JP2000069534A

JP2000069534A - 衛星通信システム用の加入者ユニットハンドオフ方法

Info

Publication number: JP2000069534A
Application number: JP22866099A
Authority: JP
Inventors: Travis Jones R; アール・トラビス・ジョーンズ; A Burashiaku Dariuz; ダリウズ・エー・ブラシアク
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1998-08-17
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】衛星通信システム１００においてハンドオフ
候補ビームのパワーを測定する方法を提供する。【解決手段】ハンドオフ候補リストは、システムによ
って加入者ユニット１１２に送信される。加入者ユニッ
トにおいて、ハンドオフ候補はパワー測定機会に割り当
てられ（６１６）、優先度が与えられる（７０４，７１
０，７１４）。候補のパワー測定が加入者ユニットによ
って行われた後、その候補の優先度はリセットされる
（８０８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、衛星通信シス
テムに関する。さらに詳しくは、本発明は、衛星通信シ
ステムで用いられる加入者ユニット用のハンドオフ方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワイヤレス通信システムは、無
線周波数（ＲＦ）通信を介して一つまたはそれ以上の基
地局と通信する複数の加入者ユニットからなる。地上セ
ルラ・システムでは、基地局は固定であり、加入者ユニ
ットは移動可能である。ある衛星通信システムでは、衛
星は基地局として動作し、移動しているのに対し、加入
者ユニットは固定あるいは移動可能でもよい。

【０００３】衛星通信システムでは、地球の表面または
表面付近に位置する加入者ユニットまたは無線電話（本
明細書では「ＳＵ」ともいう）は、ＲＦエネルギを介し
て、地球を周回する一つまたはそれ以上の衛星と通信す
る。このシステムにおける各衛星（本明細書では「Ｓ
Ｖ」ともいう）は、地表の所定の地理的エリアに音声お
よびデータ・サービスを提供する。衛星間の加入者ユニ
ットからのハンドオフが必要になる。

【０００４】非静止軌道衛星(non-geosynchronous eart
h orbit satellite)は軌道上を移動するので、各衛星に
伴うサービス・エリアも地表上を移動する。地球上空７
６５ｋｍを周回する衛星を有する一例としてのシステム
では、サービス・エリアは約２５ｋｍ／時で地表上を移
動する。衛星が加入者ユニットに対して移動し、また加
入者ユニットが移動すると、加入者ユニットとの通信
は、加入者ユニットが自局の位置するエリアを担当する
衛星との通信を維持するように、一つの衛星から次の衛
星に渡される。

【０００５】ある衛星通信システムでは、各衛星は、そ
れぞれが衛星のサービス・エリアのサブエリアを担当す
る多数のビームを利用して通信する。衛星が移動する
と、加入者ユニットは衛星との通信を維持するために、
ビームからビームに通信をハンドオフできる。

【０００６】ハンドオフを行うべきかを判断するため、
加入者ユニットはハンドオフ候補ビームを評価しなけれ
ばならない。これらのビームは現衛星からでも（「ＳＶ
内 (intra-SV)」、あるいは別の衛星から（「ＳＶ間 (i
nter-SV)」）でもよい。距離差のため、ＳＶ間ビームお
よびＳＶ内ビームのタイミングはかなり異なることがあ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、当技術分野に
おいて、衛星通信システムにてハンドオフ候補を評価す
るための方法が必要とされる。

【０００８】

【実施例】新規と考えられる本発明の特徴は、特許請求
の範囲において具体的に規定する。本発明は、その更な
る目的および効果とともに、添付の図面について以下の
説明を参照することによって最も理解されよう。ただ
し、いくつかの図面を通じて、同様な参照番号は同一の
要素を表すものとする。

【０００９】図１を参照して、衛星通信システム１００
の概略図を示す。図示の実施例では、複数の衛星（スペ
ース・ビークル（space vehicle)またはＳＶともいう）
１０２は、地球１０４の回りの比較的低い極軌道にあ
る。極軌道は、図１では点線で示される。例えば、衛星
１０２が地球１０４の上空約７６５ｋｍ上の軌道にある
場合、上空の衛星１０２は地球１０４の表面上のある点
に対して約２５，０００ｋｍ／時のスピードで移動す
る。これにより、衛星１０２は、最大約７分間だけ地球
１０４の表面のある点の視界内に入る。衛星１０２の比
較的低い軌道のため、任意の一つの衛星からの見通し線
電磁伝送(line-of-sight electromagnetic transmissio
n)は、任意の時点で地球１０４の比較的小さなエリアを
カバーする。例えば、衛星１０２が地球の約７６５ｋｍ
上空の軌道を占める場合、このような伝送は直径約４０
７５ｋｍのエリアをカバーする。さらに、衛星１０２は
好ましくは指向性アンテナを搭載し、それによりこのエ
リアはさらに小さいセルに分割される。図示の実施例で
は、衛星からの伝送は４８本のスポット・ビームまたは
ビームに分割される。図１に示すように、衛星１０２
は、衛星１０２の集合全体が地球１０４全体を連続的に
カバーするように、好ましくは軌道上にある。

【００１０】さらに、衛星通信システム１００は、一つ
またはそれ以上の中央交換局（「ゲートウェイ」ともい
う）１０６を含む。ゲートウェイ１０６は地球１０４の
表面上にあり、無線周波数（ＲＦ）通信リンク１０８を
介して近傍の衛星１０２とデータ通信を行う。また、衛
星１０２は、データ通信リンク１１０を介して互いにデ
ータ通信を行う。従って、衛星１０２の集合を介して、
ゲートウェイ１０６は地球１０４の任意のサイズの領域
に配信される通信を制御できる。ゲートウェイ１０６
は、公衆通信交換網（図示せず）に結合し、この通信網
を介してシステム１００の加入者に対する発呼の要求を
受信できる。各ゲートウェイ１０６は、このゲートウェ
イ１０６に関連する地球１０４の領域に位置すると思わ
れる加入者に対する発呼要求を受信する。図１は、便宜
上、一つのゲートウェイ１０６のみを示す。ただし、当
業者であれば、地球１０４の任意の数の領域に関連して
任意の数のゲートウェイ１０６を採用できることが理解
されよう。各ゲートウェイ１０６は、実質的に本明細書
で説明するように動作する。

【００１１】また、衛星通信システム１００は、多数の
加入者ユニット１１２を含む。加入者ユニット１１２
は、それぞれがトランシーバを内蔵する無線電話とし
て、あるいはそれぞれが受信機のみを内蔵するページャ
として構成でき、また他の固定装置または携帯装置内に
内蔵してもよい。加入者ユニット１１２は、上空の衛星
１０２と通信し、以下で説明する他の機能を実行するよ
うに構成される。図示の実施例では、加入者ユニット１
１２の少なくとも一部は携帯可能であり、充電式バッテ
リによって給電される。加入者ユニット１１２のユーザ
への便宜を最大にするため、加入者ユニット１１２はバ
ッテリ充電の間の時間を最大にするようにバッテリ消費
を最小限に抑える。また、ユーザ便宜を最大にするた
め、加入者ユニットはできるだけ小型軽量化される。

【００１２】衛星１０２からの通信は、通信リンク１１
４を介して加入者ユニットにて受信される。本発明の図
示の実施例では、通信リンク１１４は、実質的に見通し
線通信に対応したＲＦ周波数を利用する。通信リンク１
１４は、二重(duplex)通信リンクおよび単信(simplex)
通信リンクの両方を含む。すなわち、通信は衛星１０２
から加入者ユニット１１２に２方向で移動する。通信リ
ンク１１４は一般に時分割多元接続リンクであり、周波
数チャネルは、チャネル上でタイムスロットが割り当て
られた加入者ユニット間で共有される。通信リンク１１
４上の通信は複数のタイムスロットに分割され、各加入
者ユニット１１２には、衛星１０２と通信するためにダ
ウンリンク・タイムスロットおよびアップリンク・タイ
ムスロットが割り当てられる。衛星は、加入者ユニット
１１２が衛星タイミングと加入者ユニット・タイミング
を同期できるように、同期バーストを与える。リンクの
長さのため、またリンクの長さのばらつきのため、リン
ク上にかなりの伝搬遅延が生じ、この伝搬遅延は、衛星
１０２が地平(horizon)から遠地点(apogee)に移動し、
また地平に戻るので、大きなばらつきがある。

【００１３】図２は、地表上に通信ビームを投影する隣
接した衛星によって形成されるセルラ・パターン、すな
わちセル２１０〜２２８の図を示す。衛星１０２および
衛星２０２（衛星１０２と同一でもよい）は、周波数ス
ペクトラム再利用方法を採用する。この方法は、投影ビ
ーム幅(projection beamwidth)をセルラ分割する。衛星
１０２，２０２はそれぞれビーム・セット投影(beam se
t projection)２０４，２０６を生成する。ビーム・セ
ット投影２０４，２０６とは、衛星１０２，２０２上の
アンテナに関連する双方向利得エリア（セル）である。
これらのアンテナは、個別の指向性アンテナでも、コヒ
ーレント・ビーム投影が可能なフェーズド・アレイ・ア
ンテナ(phased-array antenna)でもよい。

【００１４】セル２１０〜２２８は、アンテナの利得特
性に応じて多くの形状をとりうる。図２では、セル２１
０〜２２８は、図示のために均等な六角形として示され
る。なお、セル２１０〜２２８の相対的なサイズおよび
形状は、用途によって異なり、また衛星１０２および衛
星２０２が地球を周回することに応じて異なることがあ
る。セル２１０〜２２８は、衛星１０２，２０２が方向
２３０または反対方向で周回することに応じて、方向２
３０または方向２３０の反対方向に進む。

【００１５】衛星１０２，２０２が地球に対して最大２
５，０００ｋｍ／時のスピードで移動すると、セル２１
０〜２２８もほぼこのスピードで地球上を移動する。こ
のスピードでは、地表上の任意の点は、約１分未満で一
つのセル内にある。

【００１６】衛星は方向２３０に移動しているので、衛
星によって形成されるビーム・パターンも方向２３０に
移動している。また、加入者ユニット１１２は地表上を
移動することもある。ビーム・パターンおよび加入者ユ
ニット１１２が移動すると、加入者ユニットとの通信を
ビーム間でハンドオフしなければならない。図２におい
て加入者ユニット１１２として位置する加入者ユニット
について、いくつかのハンドオフ候補ビームがある。加
入者ユニット１１２が現在ビーム２１６上で衛星１０２
と通信中であると仮定すると、候補には、衛星１０２か
らのビーム２１２，ビーム２１５，ビーム２２０および
ビーム２２１と、衛星２０２からのビーム２２２，ビー
ム２１７，ビーム２２６およびビーム２１８がある。他
のビームも候補として考えられる。図示の実施例では、
ハンドオフ候補は、システム（衛星１０２およびゲート
ウェイ１０６を含む）によって加入者ユニットに報告さ
れる。

【００１７】衛星１０２は、多数の周波数チャネルを利
用して、リンク１１４（図１）上で加入者ユニット１１
２と通信する。従って、衛星１０２および加入者ユニッ
ト１１２は、多数の独立した通信リンクが同時に確立で
きるように、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）方式を望
ましくは採用する。これらの周波数チャネルのスペクト
ラム全体は、各セル内で利用可能である。

【００１８】上記のように、衛星１０２と加入者ユニッ
ト間の通信リンク１１４（図１）上の通信は、二重要素
および単信要素の両方を含む。トラヒック・チャネルは
二重であり、トラヒック・データはダウンリンク（衛星
から加入者）およびアップリンク（加入者から衛星）の
両方で伝達される。一つの単信チャネルはリング・チャ
ネルであり、ここでリング報知(ring alert)は衛星から
加入者にダウンリンク上で伝達されるが、返信通信はな
い。リング報知は、常に固定の既知のフレーム部分にお
いて、単一の所定の周波数上で伝達される。リング報知
は、加入者ユニットに宛てられた呼をシステムが受信し
た旨を加入者ユニットに通知する。

【００１９】一実施例において、衛星１０２はセル２１
０〜２２８の各セルに、一度に一つのセルで、リング報
知を順次放送する。放送されたリング報知は、セル２１
０〜２２８の所定のパターンに従う。４８個のセルの各
セルは、この報知が全てのセルに放送されるまで、フレ
ームの固定部分中にリング報知を受信する。その後、こ
のパターンは繰り返される。任意のセルにおけるリング
報知の期間は、約４．３２秒である。図２において、衛
星１０２が担当するセル２２３と、セル２１０は、これ
らのセルがそれぞれの衛星からリング報知を現在受信中
である旨を通知するために共有される。従って、各セル
には、４８フレーム毎に、リング報知が固有に到達す
る。別の実施例では、リング報知到達の周期を、例え
ば、２４フレーム毎に変更してもよい。

【００２０】図３は、図１の衛星通信システム１００の
タイミング階層の概念図である。シグナリング・チャネ
ルは、多重レベル・タイミング階層を利用する。一つの
レベルでは、グループ３０４は、９０ｍｓなど既知の期
間の４８個のＬバンド・フレーム３０６からなる。リン
グ報知タイムスロット３０８は、９０ｍｓのＬバンド・
フレーム４０６の２０．４８ｍｓを占める。フレームの
残りの部分は、アップリンク・タイムスロットおよびダ
ウンリンク・タイムスロットからなる。アップリンク
は、加入者から衛星へのＲＦ通信リンクを表す。ダウン
リンクは、衛星から加入者ユニットへのＲＦ通信リンク
を表す。アップリンク・タイムスロットは、図３ではＵ
Ｌ１，ＵＬ２，ＵＬ３，ＵＬ４と記されている。ダウン
リンク・タイムスロットは、ＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３，
ＤＬ４と記されている。なお、当業者であれば、上記の
タイミング階層は一例に過ぎず、特定のシステム条件に
応じて多くの他の変形例が可能であることが理解されよ
う。

【００２１】ダウンリンク３１０は、プリアンブル３３
４と、制御情報３３５と、バースト識別子３３８と、４
つのワード３３９とを有する放送制御チャネル（ＢＣＣ
Ｈ：broadcast control channel）を含む。一実施例で
は、制御情報３３５は、固有ワード３３６およびバース
ト識別子３３８を含む。固有ワード３３６とは、衛星と
加入者ユニットとの間の通信コマンドを固有に識別す
る。バースト識別子３３８は、ＢＣＣＨに含まれる放送
チャネルの種別を定義する情報を含む。４つのワード３
３９は、（アップリンク・タイムスロットを利用して）
トラヒック・チャネルを要求した加入者ユニット用のト
ラヒック・チャネル割り当てと、ハンドオフ候補リスト
を含む。放送制御チャネルは別の種類でよい。一つの種
類は、常に生じ、かつチャネル要求およびパワー測定情
報のために加入者ユニットに対して基準として機能する
衛星ビームによる、放送到達(broadcast visits)の一部
として送信される。これは、所定のタイムスロットにお
いて所定の周波数で送信される。図示の実施例では、こ
の種の放送制御チャネルは、１フレームおきに、すなわ
ち１８０ｍｓ毎に送信される。放送チャネルは、加入者
ユニットが受信するパワーを測定するために用いられ
る。

【００２２】衛星から加入者ユニットへのトラヒック・
チャネルは、衛星通信システムによって加入者ユニット
に伝えられるハンドオフ候補のリストを含む。一実施例
における候補リストは、０から７の番号が付された８つ
の候補ビームを含む。ビーム番号０は、現トラヒック・
チャネルを含むビームである。各候補ビームは、ビーム
が現れるタイムスロットおよび周波数と、候補ビームが
同一スペース・ビークル（ＳＶ）によって、あるいは現
ビームとは異なるＳＶによって送信されるかどうかの通
知と、候補ビームを送信する衛星が、現ビームを送信す
る衛星と同一軌道面上にあるかどうかの通知とによって
定義される。

【００２３】図４は、本発明の一実施例により構成され
た加入者ユニット１１２のブロック図を示す。加入者ユ
ニット１１２は、アンテナ４０２を含み、このアンテナ
４０２を介して通信リンク１１４は確立される。アンテ
ナ４０２は、受信機４０４に供給し、この受信機４０４
は、衛星１０２（図１）によって放送されたＲＦ信号を
ベースバンドに変換するために、無線周波数（ＲＦ）ミ
キシング段と、必要に応じて中間周波数（ＩＦ）段（図
示せず）を含む。受信機４０４は、ベースバンド信号を
デジタル化するアナログ／デジタル変換器４０６に結合
し、このアナログ／デジタル変換器４０６は、デジタル
化ベースバンド信号からデジタル・データを抽出するデ
ジタル復調器４０８に結合する。また、復調器４０８
は、発振器４１０を制御するためフィードバック信号を
供給する。発振器４１０は、発振信号を与え、受信機４
０４はＲＦ信号からベースバンドに変換する際にこの発
振信号を利用する。

【００２４】復調器４０８は、デジタル・データ出力を
プロセッサ４１２に供給する。プロセッサ４１２は、加
入者ユニット１１２を操作しても変化しない永久保存デ
ータを含む。このような永久データは、以下で説明する
さまざまな手順を実行するように加入者ユニットに命令
するコンピュータ・プログラムを含む。また、このよう
な永久データは、以下で説明するように、加入者ユニッ
ト１１２の操作で用いられる永久的な変数も含む。ま
た、メモリ４１４は、加入者ユニット１１２を操作する
ことによって変化する一時的なデータも含む。加入者ユ
ニット１１２の動作を制御するのは、メモリ４１４に格
納されたプログラムの制御下にあるプロセッサ４１２で
ある。

【００２５】プロセッサ４１２は、ユーザ・インタフェ
ース４１６およびタイマ４１８などのさまざまな周辺デ
バイスに結合する。加入者ユニットが無線電話として構
成される場合、ユーザ・インタフェース４１６は一般に
スピーカ，マイクロフォン，キーパッドおよびディスプ
レイを含む。プロセッサ４１２は、動作情報を提示し、
またコマンド入力データを受信するようにユーザ・イン
タフェース４１６を制御する。プロセッサ４１２は、衛
星通信システム１００（図１）から受信した同期信号に
応答して、衛星通信システム１００のシステム・タイミ
ングと動作を同期させるために、タイマ４１８を利用す
る。当業者であれば、タイマ４１８の機能はプロセッサ
４１２内でも実行できることが理解されよう。

【００２６】加入者ユニット１１２は、バッテリ４２０
によって駆動される。バッテリ４２０は、電源スイッチ
４２２を介して端子４２４と、電力制御部４２６とに結
合する。電力制御部４２６は、プロセッサ４１２から受
信したコマンドに応じて電力を端子４２８に切り換え
る。端子４２４は、電力を少なくともタイマ４１８に供
給する。端子４２８は、受信機４０４を含め、加入者ユ
ニット１１２の残りの部分に電力を供給する。

【００２７】加入者ユニット１１２から遠隔衛星への通
信のために、加入者ユニット１１２は復調器４３０，デ
ジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）４３２および送信機
４３４を含む。変調器４３０は、プロセッサ４１２から
ユーザ・データを受信する。変調済みユーザ・データ
は、ＤＡＣ４２２においてデジタル形式からアナログ形
式に変換され、送信機４３４に与えられる。送信機は、
このアナログ信号と、発振器４１０からの発振信号とに
応答して、アンテナ４０２に供給して、ユーザ・情報を
衛星に送信する。

【００２８】ここで図５を参照して、図４の加入者ユニ
ットの動作を示すフロー図を示す。図５，図６，図７お
よび図８はともに、本発明により衛星通信システムにお
いてハンドオフ候補ビームのパワーを測定する方法を示
す。図５ないし図８の方法は、例えば、命令を利用して
動作するプロセッサ４１４によって実行され、メモリ４
１４に格納してもよい。

【００２９】本発明の方法に従って、ハンドオフ候補リ
ストは、衛星通信システムにおいて動作する加入者ユニ
ットによって受信される。ハンドオフ候補リストの各非
ナル要素について、候補はパワー測定機会(power measu
rement opportunity)に割り当てられる。次に、その優
先度は、どの衛星が候補ビームを送信するかに応じて逓
増される。ＳＶ間ビームを検出する機会は一般により限
られており、かつ候補リスト内の別の衛星の存在は、加
入者ユニットが現衛星のフットプリント(footprint)の
端にあるかもしれないという可能性が強いことを示して
いるので、他の衛星上の候補ビーム（ＳＶ間ビーム）
は、現衛星上の候補に比べて優先値が高い。また、これ
は、ＳＶ間ハンドオフに比べて、ＳＶ内ハンドオフが優
先されるところの優先方式を補完する。候補についてパ
ワー測定が行われると、その優先度は初期値にリセット
される。

【００３０】図５は、パワー測定方法を示し、ステップ
５００から開始する。パワー測定方法の開始にて、加入
者ユニットは衛星通信システムからハンドオフ候補リス
ト（ＨＣＬ: handoff candidate list）を受信する。Ｈ
ＣＬは、衛星通信システムと加入者ユニットの間の通信
をハンドオフできる可能なビームのリストである。ビー
ムは、加入者ユニットが現在通信中である同一の衛星
（ＳＶ）上であっても（ＳＶ内ハンドオフ(intra-SV ha
ndoff)）、あるいは別の衛星上（ＳＶ間ハンドオフ(int
er-SV handoff)）であってもよい。図示の実施例では、
ＨＣＬは８つの候補ビームを含むが、このリストは任意
の適切な数を含んでもよい。リストは、衛星移動および
位置と、加入者ユニットの位置に間する情報に基づい
て、衛星通信システムの衛星およびゲートウェイによっ
て決定される。リストは、衛星からの通信の後、加入者
ユニットのメモリに格納される。また加入者ユニット
は、候補優先リスト（ＣＰＬ：candidate priority lis
t）をメモリに格納し、このＣＰＬはＨＣＬへのインデ
クスのアレイであり、以下の方法手順中にハンドオフ候
補に与えられる順序または優先度で格納される。

【００３１】ステップ５０２において、本方法は本方法
を実行するために必要なデータ資源の一部を初期化す
る。メモリ番地のアレイは、電力測定機会（ＰＭＯ：Po
wer Measurement Opportunities）として識別される。
ＰＭＯは、加入者ユニットがＨＣＬ内のビームのパワー
を測定できるところの、あるダウンリンク・タイムスロ
ット内の一定の時間窓(fixed window of time)を表すア
レイである。ステップ５０２において、ＰＭＯの全ての
値は「非割り当て(unassigned)」に設定され、ビーム・
パワーを測定するために、各時間窓がビームにまだ割り
当てられていないことを示す。また、ステップ５０２に
おいて、ＰＭＯ開始インデクスが逓増される。

【００３２】ステップ５０４において、ループ動作が開
始し、ここでパワー測定機会がビームに割り当てられ
る。ステップ５０４において、本方法は、候補優先リス
ト内の全てのハンドオフ候補インデクスに到達したかど
うかを判定する。すなわち、全てのハンドオフ候補が割
り当てられた場合、制御はステップ５０６に進む。割り
当てられていない場合、制御はステップ５０８に進み、
ここでＣＰＬ内の次の非割り当て候補のインデクスが選
択される。ステップ５１０において、本方法は、選択さ
れたインデクスに関連する候補リストの候補がナル・ビ
ームであるかどうかを判定する。ナル・ビーム(null be
am)とは、データを含まない候補リストの要素のことで
あり、これは多分、衛星通信システムによるＨＣＬへの
割り当てのために十分な候補がないためである。ビーム
がナル・ビームである場合、制御はステップ５０４に戻
る。ナル・ビームでない場合、制御はステップ５１２に
進む。

【００３３】ステップ５１２において、本方法は、パワ
ー測定機会（ＰＭＯ）リストにおいて非割り当て機会が
残っているかどうかを判定する。残っている場合、制御
は機会割り当て方法、すなわち、ステップ５１４および
図６に進む。非割り当てパワー測定機会がない場合、制
御は、優先逓増方法のため、ステップ５１６および図７
に進む。

【００３４】ステップ５０４において、ＣＰＬ内の全て
の候補インデクスに到達した場合、制御は、パワー測定
を受信する方法のために、ステップ５０６および図８に
進む。パワー測定方法が完了したら、制御は図５および
ステップ５１８に示す方法に戻り、ここで候補優先リス
トは、ハンドオフ候補ビームに割り当てられた優先度に
応じてソートされる。

【００３５】ここで図６を参照して、衛星通信システム
においてパワー測定機会を割り当てるための方法を示
す。本方法は、ステップ６００から開始する。図６に示
す方法に対する一つの入力は、ステップ５０８（図５）
で得られた現ハンドオフ候補のインデクスである。ステ
ップ６０２において、このインデクスによって参照され
るハンドオフ候補リスト・エントリについて、候補範囲
(candidate window)が得られる。候補範囲とは、衛星に
よって投影されるビーム・フットプリントに基づいて、
あるいはビームが現トラヒック・チャネルと同じ衛星上
にあるという把握に基づいて、候補ビーム放送チャネル
・バーストが存在する可能性が最も高いところの、時間
的な始点と終点のことである。

【００３６】ステップ６０４において、パワー測定機会
（ＰＭＯ）インデクスは、ＰＭＯ開始インデクスの値に
設定される。ＰＭＯ開始インデクスは、パワー測定方法
（図５のステップ５０２）により各ループ中に逓増され
るので、機会割り当て方法は常に異なるパワー測定機会
にて開始する。例えば、パワー測定ループ（図５）の１
回目中に、ＰＭＯ開始インデクスは１に設定され、機会
割り当て方法（図６）は、パワー測定機会１を調べるこ
とによって開始する。パワー測定ループの２回目中に、
ＰＭＯ開始インデクスは２にて逓増され、機会割り当て
方法は、パワー測定機会２を調べることによって開始す
る。これは、パワー測定における時間ダイバーシチを行
い、ここで候補の優先順序は、パワー測定機会が割り当
てられる毎に同じである。

【００３７】ステップ６０６から、本方法は、利用可能
なパワー測定機会を候補範囲と一致させることを試みる
ループで動作する。ステップ６０６において、全てのパ
ワー測定機会について利用可能なことを確認したかどう
か判定される。確認済みであり、候補範囲に割り当てる
ために利用可能なパワー測定機会がない場合、制御はス
テップ６０８に進み、図５の方法に戻る。ＰＭＯ機会の
全てを確認していない場合、ステップ６１０において、
現ＰＭＯインデクス（ステップ６０４にて設定）によっ
て参照されるＰＭＯエントリが候補範囲に非割り当てで
あるかどうか判定される。ＰＭＯエントリが割り当てら
れている場合、制御はステップ６１２に進み、ここでＰ
ＭＯインデクスは逓増され、次に制御はステップ６０６
に戻る。

【００３８】現ＰＭＯエントリが非割り当てである場
合、ステップ６１４において、ＰＭＯエントリに対応す
るパワー測定範囲が現在インデクスされている候補の候
補範囲内に入るかどうか判定される。パワー測定範囲(p
ower measurement window)とは、パワー測定機会のうち
の一つのパワー測定機会が存在するところの、時間的な
始点および終点のことである。ステップ６１４によって
指示される比較は、２つの範囲の始点および終点を比較
することにより、あるいは任意の他の適切な方法によっ
て行うことができる。パワー測定範囲が候補範囲内でな
い場合、制御はステップ６１２に進み、ここでＰＭＯイ
ンデクスは逓増される。パワー測定範囲が候補範囲内で
ある場合、現候補は現パワー測定機会に割り当てられ
る。これは、図示の実施例では、現候補のインデクスを
現ＰＭＯのインデクスと関連付けることによって行われ
る。現候補ビームをパワー測定機会に割り当てると、ス
テップ６１８において、制御は図５のパワー測定方法に
戻る。

【００３９】図７は、ビーム優先度逓増方法を示す。本
方法は、ステップ７００から開始する。ステップ７０２
において、現候補が現ビームであるか、すなわち、加入
者ユニットが現在通信中の衛星から送信されたビームで
あるかどうか判定される。現ビームが現候補である場
合、ステップ７０４において、ハンドオフ候補リスト
（ＨＣＬ）内のビームの優先度は、現ビーム優先（ＣＢ
Ｐ：current beam priority）値だけ逓増される。ＣＢ
Ｐ値とは、ハンドオフのための優先度を確立するために
ビームに与えられる相対的重みである。ＣＢＰは、二番
目に高い優先度であり、例えば４の重み付け値を有す
る。現ビームの優先度を逓増した後、ステップ７０６に
おいて、制御は図５の方法に戻る。

【００４０】現候補が現ビームでない場合、ステップ７
０８において、ハンドオフ候補リストからの現候補が現
トラヒック・チャネルと同じ衛星（スペース・ビーク
ル、すなわちＳＶ）からであるか、あるいは、現候補が
別の衛星からであるのか判定される。現候補が別の衛星
からのビームである場合、ステップ７１０において、候
補の優先度は、ＳＶ間優先値（ＩＥＰ：inter-SV prior
ity value）だけ逓増される。ＩＥＰとは、任意の候補
ビームに与えられる最高優先度であり、例えば５の相対
値を有する。現ビームの優先度を逓増した後、ステップ
７１２において、制御は図５の方法に戻る。

【００４１】現候補が現トラヒック・チャネルと同じ衛
星からのビームである場合、ステップ７１４において、
候補の優先度は、ＳＶ内優先値（ＩＡＰ：intra-SV pri
ority value）だけ逓増される。ＩＡＰとは、任意の候
補ビームに与えられる最低優先度であり、例えば３の相
対重みを有する。現ビームの優先度を逓増した後、ステ
ップ７１６において、制御は図５の方法に戻る。

【００４２】図８は、ステップ５０６（図５）のパワー
測定受信方法を示す。特定の候補について得たパワー測
定は、この候補に対応するハンドオフ候補リスト内のイ
ンデクスに格納される。図示の実施例では、測定が行わ
れた時間を示すタイム・スタンプも格納される。本方法
は、ステップ８００から開始する。ステップ８０２にお
いて、残っている被受信パワー測定があるかどうか判定
される。ない場合、本方法はステップ８０４にて終了
し、制御はステップ５１８（図５）に戻る。被受信パワ
ー測定が残っている場合、ステップ８０６において、残
りの被受信パワー測定に対応するハンドオフ候補リスト
（ＨＣＬ）内へのインデクスが得られる。ステップ８０
８において、このインデクスによって参照されるＨＣＬ
エントリの優先度は、初期値、例えば０、にリセットさ
れる。次に、制御はステップ８０２に戻る。

【００４３】以上からわかるように、本発明は、衛星通
信システムにおいてハンドオフ候補ビームのパワーを測
定するための方法を提供する。ハンドオフ候補は、パワ
ー測定機会に割り当てられ、優先度が与えられる。パワ
ー測定の後、優先度はリセットされる。

【００４４】本発明の特定の実施例について図説してき
たが、修正も可能である。従って、特許請求の範囲は、
発明の真の精神および範囲内の一切の変更および修正を
網羅するものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】衛星通信システムの概略図である。

【図２】地表上に通信ビームを投影する隣接した衛星に
よって形成されたセルラ・パターンの図である。

【図３】図１の衛星通信システムにおけるダウンリンク
・タイミングを示す図である。

【図４】図１の衛星通信システムにおいて動作可能な無
線電話のブロック図である。

【図５】図４の無線電話の動作を示すフロー図である。

【図６】図４の無線電話の動作を示すフロー図である。

【図７】図４の無線電話の動作を示すフロー図である。

【図８】図４の無線電話の動作を示すフロー図である。

【符号の説明】

１００衛星通信システム１０２衛星（スペース・ビークル，ＳＶ）１０４地球１０６中央交換局（ゲートウェイ）１０８，１１０，１１４通信リンク１１２加入者ユニット２０２衛星２０４，２０６ビーム・セット投影２１０〜２２８セル３０４グループ３０６Ｌバンド・フレーム３０８リング報知タイムスロット３１０ダウンリンク３３４プリアンブル３３５制御情報３３６固有ワード３３８バースト識別子３３９ワード４０２アンテナ４０４受信機４０６アナログ／デジタル変換器４０８デジタル復調器４１０発振器４１２プロセッサ４１４メモリ４１６ユーザ・インタフェース４１８タイマ４２０バッテリ４２２電源スイッチ４２４，４２８端子４２６電力制御部４３０変調器４３２デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）４３４送信機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】衛星通信システム（１００）においてハ
ンドオフ候補ビームのパワーを測定する方法であって：
加入者ユニット（１１２）において、前記衛星通信シス
テムからハンドオフ候補リストを受信する段階（５０
０）；利用可能なパワー測定機会を判定する段階（５１
２）；候補優先度に応じて、ハンドオフ候補ビームを前
記利用可能なパワー測定機会に割り当てる段階（５１
４）；および前記候補優先度に応じて、割り当てられた
パワー測定機会中に前記ハンドオフ候補のパワーを測定
する段階（５０６）；によって構成されることを特徴と
する方法。
【請求項２】前記ハンドオフ候補ビームの元の衛星に
基づいて、候補優先度を逓増する段階（５１６）をさら
に含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方
法。
【請求項３】前記ハンドオフ候補ビームが現衛星とは
異なる衛星上で発信する場合に、優先度はより大きい逓
増が与えられ、また前記ハンドオフ候補ビームが現衛星
上で発信する場合に、優先度はより小さい逓増が与えら
れることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】ＳＶ間候補ビームは、現ビーム候補ビー
ムよりも高い値で逓増され、また現ビーム候補ビーム
は、ＳＶ内候補ビームよりも高い値で逓増されるよう
に、ハンドオフ候補ビームの候補優先度を逓増する段階
（５１６）をさらに含んで構成されることを特徴とする
請求項１記載の方法。
【請求項５】前記加入者ユニットから前記衛星通信シ
ステムにパワー測定を報告する段階；およびその後、前
記候補優先度に応じて、ハンドオフ候補を利用可能なパ
ワー測定機会に再度割り当てる段階（５１４）；をさら
に含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方
法。
【請求項６】ハンドオフ候補ビームを割り当てること
は：利用可能なパワー測定機会のリストからパワー測定
機会を選択する段階（５１２）；前記パワー測定機会が
ハンドオフ候補ビームに以前割り当てられているかどう
かを判定する段階（５１０）；および前記パワー測定機
会が以前割り当てられていない場合に、前記パワー測定
機会をハンドオフ候補ビームに割り当てる段階（５１
４）；によって構成されることを特徴とする請求項１記
載の方法。
【請求項７】前記パワー測定機会のパワー測定範囲
を、前記ハンドオフ候補ビームの候補範囲と比較（６０
２）し、前記パワー測定範囲が前記候補範囲内である場
合に、前記パワー測定機会を前記ハンドオフ候補ビーム
に割り当てる（６１６）段階をさらに含んで構成される
ことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】パワー測定機会開始インデクスを維持す
る段階（６０２）；前記パワー測定機会開始インデクス
に応じて、前記リストからパワー測定機会を選択する段
階（６０４）；およびハンドオフ候補のパワーを測定し
た後に、前記パワー測定機会開始インデクスを逓増する
段階（６１２）；をさらに含んで構成されることを特徴
とする請求項６記載の方法。
【請求項９】衛星通信システム（１００）で用いるた
めの無線電話（１１２）であって：前記衛星通信システ
ム（１００）から符号化データを受信すべく構成された
受信機回路（４０４）；前記無線電話（１１２）の動作
のタイミングを取るためのタイマ（４１８）；データを
格納するためのメモリ（４１４）前記受信機（４０４）
および前記メモリ（４１４）に結合されたプロセッサ
（４１２）であって、前記プロセッサ（４１２）は：前
記衛星通信システム(１００)からハンドオフ候補リスト
を受信する手段と、前記タイマ（４１８）に応答して、前記衛星通信システ
ムの衛星からの制御チャネルが前記受信回路（４０４）
によって受信されるときに、パワー測定機会を識別する
ための識別手段と、前記識別手段に応答して、パワー測定機会を前記ハンド
オフ候補リストのハンドオフ候補に割り当てるための割
り当て手段と、を実装するため、前記メモリ（４１４）に格納されたデ
ータに応答して動作可能である、プロセッサ（４１
２）；によって構成されることを特徴とする無線電話
（１１２）。
【請求項１０】前記プロセッサ（４１２）は、前記ハ
ンドオフ候補リストの各ハンドオフ候補について候補優
先度を確立するための優先決定手段をさらに実装し、ま
た前記割り当て手段は、前記候補優先度に応じて前記パ
ワー測定機会を割り当てることを特徴とする請求項９記
載の無線電話（１１２）。