JP2002044000A

JP2002044000A - ホップされる衛星ダウンリンク用の切り換え可能帯域を用いた多重衛星ビームレイダウン

Info

Publication number: JP2002044000A
Application number: JP2001188004A
Authority: JP
Inventors: Harvey L Berger; ハーヴェイ・エル・バーガー; Stuart T Linsky; スチュアート・ティー・リンスキー; Dennis A Nivens; デニス・エイ・ニヴェンズ; Garrick J Harmon; ガーリック・ジェイ・ハーモン; Fred C Tramm; フレッド・シー・トラム; Robert W White; ロバート・ダブリュー・ホワイト
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2002-02-08
Also published as: EP1168672A2; CA2350904A1; EP1168672A3

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】最小の干渉で共通のサービス領域をカバーす
る多数のビーム衛星のビームのレイダウンを提供する。【解決手段】多数の衛星のビームレイダウン６００
は、サービス領域をカバーするセル５０４、５０８に対
する第１の衛星のスポットビームの割当てを含む。各第
１の衛星スポットビームは、既定のビームカラーの組か
ら選択されたカラーを割り当てられている。ビームレイ
ダウン６００はさらに、セル５０４、５０８に対する同
時の、第２の衛星スポットビームの割当てを含む。各第
２の衛星スポットビームは同じビームカラーの組から選
択されたカラーを有する。第２の割当ては第１の割当て
と調整され、少なくとも１つのタイプの干渉（同一チャ
ネル、隣接チャネル、またはクロス偏波）を既定の閾値
未満に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多数のビーム衛星に
関するビームのレイダウンに関する。特に、本発明は多
数の衛星のダウンリンクビームを、最小の干渉で共通の
サービス領域をカバーするように方向づけるためのビー
ムレイダウン、また、方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】衛星は
長い間、地球的な規模で通信機能を提供するために使用
されてきた。典型的には、衛星は多数のアップリンクア
ンテナおよびダウンリンクアンテナを含み、その各々は
多数のスポットビームを使用して大きなサービス領域に
通信帯域幅を提供する。スポットビームによってカバー
される地域は一般にセルと呼ばれ、カラー符号化（colo
r coded）されたスポットビームがレイダウン（laydow
n）と呼ばれるパターンで割り当てられて、サービス領
域をカバーする。

【０００３】スポットビームは、周波数または偏波（偏
光）などの特徴によって互いに区別される。スポットビ
ームの特徴の固有の組合せはそれぞれカラーと呼ばれ
る。これらの特徴は、適切に設計されたレイダウン内の
スポットビームが、大幅なクロスチャネル干渉、同一チ
ャネル干渉、またはクロス（交差）偏波干渉なしに動作
することを可能にする。同一の特徴を有するスポットビ
ームの組は同じカラーであると言われ、異なる特徴を有
するスポットビームは異なるカラーであると言われる。

【０００４】各スポットビームは限定された帯域幅を提
供する。その結果、セル内でスループットの需要が増加
しても、一定の範囲しか対応できない場合がある。これ
らの増加は、たとえば、衛星テレビネットワークの新し
い加入者に対応するため、または、既存の加入者のスル
ープットを増大するために生じる可能性がある。

【０００５】しかし一般に、過去の衛星およびビームレ
イダウンは、各セル内の追加の帯域幅に対するニーズに
対処するように設計されてはいない。１つの可能性は、
より高い帯域幅ビームを伴う新しい衛星を設計し、建築
し、打ち上げることであるが、このような手法は以前の
衛星（これはただ無効にされるだけである）、および、
新しい衛星を稼働させるために必要な時間とコストの両
方の点で非常に無駄になる。

【０００６】他方、元の衛星が稼働し続けている場合、
同じレイダウン内のセルに関して追加のスポットビーム
をサポートする時に、大きな課題が生じる。この課題
は、部分的には、レイダウン内のスポットビームが、あ
らかじめ設定されたカラーを有することから生じる。言
い換えれば従来のシステムには、クロスチャネル干渉、
同一チャネル干渉、クロス偏波干渉を許容可能な程度に
低く抑えながら、各セルに対する帯域幅の増大した需要
を満たすために、適切な追加のスポットビームが調整さ
れて元の衛星と調和できるような準備は行われてこなか
った。

【０００７】上述の問題、および以前に経験された他の
問題に対処するビームレイダウン実装に対するニーズが
存在する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の好ましい実施形
態は、多数の衛星ビームレイダウンを提供する。このレ
イダウンは、サービス領域をカバーするセルへ第１の衛
星のスポットビームを割り当てることを含む。第１の衛
星スポットビームの各々には、所定のビームカラーの組
から選択されたカラーを割り当てられる。レイダウンは
さらに、第２の衛星スポットビームをセルに同時に割り
当てることも含む。第２の衛星スポットビームの各々
は、同じビームカラーの組から選択されたカラーを有す
る。第２の割当ては第１の割当てと調整され、少なくと
も１つのタイプの干渉（たとえば同一チャネル、隣接チ
ャネル、クロス偏波）を所定の閾値未満に維持する。

【０００９】本発明の別の好ましい実施形態は、帯域幅
スイッチを提供する。帯域幅スイッチは、カラー選択信
号にしたがってデータを送信するようにビームカラーの
組のうち１つに帰する波形処理チェーンを含む。帯域幅
スイッチはさらに、カラー選択出力を介して波形処理チ
ェーンに結合されたビームカラーコントローラを含む。
ビームカラーコントローラは、第１の帯域幅のプロバイ
ダ（たとえば衛星）が、既定のセルに帯域幅を提供して
いる時に、第１のビームカラー選択信号を出力する。ビ
ームカラーコントローラは、第２の帯域幅のプロバイダ
（たとえば続いて打ち上げられた衛星）も所定のセルに
帯域幅を提供している時には、第２のビームカラー選択
信号を出力する。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に図１を参照すると、この図は
帯域幅スイッチ１００の構成図を示す。帯域幅スイッチ
１００はコントローラ１０２、およびデータソース１０
４によって提供されたデータを処理する波形処理チェー
ンを含む。特に、波形処理チェーンは、波形生成装置１
０６、増幅器１０８、およびフィードスイッチ１１０を
含む。波形処理チェーンはさらに、第１のフィードパス
１１２および第２のフィードパス１１４を含む。

【００１１】第１のフィードパス１１２および第２のフ
ィードパス１１４は、たとえば、個別のアンテナフィー
ドホーンに接続し、スポットビームカバレッジを、離れ
た地上のセルに向けることが可能である。フィードパス
１１２〜１１４はまた、フィードパス１１２〜１１４に
沿って伝播（伝搬）する波形の上に与えられる偏波効果
によっても特徴づけられる場合があり、その偏波効果に
は時計方向の（右）偏波または逆時計方向の（左）偏波
が含まれる。

【００１２】波形生成装置１０６はデータソース１０４
からベースバンドデータを受け取り、送信される波形を
生成する（増幅器１０８による増幅の後）。スイッチ１
１０は、特定のフィードパス１１２〜１１４を選択し、
それに沿って波形が伝搬する（したがって、所定の実施
形態では、波形に関連する偏波および／またはビームホ
ップ位置を伝送）。

【００１３】コントローラ１０２は、送信される波形に
関してカラー制御を実行する。したがってコントローラ
１０２は、たとえば、送信される波形の周波数、偏波、
またはホップ位置を決定する１つまたは複数の制御信号
を出力する場合がある（集合的にカラー選択信号と呼ば
れる）。以下に説明するようにより具体的には、コント
ローラ１０２は、共通の地上のセルに対して同時に帯域
幅を提供する追加の帯域幅プロバイダに応答して、干渉
を低減するために、送信されるべき波形のカラーを適応
させることが可能である。

【００１４】図２を参照すると、帯域幅スイッチ２００
のより具体的な実装が示されている。帯域幅スイッチ２
００はデータスケジューラ２０２、データルータ２０
４、および波形処理チェーンを含み、波形処理チェーン
はＱＰＳＫ変調器２０６、アップコンバータ２０８およ
び進行波管増幅器（ＴＷＴＡ）２１０を含む。図２で
は、スイッチ１１０は波形を第１のフィードパス１１２
または第２のフィードパス１１４のいずれかを介して送
信するように方向づけるフェライトスイッチ１１０とし
て示されている。好ましくは、フィードパス１１２〜１
１４の中の追加のフェライトスイッチ２１２および２１
４が追加の信号分離を提供する（たとえば、フェライト
スイッチがオフの時に入力と出力の間で約２０ｄｂ）。
追加のフェライトスイッチ２１２〜２１４は、カラー選
択出力の制御の下で動作し、フィードパス１１２〜１１
４を介して送信される波形を通過させたり阻止したりす
る。言い換えれば、送信される波形の宛先がフィード１
１２である場合、フェライトスイッチ２１４はロード２
２８を介してグラウンドに結合される。同様に、送信さ
れる波形の宛先がフィード１１４である場合、フェライ
トスイッチ２１２はロード２２６を介してグラウンドに
結合される。

【００１５】さらに、図２は、カラー選択出力２１６、
２つの周波数選択入力２１８および２２０、フィードパ
ス選択入力２２２、および中間波形出力２２４を示す。
動作の間、帯域幅スイッチ２００は、ルータ２０４（た
とえばＡＴＭセルルータ）からベースバンドデータを受
け取り、波形処理チェーンを使用して送信される波形を
作成する。スケジューラ２０２は波形処理チェーンを介
したデータの伝搬を監視し、送信される波形のカラーを
決定する。この目的のために、スケジューラ２０２は、
たとえば、送信される波形の周波数、偏波、およびホッ
プ位置などを示すカラー選択出力２１６を提供する。

【００１６】波形処理は、ベースバンドＩおよびＱデー
タを、たとえば７５０ＭＨｚの中間周波数に直接変換す
ることによって開始する。波形処理はついで、Ｆ１（た
とえば３．１７５ＭＨｚ）またはＦ２（たとえば３．４
２５）のうち１つ、およびＦ３（たとえば１６ＧＨｚ）
またはＦ４（たとえば１７．４ＧＨｚ）のうち１つを選
択し、最終的な中心周波数が１８．４２５ＧＨｚ、１
８．６７５ＧＨｚ、１９．８２５ＧＨｚ、または２０．
０７５ＧＨｚのうち１つである、送信されるべき波形を
生成する。したがって、ＱＰＳＫ変調器２０６およびア
ップコンバータ２０８は、周波数選択入力２１８〜２２
０を含む。

【００１７】アップコンバータ２０８は、ＱＰＳＫ変調
器２０６が所望の送信周波数で送信されるべき波形を生
成する直接変調器である時には、存在しないことに注意
されたい。周波数選択入力２１８は直接変調器として、
Ｆ１とＦ２（およびオプションとしては追加の周波数）
の間で選択し、その周波数で送信されるべき波形を出力
する。

【００１８】ＴＷＴＡ２１０は送信される波形を増幅
し、一方、スイッチ１１０は増幅された波形が、どのフ
ィードパス１１２〜１１４（または追加のフィードパ
ス）に沿って伝搬するかを決定する。この目的のため
に、スイッチ１１０は、カラー選択出力２１６上の情報
に応答するフィードパス選択入力２２２を含む。フィー
ドパス１１２〜１１４は一般に（必ずというわけではな
い）、異なるホップ位置にスポットビームを生成するフ
ィードホーンと関連づけられているので、フィードパス
選択入力は送信される波形のホップ位置カラー成分を決
定するよう作用する。さらに、フィードパス１１２〜１
１４のいずれかは、フィードパスに沿って伝搬する波形
上の偏波効果によって特徴づけられる場合がある。した
がって、カラー選択出力２１６はまた送信される波形の
偏波カラー成分を決定する場合がある。しかしオプショ
ンとしては、所望の偏波およびホップ位置の組み合わせ
に関して、別々のフィードパスを提供する場合がある。
送信された波形はビームスポットとして現れ、典型的に
は、地上のセルに帯域幅を提供する。

【００１９】帯域幅スイッチ２００は、１組のスポット
ビームを使用してセルラカバレッジ領域をサポートする
第１の衛星に搭載されて動作する場合がある。スケジュ
ーラ２０２は、送信される波形が適切なビームカラーを
有して、セルラカバレッジ領域および８つの可能なビー
ムカラーに関して同一チャネル、隣接チャネルおよびク
ロス（交差）偏波を最小化するようにする。しかし、た
とえば続いて打ち上げられた第２の衛星が同じセルラカ
バレッジ領域に関して帯域幅サポートを提供し始めた
時、帯域幅スイッチ２００は第１の衛星がそのビームカ
ラーを修正して第２の衛星に対応することを可能にす
る。言い換えれば、帯域幅スイッチ２００はスポットビ
ームのカバレッジ領域に対する第１の割当ておよび第２
の割当てが、干渉を最小化する方法で共存することを可
能にする。その結果生じたビームレイダウンは、まず、
単一の衛星に関して干渉が最小であって、後に、特定の
タイプの干渉または同じカバレッジ領域に帯域幅を提供
する追加の衛星に関する干渉に関して、干渉が最小であ
るように再構成される。

【００２０】図３は、上に説明したステップをフロー図
３００の中にまとめている。ステップ３０２では、シス
テムはたとえば周波数、ホップ位置、偏波カラー成分を
使用してビームカラーの組を定義する。次に、システム
はビームカラーを第１の衛星スポットビームに割り当て
（ステップ３０４）、カバレッジ領域を定義するセルに
スポットビームを割り当てる（ステップ３０６）。シス
テムは任意の所与の期間に関して単一の衛星で動作する
場合がある。

【００２１】しかし、追加の帯域幅のプロバイダ（たと
えば第２の衛星）が使用可能になった時、システムは第
２のスポットビームの組に対処する。具体的には、シス
テムはビームカラーを第２の衛星スポットビームに割り
当て（ステップ３０８）、カバレッジ領域を定義するセ
ルにスポットビームを割り当てる（ステップ３１０）。
さらにステップ３１２で、システムはたとえば上述の帯
域幅スイッチを使用して、少なくとも１つの第１の衛星
スポットビームを異なるカラーに再割り当てする。次に
示すように、ビームカラーの１つの衛星ビームレイダウ
ンから２つの衛星ビームレイダウンへの移行は、一般
に、同一チャネル干渉、隣接チャネル干渉、および／ま
たはクロス偏波干渉の組合せを最小化するという目的を
もって進められる。

【００２２】次に提供するビームレイダウンの例の中で
は、ビームカラー成分は１および２の２つの周波数、偶
数および奇数の２つのホップ位置、さらに、左および右
の２つの偏波を含むと仮定されている。次のホップ位置
は偶数または奇数と指定されているが、偶数フレームま
たは奇数フレームに限定されるものではない。そのかわ
りに、偶数および奇数は一般的に、相互に排他的な期間
を指定する。しかし、各タイプのビームカラー成分が追
加される場合、または減る場合もある（たとえば、一般
にＮ個のホップ位置）。図４は、２つの周波数、２つの
ホップ位置、および２つの偏波を与えられた、８つの可
能なカラーの組合せをまとめたビームカラーの図４００
を提供する。偶数のホップ位置および奇数のホップ位置
は、相互に排他的である場合もあるが、相互に排他的で
ない場合もあることに注意されたい。ホップ位置が相互
に排他的である時には、常に、偶数のホップ位置がスポ
ットビームエネルギを受け取っているか、奇数のホップ
位置がスポットビームエネルギを受け取っているかのい
ずれかであり、両方が同時に受け取っていることはな
い。

【００２３】他方、ホップ位置が相互に排他的でない時
には、偶数のホップ位置と奇数のホップ位置の両方がス
ポットビームエネルギを同時に受け取っている可能性が
ある。一般に、波形処理チェーンが偶数のホップ位置に
エネルギを提供する時間と奇数のホップ位置にエネルギ
を提供する時間のパーセンテージは、０から１００％の
間でプログラミング可能である。したがって、相補的な
ホップ位置と比較してより大きい帯域幅需要を伴うホッ
プ位置は、より長い時間のパーセンテージにわたってス
ポットビームエネルギを受け取る可能性がある。

【００２４】図５〜図１４は、図４に示されたビームカ
ラーの組を使用する１つの衛星カバレッジというシナリ
オ、および２つの衛星カバレッジというシナリオに関す
る、例としてのビームレイダウンを提供する。まず図５
を参照すると、この図は単一の衛星に関してビームレイ
ダウン５００を示す。カバレッジ領域は一般に、たとえ
ば理想化された形では六角形のセル５０２および５０４
などによってセルに分割される。セルの各々はまた、ビ
ームカラーでラベル付けされている。たとえば、カラー
１ＯＬのビームはセル５０２に帯域幅を提供し、カラー
２ＥＬのビームはセル５０４に帯域幅を提供する。

【００２５】レイダウン５００は、任意の所与のセルに
ついて相互に排他的なホップ位置に関して、同一チャネ
ル干渉波（ＣＣＩ:co-channel interferer）（同じカラ
ーのビームによって生じる）は６つだけ存在し、隣接チ
ャネル干渉波（ＡＣＩ:adjacent channel interferer）
（周波数のみが異なる隣接ビームによって生じる）はゼ
ロ、クロス偏波干渉波（ＸＰＩ:cross polarization in
terferer）（偏波のみが異なる隣接ビームによって生じ
る）はゼロであるという特徴がある。言い換えれば、セ
ル５０６（カラー１ＥＲ）を例にとると、ＣＣＩはセル
５０８、５１０、５１２、５１４、５１６および５１８
である。セル５２０は奇数のカラー成分を有し、セル５
０６（カラー１ＥＲ）と同時にはスポットビームエネル
ギを提供されないので、ＣＣＩを提供しないことに注意
されたい（すなわち、ホップ位置は相互に排他的であ
る）。レイダウン５００はまた、ホップ位置が相互に排
他的でない時に、最小の干渉を提供する。相互に排他的
でない場合では、６つのＣＣＩ、２つのＡＣＩ、２つの
ＸＰＩのみが存在する。ＡＣＩはセル５２２および５２
４であり、ＸＰＩはセル５２０および５２６である。す
べてのカラー（たとえば２ＯＬ）を使用する必要はない
ことに注意されたい。

【００２６】図６に関しては、干渉を最小化する方法で
同じカバレッジ領域をカバーするように第１の衛星スポ
ットビームの割当てと第２の衛星スポットビームの割当
てを調整する、新しいレイダウン６００が提供されてい
る。したがって図６の中では、各セルは第１の衛星によ
って生成されたビームスポットに関しては第１のカラー
ラベルで示され、同じセルに関して第２の衛星によって
生成されたビームスポットに関しては第２のカラーラベ
ルで示されている。例として、１つの衛星からのカラー
１ＯＬのビームおよび、第２の衛星からのカラー２ＯＬ
のビームは、両方ともセル６０２に帯域幅を提供してい
る。

【００２７】レイダウン６００は相互に排他的なホップ
位置であると仮定すると、６つのＣＣＩ、１つのＡＣ
Ｉ、および２つのＸＰＩのみを有する。したがって、セ
ル５０６は引き続き、ＣＣＩとしてセル５０８〜５１８
を有し、一方、セル６０４および６０６はＸＰＩを生成
し、セル５０６自体はＡＣＩ（カラー１ＥＲの第１の衛
星スポットビームと、カラー２ＥＲの第２の衛星スポッ
トビームの間）のソースである。

【００２８】第１の衛星は上記の帯域幅スイッチととも
に、打ち上げられた時には干渉が最小であるレイダウン
５００にしたがって稼働する可能性があることに注意さ
れたい。その結果、第２の衛星が打ち上げられた時に
は、（第１の衛星または第２の衛星のいずれかの上にあ
る）帯域幅スイッチはビームカラーを再構成して、２つ
の衛星に関して干渉が最小であるレイダウン６００を達
成することが可能である。もちろん、ビームレイダウン
は、衛星が追加され、スポットビームカラーが追加され
た（または減らされた）場合に、干渉を最小にするため
に設計することができる。

【００２９】他の例としてのレイダウンは、図７の中に
ビームレイダウン７００として示されている。レイダウ
ン７００の中の各セルは、共通のビームカラー成分、す
なわち周波数を共有することに注意されたい。ともか
く、レイダウン７００はこの制約下で６つのＣＣＩ、ゼ
ロのＡＣＩ、２つのＸＰＩのみがあるように干渉を最小
化する。レイダウン７００の１つの利点は、地上局は単
一の周波数を受信する機能だけを含めばよいということ
である。さらに、２つの衛星の動作に関して、送信周波
数を変更する必要はない（図８に示されている）。

【００３０】図８は、第２の衛星に関して、カバレッジ
領域に対するスポットビームの同時の割当てが行われて
いるレイダウン８００を示す。例として、セル８０２の
中では、第１の衛星は１ＥＲのビームカラーを伴う帯域
幅を提供し、一方、第２の衛星は２ＥＲのビームカラー
を伴う帯域幅を提供する。レイダウン８００は最低でも
各セルに関して、６つのＣＣＩ、１つのＡＣＩ（同じセ
ル８０２から）および、２つのＸＰＩのみが存在すると
いう点で、干渉を最小化する。

【００３１】同様に、図９はレイダウン９００を示し、
この中で第１の衛星は共通の偏波ビームカラー成分を共
有するビームカラーを提供する。レイダウン９００の中
には、最低でも６つのＣＣＩ、２つのＡＣＩ、ゼロのＸ
ＰＩがある。対応する２つの衛星レイダウンは、図１０
の中でレイダウン１０００として示されている。レイダ
ウン１０００は、２つの衛星の場合に関して、最小の６
つのＣＣＩ、２つのＡＣＩ、１つのＸＰＩを提供する。

【００３２】レイダウンは可能なビームカラーをすべて
含む必要はないが、レイダウンがすべての可能なビーム
カラーを含む可能性があることは確かである。例とし
て、図１１は、図４で定義された８つのビームカラーの
すべてを使用するレイダウン１１００を示す。レイダウ
ン１１００は、ＣＣＩを２つに、ＡＣＩをゼロに、ＸＰ
Ｉを１に低減するが、レイダウン５００のように、相互
に排他的でないホップ位置に簡単に適応可能なわけでは
ない。

【００３３】８つのビームカラーレイダウン１１００
は、２つの衛星の場合に拡張される可能性がある。図１
２は、対応する２つの衛星のレイダウン１２００を示
す。相互に排他的なホップ位置を使用して、最低で６つ
のＣＣＩ、１つのＡＣＩ、および２つのＸＰＩがある。

【００３４】次に図１３を見ると、代替のレイダウン１
３００が示されている。レイダウン１３００は相互に排
他的なホップ位置であると仮定すると、ＣＣＩを２つ
に、ＡＣＩを２つに、ＸＰＩを１つに低減する。レイダ
ウン１３００は追加の利点として、相互に排他的でない
ホップ位置をサポートし、６つのＣＣＩ、２つのＡＣ
Ｉ、２つのＸＰＩのみという結果になる。対応する２つ
の衛星のレイダウンは図１４の中でレイダウン１４００
として示され、その中で各セルは、最低で６つのＣＣ
Ｉ、２つのＡＣＩ、および２つのＸＰＩを有する。

【００３５】レイダウン１４００は各セルの中で同じ周
波数で、第１の衛星および第２の衛星から帯域幅を提供
することに注意されたい。したがって、セル内の局に対
するダウンリンクのデータレートは、衛星がペイロード
伝送を時間的に同期化できる場合には、２倍になる可能
性がある。

【００３６】本発明は好ましい実施形態に関して説明さ
れたが、当業者であれば本発明の範囲から離れることな
く、種々の変更が行われ、等価のものに置換可能である
ことを理解するであろう。さらに、本発明の範囲から離
れることなく多くの修正を行い、本発明の教示に特定の
ステップ、構造、または材料を適用することも可能であ
る。したがって、本発明は開示された特定の実施形態に
限定されず、特許請求の範囲内に入るすべての実施形態
を含むことを意図している。

【図面の簡単な説明】

【図１】波形処理チェーンを伴う、帯域幅スイッチの構
成図を示す図である。

【図２】波形処理チェーンを伴う、帯域幅スイッチの詳
細な構成図を示す図である。

【図３】第１の衛星および第２の衛星に関して、サービ
ス領域内のセルに対するスポットビームカラーの割当て
を調整する方法のフロー図を示す。

【図４】表示の定義を伴う、例としての８ビームカラー
の組を示す図である。

【図５】サービス領域の、単一衛星および２つの衛星カ
バレッジのためのビームレイダウンを示す図である。

【図６】サービス領域の、単一衛星および２つの衛星カ
バレッジのためのビームレイダウンを示す図である。

【図７】サービス領域の、単一衛星および２つの衛星カ
バレッジのためのビームレイダウンを示す図である。

【図８】サービス領域の、単一衛星および２つの衛星カ
バレッジのためのビームレイダウンを示す図である。

【図９】サービス領域の、単一衛星および２つの衛星カ
バレッジのためのビームレイダウンを示す図である。

【図１０】サービス領域の、単一衛星および２つの衛星
カバレッジのためのビームレイダウンを示す図である。

【図１１】サービス領域の、単一衛星および２つの衛星
カバレッジのためのビームレイダウンを示す図である。

【図１２】サービス領域の、単一衛星および２つの衛星
カバレッジのためのビームレイダウンを示す図である。

【図１３】サービス領域の、単一衛星および２つの衛星
カバレッジのためのビームレイダウンを示す図である。

【図１４】サービス領域の、単一衛星および２つの衛星
カバレッジのためのビームレイダウンを示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者スチュアート・ティー・リンスキーアメリカ合衆国カリフォルニア州90732, サン・ペドロ，サンタ・クルツ・ストリート 1070 (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 321 (72)発明者ガーリック・ジェイ・ハーモンアメリカ合衆国カリフォルニア州90278, リダンド・ビーチ，ロビンソン・ストリート 2229ビー (72)発明者フレッド・シー・トラムアメリカ合衆国カリフォルニア州90275, ランチョ・パロス・ヴァーデス，ゴールデン・アロウ・ドライブ 4927 (72)発明者ロバート・ダブリュー・ホワイトアメリカ合衆国カリフォルニア州90293, プラヤ・デル・レイ，ウエスト・エイティサード・ストリート 7619 Ｆターム(参考） 5K072 AA04 AA12 BB02 BB03 BB04 BB23 CC19 DD02 GG02 GG15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の衛星ビームレイダウンであって、サービス領域をカバーするセルに対する第１の衛星スポ
ットビームの第１の割当てであって、該第１の衛星スポ
ットビームの各々はビームカラーの組から選択されたカ
ラーを有する第１の割当てと、前記セルに対する第２の衛星スポットビームの、同時の
第２の割当てであって、該第２の衛星スポットビームの
各々は前記ビームカラーの組から選択されたカラーを有
する第２の割当てとを含み、前記第２の割当ては前記第１の割当てと調整され、少な
くとも１つのタイプの干渉を所定の閾値未満に維持す
る、多重衛星ビームレイダウン。
【請求項２】前記第１の衛星スポットビームは前記第
２の衛星スポットビームと共通のカラーを有しない請求
項１に記載のビームレイダウン。
【請求項３】前記ビームカラーは少なくとも周波数と
偏波の組合せである請求項１に記載のビームレイダウ
ン。
【請求項４】前記ビームカラーは少なくとも周波数、
偏波、およびホップ位置の組合せである請求項３に記載
のビームレイダウン。
【請求項５】前記第１の衛星スポットビームカラーは
第１の周波数を共有し、前記第２の衛星スポットビーム
カラーは前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を共
有する請求項３に記載のビームレイダウン。
【請求項６】前記第１の衛星スポットビームカラーお
よび前記第２の衛星スポットビームカラーは、各セルの
中で共通の周波数を共有する請求項３に記載のビームレ
イダウン。
【請求項７】前記第１の衛星スポットビームカラーお
よび前記第２の衛星スポットビームカラーは、各セルの
中で共通の周波数および共通の偏波を共有する請求項３
に記載のビームレイダウン。
【請求項８】前記ビームカラーは少なくとも２つの周
波数と少なくとも２つの偏波の組合せである請求項３に
記載のビームレイダウン。
【請求項９】前記ビームカラーは少なくとも２つの周
波数、少なくとも２つの偏波、少なくとも２つのホップ
位置の組合せである請求項４に記載のビームレイダウ
ン。
【請求項１０】前記ビームカラーは少なくとも２つの
相互に排他的なホップ位置を含む請求項１に記載のビー
ムレイダウン。
【請求項１１】前記第１の割当ておよび前記第２の割
当ては、セル間の同一チャネル干渉、隣接チャネル干
渉、クロス偏波干渉のうち少なくとも１つを最小化する
請求項１に記載のビームレイダウン。
【請求項１２】カバレッジ領域のセルに対するスポッ
トビームの第１の割当てと、前記カバレッジ領域に対す
るスポットビームの第２の割当てを調整する方法であっ
て、一組のビームカラーを定義するステップと、該ビームカラーの組からビームカラーを第１の衛星スポ
ットビームの組へ割り当てるステップと、該第１の衛星スポットビームを、サービス領域をカバー
するセルへ割り当てるステップと、それに続く第２の衛星スポットビームの組を前記サービ
ス領域に適応させるステップとを含み、該適応させるス
テップは、前記ビームカラーの組からビームカラーを第２の衛星ス
ポットビームの組へ割り当てるステップと、該第２の衛星スポットビームを前記セルへ割り当てるス
テップと、少なくとも１つの第１の衛星スポットビームを新しいカ
ラーに再割り当てし、干渉を低減するステップと、によ
って行われる方法。
【請求項１３】前記定義するステップは、少なくとも
周波数および偏波に基づいてビームカラーの組を定義す
るステップを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】前記定義するステップは、少なくとも
２つの周波数および少なくとも２つの偏波に基づいてビ
ームカラーの組を定義するステップを含む請求項１３に
記載の方法。
【請求項１５】前記定義するステップは、少なくとも
周波数、ホップ位置および偏波に基づいてビームカラー
の組を定義するステップを含む請求項１２に記載の方
法。
【請求項１６】前記再割当てするステップは、前記選
択された第１の衛星ビームを再割り当てして、隣接チャ
ネル干渉、同一チャネル干渉、クロス偏波干渉のうち少
なくとも１つを低減するステップを含む請求項１２に記
載の方法。
【請求項１７】前記再割当てするステップは、前記選
択された第１の衛星スポットビームを再割り当てして、
各第１の衛星ビームが共通の第１の周波数を共有するよ
うにするステップを含み、前記ビームカラーを前記第２の衛星スポットビームに割
り当てるステップは、第２の共通の周波数のビームカラ
ーを前記第２の衛星スポットビームの各々に割り当てる
ステップを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】前記定義するステップは、相互に排他
的なホップ位置を含むビームカラーの組を定義するステ
ップを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】帯域幅スイッチであって、ビームカラーの組のうち１つをビームカラー選択信号に
したがってデータを送信させることに帰する波形処理チ
ェーンと、カラー選択出力を介して該波形処理チェーンに結合され
たビームカラーコントローラであって、第１の帯域幅の
プロバイダが帯域幅を所定の地上セルに提供していると
きには第１のビームカラー選択信号を出力し、また第２
の帯域幅のプロバイダが前記所定の地上セルに帯域幅を
提供しているときには第２のビームカラー選択信号を出
力するビームカラーコントローラと、を備える帯域幅ス
イッチ。
【請求項２０】前記波形処理チェーンは、前記カラー
選択出力に結合された波形出力および周波数選択入力を
有する波形生成装置を含む請求項１９に記載の帯域幅ス
イッチ。
【請求項２１】前記波形生成装置は直接周波数変調器
を含む請求項１９に記載の帯域幅スイッチ。
【請求項２２】前記波形生成装置はアップコンバータ
に結合された変調器を含む請求項１９に記載の帯域幅ス
イッチ。
【請求項２３】前記波形処理チェーンは、前記カラー選択出力に結合されたフィードパス選択入力
を有するスイッチと、該スイッチに結合され、第１の偏波によって特徴づけら
れる第１のフィードパスと、前記スイッチに結合され、第２の偏波によって特徴づけ
られる第２のフィードパスと、を含む請求項１９に記載
の帯域幅スイッチ。
【請求項２４】前記波形処理チェーンは、前記カラー選択出力に結合されたフィードパス選択入力
を有するスイッチと、該スイッチに結合され、第１のホップ位置によって特徴
づけられる第１のフィードパスと、前記スイッチに結合され、第２のホップ位置によって特
徴づけられる第２のフィードパスと、を含む請求項１９
に記載の帯域幅スイッチ。
【請求項２５】前記第１のフィードパスはさらに第１
の偏波によって特徴づけられ、前記第２のフィードパス
はさらに第２の偏波によって特徴づけられる請求項２４
に記載の帯域幅スイッチ。