JPH0314328A - 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】 （発明の背景） 本発明は衛星通信方式、特に多重ビーム衛星通信システ
ムにおけるトラフィック要求に基くインタビーム接続の
再構或のオンボード制御を行なう新規な方法及び装置に
関するものである。

６及び４ＧＨｚ　　（ｃバンド）、１４及び１１　ＧＨ
ｚ　（Ｋｕバンド）及び２０〜３０　ＧＨｚ　（Ｋａバ
ンド）で動作する現在の商業衛星通信システムにおいて
、アップリンクビームとダウンリンクビームとの間のオ
ンボード接続は、１年当り約５０〜１００回の交換再形
戊を行なう“固定”交換回路を設けることによりトラン
スポンダチャネル基準に基いて行なわれる。

このシステムに用いられている交換スキームは、フリー
ケンシ　ディビジョン　マルチプル　アクセス（ＦＤＭ
Ａ）連続トラフィックを行なうのに適当である。他の衛
星通信システムには、数ｍ秒の再構或周期を有し、サテ
ライト　スイッチド　タイムディビジョン　マルチプル
　アクセス（ＳＳＴＤＭＡ）バースト　トラフィックを
行なうのに好適な“ダイナミック　（ｄｙｎａｍｉｃ）
　”交換がある。多重アップリングビームとダウンビー
ムリンク間の通信経路の交換は、トランスポンダチャネ
ル基準に基く交換マトリックスにより通常実行される。

これらのオンボード交換マトリックスは入力（アップリ
ンク）トラフィックから出力（ダウンリンク）トラフィ
ックまで精密に構或され、交換の構或は各相互接続経路
の帯域を変化させることなく所定の入力ポートに接続さ
れている出力ポートだけを変化ｉｎる。この接続は、以
下の説明においてコンスタント　バンドウィドス（Ｃｏ
ｎｓｔａｎｔ　Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，”ＣＢ”）接続と
称するものとし、関連するトラフィックを“ＣＢ”　ト
ラフィックと称する。

現在のＣＢ−ＦＤＭＡ通信方式は、アップリンク及びダ
ウンリンク同一周波数トランスポンダチャネル間にｌ：
ｌの固定接続回路網だけを用い、直流電力を必要としな
い機械的な同軸交換を利用して作動後の位置を保持して
いる。この応用のための典型的な交換は、ブロックを構
築する場合“ベータ″素子を用いる“再配列可能な交換
マトリックス”構戊である。他方において、現在のＣＢ
−ＳＳＴＤＭＡ（コンスタント　バンドウィドス　サテ
ライトスイッチド　タイム　ディビイジョン　マルチプ
ル　アクセス）衛星通信方式は、ダイオード又は数ｎ秒
の立上り一立下り時間を有する電界効果トランジスタ　
（ＦＥＴ）から成るカソプラクロスバーマイクロウェイ
ブ　スイッチ　マトリックス（ＭＳＭ）を利用する接続
回路をアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルと
の間で用いている。可変帯域幅を有する非オンボード　
サテライト　フィッチドＴＩＩＭＡ方式が現在既知であ
る。

オンボードインタビーム接続がインクビーム接続経路の
帯域幅に対応するエン｝　ＩＪ−を有するマトリノクス
によって表示される場合、所定の瞬時における衛星方式
の共用周波数トランスポンダチャネル（例えば、８ビー
ム）の１個の群に対するＣＢ接続関数は、各列又は行に
おいて零とならない要素を１個だけ有する８×８のマト
リックスによって表わされる。典型的なマ｝ＩＪックス
を以下に示す。

ダウンリンクＮｏ． ここで、ＢＴは各チャネルに対するトランスポンダの帯
域幅である。ＳＳＴＤＭＡ方式において、チャネル構或
は同一マ｝　ＩＪックス〔１〕によって表わされるが、
非零マトリソクス要素は時間に従ってその位置を周期的
に変える。衛星インクビーム接続の全体の表示は、少な
くともトランスポンダチャネルの数に等しい多数のこの
ような交換マ｝　ＩＪックスを有している。

高トラフィック源においてスポットビームを支配するこ
とと共働するＣ’Ｂ接続は、頻繁な接続変化を伴なう重
ルート　トラフィック　（ｈｅａｖｙ　ｔｏｕｔｅｔｒ
ａｆｆｉｃ　）について適切なものとなるように改良さ
れている。また、薄いルート　トラフィック（ｔｈｉｎ
−ｒｏｕｔｅ　ｔｒａｆｆｉｃ）の場合、ＣＢ接続は十
分なものである。このトラフィックの場合、搬送波が空
間的及び時間的に分敗するので、オンポート接続の変化
は最小である。

しかしながら、最近においては比較的多数の少量ユーザ
を含むトラフィック指令に応じてより高機能の衛星通信
方式が開発されつつある。この衛星通信方式は、再構戊
可能な帯域幅を有する狭帯域インクビーム接続経路、例
えば可変帯域幅、可変周波数（ＶＢＶＣＦ）のオンボー
ド接続を介して高い衛星設計効率を達或する。ここで、
衛星設計効率は、衛星の公称容量に対する飽和容量の比
として規定され、衛星再生源がいかに効率よく利用され
るか、例えばオンボード接続及びアンテナの到達範囲が
いかにトラフィック指令に整合するかを表わす。

本発明の概念によれば、トランスポンダ帯域幅を帯域幅
が変化すると共に同一のトランスポンダの範囲内で接続
要件が異なる別の狭いルートサービスを達或するより狭
い帯域のチャネルに副分割することにより、オンボード
ＴＷＴＡＳ　　（ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇｗａｖｅ　ｔｕ
ｂｅ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ）の数を増加させることな
＜　ＶＢＶＣＦ接続を実行することができる。最近のオ
ンボードＴＷＴＡ線形化技術及び変調フォーマ７｝によ
り、この設計思想が特に魅力的なものとなる。

一例として、可変幅の連続帯域を必要とするサービスは
指令に基いてトランスポンダ帯域幅Ｂ，のサブバンドＢ
ｘに割り当てられ、残りの帯域幅ＢＴ　ＢＸは数が変化
する種々の搬送波の多重搬送波トラフィック用に好適な
狭帯域ＶＢＶＣＦチャネルの多重化のためにチャネル化
されることができる。

この操作において、各チャネルは交換回路網によって規
定したダウンリンクビームまで順次経路が決められる。

デマルチプレクス機能及びルーチング機能を果たす回路
は、本明細書において“オン　ボードルータ　（ｏｎ−
ｂｏａｒｄ　ｒｏｕｔｅｒ）″と呼ぶことにする。オン
ボード交換回路網により部分的又は全体的に達或される
オンボードＶＢＶＣＦ接続を有する連続ＦＤＭＡトラフ
ィックは、本明細書において“ＶＢＶＣＦ衛星交換ＦＤ
ＭＡ　（ＳＳＦＤＭＡ）　　トラフィック″と称する。

本発明の別の見地によれば、衛星交換を行なうオンボ一
ドルータによってＶＢＶＣＦ接続を行なう同一の宇宙衛
星においてＣＢ接続及びＶＢＶＣＦ接続の両方を行なう
ことにより既存のＣＢ接続が達戊される。

従来のオンボ一ドルータは、主に連続ＦＤ＋．ｌＡ｝ラ
フィックとの関連においてｌ９８０年ごろから提案され
ていた。例えば、１９８０年１０月１４日に登録された
米国特許第４，　２２８，　４０１号、発明の名称“コ
ミュニケーション　サテライト　トランスポンダ　イン
タコ不クション　ユーティライジング　バリャブル　バ
ンドパス　フィルタ　（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　
Ｓａｔｅ−１１ｉセｅ　Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ　Ｉｎ
ｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ＵｔｉｌｉｚｉｎｇＶａ
ｒｉａｂｌｅ　Ｂａｎｄｐａｔｈ　Ｆｉｌｔｅｒ）”に
は、オンボード交換能力を欠いているが、シリアルフィ
ルタ接続によって達或されるＶＢＶＣＦ　フィルタを用
いる再構戊可能なビーム相互接続によって特徴付けられ
るペイロードを用いるシステムが開示されている。

この方式に用いられているＶＢＶＣＦ　フィルタは、直
列接続されている２個の等しいフィルタの固定通過帯域
について信号周波数スペクトラムの２個の順次の周波数
変換を行なっている。不幸なことに、この技術は他の用
途には有用であるが（例えば、■９７７年に発行された
会報ウルトラソニソクス　シンポジューム（Ｌｌｌｔｒ
ａｓｏｎｉｃｓ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ）の第９６５〜第
９６８頁に記載されている標題゛フィルタ　ウイス　　
バンドウィドス　コンティニュアスリ　バリャブル　フ
ロム　５〜１００　ＭＨｚ　　（Ｆｉｌｔｅｒ　Ｗｉｔ
ｈＢａｎｄｗｉｄｔｈ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ　Ｖ
ａｒｉａｂｌｅ　Ｆｒｏｍ　５　〜１００！ＡＨｚ　）
”を参照されたい）、上端周波数付近で直列接続されて
いるバンドパス　フィルタニ伝送振幅及び位相リノプル
が加えられてしまうため、実際には線形位相（一定遅延
時間〉通信チャネル用にはぎりぎりの利用性能しか有し
ていない。これに対して、本発明においてはＶＢＶＣＦ
デマルチプレクス機能は並列に接続したパスハンドフィ
ルタの交換可能な組み合せによって実行され、直列接続
したフィルタによるスペクトル混信を受けることはない
。

ｌ９８０年の初期に提案されたオンボードＦＤＭＡルー
タは、主に３０　Ｇ｝Ｉｚ及び２０　ＧＨｚの多重ビー
ム衛星方式に関するものである。これらの周波数におい
ては、商業衛星通信用の広い範囲の周波数スペクトラム
が有用である（２５００　ＭＨｚ倍の周波数が再使用さ
れる）。従って、従来のルークは広い帯域幅に亘って周
波数多重化された多数の単体チャネルに適合する広帯域
チャネル化スキムに基いて設計されたものてある。再構
戊は、ユーザ指令に整合する多数の有用なチャネルを区
分けすることにより達戊されている。狭帯域再構戊接続
に関しては、極めて大きなフィルタハンク及び交換マト
リックスがルータに設置されている。このような構或の
ルータはハードウエアが複雑化するばかりでなく重量及
び容積が一層大きくなる欠点があり、ＳＳＴＤＭＡ（Ｓ
ａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　ｔｉｍｅ　Ｄｉ
ｖｉｓｉｏｎ　！ＪｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）のよ
うな別のオンボ一ド　ルーチングの開発が要請されてい
る。

１９８３年６月に発行された会報ＮＡＳＡ　Ｔｅｃｈ，
に記載されているジー．ステーブンス（　Ｇ．　Ｓｔｅ
ｖｅｎｓ）による論文“ア　コンパリスン　オブ　フリ
ーケンシー　ドメイン　マルチプル　アクセス（ＦＤＭ
Ａ）アンド　タイム　ドメイン　マルチプル　アクセス
（ＴＤＭＡ）　　アプローチス　ッー　サテライト　サ
ービス　フォー　ロー　データ　レート　アースステー
ション（　Ａ　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｆｒｅｑ
ｕｅｎｃｙＤｏｍａｉｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅ
ｓｓ　（　ＦＤＭＡ）　ａｎｄ　Ｔｉｍｅ　［ｌｏｍａ
ｉｎＭｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　　（ＴＤＭＡ）
　Ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ　ｔｏ　ＳａｔｅｌｌｉｔｅＳ
ｅｒｖｉｃｅ　ｆｏｒ　Ｌｏｗ　Ｄａｔａ　Ｒａｔｅ　
Ｅａｒｔｈ　Ｓｔａｔｉｏｎ）にオンボードＳＳＦＤＭ
Ａルーク技術の有効な概要が存在する。ｌ９８７年４月
〜６月に発行された国際雑誌「サテライト　コムユニケ
ーション（ＳａｔｅｌｌｉｔｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ
ｏｎ）　Ｊに記載されている論文“ノンリジエネレイテ
ィブ　サテライト　スイッチドＦＤＭＡ　（ＳＳＦＤＭ
Ａ）　ペイロード　テクノロジーズ（Ｎｏｎ　−ｒｅｇ
ｅｎｅｒａｔｉｖｅ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｗｉｔｃ
ｈｅｄ　ＦＤＭＡ（ＳＳＦＤ！．（Ａ）　Ｐａｙｌｏｏ
ｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）　”に、従来のオンボ
ードＦＤＭＡルータ設計の詳細な説明がある。さらに、
別の従来技術として、１９８０年５月に発行されたジー
，イー．ドキュメントＮｏ８０ＳＤＳ４２７　　ナサコ
ントラクトＮｏ．ＮＡＳ−３−２１７４５　　（Ｇ，　
Ｅ，　ＤｏｃｕｕｍｅｎｔＮｏ８０ＳＤＳ４２７　ＮＡ
ＳＡ　Ｃｏｎｔｒｓｃｔ　　Ｎｏ．ＮＡＳ−３−２１７
４５　、！題゛スタディー　オブ　アドパンスト　コム
ユニケーションズ　サテライト　システムズ　ベースド
オン　ＳＳ−ＦＤＭＡ　　（Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ａｄｖ
ａｎｃｅｄ　Ｃｏ＋ｒ＋＋ｎｕｎｉｃａｔ＋ｏｎｓ　Ｓ
ａｔｅｌｌ＋ｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ
　ＳＳ−ＦＤＭＡ）　”ジェー．デー．キースリング（
Ｊ，　Ｄ，　Ｋｉｅｓｌｉｎｇ）著；　１９８０年４月
２０日に発行された会報エーアイエーエー、第８　シー
エスエスシー、オーランドエフＩル（ＡＩＡＡ　８ｔｈ
　ＣＳＳＣ，　Ｏｒｌａｎｄｏ，　ＰＬ）　”に記載さ
れているジェー．ディー．キースリング著′゛ディレク
ト　アクセス　サテライト　コムユニケーションズ　ユ
ージング　ＳＳ−ＦＤ！．ＩＡ　　（　ＤｉｒｅｃｔＡ
ｃｃｅｓｓ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｃｏ＋ｎ＋ｎｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎｓ　Ｌｌｓｉｎｇ　ＳＳ−ＦＤＪ，ＩＡ）
　”及び１９８２年４月２２日に発行されたナサ　コン
トラクト　ＮＡＳ−３−２２８８９　７　ｙイナル　リ
ポートＮｏ．０　３　８　０　５　０−０１１に記載さ
れている標題　“カスタマ　プリマイス　サービス　ス
タデイ　フオ−　３０／２０　ＧＨｚサテライト　シス
テムズ　（Ｃｕｍｓｔｏｍｅｒ　ＰｒｅｍｉｓｅＳｅｒ
ｖｉｃｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｆｏｒ　３０／２０　ＧＨｚ　
Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）″がある。

現在のオンボード技術及び再構或トランスポンダチャネ
ルにおける従来の衛星通信システムで指摘された課題よ
り、本発明の目的はトラフイツク指令処理の効率及び処
理性能が改良された実際的なルーチング　システムを提
供することにある。

本発明の別の目的は、既存のオンボードＣＢ交換回路網
を有効に利用してトラフイツク処理性能を向上させるこ
とにある。

本発明の特有な目的は、トランスポンダ帯域幅を少なく
とも２個の可変幅のサブバンドに再構或可能に分割し、
少なくとも１個のサブバンドをさらにチャネル化して多
重ＶＢＶＣＦサブチャネルを達戊するシステムを提供す
ることにある。

本発明のさらに別の目的は、線形位相ＶＢＶＣＦチャネ
ルを有するデマルチプレクサを経てトラフイックの経路
を定めるシステムを提供することにある。このＶＢＶＣ
Ｆチャネルは“並列”形態を利用すると共に時間及び周
波数多重化回路によって好適に行なわれるマルチレベル
チャネル化フォーマットの部類に基いている。

さらに本発明の目的は、サブチャネルをダウンリンクビ
ームまでプログラム可能に経路を定め各サブチャネルが
バーストトラフィック（ＳＳＴＤＭＡ）又は連続トラフ
ィック　（ＳＳＦＤＭＡ）　　に適合できるオンボ一ド
ルータを提供することにある。

（発明の概要） 本発明の概念は、多重．トランスポンダチャネルを用い
て多重ビーム通信衛星をボード上の既存のＣＢ接続回路
網に結合するオンボ一ドルータのような装置によってＣ
Ｂ接続を好適に行なう方法及び装置によって実現される
。ＣＢ｝ラフィック及びＶＢＶＣＦトラフィックは、所
定の帯域幅及び中心周波数のアップリンクビームにおい
て衛星まで送出される。

受信に際し、各アップリングビームの帯域幅を帯域幅Ｂ
Ｔの多数のトランスポンダチャネルに分割する。Ｖ８Ｖ
ＣＦ　　｝ラフィックを搬送するトランスポンダチャネ
ルは、オンボードルータによって多数のサブトランスポ
ンダチャネルにさらに分割される。これらチャネルのう
ちの１個のチャネルは、可変バースト　レートのＳＳＴ
ＤＭＡ　｝ラフィックに特に好適な可変幅の連続帯域を
与える。

この方法及び装置は上記マ｝　ＩＪックス〔ｌ〕に基い
て認識されることができ、ＶＢＶＣＦ　　トラフィノク
はアップリンクビーム５，６．７及び８とダウンリンク
ビーム４，５．７及び８に存在する。ＣＢ接続マトＩＪ
ックス〔２〕を以下に示す。

ダウンリンクビームＮｏ． Ｎｏ． ここで、“＊″゛印はＣＢ｝ラフィックを表わし、これ
以外はＶＢＶＣＦ　　｝ラフィックを表わす。帯域ＢＴ
＊の接続経路はＣＢ接続回路網によって確立され、経路
１］．（ｉ＝５．　　６，　　７．　　８及びｊ＝４．
　　５，　　６．７．８）及び経路Ｂ．＋　（＋＝５．
　　６．　　７．　　８）はオンボードルークによって
確立される。マトリックス〔２〕において、帯域幅Ｌｉ
はトランスポンダの帯域幅Ｂｙの一部であり、帯域幅Ｂ
１，は残り？帯域幅ＢアーＢ■の一部である。

Σ」Ｂｚ＜ＢＴ　　ｏｔｔＪ　　　　””’［３：］Ｖ
ＢＶＣＦの再構或は帯域幅”Ｘｊ＋　ｅ．，の値を変化
させることにより行なう。

既存のオンボードＣＢ回路網でＣＢ｝ラフィックの実効
を図る好適な方法は、オンボ一ドルータのような装置を
ＣＢ回路網に接続することにより行なわれる。この好適
実施例は、トランスポンダの帯域幅を２個の部分に分割
する工程を含み、そのｌ個の部分をさらにチャネル化し
て単体ＶＢＶＣＦ　　｝ラフィックチャネルの各帯域幅
及び中心周波数を確立し、ＶＢＶＣＦ　　トラフィック
をＣＢ回路網を介してダウンリンクビームまでの経路を
再び定め、このＶＢＶＣＦチャネルの中心周波数及び帯
域幅（例えば、Ｌｉ及びＢ＋ｊ）を制御する。

本発明の装置によれば、オンボードルータは、衛星のボ
ード上に設置されているＣＢ回路網に直列に接続される
と共にこのＣＢ回路網と共に同時に作動する。このルー
タは、所定の帯域幅及び中心周波数のＶＢＶＣＦ　　ト
ラフィックを受信する手段と、トランスポンダの帯域幅
を少なくとも２個のサブ帯域に分割する手段と、少なく
とも１個のサブ帯域をさらにチャネル化してＶＢＶＣＦ
　　｝ラフィックを搬送する複数の単体チャネルを確立
する手段と、ルータ及びＣＢ回路網においてアップリン
クからダウンリンクまでの経路を変換又はマッピングす
る交換手段とを含んでいる。単体ＶＢＶＣＦチャネルの
帯域幅及び中心周波数は外部から制御することができる
。

本発明のシステムは、ＣＢトラフィックが再構戊によっ
て一定帯域幅接続を行ないＶＢＶＣＦ　　ｌ−ラフイン
クが可変帯域幅接続を行なうようにＣＢ｝ラフィック及
びＶＢＶＣＦ　　トラフィックを適合させる。

本発明の目的、概念及び構或は、添付図面に基く実施例
の説明に基いて当業者に明確なものとなる。

（好適実施例） 第ＩＡ図及び第ＩＢ図を参照すると、オンボードルータ
（ｏｎ−ｂｏａｒｄ　ｒｏｕｔｅｒ　　：ボード上に設
置されているチャネルふり分け回路）１０は既存のオン
ボード（ボード上に設置されている）　ＣＢ接続回路網
１２と結合されてＣＢ接続を達或する。ルーク１０及び
ＣＢ回路網ｌ２は通信衛星のボード上に位置し、典型的
な周波数プラン１ｌ及び１３に基きアップリンクビーム
とダウンリンクビームとの間で再構戊可能な相互接続経
路をそれぞれ形戊する。これらの経路は、ディジタル化
された電話音声信号及び／又はデータ伝送速度並びにア
ナログＦＭトラフィックのボリュームを変化させること
を必要とするデータ通信システムからディジタルトラフ
ィックを搬送することができる。さらに、これらの経路
は本発明に基きＦＤＭＡ又はＴＤＭＡのいずれかと適合
することができる。前述したようにＣＢはコンスタント
　バンドウィドス　トランスポンダ　トラフインクと称
されるので、ＶＢＶＣＦはバリャブル　バンドウィドス
バリャブル　センタ　フリーケンシー　サブトランスポ
ンダ　トラフィック　（Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｂａｎｄ−
ｗｉ６ｔｈＶａｅｉａｂｌｅ　Ｃｅｎｔｅｒ　Ｆｒｅｑ
ｕｅｎｃｙ　Ｓｕｂ−ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ　ｔｒａ
ｆｆｉｃ）と称される。周波数プラン１１及び１３のブ
ロンク内の枠の幅は、特有の経路に沿うトラフィック要
求の帯域幅を一般的に示す。実線及び破線はＣＢトラフ
ィック及びＶＢνＣＦ　　｝ラフィックにそれぞれ対応
する。例えば、アップリンク周波数プランｌ１の最初の
４個のブロックはトランスポンダ帯域幅Ｂ７全体を占め
るＣＢトラフィックを示し、周波数プラン１１の後側の
４個のブロックの枠は４個のチャネル５〜８の各々にお
けるＶＢＶＣＦ　　トラフインク要求の帯域幅を示す。

アップリンク周波数プラン１１は、前述の説明で規定し
た接続マ｝　ＩＪックス〔２〕に基く可能なトランスポ
ンダチャネル化を示す。トランスポンダ周波数プランに
より、このプランは、トランスポンダ周波数帯域を種々
のトラフィック経路に対応するｌ組のサブハンドに分割
することを意味する。

プラン１ｌの各ブロックにおいて、各組の２個の数値は
、第ＩＡ図のルーク１０及びＣＢ回路網１２の各入力及
び出力で示したようにアップリンクビーム及びダウンリ
ンクビーム（行先ビーム）の数値識別をそれぞれ表わす
。同様に、ダウンリングプランｌ３はダウンリンクチャ
ネルの特性を示すと共にアップリンク及びダウンリンク
ビーム番号によって変換された経路シーケンスを示す。

同一枠内の１対以上の数値は、多数の相互接続経路につ
いて特別の帯域幅が用いられることを意味する。括弧内
の数値対をＳＳＴＤＭＡ　｝ラフィックと称し、括弧の
ない数値対をＦＤＭＡ　｝ラフィックと称する。

本発明によれば、周波数ブランｌ３はＣＢ｝ラフィック
及びＶＢＶＣＦ　　トラフィック用の典型的な衛星変換
されたインクビーム接続及び変換を示す。アップリンク
ビーム１〜４はＣＢ接続回路網ｌ２を介して経路が定め
られたＣＢトラフィックを処理し、アンプリンクビーム
５〜８は接続回路網■２及びルータ１０を介して経路が
定められたＶＢＶＣＦ　　ｌ−ラフィックを処理する。

ルークｌＯは固定された接続回路網ｌ２と直列に接続ざ
れると共にこの接続回路と同時に作動する。また、ルー
タ１０はＶＢＶＣＦ　　｝ラフィックを分割すると共に
ＶＢＶＣＦ　　トラフィックを適当なダウンリングビー
ムまでその経路を定める。

図面上、ルータ１０は、第２図で関連して規定した多段
チャネルライザ（ＭＳＣ）に並列に接続したＶＢＶＣＦ
フィルタを有している。このＭＳＣは、ＳＳＴＤＭＡコ
ントローラ１４及ヒｓｓＦＤｌ．ｌＡコントローラ１６
によって制御されるカップラクロスバー交換回路網に接
続される。交換マトリックスの列の交換は、ＳＳＴＤＭ
Ａコントローラ１４又はＳＳＦＤＭＡコントローラ１６
のいずれかを用いてＳＳＴＤＭＡアプリケーションの周
期的時間パターンの代表例（バーストトラフィック）又
はＳＳＦＤＭＡアプリケーションの再構或時間プランの
代表例（連続トラフィック）のいずれかに基いて達或さ
れることができる。ルータ１０内に表示されＳＳＴＤＭ
Ａコントローラ１４によって制御される交換点を白抜き
円で図示し、Ｓ　Ｓ　Ｆ　Ｄ　Ｍ　Ａコントローラ１６
によって制御される交換点は黒丸円で図示する。この交
換マトリックスの構戊は、所定の時間瞬時について存在
する。別の時間瞬時において、交換コントローラ１４及
び１６は別の交換構戒を行なうことができる。

第１Ｂ図はアップリンクビームＮｏ．　５から生ずるト
ラフィックに関係する仮想のチャネル化プランの時間に
対する帯域幅を示す。アンプリンク／ダウンリンク経路
を表わす第ＩＢ図の数値組は第ＩＡ図に示す数値組に対
応する。サブチャネル分割も同様に対応する。時間ｔ＝
Ｑにおいて、ＳＳＦＤＭＡ放送モードにより経路［：５
５］．　　（５７〕，　　［：５８）を経て帯域幅ＢＭ
Ｓが最初に用いられ、トラフィックはビーム５で発生し
ダウンビーム５，７及び８に同時に伝送される。時間ｔ
＝ｔ”において、作動モードはフレーム期間Ｔ１を有す
るＳＳＴＤＭＡモードに変わる。

各フレームＴ１において、サブチャネルＢ８，の情報は
、各経路〔５５），　　［５７）及び〔５８〕を経て時
間多重化される。時間１＝１，において、ルークの再構
戊が生じ、Ｓ　Ｓ　Ｔ　Ｄ　！．＋　Ａモードの経路（
：５５〕，　　（５７：］及び〔５８〕に割り当てられ
た帯域幅ＢＸ５はＢ’ＸＳまで圧縮されると共に同時に
フレーム期間はＴ，からＴ２に変化し、多重化された期
間が伸長する。帯域幅＜　Ｂｘｓ　　Ｂ’　ｘｓ）を用
いてＳＳＦＤＭＡ　｝ラフインクを実行する相互接続経
路〔５４〕の帯域幅を拡張する。

別の再構或が時間１＝１２で発生する。この場合、帯域
幅の変化は生じないが、フレーム周期Ｔ３のＳＳＴＤＭ
Ａモードの経路〔５５〕及び〔５７〕は同一の帯域幅を
有する連続するＳＳＦＤＭＡモードの経路〔５７〕に変
化する。

ＣＢトラフィック交換は、ルータｌＯ内においては発生
しない。ＣＢトラフィックは固定接続回路網１２によっ
てだけ交換され、ｖＢνＣＦ　　トラフィックはルータ
ｌＯによって独立して交換される。従って、ＣＢトラフ
ィック及びＶＢＶＣＦ　　トラフィックの交換は、２個
のトラフィック型式の異なる要求に基き異なる技術を用
いることができる。

ルータｌＯは、各到来トラフィンクを回路網１２を経て
従来のダウンリンクビームまで独自に経路を定めるため
の交換マトリックス及び制御手段を含んでいる。ルータ
１０は，制御可能な帯域幅及び中心周波数においてトラ
ンスポンダチャネルの一部をチャネル化するフィルタバ
ンクも含み、これによりＶＢＶＣＦ　　ｌ−ラフィック
の単体チャネル用の狭帯域経路を形戊する。これらフィ
ルタバンクは高いスカート選択性を有するバンドパス特
性を有することが好ましい。このスカート選択性はｄＢ
／ＭＨｚで規定され、１〜４０ｄＢの遷移帯域幅に対す
る３９　ｄＢの比として、すなわち４０　ｄＢの帯域幅
と２分割された１ｄＢの帯域幅との間の差として規定す
る。

第２図はルータ１０の入力段を示すと共に８個のトラン
スポンダチャネルのうちの１個の典型的な周波数分割を
図示する。このチャネルの１個について説明し残りのト
ランスポンダチャネルについて代用する。第２図はＮ−
ビーム衛星通信方式における一群の共用周波数トランス
ポンダに対する理想的なトランスポンダアップリンタ周
波数プラン２０、オンボードルータ１０によって行なわ
れる典型的な周波数プラン３０、及び本発明の目的を達
或するために用いられる帯域分割スキーム６０を示す。

典型的な衛星通信方式は、ビーム中からトラフィック情
報を中継する数個のトランスポンダ群を含んでいる。周
波数ブラン２０及び３０において、各トラフィックチャ
ネルは、上側及び下側が有用なく例えば１　ｄＢ）範囲
及び４０　ｄＢの帯域幅を規定する台形部として理想的
に表示されている。２個の隣接する台形部間の上辺間の
距離は、以下の説明？おいて保護帯域Ｂ。と称する。

トランスポンダの中心周波数はｆｔｃ”　（ｒｉ，＋ｆ
．）／２で規定され、ここでｆＴ＋及びｆア２は下端周
波数及び上端周波数でありそれぞれ１ｄＢの減衰点を規
定する。一例として、アップリンクプラン２０における
単一搬送波可変ビット速度トラフィックはｆＴＩ〜Ｆ■
の有用な帯域幅ａｘ　２２を占め、多重搬送波トラフィ
ックはｆＸ■〜ｆＴ２の帯域幅ａｔ　　ＢＸを占める。

本例において、多重搬送波トラフィックは２個の接続経
路２３及び２４に割り当てられ、これら経路２３及び２
４は同一のダウンリンクビームまで行先が定められてい
るトラフィックを含んでいる。

オンボ一ドルータの周波数プラン３０は２個の固定され
た隣接する通過帯域３ｌ及び３２で構或され、これら帯
域の有用な帯域は、通過帯域３ｌがｆ■〜ｒ．２＋．：
：亘り通過帯域３２ハｆａｓ＝　（ｆｕ２＋Ｂｃ）〜ｆ
ｐｉまで亘っている。これら通過帯域３１及び３２は必
ずしも隣接する必要はないが、トランスポンダチャネル
の帯域幅全体が効率よく利用されるように構戊されるの
が好ましい。通過帯域３１及び３２の濃淡が付された区
域はＮｏ．２｝ラフィック２２．　２３及び２４にそれ
ぞれ対応する。通過帯域３ｌは単一搬送波トラフィック
に割り当てられており、極めて高いスカート選択性を有
する固定バンドバスフィルタによって与えられて高スペ
クトラムの利用状態を達或する。上端周波数ｆＲ２にお
ける１ｄＢ〜４０ｄＢの遷移帯域幅３３は、通過帯域３
２のＭ番目のチャネル化レベルに関連する保護帯域Ｂ６
に等しいものとする。これらの条件のもとで、単一搬送
波トラフィックと多重搬送波トラフィックとの間の隣接
チャネルインタフェアレンスは３９　ｄＢ以上に抑制さ
れる。通過帯域３２の中心周波数は、Ｌ＋ｃ＝（ｆＱ：
＋＋ｆＲ４）／２となる。この中心周波数は、以下の説
明において“ルータ中心周波数”と称するものとし、そ
の選択はルータのフィルタを設置するために用いられる
技術により主に説明される。

第２図の典型的なプランを満す別の要件として、「ｅ。

ｆｉ＋　＝ｆｉ−　　ｆｉａ＝Ｂｔを用いる。ＢＴはｆ
Ｒ．−ｆＲ，について必要な最も大きな値を表わし、０
≦８．　＜；Ｂアのいかなる値も適応させる。実際には
、単一搬送波トラフィックについて最小負荷因子をＬＦ
＋ａｔｈ　＝ｌ００Ｂｘ’−＋１，／Ｂｙとすれば、上
記不等式は以下のようるなる。

Ｂ．’．ｉ．，＝　　（ＬＰ．，ｎｏ，　）／１００　
　＜ｏｘ　　＜８．　　　　（４）及び、　ｒ．．−ｒ
，３＝Ｂ．　−ＢＸＺａｉｈ　　　　　　　　（５）一
例として、ＬＦａｌｌ１　＝！５ｏ％とすると、ＢＸ’
，．，，＝８．／２　　及びｒＲ２−ｒ．，−ｅ．ｒ　
　　　　　（６）ｆｕ−　　ｆ，３＝Ｌ／２ ｛６｝′ 通過帯域３２は、ルーク１０のＭ個のフィルタバンクに
よりＭ回再使用される。Ｍ個のフィルタバンクを並列に
接続して直列接続したフィルタにおける典型的な付加的
なひずみを回避する。各フィルタバンクは多段“並列”
チャネライザの゜゛段″を構或し多重レベルチャネル化
プランのチャネル化″レベル′″を満たす。本質的に、
各フィルタバンクは、帯域幅３２を多数の単体ＶＢＶＣ
Ｆチャネルにチャネル化する。各段において、単体チャ
ネルは中心周波数が相違し、同一又は異なる有用な帯域
幅、遷移帯域幅及び保護帯域を有することができる。

一例として、１番目のチャネライザ段のＮ１個の通過帯
域フィルタは帯域幅Ｂｉ，保護帯域ＢＣＩ及びｌ〜４０
　ｄＢの遷移帯域幅Ｆｔ　について同一の公称値を有す
ることができ、ハードウアアの複雑さを最小のものとす
ることができる。最小数Ｎ１個の単体チャネルを有する
チャネル化レベルは最低レベルと称する。最大数ＮＭ個
の単体チャネルを有するチャネル化レベルは最高レベル
と称する。

２個の通過帯域フィルタによって分離されている２個の
隣接するチャネルがその端部周彼数において同一の挿入
損失を有しそれらの間の保護帯域が８，の場合、所定の
チャネルにおいて、下側中心周波数を有する隣接チャネ
ルによって生ずる最大隣接チャネルインタフェアレンス
ＡＣＴ．．イ　（すなわち、Ｃを所望の信号パワー及び
Ｉを干渉信号パワーとした場合の最小Ｃ／Ｉ　値）は、
上側端部周波数の保護帯域Ｂ，の増加に関連する隣接チ
ャネル挿入損失の増分に等しくなる。隣接するチャネ？
が一層高い中心周波数を有する場合、Ａｃｔ．．．は下
側端部周波数における保護帯域Ｂ６の減少に関連する隣
接チャネル挿入損失の増分に等しくなる。

本発明において、好適なチャネル化プランは以下の特性
を満足する。異なるチャネル化レベルから選択された単
体チャネルの周波数多重化によりνＢＶＣＦチャネルシ
ーケンスが発生し、この結果２個のチャネル間の（ＡＣ
Ｉ）■やは特定の値より一層小さくなり、或はいかなる
２個のチャネル間の（Ｃ／ｌ）−ｉ−は特定の値よりも
一層大きくなる。これらの特性の数式は以下のように表
現される。

（１）チャネル化されるべき有用な（すなわち、１ｄＢ
）帯域幅は、帯域幅Ｂｘの単体チャネルの整数Ｎ．と保
訝帯域Ｂｃｘの整数（Ｎ．−１）との和によって完全に
満たされる。すなわち、 ＢＴ　　−Ｎｍ　Ｕ３ｓ　　＋　（Ｎｌ１　　　１）Ｂ
ｃｍ　　　　　　　　−（７）（２〉第２図のルータ周
波数プラン３０に基き、Ｆ．”ＢＧ．とじ、ｎｉ　　（
整数）　＝ＮＭ　／ＩＣ　　とし、１番目のレベルのチ
ャネルがＭ番目のレベルのη．個のチャネルで置換でき
る条件を満すため以下の要件が必要となる。

Ｂｌ　　＋２Ｆｔ　　−ｊｌ，　Ｍ）１　　＋（ｎ＋　
　　１）Ｂａｘ＋２Ｂｃ１４　　．．−（８）（８〉　
式はより一般的なものとして以下のように書き直すこと
ができる。

８、＝ｎｔ　　Ｂｘ　　＋α（ｎ＋−１）Ｂｃｉ＋　　
　　　　　　　（９）Ｆ＋　＝Ｂｃ，ｘ　［１＋α＋ｎ
＋（１−α）　）　／　２　　　（１０）ただし、有用
な手段（例えば、周波数スペクトラム及びフィルタ技術
）に基き０≦α≦１の範囲に選択されたパラメータ及び
システムの要件を利用する。第２図のスペクトラル図６
０は、α＝０１　０くα＜１，及びα＝１の３個の場合
についてｎ．一２のチャネル化フォーマットの一部を示
す。α＝ｌの場合、遷移帯域幅は最小になり、情報を保
持するのに一層有用な帯域幅をもたらす。

（３〉１番目のレベルにおけるいかなる２個の隣接する
チャネル間の（Ｃ／ｌ）ｌ　値が最小値（Ｃ／ｌ）．ｉ
。

より大きくなる条件を満たすには以下の式が必要となる
。

Ｂｃ＋＝２Ｆｔ−Ｂｃｇ−ＢｃＨ（α＋ｎ＋（１−α）
　　）　　　　（１４）（７）弐〜（１１）式を満足し
因子αが異なる値を有するチャネル化フォーマットは、
チャネル形状因子（ＳＦ、＝　１　＋　２Ｆ＋／Ｂｔ　
）　、スペクトラム利用効率（η＋　＝１００　Ｎ＋　
８＋／ａｔ　）及び隣接するチャネル間インタフェアレ
ンス（Ｃ／Ｔ）　ｉ　について互いに相違する。例えば
、第２図のチャネル化フォーマット３０（″ブリックウ
ォール（ｂｒｉｃｋｗａｌｌ）　”フォーマット）は最
大値η１を与え条件α＝１を満足するので、（１０）式
及び（１１）式から以下の式が導かれる。

Ｂ．＝Ｆ，　　一Ｆ，　　＝８．． （１２） Ｎ．−１２の場合、ブリックウォールチャネル化フォー
マットは、以下の表（１３）に示す５個のとり得るレベ
ルを有する。

表 ｌ３ るおそれがある。このため、他のチャネル化フォーマッ
トが考えられ、例えば一層小さな値の因子αを有するフ
ォーマットが考えられる。一般的には、０くα≦１の場
合、 尚、Ｂ帥／８．４＝０．２５、すなわちＳＦ，Ｉ＝１．
５　とした。

第２図において、図示のチャネル化レベルは上記レベル
ｉ＝２．４及び５に対応する。表（１３）より、単体チ
ャネル帯域幅Ｂ１が増加するに従って（例えば、下側チ
ャネル化レベルが増加するに従って）、α−１の条件下
においてＳＦ＋が減少しη１が増加することは明らかで
ある。１に極めて接近するＳＦ＋の減少（理想的な直角
ボックスフィルタ〉により、下側チャネルレベルにおい
てこのようなフィルタを実際に実現するに際し重大な技
術的問題が生ず一例として、α＝０の場合表（ｌ３）は
ＳＦＩ　＝１．２９１を示す（比較のため、α＝ｌの場
合ＳＦ，　＝１．０６９となる）。不幸なことに、形状
因子がより高くなるとスペクトラム利用効率はより低く
なってしまう。最良の解決策はＳＦ，　、η１及びＡＣ
＋、の要件の交換から導かれる。

第２図に基いてルータの入力段４０の説明を行なう。ル
ータ入力段４０は入力ダウンコンバータ４１、並列化回
路４６及び通過帯域３２用のサブチャネルを発展させる
チャネライザ５５を含んでいる。並列化回路４６は１個
の入力ポート及び２個の出力ポートを有し、これら出力
ポートは通過帯域３１の透過特性を有するバンドパスフ
ィルタ５０に並列に結合されている。ダウンコンバータ
４１は、所定の周波数帯域を所定の中心周波数から下側
中心周波数まで周波数変換する通常の回路とされ、当該
技術分野において既知の通常の回路、例えばフィルタが
接続されている周波数混合器で構或することができる。

並列化回路は、バンドパスフィルタ５０及び人カポート
と出力ポートとの間に最小の挿入損失を有するチャネラ
イザ５５のような２個のバンドパスフィルタ回路を並列
化するものであり、この並列化回路は通常の手段により
ルークフィルタがいかに構或されるかに応じて種々の方
法で構或することができる。例えば、この並列化回路は
、フィルタがマイクロ波周波数で作動する場合、１個の
ポートが整合負荷で終端する２涸の直列接続したサポー
トサーキュレークで構戊することができる。

或は、フィルタが表面音響波（ＳＡＷ）周波数で作動ず
る場合、定Ｋ型はしご形回路網で構或することができる
。例えば、■９７６年１１月に発行された「アイイー　
イー　イー　トランザクションズ（ＩＥＥＥＴｒａｎｓ
ａｃｔｉｏｎｓ）　第ＳＵ−２３巻、Ｎｏ．　６、第３
８６〜第３９３頁に記載されている。′゛プロパティー
ズ　オブア　コンスタントーＫ　ラダー　ＳＡＷ　コン
ティギュウス　フィルタ　バンク（Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅ
ｓ　　ｏｆ　ａＣｏｎｓｔａｎｔ　−Ｋ　Ｌａｄｄｅｒ
　ＳＡＷ　Ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ　Ｆｉｌｔｅｒ　Ｂａ
ｎｋ）を参照されたい。

チャネライザ５５は１：Ｍのパワー分割器５１を含み、
このパワー分割器は通過帯域３２で到来するパワーをＭ
個のフィルタバンク５２．　５３及び５４を含むＭ個の
並列技路に分割する。必要な場合、いかなるパワー分割
損失１０　１ｏｇｉｏＭ　（ｄＢ）も、線形増幅器によ
って部分的に又は全体的にうめ合せることかできる。ル
ータ入力没４０は合或周彼数源４５も含み、この合或周
波数源は局部発振器周波数ｆ，。＋ｅｘを発生する。１
．−１．−　テ、ｆｔｏ＝ｆｔｃｆ＋＋ｃ，テアリ、Ｂ
ｘは幅Ｂ’Ｍ　一（ＯＮ　＋Ｂ，　）　の離散的なステ
ップで零と８１との間で変化する。好ましくは、ｎ分割
カウンタを有する水晶発振器を用いて周波数安定化を達
戊する。尚、他の型式の安定化源を勿論用いることがで
きる。

最小負荷因子ＬＰ．．，を考慮する場合、Ｂ．は期間Ｂ
Ｘｒ＊ｌ。＜［ｌＸ　ＩＴの範囲で変化する。入力トラ
フィック信号をダウンコンバータ４１のポート４３に供
給すると共に、同時に周波数ｆ　Ｌ　Ｏ　＋　Ｂ゜×　
（ここで、Ｂ’ｘ　＝Ｄｘ　＋Ｂｃ　）の局部発振器信
号をポート４２を経てダウンコンバータに供給する。ダ
ウンコンバータ４１は、ｆＸ＋　　（ｆｔｏ＋Ｂ’ｘ　
）　　＝ｆｉ２の関係式に従って周波数ＬｌをｆＲ２に
変換する。この結果、単一搬送波トラフィックの全てが
通過帯域３１内に維持され、多重トラフィックの全てが
通過帯域３２内に維持されることになる。通過帯域３２
内のトラフィックは並列化回路４６のポート４７から現
われる。並列化回路４６の出力部４７を１：Ｍパワー分
割器５ｌの入力部４８に接続し、このパワー分割器から
Ｍフィルタバンク５２．　５３．　５４に到来信号を供
給する。フィルタバンク５２は最も低いチャネル化レベ
ルを満し帯域幅８ｌのＮ，個の出力５６を発生する。フ
ィルタバンク５３は次に高いチャネル化レベルを満し帯
域幅Ｂ２のＮ２個の単体チャネル５７を発生する。最後
のフィルタバンク５４は最も高いチャネル化レベルＭを
満し帯域幅Ｂ。のＮ，１個の単体チャネル５８を発生す
る。出力５６．　５７及び５８を、第３図との関連で後
述するルータ１０の交換回路網の入力ポートに供給する
。尚、Ｍ個のチャネル化レベルを満すため３個のステー
ジについて説明したが、本発明は３個のステージに限定
されるものではない。

第３図は交換回路網９０の構戒を示す線図的ブロック線
図である。交換回路網９０はバンドパスフィルタ５０（
第２図）及びチャネルライザ５５（第２図）に結合され
てＭ個の出力５６，　５７．　５８　（第２図）を交換
する。動作に際し、回路網９０は、（１）いかなるチャ
ネル化レベルからいかなる単体チャネルを選択するか決
定すること、（ｌ１）選択したチャネルをＦＤＭ技術（
周波数分割多重化）により多重化すること、（ｉｉｉ）
　　（ｉｉ）で形威したチャネル群を所望のダウンリン
クに向けて経路を定めることを行なう。チャネル化フォ
ーマット３０（第２図）及び式（７）〜（１ｌ）を満足
する一般的なチャネル化フォーマントにより、交換回路
網９０は第４図に示す２個の機能、すなわち（ａ）順次
の時間瞬時において、帯域がオーバラップする多数の入
力信号のうちの１個の入力信号を単一の出力ポートに接
続する、（ｂ）帯域がオーバラップしていない複数の入
力信号を単一の出力ポートに同時に接続することを行な
う。交換回路網９０は、これら各機能を実行す．る２個
の多重ポート交換回路網を用いて実行することが好まし
い。以下の説明において、これら交換回路網を交換回路
網６０及び８０と称する。

交換回路網６０（第３図）は、相互接続回路網６１を介
してチャネライザの出力部５１．　５２．　５３及び５
４に接続されている単一極性マルチースロー（ＳＰｍＴ
ここで、ｍ＝２．３，４，　　，Ｍ）スイッチ６２〜７
０から成るリニアアレイにより実行される。スイッチ６
２〜７０は、衛星に搭載されているマイクロプロセッサ
又は機械的手段によって通常の方法で制御ユニット１０
３により作動できると共に制御されることができ、或は
地上からの指令信号に応じて自動的に、又は当該分野で
既知の他の手段により作動及び制御されることができる
。

交換回路網８０は、（Ｎ，ｔ−＋−ｔ）個の行８１，　
８２．　８３，８４，　８５，　８６．　８７とＮｘ個
の列８７１，　８７２，　８７３を有するクロスバー交
換マトリックスを有するのが好適である。ここで、ＮＸ
はダウンリンクビームの数である。交換マトリックス８
０の個々の交換マトックス交差点は、ブロードキャスト
（多数の出力に対してｌ個の入力を有する）作動モード
及びリポート〈１個の出力に対して多数の入力を有する
）作動モードの両方を与えることができる。これらは、
ＳＰＩＴスイッチ９３、クロスパー９４及び２個の方向
性カップラ９５および９６を有する第３図の挿入部に示
される型式のものとすることができる。この構戊は、多
くのオンボードマイクロ波交換マ｝　ＩＪックスで用い
られている伝統的な技術である。例えば、１９８２年６
月に発行された雑誌“アイ　イーイー　イ一一エム　テ
ィー　ティ　シンポジューム（１叶巳一ＭＴＴ　Ｓｙｍ
ｐ，　　）に記載されているピーティ．　ｔｌｏ　　（
Ｐ，　Ｔ，　ｌｌｏ　）等による″カップラクロスバー
　マイクロウエイブ　スウィッチ　マトリックス（　Ｃ
ｏｕｐｌｃｒ　Ｃｒｏｓｓｂａｒ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ
Ｓｗｉｔｃｈ　Ｍａｔｒｉｘ　”を参照されたい。）各
クロスバー交換マトリックス行は、２個の制御ユニッ｝
（ＣＵ）　ＳＳＴＤＭＡ制御器１０１又はＳＳＦＤＭＡ
制御器１０２のうちのいずれか１個により制御されるこ
とができ、この制御ユニットは高速周期性再構戊（ＳＳ
ＴＤＭ＾）又は非周期性再構或（ＳＳＦＤＭＡ）　に対
して信号を与えることができる。交換マトリックス８０
のＮｘ　　１個の出力９１はＳＰ．Ｔスイッチアレイ６
０から接続点７１，７２及び７３に発生し、又はチャネ
ライザ５５（第２図）から接続点７４に及び第２図のパ
スバンドフィルタ５０から相互接続部７５に発生する。

第４図はチャネライザの接続の原理を一例として示す。

第４図により、第３図の交換回路網は、帯域がオーバラ
ップしている多数の入力信号のうちの１個の入力信号を
単一の出力ポートに順次の時間瞬時で結合し及び／又は
帯域がオーバラップしていない複数の入力信号を単一の
出力ポートに同時に接続できることが理解される。第４
図は、Ｎ，＝３：Ｎ２　＝　４　、Ｎ３＝　６及びＮ．
．４一Ｎ４−１２のチャネル化フォーマットを示す。同
一の線図で図示した帯域は、クロスバーが付されている
４番目のレベルの帯域を除いて同一のＳＰ．Ｔイッチに
よって交換され、この４番目の帯域は入力ポート７４に
おいて第３図のクロスバー交換マトリックス８０に直接
接続されるトラフィック用のものである。同一のＳＰ．
Ｔスイッチによって交換されたグループへの帯域の分割
は、スイッチの最小数の基準に基いて行なう。

しかしながら、別の基準を適用することもでき、例えば
各スイッチのスローの数を最小にすることにより行なう
ことができると理解される。

第４図の例から、上記基準により３個のＳＰ４Ｔスイッ
チ、１個のＳＰ３Ｔスイッチ、２個のＳＰ２Ｔスイッチ
を有する交換回路網が得られ４番目のチャネライザ役の
１２個のフィルタから６個のフィルタが交換マトリック
スに直接接続されることが明らかである。より一般的に
言えば、スイッチの数を最小のものとする基準を適用す
れば、第３図で明らかな以下の構成が生ずる。Ｍ番目の
フィルタバンクから交換回路網９０への入力は単体チャ
ネル５４及び５５の２個のグループに分割される。ＮＭ
−１個のチャネルから成るグループはＳＰ．Ｔスイッチ
アレイ６０まで延在し、残りのＮ．〜Ｎ．−，個のチャ
ネルはクロスバー交換マトリックス８０の数個の入力ポ
ート７４まで直接延在する。第３図に示すＳＰ．Ｔスイ
ッチアレイ６０の構戒は以下のものとする。

表１５ 表ｌ５から、ＮＸ−１　はＳＰ．Ｔスイノチの全体の数
を決定し、Ｍ及びＮ，は最も大きなＳＰＭＴスイッチの
複雑度及び数を制御する。クロスバー交換マトリックス
の大きさはＮｉ１及びＮうにより決定される。

第５Ａ図は所定のチャネライザによって発生する取り得
る全てのＶＢＶＣＦチャネル　シーケンスを識別及びラ
ベル化するためのメカニズムを示す。図示のため、Ｎ＋
　＝　２　，Ｎ２＝　４　．　Ｌ　＝Ｎ３二１６を有す
るチャネル化フォーマットを選択した。

第５Ｂ図は一例として実行されるように選択したチャネ
ル化シーケンスを示す。

第５Ｃ図は第５Ｂ図に示すチャネル化スキムを発生させ
るのに適切な交換設定を有する第３図に示す型式の交換
回路網の回路線図である。

第５Ａ図において、シーケンスのラベル化は、チャネラ
イザのチャネル化プラン上に重畳された枠組線図を用い
て行なわれる。ディジタル制御信号によって実行される
のに好適な２進数表示を採用する。制御信号は第３図の
ユニット１０１．　１０２及び１０３のように制御ユニ
ットにより発生する。第５Ａ図において、各取り得るＶ
ＢＶＣＦチャネルシーケンスは、破線（ブランチ）及び
黒丸点くノード）によって表示される枠組線図内の経路
によって識別される。各ブ．ランチは下部のチャネルと
関係し、各黒丸点と異なるレベルのチャネル中から選択
するためのオプションを示す。ＶＢＶＣＦチャネルシー
ケンスはノード１６１カラスタートし、第１レベルの広
帯域チャネル（ブランチ００）、第２レベルの中間帯域
チャネル（ブランチ０１）、又はＭ番目（第３〉レベル
（ブランチ１１）の狭帯域チャネルのいずれかによって
初期化される。従って、数値００，　０１又は１ｌでそ
れぞれ始まる６ビットワードによって特徴付けられるＶ
ＢＶＣＦチャネルシーケンス１６５．　１６６及び１６
７の３個のグループがある。枠組線図のブランチの右方
向に沿って移動すると、ノード１６２．　１６３及び１
６４が現われる。これらのノード点において、どの単体
チャネルが所望のＶＢＶＣＦチャネルシーケンスに含ま
れるべきかの選択を行なう。各枠組経路は、左側から右
側に至るチャネル化周波数プランと交差し、６ビットワ
ードによって特徴付けられる。各ワードは特有の枠組経
路と関連するＶＢνＣＦチャネルシーケンスも表わす。

例えば、第５Ｂ図のチャネルシーケンス７０は、第５Ａ
図のより太い破線によって表わされる枠組経路に対して
ワードｌ７４＝“０１１１１０″によって特徴付けられ
る。

第５Ｃ図は上記ワードを用いてどのようにして第３図に
示す型式の交換回路網のＳＰヨＴスイッチアレイを制御
するのかを示す。第１，第２及び第３チャネル化レベル
１８０，　１８２及び１８４からの信号を相互接続回路
１８６を介してＳＰ．Ｔスイッチアレイ８０に供給する
。ＳＰ．Ｔスイッチアレイは、ノード１６１．　１６２
．　１６３及び１６４に対応する４個のスイッチ１８８
，　１９０，　１９２及び１９４を含んでいる。ＳＰ３
Ｔスイッチは枠組線図の３個の選択ノードに対応し、Ｓ
Ｐ２Ｔスイッチは２個の選択ノードに対応する。

ＳＰ．Ｔスイッチアレイの構戊は、前に発生した６ビッ
トワードに等しい６ビット制御信号（ＣＢＩ，２，３，
４，５．６）により決定される。スイッチ１８８，　１
９０，　１９２及び１９４の状態は、最初の２個のビッ
ト、第３ビット、第４ビット、第５ビット及び第６ビッ
トによりそれぞれ規定される。コントローラ１４０から
制御信号を供給する。第５Ｃ図のスイッチの設定はスイ
ッチ回転アームの２個の端邪の黒点により識別されてい
ると共に、ワード“０１１１１０″に基いて行なわれる
。スイッチアレイの４個の出力は、記号▲、口、●、△
によって図示したシーケンス７０の４個のチャネルを与
える。

全てが第３のチャネル化レベルに属するシーケンス７０
の他のチャネルはクロスバー交換マ｝　ＩＪックスに直
接結合される。これらのチャネルは第５Ａ図の文字Ｄ（
第４図の交差バーが付されたチャネル）で示す。

単体チャネルから成る設定されたＶＢＶＣＦ　シーケン
スが一旦得られれば、別のブロックチャネルについて別
のダウンビームまで経路を定める必要がある。例えば、
第５Ｂ図において、ある時間瞬時においてチャネルシー
ケンス７０は予め定めた３個のブロック７１．　７２及
び７３に分割されるものとする。

オーバラップしない周波数多重化されたチャネルを出力
ポートに同時に接続する作業は第５Ｃ図のカップラクロ
スバーマトリックスにより行なわれる。

交換点は第３図に示す型式のものとする。円が付された
黒点は交換点を示し、第５Ｂ図の経路を定める要件７１
．　７２及び７３と適合するように正しい接続を与える
。交換マトリックス９０用の交換制御は通常の型式のも
のとされ、このマトリックス列に供給される５ビットワ
ードで構戊する。１６個の交換点のアドレスについて４
ビットを用い、固定ビットについて１ビットを用いる。

第５Ｃ図において、制御ユニット１４０により３個のワ
ードを与え、こレラノワートをＣＣＢ７．　　８．　　
９，　１０．　　１１）　，　　〔ＣＢ１２，　１３，
　１４，　１５．　１６：］及び［（：Ｂ　１７，　１
８，　１９．　２０，２１〕で示す。本例において、交
換制御についてはＳＳＴＤＭ＾又はＳＳＦＤＭＡのいず
れについても特定されていないことを銘記する。最も一
般的な場合、この好適実施例は３個の個別のコントロー
ラＳ　Ｓ　Ｔ　Ｄ　！Ｊ＾コントローラ、ＳＳＦＤＭＡ
　：］　７　｝　ｏ　−　５及びｓｐ．’ｒ　スイッチ
アレイコントローラによって実行される制御ユニット１
４０を用いる。

第６図は本発明の概念に基く好適なオンボ一ドルータの
詳細なブロック線図である。１〜Ｎ，Ｉ（Ｎ．　＜Ｎ　
〉の入力ビームがＶＢＶＣ’Ｆ　　トラフィックを構戊
する。単一ビーム例えばビームＮｏ．　１に関係する説
明しようとするトランスポンダ　トラフィックにおいて
、到来トラフィックは第２図に示す中心周波数ｆＴＣの
帯域幅Ｂｙを占める。スイッチ１１６（このスイッチは
ＣＢ回路網の他のスイッチのように外部からも制御され
ることができる）が入力をダウンコンバータ１１１　に
結合すると、トラフィック信号はダウンコンバータ１１
１　により前述した合威信号源１１４で発生した局部発
振器周波数ｆｌｏ＋Ｂ′ウを用いて周波数変換される。

バイパススイッチ１１５は合或信号源１１４をダウンコ
ンバータ１１１に接続し、或はＢＸ”Ｏで作動させる。

バイパススイッチ１１６　は到来するトラフィンクをル
ータ処理までバイパスさせると共に到来トラフィックを
ＣＢ接続回路網１２に直接供給する（第１Ａ図）。

ダウンコンバータ１１１からの出力信号は、接続伝送ラ
イン１１８を経て、第２図の並列化回路４６の関連にお
いて前述した並列化回路１１２に供給される。並列化回
路１１２はトラフィックを２個の信号流１２１及び１２
２に分割し、これら信号流はハンドパスフィルタ１１３
及びチャネライザ１２３にまで進む。これらバンドバス
フィルタ及びチャネライザは、チヤ不ライザ５５（第５
図）及び第３Ａ図の交換マ｝　ＩＪックスて説明したよ
うに交換回路１２５　に接続される。ユニットｌ２０は
チャネライザ（ＣＨＡＮ）、並列化回路（ＰＡＲ）　、
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）及び交換回路網（ＳＮ）
を含んでいる。

交換回路網１２５は２個の大きなユニットを含んでいる
。“可変帯域幅”機能を行なう単一極性多重スロー（Ｓ
ＰＭＴ）　　アレイ１２６　と、“可変中心周波数”機
能を行なうと共にトラフィックをダウンリンクビームま
で経路を定めるクロスバー交換マトリンクス（ＣＢＳＭ
）　１２７　とである。ユニット１２０の各々からのＮ
Ｘ個から戊る出力１２８を出力マルチプレクサ１３０　
においてＮＸ個のトラフィンクチャネルに多重化する。

マルチプレクサの出力部１３４，１３５及び１３６にお
けるトラフィンクチャ不ルは、ルータの出力ポート１４
２に送出される前にアンプコンバータ１４１　において
アップ変換される。他のユニッ｝　１２０及びこのユニ
ットの他の構戊要素は同様に動作する。

本発明の特有の実施例を図示すると共に詳細に説明した
が．当業者にとって種々の変形や改良が可能である。例
えば、用いた帯域幅及び周波数は説明の便宜のために用
いたものであり、上述した値や範囲に限定されるもので
はない。帯域幅及び作動周波数は、本明細書で教示する
範囲から逸脱しない範囲で種々の形態及び仕様のものを
用いることができる。別の周波数プランも用いることが
でき、図示し説明した周波数プランに限定されるもので
はない。全てのスインチの制御は、処理装置やリレーを
含む種々の手段により達戊でき、或は条件応答手段によ
って行なうこともできる。フィルタリンクはフィルタバ
ンクだけでなく種々の手段によって行なうことができる
。例えば、本発明の教示に基くデジタルフィルタのよう
な技術に適合する適切な構戊要素で置換することにより
デジタルフィルタリングを利用することもできる。

アップ変換及びダウン変換は合戊信号源を用いる周波数
混合だけでなく種々の手段により行なうこともできる。

【図面の簡単な説明】

第ＩＡ図は典型的な衛星のＣＢ接続回路網が結合されて
いる本発明の好適なオンボ一ドルータの構或及びアップ
リンク及びダウンリンク周波数プランを示すブロック線
図、 第ＩＢ図は第１八図のオンボードルークによって達戊さ
れるチャネルルーティングの帯域幅構戊の時間特性を示
す概念図、 第２図は第１Ａ図のオンボ一ドルークの入力段４０，Ｎ
−ビーム衛星通信における一群の共用周波数トランスポ
ンダに関係するアップリンク周波数プラン２０，　ＣＢ
接続回路網を経て経路を定めるオンポートルータによっ
て達戊されるチャネル化プラン３０，及び本発明の原理
を達或するために必要な好適帯域分割スキム６０をそれ
ぞれ示す線図、第３図は第ＩＡ図のオンボ一ドルータに
組み込まれている好適な交換回路網及びクロスパー交換
回路網を示すブロック線図、 第４図は本発明が意図する交換回路網の基本設計概念を
示す線図、 第５Ａ図〜第５Ｃ図は第ＩＡ図におけるチャネルふり分
け及び交換制御の実際例を示す線図、第６図は本発明に
よる好適なオンボ一ドルークの構戊を示すブロック線図
である。 １〜８・・・アップリンクビーム及びダウンリンクビー
ム １０・・・ルータ １１，　　１３．　２０．　３０・・・周波数プラン１
２・・・接続回路網 １４・・・ＳＳＴＤＭＡコントローラ １６・・・ＳＳＦＤＭＡコントローラ ４０・・・入力段　　　　　４６・・・並列化回路５０
・・・バンドパスフィルタ ５ｌ・・・パワー分割器 ５２．　５３．　５４・・・フィルタバンク５５・・・
チャネライザ　　　６０・・・帯域分割スキム８０．　
９０・・・交換回路網　　１４０・・・制御ユニノト★
枚盪七−ド ＦＩＧ． 旧 ’ｍ ＦＩＧ．５Ａ ＦＩＧ．４ ←司′・ｔ中Ｋ．ａｌ；反数 ＦＩＧ．５Ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の到来通信経路と出射通信経路とを相互接続す
   る多重トランスポンダチャネルを含む可変帯域可変中心
   周波数の多重ビーム衛星通信方式であって、 Ａ、少なくとも１個の一定帯域幅の到来トランスポンダ
   チャネルを受信する受信手段と、Ｂ、前記受信手段に接
   続され、前記少なくとも１個のトランスポンダチャネル
   の帯域幅を第１の部分及び第２の部分に分割する帯域分
   割手段と、 Ｃ、前記帯域分割手段に接続され、前記少なくとも１個
   のトランスポンダチャネルの第２の部分を受信し、前記
   第２チャネル部分を可変帯域幅のサブチャネルの多重レ
   ベルに分割する多段チャネル化手段と、 Ｄ、帯域がオーバラップした多数の入力信号のうちの１
   個の入力信号を前記トランスポンダの出力ポートに順次
   の時間期間で接続すると共に、帯域がオーバラップして
   いない複数の入力信号を前記トランスポンダの出力ポー
   トに同時に接続する交換手段とを具えることを特徴とす
   る衛星通信方式。 ２、前記第１及び第２の部分の相対帯域幅を変化させる
   手段をさらに具えることを特徴とする請求項１に記載の
   衛星通信方式。 ３、前記帯域分割手段が、前記第１部分と第２部分との
   間の信号に最小パワー損失を分配する分配手段と、第１
   部分を通過させるバンドパスフィルタ手段と、第２部分
   の信号パワーを分割するパワー分割手段とを具えること
   を特徴とする請求項２に記載の衛星通信方式。 ４、前記分配手段が、第１及び第２の部分の信号のパワ
   ーを増幅する増幅器手段を含むことを特徴とする請求項
   ３に記載の衛星通信方式。 ５、前記チャネル化手段が、高いスカート選択性を有す
   る複数の選択可能なフィルタバンクを具えることを特徴
   とする請求項２に記載の衛星通信方式。 ６、前記フィルタバンタが一定帯域幅のフィルタから成
   る複数のグループを具え、並列形態における多重レベル
   チャネル化を形成し、直列形態の付加的な損失及びひず
   みを低減させることを特徴とする請求項５に記載の衛星
   通信方式。 ７、前記隣接するサブチャネルのフィルタバンクが、そ
   の端部において非対称な伝送振幅特性を有することを特
   徴とする請求項６に記載の衛星通信方式。 ８、前記受信手段が、前記少なくとも１個のトランスポ
   ンダチャネルの周波数を変換する周波数変換手段を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の衛星通信方式。 ９、前記周波数変換手段の中心周波数が、前記少なくと
   も１個のトランスポンダチャネルの中心周波数に整合し
   ていることを特徴とする請求項８に記載の衛星通信方式
   。 １０、前記周波数変換手段が、複数の周波数を発生する
   手段を含む局部発振器を具え、前記少なくとも１個のト
   ランスポンダチャネルを複数の中心周波数に調整するこ
   とを特徴とする請求項９に記載の衛星通信方式。 １１、Ｅ、前記交換手段に接続され、前記可変帯域の第
   １部分及び第２部分によって搬送された情報を時間分割
   多重化するＳＳＴＤＭＡ制御手段をさらに具えることを
   特徴とする請求項１に記載の衛星通信方式。 １２、Ｅ、前記交換手段に接続され、前記少なくとも１
   個のトランスポンダチャネルの第１部分及び第２部分に
   よって搬送された情報を周波数分割多重アクセスするＳ
   ＳＦＤＭＡ制御手段をさらに具えることを特徴する請求
   項１に記載の衛星通信方式。 １３、Ｅ、前記交換手段に接続され、一定帯域幅の第１
   部分及び可変帯域幅の第２部分によって搬送された情報
   を時間分割多重化するＳＳＴＤＭＡ手段と、 Ｆ、前記交換手段に接続され、前記少なくとも１個のト
   ランスポンダチャネルの第１及び第２部分によって搬送
   された情報を周波数分割多重化アクセスするＳＳＦＤＭ
   Ａ制御手段とをさらに具えることを特徴とする請求項１
   に記載の衛星通信方式。 １４、複数の到来通信経路と出射通信経路とを相互接続
   する多重トランスポンダチャネルを含む衛星通信方法に
   おいて、可変帯域幅可変中心周波数の多重ビーム通信を
   行なうに当たり、前記少なくも１個のトランスポンダチ
   ャネルの帯域幅を、第１の中心周波数の第１の部分及び
   第２の中心周波数を有する第２の部分に分割し、 前記トランスポンダチャネルの第２の部分を、順次レベ
   ルの選択可能な帯域幅のサブチャネルから成る複数のグ
   ループに分割し、 帯域がオーバラップした多数の入力経路のうちの１個の
   入力経路を、トラフィック指令に基き順次の時間期間で
   前記トランスポンダの出力ポートに接続し、帯域がオー
   バラップしていない複数の入力経路をトランスポンダの
   出力ポートに同時に接続することを特徴とする衛星通信
   方法。 １５、前記少なくとも１個のトランスポンダチャネルの
   各入力経路と出力経路とを周波数分割多重化アクセスす
   ることにより、前記接続工程を制御することを特徴とす
   る請求項１４に記載の衛星通信方法。 １６、前記少なくとも１個のトランスポンダチャネルの
   各入力経路と出力経路とを時間分割多重化アクセスする
   ことにより、前記接続工程を制御することを特徴とする
   請求項１４に記載の衛星通信方法。 １７、前記少なくとも１個のトランスポンダチャネルの
   各入力経路と出力経路とをトラフィック指令に基いて周
   波数分割又は時間分割多重化アクセスによって前記接続
   工程を制御する工程を具えることを特徴とする請求項１
   ４に記載の衛星通信方法。 １８、前記制御工程が、各入力経路及び出力経路を時間
   分割多重化アクセス及び周波数分割多重化アクセスする
   工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の衛星通
   信方法。 １９、前記分割工程が、前記少なくとも１個のトランス
   ポンダの帯域幅を、前記第１及び第２の部分を規定する
   第１及び第２の周波数帯域に周波数変換する工程を含む
   ことを特徴とする請求項１４に記載の衛星通信方法。 ２０、前記分割工程が、前記少なくとも１個のトランス
   ポンダの帯域幅を、前記第１及び第２の部分を規定する
   第１及び第２の周波数帯域に変換する周波数変換工程を
   含むことを特徴とする請求項１５に記載の衛星通信方法
   。 ２１、Ｍを整数とした場合に、前記チャネル化工程が、
   前記第２の部分を、各々がｎ個の等しい狭帯域レベルを
   有するＭ個の段にパワー分割する工程を含むことを特徴
   する請求項１４に記載の衛星通信方法。