JP2000324035A - 衛星通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、特に消費者市場に適した比較的低
コストの衛星サービスを供給するために傾斜遍心地球同
期衛星軌道を利用する衛星システムを提供することにあ
る。 【解決手段】 通信システム（４０）は、地球（１０）
に対する傾斜楕円軌道にある複数の衛星（１４）に通信
信号を通信する地上局（５４）を有する。衛星（１４）
は、サービスエリアに対して地球上の最小迎角を有する
領域で運行する。サービスエリア内の受信端末（６６）
は、衛星（１４）からの通信信号を受信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に衛星通信シ
ステム、より詳細にはサービスエリア内から見られるよ
うな高仰角で作動する衛星を有する衛星システムに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】静止軌道（ＧＳＯ）の衛星は、このよう
な軌道によって与えられる経済的長所のために数十年間
広く好まれてきた。静止軌道内で、地球が回転している
方向と同じ方向に、同じ角運動速度で地球の赤道の上を
移動する衛星は、地球上のある地点に対して静止してい
るように見える。これらの衛星はサービスエリア内の全
ての場所で常に「視界に」あるので、その利用効率は実
際に１００パーセントである。地球地上局のアンテナは
一度だけＧＳＯ衛星に向けられる必要があり、追跡シス
テムは全然必要ない。

【０００３】ＧＳＯ間および地上サービスに対する調整
は、サービスの種類に従って角度的に間隔をあけられた
指定「スロット」の政府の割り当てにより容易に行われ
る。静止衛星軌道の所望性および静止「ベルト」で使用
可能な有限数の「スロット」だけがあるという事実が与
えられると、後者の性能は本来は、Ｋｕバンド（最高１
８ＧＨｚ）までの望ましい周波数帯で作動する衛星で飽
和された。その結果として、政府はますます不足してい
る残りのスロットを競売にかけてきた。

【０００４】これは、低地球軌道（ＬＥＯ）、中間地球
軌道（ＭＥＯ）および／あるいは例えば（最高ほぼ４０
ＧＨｚ）Ｋａバンドのより高い周波数を使用するシステ
ムを含む複雑で高価な新しいシステムの開発を促進して
きた。より高い周波数への発展は技術および宣伝の問題
によって制限され、衛星応用の拡大は空間の大きさ（す
なわちＧＳＯバンド以上および以下）を利用する必要が
ある。多数の提案されたＬＥＯおよびＭＥＯシステムは
この傾向を実証している。ユーザにとってＬＥＯおよび
ＭＥＯシステムの欠点は、一般的にはデータ速度を制限
する低い利得を有する全方向性アンテナの使用をもたら
す衛星位置および高速運動の相対不確実性である。

【０００５】ロシアで長い間使用されてきた１２時間
「モルニア」のような高度楕円軌道（ＨＥＯ）およびヨ
ーロッパ宇宙局の８時間「アルキメデス」が使用されて
きた。ＨＥＯの欠点は所与の地域に対するより短いわず
かなサービス（わずかに地球同期期間は地球中に多重ノ
ードを生じる）を含み、（低い近地点のために燃料要求
を最少にするために）固有の６３゜の傾斜を必要とす
る。ＬＥＯ、ＭＥＯ、およびＨＥＯシステムは、単一の
サービスエリアに対する特定の仰角のカバレッジに対し
て本発明が要求するより多くの衛星を必要とする。

【０００６】全ての傾斜した軌道の使用に対する別の明
からな欠点は、地上に対する相対運動の欠点である。広
い帯域幅の場合、二次元追跡地球局アンテナが必要とさ
れる。追跡アンテナは比較的高価であるので消費者用途
に対しては考慮されていない。

【０００７】ＨＥＯ軌道に加えて、衛星のための傾斜し
た円形地球同期軌道の使用も提案された。（例えば、千
葉勇氏らによる論文、「可動性整相列アンテナを有する
傾斜ＧＳＯ衛星通信システム」ＡＩＡＡ−９８−１２５
４、航空学および宇宙航行学社、１９９７、ｐｐ．２４
３−２４９を参照）このようなシステムは低緯度で高仰
角を有する。しかしながら、より高い緯度では、このシ
ステムは、あるシステムには適していないかもしれない
より低い仰角を有する。

【０００８】いろいろの従来のシステムは比較的満足に
および効果的に機能を果たすが、より詳細に以下に説明
されるように本発明によるオーバーヘッド傾斜遍心地球
同期衛星軌道(overhead inclined, eccentric geosynch
ronous satellite orbits)を使用する衛星システムの長
所は何も開示していない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に消費者
市場に適した比較的低コストの衛星サービスを供給する
ために傾斜遍心地球同期衛星軌道を利用する衛星システ
ムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、同期した１組
の２つ以上の衛星を使用するサービスエリアの連続カバ
レッジを有する衛星システムも提供する。このシステム
は高緯度で高仰角のカバレッジを提供するように構成す
ることができる。

【００１１】エレクトロニクスの最近の発展は、電子的
に衛星を追跡する衛星アンテナ技術を改良した。従っ
て、本発明は、電子的に追跡するので、可動部品が全然
ないアンテナを利用する。これらのアンテナシステム
は、アンテナを消費者製品に組み込むことを可能にす
る。

【００１２】この発明の１つの局面では、通信システム
は、地球に対して傾斜した楕円軌道に置かれた複数の衛
星に通信信号を通信する地上局を有する。この衛星は、
サービスエリアに対して地上の最小仰角を有する地域で
作動する。サービスエリア内の受信端末は衛星からの通
信信号を受信する。

【００１３】この発明の他の局面では、傾斜遍心地球同
期衛星軌道システムを提供する方法は、衛星カバレッジ
が供給されるべき少なくとも１つの地理的サービスエリ
アを規定するステップであって、前記サービスエリアが
それの上に最小の迎角を有することと、それの中に第１
および第２の衛星をそれぞれ有する最小サービスエリア
上に少なくとも２つの衛星軌道を規定するステップと、
前記第１の衛星を運行するステップと、運行を第１の衛
星から第２の衛星に引き渡し、現用衛星によって少なく
とも最小の迎角を保持するステップとを含む。

【００１４】衛星システムには妨害を減少させる連続高
仰角カバレッジを提供する長所がある。高仰角カバレッ
ジによって、このシステムはモバイルアプリケーション
で使用できる。本発明の他の長所は追跡アンテナよりむ
しろ円錐パターンの上方に向いているユーザアンテナを
使用できるということである。

【００１５】本発明は、地域／地方（例えば、都市当た
りの）に基づいた専用衛星カバレッジを提供し、結果と
して、この構成は「ローカルエリア」配置として記述で
きる。この配置は各地域でカスタマイズされる。本発明
によってサポートできるサービスは、テレビ放送（ＢＳ
Ｓバンド）および移動／携帯ユーザのための広帯域デー
タアクセス（ＦＳＳバンド）を含む。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の目的、利点、および特徴
は、添付の図面および添付クレームに関して取り上げら
れた場合に本発明を実施するベストモードの下記の詳細
な説明から容易に明らかである。

【００１７】本発明のより完全な理解およびその付随す
る長所および特徴は、同じ参照番号が全ての図面で対応
する部品を示している添付図面に関して考察される場
合、下記の詳細な説明を参照することによって容易に得
ることができる。

【００１８】本発明は、いろいろの傾斜角、偏心値およ
び他の値を使用する衛星軌道システムに関してここに示
されている。特定の数値は、例として取り入れられ、最
終設計値としては取り入れられていないということを理
解すべきである。

【００１９】本発明の核心は、特に都市の移動ユーザが
衛星通信システムを利用できるように高い高位軌道の衛
星を使用する衛星通信システムの確立である。衛星シス
テムは、繰り返す地上トラックを有する傾斜軌道、好ま
しくは地球同期軌道を有する。本発明では、（２４時
間）傾斜楕円地球同期軌道（ＩＥＧＯ）衛星によって、
運行が、小さいサービスエリアに対する可能なスペクト
ル再使用に対するランドマス（ｌａｎｄｍａｓｓ）上の
所定のサービス地域に高迎角サービスを提供できる。

【００２０】次に、図１を参照するに、傾斜偏心地球同
期軌道（ＩＥＧＯ）衛星１４を有するＩＥＧＯ１２とと
もに地球１０が示されている。ＩＥＧＯ軌道１２は、傾
斜地球同期軌道（ＩＧＯ）１６に対比して示されてい
る。ＩＧＯ軌道１６は、地球１０の周りに中心が置かれ
た傾斜円形軌道である。ＩＧＯ軌道１６は、参照のため
に使用される第１の位置のＩＧＯ衛星１８を有する。静
止（ＧＳＯ）軌道２０は、対比するためにも使用され、
ＧＳＯ衛星２２を有する。衛星１４、１８および２２の
各々は、これらの衛星が地球１０の周りを移動するとき
にそのそれぞれの軌道１２、１６、２０を追跡する。

【００２１】図１は、ＧＳＯ、ＩＧＯおよびＩＥＧＯ軌
道間のいくつかの一般的な差異を示している。本例で
は、ＧＳＯ軌道２０は半径Ｒを有する。ＧＳＯ軌道２０
は地球１０の赤道面上に規定される。地球１０は毎日回
転すると、ＧＳＯ衛星２２は、地球の上にほぼ一定の位
置を保持する。地球上のある地点から見ると、衛星の迎
角は一定である。

【００２２】ＩＧＯ軌道１６は、ＧＳＯ軌道２０の半径
と同じである半径Ｒも有する。ＩＧＯ軌道１６は、ＧＳ
Ｏ軌道２０を有する赤道面に対して傾斜角２４を有する
平面上に配置されている。ＩＧＯ軌道１６およびＧＳＯ
軌道２０によって規定される平面は、地球の中心を通っ
て延びるノードの線２６と交差する。ＩＧＯ衛星１８お
よびＧＳＯ衛星２２は、１つの恒星日（２３時間５６
分）をとり、軌道を完了する。地球上のある地点に対す
るＩＧＯ軌道の迎角はそのＩＧＯ軌道１６のＩＧＯ衛星
の位置によって決まる。

【００２３】ＩＥＧＯ軌道１２は、地球に対して観察さ
れる場合、軌道の最北の地点に設定されている遠地点２
８と、地球に対して観察される場合、軌道の最南の地点
である近地点３０とを有する。楕円軌道のＩＥＧＯ１２
は、ＩＧＯ軌道１６の焦点からずらされている焦点を有
するので、遠地点２８は北半球の方向にずらされる。結
果として、近地点３０は南半球の方へずらされる。した
がって、地球の表面上の遠地点２８の高度は増加される
のに対して、近地点３０の高位は減少される。ＩＥＧＯ
軌道１２の主要直径はＩＧＯ軌道１６の場合のように２
Ｒである。しかしながら、ＩＥＧＯ軌道１２は、偏心率
ｅによってＩＧＯ軌道１６の中心に対してずらされる。
したがって、ノード線２６から遠地点２８への距離は式
（１＋ｅ）Ｒによって示される。ノード線２６からの近
地点３０への距離は式（１−ｅ）Ｒによって示される。

【００２４】地球１０の表面上の地上トラック３２はＩ
ＥＧＯ衛星１４から開発することができる。地上トラッ
クは、地球の中心から軌道を回っている衛星に延びる線
によって地球の表面上に繰り返して追跡される小人工衛
星点の軌跡を示す想像上の線である。ＩＥＧＯ地上トラ
ックは、特定の経度にあり、恒星日（２３時間５６分）
毎に繰り返して再追跡する。

【００２５】図１に示された位置から図２において約５
時間遅れている衛星１４、１８、２２の位置が示されて
いる。したがって、地球は軌道に対して回転する。同様
に、ＩＧＯ衛星１８およびＩＥＧＯ衛星１４に対する迎
角も変わる。

【００２６】次に、図２を参照するに、ＩＥＧＯ衛星１
４′を有する第２のＩＥＧＯ軌道１２′が示されてい
る。ＩＥＧＯ軌道１２′は傾斜角２４′も有する。傾斜
角２４′および整相は、ＩＥＧＯ軌道１２′に置かれた
衛星がＩＥＧＯ軌道１２の衛星と同じ地上トラック３２
を実質的に追跡するように選択される。ＩＥＧＯ衛星１
４、１４′は、一方の衛星がサービスエリアを離れると
き、他方の衛星はサービスエリアに入るように位置決め
される。このように、連続カバレッジは特定のサービス
エリアに提供されてもよい。

【００２７】図示されていないけれども、上記の例は、
連続カバレッジが対応する同様な円錐内のサービスエリ
アに提供できるように全て同期化された３つ以上のＩＥ
ＧＯ軌道面まで拡張されてもよい。より大きいサービス
エリアあるいはこのサービスエリア内のより高い迎角が
所望される場合、より多くの衛星を必要とし得る。高迎
角でサービスを提供することによって、固定衛星サービ
ス、放送衛星サービス、あるいは移動衛星サービスの用
途がより効率的に実現できる。したがって、同期オーバ
ーヘッドＩＥＧＯは通常参照番号３４で示される。

【００２８】次に、図３を参照すると、高レベルの通信
システム４０の図が示されている。通信システム４０
は、衛星４２ａおよび４２ｂと、衛星４４ａおよび４２
ｂとを含んでいる。衛星４２ａ、４２ｂは、通信信号４
６をサービスエリア４８に向けるために使用される。通
信信号４６、５０は、サービスエリア４８、５０から衛
星４４ａ、４４ｂ、４２ａ、４２ｂにも送信できる。

【００２９】衛星４２ａ、４２ｂおよび４４ａ、４４ｂ
は、好ましくは、前述のように傾斜偏心地球同期軌道に
ある。２つの衛星は各サービスエリアに対して示されて
いるけれども、２つ以上の衛星が提供されてもよい。一
般的には、１つの衛星だけが同時にサービスエリアに対
するカバレッジを提供する。図示されているように、衛
星４２ａおよび４４ａは、カバレッジをサービスエリア
４８および５２のそれぞれに提供する。このシステム
は、衛星４２ａおよび４４ａの迎角が低くなる場合、衛
星４２ｂおよび４４ｂは正しい迎角にあるように設計さ
れている。ハンドオーバを生じ、衛星４２ｂ、４４ｂ
は、通信信号４６および５０のそれぞれを提供する。

【００３０】通信システム４０は、地上局５４および５
６とともに示されている。地上局５４および５６は、イ
ンターネットサービスプロバイダー５８、放送ＴＶセン
ター６０あるいは会社のイントラネツト６２のような地
上インフラストラクチャに結合されてもよい。もちろ
ん、他の地上式通信は、電話網あるいはセルラ電話網の
ような通信システム４０にも結合されてもよい。当業者
は、地上局５４および５６は、共通のコンテンツおよび
対話式データ通信のための情報を提供するように単一集
中地上局あるいは単一ロケーションに組み込まれてもよ
いことを認識する。周波数帯域がサービス領域内にない
場合、ゲートウェイは同じ周波数帯域を再使用できる。
所望される場合、より多くを使用できるけれども、１つ
のゲートウェイだけがＣＯＮＵＳ領域の全部に対して必
要とされる。

【００３１】次に、図４を参照するに、地上局５４およ
び衛星４２ａを有する通信システム４０の一部はＧＳＯ
衛星６４に対して示されている。通信システム４０の一
部である移動端末６６も示されている。移動端末６６は
衛星４２ａと通信するパッチアンテナ６８を有する。迎
角は好ましくは７０°以上である。図示されているよう
に、衛星４２ａは、８０°以上の迎角を有する。さら
に、図示されているように、ＧＳＯ衛星６４は、５０°
よりも小さい迎角を有する。したがって、ＧＳＯ衛星６
４と衛星４２ａとの間の分離角７０は最小３０°にあ
る。したがって、たとえパッチアンテナ６８が全方向性
アンテナであるとしても、衛星４２ａおよびＧＳＯ衛星
６４は、可能性として周波数スペクトルを共有できる。
しかしながら、周波数がＧＳＯ衛星と共有される場合、
本発明による通信システムの使用に対して首都圏の最小
緯度のような場所に対するいくつかの最小制約があり得
る。Ｋバンドが使用されていると仮定し、両方のシステ
ムに対して必要とされるＣ／Ｉ比が１５ｄＢであり、ｐ
ｆｄ分散が１５ｄＢであると仮定すると、６６ｃｍのサ
イズを有するＧＳＯアンテナは、約３０°で３０ｄＢの
弁別を行うことができるので、本発明によるＧＳＯおよ
びシステムの両方をサポートできる。一般的には、全方
向性アンテナは、周波数の再使用制約が全然ないＬバン
ドでだけ使用された。しかしながら、本発明の重要な態
様は、現在のＧＳＯシステムで主に使用される周波数ス
ペクトルで作動する全方向性アンテナを使用できること
である。

【００３２】通信システムは、衛星４４ａ、４４ｂ、４
２ａ、４２ｂに加えてＧＳＯ衛星を使用してもよい。Ｇ
ＳＯ衛星の使用は、当業者に明らかであるように全シス
テムの使用によって決まる。

【００３３】次に、図５を参照するに、本発明の１つの
長所が示されている。特に、その高迎角により本発明は
高い建物７２を有する都市内に使用能力を提供する。図
示されるように、人物７４および自動車７６には、衛星
と通信する移動端末が装備されている。例えば、人物７
４は、前述のように移動端末６６を運んでもよい。都市
および首都圏では、高い建物は信号の妨害により信号を
減少させる。適当な最小迎角は約８０°であってもよ
い。８０°の最小迎角で、人物７４あるいは自動車７６
が３０メートルの高さを有する建物７２からわずか５メ
ートルしか離れていない場合、８０°最小角内ではっき
り見える衛星の視界を得ることができる。すなわち、方
位角８２から＋／−１０°内の角度８０を提供すること
によって、はっきりと見える衛星の視界が得られる。

【００３４】次に、図６を参照すると、通信システム４
０内のインプリメンテーションに適した衛星４２ａが示
されている。好適な衛星は、例えば、フィーダリンクア
ンテナ８４と、フィードクラスタ８６と、通信リンクア
ンテナ８８とを有してもよい。フィードクラスタ８６
は、信号を地上に反射する通信リンクアンテナ８８に信
号を送信するために使用される。フィーダリンクアンテ
ナは地上から通信を受信できる。

【００３５】次に、図７の（Ａ）および（Ｂ）を参照す
ると、エレメントモジュール１００パッチアンテナ６８
が示されている。機能的には、エレメントモジュール
は、受信モードで、マイクロ波エネルギーをデジタルス
トリームに変換し、送信モードではその逆である。構造
的には、エレメントモジュールは、アレイにおいてより
多くのモジュールに対してより多くのアンテナ利得を提
供する光照明における白熱電球としての役割を果たす。
コーヒレント加算機能は、エレメントレベルで提供され
ないで、デジタル形式で「バックプレート」に提供され
る。

【００３６】エレメントモジュール１００は、誘電体層
１０８上に結合される放射パッチ１０６を有する。誘電
体層１０８はアースプレーン１１０に結合されている。
アースプレーン１１０は、好ましくは、放射パッチ１０
６とほぼ同じかあるいはそれよりもわずかに大きいサイ
ズにされる。放射パッチ１０６、誘電体層１０８、およ
びアースプレーン１１０は、一般にマイクロストリップ
アンテナを形成する。誘電体層１０８は、一般にハウジ
ング１１４に結合されている。ハウジング１１４は、誘
電体層１０８から延び、それの中に空洞１１６を形成す
る。エレメントモジュール回路チップ１１８は、空洞１
１６内でアースプレーン１１０に結合されている。

【００３７】複数の相互接続部１２０は、エレメント回
路チップ１１８を多層ロジックネットワーク１０４上の
適当な回路トレースに結合するために使用されてもよ
い。相互接続部１２０は、例えば、ばねコネクタあるい
は他の好適な接続部であってもよい。この接続はハード
配線されるが、モジュールが容易に分解されるべきであ
る場合、ばねコネクタは好ましいかもしれない。ロジッ
ク接続および電源接続ならびにアース接続は両方共相互
接続部１２０によって行われてもよい。

【００３８】フィード１２２は、放射パッチ１０６に形
成されてもよい。フィード１２２は、放射パッチ１０６
における開口である。フィード１２２は、増幅器からの
ＲＦ信号をパッチ１０６に相互接続するために使用され
る。

【００３９】パッチアンテナ６８は、入来信号を回路で
できるだけ早くデジタル信号に変換することによってマ
イクロ波の量およびＲＦ回路を最少にするように設計さ
れる。デジタルビーム形成は、ビームをベースバンドに
電子的に操縦するために使用される。さらに後述される
ように、デジタルビーム形成、フィルタリング、および
トラッキングのような処理機能はデジタルローディング
を最少にする性能でインターリーブされる。

【００４０】軌道パラメータは所定の地上トラック形状
を実現するように選択される。サービス領域、サービス
エリアカバレッジ、およびカバレッジ時間に関する特定
の制約に対する考察が示されている。

【００４１】当業者に明らかであるように、マストアン
テナは、移動端末の全方向性アンテナを提供するために
も使用されてもよい。マストアンテナは自動車７６で使
用するのに適している。

【００４２】次に、図８を参照すると、空に向かってい
るように見えるプロット１３０は、ロスアンジェルス市
のサービスエリアのために示される。ライン１３２は、
ＧＳＯ衛星の位置を示している。ライン１３２はＧＳＯ
衛星の位置を示している。プロット１３０の中心１３４
はロスアンジェルス市上の方位角を示している。衛星弧
(satellite arc)１３６は、衛星が動作中、サービスエ
リア上を通過する弧を示している。衛星弧１３６の最小
迎角は約８０．６°である。

【００４３】次に、図９を参照すると、衛星弧１３６の
地上トラック１３８は地上に突出される。地上トラック
１３８は、サービスエリアを示すスポットビーム１４０
に対して示される。典型的なビームカバレッジエリア
は、８時間の周期内で８０°高位境界を有するロスアン
ジェルス市およびオレンジ郡（あるいは東京都および横
浜市）のカバレッジに対して約２００ｋｍ（直径）にあ
る。本例では、ロスアンジェルスおよびオレンジ郡エリ
アはサービスエリア内にある。輪郭プロット１４２は、
図８の衛星弧１３６の運用エリアの高位輪郭(elevation
al contours)を示している。

【００４４】次に、図１０を参照すると、サービスエリ
ア内の衛星の迎角（度）対一日の時間（時）のプロット
１５０が示される。本例では、８０°の迎角は設計パラ
メータである。この場合、第１の衛星のためのプロット
は線１５２によって示される。第２の衛星のためのプロ
ットは線１５４によって示され、第３の衛星のためのプ
ロットは線１５６によって示される。各衛星に対する運
用のエリアは、約８０°の迎角で水平線１５８の上にあ
る。ハンドオーバ点１６０は、運用が３つの衛星間で移
動される時間を示している。

【００４５】本発明によるシステムの動作において、い
ろいろの衛星数が使用される。図１０において、２４時
間カバレッジを提供する３つの衛星システムが示され
る。１６時間サービスは、８０°よりも高い迎角で得ら
れてもよいし、あるいは１８時間サービスは約７５°よ
りも高い迎角で得られてもよい。これは、ビジネスに役
立つ通信システムに適しる。このように、このシステム
は、要求に基づいて都市に対してカスタマイズされても
よい。同じ大陸内の都市は同じ周波数を再使用してもよ
い。互いに近接した都市、例えば、ロスアンジェルスお
よびサンフランシスコあるいはロンドンおよびパリはス
ペクトルを容易に再使用できる。カスタマイズ化の場
合、４０，０００ｋｍの周りに最大高度を有する傾斜楕
円地球同期軌道が使用されるのが好ましい。使用される
高迎角のために、最長伝搬遅延は、ＧＳＯシステムにあ
るよりも全然悪くない。本発明は主にランドカバレッジ
を提供する。したがって、本発明の衛星使用効率は、Ｇ
ＳＯシステムよりも低いけれども、大洋上を運行してい
る大部分のＬＥＯシステムよりもはるかに高い。

【００４６】本発明により考えられる１つのシステム
は、３０°よりも大きい緯度に適している。赤道面に対
する傾斜角は４１．３°である。偏心度は０．１３であ
る。これらの設計パラメータに関しては、近地点の高度
は３０３０５ｋｍであり、遠地点の高度は４１２５８ｋ
ｍである。したがって、ＧＳＯ衛星に比べるととるに足
りない遅延を得ることができる。

【００４７】本発明は詳細に記載したが、本発明に関す
る技術に精通している当業者は、下記の特許請求の範囲
によって規定されるような本発明を実施するいろいろの
他の設計および実施形態を認識する。

【図面の簡単な説明】

【図１】地球に対する傾斜楕円地球同期軌道、傾斜地球
同期軌道、および静止（ＧＳＯ）軌道の斜視図である。

【図２】整相衛星対(phased pair of satellites)が共
通地上トラックあるいは上空トラックにおいて互いに追
跡するように２つのＩＥＧＯ軌道面が確立される本発明
による他の実施形態の斜視図である。

【図３】本発明によるシステムアーキテクトのブロック
図とともに衛星に対する２つのサービスエリアの斜視図
である。

【図４】本発明による軌道の衛星およびＧＳＯ衛星のシ
ステム立面図である。

【図５】本発明による衛星通信装置を有する人および自
動車の立面図である。

【図６】本発明による通信システムの通信衛星の斜視図
である。

【図７】本発明で使用するためのパッチアンテナの斜視
図（Ａ）および衛星パッチの断面図（Ｂ）である。

【図８】サービスエリア内の衛星の運行弧の上方に向い
ているように見える図である。

【図９】サービスエリアのための衛星カバレッジ、サー
ビスエリアのための地上追跡、およびサービスエリアに
対する８０°迎角の高度輪郭線の等矩形投影マップであ
る。

【図１０】本発明による衛星システムに対する迎角
（度）対１日の時間のプロットである。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信システム（４０）であって、 地上局（５４）と、 地球（１０）に対して傾斜楕円軌道にある複数の衛星
   （１４）であって、前記衛星が、サービスエリアに対し
   て前記地球上に最小迎角を有する領域で運行しているこ
   とと、 前記衛星から通信信号を受信するサービスエリアを有す
   る受信端末（６６）とを備えていることを特徴とする通
   信システム。
2. 【請求項２】 前記最小迎角が約７０°よりも大きいこ
   とを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 【請求項３】 前記最小迎角が約８０°よりも大きいこ
   とを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 【請求項４】 前記受信端末がハンドヘルド端末（６
   ６）であることを特徴とする請求項１に記載のシステ
   ム。
5. 【請求項５】 前記受信端末が自動車であることを特徴
   とする請求項１に記載のシステム。
6. 【請求項６】 衛星通信システムであって、 第１のサービスエリアにわたって最小迎角で運行する第
   １の複数の衛星（１４）と、 第２のサービスエリアにわたって最小迎角で運行する第
   １の複数の衛星（１４）と、 前記第１の複数の衛星（１４）および前記第２の複数の
   衛星（１４）と通信する地上局（５４）と、 前記第１のサービスエリア内にあり、前記第１の複数の
   衛星（１４）によって前記地上局（５４）からの信号を
   受信する第１の受信端末（６６）と、 前記第２のサービスエリア内にあり、前記第２の複数の
   衛星（１４）によって前記地上局からの信号を受信する
   第２の受信端末（６６）とを備えていることを特徴とす
   る衛星通信システム。
7. 【請求項７】 前記第１のサービスエリア内にあり、第
   １の複数の衛星（１４）の中の１つと通信する第１の移
   動端末（６６）をさらに備えていることを特徴とする請
   求項６に記載の衛星通信システム。
8. 【請求項８】 前記第２のサービスエリア内にあり、第
   ２の複数の衛星（１４）の中の１つと通信する第２の移
   動端末（６６）をさらに備えていることを特徴とする請
   求項６に記載の衛星通信システム。
9. 【請求項９】 前記最小迎角が約７０°よりも大きいこ
   とを特徴とする請求項６に記載の衛星通信システム。
10. 【請求項１０】 前記最小迎角が約８０°よりも大きい
    ことを特徴とする請求項６に記載の衛星通信システム。