JPS593048B2

JPS593048B2 - 衛星通信における同期装置

Info

Publication number: JPS593048B2
Application number: JP54114376A
Authority: JP
Inventors: アレツクス・ロ−テイエ; ジヤン・ルイ・モンロ−ラン
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1978-09-15
Filing date: 1979-09-07
Publication date: 1984-01-21
Also published as: JPS5541092A; DE2964714D1; US4262356A; EP0009096B1; EP0009096A1; CA1121075A; FR2436535A1; FR2436535B1

Description

【発明の詳細な説明】この発明は衛星通信回線を同期させる方式、更に具体的
に云えば、種々の周波数で信号を送信する複数個の指向
性ビーム・アンテナを備えた衛星ク０を含んでいて、
時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）方式を利用する回線を
同期させる方法に関する。

周知のＴＤＭＡ方式では、幾つかの地上局が衛星の１つ
のトランスポンダを共有し、地上局が該衛星に対してパ
ルス・バーストを送信すると、こク５のバーストが逐
次的に受信され且つ各局に再送信されて来る。時間を複
数個の時間スロットで構成される反復的なフレームに分
割する。所定の局に１つの時間スロットを割当てる。割
当てられた時間スロットの間に、その局がパルス・バー
スト３０衛星に送信すると、衛星は該バース＋の宛先
である１つ又は更に多くの局にバーストを再送信する。
種々の局によつて送信されるパルス・バーストは、重な
りを防止して、トランスポンダがパルス・バーストを直
列に再送信することが出来る様にする３５為に、衛星の
トランスポンダに特定の時点に到着しなければならない
。従つて、種々の局からのパルス・バーストが同期して
いることが、それらが正確な時点に送信されることを保
証し、こうしてトランスポンダに於ける重なりを防止す
る為に不可欠である。下向きリンク・トラヒツクを伝え
る様になつている全地球ビーム・アンテナを有する衛星
を用いたＴＤＭＡ回線では、各局の同期は所謂単一ルー
プ方式によつて行うのが普通である。

この単一ループ方式では、基準局として選ばれた所定の
局が基準パルス・バーストを送信し、衛星のトランスポ
ンダがこのバーストを回線の全ての局に再送信する。各
々の局はその時、該局が基準パルス・バーストを受信し
た時点と、該局が衛星に対して送信した基準ワードを衛
星から受信した時点との間の期間に従つて、そのパルス
・バーストを送信する時点を調節する。単一ループ同期
方式はいろいろな文献に記載されている。例えば、１９
７４年６月１７日乃至１９日にミネアポリスで開催され
たＩｎｔｅｒｎａｔｉＯｎａｌＣＯｎｆｅｒｅｎｃｅＯ
ｎＣＯｍｍｕｎｉｃａｔｉＯｎｓで発表されたＨＯＧａ
ｎｓｓｍａｎｔｅｌ及びＢ″ＥｋｓｔｒＯｍの論文″Ｔ
ＤＭＡＳｙｎｃｈｒＯｎｉｚａｔｉＯｎｆＯｒＦｕｔｕ
ｒｅＭｕｌｔｉｔｒａｎｓｐＯｕｄｅｒＳａｔｅｌｌｉ
ｔｅＣＯｍｍｕｎＩｃａｔｉＯｎ″″ 参照されたい〇
ＴＤＭＡ回線では、下向きリンク・トラヒツクを伝える
全地球ビーム・アンテナを備えた衛星を使うＴＤＭＡ回
線の場合の様に、それ自身のパルス・バーストが再送信
される様な地理的な区域にある局でしか単一ループ同期
を使うことが出来ない。現在では、システム全体の性能
が改善されると共に、今日の衛星安定方式の精度が高ま
つたことによつて、使い易くなつたので、前述のトラヒ
ツクを伝えるのに幅の狭い又はスポツト状の指向性ビー
ム・アンテナを持つ衛星を使う傾向がある。異なる周波
数の信号を送信する指向性ビーム・アンテナを備えた衛
星を使う回線では、各局が衛星からそれ自身のパルス・
バーストを受信することが出来ず、従つて単〒ループ方
式を使つて回線を同期させることが出来ない。種々の周
波数の信号を送信する指向性ビーム・アンテナを備えた
衛星を持つＴＤＭＡ回線を同期させる為、所謂ＳＤＭＡ
／ＳＳ−ＴＤＭＡ（宇宙分割多重アクセス／宇宙線交換
時分割多重アクセス）方式が開発された。

この方式では、衛星によつて定められる絶対時間基準に
より、局の同期が行われる。更に詳しいことについては
、１９７４年６月１７日乃至１９日にミネアポリスで開
催された１ｎｔｅｒｎａｔｉ０ｎａ１Ｃ０ｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ０ｎＣ０ｍｍｕｎｉｃａｔｉ０ｎｓで発表されたＭ
′Ａｓａｈａｒａ他の論文３ｔＳｙｎｃｈｒ０ｎｉｚａ
ｔｉ０ｎａｎｄＡｃｑｕｓｉｓｉｔｉ０ｎｉｎＳＤＭＡ
Ｓａｔｅ１１１ｔｅＣ０ｍｍｕｎｉｃａｔｉ０ｎＳｙｓ
ｔｅｍ５５を参照されたい。勿論、ＳＤＭＡ／ＳＳ−Ｔ
ＤＭＡ方式では、衛星に非常に高価な装置を設けること
が必要である。種々の周波数の信号を送信する指向性ビ
ーム・アンテナを備えた衛星を有するＴＤＭＡ回線を同
期させる別の方式がフランス特許７２４６７４１（公告
番号２１６９０４７号）ＶＣ記載されている。この方式
では、種々の局の間で信号を送信する種種の指向性ビー
ム・アンテナの他に、衛星が全地球ビーム・アンテナを
含んでいる。このビーム・アンテナが同じ作用をし、単
一ループ同期方式を使うことが出来る様にする。勿論、
このフランス特許に記載された同期方式では、衛星に設
ける装置を２重にすることが必要であり、衛星の費用並
びに重量が増加する〇この発明の目的は、種々の周波数
の信号を送信する幾つかの指向性ビーム・アンテナを備
えた衛星を持つＴＤＭＡ回線を同期させる方法として、
衛星に設ける付加的な装置を必要としない方法を提供す
ることである。

この発明の別の目的は、種々の周波数の信号を送信する
幾つかの指向性ビーム・アンテナを備えた衛星を持つＴ
ＤＭＡ回線を同期させる方法として、基準局を必要とし
ない方法を提供することである。

全般的に云うと、この発明は、ＴＤＭＡ回線内の種々の
局からの送信の開始点を反復的な時間フレーム内で同期
させる方法を提供する。

別々のＭ個の区域に分布したＮ個の局が、衛星を介して
、相異なるＭ個の下向きリンク周波数交換パルス・バー
ストによつてカバーされる。各々のパルス・バーストは
、前文、独自ワード、送信局アドレス及びトラヒツク・
データで構成される。衛星が、Ｍ個の区域全部をカバー
すると共に、相異なるＭ個の上向きリンク周波数を受信
する様になつている全地球ビーム・アンテナと、このＭ
個の上向きリンク周波数を対応するＭ個の下向きリンク
周波数に変換する手段と、Ｍ個の区域をカバーするＭ個
の指向性ビーム・アンテナとを持つている。Ｍ個のアン
テナの各々は、それがカバーする特定の区域に関連した
下向きリンク周波数を送信する様になつている。この発
明の方法では、種々の局から送信されるバーストには、
フレーム内の予定の位置が割当てられる。

各局は、該局が独自ワードに続く所定局のアドレスを受
信したかどうかを検出する。こういうアドレスを検出し
た時、局は、そのアドレスが検出された局に関連する期
間を限定するタイミング手段を作動し、この期間の終り
に、そのフレーム内の予定の期間内に夫々Ｍ個の区域向
けのＭ個の相次ぐバーストの送信を開始する。これらＭ
個のバーストは相異なる上向きリンク周波数で送信され
、こうして所定の区域向けのバーストが、その区域に対
する下向きリンク周波数に対応する上向きリンク周波数
で送信される様にする。この発明の１実施例では、タイ
ミング手段は、Ｎ個の局に関連したＮ個の期間を夫々限
定するＮ個のタイマで構成される。局の送信の初めは、
最初に停止点に達したタイマによつて決定される。この
発明の別の実施例では、フレームが、Ｎ′を所定の区域
内の局の最大数として、Ｎ″個の相等しい期間に分割さ
れる。任意の１つのこうぃう期間の間、１区域あたりで
は精々１つの局として、最大Ｍ個の局が同時に送信する
ことが出来、他の局は休止状態にとどまる。第１図には
、この発明を実施した回線の１例が示されている。

この回線は衛星Ｓと幾つかの地上局とで構成されるが、
Ａ乃至Ｄで示した４つの地上局だけを示してある。衛星
Ｓ（第１Ａ図に詳しく示す）は、例えば所謂「シンフオ
ニ一」衛星であつてよく、全地球ビーム・アンテナＡＮ
Ｒを備えている。このアンテナは、回線内の全ての局か
らの上向きリンク・トラヒツクを受信する。衛星は、２
つの指向性ビーム・アンテナＡＮＴｌ，ＡＮＴ２をも備
えており、これらのアンテナは夫々１対の別々の地理的
な区域に下向きリンク・トラヒツクを伝える。アンテナ
ＡＮＴｌが区域１と記した第１の区域をカバーする。こ
の区域は、例えば合衆国の東部沿岸区域であつてよく、
局Ａ及びＢが配置されている。アンテナＡＮＴ２は区域
２と記した第２の区域をカバーし、これはヨーロツパで
あつてよく、局Ｃ及びＤが配置されている。アンテナＡ
ＮＴｌ及びＡＮＴ２は夫々２つのトランスポンダＴＲｌ
，ＴＲ２と関連している。トランスポンダＴＲｌが上向
きリンク周波数ｆ１を下向きリンク周波数ｆ１′ＶＣ．
変換し、この下向きリンク周波数ｆ１′がアンテナＡＮ
Ｔｌによつて区域１へ送信される。トランスポンダＴＲ
２は上向きリンク周波数Ｆ２を下向きリンク周波数Ｆ２
′ＶＣ変換し、これがアンテナＡＮＴ２によつて区域２
に送信される。全地球ビーム・アンテナＡＮＲは両方の
上向きリンク周波数ｆ１及びＦ２を受信することが出来
る。回線の４つの局全部を相互接続する為、その各各は
衛星の２つのトランスポンダの各々に対して上向きリン
クのアクセスが出来なければならない。各局は２つの上
向きリンク周波数Ｆｌ，ｆ２で送信する。区域１に配置
された局は上向きリンク周波数ｆ１で送信して互いに連
絡すると共に、上向きリンク周波数Ｆ２で送信して区域
２の局と通信する。区域２の局は上向きリンク周波数Ｆ
２で送信して互いに通信すると共に、上向きリンク周波
数ｆ１で送信して区域１の局と通信する。次に、種々の
区域をカバーする為に、異なる周波数が使われると仮定
する。

当業者であれば、この発明が、相異なる周波数の信号を
送信する指向性ビーム・アンテナを備えた衛星を有する
回線のみに制限されず、この衛星が付加的な区域をカバ
ーして、他のアンテナと同じ下向きリンク周波数で信号
を送信する付加的な指向性ビーム・アンテナを備えてい
てもよいことが容易に理解されよう。この場合、同じ下
向きリンク周波数によつてカバーされる区域は、この発
明では１個の区域を構成するものとみなす。第２図には
、この発明を実施した、第１図の回線に関与する地上局
の１例が示されている。

局は利用装置２０を含んでおり、これは例えば計算機で
あつてよく、ＩＢＭ２７Ｏｌコミユニユケイシヨンズ・
コントローラの様な通信制御装置２１に接続される。制
御装置２１がこの発明に従つて回線多重化器２２に接続
される。これは後で第６図について詳しく説明する。回
線多重化器２２が、線２３を介して制御装置２１から受
取つたデータ・バーストの送信を予定の期間内に同期さ
せて、局どうしの間で干渉がない状態で、衛星のトラン
スポンダを最大限に利用することが出来る様にする。回
線多重化器２２から供給されるデータ・バーストが線２
４を介して変復調器２５の変調器ＭＯＤに送られる。変
調器ＭＯＤの出力が２つのスイツチ２６，２７の夫々の
第１の端子に並列に印加される。これらのスイツチの第
２の端子は局の無線周波装置３０の２つの入力２８，２
９に夫々接続されている。スイツチ２６，２７の開閉が
回線多重化器２２によつて制御される。バーストを上向
きリンク周波数ｆ１で送信する時、スイツチ２６，２７
を夫々閉及び開にし、変調器ＭＯＤからの出力が無線周
波装置３０の入力２８に印加され、そこから周波数ｆ１
でアンテナ３１によつて送信される。バーストを上向き
リンク周波数Ｆ２で送信する時、スイツチ２６，２７は
夫々開及び閉であり、変調器ＭＯＤの出力が無線周波装
置３０の入力２９に印加され、そこから上向きリンク周
波数Ｆ２でアンテナ３１から送信される。アンテナ３１
が衛星から受信した信号は装置３０及び線３２を介して
変復調器２５の復調器ＤＥＭの入力に印加される。復調
器ＤＥＭの出力信号が線３３を介して回線多重化器２２
に送られ、これが出力信号を選択的に線３４を介して制
御装置２１に転送する。次にこの発明の方法を詳しく説
明する。

回線多重化器２２が、それが設けられている局の次の送
信の開始を制御して、種々の局から送信されたバースト
が送信フレーム内で同期する様に保証する。１フレーム
内に於ける種々のバーストの相対的な位置が第３図に示
されている。

この発明の好ましい実施例では、フレームが相等しい２
つの期間Ｔｌ，Ｔ２に分割される。フレームの前半Ｔ１
の間、別別の区域にある２つの局、例えば区域１の局Ａ
及び区域２の局Ｃが一定の持続時間のバーストを同時に
送信し、この時他の２つの局は休止状態である。フレー
ムの各半分の間、各々の局ぱバースト間保護時間をおき
、自分の区域外に配置された局宛ての２重バーストを送
信し、またバースト間保護時間をおいて、自分の区域内
にある別の局宛ての単一バーストを送信する。フレーム
の前半Ｔ１の間、局Ａが上向きリンク周波数Ｆ２で局Ｃ
及びＤ宛ての２重バーストを送信し、その後上向きリン
ク周波数ｆ１で局Ｂ宛ての単一バーストを送信するが、
その間、それと同期して、局Ｃが周波数ｆ１で局Ａ及び
Ｂ宛ての２重バーストを送信し、その後周波数Ｆ２で局
Ｄ宛ての単一バーストを送信する。フレームの後半Ｔ２
の間、他の２つの局Ｂ及びＤが、前半Ｔ１の間に局Ａ及
びＣが送信したのと同様に、一定の持続時間のバースト
を同時に送信する。第４Ａ図には、２重バーストの形式
が示されている。

２重バーストは、変復調器の獲得並びに同期の為に使わ
れる前文ＳＹＮＣと、それに続く独自ワード（ＵＷ）の
名前で呼ばれる同期ワードとを有する。

こういう前文並びにＵＷは周知である。送信局のアドレ
ス（ＴＳＡ）がＵＷに続く。このアドレスの後にトラヒ
ツク・データが続く。このトラヒツク・データは、第１
の受信局のアドレス（ＲＳＡ）、それに続いてその局宛
てのデータ、第２の受信局のアドレスと、それに続くそ
の局に対するデータとを含む。第４Ｂ図は単一バースト
の形式を示す。

これは変復調器獲得及び同期用前文（ＳＹＮＣ）、独自
ワード（ＵＷ）、送信局アドレス（ＴＳＡ）及びトラヒ
ツク・データで構成される。このトラヒツク・データは
受信局のアドレスと、それに続いて、その局宛てのデー
タとを含む。独自ワードは回線内の全ての局で同じであ
ることに注意されたい。

次に、所定の局がそのバーストを送信すべき時点を決定
することが出来る様にする同期方法を説明する。

任意のフレームで、各局が予定の期間の間にそのバース
トを送信する。前に述べた様に、各々のバーストは独自
ワードに続く送信局のアドレスを含んでいる。或る局、
例えば局ＤがＵＷを検出し、次にこのＵＷに続く送信局
アドレス、例えば局Ａのアドレスを複号し、局ＡＩＩＣ
関連したタイマを始動させる。このタイマが適切な期間
ＴＡを定める。８Ａのアドレスを受信してから、局Ｄの
次のバーストの送信が開始されるまでには、この期間Ｔ
Ａが経過しなければならない。

普通の動作では、全ての局が送信している場合、１フレ
ームの時間内に４つのＵＷ及び４つのアドレスが検出さ
れる。

好ましい実施例では、各局が、回線内の４つの局に夫々
関連した４つのタイマを備えている。理想的には、４つ
のタイマが同じ送信開始時刻を定めるべきである。然し
、伝播時間が変わること並びにタイマの不正確さの為、
４つの開始時点が一致しないことがある。この発明の１
実施例では、次のバーストの送信の開始が、４つのタイ
マの内の一番速いもの、即ちその停止点に最初に達した
タイマによつて決定される。上に述べた同期方法を次に
第３図及び第５図について詳しく説明する。第５図はこ
の方法を理解し易くする為の線図である。第５図は、第
３図に示した時間フレームの間に局Ｄが受信したバース
ト順序を示す。局Ｄは、区域２内に配置されているが、
下向きリンク周波数Ｆ２″で衛星から再送信されたバー
スト、即ち前に上向きリンク周波数Ｆ２で衛星へ送信さ
れたバーストだけを受信する。この為、局Ｄは最初は局
Ａから送信された２重バーストを受信する。局Ｄがこの
バースト中に含まれる独自ワードＵＷと、このＵＷに続
く局Ａのアドレスとを検出する。このアドレスを検出し
たことにより、第１のタイマＴＭｌが始動する。このタ
イマは、このアドレスを検出してから、局Ｄの次の送信
の開始までに経過しなければならない期間ＴＡを定める
。次に局Ｄが局Ｃから送信された単一バーストを受信す
る。局Ｃのアドレスが検出されたことにより、第２のタ
イマＴＭ３が始動する。このタイマは、ＴＡとは異なる
期間ＴＣを定めるが、タイマＴＭｌによつて定められた
時刻と実質的に一致する送信開始時点を定める様になつ
ている。次に局Ｄが局Ｂから送信された２重バーストを
受信し、局Ｂに関連したタイマＴＭ２を始動させる。最
後に局Ｄが自分が送信した単一バーストを受信し、自分
に関連したタイマＴＭ４を始動させる。４つのタイマＴ
Ｍｌ乃至ＴＭ４の出力を単にオアすることにより、局Ｄ
の送信開始時点が定られる。

この方法は、１つ又は更に多くの局が動作を停止しても
、回線の同期状態が保たれることに注意されたい。

１つの局しか残つていなぃ場合、この局は自分自身のア
ドレスを検出した時に送信を開始する。

送信の用意が出来た新しい局は現在勤作中の局に同期す
るので、この回線は自己同期形である。第６図は第２図
にプロツク図で示した回線多重化器２２の実施例である
。

回線多重化器２２がシフト・レジスタ４０を含み、その
入力が線３３を介して変復調器２５（第２図）の復調器
ＤＥＭの出力に接続されている。シングルシヨツト４２
から線４１に出る信号により、シフト・レジスタ４０の
装入が出来る。シングルシヨツ″ト４２は、復調器ＤＥ
Ｍの搬送波検出器から線４３を介して供給される信号に
よつてオンに転する。シフト・レジスタ４０に貯蔵され
ているビツトが独自ワード及びアドレス確認装置４４に
並列に印加される。この装置は記憶装置４５からの出力
をも受取る。装置４４は、後で第６Ａ図について詳しく
説明するが、４つの出力を持ち、これらの出力が夫々線
４６，４７，４８，４９を介して４つのタイマＴＭｌ，
ＴＭ２，ＴＭ３，ＴＭ４の入力に接続される。４つのタ
イマＴＭｌ乃至ＴＭ４の出力がオア・ゲート５０の入力
に接続され、その出力が送信ラツチ５１を制御する。

ラツチ５１の出力がオア・ゲート５２ＶＣ送られ、その
出力が前文タイマ５３、バースト・タイマ５４及び開閉
論理装置５５に並列に印加される。前文タイマ５３の出
力がタイマＵＷ−ＴＳＡ５６の入力に接続されると共に
、インバータ５７を介してアンド・ゲート５８の入力に
接続される。アンド・ゲート５８の別の入力は、制御装
置２１から供給される「送信要請］（ＲＴＳ）信号を受
取る。アンド・ゲート５８は、タイマ５４の出力及びイ
ンバータ５９によつて反転されたタイマ５６の出力をも
受取る。アンド・ゲート５８の出力は、制御装置２１に
送られる「送信許可」（ＣＴＳ）を発生する。バースト
・タイマ５４の出力が、論理装置５５及び保護時間タイ
マ６０に並列に印加され、タイマ６０の出力が論理装置
５５に接続されている。論理装置５５は、夫々スイツチ
２６，２７（第２図）を制御する２つの出力Ｆｌ，Ｆ２
と、線６１を介してバースト・タイマ５４に接続される
と共にオア・ゲート５２の他方の入力に接続される第３
の出力を有する。確認装置４４の４つの出力が、オア・
ゲート６２の入力にも接続される。

このオア・ゲートの出力がアンド・ゲート６３の入力に
接続され、このアンド・ゲートの他方の入力は線６４を
介して線３３に接続されている。アンド・ゲート６３の
出力が線３４を介して制御装置２１に接続される。制御
装置２１の出力が線２３を介してアンド・ゲート６５の
人力に接続され、このアンド・ゲートの他方の入力が線
６６を介してアンド・ゲート５８の出力に接続される。
アンド・ゲート６５の出力がオア・ゲート６７の入力に
接続され、このオア・ゲートの出力が線２４を介して、
変復調器２５の復調器ＭＯＤの入力に接続される。オア
・ゲート６７の他方の入力はアンド・ゲート６８の出力
に接続されている。このアンド・ゲートの入力は、記憶
装置４５ＶＣ．貯蔵されているデータが並列に装入され
るシフト・レジスタ６９の出力に接続されている。シフ
ト・レジスタ６９の装入並びにその内容の歩進が、線７
０を介して印加されるタイマＵＷ−ＴＳＡ５６からの出
力信号によつて付能される。線７０はアンド・ゲート６
８の他方の入力にも接続されてぃる。制御装置２１から
供給される送信クロツク・パルスＨ２の制御の下に、デ
ータがシフト・レジスタ６９の中を歩進する。回線多重
化器２２にある各々のタイマは減数計数器で構成するの
が普通である。これは最初は所定の値に設定されていて
、始動すると、クロツク・パルスの制御の下にゼロまで
減数する。各々のタイマが、計数器が動作を開始する時
点と、カウント・ゼロに達する時点との間に予定の期間
を定める。バースト・タイマ５４の特性は、２種類の異
なる期間を定めることが出来ることである。その計数器
の出力が、論理装置５５から線６１を介して供給される
信号の制御の下に、その入力に選択的に帰還される。帰
還ループが閉じると、タイマは２重バーストの持続時間
に対応する期間を定め、ループが開くと、単一バースト
の持続時間に等しい期間を定める。次に第６図に示した
装置の動作を説明する。

判り易くする為、第６図に示した回線多重化器が、局Ｄ
ＶＣ．関連するものであると仮定する。変復調器２５（
第２図）の復調器ＤＥＭが下向きリンク周波数Ｆ２″を
検出すると、この変復調器は、「信号検出」信号を発生
し、それが線４３を介してシングルシヨツト４２に送ら
れることにより、その旨を回線多重化器に知らせる。こ
の信号に応答して、シングルシヨツト４２が、前文（Ｓ
ＹＮＣ）、独自ワード（ＵＷ）及び送信局アドレス（Ｔ
ＳＡ）を組合せた持続時間に略等しい持続時間を持つパ
ルスを発生する。このパルスが線４１を介してシフト・
レジスタ４０に送られる。シフト・レジスタの長さは、
ＵＷ及びＴＳＡを組合せた長さに等しい。例えば、ＵＷ
が１９ビツトで構成され、ＴＳＡが７ビツトで構成され
る場合、シフト・レジスタ４０の長さは２６ビツトであ
る。シングルシヨツト４２によつて発生されたパルスが
存在する限り、復調器ＤＥＭの出力に出るビツトがシフ
ト・レジスタ４０に装入され、復調器ＤＥＭから供給さ
れる受信クロツク・パルスＨ１の制御の下にその中を歩
進する。

シフト・レジスタ４０に貯蔵されたビツトが、独自ワー
ド及びアドレス確認装置４４に並列に印加される。この
装置の作用は、ＵＷを受信したかどうかを検出すること
であり、受信していれば、それに続く送信局アドレスを
検出することである。この為、装置４４は、回線内の種
々の局のＵＷ及びアドレスの写しをも入力として受取る
。これらの写しが記憶装置４５に貯蔵されている。装置
４４がＵＷに続く局Ａのアドレスを検出すると、それが
線４６に「局Ａ検出」信号を発生し、これによつてこの
局に関連したタイマＴＭｌが始動する。

同様に、装置４４から線４７乃至４９に発生された「局
Ｂ検出」、［局Ｃ検出」、及び「局Ｄ検出」信号によつ
て、タイマＴＭ２，ＴＭ３，ＴＭ４が夫々始動する。タ
イマＴＭｌ乃至ＴＭ４は、夫々前に第５図について説明
した期間ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ，ＴＤを定める。４つのタイ
マＴＭｌ乃至ＴＭ４の内、カウント・ゼロに最初に達し
たものが、その時にオア・ゲート５０を介して送信ラツ
チ５１をオンに転する。

ラツチ５１がオンに転する時刻が、局Ｄの送信開始時点
を定める。送信過程が更に容易に理解される様に、第７
図の時間線図を参照されたい。制御装置２１によつて発
生される「送信要請」（ＲＴＳ）信号が高であると仮定
する。送信ラツチ５１がオンに転すると、それが開始パ
ルスを発生し、それがオア・ゲート５２の出力に出る。
開始パルスの前縁が論理装置５５を作動し、そのＦ１出
力が高になり、スイツチ２６（第２図）を閉じ、局が上
向きリンク周波数ｆ１で送信する為の条件づけをする。
高の出力Ｆ１は変復調器２５によつても検出され、この
変復調器は周知の様に、同期前文ＳＹＮＣの発生並びに
送信を開始する。開始パルスの前縁がバースト・タイマ
５４を始動させ、その出力が論理装置５５を制御して、
２重バーストに対応する期間の間、その出力Ｆ１が高に
とどまる様にする。開始パルスの前縁は前文タイマ５３
をも始動させ、これが前文ＳＹＮＣの持続時間に等しい
期間を定める。その期間中、変復調器２５から前文が送
信される。前文の終りに、前文タイマが独自ワード及び
アドレス・タイマ５６を始動させ、これが独自ワードＵ
Ｗ及び送信局アドレスを組合せた持続時間に等しい持続
時間を持つパルスを発生する。タイマ５６によつて発生
されたパルスが線７０を介してシフト・レジスタ６９に
印加され、記憶装置４５に貯蔵されていた独自ワードＵ
Ｗ及び局Ｄのアドレスをシフト・レジスタ６９ＶＣ並列
に装入することが出来る様にする。この時、ＵＷ及び局
Ｄのアドレスが、アンド・ゲート６８、オア・ゲート６
７及び線２４を介して、ビツト毎に変復調器２５に転送
される。タイマ５６から発生されたパルスの終りに、ア
ンド・ゲート６８が不作動になり、アンド・ゲート５８
が付能され、制御装置２１１ｔｃ対して「送信許可」（
ＣＴＳ）信号をゲートする。それに応答して、制御装置
２１はトラヒツク・データを線２３にのせ、このデータ
がゲート６５，６７及び線２４を介して変復調器２５に
印加される。バースト・タイマ５４によつて決定された
２重バースト期間の終りに、アンド・ゲート５８が不作
動になり、こうして「送信許可」信号が低になり、保護
時間タイマ６０が始動し、論理装置５５の２つの出力Ｆ
ｌ，Ｆ２を低にして、保護時間の間、２つのスイツチ２
６，２７（第２図）が開いた状態にとどまる様にする。

保護時間の終りに、論理装置５５のＦ２出力が高になり
、スイツチ２７（第２図）を閉じ、局が上向きリンク周
波数Ｆ２で送信する為の条件づけをする。

論理装置５５が線６１にパルスを発生し、このパルスが
オア・ゲート５２を通過して、タイマ５３，５４に対す
る始動パルスとして印加される。線６１に出るパルスは
バースト・タイマ５４をも条件づけ、単一バーストの持
続時間を定める。この時、２重バーストの場合と同様に
、単一バーストの発生が開始される。単一バースト期間
の終りに、論理装置５５の出力Ｆｌ，Ｆ２が低になり、
タイマがりセツトされる。

この時装置は線４３に新しい「信号検出」信号が発生す
るのを待つ。前に述べた様に、４つのタイマＴＭｌ乃至
ＴＭ４の内、最初にカウント・ゼロに達するものが、送
信ラツチ５１をセツトし、所定の局による次の送信の開
始をトリガする信号を発生する。

他のタイマによつて発生される信号を使つて、回線の同
期状態を検査することが出来ることに注意されたい。こ
れ迄、第６図に示した装置が所定の局の送信を同期させ
る態様を説明した。次にこの装置が制御装置２１にバー
ストを転送する態様を簡単に説明する。復調器ＤＥＭか
ら受取つたビツトが、線３３，６４を介してアンド・ゲ
ート６３の入力に印加される。確認装置４４が独自ワー
ドＵＷに続く送信局アドレスを検出するや否や、前に述
べた様に線４６乃至４９の内の１つに信号を発生する。
この信号がオア・ゲート６２を通過し、アンド・ゲート
６３を付能して、検出された送信局アドレスに続くトラ
ヒツク・データを線６４、アンド・ゲート６３及び線３
４を介して、制御装置２１に転送することが出来る様に
する。回線多重化器は回線の同期を制御するだけで、受
信局のアドレス並びに全てのトラヒツク・データは通信
制御装置２１によつて処理されることに注意されたい。
独自ワード及びアドレス確認装置４４の実施例が第６Ａ
図に示されている。独自ワードＵＷは１９ビツトで構成
され、アドレスＴＳＡは７ビツトで構成されると仮定す
る。シフト・レジスタ４０ＶＣ貯蔵されていて、ＵＷＯ
と呼ぶワードを構成する最後の１９ビツトが、１９個の
排他的オア・インバータ回路から成る組８０に並列に印
加される。この組は、記憶装置４５に貯蔵されている独
自ワードＵＷの１９ビツトをも受取る。各々の排他的オ
ア・インバータ回路は２つの入力が、ワードＵＷＯ及び
ＵＷの同じ重みを持つビツトに夫々接続されていて、こ
れらのビツトが同一であれば、その出力に゛１″″を発
生する。組８０にある排他的オア・インバータ回路の出
力が加算器８１に送られ、これがこれらの回路から発生
されだ１”を加算する。即ち、ワードＵＷＯ及びＵＷの
写しが同一であれば、加算器８１は１９の２進符号値を
発生する。独自ワードを検出する為には、加算器８１が
１９の値を発生することが必要ではなく、例えば１７に
等しい検出閾値ＴｈＵＷが定められる。加算器８１の出
力が比較器８２で閾値ＴｈＵＷと比較され、この比較器
は、加算器８１の出力が閾値ＴｈＵＷより大きいか又は
それに等しい場合、その出力線８３を高にして、ＵＷが
検出されたことを表わす。送信局アドレスも同様に検出
される。

シフト・レジスタ４０ＶＣ貯蔵されている最初の７ビツ
ト（これをＴＳＡＯと呼ぶ）が、夫々７つの排他的オア
・インバータ回路から成る４つの組８４乃至８７ＶＣ並
列に印加される。これらの４組は、記憶装置４５に貯蔵
されている局Ａ乃至Ｄのアドレスをも夫々受取る。組８
４乃至８７の動作は組８０の動作と同一である。組８４
乃至８７の出力が、加算器８１と同様な４つの加算器８
８乃至９１に夫々印加される。加算器８８乃至９１の出
力が比較器９２乃至９５で、検出閾値ＴｈＡ，ＴｈＢ，
ＴｈＣ及びＴｈＤと比較され、比較器の出力が４つのア
ンド・ゲート９６乃至９９の各々の入力に接続される。
これらのアンド・ゲートの他方の入力が線８３を介して
比較器８２の出力に接続されている。アンド・ゲート９
６乃至９９の出力が線４６乃至４９（第６図）ＶＣ．夫
々接続される。加算器８８の出力が局Ａのアドレスの検
出閾値ＴｈＡより大きいか又はそれに等しい場合、比較
器９２が高の出力を発生するが、比較器８２の出力が高
であつても、この高の出力は出力線４６に「局Ａ検出」
信号を発生させるだけである。同様にして、「局Ｂ検出
」、「局Ｃ検出］、及び「局Ｄ検出」信号が夫々アンド
・ゲート９７乃至９９の出力線４７乃至４９に発生され
る。以上、２つの別々の地理的な区域に配置された４つ
の局を持つ回線に適用した場合について、この発明の方
法を説明したが、当業者であれば、これを任意の数の地
理的な区域に配置された任意の数の局の場合にも拡張す
ることが出来ることは容易に理解されよう。

次に第８図について、２つの別々の区域内に同じ様に分
布した６つの局を持つ回線にこの発明の方法を適用した
場合を簡単に説明する。

３つの局Ａ，Ｂ，Ｃが第１の区域内に配置されている。

これらの局は上向きリンク周波数ｆ１に関連した下向き
リンク周波数ｆ１″だけを受信することが出来る。更に
３つの局Ｄ，Ｅ，Ｆが第２の区域内に配置されていて、
これらは上向きリンク周波数Ｆ２に関連した下向きリン
ク周波数Ｆ２′だけを受信することが出来る。フレーム
が３つの相等しぃ期間Ｔｌ，Ｔ２，Ｔ３に分割される。
Ｔ１の間、局Ａが上向きリンク周波数Ｆ２で局Ｄ，Ｅ，
Ｆ宛ての３重バーストを送信し、その後、保護時間をお
いて、上向きリンク周波数ｆ１で局Ｂ及びＣ宛ての２重
バーストを送信する。同時に、局Ｄが上向きリンク周波
数ｆ１で局Ａ，Ｂ，Ｃ宛ての３重バーストを送信し、そ
の後保護時間をおいて、上向きリンク周波数Ｆ２で局Ｅ
及びＦ宛ての２重バーストを送信する。他の局は休止状
態である。期間Ｔ２の間、局Ｂ及びＥが第８図に示す様
に送信する。期間Ｔ３の間、送信する局は局Ｃ及びＦで
ある。３重バーストは２重バーストと同様であり、前文
、送信局アドレス及びトラヒツク・データで構成される
。

各々の局は２つの上向きリンク周波数ｆ１及びＦ２で選
択的に送信することが出来るが、１個の下向きリンク周
波数でしか受信することが出来ない。

各局が局Ａ乃至Ｆに夫々関連した６つのタイマＴＭｌ乃
至ＴＭ６を含むことを別にすれば、所定の局のバースト
の送信の同期が同様にして達成される。各々のタイマが
、送信局アドレスが検出されてから受信局が次のバース
トの送信を開始するまでに経過しなければならない期間
を定める。最後に、３つの別々の区域に同じ様に分布し
た６つの局Ａ乃至Ｆを持つ回線にこの発明の方法を適用
した場合を第９図について簡単に説明する。局Ａ及びＢ
が第１の区域内に配置されていて、上向きリンク周波数
ｆ１に対応する下向きリンク周波数ｆ１′だけで受信す
ることが出来る。局Ｃ及びＤが第２の区域内に配置され
ていて、上向きリンク周波数Ｆ２に対応する下向きリン
ク周波数Ｆ２″だけで受信することが出来る。局Ｅ及び
Ｆが第３の区域に配置されていて、上向きリンク周波数
Ｆ３ｉｆＣ対応する下向きリンク周波数Ｆ３″だけで受
信することが出来る。フレームが２つの相等しい期間Ｔ
１及びＴ２に分割される。

期間Ｔ１の間、局Ａが上向きリンク周波数Ｆ２で局Ｃ及
びＤ宛ての２重バーストを送信し、その後上向きリンク
周波数Ｆ３で局Ｅ及びＦ宛ての２重バーストを送信し、
最後に上向きリンク周波数ｆ１で局Ｂ宛ての単一バース
トを送信する。同時に、局Ｃが上向きリンク周波数Ｆ３
で局Ｅ及びＦ宛ての２重バーストを送信し、次に上向き
リンク周波数ｆ１で局Ａ及びＢ宛ての２重バーストを送
信し、最後に上向きリンク周波数Ｆ２で局Ｄ宛ての単一
バーストを送信する。更に期間Ｔ１の間に、局Ｅが上向
きリンク周波数ｆ１で局Ａ及びＢ宛ての２重バーストを
送信し、上向きリンク周波数Ｆ２で局Ｃ及びＤ宛ての２
重バーストを送信し、最後に上向きリンク周波数Ｆ３で
局Ｆ宛ての単一バーストを送信する。他の局は期間Ｔ１
の間休止状態である。期間Ｔ２の間、局Ｂ，Ｄ及びＦが
同時に送信し、局Ａ，Ｃ及びＥは休止状態にとどまる。

これは第９図に示す通りである。各々の局は３つの上向
きリンク周波数Ｆｌ，ｆ２ｆ３で選択的に送信すること
が出来るが、１つの下向きリンク周波数でしか受信する
ことが出来なぃ。

各々の局は、６つの局Ａ乃至Ｆに夫々関連した６つのタ
イマを持ち、各々のタイマが、それが関連した局のアド
レスが検出されてから、受信局が次のバーストの送信を
開始するまでの期間を定める。第３図、第８図及び第９
図に示した例に基づいて、当業者であれば、この発明の
方法をＭ個の別別の区域内に配置されたＮ個の別々の局
を有する回線に適用する態様は容易に理解されよう。こ
の場合、各局はＭ個の上向きリンク周波数で選択的に送
信することが出来なければならない。各々の周波数がＭ
個の区域の１つに関連している。各局はＮ個のタイマを
持つていなければならない。好ましくは、システムの効
率を高める為、フレームの形は次の様にすべきである。
Ｎ″が所定の区域内にある局の最大数であると仮定する
と、フレームはＮ″個の相等しい期間に分割すべきであ
り、各々の期間中には、１つの区域あたり精々１つの局
として、最大Ｍ個の局が同時に送信する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を用いた回線の例を示す略図、第１Ａ
図は第１図の衛星Ｓの略図、第２図は回線の１つの地上
局を示すプロツク図、第３図はこの発明で使うフレーム
形式を示す線図、第４Ａ図及び第４Ｂ図は夫々２重バー
スト及び単一バーストの形式を示す図、第５図は送信開
始時点を決定する態様を示す時間線図、第６図は第２図
の多重化器２２のプロツク図、第６Ａ図は第６図の独自
ワード及びアドレス確認装置のプロツク図、第７図は送
信時間を示す時間線図、第８図は２つの区域に分布した
６つの局を有する回線の場合に使われるフレーム形式を
示す線図、第９図は３つの区域に分布した６つの局を有
する回線の場合に使うフレーム形式を示す線図である。Ｓ・・・・・・衛星、ＡＮＲ・・・・・・全地球ビーム
・アンテナ、ＡＮＴｌ，ＡＮＴ２・・・・・・指向性ビ
ーム・アンテナ、ＴＲｌ，ＴＲ２・・・・・・トランス
ポンダ、ＦｌＦｆ２・・・・・・上向きリンク周波数、
ｆ１′，Ｆ２′・・・・・・下向きリンク周波数。

Claims

【特許請求の範囲】

１Ｍ個の別異の区域の全部をカバーし、相異なるＭ個
の上向きリンク周波数を受信するための全区域ビーム・
アンテナと、前記Ｍ個の上向きリンク周波数を対応する
Ｍ個の下向きリンク周波数に変換する手段と、Ｍ個の区
域の夫々をカバーして夫々の区域に関連する下向きリン
ク周波数を送信するＭ個の指向性ビーム・アンテナとを
有する衛星を用いて、前記Ｍ個の区域に位置するＮ個の
局が夫々送信局アドレスを従える特異なワードを含むパ
ルス・バーストを交換する衡星通信網において、前記局
が位置する前記区域に関連する下向きリンク周波数を受
信するための手段と、送信局のアドレスを従える特異な
ワードが受信されたかどうか検出するための手段と、前
記検出するための手段によつて前記特異なワードが検出
されることに応答して、アドレスが検出された局に依存
する予定時間の間隔の終りによつて規定される送信開始
時点を決定するための手段と、前記送信開始時点からそ
のフレーム内の予定の時間間隔の間にＭ個の区域に向け
たＭ個のバーストを相次いで送信するための手段であつ
て、所定の区域に向けた前記バーストが該区域に対する
下向きリンク周波数に対応する上向きリンク周波数で送
信されるように前記Ｍ個のバーストが相異なる上向きリ
ンク周波数で送信されるものと、を含む、各局がパルス
・バーストを送信する時間間隔を反復的な時間フレーム
内で同期させる装置。