JP2953260B2 - 周波数オフセット補償方法 - Google Patents
周波数オフセット補償方法Info
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- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 71
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/204—Multiple access
- H04B7/208—Frequency-division multiple access [FDMA]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は狭帯域な変調信号からな
るＦＤＭＡ運用を行なうディジタル衛星通信システムに
関する。
るＦＤＭＡ運用を行なうディジタル衛星通信システムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、一般的な通信衛星の周波数変換用
局部発振器の長期周波数安定度は±１×１０-5〜１×１
０-6程度であるため、陸上地球局−衛星間の通信回線を
Ｃバンド帯（下り回線：４ＧＨｚ上り回線：６ＧＨｚ）
移動地球局−衛星間の通信回線をＬバンド帯（下り回
線：１．５ＧＨｚ上り回線：１．６ＧＨｚ）で構成する
ディジタル移動体衛星通信システムの場合、Ｃ→Ｌリン
クＬ→Ｃリンクともに数ｋＨｚから数十ｋＨｚという非
常に大きな周波数変動が生じる。また、軌道傾斜角が大
きい通信衛星に対しては、衛星の八の字運動に伴うドッ
プラーシフトが生じ、衛星の傾斜角が５°の場合そのシ
フト量は数百Ｈｚにも達する。
局部発振器の長期周波数安定度は±１×１０-5〜１×１
０-6程度であるため、陸上地球局−衛星間の通信回線を
Ｃバンド帯（下り回線：４ＧＨｚ上り回線：６ＧＨｚ）
移動地球局−衛星間の通信回線をＬバンド帯（下り回
線：１．５ＧＨｚ上り回線：１．６ＧＨｚ）で構成する
ディジタル移動体衛星通信システムの場合、Ｃ→Ｌリン
クＬ→Ｃリンクともに数ｋＨｚから数十ｋＨｚという非
常に大きな周波数変動が生じる。また、軌道傾斜角が大
きい通信衛星に対しては、衛星の八の字運動に伴うドッ
プラーシフトが生じ、衛星の傾斜角が５°の場合そのシ
フト量は数百Ｈｚにも達する。
【０００３】このような、大きな周波数変動を含む受信
信号を、そのまま既存の受信機で復調することは不可能
であること、及び通信方式としてＦＤＭＡ運用を採用し
ているシステムでは、隣接チャネル間干渉が大きな問題
となるため、通常Ｃ→Ｌリンク及びＬ→Ｃリンクに対し
て、それぞれＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）機能が付加され
る。図４及び図５に基本的なＡＦＣを用いた移動体衛星
通信システムの構成図を示す。
信号を、そのまま既存の受信機で復調することは不可能
であること、及び通信方式としてＦＤＭＡ運用を採用し
ているシステムでは、隣接チャネル間干渉が大きな問題
となるため、通常Ｃ→Ｌリンク及びＬ→Ｃリンクに対し
て、それぞれＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）機能が付加され
る。図４及び図５に基本的なＡＦＣを用いた移動体衛星
通信システムの構成図を示す。
【０００４】図４において、Ｃ→Ｌリンクでは陸上地球
局９の保有する送信機の送信周波数制御を行なうため
に、ＡＦＣパイロット信号６によるクローズドループが
形成される。すなわち、陸上地球局から送信されるＣバ
ンドのＡＦＣパイロット信号は、衛星１を経由して再度
陸上地球局でＬバンドで受信された後、陸上地球局に設
置されているパイロット信号受信装置の基準発振器の周
波数と比較され、その偏差分がＣバンド送信周波数変換
装置の第１局部発振器にフィードバックされて誤差が補
正される。
局９の保有する送信機の送信周波数制御を行なうため
に、ＡＦＣパイロット信号６によるクローズドループが
形成される。すなわち、陸上地球局から送信されるＣバ
ンドのＡＦＣパイロット信号は、衛星１を経由して再度
陸上地球局でＬバンドで受信された後、陸上地球局に設
置されているパイロット信号受信装置の基準発振器の周
波数と比較され、その偏差分がＣバンド送信周波数変換
装置の第１局部発振器にフィードバックされて誤差が補
正される。
【０００５】一方、図５に示すＬ→Ｃリンクでは陸上地
球局の保有する受信機の受信周波数制御を行なうため
に、ＡＦＣパイロット信号６によるオープンループが形
成される。すなわち、陸上地球局から送信されるＬバン
ドのＡＦＣパイロット信号は衛星１を経由して再度陸上
移動局でＣバンドで受信された後、陸上地球局に設置さ
れているパイロット信号受信装置の基準発振器の周波数
と比較され、その偏差分がＣバンド受信周波数変換装置
の第２局部発振器にフィードバックされて誤差が補正さ
れる。
球局の保有する受信機の受信周波数制御を行なうため
に、ＡＦＣパイロット信号６によるオープンループが形
成される。すなわち、陸上地球局から送信されるＬバン
ドのＡＦＣパイロット信号は衛星１を経由して再度陸上
移動局でＣバンドで受信された後、陸上地球局に設置さ
れているパイロット信号受信装置の基準発振器の周波数
と比較され、その偏差分がＣバンド受信周波数変換装置
の第２局部発振器にフィードバックされて誤差が補正さ
れる。
【０００６】しかしながら、陸上地球局９と通信を行な
う陸上、海上及び空中を移動する移動地球局１１から見
た衛星のドップラーシフトと陸上地球局９から見た衛星
のドップラーシフトは異なるため、上記のＡＦＣでは衛
星の八の字運動により生じるドップラーシフトを補償す
ることができない。
う陸上、海上及び空中を移動する移動地球局１１から見
た衛星のドップラーシフトと陸上地球局９から見た衛星
のドップラーシフトは異なるため、上記のＡＦＣでは衛
星の八の字運動により生じるドップラーシフトを補償す
ることができない。
【０００７】この問題を改善する手段として、文献「イ
ンマルサット航空機地球局用ＡＦＣ装置」（金井他、発
行所：電子情報通信学会、発行日：１９９２年９月１７
日、衛星通信研究会、ＳＡＴ９２−７９、Ｐ７９〜Ｐ８
４）に示されているＥＡＦＣ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＡＦ
Ｃ）が提案されている。この方式は衛星の軌道情報と陸
上地球局の位置情報、並びに図６及び図７に示す陸上地
球局９における標準地球局１０からのＥＡＦＣパイロッ
ト受信信号１２の周波数変動の観測データをもとに、衛
星−陸上地球局間のドップラーシフトを推定し補償する
方式である。
ンマルサット航空機地球局用ＡＦＣ装置」（金井他、発
行所：電子情報通信学会、発行日：１９９２年９月１７
日、衛星通信研究会、ＳＡＴ９２−７９、Ｐ７９〜Ｐ８
４）に示されているＥＡＦＣ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＡＦ
Ｃ）が提案されている。この方式は衛星の軌道情報と陸
上地球局の位置情報、並びに図６及び図７に示す陸上地
球局９における標準地球局１０からのＥＡＦＣパイロッ
ト受信信号１２の周波数変動の観測データをもとに、衛
星−陸上地球局間のドップラーシフトを推定し補償する
方式である。
【０００８】しかしながら、ＥＡＦＣの場合、補償でき
るドップラーシフトは衛星−陸上地球局間に生じるドッ
プラーシフト量に限られ衛星−移動地球局間に生じるド
ップラーシフト量は補償することができず、依然として
数百Ｈｚオーダーのドップラーシフトによる周波数オフ
セットが生じるという問題が残る。
るドップラーシフトは衛星−陸上地球局間に生じるドッ
プラーシフト量に限られ衛星−移動地球局間に生じるド
ップラーシフト量は補償することができず、依然として
数百Ｈｚオーダーのドップラーシフトによる周波数オフ
セットが生じるという問題が残る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一般に、陸上地球局が
保有する周波数発振器としては、長期安定度が±１×１
０-8程度の極めて高安定で高級なものが採用されている
が、移動地球局ではその可搬性と経済性のために長期安
定度が±１×１０-5程度の極めて安定性の悪い周波数発
振器が採用されている。これにより、移動地球局におい
ても衛星中継器と同様に周波数発振器の不安定性を起因
とする周波数オフセットが移動地球局の受信特性を大き
く劣化させる要因となる。そのため、移動地球局では通
常は陸上地球局から送信されるフォワードリンクの受信
信号から搬送波周波数を検出しその検出した周波数を基
準にして自局の送信信号の周波数同期を行なう。
保有する周波数発振器としては、長期安定度が±１×１
０-8程度の極めて高安定で高級なものが採用されている
が、移動地球局ではその可搬性と経済性のために長期安
定度が±１×１０-5程度の極めて安定性の悪い周波数発
振器が採用されている。これにより、移動地球局におい
ても衛星中継器と同様に周波数発振器の不安定性を起因
とする周波数オフセットが移動地球局の受信特性を大き
く劣化させる要因となる。そのため、移動地球局では通
常は陸上地球局から送信されるフォワードリンクの受信
信号から搬送波周波数を検出しその検出した周波数を基
準にして自局の送信信号の周波数同期を行なう。
【００１０】しかしながら、たとえ前記に示したＡＦ
Ｃ、ＥＡＦＣによる周波数オフセット補償システムにこ
の手法を適用したとしても、陸上地球局により生じる周
波数オフセット補償誤差、並びに衛星−移動地球局間の
ドップラーシフトを含む受信信号から搬送波周波数を検
出し、その検出した搬送波周波数を基準としてリターン
リンクの送信信号を伝送するため、陸上地球局ではフォ
ワードリンクとリターンリンクの両方の周波数オフセッ
ト補償誤差、並びに衛星−移動地球局間に生じるドップ
ラーシフト量からなる大きな周波数オフセット量を含む
受信信号を復調する必要があり、この問題は陸上地球局
の受信装置に多大な負荷を与える原因となる。
Ｃ、ＥＡＦＣによる周波数オフセット補償システムにこ
の手法を適用したとしても、陸上地球局により生じる周
波数オフセット補償誤差、並びに衛星−移動地球局間の
ドップラーシフトを含む受信信号から搬送波周波数を検
出し、その検出した搬送波周波数を基準としてリターン
リンクの送信信号を伝送するため、陸上地球局ではフォ
ワードリンクとリターンリンクの両方の周波数オフセッ
ト補償誤差、並びに衛星−移動地球局間に生じるドップ
ラーシフト量からなる大きな周波数オフセット量を含む
受信信号を復調する必要があり、この問題は陸上地球局
の受信装置に多大な負荷を与える原因となる。
【００１１】更に、変調信号が狭帯域でＦＤＭＡ運用が
行なわれるシステムでは各チャネルごとに含まれるＡＦ
Ｃ、あるいはＥＡＦＣの周波数オフセット補償誤差と衛
星−移動地球局間のドップラーシフトからなる周波数オ
フセット量が異なるため、隣接チャネル間干渉による信
号品質特性劣化が大きな問題となる。
行なわれるシステムでは各チャネルごとに含まれるＡＦ
Ｃ、あるいはＥＡＦＣの周波数オフセット補償誤差と衛
星−移動地球局間のドップラーシフトからなる周波数オ
フセット量が異なるため、隣接チャネル間干渉による信
号品質特性劣化が大きな問題となる。
【００１２】現時点では、上記隣接チャネル間干渉の問
題を解決する周波数オフセット補償技術が何ら開発され
ていないため、現状のディジタル移動体衛星通信システ
ムでは、衛星中継器が保有するトランスポンダの周波数
利用効率を犠牲にして、大きなガードバンドをチャネル
間に設定している。従って、衛星中継器のトランスポン
ダ周波数利用効率を大幅に向上できる高精度の周波数オ
フセット補償システムの開発が現在望まれている。
題を解決する周波数オフセット補償技術が何ら開発され
ていないため、現状のディジタル移動体衛星通信システ
ムでは、衛星中継器が保有するトランスポンダの周波数
利用効率を犠牲にして、大きなガードバンドをチャネル
間に設定している。従って、衛星中継器のトランスポン
ダ周波数利用効率を大幅に向上できる高精度の周波数オ
フセット補償システムの開発が現在望まれている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、固定通信網と接続される陸上地球局と複
数の陸上地球局を制御する標準地球局と、陸上、海上及
び空中を移動する移動地球局、あるいは地上のある固定
点に常設される移動地球局と、陸上地球局と移動地球局
との間の通信を中継する通信衛星から構成される移動体
衛星通信システムにおいて、陸上地球局では移動地球局
からの発呼要求であるリクエスト信号、あるいは地上網
からの発呼要求に対するレスポンス信号から通信衛星の
持つ衛星中継器、及び移動地球局の発振器が含む周波数
オフセット量、並びに通信衛星の運動に起因するドップ
ラーシフト量から成る周波数オフセット量を検出し、２
つの周波数オフセット量を制御チャネルあるいは通信チ
ャネルを利用して移動地球局に通知し、移動地球局では
陸上地球局から通知された２つの周波数オフセット量を
補償するように通信チャネルの発振器を制御することに
より、陸上地球局における受信機の周波数オフセットに
よる受信特性劣化を改善、並びに無線区間における隣接
チャネル間干渉を回避することが可能となる点に特徴が
ある。
決するために、固定通信網と接続される陸上地球局と複
数の陸上地球局を制御する標準地球局と、陸上、海上及
び空中を移動する移動地球局、あるいは地上のある固定
点に常設される移動地球局と、陸上地球局と移動地球局
との間の通信を中継する通信衛星から構成される移動体
衛星通信システムにおいて、陸上地球局では移動地球局
からの発呼要求であるリクエスト信号、あるいは地上網
からの発呼要求に対するレスポンス信号から通信衛星の
持つ衛星中継器、及び移動地球局の発振器が含む周波数
オフセット量、並びに通信衛星の運動に起因するドップ
ラーシフト量から成る周波数オフセット量を検出し、２
つの周波数オフセット量を制御チャネルあるいは通信チ
ャネルを利用して移動地球局に通知し、移動地球局では
陸上地球局から通知された２つの周波数オフセット量を
補償するように通信チャネルの発振器を制御することに
より、陸上地球局における受信機の周波数オフセットに
よる受信特性劣化を改善、並びに無線区間における隣接
チャネル間干渉を回避することが可能となる点に特徴が
ある。
【００１４】
【作用】本発明のように、陸上地球局においてリターン
リンクに含まれる周波数オフセット量を検出し、移動地
球局において局部発振器を制御して周波数オフセットを
補償することにより、陸上地球局の受信装置に大きな負
荷をかけることなく通信を行なうことができると共に、
衛星中継器上の隣接チャネル間干渉を回避しトランスポ
ンダの利用効率を大幅に向上することができる。
リンクに含まれる周波数オフセット量を検出し、移動地
球局において局部発振器を制御して周波数オフセットを
補償することにより、陸上地球局の受信装置に大きな負
荷をかけることなく通信を行なうことができると共に、
衛星中継器上の隣接チャネル間干渉を回避しトランスポ
ンダの利用効率を大幅に向上することができる。
【００１５】更に、本発明はフォワードリンクリターン
リンクの各々について独立に周波数オフセット補償が行
なわれるため、現在実用化されているＡＦＣやＥＡＦＣ
との組み合わせによる周波数オフセット補償も容易に行
なうことができ、現用システムに大きな変更を加えるこ
となく本発明による周波数オフセット補償システムを適
用することもできる。
リンクの各々について独立に周波数オフセット補償が行
なわれるため、現在実用化されているＡＦＣやＥＡＦＣ
との組み合わせによる周波数オフセット補償も容易に行
なうことができ、現用システムに大きな変更を加えるこ
となく本発明による周波数オフセット補償システムを適
用することもできる。
【００１６】
【発明の原理】図１〜図３は本発明による移動体衛星通
信用周波数オフセット補償方法の手順を示す図である。
信用周波数オフセット補償方法の手順を示す図である。
【００１７】図１において、移動地球局２は地上の固定
網との間で通信を行なうために、通信チャネル割り当て
要求のためのリクエスト信号、あるいは地上網側からの
呼接続要求に対するレスポンス信号ａ，ｂを制御チャネ
ルを利用して陸上地球局３に対して送信する。但し、移
動地球局２の持つ周波数発振器の不安定性に起因する周
波数オフセット量を考慮して、衛星中継器１のリクエス
ト信号用帯域幅は十分な広さが確保されているとする。
網との間で通信を行なうために、通信チャネル割り当て
要求のためのリクエスト信号、あるいは地上網側からの
呼接続要求に対するレスポンス信号ａ，ｂを制御チャネ
ルを利用して陸上地球局３に対して送信する。但し、移
動地球局２の持つ周波数発振器の不安定性に起因する周
波数オフセット量を考慮して、衛星中継器１のリクエス
ト信号用帯域幅は十分な広さが確保されているとする。
【００１８】更に、本発明はＬ→Ｃリンク（リターンリ
ンク）のみを対象としており、Ｃ→Ｌリンク（フォワー
ドリンク）については、標準地球局１０から送信される
ＥＡＦＣパイロット信号１２を利用するＥＡＦＣによる
周波数オフセット補償を行なうものと仮定している。ま
た、陸上地球局３が有する発振器は、移動地球局２が有
する発振器に比較して極めて高安定であるため、フォワ
ードリンクにおける陸上地球局３の発振器による周波数
オフセットはほぼ無視できるものと考えられる。
ンク）のみを対象としており、Ｃ→Ｌリンク（フォワー
ドリンク）については、標準地球局１０から送信される
ＥＡＦＣパイロット信号１２を利用するＥＡＦＣによる
周波数オフセット補償を行なうものと仮定している。ま
た、陸上地球局３が有する発振器は、移動地球局２が有
する発振器に比較して極めて高安定であるため、フォワ
ードリンクにおける陸上地球局３の発振器による周波数
オフセットはほぼ無視できるものと考えられる。
【００１９】次に、陸上地球局３では、移動地球局２か
らのリクエスト信号、あるいはレスポンス信号ａ，ｂを
受信すると共に、リクエスト信号、あるいはレスポンス
信号を受信機４により復調し、受信信号に含まれるＥＡ
ＦＣによる周波数オフセット補償を施した後の周波数オ
フセット量Ａを高精度の搬送波周波数検出装置により検
出する。ここで、周波数オフセット量Ａの推定方式とし
ては特開平１−１０８８３５号公報「ＰＳＫ信号復調方
式」を利用することにより実現することができる。
らのリクエスト信号、あるいはレスポンス信号ａ，ｂを
受信すると共に、リクエスト信号、あるいはレスポンス
信号を受信機４により復調し、受信信号に含まれるＥＡ
ＦＣによる周波数オフセット補償を施した後の周波数オ
フセット量Ａを高精度の搬送波周波数検出装置により検
出する。ここで、周波数オフセット量Ａの推定方式とし
ては特開平１−１０８８３５号公報「ＰＳＫ信号復調方
式」を利用することにより実現することができる。
【００２０】次に、図２に示すように、この周波数オフ
セット量Ａの検出値をデータ化し、例えば通信チャネル
の割り当て情報とともに移動地球局２に制御チャネル
ｃ，ｄを利用して通知する。移動地球局２では、陸上地
球局３からの受信信号を受信機５により復調し、自局が
補償すべき周波数オフセット量Ａのデータ値を認識す
る。この周波数オフセット補償情報をもとに、移動地球
局２は自局のもつ局部発振器を制御して、図３に示すＬ
→Ｃリンク（リターンリンク）ｅ，ｆに含まれる周波数
オフセットを補償する。ここで、移動地球局の発振器の
短期安定度は長期安定度と比較すると格段に優れてお
り、前記手法で補償制御された通信チャネルの搬送波周
波数は、５分程度の１通話時間内ではほぼ一定と見做す
ことができる。
セット量Ａの検出値をデータ化し、例えば通信チャネル
の割り当て情報とともに移動地球局２に制御チャネル
ｃ，ｄを利用して通知する。移動地球局２では、陸上地
球局３からの受信信号を受信機５により復調し、自局が
補償すべき周波数オフセット量Ａのデータ値を認識す
る。この周波数オフセット補償情報をもとに、移動地球
局２は自局のもつ局部発振器を制御して、図３に示すＬ
→Ｃリンク（リターンリンク）ｅ，ｆに含まれる周波数
オフセットを補償する。ここで、移動地球局の発振器の
短期安定度は長期安定度と比較すると格段に優れてお
り、前記手法で補償制御された通信チャネルの搬送波周
波数は、５分程度の１通話時間内ではほぼ一定と見做す
ことができる。
【００２１】以上の方法により、移動体衛星通信システ
ムにおいて問題となる周波数オフセットを大幅に削減で
きることを、本発明の対象となるＬ→Ｃリンク（リター
ンリンク）について簡単な表現式を用いて以下に説明す
る。但し、比較のため周波数オフセット補償を行なわな
い場合（以下ケース１とする）、ＡＦＣによる周波数オ
フセット補償を行なう場合（以下ケース２とする）、Ｅ
ＡＦＣによる周波数オフセット補償を行なう場合（以下
ケース３とする）の各々についても、各ケースの周波数
オフセット補償特性を簡単な表現式を用いて説明する。
ムにおいて問題となる周波数オフセットを大幅に削減で
きることを、本発明の対象となるＬ→Ｃリンク（リター
ンリンク）について簡単な表現式を用いて以下に説明す
る。但し、比較のため周波数オフセット補償を行なわな
い場合（以下ケース１とする）、ＡＦＣによる周波数オ
フセット補償を行なう場合（以下ケース２とする）、Ｅ
ＡＦＣによる周波数オフセット補償を行なう場合（以下
ケース３とする）の各々についても、各ケースの周波数
オフセット補償特性を簡単な表現式を用いて説明する。
【００２２】まず、各リンクごとの周波数オフセットの
原因となる各種要因としては次のものが挙げられる。
原因となる各種要因としては次のものが挙げられる。
【００２３】・ＡＦＣのパイロット信号に含まれる局部
発振器の周波数変動：ＯＳＣ（ＡＦＣ） ・ＡＦＣによる補償誤差：ＣＯＭ（ＡＦＣ） ・衛星の局部発振器の周波数変動：ＯＳＣ（ＳＡＴ） ・陸上地球局（ＬＥＳ）の局部発振器の周波数変動：Ｏ
ＳＣ（ＬＥＳ） ・陸上地球局（ＬＥＳ）の周波数変換器の周波数誤差：
ＣＯＮＶ（ＬＥＳ） ・移動地球局（ＭＥＳ）の局部発振器の周波数変動：Ｏ
ＳＣ（ＭＥＳ） ・移動地球局（ＭＥＳ）の周波数変換器の周波数誤差：
ＣＯＮＶ（ＭＥＳ） ・陸上地球局の受信機の周波数オフセット推定誤差：Ｏ
ＳＣ（ＤＥＭＯ） ・移動地球局と衛星間の衛星運動によるドップラーシフ
ト ＵＰリンク：Ｄｕｐ（ＭＥＳ） ＤＯＷＮリンク：Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ） ・移動地球局が移動することによる移動地球局と衛星間
のドップラーシフト ＵＰリンク：ＤＰｕｐ（ＭＥＳ） ＤＯＷＮリンク：ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ） ・陸上地球局と衛星間の衛星運動によるドップラーシフ
ト ＵＰリンク：Ｄｕｐ（ＬＥＳ） ＤＯＷＮリンク：Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ）
発振器の周波数変動：ＯＳＣ（ＡＦＣ） ・ＡＦＣによる補償誤差：ＣＯＭ（ＡＦＣ） ・衛星の局部発振器の周波数変動：ＯＳＣ（ＳＡＴ） ・陸上地球局（ＬＥＳ）の局部発振器の周波数変動：Ｏ
ＳＣ（ＬＥＳ） ・陸上地球局（ＬＥＳ）の周波数変換器の周波数誤差：
ＣＯＮＶ（ＬＥＳ） ・移動地球局（ＭＥＳ）の局部発振器の周波数変動：Ｏ
ＳＣ（ＭＥＳ） ・移動地球局（ＭＥＳ）の周波数変換器の周波数誤差：
ＣＯＮＶ（ＭＥＳ） ・陸上地球局の受信機の周波数オフセット推定誤差：Ｏ
ＳＣ（ＤＥＭＯ） ・移動地球局と衛星間の衛星運動によるドップラーシフ
ト ＵＰリンク：Ｄｕｐ（ＭＥＳ） ＤＯＷＮリンク：Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ） ・移動地球局が移動することによる移動地球局と衛星間
のドップラーシフト ＵＰリンク：ＤＰｕｐ（ＭＥＳ） ＤＯＷＮリンク：ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ） ・陸上地球局と衛星間の衛星運動によるドップラーシフ
ト ＵＰリンク：Ｄｕｐ（ＬＥＳ） ＤＯＷＮリンク：Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ）
【００２４】以上のパラメータを用いて各リンクごとの
周波数オフセット量を定量的に以下に示す（図１参
照）。ただし、以下の計算式で用いる記号ａ〜ｒ，Ａ〜
Ｊは図１〜３に示される記号と一致するものである。
周波数オフセット量を定量的に以下に示す（図１参
照）。ただし、以下の計算式で用いる記号ａ〜ｒ，Ａ〜
Ｊは図１〜３に示される記号と一致するものである。
【００２５】（１）Ｌ→Ｃリンクにおける移動地球局か
らのリクエスト信号あるいはレスポンス信号に含まれる
周波数オフセット量の検出
らのリクエスト信号あるいはレスポンス信号に含まれる
周波数オフセット量の検出
【００２６】まず、陸上地球局の受信機４の入力点（ａ
→ｂリンク）における移動地球局からの送信信号に含ま
れる周波数オフセット量Δｆｂは、
→ｂリンク）における移動地球局からの送信信号に含ま
れる周波数オフセット量Δｆｂは、
【００２７】 Δｆｂ＝Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ）＋ＯＳＣ（ＳＡＴ）＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ） ＋ＯＳＣ（ＭＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ）＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）
【００２８】で与えられる。この時、ＥＡＦＣ（ｇ→ｈ
リンク）による周波数オフセット補償量Δｆ（ＥＡＦ
Ｃ）は、
リンク）による周波数オフセット補償量Δｆ（ＥＡＦ
Ｃ）は、
【００２９】 Δｆ（ＥＡＦＣ）＝ＣＯＭ（ＡＦＣ）＋ＯＳＣ（ＳＡＴ）＋ＯＳＣ（ＡＦＣ） ＋Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ）
【００３０】で与えられるため、陸上地球局の受信機の
出力点Ａにおける周波数オフセット量ΔｆＡは、
出力点Ａにおける周波数オフセット量ΔｆＡは、
【００３１】 ΔｆＡ＝Δｆｂ＋ＯＳＣ（ＤＥＭＯ）−Δｆ（ＥＡＦＣ） ＝Ｄｕｐ（ＭＥＳ）＋ＯＳＣ（ＭＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ） ＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）＋ＯＳＣ（ＤＥＭＯ）−ＣＯＭ（ＡＦＣ） −ＯＳＣ（ＡＦＣ） で与えられる。
【００３２】（２）制御チャネル（Ｃ→Ｌリンク）によ
る陸上地球局から移動地球局への周波数オフセット量の
通知
る陸上地球局から移動地球局への周波数オフセット量の
通知
【００３３】（１）において検出されたΔｆＡは、周波
数オフセット補償データとしてデータ化された後、図２
のＣ→Ｌリンク（ｃ→ｄ）において、陸上地球局から移
動地球局に通信チャネル割り当て情報等と共に通知され
る。
数オフセット補償データとしてデータ化された後、図２
のＣ→Ｌリンク（ｃ→ｄ）において、陸上地球局から移
動地球局に通信チャネル割り当て情報等と共に通知され
る。
【００３４】（３）通信チャネル（Ｌ→Ｃリンク）にお
ける周波数オフセット補償後の移動地球局からの送信信
号に含まれる周波数オフセット補償誤差量
ける周波数オフセット補償後の移動地球局からの送信信
号に含まれる周波数オフセット補償誤差量
【００３５】まず、陸上地球局の受信機４の入力点（ｅ
→ｆリンク）における移動地球局からの送信信号に含ま
れる周波数オフセット量Δｆｆは、
→ｆリンク）における移動地球局からの送信信号に含ま
れる周波数オフセット量Δｆｆは、
【００３６】 Δｆｆ＝Ｄｕｐ（ＭＥＳ）＋ＯＳＣ（ＭＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ） ＋ＤＰｕｐ’（ＭＥＳ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ）＋ＯＳＣ（ＳＡＴ）
【００３７】で与えられる。この時、ＥＡＦＣ（ｇ→ｈ
リンク）による周波数オフセット補償量Δｆ（ＥＡＦ
Ｃ）は、（１）で示した値で与えられるため、陸上地球
局受信機４の入力点Ｃにおける周波数オフセット補償誤
差量ΔｆＣは、
リンク）による周波数オフセット補償量Δｆ（ＥＡＦ
Ｃ）は、（１）で示した値で与えられるため、陸上地球
局受信機４の入力点Ｃにおける周波数オフセット補償誤
差量ΔｆＣは、
【００３８】 ΔｆＣ＝Δｆｆ−Δｆ（ＥＡＦＣ） ＝ＤＰｕｐ’（ＭＥＳ）−ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）＋ＯＳＣ（ＤＥＭＯ） ≦２｜ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）｜＋ＯＳＣ（ＤＥＭＯ）
【００３９】で与えられる（移動地球局の進行方向及び
走行速度は常時変化するのでＤＰｕｐ’（ＭＥＳ）はＤ
Ｐｕｐ（ＭＥＳ）と一致するとは限らない）。なお、周
波数オフセット補償を何ら行なわない場合（ケース１）
のＬ→Ｃリンクにおける周波数オフセット量ΔｆＣ
（１）は、
走行速度は常時変化するのでＤＰｕｐ’（ＭＥＳ）はＤ
Ｐｕｐ（ＭＥＳ）と一致するとは限らない）。なお、周
波数オフセット補償を何ら行なわない場合（ケース１）
のＬ→Ｃリンクにおける周波数オフセット量ΔｆＣ
（１）は、
【００４０】 ΔｆＣ（１）＝Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ）＋ＯＳＣ（ＳＡＴ）＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ） ＋ＯＳＣ（ＭＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ）＋ＯＳＣ（ＬＥＳ） で与えられる。
【００４１】次に、同様にしてＡＦＣ、ＥＡＦＣについ
てもＬ→Ｃリンク（通信チャネル）の周波数オフセット
量を表現式を用いて以下に示す。 （４）Ｃ→ＬリンクにおけるＡＦＣ（ケース２）による
周波数オフセット補償誤差量（図４参照）
てもＬ→Ｃリンク（通信チャネル）の周波数オフセット
量を表現式を用いて以下に示す。 （４）Ｃ→ＬリンクにおけるＡＦＣ（ケース２）による
周波数オフセット補償誤差量（図４参照）
【００４２】まず、ＡＦＣパイロット信号による周波数
オフセット補償量Δｆ（ＡＦＣ）は、
オフセット補償量Δｆ（ＡＦＣ）は、
【００４３】 Δｆ（ＡＦＣ）＝Ｄｕｐ（ＬＥＳ）＋ＯＳＣ（ＳＡＴ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ ）＋ＯＳＣ（ＡＦＣ）＋ＣＯＭ（ＡＦＣ）
【００４４】で与えられる。従って、移動地球局の受信
機の出力点Ｆ（ｉ→ｊリンク）における陸上地球局から
の送信信号に含まれる周波数オフセット量ΔｆＦは
機の出力点Ｆ（ｉ→ｊリンク）における陸上地球局から
の送信信号に含まれる周波数オフセット量ΔｆＦは
【００４５】 ΔｆＦ＝Ｄｕｐ（ＬＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋ＯＳＣ（ＳＡＴ） ＋Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ）＋ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ）−Δｆ（ＡＦＣ） ＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ）＋ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ ）−Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ）−ＯＳＣ（ＡＦＣ）−ＣＯＭ（ＡＦＣ） で与えられる。
【００４６】（５）Ｌ→ＣリンクにおけるＡＦＣ（ケー
ス２）による周波数オフセット補償誤差量（図５参照）
ス２）による周波数オフセット補償誤差量（図５参照）
【００４７】陸上地球局受信機入力点Ｇ（ｋ→ｌリン
ク）における移動地球局からの送信信号に含まれる周波
数オフセット量ΔｆＧは、（４）のΔｆＦ及びΔｆ（Ａ
ＦＣ）を用いて
ク）における移動地球局からの送信信号に含まれる周波
数オフセット量ΔｆＧは、（４）のΔｆＦ及びΔｆ（Ａ
ＦＣ）を用いて
【００４８】 ΔｆＧ＝ΔｆＦ＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ）＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ ）＋ＯＳＣ（ＳＡＴ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ）−Δｆ（ＡＦＣ） ＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ）＋ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ ）＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ）−Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ）−２ＯＳＣ（ＡＦＣ ）−２ＣＯＭ（ＡＦＣ）＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ）＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ） −Ｄｕｐ（ＬＥＳ） で表される。
【００４９】（６）Ｃ→ＬリンクにおけるＥＡＦＣ（ケ
ース３）による周波数オフセット補償誤差量（図６参
照）
ース３）による周波数オフセット補償誤差量（図６参
照）
【００５０】まず、ＥＡＦＣパイロット信号（ｍ→ｎリ
ンク）による周波数オフセット補償量Δｆ（ＥＡＦＣ）
は前述したように
ンク）による周波数オフセット補償量Δｆ（ＥＡＦＣ）
は前述したように
【００５１】 Δｆ（ＥＡＦＣ）＝ＣＯＭ（ＡＦＣ）＋ＯＳＣ（ＳＡＴ）＋ＯＳＣ（ＡＦＣ） ＋Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ）
【００５２】で与えられる。従って、移動地球局の受信
機の出力点Ｉ（ｏ→ｐリンク）における陸上地球局から
の送信信号に含まれる周波数オフセット量ΔｆＩは、
機の出力点Ｉ（ｏ→ｐリンク）における陸上地球局から
の送信信号に含まれる周波数オフセット量ΔｆＩは、
【００５３】 ΔｆＩ＝Ｄｕｐ（ＬＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋ＯＳＣ（ＳＡＴ） ＋Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ）＋ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ）−Δｆ（ＥＡＦＣ ） ＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ）＋ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ ）−ＣＯＭ（ＡＦＣ）−ＯＳＣ（ＡＦＣ） で与えられる。
【００５４】（７）Ｌ→ＣリンクにおけるＥＡＦＣ（ケ
ース３）による周波数オフセット補償誤差量（図７参
照）
ース３）による周波数オフセット補償誤差量（図７参
照）
【００５５】陸上地球局の受信機の入力点Ｊ（ｑ→ｒリ
ンク）における移動地球局からの送信信号に含まれる周
波数オフセット量ΔｆＪは、（６）のΔｆＩ及びΔｆ
（ＥＡＦＣ）を用いて
ンク）における移動地球局からの送信信号に含まれる周
波数オフセット量ΔｆＪは、（６）のΔｆＩ及びΔｆ
（ＥＡＦＣ）を用いて
【００５６】 ΔｆＪ＝ΔｆＩ＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ）＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ ）＋ＯＳＣ（ＳＡＴ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ）＋ＯＳＣ（ＬＥＳ） −Δｆ（ＥＡＦＣ） ＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ）＋ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ ）−２ＣＯＭ（ＡＦＣ）−２ＯＳＣ（ＡＦＣ）＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ） ＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ） で与えられる。
【００５７】上記の計算結果において、ΔｆＣ，Δｆ
Ｇ，ΔｆＪが各々本発明のＡＦＣ並びにＥＡＦＣを移動
体衛星通信システムの周波数オフセット補償方法とし
て、適用した場合の陸上地球局で受信された受信信号に
含まれるトータルの周波数オフセット補償誤差量を表す
ことになる。ここで、一例として移動体衛星通信システ
ムにおいて周波数オフセットを引き起こす各種誤差要因
の代表値を以下に示す。
Ｇ，ΔｆＪが各々本発明のＡＦＣ並びにＥＡＦＣを移動
体衛星通信システムの周波数オフセット補償方法とし
て、適用した場合の陸上地球局で受信された受信信号に
含まれるトータルの周波数オフセット補償誤差量を表す
ことになる。ここで、一例として移動体衛星通信システ
ムにおいて周波数オフセットを引き起こす各種誤差要因
の代表値を以下に示す。
【００５８】 ＯＳＣ（ＡＦＣ） ＝±１００Ｈｚ ＣＯＭ（ＡＦＣ） ＝±１００Ｈｚ ＯＳＣ（ＳＡＴ） ＝±５０ｋＨｚ ＯＳＣ（ＬＥＳ） ＝±１００Ｈｚ ＣＯＮＶ（ＬＥＳ） ＝±１００Ｈｚ ＯＳＣ（ＭＥＳ） ＝±５ｋＨｚ ＣＯＮＶ（ＭＥＳ） ＝±１００Ｈｚ ＯＳＣ（ＤＥＭＯ） ＝±２０Ｈｚ Ｄｕｐ（ＭＥＳ） ＝±２４３Ｈｚ Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ） ＝±２２８Ｈｚ ＤＰｕｐ（ＭＥＳ） ＝±１６０Ｈｚ ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ）＝±１５０Ｈｚ Ｄｕｐ（ＬＥＳ） ＝±２８８Ｈｚ Ｄｄｏｗｎ（ＬＥＳ） ＝±１７７Ｈｚ
【００５９】以上のパラメータ代表値を用いてΔｆＣ，
ΔｆＧ，ΔｆＪ，ΔｆＣ（１）を各々計算すると次のよ
うになる（ただし各種誤差要因は正負両方の値を取りう
るので絶対値の和として求めている）。
ΔｆＧ，ΔｆＪ，ΔｆＣ（１）を各々計算すると次のよ
うになる（ただし各種誤差要因は正負両方の値を取りう
るので絶対値の和として求めている）。
【００６０】・周波数オフセット補償無しの場合（ケー
ス１） ΔｆＣ（１）＝５５．５４３ｋＨｚ ・ＡＦＣによる周波数オフセット補償を行なった場合
（ケース２） ΔｆＧ＝０．９６６×１．６／１．５＋０．８８ｋＨｚ ＝１．９１ｋＨｚ ・ＥＡＦＣによる周波数オフセット補償を行なった場合
（ケース３） ΔｆＪ＝０．６７８×１．６／１．５＋０．７０３ｋＨｚ ＝１．４２６ｋＨｚ ・本発明の方法による周波数オフセット補償を行なった
場合 ΔｆＣ＝０．３４ｋＨｚ
ス１） ΔｆＣ（１）＝５５．５４３ｋＨｚ ・ＡＦＣによる周波数オフセット補償を行なった場合
（ケース２） ΔｆＧ＝０．９６６×１．６／１．５＋０．８８ｋＨｚ ＝１．９１ｋＨｚ ・ＥＡＦＣによる周波数オフセット補償を行なった場合
（ケース３） ΔｆＪ＝０．６７８×１．６／１．５＋０．７０３ｋＨｚ ＝１．４２６ｋＨｚ ・本発明の方法による周波数オフセット補償を行なった
場合 ΔｆＣ＝０．３４ｋＨｚ
【００６１】以上の計算結果を比較しても明らかなよう
に、本発明の方法は補償無しの場合と比較して約１／１
６３．４、従来技術であるＡＦＣの場合と比較して約１
／５．６、ＥＡＦＣと比較して約１／４．２というよう
に周波数オフセット補償誤差を大幅に改善できることが
分かる。すなわち、本発明の方法により移動地球局が移
動することにより生じる衛星−移動地球局間のドップラ
ーシフト以外の全ての周波数オフセットの影響を完全に
除去することが可能であり、復調器に大きな周波数オフ
セットを補償するための特別な回路を付加することな
く、十分な受信特性を得られることが可能となる。
に、本発明の方法は補償無しの場合と比較して約１／１
６３．４、従来技術であるＡＦＣの場合と比較して約１
／５．６、ＥＡＦＣと比較して約１／４．２というよう
に周波数オフセット補償誤差を大幅に改善できることが
分かる。すなわち、本発明の方法により移動地球局が移
動することにより生じる衛星−移動地球局間のドップラ
ーシフト以外の全ての周波数オフセットの影響を完全に
除去することが可能であり、復調器に大きな周波数オフ
セットを補償するための特別な回路を付加することな
く、十分な受信特性を得られることが可能となる。
【００６２】ところで、上記では陸上地球局の受信機の
復調器入力時における通信チャネルのトータルの周波数
オフセット量の算出を行なったが、無線区間における隣
接チャネル間干渉も移動体衛星通信システムを構築する
上で大きな問題となる。すなわち、複数の陸上地球局と
複数の移動地球局が各々独立に衛星通信を行なう場合、
各陸上地球局−衛星間及び各移動地球局−衛星間の衛星
の動きに伴うドップラシフト量（Ｄｕｐ（ＬＥＳ）、Ｄ
ｄｏｗｎ（ＬＥＳ））及び（Ｄｕｐ（ＭＥＳ）、Ｄｄｏ
ｗｎ（ＭＥＳ））、並びに各移動地球局が移動すること
により生じる各移動地球局−衛星間のドップラーシフト
量（ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）、ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ））、
更に各陸上地球局の受信機の局部発振器の周波数変動
（ＯＳＣ（ＬＥＳ））周波数変換器の周波数誤差（ＣＯ
ＮＶ（ＬＥＳ））及びＡＦＣによる周波数オフセット補
償誤差（ＣＯＭ（ＡＦＣ））、並びに各移動地球局の受
信機の局部発振器の周波数変動（ＯＳＣ（ＭＥＳ））及
び周波数変換器の周波数誤差（ＣＯＮＶ（ＭＥＳ））が
異なるため、これらの影響により無線区間において隣接
チャネル間干渉が生じる。
復調器入力時における通信チャネルのトータルの周波数
オフセット量の算出を行なったが、無線区間における隣
接チャネル間干渉も移動体衛星通信システムを構築する
上で大きな問題となる。すなわち、複数の陸上地球局と
複数の移動地球局が各々独立に衛星通信を行なう場合、
各陸上地球局−衛星間及び各移動地球局−衛星間の衛星
の動きに伴うドップラシフト量（Ｄｕｐ（ＬＥＳ）、Ｄ
ｄｏｗｎ（ＬＥＳ））及び（Ｄｕｐ（ＭＥＳ）、Ｄｄｏ
ｗｎ（ＭＥＳ））、並びに各移動地球局が移動すること
により生じる各移動地球局−衛星間のドップラーシフト
量（ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）、ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ））、
更に各陸上地球局の受信機の局部発振器の周波数変動
（ＯＳＣ（ＬＥＳ））周波数変換器の周波数誤差（ＣＯ
ＮＶ（ＬＥＳ））及びＡＦＣによる周波数オフセット補
償誤差（ＣＯＭ（ＡＦＣ））、並びに各移動地球局の受
信機の局部発振器の周波数変動（ＯＳＣ（ＭＥＳ））及
び周波数変換器の周波数誤差（ＣＯＮＶ（ＭＥＳ））が
異なるため、これらの影響により無線区間において隣接
チャネル間干渉が生じる。
【００６３】ここで、Ｃ→Ｌ回線の衛星中継器入力時に
おいて隣接チャネル間干渉を引き起こす周波数オフセッ
ト量をＡＳＩＦ、Ｌ→Ｃ回線の衛星中継器入力時におい
て隣接チャネル間干渉を引き起こす周波数オフセット量
をＡＳＩＲで表すものと仮定した場合、各補償方法にお
ける隣接チャネル間干渉を引き起こす周波数オフセット
量は次のようになる。
おいて隣接チャネル間干渉を引き起こす周波数オフセッ
ト量をＡＳＩＦ、Ｌ→Ｃ回線の衛星中継器入力時におい
て隣接チャネル間干渉を引き起こす周波数オフセット量
をＡＳＩＲで表すものと仮定した場合、各補償方法にお
ける隣接チャネル間干渉を引き起こす周波数オフセット
量は次のようになる。
【００６４】（周波数オフセット補償無しの場合：ケー
ス１） ΔＡＳＩＲ（１）＝ＯＳＣ（ＭＥＳ）＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ）＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ ） （ＡＦＣによる周波数オフセット補償を行なう場合：ケ
ース２） ΔＡＳＩＦ（２）＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋ＣＯＭ（ＡＦＣ）＋Ｄｕｐ（ＬＥＳ ） ΔＡＳＩＲ（２）＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋ＣＯＭ（ＡＦＣ）＋Ｄｕｐ（ＬＥＳ ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ）＋ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ） ＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ）＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ） ＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ） （ＥＡＦＣによる周波数オフセット補償を行なう場合：
ケース３） ΔＡＳＩＦ（３）＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋ＣＯＭ（ＡＦＣ） ΔＡＳＩＲ（３）＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋ＣＯＭ（ＡＦＣ）＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ）＋ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ） ＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ）
ス１） ΔＡＳＩＲ（１）＝ＯＳＣ（ＭＥＳ）＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ）＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ ） （ＡＦＣによる周波数オフセット補償を行なう場合：ケ
ース２） ΔＡＳＩＦ（２）＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋ＣＯＭ（ＡＦＣ）＋Ｄｕｐ（ＬＥＳ ） ΔＡＳＩＲ（２）＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋ＣＯＭ（ＡＦＣ）＋Ｄｕｐ（ＬＥＳ ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ）＋ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ） ＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ）＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ） ＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ） （ＥＡＦＣによる周波数オフセット補償を行なう場合：
ケース３） ΔＡＳＩＦ（３）＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋ＣＯＭ（ＡＦＣ） ΔＡＳＩＲ（３）＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋ＣＯＭ（ＡＦＣ）＋Ｄｕｐ（ＭＥＳ ）＋Ｄｄｏｗｎ（ＭＥＳ）＋ＤＰｄｏｗｎ（ＭＥＳ） ＋ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ）
【００６５】（本発明の方法の場合） ΔＡＳＩＦ＝ＣＯＮＶ（ＬＥＳ）＋ＣＯＭ（ＡＦＣ） ΔＡＳＩＲ＝ＯＳＣ（ＤＥＭＯ）＋２ＤＰｕｐ（ＭＥＳ）＋ＣＯＮＶ（ＭＥＳ ）
【００６６】前記に示した周波数オフセットの各種要因
のパラメータ代表値を用いて以上の隣接チャネル間干渉
量の表現式を計算すると ΔＡＳＩＲ（１）＝５．４０３ｋＨｚ ΔＡＳＩＦ（２）＝０．４８８ｋＨｚ ΔＡＳＩＲ（２）＝１．４２７ｋＨｚ ΔＡＳＩＦ（３）＝０．２ｋＨｚ ΔＡＳＩＲ（３）＝１．１２ｋＨｚ ΔＡＳＩＦ ＝０．２ｋＨｚ ΔＡＳＩＲ ＝０．４４ｋＨｚ となる。
のパラメータ代表値を用いて以上の隣接チャネル間干渉
量の表現式を計算すると ΔＡＳＩＲ（１）＝５．４０３ｋＨｚ ΔＡＳＩＦ（２）＝０．４８８ｋＨｚ ΔＡＳＩＲ（２）＝１．４２７ｋＨｚ ΔＡＳＩＦ（３）＝０．２ｋＨｚ ΔＡＳＩＲ（３）＝１．１２ｋＨｚ ΔＡＳＩＦ ＝０．２ｋＨｚ ΔＡＳＩＲ ＝０．４４ｋＨｚ となる。
【００６７】以上の計算結果から明らかなように、Ｌ→
Ｃ回線における衛星中継器上での隣接チャネル間干渉量
について、本発明の方法は補償なしの場合と比較して約
１／１２、ＡＦＣと比較して約１／３、ＥＡＦＣと比較
して約１／２．５というように衛星中継器上の隣接チャ
ネル間干渉量を大幅に削減できることが分かる。すなわ
ち、現用のシステムでは衛星中継器上の隣接チャネル間
干渉による符号間干渉を回避するために、通信チャネル
間のガードバンド幅を大きくし、チャネル利用効率を劣
化させる必要があったが、本発明の方法を適用すること
により、ＡＦＣ、ＥＡＦＣを用いたシステムよりもガー
ドバンド幅を大幅に減じることができるため、トランス
ポンダのチャネル利用効率を向上させることが可能とな
る。
Ｃ回線における衛星中継器上での隣接チャネル間干渉量
について、本発明の方法は補償なしの場合と比較して約
１／１２、ＡＦＣと比較して約１／３、ＥＡＦＣと比較
して約１／２．５というように衛星中継器上の隣接チャ
ネル間干渉量を大幅に削減できることが分かる。すなわ
ち、現用のシステムでは衛星中継器上の隣接チャネル間
干渉による符号間干渉を回避するために、通信チャネル
間のガードバンド幅を大きくし、チャネル利用効率を劣
化させる必要があったが、本発明の方法を適用すること
により、ＡＦＣ、ＥＡＦＣを用いたシステムよりもガー
ドバンド幅を大幅に減じることができるため、トランス
ポンダのチャネル利用効率を向上させることが可能とな
る。
【００６８】
【実施例】本発明の実施例を図１に基づいて説明する
と、図１において自動車、船舶、航空機等の移動地球局
２は地上の固定網との間で通信を行なうために、通信チ
ャネル割り当て要求のためのリクエスト信号、あるいは
地上網側からの呼接続要求に対するレスポンス信号を通
信衛星１に対してＬバンド（上り回線ａ）で送信し、通
信衛星１は移動地球局からのリクエスト信号、あるいは
レスポンス信号を受信し、Ｃバンドにアップコンバート
した後に、Ｃバンド（下り回線ｂ）の信号として陸上地
球局３に対して送信する。
と、図１において自動車、船舶、航空機等の移動地球局
２は地上の固定網との間で通信を行なうために、通信チ
ャネル割り当て要求のためのリクエスト信号、あるいは
地上網側からの呼接続要求に対するレスポンス信号を通
信衛星１に対してＬバンド（上り回線ａ）で送信し、通
信衛星１は移動地球局からのリクエスト信号、あるいは
レスポンス信号を受信し、Ｃバンドにアップコンバート
した後に、Ｃバンド（下り回線ｂ）の信号として陸上地
球局３に対して送信する。
【００６９】次に、陸上地球局３では、移動地球局２か
らのリクエスト信号（レスポンス信号）を通信衛星１か
らＣバンドで受信すると共に、リクエスト信号を受信機
４により復調し、受信信号に含まれるＥＡＦＣ（あるい
は通常のＡＦＣ）による周波数オフセット補償を施した
後の周波数オフセット量Ａを高精度の搬送波周波数検出
装置により検出する。
らのリクエスト信号（レスポンス信号）を通信衛星１か
らＣバンドで受信すると共に、リクエスト信号を受信機
４により復調し、受信信号に含まれるＥＡＦＣ（あるい
は通常のＡＦＣ）による周波数オフセット補償を施した
後の周波数オフセット量Ａを高精度の搬送波周波数検出
装置により検出する。
【００７０】ここで、陸上地球局の送受信装置は、図８
に示すように、衛星からの受信信号２１を復調する復調
回路２２、周波数オフセット量検出値２４をデータ化す
るデータ化回路２５、周波数オフセット補償データ２６
と送信データ系列２７をフレーム化する送信データフレ
ーム化回路２８、送信データ信号２９を変調する変調回
路３０、変調信号３１を高周波信号に変換する高周波回
路３２、並びに送信信号３５の搬送波周波数３４を生成
する局部発振器３３から構成される。
に示すように、衛星からの受信信号２１を復調する復調
回路２２、周波数オフセット量検出値２４をデータ化す
るデータ化回路２５、周波数オフセット補償データ２６
と送信データ系列２７をフレーム化する送信データフレ
ーム化回路２８、送信データ信号２９を変調する変調回
路３０、変調信号３１を高周波信号に変換する高周波回
路３２、並びに送信信号３５の搬送波周波数３４を生成
する局部発振器３３から構成される。
【００７１】図８において、図１の通信衛星１を介して
受信される移動地球局２からの受信信号２１には、ＥＡ
ＦＣ（あるいは通常のＡＦＣ）による周波数オフセット
補償では、除去できない周波数オフセット量が含まれて
いる。ここで、この受信信号を特開平１−１０８８３５
号公報に示される「ＰＳＫ信号復調方式」を用いて復調
することにより、受信信号２１に含まれる周波数オフセ
ット量を極めて精度良く（±２０Ｈｚ程度）検出するこ
とができる。
受信される移動地球局２からの受信信号２１には、ＥＡ
ＦＣ（あるいは通常のＡＦＣ）による周波数オフセット
補償では、除去できない周波数オフセット量が含まれて
いる。ここで、この受信信号を特開平１−１０８８３５
号公報に示される「ＰＳＫ信号復調方式」を用いて復調
することにより、受信信号２１に含まれる周波数オフセ
ット量を極めて精度良く（±２０Ｈｚ程度）検出するこ
とができる。
【００７２】次に、この周波数オフセット量検出値２４
をデータ化回路２５により周波数オフセット補償データ
２６として送信データフレーム化回路に入力する。送信
データフレーム化回路２８では、この周波数オフセット
補償データと通信チャネルの割り当て情報等を含む送信
データ系列２７をＴＤＭフレームフォーマットに合致す
るようにフレーム化し、ＴＤＭフレーム信号２９として
変調回路３０に入力される。更に、ＴＤＭベースバンド
変調信号３１は高周波回路３２に入力され、局部発振器
３３により生成された搬送波周波数３４により高周波信
号に変換増幅された後、送信信号３５として図２に示す
通信衛星１を介して移動地球局２に制御チャネルｃ（Ｃ
バンド）、ｄ（Ｌバンド）を利用して通知される。
をデータ化回路２５により周波数オフセット補償データ
２６として送信データフレーム化回路に入力する。送信
データフレーム化回路２８では、この周波数オフセット
補償データと通信チャネルの割り当て情報等を含む送信
データ系列２７をＴＤＭフレームフォーマットに合致す
るようにフレーム化し、ＴＤＭフレーム信号２９として
変調回路３０に入力される。更に、ＴＤＭベースバンド
変調信号３１は高周波回路３２に入力され、局部発振器
３３により生成された搬送波周波数３４により高周波信
号に変換増幅された後、送信信号３５として図２に示す
通信衛星１を介して移動地球局２に制御チャネルｃ（Ｃ
バンド）、ｄ（Ｌバンド）を利用して通知される。
【００７３】移動地球局２では、通信衛星１から送信さ
れてきた陸上地球局３からの制御信号を受信機５により
復調し、自局が補償すべき周波数オフセット量Ａのデー
タ値を認識する。
れてきた陸上地球局３からの制御信号を受信機５により
復調し、自局が補償すべき周波数オフセット量Ａのデー
タ値を認識する。
【００７４】ここで、移動地球局の送受信装置は図９に
示すように、衛星からの受信信号４１を復調する復調回
路４２、受信データ系列４３を解読するデータ解読回路
４４、周波数オフセット補償データ４６を用いて局部発
振器４９を制御する送信周波数制御装置４７、送信デー
タ系列５１をフレーム化する送信データフレーム化回路
５２、送信データ信号５３を変調する変調回路５４、並
びに変調信号５５を高周波信号に変換する高周波回路５
６から構成される。
示すように、衛星からの受信信号４１を復調する復調回
路４２、受信データ系列４３を解読するデータ解読回路
４４、周波数オフセット補償データ４６を用いて局部発
振器４９を制御する送信周波数制御装置４７、送信デー
タ系列５１をフレーム化する送信データフレーム化回路
５２、送信データ信号５３を変調する変調回路５４、並
びに変調信号５５を高周波信号に変換する高周波回路５
６から構成される。
【００７５】図９において、図２の通信衛星１を介して
受信される陸上地球局３からの受信信号４１には、ＥＡ
ＦＣ（あるいは通常のＡＦＣ）による周波数オフセット
補償方式が適用されており移動地球局２の有する受信機
５では何ら問題なく復調回路４２によりデータを復調す
ることができるものと仮定する。
受信される陸上地球局３からの受信信号４１には、ＥＡ
ＦＣ（あるいは通常のＡＦＣ）による周波数オフセット
補償方式が適用されており移動地球局２の有する受信機
５では何ら問題なく復調回路４２によりデータを復調す
ることができるものと仮定する。
【００７６】次に、復調回路４２により復調された受信
データ系列４３は、データ解読回路４４により解読さ
れ、情報データ系列４５及び周波数オフセット補償デー
タ４６が検出される。この周波数オフセット補償データ
４６は送信周波数制御装置４７に入力され、送信周波数
制御装置４７は補償すべき周波数オフセット量を認識
し、制御信号４８を介して局部発振器４９を制御して、
周波数オフセット補償量分だけ通信チャネルの搬送波周
波数５０をシフトする。
データ系列４３は、データ解読回路４４により解読さ
れ、情報データ系列４５及び周波数オフセット補償デー
タ４６が検出される。この周波数オフセット補償データ
４６は送信周波数制御装置４７に入力され、送信周波数
制御装置４７は補償すべき周波数オフセット量を認識
し、制御信号４８を介して局部発振器４９を制御して、
周波数オフセット補償量分だけ通信チャネルの搬送波周
波数５０をシフトする。
【００７７】最後に、送信データフレーム化回路５２、
並びに変調回路５４により生成されたＴＤＭベースバン
ド変調信号５５は、周波数オフセット補償が施された搬
送波周波数５０により高周波回路５６において、高周波
信号に変換され、増幅された後、送信信号５７として図
３に示す通信衛星１を介して陸上地球局３との通信を開
始する。
並びに変調回路５４により生成されたＴＤＭベースバン
ド変調信号５５は、周波数オフセット補償が施された搬
送波周波数５０により高周波回路５６において、高周波
信号に変換され、増幅された後、送信信号５７として図
３に示す通信衛星１を介して陸上地球局３との通信を開
始する。
【００７８】以上のように、本発明による周波数オフセ
ット補償方法を採用することにより、衛星中継器上のト
ランスポンダ周波数利用効率が極めて良好な移動体衛星
通信システムを構築することができる。
ット補償方法を採用することにより、衛星中継器上のト
ランスポンダ周波数利用効率が極めて良好な移動体衛星
通信システムを構築することができる。
【００７９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のように、
移動体衛星通信システムの陸上地球局において、リター
ンリンクに含まれる周波数オフセット量を検出し、移動
地球局の局部発振器を制御して、周波数オフセットを補
償することにより、陸上地球局の受信装置に大きな負荷
をかけることなく、高品質の通信を行なうことができる
と共に、衛星中継器上の隣接チャネル間干渉を回避しト
ランスポンダの利用効率を大幅に向上することができ
る。その結果、携帯端末の小型化、省電力化、低価格化
に貢献すると共に、高品質の通信サービスを移動体衛星
通信システムのユーザに提供することが可能となる。
移動体衛星通信システムの陸上地球局において、リター
ンリンクに含まれる周波数オフセット量を検出し、移動
地球局の局部発振器を制御して、周波数オフセットを補
償することにより、陸上地球局の受信装置に大きな負荷
をかけることなく、高品質の通信を行なうことができる
と共に、衛星中継器上の隣接チャネル間干渉を回避しト
ランスポンダの利用効率を大幅に向上することができ
る。その結果、携帯端末の小型化、省電力化、低価格化
に貢献すると共に、高品質の通信サービスを移動体衛星
通信システムのユーザに提供することが可能となる。
【図１】本発明による移動体衛星通信用周波数オフセッ
ト補償システムの補償手順を示す図である。
ト補償システムの補償手順を示す図である。
【図２】本発明による移動体衛星通信用周波数オフセッ
ト補償システムの補償手順を示す図である。
ト補償システムの補償手順を示す図である。
【図３】本発明による移動体衛星通信用周波数オフセッ
ト補償システムの補償手順を示す図である。
ト補償システムの補償手順を示す図である。
【図４】従来のＡＦＣによる移動体衛星通信用周波数オ
フセット補償システムの補償手順を示す図である。
フセット補償システムの補償手順を示す図である。
【図５】従来のＡＦＣによる移動体衛星通信用周波数オ
フセット補償システムの補償手順を示す図である。
フセット補償システムの補償手順を示す図である。
【図６】従来のＥＡＦＣによる移動体衛星通信用周波数
オフセット補償システムの補償手順を示す図である。
オフセット補償システムの補償手順を示す図である。
【図７】従来のＥＡＦＣによる移動体衛星通信用周波数
オフセット補償システムの補償手順を示す図である。
オフセット補償システムの補償手順を示す図である。
【図８】本発明による移動体衛星通信用周波数オフセッ
ト補償システムの陸上地球局が有する送受信装置の構成
を示す図である。
ト補償システムの陸上地球局が有する送受信装置の構成
を示す図である。
【図９】本発明による移動体衛星通信用周波数オフセッ
ト補償システムの移動地球局が有する送受信装置の構成
を示す図である。
ト補償システムの移動地球局が有する送受信装置の構成
を示す図である。
１ 通信衛星 ２ 移動地球局 ３ 陸上地球局 ４ 陸上地球局受信機 ５ 移動地球局受信機 ６ ＡＦＣパイロット信号 ７ ＡＦＣシステム用移動地球局受信機 ８ ＡＦＣシステム用陸上地球局受信機 ９ 陸上地球局 １０ 標準地球局 １１ 移動地球局 １２ ＥＡＦＣパイロット信号 ２１ 受信信号 ２２ 復調回路 ２３ 受信データ系列 ２４ 周波数オフセット量検出値 ２５ データ化回路 ２６ 周波数オフセット補償データ ２７ 送信データ系列 ２８ 送信データフレーム化回路 ２９ ＴＤＭフレーム信号 ３０ 変調回路 ３１ ＴＤＭベースバンド変調信号 ３２ 高周波回路 ３３ 局部発振器 ３４ 搬送波周波数 ３５ 送信信号 ４１ 受信信号 ４２ 復調回路 ４３ 受信データ系列 ４４ データ解読回路 ４５ 情報データ系列 ４６ 周波数オフセット補償データ ４７ 送信周波数制御装置 ４８ 制御信号 ４９ 局部発振器 ５０ 搬送波周波数 ５１ 送信データ系列 ５２ 送信データフレーム化回路 ５３ ＴＤＭＡフレーム信号 ５４ 変調回路 ５５ ＴＤＭＡベースバンド変調信号 ５６ 高周波回路 ５７ 送信信号 Ａ 移動地球局用周波数オフセットデータ Ｂ 移動地球局受信機出力 Ｃ 陸上地球局受信機入力 Ｄ 移動地球局受信機出力 Ｅ ＡＦＣシステム用陸上地球局受信機出力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04B 7/14 - 7/26
Claims (1)
- 【請求項１】 固定通信網と接続される複数の陸上地球
局と、各陸上地球局を制御、監視する標準地球局と、陸
上、海上及び空中を移動する移動地球局と、陸上地球局
と移動地球局間の通信を中継する通信衛星から構成され
る移動体衛星通信システムにおいて、 陸上地球局では移動地球局からのリクエスト信号あるい
はレスポンス信号から、通信衛星の持つ衛星中継器及び
前記移動地球局の発振器が含む周波数オフセット量、並
びに該通信衛星の運動に起因するドップラーシフト量か
ら成る周波数オフセット量を検出し、 前記２つの周波数オフセット量を制御チャネルあるいは
通信チャネルを利用して前記移動地球局に通知し、 前記移動地球局では前記陸上地球局から通知された前記
２つの周波数オフセット量を補償するように通信チャネ
ルの発振器を制御することを特徴とする周波数オフセッ
ト補償方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190976A JP2953260B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 周波数オフセット補償方法 |
| US08/268,437 US5613193A (en) | 1993-07-05 | 1994-06-30 | Compensation of frequency offset |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190976A JP2953260B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 周波数オフセット補償方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722990A JPH0722990A (ja) | 1995-01-24 |
| JP2953260B2 true JP2953260B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=16266806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5190976A Expired - Lifetime JP2953260B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 周波数オフセット補償方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5613193A (ja) |
| JP (1) | JP2953260B2 (ja) |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69534511T2 (de) * | 1994-07-06 | 2006-07-06 | Ntt Docomo Inc. | Mobiles kommunikationssystem unter verwendung eines verfahrens zur feststations-frequenzkorrektur |
| US6334219B1 (en) | 1994-09-26 | 2001-12-25 | Adc Telecommunications Inc. | Channel selection for a hybrid fiber coax network |
| USRE42236E1 (en) | 1995-02-06 | 2011-03-22 | Adc Telecommunications, Inc. | Multiuse subcarriers in multipoint-to-point communication using orthogonal frequency division multiplexing |
| US7280564B1 (en) | 1995-02-06 | 2007-10-09 | Adc Telecommunications, Inc. | Synchronization techniques in multipoint-to-point communication using orthgonal frequency division multiplexing |
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| US5910945A (en) * | 1996-04-30 | 1999-06-08 | Trw Inc. | Method and apparatus for synchronizing communications in a satellite based telecommunications system |
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| US5926746A (en) * | 1996-11-08 | 1999-07-20 | Qualcomm Incorporated | Frequency and other parameter adjustment using training channel |
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| US10015762B2 (en) * | 2015-05-28 | 2018-07-03 | Facebook, Inc. | Doppler shift estimation and correction for broadband communication in unmanned aerial vehicles |
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| CN115297560B (zh) * | 2022-08-02 | 2024-11-08 | 北京九天微星科技发展有限公司 | 用于低轨星座的随机接入方法、装置及电子设备 |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP5190976A patent/JP2953260B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-06-30 US US08/268,437 patent/US5613193A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0722990A (ja) | 1995-01-24 |
| US5613193A (en) | 1997-03-18 |
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990615 |