(57)【要約】【課題】地球局から送信された信号を受信可能な状況でも地球局との通信の異常を確認できると共に異常の要因を特定することができ、複数の地球局の受信状態を集中監視可能とする衛星通信装置を提供すること。【解決手段】１つ以上の通信相手の地球局８から衛星を介して送信された信号を受信する衛星通信装置１０であって、受信された信号の周波数またはレベルを含む信号の品質に関わる品質データを取得するキャリアクロック再生部２２およびＤ／Ａ変換器２０と、受信された信号が復調されたとき地球局８を識別する地球局識別情報を含む受信データを取得するデータ分離部２３と、取得された受信データと品質データとを合成するデータ処理部３０と、データ処理部３０によって合成された合成データから地球局識別情報と品質データとを対応させて表示する表示部４２とを備えて構成する。【選択図】図２
2008271236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の通信相手の地球局から衛星を介して送信された信号を受信する通信部と、
前記通信部によって受信された信号の周波数またはレベルを含む信号の品質に関わる品質データを取得する品質データ取得部と、
前記通信部によって受信された信号が復調されたとき前記通信相手の地球局を識別する地球局識別情報を含む受信データを取得する受信データ取得部と、
前記受信データ取得部によって取得された受信データと前記品質データ取得部によって取得された品質データとを合成するデータ処理部と、
前記データ処理部によって合成された合成データから前記地球局識別情報と前記品質データとを対応させて表示する表示部とを備えたことを特徴とする衛星通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工衛星を介して地球局と通信を行う衛星通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星通信システムとしては、図５に示すように、ＴＤＭＡ方式でＨＵＢ局７（親局）および複数の地球局８（子局）とが人工衛星９を介して通信が行われるものが知られている。地球局８の各々を区別する場合、地球局８Ａまたは地球局８Ｂとして記載し、区別しない場合、地球局８として記載する。また、地球局８やＨＵＢ局７は、図示していないが、人工衛星９と通信するための衛星通信装置や、この衛星通信装置を介してデータを送受信する通信機器などによって構成されている。
【０００３】
従来では、例えば図６（Ａ）に示すように、ＨＵＢ局７がデータを、地球局８に送信し、地球局８は、ＨＵＢ局７から送信されたデータを正常に受信すると、応答信号をＨＵＢ局７に送信するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、特許文献１に記載された地球局８は、ＶＳＡＴ局（Very Small Aperture Terminal）である。
【０００４】
また、地球局８が応答信号をＨＵＢ局７に送信したとき、ＨＵＢ局７は、地球局８から送信された応答信号の受信の可否を判断し、応答信号を受信できていない場合、図６（Ｂ）に示すように、受信できなかった地球局８に再送するなどの措置をとる。なお、ＨＵＢ局７が信号を受信できない要因としては、受信した信号の周波数が異常である、または、受信した信号の強度が不足している等である。
【特許文献１】特開平１０−１２６３２６号公報（第２、５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、地球局８から送信された信号をＨＵＢ局７が受信できない場合には、ＨＵＢ局７と地球局８とが二度と通信できなくなっていることがあるため、地球局８から送信された信号をＨＵＢ局７が受信できなくなることを検出しないと、ＨＵＢ局７と地球局８との通信が異常になっていることが判明できないという問題があった。また、ＨＵＢ局７と地球局８との通信が異常になった場合には、特殊な試験装置を用いて異常になった要因を解析するため、解析作業が負担となっていた。
【０００６】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、地球局から送信された信号を受信可能な状況でも地球局との通信の異常を確認できると共に異常の要因を容易に特定することができる衛星通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の衛星通信装置は、１つ以上の通信相手の地球局から衛星を介して送信された信号を受信する通信部と、前記通信部によって受信された信号の周波数またはレベルを含む信号の品質に関わる品質データを取得する品質データ取得部と、前記通信部によって受信された信号が復調されたとき前記通信相手の地球局を識別する地球局識別情報を含む受信データを取得する受信データ取得部と、前記受信データ取得部によって取得された受信データと前記品質データ取得部によって取得された品質データとを合成するデータ処理部と、前記データ処理部によって合成された合成データから前記地球局識別情報と前記品質データとを対応させて表示する表示部と構成を有している。
この構成により、地球局から受信した信号の周波数のずれや信号のレベルからなる品質データと地球局識別情報とを対応させて表示するため、地球局から送信された信号を受信可能な状況でも地球局との通信の異常を確認できると共に、信号の周波数のずれや信号のレベルなど、異常の要因を容易に特定することができ、複数の地球局の受信状態を集中監視可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、地球局から送信された信号を受信可能な状況でも地球局との通信の異常を確認できると共に異常の要因を容易に特定することができ、複数の地球局の受信状態を集中監視可能とする衛星通信装置を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係る衛星通信システムおよび衛星通信装置について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る衛星通信システムのブロック図を示したものである。
【００１０】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る衛星通信システムは、複数の地球局８（子局）、これらの地球局８を集中して管理および制御するＨＵＢ局６（親局）、および、地球局８とＨＵＢ局６との通信を中継する人工衛星９を備えて構成される。本発明の実施の形態に係る衛星通信システムにおいては、ＨＵＢ局６と各地球局８との通信がＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式を用いて行われる。
【００１１】
また、ＨＵＢ局６は、本発明の実施の形態に係る衛星通信装置１０を備えている。複数の地球局８（子局）は、例えば、ＶＳＡＴに対応して小型化および可搬化されたものである。また、地球局８は、図示していないが、人工衛星９と通信するための衛星通信装置や、この衛星通信装置を介してデータを送受信する通信機器などによって構成されている。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態に係る衛星通信装置１０のブロック図である。衛星通信装置１０は、図示していないアンテナから受信した信号を復調する復調処理部１１と、復調されたデータおよび信号が復調されたときの品質データを処理するデータ処理部３０と、品質データを監視する監視処理部４０によって構成されている。
【００１３】
なお、品質データは、衛星通信装置１０が受信した信号のレベルや信号の周波数のずれなどを表すデータである。また、衛星通信装置１０は、人工衛星９と通信する際に信号を送受信することができるが、説明の都合上、信号の受信に関わる部材を主に図示している。
【００１４】
復調処理部１１は、ＩＦ（Intermediate Frequency）受信部１２、発振器１３、ミキサー１４、バンドパスフィルタ１５、ゲイン可変型アンプ１６、直交検波器１７、Ａ／Ｄ変換器１８、ＦＩＲフィルタ１９、Ｄ／Ａ変換器２０、ＡＧＣ制御部２１、キャリアクロック再生部２２、およびデータ分離部２３によって構成されている。
【００１５】
ＩＦ受信部１２には、アンテナによって受信された信号が入力され、信号がミキサー１４に出力される。また、発振器１３は、発振周波数による局部発振信号をミキサー１４に出力するようになっている。
【００１６】
ミキサー１４は、発振器１３から出力される局部発振信号を用いて、ＩＦ受信部１２から出力された信号を周波数変換してバンドパスフィルタ１５に出力するようになっている。バンドパスフィルタ１５は、ミキサー１４によって周波数変換された信号のうち特定の周波数の成分を除去してゲイン可変型アンプ１６に出力するようになっている。
【００１７】
ゲイン可変型アンプ１６は、バンドパスフィルタ１５によって出力された信号を、指定レベルまで増幅し、直交検波器１７は、ゲイン可変型アンプ１６によって増幅された信号を直交検波により復調してＡ／Ｄ変換器１８に出力するようになっている。なお、指定レベルは、ＡＧＣ制御部２１によって指定されたレベルである。
【００１８】
Ａ／Ｄ変換器１８は、直交検波器１７によって出力された信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号は、ＦＩＲフィルタ１９を通じて波形整形され、Ｄ／Ａ変換器２０およびキャリアクロック再生部２２に出力される。
【００１９】
Ｄ／Ａ変換器２０は、ＦＩＲフィルタ１９によって出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換してＡＧＣ制御部２１およびデータ処理部３０に出力するようになっている。なお、Ｄ／Ａ変換器２０から出力されたアナログ信号は、ＡＧＣ制御部２１が使用する制御電圧であり、衛星通信装置１０が受信した信号のレベルを表す情報となる。なお、信号のレベルは、品質データを構成するものである。
【００２０】
ＡＧＣ制御部２１は、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）を行うものであり、Ｄ／Ａ変換器２０によって出力された制御電圧が基準電圧になるように指定レベルを調節するようになっている。ゲイン可変型アンプ１６は、バンドパスフィルタ１５によって出力された信号を、指定レベルまで増幅することで、Ａ／Ｄ変換器１８が出力する信号の平均レベルを一定に保つようにする。
【００２１】
キャリアクロック再生部２２は、ＦＩＲフィルタ１９によって出力されたデジタル信号をデータ分離部２３に出力すると共に、デジタル信号からキャリアを再生して受信した信号の周波数を求め、周波数とのずれを表す情報をデータ処理部３０に出力するようになっている。なお、周波数のずれは、品質データを構成するものである。本発明の実施の形態において、周波数のずれは、基準とする周波数からの相対値で表される。
【００２２】
データ分離部２３は、キャリアクロック再生部２２によって出力されたデジタル信号を所定の通信規格に従って処理するようになっており、デジタル信号を所定の通信規格に従ったヘッダ部のデータとペイロード部のデータとを分離し、分離したヘッダ部のデータをデータ分離部２３で処理し、ペイロード部のデータを図示していない他の部材に転送する。
【００２３】
また、データ分離部２３は、キャリアクロック再生部２２によって出力されたデジタル信号から通信相手の地球局を識別する地球局識別情報を抽出し、抽出した地球局識別情報をデータ処理部３０に出力するようになっている。
【００２４】
なお、データ分離部２３は、地球局識別情報と共に受信した信号の情報をデータ処理部３０に出力するようにしてもよい。例えば、ＨＵＢ局６は、定期的に、ＨＵＢ局６と地球局８との通信状態を確認するためのヘルスチェック信号を地球局８に送信し、地球局８は、ヘルスチェック信号を受信し、受信したヘルスチェック信号に対する応答信号を返信する場合がある。この場合においてＨＵＢ局６の衛星通信装置１０が返信された応答信号を受信したとき、データ分離部２３は、応答信号の情報を地球局識別情報と共にデータ処理部３０に出力することもできる。
【００２５】
なお、本発明の実施の形態において、復調処理部１１は、本発明の通信部を構成するが、本発明の通信部は、１つ以上の通信相手の地球局から衛星を介して送信された信号を受信するものであれば如何なるものでもよい。また、Ｄ／Ａ変換器２０およびキャリアクロック再生部２２は、本発明の品質データ取得部を構成するが、本発明の品質データ取得部は、信号の品質に関わる品質データを取得するものであれば如何なるものでもよい。また、データ分離部２３は、本発明の受信データ取得部を構成するが、本発明の受信データ取得部は、地球局識別情報を含む受信データを取得するものであれば如何なるものでもよい。
【００２６】
データ処理部３０は、入出力インタフェース３１、ＳＣＩ３２（Serial Communication Interface）、および、ＣＰＵ３３（Central Processing Unit）を備えて構成されている。入出力インタフェース３１には、信号のレベルや周波数のずれなどの品質データが入力され、品質データがＣＰＵ３３に出力される。また、ＳＣＩ３２には、地球局識別情報などのデータが入力され、地球局識別情報などのデータがＣＰＵ３３に出力される。
【００２７】
ＣＰＵ３３は、ＳＣＩ３２から出力された地球局識別情報などのデータと、入出力インタフェース３１から出力された品質データとを合成し、合成した合成データを監視処理部４０に出力するようになっている。なお、地球局８から送信された信号が受信された順番通りに、ＣＰＵ３３は、受信された信号の地球局識別情報と品質データとを合成するようになっている。
【００２８】
また、ＣＰＵ３３は、地球局８から送信された信号が受信される毎に合成処理を行うようにしてもよいが、ヘルスチェックの信号に対する応答信号を受信したときだけに合成処理を行うようにしてもよい。なお、合成データには、地球局識別情報および品質データに加えてデータ分離部２３が処理したデジタル信号の一部や全てが含まれていてもよい。
【００２９】
監視処理部４０は、例えば、データ処理部３０とＬＡＮ（Local Area Network）ケーブルを介して接続されており、データ処理部３０とＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）に準拠した通信を行うようになっている。監視処理部４０は、異常監視部４１および表示部４２を備えて構成されている。
【００３０】
異常監視部４１は、例えばＣＰＵなどで構成され、データ処理部３０によって出力された合成データを表示部４２に出力すると共に、合成データを解析し、地球局８との通信の異常を判定するようになっている。例えば、異常監視部４１は、合成データに含まれる品質データを構成する信号のレベルや周波数のずれが所定の許容範囲内にあるか否かを判定することで、通信の異常を検出するようになっている。また、異常監視部４１は、信号のレベルや周波数のずれが所定の許容範囲内にある事象が所定の回数連続した場合に通信の異常を検出するようにしてもよい。
【００３１】
表示部４２は、ディスプレイなどによって構成され、異常監視部４１から出力された合成データを画面に表示するようになっている。例えば、表示部４２の画面に表示する合成データは、図３に示すように表示される。図３（Ａ）は、地球局８Ａに関する合成データを表示したときの表示イメージである。図３（Ｂ）は、地球局８Ａの合成データを表示した後、地球局８Ｂの合成データを表示したときの表示イメージである。図３（Ｃ）は、異常監視部４１によって異常が検出される場合の表示イメージである。
【００３２】
以上のように構成された衛星通信装置１０の動作の一例について図面を用いて以下に説明する。図４は、衛星通信装置１０の監視処理部が合成データを処理するときのフローチャートである。
【００３３】
まず、地球局識別情報と周波数のずれや信号のレベルを表す品質データとがデータ処理部３０によって合成され、合成された合成データが異常監視部４１に入力される（Ｓ１）。次に、異常監視部４１は、周波数のずれが所定の許容範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ２）。
【００３４】
周波数のずれが所定の許容範囲内にある場合、異常監視部４１は、信号のレベルが所定の許容範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ３）。信号のレベルが所定の許容範囲内にある場合、異常監視部４１は、正常状態を示す情報を合成データに付加して表示部４２に出力し、合成データは、例えば、図３（Ｃ）の地球局８Ｂに対応するイメージで表示部４２によって表示される（Ｓ４）。
【００３５】
ステップＳ２で周波数のずれが所定の許容範囲内に無い場合、異常監視部４１は、地球局識別情報の地球局８で周波数のずれが所定の許容範囲内に無いことが所定回数連続して発生しているか否かを判定する（Ｓ５）。周波数のずれが所定の許容範囲内に無いことが、所定回数連続して発生していない場合、処理はステップＳ３に進む。
【００３６】
周波数のずれが所定の許容範囲内に無いことが、所定回数連続して発生している場合、異常監視部４１は、異常状態を示す情報を合成データに付加して表示部４２に出力し、合成データは、例えば、図３（Ｃ）の地球局８Ａに対応するイメージで表示部４２によって表示される（Ｓ７）。
【００３７】
ステップＳ３で信号のレベルが微弱になって、信号のレベルが所定の許容範囲内に無い場合、異常監視部４１は、地球局識別情報の地球局８で信号のレベルが所定の許容範囲内に無いことが所定回数連続して発生しているか否かを判定する（Ｓ６）。信号のレベルが所定の許容範囲内に無いことが、所定回数連続して発生していない場合、処理はステップＳ４に進む。
【００３８】
信号のレベルが所定の許容範囲内に無いことが、所定回数連続して発生している場合、異常監視部４１は、異常状態を示す情報を合成データに付加して表示部４２に出力し、合成データは、例えば、図３（Ｃ）の地球局８Ａに対応するイメージで表示部４２によって表示される（Ｓ７）。
【００３９】
なお、ステップＳ５およびステップＳ６を行う必要は無く、ステップＳ２で周波数のずれが所定の許容範囲内に無い場合にステップＳ７で異常状態を示す情報を付加した合成データが表示部４２によって表示されてもよい。また、ステップＳ３で信号のレベルが所定の許容範囲内に無い場合にステップＳ７で異常状態を示す情報を付加した合成データが表示部４２によって表示されてもよい。
【００４０】
以上説明したように、ＨＵＢ局７の衛星通信装置１０は、地球局８から受信した信号の周波数のずれや信号のレベルからなる品質データと地球局識別情報とを対応させて表示するため、地球局８から送信された信号を受信可能な状況でも地球局８との通信の異常を確認できると共に、信号の周波数のずれの異常や信号のレベルの異常など異常の要因を特定することができ、複数の地球局８の受信状態を集中監視可能とする。
【００４１】
また、ＨＵＢ局７の衛星通信装置１０は、周波数のずれやレベルを示す値が所定の許容範囲内にあるか否かを判定することで、信号の周波数のずれの異常や信号のレベルの異常などの異常を検出することができ、周波数のずれやレベルを示す値が所定の許容範囲内に無いことが所定回数連続して発生している場合に通信の異常として処理するため、異常検出精度を高めている。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明は、地球局から送信された信号を受信可能な状況でも地球局との通信の異常を確認できると共に異常の要因を特定することができるという効果を有し、人工衛星を介して地球局と通信を行う衛星通信装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態に係る衛星通信システムのブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る衛星通信装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係る地球局に関する合成データを表示したときの表示イメージを表す図
【図４】本発明の実施の形態に係る衛星通信装置の監視処理部が合成データを処理するときのフローチャート
【図５】従来の衛星通信システムのブロック図
【図６】従来の衛星通信システムのデータの送受信に関わるシーケンス図
【符号の説明】
【００４４】
８  地球局
６、７  ＨＵＢ局
９  人工衛星
１０  衛星通信装置
１１  復調処理部
１２  ＩＦ受信部
１３  発振器
１４  ミキサー
１５  バンドパスフィルタ
１６  ゲイン可変型アンプ
１７  直交検波器
１８  Ａ／Ｄ変換器
１９  ＦＩＲフィルタ
２０  Ｄ／Ａ変換器
２１  ＡＧＣ制御部
２２  キャリアクロック再生部
２３  データ分離部
３０  データ処理部
３１  入出力インタフェース
３２  ＳＣＩ
４０  監視処理部
４１  異常監視部
４２  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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