JP2003524325A - 移動体衛星システムでのタイミングシステムおよび順方向リンクダイバーシティのための方法 - Google Patents

移動体衛星システムでのタイミングシステムおよび順方向リンクダイバーシティのための方法

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JP2003524325A JP2001553687A JP2001553687A JP2003524325A JP 2003524325 A JP2003524325 A JP 2003524325A JP 2001553687 A JP2001553687 A JP 2001553687A JP 2001553687 A JP2001553687 A JP 2001553687A JP 2003524325 A JP2003524325 A JP 2003524325A
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    • H04B7/18532—Arrangements for managing transmission, i.e. for transporting data or a signalling message
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Abstract

(57)【要約】 複数の可視衛星からダウンリンク信号バーストが、複数の可視衛星のサービスを受けるダウンリンク領域内の複数のユーザ端末に送信される。第１のダウンリンク信号バーストは、複数の可視衛星の第１の衛星からダウンリンク領域内の第１のユーザ端末に送信される。第２のダウンリンク信号バーストは、複数の可視衛星の第２の衛星から第１のユーザ端末に、ダウンリンク領域のタイムアライメントセンタ（ＴＡＣ）からダウンリンク領域内の第１のユーザ端末までの離隔距離の関数である時点で受信されるように、送信される。第１および第２のダウンリンク信号バーストはダウンリンク領域内の他のユーザ端末にも送信される。第１および第２のダウンリンク信号バーストは好ましくは第１および第２の搬送波周波数でそれぞれ送信される。好適な実施例では、ダウンリンク信号バーストは所定のフレーム繰返し周期を備えたダウンリンク信号バーストの複数の反復フレームで送信される。所定のフレーム繰返し周期の半分とダウンリンク領域のＴＡＣからダウンリンク領域内の第１のユーザ端末までの離隔距離の関数である遅延時間Ｔとの和だけ第１のダウンリンク信号バーストからずれた時点で意図したユーザ端末によって受信されるように、第２のダウンリンク信号バーストが送信される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、無線電話システムおよび方法に関するものであり、更に詳しくは、
衛星無線電話システムおよび方法に関するものである。
【０００２】 （発明の背景） 衛星無線電話システムは世界中の多数の場所で開発され展開されつつある。当
業者には知られているように、衛星無線電話システムは、一般に、少なくとも一
つの衛星と、少なくとも一つのゲートウェイとを含む。ゲートウェイは、有線電
話システムおよび／またはセルラー無線電話システムのような他の電話システム
に対する衛星無線電話システムのインタフェースとしての役目を果たす。衛星通
信を行うために、複数のユーザ端末が少なくとも一つの衛星と通信する。ユーザ
端末は移動体であっても固定であってもよい。ユーザ端末は、衛星無線電話，セ
ルラー無線電話と衛星無線電話との組合せ，パーソナル通信システム（ＰＣＳ）
端末を含む高機能端末、および／または衛星無線電話モデムを備えたポータブル
コンピュータであってもよいことは理解されよう。衛星無線電話システムに関す
る基本原理は、共同発明者のカラビニス（Ｋａｒａｂｉｎｉｓ）らによる「デュ
アルモードのセルラー／衛星のハンドヘルド電話テクノロジー」（１９９６年１
０月２２日、ＷＥＳＣＯＮ／９６，２０６〜２２２頁に説明されており、ここで
更に詳しく説明する必要はない。
【０００３】 低地球周回軌道（ＬＥＯ）システムまたは中地球周回軌道（ＭＥＯ）システム
のような対地球静止状態のシステムまたは対地球非静止状態のシステムでは、ユ
ーザ端末は二つ以上の衛星と通信することができる。したがって、ユーザ端末が
少なくとも二つ以上の衛星と通信するように衛星ダイバーシティを与えることに
より、陰になったり妨害したりする問題を軽減してもよい。特に、直接の視線に
ある障害物の多くは、経路を完全に遮るのではなくて、むしろ信号を減衰させる
。同時に二つ以上の衛星が見える場合には、すべての衛星に対して信号が遮られ
たり陰に入る確率をかなり減らすことができる。順方向リンクすなわちダウンリ
ンクでは、衛星の一つが完全に遮られた場合には、衛星ダイバーシティはかなり
のリンク利用度利点を提供することができる。マルチパスフェージングがある場
合には、順方向リンクダイバーシティは、受信エネルギーとダイバーシティ利得
との和で３ｄＢ増大のような大きい利点を提供することができる。
【０００４】 ダウンリンク領域のユーザ端末が二つの異なる時分割多元接続（ＴＤＭＡ）タ
イムスロットと二つの異なるキャリア周波数とで最善の二つの可視衛星（見える
衛星）からフレーム当たり二つのバーストを受信できるようにすることにより順
方向リンクダイバーシティ動作を達成することが知られている。たとえば領域指
向周波数割当て（ＲＯＦＡ）方式を使用して、ユーザ端末の位置に基づいて周波
数を割り当ててもよい。
【０００５】 ユーザ端末に対してフレーム当たり二つのバーストを送信するときは、ユーザ
端末がフレーム当たり二つのバーストをいつ受信すべきかを知っていることが一
般に重要である。余計な電力を消費する必要なしにバーストを正確に受信できる
ように、ユーザ端末がこれらのバーストをいつ受信すべきかを知っていることが
望ましい。
【０００６】 ＴＤＭＡ信号を送信する複数の衛星からのダウンリンク信号バーストを受信す
る三つのグループにユーザ端末を分けることにより順方向リンクダイバーシティ
を与えることが知られている。まず、第１の衛星は、ＴＤＭＡフレーム内の第１
の個数のタイムスロットを使用して第１のグループのユーザに送信する。更に、
第１の衛星と第２の衛星とは、ＴＤＭＡフレーム周期内の第２の個数のタイムス
ロットを使用して第２のグループのユーザ端末に一つ置きのＴＤＭＡフレームで
送信する。最後に、第２の衛星は、ＴＤＭＡフレーム周期内の第３の個数のタイ
ムスロットを使用して第３のグループのユーザ端末に送信する。あいにく、この
方式は、第２のグループのユーザ端末にのみ順方向リンクダイバーシティ動作を
許容する。たとえば、本出願の譲受人に譲渡された、デント（Ｄｅｎｔ）らの米
国特許第５，８４１，７６６号、「移動体通信システムでのダイバーシティ指向
チャネル割当て」を参照。
【０００７】 もう一つの公知の解は、一定の時間遅延差の双曲線に沿って二つの衛星にタイ
ムスロットを分配するとともに直交する線に沿って搬送波周波数の使用を分配す
るという概念に基づいている。上述のデントらの特許を参照のこと。あいにく、
このアプローチでは、ユーザ端末の分布に関して制限が課される。特に、このア
プローチを適用できるのは、一定の時間遅延の輪郭上に配置されたユーザ端末が
搬送波周波数使用に直交するように一つの軌道から衛星が選択された場合だけで
ある。このことは、低地球周回軌道（ＬＥＯ）システムまたは中地球周回軌道（
ＭＥＯ）システムでは必ずしも事実ではない。
【０００８】 したがって、上述した改善にもかかわらず、衛星無線電話システムに対して改
善された順方向リンクダイバーシティを与えたいという希望は存在し続ける。ど
の特定の領域でもユーザ端末の分布に制限を課す必要のない順方向リンクダイバ
ーシティシステムおよび方法が求められている。これらの順方向リンクダイバー
シティシステムおよび方法は、好ましくは、ユーザ端末にサービスする最もよく
見える衛星の選択を制限すべきでもない。
【０００９】 （発明の概要） 本発明は、ダウンリンク領域のタイムアライメントセンタ（ＴＡＣ）および衛
星の部分からユーザ端末までの離隔距離に基づいて、ダウンリンク領域にランダ
ムに分布されているユーザ端末に対して二つの相次ぐ順方向リンク信号バースト
の受信の適切な時点を決めることができる。したがって、ダウンリンク領域内の
ユーザ端末の分布を制限することなく順方向リンクダイバーシティを達成するこ
とができる。ユーザ端末にサービスする二つの最もよく見える衛星の選択に制限
を加える必要もない。その領域に対する所望の容量に基づくことができるダウン
リンク領域のサイズに制限を加えることができる。これにより、改善された順方
向リンクダイバーシティシステムおよび方法を提供することができる。
【００１０】 更に詳しくは、本発明は、複数の可視衛星から、この複数の可視衛星によって
サービスを受けるダウンリンク領域内の複数のユーザ端末に、ダウンリンク信号
バーストを送信することができる。ゲートウェイは、ダイバーシティバーストが
ＴＡＣでユーザ端末によってフレームの半分離れて受信されるように送信する。
第１のダウンリンク信号バーストは、複数の可視衛星の第１の衛星からダウンリ
ンク領域内の第１のユーザ端末に送信される。第２のダウンリンク信号バースト
は、複数の可視衛星の第２の衛星から第１のユーザ端末に、ダウンリンク領域の
ＴＡＣからダウンリンク領域内の第１のユーザ端末までの離隔距離の関数である
時点で送信される。第１のダウンリンク信号バーストおよび第２のダウンリンク
信号バーストはダウンリンク領域内の他のユーザ端末にも送信される。第１およ
び第２のダウンリンク信号バーストは、好ましくは、第１および第２の搬送波周
波数でそれぞれ送信される。
【００１１】 好適な実施例では、ダウンリンク信号バーストは、所定のフレーム繰返し周期
のダウンリンク信号バーストの複数の反復フレームで送信される。第２のダウン
リンク信号バーストは、所定のフレーム繰返し周期の半分とダウンリンク領域の
ＴＡＣからダウンリンク領域内の第１のユーザ端末までの離隔距離の関数である
遅延時間△Ｔとの和だけずれた時点で、送信される。遅延時間△Ｔは、好ましく
は、複数の可視衛星の第２の衛星から第１のユーザ端末までと第２の衛星からＴ
ＡＣに位置しているユーザ端末までとの第２のダウンリンク信号バーストの伝搬
遅延差から、複数の可視衛星の第１の衛星から第１のユーザ端末までと第１の衛
星からＴＡＣに位置しているユーザ端末までとの第１のダウンリンク信号バース
トの伝搬遅延差を差し引いたものによって、決まる。したがって、順方向リンク
信号バーストのタイミングが、ダイバーシティ動作について決定される。
【００１２】 上記のように、ダウンリンク領域は、好ましくは、そのダウンリンク領域に対
する所望の容量に基づいてサイズが制限される。特に、ダウンリンク領域は好ま
しくは充分に小さいので、第１および第２の可視衛星が地平線の反対側に位置し
ており、かつ、第１のユーザ端末がダウンリンク領域内でＴＡＣから最も遠く離
れて位置しているときに、第１のユーザ端末は第１の可視衛星から第１のダウン
リンク信号バーストを受信し、第２の可視衛星から第２のダウンリンク信号バー
ストを受信することができ、それらの受信の間に充分な時間があるので、第１の
ダウンリンク信号バーストと第２のダウンリンク信号バーストとの間に第１のユ
ーザ端末はアップリンク信号バーストを送信することができる。本発明は、ユー
ザ端末にサービスする最もよく見える二つの衛星の選択を制限する必要もない。
このようにして、第１の衛星は好ましくは最高の仰角であり、第２の衛星は好ま
しくは次の最高の仰角である。しかし、他の衛星を使用してもよい。
【００１３】 複数の可視衛星の少なくとも二つの衛星による受信のために、第１のユーザ端
末からアップリンクすなわちリターン信号バーストも好ましくは送信され、それ
により、リターンリンクダイバーシティを提供する。好ましくは、アップリンク
信号バーストは、複数のユーザ端末の直前のユーザ端末からの直前のアップリン
ク信号バースト後のガードタイムに送信される。ガードタイムは、好ましくは、
複数の可視衛星の一つの衛星への互いに隣接したアップリンク信号バーストの到
達時間差に基づく。
【００１４】 固定ガードタイムまたは可変ガードタイムを使用することができる。固定ガー
ドタイムは、好ましくは、最大距離離れた一対のユーザ端末から複数の可視衛星
の一つの衛星への互いに隣接したアップリンク信号バースト間の最大到達時間差
に対応する。可変ガードタイムは、好ましくは、対応する一対のユーザ端末から
複数の可視衛星の一つの衛星への互いに隣接したアップリンク信号バースト間の
到達時間差に対応する。
【００１５】 複数の可視衛星のサービスを受けるダウンリンク領域内の任意の位置にあるユ
ーザ端末で、複数の可視衛星からダウンリンク信号バーストを受信することがで
きる。ダウンリンク領域内の任意の位置にあるユーザ端末で、複数の可視衛星の
第１の衛星から第１のダウンリンク信号バーストが受信される。ダウンリンク領
域内の任意の位置にあるユーザ端末で、ダウンリンク領域のタイムアライメント
センタ（ＴＡＣ）からダウンリンク領域内のユーザ端末の任意の位置までの離隔
距離の関数である時点で、複数の可視衛星の第２の衛星から第２のダウンリンク
信号バーストが受信される。第１の搬送波周波数で第１のダウンリンク信号バー
ストを受信することができ、第２の搬送波周波数で第２のダウンリンク信号バー
ストを受信することができる。ダウンリンク領域のサイズは上記のように制限す
ることができる。アップリンク信号バーストも上記のように送信することができ
る。受信された第１および第２のダウンリンク信号バーストは、ユーザ端末でダ
イバーシティ的に組み合わされる。
【００１６】 本発明による衛星無線電話システムは、ダウンリンク領域内の複数のユーザ端
末と通信する。衛星無線電話システムは、好ましくは、ダウンリンク領域内の複
数のユーザ端末の各ユーザ端末に第１のダウンリンク信号バーストを送信する第
１の衛星を含む。第２の衛星は、ダウンリンク領域のＴＡＣからダウンリンク領
域内の各ユーザ端末までの離隔距離の関数であるそれぞれの時点で受信されるよ
うに、複数のユーザ端末内の各端末に第２のダウンリンク信号バーストを送信す
る。第２のダウンリンク信号バーストに対するダウンリンク時点は上述したよう
に決めることができる。ダウンリンク領域のサイズは上述したようにして制限す
ることができる。アップリンク信号バーストは上述したようにして受信すること
もできる。
【００１７】 最後に、本発明による衛星ユーザ端末は、複数の可視衛星のサービスを受ける
ダウンリンク領域内の任意の位置に配置することができる。衛星ユーザ端末は、
複数の可視衛星の第１の衛星から第１のダウンリンク信号バーストを受信すると
ともに複数の可視衛星の第２の衛星から第２のダウンリンク信号バーストを受信
する受信器を含む。ダイバーシティ組合せ器は、受信された第１および第２のダ
ウンリンク信号バーストを組み合わせる。第１のダウンリンク信号バーストは好
ましくは第１の搬送波周波数で受信され、第２のダウンリンク信号バーストは好
ましくは第２の搬送波周波数で受信される。ダウンリンク領域のサイズは上述し
たように決めることができる。ユーザ端末は、上述したようにガードタイムを使
用してアップリンク信号バーストを送信する送信器を含むことができる。したが
って、ダウンリンク領域内にランダムに分布されることができるとともに順方向
リンクダイバーシティおよびリターンリンクダイバーシティを含むことができる
衛星無線電話システム、方法およびユーザ端末を提供することができる。
【００１８】 （好適な実施例の詳細な説明） 以下、図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。図面には本発明の好適な
実施例が示されている。しかし、この発明は、多数の異なる形式で実施すること
ができ、ここに示す実施例に限定されると解釈すべきではない。この開示が充分
で完全なものとなり、当業者に発明の範囲を充分に伝えるように、これらの実施
例が与えられている。全体で、同じ番号は同じ要素を表す。
【００１９】 当業者には理解されるように、本発明は、方法および／または装置として実施
することができる。本発明は、全体がハードウェアの実施例の形をとることもで
きるし、ソフトウェアの側面とハードウェアの側面とを組み合わせた実施例の形
をとることもできる。
【００２０】 ブロック図を参照して本発明を説明する。ブロックおよびブロックの組合せは
コンピュータプログラム命令によって実行できることが理解されよう。これらの
プログラム命令をプロセッサに与えてマシンを作成し、プロセッサ上で実行する
命令が一つまたは複数のブロックで指定される機能を実行する手段を作成するよ
うにしてもよい。コンピュータプログラム命令をプロセッサが実行して、一連の
動作ステップをプロセッサに遂行させて、コンピュータが実行するプロセスを作
成し、プロセッサ上で実行される命令により一つまたは複数のブロックで指定さ
れる機能を実行するステップが与えられる。
【００２１】 したがって、図のブロックは、指定された機能を遂行する手段の組合せと、指
定された機能を遂行するステップの組合せと、指定された機能を遂行するコンピ
ュータプログラム命令手段とを支援する。各ブロックおよびブロックの組合せは
、指定された機能またはステップを遂行する特殊目的ハードウェアベースシステ
ムによりまたは特殊目的ハードウェアとコンピュータ命令との組合せにより実行
することができることも理解されよう。
【００２２】 本発明によれば、領域指向周波数割り当て（ＲＯＦＡ）方式下でサービスを受
けるどのダウンリンク（ＤＬ）領域内のユーザ端末（ＵＴ）のランダム分布が、
地球局（ＧＳ）から任意の二つの可視衛星を介してＵＴに至る順方向リンクすな
わちダウンリンクでダイバーシティモードで動作することができるようになる。
ＵＴにそれらの位置を報告させることにより、ＧＳは、二つの可視衛星を介して
各ＵＴに至る二つの順方向リンクタイムスロットの受信の正確な時間の良好な推
定値を決めることができる。
【００２３】 同じＤＬ領域への多重搬送波を使用する多重衛星からの送信は、ＤＬ領域の中
心の点に時間調節される。ＤＬ領域の中心の点はタイムアライメントセンタ（Ｔ
ＡＣ）と呼ばれる。ＴＡＣに位置するユーザの場合、衛星の位置にかかわらず、
第１のＤＬバーストの受信と第２のＤＬバーストの受信との間に固定時間遅延（
ＦＴＤ）がある。このＦＴＤは好ましくはフレーム繰返し周期の半分に対応する
。ＴＡＣから離れたところに位置するユーザ端末は、見える第２の衛星を介して
第２のＤＬバーストを第１のＤＬバーストと比べてＦＴＤよりも△Ｔだけ早くま
たは遅く受信する。期間△Ｔは、ＴＡＣに対するＵＴの位置に応じて正または負
になり得る。期間△Ｔは、第１の衛星のフレーム境界に対して第２の衛星のフレ
ーム境界を関連づけるために使用することができる。本発明に従って、第２のＤ
Ｌバーストの受信の正確な時間が判定されるように期間△Ｔを決めることの詳細
について、以下に説明する。
【００２４】 順方向リンクのダイバーシティ動作は、二つの可視衛星が二つの異なるタイム
スロットおよび周波数でＵＴに同じバーストペイロード（情報内容）を送信する
ものと見なすことができる。二つのダイバーシティバーストの符号化が異なって
もよいことが理解されよう。ＵＴ受信器は、任意の適切なダイバーシティ手法を
使用して、ＵＴの類似バーストを組み合わせることができる。順方向リンクの対
地球非静止状態ＴＤＭＡ衛星システムに対するダイバーシティ動作を吟味するた
めに、この解析ではＴＤＭＡ低地球周回軌道（ＬＥＯ）システムが一例として考
えられる。また、南カナダとメキシコ北部とを含む北米大陸の米国が、地球上で
一般化することができる一例として選択され、ＣＯＮＵＳと呼ばれる。図１では
、領域（たとえば、ＣＯＮＵＳ領域）が１６個の（１０００ｋｍ×１０００ｋｍ
）のダウンリンク（ＤＬ）領域（Ｒi dn，１≦ｉ≦１６）に分割され、各領域は
、周波数がＵＴの地上位置にリンクされる領域指向周波数割当て（ＲＯＦＡ）手
法のサービスを受ける。
【００２５】 順方向リンクでは、すべてのＤＬ領域Ｒi dn内のＵＴは、好ましくは最も良く
見える二つの衛星を介して二つの２００ｋＨｚのＤＬ搬送波のサービスを受ける
。最も高い仰角の衛星は、好ましくは、ＵＴから最もよく見える衛星と考えられ
る。それはｓａｔ＃１uiと呼ばれ、添え字（１）はＵＴ＃ｉから最もよく見える
衛星を示す。ｓａｔ＃１uiを介してＵＴ＃ｉが受信する順方向リンクバーストは
、ｂ1 ui Rと定義され、２００ｋＨｚの搬送波周波数（ｆj dn）で受信される。二
番目に高い仰角の衛星は、ユーザから二番目によく見える衛星と定義される。そ
れはｓａｔ＃２uiと呼ばれ、添え字（２）はＵＴ＃ｉから二番目によく見える衛
星を示す。ｓａｔ＃２uiを介してＵＴ＃ｉが受信する順方向リンクバーストは、
ｂ2 ui Rと定義され、２００ｋＨｚの搬送波周波数（ｆk dn）で受信される。領域
全体で再使用される搬送波周波数は図１の太線の領域に示されている。
【００２６】 あるＵＴおよびサービスしている地球局から二つの衛星が同時に見えるときに
は、そのＵＴとその二つの可視衛星には、その特定のＤＬ領域に割り当てられた
二つの周波数ｆj dn,ｆk dnが割り当てられるであろう。ＵＴに割り当てられた順
方向リンクバーストは二つの異なる経路に分割される。これらの経路は二つの可
視衛星を介して送信されるので、ＵＴは、第１の衛星からその割り当てられたＤ
Ｌタイムスロットと搬送波周波数ｆj dnとでｂ1 ui Rを受信し、第２の衛星から異
なる割り当てられたＤＬタイムスロットと異なる搬送波周波数ｆk dnとでｂ2 ui R
を受信する。ＵＴは、ｆj dnとｆk dnとを切り換えてｂ1 ui Rとｂ2 ui Rとを受信する
ことにより、順方向リンクダイバーシティ動作を行う。地球局またはゲートウェ
イ（ＧＷ）は、次のようにして順方向リンクダイバーシティ動作のため各ＵＴに
二つのＤＬタイムスロットを割り当てることができる。
【００２７】 報知チャネル（ＢＣＨ）信号が衛星から周期的に送信される。ＵＴが起呼する
か呼を受けると、ＵＴは、ＢＣＨメッセージを受信した後にランダムアクセスチ
ャネル（ＲＡＣＨ）でバーストを送信する。ＲＡＣＨバーストで、ＵＴは、それ
が応答しているエンティティにそれ自身のアイデンティとＢＣＨメッセージのア
イデンティとを送る。ＲＡＣＨメッセージは従来のＡＬＯＨＡシステムのように
動作することができ、衝突が生じ得る。衝突が生じると、地球局で成功裏に受信
されるまで、ＲＡＣＨが反復される。ＧＷは、特定のＢＣＨの送信とそれに対す
るＲＡＣＨの送信との間の遅延を測定することによりＵＴまでのループ遅延を計
算する。ＧＷは、他の可視衛星から受信される近傍の他のＢＣＨを介したループ
遅延も計算し、ＵＴの位置を判定する。ＧＷは、報知制御チャネル（ＢＣＣＨ）
でＵＴの位置と順方向リンク周波数およびリターンリンク周波数と順方向リンク
タイムスロットと計算された進み／遅れ時間△Ｔとを送信する。進み／遅れ時間
△Ｔは、ＵＴによって使用されて、ｓａｔ＃１uiを介して受信されたＤＬバース
トｂ1 ui Rに対するＵＴのＵＬ送信を調整し、ユーザの送信バーストのタイミング
が二つの相次ぐＤＬバーストｂ1 ui R,ｂ2 ui R間にあるようにする。この進み／遅
れ時間調整は、（同じリターンリンク搬送波のサービスを受けるユーザの）送信
バースト間のＧＴを計算して、すべての可視衛星でのバースト衝突を防止する際
に使用される。すべての可視衛星でのバースト衝突を避けるために同じリターン
リンク搬送波のサービスを受けるユーザの送信バーストタイミングの詳細な解析
について、以下に示す。更なる詳細は、相互参照関連出願に見い出すことができ
る。
【００２８】 設計により、ＤＬ領域の中心に位置するユーザの場合、衛星の位置にかかわら
ずｂ1 ui Rとｂ2 ui Rとの間には固定時間遅延がある。このシナリオが図２に示され
ている。ＵＴはＧＳＭモードの１／８の速度で動作していると仮定する。すなわ
ち、一つのＤＬフレームは、継続時間が３６．９２ｍｓｅｃの６４個のＤＬタイ
ムスロットを備えている。図２は、ＤＬ領域の中心（ＴＡＣ）に位置しているユ
ーザ端末（ＵＴ＃１）がｓａｔ＃１uiを介して時点ｔui Rb1にｆj dnでｂ1 ui Rを受
信し、丁度３２個のＤＬタイムスロット（３２τすなわち１８．４６ｍｓｅｃ）
後にｓａｔ＃２uiを介して時点ｔui Rb2にｆk dnでｂ2 ui Rを受信する場合を示す。
ＵＴ＃１から見えるところに４個の衛星があるが、地球局は図に示されるように
順方向リンクダイバーシティ動作に対してｓａｔ＃１uiとｓａｔ＃２uiを選択し
た。しかし、ＤＬ領域の中心からずれた位置にあるユーザ端末は、二番目によく
見える衛星を介して、第１のＤＬバーストと比べて３２個のＤＬタイムスロット
よりもある時間だけ短い時間または長い時間の後に、第２のＤＬバーストを受信
する。図３および図４は、ＤＬ領域の中心以外の位置にあるユーザ端末（ＵＴ＃
ｉ、図３ではｉ＝２、図４ではｉ＝３）がｓａｔ＃１uiを介して時点ｔui Rb1に
ｆj dnでｂ1 ui Rを受信する場合を示す。同じＵＴが、ｂ1 ui Rと比べて３２個のＤ
Ｌタイムスロット＋△Ｔだけ遅延されたｂ2 ui Rを受信する。ここで、ＤＬ領域の
ＴＡＣに対するユーザの位置に応じて、△Ｔは正または負になり得る。図３およ
び図４は、ｓａｔ＃２uiを介してＵＴ＃ｉでＤＬバーストを受信するタイミング
（ｔui Rb2）を△Ｔ＜０および△Ｔ＞０の場合についてそれぞれ示したものであ
る。次に、△Ｔを計算する手法について説明する。
【００２９】 同じＤＬ領域への多数の搬送波を使用する多数の衛星からの送信はＤＬ領域の
中心の点に時間調節される。ＤＬ領域の中心の点はタイムアライメントセンタ（
ＴＡＣ）と呼ばれる。システム設計により、ＴＡＣに位置するユーザは、ｓａｔ
＃１uiを介してｂ1 ui Rを受信し、丁度３２τ後にｓａｔ＃２uiを介してｂ2 ui Rを
受信する。したがって、 ここで、 ｔuic Rb2＝ｓａｔ＃２uicを介してＴＡＣに位置するユーザでｂ2 uic Rが受信さ
れる時点、 ｔuic Rb1＝ｓａｔ＃１uicを介してＴＡＣに位置するユーザでｂ1 uic Rが受信さ
れる時点 である。
【００３０】 ＴＡＣ（ＵＴ＃ｉ）からずれた位置にあるＵＴは、位置に応じてｂ2 ui Rから３
２τよりも長い時間または短い時間だけ隔たったｂ1 ui Rを受信する。たとえば、
ｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiを介してＴＡＣにいるユーザとＵＴ＃ｉとの間
の伝搬遅延差が図４に示されており、下式で示される。 ここで、 △Tui,uic Rb1＝ｓａｔ＃１uiから（ＴＡＣからずれたところに位置している）
ＵＴ＃ｉに送信されるバーストとｓａｔ＃１uiからＴＡＣに位置しているユーザ
に送信されるバーストとの伝搬遅延差、 △Tui,uic Rb2＝ｓａｔ＃２uiから（ＴＡＣからずれたところに位置している）
ＵＴ＃ｉに送信されるバーストとｓａｔ＃２uiからＴＡＣに位置しているユーザ
に送信されるバーストとの伝搬遅延差、 ｔui Rb1＝ｓａｔ＃１uiを介して（ＴＡＣからずれたところに位置している）
ＵＴ＃ｉにｂ1 ui Rが受信される時点、 ｔui Rb2＝ｓａｔ＃２uiを介して（ＴＡＣからずれたところに位置している）
ＵＴ＃ｉにｂ2 ui Rが受信される時点 である。
【００３１】 式（２）および（３）を式（１）に代入すると、次式が得られる。 ここで、△Ｔ＝△Ｔui,uic Rb2−△Ｔui,uic Rb1は、ｓａｔ＃１uiを介して第１の
バーストを受信した時点からｓａｔ＃２uiを介してユーザが第２のＤＬバースト
を受信する時点までの遅延が３２個のＤＬタイムスロットよりも短いか長いかを
決める。
【００３２】 項△Ｔは、ＴＡＣに対するユーザの位置および二つの見える衛星の位置に応じ
て正または負となり得る。式（４）は、衛星ｓａｔ＃２uiを介したＵＴ＃ｉでの
ＤＬバーストｂ2 ui Rの開始受信タイミングを示す。
【００３３】 図５はタイミング概念を図示する一例を示す。図のＵＴ＃ｉとＴＡＣとの間の
７０７ｋｍは５００ｋｍ×５００ｋｍのＵＬ領域の最大距離である。それは、衛
星が地平線の近くにあるものと仮定した最悪伝搬遅延差２．３５ｍｓｅｃ（４個
のＤＬタイムスロット）を意味する。図５は、順方向リンクダイバーシティ動作
のため最もよく見える二つの衛星としてｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiを備え
るＤＬ領域の北東の隅に位置するユーザ（ＵＴ＃ｉ）を示す。ｓａｔ＃２uiは東
の地平線の近くに位置しており、△Ｔui,uic Rb2＝−２．３５ｍｓｅｃであり、
ｓａｔ＃１uiは図示されるように位置しており、△Ｔui,uic Rb1＝−１．１５ｍ
ｓｅｃであると仮定する。式（４）を使用して、ｓａｔ＃２uiを介してＵＴ＃ｉ
で受信されるＤＬバーストｂ2 ui Rは、図示されるようにｓａｔ＃１uiを介して受
信されるＤＬバーストｂ1 ui Rから１７．２６ｍｓｅｃだけ遅延される。その時間
の間、ＵＴ＃ｉはＵＬバーストを送信し、シンセサイザは２回リセットしている
。
【００３４】 したがって、ｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiを介したＵＴ＃ｉとＴＡＣでの
ユーザとの間の遅延差は、一般に、下式によって拘束される。
【００３５】 式（４）および式（７）は、１０００ｋｍ×１０００ｋｍの領域のＴＡＣから
ずれて位置しているユーザへのｂ1 ui Rとｂ2 ui Rとの間の時間が常に１３．７６ｍ
ｓｅｃ（２４個のＤＬタイムスロット）よりも大きく２３ｍｓｅｃ（４０個のＤ
Ｌタイムスロット）よりも小さいことを暗示する。その時間の間、ユーザは好ま
しくはＤＬバースト（０．５７７ｍｓｅｃ）の４倍のＵＬバースト（２．３ｍｓ
ｅｃ）を送信し、シンセサイザは２回リセットする。ユーザの送信バーストタイ
ミングの詳細な解析について、以下に説明する。従来のシンセサイザテクノロジ
ーの代表的なシナリオでは、各シンセサイザのリセットの上限は０．５ｍｓｅｃ
である。
【００３６】 要するに、ＴＡＣに対するユーザの位置の最悪シナリオでは、二つのＤＬバー
ストの受信の間に、ユーザ端末が送信しシンセサイザがリセットするのに充分な
時間がある。したがって、順方向リンクダイバーシティ動作とリターンリンクダ
イバーシティ動作とを常に達成することができる。
【００３７】 図６の例は、生じ得る最悪ケースの一つを示す。５００ｋｍ×５００ｋｍの領
域内の一群の散在するＵＴにサービスする二つの選択された衛星は、地平線の互
いに反対側に位置し、ｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiと定義される。サービス
されるＵＬ領域は１０００ｋｍ×１０００ｋｍのＤＬ領域の南西の１／４であり
、その中で、ＴＡＣは図示されるようにＵＬ領域の北東の隅に位置している。定
義されたＵＬ領域内に三人のユーザが散在しておりＵＴ＃ｉとして示されている
。ここで、１≦ｉ≦３である。項ｔui Rb1は、ｓａｔ＃１uiを介してＵＴでＤＬ
バーストｂ1 ui R（バーストの開始）が受信される時点を示す。ｓａｔ＃２uiを介
してＵＴ＃ｉでＤＬバーストｂ2 ui R（バーストの開始）が受信される時点は、図
ではｔui Rb2として示されている。更に、ｔuic Rb1およびｔuic Rb2は、ｓａｔ＃
１uiおよびｓａｔ＃２uiを介してＴＡＣでｂ1 ui Rおよびｂ2 ui Rが受信される時点
をそれぞれ示す。
【００３８】 図６の最上部のバースト構造は、ｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiを介してＴ
ＡＣでｂ1 ui Rおよびｂ2 ui Rが受信される時点をそれぞれ示す。ＤＬバースト＃は
ｓａｔ＃１uiを介して搬送波周波数ｆj dnでＵＴに受信される１，５，９，．．
．，ｂ1 ui R＃６１までであり、ｂ2 ui Rはｓａｔ＃２uiを介して他の搬送波周波数
ｆk dnで同じＵＴに受信されるＤＬバースト＃３３，３７，４１，．．．，次の
フレームのｂ2 ui R＃２９までであることがわかる。ＴＡＣではｂ1 uic Rとｂ2 uic R との間の時間は図の最上部のバースト構造に示されるように３２ＤＬタイムスロ
ット（１８．４６ｍｓｅｃすなわち３２τ）であることもわかる。ＵＴ＃１がＴ
ＡＣから対角の隅に（約７００ｋｍのところに）位置していることがわかる。ｓ
ａｔ＃１uiが東の地平線の近くにある状態で、これはＵＴ＃１でのＴＡＣからの
２．３５ｍｓｅｃの遅延に対応する（△Ｔu1,u1c Rb1＝２．３５ｍｓｅｃ） ここで ｔu1 Rb1＝ｓａｔ＃１u1を介してＵＴ＃１でＤＬバーストｂ1 u1 Rが受信される
時点、 ｔu1c Rb1＝ｓａｔ＃１u1を介してＴＡＣでＤＬバーストｂ1 u1 Rが受信される時
点 である。
【００３９】 式（４）によれば、ＤＬバースト（ｂ2 u1 R）が順方向リンクダイバーシティ動
作のためｓａｔ＃２u1を介してＵＴ＃１で受信される。ここで、ｓａｔ＃２u1は
西の地平線の近くにあるものと仮定され、△Ｔu1,u1c Rb2＝−２．３５ｍｓｅｃ
である。ＵＴ＃１に対するタイミング解析の詳細は図６の二番目のバースト構造
に示されている。したがって、 ここで、 ｔu1 Rb2＝ＤＬバーストｂ2 u1 Rがｓａｔ＃２u1を介してＵＴ＃１で受信される
時点 である。
【００４０】 同様に、ＵＴ＃２は、ＴＡＣの１５０ｋｍ南に位置し、ＵＴ＃１から約５５０
ｋｍ離れたところに位置する。ｓａｔ＃１u2が東の地平線の近くにある状態で、
これはＵＴ＃２でＴＡＣから０．５ｍｓｅｃの遅延に対応する、すなわち（△Tu 2,u2c Rb1 ＝０．５ｍｓｅｃ）。したがって、 ここで ｔu2 Rb1＝ｓａｔ＃１u2を介してＵＴ＃２でＤＬバーストｂ1 u2 Rが受信される
時点、 ｔu2c Rb1＝ｓａｔ＃１u2を介してＴＡＣでＤＬバーストｂ1 u2 Rが受信される時
点 である。
【００４１】 ｓａｔ＃２u2を介してＵＴ＃２でＤＬバーストｂ2 u2 Rが受信される時点も式（
４）から計算される。ここで、ＵＴ＃２は両方の衛星からほとんど同じ距離にあ
り、△Ｔu2,u2c Rb2＝０．５ｍｓｅｃである。ＵＴ＃２に対するタイミング解析
の詳細が図６の３番目のバースト構造に示されている。したがって、 と表される。
【００４２】 同様に、ＵＴ＃３は、ＴＡＣの１８０ｋｍ南西に位置し、ＵＴ＃２から約１５
０ｋｍ離れたところに位置する。ｓａｔ＃１u3が東の地平線の近くにある状態で
、これはＵＴ＃３でＴＡＣから０．６ｍｓｅｃの遅延に対応する（△Ｔu3,u3c Rb 1 ＝０．６ｍｓｅｃ）。したがって、 ここで ｔu3 Rb1＝ｓａｔ＃１u3を介してＵＴ＃３でＤＬバーストｂ1 u3 Rが受信される
時点、 ｔu3c Rb1＝ｓａｔ＃１u3を介してＴＡＣでＤＬバーストｂ1 u3 Rが受信される時
点 である。
【００４３】 ｓａｔ＃２u2を介してＵＴ＃３でＤＬバーストｂ2 u3 Rが受信される時点も式（
４）から計算される。ここで、△Ｔu3,u3c Rb2＝−０．６ｍｓｅｃである。ＵＴ
＃３に対するタイミング解析の詳細が図６の４番目のバースト構造に示されてい
る。したがって、 と表される。
【００４４】 受信バースト間にユーザが送信しまたシンセサイザを切り換えるのに充分な時
間をもって各ＵＴが二つの異なるタイムスロットおよび周波数で二つの可視衛星
から６４ＤＬタイムスロットフレーム当たり二つのバーストを受信することが図
６に示されている。したがって、ユーザの受信した相次ぐバーストを組み合わせ
ることにより、順方向リンクダイバーシティ動作を成功裏に行うことができる。
【００４５】 大陸の米国上でグローバルスター（Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ）パラメータを使用
するＬＥＯシステムに対して、本発明のシミュレーションを行った。図７は、１
０００ｋｍ×１０００ｋｍのＤＬ領域にランダムに配置された（時間的に）隣接
したユーザの間の距離とその領域内のユーザ数との関係を示す。１／８の速度の
ＧＳＭで代表的な６４ユーザの代わりに図で５１ユーザが限界になっているのは
、それらのユーザが両方のリンクでダイバーシティモードでサービスを受けると
いう事実による。換言すれば、関心が順方向リンクのみのダイバーシティ動作で
あるとすれば、サービスを受けるユーザの数は６４ＵＴとすることができる。図
に示された５１人のユーザは、順方向リンクダイバーシティ動作については二つ
の可視衛星を介して二つの２００ｋＨｚのＤＬ搬送波周波数のサービスを受け、
リターンリンクダイバーシティ動作についてはすべての可視衛星を介して四つの
異なる５０ｋＨｚのＵＬ搬送波のサービスを受ける。
【００４６】 図８は、二つの最もよく見える衛星を介して各ユーザで受信される二つの相次
ぐＤＬバーストのタイミングを示す。図には、四つの５０ｋＨｚのＵＬ搬送波を
表す四つの別々の垂直ゾーンがある。図の一番下の曲線は、衛星ｓａｔ＃１uiを
介してＤＬ搬送波周波数（２００ｋＨｚ）ｆj dnで各ユーザ端末での第１のＤＬ
バーストの受信開始タイミングｔui Rb1を示す。一番上の曲線は、衛星ｓａｔ＃
２uiを介してＤＬ搬送波周波数（２００ｋＨｚ）ｆk dnで各ユーザ端末での第２
のＤＬバーストの受信タイミング開始ｔui Rb2を示す。中間の二つの曲線は、各
ユーザ端末に対するＵＬバースト送信の開始および終了を示す。
【００４７】 図８からわかるように、すべてのユーザは順方向リンクのダイバーシティモー
ドで成功裏に動作している。これが示唆するように、各ＵＴは、二つの可視衛星
から二つの異なる搬送波でフレーム当たり二つのバーストを受信し、シンセサイ
ザがリセットするのに充分な時間で両方のバーストの受信間にフレーム当たり一
つのバーストを成功裏に送信する。更に、各５０ｋＨｚ搬送波当たりのＵＴ数は
１２ユーザと１３ユーザとの間にある。これは、可視衛星のいずれかでの衝突を
避けるための送信バースト間のＧＴによるものである。５１人のユーザに対する
リターンリンク（四つの５０ｋＨｚのＵＬ搬送波）で使用される帯域幅が順方向
リンク（二つの２００ｋＨｚのＤＬ搬送波）で使用される帯域幅の半分であると
いうことが理解されよう。したがって、両方のリンクで同じ帯域幅が使用される
場合には、各１０００ｋｍ×１０００ｋｍＤＬ領域当たりの６４人のユーザの容
量は、両方のリンクにおいて完全ダイバーシティ動作で達成することができる。
【００４８】 リターンリンクのダイバーシティ 次に、本発明によるアップリンク（すなわち、リターンリンク）ダイバーシテ
ィシステムおよび方法について説明する。更なる詳細は、相互参照の関連出願に
見い出すことができる。
【００４９】 アップリンク（すなわち、リターンリンク）では、各ユーザ端末（ＵＴ）は好
ましくはフレーム当たり一つのバーストだけを送信する。同じリターンリンク搬
送波のサービスを受けるユーザの送信バーストは、好ましくはすべての可視衛星
によって、オーバラップしない仕方で受信される。地球局は、可視衛星を介して
各ユーザのバーストを受信し、適切なダイバーシティ手法を使用してそれらのバ
ーストを組み合わせることができる。ＵＴの電池寿命を伸ばしつつすべての可視
衛星から完全ダイバーシティ利点を得ることができる。この概念を入れるために
、好ましくはリターンリンクバーストがどの可視衛星でも衝突しないようにする
ために、送信バースト間のガードタイム（ＧＴ）が設けられる。ガードタイムは
、ユーザの位置で同じリターンリンク搬送波のサービスを受けるユーザの（時間
的に）隣接する送信バースト間に維持される。したがって、すべての可視衛星を
介したリターンリンクダイバーシティ動作は成功裏に達成することができる。
【００５０】 ＧＴは、好ましくは、アップリンク領域のサイズおよび衛星の幾何学的形状に
よって左右される。この解析では、ＬＥＯシステムは一例として考えられる。し
かし、概念は、パラメータに小さな変更を加えて他のＴＤＭＡ ＬＥＯシステム
、ＭＥＯシステムまたはＧＥＯシステムに拡張することができる。コンピュータ
シミュレーションの示すところによれば、送信されるアップリンク（ＵＬ）バー
スト間の２個の順方向リンクバースト継続時間のＧＴは、すべての可視衛星での
バースト衝突を防止するのに充分である。この結果は、５００ｋｍ×５００ｋｍ
領域内にランダムに分布させられる同じリターンリンク搬送波周波数のサービス
を受けるユーザに対する想定されたＬＥＯシステムに基づいている。
【００５１】 本詳細な説明は、地理的な位置に搬送波周波数が割り当てられる領域指向周波
数割当て（ＲＯＦＡ）方式に基づく。図１で説明したように、ＴＤＭＡ ＬＥＯ
システムに対するリターンリンクでのダイバーシティ動作を調べるために、南カ
ナダと北メキシコを含む大陸の米国が、地球上で一般化することができる一例と
して選択され、ＣＯＮＵＳと呼ばれた。図１に示されるように、領域は１６個の
（１０００ｋｍ×１０００ｋｍ）のダウンリンク（ＤＬ）領域に分割される。図
９に示されるように、各ＤＬ領域は４個の（５００ｋｍ×５００ｋｍ）アップリ
ンク（ＵＬ）領域に分割される。
【００５２】 各ＵＬ領域のユーザは、５０ｋＨｚのリターンリンク搬送波周波数で、フレー
ム当たり一つのバーストをすべての可視衛星に送信する。図９に示されるように
、異なる５０ｋＨｚの搬送波は異なるＵＬ領域にサービスし、ここで、Ｒi upお
よびｆi upはアップリンク領域番号（ｉ）およびリターンリンク搬送波番号（ｉ
）をそれぞれ示す。図９は、同じ周波数を再使用する領域に位置しているＵＴが
異なる順方向リンク衛星ビームのサービスを受けるとともに異なるリターンリン
ク衛星ビームのサービスも受けるようなスペクトルの周波数再使用も示す。たと
えば、図１では、ＤＬ領域＃４（Ｒ4 dn）に位置するＵＴは、ＤＬ領域＃１（Ｒ1 dn ）に位置するＵＴの同じ搬送波を使用する。しかし、Ｒ4 dnのＵＴは、両方の
領域間に２０００ｋｍの間隔があるため、Ｒ1 dnのＵＴとは異なる順方向リンク
ビームのサービスを受ける。同じ再使用原理は、図９の太線の領域に示されるす
べての再使用周波数を備えたリターンリンクに適用される。
【００５３】 ユーザ送信は、最も良く見える衛星を介して最初のバーストの受信（開始時点
）に基づいている。ユーザは、二つの可視衛星から二つの順方向リンクバースト
を受信し、また、二つの相次ぐ受信間の期間にすべての可視衛星に送信すると予
想される。ＵＴのバースト送信を二つのバースト受信間に配置することにより、
ユーザ端末での同時送信および受信を避けてもよい。これにより、デュプレクサ
を用いなくても、双方向の情報の流れが可能となる。多重搬送波を使用する多数
の衛星から同じＤＬ領域への送信は、そのＤＬ領域の中心の点に時間調節される
。このＤＬ領域の中心の点はタイムアライメントセンタ（ＴＡＣ）と呼ばれる。
【００５４】 簡単のため、ユーザは互いに非常に近接して分布しておりかつＤＬ領域の中心
にも非常に近接しているものとする。ＵＴは１／８の速度のＧＳＭモードで動作
しているとする。すなわち、ＤＬフレームは３６．９２ｍｓｅｃのフレーム継続
時間を有する６４個のＤＬタイムスロットを備えているとする。各ＤＬ領域は４
個のＵＬ領域に分割される。たとえば、４個のＵＬ領域はＲ1 up、Ｒ2 up、Ｒ3 up
およびＲ4 upと定義することができる。Ｒ1 up内に位置しているＵＴは、ｓａｔ＃
１uiを介して搬送波周波数ｆj dnでＤＬバーストｂ1 ui R＃１，５，９，．．．，
ｂ1 ui R＃６１までを受信し、ｓａｔ＃２uiを介して他の搬送波周波数ｆk dnでＤ
Ｌバーストｂ2 ui R＃３３，３７，４１，．．．，次のフレームのｂ2 ui R＃２９ま
でを受信する。Ｒ2 up内に位置しているＵＴは、ｓａｔ＃１uiを介してｂ1 ui R＃
２，６，１０，．．．，ｂ1 ui R＃６２までを受信し、ｓａｔ＃２uiを介してｂ2 u i R ＃３４，３８，４２，．．．，次のフレームのｂ2 ui R＃３０までを受信する。
Ｒ3 up内に位置しているＵＴは、ｓａｔ＃１uiを介してｂ1 ui R＃３，７，１１，
．．．，ｂ1 ui R＃６３までを受信し、ｓａｔ＃２uiを介してｂ2 ui R＃３５，３９
，４３，．．．，次のフレームのｂ2 ui R＃３１までを受信する。最後に、Ｒ4 up
内に位置しているＵＴは、ｓａｔ＃１uiを介してｂ1 ui R＃４，８，１２，．．．
，ｂ1 ui R＃６４までを受信し、ｓａｔ＃２uiを介してｂ2 ui R＃３６，４０，４４
，．．．，次のフレームのｂ2 ui R＃３２までを受信する。上述した手順は図１０
に示されている。
【００５５】 図１０の一番上の構造は、ｓａｔ＃１uiを介してＤＬ搬送波（２００ｋＨｚ）
ｆj dnでユーザの位置で受信されるｂ1 ui RのＡ，Ｂ，．．．，ｂ1 ui R＃３２まで
を示す。図１０の上から二番目のバースト構造に示されるように、（ダイバーシ
ティ）ＤＬバーストの第２のセットは、ｓａｔ＃２uiを介して、他のＤＬ搬送波
（２００ｋＨｚ）ｆk dnで、タイムスロット３３,３４,．．．６４まででＵＴに
おいて受信される。図１０の上から三番目のバースト構造は、Ｒ1 upに位置する
ＵＴに対するＵＬバーストタイミングを示す。ＵＬバースト送信（開始および終
了）はｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiを介したｂ1 ui Rおよびｂ2 ui Rの受信間に
あることが示されている。図１０の残りの部分は、同じＤＬ領域の他のＵＬ領域
に位置しているユーザに対するＵＬバーストタイミングを示す。
【００５６】 本発明は、好ましくは、ダイバーシティバースト１の（ＵＴによる）受信とＵ
Ｔによるリターンリンクバーストの送信との間の固定オフセット（遅延）を含む
。この固定時間オフセットは、７τ（７個のダウンリンクバーストスロット）で
あるように選択される。
【００５７】 換言すれば、ＵＴの最初に受信されたバーストｂ1 ui Rとそれの送信バーストｂ ui T との間の時間遅延は、二つの部分（すなわち、固定遅延および調整可能な遅
延）に分割することができる。たとえば、（５００ｋｍ×５００ｋｍのＵＬ領域
の場合の）固定遅延は、順方向リンクバースト継続時間（０．５７７ｍｓｅｃ）
、シンセサイザリセット時間（０．５ｍｓｅｃ）および最大可能進み／遅れ時間
（５００ｋｍ×５００ｋｍの領域に対する最悪の場合での２．３５ｍｓｅｃ）を
含む。総固定遅延は３．４３ｍｓｅｃとなり得る。これは約６ＤＬタイムスロッ
トである。この解析では、固定遅延は余分な用心として７ＤＬタイムスロットで
あると仮定する。サイズの異なる他のＵＬ領域については、固定遅延は異なるか
も知れないが、手法は同じにすることができる。調整可能な遅延は二つの部分に
分けられる。第１の部分はＵＴの位置によって左右される。ＵＴの位置は、（時
間的に）隣接したＵＴの間の地理的な距離を光の速度で割ったものである。第２
の部分はＵＴの実際の進み／遅れ時間である。調整可能な遅延は、変動し、各Ｕ
Ｔの位置によって左右される。地球局は、たとえば、同じＵＬ搬送波内のすべて
のＵＴの位置の知識に基づいて報知制御チャネル（ＢＣＣＨ）で調整可能遅延を
特定のＵＴに送信する。したがって、ＵＴはそれ自身のバーストの送信開始時点
を判定する。この手法では、地球局が同じＵＬ搬送波内のすべてのＵＴの正確な
位置の完全な知識を備えていなければならない。
【００５８】 送信されるバースト（２．３１ｍｓｅｃ）にはＵＬバーストの前の０．５７７
ｍｓｅｃのＧＴとＵＬバーストの後の０．５７７ｍｓｅｃのＧＴとが設けられて
いることが図１１Ａに示されている。したがって、どの二つの送信されるバース
トの間のＧＴも図１１Ｂに示されるように１．１５４ｍｓｅｃである。シミュレ
ーションと例とにより、この手法について更に説明する。
【００５９】 図１２は、生じ得る最悪の場合の一つを示す。５００ｋｍ×５００ｋｍの領域
内の一群の散在するＵＴにサービスする二つの選択された衛星は、地平線の反対
の側に位置し、ｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiと定義される。サービスされる
ＵＬ領域は１０００ｋｍ×１０００ｋｍのＤＬ領域の南西の１／４であり、ＴＡ
Ｃは図１２に示されるようにＵＬ領域の北東の隅に位置している。定義されたＵ
Ｌ領域内に３人のユーザが散在しており、ＵＴ＃ｉと表されている。ここで、１
≦ｉ≦３である。項ｔui Rb1は、ｓａｔ＃１uiを介してＵＴでＤＬバーストｂ1 ui R （バーストの開始）が受信される時点を示す。ｓａｔ＃２uiを介してＵＴでＤ
Ｌバーストｂ2 ui R（バーストの開始）が受信される時点は、図１２でｔui Rb2と
して示されている。ｓａｔ＃２uiを介してＵＴで第２のバーストが受信される時
点は、同じＵＴで第１のバーストが受信される時点から公称値の３２順方向リン
クスロット（３２τ）だけ遅れるものとする。したがって、ＵＴは二つの相次ぐ
バーストの受信の間にＵＬバーストを送信し、シンセサイザは切り換わる。更に
、ｔuic Rb1およびｔuic Rb2は、ｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiを介してｂ1 ui R およびｂ2 ui RがＴＡＣで受信される時点をそれぞれ示す。
【００６０】 図１２の一番上の構造は、ｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiを介してｂ1 ui Rお
よびｂ2 ui RがＴＡＣで受信される時点を示す。ｂ1 ui Rはｓａｔ＃１uiを介して搬
送波周波数ｆj dn上のＤＬバースト＃１，５，９，．．．，ｂ1 ui R＃６１までで
あり、また、ｂ2 ui Rはｓａｔ＃２uiを介して他の搬送波周波数ｆk dn上のＤＬバ
ースト＃３３，３７，４１，．．．，次のフレームのｂ2 ui R＃２９までであるこ
とがわかる。ＴＡＣでは、ｂ1 uic Rとｂ2 uic Rとの間の時間は好ましくは図１２の
最上部のバースト構造に示されるように常に（設計により）３２ＤＬタイムスロ
ット（１８．４６ｍｓｅｃすなわち３２τ）であることもわかる。ＵＴ＃１がＴ
ＡＣから対角の隅に（約７００ｋｍのところに）位置していることがわかる。ｓ
ａｔ＃１uiが東の地平線の近くにある状態で、これはＵＴ＃１でのＴＡＣからの
２．３５ｍｓｅｃの遅延に対応する。ｓａｔ＃１uiを介したＵＴ＃１でのＤＬバ
ーストタイミングｔui Rb1とＴＡＣに対してＵＴ＃１送信タイミングを揃えるた
めに必要とされる進み／遅れ時間（△Ｔui ARb1＝２．３５ｍｓｅｃ）と７ＤＬタ
イムスロット（４．０４ｍｓｅｃすなわち７τ）とは上述した手法と同様である
。
【００６１】 図１２の上から２番目のバースト構造では、ＵＴ＃１に対して示されたＵＬで
送信されるバーストに先行する１ＤＬタイムスロット（図１２のτ）がある。同
様に、ＵＴ＃２は、ＴＡＣの１５０ｋｍ南に、ＵＴ＃１から約５５０ｋｍ離れた
ところに位置している。ｓａｔ＃１u2が東の地平線の近くにある状態で、これは
ＵＴ＃２でのＴＡＣからの０．５ｍｓｅｃの遅延に対応する。ＵＴ＃２について
は、そのバースト送信時間を調整するために、それ自身の送信されるバーストに
先行する１ＤＬタイムスロット（τ）の他に、前のユーザのＧＴを考慮しなけれ
ばならない（この場合には、ＵＴ＃１のその２τ）。したがって、図１２の３番
目のバースト構造に示されるように、ＵＴ＃２は進み／遅れ時間（△Ｔu2 ARb1＝
０．５ｍｓｅｃ）と７τ（固定遅延時間）と３τ（ＵＴ＃１の２τＧＴおよびそ
れ自身の送信されるバーストに先立つτＧＴ）とに基づいてそれのバースト送信
タイミングを調整する。同様に、ＵＴ＃３は、ＴＡＣの１８０ｋｍ南西に位置し
ており、ＵＴ＃２から約１５０ｋｍ離れている。ｓａｔ＃１u3が東の地平線に近
い状態で、これはＴＡＣから０．６ｍｓｅｃの遅延に対応する。したがって、図
１２の４番目のバースト構造に示されるように、ＵＴ＃３は進み／遅れ時間（△
Ｔu3 ARb1＝０．６ｍｓｅｃ）と７τ（固定遅延時間）と５τ（ＵＴ＃１の２τＧ
Ｔと、ＵＴ＃２の２τＧＴと、それ自身の送信されるバーストに先立つτＧＴ）
とに基づいてそれのバースト送信タイミングを調整する。
【００６２】 図１２の最後のバースト構造は、送信されるバースト間のタイミングを示す。
それは、５００ｋｍ×５００ｋｍの領域内に散在しているユーザのすべての送信
バーストの間の２τの固定ＧＴを示す。コンピュータシミュレーションの結果が
示すところによれば、（同じ５０ｋＨｚ搬送波のサービスを受けるユーザの）送
信バースト間に（２τ）ＧＴがある場合、シミュレーションされたシステムに対
して複数の可視衛星でバーストの衝突はない。したがって、リターンリンクで成
功裏にタイバーシティ動作を行うことができる。
【００６３】 図１２に示される例に基づいて、（同じリターンリンク搬送波のサービスを受
けるユーザの）送信バーストタイミングに対する一般形は次式のように書くこと
ができる。 ここで ｔun Tb＝ＵＴ＃ｎバーストの送信開始時点、 ｔun Rb1＝ｓａｔ＃１unを介してＵＴ＃ｎでＤＬバースト（ｂ1 un R）が受信さ
れる時点、 △Ｔun ARb1＝ＵＴ＃ｎがｓａｔ＃１unを介してＴＡＣに対してそれの送信タイ
ミングを揃えるために必要な進み／遅れ時間、 ７τ＝５００ｋｍ×５００ｋｍのＵＬ領域内のユーザの位置の最悪の場合に対
する遅延時間の固定部分、 ｎ＝ＵＬ領域内のユーザの番号 τ＝順方向リンクのバーストの継続時間（０．５７７ｍｓｅｃ）。
【００６４】 式（１４）は、送信されるバースト間の２τの固定ＧＴが５０ｋＨｚ当たりの
ユーザ数を５００ｋｍ×５００ｋｍ内に散在する１０ＵＴという一定数に制限す
る。５０ｋＨｚ当たり１０ユーザという上限は、３６．９２ｍｓｅｃ（６４τ）
のフレーム継続時間と、リターンリンクパルスを送信するために必要とされる（
図１１Ａおよび図１１Ｂのガードバッファを含む）３．４６ｍｓｅｃ（６τ）の
ＵＬ継続時間とから得られる。次に、この手法を使用する複数の可視衛星でのＧ
Ｔの計算について説明する。
【００６５】 一般に、互いに隣接した送信バースト間のＧＴが小さいほど、可視衛星での衝
突がない限りシステム能力が改善される。上述した解析では、ユーザ位置からの
送信バーストのタイミング計算が導入された。可視衛星で受信されるバースト間
のＧＴを調べるために、すべての５０ｋＨｚのリターンリンク搬送波に対してす
べての可視衛星で受信されるバースト間のＧＴを調べるためのコンピュータシミ
ュレーションについて説明する。
【００６６】 図１３は、シミュレーションによるｓａｔ＃１で受信されるバースト間のＧＴ
を計算するための一例を示す。同じ５０ｋＨｚの搬送波によってサービスを受け
る（５００ｋｍ×５００ｋｍのＵＬ領域内にランダムに分布する）５人のユーザ
が居る。前に説明したように、ユーザ位置での全部で５ＵＴの送信バースト間に
は、２τの固定ＧＴがある。ｓａｔ＃ｊ（可視衛星の任意の一つ）で受信される
バースト間のＧＴに対する一般形は、次式のように書くことができる。 ここで △Ｔ(ui-1,ui)(sj) GT＝ｓａｔ＃ｊでのＵＴ＃ｉおよびＵＴ＃（ｉ−１）の受
信バーストの間のガードタイム、 △Ｔ(ui,ui-1)(sj) pd＝ＵＴ＃ｉからｓａｔ＃ｊへの送信バーストとＵＴ＃（
ｉ−１）からｓａｔ＃ｊへの送信バーストとの間の伝搬遅延差、 ２τ＝ユーザ位置での送信バースト間の固定ガードタイム。
【００６７】 （同じ５０ｋＨｚ搬送波のサービスを受けるユーザの）ＵＬバースト間のＧＴ
は、（たとえば）式（１５）を使用してｓａｔ＃１でのシミュレーションにより
計算され、図１３の下の方のバースト構造に示されている。図１３からまた式（
１５）からも、ｓａｔ＃１でのバースト間のＧＴは変動することがわかる。これ
は二つの要因によって左右される。すなわち、（時間的に）隣接したユーザ間の
衛星までの伝搬遅延差と、ユーザ位置での送信バースト間の固定ＧＴとである。
【００６８】 固定ガードタイムを使用するリターンリンクダイバーシティ動作がコンピュー
タシミュレーションによって調べられた。図１４は、５００ｋｍ×５００ｋｍの
ＵＬ領域内のランダムに分布した１０人のユーザ間の隣接距離を示す。図１５は
、サービスを受けているユーザの送信バーストは重ならないようにしてすべての
（この場合には４個の）可視衛星で受信されることを示す。したがって、すべて
の可視衛星を介してリターンリンクで成功裏にダイバーシティ動作を達成するこ
とができる。コンピュータシミュレーションはＣＯＮＵＳ上の１２０回のランで
この手法を調べた。その結果、どの可視衛星にもいかなる時点でも一つのバース
ト衝突もなかった。
【００６９】 次に、ユーザの送信に関連する可変ガードタイムについて説明する。リターン
リンクでは、各ＵＴはフレーム当たり１つのバーストを送信する。同じリターン
リンク搬送波のサービスを受けるユーザの送信バーストは、好ましくはすべての
可視衛星で、バースト衝突を避けるために充分な可変ガードタイムによって隔て
られる。すべての可視衛星から完全なダイバーシティ利点が得られるとともに、
電池寿命を伸ばすことができる。固定ガードタイムと同様に、地球局は、可視衛
星を介してユーザのバーストを受信し、また、適切なダイバーシティ手法を使用
してそれらのバーストを組み合わせることができる。
【００７０】 可変ガードタイムは、同じリターンリンク搬送波のサービスを受けるユーザの
リターンリンクバーストがすべての可視衛星で衝突しないようにすることができ
る。したがって、すべての可視衛星を介したリターンリンクダイバーシティ動作
を成功裏に達成することができる。
【００７１】 リターンリンクでは、各ＵＬ領域は異なる５０ｋＨｚ搬送波周波数を割り当て
られる。ＵＬ領域は１０００ｋｍ×１０００ｋｍの正方形であるとする。同じリ
ターンリンク搬送波周波数を使用する領域の反対側の縁に二つのＵＴが（１００
０ｋｍ離れて）位置している状態で、両方のＵＴと地平線の近くの非常に低い仰
角にある衛星との間の伝搬遅延に＋／−３．３ｍｓｅｃの差の可能性がある。す
べての可視衛星からＵＴに対するリターンリンクでダイバーシティを達成するた
めには、地平線の近くの非常に低い仰角にある衛星でＵＬバーストが確実に衝突
しないようにすべきである。これは、すべての可視衛星で重ならないようにＵＬ
バーストが受信され、リターンリンクダイバーシティ動作を成功裏に行うことが
できるということを意味する。リターンリンクバースト継続時間の代表的な値は
２．３ｍｓｅｃであり、これは順方向リンクバースト継続時間０．５７７ｍｓｅ
ｃの４倍の大きさである。図１６は、ユーザの位置でのまた異なる仰角を備えた
異なる可視衛星での、二つの送信バースト間のＧＴを示す。項ｂui TはＵＴ＃ｉ
の送信バーストを表す。ＵＬバースト間のガードタイムが（時間的に）隣接した
ユーザ間の距離を光の速度で割った値になるようにすることにより、すべての可
視衛星でバーストの衝突を避けることができるということが示されている。図１
６では、ｓａｔ＃５ujではバーストの衝突が示されていない。ここで、ｉ＝１，
２（仰角が最も小さい両方のユーザから可視衛星）であり、仰角がより高い他の
三つの衛星で衝突がないことを保証することができる。
【００７２】 ＵＬバースト間の３．３ｍｓｅｃのＧＴはすべての可視衛星での重なりを避け
るのに充分であるが、これはスペクトルの非効率的使用になることがあり得る。
１０００ｋｍ×１０００ｋｍのＤＬ領域は、４個のより小さい５００ｋｍ×５０
０ｋｍのＵＬ領域に分割され、各ＵＬ領域は異なる（５０ｋＨｚの）リターンリ
ンク搬送波周波数のサービスを受ける。図１７は図１６と類似しているが、１０
００ｋｍ×１０００ｋｍのＤＬ領域が４個の等しい５００ｋｍ×５００ｋｍのＵ
Ｌ領域に分割される。異なる５０ｋＨｚの搬送波が各ＵＬ領域にサービスする。
一つのＵＬ領域の反対の縁に位置した二つのＵＴの場合、送信されるバースト間
のＧＴは３．３ｍｓｅｃから１．６５ｍｓｅｃに減らすことができる。これは、
リソースのより良い利用とより高いシステム容量とを提供することができる。
【００７３】 次に、可変ＧＴの解析について説明する。この解析では、互いに隣接した送信
バースト間のＧＴは、同じＵＬ領域内の（時間的に）互いに隣接したユーザ間の
地理的な距離を光の速度で割った値によって左右される。このＧＴにより、同じ
リターンリンク搬送波のサービスを受けるユーザの隣接したバーストが地平線の
近くの非常に低い仰角の衛星で衝突しないので、より高い仰角で他のすべての衛
星でバースト衝突が生じない。地球局は進み／遅れタイミング情報をユーザに送
信する知性を備えているので、最もよく見える衛星を介してその最初の順方向リ
ンクバーストの受信を参照して、ＵＴは送信開始時点を判定することができるも
のとする。
【００７４】 図１８は、生じ得る最悪の場合の一つを示す。５００ｋｍ×５００ｋｍの領域
内に散在する一群のＵＴにサービスする二つの選択された衛星は、地平線の反対
側に位置し、ｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiと定義される。サービスを受ける
ＵＬ領域は１０００ｋｍ×１０００ｋｍのＤＬ領域の南西の１／４であり、ここ
で、図１８に示されるように、ＴＡＣはＵＬ領域の北東の隅に位置する。定義さ
れたＵＬ領域内に３人のユーザが散在しており、ＵＴ＃ｉと示されている。ここ
で、１≦ｉ≦３である。ＴＡＣからずれた位置にあるＵＴの場合、ｓａｔ＃２ui を介して第２のバーストが受信される時点は、ｓａｔ＃１を介した第１の受信バ
ーストに対して遅延された３２ＤＬタイムスロット＋／−デルタ時間（３２τ＋
△Ｔ）であり、ここで、△ＴはＴＡＣに対するＵＴ位置に応じて正または負とな
り得る。したがって、ＵＴは二つの相次ぐバーストの受信間にＵＬバーストを送
信したがって、シンセサイザは切り換わる。更に、ｔuic Rb1およびｔuic Rb2は、
ＴＡＣでｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiを介してｂ1 ui Rおよびｂ2 ui Rが受信さ
れる時点をそれぞれ示す。
【００７５】 図１８の一番上のバースト構造は、ｓａｔ＃１uiおよびｓａｔ＃２uiを介して
ｂ1 ui Rおよびｂ2 ui RがＴＡＣで受信される時点をそれぞれ示す。ｂ1 ui Rはｓａｔ
＃１uiを介してＤＬバースト＃１，５，９，．．．，ｂ1 ui R＃６１までであり、
ｂ2 ui Rはｓａｔ＃２uiを介してＤＬバースト＃３３，７，４１，．．．，次のフ
レームのｂ2 ui R＃２９までである。図の一番上のバースト構造に示されるように
、ＴＡＣでは、ｂ1 uic Rとｂ2 uic Rとの間の時間は３２ＤＬタイムスロット（１８
．４６ｍｓｅｃすなわち３２τ）であることもわかる。ＵＴ＃１がＴＡＣから（
約７００ｋｍの）対角線の隅に位置していることがわかる。ｓａｔ＃１uiが東の
地平線に近い状態で、これはＵＴ＃１でＴＡＣから２．３５ｍｓｅｃの遅延に対
応する。
【００７６】 ここで、 ｔui Rb1＝ｓａｔ＃１uiを介してＵＴ＃１でＤＬバーストｂ1 ui Rが受信される
時点、 ｔuic Rb1＝ｓａｔ＃１uiを介してＴＡＣでＤＬバーストｂ1 ui Rが受信される時
点 である。
【００７７】 地球局は、ｓａｔ＃１uiを介してＵＴ＃１に進み／遅れ時間（△Ｔu1 ARb1）を
送信することにより、それの送信時間を２．３５ｍｓｅｃだけ調整する、すなわ
ち、△Ｔu1 ARb1＝−２．３５ｍｓ。
【００７８】 固定時間遅延は最悪の場合として７ＤＬタイムスロット（４．０４ｍｓｅｃす
なわち７τ）であると仮定すると前に述べた。したがって、 ここで ｔu1 Tb＝ＵＴ＃１がｂu1 Tの送信を開始する時点、 △Ｔu1 ARb1＝ＵＴ＃１がそれの送信タイミングをｔu1 Rb1に対して揃えるため
に必要とされる進み／遅れ時間。
【００７９】 同様に、ＵＴ＃２は、ＴＡＣの１５０ｋｍ南に位置し、ＵＴ＃１から約５５０
ｋｍ離れたところに位置する。ｓａｔ＃１u2が東の地平線の近くにある状態で、
これはＵＴ＃２でＴＡＣから０．５ｍｓｅｃの遅延に対応する。 ここで ｔu2 Rb1＝ｓａｔ＃１u2を介してＵＴ＃２でＤＬバーストｂ1 u2 Rが受信される
時点、 ｔu2c Rb1＝ｓａｔ＃１u2を介してＴＡＣでＤＬバーストｂ1 u2 Rが受信される時
点 である。
【００８０】 したがって、ＵＴ＃２に割り当てられる進み／遅れタイミングは△Ｔu2 ARb1＝
−０．５ｍｓｅｃである。調整可能時間遅延はＵＴ＃２に対する余分な項を備え
ており、これはＵＴ＃１とＵＴ＃２との間の（時間的に）隣接した地理的距離を
光の速度で割った値である。 ここで ｔu2 Tb＝ＵＴ＃２がｂu2 Tの送信を開始する時点、 ｔu2 Rb1＝ｓａｔ＃１u2を介してＤＬバーストｂ1 u2 RがＵＴ＃２で受信される
時点、 △Ｔu2 ARb1＝ＵＴ＃２がそれの送信タイミングをｔu2 Rb1に対して揃えるため
に必要とされる進み／遅れ時間、 △Ｄ1,2／Ｃ＝ＵＴ＃１とＵＴ＃２との間の地理的距離を光の速度で割った値
である。
【００８１】 同様に、ＵＴ＃３は、ＴＡＣの１８０ｋｍ南西に位置し、ＵＴ＃２から約１５
０ｋｍ離れたところに位置する。ｓａｔ＃１u3が東の地平線の近くにある状態で
、これはＵＴ＃３でＴＡＣから０．６ｍｓｅｃの遅延に対応する。 ここで ｔu3 Rb1＝ｓａｔ＃１u3を介してＵＴ＃３でＤＬバーストｂ1 u3 Rが受信される
時点、 ｔu3c Rb1＝ｓａｔ＃１u3を介してＴＡＣでＤＬバーストｂ1 u3 Rが受信される時
点 である。
【００８２】 ＵＴ＃３に対する進み／遅れタイミングは△Ｔu3 ARb1＝−０．６ｍｓｅｃであ
る。調整可能時間遅延はＵＴ＃３に対する余分な項を備えており、これはＵＴ＃
２とＵＴ＃３との間の（時間的に）隣接した地理的距離を光の速度で割った値で
ある。 ここで ｔu3 Tb＝ＵＴ＃３がｂu3 Tの送信を開始する時点、 ｔu3 Rb1＝ｓａｔ＃１u3を介してＤＬバーストｂ1 u3 RがＵＴ＃３で受信される
時点、 △Ｔu3 ARb1＝ＵＴ＃３がそれの送信タイミングをｔu3 Rb1に対して揃えるため
に必要とされる進み／遅れ時間、 △Ｄ2,3＝ＵＴ＃２とＵＴ＃３との間の地理的距離 である。
【００８３】 一般に、同じＵＬ搬送波当たりのユーザ数が増加するにつれて、図１８の二番
目、三番目および四番目のバースト構造に示されるように、ユーザの送信開始時
点は右にシフトされる。各ＵＴでの相次ぐＤＬバーストの受信の間にＵＬバース
ト送信のタイミングを維持するためには、上限はｓａｔ＃２uiを介してＤＬバー
ストｂui Rb2（バーストの開始）が各ユーザで受信される時点である。この理由
で、ＧＴの固定時間遅延部分は好ましくはできる限り小さく選択されたので、Ｕ
Ｌバースト送信タイミング（バーストの開始）は、常に、ｓａｔ＃１uiを介した
ＤＬバーストｂ1 ui Rの受信時点にできる限り近接させることができる。コンピュ
ータシミュレーションは、同じ５０ｋＨｚ搬送波のサービスを受けるユーザのど
れだけ多くのＵＬバーストが６４ＤＬタイムスロットフレーム継続時間に占めか
つすべての可視衛星で重なりなしに受信されるかを示した。したがって、これは
、リターンリンクのダイバーシティモードでどれだけ多くのユーザが成功裏にサ
ービスを受けることができるかを示した。
【００８４】 最後に、図１８の最後のバースト構造もその結果を示す。それは、（同じＵＬ
搬送波のサービスを受けるユーザの）隣接した送信バースト間の時間はユーザ間
の隣接距離を光の速度で割った値であるということを示す。この例に類似したユ
ーザ位置および衛星位置の最悪の場合の一つでさえも、すべての可視衛星を介し
たリターンリンクのダイバーシティを達成することができる。図１８の最後のバ
ースト構造は、送信バーストがユーザ間の隣接距離に応じて可変ＧＴで隔てられ
るということを示す。
【００８５】 リターンリンクバーストタイミングに対する一般式は、次のように数学的帰納
法アプローチを使用して得ることができる。 ここで ｔun Tb＝ＵＴ＃ｎのバーストの送信開始時点、 ｔun Rb1＝ｓａｔ＃１unを介してＵＴ＃ｎでＤＬバーストｂ1 un Rが受信される
時点、 △Ｔun Rb1＝ＵＴ＃ｎがｓａｔ＃１unを介したＴＡＣに対するそれの送信タイ
ミングを揃えるために必要とされる進み／遅れ時間、 である。
【００８６】 式（２２）は、同じリターンリンク搬送波のサービスを受けるすべてのユーザ
のバースト送信時点（バースト開始）に対する閉じた形式の式を与える。それは
、１／８の速度のＧＳＭが仮定されているので、５０ｋＨｚＵＬ搬送波当たり（
すべてのユーザが互いに近接している場合）１６人のユーザの限度がある。制約
により、継続時間が４ＤＬタイムスロットのユーザのバーストを送信するのに充
分な６４ＤＬタイムスロットフレーム当たりの時間が得られる。このアプローチ
をコンピュータのシミュレーションにより調べた。１２０分間シミュレーション
を行うことにより、すべての単一の衛星がその軌道を完了できるようにする（グ
ローバルスター衛星システムが例として使用された）ことにより、いかなるとき
にもどの可視衛星でも一つのバースト衝突も生じなかった。
【００８７】 次に、複数の可視衛星でのＧＴ計算の詳細な解析について説明する。一般に、
隣接した送信バースト間のＧＴが小さいほど、可視衛星での衝突がない限りシス
テム容量は改善される。上述した解析では、ユーザ位置からの送信バーストのタ
イミング計算が導入された。可視衛星で受信されるバースト間のＧＴを調べるた
めには、５０ｋＨｚのリターンリンク搬送波が一例として使用される。実際にシ
ミュレーションされたデータで例により概念が説明される。次に、コンピュータ
シミュレーションにより、グローバルスターシステムパラメータを使用して大陸
の米国上でこのアプローチを調べた。
【００８８】 ＧＴ計算を明らかにする際、一つの可視衛星が選択される。たとえば、図１９
に示されるように、ランダムに分布しかつ同じ５０ｋＨｚのリターンリンク搬送
波のサービスを受ける６個のユーザ端末（ＵＴ＃ｉ，１≦ｉ≦６）があると仮定
する。ＵＴから見える４個の衛星があることが図でわかる。また、図１９に示さ
れるように、可視衛星は（仰角規準により）各ユーザから最もよく見えると仮定
する。シミュレーションによりｓａｔ＃１でユーザの受信バースト間のＧＴをチ
ェックするために、図１９の一番上の部分にユーザ間の地理的距離が示されてい
る。図１９に示されるように、各ユーザはｓａｔ＃１uiに対するそれ自身の伝搬
遅延を備えており、ｔui-s1 pdで表され、ここで、１≦ｉ≦６である。図の一番
上のバースト構造はユーザの位置での送信バースト間のＧＴを示す。このＧＴは
（時間的に）隣接したユーザ間の距離の関数である。たとえば、ＵＴ＃２とＵＴ
＃３との間の地理的距離は図１９では１０１ｋｍとして示されており、これはＵ
Ｔ＃２およびＵＴ＃３の送信バースト間のＧＴとして０．３３６ｍｓｅｃを意味
する。他の送信バースト間のＧＴは、同様に計算することができ、図の一番上の
バースト構造に示されている。ｓａｔ＃１でのＵＴ＃（ｉ−１）およびＵＴ＃ｉ
のバースト間のＧＴに対する一般形は、次式のように書くことができる。 ここで △Ｔ(ui-1,ui)(S1) GT＝ｓａｔ＃１でのＵＴ＃ｉおよびＵＴ＃（ｉ−１）の受
信バースト間のガードタイム、 △Ｔ(ui,ui-1)(S1) pd＝ＵＴ＃ｉとｓａｔ＃１およびＵＴ＃（ｉ−１）とｓａ
ｔ＃１の送信バーストの伝搬遅延差、 △Ｄ(i-1),i／Ｃ＝ＵＴ＃ｉとＵＴ＃（ｉ−１）との間の地理的距離を光の速
度で割った値 である。
【００８９】 （同じ５０ｋＨｚの搬送波がサービスするユーザの）ＵＬバースト相互の間の
ＧＴは式（２３）に基づきｓａｔ＃１でのシミュレーションにより計算され、図
１９の下側のバースト構造に示されている。図１９の下側のバースト構造と式（
２３）にも示されているように、ｓａｔ＃１でのバースト相互間のＧＴは変動す
る。それは一般に、二つの要因、すなわち、（時間的に）隣接したユーザ間の衛
星に対する伝搬遅延差、および（時間的に）隣接したユーザ間の距離によって左
右される。
【００９０】 解析は、すべての可視衛星でのバースト衝突を防止するために使用される同じ
５０ｋＨｚの搬送波のサービスを受けるユーザの送信バースト間の変動するＧＴ
を表す。それは、（時間的に）隣接したユーザ間の距離を光の速度で割った値と
定義される。一例として図９のＵＬ領域＃１４に位置するユーザに対するリター
ンリンクダイバーシティ動作のシミュレーションが行われた。図２０は、それら
の１３のランダムに分布したユーザ間の隣接距離と同じ５０ｋＨｚの搬送波のサ
ービスを受けるユーザ数との関係を示す。図２１は、すべての可視衛星でＵＬ領
域＃１４に位置する同じ５０ｋＨｚのサービスを受けるユーザの受信バースト間
のＧＴを示す。すべての可視衛星で受信される隣接バースト間のＧＴは常に正で
あることが図２１に示されている。したがって、ＵＬ領域＃１４でサービスして
いるユーザのすべてのバーストは、すべての可視衛星で重ならないように受信さ
れる。要するに、コンピュータシミュレーションにより、グローバルスターシス
テムパラメータを仮定して大陸の米国の陸部上でリターンリンクのダイバーシテ
ィ動作を１２０ランで調べた。その結果、いかなるときにもどの可視衛星でも一
つのバースト衝突も生じなかった。
【００９１】 図および明細書では、発明の代表的な好適な実施例が開示されてきた。特定の
項目を用いたが、それらは一般的かつ説明の意味で使用されたものであり、限定
の目的で示されたものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲に示されている
。
【００９２】 （関連出願に対する相互参照） この出願は本発明の譲り受け人に譲渡され、その開示はここに引用することに
より本明細書の一部として組み入れられる、本発明者による同時出願番号＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿（代理人ファイル番号８１９４−３５３）、「ガードタイムを使
用する衛星無線電話システムのためのリターンリンクダイバーシティシステムお
よび方法」に関連している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ある領域が１６個の１０００ｋｍ×１０００ｋｍのダウンリンク領域に分割さ
れ、各ダウンリンク領域がＲＯＦＡ方式を利用して最もよく見える二つの衛星を
介して二つの２００ｋＨｚダウンリンク搬送波によってサービスされる様子を示
す。
【図２】 本発明によるダウンリンクダイバーシティ動作のためタイムアラインメントセ
ンタに配置されたユーザ端末で受信される二つのダウンリンクバースト間のタイ
ミングを示す。
【図３】 本発明による、ダウンリンクダイバーシティ動作のためタイムアラインメント
センタ外に配置されたユーザ端末で受信される二つのダウンリンクバーストの間
のタイミングを、△Ｔが０よりも小さい場合について示す。
【図４】 本発明による、ダウンリンクダイバーシティ動作のためタイムアラインメント
センタ外に配置されたユーザ端末で受信される二つのダウンリンクバースト間の
タイミングを、△Ｔが０よりも大きい場合について示す。
【図５】 本発明によるダウンリンク領域の北東の隅に配置されたユーザ端末で受信され
る二つのダウンリンクバースト間のタイミングを示す。
【図６】 最悪の場合のユーザ端末分布に対する順方向リンクバーストタイミングを示す
。
【図７】 １０００ｋｍ×１０００ｋｍのダウンリンク領域内の隣接したユーザ間の距離
をグラフで示す。
【図８】 １０００ｋｍ×１０００ｋｍのダウンリンク領域内のユーザ端末位置での順方
向リンクバーストタイミングおよびリターンリンクバーストタイミングをグラフ
で示す。
【図９】 アップリンク搬送波周波数とともにアップリンク領域を示す。
【図１０】 本発明による順方向リンクバーストタイミングおよびリターンリンクバースト
タイミングを示すタイミング図である。
【図１１Ａ】 本発明によるアップリンクバーストに対するバーストフォーマットを示す。
【図１１Ｂ】 本発明によるアップリンクバーストに対するバーストフォーマットを示す。
【図１２】 本発明による順方向リンクバーストおよびリターンリンクバーストのタイミン
グ図である。
【図１３】 本発明による送信されたバースト間の一定のガードタイムを示すタイミング図
である。
【図１４】 ユーザ端末数の関数としての隣接ユーザ間の地理的な距離の一例をグラフで示
す。
【図１５】 隣接バースト間のガードタイムとアップリンク領域内のユーザ端末の数とのシ
ミュレーション結果をグラフで示す。
【図１６】 本発明による送信されたバースト間の可変ガードタイムを示すタイミング図で
ある。
【図１７】 本発明による送信されたバースト間の可変ガードタイムを示すもう一つのタイ
ミング図である。
【図１８】 本発明による順方向リンクバーストおよびリターンリンクバーストの他のタイ
ミング図である。
【図１９】 本発明による送信されたバースト間の可変ガードタイムを示すタイミング図で
ある。
【図２０】 ユーザ端末数の関数としての隣接ユーザ端末間の地理的な距離の一例をグラフ
で示す。
【図２１】 隣接バースト間のガードタイムとアップリンク領域内のユーザ端末の数とのシ
ミュレーション結果をグラフで示す。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年１月１５日（２００２．１．１５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5K059 CC02 DD31 5K067 AA01 CC24 EE02 EE07 EE10 EE72 GG03 GG11 HH21 5K072 AA01 BB13 BB23 CC13 DD03 DD04 DD11 DD15 EE33 FF25 GG01 GG11

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の可視衛星のサービスを受けるダウンリンク領域内の複
    数のユーザ端末に前記複数の可視衛星からダウンリンク信号バーストを送信する
    方法であって、 前記複数の可視衛星の第１の衛星から前記ダウンリンク領域内の第１のユーザ
    端末に第１のダウンリンク信号バーストを送信するステップと、 前記複数の可視衛星の第２の衛星から前記第１のユーザ端末に第２のダウンリ
    ンク信号バーストを、該第２のダウンリンク信号バーストが前記ダウンリンク領
    域のタイムアライメントセンタ（ＴＡＣ）から前記ダウンリンク領域内の前記第
    １のユーザ端末までの離隔距離の関数である時点で受信されるように、送信する
    ステップと、 前記ダウンリンク領域内の他のユーザ端末に対して、前記第１のダウンリンク
    信号バーストを送信するステップと前記第２のダウンリンク信号バーストを送信
    するステップとを反復するステップと、 を含む、方法。
  2. 【請求項２】 前記第１のダウンリンク信号バーストを送信するステップは
    、第１の搬送波周波数で第１のダウンリンク信号バーストを送信するステップを
    含み、 前記第２のダウンリンク信号バーストを送信するステップは、第２の搬送波周
    波数で第２のダウンリンク信号バーストを送信するステップを含む、 請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記ダウンリンク信号バーストは、所定のフレーム繰返し周
    期を備えたダウンリンク信号バーストの複数の反復フレームで送信され、 前記第２のダウンリンク信号バーストを送信するステップは、前記複数の可視
    衛星の第２の衛星から前記第１のユーザ端末に第２のダウンリンク信号バースト
    を、該第２のダウンリンク信号バーストが前記所定のフレーム繰返し周期の半分
    と前記ダウンリンク領域の前記タイムアライメントセンタ（ＴＡＣ）から前記ダ
    ウンリンク領域内の前記第１のユーザ端末までの離隔距離の関数である遅延時間
    △Ｔとの和だけ前記第１のダウンリンク信号バーストに対してずれた時点で受信
    されるように、送信するステップを含む、 請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記遅延時間△Ｔが、前記複数の可視衛星の前記第２の衛星
    から前記第１のユーザ端末までと前記ＴＡＣに位置しているユーザ端末までとの
    前記第２のダウンリンク信号バーストの伝搬遅延差から、前記複数の可視衛星の
    前記第１の衛星から前記第１のユーザ端末までと前記ＴＡＣに位置しているユー
    ザ端末までとの前記第１のダウンリンク信号バーストの伝搬遅延差を差し引いた
    ものに対応する、請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 ダウンリンク領域が充分に小さいので、前記第１および第２
    の可視衛星が地平線のそれぞれの反対側に位置しており、前記第１のユーザ端末
    が前記ダウンリンク領域内で前記ＴＡＣから最も遠く離れて位置しているとき、
    前記第１のユーザ端末は前記第１の可視衛星から前記第１のダウンリンク信号バ
    ーストを受信しかつ前記第２の可視衛星から前記第２のダウンリンク信号バース
    トを受信することができ、それらの受信の間に充分な時間があるので、前記第１
    のダウンリンク信号バーストと前記第２のダウンリンク信号バーストとの間に前
    記第１のユーザ端末はアップリンク信号バーストを送信することができる、請求
    項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 ダウンリンク領域が充分に小さいので、前記第１および第２
    の可視衛星が地平線のそれぞれの反対側に位置しており、前記第１のユーザ端末
    が前記ダウンリンク領域内で前記ＴＡＣから最も遠く離れて位置しているとき、
    前記第１のユーザ端末は前記第１の可視衛星から前記第１のダウンリンク信号バ
    ーストを受信しかつ前記第２の可視衛星から前記第２のダウンリンク信号バース
    トを受信することができ、それらの受信の間に充分な時間があるので、前記第１
    のダウンリンク信号バーストと前記第２のダウンリンク信号バーストとの間に前
    記第１のユーザ端末はアップリンク信号バーストを送信することができる、請求
    項４記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記複数の可視衛星の少なくとも二つの衛星による受信のた
    めに、前記第１のユーザ端末からアップリンク信号バーストを送信するステップ
    を更に含む、請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記送信ステップは、 前記複数のユーザ端末内の直前のユーザ端末からの直前のアップリンク信号バ
    ーストから、前記複数の可視衛星の一つの衛星への隣接したアップリンク信号バ
    ーストの到達時間差に基づくガードタイムの後に、前記アップリンク信号バース
    トを送信するステップを含む、 請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記送信ステップは、 前記複数のユーザ端末の直前のユーザ端末からの直前のアップリンク信号バー
    ストから、前記複数の可視衛星の一つの衛星への最大距離離れた一対のユーザ端
    末からの隣接したアップリンク信号バーストの間の最大到達時間差に対応する固
    定ガードタイムの後に、アップリンク信号バーストを送信するステップを含む、 請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記送信ステップは、 前記複数のユーザ端末の直前のユーザ端末からの直前のアップリンク信号バー
    ストから、前記複数の可視衛星の一つの衛星への対応する一対のユーザ端末から
    の隣接したアップリンク信号バースト間の到達時間差に対応する可変ガードタイ
    ムの後に、前記アップリンク信号バーストを送信するステップを含む、 請求項８記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記複数の可視衛星の前記第１の衛星が最高の仰角にあり
    、前記複数の可視衛星の前記第２の衛星が次に最高の仰角にある、請求項１記載
    の方法。
  12. 【請求項１２】 前記複数のユーザ端末の各端末で前記受信された第１およ
    び第２のダウンリンク信号バーストをダイバーシティ的に組み合わせるステップ
    を更に含む、請求項１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 複数の可視衛星のサービスを受けるダウンリンク領域内の
    任意の位置にあるユーザ端末で前記複数の可視衛星からダウンリンク信号バース
    トを受信する方法であって、 前記ダウンリンク領域内の任意の位置にあるユーザ端末で前記複数の可視衛星
    の第１の衛星から第１のダウンリンク信号バーストを受信するステップと、 前記ダウンリンク領域内の任意の位置にある前記ユーザ端末で、前記ダウンリ
    ンク領域のタイムアライメントセンタ（ＴＡＣ）から前記ダウンリンク領域内の
    前記ユーザ端末の任意の位置までの離隔距離の関数である時点で、前記複数の可
    視衛星の第２の衛星から第２のダウンリンク信号バーストを受信するステップと
    、 を含む、方法。
  14. 【請求項１４】 前記第１のダウンリンク信号バーストを受信するステップ
    は、第１の搬送波周波数で第１のダウンリンク信号バーストを受信するステップ
    を含み、 前記第２のダウンリンク信号バーストを受信するステップは、第２の搬送波周
    波数で第２のダウンリンク信号バーストを受信するステップを含む、 請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 ダウンリンク領域が充分に小さいので、前記第１および第
    ２の可視衛星が地平線のそれぞれの反対側に位置しておりかつ前記ユーザ端末が
    前記ダウンリンク領域内で前記ＴＡＣから最も遠く離れて位置しているとき、前
    記ユーザ端末は前記第１の可視衛星から前記第１のダウンリンク信号バーストを
    受信しかつ前記第２の可視衛星から前記第２のダウンリンク信号バーストを受信
    することができ、それらの受信の間に充分な時間があるので、前記第１のダウン
    リンク信号バーストと前記第２のダウンリンク信号バーストとの間に前記ユーザ
    端末はアップリンク信号バーストを送信することができる、請求項１３記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 前記複数の可視衛星の少なくとも二つの衛星による受信の
    ために前記ユーザ端末からアップリンク信号バーストを送信するステップを更に
    含む、請求項１３記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記送信ステップは、 前記複数のユーザ端末の直前のユーザ端末からの直前のアップリンク信号バー
    ストから、前記複数の可視衛星の一つの衛星への隣接したアップリンク信号バー
    ストの到達時間差に基づくガードタイムの後に、前記アップリンク信号バースト
    を送信するステップを含む、 請求項１６記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記送信ステップは、 前記複数のユーザ端末の直前のユーザ端末からの直前のアップリンク信号バー
    ストから、前記複数の可視衛星の一つの衛星への最大距離離れた一対のユーザ端
    末からの隣接したアップリンク信号バーストの間の最大到達時間差に対応する固
    定ガードタイムの後に、前記アップリンク信号バーストを送信するステップを含
    む、 請求項１７記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記送信ステップは、 前記複数のユーザ端末の直前のユーザ端末からの直前のアップリンク信号バー
    ストから、前記複数の可視衛星の一つの衛星への対応する一対のユーザ端末から
    の隣接したアップリンク信号バースト間の到達時間差に対応する可変ガードタイ
    ムの後に、前記アップリンク信号バーストを送信するステップを含む、 請求項１７記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記複数の可視衛星の前記第１の衛星が最高の仰角にあり
    、前記複数の可視衛星の前記第２の衛星が次に最高の仰角にある、請求項１３記
    載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記ユーザ端末で前記受信された第１および第２のダウン
    リンク信号バーストをダイバーシティ的に組み合わるステップを更に含む、請求
    項１３記載の方法。
  22. 【請求項２２】 ダウンリンク領域内の複数のユーザ端末と通信する衛星無
    線電話システムであって、 前記ダウンリンク領域内の複数のユーザ端末の各ユーザ端末に第１のダウンリ
    ンク信号バーストを送信する第１の衛星と、 前記ダウンリンク領域のタイムアライメントセンタ（ＴＡＣ）から前記ダウン
    リンク領域内の各ユーザ端末までの離隔距離の関数であるそれぞれの時点で受信
    されるように、前記複数のユーザ端末の各端末に第２のダウンリンク信号バース
    トを送信する第２の衛星と、 を具備する、衛星無線電話システム。
  23. 【請求項２３】 第１の搬送波周波数で前記第１のダウンリンク信号バース
    トが送信され、 第２の搬送波周波数で前記第２のダウンリンク信号バーストが送信される、 請求項２２記載の衛星無線電話システム。
  24. 【請求項２４】 前記ダウンリンク信号バーストが、所定のフレーム繰返し
    周期を備えたダウンリンク信号バーストの複数の反復フレームで送信され、 前記第２の衛星は、前記複数のユーザ端末の各ユーザ端末に前記第２のダウン
    リンク信号バーストを、前記所定のフレーム繰返し周期の半分と前記ダウンリン
    ク領域の前記タイムアライメントセンタ（ＴＡＣ）から前記ダウンリンク領域内
    の対応するユーザ端末までの離隔距離の関数である遅延時間△Ｔとの和だけ、前
    記第１のダウンリンク信号バーストに対してずれた時点で受信されるように、送
    信する、 請求項２２記載の衛星無線電話システム。
  25. 【請求項２５】 前記遅延時間△Ｔが、前記第２の衛星から前記対応するユ
    ーザ端末までと前記ＴＡＣに位置しているユーザ端末までとの前記第２のダウン
    リンク信号バーストの伝搬遅延差から、前記第１の衛星から前記対応するユーザ
    端末までと前記ＴＡＣに位置しているユーザ端末までとの前記第１のダウンリン
    ク信号バーストの伝搬遅延差を差し引いたものに対応する、請求項２４記載の衛
    星無線電話システム。
  26. 【請求項２６】 ダウンリンク領域が充分に小さいので、前記第１および第
    ２の可視衛星が地平線のそれぞれの反対側に位置しておりかつ前記ユーザ端末が
    前記ダウンリンク領域内で前記ＴＡＣから最も遠く離れて位置しているとき、前
    記ユーザ端末は前記第１の衛星から前記第１のダウンリンク信号バーストを受信
    しかつ前記第２の衛星から前記第２のダウンリンク信号バーストを受信すること
    ができ、それらの受信の間に充分な時間があるので、前記第１および第２のダウ
    ンリンク信号バーストの間に前記ユーザ端末はアップリンク信号バーストを送信
    することができる、請求項２２記載の衛星無線電話システム。
  27. 【請求項２７】 ダウンリンク領域が充分に小さいので、前記第１および第
    ２の衛星が地平線のそれぞれの反対側に位置しておりかつ前記ユーザ端末が前記
    ダウンリンク領域内で前記ＴＡＣから最も遠く離れて位置しているとき、前記ユ
    ーザ端末は前記第１の衛星から前記第１のダウンリンク信号バーストを受信しか
    つ前記第２の衛星から前記第２のダウンリンク信号バーストを受信することがで
    き、それらの受信の間に充分な時間があるので、前記第１および第２のダウンリ
    ンク信号バーストの間に前記ユーザ端末はアップリンク信号バーストを送信する
    ことができる、請求項２５記載の衛星無線電話システム。
  28. 【請求項２８】 前記第１および第２の衛星は、前記複数のユーザ端末の各
    ユーザ端末からアップリンク信号バーストも時間的に重なり合わずに受信する、
    請求項２２記載の衛星無線電話システム。
  29. 【請求項２９】 前記第１の衛星が最高の仰角にあり、前記第２の衛星が次
    に最高の仰角にある、請求項２２記載の衛星無線電話システム。
  30. 【請求項３０】 複数の可視衛星のサービスを受けるダウンリンク領域内の
    任意の位置にある衛星ユーザ端末であって、 前記複数の可視衛星の第１の衛星から第１のダウンリンク信号バーストを受信
    し、前記複数の可視衛星の第２の衛星から第２のダウンリンク信号バーストを受
    信する受信器と、 前記受信された第１および第２のダウンリンク信号バーストを組み合わせるダ
    イバーシティ組合せ器と、 を具備する、衛星ユーザ端末。
  31. 【請求項３１】 前記第１のダウンリンク信号バーストが第１の搬送波周波
    数で受信され、前記第２のダウンリンク信号バーストが第２の搬送波周波数で受
    信される、請求項３０記載のユーザ端末。
  32. 【請求項３２】 ダウンリンク領域が充分に小さいので、前記第１および第
    ２の可視衛星が地平線のそれぞれの反対側に位置しておりかつ前記ユーザ端末が
    前記ダウンリンク領域内でタイムアライメントセンタ（ＴＡＣ）から最も遠く離
    れて位置しているとき、前記ユーザ端末は前記第１の可視衛星から前記第１のダ
    ウンリンク信号バーストを受信しかつ前記第２の可視衛星から前記第２のダウン
    リンク信号バーストを受信することができ、それらの受信の間に充分な時間があ
    るので、前記第１および第２のダウンリンク信号バーストの間に前記ユーザ端末
    はアップリンク信号バーストを送信することができる、請求項３０記載のユーザ
    端末。
  33. 【請求項３３】 前記複数の可視衛星の少なくとも二つの衛星による受信の
    ために前記ユーザ端末からアップリンク信号バーストを送信する送信器を更に含
    む、請求項３０記載のユーザ端末。
  34. 【請求項３４】 前記送信器は、前記複数のユーザ端末の直前のユーザ端末
    からの直前のアップリンク信号バーストから、前記複数の可視衛星の一つの衛星
    への隣接したアップリンク信号バーストの到達時間差に基づくガードタイムの後
    に、アップリンク信号バーストを送信する、請求項３３記載のユーザ端末。
  35. 【請求項３５】 前記送信器は、前記複数のユーザ端末の直前のユーザ端末
    からの直前のアップリンク信号バーストから、前記複数の可視衛星の一つの衛星
    への最大距離離れた一対のユーザ端末からの隣接したアップリンク信号バースト
    の間の最大到達時間差に対応する固定ガードタイムの後に、アップリンク信号バ
    ーストを送信する、請求項３４記載のユーザ端末。
  36. 【請求項３６】 前記送信器は、前記複数のユーザ端末の直前のユーザ端末
    からの直前のアップリンク信号バーストから、前記複数の可視衛星の一つの衛星
    への対応する一対のユーザ端末からの隣接したアップリンク信号バースト間の到
    達時間差に対応する可変ガードタイムの後に、アップリンク信号バーストを送信
    する、請求項３４記載のユーザ端末。
  37. 【請求項３７】 前記複数の可視衛星の前記第１の衛星が最高の仰角にあり
    、前記複数の可視衛星の前記第２の衛星が次に最高の仰角にある、請求項３０記
    載のユーザ端末。
  38. 【請求項３８】 複数の可視衛星のサービスを受けるダウンリンク領域内の
    複数のユーザ端末に前記複数の可視衛星から、所定のフレーム繰返し周期を備え
    たダウンリンク信号バーストの複数の反復フレームでダウンリンク信号バースト
    を送信する方法であって、 前記複数の可視衛星の第１の衛星から前記ダウンリンク領域内の第１のユーザ
    端末に第１のダウンリンク信号バーストを送信するステップと、 前記第１のユーザ端末が前記ダウンリンク領域のタイムアライメントセンタ（
    ＴＡＣ）にあるとき、前記所定のフレーム繰返し周期の半分である時点で受信さ
    れるように、前記複数の可視衛星の第２の衛星から前記第１のユーザ端末に第２
    のダウンリンク信号バーストを送信するステップと、 前記第１のダウンリンク信号バーストを送信するステップと前記第２のダウン
    リンク信号バーストを送信するステップとを前記ダウンリンク領域内の他のユー
    ザ端末に対して反復するステップと、 を含む、方法。
  39. 【請求項３９】 前記第１のダウンリンク信号バーストを送信するステップ
    は、第１の搬送波周波数で第１のダウンリンク信号バーストを送信するステップ
    を含み、 前記第２のダウンリンク信号バーストを送信するステップは、第２の搬送波周
    波数で第２のダウンリンク信号バーストを送信するステップを含む、 請求項３８記載の方法。
  40. 【請求項４０】 複数の可視衛星のサービスを受けるダウンリンク領域内の
    タイムアライメントセンタ（ＴＡＣ）にあるユーザ端末で、所定のフレーム繰返
    し周期を備えたダウンリンク信号バーストの複数の反復フレームで送信されたダ
    ウンリンク信号バーストを前記複数の可視衛星から受信する方法であって、 前記ダウンリンク領域内の前記ＴＡＣにあるユーザ端末で前記複数の可視衛星
    の第１の衛星から第１のダウンリンク信号バーストを受信するステップと、 前記所定のフレーム繰返し周期の半分である時点で前記ダウンリンク領域内の
    前記ＴＡＣに位置するユーザ端末で前記複数の可視衛星の第２の衛星から第２の
    ダウンリンク信号バーストを受信するステップと、 を含む、方法。
  41. 【請求項４１】 前記第１のダウンリンク信号バーストを受信するステップ
    は、第１の搬送波周波数で第１のダウンリンク信号バーストを受信するステップ
    を含み、 前記第２のダウンリンク信号バーストを受信するステップは、第２の搬送波周
    波数で第２のダウンリンク信号バーストを受信するステップを含む、 請求項４０記載の方法。
  42. 【請求項４２】 ダウンリンク領域内の複数のユーザ端末と通信する衛星無
    線電話システムであって、ダウンリンク信号バーストが所定のフレーム繰返し周
    期を備えたダウンリンク信号バーストの複数の反復フレームで送信される、衛星
    無線電話システムであって、 前記ダウンリンク領域内の複数のユーザ端末の各ユーザ端末に第１のダウンリ
    ンク信号バーストを送信する第１の衛星と、 各ユーザ端末が前記ダウンリンク領域のタイムアライメントセンタ（ＴＡＣ）
    にあるとき、前記所定のフレーム繰返し周期の半分である各時点で受信されるよ
    うに、前記複数のユーザ端末の各ユーザ端末に第２のダウンリンク信号バースト
    を送信する第２の衛星と、 を具備する、衛星無線電話システム。
  43. 【請求項４３】 前記第１のダウンリンク信号バーストが第１の搬送波周波
    数で送信され、 前記第２のダウンリンク信号バーストが第２の搬送波周波数で送信される、 請求項４２記載の衛星無線電話システム。
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