Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0448294B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0448294B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0448294B2
JPH0448294B2 JP590887A JP590887A JPH0448294B2 JP H0448294 B2 JPH0448294 B2 JP H0448294B2 JP 590887 A JP590887 A JP 590887A JP 590887 A JP590887 A JP 590887A JP H0448294 B2 JPH0448294 B2 JP H0448294B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier wave
station
tdma
carrier
earth station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP590887A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63175526A (en
Inventor
Akio Saburi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP590887A priority Critical patent/JPS63175526A/en
Priority to DE88100527T priority patent/DE3881063T2/en
Priority to EP88100527A priority patent/EP0275118B1/en
Priority to CA000556743A priority patent/CA1288180C/en
Priority to AU10362/88A priority patent/AU599191B2/en
Priority to US07/145,114 priority patent/US4905235A/en
Publication of JPS63175526A publication Critical patent/JPS63175526A/en
Publication of JPH0448294B2 publication Critical patent/JPH0448294B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1つの衛星中継器の帯域内で複数の搬
送波を用いたTDMA衛星通信方式に関し、特に
ビジネス衛星通信に使用するTDMA衛星通信方
式に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a TDMA satellite communication system using a plurality of carrier waves within the band of one satellite repeater, and particularly relates to a TDMA satellite communication system used for business satellite communication. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

当初、国際通信に使用された衛星通信も、技術
の進歩とともに利用コストも低下し、国内公衆通
信のみならず、私企業における所謂ビジネス通信
の分野にも使用されるようになつてきた。
Satellite communications, which were initially used for international communications, have come to be used not only for domestic public communications, but also in the field of so-called business communications in private companies, as the cost of using them has decreased as technology advances.

ビジネス通信の1つの特徴は、トラヒツクが音
声信号以外に各種のデータ信号や画像信号等を含
み多様であり、これらがデイジタル信号として統
合的に取扱われること、地球局が市街地のビルの
屋上等、身近に設置する必要があることから、既
存の地上マイクロ波中継回線との干渉を避けるた
め、14/11GHz(Kuバンド)とか、30/20GHz
(Kaバンド)等の高い周波数帯が使用されること
である。
One of the characteristics of business communications is that the traffic is diverse, including various data signals and image signals in addition to voice signals, and these are handled integrally as digital signals. Since it needs to be installed nearby, in order to avoid interference with existing terrestrial microwave relay lines, 14/11GHz (Ku band) or 30/20GHz
(Ka band) and other high frequency bands are used.

デイジタル信号を運ぶ衛星通信方式としては、
単位チヤネル(通常64kbps)毎に搬送波を用い
るSCPC(Single Channel Per Carrier)方式や、
複数チヤネルを多重化(1.5Mbpsや2.0Mbps等)
した上で1つの搬送波を用いるMCPC(Multiple
Channel Per Carrier)方式がある。しかし前者
は、1チヤネル当たりの最大伝送容量が、例えば
64kbpsに限定されること、後者は1地球局の伝
送容量が必ずしも1.5Mbpsや2.0Mbpsに満たない
かもしれないこと等の問題があり、多様なデイジ
タル信号を統合的に取扱う場合に融通性に欠ける
面がある。
As a satellite communication method that carries digital signals,
SCPC (Single Channel Per Carrier) method uses a carrier wave for each unit channel (usually 64 kbps),
Multiplex multiple channels (1.5Mbps, 2.0Mbps, etc.)
MCPC (Multiple
There is a Channel Per Carrier method. However, in the former case, the maximum transmission capacity per channel is, for example,
There are problems such as being limited to 64kbps, and in the latter case, the transmission capacity of one earth station may not necessarily be 1.5Mbps or 2.0Mbps, and lacks flexibility when handling various digital signals in an integrated manner. There is a side.

これらの問題を解決し、デイジタル信号を効率
良くかつ統合的に取扱える方式としてTDMA
(Time Division Multple Access:時分割多元
接続)方式がある。
TDMA is a method that solves these problems and handles digital signals efficiently and in an integrated manner.
(Time Division Multiple Access) method.

第2図は、TDMA通信方式の原理を示したも
のである。図では簡単のために3つの地球局30
が示されている。地球局の1つは基準局となり、
周期的に基準バースト10と呼ばれる信号を送信
し、衛星上にTDMAフレームと呼ばれる基準タ
イミングを定義する。各局は基準バースト10を
受信することで基準タイミングを知り、このタイ
ミングに対して予め割当てられた位置にデータ・
バースト20と呼ばれるトラヒツクを運ぶための
信号を送信し、衛星上に搭載された中継器(通
常、トランスポンダと呼ばれる)を時分割的に共
用する。
FIG. 2 shows the principle of the TDMA communication system. The figure shows three earth stations 30 for simplicity.
It is shown. One of the earth stations becomes a reference station,
A signal called a reference burst 10 is periodically transmitted to define a reference timing called a TDMA frame on the satellite. Each station learns the reference timing by receiving the reference burst 10, and stores data at a pre-assigned position with respect to this timing.
A signal for carrying traffic called a burst 20 is transmitted, and a repeater (usually called a transponder) mounted on the satellite is shared in a time-division manner.

この方式は、全ての地球局が共通の周波数の搬
送波を使用するため、1つの受信器で全ての信号
を受信することができ、各局の伝送容量、各局間
の回線容量を柔軟に変更可能であること、各局の
送信するバーストの長さも柔軟に変更できるの
で、取扱うチヤネルの大きさに節約が少ないこと
等利点が多い。
In this method, all earth stations use carrier waves with a common frequency, so one receiver can receive all signals, and the transmission capacity of each station and the line capacity between each station can be changed flexibly. Moreover, since the length of the burst transmitted by each station can be changed flexibly, there are many advantages such as less savings in the size of the channel to be handled.

即ち、各地球局が送信するバーストのTDMA
フレーム内における位置や幅、その中に含まれる
各種トラヒツクの宛先等はバースト・タイム・プ
ラン(Burst Time Plan)と呼ばれる1組のデ
ータで与えられる。一方、受信するバーストやそ
の内容の処理方法もやはりバースト・タイム・プ
ランで与えられる。これ等のデータは記憶回路に
記憶できるため、新たなプランのデータを例えば
基準局から関係各局にダウン・ロードして記憶さ
せ、全システムで一斉に古いプランから新しいプ
ランに切替えることにより、伝送中のトラヒツク
に影響することなくネツトワークの構成を瞬時に
変更することも可能である。したがつて、バース
ト・タイム・プランをネツトワーク内のトラヒツ
ク需要の変動、その他の条件の変化に合わせて随
時に作成し、必要な箇所に配布して使用すること
により、ネツトワーク構成を常に最適に保つこと
も可能である。なお、バースト・タイム・プラン
を用いたTDMA方式の具体例としては昭和60年
秋より国際衛星通信回線で実用化されたインテル
サツトのTDMA方式は著名である。
That is, the TDMA of the bursts transmitted by each earth station.
The position and width within a frame, the destinations of various traffic included therein, etc. are given by a set of data called a burst time plan. On the other hand, the received bursts and how to process their contents are also given in the burst time plan. Since such data can be stored in the memory circuit, the data of the new plan can be downloaded from the reference station to each related station and stored, and the entire system can be switched from the old plan to the new plan at the same time. It is also possible to change the network configuration instantly without affecting traffic. Therefore, by creating burst time plans as needed to accommodate changes in traffic demand and other conditions within the network, and distributing and using them where necessary, the network configuration can always be optimized. It is also possible to maintain A well-known example of a TDMA system using a burst time plan is Intelsat's TDMA system, which was put into practical use on international satellite communication lines in the fall of 1985.

TDMA方式の本来の形は、衛星の1つのトラ
ンスポンダに対して1波の搬送波を使用し、トラ
ンスポンダの全帯域、利用可能な全電力を使用す
るものである。
The original TDMA system uses one carrier wave for one transponder on a satellite, using the entire transponder's bandwidth and all available power.

このようにすると、他の方式に比べてトランス
ポンダの利用可能な電力を最も効率よく使用でき
ることが知られている。この方式ではシステム全
体で60〜120Mbps程度の伝送容量が得られる。
しかし、各局は時分割とはいえ、一時的にトラン
スポンダの全帯域、全電力を利用するので、それ
だけの能力を必要とし、大型の地球局を必要とす
る。このため比較的少数の地球局間の大束のトラ
ヒツクの伝送に適する。
It is known that this method allows the most efficient use of the transponder's available power compared to other methods. This method provides a transmission capacity of approximately 60 to 120 Mbps for the entire system.
However, each station temporarily utilizes the entire band and power of the transponder, even though it is time-divided, so it requires that much capacity and a large earth station. Therefore, it is suitable for transmitting a large amount of traffic between a relatively small number of earth stations.

これに対し、ビジネス通信用のシステムでは、
1局当たりの伝送容量は数Mbps程度であるの
で、衛星トランスポンダの周波数帯域を幾つかに
分割し、その一部を用いて数〜20Mbps程度の低
速でTDMA方式を使用することが行われる。
In contrast, in systems for business communication,
Since the transmission capacity per station is about several Mbps, the frequency band of the satellite transponder is divided into several parts and the TDMA system is used at a low speed of about several to 20 Mbps using a part of the frequency band.

この場合、衛星トランスポンダの電力を有効に
利用するという特徴は失われるが、前述の
MCPC方式や、多数のチヤネルを扱うSCPC方式
の地球局と同程度の規模の地球局が利用でき、か
つシステムを柔軟に構築できという前述の利点は
残される。
In this case, the feature of effectively utilizing the power of the satellite transponder is lost, but the above-mentioned
The above-mentioned advantages of being able to use an earth station of the same size as the MCPC method or the SCPC method earth station that handles a large number of channels, and being able to flexibly construct the system, remain.

低速のTDMA方式の1つの利点は、拡張性に
優れていることである。第2図からも判るよう
に、もし3つの地球局がTDMA方式で運用され
たとしたら、各局は平均して3分の1の時間だけ
電波を送信する。通常の回線は双方向であるか
ら、このことは各局が受信する必要のある信号も
時間にして3分の1を占めに過ぎないことを意味
する。つまり、各局の設備は3分の1の利用効率
しかないことになる。したがつて、もし外に利用
できる周波数帯がり、各局が設備を遊ばせている
3分の2の時間にこれを利用できるとすれば、各
局の伝送容量は3倍になり、設備の利用効率も
100%に近付くことになる。この効果はそのシス
テムに含まれる地球局の数が増える程著しくな
る。これを実現する技術として、周波数ホツピン
グがある。周波数ホツピングとは同一トランスポ
ンダの中で複数の搬送波を選び、それ等を
TDMAフレークの中で周期的に切替えながら使
用するものである。
One advantage of low-speed TDMA systems is that they are highly scalable. As can be seen from Figure 2, if three earth stations were operated using the TDMA method, each station would transmit radio waves for one-third of the time on average. Since normal lines are bidirectional, this means that each station only needs to receive a signal one-third of the time. In other words, the utilization efficiency of each station's equipment is only one-third. Therefore, if the available frequency band increases and each station can use it for two-thirds of the time when its equipment is idle, the transmission capacity of each station will triple, and the efficiency of equipment usage will also increase.
It will be close to 100%. This effect becomes more pronounced as the number of earth stations included in the system increases. Frequency hopping is a technology to achieve this. Frequency hopping is the process of selecting multiple carrier waves within the same transponder and
It is used while being switched periodically within the TDMA flake.

第3図a及びbは周波数ホツピングでの運用を
説明するものである。ここでは衛星トランスポン
ダの周波数帯域の中に1,2,3の3波の
搬送波40を仮定する。同図aではA,B,Cの
3局が夫々特定の搬送波を用いて送信している。
ここでは基準バーストは省略しデータ・バースト
20のみを示してある。但し、異なつた局向けの
バーストは、夫々独立したバーストとしている。
一方、受信側では、自局向けのバーストを周波数
ホツピングの技術を用いて受信搬送波を切替えな
がら受信する。当然のことながら、1つの地球局
から同時に2つ以上の搬送波で送信することはで
きないし、また同時に2つ以上の搬送波を受信す
ることもできないから、バースト・タイム・プラ
ンの作成においては各々の局の送信するバースト
の位置やそのバーストの宛先について矛盾のない
ように配慮して決定されなければならない。
Figures 3a and 3b illustrate operation in frequency hopping. Here, it is assumed that there are three carrier waves 40, 1, 2, and 3, in the frequency band of the satellite transponder. In Figure a, three stations A, B, and C are respectively transmitting using specific carrier waves.
Here, the reference burst is omitted and only the data burst 20 is shown. However, bursts for different stations are treated as independent bursts.
On the other hand, the receiving side receives bursts destined for its own station while switching reception carrier waves using frequency hopping technology. Of course, one earth station cannot transmit on more than one carrier wave at the same time, nor can it receive more than one carrier wave at the same time, so when creating a burst time plan, each The position of the burst transmitted by a station and the destination of that burst must be determined with consideration given to ensuring consistency.

同図bでは、受信搬送波の周波数が各局に割当
てられており、送信側では送るべきトラヒツクの
宛先に応じて対応する搬送波を用いて送信する。
即ち、送信側で周波数ホツピング技術を使用した
場合である。
In FIG. 1B, the frequency of the received carrier wave is assigned to each station, and the transmitting side transmits using the corresponding carrier wave depending on the destination of the traffic to be sent.
That is, this is the case when frequency hopping technology is used on the transmitting side.

これらの図は、いずれも簡略化したものである
が、実際のシステムでは地球局の数も多く、各局
の伝送容量も異なるのでもつと複雑になる。ま
た、周波数ホツピングも送信側、受信側のどちら
か一方だけでなく、双方で実施することを要求さ
れる場合が多い。
Although these diagrams are simplified, an actual system would be complicated because there are many earth stations and each station has a different transmission capacity. Furthermore, frequency hopping is often required to be performed not only on either the transmitting side or the receiving side, but on both sides.

しかし、いずれにしても各局の伝送容量はその
局が殆ど連続的に信号を送信した場合の近くにま
で拡張できることになる。
However, in any case, the transmission capacity of each station can be expanded to nearly what it would be if the station transmitted signals almost continuously.

なお、複数の搬送波を用いたTDMAシスムに
対するバースト・タイム・プランを作成する方法
(アルゴリズム)に就いては既に公知であり、例
えば第7回デイジタル衛星通信国際会議(1986−
5−12〜16西独ミユンヘン)で発表された論文
“THE DST−1100 TDMA SYSTEM”に報告
されている。
Note that the method (algorithm) for creating a burst time plan for a TDMA system using multiple carrier waves is already publicly known;
It is reported in the paper "THE DST-1100 TDMA SYSTEM" published in May 12-16 (West Germany).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

前述のようにTDMA衛星通信方式は、複数の
搬送波を用いた低速TDMA方式とすることによ
りビジネス通信にも適した通信方式とすることが
できる。しかし、残された1つの難点は地球局の
伝送容量に関わらずシステム内の全ての地球局が
同等の規模を必要とすることである。これは
SCPC方式では、各地球局の規模がその地球局の
伝送容量に略比例して決められることと対比して
みると1つの欠点ともいえる。このため、1つの
通信システムとしてまとめた方が好ましい場合で
も、スター型のネツトワーク部分にはSCPC方式
使用し、メツシユ型のネツトワーク部分にのみ
TDMA方式を使用する例もある。なお、ここで
いう規模とは地球局のアンテナの大きさ、送信器
の出力の大きさ、受信器の感度の良さ等の複合機
能の程度を指す。
As mentioned above, the TDMA satellite communication method can be made into a communication method suitable for business communication by using a low-speed TDMA method using a plurality of carrier waves. However, one remaining difficulty is that all earth stations in the system need to be of equal size, regardless of the earth station's transmission capacity. this is
This can be seen as a drawback in the SCPC method, in which the scale of each earth station is determined approximately in proportion to the transmission capacity of that earth station. For this reason, even if it is preferable to combine them into one communication system, the SCPC method is used for the star-shaped network part, and only for the mesh-shaped network part.
There are also examples of using the TDMA method. Note that the scale here refers to the degree of multiple functions such as the size of the earth station's antenna, the size of the output of the transmitter, and the sensitivity of the receiver.

本発明の目的の1つは規模の異なる地球局を含
むTDMA衛星通信システムを実現させることで
ある。
One of the objects of the present invention is to realize a TDMA satellite communication system including earth stations of different sizes.

前述のようにビジネス通信では各種のデータが
混在して処理されるが、その中には伝送において
音声信号のように10-4程度のビツト誤り率でも使
用できるものと、帯域圧縮されて冗長度の少ない
データのように10-8程度のビツト誤り率を要求さ
れるものとがある。従来の衛星通信においては音
声信号の伝送が中心であつたから、音声信号を対
象に回線を設計し、高品質伝送の要求には誤り訂
正機能を付加して対処していた。しかし、ビジネ
ス通信の場合は所要アンテナの小型化等地球局の
経済設計のため、初めから誤り訂正機能を含めて
いる場合があり、全てのデータを同じ回線品質で
伝送する結果、音声信号の伝送等では無駄が生じ
ることもある。
As mentioned above, various types of data are mixed and processed in business communications, and some of this data, such as voice signals, can be used even with a bit error rate of about 10 -4 during transmission, while others are compressed and have redundancy. There are cases where a bit error rate of about 10 -8 is required, such as data with a small amount of data. In conventional satellite communications, the transmission of audio signals was the main focus, so lines were designed for audio signals, and the requirement for high-quality transmission was met by adding an error correction function. However, in the case of business communications, an error correction function may be included from the beginning due to the economical design of the earth station, such as reducing the size of the required antenna. etc., there may be waste.

本発明の他の目的の1つは、このように異なつ
た伝送品質の要求に対して最も効率的なシステム
を提供することである。
Another object of the invention is to provide the most efficient system for these different transmission quality requirements.

ビジネス衛星通信の他の問題は、Ku/Kaバン
ドの使用と関係がある。即ち、この周波数帯は降
雨に対する減衰が大きいことである。
Another problem with business satellite communications has to do with the use of the Ku/Ka band. That is, this frequency band has a large attenuation against rain.

第4図は、各周波数帯において、降雨による減
衰量とその減衰量以上になる年間の確率を示した
ものである。現実には降雨の傾向は地域によつて
大きく異なるので、このような図は地域毎に異な
つたものとなる。したがつて、この図は単に降雨
特性の1つの例である。
FIG. 4 shows the amount of attenuation due to rainfall and the annual probability that the amount of attenuation will exceed that amount in each frequency band. In reality, rainfall trends vary greatly from region to region, so such a map will look different from region to region. Therefore, this diagram is just one example of rainfall characteristics.

この図にCバンドとして示された6/4GHzの周
波数帯は、国際衛星通信で使用されている周波数
帯であり、降雨減衰の影響は少ないが、国内では
既存マイクロ波中継回線との干渉の問題から使用
が節約されている。したがつて、降雨減衰の大き
いKu/Kaバンドを使用することになる。
The 6/4GHz frequency band shown as C-band in this figure is a frequency band used in international satellite communications, and is not affected by rain attenuation, but domestically there is a problem of interference with existing microwave relay lines. The usage has been saved since. Therefore, the Ku/Ka band with large rainfall attenuation will be used.

降雨減衰の対策としては、数十Km離れて降雨
の相関性の少ない地点に設置された2つの地球局
を連動して使用するサイト・ダイバーシテイや、
搬送波が降雨で減衰した分だけ送信電力を増やす
制御や、回線設計の段階で降雨減衰の分を見込ん
で予め余裕を持たせておく等の方法がある。
Measures to reduce rainfall attenuation include site diversity, which uses two earth stations installed at points several tens of kilometers apart with little correlation in rainfall;
There are methods such as controlling to increase the transmission power by the amount that the carrier wave is attenuated by rain, or allowing a margin in advance to account for rain attenuation at the line design stage.

しかし、サイト・ダイバーシテイでは地球局を
身辺におきたいというビジネス通信の要望に合致
しない。送信電力の制御では衛星トランスポンダ
の出力電力に限界があることから、トランスポン
ダ入力を一定に保つことが行われているだけで、
衛星から地球局への下り回線の降雨減衰までは保
証できないのが普通である。
However, site diversity does not meet the demands of business communications, which want to have an earth station nearby. Since there is a limit to the output power of the satellite transponder when controlling the transmission power, it is only possible to keep the transponder input constant.
Normally, rain attenuation in the downlink from the satellite to the earth station cannot be guaranteed.

また、回線設計で電力に余裕を持たせようとす
れば、第4図から明らかなように、例えばKuバ
ンドで降雨減衰による回線障害を年率で0.1%以
下にしようとすれば10dBもの余裕を見なければ
ならず、これは平常時には本来伝送できる容量の
10分の1しか伝送していないことに相当し、極め
て不経済である。
In addition, if you are trying to design a line with a margin for power, as shown in Figure 4, for example, if you are trying to keep the line failure due to rain attenuation to less than 0.1% per year in the Ku band, you will need a margin of 10 dB. This is more than the capacity that can be transmitted under normal conditions.
This corresponds to only one-tenth of the data being transmitted, which is extremely uneconomical.

以上の降雨減衰の問題は、通信方式に関わらぬ
問題であるが、本発明の他の目的はこの問題を複
数の搬送波を用いたTDMA通信方式で解決使用
とするものである。
Although the above problem of rain attenuation is not related to any communication system, another object of the present invention is to solve this problem using a TDMA communication system using a plurality of carrier waves.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上述の問題を解決するための本発明の特徴の1
つは、TDMA方式でありながら、相手地球局の
条件、伝送する内容により、送信する搬送波の電
力レベルを変更することである。本来、個々の搬
送波の送信電力レベルは回線設計の段階において
定められるべきものであるが、本発明ではシステ
ムで使用する複数の搬送波全体として衛星トラン
スポンダに許された帯域幅、利用可能電力の割当
て条件を満たすものとし、搬送波の数、個々の搬
送波の電力レベル等はネツトワークの状況に応じ
て柔軟に変更可能とし、これをバースト・タイ
ム・プランによりネツトワーク内に徹底させよう
とするものである。
One feature of the present invention for solving the above problems
One is that although it is a TDMA system, the power level of the transmitted carrier wave can be changed depending on the conditions of the other earth station and the content to be transmitted. Originally, the transmission power level of each carrier wave should be determined at the line design stage, but in the present invention, the bandwidth allowed for the satellite transponder and the available power allocation conditions for the multiple carrier waves used in the system as a whole are determined. The number of carrier waves, the power level of each carrier wave, etc. can be changed flexibly according to the network situation, and this is to be thoroughly implemented within the network using a burst time plan. .

即ち、衛星の同一トランスポンダ内で最大N
(N≧2)波までの搬送波を使用することができ
るTDMA衛星通信システムにおいて、相互に両
立性のあるバースト・タイム・プランに基づき動
作する複数の地球局の内、少なくとも1つの地球
局はその送信側において周波数ホツピングにより
時分割的に複数の搬送波にアクセス可能であり、
N波の内で搬送波の電力レベルの合計が特定の
値、即ち割当てられた利用可能電力レベル越えな
い範囲で実際に使用するM波の搬送波(N≧M≧
1)を選び、かつ各搬送波の電力レベルを個別に
設定することである。
That is, the maximum N within the same transponder of a satellite
In a TDMA satellite communication system capable of using up to (N≧2) carrier waves, at least one earth station among multiple earth stations operating based on mutually compatible burst time plans On the transmitting side, multiple carrier waves can be accessed in a time-division manner by frequency hopping,
The carriers of M waves actually used (N≧M≧
1) and set the power level of each carrier individually.

ここでは基本的には第3図のbに示したよう
な、各地球局に受信の搬送波周波数が割当てられ
ているシステムを想定する。なお、第3図のaに
示したような各地球局に受信の搬送波周波数が割
当てられているシステムは、構成がやや異なるの
でここでは省略する。
Here, we basically assume a system as shown in FIG. 3b, in which a receiving carrier frequency is assigned to each earth station. Note that a system in which a receiving carrier frequency is assigned to each earth station as shown in FIG. 3a has a slightly different configuration, and therefore will not be described here.

Nの値はトランスポンダ内に許された周波数帯
域の幅と使用可能な電力を、晴天時にネツトワー
ク内の規模の大きな地球局間で通常品質でトラヒ
ツクを伝送するのに使用した場合に可能な搬送波
の最大値と考える。
The value of N is the carrier frequency that is possible if the allowed frequency band width and available power in the transponder are used to transmit traffic with normal quality between large earth stations in the network during clear weather. It is considered to be the maximum value of

システム内に規模の小さい地球局が混在した場
合には、規模の小さい地球局が受信すべき搬送波
を指定し、各地球局のその搬送波での送信電力を
適当に増やすことで同一ネツトワークでの運用が
可能となる。この場合は当然電力の配分が変わり
システム内の搬送波の数は少なくならざるを得な
い。
If there are small earth stations mixed in the system, specify the carrier wave that the small earth stations should receive, and increase the transmission power of each earth station's carrier wave appropriately, so that the same network can be used. Operation becomes possible. In this case, the power distribution naturally changes and the number of carrier waves in the system must decrease.

より、高品質でトラヒツクの伝送をする必要が
ある場合は、やはり特定の搬送波を指定し、その
搬送波に対する電力配分を増やすことにより、そ
の搬送波を用いて高品質の伝送を行うことができ
る。この場合もやはりシステム全体の搬送波の数
を減らす要因となる。
If it is necessary to transmit traffic with higher quality, by specifying a specific carrier wave and increasing power allocation to that carrier wave, high quality transmission can be performed using that carrier wave. This case also becomes a factor in reducing the number of carrier waves in the entire system.

また、後に述べるように降雨減衰を想定して電
力の配分に余裕を持たせた場合も搬送波数を減ら
す原因となる。
Further, as will be described later, if a margin is provided in power distribution in consideration of rain attenuation, the number of carrier waves may be reduced.

各搬送波の電力レベルの設定の方法の1つは、
その搬送波を受信する地球局の受信条件に応じて
恒久的に或いは随時に設定することである。
One way to set the power level of each carrier is to
It is possible to set the carrier wave permanently or at any time depending on the reception conditions of the earth station that receives the carrier wave.

恒久的な電力レベルの設定条件としては受信地
球局の規模、即ち信号の受信能力がある。この中
にはその地方の降雨特性が加味されてもよい。こ
れ等の条件はバースト・タイム・プランのデータ
作成時に考慮されるから、ある地球局の受信すべ
きトラヒツクを含むデータ・バーストが決まれば
その搬送波の周波数が決まり、次いでその搬送波
の送信電力レベルが決まることになる。伝送すべ
きトラヒツクの伝送品質の要求がバースト・タイ
ム・プランで規定される時は、これも電力レベル
設定の条件となる。
A permanent power level setting condition is the size of the receiving earth station, that is, the signal receiving ability. The local rainfall characteristics may also be taken into consideration. These conditions are taken into account when creating burst time plan data, so once the data burst containing the traffic to be received by a certain earth station is determined, the frequency of its carrier wave is determined, and then the transmit power level of that carrier wave is determined. It will be decided. When the transmission quality requirements for the traffic to be transmitted are specified in the burst time plan, this also becomes a condition for setting the power level.

トラヒツクの内容まではバースト・タイム・プ
ランで管理しないときは、各地球局が受け入れる
トラヒツクの伝送品質の要求に関して各地球局が
監視し、その結果をバースト・タイム・プラン作
成に対する各地球局の要求として提出させること
により必要な電力を配分することが可能である。
When the content of the traffic is not managed by the burst time plan, each earth station monitors the transmission quality requirements of the traffic that each earth station accepts, and the results are used to determine the requirements of each earth station for creating a burst time plan. It is possible to allocate the necessary power by submitting as follows.

随時の電力レベルの設定は、主として降雨減衰
対策である。前述のように地球局から衛星への上
り回線において、降雨減衰を補償する送信電力制
御の技術は既に実用に供されている。問題は下り
回線の降雨減衰の補償である。ここでは2つの方
法が考えられる。1つの方法は各地球局が受信信
号の品質、即ちビツト誤り率を監視し、ある地球
局がその受信信号の品質が基準を越えて劣化した
ことを検知した時にアラーム信号を送信し、それ
を受信した各地球局がその受信局が受信している
搬送波の電力レベルを規定の手順にしたがつて自
主的に変更することである。
Setting the power level at any time is mainly a rain attenuation countermeasure. As mentioned above, transmission power control technology that compensates for rain attenuation has already been put into practical use in the uplink from the earth station to the satellite. The problem is compensation for rain attenuation in the downlink. Two methods are possible here. One method is that each earth station monitors the quality of its received signal, i.e., the bit error rate, and when an earth station detects that the quality of its received signal has deteriorated beyond a standard, it sends an alarm signal and Each receiving earth station voluntarily changes the power level of the carrier wave it is receiving according to a prescribed procedure.

他の方法は基準局が間に介在し、基準局がアラ
ーム信号を受信し、基準局の指令として各局の送
信電力を変更させることである。この場合は、基
準局の監視機能を利用することにより前述の送信
電力制御の機能も基準局からの指令の形で実行で
き、各局の関連設備は簡単化される。
Another method is to have a reference station intervene, and the reference station receives the alarm signal and changes the transmission power of each station as a command from the reference station. In this case, by using the monitoring function of the reference station, the above-mentioned transmission power control function can be executed in the form of a command from the reference station, and the related equipment of each station is simplified.

この方法が可能となる前提として、バースト・
タイム・プラン作成時に、降雨に対する電力の余
裕を見込んでおく必要がある。しかし、この電力
の余裕は複数の搬送波のどれに対しても適用可能
である。したがつて、この方法を採用すると、晴
天時に電力を余裕として全ての回線に対して確保
しておくような無駄を省くことができ、衛星電力
の有効利用の点で顕著な効果を挙げることができ
る。
The premise that this method is possible is that burst
When creating a time plan, it is necessary to take into account power margins for rainfall. However, this power margin can be applied to any of a plurality of carrier waves. Therefore, by adopting this method, it is possible to eliminate the waste of securing power for all lines during clear weather, and it is possible to achieve a remarkable effect in terms of effective use of satellite power. can.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は本発明の原理を示すものであり、同時
に最も代表的な実施例でもある。図では衛星トラ
ンスポンダの利用可能周波数帯域の中に1,
2,3の3波の搬送波40を想定しており、
各々の搬送波に使用目的が割り振られている。
FIG. 1 illustrates the principle of the present invention and is also the most typical embodiment. In the figure, there are 1,
It is assumed that there are 3 carrier waves 40, 2 and 3.
Each carrier wave is assigned a purpose of use.

第1図aにおいて、f3は音声信号等通常の伝
送品質でよい信号の伝送用、f2は特殊データ等
高伝送品質を要求する信号の伝送用、f1は規模
の異なる地球局、或いは降雨等、他と異なる受信
条件の特定地球局向け信号の伝送用である。夫々
の搬送波の電力レベルは、その目的に応じて設定
される。勿論、搬送波全体の電力の合計は衛星ト
ランスポンダでこのシステムに割当てられた電力
以内でなければならない。
In Fig. 1a, f3 is for transmitting signals that require normal transmission quality such as voice signals, f2 is for transmitting signals that require high transmission quality such as special data, and f1 is for transmitting signals such as earth stations of different scales or rainfall, etc. This is for transmitting signals destined for specific earth stations with different reception conditions than others. The power level of each carrier wave is set according to its purpose. Of course, the total power of the entire carrier must be within the power allocated to this system at the satellite transponder.

第1図bは例えばA局から送信されるバースト
の様子を示す。このように、各々の局からはバー
スト毎に搬送波の周波数、電力レベルの異なるバ
ーストが送信されるが、これらが第1図aのよう
に全体として矛盾のないようにバースト・タイ
ム・プランで計画されたものである限り、システ
ムとしては割当てられた帯域、電力の条件を満た
すことになる。
FIG. 1b shows, for example, a burst transmitted from station A. In this way, each station transmits bursts with different carrier frequencies and power levels, but these are planned in a burst time plan so that they are consistent as a whole, as shown in Figure 1a. As long as the system satisfies the allocated bandwidth and power conditions.

第5図は本発明を適用するTDMA衛星通信シ
ステムの構成例である。同図には地球局A30と
地球局B30′とが多くの地球局を代表して示さ
れており、地球局A30は基準局である。地球局
A30は地上回線102と地上回線接続装置36
を介して接続され、送信すべきトラヒツクは通信
端局装置34により、地球局装置32を通して衛
星54に向けて送信される。また、受信すべきト
ラヒツクは、これと逆のルートにより地上回線1
02に供給される。監視制御装置38は小型のコ
ンピユータ機能を含む装置であり、地球局内の各
装置の動作状態、回線状態の監視を始め、制御機
能、データ処理機能等を保有する。地球局B3
0′の構成も基本的には上と同じであり、(′)を
付した番号により示してある。
FIG. 5 shows an example of the configuration of a TDMA satellite communication system to which the present invention is applied. In the figure, earth station A30 and earth station B30' are shown to represent many earth stations, and earth station A30 is a reference station. The earth station A30 has a terrestrial line 102 and a terrestrial line connection device 36.
The traffic to be transmitted is transmitted by the communication terminal device 34 to the satellite 54 through the earth station device 32. In addition, the traffic to be received is routed through the terrestrial line 1 via the reverse route.
02. The monitoring and control device 38 is a device that includes a small computer function, and has control functions, data processing functions, etc., as well as monitoring the operating status and line status of each device in the earth station. Earth station B3
The configuration of 0' is basically the same as above, and is indicated by a number with (').

基準局装置52は地球局A30に基準局として
の機能を付加するための装置であり、同一地球局
内或いは離れた地点にある中央運用監視制御施設
50と専用データ回線104で結ばれ、基準バー
ストの作成、送信を始め、システム内の各地球局
から報告される状態情報の受信、各地球局バース
トの監視等によりデータ収拾を行い、中央運用監
視制御施設50に対するフロント・エンド・プロ
セツサの役割を果たす。
The reference station device 52 is a device for adding a function as a reference station to the earth station A30, and is connected to the central operation monitoring and control facility 50 located within the same earth station or at a remote location via a dedicated data line 104, and is capable of creating reference bursts, It performs data collection through transmission, reception of status information reported from each earth station in the system, and monitoring of each earth station burst, and plays the role of a front end processor for the central operation monitoring and control facility 50.

中央運用監視制御施設50はシステム全体の運
用に係わる監視制御機能をもち、通常は基準局装
置52を介して必要な情報を収集するが、これが
かなわない時には公衆電話回線106を用いて直
接各地球局にアクセスし、情報を収集することも
できる。この外に、バースト・タイム・プランの
作成機能を有し、作成したバースト・タイム・プ
ランは基準局装置52を通して、衛星経由各地球
局に配布され、適当な記憶回路にダウン・ロード
される。前述のように、本発明においてはバース
ト・タイム・プラン作成時に、各地球局の規模、
受信条件、伝送すべきトラヒツクに要求される伝
送品質等も加味される。
The central operation monitoring and control facility 50 has a monitoring and control function related to the operation of the entire system, and normally collects necessary information via the reference station device 52, but if this is not possible, it directly communicates with each earth station using the public telephone line 106. You can also access and collect information. In addition, it has a function of creating a burst time plan, and the created burst time plan is distributed via the satellite to each earth station through the reference station device 52, and downloaded into an appropriate storage circuit. As mentioned above, in the present invention, when creating a burst time plan, the scale of each earth station,
Reception conditions, transmission quality required for the traffic to be transmitted, etc. are also taken into consideration.

第6図は本発明に使用する制御回路構成の一例
である。この回路は主として通信端局装置34の
中に含まれる。即ち、フレーム周期カウンタ20
4は送信側の基準タイミングを決定するカウンタ
であり、TDMAフレームの周期で各種のタイミ
ング信号を発生し、通信端局装置内部の各種回路
の動作を制御する。基準局より衛星を経由してダ
ウン・ロードされたバースト・タイム・プラン
は、例えば監視制御装置38により処理された
後、記憶回路202にロードされる。記憶回路2
02の内容は、フレーム周期カウンタ204に応
じて逐次読み出され。バースト成形回路206に
おけるデータ・バースト作成に用いられる外、周
波数ホツピング制御回路214にも加えられ、周
波数ホツピングのために発振器212を制御する
のに用いられる。発振器212は最大N個の周波
数シンセサイザを含み、周波数ホツピング制御回
路214からの制御情報に応じてその内の1つの
出力が変調器208に加えられ、変調器の出力の
周波数を規定する。地上回線102より供給され
たトラヒツク・データを地上回線接続装置36を
経てバースト形成回路206によりデータ・バー
ストの形となり変調器208により搬送波を変調
する。通常、変調器出力は地球局装置32に加え
られ、周波数変換と大電力増幅が行われた後、衛
星に向けて送信されるが、本発明では変調器20
8の出力に減衰器210を設け、やはり周波数ホ
ツピング制御回路214の出力により減衰量を制
御することにより、地球局装置32からの搬送波
の出力電力を制御する。本発明では、送信出力が
搬送波と1対1に対応しているので、搬送波ホツ
ピングの制御データと同じデータが出力制御に利
用できる。
FIG. 6 is an example of a control circuit configuration used in the present invention. This circuit is mainly included in the communication terminal device 34. That is, the frame period counter 20
A counter 4 determines the reference timing on the transmitting side, and generates various timing signals at the TDMA frame period to control the operations of various circuits inside the communication terminal device. The burst time plan downloaded from the reference station via the satellite is processed by the supervisory control device 38, for example, and then loaded into the storage circuit 202. Memory circuit 2
The contents of 02 are sequentially read out according to the frame period counter 204. In addition to being used for data burst creation in burst shaping circuit 206, it is also added to frequency hopping control circuit 214 and used to control oscillator 212 for frequency hopping. Oscillator 212 includes up to N frequency synthesizers, the output of one of which is applied to modulator 208 in response to control information from frequency hopping control circuit 214 to define the frequency of the modulator's output. Traffic data supplied from the terrestrial line 102 passes through the terrestrial line connecting device 36, is converted into a data burst by a burst forming circuit 206, and is modulated into a carrier wave by a modulator 208. Normally, the modulator output is applied to the earth station device 32, subjected to frequency conversion and large power amplification, and then transmitted to the satellite.
An attenuator 210 is provided at the output of the earth station device 32, and the output power of the carrier wave from the earth station device 32 is controlled by controlling the amount of attenuation using the output of the frequency hopping control circuit 214. In the present invention, since the transmission output has a one-to-one correspondence with the carrier wave, the same data as the control data for carrier wave hopping can be used for output control.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、複数の搬送波を
使用するTDMA衛星通信方式において、受信局
の規模、受信状態、伝送するトラヒツクの内容等
により送信する搬送波を独立に指定し、夫々の目
的に応じた電力で送信することによりビジネス通
信における多くの問題を解決し、かつ衛星の利用
可能電力を効率的に使用することを可能とし、衛
星通信の全体としてのコスト低減に大きな効果が
ある。
As explained above, in the TDMA satellite communication system that uses multiple carrier waves, the present invention independently specifies the carrier waves to be transmitted depending on the size of the receiving station, the reception condition, the content of the traffic to be transmitted, etc. This technology solves many problems in business communications by transmitting electricity using low power, and makes it possible to efficiently use the available power of the satellite, which has a significant effect on reducing the overall cost of satellite communications.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図a及びbは本発明の一実施例をその原理
とともに示す図、第2図はTDMA通信方式の原
理図、第3図a及びbは夫々複数搬送波TDMA
通信方式の原理図、第4図は降雨による減衰量を
示す図、第5図は本発明を適用する通信システム
の一例を示すブロツク図、第6図は本発明を実現
するための制御回路構成の一例を示すブロツク図
である。 10……基準バースト、20……データ・バー
スト、30……地球局、40……搬送波、32…
…地球局装置、34……通信端局装置、36……
地上回線接続装置、38……監視制御装置、50
……中央運用監視制御施設、52……基準局装
置、54……衛星、102……地上回線、202
……記憶回路、204……フレーム周期カウン
タ、206……バースト形成回路、208……変
調器、210……減衰器、212……発振器、2
14……周波数ホツピング制御回路。
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of the present invention together with its principle, FIG. 2 is a diagram showing the principle of TDMA communication system, and FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the principle of TDMA communication system, respectively.
Figure 4 is a diagram showing the principle of the communication system, Figure 4 is a diagram showing the amount of attenuation due to rain, Figure 5 is a block diagram showing an example of a communication system to which the present invention is applied, Figure 6 is the control circuit configuration for realizing the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an example. 10...Reference burst, 20...Data burst, 30...Earth station, 40...Carrier wave, 32...
...Earth station equipment, 34...Communication terminal equipment, 36...
Terrestrial line connection device, 38...Monitoring control device, 50
... Central operation monitoring and control facility, 52 ... Reference station equipment, 54 ... Satellite, 102 ... Terrestrial line, 202
... Memory circuit, 204 ... Frame period counter, 206 ... Burst forming circuit, 208 ... Modulator, 210 ... Attenuator, 212 ... Oscillator, 2
14...Frequency hopping control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 相互に両立性のあるバースト・タイム・プラ
ンに基づき動作する複数の地球局を含み、少なく
とも1つの地球局は基準局として動作し、更に少
なくとも1つの地球局はその送信側において周波
数ホツピングにより時分割的に複数の搬送波にア
クセス可能であり、衛星の同一トランスポンダ内
で最大N(N≧2)波までの搬送波を使用するこ
とができるTDMA衛星通信システムにおいて、
使用できる搬送波の電力レベルの合計を示す特定
の値が割当てられており、前記N波の内で搬送波
の電力レベルの合計が前記特定の値を越えない範
囲で実際に使用するM波の搬送波(N≧M≧1)
を選び、かつ各搬送波の電力レベルを個別に設定
することを特徴とする複数の搬送波を用いた
TDMA方式。 2 各搬送波の電力レベルを、その搬送波を受信
する地球局の受信条件に応じて恒久的に或いは随
時に設定してなる特許請求の範囲第1項記載の複
数の搬送波を用いたTDMA方式。 3 各搬送波の電力レベルの設定条件の少なくと
も一部がバースト・タイム・プランにより関係地
球局に与えられてなる特許請求の範囲第2項記載
の複数の搬送波を用いたTDMA方式。 4 各搬送波の電力レベルの設定条件の少なくと
も一部が、基準局或いはその搬送波を受信してい
る地球局からの情報に基づいて定められてなる特
許請求の範囲第2項記載の複数の搬送波を用いた
TDMA方式。 5 少なくとも1つの地球局の送信する搬送波の
随時の電力レベルの設定条件の少なくとも一部
が、送信信号の内容に関係して定められてなる特
許請求の範囲第1項記載の複数の搬送波を用いた
TDMA方式。
Claims: 1. A system comprising a plurality of earth stations operating according to mutually compatible burst time plans, with at least one earth station acting as a reference station and at least one earth station serving as a transmitter. In a TDMA satellite communication system, it is possible to access multiple carrier waves in a time-divisional manner by frequency hopping, and up to N (N≧2) carrier waves can be used within the same transponder of a satellite.
A specific value indicating the total power level of the carrier waves that can be used is assigned, and the carrier wave of the M waves ( N≧M≧1)
This method uses multiple carrier waves, which is characterized by selecting the carrier wave and setting the power level of each carrier wave individually.
TDMA method. 2. The TDMA system using a plurality of carrier waves according to claim 1, wherein the power level of each carrier wave is set permanently or as needed depending on the reception conditions of the earth station that receives the carrier wave. 3. The TDMA system using a plurality of carrier waves according to claim 2, wherein at least a part of the setting conditions for the power level of each carrier wave is given to related earth stations by a burst time plan. 4. Using a plurality of carrier waves according to claim 2, in which at least a part of the setting conditions for the power level of each carrier wave is determined based on information from a reference station or an earth station receiving the carrier wave. there was
TDMA method. 5. Using a plurality of carrier waves according to claim 1, wherein at least a part of the setting conditions for the power level of the carrier wave transmitted by at least one earth station at any time is determined in relation to the content of the transmitted signal. there was
TDMA method.
JP590887A 1987-01-16 1987-01-16 Tdma system using plural carriers Granted JPS63175526A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP590887A JPS63175526A (en) 1987-01-16 1987-01-16 Tdma system using plural carriers
DE88100527T DE3881063T2 (en) 1987-01-16 1988-01-15 TDMA system and method for individual control of the electrical strength of data bursts.
EP88100527A EP0275118B1 (en) 1987-01-16 1988-01-15 Tdma system and method capable of individually controlling electric power of bursts
CA000556743A CA1288180C (en) 1987-01-16 1988-01-18 Tdma system capable of individually controlling electric power of bursts
AU10362/88A AU599191B2 (en) 1987-01-16 1988-01-18 Tdma system capable of individually controlling electric power of bursts
US07/145,114 US4905235A (en) 1987-01-16 1988-01-19 TDMA system capable of individually controlling electric power of bursts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP590887A JPS63175526A (en) 1987-01-16 1987-01-16 Tdma system using plural carriers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63175526A JPS63175526A (en) 1988-07-19
JPH0448294B2 true JPH0448294B2 (en) 1992-08-06

Family

ID=11623997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP590887A Granted JPS63175526A (en) 1987-01-16 1987-01-16 Tdma system using plural carriers

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63175526A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63175526A (en) 1988-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6704544B1 (en) Multi-spot-beam satellite system with broadcast and surge capacity capability
US4763325A (en) Demand assigned reformatting with an overflow area for time division multiple access communication
US4287598A (en) Cooperating arrangement for diversity stations
US4586177A (en) Integrated narrowband and wideband TDMA networks
EP0275118B1 (en) Tdma system and method capable of individually controlling electric power of bursts
WO1999049590A1 (en) Communication satellite system with dynamic downlink resource allocation
GB2310976A (en) VSAT system with improved time-critical and non-time- critical data transmission
KR101691931B1 (en) An apparatus and method for link selection according to resource usage rate in satellite communications network that use multiple frequency bands
JP2730484B2 (en) Satellite communication system
US6301465B1 (en) Adaptive transceiver architecture for real time allocation of communications resources in a satellite based telecommunication system
JPH0448294B2 (en)
KR100205657B1 (en) Method and apparatus for power control of a transmitting earth station taking into account the remaining power availability of a satellite repeater
JPH0448295B2 (en)
GB2331202A (en) Radio telemetry system
US6941108B2 (en) VSAT station and VSAT communication system
Ilcev Analyses of time division multiple access (TDMA) schemes for global mobile satellite communications (GMSC)
JPS58186236A (en) Multi-dimensional connecting system for satellite communication
KR100205642B1 (en) Tranmitting and receiving channel assigning method in satellite telecommunication system
KR0183272B1 (en) Channel management method and apparatus thereof
Curry Jr SBS system evolution
KR100205646B1 (en) Two channel assigning method in satellite telecommunication system and device thereof
JP2935313B2 (en) Monitoring and control system for satellite communication lines
Maral et al. Performance of regenerative/conventional satellite systems
JPH0120814B2 (en)
Davies et al. A communication satellite system for many users

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees