JP2002016535A - 多数の衛星を利用した通信システム用二重受信地上端末 - Google Patents
多数の衛星を利用した通信システム用二重受信地上端末Info
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- 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
- H04B7/1853—Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
- H04B7/18563—Arrangements for interconnecting multiple systems
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
通じた二重ホップのいずれも必要とせずに、多数の衛星
を伴う衛星系通信システムにおいて使用可能な、ユーザ
地上端末を提供する。 【解決手段】 静止円弧に沿って同じノードに２つの衛
星１２、１４を配置した通信システムの各衛星は、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、６０、６２を通じてＲＦ信号を送
信することができる。地上端末３６、３８は、ＲＦ信号
を衛星の一方のみにしか送信することができないが、双
方の衛星からＲＦ信号を受信することができる。地上端
末は、アンテナ４０、４２、２つのダウンリンク・チャ
ネルからの信号を処理する２つの復調器、およびデータ
・プロセッサを含む。
通じた二重ホップのいずれも必要とせずに、多数の衛星
を伴う衛星系通信システムにおいて使用可能な、ユーザ
地上端末を提供する。 【解決手段】 静止円弧に沿って同じノードに２つの衛
星１２、１４を配置した通信システムの各衛星は、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、６０、６２を通じてＲＦ信号を送
信することができる。地上端末３６、３８は、ＲＦ信号
を衛星の一方のみにしか送信することができないが、双
方の衛星からＲＦ信号を受信することができる。地上端
末は、アンテナ４０、４２、２つのダウンリンク・チャ
ネルからの信号を処理する２つの復調器、およびデータ
・プロセッサを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、衛星系
通信システムに関し、更に特定すれば、多数の衛星を有
する衛星系通信システムに適用可能な地上端末の設計に
関する。
通信システムに関し、更に特定すれば、多数の衛星を有
する衛星系通信システムに適用可能な地上端末の設計に
関する。
【０００２】
【従来の技術】地球上で別離したユーザ端末間でワイヤ
レス・アクセスを行なう衛星系通信システムは、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、社内
イントラネット、それら相互間、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
を備えるように設計されている。サービス利用範囲は国
際的であり、高パワーの衛星トランスポンダを利用し、
ユーザ端末間でデータのルート選定（経路設定）する。
レス・アクセスを行なう衛星系通信システムは、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、社内
イントラネット、それら相互間、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
を備えるように設計されている。サービス利用範囲は国
際的であり、高パワーの衛星トランスポンダを利用し、
ユーザ端末間でデータのルート選定（経路設定）する。
【０００３】現在検討中の衛星系システムは、少なくと
も２つの異なる形式の衛星コンステレーションを含む。
一方の形式は、Ｔｅｌｅｄｅｓｉｃ（登録商標）または
ＩＣＯ Ｇｌｏｂａｌシステムとして記載されているよ
うに、低地球軌道または中地球軌道に複数の衛星を設
け、この軌道上で、衛星はユーザ端末の視野に入りそし
てそこから出る。個々の衛星が特定のユーザの視野に入
り横断して出て行く際、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、通
常、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、ユーザからの入来データを一方の衛星から
次の衛星にルート選定する。これらの衛星間クロスリン
クは、製造に費用がかかり、重く、したがって打ち上げ
コストが増大し、衛星上で貴重な面積を占有し、大切な
電力を消費する。
も２つの異なる形式の衛星コンステレーションを含む。
一方の形式は、Ｔｅｌｅｄｅｓｉｃ（登録商標）または
ＩＣＯ Ｇｌｏｂａｌシステムとして記載されているよ
うに、低地球軌道または中地球軌道に複数の衛星を設
け、この軌道上で、衛星はユーザ端末の視野に入りそし
てそこから出る。個々の衛星が特定のユーザの視野に入
り横断して出て行く際、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、通
常、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、ユーザからの入来データを一方の衛星から
次の衛星にルート選定する。これらの衛星間クロスリン
クは、製造に費用がかかり、重く、したがって打ち上げ
コストが増大し、衛星上で貴重な面積を占有し、大切な
電力を消費する。
【０００４】第２の形式のシステムは、Ａｓｔｒｏｌｉ
ｎｋ（登録商標）として知られているようなものであ
り、静止（ｇｅｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙまたはｇｅｏｓ
ｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ）軌道（ＧＥＯ）上の衛星を用い
る。これは、地球上のユーザには、本質的に、空中で静
止しているように見える。衛星のハンドオフは、基本シ
ステムでは不要である。何故なら、１つの衛星のみが常
にユーザの視野内にあるからである。
ｎｋ（登録商標）として知られているようなものであ
り、静止（ｇｅｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙまたはｇｅｏｓ
ｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ）軌道（ＧＥＯ）上の衛星を用い
る。これは、地球上のユーザには、本質的に、空中で静
止しているように見える。衛星のハンドオフは、基本シ
ステムでは不要である。何故なら、１つの衛星のみが常
にユーザの視野内にあるからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冗長性
を備え、容量増大を図るために、あるＧＥＯシステムで
は、静止軌道弧に沿って１つのノードに２つ以上の衛星
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、地上端末が一度に１つの衛星と
しか送信および受信ができないという問題が生ずる可能
性がある。異なる衛星にアクセスするユーザ間の通信
は、衛星間クロスリンク上で、または地上反射（バウン
ス）ゲートウェイを介してルート選定し、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
にしなければならない。特定の地理的領域内にいるユー
ザは、ノード内の２つの衛星間で分割される。その結
果、統計的に、ある領域内において約半分のデータが衛
星間でルート選定される可能性がある。しかしながら、
地上バウンス・ゲートウェイは、システム・リソースの
非効率的な利用法である。したがって、衛星間クロスリ
ンクや、地上ゲートウェイを通じた二重ホップのいずれ
も必要とせずに、多数の衛星を伴う衛星系通信システム
において使用可能な、ユーザ地上端末を開発することが
望ましい。
を備え、容量増大を図るために、あるＧＥＯシステムで
は、静止軌道弧に沿って１つのノードに２つ以上の衛星
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、地上端末が一度に１つの衛星と
しか送信および受信ができないという問題が生ずる可能
性がある。異なる衛星にアクセスするユーザ間の通信
は、衛星間クロスリンク上で、または地上反射（バウン
ス）ゲートウェイを介してルート選定し、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
にしなければならない。特定の地理的領域内にいるユー
ザは、ノード内の２つの衛星間で分割される。その結
果、統計的に、ある領域内において約半分のデータが衛
星間でルート選定される可能性がある。しかしながら、
地上バウンス・ゲートウェイは、システム・リソースの
非効率的な利用法である。したがって、衛星間クロスリ
ンクや、地上ゲートウェイを通じた二重ホップのいずれ
も必要とせずに、多数の衛星を伴う衛星系通信システム
において使用可能な、ユーザ地上端末を開発することが
望ましい。
【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、各々、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Ｒ
Ｆ信号を送信する手段を含む、２つ以上の衛星を備えた
通信システムによって満たされる。このシステムは、各
々、これらの衛星の１つにしかＲＦ信号を送信すること
はできないが、少なくとも２つの衛星からＲＦ信号を受
信する能力を有する、ユーザ端末の使用によって実現可
能となる。
術における前述の要望は、各々、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Ｒ
Ｆ信号を送信する手段を含む、２つ以上の衛星を備えた
通信システムによって満たされる。このシステムは、各
々、これらの衛星の１つにしかＲＦ信号を送信すること
はできないが、少なくとも２つの衛星からＲＦ信号を受
信する能力を有する、ユーザ端末の使用によって実現可
能となる。
【０００７】
【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。図１を具体的に参照する
と、本発明の原理を表す通信システム１０がその中に示
されている。システム１０は、第１軌道衛星１２および
第２軌道衛星１４を含む。衛星１２、１４は、好ましく
は、地表上約３６，０００キロメートルの静止軌道上に
あり、静止円弧に沿って同じノード内に位置する。例え
ば、両衛星は西経９７°に配置すれば、アメリカ大陸の
カバレッジを得ることができる。
実施形態について説明する。図１を具体的に参照する
と、本発明の原理を表す通信システム１０がその中に示
されている。システム１０は、第１軌道衛星１２および
第２軌道衛星１４を含む。衛星１２、１４は、好ましく
は、地表上約３６，０００キロメートルの静止軌道上に
あり、静止円弧に沿って同じノード内に位置する。例え
ば、両衛星は西経９７°に配置すれば、アメリカ大陸の
カバレッジを得ることができる。
【０００８】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。また、第２衛星１４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。各衛星毎に示す４
つのアンテナは例示である。これら４つのアンテナによ
って図示する機能性は、４つの個別の物理的アンテナよ
りも少ないアンテナによって実現することができる。例
えば、送信および受信機能は、１つのアンテナで実現す
ることができ、多ビームは、多数のフィードを備えた１
つのアンテナで実現することができる。
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。また、第２衛星１４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。各衛星毎に示す４
つのアンテナは例示である。これら４つのアンテナによ
って図示する機能性は、４つの個別の物理的アンテナよ
りも少ないアンテナによって実現することができる。例
えば、送信および受信機能は、１つのアンテナで実現す
ることができ、多ビームは、多数のフィードを備えた１
つのアンテナで実現することができる。
【０００９】また、各衛星１２、１４は、それぞれ、ペ
イロード３２、３４も含み、これらはアップリンク・ア
ンテナ１６、２６からの着信（入来）ＲＦ信号を、それ
ぞれ、ダウンリンク・アンテナ１８、２４にルート選定
する。また、ペイロード３２、３４は、望ましければ、
入来ＲＦ信号の処理を行なうこともできる。
イロード３２、３４も含み、これらはアップリンク・ア
ンテナ１６、２６からの着信（入来）ＲＦ信号を、それ
ぞれ、ダウンリンク・アンテナ１８、２４にルート選定
する。また、ペイロード３２、３４は、望ましければ、
入来ＲＦ信号の処理を行なうこともできる。
【００１０】地球の表面上には、互いに隔たっている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、送信／受信結合アンテナ４０、４２をそ
れぞれ含む。アンテナ４０、４２は、ＲＦ信号プロセッ
サ５１、５３および信号ライン４４、４６を通じて、処
理デバイス４８、５０に接続されている。処理デバイス
４８、５０は、図面では、コンピュータ端末として示さ
れているが、本発明は、データを受信し処理することが
できる他のあらゆるデバイスにも同様に適用可能であ
る。アンテナ４０、４２は、直径約１８インチ程度の比
較的小型のディッシュ（放物面反射器）とすることがで
きる。
つの地上端末即ちユーザ端末３６、３８がある。各端末
３６、３８は、送信／受信結合アンテナ４０、４２をそ
れぞれ含む。アンテナ４０、４２は、ＲＦ信号プロセッ
サ５１、５３および信号ライン４４、４６を通じて、処
理デバイス４８、５０に接続されている。処理デバイス
４８、５０は、図面では、コンピュータ端末として示さ
れているが、本発明は、データを受信し処理することが
できる他のあらゆるデバイスにも同様に適用可能であ
る。アンテナ４０、４２は、直径約１８インチ程度の比
較的小型のディッシュ（放物面反射器）とすることがで
きる。
【００１１】第１ユーザ端末３６は、通常、第１衛星１
２に割り当てられ、これとＲＦ通信を行い、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ＲＦ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
上で衛星１４にＲＦ信号を送信し、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。
２に割り当てられ、これとＲＦ通信を行い、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ＲＦ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
上で衛星１４にＲＦ信号を送信し、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。
【００１２】アップリンク・チャネル間の干渉を回避す
るために、第１衛星１２のアップリンク・チャネル５２
は、第２衛星１４のアップリンク・チャネル５６とは別
個となっている。同様に、ダウンリンク・チャネル５
４、５８も、２つの衛星１２、１４に対して、それぞれ
異なっている。このような区別は、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、チャネル間で分離するように選択された周
波数、偏波、およびビームで動作する限りにおいて、異
なる周波数、異なる偏波、または異なる空間分離ビーム
の何らかの組み合わせでチャネルを形成することによっ
て行なうことができる。加えて、ダウンリンク５４、５
８は、衛星ダウンリンク・アンテナの指向性（即ち、空
間的）分離、およびユーザ端末３６、３８の地理的相違
のために、または多数のビームを有するアンテナの使用
により、別個とすることができる。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
することが可能であり、アップリンク・チャネル５６は
２９．５ＧＨｚの周波数で信号を搬送することが可能で
あり、ダウンリンク・チャネル５４は１９．５ＧＨｚの
周波数で信号を搬送することが可能であり、ダウンリン
ク・チャネル５８は２０ＧＨｚの周波数で信号を搬送す
ることが可能である。あるいは、アップリンク・チャネ
ル５２、５６は双方共２９．５ＧＨｚの周波数で信号を
搬送するが、チャネル５２が右旋円偏波で配向され、チ
ャネル５６が左旋円偏波で配向されることが可能であ
り、更に両ダウンリンク・チャネル５４、５８が２９Ｇ
Ｈｚの周波数で信号を搬送するが、チャネル５４が左旋
円偏波で配向され、チャネル５８が右旋円偏波で配向さ
れているということも可能である。図には具体的に示さ
ないが、ユーザ端末３６、３８を２つの衛星アンテナ１
８、２６の異なるビーム・カバレッジ・エリア内に配置
すると、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・
エリアは重複せず、別個のチャネルを利用する必要性が
ないからである。
るために、第１衛星１２のアップリンク・チャネル５２
は、第２衛星１４のアップリンク・チャネル５６とは別
個となっている。同様に、ダウンリンク・チャネル５
４、５８も、２つの衛星１２、１４に対して、それぞれ
異なっている。このような区別は、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、チャネル間で分離するように選択された周
波数、偏波、およびビームで動作する限りにおいて、異
なる周波数、異なる偏波、または異なる空間分離ビーム
の何らかの組み合わせでチャネルを形成することによっ
て行なうことができる。加えて、ダウンリンク５４、５
８は、衛星ダウンリンク・アンテナの指向性（即ち、空
間的）分離、およびユーザ端末３６、３８の地理的相違
のために、または多数のビームを有するアンテナの使用
により、別個とすることができる。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
することが可能であり、アップリンク・チャネル５６は
２９．５ＧＨｚの周波数で信号を搬送することが可能で
あり、ダウンリンク・チャネル５４は１９．５ＧＨｚの
周波数で信号を搬送することが可能であり、ダウンリン
ク・チャネル５８は２０ＧＨｚの周波数で信号を搬送す
ることが可能である。あるいは、アップリンク・チャネ
ル５２、５６は双方共２９．５ＧＨｚの周波数で信号を
搬送するが、チャネル５２が右旋円偏波で配向され、チ
ャネル５６が左旋円偏波で配向されることが可能であ
り、更に両ダウンリンク・チャネル５４、５８が２９Ｇ
Ｈｚの周波数で信号を搬送するが、チャネル５４が左旋
円偏波で配向され、チャネル５８が右旋円偏波で配向さ
れているということも可能である。図には具体的に示さ
ないが、ユーザ端末３６、３８を２つの衛星アンテナ１
８、２６の異なるビーム・カバレッジ・エリア内に配置
すると、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・
エリアは重複せず、別個のチャネルを利用する必要性が
ないからである。
【００１３】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
信号は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）信号であるが、符
号分割多元接続（ＣＤＭＡ）または周波数分割多元接続
（ＦＤＭＡ）というような他のフォーマットも使用可能
である。ＲＦ信号は、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を通じて衛星１２の受信
アンテナ１６に送られ、ペイロード３２は信号をダウン
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を通じて別個の受信端末３６のアンテ
ナ４０にルート選定する。同様のルーティングは、通信
したいユーザ端末が、衛星１４に割り当てられている端
末３８である場合にも、行うことができる。
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
信号は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）信号であるが、符
号分割多元接続（ＣＤＭＡ）または周波数分割多元接続
（ＦＤＭＡ）というような他のフォーマットも使用可能
である。ＲＦ信号は、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を通じて衛星１２の受信
アンテナ１６に送られ、ペイロード３２は信号をダウン
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を通じて別個の受信端末３６のアンテ
ナ４０にルート選定する。同様のルーティングは、通信
したいユーザ端末が、衛星１４に割り当てられている端
末３８である場合にも、行うことができる。
【００１４】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、困難が生ずる。従来技術では、この
ような通信を行なうことができるのは、衛星１２、１４
が衛星間クロスリンクを有する場合、または地上局を通
じて衛星１２から二重バウンスを用いて衛星１４に戻
り、次いでユーザ３８に至る場合だけであった。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１８、２４は、ビー
ム内でそれぞれのダウンリンクＲＦ信号を送信し、その
信号は二重チャネルを通じて端末３６、３８によって受
信することができる。（この発明の目的上、信号は、各
アンテナ１８、２４の一方のビームのみから発信すると
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、マルチビーム・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、当該アンテナ１８
からの２つのビームでＲＦ信号を送信する。これは、ユ
ーザ端末３６、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として見なされる。
ユーザ端末３６に宛てられたデータはビーム５４上で送
信され、ユーザ端末３８に宛てられたデータはビーム６
０上で送信される。同様に、衛星１４のアンテナ２４
は、アンテナ２４から発信する２つのビーム上でそのＲ
Ｆ信号を送信する。これらは、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５
８、６２として見なされる。ユーザ端末３６に宛てられ
たデータは、ビーム６２上で送信され、ユーザ端末３８
に宛てられたデータは、ビーム５８上で送信される。ユ
ーザ端末３６は、そのＲＦ信号プロセッサ５１内に、プ
ロセッサが両チャネル５４および６２上でＲＦ信号を受
信することを可能にする、適切な回路（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５
３内に、プロセッサ５０が両チャネル５８および６０を
通じてＲＦ信号を受信することを可能にする、適切な回
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に送信しようとする信
号は、一方の衛星のみを通じてルート選定し、ユーザ端
末３８が直接アクセスすることができ、システムは不必
要な遅延や費用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、困難が生ずる。従来技術では、この
ような通信を行なうことができるのは、衛星１２、１４
が衛星間クロスリンクを有する場合、または地上局を通
じて衛星１２から二重バウンスを用いて衛星１４に戻
り、次いでユーザ３８に至る場合だけであった。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１８、２４は、ビー
ム内でそれぞれのダウンリンクＲＦ信号を送信し、その
信号は二重チャネルを通じて端末３６、３８によって受
信することができる。（この発明の目的上、信号は、各
アンテナ１８、２４の一方のビームのみから発信すると
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、マルチビーム・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、当該アンテナ１８
からの２つのビームでＲＦ信号を送信する。これは、ユ
ーザ端末３６、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として見なされる。
ユーザ端末３６に宛てられたデータはビーム５４上で送
信され、ユーザ端末３８に宛てられたデータはビーム６
０上で送信される。同様に、衛星１４のアンテナ２４
は、アンテナ２４から発信する２つのビーム上でそのＲ
Ｆ信号を送信する。これらは、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５
８、６２として見なされる。ユーザ端末３６に宛てられ
たデータは、ビーム６２上で送信され、ユーザ端末３８
に宛てられたデータは、ビーム５８上で送信される。ユ
ーザ端末３６は、そのＲＦ信号プロセッサ５１内に、プ
ロセッサが両チャネル５４および６２上でＲＦ信号を受
信することを可能にする、適切な回路（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５
３内に、プロセッサ５０が両チャネル５８および６０を
通じてＲＦ信号を受信することを可能にする、適切な回
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に送信しようとする信
号は、一方の衛星のみを通じてルート選定し、ユーザ端
末３８が直接アクセスすることができ、システムは不必
要な遅延や費用を回避することができる。
【００１５】次に図２を参照する。ここでは、同様の参
照番号は、図１に示した同様の構成要素を示すものとす
る。ここには、ユーザ端末３６が更に詳細に示されてい
る。前述のように、端末は、二重モードの送信／受信ア
ンテナ４０、ＲＦ信号プロセッサ５１、およびデータ・
プロセッサ４８を含み、接続ライン４５および４４によ
って電気的に接続されている。ＲＦ信号プロセッサ５１
は、ＲＦ信号プロセッサがアンテナにインターフェース
することを可能にするアンテナ・インターフェース８
８、およびＲＦ信号プロセッサ５１がデータ・プロセッ
サ４８とインターフェースすることを可能にする、デー
タ・プロセッサ・インターフェース８６から成る。ＲＦ
信号プロセッサ５１は、更に、アップリンク変調器８
２、第１ダウンリンク・チャネル復調器８４、および第
２ダウンリンク・チャネル復調器８０を含み、これらの
３つは全て、アンテナ・バス７８およびプロセッサ・バ
ス７６に電気的に結合されており、インターフェース８
６、８８ならびに変調器および復調器８２、８０、８４
間で通信を行なうことができる。変調器８２は、米国特
許第５，６９２，０１４号に記載されているもののよう
に、リード４４、インターフェース８６およびバス７６
を通じてデータ・プロセッサ４８から信号を受信し、デ
ータを適当な形態に再フォーマットし、所定の周波数の
キャリア信号上に適宜変調し、次いでバス７８、インタ
ーフェース８８およびリード４５を介して変調信号をア
ンテナ４０に転送し、ここからチャネル５２を介して衛
星アンテナ１６にむけていずれかの偏波で送信する。
照番号は、図１に示した同様の構成要素を示すものとす
る。ここには、ユーザ端末３６が更に詳細に示されてい
る。前述のように、端末は、二重モードの送信／受信ア
ンテナ４０、ＲＦ信号プロセッサ５１、およびデータ・
プロセッサ４８を含み、接続ライン４５および４４によ
って電気的に接続されている。ＲＦ信号プロセッサ５１
は、ＲＦ信号プロセッサがアンテナにインターフェース
することを可能にするアンテナ・インターフェース８
８、およびＲＦ信号プロセッサ５１がデータ・プロセッ
サ４８とインターフェースすることを可能にする、デー
タ・プロセッサ・インターフェース８６から成る。ＲＦ
信号プロセッサ５１は、更に、アップリンク変調器８
２、第１ダウンリンク・チャネル復調器８４、および第
２ダウンリンク・チャネル復調器８０を含み、これらの
３つは全て、アンテナ・バス７８およびプロセッサ・バ
ス７６に電気的に結合されており、インターフェース８
６、８８ならびに変調器および復調器８２、８０、８４
間で通信を行なうことができる。変調器８２は、米国特
許第５，６９２，０１４号に記載されているもののよう
に、リード４４、インターフェース８６およびバス７６
を通じてデータ・プロセッサ４８から信号を受信し、デ
ータを適当な形態に再フォーマットし、所定の周波数の
キャリア信号上に適宜変調し、次いでバス７８、インタ
ーフェース８８およびリード４５を介して変調信号をア
ンテナ４０に転送し、ここからチャネル５２を介して衛
星アンテナ１６にむけていずれかの偏波で送信する。
【００１６】ダウンリンク復調器８０、８４は、米国特
許第５，６９２，０１４号に記載されているようなモデ
ムとすればよく、各々アンテナ４０から信号を受信す
る。信号は、リード４５を通じてインターフェース８８
に伝達され、次いでバス７８を通じてそれぞれの復調器
８０、８４に伝達される。アンテナ４０からの信号は、
衛星１２からチャネル５４を通じて受信した信号、衛星
１４からチャネル６２を通じて受信した信号、および、
信号がアンテナ４０の受信能力範囲内である限り、異な
る衛星、またはこれらの衛星１２、１４からではある
が、異なるビームまたはチャネルで同報通信されたその
他のいずれかの信号であることは明らかである。
許第５，６９２，０１４号に記載されているようなモデ
ムとすればよく、各々アンテナ４０から信号を受信す
る。信号は、リード４５を通じてインターフェース８８
に伝達され、次いでバス７８を通じてそれぞれの復調器
８０、８４に伝達される。アンテナ４０からの信号は、
衛星１２からチャネル５４を通じて受信した信号、衛星
１４からチャネル６２を通じて受信した信号、および、
信号がアンテナ４０の受信能力範囲内である限り、異な
る衛星、またはこれらの衛星１２、１４からではある
が、異なるビームまたはチャネルで同報通信されたその
他のいずれかの信号であることは明らかである。
【００１７】チャネル５４のダウンリンク復調器８４
は、チャネル５４上で送信された信号以外のあらゆる信
号を破棄するように（ソフトウエアによってまたはハー
ド・ワイヤリングで）プログラムされており、同様に、
チャネル６２のダウンリンク復調器８０は、チャネル６
２上で送信された信号のみを受け入れる。復調器８０、
８４は、多数のダウンリンクを復調し、検出し、デコー
ドし、適宜濾波し、それらの各データ・ストリームをバ
ス７６に出力し、更にデータ・プロセッサ４８に転送す
る。２つの復調器８０、８４は、そのデータ・ストリー
ムをプロセッサ４８に伝達する際、これらを多重化でき
ることがこの場合には適切である。
は、チャネル５４上で送信された信号以外のあらゆる信
号を破棄するように（ソフトウエアによってまたはハー
ド・ワイヤリングで）プログラムされており、同様に、
チャネル６２のダウンリンク復調器８０は、チャネル６
２上で送信された信号のみを受け入れる。復調器８０、
８４は、多数のダウンリンクを復調し、検出し、デコー
ドし、適宜濾波し、それらの各データ・ストリームをバ
ス７６に出力し、更にデータ・プロセッサ４８に転送す
る。２つの復調器８０、８４は、そのデータ・ストリー
ムをプロセッサ４８に伝達する際、これらを多重化でき
ることがこの場合には適切である。
【００１８】以上のように、本発明は、通信システムに
包含させるユーザ端末を提供し、衛星間クロスリンクを
必要とせず、第３の地上局を通じた二重バウンスに伴う
固有の遅延を招くことなく、２つの衛星を静止円弧に沿
って同じノードに配置することを可能にするものであ
る。
包含させるユーザ端末を提供し、衛星間クロスリンクを
必要とせず、第３の地上局を通じた二重バウンスに伴う
固有の遅延を招くことなく、２つの衛星を静止円弧に沿
って同じノードに配置することを可能にするものであ
る。
【図１】多元衛星通信システムの原理の構成図であり、
２つの衛星および２つのユーザ端末の基本構成を示す図
である。
２つの衛星および２つのユーザ端末の基本構成を示す図
である。
【図２】本発明の地上ユーザ端末の詳細な構成図であ
る。
る。
１０ 通信システム 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 ３６，４８ ユーザ端末 ４０，４２ 結合送信／受信アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── 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，モンテリー・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 Ｆターム(参考） 5K067 AA21 BB21 EE07 EE10 5K072 AA21 AA24 BB22 BB27 CC02 CC13 CC15 CC20 CC31 DD02 DD04 DD15 EE04 GG01 GG11
Claims (9)
- 【請求項１】 第１衛星および第２衛星を含む衛星系通
信システムにおいて用いるための地上端末であって、前
記第１衛星が、第１アップリンク・チャネルを通じて当
該第１衛星に宛てられた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
ャネルを通じて当該第１衛星からＲＦ信号を送信する手
段を備え、前記第２衛星が、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
当該第２衛星に宛てられた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
て当該第２衛星からＲＦ信号を送信する手段を備え、前
記端末が、 前記第１ダウンリンク・チャネルおよび前記第２ダウン
リンク・チャネル上でＲＦ信号を受信し、前記第１アッ
プリンク・チャネル上でＲＦ信号を送信するアンテナ
と、 前記アンテナに電気的に結合され、前記第１ダウンリン
ク・チャネルおよび前記第２ダウンリンク・チャネル上
で受信したＲＦ信号を処理するＲＦ信号プロセッサであ
って、ＲＦ信号を前記アンテナに供給し、前記第１アッ
プリンク・チャネル上で前記第１衛星へ、または前記第
２アップリンク・チャネル上で前記第２衛星への一方の
みに送信する手段を含む、ＲＦ信号プロセッサと、 前記ＲＦ信号プロセッサに接続され、前記ＲＦ信号プロ
セッサから受信したデータを処理するデータ・プロセッ
サと、を備えた地上端末。 - 【請求項２】 請求項１記載の地上端末において、前記
第１アップリンク・チャネルは第１周波数で動作する、
地上端末。 - 【請求項３】 請求項２記載の地上端末において、前記
第１ダウンリンク・チャネルは前記第１周波数とは異な
る第２周波数で動作する、地上端末。 - 【請求項４】 請求項３記載の地上端末において、前記
第２ダウンリンク・チャネルは前記第２周波数とは異な
る第３周波数で動作する、地上端末。 - 【請求項５】 請求項１記載の地上端末において、前記
第１アップリンク・チャネルは第１偏波で動作する、地
上端末。 - 【請求項６】 請求項５記載の地上端末において、前記
第１ダウンリンク・チャネルは第２偏波で動作する、地
上端末。 - 【請求項７】 請求項６記載の地上端末において、前記
第２ダウンリンク・チャネルは前記第２偏波とは異なる
第３偏波で動作する、地上端末。 - 【請求項８】 請求項１記載の地上端末において、前記
ＲＦ信号は時分割多元接続信号である、地上端末。 - 【請求項９】 請求項１記載の地上端末において、前記
第１アップリンク・チャネル、前記第１ダウンリンク・
チャネルおよび前記第２ダウンリンク・チャネルは、各
々、前記チャネル間に分離が生ずるように選択された周
波数および偏波で動作する、地上端末。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/572,162 US6636734B1 (en) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | Dual receive ground terminal for use in communication systems utilizing multiple satellites |
| US09/572162 | 2000-05-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002016535A true JP2002016535A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=24286615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001147634A Withdrawn JP2002016535A (ja) | 2000-05-17 | 2001-05-17 | 多数の衛星を利用した通信システム用二重受信地上端末 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6636734B1 (ja) |
| EP (1) | EP1156599A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002016535A (ja) |
| CA (1) | CA2347548C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020536409A (ja) * | 2017-09-29 | 2020-12-10 | スター メッシュ エルエルシーＳｔａｒ Ｍｅｓｈ Ｌｌｃ | 高利得アンテナを有するノードを用いる無線システム |
| 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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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020159399A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-10-31 | Stephenson Gary V. | Combined fixed satellite service and mobile platform satellite service communication system |
| US6728535B2 (en) * | 2001-05-02 | 2004-04-27 | The Boeing Company | Fail-over of forward link equipment |
| JP4460226B2 (ja) * | 2002-02-21 | 2010-05-12 | パナソニック株式会社 | 無線基地局装置、無線端末装置及び無線通信方法 |
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| EP1844558B1 (en) | 2005-01-05 | 2018-02-14 | ATC Technologies, LLC | Adaptive beam forming with multi-user detection and interference reduction in satellite communication systems and methods |
| US7636546B2 (en) * | 2005-02-22 | 2009-12-22 | Atc Technologies, Llc | Satellite communications systems and methods using diverse polarizations |
| US8346162B1 (en) | 2009-09-25 | 2013-01-01 | Emc Satcom Technologies | System and method for reducing VSAT apertures via satellite MIMO |
| US8588129B2 (en) | 2010-01-04 | 2013-11-19 | Thrane & Thrane A/S | Terminal and a method for communicating simultaneously on two frequencies |
| US8879982B2 (en) * | 2010-10-26 | 2014-11-04 | Emc Satcom Technologies, Llc | Automatic uplink power control in interference cancellation based spectral reuse |
| EP2615748B1 (en) * | 2011-12-20 | 2017-11-08 | Thales Alenia Space Schweiz AG | Optical downlink system |
| US9325407B2 (en) | 2014-09-15 | 2016-04-26 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Providing network connectivity and access to content and communications via moving objects |
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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 |
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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 |
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| US5995041A (en) * | 1996-12-30 | 1999-11-30 | At&T Corp. | Communication system with direct link to satellite |
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-
2000
- 2000-05-17 US US09/572,162 patent/US6636734B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-05-10 EP EP01111160A patent/EP1156599A3/en not_active Withdrawn
- 2001-05-15 CA CA002347548A patent/CA2347548C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-17 JP JP2001147634A patent/JP2002016535A/ja not_active Withdrawn
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| US6636734B1 (en) | 2003-10-21 |
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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 |