グループで異なつたジツタが生じるおそれがある
ので、今述べたように、グループ２の局も１次ＦＲＢに
対して直接的に同期をとることが好ましい。しかし、１
次ＦＲＢ及び２次ＦＲＢの源が十分に安定であれば、こ
れは問題ではない。十分に安定なＦＲＢ源を持つシステ
ムでは、２次基準局以外のグループ２内の全ての局が２
次ＦＲＢ信号に対して同期をとり、２次基準局及びグル
ープ１内の全ての局が１次ＦＲＢ信号に対して同期をと
つても満足な動作が可能である。このようなシステムで
は、２次基準局以外のグループ２内の局は、ＴＯ−１２
８の時点で（即ちグループ１の局と同時に）グループ内
受信モードに切換わり、２次基準局だけがＴＯ＋３８４
の時点で切換わる。デマンドアサインメント本実施例で
は要求に応じて２種類の割当てが行われる。

一方の割当てはクロスオーバ時間割当てと呼ばれるもの
で、１次基準局がクロスオーバ時間Ｔ１／Ｘを決定し、
それを１次ＦＲＢで伝える。他方では、１次及び２次基
準局が各々のグループの局に対し、Ｔ１／Ｘによつて区
切られたグループ内期間及びグループ間期間内の使用可
能な時間スロツトを割当てる。１次基準局はグループ内
期間Ｔｌｌ及びグループ間期間Ｔｌ２内のスロツトをグ
ループ１の局に割当て、割当てバーストＧＡＢｌでこの
割当てを通知する。

２次基準局はグループ内期間Ｔ２２及びグループ間期間
Ｔ２ｌ内のスロツトをグループ２の局に割当て、この割
当てを割当てバーストＧ−ＡＢ２で通知する。

このやり方が第２０図に示されている。１次及び２次基
準局が、夫々のグループの局から、２６０及び２６２の
所で夫々のＸＲＢを受信し、夫々２６４及び２６６にお
いてデマンド情報を抽出する。

次いで、２６８及び２７０において現在のデマンドに従
つて夫々のグループ内期間及びグループ間期間内の送信
時間スロツトを割当てる。この割当てはＴＤＭＡ／ＤＡ
方式の普通のアルゴリズムに基づくが、このアルゴリズ
ムは本発明に関係ない。これまでのプロセスは線２７２
，２７４で示すように、繰返し実行される。

同時に１次及び２次基準局は、２７６及び２７８におい
て、夫々のグループでのグループ内及びグループ間期間
の全体的な利用度を調べる。２次基準局はトラヒツク・
バーストの信号チヤネルを利用して、２８０において１
次基準局にメツセージを送る。

この様子を線２８１で示してある。１次基準局は２７６
及び２８０での結果から、両グループのグループ内期間
及びグループ間期間の相対的な利用度を調べ、それに基
づいて両方の搬送波を釣合いのとれた形で利用するのに
適したクロスオーバ時間を決定する。

この時間が、ＦＲＢで現在送信中の時間と異なる場合、
２８２でＦＲＢデータが更新され、２８４で更新された
クロスオーバ時間情報が全ての局に送られる。クロスオ
ーバ時間はスーパーフレームの境界でのみ変更される。
１次及び２次基準局による全ての割当ては現在の（更新
された）クロスオーバ時間によつて区切られた期間に基
づいてなされる。

行先（ポート）アドレス指定 上に述べたシステムでは、トラヒツク信号チヤネルは信
号チヤネル内のアドレス情報によつてポート４０，４２
（第４図）に向けることができる。

このシステムの興昧ある点は、各スロツトがいずれか一
方のグループ内の局だけによつて受信されるので、グル
ープ内期間及びグループ間期間のスロツトで共通のアド
レスを使用できることである。グループ２の或る局がグ
ループ内通信しかできないようになつている場合、グル
ープ間期間においてこの局に送られる信号は、グループ
２の局だけが発信地であり、グループ１の局については
使われていないＦｒ２のスロツトだけを占めることは明
らかであろう。従つて、共通の行先アドレス指定のため
にあいまいさの問題が起ることはない。３つ以上のグル
ープへの適用 上に述べたクロスオーバ時間でトラヒツク・バーストを
区切る方法は容易に３つのトランスポンダ周波数（Ｆｔ
ｌ／Ｆｔｌ，ｆｔ２／Ｆｔ２，ｆｔ３／Ｆｔ３）を使う
３グループの局にも拡張することができる。

１次ＦＲＢで３つのクロスオーバ時間を定義し、第１及
び第２グループの局の間の通信期間、第２及び第３グル
ープの局の間の通信期間、並びに第１及び第３グループ
の局の間の通信期間を夫々区切りさえすればよい。

勿論、第１５図乃至第１８図の回路は、３つのクロスオ
ーバ時間を回復しかつ利用できるように変更する必要が
ある。基準局の変更 １次又は２次基準局が利用できなくなつた場合、新しい
１次又は２次基準局を設定できるようにすることが望ま
しい。

この目的のため、現存のどの局を基準局として使つても
よい。時間的な同期が失われていなければ、新しい基準
局は、前の基準局が沈黙した後、ＦＲＢスロツトでＦＲ
Ｂの送信を開始することができる。また新しい基準局は
適当なバースト割当てスロツトで新しいグループ割当て
バーストを送信する。新しい基準局が２次基準局であれ
ば、更に１次ＦＲＢの写しがＦｔ２のＦＲＢスロツトで
送信される〇将来の衛星技術に対する対応 上に述べたシステムは、衛星に更に手のこんだ搭載装置
を使つた将来の衛星中継技術にも非常に簡単にかつ経済
的に対応できる。

例えば、通常はＦｔｌからＦｒｌへの変更及びＦｔ２か
らＦｒ２への変更を行うが、グループ間通信の場合はＦ
ｔｌからＦｔ２への変更及びＦｔ２からＦｒｌへの変更
を行うことが考えられる。

その例を第１９図に示す。Ｆｔｌ及びＦｔ２の信号は衛
星受信器３００に受信され、搭載処理装置３０２の回路
３０４へ送られる。

回路３０４はＦＲＢを回復し、更に回路３０６がＦＲＢ
に含まれているクロスオーバ時間データを回復して、そ
の数値を記録する。このデータはレジスタ３１０に入つ
ている前のクロスオーバ時間データと比較回路３０８で
比較される。等しくなければスイツチ３１２が作動され
、回路合回路１７２及び１７４、発振器１７６及び１７
８、並ぴにフイルタ１８０及び１８２もいずれか一方だ
けを備えることになろう。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は各々異なつたトランスポンダ周波数
を使用する２つのＴＤＭＡ通信網を示すプロツク図、第
３図及び第４図は代表的な地球局の構成を示すプロツク
図、第５図乃至第８図はフレーム時間Ｔの分け方を示す
信号線図、第９図及至第１３図はＴＤＭＡフレーム及び
その中に含まれる種々のバーストを示す線図、第１４図
はトランスポンダ周波数スペクトルの一例を示す線図、
第１５図、第１６図及び第１８図は局の受信回路を示す
プロツク図、第１７図はこの発明に従つてバーストを送
信するためのアパーチヤを発生する局装置を示すプロツ
ク図、第１９図は衛星内部におけるトランスポンダ周波
数の切換えを例示するプロツク図、第２０図は１次基準
局及び２次基準局で行われるクロスオーバ時間決定プロ
セスを示すフローチヤートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１のトランスポンダ周波数を使用する第１の局グ
   ループと、第２のトランスポンダ周波数を使用する第２
   の局グループと、グループ内通信及びグループ間通信を
   フレーム単位で行なうための中継手段とを具備し、前記
   第１及び第２の局グループは前記グループ間通信が可能
   な局を含み、前記フレームをグループ内期間及びグルー
   プ間期間に分け、前記局の送信部は同じグループに属す
   る局へのグループ内通信データを前記グループ内期間に
   挿入し且つ他のグループに属する局へのグループ間通信
   データを前記グループ間期間に挿入して、自局が属して
   いるグループのトランスポンダ周波数を用いて送信し、
   前記中継手段で前記グループ内通信データ及び前記グル
   ープ間通信データを中継し、前記局の受信部は自局が属
   するグループのトランスポンダ周波数で送信されたグル
   ープ内通信データを前記グループ内期間に受信し、他の
   グループのトランスポンダ周波数で送信されたグループ
   間通信データを前記グループ間期間に受信することを特
   徴とするＴＤＭＡ通信システム。 ２ 前記グループ間通信データを受信する際に前記受信
   部で周波数を切換える特許請求の範囲第１項記載のシス
   テム。 ３ 前記グループ間通信データの周波数を前記中継手段
   で相手側のグループの周波数に切換える特許請求の範囲
   第１項記載のシステム。