JPS6048629A - マルチビ−ム周波数分割衛星通信方式 - Google Patents

マルチビ−ム周波数分割衛星通信方式

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JPS6048629A
JPS6048629A JP15646283A JP15646283A JPS6048629A JP S6048629 A JPS6048629 A JP S6048629A JP 15646283 A JP15646283 A JP 15646283A JP 15646283 A JP15646283 A JP 15646283A JP S6048629 A JPS6048629 A JP S6048629A
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JP
Japan
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transmitting
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satellite
signal
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JP15646283A
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Shunichiro Egami
江上 俊一郎
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/204Multiple access
    • H04B7/2043Mixed mode, TDM and FDM systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

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】 本発明は、衛星上から地球上の複数の各サービスエリア
に向けられた複数のビームにより、各サービスエリア間
の通信を可能にするマルチビーム衛星通信方式において
1サ一ビスエリア間の通信を可能にするための衛星内で
のビーム間の接続方式に関するものである。
サービスエリアを複数のビームでカバーする場合、異る
サービスエリア間の通信を可能にするためにどのサービ
スエリアとどのサービスエリア間で通信を行うかに応じ
て、衛星内において各ビームの通信信号の接続切換えを
行うことが必要になる。
第1図はこの目的のために従来用いられている時分割通
信方式を示す図である。l−1〜l−4は地上の各サー
ビスエリアを示し各エリア内に地球局が存在する。2−
1〜2−4は衛星搭載の受信アンテナであり、受信アン
テナ2−1のビームはサービスエリア1−1に向いてお
り、受信アンテナ2−2のビームはサービスエリア1−
2に向いており以下同様である。3−1〜3−4は衛星
搭載の送信アンテナであり、送信アンテナ3−1のビー
ムはサービスエリア1−1に向いており、送信アンテナ
3−2のビームはサービスエリア1−2に向いておす、
以下同様である。41d、衛星搭載の受信機、5は衛星
搭載の送信機、6は衛星搭載の時分割スイッチ、7はス
イッチ制御部である。
この方式では各サービスエリアからの受信信号は、時分
割スイッチ6によって他のサービスエリアに向いている
送信空中線の系統へ時分割に切替えられている。そして
、時分割方式であるため干渉の心配がないので単一周波
数の搬送波を用いて行なわれる一方、時分割であるため
特定のサービスエリア間の接続時間が短いので通信信号
は高速で伝送される。
以上のようにこの方式は、通信信号がビーム毎に単一搬
送波であるため衛星の送信機を飽和点で用いることがで
きること、また時分割スイッチが周波数分割方式などに
用いられる空間分割スイッチ(クロスバなど)に比べて
小形であることなどの長所を有しているが、地球局が送
信する信号が高速のバースト信号となり地球局に大を力
の送信機が必要となる欠点がある。このため葛大形地球
局を用いた大容おの基幹回線とし゛〔の使用には適して
いるが、加入者、の直接通信や船舶等の移動体との通信
には地球局のコストが大になって適していない。
第2図は従来技術の他の例で、周波数分割方式を示すも
のである。これは各サービスエリア向は毎に異った周波
数を用いる方式である。2−1〜2−1(は、それぞれ
そのビームがN個の各サービスエリアに向いている衛星
上の受信アンテナ、3−1〜3−Nは同じくそれぞれ各
サービスエリアに向いている衛郡上の送信アンチ+S+
’は?@房上の受信機15′は衛S上の送信機、819
は分配器為10はチャネル受信機、11はチャネル送信
機132はマトリクススイッチである。
衛星上の受信アンテナ2−1−2−Nで受信された多数
の搬送波からなる信号は、受信機4′、分配器8、チャ
ネル受信機10により同一の中間周波数に変換され図に
示したよりなマ) IJクススイッチ32により所望の
サービスエリアを向イている送信空中線に接続されてい
るチャネル送信機11へ送られる。
この方式は、地球局の送信波が第1図の場合のように高
速とならないので地球局の送信電力を小さくすることが
できる。また、時分割通信に必要な複雑な同期系も不必
要なので、地球局の経済化が重要な方式に適している。
しかし1収容チヤネル数が大になるとマトリクススイッ
チやチャネル受信機に必要なスペース、重量が大になる
という欠点がある。
本発明は、マルチビーム衛星通信を加入者への直接通信
や船舶等の移動体通信へ適用しようとした時のビーム間
信号接続を周波数分割方式でスペース・重量が大になら
ないように実現することを特徴とするもので1地球局の
経済化に有利な周波数分割マルチビーム衛星通信方式を
提供することを目的にしている。
第3図は、本発明の実施例の構成を示す図である。
2−1〜2−4及び3−1〜3−4は衛星搭載マルチビ
ームアンテナで12−1〜2−4は受信アンテナを示し
、3−1〜3−4は送信アンテナを示す。ダッシュ番号
が同じである送受の両アンテナは同一のサービスエリア
に向いて−る。また図中のfム〜fDは受信周波数、F
ム〜FD は送信周波数を示す。12は周波数変換機能
を有する受信機、13は受信波を第1中間周波数へ変換
するための受信第1局部発振器、14〜17は各空中線
のビームに割り当てた第1中間周波数の所要帯域のみを
通過させるための帯域通過フィルタで、図中のf1〜f
4 は各フィルタの辿過帯域中心周波数を示す018は
前記各フィルタからの第1中間周波数を合成すると同時
にチャネル選択機能を有する第2受信周波数変換器19
へ分配するための合成分配回路、19は、第1中間周波
数を第2中間周波数へ変換すると同時に受信チャネルを
選択する第2受信周波数変換器、20は受信チャネルを
選択するためのチャネル選択シンセサイザを用いた受信
第2局部発振器、21は受信信号の所要帯域に応じて帯
域制限を行う帯域制限フィルタ124は第2中間周波数
を第1中間周波数へ変換すると同時に送信チャネルを選
択する第2送信周波数変換器、23は送信チャネルを選
択するためのチャネル選択シンセサイザを用いた送信第
2局部発振器、25は送信第2局部発振器23と第2送
信周波数変換器慕4とから得られた送信第1中間周波数
を合成すると同時に各ビームへ行く信号を選択する各ビ
ーム対応の帯域通過フィルタ26〜29へ分配するため
の合成分配回路、フィルタ26〜29に付せられたFl
〜F4の記号は各フィルタの通過帯域の中心周波数を示
す。30は送信機、31は各ビームに割り当てられたR
IF周波数へ変換するための送信第1局部発振器である
図では例として4ビームの場合を示している。
各アンテナに割り当てられるRF周波数fA〜fD、p
^〜lPnはビーム間干渉が問題とならない場合は同一
周波数となることもあり得る。
受信アンテナ2−1から順を追って説明すると1まず、
周波数fAの受信波は受信第1局部発振器13で第1中
間周波数ftに変換される。受信アンテナ2−2〜2−
4からの受信信号についても同様にf2、f3、f4へ
と変換される。
この時、受信第1中間周波数は、図にf1〜f4と示し
たように各ビームから変換された波が互いに重なりあわ
ないように選ぶものとする。これらを合成分配回路18
で合成し、チャネル選択部分である多数の第2受信周波
数変換器19へ分配する。
これらのチャネルに対応する部分は、伝送容量に応じた
数を用意する必要がある。
第2受信周波数変換器19は、チャネル選択シンセサイ
ザを用いた受信第2局部発振器20によりf1〜f4の
受信第1中間周波数帯から必要なチャネルを選択する。
第2中間周波数は、全チャネルに共通の低周波数とし、
ここで伝送信号に対応した帯域制限を行う。伝送信号と
して数種類の伝送速度が用られる場合、これらに対応し
た弾性表面波フィルタ (5urface Acous
tic Wave Filter :SAWフィルタ)
などの小形の帯域フィルタを必要な種類だけ用意してお
きチャネルの選択と同時に帯域、の選択も行う。
この帯域制限を受けた受信波は、送信チャネル選択シン
セサイザを用いた送信第2局部発振器23を有する第2
送信周波数変換器24によりFlないしF4のいずれか
の所望の送信第1中間周波数へ変換されることにより、
フィルタ26〜29が設けられている送信チャネルのい
ずれかが選択されることになる。
各フィルタ26〜29で選択されて通過した信号は送信
第1局部発振器31と周波数変換機能を有する送信機3
0とにより各送信チャネルに割り当てられた送信R7周
波数FA〜pDに変換される。
以上の過程において実際の通信回線の設定は以下の手術
−で行う。
通信を行おうとする地球局は衛星を経由してこの衛星を
用いた全通信系を制御する回線制御局へ相手局と用いる
伝送速度の情報を伝達する。
回線制御局は、この情報をもとに衛S内の発信局の存在
するビーム及びあて先ビーム内の空きチャネルをこの通
信のために指定し、受信第2局部発振器20、@域制限
フィルタ21、送信第2局部発振器23を制御して受信
チャネル、送信チャネルの割り当てと同時に必要な帯域
を帯域制限フィルタ21によって割り当てる。
また、同時に制御回線を用いて発信地球局およびあて先
地球局へ衛星の受信及び送信チャネルの情報を伝達し、
指定されたチャネルで送信あるいは待ち受けをするよう
指示する。
このように各地球局の要求に応じた回線割り当てが南部
内の受信第2局部発振器20や送信第2局部発振器23
の制御により容易に可能となる。
さらにビーム間の通信と同時に既存の地上回線網との接
続を可能にするためには、第4図に示したように、受信
側フィーダへリンク33と送信側フィーダリンク33′
を設ける。まず地上回線網から衛星通信サービスエリア
内の衛星通信地球局への通信は、次のようにして行われ
る。フィーダリンク33は地上回線網の信号を衛星へ向
けて送信する地上固定局からの信号を受信し、必要な周
波数変換を行って、送信側の合成分配回路26へ加える
。そして周波数変換された後の周波数がlj’、xlF
4のいずれであるかによって1複数ある送信系統のうち
l系統が選択され該系統の送信空中線から目的とするサ
ービスエリアへ送信される。この選択は前記固定地上局
で予め、フィーダリンク33で変換後の周波数がF1〜
F4のうちの特定の周波数になるように送信周波数を選
択することによって行なう。
次に、衛星通信サービスエリア内の衛星通信地球局から
地上回線網への通信は次のようにして行われる。すなわ
ち、受信側の合成分配回路の出力信号を送信側フィーダ
リンク33′ に加え、ここで所定の送信周波数に変換
した後、前記地上固定局へ向けて送信する。この送信信
号には総べてのサービスエリアからの信号が含まれてい
ルカ、どのサービスエリアからの信号を抽出するかの選
択は前記地上固定局でフィルタを用いて行われる。
以上説明したように本発明ではマルチビーム衛星通信に
おけるビーム間の通信信号−接続及び共通のフィーダリ
ンクとの接続ならびに衛星内のチャネル割当てを従来の
周波数分割方式におけるようなマトリクススイッチを用
いないで1チャネル選択シンセサイザを用いた受信第2
局部発振器や送信第2局部発振器、送信及び受信の第2
中間周波変換器および帯域を選択できる帯域制限フィル
タから構成されているのであるが−これら局部発振器や
中間周波変換器はすべて工0で構成することができ、t
た帯域制限フィルタとして小形軽量のSAWフィルタを
用いることができるので、従来の方式よりも非常に小形
軽量かつ高信頼度にすることができ1チヤネル容量の増
加に対しても充分応えることができるという利点がある
。すなわち衛星搭載機器にとって最重要課題の一つであ
る小型軽量化及び高信頼化ひいてはチャネル容量の増大
が本発明の適用によってもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来αルチビーム時分割衛星通信方式の構成図
、第2図は従来のマルチビーム周波数分割衛扇通信方式
の構成図、第3図は本発明の実施例で周波数選択により
ビーム間交換を可能にしたマルチビーム周波数分割衛星
通信方式の構成図)第4図は、第3図の方式にフィーダ
リンクとの通信も同時に可能とした方式の構成図である
。 1−1〜1−4・旧・・地球上のサービスエリア、2−
1〜2−4・・・・・・衛星搭載の受信アンテナ、3−
1〜3−4・・・・・・衛星搭載の送信アンテナ14.
41・・・・・・衛星搭載受信機、5.5′・川・・衛
星搭載送信機、6・・・用衛星搭載の時分割スイッチ、
7・・・・・・スイッチ制御部、8.9・・・・・・分
配器、10・・パ°チャネル受信機、11・・・°°・
チャネル送信機、12・・・・・・受信機、13・・・
・・・受信第1局部発振m、14〜17・・・・・・帯
域通過フィルタ、18゜25・・・・・・合成分配回路
、19・・山・第2受信周波数変換器、2o・・・・・
・チャネル選択シンセサイザを用いた受信第2局部発振
器、21・・・・・・帯域制限フィルタ、23・・・・
・・チャネル選択シンセサイザを用いた送信第2局部発
振器、24・・・・・・第2送信周波数変換器、26〜
29・・・・・・帯域通過フィルタ、3o・・・・・・
周波数変換機能を有する送信機131・・・・・・送信
第1局部発振器、32・・・・・・マトリクススイッチ
、33・・・・・・受信側のフィーダリンク、331・
・・・・・送信側のフィーダリンク代理人 弁理士 本
 間 崇 第1図 矧2図 端3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 地球上の複数のサービスエリアの各々に向けて、衛星上
    の空中線から複数の空中線ビームを形成し、衛星を介し
    てサービスエリア間で通信を行うマルチビーム衛星通信
    方式において各サービスエリアからの受信信号をそれぞ
    れ異った中間周波数で受けこれを合成し、かつ複数の出
    力に分配する第1の合成分配回路と、該合成分配回路か
    らの信号を受けて該信号の周波数を変換する受信周波数
    変換器と、該受信周波数変換器へ周波数変換用の信号を
    供給する発振周波数可変の受信局部発振器と、前記受信
    周波数変換器の出力信号を入力信号とする帯域制限フィ
    ルタと、該帯域制限フィルタからの信号の周波数を変換
    するための送信周波数変換器と、該送信周波数変換器へ
    周波数変換用の信号を供給する発振周波数可変の送信局
    部発振器と・前記送信周波数変換器の出力を受ける第2
    の合成分配回路と1該合成分配回路の各分配出力端から
    の信号を受けるそれぞれ通過帯域周波数の異なる複数の
    帯域通過フィルタと1該各帯域通過フィルタの出力信号
    を各サービスエリアに向けて送信するための複数の送信
    機とを設け1前記受信局部発振器の発振周波数と前記送
    信局部発振器の発振周波数を選択可変することにより特
    定のサービスエリアからの受信信号を他のサービスエリ
    アに向けて送信することを特徴とするマルチビーム周波
    数分割衛星通信方式C
JP15646283A 1983-08-29 1983-08-29 マルチビ−ム周波数分割衛星通信方式 Granted JPS6048629A (ja)

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JPS6048629A true JPS6048629A (ja) 1985-03-16
JPH0463577B2 JPH0463577B2 (ja) 1992-10-12

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4813036A (en) * 1985-11-27 1989-03-14 National Exchange, Inc. Fully interconnected spot beam satellite communication system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4813036A (en) * 1985-11-27 1989-03-14 National Exchange, Inc. Fully interconnected spot beam satellite communication system

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