(57)【要約】【課題】  非静止衛星を介した通信における周波数誤差の補正を行うことができる通信システム、親局及び子局通信装置を得ることを目的とする。【解決手段】  親局１において、衛星ドップラーシフト量を補正した送信周波数によりアウトバウンド回線５で制御信号を送信し、子局通信装置３においては、アウトバウンド回線５において受信した制御信号の周波数ずれ量、衛星ドップラーシフト値、衛星ドップラーシフト値のずれ量、子局通信装置の基準周波数における親局のそれとの誤差による補正量に基づいて、インバウンド回線６の送信周波数を設定する。【選択図】        図１
2005295092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非静止衛星を介したアウトバウンド回線及びインバウンド回線により、親局と子局通信装置との間で制御信号の送受信を行う通信システムにおいて、上記非静止衛星への折返しによる送受信によって衛星ドップラーシフト値を検出し、アウトバウンド回線の送信周波数を上記衛星ドップラーシフト値に基づいて補正し、制御信号をアウトバウンド回線により送信する親局と、アウトバウンド回線により受信した制御信号の周波数ずれ量を検出し、この周波数ずれ量に基づいて補正した送信周波数により送信信号をインバウンド回線により送信する子局通信装置とを備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
子局通信装置との間で制御信号の送受信を行うために経由する非静止衛星への折返しによる送受信によって衛星ドップラーシフト値を検出する復調器と、上記衛星ドップラーシフト値に基づいてアウトバウンド回線の送信周波数を指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してアウトバウンド回線により送信する変調器とを備えたことを特徴とする親局。
【請求項３】
アウトバウンド回線により親局から送信された制御信号を復調し、この受信の際の周波数ずれ量を検出する復調器と、上記周波数ずれ量による補正量に基づいてインバウンド回線の送信周波数を補正して指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してインバウンド回線により送信する変調器とを備えたことを特徴とする子局通信装置。
【請求項４】
子局通信装置との間で制御信号の送受信を行うために経由する非静止衛星への折返しによる送受信によって衛星ドップラーシフト値を検出する復調器と、上記衛星ドップラーシフト値に基づいてアウトバウンド回線の送信周波数を補正して指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してアウトバウンド回線により送信する変調器とを備え、上記制御信号に上記衛星ドップラーシフト値を載せたことを特徴とする親局。
【請求項５】
アウトバウンド回線により親局から送信された制御信号を復調する復調器と、上記制御信号に載せられた衛星ドップラーシフト値による補正量に基づいてインバウンド回線の送信周波数を補正して指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してインバウンド回線により送信する変調器とを備えたことを特徴とする子局通信装置。
【請求項６】
上記制御信号に、さらに受信ビーム番号、衛星位置情報を載せたことを特徴とする請求項４に記載の親局。
【請求項７】
上記モデム制御部は、上記制御信号に載せられた受信ビーム番号から求まる自局の位置と、上記制御信号に載せられた衛星位置情報とから上記衛星ドップラーシフト値のずれ量を算出し、上記衛星ドップラーシフト値に上記ずれ量を加算して求めた補正量に基づいてインバウンド回線の送信周波数を補正して指令することを特徴とする請求項５に記載の子局通信装置。
【請求項８】
アウトバウンド回線により親局から送信された制御信号を復調し、この受信の際の周波数ずれ量を検出する復調器と、上記制御信号に載せられた受信ビーム番号から求まる自局の位置と上記制御信号に載せられた衛星位置情報とに基づいて衛星ドップラーシフトのずれ量を算出し、上記衛星ドップラーシフトのずれ量と上記周波数ずれ量とから自局と上記親局との間の基準周波数の誤差を算出し、上記制御信号に載せられた衛星ドップラーシフト値と上記基準周波数の誤差と上記衛星ドップラーシフトのずれ量とによる補正量に基づいてインバウンド回線の送信周波数を補正して指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してインバウンド回線により送信する変調器とを備えたことを特徴とする子局通信装置。
【請求項９】
請求項３、請求項５、請求項７、又は請求項８の発明に係る子局通信装置において、さらに相手側子局通信装置との間で送受信する通信回線における送信信号を搬送波により変調する変調器と、この変調器に入力する搬送波を、上記モデム制御部からの指令により基準信号を周波数変換して生成する送信周波数設定部とを具備し、上記モデム制御部は上記補正量に基づいて通信回線の送信周波数を補正して指令することを特徴とする子局通信装置。
【請求項１０】
非静止衛星を介したアウトバウンド回線及びインバウンド回線により、親局と子局通信装置との間で制御信号の送受信を行う通信システムにおいて、上記非静止衛星への折返しによる送受信によって衛星ドップラーシフト値を検出し、アウトバウンド回線の送信周波数を上記衛星ドップラーシフト値に基づいて補正し、上記衛星ドップラーシフト値を載せた制御信号をアウトバウンド回線により送信する親局と、アウトバウンド回線により受信した制御信号の周波数ずれ量を検出し、この周波数ずれ量と、上記受信した制御信号に載せられた衛星ドップラーシフト値とに基づいて補正した送信周波数により送信信号をインバウンド回線により送信する子局通信装置とを備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項１１】
アウトバウンド回線により親局から送信された制御信号を復調し、この受信の際の周波数ずれ量を検出する復調器と、上記周波数ずれ量と、上記制御信号に載せられた衛星ドップラーシフト値とによる補正量に基づいてアウトバウンド回線の送信周波数を補正して指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してインバウンド回線により送信する変調器とを備えたことを特徴とする子局通信装置。
【請求項１２】
請求項１１の発明に係る子局通信装置において、さらに相手側子局通信装置との間で送受信する通信回線における送信信号を搬送波により変調する変調器と、この変調器に入力する搬送波を、上記モデム制御部からの指令により基準信号を周波数変換して生成する送信周波数設定部とを具備し、上記モデム制御部は上記補正量に基づいて通信回線の送信周波数を補正して指令することを特徴とする子局通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非静止衛星を介した通信において、搬送波に発生する周波数誤差を補正する通信システム、親局及び子局通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開平３−２８６６２８号公報には、従来の衛星を介した通信システムにおける周波数誤差の補正技術が記載されている。この特開平３−２８６６２８号公報によれば、周波数補正用にパイロット局を設け、パイロット局はパイロット信号の衛星折返しにより、パイロット局−衛星間で発生する搬送波の周波数誤差を検出し、その誤差の分だけ受信周波数をずらすようにして地球局において誤差なく受信せしめ、さらに、パイロット信号によって各地球局へ補正周波数を配信することにより、地球局において送信信号の周波数も補正されるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２８６６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来の技術においては、周波数補正用に専用のパイロット局を設け、パイロット信号を常時送信しているが、このようなパイロット信号の常時送信のために専用の送信設備が必要となり通信設備の大型化を招くという問題点や、また、そのパイロット信号用に専用の周波数帯域が必要となり、周波数有効利用の観点からも問題点があった。また、この従来の技術においては、パイロット局により検出したパイロット局―衛星間の周波数補正値のみを各地球局に配信しているが、衛星が非静止衛星である場合には衛星移動に伴うドップラーシフト量が、パイロット局と各地球局との距離によって変化するため、この分の補正ができないという問題点があった。また、地球局が高速移動する場合には、搬送波周波数にドップラーシフトが発生するが、このドップラシフト量の補正をすることができないという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、通信設備の大型化を招くことなく、非静止衛星を介した通信における周波数誤差の補正を行うことができる通信システム、親局及び子局通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明に係る通信システムは、非静止衛星を介したアウトバウンド回線及びインバウンド回線により、親局と子局通信装置との間で制御信号の送受信を行う通信システムにおいて、上記非静止衛星への折返しによる送受信によって衛星ドップラーシフト値を検出し、アウトバウンド回線の送信周波数を上記衛星ドップラーシフト値に基づいて補正し、制御信号をアウトバウンド回線により送信する親局と、アウトバウンド回線により受信した制御信号の周波数ずれ量を検出し、この周波数ずれ量に基づいて補正した送信周波数により送信信号をインバウンド回線により送信する子局通信装置とを備えたものである。
【０００７】
請求項２の発明に係る親局は、子局通信装置との間で制御信号の送受信を行うために経由する非静止衛星への折返しによる送受信によって衛星ドップラーシフト値を検出する復調器と、上記衛星ドップラーシフト値に基づいてアウトバウンド回線の送信周波数を指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してアウトバウンド回線により送信する変調器とを備えたものである。
【０００８】
請求項３の発明に係る子局通信装置は、アウトバウンド回線により親局から送信された制御信号を復調し、この受信の際の周波数ずれ量を検出する復調器と、上記周波数ずれ量による補正量に基づいてインバウンド回線の送信周波数を補正して指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してインバウンド回線により送信する変調器とを備えたものである。
【０００９】
請求項４の発明に係る親局は、子局通信装置との間で制御信号の送受信を行うために経由する非静止衛星への折返しによる送受信によって衛星ドップラーシフト値を検出する復調器と、上記衛星ドップラーシフト値に基づいてアウトバウンド回線の送信周波数を補正して指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してアウトバウンド回線により送信する変調器とを備え、上記制御信号に上記衛星ドップラーシフト値を載せたものである。
【００１０】
請求項５の発明に係る子局通信装置は、アウトバウンド回線により親局から送信された制御信号を復調する復調器と、上記制御信号に載せられた衛星ドップラーシフト値による補正量に基づいてインバウンド回線の送信周波数を補正して指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してインバウンド回線により送信する変調器とを備えたものである。
【００１１】
請求項６の発明に係る親局は、請求項４の発明に係る親局において、上記制御信号に、さらに受信ビーム番号、衛星位置情報を載せたものである。
【００１２】
請求項７の発明に係る子局通信装置は、請求項５の発明に係る子局通信装置において、上記モデム制御部は、上記制御信号に載せられた受信ビーム番号から求まる自局の位置と、上記制御信号に載せられた衛星位置情報とから上記衛星ドップラーシフト値のずれ量を算出し、上記衛星ドップラーシフト値に上記ずれ量を加算して求めた補正量に基づいてインバウンド回線の送信周波数を補正して指令するものである。
【００１３】
請求項８の発明に係る子局通信装置は、アウトバウンド回線により親局から送信された制御信号を復調し、この受信の際の周波数ずれ量を検出する復調器と、上記制御信号に載せられた受信ビーム番号から求まる自局の位置と上記制御信号に載せられた衛星位置情報とに基づいて衛星ドップラーシフトのずれ量を算出し、上記衛星ドップラーシフトのずれ量と上記周波数ずれ量とから自局と上記親局との間の基準周波数の誤差を算出し、上記制御信号に載せられた衛星ドップラーシフト値と上記基準周波数の誤差と上記衛星ドップラーシフトのずれ量とによる補正量に基づいてインバウンド回線の送信周波数を補正して指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してインバウンド回線により送信する変調器とを備えたものである。
【００１４】
請求項９の発明に係る子局通信装置は、請求項３、請求項５、請求項７、又は請求項８の発明に係る子局通信装置において、さらに相手側子局通信装置との間で送受信する通信回線における送信信号を搬送波により変調する変調器と、この変調器に入力する搬送波を、上記モデム制御部からの指令により基準信号を周波数変換して生成する送信周波数設定部とを具備し、上記モデム制御部は上記補正量に基づいて通信回線の送信周波数を補正して指令するものである。
【００１５】
請求項１０の発明に係る通信システムは、非静止衛星を介したアウトバウンド回線及びインバウンド回線により、親局と子局通信装置との間で制御信号の送受信を行う通信システムにおいて、上記非静止衛星への折返しによる送受信によって衛星ドップラーシフト値を検出し、アウトバウンド回線の送信周波数を上記衛星ドップラーシフト値に基づいて補正し、上記衛星ドップラーシフト値を載せた制御信号をアウトバウンド回線により送信する親局と、アウトバウンド回線により受信した制御信号の周波数ずれ量を検出し、この周波数ずれ量と、上記受信した制御信号に載せられた衛星ドップラーシフト値とに基づいて補正した送信周波数により送信信号をインバウンド回線により送信する子局通信装置とを備えたものである。
【００１６】
請求項１１の発明に係る子局通信装置は、アウトバウンド回線により親局から送信された制御信号を復調し、この受信の際の周波数ずれ量を検出する復調器と、上記周波数ずれ量と、上記制御信号に載せられた衛星ドップラーシフト値とによる補正量に基づいてアウトバウンド回線の送信周波数を補正して指令するモデム制御部と、このモデム制御部からの指令により基準信号を搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部と、この送信周波数設定部からの搬送波により制御信号を変調してインバウンド回線により送信する変調器とを備えたものである。
【００１７】
請求項１２の発明に係る子局通信装置は、請求項１１の発明に係る子局通信装置において、さらに相手側子局通信装置との間で送受信する通信回線における送信信号を搬送波により変調する変調器と、この変調器に入力する搬送波を、上記モデム制御部からの指令により基準信号を周波数変換して生成する送信周波数設定部とを具備し、上記モデム制御部は上記補正量に基づいて通信回線の送信周波数を補正して指令するものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１乃至請求項８に記載の発明によれば、親局において、衛星ドップラーシフト量を補正した送信周波数によりアウトバウンド回線で制御信号を送信し、子局通信装置においては、アウトバウンド回線において受信した制御信号の周波数ずれ量、衛星ドップラーシフト値、衛星ドップラーシフト値のずれ量、子局通信装置の基準周波数における親局のそれとの誤差による補正量に基づいて、インバウンド回線の送信周波数を設定するので、子局通信装置の基準信号の周波数ずれや、非静止衛星の進行により生じるドップラーシフトを補正してアウトバウンド回線及びインバウンド回線での送受信をすることができる。
【００１９】
請求項９に記載の発明によれば、子局通信装置はアウトバウンド回線において受信した制御信号の周波数ずれ量、衛星ドップラーシフト値、衛星ドップラーシフト値のずれ量、子局通信装置の基準周波数における親局のそれとの誤差による補正量に基づいて、通信回線における送信周波数を設定するので、子局通信装置間での通信回線において、子局通信装置の基準信号の周波数ずれや、非静止衛星の進行により生じるドップラーシフトを補正して送受信することができる。
【００２０】
請求項１０又は請求項１１に記載の発明によれば、親局において、衛星ドップラーシフト量を補正した送信周波数によりアウトバウンド回線で制御信号を送信し、子局通信装置においては、アウトバウンド回線において受信した制御信号の周波数ずれ量、衛星ドップラシフト値による補正量に基づいてインバウンド回線の送信周波数を設定するので、子局通信装置の移動によるドップラーシフトや、非静止衛星の進行により生じるドップラーシフトを補正してアウトバウンド回線及びインバウンド回線での送受信をすることができる。
【００２１】
請求項１２に記載の発明によれば、子局通信装置はアウトバウンド回線において受信した制御信号の周波数ずれ量、衛星ドップラーシフト値による補正量に基づいて、通信回線における送信周波数を設定するので、子局通信装置間での通信回線において、子局通信装置の移動によるドップラーシフトや、非静止衛星の進行により生じるドップラーシフトを補正して送受信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施の形態１
【００２３】
この発明の実施の形態１に係る通信システム、親局及び子局通信装置を図１乃至図４に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係る通信システムの構成図である。図１において、１は親局、２は非静止衛星、３は地上を移動する車両等に搭載された子局通信装置、４は空中を高速に移動する航空機等に搭載された子局通信装置である。また、５は親局１から子局通信装置３や子局通信装置４に対して制御信号を送信するためのアウトバウンド回線、６は子局通信装置３や子局通信装置４から親局１に対して制御信号を送信するインバウンド回線、７は各子局通信装置間で通信する通信回線である。非静止衛星２は、低軌道を周回する周回衛星群や、親局１や子局通信装置３及び４の概ね天頂方向に順次飛来して通信を提供する準天頂衛星群を表している。準天頂衛星は、例えば、３機の衛星群で構成され、地球の自転にほぼ一致する速度で地球を公転しつつ赤道上空を挟んで南北に摂動する軌道を航行するものである。このような軌道に衛星群を航行させることにより、北半球に位置する日本の上空（準天頂方向）に３機の衛星が順次飛来するので、親局１や子局通信装置３及び４は、概ね天頂方向に位置する衛星を介した常時通信を行うことができるものである。
【００２４】
衛星として非静止衛星を用いる場合、各回線上の送信周波数には衛星の移動に伴うドップラー効果により、搬送波周波数にドップラーシフトが加わる。親局１は衛星２を経由したアウトバウンド回線５によって送信する制御信号を自ら受信することにより、衛星移動による搬送波周波数のドップラーシフト量を検出することができ、衛星のドップラーシフトを相殺するように送信周波数を補正する。この場合、親局１はアウトバウンド回線以外の回線により送信する制御信号を自ら受信することにより、衛星移動による搬送波周波数のドップラーシフト量を検出し、衛星のドップラーシフトを相殺するように送信周波数を補正することもできる。
【００２５】
図２はこの発明の実施の形態１において衛星から送信されるビームの地理的な配置を示す模式図である。図２において、親局１は衛星からの複数の衛星通信によるマルチビーム＃１〜＃Ｎの１つのビーム＃３の圏内に位置しており、子局通信装置３は、その親局１から離れたビーム＃Ｋの圏内に位置しているものとする。また、図２に示す座標テーブルは、各ビームに付したビーム番号に対応するビーム中心の座標位置を表している。親局１は衛星を介して各ビーム毎にアウトバンド回線５により制御信号を送信し、子局通信装置３は、その制御信号を受信し、その受信信号からビーム番号を検出することにより、自局のおおよその位置座標を認識する。このように自局の位置が判ると、子局通信装置３は、親局１が属するビームでの衛星ドップラーシフト値に対して在圏するビームにおける衛星ドップラーシフト値のおおよその周波数ずれ量を算出することができる。子局通信装置３内に図２に示すような座標テーブルを設けることによって、子局通信装置３がマルチビーム＃１〜＃Ｎの各ビーム間を自由に移動しても、アウトバンド回線５により親局から送信されたビーム番号情報を受信して検出すれば、自己のおおよその現在位置を知ることができ、衛星ドップラーシフト値の周波数ずれ量を算出することができる。また、この子局通信装置３内の座標テーブルを書き込み可能な状態にしておけば、マルチビームの再配置に伴う座標テーブルの修正や、現在のマルチビームの正確な位置を親局１からアウトバンド回線５により配信し、これを受信した子局通信装置３において座標テーブルの書き換えを行うこともできる。
【００２６】
図３は、この発明の実施の形態１に係る親局の構成を示すブロック図である。図３において、８は制御信号の入力端子であり、９は制御信号を搬送波によって変調する変調器、１０はアウトバウンド回線５により送信する送信機である。１１は親局１内において基準周波数の信号を発振する基準周波数発振器であり、１２は基準周波数発振器１１からの基準信号をアウトバウンド回線５の搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部であり、この送信周波数設定部１２から出力する搬送波を変調器９に入力する。１３はインバウンド回線６を受信する受信機であり、１４は受信機からの受信信号を搬送波と混合して低周波変換する復調器であり、１５は、復調した受信信号の出力端子である。１６は基準周波数発振器１１からの基準信号をインバウンド回線６の搬送波周波数に周波数変換する受信周波数設定部であり、この受信周波数設定部１６から出力する搬送波を復調器１４に入力する。１７は、送信周波数及び受信周波数の補正値を各種の値に基づいて算出し、送信周波数設定部１２及び受信周波数設定部１６に対して設定すべき各搬送波の設定値を指令するモデム制御部である。
【００２７】
図４は、この発明の実施の形態１に係る子局通信装置の構成を示すブロック図である。図４において、１８は制御信号の入力端子であり、１９は制御信号を搬送波によって変調する変調器、２０はインバウンド回線６により送信する送信機である。２１は子局通信装置３内において基準周波数の信号を発振する基準周波数発振器であり、２２は基準周波数発振器２１からの基準信号をインバウンド回線６の搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部であり、この送信周波数設定部２２から出力する搬送波を変調器１９に入力する。２３はアウトバウンド回線５を受信する受信機であり、２４は受信機２３からの受信信号を搬送波と混合して低周波変換する復調器であり、２５は復調した受信信号の出力端子である。２６は基準周波数発振器２１からの基準信号をアウトバウンド回線５の搬送波周波数に周波数変換する受信周波数設定部であり、この受信周波数設定部２６から出力する搬送波を復調器２４に入力する。２７は、送信周波数及び受信周波数の補正値を各種の値に基づいて算出し、送信周波数設定部２２及び受信周波数設定部２６に対して、設定すべき各搬送波の設定値を指令するモデム制御部である。また、２８は通信回線７における送信信号の入力端子であり、２９は送信信号を搬送波によって変調する変調器、３０は通信回線７により送信する送信機である。３１は基準周波数発振器２１からの基準信号を通信回線７の送信搬送波周波数に周波数変換する送信周波数設定部であり、この送信周波数設定部３１から出力する搬送波を変調器２９に入力する。３２は通信回線７を受信する受信機であり、３３は受信機３２からの受信信号を搬送波と混合して低周波変換する復調器であり、３４は復調した受信信号の出力端子である。３５は基準周波数発振器２１からの基準信号を通信回線７の受信搬送波周波数に周波数変換する受信周波数設定部であり、この受信周波数設定部３５から出力する搬送波を復調器３３に入力する。モデム制御部２７は、送信周波数設定部３１及び受信周波数設定部３５に対しても、送信周波数及び受信周波数の補正値を各種の値に基づいて算出し、設定すべき各搬送波の設定値を指令するものである。
【００２８】
次に、この発明の実施の形態１に係る通信システム、親局及び子局通信装置における周波数誤差補正の処理について説明する。図５は、この発明の実施の形態１に係る通信システム、親局及び子局通信装置における周波数誤差補正の処理を説明する模式図である。図５（ａ）において、親局１はアウトバウンド回線５により送信する制御信号を自ら受信して、非静止衛星２の進行に伴う衛星ドップラーシフトΔｆｓａｔを検出する。この衛星ドップラーシフトの検出においては、モデム制御部１７から受信周波数設定部１６に対して指令したアウトバウンド回線の周波数に対する受信した制御信号の周波数ずれを復調器１４において検出する。この周波数ずれ量は、非静止衛星２の進行に伴う衛星ドップラーシフト値であり、このように検出した衛星ドップラーシフト値をモデム制御部１７に入力する。
【００２９】
図５（ａ）において、親局１は、アウトバウンド回線５の送信チャネル中央から−Δｆｓａｔだけ周波数をずらして制御信号３６を送信する。これは、モデム制御部１７から送信周波数設定部１２に対する指令により設定するものである。親局１と子局通信装置３との位置の差により衛星ドップラーシフトΔｆｓａｔにずれが生じ、子局通信装置３においては、アウトバウンド回線５のチャネル中央からΔｆｐｏｓ分ずれた周波数で制御信号３７を受信することになる。ここで、子局通信装置３内の基準周波数発振器２１が発生する基準信号の周波数と、親局１内の基準周波数発振器１１が発生する基準信号の周波数とが実際には異なることから、子局通信装置３内の基準周波数発振器２１が発生する基準信号をもとに子局通信装置３内の受信周波数設定部２６において設定するアウトバウンド回線５の受信周波数と、親局１の送信チャネル中央の周波数との間に誤差が生じ、この誤差をΔｆｍｔとすれば、子局通信装置３は、（Δｆｍｔ−Δｆｐｏｓ）値を受信周波数偏差として復調器２４において検出する。この発明の実施の形態１に係る子局通信装置３においては、モデム制御部２７はここで検出した（Δｆｍｔ−Δｆｐｏｓ）値を補正量としても良い。
【００３０】
親局１は、制御信号に受信ビーム番号、衛星位置情報、衛星ドップラーシフトΔｆｓａｔを載せて、アウトバウンド回線により送信し、子局通信装置３は、アウトバウンド回線５において受信した受信信号からこれらの受信ビーム番号、衛星位置情報、衛星ドップラーシフトΔｆｓａｔを検出する。子局通信装置３のモデム制御部２７は、検出した受信ビーム番号から自局のおおよその位置を図２に示した座標テーブルから読み出し、この位置と衛星位置情報とからΔｆｐｏｓを算出する。子局通信装置３のモデム制御部２７は、このΔｆｐｏｓ値と上述のとおり検出した（Δｆｍｔ−Δｆｐｏｓ）値とから、Δｆｍｔを算出する。この発明の実施の形態１に係る子局通信装置３においては、モデム制御部２７は、ここで検出したΔｆｓａｔを補正量として用いても良いし、（Δｆｓａｔ＋Δｆｐｏｓ）値を補正量として用いても良い。
【００３１】
図５（ｂ）において、子局通信装置３のモデム制御部２７は、検出及び算出したΔｆｓａｔ、Δｆｐｏｓ、Δｆｍｔによる補正量に基づいて、送信帯域の誤差であるΔｆ’ｓａｔ、Δｆ’ｐｏｓ、Δｆ’ｍｔに換算し、これらにより補正したインバウンド回線６の送信周波数を、送信周波数設定部２２へ指令し、送信信号３８を送信する。この送信信号３８は衛星２を経由し、親局１は、送信信号３９をインバウンド回線６のチャネル中央で受信することができる。なお、上記の説明において示したように、（Δｆｍｔ−Δｆｐｏｓ）値、Δｆｓａｔ値、（Δｆｓａｔ＋Δｆｐｏｓ）値を補正量として用いてもよく、同様に、これらの補正量に基づいて、送信帯域の誤差であるΔｆ’ｓａｔ、Δｆ’ｐｏｓ、Δｆ’ｍｔに換算し、これらにより補正したインバウンド回線６の送信周波数を、送信周波数設定部２２へ指令し、送信信号３８を送信することもでき、親局１は、送信信号３９をインバウンド回線６のチャネル中央付近で受信することができる。さらには、子局通信装置３のモデム制御部２７は、インバウンド回線６での送信周波数をΔｆ’ｐｏｓとΔｆ’ｍｔとにより補正して送信周波数設定部２２へ指令し、送信信号４０を送信してもよい。このとき、送信信号４０は衛星２を経由し、親局１は送信信号４１を受信するが、親局１のモデム制御部１７は、衛星ドップラーシフトΔｆ’ｓａｔを既に検出しており、インバウンド回線６の受信チャネルをΔｆ’ｓａｔ分補正して受信することもできる。
【００３２】
図５（ｂ）において、子局通信装置３は相手側子局通信装置３（又は４）との間で通信回線７によって送信する場合にも同様の補正が可能である。即ち、送信側の子局通信装置３内のモデム制御部２７は、子局通信装置の送信チャネル（通信回線７）中央からΔｆ’ｓａｔ、Δｆ’ｐｏｓ、Δｆ’ｍｔの補正した周波数で送信するように送信周波数設定部３１に指令し、送信信号３８を送信し、衛星２を経由して、受信側の相手子局通信装置３が送信信号３９を受信する。なお、上記と同様に、送信側の子局通信装置３のモデム制御部２７は、（Δｆｍｔ−Δｆｐｏｓ）値、Δｆｓａｔ値、（Δｆｓａｔ＋Δｆｐｏｓ）値を補正量として用いてもよく、これらの補正量に基づいて、送信帯域の誤差であるΔｆ’ｓａｔ、Δｆ’ｐｏｓ、Δｆ’ｍｔに換算し、これらにより補正したインバウンド回線６の送信周波数を、送信周波数設定部２２へ指令し、送信信号３８を送信することもできる。ただし、送信側の子局通信装置３内のモデム制御部２７において算出したΔｆ’ｐｏｓは、その子局通信装置３と親局１との間の位置に起因する衛星ドップラーシフトの補正量であるから、相手側子局通信装置３との間の位置に起因する分の衛星ドップラーシフトずれが生じており、この分、送信信号３９は相手側子局通信装置３において、ずれた周波数位置で受信される。また、実際には、相手側子局通信装置３の通信回線７のチャネル中央位置のずれ分（相手側子局通信装置３の基準周波数発振器が発生する基準周波数信号の周波数ずれに起因するずれ分）も加えた周波数位置において、相手側子局通信装置３は通信回線を受信することとなる。
【００３３】
なお、親局からのアウトバウンド回線５の制御信号によって受信側の相手子局通信装置３の位置が送信され、送信側の子局通信装置３において、その位置を検出することができれば、送信側の子局装置３のモデム制御部２７において、自局と相手側局の位置、及び衛星位置の関係により算出する衛星ドップラーシフト量によってΔｆ’ｐｏｓを算出して、送信信号を補正することもできる。
【００３４】
以上のように、この発明の実施の形態１における通信システム、親局及び子局通信装置においては、非静止衛星のドップラーシフト量を親局と子局通信装置の位置関係や、子局通信装置間の位置関係から補正するので、より正確に周波数偏差を補正して、インバウンド回線、アウトバウンド回線及び通信回線における通信を行うことができる。
【００３５】
実施の形態２
【００３６】
この発明の実施の形態２に係る通信システム、親局及び子局通信装置を図６に基づいて説明する。なお、この発明の実施の形態２に係る親局及び子局通信装置のブロック構成は図３及び図４に示したものと同じであるが以下に説明する処理を行えるものとする。図６は、この発明の実施の形態２に係る通信システム、親局及び子局通信装置における周波数誤差補正の処理を説明する模式図である。実施の形態２における通信システム、親局及び子局通信装置は、子局通信装置４のように高速で移動している場合に衛星２との間でこの高速移動に伴うドップラーシフトを補正するように処理を行うものである。
【００３７】
図６（ａ）において、親局１はアウトバウンド回線５により送信する制御信号を自ら受信して、非静止衛星２の進行に伴う衛星ドップラーシフトΔｆｓａｔを検出する。この衛星ドップラーシフトの検出においては、モデム制御部１７から受信周波数設定部１６に対して指令したアウトバウンド回線６の周波数に対する受信した制御信号の周波数ずれを復調器１４において検出し、検出した衛星ドップラーシフト値をモデム制御部１７に入力する。
【００３８】
図６（ａ）において、親局１は、アウトバウンド回線５の送信チャネル中央から−Δｆｓａｔだけ周波数をずらして制御信号４２を送信する。これは、モデム制御部１７から送信周波数設定部１２に対する指令により設定するものである。制御信号４２は衛星２を経由し、子局通信装置４において制御信号４３を受信する。子局通信装置４で受信する制御信号４３の周波数ずれは、親局１と子局通信装置４との位置の差により衛星ドップラーシフトΔｆｓａｔに生じるずれΔｆｐｏｓ分と、子局通信装置４の高速移動により衛星２との間で発生するΔｆｄｐｌ分とである。即ち、子局通信装置４は、アウトバウンド回線５のチャネル中央から（Δｆｐｏｓ＋Δｆｄｐｌ）分ずれた周波数で制御信号４３を受信することになり、この（Δｆｐｏｓ＋Δｆｄｐｌ）値を受信周波数偏差として復調器２４において検出する。ここで、子局通信装置４の有する基準周波数発振器２１は高精度のものであり、発生する基準信号の周波数ずれは小さいものとする。このとき、実施の形態１において考慮したΔｆｍｔは考慮する必要はないものとする。
【００３９】
親局１は、制御信号に受信ビーム番号、衛星位置情報、衛星ドップラーシフトΔｆｓａｔを載せて、アウトバウンド回線により送信し、子局通信装置４は、アウトバウンド回線５において受信した受信信号からこれらの受信ビーム番号、衛星位置情報、衛星ドップラーシフトΔｆｓａｔを検出する。子局通信装置４のモデム制御部２７は、検出した受信ビーム番号から自局のおおよその位置を図２に示した座標テーブルから読み出し、この位置と衛星位置情報とからΔｆｐｏｓを算出する。子局通信装置４のモデム制御部２７は、このΔｆｐｏｓ値と上述のとおり検出した（Δｆｐｏｓ＋Δｆｄｐｌ）値とから、Δｆｄｐｌを算出する。
【００４０】
図６（ｂ）において、子局通信装置４のモデム制御部２７は、検出及び算出したΔｆｓａｔ、Δｆｐｏｓ、Δｆｄｐｌによる補正量に基づいて送信帯域の誤差であるΔｆ’ｓａｔ、Δｆ’ｐｏｓ、Δｆ’ｄｐｌに換算し、これらの補正量により補正したインバウンド回線６の送信周波数を、送信周波数設定部２２へ指令し、送信信号４４を送信する。この送信信号４４は衛星２を経由し、親局１は、送信信号４５をインバウンド回線６のチャネル中央で受信することができる。なお、子局通信装置４のモデム制御部２７は、インバウンド回線６での送信周波数をΔｆ’ｐｏｓとΔｆ’ｄｐｌとにより補正して送信周波数設定部２２へ指令し、送信信号４６を送信してもよい。このとき、送信信号４６は衛星２を経由し、親局１は送信信号４７を受信するが、親局１のモデム制御部１７は、衛星ドップラーシフトΔｆ’ｓａｔを既に検出しており、インバウンド回線６の受信チャネルをΔｆ’ｓａｔ分補正して受信することもできる。
【００４１】
図６（ｂ）において、子局通信装置４は相手側子局通信装置４（又は３）との間で通信回線７によって送信する場合にも同様の補正が可能である。即ち、送信側の子局通信装置４内のモデム制御部２７は、子局通信装置の送信チャネル（通信回線７）中央からΔｆ’ｓａｔ、Δｆ’ｐｏｓ、Δｆ’ｄｐｌの補正をした周波数で送信するように送信周波数設定部３１に指令し、送信信号４４を送信し、衛星２を経由して、受信側の相手子局通信装置４が送信信号４５を受信する。ただし、送信側の子局通信装置４内のモデム制御部２７において算出したΔｆ’ｐｏｓは、その子局通信装置４と親局１との間の位置に起因する衛星ドップラーシフトの補正量であるから、相手側子局通信装置４との間の位置に起因する分の衛星ドップラーシフトずれが生じており、この分、送信信号４５は相手側子局通信装置４において、ずれた周波数位置で受信される。また、実際には、相手側子局通信装置３の通信回線７のチャネル中央位置のずれ分（相手側子局通信装置３の基準周波数発振器が発生する基準周波数信号の周波数ずれに起因するずれ分）も加えた周波数位置において、相手側子局通信装置３は通信回線を受信することとなる。なお、相手側が子局通信装置４である場合には、その子局通信装置４内の基準周波数発振器２１の精度は高く、通信回線７のチャネル中央位置のずれは、ほぼ無視できるものとする。ただし、相手側が子局通信装置４である場合には、相手側子局通信装置４の高速移動により衛星２との間で発生する衛星ドップラーシフトずれ（Δｄｐｌ）の分、相手側子局通信装置４において受信する送信信号４５の周波数はずれることになる。
【００４２】
なお、親局からのアウトバウンド回線５の制御信号によって受信側の相手子局通信装置３の位置が送信され、送信側の子局通信装置３において、その位置を検出することができれば、送信側の子局通信装置３のモデム制御部２７において、自局と相手側局の位置、及び衛星位置の関係により算出する衛星ドップラーシフト量によってΔｆ’ｐｏｓを算出して、送信信号を補正することもできる。
【００４３】
以上のように、この発明の実施の形態２における通信システム、親局及び子局通信装置においては、子局通信装置の高速移動を伴う非静止衛星のドップラーシフト量を、親局と子局通信装置の位置関係や、子局間の位置関係から補正するので、より正確に周波数偏差を補正して、インバウンド回線、アウトバウンド回線及び通信回線における通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る通信システムの構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１において衛星から送信されるビームの地理的な配置を示す模式図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る親局の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る子局通信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る通信システム、親局及び子局通信装置における周波数誤差補正の処理を説明する模式図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る通信システム、親局及び子局通信装置における周波数誤差補正の処理を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  親局
２  非静止衛星
３、４  子局通信装置
５  アウトバウンド回線
６  インバウンド回線
７  通信回線
９  変調器
１２  送信周波数設定部
１４  復調器
１７  モデム制御器
１９、２９  変調器
２１  基準周波数発振器
２２、３１  送信周波数設定部
２４、３３  復調器
２７  モデム制御器
【図１】
2005295092.tif 000003
【図２】
2005295092.tif 000004
【図３】
2005295092.tif 000005
【図４】
2005295092.tif 000006
【図５】
2005295092.tif 000007
【図６】
2005295092.tif 000008