JPS60239131A - Ｔｄｍａ衛星通信システムにおける状態情報伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） この発明は、殆んど無人の状態で運転される多数の地球
局を含む時分割多元接続（ＴｉｍｅＤＩ−ｖｉｓｉｏｎ
　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　：以下Ｔ　Ｄ　Ｍ
、　Ａという）衛星通信システムの監視制御のために用
いられる状態情報伝送方式に関するものである。

（技術の背景） ＴＤＭＡ技術を用いた衛星通信は、近来、国内通信ある
いは所謂ビジネス通信のために広く用いられようとして
いる。この様な通信システムに於いては、多数の局の１
つ１つに保守者を常駐させることは不可能であるため殆
んど無人の状態で運転され、代って通信網の中央監視制
御施設が遠隔的に監視制御を行なうことが望ましい。Ｔ
ＤＭＡ通信システムでは必らず基準局が必要であるため
、この様な監視制御は基準局に於いて行なうのが最も自
然である。もつとも基準局となる地球局の位置は電波の
干渉等の問題を避けるため市街地から離れて設置される
ことが多く、中央監視制御施設のみ市街地の交通便利な
場所に設置し、地球局との間は専用データ回線を用いて
接続される場合も多いと思われる。ここでは中央監視制
御施設は離れていても基準局の一部を構成するものとし
て説明する。

第１図は本発明が想定しているネットワークの構成図で
ある。図の様に本システムは１つの衛星１００と多数の
地球局１０２．１０４．１０６．１０８、・・・とから
成る。それぞれの地球局は地上回線１５２．１５４．１
５６．１５８、・・・とインターフェースし、衛星１０
０’（ｒ介して相互にトラヒックデータ全交信している
。

各局は基本的には無人で運転が可能であり、各局内の諸
装置の動作状態は監視制御用装置１２２．１２４．１２
６．１２８、・・・で集められ、状態情報として衛星経
由基準局に送られる。

地球局１０２は基準局たる地球局であり、各局から送ら
れた状態情報を受信し、地上回線１６２を介して中央監
視制御流設置２０に送られる。

中央監視制御流設置２０からは逆に各局を遠隔制御する
ための制御情報が地球局１０２と衛星１００を介して送
られる。

図において地球局１０４は予備基準局であり、地上回線
１６４を介して中央監視制御流設置２０と接続されてお
シ、地球局１０２や地上回線１６２に障害が起った場合
にはこれに代ることが出来る。しかし小さなネットワー
クでは予備基準局を欠く場合もある。

衛星回線の立ち上が９の時期や、どれかの地球局に障害
が起こり、衛星回線が使用出来ぬ場合は、地上の公衆通
信網１７０を用いて任意の局の状態を監視したり、遠隔
制御を行なえる場合もあるが、本発明とは直接関係がな
いので、説明は省略する。

通常この様な遠隔監視制御のために各局から基準局に送
られるべき監視項目は数十から百数十項目程度であり、
逆に基準局から各局に送られる制御項目は、この数分の
一程度である。これらの項目数は局の規模、機能等によ
シ局毎に異なる場合もある。また監視項目として伝送す
べき内容が、単なるリレー接点の出力の場合と、アナロ
グの計測結果をデジタル値に変換した数値の場合とでは
必要な伝送路容量に大きな違いが生じる。

一方、通常のＴＤＭＡ衛星通信システムに於いては各地
球局にＴＤＭＡ端局が設置され、基準局には特別な機能
を持った基準端局装置が単独で設置されるか、ＴＤＭＡ
端局に附加される。

ＴＤＭＡ衛星通信システムは時分割のシステムであるた
め、各局間の「同期」が基本的に重要であり、基準端局
装置と各ＴＤＭＡ端局との間では随時システムを維持す
るだめの制御情報やそれに対する応答、あるいはアラー
ム信号などを含む状態情報が交換されている。この様な
情報はＴＤＭＡ端局の動作と直接関係があり、実時間的
に処理し、結果を直ちに実行する必要があるため、通常
基准端局装置及びＴＤＭＡ端局に情報の発生、処理、実
行のための機能が内蔵されておシ、この様な情報を交換
するチャネルもそれぞれが送信するバーストの中に特別
に用意されている。

この他に、各局にＴＤＭＡフレームのタイムスロットを
割り当てるための情報であるバーストタイムプラン（Ｂ
ｕｒｓｔ　Ｔｉｍｅ　Ｐｌａｎ　）や衛星回線と地上回
線との接続関係を指定するチャネルマツピング（Ｃｈａ
ｎｎｅｌ　Ｍａｐｐｉｎｇ　）情報も随時中央監視制御
施設置２０にて作成され各局に分配されるが、この様′
な情報は常時伝送する必要がないので特別なチャネルを
設けず、必要時にオーダーワイヤ回線等を流用して伝送
するのが普通である。

これに対して、本発明の対象である各局の状態情報は前
記ＴＤＭＡ端局をも含む地球局全体の運用状態に関する
情報であり、常時はすべて「正常」であるべきで殆んど
変化すべきものではないが、局の異常や障害が発生した
場合、それを出来るだけ早く感知するには中央監視制御
施設置２０に於いて常時監視を続ける必要がある。従っ
てこの様な状態情報の伝送には専用のチャネルを用いる
必要がある。この場合法の様な問題がある。

（従来技術と問題点） この状態情報は正常時は各項目が「正常」であることさ
え伝送されれば良いが、異常時には全項目のデータを速
やかに伝送する必要があり、また中央監視制御施設置２
０によって実施される故障診断のための遠隔制御に対応
して各項目の変化や実測値を時々刻々伝送する必要があ
る。

従って、専用チャネルの容量はこの様な異常時に於ける
データの伝送に十分なものでなければならない。

各局からのデータの伝送は一方向性のものであシ、トラ
ヒック用の双方向チャネルの一部を利用するのは不経済
である。また各局別の独立したチャネルを受信するため
に基準局の地球局設備はこれら専用チャネル毎の受信ボ
ートを持たねばならぬ。

更に、ＴＤＭＡ衛星通信システムがホッピング制御の技
術を用いて複数の搬送波を利用する様に拡張された場合
、この専用チャネルは必らず基準局によって受信される
様に配慮されねばならない。

この様、な問題を解決するために、各地球局の監視制御
用のチャネルも前述ＴＤＭＡ端局の基準端局装置とＴＤ
ＭＡ端局との間の実時間処理用データチャネルと同様に
一般のトラヒックチャネルとは独立した特別のチャネル
として取扱うことが考えられる。しかし、その場合はチ
ャネル数、４従って、地球局の数や、チャネル容量に大
きな制約が加わるばか９でなく基準端局装置、ＴＤＭＡ
端局等の端局装置にも余分な機能を追加する必要がある
。この辺の事情をＴＤＭＡのフレーム／バースト構成に
より、第２図にもとづいて説明する。

第２図（＆）は公知のＴＤＭＡフレーム構成の一例であ
り、４つの地球局が参加した極めて簡単なモデルを示す
。４つの局の内の１つが基準局に選ばれ、フレーム同期
信号１０を含む基準バースト１１を周期的に送信するこ
とによりＴＤＭＡ７レームを定義し、全地球局にタイミ
ングの基準を与える。各局は、基準バーストを受信し、
七の中のフレーム同期信号の与える基準タイミングに基
づいて各局の送信すべきトラヒックデータを含むデータ
バースト１．２．３及び４を共通の周波数の搬送波を用
いて、相互に重畳しない様に送信する。

各データバーストはそれぞれバースト同期信号を含んで
いるので、各局は自局の送信したバーストを衛星経由受
信し、その中のバースト同期信号と前述基準バースト中
のフレーム同期信号との相対的時間位置を測定し、あら
かじめ指定された時間位置と比較して送信タイミングの
誤差を知り、修正することで時分割システムとしての同
期すなわちバースト同期を維持することが出来る。ただ
し、第２図の場合は基準局以外の各局はデータバースト
とは別に特別なバースト、すなわち同期バースト２１．
３１．４１を送信し、これらを用いてバースト同期を行
なう例を示している。

同期バーストを用いることの利点はデータバーストの位
置や犬ささがシステムの同期維持の機能と無関係に決め
られることであり、システムの運用に柔軟性を持たせる
ことが出来るととである。

第２図（ａ）の様に、基準バーストと各局の同期バース
トをフレームの一部の領域に集めることは昭和５５年（
１９８０）１２月２日公告の特公昭５５−４７７８１（
渡辺、他「時分割多元接続通信方式」特開昭５ｌ−５９
１４）に述べられている。また複数の搬送波を用いた系
における同期バーストの必要性については本願と同一発
明者により出願されている「搬送波ホウピンク機能を有
するＴＤＭＡ衛星通信システムの基準局交代方式」に述
べられている。

第２図（ｂｌは基準バーストの構成を拡大して示した図
であり、先頭に受信復調器の搬送波とビットタイミング
の再生を容易にするためのＣ／Ｂ　Ｔ　Ｒ（Ｃａｒｒｉ
ｅｒ／Ｂｉｔ　Ｔｉｍｉｎｇ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ　）パ
ターンを有し、次いでフレーム同期信号ＵＷがある。こ
の同期信号はランダムな符号列の中に在ってもユニーク
に見つけられる、と云う意味でユニークワード（Ｕｎｉ
ｑｕｅ−Ｗｏｒｄ　：以下ＵＷという）と呼ばれる。次
いで送信局や運用の状況を識別する識別符号（Ｉｄｅｎ
ｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　：以下ＩＤという）がある。

次いで基準局の基準端局装置が各局を制御するために使
用する制御データチャネル（ＣｏｎｔｒｏｌＤａｔａ　
Ｃｈａｎｎｅｌ　：以下ＣＤＣという）がある。次いで
局間の打合せに使用されるオーダワイヤチャネルＯＷが
ある。

バーストをＴＤＭＡフレーム上に配列する時、相互の重
畳を避けるためバースト間にスペースを明けておくこと
が必要であるが、図では各バーストの前方にカードタイ
ムＧＴとして確保しである。

第２図（ｅ）は同期バーストの構成を拡大して示した図
である。このバーストは基葦バーストに類似しているが
ＣＤＣ０代りに基準端局装置からの制御情報に対する応
答や簡単な状態情報の伝送に用いられるサービスチャネ
ルＳＣ例ある。

基準バーストの最後部にあるＭＣ（Ｃ）と同期バースト
の最後部にあるＭＣ（Ｍ）とは本発明が対象としている
状態情報伝送を従来の技術で行なう場合の例を示したも
のであり、ＭＣ（Ｃ）は中央監視制御施設から各局へ向
けた制御情報を伝送するためのタイムスロット、Ｍｅ（
Ｍ）は各局が基準局へ送る状態情報を伝送するだめのタ
イムスロットである。

もし独立した同期バーストを用いないシステムならば、
ＭＣ（Ｍ）のタイムスロットは次に述べるデータバース
トに含める必要がある。

第２図（ｄ）はデータバーストの構成を拡大して示した
図である。バーストの始めのＣ／Ｂ　Ｔ　Ｒ，ＵＷ。

ＩＤは他のバーストと同様であり、この部分をまとめて
プレアンブルワードと呼ぶがそれに続く部分は伝送すべ
きトラヒックデータである。

第２図（ａ）に戻って、基準バースト、同期ツク−スト
、それに各データバーストのプレアンブルワードの部分
はトラヒックデータの伝送には直接膜に立たぬ部分であ
る。通常全フレーム長の内で、トラヒックデータの伝送
に占める割合を７レーム効率と云い、出来るだけ高い効
率、例えば９５チ〜９８チ程度の効率が要求される。

従って前述の基準バースト、同期ノ（−スト、プレアン
ブルワードは（ＧＴも含めて）極力短縮することが要求
される。

特に同期バーストの数は地球局の数と共向加するので、
同期バーストの中に含まれるＭＣ（Ｍ）のタイムスロッ
トは短縮が必要であり、この結果、伝送すべき全データ
を分割して少しづつ伝送し、受信側で全体を組み立て直
す必要がある。

例えば最近のＩＮ置ＳＡＴ　ＴＤＭＡシステムでは、Ｃ
ＤＣやＳＣのデータ伝送に対して３２ビツトのデータワ
ードを１６ケに分割し、ＩＴＤＭＡフレームに２ビツト
づつ伝送すると云う方法を用いている。この様に分割さ
れたデータはそのデータ単独では意味を成さず、また基
準局で受信する場合もその時に存在する各地球局から分
割されたデータが交互に送られて来るため、そのままの
形で出力することが出来ず、結局基準端局装置の内部で
ばらばらに送られて来る各局からのデータを蓄積し、誤
り制御等の処理を行なった上で意味のあるデータのセッ
トとして出力するだめの機能が要求されることになる。

従って、基準端局装置は本来のＴＤＭＡシステムの維持
管理機能に加えて複雑な処理機能が要求されることにな
り、又一方、この様な処理機能を備えた基準端局装置を
持つシステムは、参加局数や、状態情報の伝送の上で制
約を受けることになる。

この様な状態情報の処理は基準端局装置〜ＴＤＭＡ端局
系とは独立した外部の処理装置によってすべてを行なう
ことの方がその機能の拡張性や、データの活用における
柔軟性の上で望ましいことは云う迄もない。

（発明の目的） 本発明の目的は以上述べた各局の状態情報を伝送する際
の問題点を解決し複数の搬送波を用いたトランスヂンダ
ホッピングあるいは同一トランスボンダ内での周波数ホ
ッピング（両者をまとめて搬送波ホッピングと呼ぶこと
にする）を用いるシステムにも適用可能な状態情報伝送
方法を提供しようとするものである。

（発明の構成及び作用） 本発明は上記の目的を達成するために次のような構成を
有する。即ち １つの衛星と、複数の地球局とを含むシステムであり、 前記地球局の少なくとも１つが基準局とじて選ばれ、基
準バーストを周期的に送信することにより該システムに
おけるＴＤＭＡフレームを定義し、更に該フレームのｎ
倍（ｎ〉２　）の周期で他と区別出来る基準バーストを
送信することによシマルチフレームを定義し、 前記複数の地球局が、これらＴＤＭＡフレームあるいは
マルチフレームを基本周期としてそれぞれバーストを送
信し、相互に通信するシステムにおいて、 前記複数の地球局の内の少なくとも一部の地球局の各々
が前記ＴＤＭＡフレーム上に指定された共通のタイムス
ロットを用いて、該システムが利用出来るＭ波（Ｍ：＞
１）の搬送波の内から、その局にあらかじめ指定された
１波を用いて基準局からの制御のもとに有意のデータワ
ードを特徴とする特定の形式のバーストを、他の局のバ
ーストと重畳せぬ様に送信し、 前記基準局はＭ波の搬送波の内切換えによシ任意の１波
から前記特定の形式のバーストを受信し、 前記特定の形式のバーストの１ヶ当り少なくとも１ケの
有意のデータワード（パケット）を発生するＴＤＭＡ衛
星通信における状態情報伝送方式である。

まだ、実施態様として次の構成を含む。

第１の実施態様として前記複数の地球局の内の前記少な
くとも一部の地球局の各々が前記マルチフレーム上のあ
らかじめ指定されたＴＩ）ＭＡ７レームを用いてｎフレ
ーム周期で送信することにより他の局のバーストと重畳
せぬ様にして前記特定の形式のバーストを送信し、前記
基準局は、前記特定の形式のバーストを受信スベキ搬送
波をマルチフレーム（ｎフレーム）毎にＭ波の間で切換
えることにより、前記各地球局から送信される前記特定
の形式のバーストをｎＸＭフレーム周期で受信すること
を特徴とする前記ＴＤＭＡ衛星通信システムにおける状
態情報伝送方式である。

これは、他の局のバーストと重畳しないようにする方法
及び基準局における搬送波選択手順を具体的に限定した
ものである。

第２の実施態様として前記特定の形式のバーストを送信
する前記地球局の少なぐとも１つが自己の送信するどれ
かのバーストを用いて前記基準局にアラーム信号を送信
した場合、前記基準局は該アラーム信号を受信したこと
により、該アラーム信号を発信した地球局の割当て周波
数に対応する周波数の搬送波を切換により選択しマルチ
フレームの整数倍たけ継続して受信することにより前記
アラーム信号を送信した地球局の前記特定の形式のバー
ストを優先して受信することを特徴とするＴＤＭＡ衛星
通信システムにおける状態情報伝送方式である。

これは、基準局の搬送波選択手順を別の仕方で具体化し
たものである。

第３の実施態様として前記基準局が前記基準バーストを
用いて１つの地球局を指定した制御信号を送信し、 指定された地球局は前記特定の形式のバーストを少なく
とも１マルチフレームの期間にわたつて毎フレーム送信
し、 少なくとも前記指定された地球局と同一の搬送波を使用
して前記特定の形式のバーストを送信している他の地球
局は、少なくとも前記期間にわたって前記特定の形式の
バーストの送信を停止することを特徴とするＴＤＭＡ衛
星通信システムにおける状態情報伝送方式である。これ
は各地球局の特定の形式のバーストの発信に対する基準
局からの制御の内容を具体的に限定した実施態様である
。

本発明は、次の特徴を有する。

先ず各局が伝送すべき状態情報の全体を、または、それ
ぞれがデータとして意味を有する様に分割したものを１
回に送信するＭＣ（Ｍ）のデータとし、これを前述３種
のバーストと同様に特定の形式を持ったＭＣ（Ｍ）伝送
専用のバースト、す々わちＭＣバーストとして各局が送
信することである。この結果、ＭＣバーストを受信した
基準局の基準端局装置は複雑な蓄積記録処理をすること
なく、殆んどそのままの形のデータワード（またはパケ
ット）として中央監視制御施設へ転送することが出来、
基準端局装置に要求はれる機能が軽減されるばかりでな
く、局数、状態情報の量等に対する制約はなくなる。

次に単一の搬送波を用いるシステムに於いては、Ｍ　Ｃ
／（−ストの送信の頻度をＰフレームに１回とし、Ｐの
数値を例えばシステムに参加が予想される地球局の数の
最大値、またはそれ以上に選ぶことで、各ＴＤＭＡフレ
ームに含まれるＭＣバーストの数は１つに限ることが出
来、フレーム効率に及ぼす影響も軽減される。この場合
、ＴＤＭＡフレーム上に各局に共通のタイムスロットが
ＭＣバーストのために用意され、各局はＭＣバーストが
相互に重畳しない様にこのタイムスロットを共用するこ
とになる。

本発明は、ＴＤＭＡシステムが複数の搬送波を用い、搬
送波ホッピングを行ってシステムを拡張した場合にも有
効に適用出来る。すなわちＭ波の搬送波が用いられた場
合、本システムに参加する複数の地球局は少なくともＭ
Ｃパーストの送信に対してはほぼ均等にＭ個のグループ
に分けられるものとし各局はｎフレーム（ただしｎ　〉
Ｐ／Ｍ　）を周期として同−Ｍｅバーストを通常はＭ回
づつ繰り返して送信する。基準局の基準端局装置はＭ波
の搬送波で同時に送られて来るＭＣバーストの内、先ず
成る搬送波のものをｎフレーム分受信し、次いでＭ波の
間で順に受信する搬送波を切換えることにより成る局の
ＭＣパース）　ヲＭ　Ｘ　ｎフレーム周期で受信監視す
ることが出来る。この様に幾つかの搬送波を切り換えて
受信する具体的手段としては本願と同一発明者による出
願「ＴＤＭＡ衛星通信用搬送波ホッピング制御装置」が
役に立つ。

本発明は更に異常時に際して特定の局との間の状態情報
の伝送容量を増加出来る。例えはＭ波の搬送波を用いて
いる例では搬送波の切換を止めることだけで特定の局か
らのＭＣバーストの受信回数をＭ倍に増やすことが出来
る。

また、他の局のＭＣバーストの送信を中止させ、特定の
局のみにＭＣＣバーストラ信させることでＭＸｎ（〉Ｐ
）倍に増やすことが出来る。

（発明の実施例） 以下本発明の実施例について更に詳細に説明する。

第３図は本発明を適用するＴＤＭＡフレームの階層構造
の一例を示す。すなわち、基準局が基準バースト１１を
周期的に送信することによって定義されるＴＤＭＡフレ
ームに対して、マルチフレームと制御フレームを定義し
、マルチフレームはｎ個のＴＤＭＡフレーム、制御フレ
ームはＱ個（但し、Ｑ＞Ｐ／ｎ）のマルチフレームから
成るものとする。各局から送信されるデータバースト１
．２．３、・・・はもち論Ｔ　ＤＭＡフレーム毎に送信
される。同期パース）２１゜３１、・・・については第
２図の様にこれをＴＤＭＡフレーム毎に送信すると局の
数が増えた時にフレーム効率の低下をもたらすので、こ
こではマルチフレーム毎に送信されるものとする。従っ
て１つのＴＤＭＡフレームにはＱ　個の同期バーストだ
けが含まれることになる。この様な構成はＴＤＭＡシス
テムとして同期を維持するための本質的なものであるか
ら、少なくともマルチフレームの階層迄は基準バースト
により定義される。これには基準バースト中のフレーム
同期信号（ＵＷ）のパターンをｎフレームに１回だけ変
更し、これをマルチフレームのマーカーとして各局が使
用する公知の方法でマルチフレームが定義できる。

図の５１は本発明のＭＣバーストであり、成るマルチフ
レームではタイムスロット２１に同期バーストを送信す
る局が送信し、次のマルチフレームではタイムスロット
３１に同期バーストを送信する局が送信する。

この結果Ｑマルチフレームすなわち１制御フレームかか
つて全部の局がＭＣバーストを１回づつ送信することに
なる。制御フレームもＴＤＭＡシステムの方で定義して
もらう必要があるが、これには基準バースト内のＣＤＣ
を通じて特別なコードを放送する様な公知の方法が利用
出来る。この方法はＣＤＣの内容がソフトウェアで変更
出来ることから局数の変動に対して制御フレームの長さ
を変更することも可能であり便利である。（ＴＤＭＡフ
レーム中の同期バーストの数、バーストの位置等も前述
バーストタイムプランの変更により制御出来る。）第４
図は本発明を実施するための各局の監視制御用装置１２
６と基準局の中央監視制御施設置２０間のデータ伝送に
関係する各部を示す。

４０４は今問題としている地球局に設備されたＴＤＭＡ
端局であり基準局の基準端局装置４０２の制御の下に動
作している。

監視制御用装置１２６には局内諸装置の状態情報４５０
．４５０′・・・（例えばリレー接点状態）を集め電気
的変換を行なうインターフェース４１０があり状態情報
を処理装置４１４に取り込んで中央監視制御流設置２０
に送るべきデー来る。処理装置４１４はデータワードの
全てを、またデータワードの長さがＭＣバーストの容量
に比して大きすさ゛る場合は全体を幾つかの有意のデー
タワードに分割してＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ　ＩｎＦｉｒ
ｓｔ　Ｏｕｔ　）レジスタ４１６に入れる。この際、地
球局の識別符号およびデータワードが分割された場合は
その分類を示す符号等も追加され、更にＣＲＣ（Ｃｙｃ
ｌｉｃ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｃｈｅｃｋ　）などの
誤り制御用チェックピットも添付される。この様な構成
のデータワードをここではデータパケットと呼ぶことに
する。

このデータパケットはＦＩＦＯ４Ｌ６から１制御フレー
ムに１回データ４５４として読み出され、一度Ｔ　Ｄ　
Ｍ　Ａ端局４０４内部のバッファメモリーに貯えられた
後、高速のＭＣバースト内のデータＭＣ（Ｍ）４５６と
して送信される。

基準局の基準端局装置４０２はＭＣバーストを受信する
とＭＣ（Ｍ）のデータを分離してデータ４５８としてＦ
ＩＦＯレジスタ４２０に入れる。

処理装置４２２はこれをＦＩＦＯレジスタ４２４を介し
て伝送路１６２に乗せ中央監視制御流設置２０に送る。

処理装置４２２は基準端局装置４０２の一部であるが、
上述の場合はＭＣ（Ｍ）が有意のデータであるため同期
のだめのフラグを添付するなど受信したデータワードを
伝送路１６２に適したフォーマットのパケットに変形す
るだめの処理を行なうたけでそのまま中央監視制御流設
置２０に送出することか出来る。しかし、Ｍ　Ｃバース
トの長さを短縮する目的で発信局の識別符号の送信を省
略する場合は、受信側でこれを添付する必要がある。ま
た、伝送路１６２の容量が受信した全局のＭＣ（Ｍ）を
伝送するだけの余裕がない場合、各局が送信するデータ
ワードの中に、そのデータが何等かの重要な変更点を象
むか否かの表示？させ、処理装置４２２がこの表示をチ
ェックし、変更点を含むものを優先的に伝送路に乗せる
等の制御を行なう必要がある。中央監視制御流設置２０
が受信した成る局のデータワードにより異常を発見した
場合、あるいは単なるメンテナンスのための目的で何等
かの制御情報を送る時は伝送路１６２′を用いてＰ　Ｉ
　Ｆ’　Ｏレジスタ４２６によシデータ４６０として基
準端局装置４０２に入力する。基準端局装置４０２はこ
れを基糸バースト内のＭＣ（Ｃ）のタイムスロットを用
いて送信する。ＭＣ（Ｃ）によって送れるチャネル容量
は、例えば１．２００　ｂａｕｄ相当と云う様に決って
いるので中央監視制御流設置２０が伝送路１６２′に乗
せる制御情報も１，２００　ｂａｕｄ相当又はそれ以下
の連続データまたはパケット状データに制限される。Ｍ
Ｃ（Ｃ）はＴ　Ｄ　Ｍ　Ａフレームに１回伝送されるが
、１回のＭ　Ｃ（ｃ　）のデータの内容は必らずしも有
意である必要はない。しかし各局のＭｅは基準バースト
中のＭＣ（Ｃ）ｌ。

か受信していないので各局のＭＣにデータ４６４として
供給されたデータはＦＩＦＯレジスタ４１８内で連続デ
ータに復元され、有意のデータワードとして処理装置４
１４に取り込まれる。処理装置４１４ではこのデータワ
ードが自局に宛てたものか否かを内容を解読することに
より判定し、もし、それが自局宛のものであった場合は
制御情報の示す内容に従ってインターフェース動 ４１２を介し制御信号（例えばリレー駆餠信−Ｑ）４５
２．４５２′、・・・を関係する局内装置に送る。

地球局装置に異常が発生した場合処理装置４　］、　４
はアラーム信号４６６をＴＤＭＡ端局４０４に送りサー
ビスチャネル（ＳＣ）４６８に乗ゼてもらうことが出来
る。基準端局装置４０２はＴ　Ｄ　ｆＶｉ　Ａ端局４０
４との間での実時間処理用回線として前述の様に制御デ
ータチャネルＣＤＣ４７２とサービスチャネ／Ｉ／Ｓ　
Ｃ４６８を有する。

捷た基準端局装置４，０２の動作は回線４７（１通して
中央監視制御流設置２０によシ直接監視制御されている
。従ってこのアラーム信号は直ちに中央監視制御流設置
２０に転送され対応処置がとられることになる。

この場合の監視制御システムの動きは次の２つが有る。

１つは基準端局装置４０２が独自の判断又は中央監視制
御流設置２０の指示の下に、全局にＭＣバーストの送信
を停止させるだめの制御情報（コマンド）を制御データ
チャネルＣＤＣ４７２を用いて放送し、一方アラーム信
号を発した局に対してはＭＣバーストを毎フレーム送信
する様に指示することである。この結果ＴＤＭＡ端局４
０４がＦＩＦＯレジスタ４１６の内容を取−り込む頻度
は高まり処理装置４１４はより多くのデータが送信出来
ることになる。

もう一つの動きは中央監視制御流設置２０での故障診断
を助けるために地球局装置や局内の試験装置を遠隔的に
制御するための情報をＭｅ（Ｃ）としてアラーム信号発
信局に宛てて送信して制御を行ない、その結果得られた
状態の変化を伝送容量の増大したＭｅ（Ｍ）回線を用い
て収集することである。この間に万−他の地球局で異常
事態が発生したとしても、基準局は常時すべての局のサ
ービスチャネルを監視しているのでアラーム信号を受信
することで適切な対応が可能である。

この様にして本発明の状態情報伝送方式によれば、平常
時も異常時も最も有効な形で伝送路を利用することが出
来、一方フレーム効率は最大限に高めることが出来る。

本発明は複数の搬送波を用いて搬送波ホッピング、すな
わちトランスポンダホッピングまだは同一トランスボン
ダ帯域内での周波数ホッピングを行う様な拡張されたＴ
ＤＭＡ衛星通信システムにも有効に適用出来る。

第５図は複数の搬送波を用いるシステムに本発明を適用
した場合のフレーム構成を示す。図では周波数ｆａ、　
ｆｂ、　ｆａ、　ｆｄの４波の搬送波がシステム内で送
信に用いられていると仮定しており、衛星で中継される
際にこれらはＦａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄに周波数変換され
ると考えている。

各局における搬送波ホッピングは技術的には送信側でも
、受信側でも、また両側同時でも行なうことが可能であ
るが、ここでは受信側のみで行なうと仮定する、すなわ
ち、各局は送信搬送波として１つだけが指定され、一方
４つの搬送波のいずれをも切換えて受信出来るものとす
る。

図の（１１は衛星中継器入力で見た４つの搬送波のそれ
ぞれにおけるフレーム構成を示す。

基準局は送信にｆａを指定されており、基準バー、ス）
１１とデータバースト１をｆａ上に送信する。同期バー
スト１２はｆａを用いて送信する各局が共通に使用する
同期バーストのタイムスロットを示し、各局はｎフレー
ムに１回このタイムスロットに同期バーストを送信する
。５１は本発明のＭＣバーストのためのタイムスロット
でやはりｎフレームに１回送信される。従って簡単のた
め、成るフレームで同期バースト１２を送信した局がＭ
Ｃバースト５１も送信すると考えて良い。

基準局が障害を起した時にこれを代行する予備基準局を
備えたシステムでは、基準局が予備基準局に監視制御さ
れる場合があり得る。従ってその様なシステムでは、基
準局も同期バースト１２やＭＣバースト５１をｎフレー
ムに１回他の局と同様に送信することになる。ｆｂにお
ける２１、ｆｃにおける３１、ｆｄにおける４１はそれ
ぞれの搬送波における同期バーストのタイムスロッ）１
示し、それぞれの搬送波周波数を用いての送信を指示さ
れた地球局がそれぞれｎフレームに１回の周期で同期バ
ーストを送信する。５２．５３．５４も同様にそれぞれ
の搬送波におけるＭＣバーストのタイムスロットを示す
。フレーム上でＭＣバースト用タイムスロット以降はす
べてデータバーストのだめのタイムスロットとなる。

図の（ｂｌは基準局の受信側におけるフレーム構成を示
す。すなわち受信側の搬送波ホッピング。

の動作を示し、図の破線は搬送波ホッピングの基準バー
ス）１１とｆａで送信している局の同期バースト１２を
受信し、次いでＦｄに切換えて同期バースト４１を、次
いでＦｃの同期バースト３１、Ｆｂの同期バースト２１
を受信する。図（ａ）に示す様に各搬送波で送信する同
期バーストの位置は相互にずれているので、受信側の搬
送波ホッピングにより全ての基準バーストと同期バース
トを受信することが出来る。この様にして第３図と類似
した受信フレーム構成が得られる。

次にＭＣバーストのタイムスロット５０では４つの搬送
波の内の１つからＭＣバーストを選んで受信する。通常
酸る搬送波でｎフレームだけＭＣバーストを受信したら
他の搬送波でｎフレーム受信すると云う様に上のタイム
スロットにおける搬送波ホッピングの制御を変更し、４
×ｎフレームで又最初の状態に戻ることになる。

一般にＭ波の搬送波が用いられている場合にはＭ　Ｘ　
ｎフレームの周期で各局のＭＣバーストを受信すること
になる。丁度第３図における制御フレームの周期を決め
るＱが搬送波の数Ｍに置き代ったことになＦ）　Ｍ　Ｘ
　ｎ　＞　Ｐの関係がなければならない。

基準局がＭＸｎフレーム周期でしか各局のＭＣバースト
を受信しない以上、各局はＭＸｎ７レーム周期で、基準
局の受信サイクルに同期してＭＣバーストを送信しても
良い。しかし、同期をとることに問題があれば各局はｎ
フレーム毎にＭＣバーストを送信し、但しＭ回は同一の
内容を送信することにしても良い。

すなわち第４図においてＴＤＭＡ端局４０４がＦＩＦＯ
レジスタ４１６からデータ４５４を引出す頻度はＭ　Ｘ
　ｎフレームに一回とするものの、このデータはＴＤＭ
Ａ端局４０４内のバッファーに保存し、これをｎフレー
ム毎に繰り返し送信すれば良い。

前述の様にもし成る局で異常が発生した場合、その局の
ＭＣはアラーム信号４６６をＴ　ＤＭＡ端局４０４へ送
りサービスチャネル５Ｃ４６８を用いて基還局に通報す
る。この場合基準端局装置４０２はＭ波間の搬送波の切
換を一時中止し、異常が発生した局が送信に用いている
搬送波をｎフレームの整数舊すなわちマルチフレームの
整数倍だけ監視し、一方アラーム信号を送信しだＴＤＭ
Ａ端局４０４はＦＩＦＯレジスタ４１６からのデータの
引出しをｎフレームに１回に、すなわちＭ倍に増加はぜ
、短期間にＭＣが集めた状態情報ケ中央監視制御施設置
２０に送り込むことが出来る。

この様な動作は全く自動的に行なうことが出来、他の局
はその動作モードに何の影響も受けないことになる。又
、各局はｎフレーム周期そＭＣバーストを送信している
から基準局がｎフレーム単位で搬送波の監視をスリップ
させたとしても同期を取り直す必要はない。尚ことでＭ
Ｃバースト受信のため、％定のタイムスロットの搬送波
ホッピングの制御を周期的に変更する具体的手段につい
ては同一発明者の出願になる［ＴＤＭＡ衛星通信用搬送
波ホッピング制御装置］に述べられている。

ホッピング制御を変更することなしに本発明を適用する
には送信側にホッピング機能を持たせれば良い。この場
合ＭＣバーストの送信には特定の１つの搬送波が指定さ
れ、各局は第３図に示しだ単一搬送波動作の場合と同様
にＭ　Ｘ　ｎフレーム周期で、すなわち制御フレームの
周期でＭＣＣバーストラ信すれば良い。この場合、％足
の局のＭＣバーストの送信頻度を上げる必要のある場合
は単一搬送波動作の場合と同様、他の局のＭＣバースト
の送信を停止させる必要がある。

搬送波ホッピングを受信側だけで行なうか、送信側でも
行なうかは他の条件からも決まるが、上述の様に本願は
そのどちらにも対応出来る。

なおこれ迄の説明は同期バーストをデータバーストから
独立烙ぜたシステムについて行なったが、同期バースト
がなく、七の内容、すなわちサービスチャネルＳＣ１オ
ーダーワイヤーチャネルＯＷなどがデータバーストのプ
レアンブルワードに含まれていたとしても本発明の有効
性には影響しない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明方法においては、各地球局
は状態情報を１回の送信で意味を有するデータとして特
定の形式を持ったＭＣ（Ｍ）伝送専用のバーストで送信
するので、ＭＣ（Ｍ）バーストを受信した基準局の基準
端局装置は、従来技術のように分割されたデータを受信
して蓄積記録処理するというような複雑な処理を行う必
要はなく、殆どそのままの形のデータワードとして中央
監視制御施設へ転送することができ、基準端局装置に要
求される機能が軽減されるばか９でなく、局数や状態情
報の量に対する制約もなくなる。

また、単一の搬送波を用いるシステムにおいては、Ｍｅ
（Ｍ）バーストの送信頻度をシステムに参加が予想され
る地球局の数の最大値またはそれを越える数のフレーム
数Ｐ毎に１回というように設定することによシ各ＴＤＭ
Ａフレームに含まれるＭＣバーストの数を１個に限定す
ることができフレーム効率に及はす影響も軽減される。

そして−たびいずれかの地球局に異常が発生した場合に
は、基準局からの制御により異常が発生した地球局に毎
フレームＭＣバーストを送信せしめ、他の地球局のＭＣ
バーストの送信を停止せしめて異常発生地球局の状態情
報を集中的且つ優先的に把握することができる。

また複数（Ｍ）の搬送波を用いるシステムにおいても、
地球局をＭ個のグループに均等に分け、ｎ（）２７Ｍ）
フレーム毎にＭＣバーストを送信させることにより各Ｔ
ＤＭＡフレームに含まれるバースト数を１個に限定でき
るのでフレーム効率に及はす影響がやはり軽減されるし
、基準局における受信搬送波を異常が発生した地球局に
割当てられている搬送にホッピングを停止して固定する
ことにより、Ｍ倍の頻度の状態情報の把握が可能となる
。

このように、本発明方法によれば、平常時も異常時も最
も有効な形で伝送路を利用することができ、一方フレー
ム効率を最大限に高めることが可能となり地球局の無人
運転による信頼性と経済性を向上させることができ国内
通信、あるいはビジネス通信用ＴＤＭＡ衛星通信システ
ムの運用に多大な効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が想定しているネットワークの構成図、 第２図はＴＤＭＡフレームとバーストの構成の一例を示
す図、 第３図は本発明を適用するＴＤＭＡフレームの階層構造
を示す図、 第４図は本発明を実施するための各局の設備間の関係を
示す図、 第５図は複数の搬送波を用いるシステムに本発明を適用
した場合のフレーム構成を示す図である。 １．２，３．４・・・データバースト、１０・・・フレ
ーム同期信号、１１・・・基準バースト、１２．２１．
３１．４１・・・同期バースト、　５０・・・Ｍ　Ｃ／
（−ストの受信タイムスロット、５１Ｉ５２．５３．５
４・・・ＭＣバースト、１００・・・衛星、　１０２，
１０４，１０６，１０８・・・地球局、１２０・・・中
央監視制御施設、　１２２゜１２４．１２６，１２８・
・・監視制御用装置、１５２．１５４，１５６，１５８
・・・地上回線、１６２．１６２’、１６４・・・地上
回線、　１７０・・・地上の公衆通信網、４０２・・・
基準端局装置、４０４・・・ＴＤＭＡ端局、　４１０，
４１２・・・インターフェース、４１４・・・処理装置
、４１６゜４１８．４２０・・・ＦＩＦＯレジスタ、４
２２・・・処理装置、４２４，４２６・・・ＦＩＦＯレ
ジスタ、　４５０，４５０’・・・状態情報、　４５２
゜４５２′・・・制御信号、　４５４，４５６，４５８
゜４６０．４６４・・・データ、４６６・・・アラーム
信号、　４６８・・・サービスチャネル（ＳＣ）、４７
０・・・回線、４７２・・・制御データチャネル（ｃｐ
ｃ） 代理人弁理士　八　幡　義　博 悴　ｌ　目 第　２　固 第ａ　図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　１つの衛星と、複数の地球局とを含むシステム
   であｐｌ 前記地球局の少なくとも１つが基準局として選ばれ、基
   準バーストを周期的に送信することによシ該システ、ム
   におけるＴＤＭＡフレームを定義し、更に該フレームの
   ｎ ２）の周期で他と区別用−る基準ノく−ストを送信する
   ことによシマルチ７ 前記複数の地球局が、仔、れらＴＤＭＡフレームあるい
   はマルチフレームを基本周期としてそれぞれバーストを
   送信し、相互に通信するシステムにおいて、 前記複数の地球局の内の少なくとも一部のＭ’Ａフレー
   ム上に指 定された共通のタイムスロットを用いて、該システムが
   利用出来るＭ波（Ｍ〉１）の搬送波の内から、その局に
   あらかじめ指定された１波を用いて基準局からの制御の
   もとに有意のデータワードを特徴とする特定の形式のバ
   ーストを、他や局のバーストと重畳せぬ様に送信し、 前記基準局は一波の内切換えにより任意の１波から前記
   特定の形式のバーストを受信し、前記特定の形式のバー
   ストの１ケ当９少なくとも１ケの有意のデータワード（
   パケット）を発生することを特徴とするＴＤＭＡ衛星通
   信システムにおける状態情報伝送方式。 （２」　前記複数の地球局の内の前記少なくとも一部の
   地球局の各々が前記マルチフレーム上のあらかじめ指定
   されたＴＤＭＡフレームを用いてｎフレーム周期で送信
   することによシ他の局のバーストと重畳せぬ様にして前
   記特定の形式のバーストを送信し； 前記基準局は・前記特定？形式の′“−７トを受信すべ
   き搬送波をマルチフレーム（ｎ〕レーム）毎にＭ波の間
   で切換えることにより、前記各地球局から送信される前
   記特定の形式のバーストをｎＸＭフレーム周期で受信す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のＴ
   ＤＭＡ衛星通信システムにおける状態情報伝送方式。 （３）前記特定の形式のバーストを送信する前記地球局
   の少なくとも１つが自己の送信するどれかのバーストを
   用いて前記基準局にアラーム信号を送信した場合、 前記基準局は該アラーム信号を受信したことにより該ア
   ラーム信号を発信した地球局の割当て周波数に対応する
   周波数の搬送波を切換により選択しマルチフレームの整
   数倍だけ継続して受信するととにより前記アラーム信号
   を送信した地球局の前記特定の形式のバーストを優先し
   て受信することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載のＴＤＭＡ衛星通信システムにおける状態情報伝送
   方式。 （４）前記基準局が前記基率バーストを用いて１つの地
   球局を指定した制御信号を送信し、指定された地球局は
   前記特定の形式のバーストを少なくとも１マルチフレー
   ムの期間にわたって毎フレーム送信し、 少なくとも前記指定された地球局と同一の搬送波を使用
   して前記特定の形式のバーストを送信している他の地球
   局は、少なくとも前記期間にわたって前記特定の形式の
   バーストの送信を停止することを特徴とする特許請求の
   範囲第（３）項記載のＴＤＭＡ衛星通信システムにおけ
   る状態情報伝送方式。