JP2001168782A - 地球低軌道衛星通信システム用の閉ループ出力制御 - Google Patents
地球低軌道衛星通信システム用の閉ループ出力制御Info
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- H04B7/1853—Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
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- H04B7/18543—Arrangements for managing radio, resources, i.e. for establishing or releasing a connection for adaptation of transmission parameters, e.g. power control
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- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
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- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 衛星利用通信システムでは、地上局から送信
される出力の増大は、衛星中継器に出力の増大を要求す
る結果となる。衛星の出力は多くのユーザーに供給さ
れ、ユーザー間で分配される主要な資源であるので、衛
星の電力消費が増大することは望ましくない。 【解決手段】 衛星を１２経由して、ユーザー端末機１
３によって受信される少なくとも１つの基準信号の特質
を測定するステップと、ユーザー端末機１３によって受
信されたデータを地上局１８に送信するステップと、そ
のデータを所定の基準と比較するステップと、その結果
に応じて地上局１８の送信出力を調整するステップと、
を含んでいる。地上局１８の送信出力は、ダウンリンク
・ビームの電磁束密度が、ビーム内のユーザー端末機１
３の位置に関わりなくユーザー端末機１３で実質的に一
定であるように調整される。
される出力の増大は、衛星中継器に出力の増大を要求す
る結果となる。衛星の出力は多くのユーザーに供給さ
れ、ユーザー間で分配される主要な資源であるので、衛
星の電力消費が増大することは望ましくない。 【解決手段】 衛星を１２経由して、ユーザー端末機１
３によって受信される少なくとも１つの基準信号の特質
を測定するステップと、ユーザー端末機１３によって受
信されたデータを地上局１８に送信するステップと、そ
のデータを所定の基準と比較するステップと、その結果
に応じて地上局１８の送信出力を調整するステップと、
を含んでいる。地上局１８の送信出力は、ダウンリンク
・ビームの電磁束密度が、ビーム内のユーザー端末機１
３の位置に関わりなくユーザー端末機１３で実質的に一
定であるように調整される。
Description
【０００１】
【関連出願との関係の記載】この特許出願は現在は１９
９７年４月８日に交付された米国特許第５，６１９，５
２５号である、１９９５年６月６日に出願された米国特
許出願番号第０８／４６７，２０９号の継続出願であ
る、１９９７年４月４日に出願された係属中の、認可さ
れている米国特許出願番号第０８／８３２，６４４号の
一部継続出願である。
９７年４月８日に交付された米国特許第５，６１９，５
２５号である、１９９５年６月６日に出願された米国特
許出願番号第０８／４６７，２０９号の継続出願であ
る、１９９７年４月４日に出願された係属中の、認可さ
れている米国特許出願番号第０８／８３２，６４４号の
一部継続出願である。
【０００２】
【産業上の利用分野】この発明は一般に中継器を利用し
た通信システムに関し、特に単数または複数の衛星と少
なくとも１つの地上局との間の双方向性の通信信号リン
クを有する衛星を利用した通信システムに関する。
た通信システムに関し、特に単数または複数の衛星と少
なくとも１つの地上局との間の双方向性の通信信号リン
クを有する衛星を利用した通信システムに関する。
【０００３】
【従来の技術】衛星を利用した通信システムは先行技術
でよく提示されている。例えば、１９９４年４月１２日
に本特許出願の発明者の１人に交付された「無線電話／
衛星ローミング・システム」と題する米国特許第５，３
０３，２８６号を参照されたい。更に、米国特許第５，
３０３，２８６に記録されている多くの米国特許、外国
特許、およびその他の文献も参照される。
でよく提示されている。例えば、１９９４年４月１２日
に本特許出願の発明者の１人に交付された「無線電話／
衛星ローミング・システム」と題する米国特許第５，３
０３，２８６号を参照されたい。更に、米国特許第５，
３０３，２８６に記録されている多くの米国特許、外国
特許、およびその他の文献も参照される。
【０００４】地球低軌道衛星システムは移動、セルラー
通信用に世界中で提案されてきた。これらのシステムに
よって、衛星を介して遠隔の、農村、都市、およびその
他の環境の相手に通信するために、低コストの、携帯用
通信装置、もしくはユーザー端末機を使用することが可
能になる。
通信用に世界中で提案されてきた。これらのシステムに
よって、衛星を介して遠隔の、農村、都市、およびその
他の環境の相手に通信するために、低コストの、携帯用
通信装置、もしくはユーザー端末機を使用することが可
能になる。
【０００５】１例として、単数または複数の衛星への、
または衛星からのユーザー・リンクはＵＨＦ信号のよう
な比較的低周波で動作できる。ユーザー・リンクは単数
または複数の衛星によって、例えば３ＧＨｚから４０Ｇ
Ｈｚ、またはそれ以上のより高い周波数で動作する地上
局から発信するフィーダ・リンクに接続される。フィー
ダ・リンクはユーザーが公衆交換電話回線網（ＰＳＴ
Ｎ）、私設局、またはその他の幾つかの地上通信設備に
アクセスすることを可能にする地上ゲートウェイに接続
されている。
または衛星からのユーザー・リンクはＵＨＦ信号のよう
な比較的低周波で動作できる。ユーザー・リンクは単数
または複数の衛星によって、例えば３ＧＨｚから４０Ｇ
Ｈｚ、またはそれ以上のより高い周波数で動作する地上
局から発信するフィーダ・リンクに接続される。フィー
ダ・リンクはユーザーが公衆交換電話回線網（ＰＳＴ
Ｎ）、私設局、またはその他の幾つかの地上通信設備に
アクセスすることを可能にする地上ゲートウェイに接続
されている。
【０００６】一般に、フィーダ・リンクの周波数が７Ｇ
Ｈｚ未満である場合は、信号が損なわれる可能性は少な
い。しかし、７ＧＨｚ以上の周波数の場合は、衛星へ
の、または衛星からのリンクに対する雨の影響はますま
す大きくなる。ＮＡＳＡおよびその他の調査によりこの
ような雨の影響は定量化され、７ＧＨｚ以上で動作する
衛星アップリンク送信機のサイトの周囲に分布するいわ
ゆる“レイン・セル（雨の細胞）”と呼ばれる位置では
信号が損なわれる作用はより重大であることが判明して
いる。
Ｈｚ未満である場合は、信号が損なわれる可能性は少な
い。しかし、７ＧＨｚ以上の周波数の場合は、衛星へ
の、または衛星からのリンクに対する雨の影響はますま
す大きくなる。ＮＡＳＡおよびその他の調査によりこの
ような雨の影響は定量化され、７ＧＨｚ以上で動作する
衛星アップリンク送信機のサイトの周囲に分布するいわ
ゆる“レイン・セル（雨の細胞）”と呼ばれる位置では
信号が損なわれる作用はより重大であることが判明して
いる。
【０００７】無線通信システムにおける別の考慮要因は
送信出力の制御である。例えば、個々のユーザー・リン
クは、ユーザー端末機と基地局との間でリンク減損情報
が交換された後で、基地局のような中心サイトによって
出力制御されることがある。この技術は一般にユーザー
端末機出力制御と呼ばれている。この出力制御の機能
は、樹木、ビル、またはユーザー・リンク内のその他の
ＲＦ減損要因に起因するフェージングを軽減することに
ある。このような減損は信号の出力レベルを低レベルに
低下させる特性を有している。信号レベルの低下を補償
するために、ユーザー端末機は送信される出力を増大す
るように指令されることができる。これに対応して、ユ
ーザー端末機は、中央局がより高い出力レベルで送信す
るように要求してもよい。
送信出力の制御である。例えば、個々のユーザー・リン
クは、ユーザー端末機と基地局との間でリンク減損情報
が交換された後で、基地局のような中心サイトによって
出力制御されることがある。この技術は一般にユーザー
端末機出力制御と呼ばれている。この出力制御の機能
は、樹木、ビル、またはユーザー・リンク内のその他の
ＲＦ減損要因に起因するフェージングを軽減することに
ある。このような減損は信号の出力レベルを低レベルに
低下させる特性を有している。信号レベルの低下を補償
するために、ユーザー端末機は送信される出力を増大す
るように指令されることができる。これに対応して、ユ
ーザー端末機は、中央局がより高い出力レベルで送信す
るように要求してもよい。
【０００８】しかし、衛星を中継器として利用する衛星
利用通信システムでは、ユーザー端末機またはゲートウ
ェイのような地上局から送信される出力の増大は、衛星
中継器に出力の増大を要求する結果となることがある。
衛星の出力は多くのユーザーに供給され、ユーザー間で
分配される主要な資源であるので、衛星の電力消費が増
大することは望ましくない。更に、また、バッテリによ
り給電されるユーザー端末機の場合、送信出力の増大に
よって、バッテリを再充電する前に行うことができる発
呼の回数と継続時間に悪影響が生じることがある。
利用通信システムでは、ユーザー端末機またはゲートウ
ェイのような地上局から送信される出力の増大は、衛星
中継器に出力の増大を要求する結果となることがある。
衛星の出力は多くのユーザーに供給され、ユーザー間で
分配される主要な資源であるので、衛星の電力消費が増
大することは望ましくない。更に、また、バッテリによ
り給電されるユーザー端末機の場合、送信出力の増大に
よって、バッテリを再充電する前に行うことができる発
呼の回数と継続時間に悪影響が生じることがある。
【０００９】フィーダ・リンク自体が減損を発生する
と、影響が関連する全てのユーザー・リンクの信号出力
の低下となることで上記の問題点は複合される。信号出
力の低下を補償するために、全てのユーザー端末機が地
上局に、その出力電力を増大することを要求することが
あり、その結果、衛星の電力消費は著しく増大する。
と、影響が関連する全てのユーザー・リンクの信号出力
の低下となることで上記の問題点は複合される。信号出
力の低下を補償するために、全てのユーザー端末機が地
上局に、その出力電力を増大することを要求することが
あり、その結果、衛星の電力消費は著しく増大する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、上記の、およ
びその他の問題点を克服する衛星を利用した通信システ
ム用の出力制御機能を備えることが望ましい。
びその他の問題点を克服する衛星を利用した通信システ
ム用の出力制御機能を備えることが望ましい。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、適応閉ルー
プ出力制御を行うための衛星通信システム、およびこれ
によって実施される方法に関するものである。少なくと
も１つの衛星と、少なくとも１つの地上局とを有する衛
星通信システムを動作するこの発明の方法に基づいて、
前記方法は、ユーザー端末機によって受信される少なく
とも１つの基準信号の特質を測定するステップと、ユー
ザー端末機によって受信された基準信号の測定された特
質を地上局に送信するステップと、測定された特質を比
較するステップと、比較の結果に基づいて地上局の送信
出力を調整するステップと、からなっている。基準信号
は地上局によって衛星を経てユーザー端末機に送信され
る。測定された特質は所定の基準と比較される。地上局
の送信出力は、ダウンリンク・ビームの電磁束密度がビ
ーム内のユーザー端末機の位置に関わりなくユーザー端
末機にて実質的に一定になるように、所定の基準と測定
された特質との差に応じて調整される。
プ出力制御を行うための衛星通信システム、およびこれ
によって実施される方法に関するものである。少なくと
も１つの衛星と、少なくとも１つの地上局とを有する衛
星通信システムを動作するこの発明の方法に基づいて、
前記方法は、ユーザー端末機によって受信される少なく
とも１つの基準信号の特質を測定するステップと、ユー
ザー端末機によって受信された基準信号の測定された特
質を地上局に送信するステップと、測定された特質を比
較するステップと、比較の結果に基づいて地上局の送信
出力を調整するステップと、からなっている。基準信号
は地上局によって衛星を経てユーザー端末機に送信され
る。測定された特質は所定の基準と比較される。地上局
の送信出力は、ダウンリンク・ビームの電磁束密度がビ
ーム内のユーザー端末機の位置に関わりなくユーザー端
末機にて実質的に一定になるように、所定の基準と測定
された特質との差に応じて調整される。
【００１２】更にこの発明に基づいて、少なくとも１つ
の衛星と、少なくとも１つの地上局とを含む衛星通信シ
ステムが提供される。この発明に基づき、衛星通信シス
テムは更に、アップリンク基準信号を送信する手段を備
え、衛星は受信機と送信機と、少なくとも１つのユーザ
ー端末機と、地上局に結合されたプロセッサとを備えて
いる。衛星受信機はアップリンク基準信号を受信する。
衛星送信機は基準信号を中継されたダウンリンク基準信
号として送信する。ユーザー端末機は衛星によって中継
された基準信号を受信する受信機を有している。ユーザ
ー端末機は更に、ユーザー端末機によって受信された基
準信号の特質を測定する手段を有し、更に測定された特
質を送信する手段を有している。プロセッサはユーザー
端末機によって送信される測定された特質に基づいて地
上局の送信出力を調整するために地上局に結合されてい
る。プロセッサは、衛星からのダウンリンク・ビームの
電磁束密度が、ビーム内のユーザー端末機の位置に関わ
りなくユーザー端末機で実質的に一定になるように送信
出力を調整すること、または衛星の利得の予測される変
化を補償し、かつビームの電磁束密度をユーザー端末機
の位置で所定の閾値以上に保持するように送信出力を調
整することのうちの少なくとも一方を行うようにプログ
ラムされている。
の衛星と、少なくとも１つの地上局とを含む衛星通信シ
ステムが提供される。この発明に基づき、衛星通信シス
テムは更に、アップリンク基準信号を送信する手段を備
え、衛星は受信機と送信機と、少なくとも１つのユーザ
ー端末機と、地上局に結合されたプロセッサとを備えて
いる。衛星受信機はアップリンク基準信号を受信する。
衛星送信機は基準信号を中継されたダウンリンク基準信
号として送信する。ユーザー端末機は衛星によって中継
された基準信号を受信する受信機を有している。ユーザ
ー端末機は更に、ユーザー端末機によって受信された基
準信号の特質を測定する手段を有し、更に測定された特
質を送信する手段を有している。プロセッサはユーザー
端末機によって送信される測定された特質に基づいて地
上局の送信出力を調整するために地上局に結合されてい
る。プロセッサは、衛星からのダウンリンク・ビームの
電磁束密度が、ビーム内のユーザー端末機の位置に関わ
りなくユーザー端末機で実質的に一定になるように送信
出力を調整すること、または衛星の利得の予測される変
化を補償し、かつビームの電磁束密度をユーザー端末機
の位置で所定の閾値以上に保持するように送信出力を調
整することのうちの少なくとも一方を行うようにプログ
ラムされている。
【００１３】この発明の別の実施例では、複数のユーザ
ー端末機は複数種のユーザー端末機を含み、かつ本明細
書に記載されている教示内容に基づいて衛星通信システ
ムを動作する方法は、ユーザー端末機によって受信され
る基準信号の特質を測定するステップと、ユーザー端末
機によって受信された基準信号の測定された特質を地上
局に送信するステップと、測定された特質を所定の基準
と比較するステップと、比較の結果に基づいて地上局の
送信出力を調整するステップと、を含んでいる。基準信
号は地上局によって衛星を経てユーザー端末機に送信さ
れる。地上局の送信出力は好適には、所定の１つのダウ
ンリンク・ビーム内の全てのユーザー端末機のうちの所
定の百分比のユーザー端末機に共通の所定の閾値以上の
ダウンリンク信号特質を与えること、またはビーム内の
所定の百分比の各種のユーザー端末機に各種のユーザー
端末機ごとに別個に設定された対応する所定の閾値以上
のダウンリンク信号特質を提供することの少なくとも一
方を行うように調整される。
ー端末機は複数種のユーザー端末機を含み、かつ本明細
書に記載されている教示内容に基づいて衛星通信システ
ムを動作する方法は、ユーザー端末機によって受信され
る基準信号の特質を測定するステップと、ユーザー端末
機によって受信された基準信号の測定された特質を地上
局に送信するステップと、測定された特質を所定の基準
と比較するステップと、比較の結果に基づいて地上局の
送信出力を調整するステップと、を含んでいる。基準信
号は地上局によって衛星を経てユーザー端末機に送信さ
れる。地上局の送信出力は好適には、所定の１つのダウ
ンリンク・ビーム内の全てのユーザー端末機のうちの所
定の百分比のユーザー端末機に共通の所定の閾値以上の
ダウンリンク信号特質を与えること、またはビーム内の
所定の百分比の各種のユーザー端末機に各種のユーザー
端末機ごとに別個に設定された対応する所定の閾値以上
のダウンリンク信号特質を提供することの少なくとも一
方を行うように調整される。
【００１４】
【実施例】この発明の上記の、およびその他の特徴は、
添付図面を参照してこの発明の詳細な説明を読むことに
よって一層明らかにされる。
添付図面を参照してこの発明の詳細な説明を読むことに
よって一層明らかにされる。
【００１５】図１は、この発明の適応出力制御機能の現
時点での好適な実施例と共に利用するのに適した、衛星
通信システム１０の現時点での好適な実施例を示してい
る。この発明を詳細に説明する前に、出力制御機能をよ
り完全に理解できるように、先ず通信システム１０の説
明を行う。
時点での好適な実施例と共に利用するのに適した、衛星
通信システム１０の現時点での好適な実施例を示してい
る。この発明を詳細に説明する前に、出力制御機能をよ
り完全に理解できるように、先ず通信システム１０の説
明を行う。
【００１６】通信システム１０は概念上、複数のセグメ
ント１、２、３、および４に区分される。ここではセグ
メント１は空間セグメントと呼ばれ、セグメント２はユ
ーザー・セグメントと、セグメント３は地上（テレスト
リアル）セグメントと、またセグメント４は電話システ
ム・インフラストラクチャ・セグメントと呼ばれる。
ント１、２、３、および４に区分される。ここではセグ
メント１は空間セグメントと呼ばれ、セグメント２はユ
ーザー・セグメントと、セグメント３は地上（テレスト
リアル）セグメントと、またセグメント４は電話システ
ム・インフラストラクチャ・セグメントと呼ばれる。
【００１７】この発明の現時点での好適な実施例では、
例えば１４１４ｋｍの地球低軌道（ＬＥＯ）内に全部で
４８個の衛星がある。衛星１２は軌道面ごとに等間隔を
隔てた６個の衛星（ウォーカー配置）を有する８つの軌
道面に分布されている。軌道面は赤道に対して５２°傾
斜しており、各衛星は１１４分ごとに軌道を１周する。
このアプローチは、好適には南緯約７０°と北緯約７０
°の間の特定のユーザー位置から任意の時間に少なくと
も２個の衛星が視野にある、ほぼ全地球をカバーするも
のである。
例えば１４１４ｋｍの地球低軌道（ＬＥＯ）内に全部で
４８個の衛星がある。衛星１２は軌道面ごとに等間隔を
隔てた６個の衛星（ウォーカー配置）を有する８つの軌
道面に分布されている。軌道面は赤道に対して５２°傾
斜しており、各衛星は１１４分ごとに軌道を１周する。
このアプローチは、好適には南緯約７０°と北緯約７０
°の間の特定のユーザー位置から任意の時間に少なくと
も２個の衛星が視野にある、ほぼ全地球をカバーするも
のである。
【００１８】従って、ユーザーは、場合によっては電話
インフラストラクチャ・セグメント４の一部をも利用し
て、単数または複数のゲートウェイ１８、および単数ま
たは複数の衛星１２を介して、地球の表面上の別の地点
に、または別の地点から（ＰＳＴＮを利用して）ゲート
ウェイ（ＧＷ）１８の有効範囲のほぼあらゆる地点か
ら、またはほぼあらゆる地点に通信することができる。
インフラストラクチャ・セグメント４の一部をも利用し
て、単数または複数のゲートウェイ１８、および単数ま
たは複数の衛星１２を介して、地球の表面上の別の地点
に、または別の地点から（ＰＳＴＮを利用して）ゲート
ウェイ（ＧＷ）１８の有効範囲のほぼあらゆる地点か
ら、またはほぼあらゆる地点に通信することができる。
【００１９】この時点で、システム１０の前述の、また
以下の説明は、この発明の教示内容を利用できる通信シ
ステムの１つの適宜の実施例を表すに過ぎないことに留
意されたい。すなわち、通信システムの特定の細部はこ
の発明の実施に関して限定的な意味で読まれたり解釈さ
れるべきものではない。
以下の説明は、この発明の教示内容を利用できる通信シ
ステムの１つの適宜の実施例を表すに過ぎないことに留
意されたい。すなわち、通信システムの特定の細部はこ
の発明の実施に関して限定的な意味で読まれたり解釈さ
れるべきものではない。
【００２０】さてシステム１０の説明を続けると、衛星
１２の間の、また、各衛星によって送信される１６のス
ポット・ビーム（図４）のソフト伝送（ハンドオフ）プ
ロセスは、拡散スペクトル（ＳＳ）／コード分割化順ア
クセス（ＣＤＭＡ）技術を介して中断されない通信を行
う。現時点で好適なＳＳ−ＣＤＭＡ技術はＴＩＡ／ＥＩ
Ａ暫定規格「デュアルモードの広域拡散スペクトル・セ
ルラーシステムのための移動局−基地局の互換性の規
格」（１９９３年７月、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５）
と同一であるが、その他の拡散スペクトルおよびＣＤＭ
Ａ技術およびプロトコルを使用することもできる。
１２の間の、また、各衛星によって送信される１６のス
ポット・ビーム（図４）のソフト伝送（ハンドオフ）プ
ロセスは、拡散スペクトル（ＳＳ）／コード分割化順ア
クセス（ＣＤＭＡ）技術を介して中断されない通信を行
う。現時点で好適なＳＳ−ＣＤＭＡ技術はＴＩＡ／ＥＩ
Ａ暫定規格「デュアルモードの広域拡散スペクトル・セ
ルラーシステムのための移動局−基地局の互換性の規
格」（１９９３年７月、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５）
と同一であるが、その他の拡散スペクトルおよびＣＤＭ
Ａ技術およびプロトコルを使用することもできる。
【００２１】地球低軌道によって、低出力の固定、また
は移動式のユーザー端末機１３は衛星１２を介して通信
することが可能であり、衛星は各々、この発明の現時点
で好適な実施例では、ユーザー端末機１３、またはゲー
トウェイ１８から（速度および／またはデータのよう
な）通信量信号を受信し、受信した通信量信号を別の周
波数帯域に変換し、かつその後で変換された信号を再送
信する単なる“曲がり管”中継器としての機能を果た
す。すなわち、受信された通信量信号のオンボード信号
処理は行われず、衛星１２は、受信または送信された通
信量信号が搬送することのある情報(intelligence)を認
識しない。
は移動式のユーザー端末機１３は衛星１２を介して通信
することが可能であり、衛星は各々、この発明の現時点
で好適な実施例では、ユーザー端末機１３、またはゲー
トウェイ１８から（速度および／またはデータのよう
な）通信量信号を受信し、受信した通信量信号を別の周
波数帯域に変換し、かつその後で変換された信号を再送
信する単なる“曲がり管”中継器としての機能を果た
す。すなわち、受信された通信量信号のオンボード信号
処理は行われず、衛星１２は、受信または送信された通
信量信号が搬送することのある情報(intelligence)を認
識しない。
【００２２】更に、衛星１２の間の直接的な通信リンク
（単数または複数）の必要がない。すなわち、各々の衛
星１２はユーザー・セグメント２に位置する送信機か
ら、または地上セグメント３内に位置する送信機からの
信号だけを受信し、信号をユーザー・セグメント２に位
置する受信機、または地上セグメント３内に位置する受
信機だけに送信する。
（単数または複数）の必要がない。すなわち、各々の衛
星１２はユーザー・セグメント２に位置する送信機か
ら、または地上セグメント３内に位置する送信機からの
信号だけを受信し、信号をユーザー・セグメント２に位
置する受信機、または地上セグメント３内に位置する受
信機だけに送信する。
【００２３】ユーザー・セグメント２は、衛星１２と通
信するようにされた複数の種類のユーザー端末機１３を
含んでいてもよい。ユーザー端末機１３には、例えば、
それらに限定されるものではないが、携帯移動無線電話
１４、自動車電話１５、ページング／メッセージ形装置
１６、および固定無線電話１４ａを含む複数の異なる種
類の固定、および移動ユーザー端末機が含まれる。ユー
ザー端末機１３には好適には、単数または複数の衛星１
２を介した双方向性の通信のための全方向性アンテナ１
３ａが備えられている。
信するようにされた複数の種類のユーザー端末機１３を
含んでいてもよい。ユーザー端末機１３には、例えば、
それらに限定されるものではないが、携帯移動無線電話
１４、自動車電話１５、ページング／メッセージ形装置
１６、および固定無線電話１４ａを含む複数の異なる種
類の固定、および移動ユーザー端末機が含まれる。ユー
ザー端末機１３には好適には、単数または複数の衛星１
２を介した双方向性の通信のための全方向性アンテナ１
３ａが備えられている。
【００２４】固定式の無線電話１４ａは指向性アンテナ
を使用してもよいことに留意されたい。これには、干渉
が低減し、その結果、単数または複数の衛星１２で同時
にサービス可能であるユーザー数を増大できるという利
点がある。
を使用してもよいことに留意されたい。これには、干渉
が低減し、その結果、単数または複数の衛星１２で同時
にサービス可能であるユーザー数を増大できるという利
点がある。
【００２５】ユーザー端末機１３は、地上セルラー・シ
ステムと従来の方法でも通信するための回線を含む二重
利用装置であってもよいことにも留意されたい。
ステムと従来の方法でも通信するための回線を含む二重
利用装置であってもよいことにも留意されたい。
【００２６】更に図３をも参照すると、ユーザー端末機
１３は全二重伝送モードで動作可能であってもよく、例
えば、逆方向、および順方向衛星応答器１２ａおよび１
２ｂをそれぞれ経て、Ｌバンド・ＲＦリンク（アップリ
ンクまたは逆方向・リンク１７ｂ）、およびＳバンド・
ＲＦリンク（ダウンリンクまたは順方向リンク１７ａ）
を介して通信できる。逆方向ＬバンドＲＦリンク１７ｂ
は１．６１ＧＨｚから１．６２５ＧＨｚの周波数範囲で
動作でき、帯域幅は１６．５ＭＨｚであり、好適な拡散
スペクトル技術に従ってパケット化されたディジタル音
声信号、および／またはデータ信号で変調される。順方
向ＳバンドＲＦリンク１７ａは２．４８５ＧＨｚから
２．５ＧＨｚの周波数範囲で動作でき、帯域幅は１６．
５ＭＨｚである。順方向ＲＦリンク１７ａは更に、拡散
スペクトル技術に従ってパケット化されたディジタル音
声信号、および／またはデータ信号でゲートウェイ１８
でも変調される。
１３は全二重伝送モードで動作可能であってもよく、例
えば、逆方向、および順方向衛星応答器１２ａおよび１
２ｂをそれぞれ経て、Ｌバンド・ＲＦリンク（アップリ
ンクまたは逆方向・リンク１７ｂ）、およびＳバンド・
ＲＦリンク（ダウンリンクまたは順方向リンク１７ａ）
を介して通信できる。逆方向ＬバンドＲＦリンク１７ｂ
は１．６１ＧＨｚから１．６２５ＧＨｚの周波数範囲で
動作でき、帯域幅は１６．５ＭＨｚであり、好適な拡散
スペクトル技術に従ってパケット化されたディジタル音
声信号、および／またはデータ信号で変調される。順方
向ＳバンドＲＦリンク１７ａは２．４８５ＧＨｚから
２．５ＧＨｚの周波数範囲で動作でき、帯域幅は１６．
５ＭＨｚである。順方向ＲＦリンク１７ａは更に、拡散
スペクトル技術に従ってパケット化されたディジタル音
声信号、および／またはデータ信号でゲートウェイ１８
でも変調される。
【００２７】順方向リンクの１６．５ＭＨｚの帯域幅は
例えばチャネル毎に最大１２８のユーザーが割り当てら
れる１３のチャネルに区分される。逆方向リンクは種々
の帯域幅を有していてもよく、所定のユーザー端末機１
３にはリンクに割り当てられたチャネルとは別のチャネ
ルが割り当てられてもよく、割り当てられなくてもよ
い。しかし、（２つ以上の衛星１２から受信する）逆方
向リンク上でダイバーシチ受信モードで動作する場合
は、ユーザーには各衛星ごとに同じ順方向およびリンク
ＲＦチャネルが割り当てられる。
例えばチャネル毎に最大１２８のユーザーが割り当てら
れる１３のチャネルに区分される。逆方向リンクは種々
の帯域幅を有していてもよく、所定のユーザー端末機１
３にはリンクに割り当てられたチャネルとは別のチャネ
ルが割り当てられてもよく、割り当てられなくてもよ
い。しかし、（２つ以上の衛星１２から受信する）逆方
向リンク上でダイバーシチ受信モードで動作する場合
は、ユーザーには各衛星ごとに同じ順方向およびリンク
ＲＦチャネルが割り当てられる。
【００２８】地上セグメント３は、例えば一般に３ＧＨ
ｚ以上であり、好適にはＣバント内にある周波数範囲内
で動作する全二重伝送ＣバンドＲＦリンク１９（（衛星
への）順方向リンク１９ａ、（衛星からの）逆方向リン
ク１９ｂ）を介して、衛星１２と通信する少なくとも１
つの、しかし一般に複数のゲートウェイ１８を含んでい
る。ＣバンドＲＦリンクは双方向性で通信フィーダ・リ
ンクを伝搬し、更に衛星への指令を衛星に、また、遠隔
計測情報を衛星から伝搬する。順方向フィーダ・リンク
１９ａは５ＧＨｚから５．２５ＧＨｚの帯域で動作で
き、一方、逆方向フィーダ・リンク１９ｂは６．８７５
ＧＨｚから７．０７５ＧＨｚの帯域で動作できる。
ｚ以上であり、好適にはＣバント内にある周波数範囲内
で動作する全二重伝送ＣバンドＲＦリンク１９（（衛星
への）順方向リンク１９ａ、（衛星からの）逆方向リン
ク１９ｂ）を介して、衛星１２と通信する少なくとも１
つの、しかし一般に複数のゲートウェイ１８を含んでい
る。ＣバンドＲＦリンクは双方向性で通信フィーダ・リ
ンクを伝搬し、更に衛星への指令を衛星に、また、遠隔
計測情報を衛星から伝搬する。順方向フィーダ・リンク
１９ａは５ＧＨｚから５．２５ＧＨｚの帯域で動作で
き、一方、逆方向フィーダ・リンク１９ｂは６．８７５
ＧＨｚから７．０７５ＧＨｚの帯域で動作できる。
【００２９】衛星フィーダ・リンクのアンテナ１２ｇお
よび１２ｈは好適には、ＬＥＯ衛星１２から見える最大
の地球有効範囲に対面する(subtend) 、有効範囲が広い
アンテナである。通信システム１０の現時点の好適な実
施例では、（地球の地面からの仰角を１０°と想定し
て）所定のＬＥＯ衛星１２から対面する角度は約１１０
°である。それによって、直径が約３６００マイルの有
効範囲のゾーンが生ずる。
よび１２ｈは好適には、ＬＥＯ衛星１２から見える最大
の地球有効範囲に対面する(subtend) 、有効範囲が広い
アンテナである。通信システム１０の現時点の好適な実
施例では、（地球の地面からの仰角を１０°と想定し
て）所定のＬＥＯ衛星１２から対面する角度は約１１０
°である。それによって、直径が約３６００マイルの有
効範囲のゾーンが生ずる。
【００３０】ＬバンドおよびＳバンド・アンテナは関連
する地上サービス領域内に有効範囲をもたらす多重ビー
ム・アンテナである。ＬバンドおよびＳバンド・アンテ
ナ１２ｄおよび１２ｃはそれぞれ、好適には図４に示す
ように互いに合同である。すなわち、スペースクラフト
からの送信および受信ビームは地表上の同じ領域をカバ
ーするが、この特徴はシステム１０の動作にとって重要
なものではない。
する地上サービス領域内に有効範囲をもたらす多重ビー
ム・アンテナである。ＬバンドおよびＳバンド・アンテ
ナ１２ｄおよび１２ｃはそれぞれ、好適には図４に示す
ように互いに合同である。すなわち、スペースクラフト
からの送信および受信ビームは地表上の同じ領域をカバ
ーするが、この特徴はシステム１０の動作にとって重要
なものではない。
【００３１】一例として、所定の１つの衛星１２を経て
数千の全二重伝送通信を行うことができる。システム１
０の特徴に基づいて、２つまたはそれ以上の衛星１２は
各々、所定の１つのユーザー端末機１３と１つのゲート
ウェイ１８の間で同じ通信を伝搬することがある。この
ようにして、この動作モードは後述するように、それぞ
れの受信機でダイバーシチ結合を行い、フェージングに
対する抵抗が強まり、ソフト・ハンドオフ手順の実施が
促進される。
数千の全二重伝送通信を行うことができる。システム１
０の特徴に基づいて、２つまたはそれ以上の衛星１２は
各々、所定の１つのユーザー端末機１３と１つのゲート
ウェイ１８の間で同じ通信を伝搬することがある。この
ようにして、この動作モードは後述するように、それぞ
れの受信機でダイバーシチ結合を行い、フェージングに
対する抵抗が強まり、ソフト・ハンドオフ手順の実施が
促進される。
【００３２】ここに記載する全ての周波数、帯域幅、な
どはただ特定の１つの実施例を表すものである。説明し
ている原理を変更せずに、その他の周波数および周波数
帯域を利用できる。単なる１例として、ゲートウェイと
衛星との間のフィーダ・リンクはＣバンド（約３ＧＨｚ
から約７ＧＨｚ）以外の帯域の周波数、例えば、Ｋｕバ
ンド（約１０ＧＨｚから約１５ＧＨｚ）またはＫａバン
ド（約１５ＧＨｚ以上）を利用できる。これらの２つの
後者の周波数帯域の一方を利用すれば、この発明の教示
内容は特に有用になる。
どはただ特定の１つの実施例を表すものである。説明し
ている原理を変更せずに、その他の周波数および周波数
帯域を利用できる。単なる１例として、ゲートウェイと
衛星との間のフィーダ・リンクはＣバンド（約３ＧＨｚ
から約７ＧＨｚ）以外の帯域の周波数、例えば、Ｋｕバ
ンド（約１０ＧＨｚから約１５ＧＨｚ）またはＫａバン
ド（約１５ＧＨｚ以上）を利用できる。これらの２つの
後者の周波数帯域の一方を利用すれば、この発明の教示
内容は特に有用になる。
【００３３】ゲートウェイ１８は衛星１２の通信ペイロ
ードまたは応答器１２ａおよび１２ｂ（図３）を電話機
インフラストラクチャ・セグメント４に結合する機能を
果たす。応答器１２ａおよび１２ｂはＬバンド受信アン
テナ１２ｃ、Ｓバンド送信アンテナ１２ｄ、Ｃバンド出
力増幅器１２ｅ、Ｃバンド低ノイズ増幅器１２ｆ、Ｃバ
ンドアンテナ１２ｇおよび１２ｈ、ＬバンドからＣバン
ドへの周波数変換セクション１２ｉ、およびＣバンドか
らＳバンドへの周波数変換セクション１２ｊを含んでい
る。衛星１２は更に、主周波数発生器１２ｋと、指令お
よび遠隔計測装置１２ｌとを含んでいる。
ードまたは応答器１２ａおよび１２ｂ（図３）を電話機
インフラストラクチャ・セグメント４に結合する機能を
果たす。応答器１２ａおよび１２ｂはＬバンド受信アン
テナ１２ｃ、Ｓバンド送信アンテナ１２ｄ、Ｃバンド出
力増幅器１２ｅ、Ｃバンド低ノイズ増幅器１２ｆ、Ｃバ
ンドアンテナ１２ｇおよび１２ｈ、ＬバンドからＣバン
ドへの周波数変換セクション１２ｉ、およびＣバンドか
らＳバンドへの周波数変換セクション１２ｊを含んでい
る。衛星１２は更に、主周波数発生器１２ｋと、指令お
よび遠隔計測装置１２ｌとを含んでいる。
【００３４】この点に関して、開示内容が本明細書で全
て参照されているハーシュフィールド（E.Hirshfield）
他の米国特許第５，４２２，６４７号「移動通信衛星ペ
イロード」並びに、ハーシュフィールド他の米国特許第
５，７８７，３３６号「衛星通信出力管理システム」を
参照されたい。
て参照されているハーシュフィールド（E.Hirshfield）
他の米国特許第５，４２２，６４７号「移動通信衛星ペ
イロード」並びに、ハーシュフィールド他の米国特許第
５，７８７，３３６号「衛星通信出力管理システム」を
参照されたい。
【００３５】電話機インフラストラクチャ・セグメント
４は既存の電話システムからなり、公衆陸上移動回線網
（ＰＬＭＮ）ゲートウェイ２０と、地域公衆電話回線網
（ＲＰＴＮ）２２またはその他の地域電話サービス・プ
ロバイダのような地域電話交換網と、国内遠距離回線網
２４と、国際電話回線網２６と、施設回線網２８と、そ
の他のＲＰＴＮ３０とを含んでいる。通信システム１０
はユーザー・セグメント２と、公衆交換電話回線網（Ｐ
ＳＴＮ）電話３２と、電話インフラストラクチャ・セグ
メント４の非ＰＳＴＮ電話機３２、または施設回線網で
よい様々な種類のその他のユーザー端末機との間の双方
向的な音声および／またはデータ通信を行うものであ
る。
４は既存の電話システムからなり、公衆陸上移動回線網
（ＰＬＭＮ）ゲートウェイ２０と、地域公衆電話回線網
（ＲＰＴＮ）２２またはその他の地域電話サービス・プ
ロバイダのような地域電話交換網と、国内遠距離回線網
２４と、国際電話回線網２６と、施設回線網２８と、そ
の他のＲＰＴＮ３０とを含んでいる。通信システム１０
はユーザー・セグメント２と、公衆交換電話回線網（Ｐ
ＳＴＮ）電話３２と、電話インフラストラクチャ・セグ
メント４の非ＰＳＴＮ電話機３２、または施設回線網で
よい様々な種類のその他のユーザー端末機との間の双方
向的な音声および／またはデータ通信を行うものであ
る。
【００３６】図１（および図５）には地上セグメント３
の一部として衛星動作コントロール・センター（ＳＯＣ
Ｃ）３６と、地上動作コントロール・センター（ＧＯＣ
Ｃ）３８も示されている。地上データ回線網（ＧＤＮ）
３９（図２を参照）を含む通信経路が地上セグメント３
のゲートウェイ１８およびＴＣＵ１８ａ、ＳＯＣＣ３６
およびＧＯＣＣ３８を相互接続するために備えられてい
る。通信システム１０のこの部分は全体的なシステム制
御機能を果たす。
の一部として衛星動作コントロール・センター（ＳＯＣ
Ｃ）３６と、地上動作コントロール・センター（ＧＯＣ
Ｃ）３８も示されている。地上データ回線網（ＧＤＮ）
３９（図２を参照）を含む通信経路が地上セグメント３
のゲートウェイ１８およびＴＣＵ１８ａ、ＳＯＣＣ３６
およびＧＯＣＣ３８を相互接続するために備えられてい
る。通信システム１０のこの部分は全体的なシステム制
御機能を果たす。
【００３７】図２はゲートウェイ１８の１つをより詳細
に示している。各ゲートウェイ１８は、各々がディッシ
ュ・アンテナ４０と、アンテナ励振器４２および台座４
２ａと、低ノイズ受信機４４と、高出力増幅器４６とか
らなる４つまでの二重偏波ＲＦ Ｃバンド・サブシステ
ムを含んでいる。これらの構成部品は全て環境保護のた
めにレードーム構造内に配置してもよい。
に示している。各ゲートウェイ１８は、各々がディッシ
ュ・アンテナ４０と、アンテナ励振器４２および台座４
２ａと、低ノイズ受信機４４と、高出力増幅器４６とか
らなる４つまでの二重偏波ＲＦ Ｃバンド・サブシステ
ムを含んでいる。これらの構成部品は全て環境保護のた
めにレードーム構造内に配置してもよい。
【００３８】ゲートウェイ１８は更に、受信および送信
されたＲＦ搬送波信号をそれぞれ処理するためのダウン
・コンバータ４８とアップ・コンバータ５０とを含んで
いる。ダウン・コンバータ４８とアップ・コンバータ５
０とはＣＤＭＡサブシステム５２に接続され、一方、こ
のサブシステムはＰＳＴＮインターフェース５４を経て
公衆交換電話回線網（ＰＳＴＮ）に結合されている。オ
プションとして、ＰＳＴＮを衛星対衛星リンクを利用し
てバイパスすることもできよう。
されたＲＦ搬送波信号をそれぞれ処理するためのダウン
・コンバータ４８とアップ・コンバータ５０とを含んで
いる。ダウン・コンバータ４８とアップ・コンバータ５
０とはＣＤＭＡサブシステム５２に接続され、一方、こ
のサブシステムはＰＳＴＮインターフェース５４を経て
公衆交換電話回線網（ＰＳＴＮ）に結合されている。オ
プションとして、ＰＳＴＮを衛星対衛星リンクを利用し
てバイパスすることもできよう。
【００３９】ＣＤＭＡサブシステム５２は、信号加算／
切換えユニット５２ａと、ゲートウェイ送受器サブシス
テム（ＧＴＳ）５２ｂと、ＧＴＳコントローラ５２ｃ
と、ＣＤＭＡ相互接続サブシステム（ＣＩＳ）５２ｄ
と、セレクタ・バンク・サブシステム（ＳＢＳ）５２ｅ
とを含んでいる。ＣＤＭＡサブシステム５２は基地局マ
ネージャ（ＢＳＭ）５２ｆによって制御され、ＣＤＭＡ
互換性（例えばＩＳ−９５互換性）基地局と同様の機能
を果たす。ＣＤＭＡサブシステム５２は更に、必要な周
波数合成器５２ｇと、全地球位置発見システム（ＧＰ
Ｓ）受信機５２ｈをも含んでいる。
切換えユニット５２ａと、ゲートウェイ送受器サブシス
テム（ＧＴＳ）５２ｂと、ＧＴＳコントローラ５２ｃ
と、ＣＤＭＡ相互接続サブシステム（ＣＩＳ）５２ｄ
と、セレクタ・バンク・サブシステム（ＳＢＳ）５２ｅ
とを含んでいる。ＣＤＭＡサブシステム５２は基地局マ
ネージャ（ＢＳＭ）５２ｆによって制御され、ＣＤＭＡ
互換性（例えばＩＳ−９５互換性）基地局と同様の機能
を果たす。ＣＤＭＡサブシステム５２は更に、必要な周
波数合成器５２ｇと、全地球位置発見システム（ＧＰ
Ｓ）受信機５２ｈをも含んでいる。
【００４０】ＰＳＴＮインターフェース５４はＰＳＴＮ
サービス切換えポイント（ＳＳＰ）５４ａと、発呼制御
プロセッサ（ＣＣＰ）５４ｂと、ビジター位置レジスタ
（ＶＬＲ）５４ｃと、ホーム位置レジスタ（ＨＬＲ）へ
のプロトコル・インターフェース５４ｄとを含んでい
る。ＨＬＲはセルラー・ゲートウェイ２０（図１）内
に、またはオプションとしてＰＳＴＮインターフェース
５４内に配置してもよい。
サービス切換えポイント（ＳＳＰ）５４ａと、発呼制御
プロセッサ（ＣＣＰ）５４ｂと、ビジター位置レジスタ
（ＶＬＲ）５４ｃと、ホーム位置レジスタ（ＨＬＲ）へ
のプロトコル・インターフェース５４ｄとを含んでい
る。ＨＬＲはセルラー・ゲートウェイ２０（図１）内
に、またはオプションとしてＰＳＴＮインターフェース
５４内に配置してもよい。
【００４１】ゲートウェイ１８はＳＳＰ５４ａを介して
行われる標準的なインターフェースを経て通信ネットワ
ークに接続される。ゲートウェイ１８はインターフェー
スを備え、主レート・インターフェース（ＰＲＩ）を介
してＰＳＴＮに接続する。ゲートウェイ１８は更に移動
切換えセンター（ＭＳＣ）への直接的な接続を行うこと
ができる。
行われる標準的なインターフェースを経て通信ネットワ
ークに接続される。ゲートウェイ１８はインターフェー
スを備え、主レート・インターフェース（ＰＲＩ）を介
してＰＳＴＮに接続する。ゲートウェイ１８は更に移動
切換えセンター（ＭＳＣ）への直接的な接続を行うこと
ができる。
【００４２】ゲートウェイ１８はＣＣＰ５４ｂにＳＳ−
７ ＩＳＤＮ固定信号通信を行う。このインターフェー
スのゲートウェイ側では、ＣＣＰ５４ｂはＣＩＳ５２ｄ
とインターフェースし、ひいてはＣＤＭＡサブシステム
５２にインターフェースする。ＣＣＰ５４ｂはＣＤＭＡ
通信用のＩＳ−９５暫定規格と同様でよいシステム空中
インターフェース（ＡＩ）用のプロトコル変換機能を果
たす。
７ ＩＳＤＮ固定信号通信を行う。このインターフェー
スのゲートウェイ側では、ＣＣＰ５４ｂはＣＩＳ５２ｄ
とインターフェースし、ひいてはＣＤＭＡサブシステム
５２にインターフェースする。ＣＣＰ５４ｂはＣＤＭＡ
通信用のＩＳ−９５暫定規格と同様でよいシステム空中
インターフェース（ＡＩ）用のプロトコル変換機能を果
たす。
【００４３】ブロック５４ｃおよび５４ｄは一般にゲー
トウェイ１８と、外部のセルラー電話回線網との間をイ
ンターフェースし、これは例えばＩＳ−４１（北米規
格、ＡＭＰＳ）またはＧＳＭ（欧州規格、ＭＡＰ）セル
ラーシステム、および特にローマー、すなわちホーム・
システムの外側で発呼するユーザーを処理する特定の方
法と互換性がある。ゲートウェイ１８はシステム１０／
ＡＭＰＳフォン、およびシステム１０／ＧＳＭフォン用
のユーザー端末機の認証をサポートする。既存の通信イ
ンフラストラクチャがないサービス・エリヤでは、ゲー
トウェイ１８にＨＬＲを追加し、ＳＳ−７信号通信イン
ターフェースとインターフェースさせることができる。
トウェイ１８と、外部のセルラー電話回線網との間をイ
ンターフェースし、これは例えばＩＳ−４１（北米規
格、ＡＭＰＳ）またはＧＳＭ（欧州規格、ＭＡＰ）セル
ラーシステム、および特にローマー、すなわちホーム・
システムの外側で発呼するユーザーを処理する特定の方
法と互換性がある。ゲートウェイ１８はシステム１０／
ＡＭＰＳフォン、およびシステム１０／ＧＳＭフォン用
のユーザー端末機の認証をサポートする。既存の通信イ
ンフラストラクチャがないサービス・エリヤでは、ゲー
トウェイ１８にＨＬＲを追加し、ＳＳ−７信号通信イン
ターフェースとインターフェースさせることができる。
【００４４】ユーザーの通常のサービス・エリヤの外で
発呼するユーザー（ローマー）は、認証された場合には
システム１０によって受け入れられる。ローマーはどの
ような環境でも見いだされるので、ユーザーは世界の何
処からでも同じ端末機器を使用して発呼を行うことがで
き、必要なプロトコル変換はゲートウェイ１８によって
透明に行われる。例えばＧＳＭからＡＭＰＳに変換する
必要がない場合は、プロトコル・インターフェース５４
ｂはバイパスされる。
発呼するユーザー（ローマー）は、認証された場合には
システム１０によって受け入れられる。ローマーはどの
ような環境でも見いだされるので、ユーザーは世界の何
処からでも同じ端末機器を使用して発呼を行うことがで
き、必要なプロトコル変換はゲートウェイ１８によって
透明に行われる。例えばＧＳＭからＡＭＰＳに変換する
必要がない場合は、プロトコル・インターフェース５４
ｂはバイパスされる。
【００４５】ＧＳＭ移動切換えセンター用に指定された
従来の“Ａ”インターフェースに加えて、またはその代
わりに、専用の汎用インターフェースをセルラー・ゲー
トウェイ２０に備え、ＩＳ−４１移動切換えセンターに
供給業者−所有(vendor-proprietry)インターフェース
を備えることも、この発明の教示内容の範囲内にある。
更に、図１にＰＳＴＮ−ＩＮＴと呼ばれる信号経路とし
て示されているように、ＰＳＴＮに直接インターフェー
スを備えることもこの発明の範囲内にある。
従来の“Ａ”インターフェースに加えて、またはその代
わりに、専用の汎用インターフェースをセルラー・ゲー
トウェイ２０に備え、ＩＳ−４１移動切換えセンターに
供給業者−所有(vendor-proprietry)インターフェース
を備えることも、この発明の教示内容の範囲内にある。
更に、図１にＰＳＴＮ−ＩＮＴと呼ばれる信号経路とし
て示されているように、ＰＳＴＮに直接インターフェー
スを備えることもこの発明の範囲内にある。
【００４６】全体的なゲートウェイの制御は、前述の地
上データ・ネットワーク（ＧＤＮ）３９へのインターフ
ェース５６ａと、サービス・プロバイダ・コントロール
・センター（ＳＰＣＣ）６０へのインターフェース５６
ｂとを含むゲートウェイ・コントローラ５６によって行
われる。ゲートウェイ・コントローラ５６は一般にＢＳ
Ｍ５２ｆを経て、また各々のアンテナ４０に関連するＲ
Ｆコントローラ４３を経てゲートウェイ１８に相互接続
される。ゲートウェイ・コントローラ５６は更に、ユー
ザー・データベース、衛星暦データ等のようなデータベ
ース６２と、サービス要員をゲートウェイ・コントロー
ラ５６にアクセス可能にするＩ／Ｏユニット６４とに連
結される。ＧＤＮ３９も遠隔計測および指令（Ｔ＆Ｃ）
ユニット６６（図１および５）に双方向的にインターフ
ェースされる。
上データ・ネットワーク（ＧＤＮ）３９へのインターフ
ェース５６ａと、サービス・プロバイダ・コントロール
・センター（ＳＰＣＣ）６０へのインターフェース５６
ｂとを含むゲートウェイ・コントローラ５６によって行
われる。ゲートウェイ・コントローラ５６は一般にＢＳ
Ｍ５２ｆを経て、また各々のアンテナ４０に関連するＲ
Ｆコントローラ４３を経てゲートウェイ１８に相互接続
される。ゲートウェイ・コントローラ５６は更に、ユー
ザー・データベース、衛星暦データ等のようなデータベ
ース６２と、サービス要員をゲートウェイ・コントロー
ラ５６にアクセス可能にするＩ／Ｏユニット６４とに連
結される。ＧＤＮ３９も遠隔計測および指令（Ｔ＆Ｃ）
ユニット６６（図１および５）に双方向的にインターフ
ェースされる。
【００４７】図５を参照すると、ＧＯＣＣ３８の機能は
ゲートウェイ１８による衛星の利用を計画および制御
し、かつこの利用をＳＯＣＣ３６と対応付けることであ
る。一般に、ＧＯＣＣ３８は傾向を分析し、通信計画を
作成し、衛星１２とシステム資源（出力およびチャネル
の割り当てなど、但しこれらに限定されない）とを割り
当て、システム１０の全体の性能を監視し、かつＧＤＮ
３９を介してゲートウェイ１８に利用命令をリアルタイ
ムで、または事前に発する。
ゲートウェイ１８による衛星の利用を計画および制御
し、かつこの利用をＳＯＣＣ３６と対応付けることであ
る。一般に、ＧＯＣＣ３８は傾向を分析し、通信計画を
作成し、衛星１２とシステム資源（出力およびチャネル
の割り当てなど、但しこれらに限定されない）とを割り
当て、システム１０の全体の性能を監視し、かつＧＤＮ
３９を介してゲートウェイ１８に利用命令をリアルタイ
ムで、または事前に発する。
【００４８】ＳＯＣＣ３６はその他の機能に加えて、軌
道を維持し、監視し、ＧＤＮ３９を経てＧＯＣＣ３８に
入力するように衛星利用情報をゲートウェイに中継し、
衛星のバッテリの状態を含む各衛星１２の全体的な機能
を監視し、衛星１２内のＲＦ信号経路の利得を設定し、
地表に対する衛星の理想的な配向を確保するように動作
する。
道を維持し、監視し、ＧＤＮ３９を経てＧＯＣＣ３８に
入力するように衛星利用情報をゲートウェイに中継し、
衛星のバッテリの状態を含む各衛星１２の全体的な機能
を監視し、衛星１２内のＲＦ信号経路の利得を設定し、
地表に対する衛星の理想的な配向を確保するように動作
する。
【００４９】前述したように、各ゲートウェイ１８は所
定のユーザーを信号通信と音声および／またはデータ通
信の双方のためにＰＳＴＮに接続し、かつデータベース
６２（図２）を介して勘定計算の目的でデータを作成す
る機能を果たす。選択されたゲートウェイ１８は逆方向
リンク１９ｂを介して衛星１２によって送信される遠隔
計測データを受信し、かつ順方向リンク１９ａを介して
衛星１２まで指令を送信するための遠隔計測指令ユニッ
ト（ＴＣＵ）１８ａを含んでいる。ＧＤＮ３９はゲート
ウェイ１８と、ＧＯＣＣ３８と、ＳＯＣＣ３６とを相互
接続する動作を行う。
定のユーザーを信号通信と音声および／またはデータ通
信の双方のためにＰＳＴＮに接続し、かつデータベース
６２（図２）を介して勘定計算の目的でデータを作成す
る機能を果たす。選択されたゲートウェイ１８は逆方向
リンク１９ｂを介して衛星１２によって送信される遠隔
計測データを受信し、かつ順方向リンク１９ａを介して
衛星１２まで指令を送信するための遠隔計測指令ユニッ
ト（ＴＣＵ）１８ａを含んでいる。ＧＤＮ３９はゲート
ウェイ１８と、ＧＯＣＣ３８と、ＳＯＣＣ３６とを相互
接続する動作を行う。
【００５０】一般に、ＬＥＯ配置の各衛星１２はゲート
ウェイ１８からの情報をユーザーに中継し（Ｓバンド・
順方向リンク１７ａへのＣバンド・順方向リンク１９
ａ）、かつユーザーからの情報をゲートウェイ１８に中
継する（Ｃバンド・逆方向リンク１９ｂへのＬバンド・
逆方向リンク１７ｂ）。この情報には出力制御信号に加
えて、ＳＳ−ＣＤＭＡ同期およびページング・チャネル
が含まれている。順方向リンク上の干渉を監視するため
に様々なＣＤＭＡパイロット・チャネルを使用してもよ
い。衛星暦更新データもゲートウェイ１８から衛星１２
を介して各々のユーザー端末機１３に通信される。衛星
１２は更に、アクセス要求、出力変更要求、登録要求な
どの信号通信情報をユーザー端末機１３からゲートウェ
イ１８に中継する機能をも果たす。衛星１２は更に、通
信信号をユーザーとゲートウェイ１８との間で中継し、
かつ無認可の利用を軽減するためにセキュリティを加え
ることもできる。
ウェイ１８からの情報をユーザーに中継し（Ｓバンド・
順方向リンク１７ａへのＣバンド・順方向リンク１９
ａ）、かつユーザーからの情報をゲートウェイ１８に中
継する（Ｃバンド・逆方向リンク１９ｂへのＬバンド・
逆方向リンク１７ｂ）。この情報には出力制御信号に加
えて、ＳＳ−ＣＤＭＡ同期およびページング・チャネル
が含まれている。順方向リンク上の干渉を監視するため
に様々なＣＤＭＡパイロット・チャネルを使用してもよ
い。衛星暦更新データもゲートウェイ１８から衛星１２
を介して各々のユーザー端末機１３に通信される。衛星
１２は更に、アクセス要求、出力変更要求、登録要求な
どの信号通信情報をユーザー端末機１３からゲートウェ
イ１８に中継する機能をも果たす。衛星１２は更に、通
信信号をユーザーとゲートウェイ１８との間で中継し、
かつ無認可の利用を軽減するためにセキュリティを加え
ることもできる。
【００５１】動作時には、衛星１２は衛星の動作状態の
測定を含むスペースクラフト遠隔計測データを送信す
る。衛星からの遠隔計測ストリーム、ＳＯＣＣ３６から
の指令、および通信フィーダ・リンク１９は全てＣバン
ド・アンテナ１２ｇ、１２ｈを共用する。ＴＣＵ１８ａ
を含むゲートウェイ１８の場合は、受信された衛星遠隔
計測データはＳＯＣＣ３６に即座に順方向送信される
か、遠隔計測データを記憶しておいて、標準的にはＳＯ
ＣＣの要求があった場合に後に事後的に順方向送信され
るようにしてもよい。遠隔計測データはそれが即座に送
信されるにせよ、記憶され、事後的に順方向送信される
にせよ、ＧＤＮ３９を経てパケット・メッセージとして
送られ、各パケット・メッセージは単一の小さい遠隔計
測フレームを含んでいる。１つより多いＳＯＣＣ３６が
衛星サポートを提供する場合は、遠隔計測データは全て
のＳＯＣＣに送られる。
測定を含むスペースクラフト遠隔計測データを送信す
る。衛星からの遠隔計測ストリーム、ＳＯＣＣ３６から
の指令、および通信フィーダ・リンク１９は全てＣバン
ド・アンテナ１２ｇ、１２ｈを共用する。ＴＣＵ１８ａ
を含むゲートウェイ１８の場合は、受信された衛星遠隔
計測データはＳＯＣＣ３６に即座に順方向送信される
か、遠隔計測データを記憶しておいて、標準的にはＳＯ
ＣＣの要求があった場合に後に事後的に順方向送信され
るようにしてもよい。遠隔計測データはそれが即座に送
信されるにせよ、記憶され、事後的に順方向送信される
にせよ、ＧＤＮ３９を経てパケット・メッセージとして
送られ、各パケット・メッセージは単一の小さい遠隔計
測フレームを含んでいる。１つより多いＳＯＣＣ３６が
衛星サポートを提供する場合は、遠隔計測データは全て
のＳＯＣＣに送られる。
【００５２】ＳＯＣＣ３６はＧＯＣＣ３８との幾つかの
インターフェース機能を有している。１つのインターフ
ェース機能は軌道位置情報であり、その場合、ＳＯＣＣ
３６は、各ゲートウェイ１８がゲートウェイの視野にあ
る可能性がある４つまでの衛星を正確にトラッキングで
きるように、ＧＯＣＣ３８に軌道情報を提供する。この
データはゲートウェイ１８が公知のアルゴリズムを利用
して独自の衛星接触リストを開発できるのに充分なデー
タ表を含んでいる。ＳＯＣＣ３６はゲートウェイ・トラ
ッキング・スケジュールを知る必要がない。ＴＣＵ１８
ａはダウンリンク遠隔計測バンドを検索し、指令の伝搬
に先立ち、各アンテナによって追跡されている衛星を一
意的に特定する。
インターフェース機能を有している。１つのインターフ
ェース機能は軌道位置情報であり、その場合、ＳＯＣＣ
３６は、各ゲートウェイ１８がゲートウェイの視野にあ
る可能性がある４つまでの衛星を正確にトラッキングで
きるように、ＧＯＣＣ３８に軌道情報を提供する。この
データはゲートウェイ１８が公知のアルゴリズムを利用
して独自の衛星接触リストを開発できるのに充分なデー
タ表を含んでいる。ＳＯＣＣ３６はゲートウェイ・トラ
ッキング・スケジュールを知る必要がない。ＴＣＵ１８
ａはダウンリンク遠隔計測バンドを検索し、指令の伝搬
に先立ち、各アンテナによって追跡されている衛星を一
意的に特定する。
【００５３】別のインターフェース機能はＳＯＣＣ３６
からＧＯＣＣ３８まで報告される衛星状態情報である。
衛星状態情報は衛星／応答器の双方の利用可能性、バッ
テリ状態、および軌道情報を含み、かつ一般に通信目的
で衛星１２の全て、または一部の利用を妨げることがあ
る衛星に関連する制約を組込んでいる。
からＧＯＣＣ３８まで報告される衛星状態情報である。
衛星状態情報は衛星／応答器の双方の利用可能性、バッ
テリ状態、および軌道情報を含み、かつ一般に通信目的
で衛星１２の全て、または一部の利用を妨げることがあ
る衛星に関連する制約を組込んでいる。
【００５４】システム１０の重要な側面は、ゲートウェ
イ受信機およびユーザー端末受信機におけるダイバーシ
チ結合に関連したＳＳ−ＣＤＭＡの利用である。ダイバ
ーシチ結合は、複数の異なる経路長を経て信号が複数の
衛星からユーザー端末機１３またはゲートウェイ１８に
到達した場合のフェージングの作用を軽減するために利
用される。ユーザー端末機１３およびゲートウェイ１８
内のレーキ受信機は複数の信号ソースからの信号を受信
し、結合するために使用される。例えば、ユーザー端末
機１３またはゲートウェイ１８は、衛星１２の複数のビ
ームから、または複数のビームを介して同時に受信さ
れ、送信された順方向リンク信号または逆方向リンク信
号をダイバーシチ結合する。
イ受信機およびユーザー端末受信機におけるダイバーシ
チ結合に関連したＳＳ−ＣＤＭＡの利用である。ダイバ
ーシチ結合は、複数の異なる経路長を経て信号が複数の
衛星からユーザー端末機１３またはゲートウェイ１８に
到達した場合のフェージングの作用を軽減するために利
用される。ユーザー端末機１３およびゲートウェイ１８
内のレーキ受信機は複数の信号ソースからの信号を受信
し、結合するために使用される。例えば、ユーザー端末
機１３またはゲートウェイ１８は、衛星１２の複数のビ
ームから、または複数のビームを介して同時に受信さ
れ、送信された順方向リンク信号または逆方向リンク信
号をダイバーシチ結合する。
【００５５】この点に関しては、１９９３年８月３日に
エイムズ（Stephen A.Ames）氏に授与された米国特許第
５，２３３，６２６号「中継器のダイバーシチ拡散スペ
クトル通信システム」の開示内容が本明細書に参考文献
として全面的に組入れられている。
エイムズ（Stephen A.Ames）氏に授与された米国特許第
５，２３３，６２６号「中継器のダイバーシチ拡散スペ
クトル通信システム」の開示内容が本明細書に参考文献
として全面的に組入れられている。
【００５６】連続的なダイバーシチ受信モードにおける
性能は、１つの衛星中継器を経て１つの信号を受信する
性能よりも優れており、更に、受信信号に悪影響を及ぼ
す樹木、その他の妨害物の影になったり、ブロックされ
ることにより１つのリンクが失われた場合でも、通信は
遮断されない。
性能は、１つの衛星中継器を経て１つの信号を受信する
性能よりも優れており、更に、受信信号に悪影響を及ぼ
す樹木、その他の妨害物の影になったり、ブロックされ
ることにより１つのリンクが失われた場合でも、通信は
遮断されない。
【００５７】ゲートウェイ１８の所定の１つの多重式、
双方向アンテナ４０は単数または複数の衛星１２の異な
るビームを経て順方向リンク信号（ゲートウェイからユ
ーザー端末機へ）を送信して、ユーザー端末機１３内で
のダイバーシチ結合をサポートすることができる。ユー
ザー端末機１３の全方向性アンテナ１３ａはユーザー端
末機１３から“見える”全ての衛星ビームを経て送信す
る。
双方向アンテナ４０は単数または複数の衛星１２の異な
るビームを経て順方向リンク信号（ゲートウェイからユ
ーザー端末機へ）を送信して、ユーザー端末機１３内で
のダイバーシチ結合をサポートすることができる。ユー
ザー端末機１３の全方向性アンテナ１３ａはユーザー端
末機１３から“見える”全ての衛星ビームを経て送信す
る。
【００５８】各ゲートウェイ１８は遅いフェードに対処
するために送信機の出力制御機能をサポートし、更に中
程度から迅速なフェードに対処するためにブロック・イ
ンターリービングをもサポートする。出力制御は順方向
および逆方向リンクの双方で実施される。出力制御機能
の応答時間は、最悪の場合、衛星の一周時間の３０ミリ
秒遅延を受け入れて適応するように調整される。
するために送信機の出力制御機能をサポートし、更に中
程度から迅速なフェードに対処するためにブロック・イ
ンターリービングをもサポートする。出力制御は順方向
および逆方向リンクの双方で実施される。出力制御機能
の応答時間は、最悪の場合、衛星の一周時間の３０ミリ
秒遅延を受け入れて適応するように調整される。
【００５９】ブロック・インターリーバ（５３ｄ、５３
ｅ、５３ｆ、図６）はボコーダ５３ｇのパケット・フレ
ームに関連するブロック長に亘って動作する。最適なイ
ンターリーバ長はより長い長さとトレード・オフし、従
って全体的な端末間遅延の増大の犠牲の元に、エラー修
正が改善される。端末間の好適な最大遅延は１５０ミリ
秒以下である。この遅延には、ダイバーシチ結合器によ
って実施される受信信号の位置あわせに起因する遅延、
ボコーダ５３ｇの処理遅延、ブロック・インターリーバ
５３ｄ−５３ｆの遅延、およびＣＤＭＡサブシステム５
２の一部を形成するビタビ(Viterbi) ・デコーダ（図示
せず）の遅延を含む全ての遅延が含まれる。
ｅ、５３ｆ、図６）はボコーダ５３ｇのパケット・フレ
ームに関連するブロック長に亘って動作する。最適なイ
ンターリーバ長はより長い長さとトレード・オフし、従
って全体的な端末間遅延の増大の犠牲の元に、エラー修
正が改善される。端末間の好適な最大遅延は１５０ミリ
秒以下である。この遅延には、ダイバーシチ結合器によ
って実施される受信信号の位置あわせに起因する遅延、
ボコーダ５３ｇの処理遅延、ブロック・インターリーバ
５３ｄ−５３ｆの遅延、およびＣＤＭＡサブシステム５
２の一部を形成するビタビ(Viterbi) ・デコーダ（図示
せず）の遅延を含む全ての遅延が含まれる。
【００６０】図６は図２のＣＤＭＡサブシステム５２の
順方向リンク変調部分のブロック図である。加算器ブロ
ック５３ａの出力は周波数敏捷(frequency agile) アッ
プ・コンバータ５３ｂに給電し、一方、このアップ・コ
ンバータは加算器およびスイッチ・ブロック５２ａに給
電する。遠隔計測および制御（Ｔ＆Ｃ）情報もブロック
５２ａに入力される。
順方向リンク変調部分のブロック図である。加算器ブロ
ック５３ａの出力は周波数敏捷(frequency agile) アッ
プ・コンバータ５３ｂに給電し、一方、このアップ・コ
ンバータは加算器およびスイッチ・ブロック５２ａに給
電する。遠隔計測および制御（Ｔ＆Ｃ）情報もブロック
５２ａに入力される。
【００６１】非変調直接シーケンスＳＳパイロット・チ
ャネルは所望のビット伝送速度で全てのゼロ・ウォルシ
ュ・コード(zeros Walsh Code)を作成する。このデータ
・ストリームは信号を異なるゲートウェイ１８と異なる
衛星１２から分離するために利用される短いＰＮコード
と結合される。使用される場合は、パイロット・チャネ
ルは短いコードに排他的論理和演算(modulo two added)
され、次に、ＣＤＭＡＦＤ ＲＦ チャネル帯域幅に亘
ってＱＰＳＫ（４相位相変調）またはＢＰＳＫ（２相変
位変調）拡張される。以下の異なる疑似ノイズ（ＰＮ）
コード・オフセットが備えられる。すなわち（ａ）ユー
ザー端末機１３がゲートウェイ１８を一意的に特定でき
るようにするＰＮコード・オフセット、（ｂ）ユーザー
端末機１３が衛星１２を一意的に特定できるようにする
ＰＮコード・オフセット、および（ｃ）ユーザー端末機
１３が衛星１２から送信された１６のビームのうちの所
定の１つを特定できるようにするＰＮコード・オフセッ
トである。異なる衛星１２の１つからのパイロットＰＮ
コードには同じパイロット・シードＰＮコードからの異
なる時間／位相オフセットが割り当てられる。
ャネルは所望のビット伝送速度で全てのゼロ・ウォルシ
ュ・コード(zeros Walsh Code)を作成する。このデータ
・ストリームは信号を異なるゲートウェイ１８と異なる
衛星１２から分離するために利用される短いＰＮコード
と結合される。使用される場合は、パイロット・チャネ
ルは短いコードに排他的論理和演算(modulo two added)
され、次に、ＣＤＭＡＦＤ ＲＦ チャネル帯域幅に亘
ってＱＰＳＫ（４相位相変調）またはＢＰＳＫ（２相変
位変調）拡張される。以下の異なる疑似ノイズ（ＰＮ）
コード・オフセットが備えられる。すなわち（ａ）ユー
ザー端末機１３がゲートウェイ１８を一意的に特定でき
るようにするＰＮコード・オフセット、（ｂ）ユーザー
端末機１３が衛星１２を一意的に特定できるようにする
ＰＮコード・オフセット、および（ｃ）ユーザー端末機
１３が衛星１２から送信された１６のビームのうちの所
定の１つを特定できるようにするＰＮコード・オフセッ
トである。異なる衛星１２の１つからのパイロットＰＮ
コードには同じパイロット・シードＰＮコードからの異
なる時間／位相オフセットが割り当てられる。
【００６２】使用される場合、ゲートウェイ１８によっ
て送信される各々のパイロット・チャネルは他の信号よ
りも高いか低い出力レベルで送信されてもよい。パイロ
ット・チャネルによってユーザー端末機１３は順方向Ｃ
ＤＭＡチャネルのタイミングを獲得することが可能にな
り、干渉性復調のための位相基準を与え、かつ信号強度
の比較を行ってハンドオフをいつ開始するかを判定する
メカニズムを与える。しかし、パイロット・チャネルの
使用は強制的なものではなく、この目的のために他の技
術を利用することができる。
て送信される各々のパイロット・チャネルは他の信号よ
りも高いか低い出力レベルで送信されてもよい。パイロ
ット・チャネルによってユーザー端末機１３は順方向Ｃ
ＤＭＡチャネルのタイミングを獲得することが可能にな
り、干渉性復調のための位相基準を与え、かつ信号強度
の比較を行ってハンドオフをいつ開始するかを判定する
メカニズムを与える。しかし、パイロット・チャネルの
使用は強制的なものではなく、この目的のために他の技
術を利用することができる。
【００６３】同期チャネルは以下の情報を含むデータ・
ストリームを生成する。すなわち（ａ）時刻；（ｂ）送
信ゲートウェイの識別；（ｃ）衛星暦；および（ｄ）割
り当てられたページング・チャネルである。同期データ
は重畳エンコーダ５３ｈに送られ、そこでデータは重畳
エンコードされ、次にファスト・フェードに対拠するた
めにブロック・インターリーブされる。その結果生ずる
データ・ストリームはウォルシュ・コードに排他的論理
和演算、ＣＤＭＡ ＦＤ ＲＦチャネル帯域幅に亘って
ＱＰＳＫまたはＢＰＳＫ拡張される。ページング・チャ
ネルは重畳エンコーダ５３ｉに送られ、そこで重畳エン
コードされ、次にブロック・インターリーブされる。そ
の結果生じるデータ・ストリームは長コード発生器５３
ｊの出力と結合される。長いＰＮコードは異なるユーザ
ー端末機１３の帯域を分離するために利用される。ペー
ジング・チャネルと長コードは排他的論理和演算され、
記号カバーに供給され、そこで生じた信号はウォルシュ
・コードに排他的論理和演算される。次にその結果はＣ
ＤＭＡ ＦＤＲＦチャネル帯域幅に亘ってＱＰＳＫまた
はＢＰＳＫ拡張される。
ストリームを生成する。すなわち（ａ）時刻；（ｂ）送
信ゲートウェイの識別；（ｃ）衛星暦；および（ｄ）割
り当てられたページング・チャネルである。同期データ
は重畳エンコーダ５３ｈに送られ、そこでデータは重畳
エンコードされ、次にファスト・フェードに対拠するた
めにブロック・インターリーブされる。その結果生ずる
データ・ストリームはウォルシュ・コードに排他的論理
和演算、ＣＤＭＡ ＦＤ ＲＦチャネル帯域幅に亘って
ＱＰＳＫまたはＢＰＳＫ拡張される。ページング・チャ
ネルは重畳エンコーダ５３ｉに送られ、そこで重畳エン
コードされ、次にブロック・インターリーブされる。そ
の結果生じるデータ・ストリームは長コード発生器５３
ｊの出力と結合される。長いＰＮコードは異なるユーザ
ー端末機１３の帯域を分離するために利用される。ペー
ジング・チャネルと長コードは排他的論理和演算され、
記号カバーに供給され、そこで生じた信号はウォルシュ
・コードに排他的論理和演算される。次にその結果はＣ
ＤＭＡ ＦＤＲＦチャネル帯域幅に亘ってＱＰＳＫまた
はＢＰＳＫ拡張される。
【００６４】一般に、ページング・チャネルは（ａ）シ
ステム・パラメータ・メッセージ；（ｂ）アクセス・パ
ラメータ・メッセージ；および（ｃ）ＣＤＭＡチャネル
・リスト・メッセージを含む幾つかの種類のメッセージ
を伝搬する。
ステム・パラメータ・メッセージ；（ｂ）アクセス・パ
ラメータ・メッセージ；および（ｃ）ＣＤＭＡチャネル
・リスト・メッセージを含む幾つかの種類のメッセージ
を伝搬する。
【００６５】システム・パラメータ・メッセージはペー
ジング・チャネルの構成と、登録パラメータと、獲得を
助けるパラメータとの構成を含んでいる。アクセス・パ
ラメータ・メッセージはアクセス・チャネルとアクセス
・チャネルのデータ伝送速度との構成を含んでいる。Ｃ
ＤＭＡチャネル・リスト・メッセージは、使用される場
合は関連するパイロット識別とウォルシュ・コードの割
り当てを伝搬する。
ジング・チャネルの構成と、登録パラメータと、獲得を
助けるパラメータとの構成を含んでいる。アクセス・パ
ラメータ・メッセージはアクセス・チャネルとアクセス
・チャネルのデータ伝送速度との構成を含んでいる。Ｃ
ＤＭＡチャネル・リスト・メッセージは、使用される場
合は関連するパイロット識別とウォルシュ・コードの割
り当てを伝搬する。
【００６６】ボコーダ５３ｋは音声をＰＣＭ順方向通信
データ・ストリームへとエンコードする。順方向通信デ
ータ・ストリームは重畳エンコーダ５３ｌに送られ、そ
こで重畳エンコードされ、次にブロック５３ｆでブロッ
ク・インターリーブされる。その結果生じるデータ・ス
トリームはユーザーの長コード・ブロック５３ｋの出力
と結合される。ユーザーの長コードは別個の加入者チャ
ネルを分離するために利用される。その結果生じたデー
タ・ストリームは次にマルチプレクサ（ＭＵＸ）５３ｍ
で出力制御され、ウォルシュ・コードに排他的論理和演
算され、次にＣＤＭＡ ＦＤ ＲＦ通信チャネル帯域幅
に亘ってＱＰＳＫまたはＢＰＳＫ拡張される。
データ・ストリームへとエンコードする。順方向通信デ
ータ・ストリームは重畳エンコーダ５３ｌに送られ、そ
こで重畳エンコードされ、次にブロック５３ｆでブロッ
ク・インターリーブされる。その結果生じるデータ・ス
トリームはユーザーの長コード・ブロック５３ｋの出力
と結合される。ユーザーの長コードは別個の加入者チャ
ネルを分離するために利用される。その結果生じたデー
タ・ストリームは次にマルチプレクサ（ＭＵＸ）５３ｍ
で出力制御され、ウォルシュ・コードに排他的論理和演
算され、次にＣＤＭＡ ＦＤ ＲＦ通信チャネル帯域幅
に亘ってＱＰＳＫまたはＢＰＳＫ拡張される。
【００６７】ゲートウェイ１８はＣＤＭＡ逆方向リンク
（単数または複数）を復調するように動作する。逆方向
リンクには２つの異なるコード、すなわち（ａ）ゼロ・
オフセット・コードと（ｂ）長コードとがある。これら
は２つの異なる種類の逆方向リンクＣＤＭＡチャネル、
すなわちアクセス・チャネルと逆方向通信量チャネルと
によって利用される。
（単数または複数）を復調するように動作する。逆方向
リンクには２つの異なるコード、すなわち（ａ）ゼロ・
オフセット・コードと（ｂ）長コードとがある。これら
は２つの異なる種類の逆方向リンクＣＤＭＡチャネル、
すなわちアクセス・チャネルと逆方向通信量チャネルと
によって利用される。
【００６８】アクセス・チャネルの場合、ゲートウェイ
１８はアクセスを要求するアクセス・チャネル上でバー
ストを受信し、デコードする。アクセス・チャネル・メ
ッセージは比較的少量のデータが続く長いプリアンブル
内で編成される。プリアンブルはユーザー端末機の長い
ＰＮコードである。各ユーザー端末機１３は一意的な長
いＰＮコードを一意的な時間オフセットによって共通の
ＰＮ発生器多項式へ変換させる。
１８はアクセスを要求するアクセス・チャネル上でバー
ストを受信し、デコードする。アクセス・チャネル・メ
ッセージは比較的少量のデータが続く長いプリアンブル
内で編成される。プリアンブルはユーザー端末機の長い
ＰＮコードである。各ユーザー端末機１３は一意的な長
いＰＮコードを一意的な時間オフセットによって共通の
ＰＮ発生器多項式へ変換させる。
【００６９】アクセス要求を受信した後、ゲートウェイ
１８は順方向リンク・ページング・チャネル（ブロック
５３ｅ、５３ｉ、５３ｊ）上にメッセージを送信し、ア
クセス要求の受信を肯定応答し、ウォルシュ・コードを
ユーザー端末機１３に割り当てて、通信量チャネルを確
立する。ゲートウェイ１８は更にユーザー端末機１３に
周波数チャネルを割り当てる。ユーザー端末機１３とゲ
ートウェイ１８の双方とも割り当てられたチャネル要素
に切り換わり、割り当てられたウォルシュ（拡張）コー
ド（単数または複数）を使用して二重伝送通信を開始す
る。
１８は順方向リンク・ページング・チャネル（ブロック
５３ｅ、５３ｉ、５３ｊ）上にメッセージを送信し、ア
クセス要求の受信を肯定応答し、ウォルシュ・コードを
ユーザー端末機１３に割り当てて、通信量チャネルを確
立する。ゲートウェイ１８は更にユーザー端末機１３に
周波数チャネルを割り当てる。ユーザー端末機１３とゲ
ートウェイ１８の双方とも割り当てられたチャネル要素
に切り換わり、割り当てられたウォルシュ（拡張）コー
ド（単数または複数）を使用して二重伝送通信を開始す
る。
【００７０】逆方向通信量チャネルは局域内のデータ・
ソースまたはユーザー端末機ボコーダからのディジタル
・データを重畳エンコードすることによってユーザー端
末機１３内で生成される。
ソースまたはユーザー端末機ボコーダからのディジタル
・データを重畳エンコードすることによってユーザー端
末機１３内で生成される。
【００７１】次にデータは所定の間隔でブロック・イン
ターリーブされ、クラッシング(clashing)を軽減するた
めに１２８−Ａｒｙ変調器およびデータ・バースト・ラ
ンダム化装置へと送られる。次にデータはゼロ・オフセ
ットのＰＮコードに加算され、単数または複数の衛星１
２を経てゲートウェイ１８に送信される。
ターリーブされ、クラッシング(clashing)を軽減するた
めに１２８−Ａｒｙ変調器およびデータ・バースト・ラ
ンダム化装置へと送られる。次にデータはゼロ・オフセ
ットのＰＮコードに加算され、単数または複数の衛星１
２を経てゲートウェイ１８に送信される。
【００７２】ゲートウェイ１８は、１２８−Ａｒｙのウ
ォルシュ・コードを復調し、復調された情報をダイバー
シチ結合器に供給するために例えば高速ハダマード変換
（ＦＨＴ）を利用して逆方向リンクを処理する。
ォルシュ・コードを復調し、復調された情報をダイバー
シチ結合器に供給するために例えば高速ハダマード変換
（ＦＨＴ）を利用して逆方向リンクを処理する。
【００７３】上記は通信システム１０の現時点で好適な
実施例の基本的な説明である。次に、順方向リンク出力
制御システムの実施例を説明する。
実施例の基本的な説明である。次に、順方向リンク出力
制御システムの実施例を説明する。
【００７４】順方向リンクはゲートウェイ１８から少な
くとも１つの衛星１２を経由してユーザー端末機１３に
至るリンクであると見なされる。フィーダ・リンク１９
は衛星１２をゲートウェイ１８に、またゲートウェイ１
８から接続する順方向リンクの部分であると見なされ、
一方、ユーザー・リンク１７は衛星１２がそこからユー
ザー端末機１３へと、またユーザー端末機１３から接続
する順方向リンクの部分であると見なされる。
くとも１つの衛星１２を経由してユーザー端末機１３に
至るリンクであると見なされる。フィーダ・リンク１９
は衛星１２をゲートウェイ１８に、またゲートウェイ１
８から接続する順方向リンクの部分であると見なされ、
一方、ユーザー・リンク１７は衛星１２がそこからユー
ザー端末機１３へと、またユーザー端末機１３から接続
する順方向リンクの部分であると見なされる。
【００７５】図７を参照すると、ゲートウェイ１８から
単数または複数の衛星１２へのフィーダ・リンクはユー
ザー・リンク用の駆動出力を供給する。ユーザー・リン
クは衛星１２上でかなりの量の電力を消費する。ゲート
ウェイ１８と衛星１２’の間のようにフィーダ・リンク
に減損がない場合は、衛星の出力は関連するユーザー・
リンクへと最大化され、それによって全システムの効率
と能力が最大化される。
単数または複数の衛星１２へのフィーダ・リンクはユー
ザー・リンク用の駆動出力を供給する。ユーザー・リン
クは衛星１２上でかなりの量の電力を消費する。ゲート
ウェイ１８と衛星１２’の間のようにフィーダ・リンク
に減損がない場合は、衛星の出力は関連するユーザー・
リンクへと最大化され、それによって全システムの効率
と能力が最大化される。
【００７６】しかし、例えばゲートウェイ１８と衛星１
２”との間に位置するレイン・セルによりフィーダ・リ
ンク自体に減損がある場合は、特定のユーザー端末機１
３がそれ自体の減損を発見している、いないに関わりな
く前述のユーザー・リンク出力制御ループが起動され
る。すなわち、衛星１２”から受信した信号出力の低下
を検出したユーザー端末機１３は逆方向リンクを経てメ
ッセージを送信し、順方向リンクの出力を増大するよう
に要求する。レイン・セルによるフィーダ・リンク信号
の減衰により、衛星１２”から通信信号を受信する全て
のユーザー端末機１３は同時に受信出力の低下をこうむ
り、また、同時にフィーダ・リンクの出力を増大するよ
うに要求することが判る。その結果生ずるフィーダ・リ
ンク出力の急激なサージは、衛星１２”内での電力消費
の増大に転換され、前記衛星１２”は受信したフィーダ
・リンク出力にほぼ直線的に対応する出力でフィーダ・
リンク信号をユーザー端末機１３に中継するように動作
する。
２”との間に位置するレイン・セルによりフィーダ・リ
ンク自体に減損がある場合は、特定のユーザー端末機１
３がそれ自体の減損を発見している、いないに関わりな
く前述のユーザー・リンク出力制御ループが起動され
る。すなわち、衛星１２”から受信した信号出力の低下
を検出したユーザー端末機１３は逆方向リンクを経てメ
ッセージを送信し、順方向リンクの出力を増大するよう
に要求する。レイン・セルによるフィーダ・リンク信号
の減衰により、衛星１２”から通信信号を受信する全て
のユーザー端末機１３は同時に受信出力の低下をこうむ
り、また、同時にフィーダ・リンクの出力を増大するよ
うに要求することが判る。その結果生ずるフィーダ・リ
ンク出力の急激なサージは、衛星１２”内での電力消費
の増大に転換され、前記衛星１２”は受信したフィーダ
・リンク出力にほぼ直線的に対応する出力でフィーダ・
リンク信号をユーザー端末機１３に中継するように動作
する。
【００７７】すなわち、地球低軌道衛星システム、およ
びその他の衛星システム一般は、地上局、この場合はゲ
ートウェイ１８を通過する際に衛星をトラッキングす
る。その結果、ゲートウェイ１８のアンテナ４０は、レ
イン・セルを介してフィーダ・リンク信号Ｆ１を送信す
るようにステアリングされる。その結果、フィーダ・リ
ンク部分Ｆ２の信号レベルはＦ１と比較して低減する。
フィーダ・リンク部分Ｆ２は、衛星１２”に到達するま
で付加的な経路損をこうむる。このような損失の結果、
全てのユーザー端末機１３はより多くの衛星プライム出
力を必要とする。
びその他の衛星システム一般は、地上局、この場合はゲ
ートウェイ１８を通過する際に衛星をトラッキングす
る。その結果、ゲートウェイ１８のアンテナ４０は、レ
イン・セルを介してフィーダ・リンク信号Ｆ１を送信す
るようにステアリングされる。その結果、フィーダ・リ
ンク部分Ｆ２の信号レベルはＦ１と比較して低減する。
フィーダ・リンク部分Ｆ２は、衛星１２”に到達するま
で付加的な経路損をこうむる。このような損失の結果、
全てのユーザー端末機１３はより多くの衛星プライム出
力を必要とする。
【００７８】ゲートウェイ１８におけるフィーダ・リン
ク（単数または複数）内に外部の出力制御ループが備え
られている。外部の出力制御ループは、この場合はレイ
ン・セルであるフィーダ・リンクの減損に起因する減衰
に比例してゲートウェイ１８のアンテナ４０から伝送さ
れる出力を増大するように動作する。このようにして前
記の外部出力制御ループは衛星１２”によって受信され
る出力の電磁束密度をほぼ一定のレベルに保ち、その結
果、ユーザー端末機１３は衛星１２”から受信する出力
が著しい低減をこうむらない。
ク（単数または複数）内に外部の出力制御ループが備え
られている。外部の出力制御ループは、この場合はレイ
ン・セルであるフィーダ・リンクの減損に起因する減衰
に比例してゲートウェイ１８のアンテナ４０から伝送さ
れる出力を増大するように動作する。このようにして前
記の外部出力制御ループは衛星１２”によって受信され
る出力の電磁束密度をほぼ一定のレベルに保ち、その結
果、ユーザー端末機１３は衛星１２”から受信する出力
が著しい低減をこうむらない。
【００７９】外部の出力制御ループは図７および８に示
すように、基準信号受信機７０と、基準信号トラッキン
グ・プロセッサ７２とを含んでいる。基準信号受信機７
０と、基準信号トラッキング・プロセッサ７２とは、
（図２のゲートウェイ１８のブロック図に示すように）
ＲＦシステム・コントローラ４３およびフィーダ・リン
クＲＦシステム４６、５０と連係して動作する。基準信
号受信機７０は特定の周波数で衛星１２からのダウンリ
ンク基準（Ｒ）信号を監視する。この周波数は、レイン
・セルによって著しく減損を受けないように、ひいては
Ｒ２の部分でＲ１の部分と実質的に同じレベルに留まる
のに充分に低い周波数（例えばＳバンド内の周波数）が
選択される。基準信号受信機７０は受信したＳＳ−ＣＤ
ＭＡ信号を復調し、データ・ストリーム７０ａとしてゲ
ートウェイ１８内の基準信号トラッキング・プロセッサ
７２に基準信号を受信した信号出力の表示を出力する。
基準信号トラッキング・プロセッサ７２はデータ・スト
リーム７０ａを処理し、単数または複数のＲＦシステム
・コントローラ４３に対してエラー信号または指令を発
し、一方、前記コントローラ４３はゲートウェイ１８の
リンク１からリンクＮ上でのフィーダ・リンクＲＦシス
テム（単数または複数）４６、５０の利得を制御する。
このようにして、送信されたフィーダ・リンクの出力は
ゲートウェイ１８と衛星１２との間のフィーダ・リンク
がこうむる減衰の量に比例して増大される。
すように、基準信号受信機７０と、基準信号トラッキン
グ・プロセッサ７２とを含んでいる。基準信号受信機７
０と、基準信号トラッキング・プロセッサ７２とは、
（図２のゲートウェイ１８のブロック図に示すように）
ＲＦシステム・コントローラ４３およびフィーダ・リン
クＲＦシステム４６、５０と連係して動作する。基準信
号受信機７０は特定の周波数で衛星１２からのダウンリ
ンク基準（Ｒ）信号を監視する。この周波数は、レイン
・セルによって著しく減損を受けないように、ひいては
Ｒ２の部分でＲ１の部分と実質的に同じレベルに留まる
のに充分に低い周波数（例えばＳバンド内の周波数）が
選択される。基準信号受信機７０は受信したＳＳ−ＣＤ
ＭＡ信号を復調し、データ・ストリーム７０ａとしてゲ
ートウェイ１８内の基準信号トラッキング・プロセッサ
７２に基準信号を受信した信号出力の表示を出力する。
基準信号トラッキング・プロセッサ７２はデータ・スト
リーム７０ａを処理し、単数または複数のＲＦシステム
・コントローラ４３に対してエラー信号または指令を発
し、一方、前記コントローラ４３はゲートウェイ１８の
リンク１からリンクＮ上でのフィーダ・リンクＲＦシス
テム（単数または複数）４６、５０の利得を制御する。
このようにして、送信されたフィーダ・リンクの出力は
ゲートウェイ１８と衛星１２との間のフィーダ・リンク
がこうむる減衰の量に比例して増大される。
【００８０】より詳細には、また図９の論理流れ図をも
参照すると、ブロックＡではフィーダ・リンクスペクト
ル拡散基準信号受信機７０は各々のダウンリンク基準信
号Ｒを受信し、復調する。基準信号ダウンリンク周波数
はアップリンク・フィーダ・リンクの周波数よりも大幅
に低いので、レイン・セルによる損失がもし存在する場
合は、それはアップリンク・フィーダ・リンク信号によ
って誘発される。その結果、ブロックＢで、受信した信
号出力を表示する信号は基準信号トラッキング・プロセ
ッサ７２によって所定の基準と比較され、また、ブロッ
クＣで、降雨のようなチャネル減損に起因するフィーダ
・リンク損失に比例するエラー信号（Ｅ）が導出され、
ＲＦシステム・コントローラ４３に出力される。すなわ
ち、エラー信号（Ｅ1 からＥN ）は各々のフィーダ・リ
ンク１−Ｎごとに導出される。一方、エラー信号は各Ｒ
Ｆシステム・コントローラ４３によって、ブロックＤ
で、降雨による損失を補償するために、基準信号Ｒおよ
び個々のユーザー端末機１３の全ての通信信号からなる
複合フィーダ・リンクの出力を制御するために利用され
る。
参照すると、ブロックＡではフィーダ・リンクスペクト
ル拡散基準信号受信機７０は各々のダウンリンク基準信
号Ｒを受信し、復調する。基準信号ダウンリンク周波数
はアップリンク・フィーダ・リンクの周波数よりも大幅
に低いので、レイン・セルによる損失がもし存在する場
合は、それはアップリンク・フィーダ・リンク信号によ
って誘発される。その結果、ブロックＢで、受信した信
号出力を表示する信号は基準信号トラッキング・プロセ
ッサ７２によって所定の基準と比較され、また、ブロッ
クＣで、降雨のようなチャネル減損に起因するフィーダ
・リンク損失に比例するエラー信号（Ｅ）が導出され、
ＲＦシステム・コントローラ４３に出力される。すなわ
ち、エラー信号（Ｅ1 からＥN ）は各々のフィーダ・リ
ンク１−Ｎごとに導出される。一方、エラー信号は各Ｒ
Ｆシステム・コントローラ４３によって、ブロックＤ
で、降雨による損失を補償するために、基準信号Ｒおよ
び個々のユーザー端末機１３の全ての通信信号からなる
複合フィーダ・リンクの出力を制御するために利用され
る。
【００８１】すなわち、基準信号Ｒは所定のＰＮコード
と、ゲートウェイ１８からの第１の周波数を有するアッ
プリンク・フィーダ・リンク上で送信され、レイン・セ
ルのようなＲＦ減損によって衛星１２”とゲートウェイ
１８との間で減衰され、ダウンリンク上の第２の、より
低い周波数で衛星１２”によって受信、中継され、か
つ、基準信号受信機７０と基準信号トラッキング・プロ
セッサ７２とによって受信、収縮(despread)、復調、お
よび処理される。次にアップリンク・フィーダ・リンク
上で出現するＲＦ減損の量を示すエラー信号が発生され
る。アップリンク周波数帯域によってフィーダ・リンク
は、衛星１２”からのダウンリンク信号よりも降雨のよ
うなＲＦ減損による影響を受け易くなることに留意され
たい。次にエラー信号を利用して、各々のユーザー端末
機１３によって受信された各信号の出力レベルが実質的
に同じレベルに留まるように、アップリンク・フィーダ
・リンク伝送出力が変更される。
と、ゲートウェイ１８からの第１の周波数を有するアッ
プリンク・フィーダ・リンク上で送信され、レイン・セ
ルのようなＲＦ減損によって衛星１２”とゲートウェイ
１８との間で減衰され、ダウンリンク上の第２の、より
低い周波数で衛星１２”によって受信、中継され、か
つ、基準信号受信機７０と基準信号トラッキング・プロ
セッサ７２とによって受信、収縮(despread)、復調、お
よび処理される。次にアップリンク・フィーダ・リンク
上で出現するＲＦ減損の量を示すエラー信号が発生され
る。アップリンク周波数帯域によってフィーダ・リンク
は、衛星１２”からのダウンリンク信号よりも降雨のよ
うなＲＦ減損による影響を受け易くなることに留意され
たい。次にエラー信号を利用して、各々のユーザー端末
機１３によって受信された各信号の出力レベルが実質的
に同じレベルに留まるように、アップリンク・フィーダ
・リンク伝送出力が変更される。
【００８２】エラー信号は各々のＲＦシステム・コント
ローラ４３に供給することができ、そこから各々のＲＦ
システム・コントローラ４３が関連するフィーダ・リン
ク出力の変化を誘導することが理解されよう。または、
フィーダ・リンク出力の変化は各々のＲＦシステム・コ
ントローラ４３ごとに、エラー信号から基準信号トラッ
キング・プロセッサ７２内に誘導され、適宜の出力制御
指令としてＲＦシステム・コントローラに送信される。
ローラ４３に供給することができ、そこから各々のＲＦ
システム・コントローラ４３が関連するフィーダ・リン
ク出力の変化を誘導することが理解されよう。または、
フィーダ・リンク出力の変化は各々のＲＦシステム・コ
ントローラ４３ごとに、エラー信号から基準信号トラッ
キング・プロセッサ７２内に誘導され、適宜の出力制御
指令としてＲＦシステム・コントローラに送信される。
【００８３】スペクトル拡散受信機は各々の基準信号ご
とに一意的なＰＮコードを利用して複数の衛星からの重
複する複数の基準信号を分離する能力を有しているの
で、単一の基準信号受信機７０を利用して、特定のゲー
トウェイ１８の視野内の各々の衛星１２へのフィーダ・
リンク・アップリンク出力を独立して制御することがで
きる。すなわち、別個のＰＮコードが各基準信号に割り
当てられる。この点に関連して、基準信号受信機７０は
複数の基準信号を同時に収縮およびトラッキングするた
めの複数のフィンガを有する公知のレーキ受信機を使用
してもよい。あるいは、基準信号受信機７０はその代わ
りに、基準信号受信機７０の視野内にある複数の衛星に
よって中継される基準信号間で時間多重化される単一の
フィンガを使用してもよい。いずれの場合も、アップリ
ンク・フィーダ・リンクの出力は必要に応じてのみ増大
し、衛星の能力をより有効に利用することができ、かつ
同一の軌道上にあり、かつ同じ周波数帯域を共用してい
る別の衛星１２との協調の困難さを最小限にすることが
できる。また、この技術は、地上との協働のためのより
高いフィーダリンク電力の効果を最小化する。
とに一意的なＰＮコードを利用して複数の衛星からの重
複する複数の基準信号を分離する能力を有しているの
で、単一の基準信号受信機７０を利用して、特定のゲー
トウェイ１８の視野内の各々の衛星１２へのフィーダ・
リンク・アップリンク出力を独立して制御することがで
きる。すなわち、別個のＰＮコードが各基準信号に割り
当てられる。この点に関連して、基準信号受信機７０は
複数の基準信号を同時に収縮およびトラッキングするた
めの複数のフィンガを有する公知のレーキ受信機を使用
してもよい。あるいは、基準信号受信機７０はその代わ
りに、基準信号受信機７０の視野内にある複数の衛星に
よって中継される基準信号間で時間多重化される単一の
フィンガを使用してもよい。いずれの場合も、アップリ
ンク・フィーダ・リンクの出力は必要に応じてのみ増大
し、衛星の能力をより有効に利用することができ、かつ
同一の軌道上にあり、かつ同じ周波数帯域を共用してい
る別の衛星１２との協調の困難さを最小限にすることが
できる。また、この技術は、地上との協働のためのより
高いフィーダリンク電力の効果を最小化する。
【００８４】複数のダウンリンク・ビームを使用してい
るシステムの場合は、ゲートウェイの有効範囲の適宜の
ポイントに複数の基準信号受信機７０（図８では７０’
で示す）を配置してもよく、基準信号のデータ・ストリ
ームは地上データ線を介して、または衛星１２を経由し
たデータ・ストリームとして基準信号トラッキング・プ
ロセッサ７２に伝搬される。後者の場合は、データ・ス
トリームはゲートウェイ１８で基準信号受信機７０によ
って受信され、次に基準信号トラッキング・プロセッサ
７２に入力されることも可能である。
るシステムの場合は、ゲートウェイの有効範囲の適宜の
ポイントに複数の基準信号受信機７０（図８では７０’
で示す）を配置してもよく、基準信号のデータ・ストリ
ームは地上データ線を介して、または衛星１２を経由し
たデータ・ストリームとして基準信号トラッキング・プ
ロセッサ７２に伝搬される。後者の場合は、データ・ス
トリームはゲートウェイ１８で基準信号受信機７０によ
って受信され、次に基準信号トラッキング・プロセッサ
７２に入力されることも可能である。
【００８５】ここで使用される場合、データ・ストリー
ム７０ａ内でゲートウェイ１８に逆報告される受信信号
の出力、または特質の表示は例えば、受信信号強度イン
ジケータ（ＲＳＳＩ）測定、または信号特質測定でよ
い。信号特質の表示は例えば、例えばビタビ・デコーダ
・マトリクスから導出される受信ビット・エラー率（Ｂ
ＥＲ）測定、またはフレーム・エラー率（ＦＥＲ）測定
に基づくものでよいであろう。特質の表示も全部または
一部が、所定の音声シーケンスが聴取者の母集団によっ
て評価される主観的平均意見スコアに基づくものでよい
であろう。信号の出力または特質の表示は、基準信号ト
ラッキング・プロセッサ７２によって基準信号強度また
は信号特質値のような所定の値と比較され、比較された
２つの値の偏差を表すようにエラー信号が生成される。
外部出力制御ループの目的は、所望のリンク特質と一致
するようにフィーダ・リンク出力を最小限にすることで
ある。このように満足できるユーザー通信を同時に提供
しつつ、フィーダ・リンク出力を最小限にすることで衛
星のプライム出力が保存される。
ム７０ａ内でゲートウェイ１８に逆報告される受信信号
の出力、または特質の表示は例えば、受信信号強度イン
ジケータ（ＲＳＳＩ）測定、または信号特質測定でよ
い。信号特質の表示は例えば、例えばビタビ・デコーダ
・マトリクスから導出される受信ビット・エラー率（Ｂ
ＥＲ）測定、またはフレーム・エラー率（ＦＥＲ）測定
に基づくものでよいであろう。特質の表示も全部または
一部が、所定の音声シーケンスが聴取者の母集団によっ
て評価される主観的平均意見スコアに基づくものでよい
であろう。信号の出力または特質の表示は、基準信号ト
ラッキング・プロセッサ７２によって基準信号強度また
は信号特質値のような所定の値と比較され、比較された
２つの値の偏差を表すようにエラー信号が生成される。
外部出力制御ループの目的は、所望のリンク特質と一致
するようにフィーダ・リンク出力を最小限にすることで
ある。このように満足できるユーザー通信を同時に提供
しつつ、フィーダ・リンク出力を最小限にすることで衛
星のプライム出力が保存される。
【００８６】受信した信号出力の表示が比較される基準
値は、ユーザー端末機１３がフィーダ・リンクから衛星
１２によって中継される通信信号を受信すべき所望の出
力レベルに基づいて決定される。基準値は固定値である
必要はなく、例えばユーザーの全負荷または需要、時
刻、所定の衛星スポット・ビーム内の地上での所望の全
ＲＦ電磁束レベル（例えば仰角の関数としての約１５４
ｄＢＷ／ｍ２／４ＫＨｚ）等によって変更することがで
きる。
値は、ユーザー端末機１３がフィーダ・リンクから衛星
１２によって中継される通信信号を受信すべき所望の出
力レベルに基づいて決定される。基準値は固定値である
必要はなく、例えばユーザーの全負荷または需要、時
刻、所定の衛星スポット・ビーム内の地上での所望の全
ＲＦ電磁束レベル（例えば仰角の関数としての約１５４
ｄＢＷ／ｍ２／４ＫＨｚ）等によって変更することがで
きる。
【００８７】ゲートウェイ１８によってサービスされる
エリヤ内に複数の基準信号受信機７０がある場合は、ゲ
ートウェイ１８は、平均または重み付き平均技術のよう
な所定の方法で、複数の基準信号受信機７０と７０’か
らの入力を結合することによってこれらを処理してもよ
い。後者の場合は、ユーザー密度が高い（すなわち都市
エリヤ）地域に関連する基準信号受信機７０’から受信
した基準信号出力の表示は、ユーザー密度が低い地域か
ら受信した信号出力表示よりも多くの重み付けをしても
よい。
エリヤ内に複数の基準信号受信機７０がある場合は、ゲ
ートウェイ１８は、平均または重み付き平均技術のよう
な所定の方法で、複数の基準信号受信機７０と７０’か
らの入力を結合することによってこれらを処理してもよ
い。後者の場合は、ユーザー密度が高い（すなわち都市
エリヤ）地域に関連する基準信号受信機７０’から受信
した基準信号出力の表示は、ユーザー密度が低い地域か
ら受信した信号出力表示よりも多くの重み付けをしても
よい。
【００８８】このように、この発明の出力制御技術はフ
ィーダ・リンクの減損（例えばＫａまたはＫｕバンド・
フィーダ・リンクの場合の降雨による減衰、Ｃバンド・
フィーダ・リンクを受信する衛星の仰角が小さいことに
よる減損、減損があるビームから受信した信号による減
損など）を補償し、更に、時間の経過による衛星の動作
能力の劣化を補償することもできる。
ィーダ・リンクの減損（例えばＫａまたはＫｕバンド・
フィーダ・リンクの場合の降雨による減衰、Ｃバンド・
フィーダ・リンクを受信する衛星の仰角が小さいことに
よる減損、減損があるビームから受信した信号による減
損など）を補償し、更に、時間の経過による衛星の動作
能力の劣化を補償することもできる。
【００８９】図１０を参照すると、この発明の閉ループ
出力制御技術を、（例えばレイン・セルに起因する）大
きい出力減損を補償するための外部の大域的フィーダ・
リンク出力制御ループ８２と、（樹木に起因するよう
な）個々のユーザー・リンク減損を補償するための複数
の内部のユーザー・リンク出力制御ループ８４とを有す
る２レベルの適応性の出力制御ループ８０であるとみな
してもよい。外部フィーダ・リンク出力制御ループ８２
の時間定数は好適には、内部のユーザー・リンク出力制
御ループ８４の時間定数よりも（例えば５ないし１０
倍）長い。
出力制御技術を、（例えばレイン・セルに起因する）大
きい出力減損を補償するための外部の大域的フィーダ・
リンク出力制御ループ８２と、（樹木に起因するよう
な）個々のユーザー・リンク減損を補償するための複数
の内部のユーザー・リンク出力制御ループ８４とを有す
る２レベルの適応性の出力制御ループ８０であるとみな
してもよい。外部フィーダ・リンク出力制御ループ８２
の時間定数は好適には、内部のユーザー・リンク出力制
御ループ８４の時間定数よりも（例えば５ないし１０
倍）長い。
【００９０】この発明の閉ループ出力制御技術の例とし
て、ユーザー端末機の出力制御のダイナミック・レンジ
が１０ｄＢであると想定し、またレイン・セルが衛星１
２からユーザー端末機によって受信されたＳバンド順方
向リンクに８ｄＢの損失を誘発した場合、フェードに起
因するユーザー・リンクの６ｄＢの減損は修正不能であ
ることがある。これに対して、ゲートウェイ１８がフィ
ーダ・リンクの出力を比例して増大することによって８
ｄＢのレイン・セル損失を補償した場合は、ユーザー端
末機の出力制御機能のダイナミック・レンジはレイン・
セルに誘発される損失による悪影響は受けない。
て、ユーザー端末機の出力制御のダイナミック・レンジ
が１０ｄＢであると想定し、またレイン・セルが衛星１
２からユーザー端末機によって受信されたＳバンド順方
向リンクに８ｄＢの損失を誘発した場合、フェードに起
因するユーザー・リンクの６ｄＢの減損は修正不能であ
ることがある。これに対して、ゲートウェイ１８がフィ
ーダ・リンクの出力を比例して増大することによって８
ｄＢのレイン・セル損失を補償した場合は、ユーザー端
末機の出力制御機能のダイナミック・レンジはレイン・
セルに誘発される損失による悪影響は受けない。
【００９１】この発明に基づいて、外部出力制御ループ
によりゲートウェイ１８は地表上でほぼ一定の所望の電
磁束密度を保持し、かつ例えばアップリンクおよびダウ
ンリンク減衰、ゲートウェイ・アンテナ４０の照準ミ
ス、受信および送信アンテナ・パターンのような要因に
よる衛星の利得変動、および温度に起因する応答器の利
得の不確実性のような要因による順方向リンクの損失を
補償することができる。この発明の外部出力制御ループ
は、ゲートウェイによって送信された信号がゲートウェ
イによって受信される必要はなく、またはパイロット信
号を地上から送信するべき場合は、衛星からビーコンを
送信する必要がない。
によりゲートウェイ１８は地表上でほぼ一定の所望の電
磁束密度を保持し、かつ例えばアップリンクおよびダウ
ンリンク減衰、ゲートウェイ・アンテナ４０の照準ミ
ス、受信および送信アンテナ・パターンのような要因に
よる衛星の利得変動、および温度に起因する応答器の利
得の不確実性のような要因による順方向リンクの損失を
補償することができる。この発明の外部出力制御ループ
は、ゲートウェイによって送信された信号がゲートウェ
イによって受信される必要はなく、またはパイロット信
号を地上から送信するべき場合は、衛星からビーコンを
送信する必要がない。
【００９２】この発明に基づいて、ゲートウェイ１８は
単数または複数の衛星１２を経て、例えば順方向リンク
のパイロット・チャネルまたは通信チャネル上の単数ま
たは複数の信号のような単数または複数の信号を送信
し、これらの信号は衛星（単数または複数）の視野内の
地球のエリヤをカバーする単数または複数のダウンリン
ク・ビーム内の単数または複数のユーザー端末機１３に
よって受信される。ユーザー端末機１３の少なくとも幾
つかは、特定の基準信号、または通常の通信信号のいず
れでもよい受信信号の特質を測定する。ユーザー端末機
１３は特定の周知の位置にある較正された性能の公知の
種類の端末機１３’でもよいし、一般にサービス・エリ
ヤに亘ってランダムに、また疑似ランダムに配分される
標準的な工場分散の性能を有する多様な種類のユーザー
端末機１３”を含んでいてもよい。基準ユーザー端末機
１３’、１３”は測定された信号特質データをゲートウ
ェイに送信し、ゲートウェイは端末機からの特質データ
と、例えば受信端末機の種類と位置のようなその他の要
因とに基づき基準信号の出力を調整する。
単数または複数の衛星１２を経て、例えば順方向リンク
のパイロット・チャネルまたは通信チャネル上の単数ま
たは複数の信号のような単数または複数の信号を送信
し、これらの信号は衛星（単数または複数）の視野内の
地球のエリヤをカバーする単数または複数のダウンリン
ク・ビーム内の単数または複数のユーザー端末機１３に
よって受信される。ユーザー端末機１３の少なくとも幾
つかは、特定の基準信号、または通常の通信信号のいず
れでもよい受信信号の特質を測定する。ユーザー端末機
１３は特定の周知の位置にある較正された性能の公知の
種類の端末機１３’でもよいし、一般にサービス・エリ
ヤに亘ってランダムに、また疑似ランダムに配分される
標準的な工場分散の性能を有する多様な種類のユーザー
端末機１３”を含んでいてもよい。基準ユーザー端末機
１３’、１３”は測定された信号特質データをゲートウ
ェイに送信し、ゲートウェイは端末機からの特質データ
と、例えば受信端末機の種類と位置のようなその他の要
因とに基づき基準信号の出力を調整する。
【００９３】より詳細には、また図１１の流れ図をも参
照すると、基準ユーザー端末機１３’がサービス・エリ
ヤ内の周知の位置にある較正形の端末機である場合は、
受信信号の特質はステップＡで各々の基準端末機１３’
によって測定される。基準端末機１３’はゲートウェイ
からは見えないビームも含むどのビーム内に位置してい
てもよい。ステップＢでは、基準端末機１３’は測定さ
れた特質（例えばＥｃ／Ｎｏおよび／または（例えばフ
レームまたは記号のような）単数または複数の測定され
たエラー率）をランド・ラインによって、または測定さ
れたデータを衛星１２に返送することによって対応する
ゲートウェイ１８に送る。ステップＣでは、基準端末機
１３’から受信された測定値がゲートウェイ１８内の信
号トラッキング・プロセッサ７２によって所定の基準値
または目標値と比較される。基準信号のゲートウェイ送
信出力は、目標値と測定値との差に応じて、図１１のス
テップＤおよびＦで調整される。ゲートウェイ１８はス
テップＤで、基準端末機１３’によって受信される信号
の特質を実質的に一定に保持し、ひいては端末機におけ
る電磁束密度を（基準端末機１３’における全方向性ア
ンテナであると想定した場合）ビーム内の基準端末機の
位置に関わりなく実質的に一定に保持するために、基準
信号の送信出力を調整する。ステップＦで、ゲートウェ
イ１８によって行われる送信信号の出力調整は、例えば
順方向リンク送信および受信衛星アンテナの地上パター
ンの予測される変動、および／または（例えば衛星が軌
道トラックに沿って移動することによる）衛星１２と基
準ユーザー端末機１３’の間の空間的な変化に起因する
応答器の利得および経路損の変動を算入した補償係数を
含んでいてもよい。衛星１２が軌道内を移動する際の応
答器の利得およびアンテナ・パターンの変動は、ゲート
ウェイ・コントローラ５６に結合されているデータベー
ス６２のような適宜のデータ記憶手段に記憶されている
衛星特性の以前の測定値に基づいて立証することができ
る。放射パターンの変化、および経路損を衛星１２、ゲ
ートウェイ１８、および基準端末機１３’の位置の相対
位置から確証してもよい。この場合は、送信信号の出力
を調整するためにゲートウェイ１８によって用いられる
補償係数によって、ビーム内の基準端末機１３’の位置
に応じて基準端末機１３’における電磁束密度を変更す
ることはできるが、基準端末機が特定のビーム内にある
限りは、基準端末機１３’における電磁束密度がある最
小値より降下することが防止される。図１１のステップ
Ｆで実施されるこの出力調整は、一般に通信量をサポー
トするために衛星の容量を最大限にするために好適であ
る。しかし、ステップＥで判断した結果、適切な衛星容
量を利用できる場合は、ゲートウェイ１８は、特定のビ
ーム内でのユーザー・リンクの電磁束密度を実質的に一
定に保つために、図１１のステップＤに従ってフィーダ
・リンクの出力を調整する。
照すると、基準ユーザー端末機１３’がサービス・エリ
ヤ内の周知の位置にある較正形の端末機である場合は、
受信信号の特質はステップＡで各々の基準端末機１３’
によって測定される。基準端末機１３’はゲートウェイ
からは見えないビームも含むどのビーム内に位置してい
てもよい。ステップＢでは、基準端末機１３’は測定さ
れた特質（例えばＥｃ／Ｎｏおよび／または（例えばフ
レームまたは記号のような）単数または複数の測定され
たエラー率）をランド・ラインによって、または測定さ
れたデータを衛星１２に返送することによって対応する
ゲートウェイ１８に送る。ステップＣでは、基準端末機
１３’から受信された測定値がゲートウェイ１８内の信
号トラッキング・プロセッサ７２によって所定の基準値
または目標値と比較される。基準信号のゲートウェイ送
信出力は、目標値と測定値との差に応じて、図１１のス
テップＤおよびＦで調整される。ゲートウェイ１８はス
テップＤで、基準端末機１３’によって受信される信号
の特質を実質的に一定に保持し、ひいては端末機におけ
る電磁束密度を（基準端末機１３’における全方向性ア
ンテナであると想定した場合）ビーム内の基準端末機の
位置に関わりなく実質的に一定に保持するために、基準
信号の送信出力を調整する。ステップＦで、ゲートウェ
イ１８によって行われる送信信号の出力調整は、例えば
順方向リンク送信および受信衛星アンテナの地上パター
ンの予測される変動、および／または（例えば衛星が軌
道トラックに沿って移動することによる）衛星１２と基
準ユーザー端末機１３’の間の空間的な変化に起因する
応答器の利得および経路損の変動を算入した補償係数を
含んでいてもよい。衛星１２が軌道内を移動する際の応
答器の利得およびアンテナ・パターンの変動は、ゲート
ウェイ・コントローラ５６に結合されているデータベー
ス６２のような適宜のデータ記憶手段に記憶されている
衛星特性の以前の測定値に基づいて立証することができ
る。放射パターンの変化、および経路損を衛星１２、ゲ
ートウェイ１８、および基準端末機１３’の位置の相対
位置から確証してもよい。この場合は、送信信号の出力
を調整するためにゲートウェイ１８によって用いられる
補償係数によって、ビーム内の基準端末機１３’の位置
に応じて基準端末機１３’における電磁束密度を変更す
ることはできるが、基準端末機が特定のビーム内にある
限りは、基準端末機１３’における電磁束密度がある最
小値より降下することが防止される。図１１のステップ
Ｆで実施されるこの出力調整は、一般に通信量をサポー
トするために衛星の容量を最大限にするために好適であ
る。しかし、ステップＥで判断した結果、適切な衛星容
量を利用できる場合は、ゲートウェイ１８は、特定のビ
ーム内でのユーザー・リンクの電磁束密度を実質的に一
定に保つために、図１１のステップＤに従ってフィーダ
・リンクの出力を調整する。
【００９４】ゲートウェイ１８は前述のように調整され
た基準信号の出力の変動を利用して、順方向リンク内の
通信信号の出力を調整する。好適には、調整機能は、
（例えば図１１のステップＤによって）端末機における
ダウンリンクのビーム電磁束密度を実質的に一定に保つ
か、あるいは、ビームの電磁束密度が所定の閾値より降
下しないように、衛星の利得の予測変動を補償するため
に（ステップＦ）、ゲートウェイ１８の送信出力を調整
するように適宜にプログラムされたゲートウェイ１８内
の信号プロセッサ７２（図８を参照）によって処理され
る。しかし、代替実施例では、調整機能の処理はゲート
ウェイの外部の単数または複数のプロセッサによって行
われてもよく、その場合はゲートウェイ１８には修正信
号だけが送られる。
た基準信号の出力の変動を利用して、順方向リンク内の
通信信号の出力を調整する。好適には、調整機能は、
（例えば図１１のステップＤによって）端末機における
ダウンリンクのビーム電磁束密度を実質的に一定に保つ
か、あるいは、ビームの電磁束密度が所定の閾値より降
下しないように、衛星の利得の予測変動を補償するため
に（ステップＦ）、ゲートウェイ１８の送信出力を調整
するように適宜にプログラムされたゲートウェイ１８内
の信号プロセッサ７２（図８を参照）によって処理され
る。しかし、代替実施例では、調整機能の処理はゲート
ウェイの外部の単数または複数のプロセッサによって行
われてもよく、その場合はゲートウェイ１８には修正信
号だけが送られる。
【００９５】ここで図１２の流れ図を参照すると、ユー
ザー端末機１３”が多様な種類を含んでいる場合は、外
部の出力制御ループは前述の較正された端末機１３’と
同様の態様で動作するが、基準端末機１３”の位置は判
明している必要はない。この方法では、各種の複数の基
準端末機１３”はサービス・エリヤに亘ってややランダ
ム、または疑似ランダムに配置されることができる。基
準端末機１３”は単数または複数の衛星１２を介してゲ
ートウェイ１８によって送信された基準信号を受信し、
ステップＡ１で基準信号の特質（例えばＥｃ／Ｎｏ）を
測定する。ステップＢ１で、端末機１３”は測定された
信号の特質データをランド・ライン、または再び単数ま
たは複数の衛星１２を経てゲートウェイ１８に送信す
る。ゲートウェイの基準出力はステップＣ１で、サービ
ス・エリヤ内での基準ユーザー端末機１３”の位置また
は分布に関わりなく、報告された信号特質から導出され
た測度に基づいて調整される。
ザー端末機１３”が多様な種類を含んでいる場合は、外
部の出力制御ループは前述の較正された端末機１３’と
同様の態様で動作するが、基準端末機１３”の位置は判
明している必要はない。この方法では、各種の複数の基
準端末機１３”はサービス・エリヤに亘ってややランダ
ム、または疑似ランダムに配置されることができる。基
準端末機１３”は単数または複数の衛星１２を介してゲ
ートウェイ１８によって送信された基準信号を受信し、
ステップＡ１で基準信号の特質（例えばＥｃ／Ｎｏ）を
測定する。ステップＢ１で、端末機１３”は測定された
信号の特質データをランド・ライン、または再び単数ま
たは複数の衛星１２を経てゲートウェイ１８に送信す
る。ゲートウェイの基準出力はステップＣ１で、サービ
ス・エリヤ内での基準ユーザー端末機１３”の位置また
は分布に関わりなく、報告された信号特質から導出され
た測度に基づいて調整される。
【００９６】この発明の上記の側面では、ゲートウェイ
の出力は図１３に示すように、ゲートウェイ１８が基準
端末機１３”からの基準信号の特質測度を受信し（ステ
ップＢ１’）、送信出力を調整し（ステップＣ１’）、
ひいては複数の端末機１３”ごとの信号特質を調整する
プロセスによって調整される。このプロセスは、単一ビ
ーム内の所定の百分比の端末機が、ビーム内の端末機の
位置、または端末機の種類に関わりなく特定の選択可能
な閾値以上の信号特質を受信するようにして実施され
る。言い換えると、信号特質は所定のダウンリンク・ビ
ーム内の任意の位置にある全ての種類の端末機に共通な
設定閾値によって確立される。
の出力は図１３に示すように、ゲートウェイ１８が基準
端末機１３”からの基準信号の特質測度を受信し（ステ
ップＢ１’）、送信出力を調整し（ステップＣ１’）、
ひいては複数の端末機１３”ごとの信号特質を調整する
プロセスによって調整される。このプロセスは、単一ビ
ーム内の所定の百分比の端末機が、ビーム内の端末機の
位置、または端末機の種類に関わりなく特定の選択可能
な閾値以上の信号特質を受信するようにして実施され
る。言い換えると、信号特質は所定のダウンリンク・ビ
ーム内の任意の位置にある全ての種類の端末機に共通な
設定閾値によって確立される。
【００９７】この発明に基づく別のプロセスでは、複数
の端末機１３”の信号特質は、図１４の流れ図に示すよ
うにゲートウェイの出力を制御することによって調整さ
れる。この場合は、ゲートウェイ１８は、端末機１３”
から受信した特質測度（すなわちステップＢ１”）に基
づいて、所定のビーム内の特定の百分比の各種の端末機
１３”によって受信された基準信号の特質が、ビーム内
の端末機の位置に関わりなく各種の基準端末機１３”ご
とに独立して設定される特定の選択可能な閾値以上にな
るように、ステップＣ１”で送信出力を調整する。各種
のユーザー端末機ごとに設定された閾値のうちの最高の
閾値を有する種類の特定の百分比のユーザー端末機によ
って受信される信号の特質が、前記の最小の閾値より降
下しないように、ゲートウェイ１８が送信出力を調整す
ることもこの発明の範囲内に含まれる。
の端末機１３”の信号特質は、図１４の流れ図に示すよ
うにゲートウェイの出力を制御することによって調整さ
れる。この場合は、ゲートウェイ１８は、端末機１３”
から受信した特質測度（すなわちステップＢ１”）に基
づいて、所定のビーム内の特定の百分比の各種の端末機
１３”によって受信された基準信号の特質が、ビーム内
の端末機の位置に関わりなく各種の基準端末機１３”ご
とに独立して設定される特定の選択可能な閾値以上にな
るように、ステップＣ１”で送信出力を調整する。各種
のユーザー端末機ごとに設定された閾値のうちの最高の
閾値を有する種類の特定の百分比のユーザー端末機によ
って受信される信号の特質が、前記の最小の閾値より降
下しないように、ゲートウェイ１８が送信出力を調整す
ることもこの発明の範囲内に含まれる。
【００９８】更にこの発明に基づいて、ゲートウェイ１
８は図１３のステップＤ１’および図１４のステップＤ
１”で、応答器ごとの、またビームごとの衛星の利得の
変動を算入するように、送信出力をそれぞれ調整する。
この場合は、信号特質は図１３のステップＣ１’で、サ
ービス・エリヤをカバーする衛星１２の各ビーム内の少
なくとも所定の百分比の基準端末機１３”が、ビーム内
の端末機の種類および位置に関わりなく、所定の閾値以
上の信号特質を受信するように調整される。そうではな
い場合は、図１４のステップＣ１”で、各種の基準端末
機１３”のうちの少なくとも所定の百分比の端末機が、
各種の基準端末機１３”ごとに独立して設定された所定
の閾値以上の信号特質を受信する。
８は図１３のステップＤ１’および図１４のステップＤ
１”で、応答器ごとの、またビームごとの衛星の利得の
変動を算入するように、送信出力をそれぞれ調整する。
この場合は、信号特質は図１３のステップＣ１’で、サ
ービス・エリヤをカバーする衛星１２の各ビーム内の少
なくとも所定の百分比の基準端末機１３”が、ビーム内
の端末機の種類および位置に関わりなく、所定の閾値以
上の信号特質を受信するように調整される。そうではな
い場合は、図１４のステップＣ１”で、各種の基準端末
機１３”のうちの少なくとも所定の百分比の端末機が、
各種の基準端末機１３”ごとに独立して設定された所定
の閾値以上の信号特質を受信する。
【００９９】所定のサービス・エリヤ内の異なる種類の
多様なユーザー端末機と通信するゲートウェイ１８は、
上記の出力制御方法の１つを別個に、または組合わせて
利用することができる。例えば、ゲートウェイ送信出力
を最初に、所定の百分比の端末機が特定の閾値以上の信
号特質を受信するように、（依然として基準端末機１
３”からの測度に応じて）調整してもよい（図１３のス
テップＣ１’）。しかし、衛星の容量が充分ではない場
合は、送信出力は、最高の別個の閾値を有する所定の百
分比の端末機が、その最低の閾値以上である信号特質を
受信するように調整される（図１４のステップＣ
１”）。依然として衛星の容量が不充分である場合は、
送信出力は、応答器ごとの、およびビームごとの衛星の
利得の変化を算入するように更に調整される（図１３、
１４のステップＤ１’、Ｄ１”を参照）。
多様なユーザー端末機と通信するゲートウェイ１８は、
上記の出力制御方法の１つを別個に、または組合わせて
利用することができる。例えば、ゲートウェイ送信出力
を最初に、所定の百分比の端末機が特定の閾値以上の信
号特質を受信するように、（依然として基準端末機１
３”からの測度に応じて）調整してもよい（図１３のス
テップＣ１’）。しかし、衛星の容量が充分ではない場
合は、送信出力は、最高の別個の閾値を有する所定の百
分比の端末機が、その最低の閾値以上である信号特質を
受信するように調整される（図１４のステップＣ
１”）。依然として衛星の容量が不充分である場合は、
送信出力は、応答器ごとの、およびビームごとの衛星の
利得の変化を算入するように更に調整される（図１３、
１４のステップＤ１’、Ｄ１”を参照）。
【０１００】ステップＣ１’、Ｃ１”で設定された閾値
が、図１３および１４のステップＥ１’、Ｅ１”に示す
ようにビーム内の基準端末機１３”の位置ごとに動的に
更に補償されることを除いてはほぼ前述の通りに、ゲー
トウェイ送信出力を調整することによって信号特質を制
御することも、この発明の範囲内にある。図１５に示す
ように、この場合には端末機１３”のおよその位置がス
テップＧでゲートウェイ１８によって判定され、かつス
テップＨで、フィーダ・リンクおよびユーザー・リンク
・ビーム用の地上での実質的に瞬時のビーム・パターン
が判明し、または推定されることが必要である。後に詳
述するように、この発明に基づいて衛星ビーム・パター
ンが確立される。
が、図１３および１４のステップＥ１’、Ｅ１”に示す
ようにビーム内の基準端末機１３”の位置ごとに動的に
更に補償されることを除いてはほぼ前述の通りに、ゲー
トウェイ送信出力を調整することによって信号特質を制
御することも、この発明の範囲内にある。図１５に示す
ように、この場合には端末機１３”のおよその位置がス
テップＧでゲートウェイ１８によって判定され、かつス
テップＨで、フィーダ・リンクおよびユーザー・リンク
・ビーム用の地上での実質的に瞬時のビーム・パターン
が判明し、または推定されることが必要である。後に詳
述するように、この発明に基づいて衛星ビーム・パター
ンが確立される。
【０１０１】衛星１２とその対応するビームが地球の所
定区域を通過する際に、閾値が動的に変更されることを
除いて、図１２ないし１５に関連して前述した方法と同
様に、ゲートウェイの送信出力を更に制御することも、
この発明の範囲内にある。この場合は、前述のいずれか
のステップで用いられる閾値は、前記の地球の所定区域
内のサービス・エリヤ内の予測される地形上での投影さ
れるサービスの特質の変化を算入するように動的に変更
される。例えば、サービス・エリヤが大規模なジャング
ルを含むような地球上の区域にある場合は、この技術は
大容量が困難な地形まで拡張されることを防止する。
定区域を通過する際に、閾値が動的に変更されることを
除いて、図１２ないし１５に関連して前述した方法と同
様に、ゲートウェイの送信出力を更に制御することも、
この発明の範囲内にある。この場合は、前述のいずれか
のステップで用いられる閾値は、前記の地球の所定区域
内のサービス・エリヤ内の予測される地形上での投影さ
れるサービスの特質の変化を算入するように動的に変更
される。例えば、サービス・エリヤが大規模なジャング
ルを含むような地球上の区域にある場合は、この技術は
大容量が困難な地形まで拡張されることを防止する。
【０１０２】降雨による、およびその他の信号減損によ
る一時的な変動を除去するために、必要なゲートウェイ
出力の時間的な履歴を作成することも、この発明に基づ
くものである。一時的な変動を除去することによって、
特定の地理的エリヤにサービスを提供するために必要な
ダウンリンク出力は、例えば応答器の利得のような衛星
の測定された特性を利用して判定できる。１つの方法
は、所望の信号特質を提供するための最小限の出力を判
定するために、時間の関数としてＧＷ基準信号出力を記
録することである。最小値は降雨がない値となる。
る一時的な変動を除去するために、必要なゲートウェイ
出力の時間的な履歴を作成することも、この発明に基づ
くものである。一時的な変動を除去することによって、
特定の地理的エリヤにサービスを提供するために必要な
ダウンリンク出力は、例えば応答器の利得のような衛星
の測定された特性を利用して判定できる。１つの方法
は、所望の信号特質を提供するための最小限の出力を判
定するために、時間の関数としてＧＷ基準信号出力を記
録することである。最小値は降雨がない値となる。
【０１０３】前述の方法は衛星ビームのプロフィルを確
立するために基準端末機を利用することにも拡張でき
る。衛星ビームがサービス・エリヤ上を移動すると、基
準信号出力が一定に保たれつつ、ビーム内の基準端末機
の相対位置、並びに基準信号内の相対的な出力量、また
は逆に基準信号の特質が測定される。衛星のビーム・パ
ターンは一旦確立された後は、前述のように（例えば図
１５のステップＨのような）ゲートウェイ出力制御プロ
セスに入力される。
立するために基準端末機を利用することにも拡張でき
る。衛星ビームがサービス・エリヤ上を移動すると、基
準信号出力が一定に保たれつつ、ビーム内の基準端末機
の相対位置、並びに基準信号内の相対的な出力量、また
は逆に基準信号の特質が測定される。衛星のビーム・パ
ターンは一旦確立された後は、前述のように（例えば図
１５のステップＨのような）ゲートウェイ出力制御プロ
セスに入力される。
【０１０４】これまで本発明を好適な実施例およびその
処理ステップに関して図示し、説明してきたが、この発
明は好適な実施例で説明した特定の方法および装置、ま
たは図面に示した処理ステップ、処理ステップの手順、
または構造に限定されるものではないことが当業者には
理解されよう。それとは逆に、この発明は添付の特許請
求の範囲によって規定されたこの発明の趣旨と範囲に含
まれる全ての代替実施例、修正、およびこれらと等価の
内容を包括することを意図するものである。特に、この
発明は例えば、地上ベースのセルラー通信システム、並
びに地球中間軌道、および静止軌道衛星の通信システム
用の出力制御を含むことを意図するものである。加え
て、この発明を実施したその他の方法と装置を、その他
の地上ベースのまたは衛星データ伝送システムに採用し
ても同様の結果が達成される。
処理ステップに関して図示し、説明してきたが、この発
明は好適な実施例で説明した特定の方法および装置、ま
たは図面に示した処理ステップ、処理ステップの手順、
または構造に限定されるものではないことが当業者には
理解されよう。それとは逆に、この発明は添付の特許請
求の範囲によって規定されたこの発明の趣旨と範囲に含
まれる全ての代替実施例、修正、およびこれらと等価の
内容を包括することを意図するものである。特に、この
発明は例えば、地上ベースのセルラー通信システム、並
びに地球中間軌道、および静止軌道衛星の通信システム
用の出力制御を含むことを意図するものである。加え
て、この発明を実施したその他の方法と装置を、その他
の地上ベースのまたは衛星データ伝送システムに採用し
ても同様の結果が達成される。
【図１】この発明の現時点での好適な実施例に基づき構
成され、動作される衛星通信システムのブロック図であ
る。
成され、動作される衛星通信システムのブロック図であ
る。
【図２】図１のゲートウェイの１つのブロック図であ
る。
る。
【図３】図１の衛星の１つの通信ペイロードのブロック
図である。
図である。
【図４】図１の衛星の１つから送信されるビーム・パタ
ーンの一部を示した図である。
ーンの一部を示した図である。
【図５】衛星の遠隔計測および制御機能の地上装置によ
るサポートを示したブロック図である。
るサポートを示したブロック図である。
【図６】図２のＣＤＭＡサブシステムのブロック図であ
る。
る。
【図７】この発明に基づく適応性の出力制御機能を有す
る衛星通信システムを示したブロック図である。
る衛星通信システムを示したブロック図である。
【図８】適応出力制御機能の構成部品をより詳細に示し
たブロック図である。
たブロック図である。
【図９】この発明の出力制御システムを示した論理流れ
図である。
図である。
【図１０】大きい出力減損を補償するための外部の大域
的フィーダ・リンク出力制御ループと、個々のユーザー
・リンク減損を補償するための複数の内部のユーザー・
リンク出力制御ループとを有する２レベルの適応性の出
力制御ループを示している。
的フィーダ・リンク出力制御ループと、個々のユーザー
・リンク減損を補償するための複数の内部のユーザー・
リンク出力制御ループとを有する２レベルの適応性の出
力制御ループを示している。
【図１１】この発明に基づく第２の制御方法を示した第
２の論理流れ図である。
２の論理流れ図である。
【図１２】この発明に基づく第３の制御方法を示した論
理流れ図である。
理流れ図である。
【図１３】この発明に基づく第３の制御方法を示した論
理流れ図である。
理流れ図である。
【図１４】この発明に基づく第３の制御方法を示した論
理流れ図である。
理流れ図である。
【図１５】図１３および１４に示した方法のステップを
更に示した論理流れ図である。
更に示した論理流れ図である。
Claims (9)
- 【請求項１】 少なくとも１つの衛星と、少なくとも１
つの地上局と、少なくとも１つのユーザー端末機とを有
する衛星通信システムを動作する方法であって、 衛星を通じて地上局が送信し、ユーザー端末機によって
受信される少なくとも１つの基準信号の特質を測定する
ステップと、 ユーザー端末機によって受信された基準信号の測定され
た特質を地上局に送信するステップと、 測定された特質を所定の基準と比較するステップと、 所定の基準と測定された特質との差に応じて地上局の送
信出力を調整するステップと、からなり、地上局の送信
出力は、ダウンリンク・ビームの電磁束密度がビーム内
のユーザー端末機の位置に関わりなくユーザー端末機に
て実質的に一定になるように調整されることを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】 ダウンリンク・ビームの電磁束密度が実
質的に一定になるように地上局の送信出力が調整される
場合に、利用できる衛星の容量が充分であるか否かを判
定し、かつ衛星の容量が充分ではない場合は、衛星の利
得の所定の変化を補償し、かつユーザー端末機における
ダウンリンク・ビーム内の電磁束密度を所定の閾値以上
に保持するように地上局の送信出力を調整するステップ
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 ユーザー端末機は周知の較正性能を有す
る種類のものであり、かつダウンリンク・ビーム内の周
知の位置にあることを特徴とする請求項１に記載の方
法。 - 【請求項４】 少なくとも１つの衛星と、少なくとも１
つの地上局とからなる衛星通信システムであって、更
に、 アップリンク基準信号を送信する手段と、 基準信号を受信するための受信機を備え、更に、基準信
号を反復されたダウンリンク基準信号として送信するた
めの送信機を備えている衛星と、 衛星によって中継される基準信号を受信するための受信
機を備えた少なくとも１つのユーザー端末機であって、
ユーザー端末機によって受信された基準信号の特質を測
定するための手段を有し、かつ測定された特質を送信す
る手段を有するユーザー端末機と、 地上局に結合され、ユーザー端末機によって送信された
測定された特質に基づいて地上局の送信出力を調整する
プロセッサとを備えており、該プロセッサは、衛星から
のダウンリンク・ビームの電磁束密度が、ビーム内のユ
ーザー端末機の位置に関わりなくユーザー端末機で実質
的に一定になるように送信出力を調整すること、または
衛星の利得の予測される変化を補償し、かつビームの電
磁束密度をユーザー端末機の位置で所定の閾値以上に保
持するように送信出力を調整することのうちの少なくと
も一方を行うようにプログラムされていることを特徴と
する衛星通信システム。 - 【請求項５】 少なくとも１つの衛星と、少なくとも１
つの地上局と、衛星のダウンリンク・ビーム内に位置す
る複数個のユーザー端末機とを有する衛星通信システム
を動作する方法であって、 衛星を通じて地上局が送信し、ユーザー端末機によって
受信される基準信号の特質を測定するステップと、 ユーザー端末機によって受信された基準信号の測定され
た特質を地上局に送信するステップと、 測定された特質を所定の基準と比較するステップと、 共通の所定の閾値以上であるダウンリンク信号の特質を
有する所定の１つのダウンリンク・ビーム内に全てのユ
ーザー端末機のうちの所定の百分比のユーザー端末機を
提供すること、または各種のユーザー端末機ごとに別個
に設定された対応する所定の閾値以上であるダウンリン
ク信号の特質を有するビーム内に各種のユーザー端末機
の所定の百分比のユーザー端末機を提供することの少な
くとも一方を行うように地上局の送信出力を調整するス
テップと、からなることを特徴とする方法。 - 【請求項６】 調整のステップが、ユーザー端末機のタ
イプ別に設定された閾値のうち最も高い閾値に相当する
閾値を有する所定百分比のユーザー端末機のダウンリン
ク信号特質を最高閾値以上に保持することを含むことを
特徴とする、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 調整のステップが、衛星のトランスポン
ダーとフィーダ・リンクおよび衛星のユーザー・リンク
・ビームとの間の衛星利得の変化を捕らえることを含む
ことを特徴とする、請求項５に記載の方法。 - 【請求項８】 調整のステップが、共通の閾値を少なく
とも１つ設定すること、あるいは、所定のビーム内で基
準信号を受信するユーザー端末機の位置を動的に補償す
るためにユーザー端末機の種類別に別個の閾値を設定す
ることを含むことを特徴とする、請求項５に記載の方
法。 - 【請求項９】 衛星のサービス・エリアにおける衛星ビ
ーム・パターンのプロフィルを決定し、１つのビーム・
パターン・プロフィル内の少なくとも１つのユーザー端
末機の位置を決定するステップを更に含むことを特徴と
する、請求項５に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/432301 | 1999-11-02 | ||
| US09/432,301 US6240124B1 (en) | 1995-06-06 | 1999-11-02 | Closed loop power control for low earth orbit satellite communications system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001168782A true JP2001168782A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=23715587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000334147A Pending JP2001168782A (ja) | 1999-11-02 | 2000-11-01 | 地球低軌道衛星通信システム用の閉ループ出力制御 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
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