JP2015195465A - Satellite communication system, ground base station, and satellite repeater - Google Patents
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Abstract
【課題】衛星通信システムの端末が衛星からの信号を検出する性能を向上させる衛星通信システムを得ること。
【解決手段】端末と地上に設置される地上基地局との通信を衛星中継器によって中継する衛星通信システムであって、地上基地局は、衛星通信システムの情報を端末に通知するシステム情報信号を生成したのち、端末と通信するためのユーザリンクビームの周波数の帯域幅にシステム情報信号をスペクトラム拡散し、スペクトラム拡散されたシステム情報信号を衛星中継器と通信するためのフィーダリンクビームで送信し、衛星中継器は、受信したフィーダリンクビームから端末と通信するためのユーザリンクビームを端末が存在する地域に向けて形成するとともに、スペクトラム拡散されたシステム情報信号を周波数変換したのちにユーザリンクビームで送信する。
【選択図】 図１A satellite communication system for improving the performance of a terminal of a satellite communication system to detect a signal from a satellite.
A satellite communication system relays communication between a terminal and a ground base station installed on the ground by a satellite repeater, and the ground base station transmits a system information signal for notifying the terminal of information on the satellite communication system. After generating, spread the system information signal to the bandwidth of the frequency of the user link beam for communication with the terminal, transmit the spread spectrum system information signal with the feeder link beam for communicating with the satellite repeater, The satellite repeater forms a user link beam for communication with the terminal from the received feeder link beam toward the area where the terminal is located, and frequency-converts the spread spectrum system information signal and then uses the user link beam. Send.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、衛星通信システムに関する。 The present invention relates to a satellite communication system.
携帯電話の通信システムには、衛星を利用した衛星通信システムと地上に設置した装置を利用する地上通信システムとがある。最近、衛星通信システムにおいて地上通信システムの周波数帯域と隣接する帯域を利用することが検討されている。しかし、実際には、衛星通信システムの端末は地上通信システムの干渉が強い地域では利用できず、地上通信システムの圏外で利用することが想定される。 Mobile phone communication systems include satellite communication systems using satellites and terrestrial communication systems using devices installed on the ground. Recently, it has been studied to use a frequency band adjacent to a terrestrial communication system in a satellite communication system. However, in reality, the terminal of the satellite communication system cannot be used in an area where the interference of the ground communication system is strong, and is assumed to be used outside the area of the ground communication system.
衛星通信システムは、災害等が発生し、地上通信システムが一斉に停波した場合、あるいは輻輳状態となったときに安否確認等の用途として期待されている。地上通信システムが一斉に停波した場合、地上通信システムの圏外となり、衛星通信システムの端末は地上通信システムからの干渉を受けずに利用することができる。一方、地上通信システムの一部の基地局が動き続けている場合、地上通信システムからの干渉のため、現状では衛星通信システムの端末は通信することが難しい。今後、このような状況でも、衛星通信システムの端末が通信できるようになることが期待されている。 The satellite communication system is expected to be used for safety confirmation when a disaster or the like occurs and the terrestrial communication system stops all at once or becomes congested. When the terrestrial communication system stops all at once, the terrestrial communication system is out of service area, and the terminal of the satellite communication system can be used without receiving interference from the terrestrial communication system. On the other hand, when some base stations of the terrestrial communication system continue to move, it is difficult for the terminals of the satellite communication system to communicate at present due to interference from the terrestrial communication system. In the future, it is expected that a terminal of a satellite communication system can communicate even in such a situation.
端末が通信するには、まず対象となる通信システムの信号を捕捉してリンクを確立する必要がある。 In order for a terminal to communicate, it is necessary to first establish a link by capturing a signal of a target communication system.
特許文献１に地上通信システムの下りリンク同期信号について、セクタ共通信号と、セクタごとに異なる信号、さらにセル固有の情報を重畳することにより、セクタ同定を含むセルサーチ処理に要する時間を短縮するとともに耐干渉性を向上させる技術が開示されている。
In
また、非特許文献１に端末が地上通信システムならびに在圏セルを検出するための信号、システムの情報を報知する信号等をシステム帯域の中心付近の限られた帯域に配置する技術が開示されている。
Further,
しかしながら、衛星から送信される信号は地上通信システムの基地局から送信される信号に比べて微弱であり、特許文献１及び非特許文献１に記載の技術を衛星通信システムに適用しても地上通信システムからの干渉のレベルによっては、端末が衛星からの信号を検出することができないという問題点があった。
However, the signal transmitted from the satellite is weaker than the signal transmitted from the base station of the terrestrial communication system. Even if the techniques described in
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、衛星通信システムの端末が衛星からの信号を検出する性能を向上させる衛星通信システムを得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a satellite communication system that improves the performance of a terminal of a satellite communication system to detect a signal from a satellite.
端末と地上に設置される地上基地局との通信を衛星中継器によって中継する衛星通信システムであって、地上基地局は、衛星通信システムの情報を端末に通知するシステム情報信号を生成したのち、端末と通信するためのユーザリンクビームの周波数の帯域幅にシステム情報信号をスペクトラム拡散し、スペクトラム拡散されたシステム情報信号を衛星中継器と通信するためのフィーダリンクビームで送信し、衛星中継器は、受信したフィーダリンクビームから端末と通信するためのユーザリンクビームを端末が存在する地域に向けて形成するとともに、スペクトラム拡散されたシステム情報信号を周波数変換したのちにユーザリンクビームで送信する。 A satellite communication system that relays communication between a terminal and a ground base station installed on the ground by a satellite repeater, and the ground base station generates a system information signal that notifies the terminal of information on the satellite communication system, Spread the system information signal to the bandwidth of the frequency of the user link beam for communicating with the terminal, transmit the spread spectrum system information signal with the feeder link beam for communicating with the satellite repeater, the satellite repeater The user link beam for communicating with the terminal is formed from the received feeder link beam toward the area where the terminal exists, and the system information signal that has been spread spectrum is frequency-converted and then transmitted by the user link beam.
本発明によれば、衛星通信システムの端末が衛星からの信号を検出する性能を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the performance in which the terminal of a satellite communication system detects the signal from a satellite can be improved.
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る衛星通信システムの構成を示すブロック図である。衛星通信システムとして、衛星が地域毎に異なるビームで伝送するマルチビーム衛星通信システムを想定している。衛星通信システムは、地上基地局１００、衛星中継器２００、及び地上端末３００−１〜３００−Mで構成される。地上基地局１００と衛星中継器２００との通信をフィーダリンク、衛星中継器２００と地上端末３００−１〜３００−Mとの通信をユーザリンクと呼ぶ。フィーダリンク信号１０は、フィーダリンクのアップリンクの信号である。ユーザリンク信号２０−１〜２０−Ｎは、ユーザリンクのダウンリンクの信号である。フィーダリンク信号１０、及びユーザリンク信号２０−１〜２０−Ｎはビームを示す。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the satellite communication system according to the first embodiment. As a satellite communication system, a multi-beam satellite communication system in which a satellite transmits with a different beam for each region is assumed. The satellite communication system includes a
地上基地局１００は、信号生成制御部１０１、同期信号生成部１０２、報知信号生成部１０３、制御信号生成部１０４、ユーザ信号生成部１０５、信号多重部１０６、地上送信部１０７、地上送信アンテナ１０８で構成される。
The
衛星中継器２００は、衛星受信アンテナ２０１、衛星受信部２０２、分波部２０３、周波数変換部２０４−１〜２０４−Ｎ、衛星送信部２０５−１〜２０５−Ｎ、衛星送信アンテナ２０６−１〜２０６−Ｎで構成される。
The
地上端末３００−１〜３００−Mは、それぞれ地上受信アンテナ３０１−ｉ、地上受信部３０２−ｉ、復調部３０３−ｉで構成される。ｉは地上端末３００−１〜３００−Mを識別する１からＭの値とする。 Each of the ground terminals 300-1 to 300-M includes a ground reception antenna 301-i, a ground reception unit 302-i, and a demodulation unit 303-i. i is a value from 1 to M for identifying the ground terminals 300-1 to 300-M.
地上基地局１００、衛星中継器２００、及び地上端末３００−１〜３００−Mは、地上基地局１００から衛星中継器２００を介して地上端末３００−１〜３００−Mに信号を送信するフォワードリンクに関する構成要素を記載している。
図１において、地上基地局１００を１台としているが、複数あってもよい。また、衛星送信アンテナ２０６−１〜２０６−ＮがＮ本、ユーザリンク信号２０−１〜２０−Ｎのビーム本数がＮ本としているが、アンテナ本数とビーム本数は必ずしも一致していなくてもよい。
The
In FIG. 1, the number of
次に動作を説明する。
地上基地局１００は、衛星中継器２００を介して地上端末３００−１〜３００−Mに向けて様々な種類の信号が多重された信号を送信する。多重する信号には、地上端末３００−１〜３００−Mが衛星通信システム全体ならびに地上端末３００−１〜３００−Mが在圏しているビームを捕捉してシステムと同期を取るための同期信号がある。また、多重する信号には、衛星通信システム全体、および在圏するビームに関する情報を報知する報知信号、地上端末３００−１〜３００−Mの動作を制御するための制御信号、音声やデータパケットなどのエンドユーザが実際に通信したい情報を伝送するユーザ信号等も含まれる。同期信号、報知信号、及び制御信号は衛星通信システムの情報を地上端末３００−１〜３００−Mに通知するシステム情報信号の一種である。
Next, the operation will be described.
The
多重される信号は、信号の種別に応じて、同期信号生成部１０２、報知信号生成部１０３、制御信号生成部１０４、又はユーザ信号生成部１０５が、信号生成制御部１０１の指示に従って生成する。同期信号生成部１０２は同期信号を生成する。報知信号生成部１０３は報知信号を生成する。制御信号生成部１０４は制御信号を生成する。ユーザ信号生成部１０５はユーザ信号を生成する。同期信号生成部１０２、報知信号生成部１０３、制御信号生成部１０４、又はユーザ信号生成部１０５は生成した信号を信号多重部１０６に出力する。信号多重部１０６は入力された信号を多重する。地上送信部１０７が多重された信号を送信ＲＦ信号に変換し、地上送信アンテナ１０８から衛星中継器２００に向けてフィーダリンク信号１０として送信する。
The multiplexed signal is generated by the synchronization
衛星中継器２００は、フィーダリンク信号１０を衛星搭載アンテナ２０１で受信し、衛星受信部２０２に出力する。衛星受信部２０２は、入力された信号の増幅や周波数変換、フィルタ処理といった高周波信号処理の一部または全てを行い、分波部２０３に出力する。分波部２０３は、複数の下りビーム向けの信号が多重された入力信号から、個々のビーム向けの信号の抽出等を行い、周波数変換部２０４−１〜２０４−Ｎに出力する。周波数変換部２０４−１〜２０４−Ｎは、分波部２０３から入力された信号をビーム毎に下り送信信号周波数に変換し、衛星送信部２０５−１〜２０５−Ｎに出力する。衛星送信部２０５−１〜２０５−Ｎは、高周波信号処理を行い、衛星アンテナ２０６−１〜２０６−Ｎに出力する。衛星アンテナ２０６−１〜２０６−Ｎはユーザリンク信号２０−１〜２０−Ｎを送信する。
The
地上端末３００−１〜３００−Mは衛星通信システムの圏内にいれば、ユーザリンク信号２０−１〜２０−Ｎのうち少なくともいずれかの信号を地上受信アンテナ３０１−１〜３０１−Ｍで受信する。地上受信アンテナ３０１−１〜３０１−Ｍは、受信した信号を地上受信部３０２−１〜３０２−Ｍに出力する。地上受信部３０２−１〜３０２−Ｍは、入力された信号を復調部３０３−１〜３０３−Ｍに出力する。復調部３０３−１〜３０３−Ｍは、入力された信号を復調し、地上基地局１００から送信された情報を復元する。
If the ground terminals 300-1 to 300-M are within the range of the satellite communication system, at least one of the user link signals 20-1 to 20-N is received by the ground receiving antennas 301-1 to 301-M. . The ground receiving antennas 301-1 to 301-M output the received signals to the ground receiving units 302-1 to 302-M. The ground receiving units 302-1 to 302-M output the input signals to the demodulating units 303-1 to 303-M. Demodulating sections 303-1 to 303-M demodulate the input signal and restore information transmitted from
次に、地上基地局１００における多重信号の生成方法を図２から図７を用いて説明する。
Next, a method for generating multiple signals in the
図２は、実施の形態１に係る同期信号生成部１０２が出力するシステム同期用信号１１１の時間と周波数の関係を示す図である。横軸が時間、縦軸が周波数を示す。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between time and frequency of the
システム同期用信号１１１は地上端末３００−１〜３００−Mが衛星通信システムを捕捉するために最初に検出する信号である。したがって、信号に対する干渉及び雑音電力比が低い場合でも地上端末３００−１〜３００−Mが検出できるように、同期信号生成部１０２はシステム同期用信号１１１を周波数帯域の大部分を占める広帯域な信号に拡散する。本発明において、拡散とはスペクトラム拡散を指す。信号生成制御部１０１が送信周期や送信信号パターン等を決定し、同期信号生成部１０２に指示する。なお、同期信号生成部１０２が固定的または内部の計算の結果として一部のパラメータを保持するようにしてもよい。
The
図３は、実施の形態１に係る同期信号生成部１０２が出力するビーム識別信号としてのビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎの時間と周波数の関係を示す図である。横軸が時間、縦軸が周波数を示す。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between time and frequency of the beam ID signals 112-1 to 112-N as the beam identification signals output from the synchronization
ビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎは、地上端末３００−１〜３００−Mが自分の在圏するビームを識別するための信号であるため、ビーム毎に異なる信号である必要がある。ビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎは、地上通信システムにおいて端末がセルを識別するための信号に相当し、基地局が送信する。地上通信システムでは複数の基地局間での同期が必ずしも保証されないことや、端末との伝搬距離が基地局毎に異なることなどからアダマール符号などの直交系列は用いられず、相互相関の低い非直交系列がセル毎に割り当てられる。 The beam ID signals 112-1 to 112-N are signals for the ground terminals 300-1 to 300-M to identify the beam in which they are located, and therefore need to be different for each beam. Beam ID signals 112-1 to 112 -N correspond to signals for terminals to identify cells in the terrestrial communication system, and are transmitted by the base station. In a terrestrial communication system, orthogonal sequences such as Hadamard codes are not used because synchronization between multiple base stations is not always guaranteed and the propagation distance to the terminal differs from base station to base station. A series is assigned to each cell.
一方、衛星通信システムの場合は、地上端末３００−１〜３００−Mから見た送信信号の発射点はすべて衛星中継器２００であり、すべてのビームで同一であり伝搬距離も等しい。したがって、ビーム毎に直交する信号をビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎに割り当てる。これにより、衛星中継器２００が同一のタイミングでビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎを一斉に送信した場合でも、地上端末３００−１〜３００−MはビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎを識別することが可能である。
On the other hand, in the case of the satellite communication system, the transmission points of the transmission signals viewed from the ground terminals 300-1 to 300-M are all the
同期信号生成部１０２は、ビーム数分のビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎを生成し、出力タイミングを揃えて出力する。システム同期用信号１１１と同様に、信号生成制御部１０１が送信周期や送信信号パターン等を決定し、同期信号生成部１０２に指示する。なお、同期信号生成部１０２が固定的または内部の計算の結果として一部のパラメータを保持するようにしてもよい。
The synchronization
図４は、実施の形態１に係る報知信号生成部１０４が出力する報知信号１１３−１〜１１３−Ｎの時間と周波数の関係を示す図である。横軸が時間、縦軸が周波数を示す。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between time and frequency of the notification signals 113-1 to 113-N output from the notification
報知信号１１３−１〜１１３−ＮもビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎと同様にビーム毎に異なる報知情報を送信する。報知信号生成部１０４は、地上端末３００−１〜３００−Mがビーム毎の報知情報を分離できるように、報知情報を一次変調した後に、ビーム間で直交する系列によって拡散し、報知信号１１３−１〜１１３−Ｎを生成する。衛星中継器２００は、複数のビームの報知信号１１３−１〜１１３−Ｎを同一タイミングで送信する。なお、報知信号生成部１０４は、直交符号として、周波数方向のみ直交符号で拡散してもよいし、周波数方向に加えて時間方向でも直交符号を用いて拡散してもよい。後者は、報知情報の伝送レートとシステム帯域の関係によっては、周波数領域の直交符号だけではビーム数分の直交符号が確保できない場合に適している。
The notification signals 113-1 to 113-N also transmit different notification information for each beam in the same manner as the beam ID signals 112-1 to 112-N. The
図５は、実施の形態１に係る制御信号生成部１０５が出力する制御信号１１４−１〜１１４−Ｎの時間と周波数の関係を示す図である。横軸が時間、縦軸が周波数を示す。
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between time and frequency of the control signals 114-1 to 114 -N output from the control
制御信号１１４−１〜１１４−Ｎは、各ビームに在圏する地上端末３００−１〜３００−Mの制御を行うための情報のうち、ビーム内の複数の地上端末３００−１〜３００−Mで受信する必要のある情報を送信するための信号である。また、衛星中継器２００は、ビーム毎に異なる制御信号１１４−１〜１１４−Ｎを送信する必要がある。
The control signals 114-1 to 114-N are a plurality of ground terminals 300-1 to 300-M in the beam among information for controlling the ground terminals 300-1 to 300-M located in each beam. It is a signal for transmitting the information that needs to be received by. In addition, the
したがって、報知信号１１３−１〜１１３−Ｎと同様に、制御信号生成部１０５は制御信号１１４−１〜１１４−Ｎを一次変調した後に、ビーム間で直交する系列によって拡散する。衛星中継器２００は、複数のビームの制御信号１１４−１〜１１４−Ｎを同一タイミングで送信する。なお、制御信号生成部１０５は、直交符号として、周波数方向のみ直交符号で拡散してもよいし、周波数方向に加えて時間方向でも直交符号を用いて拡散してもよい。後者は、制御情報の伝送レートとシステム帯域の関係によっては、周波数領域の直交符号だけではビーム数分の直交符号が確保できない場合に適している。
Therefore, similarly to the notification signals 113-1 to 113 -N, the control
図６は、実施の形態１に係るユーザ信号生成部１０６が出力するユーザ信号１１５−１〜１１５−Ｍの時間と周波数の関係を示す図である。横軸が時間、縦軸が周波数を示す。
ユーザ信号１１５−１〜１１５−Ｍは、通信中のＭ個のユーザが伝送したい音声やパケットなどの情報を伝送するための信号であり、ユーザ毎に生成する。またユーザ毎に帯域が異なる。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between time and frequency of user signals 115-1 to 115 -M output from user
User signals 115-1 to 115 -M are signals for transmitting information such as voices and packets that M users in communication want to transmit, and are generated for each user. In addition, the bandwidth is different for each user.
図７は、実施の形態１に係る信号多重部１０６が出力する多重された信号の時間と周波数の関係を示す図である。横軸が時間、縦軸が周波数を示す。
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between time and frequency of multiplexed signals output from the
信号多重部１０６は、同期信号生成部１０２、報知信号生成部１０３、制御信号生成部１０４、及びユーザ信号生成部１０５から入力された信号を多重し、地上送信部１０７に出力する。地上送信部１０７が多重された信号を高周波信号に変換し、変換された信号がフィーダリンク信号１０である。フィーダリンク信号１０は、衛星中継器２００が送信するＮビーム分のユーザリンク信号を衛星中継器２００に送信する。そこで、信号多重部１０６は、入力された信号からビーム毎のユーザリンク信号を周波数多重したものを生成する。
The
システム同期用信号１１１は全ビームで共通なため、信号多重部１０６はシステム同期用信号１１１をビーム数分コピーして出力する。ビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎ、報知信号１１３−１〜１１３−Ｎ、及び制御信号１１４−１〜１１４−Ｎは、ビーム数分入力されるため、信号多重部１０６はこれらの信号を各ビームに対応する周波数領域に送信すればよい。また、ユーザ信号１１５−１〜１１５−Ｍについては、例えば図１に図示しないリソーススケジューラが、どのビームのどの周波数で送信すればよいかを信号多重部１０６に指示する。
Since the
なお、図７では各ビームの信号を周波数方向で隙間無く埋めた場合の例を示したが、信号間にガード周波数を確保するため、周波数間隔を空けてもよい。周波数間隔を空けた方が、衛星中継器２００の分波部２０３においてフィーダリンク信号から各ビームのユーザリンク信号を抽出するフィルタバンクの設計が容易となる。しかし、フィーダリンクの所要帯域は増えるため、両者のトレードオフから適切な値を決定すればよい。
Although FIG. 7 shows an example in which the signals of the respective beams are buried without gaps in the frequency direction, frequency intervals may be provided in order to secure a guard frequency between the signals. When the frequency interval is increased, the filter bank for extracting the user link signal of each beam from the feeder link signal in the
衛星中継器２００の衛星受信アンテナ２０１は、図７に示すような多重信号を受信すると、分波部２０３に出力する。分波部２０３は、各ビームの信号を分離し、周波数変換部２０４−１〜２０４−Ｎに出力する。周波数変換部２０４−１〜２０４−Ｎは、分波部２０３から入力された信号をビーム毎に下り送信信号周波数に変換し、衛星送信部２０５−１〜２０５に出力する。衛星送信部２０５−１〜２０５−Ｎは、高周波信号処理を行い、衛星アンテナ２０６−１〜２０６−Ｎに出力する。衛星アンテナ２０６−１〜２０６−Ｎはユーザリンク信号２０−１〜２０−Ｎを送信する。
When the
したがって、端末と地上に設置される地上基地局との通信を衛星中継器によって中継する衛星通信システムであって、地上基地局は、衛星通信システムの情報を端末に通知するシステム情報信号を生成したのち、端末と通信するためのユーザリンクビームの周波数の帯域幅にシステム情報信号をスペクトラム拡散し、スペクトラム拡散されたシステム情報信号を衛星中継器と通信するためのフィーダリンクビームで送信し、衛星中継器は、受信したフィーダリンクビームから端末と通信するためのユーザリンクビームを端末が存在する地域に向けて形成するとともに、スペクトラム拡散されたシステム情報信号を周波数変換したのちにユーザリンクビームで送信するので、干渉の大きい通信環境において、地上端末３００−１〜３００−Mが衛星中継器２００からの信号を検出する性能を向上させることができる。
Therefore, a satellite communication system that relays communication between a terminal and a ground base station installed on the ground by a satellite repeater, and the ground base station generates a system information signal that notifies the terminal of information on the satellite communication system Later, the system information signal is spread spectrum to the bandwidth of the frequency of the user link beam for communication with the terminal, the spread spectrum system information signal is transmitted with the feeder link beam for communication with the satellite repeater, and the satellite relay The device forms a user link beam for communication with the terminal from the received feeder link beam toward an area where the terminal exists, and after frequency-converting the spread spectrum system information signal, transmits the user link beam with the user link beam. Therefore, in the communication environment with large interference, the ground terminals 300-1 to 300-M The performance of detecting a signal from the
また、衛星通信システムを捕捉するための信号が複数のビームで共通化されているので、ビーム境界のように個別のビームの利得が低下している領域でも、隣接するビームの送信電力も合成して用いることが可能となる。よって、地上端末３００−１〜３００−Mが衛星通信システムを捕捉する確率が向上する。 In addition, since the signal for capturing the satellite communication system is shared by multiple beams, the transmission power of adjacent beams is combined even in areas where the gain of individual beams is reduced, such as beam boundaries. Can be used. Therefore, the probability that the ground terminals 300-1 to 300-M acquire the satellite communication system is improved.
また、ビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎや報知信号１１３−１〜１１３−Ｎ、制御信号１１４−１〜１１４−Ｎ等の信号も広帯域に拡散させることが可能である。よって地上端末３００−１〜３００−Mがビームの捕捉および端末が在圏するビームや隣接ビーム固有の情報を取得する性能が向上する。 Further, signals such as the beam ID signals 112-1 to 112-N, the notification signals 113-1 to 113-N, and the control signals 114-1 to 114-N can be spread over a wide band. Therefore, the performance of the ground terminals 300-1 to 300-M to acquire the beam and acquire information specific to the beam in which the terminal is located or the adjacent beam is improved.
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、衛星通信システムを捕捉するための信号を広帯域に拡散させることにより、地上端末が信号を捕捉する確率を向上させるようにしたものであるが、本実施の形態においては、衛星中継器が周波数分解や交換等の処理を行うことにより、フィーダリンク信号の帯域を削減する実施の形態を示す。
In the first embodiment described above, the probability that the ground terminal captures the signal is improved by spreading the signal for capturing the satellite communication system over a wide band. In the present embodiment, An embodiment in which the bandwidth of the feeder link signal is reduced by the satellite repeater performing processing such as frequency decomposition and exchange will be described.
図８は、実施の形態２に係る衛星中継器２１０の構成を示すブロック図である。
図１の衛星中継器２００との差異は、分波部２０３がチャネライザ２１１に変更された点である。衛星受信部２０２は、衛星搭載アンテナ２０１から入力された信号の処理を行い、チャネライザ２１１に信号を出力する。チャネライザ２１１は、入力された信号を処理し、周波数変換部２０４−１〜２０４−Ｎに出力する。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the
The difference from the
本実施の形態における地上基地局１００は、構成は実施の形態１と同じである。しかし、衛星中継器２００の分波部２０３がチャネライザ２１１に変更されたため、地上基地局１００における多重信号の生成方法は実施の形態１とは異なる。したがって、地上基地局１００の各構成部は付加的な機能を有するものもある。
The configuration of
チャネライザは、入力信号を複数のサブバンドに分解して、周波数やビームを交換して出力する衛星搭載の交換機の一種である。従来の衛星中継器はベントパイプ型と呼ばれ、打ち上げ後に中継経路を変更することが難しかった。チャネライザにより、中継経路を柔軟に変更することが可能となる。チャネライザは、信号が存在しない空き周波数をつめることによって、フィーダリンクの周波数の利用率を向上させることができる。 A channelizer is a type of satellite-mounted exchange that decomposes an input signal into a plurality of subbands and exchanges and outputs frequencies and beams. A conventional satellite repeater is called a bent pipe type, and it is difficult to change the relay route after launch. The channelizer can change the relay route flexibly. The channelizer can improve the utilization rate of the frequency of the feeder link by filling the idle frequency where no signal exists.
また、デジタルチャネライザは、周波数分解や交換といった一連の処理をデジタル信号で処理する。交換は、スイッチングとも呼ばれる。デジタルチャネライザは、単純な交換機能の他に、入力された信号のあるサブバンドを複数のビームあるいはサブバンドにコピーするマルチキャスト機能や、複数のサブチャネル信号を加算する機能を有する。また、デジタルチャネライザは、サブチャネル毎に実数または複素数の利得を設定する利得制御機能を有する場合もある。 The digital channelizer processes a series of processes such as frequency decomposition and exchange with a digital signal. Exchange is also called switching. In addition to a simple switching function, the digital channelizer has a multicast function for copying a subband having an input signal to a plurality of beams or subbands, and a function for adding a plurality of subchannel signals. The digital channelizer may have a gain control function for setting a real or complex gain for each subchannel.
本実施の形態では、チャネライザ２１１として、上記のようなデジタルチャネライザを用いる。実施の形態１では地上基地局１００が行っていた処理の一部を衛星中継器２１０のチャネライザ２１１が行うことにより、フィーダリンクの帯域を大幅に削減することが可能となる。
In this embodiment, the digital channelizer as described above is used as the
チャネライザは、Ｌ／Ｓ帯の移動体通信衛星等にすでに搭載されている。しかし、フィーダリンクの帯域を削減しつつ、端末における信号の検出性能を向上させるために衛星から広帯域な信号を送信することは実施していない。 The channelizer is already mounted on an L / S band mobile communication satellite or the like. However, in order to improve the signal detection performance at the terminal while reducing the bandwidth of the feeder link, a broadband signal is not transmitted from the satellite.
図９は、実施の形態２に係る同期信号生成部１０２が出力するシステム同期用信号１１１及びビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋの時間と周波数の関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between time and frequency of the
同期信号生成部１０２は、システム同期用信号１１１、及び、ビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋを出力する。システム同期用信号は、実施の形態１と同じであり、広帯域な信号である。実施の形態１において、同期信号生成部１０２は、複数のビーム分の互いに直交するビームＩＤ信号を送信していた。本実施の形態において、同期信号生成部１０２は、Ｋ個のサブブロックからなるビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋを生成して出力する。
The synchronization
衛星中継器２１０のチャネライザ２１１が、ビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋを複数のビームにコピーし、サブブロック毎に拡散してビーム毎に直交する系列として送信する。つまり、ビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋを複数のビームにマルチキャストする。ビーム毎に直交する系列のため、地上端末３００−１〜３００−Ｍはビームを識別することができる。また、サブブロック毎に拡散されるため、ビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋは、実施の形態１のビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎよりも帯域が狭くてよい。
The
図１０は、実施の形態２に係る報知信号生成部１０３が出力する報知信号１１７−１〜１１７−Ｎの時間と周波数の関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between time and frequency of the notification signals 117-1 to 117-N output from the notification
報知信号生成部１０３は、報知信号１１７−１〜１１７−Ｎを出力する。Ｎはビーム数を表わす。チャネライザ２１１は、ある帯域を持った信号を周波数方向にコピーし、さらにサブバンド単位の利得制御を活用して周波数領域の拡散符号を乗算することができる。報知信号生成部１０３はチャネライザ２１１により拡散される前の信号を生成すればよいため、実施の形態１の報知信号１１３−１〜１１３−Ｎよりも信号の帯域は狭くてよい。なお、直交空間を十分確保するためには時間方向でも直交符号を乗算する必要があるが、チャネライザは一般に時間方向のコピーは難しい。よって、報知信号生成部１０３は時間方向について各ビーム用の信号を出力する必要がある。
The
図１１は、実施の形態２に係る制御信号生成部１０４が出力する制御信号１１８−１〜１１８−Ｎの時間と周波数の関係を示す図である。
制御信号生成部１０４はチャネライザ２１１により拡散される前の信号を生成すればよいため、実施の形態１の制御信号１１４−１〜１１４−Ｎよりも信号の帯域は狭くてよい。
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between time and frequency of the control signals 118-1 to 118-N output from the control
Since the control
図１２は、実施の形態２に係るユーザ信号生成部１０５が出力するユーザ信号１１９−１〜１１９−Ｍの時間と周波数の関係を示す図である。
地上端末３００−１〜３００−Mが衛星通信システムを捕捉し、接続した後にユーザ信号を送受信できるようになる。したがって、ユーザ信号生成部１０５は、本実施の形態においても実施の形態１と同様にユーザ信号１１９−１〜１１９−Ｍを出力する。
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between time and frequency of user signals 119-1 to 119 -M output from user
After the ground terminals 300-1 to 300-M acquire and connect to the satellite communication system, user signals can be transmitted and received. Therefore, user
図１３は、実施の形態２に係る信号多重部１０６が出力する多重された信号の時間と周波数の関係を示す図である。多重された信号では、複数のユーザリンク信号２０−１〜２０−Ｎ向けの信号が、システム同期用信号１１１の帯域幅におさまっている。つまり、１ビーム分の帯域幅に複数のユーザリンク信号２０−１〜２０−Ｎ向けの信号が含まれている。また、報知信号１１７−１〜１１７−Ｎ、及び制御信号１１８−１〜１１８−Ｎは、ともにビームＩＤ信号のサブブロックと同じ帯域幅となっている。
信号多重部１０６は、システム同期用信号１１１、ビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋ、報知信号１１７−１〜１１７−Ｎ、制御信号１１８−１〜１１８−Ｎ、及びユーザ信号１１９−１〜１１９−Ｍを多重した信号を地上送信部１０７に出力する。
FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between time and frequency of the multiplexed signal output from the
The
地上送信部１０７は、地上送信アンテナ１０８から衛星中継器２１０に向けて、多重した信号をフィーダリンク信号１０として送信する。衛星中継器２１０は、フィーダリンク信号１０を衛星搭載アンテナ２０１で受信し、衛星受信部２０２に出力する。衛星受信部２０２は、入力された信号の増幅や周波数変換、フィルタ処理といった高周波信号処理を行い、チャネライザ２１１に出力する。
The
図１４は、実施の形態２に係るチャネライザ２１１が出力する各ビーム向けの信号の時間と周波数の関係を示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a relationship between time and frequency of signals for each beam output from the
ビーム＃１向けに多重された信号において、ビームＩＤ信号１２１−１〜１２１−Ｋは、チャネライザ２１１がビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋをサブブロック毎に拡散した信号である。報知信号１２４−１〜１２４−Ｎは、チャネライザ２１１がビーム＃１向けの報知信号１１７−１を拡散した信号である。制御信号１２７−１〜１２７−Ｎは、チャネライザ２１１が制御信号１１８−１〜１１８−Ｎを拡散した信号である。チャネライザ２１１は、システム同期用信号１１１、及びユーザ信号１１９−１については、地上基地局１００から受信した信号を出力する。
In the signals multiplexed for
ビーム＃２向けに多重された信号において、ビームＩＤ信号１２２−１〜１２２−Ｋは、チャネライザ２１１がビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋをサブブロック毎に拡散した信号である。報知信号１２４−１〜１２４−Ｎは、チャネライザ２１１がビーム＃２向けの報知信号１１７−２を拡散した信号である。制御信号１２８−１〜１２８−Ｎは、チャネライザ２１１が制御信号１１８−１〜１１８−Ｎを拡散した信号である。チャネライザ２１１は、システム同期用信号１１１、及びユーザ信号１１９−２については、地上基地局１００から受信した信号を出力する。
In the signals multiplexed for
ビーム＃Ｎ向けに多重された信号において、ビームＩＤ信号１２３−１〜１２３−Ｋは、チャネライザ２１１がビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋをサブブロック毎に拡散した信号である。報知信号１２５−１〜１２５−Ｎは、チャネライザ２１１がビーム＃Ｎ向けの報知信号１１７−２を拡散した信号である。制御信号１２９−１〜１２９−Ｎは、チャネライザ２１１が制御信号１１８−１〜１１８−Ｎを拡散した信号である。チャネライザ２１１は、システム同期用信号１１１、及びユーザ信号１１９−Ｎについては、地上基地局１００から受信した信号を出力する。
In the signals multiplexed for beam #N, beam ID signals 123-1 to 123-K are signals obtained by spreading the beam ID signals 116-1 to 116-K for each sub-block by the
図１５は、実施の形態２に係るチャネライザ２１１がシステム同期用信号１１１を出力する動作を示す模式図である。
チャネライザ２１１は、システム同期用信号１１１が入力されると、ビーム＃１〜Ｎへの信号としてそのまま出力する。
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an operation in which the
When the
図１６は、実施の形態２に係るチャネライザ２１１がビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋを入力され、ビームＩＤ信号１２１−１〜１２１−Ｋ、・・・、１２３−１〜１２３−Ｋを出力する動作を示す模式図である。
チャネライザ２１１は、ビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋが入力されると、複数のビーム分コピーしたのち、Ｋ個あるサブブロック毎にビーム間で直交する系列を乗算し、出力する。なお、ビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｋに直交系列を乗算するかわりに、たとえばＫ個あるサブブロックの周波数方向での入れ替えによって複数の直交系列を確保してもよいし、サブブロックの順序入れ替えと直交系列乗算を併用してもよい。
In FIG. 16, the
When the beam ID signals 116-1 to 116 -K are input, the
チャネライザ２１１は、報知情報１１７−１〜１１７−Ｎが入力されると、ビーム毎に抽出したのち、同一ビーム内での周波数方向のコピーや系列乗算等を用いて占有周波数帯域を拡大して出力する。制御信号１１８−１〜１１８−Ｎも報知情報１１７−１〜１１７−Ｎと同様である。チャネライザ２１１は、ユーザ信号１１９−１〜１１９−Ｍが入力されると、各ユーザの在圏するビームに割当てて出力する。
When broadcast information 117-1 to 117-N is input,
チャネライザ２１１の動作の制御は、別途準備されたＴＴＣ（Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ， Ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍａｎｄ）回線や、フィーダリンク内に別途確保されたチャネライザ制御信号などを通じて行ってもよい。なお、ＴＴＣ回線は、衛星の状態監視やコマンド制御等に用いる回線である。
The operation of the
本実施の形態において、地上基地局１００が１台の構成を示したが、フィーダリンク信号１０の帯域が大きい場合には、地上基地局１００を地理的に離れた場所に複数設置してもよい。同一周波数で複数のフィーダリンク信号を出力することにより、フィーダリンクの帯域を確保することができる。ただし、この場合、地上基地局を複数設置することによるコストが課題となる。本実施の形態では、フィーダリンク信号１０の帯域を削減することができるため、実施の形態２にかかるマルチビーム衛星通信システムではフィーダリンクの帯域が節約できるため、地上基地局１００のコストを削減することができる。
In the present embodiment, the configuration of one
したがって、地上基地局は、複数のシステム情報信号からユーザリンクビームの帯域幅とする多重信号を生成したのち、フィーダリンクビームで送信し、衛星中継器は、フィーダリンクビームで受信した信号をコピー、またはスペクトラム拡散することにより複数の地域向けの各々のユーザリンクビームの信号に変換して送信するので、フィーダリンク信号の帯域を実施の形態１よりも削減することができる。よって、地上基地局１００のコストを削減することができる。
Therefore, the terrestrial base station generates a multiplexed signal having the bandwidth of the user link beam from a plurality of system information signals, and then transmits it with the feeder link beam. The satellite repeater copies the signal received with the feeder link beam, Alternatively, since the spectrum is spread and converted into each user link beam signal for a plurality of areas and transmitted, the bandwidth of the feeder link signal can be reduced as compared with the first embodiment. Therefore, the cost of the
実施の形態３．
以上の実施の形態２では、衛星中継器が周波数分解や交換等の処理を行うことにより、フィーダリンク信号の帯域を削減するようにしたものであるが、本実施の形態においては、ビームＩＤ信号の周波数帯域をサブバンドに分割することにより、地上端末でのビームＩＤ信号の検出性能を向上させる実施の形態を示す。
本実施の形態において、実施の形態１に記載の図１の構成として説明するが、実施の形態２に適用してもよい。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the bandwidth of the feeder link signal is reduced by the satellite repeater performing processing such as frequency decomposition and exchange. In this embodiment, the beam ID signal is reduced. An embodiment in which the detection performance of the beam ID signal at the ground terminal is improved by dividing the frequency band into subbands.
In the present embodiment, the configuration of FIG. 1 described in
図１７は、実施の形態３に係るユーザリンク信号２０−１〜２０−Ｎのビームと地上端末３００−１〜３００−２の位置の関係を示す図である。図１７は、端末３００−１がビーム中心に位置し、端末３００−２がビーム境界に位置する場合を示している。 FIG. 17 is a diagram illustrating a relationship between the beams of the user link signals 20-1 to 20-N and the positions of the ground terminals 300-1 to 300-2 according to the third embodiment. FIG. 17 shows a case where the terminal 300-1 is located at the beam center and the terminal 300-2 is located at the beam boundary.
図１８は、実施の形態３に係るユーザリンク信号２０−１〜２０−Ｎのビームについて、地上端末３００−１〜３００−２の相対利得を示す図である。ビームの利得はビーム内で一定ではなく、ビーム中心が最大で、ビーム中心からの距離が離れる程に利得が低下する。例えば、地上端末３００−１は、ユーザリンク信号２０−１のビームの境界に位置するため、利得が低下する。そこで、ユーザリンク信号２０−１のビームのカバレッジエリアに、ユーザリンク信号２０−２のビームが重なるように配置する。しかしながら、ビーム境界では利得が低下することにより、通信品質がビーム中心より劣化することは避けられない。 FIG. 18 is a diagram illustrating relative gains of the ground terminals 300-1 to 300-2 for the beams of the user link signals 20-1 to 20-N according to the third embodiment. The gain of the beam is not constant within the beam, the beam center is maximum, and the gain decreases as the distance from the beam center increases. For example, since the ground terminal 300-1 is located at the beam boundary of the user link signal 20-1, the gain decreases. Therefore, the beam of the user link signal 20-2 is arranged so as to overlap the beam coverage area of the user link signal 20-1. However, it is inevitable that the communication quality deteriorates from the beam center due to a decrease in gain at the beam boundary.
図１９は、実施の形態３に係るシステム同期用信号１１１に割り当てる周波数帯域とビームとの関係を示す図である。
システム同期用信号１１１は、地上端末３００−１〜３００−Mが衛星通信システムを捕捉するための信号であるため、全ビームで同一の周波数帯域を割り当ててもよい。この場合、ビーム境界では隣接するビームからのシステム同期用信号１１１も合成されるため、ビーム境界での検出性能の劣化を防ぐことができる。
FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the frequency band assigned to the
Since the
図２０は、実施の形態３に係るビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎに割り当てる周波数帯域とビームとの関係を示す図である。
ビームＩＤ信号１１６−１〜１１６−Ｎは、地上端末３００−１〜３００−Mが在圏するビームを識別する信号であるため、個々のビームで異なる周波数帯域の信号にする必要がある。
FIG. 20 is a diagram illustrating the relationship between the frequency band assigned to the beam ID signals 112-1 to 112-N and the beams according to the third embodiment.
Since the beam ID signals 116-1 to 116-N are signals for identifying the beams in which the ground terminals 300-1 to 300-M are located, it is necessary to make the signals in different frequency bands for the individual beams.
図２１は、実施の形態３に係るビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎの周波数帯域をサブバンドｆ１〜ｆ３に分割する一例を示す図である。ビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎの周波数帯域はサブバンドｆ１〜ｆ３に分割されている。
同期信号生成部１０２は、複数の隣接するビームを、サブバンド毎に異なる規則でグループ化し、個々のグループ内でビームＩＤ信号のサブバンド成分を共通化する。また、同期信号生成部１０２は、サブバンド成分をそれぞれサブバンドの帯域幅に拡散し、拡散したサブバンド成分を組み合わせる。
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of dividing the frequency band of the beam ID signals 112-1 to 112-N according to Embodiment 3 into subbands f1 to f3. The frequency band of the beam ID signals 112-1 to 112-N is divided into subbands f1 to f3.
The synchronization
図２２は、実施の形態３に係るビームＩＤ信号１１２−１〜１１２−Ｎのグループ化の一例を示す図である。（ａ）はサブバンドｆ１のグループ化を示す。（ｂ）はサブバンドｆ２のグループ化を示す。（ｃ）はサブバンドｆ３のグループ化を示す。 FIG. 22 is a diagram illustrating an example of grouping of beam ID signals 112-1 to 112-N according to the third embodiment. (A) shows grouping of subband f1. (B) shows grouping of subband f2. (C) shows grouping of subband f3.
３つのビーム境界に在圏する地上端末３００−１は、サブバンドｆ１およびｆ３ではそれぞれのグループの端となるが、サブバンドｆ２ではグループ中心となり、複数のビームの信号が合成される。また、サブバンドｆ１〜ｆ３を連結すると、全てのビームで異なるビームＩＤ信号を用いていることとなり、地上端末３００−１はビームを識別することが可能となる。 The ground terminal 300-1 located at the boundary of the three beams becomes the end of each group in the subbands f1 and f3, but becomes the group center in the subband f2, and a plurality of beam signals are combined. When subbands f1 to f3 are connected, different beam ID signals are used for all the beams, and the ground terminal 300-1 can identify the beams.
例えば、ビーム境界ではビーム中心よりも利得が３ｄＢ低下し、サブバンドｆ１〜ｆ３の帯域は同一とする。端末３００−１が受信するビームＩＤ信号の相対受信電力（ビーム中心比）は、グループ化しない場合には−３ｄＢとなる。グループ化した場合、ｆ２の電力が３倍化されるため、−０．８ｄＢとなり、従来方式から２．２ｄＢの改善となる。
サブバンドの分割方法は３分割に限定する必要はない。また、グループの大きさも３ビームに限定する必要はなく、識別が必要なビーム数などから決定すればよい。
For example, the gain is 3 dB lower than the beam center at the beam boundary, and the bands of the subbands f1 to f3 are the same. The relative received power (beam center ratio) of the beam ID signal received by terminal 300-1 is −3 dB when not grouped. When grouped, the power of f2 is tripled, so that it becomes -0.8 dB, which is an improvement of 2.2 dB from the conventional method.
The subband division method need not be limited to three divisions. Also, the size of the group need not be limited to 3 beams, but may be determined from the number of beams that need to be identified.
したがって、端末と地上に設置される地上基地局との通信を衛星中継器によって中継し、衛星中継器から複数の地域それぞれに対して端末と通信するためのユーザリンクビームを形成する衛星通信システムであって、地上基地局は、一つの地域と隣接する複数の地域が含まれるグループを、一つの地域に対し複数割り当て、各々のグループに対し、ユーザリンクビームの周波数のうち複数分、分割した帯域幅を割り当て、一つの地域と複数のグループのうちの一つに対応するビームを識別する信号を帯域幅にスペクトラム拡散し、一つの地域に割り当てられた複数のグループ数分組み合わせスペクトラム拡散されたビーム識別信号を衛星中継器と通信するためのフィーダリンクビームで送信し、衛星中継器は、受信したビーム識別信号を周波数変換したのちにユーザリンクビームで送信するので、地上端末がビームＩＤ信号を検出する性能を向上させることができる。 Therefore, in a satellite communication system that relays communication between a terminal and a ground base station installed on the ground by a satellite repeater, and forms a user link beam for communicating with the terminal for each of a plurality of areas from the satellite repeater. The terrestrial base station assigns a plurality of groups including a plurality of areas adjacent to one area to one area, and a band obtained by dividing a plurality of user link beam frequencies for each group. A spectrum spread beam that assigns a width, spreads a signal that identifies a beam corresponding to one region and one of a plurality of groups, into a bandwidth, and combines a number of groups assigned to one region. The identification signal is transmitted by a feeder link beam for communication with the satellite repeater, and the satellite repeater transmits the received beam identification signal to the frequency. And transmits the user link beam after converted, it is possible to improve the performance ground terminal detects the beam ID signal.
１００ 地上基地局
１０１ 信号生成制御部
１０２ 同期信号生成部
１０３ 報知信号生成部
１０４ 制御信号生成部
１０５ ユーザ信号生成部
１０６ 信号多重部
１０７ 地上送信部
１０８ 地上送信アンテナ
１１１ システム同期用信号
１１２−１〜１１２−Ｎ、１１６−１〜１１６−Ｋ、１２１−１〜１２１−Ｋ、１２２−１〜１２２−Ｋ、１２３−１〜１２３−Ｋ ビームＩＤ信号
１１３−１〜１１３−Ｎ、１１７−１〜１１７−Ｎ、１２４−１〜１２４−Ｎ、１２５−１〜１２５−Ｎ、１２６−１〜１２６−Ｎ 報知信号
１１４−１〜１１４−Ｎ、１１８−１〜１１８−Ｎ、１２７−１〜１２７−Ｎ、１２８−１〜１２８−Ｎ、１２９−１〜１２９−Ｎ 制御信号
１１５−１〜１１５−Ｍ、１１９−１〜１１９−Ｍ ユーザ信号
２００、２１０ 衛星中継器
２０１ 衛星受信アンテナ
２０２ 衛星受信部
２０３ 分波部
２０４−１〜２０４−Ｎ 周波数変換部
２０５−１〜２０５−Ｎ 衛星送信部
２０６−１〜２０６−Ｎ 衛星送信アンテナ
２１１ チャネライザ
３００−１〜３００−M 地上端末
３０１−１〜３０１−Ｍ 地上受信アンテナ
３０２−１〜３０２−Ｍ 地上受信部
３０３−１〜３０３−Ｍ 復調部
100 ground base station 101 signal generation control unit 102 synchronization signal generation unit 103 broadcast signal generation unit 104 control signal generation unit 105 user signal generation unit 106 signal multiplexing unit 107 ground transmission unit 108 ground transmission antenna 111 system synchronization signal 112-1 to 112-1 112-N, 116-1 to 116-K, 121-1 to 121-K, 122-1 to 122-K, 123-1 to 123-K Beam ID signals 113-1 to 113-N, 117-1 117-N, 124-1 to 124-N, 125-1 to 125-N, 126-1 to 126-N Notification signals 114-1 to 114-N, 118-1 to 118-N, 127-1 to 127 -N, 128-1 to 128-N, 129-1 to 129-N Control signal 115-1 to 115-M, 1191-1 to 119-M User signal 200, 210 In satellite Unit 201 Satellite reception antenna 202 Satellite reception unit 203 Demultiplexing unit 204-1 to 204-N Frequency conversion unit 205-1 to 205-N Satellite transmission unit 206-1 to 206-N Satellite transmission antenna 211 Channelizer 300-1 to 300-300 -M Ground terminals 301-1 to 301-M Ground receiving antennas 302-1 to 302-M Ground receiving units 303-1 to 303-M Demodulating unit
Claims (8)
前記地上基地局は、前記衛星通信システムの情報を前記端末に通知するシステム情報信号を生成したのち、前記端末と通信するためのユーザリンクビームの周波数の帯域幅に前記システム情報信号をスペクトラム拡散し、スペクトラム拡散された前記システム情報信号を前記衛星中継器と通信するためのフィーダリンクビームで送信し、
前記衛星中継器は、受信した前記フィーダリンクビームから前記端末と通信するためのユーザリンクビームを前記端末が存在する地域に向けて形成するとともに、スペクトラム拡散された前記システム情報信号を周波数変換したのちに前記ユーザリンクビームで送信することを特徴とする衛星通信システム。 A satellite communication system that relays communication between a terminal and a ground base station installed on the ground by a satellite repeater,
The terrestrial base station generates a system information signal for notifying the terminal of information on the satellite communication system, and then spreads the system information signal to a frequency bandwidth of a user link beam for communication with the terminal. Transmitting the spread spectrum system information signal with a feeder link beam for communicating with the satellite repeater;
The satellite repeater forms a user link beam for communication with the terminal from the received feeder link beam toward an area where the terminal exists, and frequency-converts the system information signal that has been spread spectrum. A satellite communication system characterized by transmitting using the user link beam.
前記衛星中継器は、前記フィーダリンクビームで受信した信号をコピー、またはスペクトラム拡散することにより複数の地域向けの各々の前記ユーザリンクビームの信号に変換して送信することを特徴とする請求項１または２に記載の衛星通信システム。 The terrestrial base station generates a multiplexed signal having a bandwidth of the user link beam from a plurality of the system information signals, and then transmits the signal using the feeder link beam.
2. The satellite repeater converts a signal received by the feeder link beam into a signal of each user link beam for a plurality of regions by copying or spectrum-spreading and transmitting the signal. Or a satellite communication system according to 2;
前記地上基地局は、一つの地域と隣接する複数の地域が含まれるグループを、前記一つの地域に対し複数割り当て、各々の前記グループに対し、前記ユーザリンクビームの周波数のうち前記複数分、分割した帯域幅を割り当て、前記一つの地域と複数の前記グループのうちの一つに対応するビームを識別する信号を前記帯域幅にスペクトラム拡散し、前記一つの地域に割り当てられた複数の前記グループ数分組み合わせスペクトラム拡散されたビーム識別信号を前記衛星中継器と通信するためのフィーダリンクビームで送信し、
前記衛星中継器は、受信した前記ビーム識別信号を周波数変換したのちに前記ユーザリンクビームで送信することを特徴とする衛星通信システム。 A satellite communication system that relays communication between a terminal and a ground base station installed on the ground by a satellite repeater, and forms a user link beam for communicating with the terminal for each of a plurality of regions from the satellite repeater. There,
The terrestrial base station assigns a plurality of groups including a plurality of areas adjacent to one area to the one area, and divides each group by the plurality of frequencies of the user link beam. A plurality of the groups assigned to the one region, the spectrum that spreads a signal identifying the beam corresponding to the one region and one of the plurality of groups over the bandwidth. A combined spread spectrum beam identification signal is transmitted with a feeder link beam for communicating with the satellite repeater,
The satellite repeater transmits the received beam identification signal with the user link beam after frequency conversion of the received beam identification signal.
前記端末が衛星通信システムと同期するためのシステム同期信号を生成するとともに、互いに直交する系列から、前記端末と前記衛星中継器とが通信するためのユーザリンクビームを識別するビーム識別信号を生成し、前記ユーザリンクビームの周波数の帯域幅にスペクトラム拡散して出力する同期信号生成部と、
報知情報を送信する報知信号を生成し、前記帯域幅にスペクトラム拡散して出力する報知信号生成部と、
複数の前記端末を制御するための制御信号を生成し、前記帯域幅にスペクトラム拡散して出力する制御信号生成部と、
前記システム同期信号から出力される前記システム同期信号と、前記ビーム識別信号生成部から出力される前記ビーム識別信号と、前記報知信号生成部から出力される前記報知信号と、前記制御信号生成部から出力される前記制御信号とを多重し、多重信号を生成する信号多重部と、
前記信号多重部から入力される前記多重信号を、前記地上局と前記衛星中継器とが通信するためのフィーダリンクビームで前記衛星中継器に送信する地上送信部と、
を備えることを特徴とする地上基地局。 A ground base station that is installed on the ground and communicates with a terminal via a satellite repeater,
The terminal generates a system synchronization signal for synchronizing with a satellite communication system, and generates a beam identification signal for identifying a user link beam for communication between the terminal and the satellite repeater from sequences orthogonal to each other. A synchronization signal generating unit that performs spectrum spread on the bandwidth of the frequency of the user link beam,
A notification signal generating unit that generates a notification signal for transmitting notification information, spreads the spectrum to the bandwidth, and outputs the signal,
A control signal generating unit for generating a control signal for controlling a plurality of the terminals, and performing spectrum spreading on the bandwidth;
From the system synchronization signal output from the system synchronization signal, the beam identification signal output from the beam identification signal generation unit, the notification signal output from the notification signal generation unit, and the control signal generation unit A signal multiplexer for multiplexing the output control signal and generating a multiplexed signal;
A terrestrial transmitter that transmits the multiplexed signal input from the signal multiplexer to the satellite repeater with a feeder link beam for communication between the ground station and the satellite repeater;
A ground base station characterized by comprising:
前記端末が衛星通信システムと同期するためのシステム同期信号を生成するとともに、互いに直交する系列から、前記端末と前記衛星中継器とが通信するためのユーザリンクビームを識別するビーム識別信号を生成し、前記ユーザリンクビームの周波数を前記ビーム識別信号の数で分割した帯域幅にスペクトラム拡散して出力する同期信号生成部と、
報知情報を送信する報知信号を生成し、前記帯域幅にスペクトラム拡散して出力する報知信号生成部と、
複数の前記端末を制御するための制御信号を生成し、前記帯域幅にスペクトラム拡散して出力する制御信号生成部と、
前記システム同期信号から出力される前記システム同期信号と、前記ビーム識別信号生成部から出力される前記ビーム識別信号と、前記報知信号生成部から出力される前記報知信号と、前記制御信号生成部から出力される前記制御信号とを多重し、多重信号を生成する信号多重部と、
前記信号多重部から入力される前記多重信号を、前記地上局と前記衛星中継器とが通信するためのフィーダリンクビームで前記衛星中継器に送信する地上送信部と、
を備えることを特徴とする地上基地局。 A ground base station that is installed on the ground and communicates with a terminal via a satellite repeater,
The terminal generates a system synchronization signal for synchronizing with a satellite communication system, and generates a beam identification signal for identifying a user link beam for communication between the terminal and the satellite repeater from sequences orthogonal to each other. A synchronization signal generator that spreads the spectrum of the frequency of the user link beam by a bandwidth divided by the number of the beam identification signals,
A notification signal generating unit that generates a notification signal for transmitting notification information, spreads the spectrum to the bandwidth, and outputs the signal,
A control signal generating unit for generating a control signal for controlling a plurality of the terminals, and performing spectrum spreading on the bandwidth;
From the system synchronization signal output from the system synchronization signal, the beam identification signal output from the beam identification signal generation unit, the notification signal output from the notification signal generation unit, and the control signal generation unit A signal multiplexer for multiplexing the output control signal and generating a multiplexed signal;
A terrestrial transmitter that transmits the multiplexed signal input from the signal multiplexer to the satellite repeater with a feeder link beam for communication between the ground station and the satellite repeater;
A ground base station characterized by comprising:
前記端末が衛星通信システムと同期するためのシステム同期信号を生成し、前記端末と通信するためのユーザリンクビームに割り当てられた周波数の帯域幅にスペクトラム拡散するとともに、一つの地域と隣接する複数の地域が含まれるグループを、前記一つの地域に対し複数割り当て、各々の前記グループに対し、前記ユーザリンクビームの周波数のうち前記複数分、分割した帯域幅を割り当て、前記一つの地域と複数の前記グループのうちの一つに対応するビームを識別する信号を前記帯域幅にスペクトラム拡散し、前記一つの地域に割り当てられた複数の前記グループ数分組み合わせスペクトラム拡散されたビーム識別信号を出力する同期信号生成部と、
報知情報を送信する報知信号を生成し、前記ユーザリンクビームに割り当てられた周波数の帯域幅にスペクトラム拡散して出力する報知信号生成部と、
複数の前記端末を制御するための制御信号を生成し、前記帯域幅にスペクトラム拡散して出力する制御信号生成部と、
前記システム同期信号から出力される前記システム同期信号と、前記ビーム識別信号生成部から出力される前記ビーム識別信号と、前記報知信号生成部から出力される前記報知信号と、前記制御信号生成部から出力される前記制御信号とを多重し、多重信号を生成する信号多重部と、
前記信号多重部から入力される前記多重信号を、前記地上局と前記衛星中継器とが通信するためのフィーダリンクビームで前記衛星中継器に送信する地上送信部と、
を備えることを特徴とする地上基地局。 A ground base station that is installed on the ground and communicates with a terminal via a satellite repeater,
The terminal generates a system synchronization signal for synchronizing with a satellite communication system, spreads the spectrum to the bandwidth of the frequency allocated to the user link beam for communicating with the terminal, and a plurality of adjacent one region A plurality of groups including regions are allocated to the one region, and the divided bandwidth is allocated to each of the groups by the plurality of frequencies of the user link beam, and the one region and the plurality of the regions are allocated. A synchronization signal that spreads a signal for identifying a beam corresponding to one of the groups over the bandwidth and outputs a combined spectrum spread beam identification signal for the plurality of groups allocated to the one region. A generator,
A notification signal generating unit that generates a notification signal for transmitting the notification information, spreads the spectrum to the bandwidth of the frequency allocated to the user link beam,
A control signal generating unit for generating a control signal for controlling a plurality of the terminals, and performing spectrum spreading on the bandwidth;
From the system synchronization signal output from the system synchronization signal, the beam identification signal output from the beam identification signal generation unit, the notification signal output from the notification signal generation unit, and the control signal generation unit A signal multiplexer for multiplexing the output control signal and generating a multiplexed signal;
A terrestrial transmitter that transmits the multiplexed signal input from the signal multiplexer to the satellite repeater with a feeder link beam for communication between the ground station and the satellite repeater;
A ground base station characterized by comprising:
前記地上基地局と通信するためのフィーダリンクビームで受信した信号をコピー、またはスペクトラム拡散して出力するチャネライザと、
前記チャネライザより入力された信号を、前記端末と通信するためのユーザリンクビーム向けの信号に周波数変換する周波数変換部と、
前記周波数変換部より入力された信号を前記ユーザリンクビームで送信する衛星送信部と、
を備えることを特徴とする衛星中継器。 A satellite repeater that relays communication between a terminal and a ground base station installed on the ground,
A channelizer for copying or spectrum-spreading a signal received by a feeder link beam for communicating with the ground base station; and
A frequency converter that converts the frequency of the signal input from the channelizer into a signal for a user link beam for communication with the terminal;
A satellite transmitter that transmits the signal input from the frequency converter using the user link beam;
A satellite repeater comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014071795A JP2015195465A (en) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | Satellite communication system, ground base station, and satellite repeater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014071795A JP2015195465A (en) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | Satellite communication system, ground base station, and satellite repeater |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015195465A true JP2015195465A (en) | 2015-11-05 |
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ID=54434161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014071795A Pending JP2015195465A (en) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | Satellite communication system, ground base station, and satellite repeater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015195465A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10454567B2 (en) | 2016-03-02 | 2019-10-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Multi-beam satellite communication system |
| KR20200027504A (en) * | 2017-07-12 | 2020-03-12 | 퀄컴 인코포레이티드 | Techniques and apparatuses for multiplexing schemes for millimeter wave downlink single carrier waveforms |
-
2014
- 2014-03-31 JP JP2014071795A patent/JP2015195465A/en active Pending
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| US10454567B2 (en) | 2016-03-02 | 2019-10-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Multi-beam satellite communication system |
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| JP7328202B2 (en) | 2017-07-12 | 2023-08-16 | クアルコム，インコーポレイテッド | Techniques and apparatus for multiplexing schemes for millimeter wave downlink single carrier waveforms |
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