JP2001298390A - 衛星間クロスリンクを用いずに多数の衛星を利用する通信システム - Google Patents
衛星間クロスリンクを用いずに多数の衛星を利用する通信システムInfo
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- JP2001298390A JP2001298390A JP2001078381A JP2001078381A JP2001298390A JP 2001298390 A JP2001298390 A JP 2001298390A JP 2001078381 A JP2001078381 A JP 2001078381A JP 2001078381 A JP2001078381 A JP 2001078381A JP 2001298390 A JP2001298390 A JP 2001298390A
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 15
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
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- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/18578—Satellite systems for providing broadband data service to individual earth stations
- H04B7/18584—Arrangements for data networking, i.e. for data packet routing, for congestion control
Landscapes
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 衛星間クロスリンクや地上ゲートウェイを介
した二重ホップのいずれも必要とすることなく、ユーザ
端末を相互接続可能な通信システムを提供する。 【解決手段】 通信システムは、静止軌道弧に沿って同
一ノードに配置された2機の衛星12,14を含み、そ
の各々が、アップリンク・チャネル52,56を通じて
RF信号を受信し、アップリンク・チャネルとは別個の
ダウンリンク・チャネル54,58を通じてRF信号を
送信することができる。少なくとも2つのユーザ端末3
6,38がシステム内にあり、各ユーザ端末は、一方の
衛星のみにしかRF信号を送信することができないが、
ユーザ端末の少なくとも1つは、双方の衛星からRF信
号を受信することができる。
した二重ホップのいずれも必要とすることなく、ユーザ
端末を相互接続可能な通信システムを提供する。 【解決手段】 通信システムは、静止軌道弧に沿って同
一ノードに配置された2機の衛星12,14を含み、そ
の各々が、アップリンク・チャネル52,56を通じて
RF信号を受信し、アップリンク・チャネルとは別個の
ダウンリンク・チャネル54,58を通じてRF信号を
送信することができる。少なくとも2つのユーザ端末3
6,38がシステム内にあり、各ユーザ端末は、一方の
衛星のみにしかRF信号を送信することができないが、
ユーザ端末の少なくとも1つは、双方の衛星からRF信
号を受信することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、衛星を
基軸とする通信システムに関し、更に特定すれば、衛星
クロスリンクを必要とせずに多数の衛星を有する、衛星
基軸通信システムに関する。
基軸とする通信システムに関し、更に特定すれば、衛星
クロスリンクを必要とせずに多数の衛星を有する、衛星
基軸通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】地球上において分離されたユーザ端末間
でワイヤレス・アクセスを提供する衛星基軸通信システ
ムは、ラップトップPC、ハンドヘルド・コンピュー
タ、およびその他の同様のデバイスのユーザに、インタ
ーネット、企業内イントラネット、それら同士、および
その他のあらゆる所望のネットワークとの超高速双方向
データ・リンクを与える。サービス・カバレッジ(se
rvice coverage)は国際的であり、高パ
ワー衛星トランスポンダを利用して、一方のユーザ端末
から他方のユーザ端末にデータを経路指定(ルート選
定)する。
でワイヤレス・アクセスを提供する衛星基軸通信システ
ムは、ラップトップPC、ハンドヘルド・コンピュー
タ、およびその他の同様のデバイスのユーザに、インタ
ーネット、企業内イントラネット、それら同士、および
その他のあらゆる所望のネットワークとの超高速双方向
データ・リンクを与える。サービス・カバレッジ(se
rvice coverage)は国際的であり、高パ
ワー衛星トランスポンダを利用して、一方のユーザ端末
から他方のユーザ端末にデータを経路指定(ルート選
定)する。
【0003】現在検討対象となっている衛星基軸システ
ムは、少なくとも2つの形式の異なる衛星配置(コンス
テレーション:constellation)を含む。
一方は、TeledesicTMまたはICO Glob
al Systemsに記載されているような形式であ
り、低位または中位地球軌道内に複数の衛星を備えてお
り、衛星はユーザ端末の視界に出入りする。個々の衛星
が個々のユーザの視界に出入りするように横断する毎
に、一方の衛星から他方の衛星へのハンドオフが必要と
なる。これらのハンドオフは、典型的に、衛星間クロス
リンクを介して行われる。衛星間クロスリンクは、ユー
ザからの着信信号をある衛星から次の衛星にルート選定
(ルーティング)する。これらの衛星間クロスリンク
は、製造に費用がかかり、重量があるので打ち上げコス
トが上昇し、衛星上の貴重な場所(real esta
te)を占有し、貴重なパワーを消費してしまう。
ムは、少なくとも2つの形式の異なる衛星配置(コンス
テレーション:constellation)を含む。
一方は、TeledesicTMまたはICO Glob
al Systemsに記載されているような形式であ
り、低位または中位地球軌道内に複数の衛星を備えてお
り、衛星はユーザ端末の視界に出入りする。個々の衛星
が個々のユーザの視界に出入りするように横断する毎
に、一方の衛星から他方の衛星へのハンドオフが必要と
なる。これらのハンドオフは、典型的に、衛星間クロス
リンクを介して行われる。衛星間クロスリンクは、ユー
ザからの着信信号をある衛星から次の衛星にルート選定
(ルーティング)する。これらの衛星間クロスリンク
は、製造に費用がかかり、重量があるので打ち上げコス
トが上昇し、衛星上の貴重な場所(real esta
te)を占有し、貴重なパワーを消費してしまう。
【0004】AstrolinkTMとして知られている
ような、第2の形式のシステムは、対地静止軌道または
静止(geosynchronous)軌道(GEO)
の衛星を使用する。これは、本質的に、地球上のユーザ
からは、空中に静止しているように見える。1つの衛星
のみが常にユーザの視界内にあるので、基本システムで
は衛星ハンドオフは必要ない。
ような、第2の形式のシステムは、対地静止軌道または
静止(geosynchronous)軌道(GEO)
の衛星を使用する。これは、本質的に、地球上のユーザ
からは、空中に静止しているように見える。1つの衛星
のみが常にユーザの視界内にあるので、基本システムで
は衛星ハンドオフは必要ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冗長性
を与えかつ容量増大を図るために、GEOシステムの中
には、対地静止軌道弧に沿って1つのノードに2機以上
の衛星を利用する場合もある。このように1ノードにお
いて多数の衛星を使用すると、地上端末は一度に1つの
衛星に対してのみ送信および受信を行なうという点で、
問題となる虞れがある。異なる衛星にアクセスするユー
ザ間の通信は、ユーザが接続されている衛星にユーザ・
データをルート選定するように、衛星間クロスリンク上
でまたは地上反射ゲートウェイ(ground−bou
nce gateway)を介してルート選定しなけれ
ばならない。個々の地理的領域内のユーザが、ノードに
おいて2つの衛星間で分割されることになる。その結
果、統計的に、ある領域内におけるデータの約半分が衛
星間でルート選定されることになる。しかしながら、地
上反射ゲートウェイは、非効率的な衛星資源の利用であ
る。したがって、衛星間クロスリンクや地上ゲートウェ
イを介した二重ホップのいずれも必要とすることなく、
ある地理的領域内のユーザ端末を相互接続することが可
能なシステムを設けることができれば望ましいであろ
う。
を与えかつ容量増大を図るために、GEOシステムの中
には、対地静止軌道弧に沿って1つのノードに2機以上
の衛星を利用する場合もある。このように1ノードにお
いて多数の衛星を使用すると、地上端末は一度に1つの
衛星に対してのみ送信および受信を行なうという点で、
問題となる虞れがある。異なる衛星にアクセスするユー
ザ間の通信は、ユーザが接続されている衛星にユーザ・
データをルート選定するように、衛星間クロスリンク上
でまたは地上反射ゲートウェイ(ground−bou
nce gateway)を介してルート選定しなけれ
ばならない。個々の地理的領域内のユーザが、ノードに
おいて2つの衛星間で分割されることになる。その結
果、統計的に、ある領域内におけるデータの約半分が衛
星間でルート選定されることになる。しかしながら、地
上反射ゲートウェイは、非効率的な衛星資源の利用であ
る。したがって、衛星間クロスリンクや地上ゲートウェ
イを介した二重ホップのいずれも必要とすることなく、
ある地理的領域内のユーザ端末を相互接続することが可
能なシステムを設けることができれば望ましいであろ
う。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、従来技
術における前述の要望は、2機以上の衛星を含み、その
各々が第1アップリンク・チャネルを通じてRF信号を
受信し、前記第1アップリンク・チャネルとは別個のダ
ウンリンク・チャネルを通じてRF信号を送信する手段
を含む通信システムによって満たされる。少なくとも2
つのユーザ端末がシステム内にあり、各ユーザ端末は衛
星の一方だけにしかRF信号を送信することができない
が、双方のユーザ端末は双方の衛星からRF信号を受信
することができる。
術における前述の要望は、2機以上の衛星を含み、その
各々が第1アップリンク・チャネルを通じてRF信号を
受信し、前記第1アップリンク・チャネルとは別個のダ
ウンリンク・チャネルを通じてRF信号を送信する手段
を含む通信システムによって満たされる。少なくとも2
つのユーザ端末がシステム内にあり、各ユーザ端末は衛
星の一方だけにしかRF信号を送信することができない
が、双方のユーザ端末は双方の衛星からRF信号を受信
することができる。
【0007】代替実施形態も2つのユーザ端末を有する
が、端末の一方のみが、双方の衛星からRF信号を受信
する能力を有する。他方のユーザ端末は一方の衛星のみ
から信号を受信する。この場合、第1受信衛星は、第2
ユーザ端末の受信能力を判定することができ、この第2
端末への信号が、当該ユーザ端末が直接受信できないも
のである場合、衛星はこの信号を地上ゲートウェイを介
して別の衛星にルート選定することができ、こうして送
信を完了することができる。
が、端末の一方のみが、双方の衛星からRF信号を受信
する能力を有する。他方のユーザ端末は一方の衛星のみ
から信号を受信する。この場合、第1受信衛星は、第2
ユーザ端末の受信能力を判定することができ、この第2
端末への信号が、当該ユーザ端末が直接受信できないも
のである場合、衛星はこの信号を地上ゲートウェイを介
して別の衛星にルート選定することができ、こうして送
信を完了することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】これより、添付図面に示す好適な
実施形態について説明する。特に図1を参照して、本発
明の原理を示す通信システム10について説明する。シ
ステム10は、第1軌道衛星12および第2軌道衛星1
4を含む。衛星12、14は、地表より約36,000
キロメートル上空の静止軌道にあることが好ましく、静
止軌道弧に沿って同じノード内に配置されている。例え
ば、両衛星は、西経97°に位置すれば、米国大陸のカ
バレッジを与えることができる。
実施形態について説明する。特に図1を参照して、本発
明の原理を示す通信システム10について説明する。シ
ステム10は、第1軌道衛星12および第2軌道衛星1
4を含む。衛星12、14は、地表より約36,000
キロメートル上空の静止軌道にあることが好ましく、静
止軌道弧に沿って同じノード内に配置されている。例え
ば、両衛星は、西経97°に位置すれば、米国大陸のカ
バレッジを与えることができる。
【0009】衛星12は、4つのアンテナ、即ち、ユー
ザ・アップリンク・アンテナ16、ユーザ・ダウンリン
ク・アンテナ18、およびゲートウェイ・アンテナ2
0、22を含む。その機能については、後に図2を参照
しながら説明する。また、第2衛星も、4つのアンテ
ナ、即ち、ユーザ・アップリンク・アンテナ26、ユー
ザ・ダウンリンク・アンテナ24、および2つのゲート
ウェイ・アンテナ28、30を含む。
ザ・アップリンク・アンテナ16、ユーザ・ダウンリン
ク・アンテナ18、およびゲートウェイ・アンテナ2
0、22を含む。その機能については、後に図2を参照
しながら説明する。また、第2衛星も、4つのアンテ
ナ、即ち、ユーザ・アップリンク・アンテナ26、ユー
ザ・ダウンリンク・アンテナ24、および2つのゲート
ウェイ・アンテナ28、30を含む。
【0010】各衛星12、14は、ペイロード32、3
4もそれぞれ含み、ペイロード32、34は、アップリ
ンク・アンテナ16、26からの着信(入来)RF信号
をダウンリンク・アンテナ18、24にそれぞれルート
選定する。ペイロード32、32は、必要であれば、着
信RF信号の処理を行なうことも可能である。
4もそれぞれ含み、ペイロード32、34は、アップリ
ンク・アンテナ16、26からの着信(入来)RF信号
をダウンリンク・アンテナ18、24にそれぞれルート
選定する。ペイロード32、32は、必要であれば、着
信RF信号の処理を行なうことも可能である。
【0011】地表には、互いに分離した2つの地上端末
即ちユーザ端末36、38がある。各端末36、38
は、送受信併用アンテナ40、42をそれぞれ含み、R
F信号プロセッサ51、53および信号ライン44、4
6を通じて、処理デバイス48、50に接続されてい
る。図面では、処理デバイス48、50は、コンピュー
タ端末として図示されているが、本発明は、データを受
信し処理することができる他のデバイス全てにも同様に
適用可能である。アンテナ40、42は、直径約18イ
ンチの、比較的小形なディッシュ(放物面反射器)であ
る。
即ちユーザ端末36、38がある。各端末36、38
は、送受信併用アンテナ40、42をそれぞれ含み、R
F信号プロセッサ51、53および信号ライン44、4
6を通じて、処理デバイス48、50に接続されてい
る。図面では、処理デバイス48、50は、コンピュー
タ端末として図示されているが、本発明は、データを受
信し処理することができる他のデバイス全てにも同様に
適用可能である。アンテナ40、42は、直径約18イ
ンチの、比較的小形なディッシュ(放物面反射器)であ
る。
【0012】第1ユーザ端末36は、通常第1衛星12
に割り当てられ、これとRF通信を行う。第2ユーザ端
末38は、通常第2衛星14に割り当てられ、これとR
F通信を行なう。第1端末36は、アップリンク・チャ
ネル52上でRF信号を衛星12に送信し、ダウンリン
ク・チャネル54上で衛星12からのRF信号を受信す
る。第2端末38は、アップリンク・チャネル56上で
RF信号を衛星14に送信し、ダウンリンク・チャネル
58上で衛星14からのRF信号を受信する。
に割り当てられ、これとRF通信を行う。第2ユーザ端
末38は、通常第2衛星14に割り当てられ、これとR
F通信を行なう。第1端末36は、アップリンク・チャ
ネル52上でRF信号を衛星12に送信し、ダウンリン
ク・チャネル54上で衛星12からのRF信号を受信す
る。第2端末38は、アップリンク・チャネル56上で
RF信号を衛星14に送信し、ダウンリンク・チャネル
58上で衛星14からのRF信号を受信する。
【0013】干渉を回避するために、第1衛星12のた
めのアップリンク・チャネル52は、第2衛星14のた
めのアップリンク・チャネル56とは別個のものとして
いる。また、ダウンリンク・チャネル54、58も、2
機の衛星12、14毎に別々である。この区別は、各チ
ャネルの周波数または偏波、あるいはその双方を別個に
することによって行なうことができる。但し、アップリ
ンク・チャネル52、ダウンリンク・チャネル54、ア
ップリンク・チャネル56およびダウンリンク・チャネ
ル58の組み合わせが、これらチャネル間の分離が得ら
れるように選択された周波数および偏波で動作すること
が条件となる。加えて、ダウンリンク54、58は、衛
星のダウンリンク・アンテナの指向性分離(direc
tional isolation)およびユーザ端末
36、38の地理的ダイバシティ(geographi
cal diveristy)によって、または多数の
ビームを有するアンテナの使用によって、区別すること
も可能である。例えば、アップリンク・チャネル52
は、29GHzの周波数で信号を搬送し、アップリンク
・チャネル56は29.5GHzの周波数で信号を搬送
し、ダウンリンク・チャネル54は19.5GHzの周
波数で信号を搬送し、ダウンリンク・チャネル58は2
0GHzの周波数で信号を搬送することができる。ある
いは、アップリンク・チャネル52、56は双方とも2
9.5GHzの周波数で信号を搬送するが、チャネル5
2を右旋円偏波とし、チャネル56を左旋円偏波とする
こともできる。更に、ダウンリンク・チャネル54、5
8は双方とも29GHzの周波数で信号を搬送するが、
チャネル54を左旋円偏波とし、チャネル58を右旋円
偏波とすることもできる。図面には特に示さないが、ユ
ーザ端末36、38が2つの衛星アンテナ18、26の
異なるビーム・カバレッジ(覆域)区域内に位置する場
合、ダウンリンク・チャネル54、58は同一周波数お
よび偏波とすることができる。何故なら、ビーム区域は
重複せず、別個のチャネルを利用する必要性がないから
である。
めのアップリンク・チャネル52は、第2衛星14のた
めのアップリンク・チャネル56とは別個のものとして
いる。また、ダウンリンク・チャネル54、58も、2
機の衛星12、14毎に別々である。この区別は、各チ
ャネルの周波数または偏波、あるいはその双方を別個に
することによって行なうことができる。但し、アップリ
ンク・チャネル52、ダウンリンク・チャネル54、ア
ップリンク・チャネル56およびダウンリンク・チャネ
ル58の組み合わせが、これらチャネル間の分離が得ら
れるように選択された周波数および偏波で動作すること
が条件となる。加えて、ダウンリンク54、58は、衛
星のダウンリンク・アンテナの指向性分離(direc
tional isolation)およびユーザ端末
36、38の地理的ダイバシティ(geographi
cal diveristy)によって、または多数の
ビームを有するアンテナの使用によって、区別すること
も可能である。例えば、アップリンク・チャネル52
は、29GHzの周波数で信号を搬送し、アップリンク
・チャネル56は29.5GHzの周波数で信号を搬送
し、ダウンリンク・チャネル54は19.5GHzの周
波数で信号を搬送し、ダウンリンク・チャネル58は2
0GHzの周波数で信号を搬送することができる。ある
いは、アップリンク・チャネル52、56は双方とも2
9.5GHzの周波数で信号を搬送するが、チャネル5
2を右旋円偏波とし、チャネル56を左旋円偏波とする
こともできる。更に、ダウンリンク・チャネル54、5
8は双方とも29GHzの周波数で信号を搬送するが、
チャネル54を左旋円偏波とし、チャネル58を右旋円
偏波とすることもできる。図面には特に示さないが、ユ
ーザ端末36、38が2つの衛星アンテナ18、26の
異なるビーム・カバレッジ(覆域)区域内に位置する場
合、ダウンリンク・チャネル54、58は同一周波数お
よび偏波とすることができる。何故なら、ビーム区域は
重複せず、別個のチャネルを利用する必要性がないから
である。
【0014】同じ衛星12に割り当てられた複数のユー
ザ端末36が互いに通信したい場合、システムのルーテ
ィングは非常に簡単である。好適な実施形態では、RF
信号を時分割多元接続(TDMA)信号とするが、符号
分割多元接続(CDMA)または周波数分割多元接続
(FDMA)のような別のフォーマットも使用可能であ
る。一方の端末36のアンテナ40からアップリンク・
チャネル52上で衛星12の受信アンテナ16にRF信
号を送り、衛星12において、ペイロード32が信号を
ダウンリンク・アンテナ18にルート選定し、更にダウ
ンリンク・チャネル54上で受信端末36のアンテナ4
0にルート選定する。通信したいユーザ端末が、衛星1
4に割り当てられている端末38である場合にも同様の
ルーティングを行なうことができる。
ザ端末36が互いに通信したい場合、システムのルーテ
ィングは非常に簡単である。好適な実施形態では、RF
信号を時分割多元接続(TDMA)信号とするが、符号
分割多元接続(CDMA)または周波数分割多元接続
(FDMA)のような別のフォーマットも使用可能であ
る。一方の端末36のアンテナ40からアップリンク・
チャネル52上で衛星12の受信アンテナ16にRF信
号を送り、衛星12において、ペイロード32が信号を
ダウンリンク・アンテナ18にルート選定し、更にダウ
ンリンク・チャネル54上で受信端末36のアンテナ4
0にルート選定する。通信したいユーザ端末が、衛星1
4に割り当てられている端末38である場合にも同様の
ルーティングを行なうことができる。
【0015】衛星12に割り当てられているユーザ端末
36が、衛星14に割り当てられているユーザ端末38
と通信したい場合に、難題が生ずる。従来技術では、か
かる通信が行なえるのは、衛星12、14が衛星間リン
クを有する場合、または衛星12から地上ステーション
を通じて二重反射を用いることにより、衛星14に戻
り、次いでユーザ38に達することができる場合に限ら
れていた。この問題は、本発明によって克服された。即
ち、衛星、更に具体的には、ダウンリンク・アンテナ1
8、24は、二重チャネル上で端末36、38によって
受信可能なビーム内において、それぞれのダウンリンク
RF信号を送信する(この説明の目的上、信号は各アン
テナ18、24の1つのビームのみから出力すると仮定
する。しかしながら、この原理は、信号を複数のビーム
上で送信する多ビーム・アンテナまたはフェーズド・ア
レイ・アンテナにも適用可能であることは明白であ
る)。例えば、アンテナ18は、アンテナ18からのビ
ーム内でRF信号を送信するが、これはユーザ端末3
6、38からは、各々同じ周波数および偏波を有する2
つのチャネル54、60として見える。同様に、衛星1
4のアンテナ24は、アンテナ24から出るビーム上で
そのRF信号を送信するが、ユーザ端末からは、各々同
じ周波数および偏波特性を有する2つのチャネル58、
62として見える。ユーザ端末36は、そのRF信号プ
ロセッサ51内において、プロセッサが両チャネル5
4、62上でRF信号を受信することを可能にするのに
適した回路(またはプログラミング)を有し、ユーザ端
末38は、そのプロセッサ53内において、プロセッサ
50が両チャネル58、60上でRF信号を受信するこ
とを可能にするのに適した回路(またはプログラミン
グ)を有する。このように、ユーザ端末36からユーザ
端末38へ送信しようとする信号は、ユーザ端末38が
直接アクセスすることができ、システムは不要な遅延や
出費を回避することができる。
36が、衛星14に割り当てられているユーザ端末38
と通信したい場合に、難題が生ずる。従来技術では、か
かる通信が行なえるのは、衛星12、14が衛星間リン
クを有する場合、または衛星12から地上ステーション
を通じて二重反射を用いることにより、衛星14に戻
り、次いでユーザ38に達することができる場合に限ら
れていた。この問題は、本発明によって克服された。即
ち、衛星、更に具体的には、ダウンリンク・アンテナ1
8、24は、二重チャネル上で端末36、38によって
受信可能なビーム内において、それぞれのダウンリンク
RF信号を送信する(この説明の目的上、信号は各アン
テナ18、24の1つのビームのみから出力すると仮定
する。しかしながら、この原理は、信号を複数のビーム
上で送信する多ビーム・アンテナまたはフェーズド・ア
レイ・アンテナにも適用可能であることは明白であ
る)。例えば、アンテナ18は、アンテナ18からのビ
ーム内でRF信号を送信するが、これはユーザ端末3
6、38からは、各々同じ周波数および偏波を有する2
つのチャネル54、60として見える。同様に、衛星1
4のアンテナ24は、アンテナ24から出るビーム上で
そのRF信号を送信するが、ユーザ端末からは、各々同
じ周波数および偏波特性を有する2つのチャネル58、
62として見える。ユーザ端末36は、そのRF信号プ
ロセッサ51内において、プロセッサが両チャネル5
4、62上でRF信号を受信することを可能にするのに
適した回路(またはプログラミング)を有し、ユーザ端
末38は、そのプロセッサ53内において、プロセッサ
50が両チャネル58、60上でRF信号を受信するこ
とを可能にするのに適した回路(またはプログラミン
グ)を有する。このように、ユーザ端末36からユーザ
端末38へ送信しようとする信号は、ユーザ端末38が
直接アクセスすることができ、システムは不要な遅延や
出費を回避することができる。
【0016】ここで図2を参照する。同様の参照番号
は、図1に示した同様の箇所を指すものとする。図2
は、図1に示したシステムに追加の機能を含ませ、更に
拡張したシステム210を示す。図2において、システ
ム210は、2つのゲートウェイ・ステーション21
2、214を含み、その各々には、公衆電話交換網(P
STN)216、218を通じて、またはその他の方法
のいずれかで、ユーザと関連付けることができる。ゲー
トウェイ212にはアンテナ220が接続されており、
ゲートウェイ214にはアンテナ222が接続されてい
る。ゲートウェイ212は、アップリンク・チャネル2
24を通じて、衛星12に割り当てられこれと通信する
ことにより、衛星12上のゲートウェイ・アンテナ20
に信号を送信し、ダウンリンク・チャネル226を通じ
てアンテナ22から発する信号を受信する。ゲートウェ
イ214は、アップリンク・チャネル228を通じて衛
星14に割り当てられこれと通信することにより、衛星
14上のゲートウェイ・アンテナ28に信号を送信し、
ダウンリンク・チャネル230を通じてアンテナ30か
ら発する信号を受信する。ユーザ直接チャネル52、5
4、56、58の場合と同様、ゲートウェイ・チャネル
224、226、228、230は、前述のように、互
いに区別されている。前述のシステムと同様、ゲートウ
ェイ・ダウンリンク・アンテナ22は、ビーム内でのそ
のRF信号の送信において、ゲートウェイ・ステーショ
ン212、214からは、同じ周波数および偏波特性を
有する2つのダウンリンク・チャネル226、232上
で送信しているように見える。更に、ゲートウェイ・ダ
ウンリンク・アンテナ30は、ビーム上でそのアウトバ
ウンドRF信号を送信し、2つのゲートウェイ・ステー
ション212、214からは、同じ偏波および周波数特
性を有する2つのゲートウェイ・ダウンリンク・チャネ
ル230、234として見える。このように、衛星1
2、14が発信側または受信側ユーザのどちらに割り当
てられているかには係らず、通信対象のRF信号は、ク
ロスリンクや二重反射を必要とすることなく、ゲートウ
ェイ212、214によって処理することができる。望
ましければ、2つのゲートウェイ212、214の機能
性は、アンテナ、処理機能等のような十分な資源を有す
る、1つの中央設置ステーションに統合することも可能
である。
は、図1に示した同様の箇所を指すものとする。図2
は、図1に示したシステムに追加の機能を含ませ、更に
拡張したシステム210を示す。図2において、システ
ム210は、2つのゲートウェイ・ステーション21
2、214を含み、その各々には、公衆電話交換網(P
STN)216、218を通じて、またはその他の方法
のいずれかで、ユーザと関連付けることができる。ゲー
トウェイ212にはアンテナ220が接続されており、
ゲートウェイ214にはアンテナ222が接続されてい
る。ゲートウェイ212は、アップリンク・チャネル2
24を通じて、衛星12に割り当てられこれと通信する
ことにより、衛星12上のゲートウェイ・アンテナ20
に信号を送信し、ダウンリンク・チャネル226を通じ
てアンテナ22から発する信号を受信する。ゲートウェ
イ214は、アップリンク・チャネル228を通じて衛
星14に割り当てられこれと通信することにより、衛星
14上のゲートウェイ・アンテナ28に信号を送信し、
ダウンリンク・チャネル230を通じてアンテナ30か
ら発する信号を受信する。ユーザ直接チャネル52、5
4、56、58の場合と同様、ゲートウェイ・チャネル
224、226、228、230は、前述のように、互
いに区別されている。前述のシステムと同様、ゲートウ
ェイ・ダウンリンク・アンテナ22は、ビーム内でのそ
のRF信号の送信において、ゲートウェイ・ステーショ
ン212、214からは、同じ周波数および偏波特性を
有する2つのダウンリンク・チャネル226、232上
で送信しているように見える。更に、ゲートウェイ・ダ
ウンリンク・アンテナ30は、ビーム上でそのアウトバ
ウンドRF信号を送信し、2つのゲートウェイ・ステー
ション212、214からは、同じ偏波および周波数特
性を有する2つのゲートウェイ・ダウンリンク・チャネ
ル230、234として見える。このように、衛星1
2、14が発信側または受信側ユーザのどちらに割り当
てられているかには係らず、通信対象のRF信号は、ク
ロスリンクや二重反射を必要とすることなく、ゲートウ
ェイ212、214によって処理することができる。望
ましければ、2つのゲートウェイ212、214の機能
性は、アンテナ、処理機能等のような十分な資源を有す
る、1つの中央設置ステーションに統合することも可能
である。
【0017】次に図3を参照して、図2に示したシステ
ム210の変更例について説明する。変更したシステム
310は、あらゆるユーザ端末が必ずしも二重受信能力
を有する必要はないことを示す。この変更例では、ユー
ザ端末320は、ライン326によってプロセッサ32
4に接続されているアンテナ322を介して、アップリ
ンク・チャネル356を通じて衛星14にアップリンク
し、ダウンリンク・チャネル58上で衛星14からのR
F信号を受信する。これは、ユーザ端末38を参照しな
がら説明したことと同様である。しかしながら、ユーザ
端末320は、ダウンリンク・チャネル60上で衛星1
2からのRF信号を受信することができない。代わり
に、衛星12からユーザ端末320への通信は、ゲート
ウェイ・ステーション314を介して行われる。
ム210の変更例について説明する。変更したシステム
310は、あらゆるユーザ端末が必ずしも二重受信能力
を有する必要はないことを示す。この変更例では、ユー
ザ端末320は、ライン326によってプロセッサ32
4に接続されているアンテナ322を介して、アップリ
ンク・チャネル356を通じて衛星14にアップリンク
し、ダウンリンク・チャネル58上で衛星14からのR
F信号を受信する。これは、ユーザ端末38を参照しな
がら説明したことと同様である。しかしながら、ユーザ
端末320は、ダウンリンク・チャネル60上で衛星1
2からのRF信号を受信することができない。代わり
に、衛星12からユーザ端末320への通信は、ゲート
ウェイ・ステーション314を介して行われる。
【0018】ゲートウェイ314は、内部にデータベー
ス326、またはネットワーク・オペレーション・セン
タ(NOC)(図示せず)からの回路セットアップ(設
定)情報を含み、これによってゲートウェイは、ユーザ
端末320の受信能力を判定し、その情報を衛星12に
送信することができる。衛星12からの信号がユーザ端
末320に宛てられている場合、衛星12はこの信号を
ゲートウェイ222に送信し、ゲートウェイ222は、
チャネル232を通じてこの信号を受信し、次いでチャ
ネル228上で受信信号を衛星14にルート選定し、衛
星14は更にこの信号をチャネル58上で端末320に
送信することができる。これは従来技術で用いるのと同
一の二重反射を必要とするが、システム310全体の効
率は向上している。なぜなら二重反射を必要とする可能
性があるのは、二重信号を受信する機能を内蔵していな
いこれらの端末320のみに過ぎないからである。
ス326、またはネットワーク・オペレーション・セン
タ(NOC)(図示せず)からの回路セットアップ(設
定)情報を含み、これによってゲートウェイは、ユーザ
端末320の受信能力を判定し、その情報を衛星12に
送信することができる。衛星12からの信号がユーザ端
末320に宛てられている場合、衛星12はこの信号を
ゲートウェイ222に送信し、ゲートウェイ222は、
チャネル232を通じてこの信号を受信し、次いでチャ
ネル228上で受信信号を衛星14にルート選定し、衛
星14は更にこの信号をチャネル58上で端末320に
送信することができる。これは従来技術で用いるのと同
一の二重反射を必要とするが、システム310全体の効
率は向上している。なぜなら二重反射を必要とする可能
性があるのは、二重信号を受信する機能を内蔵していな
いこれらの端末320のみに過ぎないからである。
【0019】以上の説明から、本発明は、2機の衛星を
静止軌道弧に沿って同一ノードに設置することができ、
しかも衛星間クロスリンクを含む必要がなく、二重反射
に伴う固有の遅延を生ずることがない、一層効率的でロ
バストな通信システムを提供することが理解できるであ
ろう。
静止軌道弧に沿って同一ノードに設置することができ、
しかも衛星間クロスリンクを含む必要がなく、二重反射
に伴う固有の遅延を生ずることがない、一層効率的でロ
バストな通信システムを提供することが理解できるであ
ろう。
【図1】2機の衛星および2つのユーザ端末の基本構成
を示す、本発明の原理の概略図である。
を示す、本発明の原理の概略図である。
【図2】ゲートウェイ・ステーションを含み、これも2
機の衛星と通信を行なう、本発明のシステムの更に詳細
な実施態様の概略図である。
機の衛星と通信を行なう、本発明のシステムの更に詳細
な実施態様の概略図である。
【図3】1つのユーザ端末が衛星の一方からのみダウン
リンク信号を受信することができる、本発明の代替実施
形態の概略図である。
リンク信号を受信することができる、本発明の代替実施
形態の概略図である。
10 システム 12 第1軌道衛星 14 第2軌道衛星 16 ユーザ・アップリンク・アンテナ 18 ユーザ・ダウンリンク・アンテナ 20、22 ゲートウェイ・アンテナ 24 ユーザ・ダウンリンク・アンテナ 26 ユーザ・アップリンク・アンテナ 28、30 ゲートウェイ・アンテナ 32、34 ペイロード 36、38 ユーザ端末 40、42 送受信併用アンテナ 48、50 処理デバイス 51、53 RF信号プロセッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス・エイ・ニヴェンズ アメリカ合衆国カリフォルニア州90254, ハーモサ・ビーチ,モンタリー・ブールヴ ァード 321 (72)発明者 レジナルド・ジュー アメリカ合衆国カリフォルニア州90266, マンハッタン・ビーチ,エルム・アベニュ ー 2317
Claims (15)
- 【請求項1】 通信システムにおいて、 第1アップリンク・チャネルを通じてRF信号を受信
し、前記第1アップリンク・チャネルとは別個の第1ダ
ウンリンク・チャネルを通じてRF信号を送信する手段
を含む第1衛星と、 前記第1アップリンク・チャネルとは別個の第2アップ
リンク・チャネルを通じてRF信号を受信し、前記第1
ダウンリンク・チャネルおよび前記第2アップリンク・
チャネルとは別個の第2ダウンリンク・チャネルを通じ
てRF信号を送信する手段を含む第2衛星と、 前記第1衛星とRF通信する第1ユーザ端末であって、
該第1ユーザ端末は、前記第1アップリンク・チャネル
を通じてRF信号を前記第1衛星に送信し、前記第1ダ
ウンリンク・チャネルを通じて前記第1衛星からRF信
号を受信し、更に、前記第2ダウンリンク・チャネルを
通じて前記第2衛星からRF信号を受信する手段を含
む、第1ユーザ端末と、 前記第2衛星とRF通信する第2ユーザ端末であって、
該第2ユーザ端末は、前記第2アップリンク・チャネル
を通じてRF信号を前記第2衛星に送信し、前記第2ダ
ウンリンク・チャネルを通じて前記第2衛星からRF信
号を受信し、更に、前記第1ダウンリンク・チャネルを
通じて前記第1衛星からRF信号を受信する手段を含
む、第2ユーザ端末と、を備えた通信システム。 - 【請求項2】 請求項1記載の通信システムであって、
前記第2衛星とRF通信する第3ユーザ端末を含み、該
第3ユーザ端末は、前記第2アップリンク・チャネルを
通じてRF信号を前記第2衛星に送信し、前記第2ダウ
ンリンク・チャネルを通じて前記第2衛星からRF信号
を受信し、前記第3ユーザ端末は、更に、前記第1ダウ
ンリンク・チャネルを通じて前記第1衛星からRF信号
を受信することができない、通信システム。 - 【請求項3】 請求項1記載の通信システムにおいて、
前記第1アップリンク・チャネルが第1偏波で動作す
る、通信システム。 - 【請求項4】 請求項3記載の通信システムにおいて、
前記第2アップリンク・チャネルが、前記第1偏波とは
異なる第2偏波で動作する、通信システム。 - 【請求項5】 通信システムにおいて、 静止軌道上の第1衛星であって、 第1アップリンク・チャネルを通じてRF信号を受信す
る第1受信アンテナと、 前記第1アップリンク・チャネルとは別個の第1ダウン
リンク・チャネルを通じてRF信号を送信する第1送信
アンテナと、 前記第1受信アンテナから受信した前記RF信号を前記
第1送信アンテナにルーティングする処理手段と、を含
む第1衛星と、 静止軌道上の第2衛星であって、 前記第1アップリンク・チャネルとは別個の第2アップ
リンク・チャネルを通じてRF信号を受信する第2受信
アンテナと、 前記第2アップリンク・チャネルおよび前記第1ダウン
リンク・チャネルとは別個の第2ダウンリンク・チャネ
ルを通じて、RF信号を送信する第2送信アンテナと、 前記第2受信アンテナから受信した前記RF信号を前記
第2送信アンテナにルーティングする処理手段と、を含
む第2衛星と、 前記第1衛星とRF通信する第1地上端末であって、該
第1地上端末は、前記第1アップリンク・チャネルを通
じてRF信号を前記第1衛星に送信し、前記第1ダウン
リンク・チャネルを通じて前記第1衛星からRF信号を
受信し、更に、前記第2ダウンリンク・チャネルを通じ
て前記第2衛星からRF信号を受信する手段を含む、第
1地上端末と、 前記第2衛星とRF通信する第2地上端末であって、該
第2地上端末は、前記第2アップリンク・チャネルを通
じてRF信号を前記第2衛星に送信し、前記第2ダウン
リンク・チャネルを通じて前記第2衛星からRF信号を
受信し、更に、前記第1ダウンリンク・チャネルを通じ
て前記第1衛星からRF信号を受信する手段を含む、第
2地上端末と、を備えた通信システム。 - 【請求項6】 請求項5記載の通信システムであって、
更に、前記第2衛星とRF通信する第3地上端末を含
み、該第3地上端末が、前記第2アップリンク・チャネ
ルを通じてRF信号を前記第2衛星に送信し、前記第2
ダウンリンク・チャネルを通じて前記第2衛星からRF
信号を受信し、前記第3地上端末が、更に、前記第1ダ
ウンリンク・チャネルを通じて前記第1衛星からRF信
号を受信することができない、通信システム。 - 【請求項7】 請求項5記載の通信システムにおいて、
前記第1アップリンク・チャネルが第1周波数で動作す
る、通信システム。 - 【請求項8】 請求項7記載の通信システムにおいて、
前記第2アップリンク・チャネルが、前記第1周波数と
は異なる第2周波数で動作する、通信システム。 - 【請求項9】 請求項5記載の通信システムにおいて、
前記第1アップリンク・チャネルが第1偏波で動作す
る、通信システム。 - 【請求項10】 請求項9記載の通信システムにおい
て、前記第2アップリンク・チャネルが、前記第1偏波
とは異なる第2偏波で動作する、通信システム。 - 【請求項11】 請求項5記載の通信システムにおい
て、前記第1ダウンリンク・チャネルが第3偏波で動作
する、通信システム。 - 【請求項12】 通信システムにおいて、 第1アップリンク・チャネルを通じてRF信号を受信
し、前記第1アップリンク・チャネルとは別個の第1ダ
ウンリンク・チャネルを通じてRF信号を送信する手段
を含む第1衛星と、 前記第1アップリンク・チャネルとは別個の第2アップ
リンク・チャネルを通じてRF信号を受信し、前記第1
ダウンリンク・チャネルおよび前記第2アップリンク・
チャネルとは別個の第2ダウンリンク・チャネルを通じ
てRF信号を送信する手段を含む第2衛星と、 前記第1衛星とRF通信する第1ユーザ端末であって、
該第1ユーザ端末は、前記第1アップリンク・チャネル
を通じてRF信号を前記第1衛星に送信し、前記第1ダ
ウンリンク・チャネルを通じて前記第1衛星からRF信
号を受信し、更に、前記第2ダウンリンク・チャネルを
通じて前記第2衛星からRF信号を受信する手段を含
む、第1ユーザ端末と、 前記第2衛星とRF通信する第2ユーザ端末であって、
該第2ユーザ端末は、前記第2アップリンク・チャネル
を通じてRF信号を前記第2衛星に送信し、前記第2ダ
ウンリンク・チャネルを通じて前記第2衛星からRF信
号を受信し、更に、前記第1ダウンリンク・チャネルを
通じて前記第1衛星からRF信号を受信することができ
ない、第2ユーザ端末と、を備えた通信システム。 - 【請求項13】 請求項12記載の通信システムであっ
て、更に、前記第1衛星および前記第2衛星とRF通信
するゲートウェイ・ステーションを含み、該ゲートウェ
イ・ステーションが、 前記第2ユーザ端末の受信能力を判定する手段と、 前記第1ダウンリンク・チャネルを通じて前記第1衛星
から受信したRF信号を、前記第2衛星を介して前記第
2ユーザ端末にルーティングする手段と、を含む、通信
システム。 - 【請求項14】 請求項1記載の通信システムにおい
て、前記第1アップリンク・チャネル、前記第1ダウン
リンク・チャネル、前記第2アップリンク・チャネルお
よび前記第2ダウンリンク・チャネルは、各々、当該チ
ャネル間に分離が得られるように選択された周波数およ
び偏波で動作する、通信システム。 - 【請求項15】 請求項14記載の通信システムであっ
て、更に、前記第1衛星上に配置され、前記第2ユーザ
端末の受信能力に関する情報を受信し、前記第2ユーザ
端末の前記第1衛星からRF信号を受信する能力に基づ
いて、前記RF信号を前記ゲートウェイ・ステーション
に送信する手段を含む、通信システム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/532,184 US6628922B1 (en) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | Communication system utilizing multiple satellites without intersatellite crosslinks |
US09/532184 | 2000-03-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001298390A true JP2001298390A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=24120704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001078381A Withdrawn JP2001298390A (ja) | 2000-03-21 | 2001-03-19 | 衛星間クロスリンクを用いずに多数の衛星を利用する通信システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6628922B1 (ja) |
EP (1) | EP1137197A3 (ja) |
JP (1) | JP2001298390A (ja) |
CA (1) | CA2336757C (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11387896B1 (en) | 2021-02-01 | 2022-07-12 | Ses S.A. | Satellite terminal antenna pointing arrangement using separate forward and return satellites |
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---|---|---|---|---|
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GB2393357A (en) * | 2002-09-23 | 2004-03-24 | Inmarsat Ltd | Routing of data packets in a hybrid satellite communication system |
CN102725971B (zh) | 2010-01-04 | 2015-11-25 | 泰纳股份公司 | 用于同时在两个频率上通信的终端和方法 |
EP2693659A3 (en) * | 2012-08-01 | 2016-09-21 | EMC SatCom Technologies, LLC | High throughput satellite |
US20180152235A1 (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-31 | Maxwell A. Smoot | Methods and systems using an agile hub and smart connectivity broker for satellite communications |
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---|---|---|---|---|
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US4689625A (en) * | 1984-11-06 | 1987-08-25 | Martin Marietta Corporation | Satellite communications system and method therefor |
US4644562A (en) | 1985-08-28 | 1987-02-17 | At&T Company | Combined cross polarization interference cancellation and intersymbol interference equalization for terrestrial digital radio systems |
US5835857A (en) * | 1990-03-19 | 1998-11-10 | Celsat America, Inc. | Position determination for reducing unauthorized use of a communication system |
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US5634190A (en) * | 1995-06-06 | 1997-05-27 | Globalstar L.P. | Low earth orbit communication satellite gateway-to-gateway relay system |
FR2737627B1 (fr) * | 1995-08-02 | 1997-10-03 | Europ Agence Spatiale | Systeme de transmission de signaux radioelectriques via un satellite de communication geostationnaire, notamment pour des communications avec des terminaux mobiles portables |
US5835487A (en) * | 1995-12-08 | 1998-11-10 | Worldspace International Network, Inc. | Satellite direct radio broadcast system |
US5995041A (en) * | 1996-12-30 | 1999-11-30 | At&T Corp. | Communication system with direct link to satellite |
US6125261A (en) | 1997-06-02 | 2000-09-26 | Hughes Electronics Corporation | Method and system for communicating high rate data in a satellite-based communications network |
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US6147981A (en) * | 1997-08-07 | 2000-11-14 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for predictive parameter control with loop delay |
US6396819B1 (en) * | 1998-03-21 | 2002-05-28 | Richard D. Fleeter | Low-cost satellite communication system |
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US6445685B1 (en) | 1999-09-29 | 2002-09-03 | Trw Inc. | Uplink demodulator scheme for a processing satellite |
-
2000
- 2000-03-21 US US09/532,184 patent/US6628922B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-02-15 CA CA002336757A patent/CA2336757C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-02-26 EP EP01104412A patent/EP1137197A3/en not_active Withdrawn
- 2001-03-19 JP JP2001078381A patent/JP2001298390A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11387896B1 (en) | 2021-02-01 | 2022-07-12 | Ses S.A. | Satellite terminal antenna pointing arrangement using separate forward and return satellites |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1137197A3 (en) | 2003-09-10 |
CA2336757C (en) | 2005-11-22 |
EP1137197A2 (en) | 2001-09-26 |
CA2336757A1 (en) | 2001-09-21 |
US6628922B1 (en) | 2003-09-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040702 |