(57)【要約】【課題】降雨などの通信環境条件の悪化時においても、重要な通信回線の確保を可能にする。【解決手段】衛星通信回線を介して地上局間で通信を行う衛星通信システムにおいて、高周波バンド衛星通信回線の受信信号のＣ／Ｎ比を常時測定し、測定Ｃ／Ｎ比から回線品質が良好と判断された場合には、パケット化したデータを高周波バンドと低周波バンドに割り当てて、両バンドの衛星通信回線を同時に用いて送受信を行い、一方、測定Ｃ／Ｎ比から回線品質が劣化と判断された場合には、パケット化したデータを全て低周波バンドに割り当てるよう切替えて、低周波バンド衛星通信回線のみにより送受信を行う。【選択図】図１
2009260546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星通信回線を介して地上局間で通信を行う衛星通信システムにおいて、
高周波バンド衛星通信回線の受信信号のＣ／Ｎ比を常時測定し、
測定Ｃ／Ｎ比から回線品質が良好と判断された場合には、１通信ごとのパケット化した送信データを高周波バンドと低周波バンドに割り当てて、両バンドの衛星通信回線を同時に用いて通信を行い、
一方、測定Ｃ／Ｎ比から回線品質が劣化と判断された場合には、１通信ごとのパケット化した送信データを全て低周波バンドに割り当てるよう切替えて、低周波バンド衛星通信回線のみにより通信を行うことを特徴とする衛星通信システム。
【請求項２】
衛星通信回線を介して通信を行う地上局装置において、
高周波バンド衛星通信回線の受信信号のＣ／Ｎ比を常時測定し、測定Ｃ／Ｎ比から回線品質が良好と判断された場合には、１通信ごとのパケット化した送信データを高周波バンドと低周波バンドに割り当てて、両バンドの衛星通信回線を同時に用いて通信を行い、
一方、測定Ｃ／Ｎ比から回線品質が劣化と判断された場合には、１通信ごとのパケット化した送信データを全て低周波バンドに割り当てるよう切替えて、低周波バンド衛星通信回線のみにより通信を行うことを特徴とする地上局装置。
【請求項３】
中継衛星と交信する高周波バンド系の送受信手段と、
前記中継衛星と交信する低周波数バンド系の送受信手段と、
前記高周波バンド系の送受信手段で受信した高周波バンドの受信ＩＦ信号のＣ／Ｎ比を測定するＣ／Ｎ測定手段と、
前記Ｃ／Ｎ測定手段からの測定Ｃ／Ｎ比データを、予め設定された回線品質の良否の判断基準となるＣ／Ｎ比の閾値と比較するＣ／Ｎ値比較手段と、
前記Ｃ／Ｎ値比較手段における測定Ｃ／Ｎ比が閾値以上の場合には、１通信ごとの送信データのパケットを高周波バンドと低周波バンドに割り当てて、前記高周波バンド系の送受信手段と前記低周波数バンド系の送受信手段へ送出し、受信時には両バンド系の送受信手段からの受信パケットデータを１本に結合して後段に出力し、一方、前記Ｃ／Ｎ値比較手段において測定Ｃ／Ｎ比が閾値以下の場合には、前記高周波バンド系の送受信手段へのパケットデータの送出を中断すると共に、１通信ごとの送信パケットデータを全て低周波バンドに割り当てて１本に結合したまま、前記低周波バンド系の送受信手段へ送出し、受信時には前記低周波バンド系の送受信手段からの１本に結合した状態の受信パケットデータをそのまま後段に出力するデータ制御手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の地上局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、衛星通信における降雨などによる回線品質の劣化に対応する衛星通信システムおよびその地上局装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高い周波数帯域を用いた衛星通信システムで、降雨等による回線品質の劣化に起因する通信品質の劣化や回線断に対して回線を確保する対策は、その回線が重要である場合必須のことである。このような対策として、ダブルホップを用いた他衛星通信回線を確保しつつ、ビットエラーレートをモニタし、ビットエラーレートの良い回線を選択するというような冗長系の回線構成を組む方法がある（例えば特許文献１参照）。このダブルホップ通信を用いた冗長系を組む衛星通信の構成を図６に示す。地上局１は、地上局２からのシングルホップの回線と、地上局２→地上局３→地上局１のダブルホップ回線の両方をモニタしていて、両回線の誤り率を比較し、良好な方の回線に切換える制御を行うようにしている。
また、別の対策例として、同期通信をモデム間で実現することにより伝送遅延を解決するという方法もある（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２３６２６号公報
【特許文献１】特開２００２−９６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上の特許文献１に記載の方法の場合、構築する衛星通信回線は複数となるが、受信局もしくは送信局の局所的な回線品質環境の悪化には耐えられない。図６において、地上局１または２周辺での通信環境条件が悪化した場合、地上局１または２周辺での回線品質の劣化は防げず、このようなダブルホップによる冗長回線も大きな意味を持たなくなる。
一方、特許文献２の方法の場合は、回線断状況が回復しない回線ではそもそも使用出来ないという問題がある。
【０００５】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、異なる周波数バンドを組み合わせることにより、降雨などの通信環境条件の悪化時においても、重要な通信回線の確保を可能にする衛星通信システムおよびその地上局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】
この発明に係る衛星通信システムは、衛星通信回線を介して地上局間で通信を行う衛星通信システムにおいて、高周波バンド衛星通信回線の受信信号のＣ／Ｎ比を常時測定し、測定Ｃ／Ｎ比から回線品質が良好と判断された場合には、パケット化したデータを高周波バンドと低周波バンドに割り当てて、両バンドの衛星通信回線を同時に用いて通信を行い、一方、測定Ｃ／Ｎ比から回線品質が劣化と判断された場合には、パケット化したデータを全て低周波バンドに割り当てるよう切替えて、低周波バンド衛星通信回線のみにより通信を行うものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、通信環境の良い状態においては、送信データを割当てた高周波、低周波の両バンドにより通信を行い、通信環境が悪化した状態においては、送信データを全て割当てた低周波バンドのみにより通信を行うようにしたので、通信環境条件の悪化時においても、降雨などによる回線悪化の影響が大きい高周波バンドによる通信を、影響が少ない低周波バンドの通信で冗長性を確保しながらも行うことができるため、重要な回線を途絶えることなく保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１および図２は、この発明の実施の形態１による通信システムを示す構成図である。図１は、回線品質の悪化が認められない時における通常通信状況を表し、図２は、降雨等の通信環境の悪化に伴う回線品質の劣化時における通信状況を表している。
両図において、地上局１と地上局２は、衛星（中継衛星）３を介して通信を行う。なお、各地上局は、同じ構成の他の地上局とも同様な通信を行うが、ここでは２つの地上局を例にして説明するものとする。地上局（地上局装置）１は、端末１１に対して、変復調装置１３、送受信装置１５、空中線１７からなる高周波バンド系と変復調装置１２、送受信装置１４、空中線１６からなる低周波数バンド系の送受信手段を備えている。地上局（地上局装置）２も、同様に、端末２１に対して、変復調装置２３、送受信装置２５、空中線２７からなる高周波バンド系と変復調装置２２、送受信装置２４、空中線２６からなる低周波数バンド系の送受信手段を備えている。一方、衛星３は、上記地上局１，２に対応して、高周波バンドトランスポンダと低周波バンドパストランスポンダを備えている。
ここで、通信は、１通信の送信データを複数のデータパケット（図１、図２では、ブロック１，２，…，５で示す）で構成して行う。１通信のデータパケットは、後述するが、端末１１，２１内に設けられた入出力データ処理部により、高周波バンドと低周波バンドの回線容量に応じて割り当てられる。
【０００９】
次に、図３の周波数バンド切替え処理のフローに従って動作を説明する。
地上局１，２では、高周波バンド衛星通信回線の受信信号からＣ／Ｎ比を測定しており（ステップＳＴ１）、測定Ｃ／Ｎ比を閾値と比較して通信状態を判断している（ステップＳＴ２）。回線品質が良好な場合、測定Ｃ／Ｎ比は閾値以上にあり、地上局１，２は、図１に示すように、１通信ごとのパケット化した送信データを高周波バンドと低周波数バンドに割り当てる通常通信モードを設定し（ステップＳＴ３）、高低両周波数バンドの衛星通信回線を介して通信を行う（ステップＳＴ５、ＳＴ６）。
【００１０】
一方、降雨などにより高周波バンド衛星通信回線の回線品質劣化が進み、測定Ｃ／Ｎ比が閾値を下回った場合、地上局１，２は、図２に示すように、高周波バンド衛星通信回線へのデータの送出を遮断し、高周波バンドに割り当てるデータパケットを全て低周波バンドのみに割り当てる劣化時通信モードに切り替え（ステップＳＴ４）、低周波バンド衛星通信回線のみを介してデータの通信を行う（ステップＳＴ５、ＳＴ６）。この場合、高周波バンド系送受信信手段はパケットデータ送受しないが、Ｃ／Ｎ比を測定するため、キャリアのみは送受信している。やがて、高周波バンド衛星通信回線の品質が回復した場合には、データパケットを元の配分に戻し通常通信を行う。
したがって、降雨などの通信環境条件の悪化時においても、回線断を生じさせることなく重要な回線を確保することができる。
【００１１】
図４は、図１、図２における高周波バンド系の変復調装置１３，２３の機能構成を示すブロック図で、上記ステップＳＴ１に相当するＣ／Ｎ比測定の処理について示したものである。
高周波バンド系の変復調装置１３，２３は、一般的な構成として、送信データを符号化する誤り訂正符号化部３１、符号化データを送信ＩＦ信号に変換する変調部３２、受信ＩＦ信号を符号化データに変換する復調部３３、符号化データを受信データに変換する誤り訂正復号化部３４をそれぞれ備えている。さらに、この実施の形態１では、高周波バンド衛星通信回線の受信ＩＦ信号のＣ／Ｎ比を測定するＣ／Ｎ測定部（Ｃ／Ｎ測定手段）３５を備えている。具体的な測定方法は周知の方法を用いればよいので、説明は省略する。Ｃ／Ｎ測定部３５では、地上局１と地上局２の通信において受信した高周波バンドの受信ＩＦ信号からＣ／Ｎ比を常時測定しており、得られた測定Ｃ／Ｎ比データを、端末１１，２１に設けた入出力データ信号処理部に送出する。
【００１２】
図５は、図１、図２における端末１１，２１の入出力データ処理部の機能構成を示すブロック図で、上記ステップＳＴ３、ＳＴ４に相当する通信モード設定処理について示したものである。端末１１，２１のそれぞれに設けた入出力データ処理部１００は、Ｃ／Ｎ値比較部（Ｃ／Ｎ値比較手段）１０１とデータ制御部１０２を備えている。
Ｃ／Ｎ値比較部１０１では、上記Ｃ／Ｎ測定部３５からの測定Ｃ／Ｎ比データが入力されると、予め設定されたＣ／Ｎ比の閾値と比較する。測定Ｃ／Ｎ比が閾値以上である場合には、データ制御部（データ制御手段）１０２を、図５（ａ）に示すように、通常通信モードを設定する。すなわち、データ制御部１０２では、入力される送信データのパケットを高周波バンドと低周波バンドに割り当てて、それぞれの対応する周波数バンド系の変復調装置へ送出する。また、受信時には両バンド系の変復調装置からの受信パケットデータを１本に結合して受信データとして後段に出力する。
【００１３】
一方、Ｃ／Ｎ値比較部１０１において、測定Ｃ／Ｎ比が閾値を下回った場合には、図５（ｂ）に示すように、データ制御部１０２を、劣化時通信モードに切り替える。すなわち、データ制御部１０２では、高周波バンド系へのパケットデータの送出を中断すると共に、送信パケットデータを全て低周波バンドに割り当てて１本に結合したまま、低周波バンド系の変復調器へ送出し、また、受信時には低周波バンド系の変復調器からの１本に結合した状態の受信パケットデータを、受信データとして後段に出力する。
高周波バンド系へのデータパケット送出の中断後も、Ｃ／Ｎ値比較部１０１は測定Ｃ／Ｎ比と閾値の比較を行い続けており、測定Ｃ／Ｎ比が降雨等の通信環境の改善が判断できる値に回復した場合、高低両バンド系へのパケットデータの割当て送出を再開する。
【００１４】
以上のように、この実施の形態１によれば、回線品質が良好な場合、１通信ごとのパケット化した送信データを、高周波バンド衛星通信回線と低周波バンド衛星通信回線に割り当てて同時に両回線を使用して通信を行い、通信環境が悪化した場合には、１通信ごとのパケット化した送信データを全て割り当てた低周波バンド衛星通信回線のみによる通信に切替えるようにしたので、通信環境条件の悪化時においても、降雨などによる回線悪化の影響が大きい高周波バンドによる通信を、回線悪化の少ない低周波バンドの通信で冗長性を確保しながらも行うことができるため、重要な通信回線を途絶えることなく保つことができる。
なお、この発明では、回線品質が良い通常運用時に高周波バンド衛星通信回線と低周波バンド衛星通信回線を同時に使用し、パケットを各々のバンドの回線容量に応じて割り当てて配分しているのに対して、通常運用時に全てのパケットを両バンドの回線に同時に割当てる方法、あるいは通常運用時に全てのパケットを高周波バンドの回線のみに割当てる方法も考えられる。しかし、この発明の通常運用時の通信方法を用いた場合の方が、通信速度の面で優位性がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る通常通信時における通信システムを示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る回線品質劣化時における通信システムを示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る周波数バンド切替え処理を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係る高周波バンド系の変復調装置の機能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に係る端末の入出力データ処理部の機能構成を示すブロック図である。
【図６】従来のダブルホップ通信を用いた冗長系を組む衛星通信システムの構成図である。
【符号の説明】
【００１６】
１，２  地上局、３  衛星、１１，２１  端末、１２，１３，２２，２３  変復調装置、１４，１５，２４，２５  送受信装置、１６，１７，２６，２７  空中線、３１  訂正符号化部、３２  変調部、３３  復調部、３４  誤り訂正復号化部、３５  Ｃ／Ｎ測定部、１００  入出力データ処理部、１０１  Ｃ／Ｎ値比較部、１０２  データ制御部。
【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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