JPS62137928A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は衛星通信方式に関し、特にテレビ会議システム
やテレビ教育システムに用いる衛星通信方式に関する。

〔従来の技術〕

衛星通信は、通信距離の制約がなく多元接続や同報通信
に適しておりまた広帯域信号の伝送が容易であるという
特徴ああるので、広い地域の多地点にわたるテレビ会議
システムやテレビ教育システムに適している。

テレビ教育システムでは、映像信号（音声信号帯域の電
子黒板情報などをも含む）音声信号とかが（講師側の）
中央局から（受講者側の）従局に同報モードで伝送され
、従局から中央局に応答・質問などの音声信号が伝送さ
れる。テレビ会議システムでは参加局が対等に映像信号
・音声信号を送受する。

かかるシステムに用いられる従来の衛星通信方式は、複
数の地域局が送出する音声信号波と一つまたは小数の地
球局が送出する映像［ざ号・音声信号の（周波数分ｉｌ
ｌまたはｌ寺分割）多重波または映１′潰ｆ３号波とを
全体ビームに接続された衛星トランスポンダにより共通
増幅して中継し、各地球局の送信を共通制御］信号で制
御するようになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる従来の衛星通信方式は、宇宙局に５いて（広帯域
信号である）映像信号を含む信号波が全体ビームから受
信されるので宇宙局のアンテナ利得対雑音温度比（Ｇ／
Ｔ　）が小さく、したがって地球局の送出する映像信号
を含む信号波の実効放射電力（ＥＩＲＰ）を大きくてる
必要があり、また映像信号を含む（ｉ号波と音声信号波
とが衛星トランスポンダで共通増ｉ鳩されるので、この
際の混変調の増大を防止するために宇宙局の送出する映
像信号を含む信号波のＥＩＲＰが小さくなり、したがっ
て地球局のＧ／Ｔを大きくする必要があるという欠点が
ある。

本発明の目的は、上記の欠点を解決して小規模な地球局
によりテレビ会議システムやテレビ教育システムの構築
を６丁能（こする衛星通信方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の衛星通信方式は、サービス地域の全体を覆う受
信全体ビーム・送信全体ビームと前記サービス地域内の
たがいに異った部分地域をそれぞれ覆う複数のスポット
ビームとを有するアンテナと、前記スポットビームの一
つを選択し選択したスポットビームから映像信号を受信
して前記送信全体ビームへ折返し送信する第一のトラン
スポンダと、前記受信全体ビームから音声信号波Ｂよび
共通制御信号波を受信して前記送信全体ビームへ折返し
送信する第二のトランスポンダとを備える宇宙局と、前
記映像信号波を前記宇宙局に送信する第一の送信機と、
前記音声信号波２よび前記共通制御信号波を前記宇宙局
に送信する第二の送信機とを備える複数の地球局とを具
備して構成される。

〔実施例〕

以下実施例を示す図面を参照して本発明について詳細に
説明する。

第１図は、本発明の衛星通信方式の第一の実施例による
テレビ会議システムを示すブロック図である。

第１図に示すテレビ会議システムは、全体ビームＢＯと
スポットビームＢ＋〜Ｂ５とを有する宇宙局Ｓ＋　と、
多数の通信地球局Ｅ１と、制１１１４１地球局Ｅ２とを
具備して構成されている。

第２図は、第１図に８ける各種ビームのパターンを示す
現：ＪＩＪ図である。

第２図に図示するように、全体ビームＢＯは日本本土全
体８覆い、スポットビームＢ１−Ｂｓのそれぞれは日本
本土８５分割した部分地域の一つずつを覆っている。

通信地球局ＥｌはスポットビームＤ＋〜Ｂｓ（７）一つ
と全体ビームＢｏとに属し、またそれぞれが複数の通信
地球局Ｅｌからなる複数の地球局群０１〜Ｇｎの一つに
闇している。制御地球局Ｅ２も全体ビームＢｏｌ？ニー
濁している。

時間予約制などにより一時期に地球局Ｇ　１−Ｇ　ｎの
うちの一つのみがテレビ会議実施ヲ許可され、許可され
た地球局群に閣する通信地球局Ｅｌ　　（たとえば一企
業の本社と地方工場・地方営業所などとにおかれた各地
球局）の相互間で映＋１信号・音声信号を送受する。テ
レビ会議実施中の各通信地球局Ｅ１は宇宙局Ｓ！の全体
ビームＢｏを介して制御地球局Ｅ２と音声信号帯域の共
通制御・信号をやりとりしており、この共通？ｄＩＪ御
信号により制御地球局Ｅ２に要求を出し許可された一つ
の通信地球局Ｅ１のみが映像信号波を送出する。送出さ
れた映像信号波はスポットビームＢｓ−Ｂｓの一つを介
して宇宙局Ｓ１に受信され、全体ビームＢｏを介してそ
の通信地球局Ｅｌ　ｌこ送出される。音声信号波は各通
信地球局Ｅｘから必要に応じて自由に送出され、宇宙局
８１の全体ビームＢＯを介して中継される。

第３図は、第１図における宇宙局８１の詳、細を示すブ
ロック図である。

第３図に示す宇宙局Ｓ１は、全体ビームＢＯを形成する
ー・次ホーント■０とスポットビームＢｌ〜Ｂ５を形成
する一次ホーン）ｈ〜Ｈｓと一次ホーンＨＯ〜Ｈｓに接
続された送実共用器ＢＲｏ−ＢＲｓ　　とを有するアン
テナＡ１と、送受共用器ＢＲｏ−ＢＲｓの受信出力を入
力する受信機ＲＩＯＩ　ＩＩＲＩＩ〜Ｒ５と、受信機Ｒ
ｏｌの出力を入力する送信機ＴＯＩと、送信機ＴＯ２・
Ｔ１〜Ｔｓ　と、受信機Ｒ１〜Ｒ５の出力端と送信機Ｔ
Ｏ２・ＴＩ％−Ｔ５の入力端との接続を切替えるスイッ
チＳ　Ｗ　１　　と、送信機ＴＯＩ　ａ　ＴＯ２の出力
を合成して出力する合波回路Ｃ１とを備えて構成されて
いる。合波回路Ｃ１の出力端は送受共用器ＢＲｏ　　の
送信入力端に、送信機Ｔｌ〜Ｔ５の出力端は送受共用器
ＢＲＩ〜ＢＲｓの送信入力端に接続されている。

通信地球局Ｅ１が送出する音声信号波・共通制御信号波
と制御地球局Ｅ２が送出する共通制御信号波とは全体ビ
ームＢｏから一次ホーンＨＯに受信され、送受共用器Ｂ
Ｒｏ・　受信機Ｒｏｒを介して送信機Ｔｏ＋に入力され
て共通増幅され、合波回路ＣＩ・　送受共用器ＢＲｏ　
　を介して一次ホーンＨＯから全体ビームＢｏに送出さ
れる。

通信地球局Ｅ１の一つが送出する映像信号波はスポット
ビームＢｌ〜Ｂ５のうちその地球局が属するスポットビ
ームから一次ホーンＨ１′″−Ｈｓの一つに受信され、
送受共用器ＢＲ＋−ＢＲ・５　の一つと受信機Ｒ１〜Ｒ
５の一つとを介してスイッチ８　Ｗ　１　　に入力され
る。スイッチＳＷｌ　はコマンド回線（第１図・第３図
では記入を省略した）を介して制御地球局Ｅ２により制
御されてＳす、受信機Ｒ１−几５のうち映像信号波が入
力している受信機を送信機ＴＯ２に接続する。その結果
映像信号波は送信機ＴＯ２に３いて単独で増幅され合波
回路ＣＩ　　・送受共用器Ｂ几０　を介して一次ホーン
Ｈａから全体ビームＢＯに送出される。

以上説明したように宇宙局８１は、スポットビームＢ１
〜Ｂ５の一つから映像信号波を受信するので映像信号波
に対するＧ／Ｔが大きく、また受信した映像信号波を混
変調の発生のおそれなく送信機ＴＯ２の飽和出力レベル
まで増幅できるので映像信号波のＥＩ几Ｐを大きくでき
る。

な２、実信機Ｒｘ〜ル５のうち映像信号波を受信してい
ない受信機のそれぞれはスイッチＳＷｘ　　により送信
機Ｔ　１　％Ｔ　Ｓの一つに接続され、これら受信機・
送信機は送受共にスポットビームを用いるテレビ会議と
は別の二地点間の通信に用いられる。

第４図は、第１図に８ける通信地球局Ｅ１の詳・旧を示
すブロック図である。

第４図に示す過言地球局Ｅｘは、共通制御信号１０１・
１０４を出・入力する制御部１と、映像信号１０２・音
声信号１０３を入力する変調器２・３と、共通制御信号
１０１・１０４を入−出力する変復調器４と、映像信号
１０５を出力する復調器５と、音声信号１０６を出力す
る複数の復調器６と、合成分配回路７と、合成分配回路
７を介して入力する変調器２の変調出力を周波数変換す
るアップコンバータ８と、アップコンバータ８出力を電
力増幅する大電力増幅器９と、合成分配回路７を介し゛
て入力する変調器３・変復調器４の変調出力を周波数変
換する送信コンバータｌＯと、大電力増幅器９・送信コ
ンバータ１０の出力を合成する合波回路１１と、送受共
用器１２と、アンテナ１３と、低雑音コンバータ１４と
を備えて構成されている。合波回路１１出力は送受共用
器１２を介してアンテナ１３から送出され、アンテナ１
３の受信出力は送受共用器１２を介して低雑音コンバー
タ１４に入力され、周波数変換され合、成分配回路７を
介して変復調器４・復調器５・復調器６に入力される。

変調器２・変調器３−変復調器４は映像イば号１０２・
音声信号１０３・共通別間信号１０１を中間周波帯の変
調出力に変換し、これら変調出力はアップコンバータ８
１１送信フンバータ１０のいずれかでアップリンク周波
数に周波数変換される。

低雑音コンバータ１４はアンテナ１３の受信出力をダウ
ンリンク周波数から中間周波帯に周波数変換し、その出
力は変復調器４・復調器５・復調器６で復調されて共通
制御信号１０４・映像・１言号１０５−音声信号１０６
となる。

１つの通信地球局Ｅ１に２いて映像１号１０２を送信し
たい場合、制御部１はこの要求を共通制御信号１０１と
して発生する。共通制御信号１０１は変復調器４・合成
分配回路７・送信コンバータｌＯ・合波回路１１・送受
共用器１２を介してアンテナ１３から宇宙局Ｓｌに共通
制御信号波として送出される。この共通制御信号波は宇
宙局Ｓ１で中継されて制御地球局Ｂ２に受信される。

−力制御地球局Ｅ２が送出する共通制御信号波は宇宙局
Ｓ１で中継されてアンテナ１３で受信され、送受共用＠
１２・低雑音コンバータ１４・合成分配回路７を介して
変り調器４に入力され、役調されて共通制御信号１０４
になる。制御部１は、共通制御信号１０４として許可信
号が入力すると変調器２を動作させる。

映像信号１０２は、変調器２−合成分配回路７アツプコ
ンバータ８を介して大電力増幅器９に入力され、単独で
増幅され合波回路１１・送受共用器１２を介してアンテ
ナ１３から宇宙局８１に映像信号波として送出される。

音声信号１０３は、変Ｊ器３・合成分配回路７を介して
送信コンバータ１０に入力され、その後共通制御信号波
の送出と同様にして音声信号波として送出される。

他の通信地球局Ｅｌが送出する映像信号波・音声信号波
は、共通制御信号波の受信と同様にして受信され映像信
号１０５・音声信号１０６として出力される。相手がわ
通信地球局Ｅ１の局数だけの復調器６が備えられる。

以上説明したように通信地球局Ｅ１は、送出する映像信
号波を混変調の発生のおそれなく大電力増幅器９の飽和
出力レベルまで増幅できるので映像信号波のＥＩＲＰを
大きくできる。

な３、第１図に示すテレビ会議システムにおいて、通信
地球局Ｅｌの一つに制御地球局Ｅ２の機能をも持たせて
独立の制御地球局Ｅ２を省略することもできる。

第５図は、本発明の衛星通信方式の第二の実施例による
テレビ教育システムを示すブロック図である。

第５図に示すテレビ教育システムは、第１図にに８ける
と同じ宇宙局Ｓ１と、制御地球局Ｅ２と、比較的小数の
中央地球局Ｅ３と、多数の従地球局Ｅ４とを具備して構
成されている。中央地球局ｇ３はスポットビームＢ１〜
Ｂ５の一つと全体ビームＢｏとに属し、制御地球局ｇ２
　・従地球局Ｅ３は全体ビームＢＯに属している。

宇宙局Ｓ１はｗＪ１図に示すテレビ会議システムにおけ
るとまったく同様に動作する。

中央地球局Ｅ３は、第１図に２ける通信地球局Ｅｌとほ
ぼ同じ構成であり、相異点は変調器３のかわりに出力周
波数可変の音声帯域変調器を備える点のみである。

中央地球局Ｅ３の１つが制御地球局ｇ３により制御され
て映像信号波を送出し、この映像信号波は宇宙局Ｓｌで
中継されて他の中央地球局Ｅ３と従地球局Ｅ４とで受信
きれる。映像信号波を送出している子犬地球局Ｅ３はま
た、受信した丁べての音声信号１０６と自局で発生した
音声信号とを合成し、音声帯域変調器において制御部１
に制御されて特定の周波数の変調出力に変換する。この
変調出力は特定周波数の特定音声信号波となり宇宙局Ｓ
１に送出される。この特定音声信号波は宇宙局Ｓｌで中
継されて他の中央地球局Ｅ３と従地球局Ｅ４とで受信さ
れる。

従地球局Ｅ４は、共通制御信号波の送受信機能、映像信
号波・特定音声信号波の受信機能をもち、また特定音声
信号波とは異なった複数の周波数の共通音声信号波を送
出する機能をもっている。従地球局Ｅ４は音声信号波の
送出必要時にそのことを制御地球局Ｅ２に要求し、制御
地球局Ｅ２に制御されて指定された周波数の共通音声信
号波を送出する。

中央地球局Ｅ３は、特定音声信号波と丁べての共通音声
信号波とを受信する。映像信号波を送信していない中央
地球局Ｅ３は、従地球局Ｅ４に３けると同時に、制御地
球局Ｅｘに制御されて指定された周波数の共通音声信号
波を送出することができる。

第５図に示すテレビ教育システムに２いて、宇宙局Ｓ！
２よび中央地球局Ｂ３の送出する映像信号彼のＥＩＲＰ
を大きくできるごと、宇宙局Ｓ１の映像信号波に対する
Ｇ　／　Ｔが大きいことは第１図に示すテレビ会議シス
テムにＳけると同様である。

第６図は１本発明の衛星通信方式の第三の実施例が具備
する宇宙局Ｓ２を示すブロック図である。

第６図に示す宇宙局Ｓ２は、第３図に示す宇宙局Ｓ１の
スイッチＳＷｌ　をスイッチＳ’、’Ｖ　２　　で３き
かえ、さらに受信機ＰＬｏ２　　を付加して構成されて
いる。送受共用器ＢＲ，ｔ〜ＢＲｓ　　の受信出力端の
それぞれがスイッチＳＷｚ　　を介して受（Ｈ機）１．
０２　　・几１〜ｋＬｚのいずれかの入力端に接続され
ている。

受信機Ｒ＊２−　ｕｓ　〜Ｒ５（７）出力端は送信１Ｔ
ｏｚ−Ｔｘ〜Ｔ５　の入力端に接続されている。

宇宙局Ｓ２は宇宙局Ｓｌと同じ中継機能をもっている。

すなわちスイッチＳ〜■２　　は制御地球局に劃−され
て送受共用器ＢＲ１−ＢＥＬ　ｓ　　のうち映像信号波
を受１ｄシている送受共用器を受・１ｇ機Ｒ１０２に接
続する。

受信機Ｒ・０２の出力は、送ｔｇ法’Ｉ’０２・合波回
路Ｃ１・送受共用器ｆ３Ｒｏ　　を介して一次ホーンＨ
Ｏから全体ビームＢＯに送出される。その他の信号波の
送受信は宇宙局８１に５けると同じである、。映像信号
波に対するＧ　／　Ｔが大きいこと、送出する映像信号
波のＥＩＲＰを大きくできることも宇宙局８１における
と同じである。

第７因は、本発明の衛星通信方式の第四の実施例が具備
する宇宙局Ｓ３を示すブロック図である。

第７図に示す宇宙局Ｓ３は、全体ビームＢＯを形成する
一次ホーンＨｏとスポットビーム）３ｔ〜Ｂｓを形成す
る一次ホーンＨ１〜Ｈ５と一次ホーンＨｏに！ｄ続され
た送受共用器ＢＲｏ　　とを有するアンテナＡ２と、送
受共用器ＢＲｏ　　の受信出力を入力する受信機Ｒｏｔ
　　と、−次ホーンＨ１〜Ｈ５の受信出力を合成する合
波回路Ｃ２と、合波回路Ｃ２の合波出力を入力する受信
機Ｒｏａ　　と、受信機Ｒｏｔ・Ｒ１０３の出力を入力
する送信機ＴＯＩ＠ＴＯ３と、送信機’ｉ’ｏｔｓＴｏ
ｘ　　の出力を合成する合波回路Ｃ３とを備えて構成さ
れている。合波回路Ｃ３の出力端は送受共用器Ｂ几０　
の送信入力端に接続されている。

宇宙局Ｓ３に対向する地球局の一つは、その地球局が属
するスポットビームｌこ固有の周波数で映像信号波を宇
宙局Ｓ３に送出している。合波回路Ｃ２は、−次ホーン
Ｈ１〜Ｈｓ　の受信出力（それぞれ異なった周波数の映
像信号波）を周波数領域で合成して出力する機能をもっ
て３つ、受信機ＲＯ３・送信機Ｔｏｓ　　はどのスポッ
トと−ムから人力する映像信号波でも受信・送信できる
機能をもっている。したがって宇宙局Ｓ３の映（１１８
号波に対するＧ／Ｔは大きい。受信機１（、ｏ３　　の
出力は送信機Ｔｏｓ　　・合波回路Ｃ３・送受共用器Ｂ
几０を介して一次ホーンＨｏから全体ビームＢｏに送出
される。受信機Ｒｏｔ・送信機ＴＯＩ　　の動作は宇宙
局５ｌ−８２におけるそれらの動作と同じである。

映像り号波は送信ｖＡＴａ３　　にＳって単独増幅され
るから、送出する映隊信号波のＥＩＦＬＰを大きくでき
る。

以上説明したように宇出局Ｓ３は、各スボッｌ−ビーム
に固有の周波数をもつ映像信号波の一′〕をスポットビ
ームＨｓ−Ｈｓの一つから受信し、単独増１−シて全体
ビームＢＯに送出し、また全体ビームＢｑから受信した
その他の信号波を全体ビームＢｏに送出する。

以上映像信号波が同時に二つ以上の地球局から送出され
るＯとのない場合について本発明の詳細な説明した。

映像信号波を同時に二つ以上送出する必要のある場合は
、第３図に示す宇宙局８ｘ７ｊ−用いるならば送信機Ｔ
Ｏ２をその数だけ備え、第６図に示す宇宙局Ｓ２を用い
るならば受信機ＲＯ２・送信機’ｆ：ｏｚ　　をその数
だけ備え、いずれについても送信機Ｔ　Ｏ２の増加した
だけ合波回路Ｃ１の入力端子を増し、また映像信号波を
受信する地球局の映像信号用復調器の数を増せばよい。

Ｃ発明の効果〕 以上詳細に説明したように本発明の衛星通信方式は、映
像信号波を宇宙局でスポットビームから受信するので宇
宙局の映像信号波に対するＧ／Ｔが大きく、また映像信
号波を地球局・宇宙局の送信磯でそれぞれ独立に増福す
るので地球局・宇宙局の送出する映像信号波のＥＩＲ，
Ｐを大きくできるから、本発明の衛星通信方式を用いれ
ば小規模な地球局によりテレビ会議システムやテレビ教
育システムを構築することかできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の衛星通信方式の第一の実施例による
テレビ会議システムを示すブロック図、第２図は、第１
図に３ける各種ビームのパターンを示す説明図、 第３図・第４図は、＃Ｉ１図に８ける宇宙局Ｓｓ・通信
地球局Ｅ１の詳細を示すブロック図、第５図は、本発明
の衛星通信方式の第二の実施例によるテレビ教育システ
ムを示すブロック図、第６図・第７図は、本発明の衛星
通信方式の第三・第四の実施例が具備する宇宙局Ｓ２・
Ｓ３を示すブロック図である。 Ｅｌ・・・・−・通信地球局、Ｅ２・・・・・・制御地
球局、Ｓ】・・・・−・宇宙局。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 Ｅ、°龜イき地琢御　Ｅ２°制御地球局Ｇｔ〜Ｇ７Ｌ：
地球勾群 第１　図 Ｂ、　全体ビ’−Ａ　　　Ｓｒ〜Ｂ５！スノ水す）ビー
へ／−ＩＱ、−Ｎ５゛−ン（ホーン Ｅ２：＠御地球凄Ｅ３・申七七坪Ｊ７Ｅ４：従地晰換５
　口 Ｂｏ：全体ビーム　　Ｂｔ〜Ｂｊ、スホ゛ットビーへＮ
ｏ　、Ｈｓ　’−ン定ホーン 第６　遍

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サービス地域の全体を覆う受信全体ビーム・送信全体ビ
   ームと前記サービス地域内のたがいに異った部分地域を
   それぞれ覆う複数のスポットビームとを有するアンテナ
   と、前記スポットビームの一つを選択し選択したスポッ
   トビームから映像信号波を受信して前記送信全体ビーム
   へ折返し送信する第一のトランスポンダと、前記受信全
   体ビームから音声信号波および共通制御信号波を受信し
   て前記送信全体ビームへ折返し送信する第二のトランス
   ポンダとを備える宇宙局と、 前記映像信号波を前記宇宙局に送信する第一の送信機と
   、前記音声信号波および前記共通制御信号波を前記宇宙
   局に送信する第二の送信機とを備える複数の地球局と、 を具備することを特徴とする衛生通信方式。