JP2003092547A - アレー型マルチビームアンテナを用いた通信方法および装置 - Google Patents
アレー型マルチビームアンテナを用いた通信方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 歪特性、ビットエラーレイト特性の良好なア
レー型マルチビームアンテナを用いた通信方法および装
置を実現する。 【解決手段】 衛星１００に搭載された、アレー型マル
チビームアンテナ２と、このアレー型マルチビームアン
テナによりサービスエリア内の複数のゾーンまたは基地
局に照射するビームの制御を行うスイッチマトリクス１
Ａとを備え、各ビームに対応するゾーン間または基地局
間で音声あるいはデータの送受信を行うと共に、各基地
局は周辺の子局あるいは移動局とデータの送受信を行う
アレー型マルチビームアンテナを用いた通信装置におい
て、前記スイッチマトリクス１Ａは、隣接するゾーンま
たは基地局にビームを同時に照射することが無いよう
に、時間分割した各タイムスロットに応じてビーム照射
の制御を行う。
レー型マルチビームアンテナを用いた通信方法および装
置を実現する。 【解決手段】 衛星１００に搭載された、アレー型マル
チビームアンテナ２と、このアレー型マルチビームアン
テナによりサービスエリア内の複数のゾーンまたは基地
局に照射するビームの制御を行うスイッチマトリクス１
Ａとを備え、各ビームに対応するゾーン間または基地局
間で音声あるいはデータの送受信を行うと共に、各基地
局は周辺の子局あるいは移動局とデータの送受信を行う
アレー型マルチビームアンテナを用いた通信装置におい
て、前記スイッチマトリクス１Ａは、隣接するゾーンま
たは基地局にビームを同時に照射することが無いよう
に、時間分割した各タイムスロットに応じてビーム照射
の制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アレー型マルチ
ビームアンテナを用いた通信方法および装置に関するも
のである。
ビームアンテナを用いた通信方法および装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、例えば、電子情報通信学会編、
「電子情報通信ハンドブック、第２分冊」の２４７０〜
２４７１頁に示された従来のアレー型マルチビームアン
テナを用いた通信方法の説明図である。図２において、
１はスイッチマトリクス、２はアレー型マルチビームア
ンテナ、３はサービスエリア、４〜１５は第１番目ない
し第１２番目のゾーン、１００は衛星である。
「電子情報通信ハンドブック、第２分冊」の２４７０〜
２４７１頁に示された従来のアレー型マルチビームアン
テナを用いた通信方法の説明図である。図２において、
１はスイッチマトリクス、２はアレー型マルチビームア
ンテナ、３はサービスエリア、４〜１５は第１番目ない
し第１２番目のゾーン、１００は衛星である。
【０００３】次に動作について説明する。サービスエリ
ア３は、第１番目のゾーン４から第１２番目のゾーン１
５に分割されており、１２個のゾーンにはそれぞれに対
応した１２個のビームがアレー型マルチビームアンテナ
２から照射されている。第１番目、第３番目及び第９番
目のゾーン４，６、１２には周波数ｆ１が、第５番目、
第７番目及び第１２番目のゾーン８，１０，１５には周
波数ｆ２が、第２番目、第８番目及び第１０番目のゾー
ン５，１１，１３には周波数ｆ３が、第４番目、第６番
目及び第１１番目のゾーン７，９，１４には周波数ｆ４
が割り当てられている。サービスエリア３内部のすべて
の地点は１２個のビームでカバーされており、衛星１０
０を介して各地点間で通信を行うことができる。このと
き、スイッチマトリクス１はビーム制御を行う。
ア３は、第１番目のゾーン４から第１２番目のゾーン１
５に分割されており、１２個のゾーンにはそれぞれに対
応した１２個のビームがアレー型マルチビームアンテナ
２から照射されている。第１番目、第３番目及び第９番
目のゾーン４，６、１２には周波数ｆ１が、第５番目、
第７番目及び第１２番目のゾーン８，１０，１５には周
波数ｆ２が、第２番目、第８番目及び第１０番目のゾー
ン５，１１，１３には周波数ｆ３が、第４番目、第６番
目及び第１１番目のゾーン７，９，１４には周波数ｆ４
が割り当てられている。サービスエリア３内部のすべて
の地点は１２個のビームでカバーされており、衛星１０
０を介して各地点間で通信を行うことができる。このと
き、スイッチマトリクス１はビーム制御を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のアレー型マルチ
ビームアンテナを用いた通信方法は、周波数は異なるも
のの、同じ時間に、隣接するゾーン間、例えば、第１番
目のゾーン４と第２番目のゾーン５間にビームを形成す
るので、ビーム離角が小さくなり、アレー型マルチビー
ムアンテナ２内部の増幅器の歪特性が悪くなり、ビット
エラーレイトが劣化する問題点があった。
ビームアンテナを用いた通信方法は、周波数は異なるも
のの、同じ時間に、隣接するゾーン間、例えば、第１番
目のゾーン４と第２番目のゾーン５間にビームを形成す
るので、ビーム離角が小さくなり、アレー型マルチビー
ムアンテナ２内部の増幅器の歪特性が悪くなり、ビット
エラーレイトが劣化する問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、歪特性、ビットエラーレイト特
性の良好なアレー型マルチビームアンテナを用いた通信
方法および装置を実現することを目的とする。
ためになされたもので、歪特性、ビットエラーレイト特
性の良好なアレー型マルチビームアンテナを用いた通信
方法および装置を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るアレー型
マルチビームアンテナを用いた通信方法は、アレー型マ
ルチビームアンテナにより、サービスエリア内の複数の
ゾーンまたは複数の基地局にビームを照射し、各ビーム
に対応するゾーン間または基地局間で音声あるいはデー
タの送受信を行うと共に、各基地局は周辺の子局あるい
は移動局とデータの送受信を行うアレー型マルチビーム
アンテナを用いた通信方法において、隣接するゾーンま
たは基地局にビームを同時に照射することが無いよう
に、時間分割した各タイムスロットに応じてビーム照射
の制御を行うことを特徴とするものである。
マルチビームアンテナを用いた通信方法は、アレー型マ
ルチビームアンテナにより、サービスエリア内の複数の
ゾーンまたは複数の基地局にビームを照射し、各ビーム
に対応するゾーン間または基地局間で音声あるいはデー
タの送受信を行うと共に、各基地局は周辺の子局あるい
は移動局とデータの送受信を行うアレー型マルチビーム
アンテナを用いた通信方法において、隣接するゾーンま
たは基地局にビームを同時に照射することが無いよう
に、時間分割した各タイムスロットに応じてビーム照射
の制御を行うことを特徴とするものである。
【０００７】また、前記アレー型マルチビームアンテナ
は衛星に搭載され、サービスエリア内の複数のゾーンま
たは複数の基地局にビームを照射し、前記衛星を介して
各ビームに対応するゾーン間または基地局間で音声ある
いはデータの送受信を行うことを特徴とするものであ
る。
は衛星に搭載され、サービスエリア内の複数のゾーンま
たは複数の基地局にビームを照射し、前記衛星を介して
各ビームに対応するゾーン間または基地局間で音声ある
いはデータの送受信を行うことを特徴とするものであ
る。
【０００８】また、前記アレー型マルチビームアンテナ
は地上の制御・交換局に設置され、サービスエリア内の
複数のゾーンまたは複数の基地局にビームを照射し、前
記制御・交換局を介して各ビームに対応するゾーン間ま
たは基地局間で音声あるいはデータの送受信を行うこと
を特徴とするものである。
は地上の制御・交換局に設置され、サービスエリア内の
複数のゾーンまたは複数の基地局にビームを照射し、前
記制御・交換局を介して各ビームに対応するゾーン間ま
たは基地局間で音声あるいはデータの送受信を行うこと
を特徴とするものである。
【０００９】また、この発明に係るアレー型マルチビー
ムアンテナを用いた通信装置は、アレー型マルチビーム
アンテナと、このアレー型マルチビームアンテナにより
サービスエリア内の複数のゾーンまたは基地局に照射す
るビームの制御を行うスイッチマトリクスとを備え、各
ビームに対応するゾーン間または基地局間で音声あるい
はデータの送受信を行うと共に、各基地局は周辺の子局
あるいは移動局とデータの送受信を行うアレー型マルチ
ビームアンテナを用いた通信装置において、前記スイッ
チマトリクスは、隣接するゾーンまたは基地局にビーム
を同時に照射することが無いように、時間分割した各タ
イムスロットに応じてビーム照射の制御を行うことを特
徴とするものである。
ムアンテナを用いた通信装置は、アレー型マルチビーム
アンテナと、このアレー型マルチビームアンテナにより
サービスエリア内の複数のゾーンまたは基地局に照射す
るビームの制御を行うスイッチマトリクスとを備え、各
ビームに対応するゾーン間または基地局間で音声あるい
はデータの送受信を行うと共に、各基地局は周辺の子局
あるいは移動局とデータの送受信を行うアレー型マルチ
ビームアンテナを用いた通信装置において、前記スイッ
チマトリクスは、隣接するゾーンまたは基地局にビーム
を同時に照射することが無いように、時間分割した各タ
イムスロットに応じてビーム照射の制御を行うことを特
徴とするものである。
【００１０】また、前記アレー型マルチビームアンテナ
と前記スイッチマトリクスは衛星に搭載され、サービス
エリア内の複数のゾーンまたは複数の基地局にビームを
照射し、前記衛星を介して各ビームに対応するゾーン間
または基地局間で音声あるいはデータの送受信を行うこ
とを特徴とするものである。
と前記スイッチマトリクスは衛星に搭載され、サービス
エリア内の複数のゾーンまたは複数の基地局にビームを
照射し、前記衛星を介して各ビームに対応するゾーン間
または基地局間で音声あるいはデータの送受信を行うこ
とを特徴とするものである。
【００１１】さらに、前記アレー型マルチビームアンテ
ナと前記スイッチマトリクスは地上の制御・交換局に設
置され、サービスエリア内の複数のゾーンまたは複数の
基地局にビームを照射し、前記制御・交換局を介して各
ビームに対応するゾーン間または基地局間で音声あるい
はデータの送受信を行うことを特徴とするものである。
ナと前記スイッチマトリクスは地上の制御・交換局に設
置され、サービスエリア内の複数のゾーンまたは複数の
基地局にビームを照射し、前記制御・交換局を介して各
ビームに対応するゾーン間または基地局間で音声あるい
はデータの送受信を行うことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を説明する
前に、アレー型マルチビームアンテナにおいて、ビーム
離角を大きくすると歪特性が改善されるという、本発明
者等が発見した現象について説明する。図１は、歪特性
計算に用いたアレー型マルチビームアンテナのモデルを
示す図である。図中、１６は第１のビームに対する入力
端子、１７は第２のビームに対する入力端子、１８は第
１番目のアンテナ、１９は第２番目のアンテナ、２０は
第Ｎ番目のアンテナ、２１は第１番目の増幅器、２２は
第２番目の増幅器、２３は第Ｎ番目の増幅器、２４は第
１番目の第１のビーム用移相器、２５は第２番目の第１
のビーム用移相器、２６は第Ｎ番目の第１のビーム用移
相器、２７は第１番目の第２のビーム用移相器、２８は
第２番目の第２のビーム用移相器、２９は第Ｎ番目の第
２のビーム用移相器、３０は第１のビームに対する等位
相面、３１は第２のビームに対する等位相面である。
前に、アレー型マルチビームアンテナにおいて、ビーム
離角を大きくすると歪特性が改善されるという、本発明
者等が発見した現象について説明する。図１は、歪特性
計算に用いたアレー型マルチビームアンテナのモデルを
示す図である。図中、１６は第１のビームに対する入力
端子、１７は第２のビームに対する入力端子、１８は第
１番目のアンテナ、１９は第２番目のアンテナ、２０は
第Ｎ番目のアンテナ、２１は第１番目の増幅器、２２は
第２番目の増幅器、２３は第Ｎ番目の増幅器、２４は第
１番目の第１のビーム用移相器、２５は第２番目の第１
のビーム用移相器、２６は第Ｎ番目の第１のビーム用移
相器、２７は第１番目の第２のビーム用移相器、２８は
第２番目の第２のビーム用移相器、２９は第Ｎ番目の第
２のビーム用移相器、３０は第１のビームに対する等位
相面、３１は第２のビームに対する等位相面である。
【００１３】図１において、第１のビームに対する入力
端子１６から入力した信号は、Ｎ分配され、第１番目の
第１のビーム用移相器２４から第Ｎ番目の第１のビーム
用移相器２６までのＮ個の移相器へ入力する。Ｎ個の移
相器の出力は、第１番目の増幅器２１から第Ｎ番目の増
幅器２３までのＮ個の増幅器で増幅され、第１番目のア
ンテナ１８から第Ｎ番目のアンテナ２０までのＮ個のア
ンテナから放射される。この時、第１番目の第１のビー
ム用移相器２４の位相量設定値を零（基準）とし、第Ｎ
番目の第１のビーム用移相器２６の位相量設定値φ
1Nを、 φ1N＝−（２π／λ）・（Ｎ−１）・ｄ・ｓｉＮ（θ1） （１） とすると、図１中に、第１のビームに対する等位相面３
０が形成され、第１のビームは正面に対して角度θ1の
方向に放射される。ここで、ｄはアンテナ間の距離、λ
は給電回路内の波長である。
端子１６から入力した信号は、Ｎ分配され、第１番目の
第１のビーム用移相器２４から第Ｎ番目の第１のビーム
用移相器２６までのＮ個の移相器へ入力する。Ｎ個の移
相器の出力は、第１番目の増幅器２１から第Ｎ番目の増
幅器２３までのＮ個の増幅器で増幅され、第１番目のア
ンテナ１８から第Ｎ番目のアンテナ２０までのＮ個のア
ンテナから放射される。この時、第１番目の第１のビー
ム用移相器２４の位相量設定値を零（基準）とし、第Ｎ
番目の第１のビーム用移相器２６の位相量設定値φ
1Nを、 φ1N＝−（２π／λ）・（Ｎ−１）・ｄ・ｓｉＮ（θ1） （１） とすると、図１中に、第１のビームに対する等位相面３
０が形成され、第１のビームは正面に対して角度θ1の
方向に放射される。ここで、ｄはアンテナ間の距離、λ
は給電回路内の波長である。
【００１４】同様に、第２のビームに対する入力端子１
７から入力した信号は、Ｎ分配され、第１番目の第２の
ビーム用移相器２７から第Ｎ番目の第２のビーム用移相
器２９までのＮ個の移相器へ入力する。Ｎ個の移相器の
出力は、第１番目の増幅器２１から第Ｎ番目の増幅器２
３までのＮ個の増幅器で増幅され、第１番目のアンテナ
１８から第Ｎ番目のアンテナ２０までのＮ個のアンテナ
から放射される。この時、第１番目の第２のビーム用移
相器２７の位相量設定値を零（基準）とし、第Ｎ番目の
第２のビーム用移相器の位相量設定値φ2Nを、 φ2N＝−（２π／λ）・（Ｎ−１）・ｄ・ｓｉＮ（θ2） （２） とすると、図１中に、第２のビームに対する等位相面３
１が形成され、第２のビームは正面に対して角度θ2の
方向に放射される。
７から入力した信号は、Ｎ分配され、第１番目の第２の
ビーム用移相器２７から第Ｎ番目の第２のビーム用移相
器２９までのＮ個の移相器へ入力する。Ｎ個の移相器の
出力は、第１番目の増幅器２１から第Ｎ番目の増幅器２
３までのＮ個の増幅器で増幅され、第１番目のアンテナ
１８から第Ｎ番目のアンテナ２０までのＮ個のアンテナ
から放射される。この時、第１番目の第２のビーム用移
相器２７の位相量設定値を零（基準）とし、第Ｎ番目の
第２のビーム用移相器の位相量設定値φ2Nを、 φ2N＝−（２π／λ）・（Ｎ−１）・ｄ・ｓｉＮ（θ2） （２） とすると、図１中に、第２のビームに対する等位相面３
１が形成され、第２のビームは正面に対して角度θ2の
方向に放射される。
【００１５】位相量設定値φ1N、φ2Nを式（１）、式
（２）で与え、第１番目の増幅器２１から第Ｎ番目の増
幅器２３までの入力電力に対する出力電力、通過位相に
実験値を用いて、角度θ1及び角度θ2に２つのビームを
形成した場合のアレー型マルチビームアンテナの歪特性
を計算した。図２は、ビーム離角（θ1−θ2）に対する
アレー型マルチビームアンテナの歪改善量計算結果を示
している。図２において、歪改善量は、２つのビームを
同方向に形成する場合（ビーム離角＝零度に相当）を基
準として、ビーム離角を増大した場合の歪改善量を表わ
している。図２より、ビーム離角を大きくすると歪改善
量が大きくなることが理解される。以下、ビーム離角を
大きくすることにより歪特性を改善する各実施の形態に
ついて説明する。
（２）で与え、第１番目の増幅器２１から第Ｎ番目の増
幅器２３までの入力電力に対する出力電力、通過位相に
実験値を用いて、角度θ1及び角度θ2に２つのビームを
形成した場合のアレー型マルチビームアンテナの歪特性
を計算した。図２は、ビーム離角（θ1−θ2）に対する
アレー型マルチビームアンテナの歪改善量計算結果を示
している。図２において、歪改善量は、２つのビームを
同方向に形成する場合（ビーム離角＝零度に相当）を基
準として、ビーム離角を増大した場合の歪改善量を表わ
している。図２より、ビーム離角を大きくすると歪改善
量が大きくなることが理解される。以下、ビーム離角を
大きくすることにより歪特性を改善する各実施の形態に
ついて説明する。
【００１６】実施の形態１．図３は、この発明の実施の
形態１に係るアレー型マルチビームアンテナを用いた通
信方法および装置を説明するための構成図である。図３
において、図８に示す従来例と同一部分は同一符号を付
してその説明は省略する。衛星１００には、この発明の
スイッチマトリクス１Ａとアレー型マルチビームアンテ
ナ２が搭載され、スイッチマトリクス１Ａは、隣接する
ゾーンにビームを同時に照射することが無いように、時
間分割した各タイムスロットに応じてビーム制御を行
う。なお、Ｔ1ないしＴ4はサービスエリア３内の各ゾー
ンを示している。
形態１に係るアレー型マルチビームアンテナを用いた通
信方法および装置を説明するための構成図である。図３
において、図８に示す従来例と同一部分は同一符号を付
してその説明は省略する。衛星１００には、この発明の
スイッチマトリクス１Ａとアレー型マルチビームアンテ
ナ２が搭載され、スイッチマトリクス１Ａは、隣接する
ゾーンにビームを同時に照射することが無いように、時
間分割した各タイムスロットに応じてビーム制御を行
う。なお、Ｔ1ないしＴ4はサービスエリア３内の各ゾー
ンを示している。
【００１７】図４は、上記スイッチマトリクス１Ａによ
りビーム制御される際のタイムスロットの構成を示す。
図４において、３２は第１タイムスロット、３３は第２
タイムスロット、３４は第３タイムスロット、３５は第
４タイムスロットである。第１タイムスロット３２にお
いては、第１番目、第３番目及び第９番目のＴ1で示さ
れるゾーン４，６，１２に対応するビームを、第２タイ
ムスロット３３においては、第５番目、第７番目及び第
１２番目のＴ2で示されるゾーン８，１０，１５に対応
するビームを、第３タイムスロット３４においては、第
２番目、第８番目及び第１０番目のＴ3で示されるゾー
ン５，１１，１３に対応するビームを、第４タイムスロ
ット３５においては、第４番目、第６番目及び第１１番
目のＴ4で示されるゾーン７，９，１４に対応するビー
ムをそれぞれ形成して照射する。このように、サービス
エリア３内部のすべてのゾーンは時分割して形成される
１２個のビームでカバーされており、衛星を介して各ゾ
ーン間で通信を行うことができる。
りビーム制御される際のタイムスロットの構成を示す。
図４において、３２は第１タイムスロット、３３は第２
タイムスロット、３４は第３タイムスロット、３５は第
４タイムスロットである。第１タイムスロット３２にお
いては、第１番目、第３番目及び第９番目のＴ1で示さ
れるゾーン４，６，１２に対応するビームを、第２タイ
ムスロット３３においては、第５番目、第７番目及び第
１２番目のＴ2で示されるゾーン８，１０，１５に対応
するビームを、第３タイムスロット３４においては、第
２番目、第８番目及び第１０番目のＴ3で示されるゾー
ン５，１１，１３に対応するビームを、第４タイムスロ
ット３５においては、第４番目、第６番目及び第１１番
目のＴ4で示されるゾーン７，９，１４に対応するビー
ムをそれぞれ形成して照射する。このように、サービス
エリア３内部のすべてのゾーンは時分割して形成される
１２個のビームでカバーされており、衛星を介して各ゾ
ーン間で通信を行うことができる。
【００１８】従って、上記実施の形態１によれば、同時
に隣接するゾーンに対応するビームを形成照射しないの
で、ビーム離角が大きくなり、アレー型マルチビームア
ンテナ内部の増幅器の歪特性が良くなり、ビットエラー
レイトを良好とすることができる。
に隣接するゾーンに対応するビームを形成照射しないの
で、ビーム離角が大きくなり、アレー型マルチビームア
ンテナ内部の増幅器の歪特性が良くなり、ビットエラー
レイトを良好とすることができる。
【００１９】実施の形態２．図５は、この発明の実施の
形態２に係るアレー型マルチビームアンテナを用いた通
信方法および装置を説明するための構成図である。図５
において、図３に示す実施の形態１と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２
００は地上に設置された制御・交換局であり、この制御
・交換局２００には、この発明のスイッチマトリクス１
Ａとアレー型マルチビームアンテナ２が搭載され、スイ
ッチマトリクス１Ａは、隣接するゾーンにビームを同時
に照射することが無いように、時間分割した各タイムス
ロットに応じてビーム制御を行う。この実施の形態２で
は、実施の形態１に示す衛星１００が制御・交換局２０
０に置き換わったこと以外は、実施の形態１と同様の構
成であり、その動作も実施の形態１と同様である。
形態２に係るアレー型マルチビームアンテナを用いた通
信方法および装置を説明するための構成図である。図５
において、図３に示す実施の形態１と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２
００は地上に設置された制御・交換局であり、この制御
・交換局２００には、この発明のスイッチマトリクス１
Ａとアレー型マルチビームアンテナ２が搭載され、スイ
ッチマトリクス１Ａは、隣接するゾーンにビームを同時
に照射することが無いように、時間分割した各タイムス
ロットに応じてビーム制御を行う。この実施の形態２で
は、実施の形態１に示す衛星１００が制御・交換局２０
０に置き換わったこと以外は、実施の形態１と同様の構
成であり、その動作も実施の形態１と同様である。
【００２０】従って、この実施の形態２によれば、実施
の形態１と同様に、同時に隣接するゾーンに対応するビ
ームを形成照射しないので、ビーム離角が大きくなり、
アレー型マルチビームアンテナ内部の増幅器の歪特性が
良くなり、ビットエラーレイトを良好とすることができ
るという効果を有する。
の形態１と同様に、同時に隣接するゾーンに対応するビ
ームを形成照射しないので、ビーム離角が大きくなり、
アレー型マルチビームアンテナ内部の増幅器の歪特性が
良くなり、ビットエラーレイトを良好とすることができ
るという効果を有する。
【００２１】実施の形態３．図６は、この発明の実施の
形態３に係るアレー型マルチビームアンテナを用いた通
信方法および装置を説明するための構成図である。図６
において、図３に示す実施の形態１と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、３
７〜４８は第１〜第１２番目の基地局、４９〜６０は第
１〜第１２番目の子局である。
形態３に係るアレー型マルチビームアンテナを用いた通
信方法および装置を説明するための構成図である。図６
において、図３に示す実施の形態１と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、３
７〜４８は第１〜第１２番目の基地局、４９〜６０は第
１〜第１２番目の子局である。
【００２２】図６に示す実施の形態３においても、前述
した実施の形態１及び２と同様にして、スイッチマトリ
クス１Ａは、隣接する基地局にビームを同時に照射する
ことが無いように、時間分割した各タイムスロットに応
じてビーム制御を行う。すなわち、図２に示すように、
第１タイムスロット３２においては、第１番目、第３番
目及び第９番目のＴ1で示される基地局３７，３９，４
５に対応するビームを、第２タイムスロットにおいて３
３は、第５番目、第７番目及び第１２番目のＴ 2で示さ
れる基地局４１，４３，４８に対応するビームを、第３
タイムスロット３４においては、第２番目、第８番目及
び第１０番目のＴ3で示される基地局３８，４４，４６
に対応するビームを、第４タイムスロット３５において
は、第４番目、第６番目及び第１１番目のＴ4で示され
る基地局４０，４２，４７に対応するビームを形成照射
する。
した実施の形態１及び２と同様にして、スイッチマトリ
クス１Ａは、隣接する基地局にビームを同時に照射する
ことが無いように、時間分割した各タイムスロットに応
じてビーム制御を行う。すなわち、図２に示すように、
第１タイムスロット３２においては、第１番目、第３番
目及び第９番目のＴ1で示される基地局３７，３９，４
５に対応するビームを、第２タイムスロットにおいて３
３は、第５番目、第７番目及び第１２番目のＴ 2で示さ
れる基地局４１，４３，４８に対応するビームを、第３
タイムスロット３４においては、第２番目、第８番目及
び第１０番目のＴ3で示される基地局３８，４４，４６
に対応するビームを、第４タイムスロット３５において
は、第４番目、第６番目及び第１１番目のＴ4で示され
る基地局４０，４２，４７に対応するビームを形成照射
する。
【００２３】このようにして、サービスエリア３内部の
１２個の基地局は時分割して形成する１２個のビームで
カバーされており、衛星１００を介して各基地局間で通
信を行うことができる。各子局あるいは移動局は、その
周辺の基地局と通信を行う。
１２個の基地局は時分割して形成する１２個のビームで
カバーされており、衛星１００を介して各基地局間で通
信を行うことができる。各子局あるいは移動局は、その
周辺の基地局と通信を行う。
【００２４】従って、上記実施の形態３によれば、、同
時に隣接する基地局に対応するビームを形成照射しない
ので、ビーム離角が大きくなり、アレー型マルチビーム
アンテナ内部の増幅器の歪特性が良くなり、ビットエラ
ーレイトを良好とすることができる。
時に隣接する基地局に対応するビームを形成照射しない
ので、ビーム離角が大きくなり、アレー型マルチビーム
アンテナ内部の増幅器の歪特性が良くなり、ビットエラ
ーレイトを良好とすることができる。
【００２５】実施の形態４．図７は、この発明の実施の
形態４に係るアレー型マルチビームアンテナを用いた通
信方法および装置を説明するための構成図である。この
実施の形態４では、衛星１００が制御・交換局２００に
置き換わったこと以外は、実施の形態３と同様の構成で
あり、その動作も実施の形態３と同様である。すなわ
ち、地上に設置された制御・交換局２００には、この発
明のスイッチマトリクス１Ａとアレー型マルチビームア
ンテナ２が搭載され、スイッチマトリクス１Ａは、隣接
する基地局にビームを同時に照射することが無いよう
に、時間分割した各タイムスロットに応じてビーム制御
を行う。
形態４に係るアレー型マルチビームアンテナを用いた通
信方法および装置を説明するための構成図である。この
実施の形態４では、衛星１００が制御・交換局２００に
置き換わったこと以外は、実施の形態３と同様の構成で
あり、その動作も実施の形態３と同様である。すなわ
ち、地上に設置された制御・交換局２００には、この発
明のスイッチマトリクス１Ａとアレー型マルチビームア
ンテナ２が搭載され、スイッチマトリクス１Ａは、隣接
する基地局にビームを同時に照射することが無いよう
に、時間分割した各タイムスロットに応じてビーム制御
を行う。
【００２６】従って、実施の形態４によれば、同時に隣
接する基地局に対応するビームを形成照射しないので、
ビーム離角が大きくなり、アレー型マルチビームアンテ
ナ内部の増幅器の歪特性が良くなり、ビットエラーレイ
トを良好とすることができるという効果を奏する。
接する基地局に対応するビームを形成照射しないので、
ビーム離角が大きくなり、アレー型マルチビームアンテ
ナ内部の増幅器の歪特性が良くなり、ビットエラーレイ
トを良好とすることができるという効果を奏する。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、同時
に隣接するゾーンまたは基地局に対応するビームを形成
照射しないので、ビーム離角が大きくなり、アレー型マ
ルチビームアンテナ内部の増幅器の歪特性が良くなり、
ビットエラーレイトを良好とすることができる。
に隣接するゾーンまたは基地局に対応するビームを形成
照射しないので、ビーム離角が大きくなり、アレー型マ
ルチビームアンテナ内部の増幅器の歪特性が良くなり、
ビットエラーレイトを良好とすることができる。
【図１】 この発明のアレー型マルチビームアンテナを
用いた通信方法および装置を説明するための歪特性計算
に用いたアレー型マルチビームアンテナのモデルを示す
図である。
用いた通信方法および装置を説明するための歪特性計算
に用いたアレー型マルチビームアンテナのモデルを示す
図である。
【図２】 この発明のアレー型マルチビームアンテナを
用いた通信方法および装置を説明するためのビーム離角
に対するアレー型マルチビームアンテナの歪改善量計算
結果を示す図である。
用いた通信方法および装置を説明するためのビーム離角
に対するアレー型マルチビームアンテナの歪改善量計算
結果を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係るアレー型マル
チビームアンテナを用いた通信方法および装置を説明す
るための構成図である。
チビームアンテナを用いた通信方法および装置を説明す
るための構成図である。
【図４】 この発明のアレー型マルチビームアンテナを
用いた通信方法および装置におけるビーム制御を説明す
るためのタイムスロットの構成図である。
用いた通信方法および装置におけるビーム制御を説明す
るためのタイムスロットの構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態２に係るアレー型マル
チビームアンテナを用いた通信方法および装置を説明す
るための構成図である。
チビームアンテナを用いた通信方法および装置を説明す
るための構成図である。
【図６】 この発明の実施の形態３に係るアレー型マル
チビームアンテナを用いた通信方法および装置を説明す
るための構成図である。
チビームアンテナを用いた通信方法および装置を説明す
るための構成図である。
【図７】 この発明の実施の形態４に係るアレー型マル
チビームアンテナを用いた通信方法および装置を説明す
るための構成図である。
チビームアンテナを用いた通信方法および装置を説明す
るための構成図である。
【図８】 従来の通信用アレー型マルチビームアンテナ
を用いた通信方法を説明するための構成図である。
を用いた通信方法を説明するための構成図である。
１Ａ スイッチマトリクス、２ アレー型マルチビーム
アンテナ、３ サービスエリア、４ 第１番目のゾー
ン、５ 第２番目のゾーン、６ 第３番目のゾーン、７
第４番目のゾーン、８ 第５番目のゾーン、９ 第６
番目のゾーン、１０ 第７番目のゾーン、１１ 第８番
目のゾーン、１２ 第９番目のゾーン、１３ 第１０番
目のゾーン、１４ 第１１番目のゾーン、１５ 第１２
番目のゾーン、１６ 第１のビームに対する入力端子、
１７ 第２のビームに対する入力端子、１８ 第１番目
のアンテナ、１９ 第２番目のアンテナ、２０ 第Ｎ番
目のアンテナ、２１ 第１番目の増幅器、２２ 第２番
目の増幅器、２３ 第Ｎ番目の増幅器、２４ 第１番目
の第１のビーム用移相器、２５ 第２番目の第１のビー
ム用移相器、２６ 第Ｎ番目の第１のビーム用移相器、
２７ 第１番目の第２のビーム用移相器、２８ 第２番
目の第２のビーム用移相器、２９ 第Ｎ番目の第２のビ
ーム用移相器、３０ 第１のビームに対する等位相面、
３１ 第２のビームに対する等位相面、３２ 第１タイ
ムスロット、３３ 第２タイムスロット、３４ 第３タ
イムスロット、３５ 第４タイムスロット、３７ 第１
番目の基地局、３８ 第２番目の基地局、３９ 第３番
目の基地局、４０ 第４番目の基地局、４１ 第５番目
の基地局、４２ 第６番目の基地局、４３ 第７番目の
基地局、４４ 第８番目の基地局、４５ 第９番目の基
地局、４６ 第１０番目の基地局、４７ 第１１番目の
基地局、４８ 第１２番目の基地局、４９ 第１番目の
子局、５０ 第２番目の子局、５１ 第３番目の子局、
５２ 第４番目の子局、５３ 第５番目の子局、５４
第６番目の子局、５５ 第７番目の子局、５６ 第８番
目の子局、５７ 第９番目の子局、５８ 第１０番目の
子局、５９第１１番目の子局、６０ 第１２番目の子
局、１００ 衛星、２００ 制御・交換局。
アンテナ、３ サービスエリア、４ 第１番目のゾー
ン、５ 第２番目のゾーン、６ 第３番目のゾーン、７
第４番目のゾーン、８ 第５番目のゾーン、９ 第６
番目のゾーン、１０ 第７番目のゾーン、１１ 第８番
目のゾーン、１２ 第９番目のゾーン、１３ 第１０番
目のゾーン、１４ 第１１番目のゾーン、１５ 第１２
番目のゾーン、１６ 第１のビームに対する入力端子、
１７ 第２のビームに対する入力端子、１８ 第１番目
のアンテナ、１９ 第２番目のアンテナ、２０ 第Ｎ番
目のアンテナ、２１ 第１番目の増幅器、２２ 第２番
目の増幅器、２３ 第Ｎ番目の増幅器、２４ 第１番目
の第１のビーム用移相器、２５ 第２番目の第１のビー
ム用移相器、２６ 第Ｎ番目の第１のビーム用移相器、
２７ 第１番目の第２のビーム用移相器、２８ 第２番
目の第２のビーム用移相器、２９ 第Ｎ番目の第２のビ
ーム用移相器、３０ 第１のビームに対する等位相面、
３１ 第２のビームに対する等位相面、３２ 第１タイ
ムスロット、３３ 第２タイムスロット、３４ 第３タ
イムスロット、３５ 第４タイムスロット、３７ 第１
番目の基地局、３８ 第２番目の基地局、３９ 第３番
目の基地局、４０ 第４番目の基地局、４１ 第５番目
の基地局、４２ 第６番目の基地局、４３ 第７番目の
基地局、４４ 第８番目の基地局、４５ 第９番目の基
地局、４６ 第１０番目の基地局、４７ 第１１番目の
基地局、４８ 第１２番目の基地局、４９ 第１番目の
子局、５０ 第２番目の子局、５１ 第３番目の子局、
５２ 第４番目の子局、５３ 第５番目の子局、５４
第６番目の子局、５５ 第７番目の子局、５６ 第８番
目の子局、５７ 第９番目の子局、５８ 第１０番目の
子局、５９第１１番目の子局、６０ 第１２番目の子
局、１００ 衛星、２００ 制御・交換局。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 池田 幸夫
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 高木 直
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 小西 善彦
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
(72)発明者 大塚 昌孝
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5K028 AA02 BB04 CC05 DD01 DD02
SS02 TT02
5K067 AA23 CC04 EE02 EE07 EE10
EE16 EE71 KK02 KK03
5K072 AA22 BB13 BB22 BB27 DD01
DD16 DD17 DD19 DD20 EE01
GG02 GG04 GG05 GG22
Claims (6)
- 【請求項１】 アレー型マルチビームアンテナにより、
サービスエリア内の複数のゾーンまたは複数の基地局に
ビームを照射し、各ビームに対応するゾーン間または基
地局間で音声あるいはデータの送受信を行うと共に、各
基地局は周辺の子局あるいは移動局とデータの送受信を
行うアレー型マルチビームアンテナを用いた通信方法に
おいて、 隣接するゾーンまたは基地局にビームを同時に照射する
ことが無いように、時間分割した各タイムスロットに応
じてビーム照射の制御を行うことを特徴とするアレー型
マルチビームアンテナを用いた通信方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のアレー型マルチビーム
アンテナを用いた通信方法において、 前記アレー型マルチビームアンテナは衛星に搭載され、
サービスエリア内の複数のゾーンまたは複数の基地局に
ビームを照射し、前記衛星を介して各ビームに対応する
ゾーン間または基地局間で音声あるいはデータの送受信
を行うことを特徴とするアレー型マルチビームアンテナ
を用いた通信方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載のアレー型マルチビーム
アンテナを用いた通信方法において、 前記アレー型マルチビームアンテナは地上の制御・交換
局に設置され、サービスエリア内の複数のゾーンまたは
複数の基地局にビームを照射し、前記制御・交換局を介
して各ビームに対応するゾーン間または基地局間で音声
あるいはデータの送受信を行うことを特徴とするアレー
型マルチビームアンテナを用いた通信方法。 - 【請求項４】 アレー型マルチビームアンテナと、この
アレー型マルチビームアンテナによりサービスエリア内
の複数のゾーンまたは基地局に照射するビームの制御を
行うスイッチマトリクスとを備え、各ビームに対応する
ゾーン間または基地局間で音声あるいはデータの送受信
を行うと共に、各基地局は周辺の子局あるいは移動局と
データの送受信を行うアレー型マルチビームアンテナを
用いた通信装置において、 前記スイッチマトリクスは、隣接するゾーンまたは基地
局にビームを同時に照射することが無いように、時間分
割した各タイムスロットに応じてビーム照射の制御を行
うことを特徴とするアレー型マルチビームアンテナを用
いた通信装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載のアレー型マルチビーム
アンテナを用いた通信装置において、 前記アレー型マルチビームアンテナと前記スイッチマト
リクスは衛星に搭載され、サービスエリア内の複数のゾ
ーンまたは複数の基地局にビームを照射し、前記衛星を
介して各ビームに対応するゾーン間または基地局間で音
声あるいはデータの送受信を行うことを特徴とするアレ
ー型マルチビームアンテナを用いた通信装置。 - 【請求項６】 請求項４に記載のアレー型マルチビーム
アンテナを用いた通信装置において、 前記アレー型マルチビームアンテナと前記スイッチマト
リクスは地上の制御・交換局に設置され、サービスエリ
ア内の複数のゾーンまたは複数の基地局にビームを照射
し、前記制御・交換局を介して各ビームに対応するゾー
ン間または基地局間で音声あるいはデータの送受信を行
うことを特徴とするアレー型マルチビームアンテナを用
いた通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001283179A JP2003092547A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | アレー型マルチビームアンテナを用いた通信方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001283179A JP2003092547A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | アレー型マルチビームアンテナを用いた通信方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003092547A true JP2003092547A (ja) | 2003-03-28 |
Family
ID=19106714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001283179A Pending JP2003092547A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | アレー型マルチビームアンテナを用いた通信方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003092547A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015503297A (ja) * | 2011-12-08 | 2015-01-29 | ヴィアサット, インコーポレイテッドViaSat, Inc. | ハブ・スポーク型のスポット・ビーム衛星通信システムにおける干渉管理 |
| WO2019155953A1 (ja) * | 2018-02-09 | 2019-08-15 | 三菱電機株式会社 | リソース割当方法 |
-
2001
- 2001-09-18 JP JP2001283179A patent/JP2003092547A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015503297A (ja) * | 2011-12-08 | 2015-01-29 | ヴィアサット, インコーポレイテッドViaSat, Inc. | ハブ・スポーク型のスポット・ビーム衛星通信システムにおける干渉管理 |
| WO2019155953A1 (ja) * | 2018-02-09 | 2019-08-15 | 三菱電機株式会社 | リソース割当方法 |
| JPWO2019155953A1 (ja) * | 2018-02-09 | 2020-06-18 | 三菱電機株式会社 | リソース割当方法 |
| JP2021153318A (ja) * | 2018-02-09 | 2021-09-30 | 三菱電機株式会社 | リソース割当方法 |
| JP7126525B2 (ja) | 2018-02-09 | 2022-08-26 | 三菱電機株式会社 | リソース割当方法 |
| JP7317073B2 (ja) | 2018-02-09 | 2023-07-28 | 三菱電機株式会社 | リソース割当方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040720 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040908 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041019 |