JP2754970B2 - 移動体衛星通信システムのデータ同期化方式 - Google Patents

移動体衛星通信システムのデータ同期化方式

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JP2754970B2
JP2754970B2 JP3226770A JP22677091A JP2754970B2 JP 2754970 B2 JP2754970 B2 JP 2754970B2 JP 3226770 A JP3226770 A JP 3226770A JP 22677091 A JP22677091 A JP 22677091A JP 2754970 B2 JP2754970 B2 JP 2754970B2
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outbound signal
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太一 谷口
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Nippon Electric Co Ltd
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  • Radio Relay Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は移動体衛星通信システム
のデータ同期化方式に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に移動体衛星通信システムは、多数
の移動局と、これと通信衛星を介して通信を行う中心局
と、システム全体を統轄制御するネットワーク制御局と
から構成される。
【0003】中心局は全移動局に対し、時刻情報や通信
のための制御情報やその他通信文等を時分割多重し、常
時放送モードで送信する。この信号は一般的にアウトバ
ウンド信号と呼ばれる。アウトバウンド信号に載せる情
報の種類はシステムにより異なるが、世界時などの時刻
情報を含める場合が多い。この時刻情報は、移動局側で
時刻表示など各種目的に利用される。また、アウトバウ
ンド信号は、例えば、図3に示すように、時間軸上でフ
レーム構成をとり、フレームの先頭に制御フィールドを
設けて時刻情報を含む制御情報を挿入し、その他通信文
などは残りのデータフィールド部分に挿入する形式が多
く用いられている。
【0004】さて、中心局は、衛星通信用の送受信部
と、変復調部と、これらを制御する制御部とを備えてい
る。ここで、変復調部には、アウトバウンド信号用の変
調器が設けられており、制御部から送出される時刻情報
を含むアウトバウンド信号の変調出力を送出する。ま
た、制御部には、正確な時刻情報を作成するため、高安
定周波数発振器と、この発振器の出力をクロック信号と
してフレームタイミング信号を発生するフレームタイミ
ング発生部が設けられており、このフレームタイミング
信号を時間基準として時刻情報を含むアウトバウンド信
号を生成し、クロック信号とともに変復調部へ送出して
いる。
【0005】ところで、移動局が受信した時刻情報が示
す時刻と実際の時刻とを一致させるために、変調器での
遅延時間、および通信衛星までの往復伝搬時間(約24
0msec)を考慮し、その遅延時間分だけフレームタ
イミング信号を早目にオフセットしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来
は、中心局が、実用上充分な精度の時刻情報を生成して
移動局へ提供している。しかしシステム構成として、中
心局に設けている制御部をネットワーク制御局に設置
し、変復調部と送受信部とを中心局に設置し、両局間を
非同期回線で結ぶシステムが考えられる。このようなシ
ステムを構成することにより、制御系が全てネットワー
ク制御局内に集約できるので、制御系機器の構成を合理
化でき、また非同期回線としては一般の公衆電話回線を
利用できるため、新たに回線を敷設する必要がなく、更
にインタフェース用のMODEMも安価なものが使用で
きる等、多くのメリットがある。このため、今後導入さ
れる方向にある。
【0007】しかしながら、一般の公衆電話回線を使用
した場合は、クロック信号をそのまま伝送することがで
きない。このため、中心局の変復調部に別に発振器を用
意する方法が考えられが、この場合、中心局側の変復調
部の発振器とネットワーク制御局側の制御部の発振器と
は非同期であるため、このままでは、データの欠落や繰
り返し等のエラーが周期的に発生し、また移動局におい
てフレーム同期外れ等が発生し、回線瞬断が頻発すると
いう問題点がある。
【0008】本発明の目的は、ネットワーク制御局の制
御部が生成したアウトバウンド信号を非同期回線を介し
て中心局の変復調部に伝送しても、データの欠落や繰り
返し等のエラーが発生することなく、正しくアウトバウ
ンド信号を移動局へ送信できる移動体衛星通信システム
のデータ同期化方式を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の移動体衛星通信
システムのデータ同期化方式は、システムを統轄するネ
ットワーク制御局が時刻情報等を含むフレーム構成のア
ウトバウンド信号を生成して非同期回線を介して中心局
へ送出し、中心局がこれを受信し通信衛星を介して子局
へ放送モードで送信する移動体衛星通信システムにおい
て、前記中心局は、受信した前記アウトバウンド信号の
フレームタイミングを検出する検出手段と、受信した前
記アウトバウンド信号の1フレーム分のデータを一旦保
持するデータ保持手段と、前記検出手段が検出した前記
フレームタイミングに同期してタイミング信号を生成す
る手段と、前記データ保持手段に保持されたデータを前
記タイミング信号に応じて順次送出する手段とを備えて
いる。また、前記タイミング信号を生成する手段は、電
圧制御発振回路および位相比較回路等を有する位相同期
ループ(PLL)を含み構成されている。
【0010】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0011】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
であり、中心局の変復調部およびネットワーク制御局の
制御部を示している。また図2は各回路の信号のタイミ
ングチャートである。
【0012】さて、ネットワーク制御局の制御部10
は、フレームタイミング信号F1を発生するフレームタ
イミング発生回路11と、フレームタイミング信号F1
が入力する度に1フレーム分のアウトバウンド信号S1
を生成するデータ生成回路12と、アウトバウンド信号
S1を非同期回線30を介して中心局の変復調部20へ
送出するデータ出力回路13とを備えている。ここで、
アウトバウンド信号S1を構成するフレームの先頭に
は、世界時などの時刻情報が挿入される。
【0013】ところで、非同期回線30ではクロック信
号を伝送出来ないので、データ出力回路13は、1フレ
ーム分のアウトバウンド信号のデータを1パケットと
し、ヘッダーを付加して、例えば調歩同期等のデータ伝
送方式により、毎フレーム1フレーム分ずつパケット信
号S2として送出する。この場合の伝送レートは衛星回
線のレートよりも上げる。
【0014】一方、中心局の変復調部20は、ネットワ
ーク制御局の制御部10から送出されたパケット信号S
2を非同期回線30を介して受信し、アウトバウンド信
号S3を再生するデータ受信回路21と、パケット信号
S2のヘッダーを利用してフレームの先頭を認識してフ
レーム検出信号Dを送出するフレーム検出回路22と、
フレーム検出信号Dに同期してクロック信号Cおよびフ
レームタイミング信号F2を発生するタイミング発生回
路23と、アウトバウンド信号S3およびフレームタイ
ミング信号F2を受けて変調する変調器24とを備えて
いる。
【0015】ここで、タイミング発生回路23は、図示
しないが、電圧制御発振回路(VCO),フレーム周期
をカウントする分周器,低域フィルタ(LPF)および
位相比較回路からなる位相同期ループ(PLL)を有し
ており、フレーム検出信号Dに位相同期してクロック信
号Cおよびフレームタイミング信号F2を生成する。
【0016】ところで、制御部10のデータ生成回路1
2およびデータ出力回路13は、一般にソフトウェアに
より信号処理を行うので、フレームタイミング信号F1
を受けてからアウトバウンド信号S1を出力するまでの
処理時間にバラツキが生じる。また、非同期回線30に
よっても伝搬時間にバラツキが生じるため、検出信号D
のタイミングに偏差が生じる。しかし、このタイミング
偏差はタイミング発生回路23のPLLによって吸収で
きる。
【0017】さて、中心局のデータ受信回路21は、フ
レームタイミング信号F2に応じて1パケット分のデー
タを一旦保持して、所定の時間が経過した後、一旦保持
していたデータを先頭から順次クロック信号Cに応じて
出力することにより、アウトバウンド信号S3を再生す
る。ここで、所定の時間とは、パケットデータが数バイ
ト程度入力して出力準備が整うまでの処理時間である。
また、1フレーム分のアウトバウンド信号の送出が終了
すると、次のフレームのデータが入力し始めるので、同
様にしてアウトバウンド信号S3を連続信号として送出
できる。このようにデータ受信回路21は、パケット信
号S2の受信処理とアウトバウンド信号S3の再生処理
とを並行して実行する。
【0018】変調器24は、データ受信回路21により
再生されたアウトバウンド信号S3、およびタイミング
発生回路23からのフレームタイミング信号F2を受
け、変調してアウトバウンド信号S4として通信衛星へ
送出する。
【0019】次に信号のタイミングと時刻情報との関係
について説明する。
【0020】図2に示したように、データ生成回路12
での処理時間t1、非同期回線30を介して変復調部2
0へ伝送するに要する伝送時間t2、変復調部20のデ
ータ受信回路21での処理時間t3、変調器24での遅
延時間t4、通信衛星経由で移動局まで伝搬に要する伝
搬遅延時間t5等の時間を考慮し、この時間分だけ早目
にオフセットしてフレームタイミング信号F1を発生さ
せる。このようにすることにより、移動局がアウトバウ
ンド信号を受信した時刻と、受信したアウトバウンド信
号に含まれる時刻情報が示す時刻とを一致させることが
できる。なお、移動局の地球上での地理的位置による受
信タイミングのずれは無視出来る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、中心局に
おいて、ネットワーク制御局から非同期回線を介して伝
送されてきたアウトバウンド信号のフレームタイミング
を検出し、このフレームタイミングで位相同期ループ
(PLL)を制御してクロック信号を生成し、このクロ
ック信号を用いて入力したアウトバウンド信号の読み直
しを行うことにより、タイミング偏差を持つデータが非
同期回線を介して入力されても、元のアウトバウンド信
号に対して、データの欠落や繰り返しなどのエラーのな
い正しいアウトバウンド信号を再生でき、移動局に対し
瞬断などの障害をあたえることはない。従って、制御系
を全てネットワーク制御局内に集約し、一般の公衆電話
回線を利用できる合理的なシステムが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図であり、中
心局の変復調部およびネットワーク制御局の制御部を示
している。
【図2】図1に示す各回路の信号のタイミングチャート
である。
【図3】アウトバウンド信号のフレーム構成の一例を示
す図である。
【符号の説明】
10 ネットワーク制御局の制御部 12 データ生成回路 13 データ出力回路 20 中心局の変復調部 21 データ受信回路 22 フレーム検出回路 23 タイミング発生回路 30 非同期回線 S1,S3 アウトバウンド信号 F1,F2 フレームタイミング信号 C クロック信号 D フレーム検出信号

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 システムを統轄するネットワーク制御局
    が時刻情報を含むフレーム構成のアウトバウンド信号を
    生成して非同期回線を介して中心局へ送出し、中心局が
    これを受信し通信衛星を介して子局へ放送モードで送信
    する移動体衛星通信システムにおいて、前記中心局は、
    受信した前記アウトバウンド信号のフレームタイミング
    を検出する検出手段と、受信した前記アウトバウンド信
    号の1フレーム分のデータを一旦保持するデータ保持手
    段と、前記検出手段が検出した前記フレームタイミング
    に同期してタイミング信号を生成する手段と、前記デー
    タ保持手段に保持されたデータを前記タイミング信号に
    応じて順次送出する手段とを備えることを特徴とする移
    動体衛星通信システムのデータ同期化方式。
  2. 【請求項2】 前記タイミング信号を生成する手段は、
    電圧制御発振回路および位相比較回路等を有する位相同
    期ループ(PLL)を含み構成されることを特徴とする
    請求項1記載の移動体衛星通信システムのデータ同期化
    方式。
JP3226770A 1991-09-06 1991-09-06 移動体衛星通信システムのデータ同期化方式 Expired - Lifetime JP2754970B2 (ja)

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