JPS61161038A - 多重ビ−ムでカバ−され衛星通信能力の割当てがダイナミツクに制御される衛星通信方式 - 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】 〔産業上の利用分骨〕 本発明は多重ビームでカバーされ衛星通信能力の割当て
がダイナミ、りに制御されることを特徴とする衛星通信
方式に関する。

〔従来の技術〕

衛星通信における重要な一面は、衛星といくつかの地上
ステーションとの間での連けいの方法である。この技術
分野に精通した人々にとって多くの衛星通信方式が知ら
れており、これまでに非モジュラ−スイッチングパター
ンを利用した多重アクセス時分割形式（ＴＤＭＡおよび
８８−ＴＤＭＡ）のものが発達してきた。このようなシ
ステムにおいては、地上ステーションは、異なる種類の
媒体又は異なるサービスに関し、バーストとして知られ
る特定のデータバ、ケージを送信することができる。し
かしながら単に多重デスティネーションバースト（ｍｕ
ｌｔｉ−ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ　’ｂｕｒｓｔ　）　
　が存在するのみであり、該バーストは種々の長さを有
し、通常、発射ステーションによって扱われ、所定の中
継器に向けられるほとんど全部のトラフィ、りを含む。

要約すると、非モジュラ−スイッチングパターンによれ
ば、所定の地上ステーションの容量における各変動は、
他のステーションから発射されるバーストの割当てに影
響を及ぼす。

このようなシステムにおいては衛星上において発生され
るビームパターンの暗証がないので、ビームスイ、チン
グマトリ、クスを司るクロ、りの連続的監視のために必
要とされる多数のトラッキングステーションについて、
また連けいされる２つのステーションの１つにおいて発
生する不具合の場合に実行されるスタンバイプロトコー
ルの配列について、その普及のために複雑な技術に頼ら
なければならない。

これまでに利用されるＴべての通信衛星は所謂「透明」
であり、受信された信号は地上に再送信される前にトラ
ンスポンダによって一度増巾され、その周波数を変化し
、したがってこのような衛星は空間に位置する真の中継
器（レピータ→とみることはできない。

本システムはデジタルスピーチ補間法 （ｄｉｇｉｔａｌ　５ｐｅｅｏｈ　１ｎｔｅｒｐｏｌａ
ｔｉｏｎ　）　（Ｄａ工）と関連しており、送信時、伝
送容量のゲインを２倍としている。ＤＢエステーシ、ン
は該ステーションと同じグループの対応するステーショ
ンとの間のすべてのトラフィ、りを含む多重デスティネ
ーションバーストを伝送する。受信時、Ｄｓエステーシ
、ンは異なるソースから発生する所定の量のバーストを
解析Ｔることができなければならず、ＤＩ９エステーシ
、ン入力容量は例えば２４０ボイスチヤネルでありうる
。

Ｄｉ９工で動作するシステム内での需要についての割当
ての概念が導入されたので、各Ｄｓエステーシ、ンに割
当てられる衛星チャネルの数を変化させることが容易に
なった。

このような需要に対する割当ての技術の導入は特定のプ
ロトコールの使用、すなわちいくつかの地上ステーショ
ンに対する利用可能な衛星通信能力の割当てに採用され
なければならない特定の手順を必要とする。現在の４−
６ギガヘルツおよび１１−１４ギガヘルツシステムにお
いては、利用される低周波数は２０−３０ギガヘルツで
必要とするよりも低度の保護でプロトコールを採用する
ことを許容し、このことは大気中の減衰効果がずっと低
減される事実にもとづいている。

これらのプロトフールはトラフィックの単純な再配置に
使用される手順とは異っており、これらはいくつかの地
上ステーションに対する通信能力の再割当てを提供する
ことができるとともにかかる再割当てをリアルタイムで
行うようにしており、後者においてはその間けつ的な動
作のために十分に機能することができない。

非モジュラ−ビーム切換パターンによると、最小の変動
についても調整に対して全システムの再配置をすること
が必要となる。

これまで述べたシステムに対して採用されたプロトコー
ルは専ら同期タイプのものであり、ＴＤＭＡシステムの
ビームパターンにおける変動が衛星と地上ステーション
に同様に影響を及ぼし、該システムが特に柔軟性に乏し
いことによって種々の制約を受けることになる。

更に、新しい衛星システム（すなわちＴＤＭＡ）におい
て通常採用されるアクセスの方法は選択されたカバレー
ジの型によって条件付けられることになる。より正確に
は、多重ビームカバレージシステムにおけるすべてのア
ンテナビームの間に十分な相互接続を確保しなければな
らず、特にこのようなビームの数が大きい場合には尚更
である。

この要求は標準のＴＤＭＡから３Ｓ−ＴＤＭＡ丁なわち
衛星切換時分割多重アクセス （ａ＆ｔｅｌｌｉｔｓ−ｒｗｉｔｏｈｓＬ　ｔｉｍｅ−
ｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅ　ａｏｃｅｓｓ　）
への推移を生じさセタ。他方グローバルなカバレージシ
ステムは他のシステムとの共同を困難にし、アンテナ利
得を低いものとしている。スキャニングタイプのシステ
ムも存在するが、高い伝送速度のために非常に複雑であ
り、複雑な装置を必要とする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、現在使用されているシステムにおける
上述した問題点を除去することにあり、多重ビームによ
るカバレージと衛星通信能力の割当てをダイナミ、りに
制御することを特徴とする衛星通信システムを使用する
ことによって、いくつかの地上ステーションから送信さ
れる信号の最適な処理を可能にし、このような信号の再
生が衛星上において行われ、該システムがモジュラ−ビ
ーム切換パターンと非同期型のプロトコール手順を利用
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した目的を達成するために本発明によれば、多重ビ
ームでカバーされ衛星通信能力の割当てがダイナミック
に制御されることを特長とし、多数の地上ステーション
が衛星とリンクされて地上と衛星間の信号の再生がもた
らされるようにされている形式の衛星通信方式において
、モジュラ−ビーム切換パターンといくつかの地上ステ
ーションの間での衛星通信能力の割当てにあたっての非
同期形のプロンコール手順とを利用しており、地上トラ
フィックステーションと電話による会話およびビデオに
よる会議内容を伝送するマスターステーションとの間で
交換されるバーストであって所定のＤＳＩステーション
によって送信されるバーストの認識と再生がかかるバー
ストにプリアンブルを付加する同じＤＳＩ送信ステーシ
ョンによって制御を維持しながらＤＳＩ受信ステーショ
ンによってなされるようにされている該バーストに対し
ても、また全システムを順番に制御するスイ。

チングマトリ、クス（２）の遠隔制御に対してもかかる
利用がなされており、更に全体のシステムが所定の容量
のマイクロプロ七、すによって制御される衛星通信方式
が提供される。

〔実施例〕

多重ビームでカバーされ衛星通信能力の割当てがダイナ
ミックに制御されることを特徴とする本発明の衛星通信
方式の好適な実施例が、システムの本質的特長、マイク
ロプロ七、すおよび衛星のビーム切換マトリ、クスを制
御する関連の回路を示すプロ、り図によって例示的に説
明される。

図中、１はスイッチングマトリックス２に対する遠隔側
両信号を運ぶパース）　（ｂｕｒｓ＋ｔ　）の受入と処
理を可能としたマイクロプロ七、すを示す。

遠隔制御バーストの処理はマイクロプロ七、す１によっ
て相互接続されマイクロプロセッサ１と協同して動作す
る２つのメモリによって遂行され、該メモリとして、将
来用いられる制御データを記憶するための指令メモリ３
とマイクロプロセッサ１の動作を司るプログラムメモリ
４を有する。

該マイクロプロ七、す１に接続されるものとしては更に
、有効性のチェ、りのために用いられる情報を保持する
暫定的な優先データのテーブル５をそなえ、かかるデー
タご最終的な優先データテーブルに転送するに先立って
一旦実行指令が与えられる。該最終的な優先データテー
ブルは６で示される。７はマトリ、クスによって実行さ
れるタイムサイクルを有する動作メモリを示し、８は待
機用メモリ（スタンバイメモリ）であって、該メモリに
よって動作用メモリ７に含まれるタイムサイクルの変更
を記憶する。

９は動作メモリとスタンバイメモリとの間の情報交換を
行うモニタシステムを示し、マトリックス状の遠隔制御
指令を実行するために必要とされるＯ これらのメモリはシステムの動作に関する説明において
更に詳細に言及される。

本発明による衛星通信システムにおいては、非同期タイ
プのプロトコール手順（ｐｒｏｔｏａｏｌｐｒｏｃｅｄ
ｕｒθ］がなされ、その処理の実行は瞬間的ではない。

より詳細にいえば、該プロトフール手順は順次実行され
る一組の動作から成っており、先行する動作が満足に行
われない限り１つの動作が達成されない。要するに、ビ
ーム切換パターンにおける変動が、その同一性が厳密で
あることを要しないフレームにもたらされる。

このような処理方法によって、ＤＳエステーシ１ンによ
って要求されるプロトコールの実行に際しての信頼性と
安全性がもたらされ、このことは同期型の処理によって
はえられない。

トラフィック（ｔｒａｆｆｉｏ　）　　に対する広範な
再記ｅｙｔ行うのに多くの時間が必要とされるのは明ら
かである。それにも拘らず、このような不利益は本発明
のシステムにおいてそれ程の遅延２もたらさない。その
理由はダイナミックモードにおける動作は、必要な時の
適合性のみが要求され、時間計画の基本的な再配置が要
求されないことご意味するからであり、このようにして
全体的な衛星通信能力の能率的な割当て？達成すること
ができるＯ 他の地上ステーション間での非同期的なプロトコール手
順をマスターステーションに包含させることは動作上の
観点から必要である。

ＤＳＩ電話においては、このステーションは、種々の地
上ステーションへのチャネル割当てに関して、新しいネ
ットワークの要求なしに情報を得て、包含されるトラフ
ィックステーションに正しく伝達される新しい時間計画
指令を処理する。このシステムはトラフイ、り形式にお
けると同じ数のすなわち４つの定まった手順を利用して
おり、そのうちの２つはＤＳＩ’ｉｉ話トラフィアトラ
フイック用つは非ＤＢ工電話トラフィック用であり、残
りの１つはビデオ放送用であって、それぞれ特定のタイ
ミングとステ、プ（本件出願で適当に記述するには詳細
すぎる）とを有している。

ＤＳエトラフィックの場合には、マスターステーション
は伝達に関するすべての情報を供給し、それによって地
上ステーションに対する知能的ステーションとして機能
し、一方、受信情報は対応するトラフィックステーショ
ンから直接供給され、該トラフィックステーションは、
質問中のＤＳＩステーションから発射されるすべてのバ
ースト分その受信時に認識し修復させるために、マスタ
ーステーションではなく、ＤＳＩステーション伝送の特
性によって１つづつ該バーストを分類する。

この条件はシステムの正しい動作に必要であり、特に強
い大気中での減衰が生ずる場合に必要である０ マスターステーションがトラフィックステーションと交
換するメツセージは０から１２７まで又はそれ以外の仕
方で数えられる。

ユの余剰ファクターの採用はデコーディング後のエラー
レベルを低減させ、剰余のエラーはパリティチェ、りに
よって示される。

平均のメツセージ伝達速度があまり速くなるのを避ける
ために、伝送チャネルは衛星自身によって供給され、ま
たメツセージの選択的排除が可能な信号構成な利用する
。ここでは２つの信号チャネルがあり、その１つは、す
べてのデジタル言語書入れシステムに共通な割当てメツ
セージ（地上チャネルと衛星チャネルとの間の）を含む
′ＤＳＩ信号チャネルであり、他の１つは送信ＤＳＩス
テーションから発射されるバーストと同じ状態で受信Ｄ
ＳＩステーションにバーストを伝達するためのメツセー
ジを含むチャネルである。

ＤＳＩ　ＴｘとＤＳＩ　Ｒｘに関連するＤＳエマ、ブは
マスターステーションによって供給され、ステーション
から衛星へ信号を送るチャネルな用いるシステムに分配
される。マ、ブはフレームに再度入るステーションにも
初めてフレームに入るステーションにも分配され、また
修正がマツプ自身になされるときはいつでも分配される
。

更に、スイッチングマトリックス２を制御するモニター
９を最新の情報とするときマスターステーションによっ
て追随されるべき５番目のプロトコ−ル手順がある。こ
のプロトコール手順はマスターステーション又はビデオ
による会議の議長側からの遠隔制御信号の即座の実行に
対して、また信号がその実行に先立って地上に再送宿さ
れなければならない場合において採用される。かかるプ
ロトフール手順の安全性はメモリ３に記憶された指令の
場合には実行前に地上に再送信することによって確保さ
れ、リアルタイムの動作の場合であっても、指令を集団
的に発することによってのみアクセス可能なビームパタ
ーンの領域に該指令カ関連するという事実によって安全
性が確保される。

指令の有効性をチェックするデータは最終的なテーブル
６に転送される前に暫定的な優先テーブル５に初期的に
ストアされる。

入来するチャネルのかなりの数、例えば６０がＤＳエス
テ−ジョンに使用される場合には、平均的な電話交信に
おいて加入者が全接続時間の３５％乃至４０％以上会話
することがないとすれば、半分以上の加入者が任意の時
点で同時に通話する可能性は小さい。したがって実際に
通話するとき加入者からの信号の伝送に衛星チャネルの
半数を使用することが可能となる。

本発明による衛星通信システムにおいて採用されるカバ
レージ（ｃｏｖｅｒａｇｅ　）の技術は多重ビームの形
式であり、全体の領域を例えば６ビームでカバーし、該
ビームのそれぞれは１４７，４５（ＳＭｂｐｓのレピー
タ−に結合される。

多重ビーム形式でのカバレージに対するアクセスの好ま
しい方法は３　Ｂ　−’Ｉ’　ＤＭＡであり、該ＳＳ−
ＴＤＭＡにおいては、特定の適用範囲内でのすべてのア
ンテナビームを相互接続するためにスイッチング動作が
衛星自身によって実行される。

’Ｊ”ＤＭＡにおいては、多重的なアクセスが時分割の
形式で衛星に対して行われ、それによって各ステーショ
ンはＭＸ１２５マイクロ秒（Ｍは整数）で繰返されるビ
ーム切換パターンの指定された状態の間、そのバースト
を送信する。

このシステムは衛星レベルにおいてただ１つのキャリア
を有するという重要な利点をもたらし、該キャリアはす
べての地上ステーションによって順番に利用され、この
ようにして、他のアクセス形式の特長である相互変調の
影響にもとづく問題点を回避することができる。

多重ビームでカバーされ、衛星通信能力の割当てがダイ
ナミックに制御されることを特長とするシステムの機能
上の利点は、生成された信号の再生に関して衛星が真の
レピータ−になって、スイッチングマトリックスが中間
周波数においてではなくベースバンドにおいて動作する
ことである。

またＴＤＭＡビームパターンの暗証の発生が容易となり
、このようにして付加的な地上ステージ。

ンと適切な待機用の定められた手順との必要性をなくす
る。更にこのシステムによって衛星内における多重通路
を排除する確実性およびより良好な等化性更にはより低
い誤差率などという他の利点がもたらされる。

最後に、モジュラ−切換ビームパターンによって、すべ
ての地上ステーションは異なる媒界に対し又は異なる割
当て技術に対して異なるバーストを送信することができ
、ＤＳＩ電話においては、ブリ、クス（ｂｒｉｃｋｓ　
）　（３２ｋｂｌＨｌ　）における４チヤネル＋プリア
ンブル）として知られるバーストを用い、非ＤＢ工電話
においては、ミニブリックス（ｍｉｎｉ−ｂｒｉｎｋｓ
）（３２ｋｂｌ）ｓにおける１チヤネル＋プリアンブル
）とビデオ放送を利用する。６４ｋｂｐｓにおいて３０
チヤネルとなるスーパーブリックス（ｓｕｐ＠ｒ−ｂｒ
ｉｏｋｓ　）もあり、１５ブリツクスを総合することに
よってえられる。これらの細分は、発明が関係するモジ
ュラ−ビームパターンの創設を計容し、それによってバ
ーストの異なる形式に割当てられる切換パターンの部分
がトランスポンダからトランスポンダへと変えられうる
。

ビームパターンの２つの部分の長さを分割（ブリ、クス
とミニブリ、クスに）シ、またそれを（例えばＤＳＩ電
話を）占有するトラフィックの形式を分割することによ
って、システムに完全な弾力性が与えられ、例えばデジ
タルテレビジ、ン信号の送信が容易となり、そのことは
、１つのトランスポンダに関するビームパターンの区分
と残余の区分との間の境界を処置することによってえら
れる。

ＴＤＭＡの終端は、確立された時間計画にもとづくバー
ストの送信に対して応答可能な区分である共通な論理設
備（Ｏｒ、Ｈ）と合体され、このようにして同期が維持
され、すべてのバーストはビームパターン内での割当て
られた位置において送信される。

上述した明細書において記述されまとめられたシステム
は、地上ステーションから衛星に送信される信号の最適
な処理にもとづいて上述した目的を達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例としての衛星通信方式の構成を
説明するためのブロック図である。 １・・・マイクロプロセ、す、２・・・スイッチングマ
トリックス、３・・・指令メモリ、４・・・プログラム
メモリ、５・・・暫定的な優先データテーブル、６・・
・最終的な優先データテーブル、７・・・動作用メモリ
、８・・・スタンバイメモリ、９・・・モニタシステム
。 以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多重ビームでカバーされ衛星通信能力の割当てがダ
   イナミックに制御されることを特長とし、多数の地上ス
   テーションが衛星とリンクされて地上と衛星間の信号の
   再生がもたらされるようにされている形式の衛星通信方
   式において、モジュラービーム切換パターンと、いくつ
   かの地上ステーションの間での衛星通信能力の割当てに
   あたっての非同期形のプロトコール手順とを利用してお
   り、地上トラフィックステーションと電話による会話お
   よびビデオによる会議内容を伝送するマスターステーシ
   ョンとの間で交換されるバーストであって所定のＤＳＩ
   ステーションによって送信されるバーストの認識と再生
   がかかるバーストにプリアンブルを付加する同じＤＳＩ
   送信ステーションによって制御を維持しながらＤＳＩ受
   信ステーションによってなされるようにされている該バ
   ーストに対しても、また全システムを順番に制御するス
   イッチングマトリックス（２）の遠隔制御に対してもか
   かる利用がなされており、更に全体のシステムが所定の
   容量のマイクロセッサによって制御されることを特徴と
   する衛星通信方式。 ２、スイッチングマトリックス（２）の遠隔制御がマイ
   クロプロセッサ（１）によって制御されるいくつかのメ
   モリにより、プロトコール手順にしたがって行われる、
   特許請求の範囲第１項記載の衛星通信方式。 ３、マスターステーションとトラフィックステーション
   との間の情報交換が信号チャネルを通してのマップの配
   分によって行われ、そのために更に別のプロトコール手
   順が採用される、特許請求の範囲第１項記載の衛星通信
   方式。