JP2008532361A

JP2008532361A - 間接的なフィーダリンク経路を形成するために衛星間リンクを用いる衛星

Info

Publication number: JP2008532361A
Application number: JP2007556146A
Authority: JP
Inventors: カラビニス，ピーター・ディー
Original assignee: エイティーシー・テクノロジーズ，リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
Priority date: 2005-02-22
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2026-01-18
Also published as: MX2007010133A; AU2006217082B2; CA2597720A1; KR101098009B1; JP4776635B2; IL184782A0; US20060189275A1; EP1851876A1; US7738837B2; BRPI0606990A2; AU2006217082A1; WO2006091294A1; CA2597720C; KR20070105334A

Abstract

第１の実質的な静止衛星と衛星ゲートウェイとの間のフィーダリンクを提供する方法は、衛星ゲートウェイと第２の実質的な静止衛星との間の通信リンクを確立することと、第１の実質的な静止衛星と第２の実質的な静止衛星との間の衛星間通信リンクを確立することと、衛星間通信リンクと通信リンクとを経由して、第１の実質的な静止衛星と衛星ゲートウェイとの間で通信することとを含む。衛星通信システムは、その間に衛星間通信リンクを確立するように構成された第１の実質的な静止衛星及び第２の実質的な静止衛星と、第１の実質的な静止衛星と第２の実質的な静止衛星とのうちの一方との直接的なフィーダリンクを確立するとともに、衛星間通信リンクと直接的なフィーダリンクとを用いて、第１の実質的な静止衛星と第２の実質的な静止衛星とのうちの他方との間接的なフィーダリンクを確立するように構成された衛星ゲートウェイとを含む。

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、「ＳａｔｅｌｌｉｔｅｓＵｓｉｎｇＩｎｔｅｒ−ＳａｔｅｌｌｉｔｅＬｉｎｋｓｔｏＣｒｅａｔｅＩｎｄｉｒｅｃｔＦｅｅｄｅｒＬｉｎｋＰａｔｈｓ」と題され、その開示が、本明細書において参照によって全内容が組み込まれる２００５年２月２２日出願の仮出願番号６０／６５５，１４８の利益及び優先権を主張する。

［発明の分野］
本発明は、無線通信システム及び方法に関し、特に、衛星通信システム及び方法に関する。

衛星無線電話通信システム及び方法は、無線電話通信用に広く用いられている。衛星無線電話通信システム及び方法は、一般に、複数の衛星無線電話と無線通信するように構成された１つ以上の衛星のような少なくとも１つの空間ベースのコンポーネントを適用する。

衛星無線電話通信システム又は方法は、システムによってサービス提供される全体領域をカバーする単一の衛星アンテナビーム（アンテナパターン）を利用し得る。あるいは、又は上記と組み合わせて、セルラ衛星無線電話通信システム及び方法では、複数の衛星ビーム（セル又はアンテナパターン）が提供される。それらの各々は、全サービス領域における１つ以上の実質的に異なる地理的領域にサービス提供し、衛星電波到達範囲全体に対してまとめてサービス提供することができる。従って、従来の陸上セルラ無線電話システム及び方法で使用されるものに類似したセルラアーキテクチャは、セルラ衛星ベースのシステム及び方法で実現することができる。衛星は、一般に、双方向通信経路によって無線電話と通信する。ここで、無線電話通信信号は、ダウンリンク、順方向リンク、又は、順方向サービスリンクを介して衛星から無線電話へ、アップリンク、戻りリンク、又は、戻りサービスリンクを介して無線電話から衛星へと通信される。

セルラ衛星無線電話システム及び方法全体の設計及び動作は、当業者に周知であるので、本明細書で更に説明する必要はない。更に、本明細書で使用されるように、用語「無線電話」は、グラフィックディスプレイを具備する、あるいは具備しないセルラ無線電話及び／又は衛星無線電話と、データ処理、ファクシミリ、及び／又はデータ通信機能を無線電話に組み合わせたパーソナルコミュニケーションシステム（ＰＣＳ）端末と、無線周波数トランシーバ及び／又はページャ、インターネット／イントラネットアクセス、ウェブブラウザ、オーガナイザ、カレンダ、及び／又は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機を含み得るパーソナルデジタルアシスタント及び／又は、従来のラップトップ及び／又はパームトップコンピュータ、又は、無線周波数トランシーバを含む他の機器とを含む。また本明細書において、無線電話は、「無線端末」、「モバイル端末」、あるいは単に「端末」とも称され得る。本明細書で使用されるように、用語「無線端末」、「無線電話」、「モバイル端末」、及び／又は「端末」は更に、時間変動する又は時間固定式の地理座標を有することができ、携帯可能、輸送可能、（航空、海上、又は、陸上ベースの）車両搭載、及び／又は、１つ以上の陸上及び／又は陸上外の場所にわたって分散されて、及び／又は、ローカルに動作するように配置及び／又は構成されたその他任意の放射ユーザデバイス／機器／ソースをも含み得る。更に、本明細書で使用されるように、用語「空間ベースのコンポーネント」は、１つ以上の衛星、及び／又は、地球上の任意の高度において規則的な軌道、及び／又は不規則な軌道を有し得る１つ以上のその他の物体／プラットフォーム（例えば、航空機、気球、無人車、宇宙船、ミサイル等）を含む。

セルラ衛星通信システム及び方法は、サービス領域に対応する空間ベースのコンポーネント電波到達範囲にわたって、何百ものセル、アンテナパターン、又はスポットビームを配置し得る。セルラ衛星通信システム又は方法の能力及び周波数再使用はともに、セル数に正比例して増加するので、一般に、多くの数のセルが好ましいことが理解される。更に、所与の空間ベースのコンポーネント電波到達範囲又はサービス領域に対して、セルの数を増加させることはまた、セル毎により高いゲインをも与え、リンクロバスト性を増加させ、かつ、サービス品質を改善することができる。

無線端末と衛星との間のアップリンク通信及びダウンリンク通信は、例えば、時分割多重化（ＴＤＭ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、符号分割多重化（ＣＤＭ）、及び／又は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）によるエアインタフェース、及び／又は、様々な適応、及び／又は、それらの派生物のような専用のエアインタフェース及び／又は従来の陸上セルラインタフェースを含む１つ以上のエアインタフェースを利用し得る。単一のエアインタフェースが、セルラ衛星システムの全体にわたって使用され得る。あるいは、複数のエアインタフェースが、衛星通信に使用され得る。例えば、「ＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍＵｔｉｌｉｚｉｎｇａＰｌｕｒａｌｉｔｙｏｆＡｉｒＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｔａｎｄａｒｄｓａｎｄＭｅｔｈｏｄＥｍｐｌｏｙｉｎｇｔｈｅＳａｍｅ」と題され、２０００年４月１８日に発行された本願の発明者Ｋａｒａｂｉｎｉｓによる米国特許６，０５２，５６０号を参照されたい。一般に、使用されるエアインタフェースに関わらず、各衛星セルは一般に、指定された方向（順方向又は戻り）でシグナリング及び／又は通信サービスを提供するために、少なくとも１つのキャリア及び／又はチャネルを使用する。従って、各衛星セル（衛星ビーム又は衛星アンテナパターン）は、少なくとも１つの無線端末にサービス提供するために、少なくとも１つの戻りサービスリンク（キャリア及び／又はチャネル）と、少なくとも１つの順方向サービスリンク（キャリア及び／又はチャネル）を提供するように構成されねばならない。

上記説明は、空間ベースのコンポーネントと無線端末との間の通信に注目している。しかしながら、セルラ衛星通信システム及び方法はまた、一般に、少なくとも１つのゲートウェイと空間ベースのコンポーネントとの間の通信を提供するために、双方向フィーダリンクを採用する。この双方向フィーダリンクは、ゲートウェイから空間ベースのコンポーネントへの順方向フィーダリンクと、空間ベースのコンポーネントからゲートウェイへの戻りフィーダリンクとを含む。順方向フィーダリンクと戻りフィーダリンクはそれぞれ、フィーダリンク周波数帯域によって、１つ以上のフィーダリンクキャリア、及び／又は、チャネルを使用する。

本発明の幾つかの実施形態に従って、第１の静止衛星と衛星ゲートウェイとの間のフィーダリンクを提供する方法は、衛星ゲートウェイと第２の静止衛星との間の通信リンクを確立するステップと、第１の静止衛星と第２の静止衛星との間の衛星間通信リンクを確立するステップと、衛星間通信リンクと通信リンクとを経由して、第１の静止衛星と衛星ゲートウェイとの間で通信するステップと、を含む。

衛星ゲートウェイは第１の衛星ゲートウェイを含み、第１の衛星ゲートウェイと第２の静止衛星との間の通信リンクを確立するステップは、第１の衛星ゲートウェイと第２の衛星ゲートウェイとの間のゲートウェイ間通信リンクを確立するステップと、第２の衛星ゲートウェイと第２の静止衛星との間の衛星通信リンクを確立するステップと、を含み得る。

衛星ゲートウェイと第２の静止衛星との間の通信リンクを確立するステップは、フィーダリンク周波数を用いて通信リンクを確立するステップを含み得る。

フィーダリンク周波数は、Ｋｕ帯域の周波数を含み得る。

第１の静止衛星と第２の静止衛星との間の衛星間通信リンクを確立するステップは、第１の静止衛星と第２の静止衛星との間の光通信リンク、赤外線通信リンク、紫外線通信リンク、及び／又は、ＲＦ通信リンクのうちの１つを用いて、衛星間通信リンクを確立するステップを含み得る。

第１の静止衛星と第２の静止衛星との間の衛星間通信リンクを確立するステップは、第１の静止衛星と第３の静止衛星との間の第１の衛星間通信リンクを確立するステップと、第３の静止衛星と第２の静止衛星との間の第２の衛星間通信リンクを確立するステップとを含み得る。

ゲートウェイ間通信リンクを確立するステップは、第１の衛星ゲートウェイと第３の衛星ゲートウェイとの間の第１のゲートウェイ間通信リンクを確立するステップと、第３の衛星ゲートウェイと第２の衛星ゲートウェイとの間の第２のゲートウェイ間通信リンクを確立するステップとを含み得る。

幾つかの方法は更に、フィーダリンクデータストリームを提供するステップと、フィーダリンクデータストリームを複数のパケットに分割するステップと、第１の静止衛星と衛星ゲートウェイとの間の複数のパケットのうちの少なくとも１つを第２の静止衛星を経由して経路付けるステップと、を含み得る。

幾つかの方法は更に、第１の静止衛星と衛星ゲートウェイとの間の複数のパケットのうちの他の少なくとも１つを、複数のパケットのうちの少なくとも１つとは別の経路を経由して経路付けるステップを含み得る。

幾つかの方法は更に、第１の静止衛星と、少なくとも１つの無線端末との間のサービスリンクを、衛星サービスリンク周波数によって確立するステップと、フィーダリンクを介して受信されたデータを、少なくとも１つの無線端末に送信するステップと、を含み得る。

幾つかの方法は更に、サービスリンクを介してデータを受信するステップと、サービスリンクを介して受信されたデータを、フィーダリンクを経由して衛星ゲートウェイへ送信するステップと、を含み得る。

第１の静止衛星は、補助陸上コンポーネントが配置されている衛星電波到達範囲へ、衛星周波数帯域における周波数によって無線通信信号を送信するように構成され得る。従って、幾つかの方法は更に、補助陸上コンポーネントからの無線通信信号を、衛星電波到達範囲内に配置された無線端末へ、衛星周波数帯域における周波数によって送信するステップを含み得る。

本発明の幾つかの実施形態に従って第１の静止衛星と第１の衛星ゲートウェイとの間のフィーダリンクを提供する方法は、少なくとも１つの第２の静止衛星を経由して、第１の静止衛星と第１の衛星ゲートウェイとの間で通信するステップを含む。

少なくとも１つの第２の静止衛星を経由して、第１の静止衛星と第１の衛星ゲートウェイとの間で通信するステップは、第１の衛星ゲートウェイと、少なくとも１つの第２の静止衛星との間の直接的なフィーダリンクを確立するステップを含み得る。

第１の衛星ゲートウェイと、少なくとも１つの第２の静止衛星との間の直接的なフィーダリンクを確立するステップは、フィーダリンク周波数を用いて直接的なフィーダリンクを確立するステップを含み得る。フィーダリンク周波数は、Ｋｕ帯域内の周波数を含み得る。

第１の静止衛星と第１の衛星ゲートウェイの間で通信することは、少なくとも１つの第２の衛星ゲートウェイを経由して通信するステップを含み得る。

幾つかの方法は更に、第１の衛星ゲートウェイと、少なくとも１つの第２の衛星ゲートウェイとの間の通信リンクを確立するステップと、少なくとも１つの第２の衛星ゲートウェイと、少なくとも１つの第２の静止衛星との間の直接的なフィーダリンクを確立するステップと、を含み得る。

第１の衛星ゲートウェイと第２の衛星ゲートウェイとの間の通信リンクは、ゲートウェイ間通信リンクを含み得る。

幾つかの方法は更に、フィーダリンクデータストリームを提供するステップと、フィーダリンクデータストリームを複数のパケットに分割するステップと、第１の静止衛星と第１の衛星ゲートウェイとの間の複数のパケットのうちの少なくとも１つを、少なくとも１つの第２の静止衛星を経由して経路付けるステップと、を含み得る。方法は更に、第１の静止衛星と第１の衛星ゲートウェイとの間の複数のパケットのうちの少なくとも別の１つを、複数のパケットのうちの少なくとも１つとは異なる別の経路を経由して経路付けるステップを含み得る。

本発明の更なる実施形態による、衛星通信システムにおいてフィーダリンク通信を処理する方法は、フィーダリンク周波数を用いて、衛星ゲートウェイと第１の静止衛星との間の直接的なフィーダリンクを確立するステップと、第１の静止衛星において、衛星ゲートウェイから、直接的なフィーダリンクを介して通信信号を受信するステップと、直接的なフィーダリンクを介して受信された通信信号が、第２の静止衛星に向けられているかを判定するステップと、直接的なフィーダリンクを介して受信された通信信号が、第２の静止衛星に向けられているという判定に応じて、第１の静止衛星と第２の静止衛星との間に衛星間リンクが存在するかを判定するステップと、を含む。

幾つかの方法は更に、直接的なフィーダリンクを介して受信された通信が、第２の静止衛星に向けられており、しかも、第１の静止衛星と第２の静止衛星との間に衛星間リンクが存在するとの判定に応じて、通信信号を、衛星間リンクを介して、第２の静止衛星へ転送するステップを含み得る。

幾つかの方法は更に、フィーダリンクを介して受信された通信が第２の静止衛星に向けられており、しかも、第１の静止衛星と第２の静止衛星との間に衛星間リンクが存在しないとの判定に応じて、第１の静止衛星と第２の静止衛星との間の衛星間リンクを確立するステップと、通信信号を、確立された衛星間リンクを介して、第２の静止衛星に転送するステップと、を含み得る。

本発明の幾つかの実施形態による、衛星通信システムにおいてフィーダリンク通信を処理する方法は、第１の静止衛星と第２の静止衛星との間の衛星間リンクを確立するステップと、第１の静止衛星において、衛星間リンクを介して、第２の静止衛星からの通信信号を受信するステップと、衛星間リンクを介して受信された通信信号が、衛星ゲートウェイに向けられているのかを判定するステップと、衛星間リンクを介して受信された通信が、衛星ゲートウェイに向けられているとの判定に応じて、第１の静止衛星と衛星ゲートウェイとの間にフィーダリンクが存在するかを判定するステップと、を含む。

幾つかの方法は更に、フィーダリンクを介して受信された通信が、衛星ゲートウェイに向けられており、しかも、第１の静止衛星と衛星ゲートウェイとの間にフィーダリンクが存在するとの判定に応じて、通信信号をフィーダリンクを介して衛星ゲートウェイへ転送するステップを含み得る。

幾つかの方法は更に、衛星間リンクを介して受信された通信信号が、衛星ゲートウェイに向けられており、かつ、第１の静止衛星と衛星ゲートウェイとの間にフィーダリンクが存在しないとの判定に応じて、第１の静止衛星と衛星ゲートウェイとの間のフィーダリンクを確立するステップと、確立されたフィーダリンクを介して、通信信号を衛星ゲートウェイへ転送するステップと、を含み得る。

本発明の幾つかの実施形態による衛星通信システムは、その間に衛星間通信リンクを確立するように構成された第１の静止衛星及び第２の静止衛星と、第１の静止衛星と第２の静止衛星とのうちの一方との直接的なフィーダリンクを確立し、かつ、衛星間通信リンクと直接的なフィーダリンクとを用いて、第１の静止衛星と第２の静止衛星との他方との間接的なフィーダリンクを確立するように構成された衛星ゲートウェイと、を含む。

衛星ゲートウェイは、第１の衛星ゲートウェイを含み得る。そしてシステムは、第１の衛星ゲートウェイとのゲートウェイ間通信リンクを確立し、かつ、衛星間通信リンク、直接的なフィーダリンク、及びゲートウェイ間通信リンクを用いて、第１の静止衛星と第２の静止衛星とのうちの他方との間接的なフィーダリンクを確立するように構成された第２の衛星ゲートウェイを更に含み得る。

システムは更に仲介衛星ゲートウェイを含み得る。そして、第１の衛星ゲートウェイと第２の衛星ゲートウェイとの間のゲートウェイ間通信リンクは、第１の衛星ゲートウェイと仲介衛星ゲートウェイとの間の第１の仲介ゲートウェイ間通信リンクと、仲介衛星ゲートウェイと第２の衛星ゲートウェイとの間の第２の仲介ゲートウェイ間通信リンクとを含み得る。

衛星間通信リンクは、光通信リンク、赤外線通信リンク、紫外線通信リンク、及び／又は、ＲＦ通信リンクのうちの１つを含み得る。

システムは更に仲介静止衛星を含み得る。そして、第１の静止衛星と第２の静止衛星との間の衛星間通信リンクは、第１の静止衛星と仲介静止衛星との間の第１の仲介衛星間通信リンクと、仲介静止衛星と第２の静止衛星との間の第２の仲介衛星間通信リンクとを含み得る。

システムは更に、衛星ゲートウェイに格納されたルーティングテーブルを含み、衛星ゲートウェイが、フィーダリンクを確立するための経路を選択することを支援するために、ルーティング情報を衛星ゲートウェイに提供するように構成され得る。

本発明の更なる実施形態による衛星通信システムは、１つ以上の衛星順方向サービスリンク周波数によって、１つ以上の衛星セルを含む衛星電波到達範囲内の複数の無線端末へ無線通信信号を送信するように構成された第１の静止衛星と、第２の静止衛星と、第２の静止衛星との直接的なフィーダリンクを確立するように構成された衛星ゲートウェイとを含む。ここで、第１の静止衛星は、衛星ゲートウェイと第２の静止衛星との間の直接的なフィーダリンクを用いて、衛星ゲートウェイとの間接的なフィーダリンクを確立するように構成される。

衛星ゲートウェイは、第１の衛星ゲートウェイを含み得る。そして、システムは、第１の衛星ゲートウェイとのゲートウェイ間通信リンクを確立するように構成された第２の衛星ゲートウェイを更に含み得る。また、第１の静止衛星と第２の静止衛星とのうちの少なくとも一方は、第１の衛星ゲートウェイと第２の衛星ゲートウェイとの間のゲートウェイ間通信リンクと、第１の衛星ゲートウェイと第２の静止衛星との間の直接的なフィーダリンクとを用いて、第２の衛星ゲートウェイとの間接的なフィーダリンクを確立するように構成され得る。

本発明の幾つかの実施形態は、静止衛星との間接的なフィーダリンクを確立するように構成された衛星ゲートウェイを提供する。

本発明の幾つかの実施形態による衛星ゲートウェイは、アンテナと、アンテナに結合され、かつ、アンテナを介した第１の静止衛星との直接的なフィーダリンクと、第１の静止衛星と第２の静止衛星との間の衛星間リンクを介した第２の静止衛星との間接的なフィーダリンクとを確立するように構成された電子システムと、を含む。

衛星ゲートウェイは更に、衛星ゲートウェイに格納されたルーティングテーブルを含み、衛星ゲートウェイが、間接的なフィーダリンクを確立するための経路を選択することを支援するために、ルーティング情報を衛星ゲートウェイに提供するように構成される。

本発明の幾つかの実施形態による衛星ゲートウェイは、アンテナと、アンテナに結合され、かつ、直接的なフィーダリンクを介して第１の静止衛星から通信信号を受信し、直接的なフィーダリンクを介して受信された通信信号が第２の衛星ゲートウェイに向けられているかを判定し、直接的なフィーダリンクを介して受信された通信が第２の衛星ゲートウェイに向けられているとの判定に応じて、ゲートウェイ間リンクを介して、第２の衛星ゲートウェイへ通信を転送するように構成された電子システムと、を含む。

本発明の幾つかの実施形態による衛星ゲートウェイは、アンテナと、アンテナに結合され、かつ、ゲートウェイ間リンクを介して第２の衛星ゲートウェイからフィーダリンク通信信号を受信し、フィーダリンク通信信号が向けられている静止衛星を識別し、フィーダリンク通信信号が向けられている静止衛星との間接的なフィーダリンクを確立し、フィーダリンク通信信号が向けられている静止衛星へフィーダリンク通信信号を転送するように構成された電子システムと、を含む。

本発明の幾つかの実施形態による静止衛星は、衛星ゲートウェイとの間接的なフィーダリンクを確立するように構成される。

静止衛星は更に、静止衛星に格納されたルーティングテーブルを含み、静止衛星が、間接的なフィーダリンクを確立するための経路を選択することを支援するために、ルーティング情報を静止衛星に提供するように構成される。

本発明の幾つかの実施形態による静止衛星は、アンテナと、フィーダリンク周波数を用いて衛星ゲートウェイとの直接的なフィーダリンクを確立し、直接的なフィーダリンクを介して衛星ゲートウェイから通信信号を受信し、通信信号が第２の静止衛星に向けられているのかを判定し、第２の静止衛星との衛星間リンクを確立するように構成された電子システムと、を含む。電子システムは更に、通信信号を、衛星間リンクを介して第２の静止衛星へ転送するように構成され得る。

本発明の幾つかの実施形態による静止衛星は、アンテナと、第２の静止衛星との衛星間リンクを確立し、通信信号を、衛星間リンクを介して第２の静止衛星から受信し、通信信号が衛星ゲートウェイへ向けられているかを判定し、第２の静止衛星との直接的なフィーダリンクを確立するように構成された電子システムと、を含む。電子システムは更に、直接的なフィーダリンクを介して、通信信号を衛星ゲートウェイへ転送するように構成され得る。

本発明の更なる理解を提供するために含められ、本願に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明のある実施形態を例示する。

本発明の具体的な典型的実施形態を、添付図面を参照して記述する。しかしながら、本発明は、多くの別の形態でも具体化され、本明細書で述べる実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これら実施形態は、本開示が完全で十分であるように、そして、当業者に対して本発明の範囲を十分に伝えることができるように提供される。ある要素が別の要素に「接続」又は「結合」されると称される場合、この要素は、別の要素に直接的に接続又は結合されることができるか、あるいは、介在要素が存在し得ることが理解される。更に、本明細書で使用される「接続」又は「結合」は、無線で接続又は結合されることを含み得る。

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明することを目的としており、本発明を限定することを意図していない。本明細書で使用されるような単数形態（「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」）は、そうでないと明示的に述べられていないのであれば、複数形態も同様に含むことが意図される。用語「含む」（ｉｎｃｌｕｄｅ）や「備える」（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）は、本明細書で使用される場合、上述した特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／又はコンポーネントの存在を明らかにするが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び／又はこれらのグループの存在あるいは追加を妨げないことが更に理解される。

他の方法で定義されなければ、本明細書で使用される全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、本発明が属する技術における当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を持つ。例えば、一般に使用される辞書で定義されるような用語は、関連する技術分野及び本開示に関する意味と一致した意味を持つものとして解釈されるべきであり、もしも明確に定義されていないのであれば、理想的に、あるいは過度に堅苦しく解釈されないと更に理解される。

用語「第１」及び「第２」は、本明細書において様々な要素を記載するために使用されるが、これらの要素は、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解される。これら用語は、１つの要素を別の要素と区別するために使用されるだけである。従って、以下に示す第１の空間ベースのコンポーネントは、第２の空間ベースのコンポーネントと称することができ、同様に、第２の空間ベースのコンポーネントは、本発明の教示から逸脱することなく第１の空間ベースのコンポーネントとも称され得る。本明細書で用いる用語「及び／又は」は、１つ以上の列挙された関連項目による任意かつ全ての組み合わせを含む。記号「／」はまた、「及び／又は」のための省略表記としても使用される。

更に、本明細書において、「実質的に同じ」帯域は、比較される２又はそれ以上の帯域が実質的にオーバラップしているが、例えば、帯域端及び／又は他のどこかにおいて、オーバラップしない領域があり得ることを意味する。「実質的に同じ」エアインタフェースは、比較される２つ以上のエアインタフェースが類似しているが、同一である必要はないことを意味する。陸上通信環境と衛星通信環境との間に存在し得る１つ以上の異なる特性／関係を説明するために、１つのエアインタフェース（すなわち、衛星エアインタフェース）内に、他のエアインタフェース（すなわち、陸上エアインタフェース）に対する幾つかの違いが存在し得る。例えば、陸上通信に使用されるボーコーダレートと比べ、衛星通信用には異なるボーコーダレートが使用され（つまり、陸上通信の場合、音声は、約９から１３ｋｂｐｓに圧縮（ボーコード）される一方、衛星通信の場合、例えば、約２から４ｋｂｐｓのボーコーダレートが使用され得る）、例えば、衛星通信の場合、陸上通信のために使用される順方向誤り訂正符号、インタリーブ深さ、及び／又は、スペクトル拡散符号（すなわち、ウォルシュ符号、ショート符号、ロング符号、及び／又は周波数ホッピング符号）と比較して、異なる順方向誤り訂正符号、異なるインタリーブ深さ、及び／又は、異なるスペクトル拡散符号も使用され得る。

本発明の幾つかの実施形態は、特定の軌道スロット（位置）に位置する衛星が、所望の周波数セットを介して、衛星ゲートウェイとの直接的な通信を確立するために衛星によって望まれる所望の量のフィーダリンクスペクトルを取得することができないという認識から生じる。例えば、Ｋｕ帯域フィーダリンクスペクトルのようなフィーダリンクスペクトルは、衛星のために最適又はほとんど最適な特定の軌道スロット（位置）における衛星には利用可能ではないかもしれない。

本発明の典型的な実施形態によれば、衛星は、フィーダリンクスペクトルが、少なくとも１つの他の衛星に利用可能な軌道位置に配置された少なくとも１つの他の衛星との、少なくとも１つの衛星間通信リンクを確立するように構成される。衛星と、少なくとも１つの他の衛星との間の少なくとも１つの衛星間通信リンクは、衛星と衛星ゲートウェイとの間の間接的なフィーダリンクを確立するために、少なくとも１つの他の衛星に利用可能なフィーダリンクスペクトルと連携して使用され、これによって、衛星にフィーダリンク通信を提供する。少なくとも１つの衛星間通信リンクは、光帯域、赤外線帯域、紫外帯域、無線周波数（ＲＦ）帯域、及び／又は、その他任意の周波数の帯域の周波数を使用するように構成される一方向及び／又は双方向のリンクであり得る。本発明の実施形態はまた、衛星、衛星ゲートウェイ、及び／又はその他の陸上ベースの施設間の少なくとも１つの従来式の直接的なフィーダリンクと組み合わせられ得る。

図１は、本発明の実施形態によるセルラ衛星通信システム及び方法の概略図である。図１に示すように、これらセルラ衛星通信システム及び方法１００は、第１の衛星１１０Ａと第２の衛星１１０Ｂとを含む。これらは、静止軌道衛星であり得る。第１及び第２の衛星１１０Ａ、１１０Ｂは、通信アンテナ１１５Ａ、１１５Ｂと、衛星の動作を制御するように構成される電子システム１２５Ａ、１２５Ｂを含む。第１の衛星１１０Ａは、１つ以上の衛星リンク１１４を介して、１つ以上の衛星順方向サービスリンク（ダウンリンク）周波数ｆ_Dを用いて、１つ以上の衛星セル１３０−１３０’’を含む衛星電波到達範囲内の１つ以上の無線端末１２０ａへ、無線通信信号を送信するように構成される。第１の衛星１１０Ａは、１つ以上の衛星戻りサービスリンク（アップリンク）周波数ｆ_Uによって、衛星セル１３０−１３０’’内の１つ以上の無線端末１２０ａから無線通信を受信するように構成される。第１及び第２の衛星１１０Ａ、１１０Ｂは、少なくとも１つの衛星間通信リンク１１８を確立して、その間の通信を容易にするように構成される。

アンテナ１４０ａ及び電子システム１４０ｂを含み得る少なくとも１つの補助陸上コンポーネント（ＡＴＣ）１４０を備える補助陸上ネットワーク（ＡＴＮ）は、例えば、無線リンク１１６によって、衛星周波数帯域内のアップリンク周波数ｆ’_Uを介して、第２の無線端末１２０ｂから無線通信信号を受信するように構成される。この周波数ｆ’_Uは、無線端末１２０ｂが位置している衛星セル１３０内であるか、及び／又は、隣接又は遠隔に配置された衛星セル１３０’、１３０’’内である衛星１１０Ａとの通信のために使用されるアップリンク周波数又はダウンリンク周波数と同じであり得る。従って、図１に例示するように、無線端末１２０ａは、衛星周波数帯域内の周波数を用いて、衛星１１０Ａと通信する一方、無線端末１２０ｂもまた、衛星周波数帯域内の周波数を用いて、補助陸上コンポーネント１４０と通信し得る。

また図１に示すように、衛星通信システム／方法１００の実施形態は、アンテナ１６０ａ及び電子システム１６０ｂを含むことができる少なくとも１つの衛星ゲートウェイ１６０を含む。この衛星ゲートウェイ１６０は、例えば、公衆交換電話網、セルラ／ＰＣＳネットワーク、及び／又はインターネットのような無線通信ネットワーク、有線通信ネットワーク、又は陸上通信ネットワークを含むその他のネットワーク１６２に接続されることが可能である。

衛星ゲートウェイ１６０は、衛星フィーダリンク１１２Ａによって衛星１１０Ａと通信する。衛星ゲートウェイ１６０は、一般に、陸上リンク１４２によって、補助陸上ネットワーク内の補助陸上コンポーネント１４０と更に通信する。

図１に示すように、モバイル衛星無線電話通信システムの地理的に広範囲な有効範囲を提供するために、異なる静止軌道位置に多数の衛星を提供することが望ましいかもしれない。例えば、図１に示すように、衛星通信システム／方法１００は、第１の軌道位置に位置する第１の衛星１１０Ａと、第２の軌道位置に位置する第２の衛星１１０Ｂとを含み得る。衛星１１０Ａ、１１０Ｂはそれぞれ、システム内の特定の地理的な電波到達範囲をサービスし得る。上述したように、衛星ゲートウェイ１６０との直接的な通信を確立するために、特定の軌道位置に配置された衛星は、衛星によって望まれ得る所望のセットの周波数によって、所望の量のフィーダリンクスペクトルを取得することができないかもしれない。例えば、Ｋｕ帯域フィーダリンクスペクトルのようなフィーダリンクスペクトルは、所望の地理的な電波到達範囲に対して有効範囲を提供するために、衛星のために最適又はほとんど最適な特定の軌道スロットにおける衛星１１０Ａに対して利用可能ではないかもしれない。

更に、フィーダリンクスペクトルは、例えば、トラフィック条件、大気条件、サービス／メンテナンス条件、及び／又はその他の理由によって、衛星に一時的に利用不可能になるかもしれない。これらの理由のうちの何れの場合であっても、第１の衛星１１０Ａは、衛星ゲートウェイ１６０との直接的なフィーダリンク接続１１２Ａを確立することができないかもしれない。本発明の幾つかの実施形態によれば、第１の衛星１１０Ａは、第１の衛星１１０Ａと第２の衛星１１０Ｂとの間の衛星間リンク１１８を用いることによって、また、第２の衛星１１０Ｂとゲートウェイ１６０との間の直接的な衛星フィーダリンク１１２Ｂを用いることによって、衛星ゲートウェイ１６０との間接的なフィーダリンク接続１１２Ａ’を確立し得る。

図２は、２つの「中央の」衛星（１１０Ｂ、１１０Ｃ）、及び２つの「ウィング」衛星（１１０Ａ、１１０Ｄ）を備える衛星配置を示す。対応する衛星ゲートウェイ（１６０Ａ乃至１６０Ｄ）も示される。これら衛星は、幾つかの実施形態では、所定の静止アーク１９０に配置され得るが、他の実施形態ではそのように配置される必要はない。更に、静止アーク１９０に沿った衛星１１０Ａ−Ｄの列は、単なる例示目的のためである。衛星１１０Ｂ、１１０Ｃは、例えばＫｕ帯域周波数を用いて、それぞれ直接的なフィーダリンク２２０Ｂ、２２０Ｃによって、それぞれ衛星ゲートウェイ１６０Ｂ、１６０Ｃと通信する。衛星１１０Ａは、各衛星ゲートウェイ１６０Ａと通信するために、衛星１１０Ｂとの衛星間リンク２８５を確立することによって、また、衛星１１０Ｂに対して利用可能なフィーダリンクスペクトルを用いることによって、各衛星ゲートウェイ１６０Ａと間接的に通信し得る。衛星１１０Ｂに利用可能なフィーダリンクスペクトルは、衛星１１０Ｂが、衛星ゲートウェイ１６０Ａと直接的に通信することを可能にしないかもしれない。しかしながら、上述したように、衛星１１０Ｂは、各衛星ゲートウェイ１６０Ｂとの直接的なフィーダリンク接続２２０Ｂを確立することができ、一方、衛星ゲートウェイ１６０Ｂは、衛星ゲートウェイ１６０Ａとのゲートウェイ間通信リンク２５５を確立することができる。従って、衛星１１０Ａとゲートウェイ１６０Ａとの間の間接的なフィーダリンク２２０Ａ’は更に、衛星ゲートウェイ１６０Ａ、１６０Ｂ間の少なくとも１つのゲートウェイ間通信リンク２５５を含み得る。ゲートウェイ間通信リンク２５５は、例えば、マイクロ波通信リンク、及び／又は、有線通信リンクを含み得る。

衛星は、多数の衛星ゲートウェイとのフィーダリンクを確立し得る。例えば、衛星１１０Ｃが、衛星ゲートウェイ１６０Ｃへの直接的なフィーダリンクを有し得る一方、衛星１１０Ｃは、衛星ゲートウェイ１６０Ｃとのフィーダリンク２２０Ｃを用いて、及び、衛星ゲートウェイ１６０Ｃと衛星ゲートウェイ１６０Ｄとの間のゲートウェイ間リンク２７５を用いて、他の衛星ゲートウェイ１６０Ｄとの間接的なフィーダリンク２２０Ｃ’を確立し得る。あるいは、他の衛星１１０Ｄが、衛星ゲートウェイ１６０Ｄとの直接的なフィーダリンク２２０Ｄを有する場合、衛星１１０Ｃは、衛星１１０Ｄと衛星ゲートウェイ１６０Ｄとの間の直接的なフィーダリンク２２０Ｄと、衛星１１０Ｃと衛星１１０Ｄとの間の衛星間リンク２９５とを用いることによって、衛星ゲートウェイ１６０Ｄとの間接的なフィーダリンク２２０Ｃ’’を確立し得る。

幾つかの実施形態では、衛星１１０Ａと、ゲートウェイ１６０Ａ及び／又は代わりの陸上ベース施設との間の、また、衛星１１０Ｄと、ゲートウェイ１６０Ｄ及び／又は代わりの陸上ベース施設との間の直接的な通信はまた、直接的なフィーダリンクを用いても提供され得る。更に、幾つかの実施形態では、それぞれの衛星１１０Ｂ、１１０Ｃは、それぞれの衛星ゲートウェイ１６０Ａ、１６０Ｄと直接通信し得る。図２では、衛星１１０Ａが、衛星１１０Ｂとの衛星間リンク２８５を用いて例示されているが、衛星１１０Ｃとの衛星間リンクは、例示したような衛星１１０Ａ、１１０Ｂ間の衛星間リンクの代わりに、あるいは、それに加えて、確立され得る。また、衛星１１０Ｂは、他の衛星ゲートウェイ（１６０Ａ、１６０Ｃ、１６０Ｄ）のうちの何れとも離れているゲートウェイ１６０Ｂと通信しているように例示されているが、衛星ゲートウェイ１６０Ｂは、その他の衛星ゲートウェイ（１６０Ａ、１６０Ｃ、１６０Ｄ）のうちの何れにも部分的にあるいは完全に含まれ得るか、あるいは、衛星ゲートウェイ１６０Ａ、１６０Ｃ、１６０Ｄの間に分布される。図２に示すように、ゲートウェイ１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ、１６０Ｄのうちの少なくとも幾つかは、ゲートウェイ間通信リンク（２５５、２６５、２７５）とともに構成され、フィーダリンク通信、及び／又は、その間のその他の通信を中継する。

衛星ゲートウェイ１６０Ａのような衛星ゲートウェイは、幾つかの実施形態では、相互に接続される複数の地理的に分離された衛星ゲートウェイを含み、衛星１１０Ｂは、フィーダリンクスポットビームを用いて、及び／又は、少なくとも２つの実質的に直交する極性を用いて、複数の地理的に離れた衛星ゲートウェイと、衛星１１０Ａのフィーダリンク情報を通信し得ることが理解される。

本発明の幾つかの実施形態に従って、衛星と衛星ゲートウェイとの間にフィーダリンクを提供することに関連する動作が、図３に示される。図示するように、そのような動作は、衛星ゲートウェイと第１の衛星ＳＡＴ１との間のアップ／ダウン（Ｕ／Ｄ）通信リンクを確立することと（ブロック３１０）、第１の衛星ＳＡＴ１と第２の衛星ＳＡＴ２との間の衛星間（Ｉ／Ｓ）通信リンクを確立することと（ブロック３２０）、衛星間通信リンクとアップ／ダウン通信リンクとを介して、第２の衛星ＳＡＴ２と衛星ゲートウェイとの間で通信することと（ブロック３３０）を含み得る。衛星ＳＡＴ１と衛星ＳＡＴ２との間の衛星間リンクは、第３の、仲介衛星ＳＡＴ１２を経由して確立され得る。従って、衛星間通信リンクは、第１の衛星ＳＡＴ１と第３の衛星ＳＡＴ３との間の第１の衛星間通信リンクと、第３の衛星ＳＡＴ３と第２の衛星ＳＡＴ２との間の第２の衛星間通信リンクとを含み得る。

衛星ゲートウェイと第２の衛星との間の通信リンクは、例えばＫｕ帯域、Ｃ帯域、及び／又はその他任意の帯域における周波数のようなフィーダリンク周波数によって確立され得る。

ある場合には、第１の衛星ＳＡＴ１は、衛星ゲートウェイとの直接的なフィーダリンクを確立することができないかもしれない。従って、第２の衛星ＳＡＴ２と衛星ゲートウェイとの間の通信リンクは、仲介衛星ゲートウェイを用いて達成されるかもしれない。例えば、第１の衛星ＳＡＴ１は、第２の衛星ゲートウェイと直接的なフィーダリンクを確立し得る。ゲートウェイ間通信リンクは、第１の衛星ゲートウェイと第２の衛星ゲートウェイとの間で確立され得る。従って、衛星間通信リンク、直接的なフィーダリンク、及びゲートウェイ間通信リンクを介して、第２の衛星ＳＡＴ２と衛星ゲートウェイとの間に、間接的なフィーダリンクが確立され得る。

同様に、第１の衛星ＳＡＴ１と、第２の衛星ＳＡＴ２との間の直接的な衛星間通信リンクは、利用可能ではないかもしれない。従って、第１の衛星ＳＡＴ１と第３の衛星ＳＡＴ３との間の第１の衛星間通信を確立し、かつ、第３の衛星ＳＡＴ３と第２の衛星ＳＡＴ２との間の第２の衛星間通信を確立することによって、第１の衛星ＳＡＴ１と第２の衛星ＳＡＴ２との間の衛星間通信リンクが確立され得る。

本発明の更なる実施形態に従って、第１の衛星ＳＡＴ１、第２の衛星ＳＡＴ２、及び衛星ゲートウェイを含む衛星通信システムにおいてフィーダリンク通信を処理することに関連する動作が、図４に例示されている。図示するように、それらの動作は、フィーダリンク周波数を用いて、衛星ゲートウェイと第１の衛星ＳＡＴ１との間の直接的なフィーダリンクを確立すること（ブロック４１０）と、第１の衛星ＳＡＴ１において、直接的なフィーダリンクを介して、衛星ゲートウェイから通信信号を受信すること（ブロック４２０）と、直接的なフィーダリンクを介して受信された通信信号が、第１の衛星ＳＡＴ１に向けられているのかを判定すること（ブロック４３０）とを含み得る。直接的なフィーダリンクを介して受信された通信信号が、第１の衛星ＳＡＴ１に向けられているのであれば、通信信号は、第１の衛星において処理される（ブロック４４０）。しかしながら、直接的なフィーダリンクを介して受信された通信信号が、第２の衛星ＳＡＴ２に向けられている場合、第１の衛星と第２の衛星ＳＡＴ２との間に衛星間リンクが存在するのかが判定される（ブロック４５０）。

フィーダリンクを介して受信された通信が、第２の衛星ＳＡＴ２に向けられており、かつ、第１の衛星と第２の衛星との間に衛星間リンクが存在しないのであれば、第１の衛星ＳＡＴ１と第２の衛星ＳＡＴ２との間に衛星間リンクが確立され（ブロック４６０）、通信信号が、確立された衛星間リンクを介して、第２の衛星ＳＡＴ２へ転送される（ブロック４７０）。

直接的なフィーダリンクを介して受信された通信が、第２の衛星ＳＡＴ２に向けられており、かつ、第１の衛星ＳＡＴ１と第２の衛星ＳＡＴ２との間に衛星間リンクが存在するのであれば、通信信号が、衛星間リンクを介して、第２の衛星ＳＡＴ２へ転送される（ブロック４７０）。

本発明の幾つかの実施形態に従って、第１の衛星ＳＡＴ１と第２の衛星ＳＡＴ２とを含む衛星通信システムにおいて、フィーダリンク通信を処理することに関連する更なる動作が、図５に例示される。図示するように、第１の衛星ＳＡＴ１と第２の衛星ＳＡＴ２との間に衛星間リンクが確立される（ブロック５１０）。第１の衛星からの通信信号が、衛星間リンクを介して第２の衛星ＳＡＴ２において受信される（ブロック５２０）。衛星間リンクを介して受信された通信信号が、第２の衛星ＳＡＴ２に向けられているのかの判定がなされる（ブロック５３０）。通信信号が第２の衛星ＳＡＴ２に向けられている場合、この通信信号は処理される（ブロック５４０）。しかしながら、通信信号が衛星ゲートウェイに向けられている場合、第２の衛星ＳＡＴ２と衛星ゲートウェイとの間にフィーダリンクが存在するかの判定がなされる（ブロック５５０）。第２の衛星ＳＡＴ２と衛星ゲートウェイとの間にフィーダリンクが存在しない場合、第２の衛星ＳＡＴ２とゲートウェイとの間でフィーダリンクが確立される（ブロック５６０）。そして、通信信号が、衛星ゲートウェイへ転送され得る（ブロック５７０）。

本発明の幾つかの実施形態によれば、衛星通信システムにおける衛星及び／又はゲートウェイは、ルーティングテーブルを保持する。これによってフィーダリンクのためのルートが選択される。幾つかの実施形態では、特定の衛星／ゲートウェイにおけるルーティングテーブルは、システム内のその他それぞれの衛星／ゲートウェイのためのエントリを含み得る。これを用いて、特定の衛星／ゲートウェイは、直接的な通信リンクを確立することができる。各エントリは、リンクが衛星間リンク（Ｉ／Ｓ）であるか、あるいは衛星−陸上アップ／ダウンリンク（Ｕ／Ｄ）であるかのようなリンクタイプに関する情報を含み得る。そのエントリは更に、例えばリンクがアクティブであるか、非アクティブであるかのようなリンクステータスを示し得る。アクティブリンクは更に、フリー又はビジーとして示され得る。リンクは、コスト、利用可能帯域幅、セキュリティ、及び又はその他の基準に基づく優先度順にランク付けされる。典型的なルーティングテーブルの一部を下記表１に例示する。

表１は、図２に示す衛星１１０Ｂのためのフィーダリンクルーティングテーブルの一部を例示している。ルーティングテーブルは、他の衛星／ゲートウェイとのフィーダリング通信のための適切な経路を識別及び／又は選択する際に衛星１１０Ｂを支援するための情報を提供する。表１に示すように、衛星１１０Ｂは、衛星１１０Ａ、１１０Ｃとゲートウェイ１６０Ｂとの直接的な通信リンクを確立し得る（図２参照）。２行目の「宛先」フィールドによって示されているように、間接的なフィーダリンクを含む間接的なリンクは、衛星１１０Ｃへの直接的なリンク３０５を用いて、衛星１１０Ｂと、衛星／ゲートウェイ１１０Ｄ、１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ及び／又は１６０Ｄとの間で確立され得る。同様に、３行目の「宛先」フィールドによって示されるように、ゲートウェイ１６０Ｂへの直接的なリンク２２０Ｂを用いて、衛星１１０Ｂと、衛星／ゲートウェイ１１０Ｃ、１１０Ｄ、１６０Ａ、１６０Ｃ及び／又は１６０Ｄとの間で、間接的なフィーダリンクを含む間接的なリンクが確立され得る。ルーティングテーブルを用いることによって、衛星１１０Ｂは、システム内の別の衛星又はゲートウェイとの直接的又は間接的なフィーダリンクを確立し得る。特定の衛星／ゲートウェイからどの宛先が利用可能であるかに関する情報は、リンクステータス及び／又は利用可能度の変化に対応するためにシステム内で定期的に更新され得る。

表１に示すルートのフリー／アクティブステータスは、例としてのみ提供される。ルートステータスは、利用度パーセントのような数的指標、あるいは、利用可能な帯域幅のような数を含み得る。これらは、可能な経路を選択する際により多くの情報を与える。ダウンストリームリンクのステータスのような更なる情報もまた、他の衛星／ゲートウェイから集められ、ルーティングテーブルに含められる。

ルーティングテーブルの使用例として、衛星１１０Ｂは、ゲートウェイ１６０Ａとのフィーダリンク接続を確立することを望み得る。そのルーティングテーブルを調べると、衛星１１０Ｂは、ゲートウェイ１６０Ａに到達するために、衛星１１０Ｃ又はゲートウェイ１６０Ｂの何れかを介して間接的なフィーダリンクが経路付けられ得ることに気付く。ゲートウェイ１６０Ｂへのリンクのステータスが、「アクティブ−フリー」として列挙されている一方、衛星１１０Ｃへのリンクが「非アクティブ」として列挙されていると、衛星１１０Ｂは、ゲートウェイ１６０Ｂを介してフィーダリンクを経路付け得る。その代わりに、ゲートウェイ１６０Ｂへのリンクのステータスが「アクティブ−ビジー」として列挙された場合、代わりに、衛星１１０Ｂが、衛星１１０Ｃとのリンクを確立／開始し、衛星１１０Ｃを介して間接的なフィーダリンクを経路付け得る。

幾つかの実施形態によれば、フィーダリンクデータは、例えば、パケットへ分割され得る。パケットは、関連する基準に従って、直接的であれ、間接的であれ、パケットを最も良く伝送できるフィーダリンクを経由して送られ得る。従って、本発明の幾つかの実施形態による衛星システムは、ネットワーク状況が変化すると、フィーダリンク通信を動的に経路付けるように構成され得る。そのようなシステムは、フィーダリンクトラフィックをより効率的に取り扱うことができるかもしれない。

本明細書で説明したように、衛星とゲートウェイとの間の間接的なフィーダリンクを確立する方法はまた、例えば１つ以上の非静止衛星のような１つ以上の非静止要素を備えた空間ベースのコンポーネントにも適用され得ることが理解される。更に、幾つかの実施形態では、間接的なフィーダリンクは、例えば、複数の極性、位相、及び／又は空間的大きさのような複数の次元を備え得ることが理解される。更に、間接的なフィーダリンクは、空間ベースのコンポーネントからなる少なくとも１つの要素と、空間ベースのコンポーネントからなる少なくとも１つの要素の１つ以上のパターンを形成及び／又は調節することに関連する情報を含む少なくとも１つのゲートウェイとの間に、一方向又は双方向で情報を提供するために使用されることが当業者によって理解される。本発明の幾つかの実施形態では、間接的なフィーダリンクに関連する空間ベースのコンポーネントからなる要素は、無線端末へ直接的に通信を提供するように構成されていない空間ベースのコンポーネントからなる要素である。代わりに、この要素は、間接的なフィーダリンクを提供するように構成され、かつ、空間ベースのコンポーネントのうちの少なくとも１つの第２の要素に結合される。ここで、空間ベースのコンポーネントのうちの第２の要素は、無線端末へ間接的に通信を提供するように構成される。

図面及び明細書では、本発明の開示された実施形態が示されている。ここでは、具体的な用語が用いられているが、それらは、一般的かつ記述的な意味のみで用いられており、特許請求の範囲で記述されている本発明の範囲を限定することは目的とされていない。

本発明の実施形態によるセルラ衛星通信システム及び方法の概要図である。本発明の実施形態によるセルラ衛星通信システム及び方法の概要図である。本発明の幾つかの実施形態によるセルラ衛星通信システム及びそのコンポーネントの動作を例示するフローチャートである。本発明の幾つかの実施形態によるセルラ衛星通信システム及びそのコンポーネントの動作を例示するフローチャートである。本発明の幾つかの実施形態によるセルラ衛星通信システム及びそのコンポーネントの動作を例示するフローチャートである。

Claims

第１の静止衛星と衛星ゲートウェイとの間のフィーダリンクを提供する方法であって、
前記衛星ゲートウェイと第２の静止衛星との間の通信リンクを確立するステップと、
前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星との間の衛星間通信リンクを確立するステップと、
前記衛星間通信リンクと前記通信リンクとを介して、前記第１の静止衛星と前記衛星ゲートウェイとの間でフィーダリンク情報を通信するステップと、
を含む方法。
前記衛星ゲートウェイは、第１の衛星ゲートウェイを備え、
前記第１の衛星ゲートウェイと前記第２の静止衛星との間の通信リンクを確立するステップは、前記第１の衛星ゲートウェイと第２の衛星ゲートウェイとの間のゲートウェイ間通信リンクを確立するステップと、前記第２の衛星ゲートウェイと前記第２の静止衛星との間の衛星通信リンクを確立するステップと、を含む請求項１に記載の方法。
前記衛星ゲートウェイと前記第２の静止衛星との間の前記通信リンクを確立するステップは、フィーダリンク周波数を用いて通信リンクを確立するステップを含む請求項１に記載の方法。
前記フィーダリンク周波数は、Ｋｕ帯域における周波数、及び／又は、Ｃ帯域における周波数を含む請求項３に記載の方法。
前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星との間の衛星間通信リンクを確立するステップは、光通信リンク、赤外線通信リンク、紫外線通信リンク、及び／又はＲＦ通信リンクのうちの１つを用いて、前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星との間に衛星間通信リンクを確立するステップを含む請求項１に記載の方法。
前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星との間の衛星間通信リンクを確立するステップは、前記第１の静止衛星と第３の静止衛星との間の第１の衛星間通信リンクを確立するステップと、前記第３の静止衛星と前記第２の静止衛星との間の第２の衛星間通信リンクを確立するステップとを備える、請求項１に記載の方法。
前記ゲートウェイ間通信リンクを確立するステップは、前記第１の衛星ゲートウェイと第３の衛星ゲートウェイとの間の第１のゲートウェイ間通信リンクを確立するステップと、前記第３の衛星ゲートウェイと前記第２の衛星ゲートウェイとの間の第２のゲートウェイ間通信リンクを確立するステップと、を含む請求項２に記載の方法。
フィーダリンクデータストリームを提供するステップと、
前記フィーダリンクデータストリームを、複数のパケットに分割するステップと、
前記複数のパケットのうちの少なくとも１つを、前記第２の静止衛星を介して、前記第１の静止衛星と前記衛星ゲートウェイとの間に経路付けるステップと、
を更に含む請求項１に記載の方法。
前記複数のパケットのうちの少なくとも別の１つのパケットを、前記複数のパケットのうちの少なくとも１つとは別の経路を介して、前記第１の静止衛星と前記衛星ゲートウェイとの間に経路付けるステップを更に含む請求項８に記載の方法。
衛星サービスリンク周波数によって、前記第１の静止衛星と、少なくとも１つの無線端末との間のサービスリンクを確立するステップと、
前記フィーダリンクを介して受信されるデータを、前記少なくとも１つの無線端末へ送信するステップと、
を含む請求項１に記載の方法。
前記サービスリンクを介してデータを受信するステップと、
前記サービスリンクを介して受信されるデータを、前記フィーダリンクを介して前記衛星ゲートウェイへ送信するステップと、
を更に含む請求項１０に記載の方法。
前記第１の静止衛星は、無線通信信号を、衛星周波数帯域内の周波数によって、補助陸上コンポーネントが位置している衛星電波到達範囲へ送信するように構成され、
前記方法は更に、無線通信信号を、前記衛星周波数帯域内の周波数によって、前記補助陸上コンポーネントから、前記衛星電波到達範囲内に位置する無線端末へ送信するステップを含む請求項１に記載の方法。
第１の静止衛星と衛星ゲートウェイとの間のフィーダリンクを提供する方法であって、少なくとも１つの第２の静止衛星を経由して、前記第１の静止衛星と前記衛星ゲートウェイとの間で通信するステップを含む方法。
少なくとも１つの第２の静止衛星を経由して、前記第１の静止衛星と前記衛星ゲートウェイとの間で通信するステップは、前記衛星ゲートウェイと前記少なくとも１つの第２の静止衛星との間の直接的なフィーダリンクを確立するステップを含む請求項１３に記載の方法。
前記衛星ゲートウェイと前記少なくとも１つの第２の静止衛星との間の直接的なフィーダリンクを確立するステップは、フィーダリンク周波数を用いて直接的なフィーダリンクを確立するステップを含む請求項１４に記載の方法。
前記フィーダリンク周波数は、Ｋｕ帯域における周波数、及び／又は、Ｃ帯域における周波数を備える請求項１５に記載の方法。
前記衛星ゲートウェイは、第１の衛星ゲートウェイを備え、前記第１の静止衛星と前記第１の衛星ゲートウェイとの間で通信するステップは、少なくとも１つの第２の衛星ゲートウェイを経由して通信するステップを含む請求項１４に記載の方法。
前記第１の衛星ゲートウェイと前記少なくとも１つの第２の衛星ゲートウェイとの間の通信リンクを確立するステップと、
少なくとも１つの第２の衛星ゲートウェイと、前記少なくとも１つの第２の静止衛星との間の直接的なフィーダリンクを確立するステップと、
を更に含む請求項１７に記載の方法。
前記第１の衛星ゲートウェイと前記第２の衛星ゲートウェイとの間の前記通信リンクは、陸上通信リンクを備える請求項１８に記載の方法。
フィーダリンクデータストリームを提供するステップと、
前記フィーダリンクデータストリームを複数のパケットに分割するステップと、
前記複数のパケットのうちの少なくとも１つを、前記少なくとも１つの第２の静止衛星を経由して、前記第１の静止衛星と前記衛星ゲートウェイとの間に経路付けるステップと、
を含む請求項１３に記載の方法。
前記複数のパケットのうちの少なくとも別の１つのパケットを、前記複数のパケットのうちの少なくとも１つとは別の経路を経由して、前記第１の静止衛星と前記衛星ゲートウェイとの間に経路付けるステップを更に含む請求項２０に記載の方法。
衛星通信システムにおいてフィーダリンク通信を処理する方法であって、
フィーダリンク周波数を用いて、衛星ゲートウェイと第１の静止衛星との間の直接的なフィーダリンクを確立するステップと、
前記第１の静止衛星において、前記直接的なフィーダリンクを介して、前記衛星ゲートウェイから通信信号を受信するステップと、
前記直接的なフィーダリンクを介して受信される前記通信信号が、第２の静止衛星に向けられているかを判定するステップと、
前記直接的なフィーダリンクを介して受信される通信が、第２の静止衛星に向けられているという判定に応じて、前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星との間に衛星間リンクが存在するかを判定するステップと、
を含む方法。
前記直接的なフィーダリンクを介して受信される前記通信が、第２の静止衛星に向けられており、かつ、前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星との間に衛星間リンクが存在するという判定に応じて、前記衛星間リンクを介して、前記通信信号を、前記第２の静止衛星へ転送するステップを更に含む請求項２２に記載の方法。
前記フィーダリンクを介して受信される前記通信が、第２の静止衛星に向けられており、かつ、前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星との間に衛星間リンクが存在しないという判定に応じて、前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星との間の衛星間リンクを確立するステップと、
前記確立された衛星間リンクを介して、前記通信信号を前記第２の静止衛星へ転送するステップと、
を更に含む請求項２２に記載の方法。
衛星通信システムにおいてフィーダリンク通信を処理する方法であって、
第１の静止衛星と第２の静止衛星との間の衛星間リンクを確立するステップと、
前記第１の静止衛星において、前記衛星間リンクを介して、前記第２の静止衛星から通信信号を受信するステップと、
前記衛星間リンクを介して受信される前記通信信号が、衛星ゲートウェイに向けられているかを判定するステップと、
前記衛星間リンクを介して受信される通信が、衛星ゲートウェイに向けられているという判定に応じて、前記第１の静止衛星と前記衛星ゲートウェイとの間にフィーダリンクが存在するかを判定するステップと
を含む方法。
前記フィーダリンクを介して受信される前記通信が、衛星ゲートウェイに向けられており、かつ、前記第１の静止衛星と前記衛星ゲートウェイとの間にフィーダリンクが存在するという判定に応じて、前記フィーダリンクを介して、前記通信信号を前記衛星ゲートウェイへ転送するステップを更に含む請求項２５に記載の方法。
前記衛星間リンクを介して受信される前記通信信号が、衛星ゲートウェイに向けられており、かつ、前記第１の静止衛星と前記衛星ゲートウェイとの間にフィーダリンクが存在しないという判定に応じて、前記第１の静止衛星と前記衛星ゲートウェイとの間のフィーダリンクを確立するステップと、
前記確立されたフィーダリンクを介して、前記通信信号を前記衛星ゲートウェイへ転送するステップと、
を更に含む請求項２５に記載の方法。
その間に衛星間通信リンクを確立するように構成された第１の静止衛星及び第２の静止衛星と、
前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星とのうちの一方との直接的なフィーダリンクを確立し、かつ、前記衛星間通信リンクと前記直接的なフィーダリンクとを用いて、前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星とのうちの他方との間接的なフィーダリンクを確立するように構成された衛星ゲートウェイと、
を備える衛星通信システム。
前記衛星ゲートウェイは、第１の衛星ゲートウェイを備え、
前記システムは更に、前記第１の衛星ゲートウェイとのゲートウェイ間通信リンクを確立し、かつ、前記衛星間通信リンク、前記直接的なフィーダリンク、及び前記ゲートウェイ間通信リンクを用いて、前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星とのうちの他方との間接的なフィーダリンクを確立するように構成された第２の衛星ゲートウェイを備える請求項２８に記載の衛星通信システム。
仲介衛星ゲートウェイを更に備え、
前記第１の衛星ゲートウェイと前記第２の衛星ゲートウェイとの間の前記ゲートウェイ間通信リンクは、前記第１の衛星ゲートウェイと前記仲介衛星ゲートウェイとの間の第１の仲介ゲートウェイ間通信リンクと、前記仲介衛星ゲートウェイと前記第２の衛星ゲートウェイとの間の第２の仲介ゲートウェイ間通信リンクと、を備える請求項２９に記載のシステム。
前記衛星間通信リンクは、光通信リンク、赤外線通信リンク、紫外線通信リンク、及び／又はＲＦ通信リンクのうちの１つを備える請求項２８に記載のシステム。
仲介静止衛星を更に備え、
前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星との間の衛星間通信リンクは、前記第１の静止衛星と前記仲介静止衛星との間の第１の仲介衛星間通信リンクと、前記仲介静止衛星と前記第２の静止衛星との間の第２の仲介衛星間通信リンクと、を備える請求項２８に記載のシステム。
前記衛星ゲートウェイにおいて格納され、前記衛星ゲートウェイが、前記フィーダリンクを確立するための経路を選択することを支援するために、ルーティング情報を前記衛星ゲートウェイに提供するように構成されたルーティングテーブルを更に備える請求項２８に記載のシステム。
１つ以上の衛星セルを含む衛星電波到達範囲における複数の無線端末へ、１つ以上の衛星順方向サービスリンク周波数によって無線通信信号を送信するように構成される第１の静止衛星と、
第２の静止衛星と、
前記第２の静止衛星との直接的なフィーダリンクを確立するように構成される衛星ゲートウェイと、を備え、
前記第１の静止衛星は、前記衛星ゲートウェイと前記第２の静止衛星との間の前記直接的なフィーダリンクを用いて、前記衛星ゲートウェイとの間接的なフィーダリンクを確立するように構成される衛星通信システム。
前記衛星ゲートウェイは、第１の衛星ゲートウェイを備え、
前記システムは、前記第１の衛星ゲートウェイとのゲートウェイ間通信リンクを確立するように構成される第２の衛星ゲートウェイを更に備え、前記第１の静止衛星又は前記第２の静止衛星のうちの少なくとも一方は、前記第１の衛星ゲートウェイと前記第２の衛星ゲートウェイとの間の前記ゲートウェイ間通信リンクと、前記第１の衛星ゲートウェイと前記第２の静止衛星との間の前記直接的なフィーダリンクとを用いて、前記第２の衛星ゲートウェイとの間接的なフィーダリンクを確立するように構成される請求項３４に記載のシステム。
静止衛星との間接的なフィーダリンクを確立するように構成される衛星ゲートウェイ。
アンテナと、
前記アンテナに結合され、かつ、前記アンテナを介した第１の静止衛星との直接的なフィーダリンクと、前記第１の静止衛星と前記第２の静止衛星との間の衛星間リンクを介した第２の静止衛星との間接的なフィーダリンクとを確立するように構成された電子システムと、
を備える衛星ゲートウェイ。
前記衛星ゲートウェイにおいて格納され、前記衛星ゲートウェイが、前記間接的なフィーダリンクを確立するための経路を選択することを支援するために、ルーティング情報を前記衛星ゲートウェイに提供するように構成されたルーティングテーブルを更に備える請求項３７に記載の衛星ゲートウェイ。
アンテナと、
前記アンテナに結合され、かつ、直接的なフィーダリンクを介して第１の静止衛星から通信信号を受信し、前記直接的なフィーダリンクを介して受信される前記通信信号が、第２の衛星ゲートウェイに向けられているかを判定し、前記直接的なフィーダリンクを介して受信される前記通信が、第２の衛星ゲートウェイに向けられているとの判定に応じて、前記通信を、ゲートウェイ間リンクを介して、前記第２の衛星ゲートウェイへ転送するように構成された電子システムと、
を備える衛星ゲートウェイ。
アンテナと、
前記アンテナに結合され、かつ、ゲートウェイ間リンクを介して第２の衛星ゲートウェイからフィーダリンク通信信号を受信し、前記フィーダリンク通信信号が向けられている静止衛星を識別し、前記フィーダリンク通信信号が向けられている前記静止衛星との間接的なフィーダリンクを確立し、前記フィーダリンク通信信号が向けられている前記静止衛星へ前記フィーダリンク通信信号を転送するように構成された電子システムと、
を備える衛星ゲートウェイ。
衛星ゲートウェイとの間接的なフィーダリンクを確立するように構成される静止衛星。
前記静止衛星において格納され、前記静止衛星が、前記間接的なフィーダリンクを確立するための経路を選択することを支援するために、ルーティング情報を前記静止衛星に提供するように構成されたルーティングテーブルを更に備える請求項４１に記載の静止衛星。
アンテナと、
フィーダリンク周波数を用いて衛星ゲートウェイとの直接的なフィーダリンクを確立し、前記直接的なフィーダリンクを介して前記衛星ゲートウェイから通信信号を受信し、前記通信信号が第２の静止衛星に向けられているかを判定し、前記第２の静止衛星との衛星間リンクを確立するように構成された電子システムと、
を備える静止衛星。
前記電子システムは更に、前記衛星間リンクを介して、前記通信信号を前記第２の静止衛星へ転送するように構成される請求項４３に記載の静止衛星。
アンテナと、
第２の静止衛星との衛星間リンクを確立し、前記衛星間リンクを介して、前記第２の静止衛星から通信信号を受信し、前記通信信号が、衛星ゲートウェイに向けられているかを判定し、前記第２の静止衛星との直接的なフィーダリンクを確立するように構成された電子システムと、
を備えた静止衛星。
前記電子システムは更に、前記直接的なフィーダリンクを介して、前記通信信号を前記衛星ゲートウェイへ転送するように構成される請求項４５に記載の静止衛星。