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一一
便＿____
気象衛星センター 技術報告第30号 1995年３月
緊急情報衛星同報システムの紹介
Outline of Emergency Information System using
ａdata relay function of GMS
荻野 光俊＊ 南林直樹＊
Mitsutoshi Hagino Naoki
Nanrin
Abstract
SinceTunami
forcast (advisories and warnings)
issued promptly,
Emergency
Information
System
and earthquake
information
have to be
using ａ data relay function of GMS
was
established on Apeil.1.1994
Tunami
emergency
forcast and Earthquake
format
offices via GMS
The
in 468.924MHz
meteorological
informations
This
and modulated
at CDAS,
sent from
which
C-ADESS
are corded in the
are trnsamitted to the meteorological
band.
offices throughout
relayed by GMS
document
information
the country
are able to receive certainly those
if the land-line telecommunication
is disputed.
briefly describes the technical characteristics of CDAS's
unit and the data
format.
分程度で発表することが可能となった。
概要
緊急情報衛星回報システムは静止気象衛星のDCPI
1993年７月12日北海道南西沖地震による津波によっ
(Data Collection Platform Interrogation)回線を使
て、死者行方不明者230人という重大な災害が発生し
用している。通常、この回線は沖縄回線とよばれ、気
た。このように津波予報の伝達は、一分一秒を争う。
象庁本庁一沖縄間で使用しているが、緊急情報の入電
この緊急情報衛星同報システムは、静止気象衛星（ひ
時には、緊急情報衛星回報システム回線となる。この
まわり）を利用して、受信装置を設置した全国の気象
切り替えは、気象衛星通信所（以下ＣＤＡＳという）内
官署71ケ所、市町村、報道機関などに迅速かつ一斉に
の装置において自動的に行う。
津波予報等の緊急情報の伝達が出来るようにしたもの
１。通信回線の概要
である。
このシステムは、全国の津波予報中枢が発表した地
システムの全体系統図をＦ汝｡ト1に示す。なおDCP
震津波に関する情報等をＣ-ＡＤＥＳＳより受け取り、衛
についての詳細は、衛星センター技報（1989）Iを参
星中継で利用者に伝達することによって、地震津波に
照されたい。
関する情報の伝達の迅速化、津波災害の大幅な軽減を
１
目的としている。これにより、地震発生から津波予報
１
日本全国に設置された津波地震観測局−
ＣＤＡＳ間
の発表まで、平均７∼８分かかっていたものが２∼３
＊ 気象衛星通信所
(1995年１月13日受領、1995年２月16日受理)
−41
一一
METEOROLOGICAL
SATELLITE
CENTER
TECHNICAL
NOTE
Ｎ０．３０
MARCH
１９９５
静止気象衛星
DC P
復調装置
RF系
I F
スイッチ
4800BPSﾃﾞｰﾀ
変復調装置
モデム
筑波山
中継所
に
7Z.974MH
回線切替
装置
468.9Z4
UHz
周波数
変換装置
とし
゛ L亙Z
変復調
装置
z.gz4
ﾃﾞｰﾀ処理
伝送装置
(ﾏｲｸﾛ回線)
気象衛星
センター
モデム
気匍
本庁
･怜 が
1
MHz
lCMHz
ＮＴＴ専用回線
Z.田舶lｚ±5(:)cHz
基準信号
発生装置
周波数
標準装置
注
ｆ印は緊急情報衛星￨
システムを示す．
気象衛星通信所
Fig.1-1 Block
diagram
of CDAS'
units
気象衛星通信所
CDAS
気象衛星
センター
気象資料総合
処理システム
(COSMETS)
管区気象台等
しADESS
中枢システム
C-ADESS
地震活動等総合
監視システム
EPOS
地震津波監視
システム
ETOS
津波地震早期検知絹
津波地震観測局
Ｆｉｇ』ク2 Flow
o f Tunami
-
DC P
標準装置
狸）p’ （ﾏｲｸﾛ回線）
42−
Forcast from ETOS
to CDAS
津波地震早期検知絹
津波地震観測局
気象衛星センター 技術報告第30号 1995年３月
本システムの気象庁における気象資料伝送網上の位
接続されている。また停電時に備えバッテリーバック
置付けを、Fig.:レ2に示す。
アップがされている。
地震津波早期検知網は、日本全国に約60km間隔で、
２．緊急情報衛星同報システムの構成
150ケ所に設置された津波地震観測局から各津波予報
中枢へ地震波形データをリアルタイムに伝送している。
本システムは、次の各装置より構成される。
津波予報中枢では、地震発生後直ちに、地震波形デ
No. 装置名 規格等 数量
ータの解析処理を行い津波予報や地震に関する情報を
１．データ処理伝送装置 ＦＣ-9801Ｂ他 ２台
発表する。
2.変復調装置 NSM600､NSD600 2台
この情報は、直ちに気象庁本庁のC-ADESSを経由
３．回線切替装置 NSS70 1台
して、ＣＤＡＳへ伝送され気象衛星経由で受信局へ同報
4.局波数変換装置 NSC70 1台
送信される。
５．基準信号発生装置 MG443B2 2台
３。構成装置の仕様
１．２ 本庁−ＣＤＡＳ間回線及び衛星通信回線
CＯ
気象庁本庁−ＣＤＡＳ間の回線は二重になっており、
ＣＯ
緊急情報は、通常7.2GHZマイクロ回線により、本庁か
１
データ処理伝送装置
１
１ 概要
ら筑波山通信所、気象衛星センターを経由してCDAS
データ処理伝送装置は、気象庁本庁のＣ-ＡＤＥＳＳよ
へと送られる。なお、このマイクロ回線は、障害時に
り伝送される緊急情報を受信、編集し、ＤＣＰＩのIFル
はＮＴＴ回線に切り替えて送信する。
ートを本システムに切り替えた後、変復調装置（変調
ＣＤＡＳ内では、マイクロ搬送端局装置からの出力を
部）に出力する。同時にディスプレイに表示し、ブリ
データ処理及び変調を行い、18mφカセグレンアンテ
ンク出力を行う。
ナより衛星へ送信する。
また、衛星折り返しデータを変復調装置（復調部）
ＣＤＡＳから２ＧＨｚで衛星にアップリンクされた信
より取り込み、送信データと比較し、回線状態の監視
号は、衛星で400MHｚ帯（ＵＨＦ）に周波数変換され受
を行う。
信局へ同報送信される。
更に、本システムの構成装置の状態監視機能を有し
ている。
１．３ 受信局のシステム概要
データ処理伝送装置の系統図をFig.
2に示す。
緊急情報衛星同報システムの受信局は、周波数400
MHｚ（ＵＨＦ）で伝送速度300bpsの信号を衛星から受
３。１．２ 機能及び性能
信する。
データ処理伝送装置の機能、性能を以下に示す。
受信アンテナは、多幸子のクロスハ木アンテナを使
（1）機能
用している。ヽまた多雪地域では、アンテナにレドーム
ア。気象庁からの緊急情報の受信
を取り付けている。
X.25プロトコルにより、気象庁本庁（Ｃ-
受信信号は、バンドパスフィルタ、ローノイズアン
ＡＤＥＳＳ）から、緊急情報を受信する。
プ、ダウンコンバータを通じて受信機で復調し、RS-
受信に当たっては、１電文毎に同報を完了し
232Cインターフェイスによりパソコンに人力する。こ
た後に次の電文を受信するようにフロー制御を
こで復号処理しか後、ディスプレイ表示及びプリンタ
行う。
出力し、フロッピーディスクに記録を行う。
イ。受信データの編集処理及び出力
受信装置には、緊急情報入電時に鳴動する警報器が
Ｃ-ＡＤＥＳＳより受信した電文から制御ヘッダ
ー
43−
METEOROLOGICAL
SATELLITE
CENTER
TECHNICAL
NOTE
Ｎ０．３０
MARCH
１９９５
ファクトリコンピュータ
CPU: i486 (20MHz)
ﾒﾓﾘ:1.6MB
CRT
ｷｰﾎﾞーﾄﾞ
ﾐﾗｰﾘﾝｸﾞﾃﾞｨｽｸ 3．5ｲﾝﾁFD
プリンタ
RS-232C
変復調装置
各機器
／−ＩＩＩＸ．
本ｼｽﾃﾑ内
ｽﾃｰﾀｽ
ｰ
制御
周波数標準装置一町医旦
FR SYNC冰゛-ﾄﾞ
ｰ
ﾊﾟﾗﾚﾙ10
ボーﾄﾞ
RASﾎﾞｰﾄﾞ
ｰ
通信制御
ボード
WDT
ﾌﾞｻﾞー
モデム
時刻I/F
ﾎﾞｰﾄﾞ
注：２成の内のサ成分を示す。
Fig. 2 Block diagram
of Data Processing Unit
−44−
1.−
lj
︵︷︸応日吉’︷ｊ１︷︸
ｍ。怒”︷
、︵ｕｏｉｓｓｉＤｓｕＢＪｉ ；ｏ ｐｕ３︶ jm^： ｌＯＨ
45−
︵；ｘ８ｉ ；ｏ ｐｕ３︶ Ｑｃ＾Ｕ＾ ｒ＾x ： ｘｉＨ
ヨ一既知剛→ＲＴＳ已．｀
一ｆＪＳＶａＯ-ＳＳＨＱＶ-Ｏ’ｌ
よ 認
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-
気象衛星センター 技術報告第30号 1995年３月
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CENTER
TECHNICAL
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等の余分な情報を取り除き、データIDを付加
(ェ)データ誤り検出方法
BＣＨ符号化
した後、ＢＣＨ符号化を行い、同期コード、ポス
(ォ)伝送フォーマット
Fig. 3に示す
トプリアンブルを付加し、変復調装置(変調部)
りＪ ｇＪ
へ出力する。
ウ。データ送信時のＤＣＰＩ回線の自動切替制御
２
２
変復調装置
１ 概要
ＤＣＰＩ回線のIFルートを本装置側へ切り替
変復調装置は、データ処理伝送装置からの電文を符
えるために、回線切替装置の制御を行う。
号化し、70MHz帯IF搬送波に変調をかけて出力する
エ。緊急情報衛星同報システムの状態監視及び管
変調部と、衛星折り返しデータを復調・復号化し、デ
理
ータ処理伝送装置から出力する復調部から構成される。
変復調装置、回線切替装置、周波数変換装置
巾 変調部
の状態監視及び履歴管理を行う。
変調部は、データ処理伝送装置からのPCM
オ。緊急情報の送受信履歴の管理
データ（ＮＲＺ-Ｌ）を２相差前符号化及び、畳み
下記の履歴を管理する機能
込み符号化を行い、ディジタルＦＩＲフィルタを
・C-ADESSからの電文受信時刻、電文内容
介してＢＰＳＫ変調を行い、70MHz帯IF信号
・衛星折り返し受信データの品質
に変換を行う。
カ。自動時刻校正
（2）復調部
毎日一定時刻に計算機内部のタイマの校正を
復調部は、70MHz帯IF信号を復調し、A/D
行う。
変換後、受信データをＩ相、Ｑ相に分離し、DDC
キ。試験データの作成送信
（ディジタルダウンコンバータ）で積分を行い、
予め設定されているフォーマットの試験デー
ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）にて
タを運用者の操作により送出する。
ＤＤＣからの出力データを基にループの処理を
(2)性能
行う。
ア。対気象庁(Ｃ-ＡＤＥＳＳ)インタフェース
ＤＳＰでは、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を
(ア)物理的、電気的インタフェース V.24/V.28
行い、受信信号とＮＣＯ（数値制御発信器）から
(専用線用モデムと接続)
の基準信号との周波数差を検出し、ＰＬＬを動作
(ｨ)伝送手順 ITU-X
させ、搬送波同期を取る。
X.25バケット
(ＰＶＣ.モアビット使用、電
また、ビット同期後、ビタビ復号を行いシリ
文長256オクテット以下、ウ
アルＰＣＭデータ及び同期クロックをデータ処
インドウサイズこ1)
理伝送装置へ出力する。
(ウ)伝送速度 4800bps
(ェ)伝送コード JIS X0201及びシフト
３。２．２ 機能及び性能
JISコード(漢字)
変復調装置の機能・性能を以下に示す。
困電文フロー制御 パケットレペルでのフロー
(1)機能
制御機能を有する
Ａ．変調部
イ。信号出力
(ア)70MHｚ帯ＩＦ搬送波信号の発生
(ア)信号種類 データ、クロック
(ｨ)データの符号化及び搬送波への変調、出力
(ｨ)データ符号形式 NRZ-L
(ウ)装置状態の出力
(ウ)データ伝送レート 300bps
Ｂ．復調部
−46−
気象衛星センター 技術報告第30号 1995年３月
(ア)70MHｚ帯IF信号の復調、複号化。
3.
(ｲ)局内IF折り返し試験機能
機器障害時には、二重化された本システムの変復員
(ゥ)装置状態の出力(ＰＯＷＥＲ
3.
1 概要
装置の１系／２系の切り替えを行うと共に、電文入電
ＯＮ／ＯＦＦ)
(ＦＡＵＬＴ)
時には、ＤＣＰＩ回線の既設沖縄回線と本システムの切
(２)性能
り替えを行う。
Ａ。変調部
(ア)出力周波数 72.974MHz
３。３．２ 機能及び性能
(ｲ)周波数補正範囲 ±3KHz
回線切替装置の機能、性能を以下に示す。
(ゥ)周波数安定度 ±1×10-6以下
(1)機能
㈲出力信号レペル ー10dBn!±2dB
(ア)データ処理伝送装置からの制御によるDCPI
困出力インピーダンス 75n不均衡 ｀
回線への出力元の切り替え
(カ)出力信号 ２系統
(ｲ)変復調装置二重化に伴うIF信号の切替／本
(キ)変調形式 BPSK
装置前面からのローカル切替
(ク)符号化方式 ２相差前符号化
(ウ)切替状態の出力
畳み込み符号化
(エ)装置状態の出力 (ＰＯＷＥＲ
(Ｒ＝1/2､Ｋ=7)
(リモート／ローカル)
生成多項式
(2)性能
G1:1111001
(ア)入出力インピーダンス 75n平衡
G2:1011011(反転)
(ｲ)入出力周波数 72.974MHz
(ケ)データ伝送レート 300bps
(ウ)アイソレーション 60dB以上
ＯＮ／ＯＦＦ)
(シンボルレート600bps)
９■０
(コ)スプリアス ー50db以下
ＣＯ
(サ)占有周波数帯域幅 5KHz以下
４
４
周波数変換装置
１ 概要
(シ)基準信号入力 5MHz±３００ＫＨｚ、１
周波数変換装置は、衛星からの468.924MHz DPCI
MHz
受信信号を72.974MHz IF周波数に変換し、変復調装
Ｂ．復調部
置（復調部）に出力する。
(ア)入力周波数 72.974MHz
(ｲ)人力周波数補正範囲 ±750Hz
3.
4.
2 機能及び性能
(ゥ)人力信号ダイナミックレンジ 30dB以上
周波数変換装置の機能・性能を以下に示す。
(ェ)出力インピーダンス 75n不均衡
巾 機能
(オ)復調方式 同期検波方式
(ア)468.924MHz DCPI
(カ)復号化方式 ビタビ復号方式
信号に変換する
(Ｒ=1/2、Ｋ=7)
(ｨ)装置状態の出力(ＰＯＷＥＲ ＯＮ/ＯＦＦ)
生成多項式
(ＦＡＵＬＴ)
G1:1111001
(2)性能
G2:1011011(反転)
帥入力周波数 468.924MHz
信号を72.974MHz IF
(ｨ)入力インピーダンス 50n不平衡
３
３
回線切替装置
(ウ)出力周波数 72.974MHz
−47−
METEOROLOGICAL
SATELLITE
CENTER
TECHNICAL
NOTE
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(ェ)出力インピーダンス
75n不平衡
のデータの送出を禁止し、電文２の同報完了後、ＲＲパ
(オ)出力レベル
-lOdBm
ケットを返すことにより次の電文を受け取ることが出
(ノミナル値)
来る。
９■０
ＣＯ
５
基準信号発生装置
４．２ 電文の編集及び伝送
５
１ 概要
Ｃ-ＡＤＥＳＳから受信した電文は、データ処理伝送装
基準信号発生装置は、変復調装置に2.974ＭＨｚの基
置によりＦｉｇ.4-2のとおり編集する。
準信号を供給する。
① 電文制御ヘッダ（20オクテッド）を取り除く。
② データID（テスト電文か緊急情報電文かの識別
３。５．２ 機能及び性能
コード及びデータブロック数コード）を付加する。
基準信号発生装置の機能、性能を以下に示す。
③ ＢＣＨ符号化を行う。
(1)機能
④ 衛星回線伝送のため最初に伝送する電文の前に
(ア)変復調装置に必要な基準信号の発生
同期コードを、最後の電文の後にポストアンブル
(2)性能
を付加する。
(ア)出力信号 2.974ＭＨｚ±50KHz
(ｲ)周波数安定度 ±1×10-7以下
４
編集された電文はデータ処理伝送装置に実装されて
いるＦＲ-ＳＹＮＣボードを介して、300bpsの伝送レー
電文の伝送手順及び誤り訂正
トで変復調装置に出力する。
４ ４
４．１ Ｃ-ＡＤＥＳＳとの伝送手順
本システムのＣ-ＡＤＥＳＳからの緊急情報は、気象衛
３
変復調方式及び伝送誤り訂正方式
３
１ ディジタル変調方式
星センター経由のマイクロ回線よりX.25伝送プロト
衛星通信においてよく使われるディジタル変調方式
コルでＣＤＡＳで受信される。
は、位相変調PSK
更にパケットレペルでのフロー制御機能を実現する
本システムでは、２相位相変調BPSK
ことにより、ＣＤＡＳから同報する電文のＣ-ＡＤＥＳＳで
を使用している。 BPSKは、他の変調方式と比較し
の優先度管理を可能とし、Ｃ-ＡＤＥＳＳからの受信は、１
て、地球局及び衛星中継器の送信電力を、効率よく利
電文毎に同報完了後に次の電文を受け取ることが出来
用できる特徴がある。
(Phase Shift Keying)方式である。
(Binary ＰＳＫ)
る。
これは、ＣＡＤＳ側で、電文１の受信に対してＲＲパ
4.
ケットを返さないことにより、Ｃ-ＡＤＥＳＳ側からの電
衛星通信は、通信距離が長く受信電力が小さいこと
文２以降の送出を禁止している。
から、回線符号誤り率を良くするため、誤り訂正符号
ＣＤＡＳ側は、電文１の回報が完了したところで通信
が用いられる。これは、ディジタル伝送路に伝送しよ
ドライバプログラムに対して次の電文のリード要求を
うとする情報ビットに、一定の法則に従って冗長ビッ
出すことにより通信ドライバが、Ｃ-ＡＤＥＳＳに対して
ト（パリティとよぶ）を付加し、伝送路上で発生した
ＲＲバケットを返し、次の電文の受信可を通知する。
誤りビットを、この冗長ビットを利用して検出し、訂
電文長が長く２つのデークパケットに分かれる電文
正するものである。
２に対しては、最後のデータパケット(モアビットＭ＝
本システムは、ＢＣＨ符号化及び、畳み込み符号化の
㈲に対してＲＲパケットを返さないことにより以降
２方式併用による伝送誤り検出、訂正方式により受信
−48−
3.
2 伝送誤り訂正方式
気象衛星センター 技術報告第30号 1995年３月
゛ＰＩ″゜Ｔ
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CO
３
METEOROLOGICAL
SATELLITE
C-ADESS
CENTER
NOTE
Ｎ０．３０
M ARCH
ｱﾌ’ﾘｹｰｼｮﾝ
受信ﾊﾞﾌﾌｱ
心
/
M=O）
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耶J
同報
一一･RE
ドREAD要求
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電文１
応答監視
同報
RRl
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／
2
謬ぶ･‰ﾄ
DATAl
DATA2
１９９５
CDAS
送信
1ﾃ砥ぷ'1ｹｯﾄ
DATAO
TECHNICAL
RR2
Ｋ
/
/ /
−ＲREAD要求
→耶2
DA I
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X/
応答監視
耶2
DA I
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電文２
同報
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Fig.4-2 Protcol between CDAS
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and C-ADESS
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気象衛星センター 技術報告第30号 1995年３月
局との信頼性の高い回線を確保している。
以下に本システムの変調方式、復号化方式等を示す。
① 変調方式 …………………………………BPSK
② 符号化方式………………………２相差動符号化
畳み込み符号化
(Ｒ=ﾆこ1/2、Ｋこ7)
ＢＣＨ符号化
③ データ伝送レート
●●●
魯●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
300bps
(シンボルレート600bps)
④
復調方式…………………………同期検波方式
⑤
復号化方式……………………ビタビ復号方式
おわりに
緊急情報衛星回報システムは、気象衛星「ひまわり」
を利用することにより、津波予報の迅速な伝達手段と
なった。これは、同システムを運用するＣＤＡＳにおい
ても、重要な業務の一つになっている。
謝辞
本橋をまとめるにあたり、気象衛星通信所技術係よ
りご助言、ご指導を頂きました。また来診技術課、鈴
木幹夫氏よりご助言、参考資料を頂きました。ここに
心より深く感謝の念を表します。
参考文献
-
ＮＥＣ編 緊急情報衛星同報システム 取扱説明書
51−