JP2001358632A - 輸送手段への衛星マルチメディア配信 - Google Patents
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Abstract
送手段による送信および受信を可能とする通信装置およ
び方法を提供する。 【解決手段】 GSO衛星コンステレーション(10)
およびNGSOコンステレーション(20)を用いて、
種々の形式の通信信号およびマルチメディア信号を航空
機(30)に送信することができる。ビデオ信号を復調
器(46)によって復調し、ルータ(64)によってT
Vモニタ(72、74)に、そして短期ビデオ記憶部
(78)に経路選定する。低利得、狭帯域送信/受信機
(100)がデータを受信し、航空機(30)の飛行中
常時音声、コンピュータ、および制御通信を行なうこと
ができる。
Description
更に特定すれば、衛星と輸送手段(乗物)との間の通信
に関する。
マルチメディア情報の市場の一例である。典型的には、
音声およびデータ・ネットワークならびに娯楽に対する
選択は限られている。現在の航空機へのデータ配信手法
は、帯域幅、世界的な通信範囲、または双方において限
界がある。
取り組み、1つの解決策をもたらすものである。
くとも1つの静止衛星および少なくとも1つの非静止衛
星を含む衛星通信システムにおいて用いられる。かかる
環境では、好適な実施形態は、衛星と航空機のような輸
送手段との間において、静止衛星からの第1データを搬
送する第1キャリア信号を、輸送手段に受信させること
によって、通信を行なうことができる。第1データは、
輸送手段上に配置したアンテナによって受信される。第
1キャリア信号は、好ましくは、第1復調器によって輸
送手段上で復調され、第1データ信号を発生する。非静
止衛星からの第2データを搬送する第2キャリア信号
は、第2アンテナによって、前述の輸送手段が受信す
る。第2キャリア信号は、好ましくは、第2復調器によ
って輸送手段上で復調され、第2データ信号を発生す
る。輸送手段は、第3データを具体化した(表す)第3
データ信号の信号源を含む。輸送手段から送信する第3
データを搬送する第3キャリア信号は、第3データ信号
に応答して、変調器によって発生される。第1データ
は、輸送手段において、第1利用システムによって利用
される。また、第2データも、輸送手段において、第2
利用システムによって利用される。第1データ信号は第
1利用システムに経路選定(ルーティング)され、第2
データ信号は第2利用システムに経路選定され、第3デ
ータ信号は変調器に経路選定される。好ましくは、経路
選定は、信号ルータによって行われる。
データ形式でも、従来技術では不可能な程度の精度およ
び経済性で、衛星との強調によって輸送手段による送信
および受信が可能となる。
な形態は、地球11の軌道12を回り、少なくとも1つ
の静止軌道(GSO)衛星14(図2)を含む、GSO
衛星コンステレーション(配置)10を備えている。
は、地球11周囲の軌道22を利用し、非静止軌道(N
GSO)衛星24を含むNGSO衛星コンステレーショ
ン20も含む。追加のNGSO衛星も設ければ、地球の
広大なセクタ(区域)との通信が可能となり、移動通信
衛星を設けることも可能となる。
のような、従来の輸送手段と共に用いることができる。
図3を参照すると、航空機30の機内に配置されている
装置は、高利得、広帯域受信回路40を含む。受信回路
40は、図示のように接続されたアンテナ42、低ノイ
ズ増幅器(LNA)44および復調器46を備えてい
る。ブロードバンド(広帯域)無線キャリア信号は、F
DMA、時分割多元接続(TDMA)、および符号分割
多元接続(CDMA)のような、多チャネル信号を含む
ことができ、GSO衛星からアンテナ42によって受信
される。復調器46の出力は、導体48を通じて、遠隔
制御可能なスイッチ50に伝送される。
を受信することができ、あるいは導体52上のキャリア
信号を受信することができる。信号検出器54は、導体
48または52に、所定の振幅の信号があるか否かにつ
いて判定を行なう。十分な振幅の信号がある場合、信号
検出器54は、導体58上に信号を供給し、これによっ
て、スイッチ50は、導体48からの復調データ信号を
導体62に切り替える。導体48または52上の信号が
所定のスレショルド(閾値)未満の場合、信号検出器5
4は、導体58上に信号を送り、これによって、スイッ
チ50に導体48および導体62間の経路を開放(オー
プン)させる。
導体56を通じて制御モジュール60にも供給する。制
御モジュール60は、この信号を分析し、信号の特性に
応じてスイッチ50を開放または閉成(クローズ)す
る。
は、ビデオ信号および高速データ信号を含むことができ
る。ビデオ信号は、導体62を通じてルータ64に伝送
され、ルータは、他の導体66を通じて、このビデオ信
号を従来のビデオ制御部68に伝送する。更に、ビデオ
信号は、導体76を通じて、短期記憶部78に伝送され
る。短期記憶部78は、当業者には公知である。
を、ネットワーク70を通じて、輸送手段30内の別々
の場所に位置する個々のビデオ・モニタ72、74に供
給する。前述の技術を用いることにより、ライブ・ビデ
オおよび記憶してあったビデオの映像を、輸送手段30
内の乗客が利用できるようにすることができる。
低利得、狭帯域送信/受信機100も含む。送信/受信
機100は、図示のように接続された、アンテナ10
2、低ノイズ増幅器104、および復調器106を備え
ている。アンテナ102は、衛星24(図2)のような
狭帯域NGSO衛星からのFDMA、TDMA、および
CDMAのようなマルチ・チャネル信号を含む、狭帯域
キャリア信号を受信する。復調データ信号は、導体10
8を通じて、制御モジュール60に伝送され、更に導体
110を通じてルータ64に伝送される。
ータを含むこともできる。移動電話データは、ルータ6
4によって、バス112を通じて電話ハンドセット(t
elephone hand set)116に、およ
びバス114を通じて電話ハンドセット118に経路選
定される。電話ハンドセットは、輸送手段30内の別々
の位置にあってもよい。
ネット上でTCP/IPプロトコルにしたがって伝送さ
れるパケットのような、コンピュータ・データを含むこ
とができる。このデータは、ルータ64によって、バス
120を通じて固定または可搬(ポータブル)コンピュ
ータ124に、および別のバス122を通じて別の固定
または可搬コンピュータ126に経路選定される。これ
らのコンピュータは、輸送手段30内の別々の場所にい
る乗客が利用することができる。
118を利用することによって、輸送手段30内で行な
うことができる。航空機30に搭乗している乗客30
は、ハンドセットに向かって発話することによって音声
データを発生し、これがルータ64によってバス132
を通じて変調器134に経路選定され、狭帯域衛星によ
る受信に適した態様のデータを搬送する無線キャリア信
号を発生する。キャリア信号は、従来の電力増幅器13
6(PA)によって増幅され、次いでアンテナ102か
ら、図1および図2に示す狭帯域衛星の1つに伝達(送
信)される。
24および126を利用することによって、輸送手段3
0から送出することができる。例えば、メッセージをコ
ンピュータ124にタイプ入力することができ、その結
果得られたコンピュータ・データを、バス122を通じ
て伝送し、ルータ64によってバス132を通じて変調
器134に経路選定することができる。変調器は、信号
をTCP/IPプロトコルに合わせ、次いで、狭帯域衛
星による受信に適した態様でデータを搬送するキャリア
信号を発生する。変調キャリア信号は、増幅され、次い
でアンテナ102によって図1および図2に示す狭帯域
衛星の1つに伝送される。
は、クレジット・カードのトランザクションも実行する
ことができる。例えば、クレジット・カード・リーダを
ハンドセット116、118と連動させれば、輸送手段
30から伝送されたデータを、狭帯域衛星の1つに入力
することができる。信号は、地球に中継され、クレジッ
ト・カード番号が検証される。クレジット・カード番号
を受け入れるかまたは拒絶するかを示す回答が、アンテ
ナ102および復調器106を介して、返送信号によっ
て制御部60に送られ、制御部60は、バス63を通じ
てプログラミング信号をルータ64に伝送する。バス6
3からの信号に応答して、ルータ64は、クレジット・
カード番号が提示されたハンドセットによる、電話メッ
セージの利用を許可または禁止する。同様の動作モード
によって、クレジット・カード番号の受け入れに基づい
て、コンピュータ124、126の一方による信号の受
信を許可または禁止することも可能である。
び導体上のデータを交換するようにプログラムすること
も可能である。このプログラミングは、アンテナ102
によって受信し、復調器106およびバス108を介し
て制御モジュール60に伝送することができる。モジュ
ール60は、公知の方法で、ルータ64をプログラムす
る。
O衛星によって伝送される種々のデータ・チャネルの周
波数分配の好適な形態を示す。例えば、かかる衛星によ
って伝達される無線キャリア信号は、ビデオ・チャネル
150〜153、および高速データ・チャネル156を
含むことができる。
好適な形態を示す。例えば、かかる衛星は、音声チャネ
ル160〜165に分割され、更にデータ・チャネル1
70〜173を含む、無線キャリア信号を伝送すること
ができる。
して、その各々は、周波数分割多元接続符号化によって
伝達することができる。あるいは、符号分割多元接続ま
たは時分割多元接続も使用可能である。
たはその逆の伝送に、様々な種類のデータが利用可能な
典型的な時間期間を示す。時間T1〜T2では、高速デ
ータをGSO衛星14から受信することができ、時間期
間T3〜T4では、高速データもGSO衛星15から受
信することができる。時間期間T2〜T3には、衛星1
4からも衛星15からもデータを受信することはできな
い。しかしながら、時間期間T1〜T4の飛行全体を通
じて、NGSO衛星からデータを受信することができ
る。その結果、移動電話データのような音声データは、
図6における一番上の線に示すように、時間T1〜T4
において受信することができる。時間期間T2〜T3を
除いて、GSO衛星から高速データを受信することがで
きるので、図6の2番目の線に示すような時間期間で
は、狭帯域衛星からの低レート・データのみが用いられ
る。図6の3番目の線に示すように、高レート・データ
は、時間期間T1〜T2およびT3〜T4において、輸
送手段30によって受信される。図6の4番目の線に示
すように、ライブ・ビデオ信号は、時間期間T1〜T2
ではGSO衛星14から、そして時間期間T3〜T4で
はGSO衛星15から受信することができる。時間期間
T1〜T2およびT3〜T4において、ライブ・ビデオ
が衛星14からも15からも得られない場合、ビデオ制
御部68(図3)は、短期記憶部78からTVモニタ7
2、74にビデオ信号を供給することができる。
て行なったものであり、特許請求の範囲に規定した本発
明の真の精神および範囲から逸脱することなく、変形お
よび変更が可能であることは、当業者には理解されるで
あろう。
および地球軌道を回る衛星の非静止コンステレーション
の好適な形態の断片的概略図である。
の一部を、航空機の一例と共に示す、概略断片図であ
る。
形態の概略ブロック図である。
の、図1および図2に示した静止衛星の1つによって送
信するデータ・チャネルに対する周波数分配の好適な形
態を示す概略図である。
す非静止衛星の1つによって送信するデータ・チャネル
に対する周波数分配の好適な形態を示す概略図である。
において、航空機が利用するデータの形式を示すタイム
・シーケンス図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 少なくとも1つの静止広帯域衛星および
少なくとも1つの狭帯域衛星を備える衛星通信システム
において、輸送手段上に配置し、前記衛星と前記輸送手
段との間の通信を行なうのに適合する通信装置であっ
て、 前記広帯域静止衛星から、第1データを搬送する第1キ
ャリア信号を受信するように構成された第1アンテナ
と、 前記第1アンテナに接続され、前記第1キャリア信号を
復調して第1データ信号を発生するように構成された第
1復調器と、 前記狭帯域衛星から、第2データを搬送する第2キャリ
ア信号を受信するように構成された第2アンテナと、 前記第2アンテナに接続され、前記第2キャリア信号を
復調して第2データ信号を発生する第2復調器と、 第3データを表す第3データ信号の信号源と、 前記第3データ信号に応答して、前記第2アンテナによ
る送信のために、前記第3データを搬送する第3キャリ
ア信号を発生する変調器と、 前記第1データを利用するように構成された第1利用シ
ステムと、 前記第2データを利用するように構成された第2利用シ
ステムと、 前記第1データ信号を前記第1利用システムに経路選定
し、前記第2データ信号を前記第2利用システムに経路
選定し、前記第3データ信号を前記変調器に経路選定す
るように接続されたルータと、 の組み合わせを備えた通信装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の装置において、前記第2
アンテナが狭帯域アンテナから成る装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の装置において、前記輸送
手段が航空機から成る装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の装置であって、更に、前
記第1復調器を前記ルータに結合するように配置したス
イッチを備える装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の装置であって、更に、前
記第1キャリア信号および前記第1データ信号の一方が
所定の信号レベルよりも高いことに応答して、前記スイ
ッチに、前記第1データ信号を前記ルータに結合させる
信号検出器を備える装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の装置において、前記信号
検出器が、前記第1キャリア信号および前記第1データ
信号の一方が所定の信号レベルよりも低いことに応答し
て、前記スイッチが前記第1データ信号を前記ルータに
結合するのを禁止する、装置。 - 【請求項7】 請求項1記載の装置において、前記第2
データが、第2制御データおよび第2通信データから成
り、前記第2利用システムが、前記輸送手段内の第1位
置にある第1利用ステーションと、前記輸送手段内の第
2位置にある第2利用ステーションとを備え、前記装置
が、更に、前記制御データに応答して前記ルータをプロ
グラムし、前記第2通信データの前記第1および第2利
用ステーションの少なくとも一方に対する通信を選択的
に禁止する制御モジュールを備える、装置。 - 【請求項8】 少なくとも1つの静止衛星および少なく
とも1つの非静止衛星を備える衛星通信システムにおい
て、前記衛星と輸送手段との間で通信を行なう方法であ
って、 前記輸送手段において、前記静止衛星から第1データを
搬送する第1キャリア信号を受信するステップと、 前記第1キャリア信号を復調して第1データ信号を発生
するステップと、 前記輸送手段において、前記非静止衛星から第2データ
を搬送する第2キャリア信号を受信するステップと、 前記第2キャリア信号を復調して第2データ信号を発生
するステップと、 前記輸送手段において、第3データを表す第3データ信
号を発生するステップと、 前記第3データ信号を変調し、前記輸送手段からの送信
のために、前記第3データを搬送する第3キャリア信号
を発生するステップと、 前記輸送手段内の第1サイトにおいて前記第1データを
利用するステップと、 前記輸送手段内の第2サイトにおいて前記第2データを
利用するステップと、 前記第1データ信号を前記第1サイトに経路選定するス
テップと、 前記第2データ信号を前記第2サイトに経路選定するス
テップと、 前記第3データ信号を経路選定し、前記変調を可能にす
るステップと、 の組み合わせを含む方法。 - 【請求項9】 請求項8記載の方法であって、更に、前
記第1キャリア信号または前記第1データ信号の一方
が、所定の信号レベルよりも高いことを検出し、該検出
に応答して、前記第1データ信号の送信を可能にするス
テップを含む方法。 - 【請求項10】 請求項9記載の方法であって、更に、
前記第1キャリア信号および前記第1データ信号の一方
が、所定の信号レベルよりも低いことを検出し、該検出
に応答して、前記第1データ信号の送信を禁止するステ
ップを含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
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