JP2019047262A - LEO communication terminal, LEO communication service system, program for LEO communication terminal, and LEO communication terminal power saving control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低高度軌道(LEO: Low Earth Orbit)を周回する周回衛星群で構築されるLEO衛星コンステレーションを用いるLEO通信サービスシステムに関する。 The present invention relates to a LEO communication service system using a LEO satellite constellation constructed of orbiting satellites orbiting a low earth orbit (LEO).
昨今、衛星通信を利用して、地上や海上、飛翔中の様々な通信端末(以降、端末装置や端末とも記載、エッジデバイスやターミナルとも呼ばれる)の遠隔監視や遠隔制御を行っている。またLEO衛星コンステレーションを用いる通信端末は、LEO通信端末や単にLEOターミナルなどと呼ぶ。LEO通信端末は、例えば、飛行機やドローン、自動運転車、モバイルフォン、自動販売機、センサノードが挙げられる。 Recently, satellite communication is used to perform remote monitoring and remote control of various communication terminals on the ground, at sea, and in flight (hereinafter also referred to as terminal devices and terminals, and also called edge devices and terminals). Also, communication terminals using the LEO satellite constellation are called LEO communication terminals or simply LEO terminals. The LEO communication terminal includes, for example, an airplane, a drone, an autonomous vehicle, a mobile phone, a vending machine, and a sensor node.
衛星を用いた遠隔監視制御の例は、航空交通管制システムが挙げられる。航空交通管制システムでは、静止衛星補強システム(SBAS:Satellite Based Augmentation System)を用いて、航空交通の監視制御に役立てている。航空交通管制システムは、最も広範囲にサービスしている航法サービスをもってしても北米大陸、アジア大洋州、欧州へのリージョナルサービスに留まっており全地球規模のグローバル性をもって提供した事例はない。 An example of remote monitoring and control using satellites is an air traffic control system. The air traffic control system uses satellite based augmentation system (SBAS) to help monitor and control air traffic. The air traffic control system, even with the most extensive service navigation services, has been limited to regional services to North America, Asia and the Pacific, and to Europe, and has never been offered with global scale.
また別の遠隔監視制御の例は、イリジウム(登録商標)衛星電話システムがある。イリジウム衛星電話システムは、地球上にあるイリジウム電話機の発呼を検出して、宛先のイリジウム電話機を呼び出す。イリジウム衛星電話システムは、LEO衛星システムであり、LEO軌道に投入される多くの衛星によって衛星コンステレーションが形成される。 Another remote surveillance control example is the Iridium satellite telephone system. The Iridium satellite telephone system detects the origination of an Iridium telephone on the earth and calls the Iridium telephone of the destination. The Iridium satellite telephone system is a LEO satellite system, and a satellite constellation is formed by many satellites introduced into the LEO orbit.
LEO通信システムは、低高度軌道を周回する多数の衛星でコンステレーションを構成して全球的な通信インフラを提供可能である。このLEO通信システムはインフラとして様々な用途に使用可能である。 The LEO communication system can construct a constellation with many satellites orbiting low altitude to provide a global communication infrastructure. This LEO communication system can be used as infrastructure for various applications.
今日のLEOコンステレーションでは、個々の衛星は、疎らな台数から莫大な台数までのLEO通信端末群をグリッドごとに自由度を持って受け持つことが求められつつある。例えば、ある地域(地上や海上、空中に設けられたグリッド)に存在する全ての端末を受け持った場合、端末数は都市部では多数になり地方では疎らになる傾向がある。また海洋では端末数は港や湾岸で多数になり外洋で疎らになる傾向がある。 In today's LEO constellation, individual satellites are required to handle LEO communication terminal groups from sparse to huge numbers with flexibility for each grid. For example, when all terminals existing in a certain area (a grid provided on the ground, the sea, or the air) are received, the number of terminals tends to be large in urban areas and sparse in rural areas. Also, in the ocean, the number of terminals tends to be large in the harbor and the bay and sparse in the open ocean.
各LEO衛星は、LEO通信端末群からのそれぞれの通信を適宜受け付ける。このLEO通信端末群からのそれぞれの通信は、何らかの適切な管理を行わない場合、互いに干渉し合うタイミングや周波数帯で 各端末からLEO衛星にデータ送信されるかもしれない。この通信干渉は、一般的に端末数が増えれば増えるほど起こり易いと云える。また、この通信干渉は、各端末の通信速度、通信方式等にも大きく影響を受けるものと想定される。 Each LEO satellite appropriately receives each communication from the LEO communication terminal group. Each communication from this group of LEO communication terminals may be transmitted from the terminals to the LEO satellite at timings and frequency bands that interfere with each other, unless some appropriate management is performed. It can be said that this communication interference generally occurs as the number of terminals increases. Also, it is assumed that this communication interference is greatly affected by the communication speed of each terminal, the communication method, and the like.
また、LEO衛星コンステレーションは、通信インフラとして各種サービスベンダーが利用することも検討されている。サービスベンダーは、自ら地上施設を準備したり、LEO衛星コンステレーションのオペレータから地上施設を借り受けてLEO通信サービスシステムを構築することが想定される。 The LEO satellite constellation is also being considered for use by various service vendors as a communication infrastructure. It is assumed that service vendors prepare their own ground facilities, or rent ground facilities from operators of LEO satellite constellations to construct a LEO communication service system.
LEO通信サービスシステムは、LEO衛星コンステレーションを用いて、利用者に様々なサービスを提供可能に構築される。多くの場合、LEO通信サービスシステムでは、地上にLEO通信端末群で収集された任意データを収集するデータ収集拠点が設けられる。また、LEO通信サービスシステムには、多くの場合、サービスを統括する1ないし複数の管理部が設けられる。 The LEO communication service system is configured to be able to provide various services to users using the LEO satellite constellation. In many cases, in the LEO communication service system, a data collection base is provided on the ground to collect arbitrary data collected by the LEO communication terminal group. In addition, the LEO communication service system is often provided with one or more management units that control the service.
LEO通信システム(通信サービスシステム)に関する一発明が特許文献1に記載されている。この特許文献に記載されたデータ中継システムは、LEO衛星群(当該文献の中継衛星12群)がLEO通信端末群(当該文献の地上送信局11群)から各々送信された任意データが含まれた電波を地上施設(当該文献の地上アンテナ13、解析局14)に向けて中継し、中継された電波を地上施設(当該文献の解析局14)で各々送信された任意データに分離(解析)して利用する。
An invention relating to an LEO communication system (communication service system) is described in Patent Document 1. The data relay system described in this patent document contains arbitrary data transmitted from the LEO satellite group (
また、LEO通信システム(通信サービスシステム)に関する別の発明が特許文献2に記載されている。当該文献は、LEO衛星にカメラを搭載し、センサノードの位置を撮影するコマンド若しくはパイロット信号をLEO衛星に送ることで、LEO衛星がセンサノードの位置の衛星画像を撮像し、センシング結果と共に地上局に送る、LEO通信サービスシステムを開示している。 Further, another invention related to the LEO communication system (communication service system) is described in Patent Document 2. This document mounts a camera on the LEO satellite and sends a command or pilot signal to the LEO satellite to capture the position of the sensor node, the LEO satellite captures a satellite image of the position of the sensor node, and the ground station together with the sensing results. The LEO communication service system is disclosed.
LEO通信サービスは、端末装置の位置座標確認やセンサ値の定点観測などの共通的なサービス以外にも、様々なサービスが想定される。例えば、自動運転車やロボット船などの移動体による輸送サービス、ドローンや無人航空機、探査ローバ等の移動体によるISR(Intelligence, Surveillance and Reconnaissance)サービス、気象計や波高計等の固定無人センサによるリモートセンシングサービス、ベンディングマシン(自動販売機)による飲料や食料の遠隔供給サービスなどが挙げられる。 The LEO communication service is assumed to have various services in addition to common services such as position coordinate confirmation of terminal devices and fixed point observation of sensor values. For example, transport services by moving objects such as autonomous vehicles and robot ships, ISR (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance) services by moving objects such as drone and unmanned aerial vehicles, exploration rover, remote by fixed unmanned sensors such as meteorological meters and wave height meters Sensing service, remote supply service of beverage and food by vending machine (vending machine), etc. may be mentioned.
サービス品質を確保するためには、サービスに使用される端末装置各々の正常な稼働や長時間バッテリ稼働、省電力稼働などが望まれる。サービスベンダーや利用者は、一般的に正常な稼働状況を知りたい一方、コスト面を踏まえて 常時リアルタイムに稼働状況を知ることを求めないこともある。例えば、1時間毎や1日毎に稼働状況やセンシングデータを取得できれば構わないサービス利用者に対して、毎秒ごとのサービス品質は過剰となる。また、毎秒ごとにセンシングデータを送出する端末は、送信電力がその分だけ必要になり、稼働時間が短くなるなどの弊害も生じ得る。 In order to ensure quality of service, normal operation, long-time battery operation, power-saving operation, etc. of each terminal device used for service are desired. While service vendors and users generally want to know the normal operating status, they may not be required to always know the operating status in real time based on the cost aspect. For example, the service quality per second is excessive for service users who do not mind if it is possible to acquire the operating status and sensing data every hour or every day. In addition, terminals that transmit sensing data every second require transmission power for that amount, which may cause adverse effects such as shortening of operating time.
LEO衛星コンステレーション(LEO衛星システム)では、多くの端末向けの全球的インフラストラクチャを構築できる。また、LEO通信端末には、静止軌道衛星を用いる通信端末に対して、小型化や省電力化が図られた端末が多くある。これは、一つの要因として、各LEO衛星が低軌道を飛翔するため、LEO衛星とLEO通信端末との通信距離が静止軌道衛星と通信端末との通信環境よりも短いことに関連している。 The LEO satellite constellation (LEO satellite system) can build a global infrastructure for many terminals. In addition, there are many LEO communication terminals in which miniaturization and power saving have been achieved with respect to communication terminals using geosynchronous satellites. This is related to the fact that the communication distance between the LEO satellite and the LEO communication terminal is shorter than the communication environment between the geosynchronous satellite and the communication terminal, as one of the factors is that each LEO satellite travels in a low orbit.
一方、LEO衛星とLEO通信端末との通信環境は、静止軌道衛星と通信端末との通信環境や、中軌道衛星と通信端末との通信環境と異なり、短時間で変化する。別の表現で説明すれば、LEO衛星とLEO通信端末との通信可能方向および衛星端末間距離は、中軌道衛星と通信端末との通信環境よりも高速に変化する。 On the other hand, the communication environment between the LEO satellite and the LEO communication terminal changes in a short time, unlike the communication environment between the geosynchronous satellite and the communication terminal and the communication environment between the medium orbit satellite and the communication terminal. In other words, the communicable direction between the LEO satellite and the LEO communication terminal and the distance between the satellite terminals change faster than the communication environment between the medium orbit satellite and the communication terminal.
このようにLEO通信には、地上に対する衛星位置が高速で変化する特徴がある。このため、LEO通信端末とLEO衛星との良好な通信環境を得られるアンテナ方向や送信電力が逐次的に変化する。すなわち、LEO通信端末からLEO衛星に任意データを送信することに適した送信タイミングが変化する。また、LEO通信には、複数のLEO衛星が次々と飛来する特徴もある。 As described above, LEO communication is characterized in that the satellite position relative to the ground changes at high speed. For this reason, the antenna direction and transmission power which can obtain the favorable communication environment of a LEO communication terminal and a LEO satellite change sequentially. That is, the transmission timing suitable for transmitting arbitrary data from the LEO communication terminal to the LEO satellite changes. In addition, LEO communication is also characterized by a plurality of LEO satellites flying one after another.
このため、例えば、LEO通信端末側に、LEO衛星を追尾する仕組みや、広角で送受信可能なアンテナで送信波を強く送信する仕組みを組み入れて、良好な通信環境を設ける試みが成されている。しかしながら、これらの対策では、消費電力を大きくする傾向が働く。 For this reason, for example, an attempt has been made to provide a good communication environment by incorporating a mechanism for tracking an LEO satellite and a mechanism for strongly transmitting a transmission wave with a wide-angle transmittable / receiveable antenna on the LEO communication terminal side. However, these measures tend to increase power consumption.
そこで、発明者らは、LEO通信端末の通信制御に関して、良好な省電力制御方法を検討した。 Therefore, the inventors examined a good power saving control method regarding communication control of the LEO communication terminal.
また、特許文献1や2に記載されたLEO通信システム(LEO通信端末)は、消費電力の観点について言及しておらず、上記問題を解決していない。良好な通信環境を継続的に得るためにも、通信に用いる消費電力は、重要な事項となる。また、通信に用いる消費電力が多ければ、稼働時間などの様々な制約事項を生じ得る。 Further, the LEO communication system (LEO communication terminal) described in Patent Documents 1 and 2 does not mention the viewpoint of power consumption, and does not solve the above problem. Power consumption used for communication is also an important issue in order to continuously obtain a good communication environment. Also, if the power consumption used for communication is high, various restrictions such as operating time may occur.
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、LEO衛星コンステレーションに向けて任意データを含む通信波を送出する送信電力を、既存のLEO通信端末に対して低減したLEO通信端末、LEO通信サービスシステム、LEO通信端末用プログラム、及びLEO通信端末省電力制御方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is an LEO communication terminal in which the transmission power for transmitting a communication wave including arbitrary data toward the LEO satellite constellation is reduced with respect to an existing LEO communication terminal. An object of the present invention is to provide an LEO communication service system, a program for an LEO communication terminal, and an LEO communication terminal power saving control method.
本発明の一実施形態に係るLEO通信端末は、LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された前記LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を導出する制御部と、を具備し、前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、ことを特徴とする。 The LEO communication terminal according to an embodiment of the present invention includes a receiving unit for receiving communication waves from each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation, and communication waves directed to each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation. At least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation broadcasted from a transmitter transmitting, a storage unit storing position information of the own terminal, and any LEO satellite constituting the LEO satellite constellation fly The orbit information of the orbit is received through the receiving unit, and transmitted from the own terminal to the LEO satellite constellation based on the position information of the own terminal stored in the storage unit and the accepted orbit information. Transmission timing of arbitrary data, and a control unit for deriving a transmission output used at the transmission timing; And transmitting, from the transmission unit, arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation in accordance with the transmission timing and the transmission output derived by the control unit.
本発明の一実施形態に係るLEO通信サービスシステムは、LEO衛星コンステレーションに属するLEO衛星群に、該LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報を、送信する地上局と、LEO衛星コンステレーションを介して前記地上局に送信する任意データを取得するデータ生成部と、LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星からの通信波を受け付けると共に、各LEO衛星に向けて通信波を送出する通信部と、を備え、前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された軌道情報を前記通信部を介して受け付けて、現在の自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を送出条件として導出して、前記データ生成部で生成した任意データを、導出した送出条件に従って、前記通信部から送出する、ことを特徴とする。 An LEO communication service system according to an embodiment of the present invention transmits to a LEO satellite group belonging to an LEO satellite constellation, orbit information of an orbit in which at least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation flies. And a data generation unit for acquiring arbitrary data to be transmitted to the ground station via the LEO satellite constellation, and receiving communication waves from each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation and communicating toward each LEO satellite A communication unit for transmitting waves, and receiving via the communication unit orbit information broadcasted from any of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation, and receiving the current position information of the own terminal and the reception From the own terminal to the LEO satellite constellation based on the The transmission timing of the arbitrary data to be transmitted and the transmission output used in the transmission timing are derived as the transmission condition, and the arbitrary data generated by the data generation unit is transmitted from the communication unit according to the derived transmission condition. I assume.
本発明の一実施形態に係るLEO通信端末用プログラムは、LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を調整する制御部を具備する、LEO通信端末の制御部を、前記受信部を介して受け付けた 前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された前記LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報と、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報とを読み込んで、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を、消費電力を低減するように決定する、ことを特徴とする。 A program for LEO communication terminal according to an embodiment of the present invention communicates to a reception unit for receiving communication waves from each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation and to each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation. Transmission unit for transmitting waves, storage unit for storing position information of the own terminal, transmission timing for transmitting arbitrary data from the own terminal to the LEO satellite constellation, and control for adjusting transmission output used in the transmission timing At least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation broadcast from any of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation received via the receiver, the controller of the LEO communication terminal comprising Trajectory information of the trajectory on which the aircraft flies and the own terminal stored in the storage unit It is characterized by reading the position information and determining the transmission timing of arbitrary data to be transmitted from the own terminal toward the LEO satellite constellation and the transmission output used in the transmission timing so as to reduce the power consumption. .
本発明の一実施形態に係るLEO通信端末省電力制御方法は、LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を調整する制御部を具備する、LEO通信端末は、予め前記記憶部に自端末の位置情報を準備し、前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された前記LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付け、前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記送信部から送出することに先駆けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を前記制御部によって導出し、前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、ことを特徴とする。 A LEO communication terminal power saving control method according to an embodiment of the present invention is directed to a receiving unit that receives communication waves from each LEO satellite that configures a LEO satellite constellation, and each LEO satellite that configures the LEO satellite constellation. And a transmission unit for transmitting communication waves, a storage unit for storing position information of the own terminal, transmission timing for transmitting arbitrary data from the own terminal toward the LEO satellite constellation, and adjustment of transmission output used in the transmission timing An LEO communication terminal having a control unit prepares in advance the position information of its own terminal in the storage unit, and belongs to the LEO satellite constellation broadcasted from any LEO satellite constituting the LEO satellite constellation. Accepts orbit information of the orbit of at least one LEO satellite through the receiver Prior to sending arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation from the transmission unit, the self-device based on the position information of the own terminal stored in the storage unit and the received orbit information is used. Transmission timing of arbitrary data to be transmitted from the terminal toward the LEO satellite constellation and the transmission output used in the transmission timing are derived by the control unit, and the arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation is the control unit Sending from the transmission unit according to the transmission timing and the transmission output derived in the above.
本発明によれば、LEO衛星コンステレーションに向けて任意データを含む通信波を送出する送信電力を、既存のLEO通信端末に対して低減したLEO通信端末、LEO通信サービスシステム、LEO通信端末用プログラム、及びLEO通信端末省電力制御方法を提供できる。 According to the present invention, an LEO communication terminal, an LEO communication service system, and a program for an LEO communication terminal, wherein transmission power for transmitting a communication wave including arbitrary data toward an LEO satellite constellation is reduced with respect to an existing LEO communication terminal. And LEO communication terminal power saving control method can be provided.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、実施形態のLEO通信サービスシステム1を示す概略図である。図中のLEO通信サービスシステム1は、地上局10(地上施設)とLEO通信端末20群から構成される。図1には、図の表現上、LEO衛星コンステレーションとしてLEO衛星100を1台記載し、地上等に多数存在するLEO通信端末20についても少数のみを記載する。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic view showing the LEO communication service system 1 of the embodiment. The LEO communication service system 1 in the figure is comprised of a ground station 10 (ground facility) and a group of
本実施形態のLEO通信端末20は、LEO衛星コンステレーションを介して地上局10に任意データを送出するように構成されている。LEO通信端末20を例示すれば、飛行機やドローン、自動運転車、スマートフォン、自動販売機、センサノードが挙げられる。
The
図2は、LEO通信サービスシステム1が使用するLEOコンステレーションを模式的に示した説明図である。LEOコンステレーションは、LEOを周回する複数のLEO衛星100によって構成されている。図に示したLEOコンステレーションの衛星数は一例であり、LEO衛星100は図に示された衛星数よりも少数であっても多数であっても構わない。 FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an LEO constellation used by the LEO communication service system 1. The LEO constellation is comprised of a plurality of LEO satellites 100 orbiting the LEO. The number of satellites of the LEO constellation shown in the figure is an example, and the LEO satellites 100 may be smaller or larger than the number of satellites shown in the figure.
本実施形態の地上局10は、少なくとも、データ収集局11と管理局12を含む。地上局10は、LEO衛星コンステレーションを介してLEO通信端末20から任意データを受け付けてデータ収集局11に収集する。データ収集局11は、必ずしも1拠点である必要はなく、衛星コンステレーションとの通信可能範囲内で適宜効率よく配置することが望ましい。また、複数のデータ収集局11を設ける場合、各データ収集局11は相互に収集データを交換して、所定のデータ収集局11に任意データが収集されるように構成することが望ましい。
The ground station 10 of the present embodiment includes at least a
本実施形態では、各LEO衛星100の衛星軌道が示された衛星軌道情報を管理局12が管理する。管理局12は、LEO衛星コンステレーションに属する各LEO衛星100の衛星軌道情報を個別に或いは一括してLEO通信端末20に通知する。なお、管理局12は、サービスベンダーが運用することとしてもよい。この場合、サービスベンダーは、管理局12(地上局10)から、提供するサービスで利用するLEO衛星(群)の衛星軌道情報を送信するようにしてもよい。このことで、以下で説明するLEO衛星100の省電力機能を適応的に発揮させることが可能になる。
In the present embodiment, the
LEO通信端末20は、自端末の位置情報と 取得した衛星軌道情報に基づいて、任意データをLEO衛星コンステレーションを介してデータ収集局11に送出する送出条件を自律的に設定する。
The
なお、LEO通信端末20が各LEO衛星100の衛星軌道情報を取得する手法は、特に限定しないものの、衛星コンステレーションを介して同報配信で配信される衛星軌道情報を受信する手法が挙げられる。また、他の通信手段、例えばWiFi(登録商標)や地上ラジオ波を介して、LEO通信端末20が衛星軌道情報を受け付けるようにしてもよい。
Although the method for the
自端末の位置情報は、LEO通信端末20が測位可能であれば定期的/動作時に測位した位置情報を取得すればよい。また、位置情報は、固定設置型のLEO通信端末20であれば、設置時に設置者が内部メモリーに記録した位置情報を用いることとしてもよい。また、LEO通信端末20は短距離通信や有線通信で近傍の端末装置から位置情報を受け付けることとしてもよい。
As for the position information of the own terminal, if the
LEO通信端末20が省電力のために設定する任意データの送出条件の決定は、予め複数の個別パラメータが複数記録されており、その中から、自端末の位置情報と 衛星位置(衛星軌道情報)との位置関係に基づいて個別のパラメータを一つずつを選定する手法が採用できる。例えばLEO通信端末20は、後述するように、任意データの送信タイミングとその送信に使用する送信出力を決定できる。この個別パラメータは、送信タイミングを確定するための時刻やタイマー値、電圧値、電流値などを適宜適応的に定めればよい。
A plurality of individual parameters are pre-recorded for the determination of the transmission conditions of arbitrary data set by
また、LEO通信端末20は、通信先とするLEO衛星100に関連付けられた1ないし複数の指標に基づいて、任意データをデータ収集局11に送出する送出条件を設定するようにしてもよい。この指標は、地上局10(管理局12,サービスベンダー)で管理されて通知されたり、各LEO衛星100が自律的に通知(放送)するようにしてもよい。
Further, the
また、LEO通信端末20は、自端末の位置情報と通信先とする衛星との距離と 代表通信先とする衛星に関連付けられた指標に基づいて、任意データをデータ収集局11に送出する送出条件を自律的に設定するようにしてもよい。
In addition, the
なお、LEO通信端末20は、予め通信先と成り得るLEO衛星100に関連付けられる指標のみを受け付けて保持して、適宜通信条件に指標の反映や演算用の係数として使用するように構成されることが望ましい。このように構成すれば、例えばサービスベンダーが設定した指標に基づいて、省電力設定や他端末に対する優先度などを設定可能にできる。このため、例えば、バッテリ稼働中端末に優先度をサービス側が設定するような自由度が付与可能になる。
In addition, the
LEO衛星100毎に設定される指標は、例えば、個別のLEO衛星100の通信状態(余力)を採用できる。同様に、この指標には、使用停止を示す指標を採用できる。同様に、任意データの送信高度を限定する指標や、地上や海上などの特定地域でのみ通信を有効にする指標を設けてもよい。また、通信時間帯を設定する指標を設けてもよい。また、使用する通信方式や符号化/複号方式/通信プロトコル等を指定する指標を採用してもよい。また、通知される指標として各種重み係数を採用してもよい。また、これらの指標には、サービスベンダーが提供するサービス毎に指標を採用することとしてもよい。 As the index set for each LEO satellite 100, for example, the communication state (remaining capacity) of the individual LEO satellite 100 can be adopted. Similarly, as this indicator, an indicator indicating use termination can be adopted. Similarly, an index for limiting the transmission height of arbitrary data, or an index for enabling communication only in a specific area such as the ground or the sea may be provided. In addition, an index for setting a communication time zone may be provided. In addition, an index may be adopted which specifies the communication method to be used, coding / decoding method / communication protocol, and the like. Also, various weighting factors may be adopted as the index to be notified. Further, as these indicators, indicators may be adopted for each service provided by the service vendor.
例えば、サービスベンダーが管理局12を介して衛星軌道情報と共に、サービス毎の各種指標をLEO端末20群に通知することとすれば、あるLEO端末20は、自己が加入しているサービス毎に自端末の任意データを送信する通信省電力化方法を設定可能に、LEO通信サービスシステム1を運用できる。また、LEO端末20は、更に任意の群管理設定用情報を受け付けて、省電力化設定に反映させてもよい。
For example, if the service vendor notifies the
なお、各種指標や各種情報は、リスト化されてLEO通信端末20に一括して通知/登録されるよいにしても構わない。
The various indexes and the various information may be listed and notified / registered to the
このように構成されたLEO通信端末20は、衛星軌道情報と 自端末の位置情報を用いて送出条件を調整することで、任意データをLEO衛星コンステレーションを介してデータ収集局11に送出する際に使用する設定を省電力設定に設定可能になる。また、例えば管理局12から指定された指標を加えて用いることで、任意データをデータ収集局11に送出する電力を省電力化できる。
When the
次に、LEO通信端末20の一構成例を説明する。図3は、本実施形態のLEO通信サービスシステム1で動作させるLEO通信端末20の一構成例を示すブロック図である。
Next, one configuration example of the
図示したLEO通信端末20は、制御部21、記憶部22、及び通信部23を含み構成されている。また、LEO通信端末20には、上記構成以外にも、任意データを取得するデータ生成部として、センサーやカメラ、マイク、測位部などを適宜搭載すればよい。LEO通信端末20は、例えば衛星測位信号受信機としてGPS(Global Positioning System)受信機を搭載すれば、自端末の位置情報を測位部を介して取得できる。また、GPS波以外にも他の衛星測位システムの信号波や、準天頂衛星の信号波等を受け付ける衛星測位信号受信機を搭載することとしてもよい。
The illustrated
なお、本LEO通信端末20は、必須ではないものの、バッテリ電源部を具備した構成を想定できる。このバッテリ電源部は、少なくとも通信部23を駆動させる電力を賄う。このバッテリ電源部を有する構成であれば、以下で説明するLEO通信端末通信省電力化方法を実現することで、例えば端末の稼働時間を長くできる。また、バッテリ電源を有さない構成(例えば商用電源に接続された構成)であっても、任意データを送信する際に消費する送信電力の削減が図れる。
In addition, although this
制御部21は、記憶部22に記憶されている各種情報に基づいて、任意データを自端末からLEO衛星コンステレーションに向けて送信する送信タイミングと送信出力を導出するように構成されている。この導出処理には、少なくとも、今後端末の上空を通過するLEO衛星100の衛星軌道情報と自端末の位置情報が使用される。すなわち、制御部21は、衛星軌道情報を参照して、自端末の位置情報(位置座標)で適すると想定できる任意データの送信タイミングと送信出力を、送出条件として決定する。なお、この決定に関して、制御部21は、通信先とする衛星に関連付けられた1ないし複数の指標を合わせて参照して、送出条件を決定するようにすることが望ましい。本実施形態では、LEO通信端末20のアンテナは、地表面に対して水平に維持されるものとして説明する。なお、アンテナ可動部や指向性調整部を設ければ必ずしもアンテナを水平に維持する必要はなく、アンテナ向きを任意データの送信時に調整すればよい。また、電力消費を不要に構造体としてアンテナ方向を概ね天頂に固定的に保持することとしてもよい。例えば、LEO端末筐体内に任意方向に自由回転する台座(例えばジャイロスコープの3軸構造)を組み込み、アンテナ(指向性)をその構造内で常時上向きに保持すれば、概ね天頂方向にアンテナ(指向性)を向けることが可能になる。また、制御部21は、ジャイロセンサや地磁気センサー、加速度センサー等などを用いて、アンテナ向きや傾きを算出して、迎角の算出に用いてもよい。
The
記憶部22には、LEO衛星コンステレーションを介して送信する任意データと共に、自端末の位置情報と、通信部23を介して受信した各LEO衛星100の衛星軌道情報、各種指標などが記憶される。
The
通信部23は、送信部23Aと受信部23Bとを少なくとも含み構成されている。送信部23Aは、LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星100に向けて通信波を送出する。受信部23Bは、LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星100からの通信波を受け付ける。通信部23には、衛星通信用送受信部以外にも必要に応じて、短距離無線通信用/有線通信用送受信部/キャリア接続用インタフェースを設けることとしてもよい。
The
ここで、任意データの送信条件設定処理(送信タイミング調整処理、送信出力を調整処理 など)について例示して説明する。 Here, transmission condition setting processing (transmission timing adjustment processing, transmission output adjustment processing, and the like) of arbitrary data will be exemplified and described.
まず、任意データの送信タイミング調整処理については、次のように制御部21を動作させることで、送信条件を決定できる。制御部21に、任意データの送信を、次に飛来するLEO衛星100の通信可能範囲内で且つ、次に飛来するLEO衛星100の衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、衛星端末間の相対距離がより短くなる条件を満たすタイミングを選択させればよい。合わせて、制御部21に、任意データの送信を、次に飛来するLEO衛星100の衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、次に飛来するLEO衛星が見える迎角がより高角度なる条件を満たすタイミングを選択させればよい。この2つの条件は、一方のみを採用するよりも2つとも働かせることが望ましい。また、LEO衛星100が見える迎角については、最低角度を設定して送信条件の決定に反映させることが望ましい。
First, with regard to transmission timing adjustment processing of arbitrary data, transmission conditions can be determined by operating the
図4は、衛星軌道と自端末位置を用いた省電力手法の衛星軌道と端末位置との関係を模式的に示した説明図である。本図では、自端末のほぼ天頂(高迎角)に通信可能となるLEO衛星100が飛来する場合を想定して示している。この図では、次に飛来するLEO衛星100の軌道内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件を満たすエリアに印を付けている。この条件を満たすエリアが複数ある場合は迎角がより高角度なる条件によって、通信タイミングを決定すればよい。 FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the relationship between the satellite orbit and the terminal position in the power saving method using the satellite orbit and the own terminal position. In this figure, it is assumed that the LEO satellite 100 that can communicate at about the zenith (high angle of attack) of its own terminal is flying. In this figure, an area satisfying the condition that the relative distance between the satellite terminals becomes shorter in the orbit of the next incoming LEO satellite 100 is marked. When there are a plurality of areas satisfying this condition, the communication timing may be determined according to the condition that the angle of attack is higher.
また、制御部21に、任意データの送信を、所定時間内に飛来するLEO衛星100群の通信可能範囲内で且つ、所定時間内に飛来するLEO衛星100群の衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、所定時間内に飛来するLEO衛星群内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件を選択させることとしてもよい。合わせて、制御部21に、任意データの送信を、所定時間内に飛来するLEO衛星100群の衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、所定時間内に飛来するLEO衛星内で衛星の見える迎角がより高角度なる条件を選択させることとしてもよい。この2つの条件も、一方のみを採用するよりも2つとも働かせることが望ましい。なお、所定時間は、自端末が任意データをいつまでに送りたいかで定めたり、サービスベンダーによって指標で指定されたりする時間であり、規定値であってもよい。例えば1時間を設定すれば、LEO通信端末20は、1時間内に飛来するLEO衛星100群の何れかを用いる任意データの省電力送信を自律的に設定することとなる。
Further, the
図5は、衛星軌道と自端末位置を用いた省電力手法の衛星軌道と端末位置との関係を模式的に示した別の説明図である。本図では、複数の軌道を通過する所定時間内に通信可能となるLEO衛星100群が飛来する場合を想定して示している。この図では、各軌道内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件を満たすエリアにそれぞれ印を付けている。この条件を満たすエリアが複数ある場合は迎角がより高角度なる条件によって、通信タイミングを決定すればよい。 FIG. 5 is another explanatory view schematically showing the relationship between the satellite orbit and the terminal position in the power saving method using the satellite orbit and the own terminal position. In this figure, it is assumed that the LEO satellites 100 which can communicate within a predetermined time passing through a plurality of orbits are flying. In this figure, areas which satisfy the condition that the relative distance between the satellite terminals becomes shorter in each orbit are marked. When there are a plurality of areas satisfying this condition, the communication timing may be determined according to the condition that the angle of attack is higher.
一方、送信出力を調整処理については、次のように制御部21を動作させることで、送信条件を決定できる。 制御部21に、任意データの送信時の送信出力を、衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、送信タイミングの衛星端末間の相対距離に基づいた規定値に決定すればよい。合わせて、制御部21に、任意データの送信時の送信出力を、衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、送信タイミングでのLEO衛星100が見える迎角に基づいた規定値に決定すればよい。この2つの条件も、一方のみを採用するよりも2つとも働かせることが望ましい。
On the other hand, with regard to the process of adjusting the transmission output, the transmission condition can be determined by operating the
また、通信部23に指向性を調整可能であるアンテナを搭載した端末であれば、決定した送信タイミングで想定通信先LEO衛星にアンテナ指向性を向けるアンテナ指向性調整処理を組み合わせて動作させることが望ましい。アンテナ指向性調整処理は、例えば、制御部21に、送信部23Aのアンテナの指向性を、衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求めた送信タイミングにおける想定通信先LEO衛星の向きに決定させるようにすればよい。このことで、通信タイミング毎に決定される適したLEO衛星100の方角に合わせてアンテナ指向性を調整でき、少ない送信電力であっても良好なアンテナ特性によって同等の通信を可能にする。
In addition, in the case of a terminal having an antenna whose directivity can be adjusted in the
また、送信タイミング調整処理を組み合わせて動作させることが望ましい。この機能は、再送信機能を搭載した端末において特に有効に働く。送信タイミング調整処理は、例えば、制御部21に、自端末からLEO衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信開始タイミングを時間枠(例えば1分)で設定し、導出した送信タイミングに到達して任意データの送信を開始する際に、実際に任意データを含む送信波が送出される開始タイミングを、設定した時間枠内でランダムに決定させるようにすればよい。このことで、00秒などのタイミングで他の端末と送信が重なることを予防して、再送信の低減を図れる。このことで、再送信機能を搭載したLEO端末20の再送信処理を低減することで、結果的にサービスシステム全体の省電力化が図れる。
In addition, it is desirable to combine the transmission timing adjustment processing to operate. This function works particularly effectively in a terminal equipped with a retransmission function. In the transmission timing adjustment process, for example, the transmission start timing for transmitting arbitrary data from the own terminal to the LEO satellite constellation is set in a time frame (for example, one minute) in the
このようにLEO通信端末20を構成することで、LEO通信端末20は、制御部21によって、適宜 記憶部22を参照して自端末の位置情報と、各衛星の軌道情報、必要に応じて指標等を読み込んで、任意データの送出条件を設定し、設定した送出条件で任意データを送出する、ことが可能になる。
By configuring the
また、LEO衛星コンステレーションの特徴として、ある程度の短時間に複数の衛星が視野(通信領域)を通過することを利用して、その衛星群(LEO衛星コンステレーション)から省電力に適する送信タイミングを導出して、適した送信電力を選定することも可能になる。 In addition, as a feature of the LEO satellite constellation, transmission timings suitable for power saving are obtained from the satellite group (LEO satellite constellation) by utilizing the fact that a plurality of satellites pass through the field of view (communication area) in a short time. It is also possible to derive and select a suitable transmission power.
結果、LEO衛星コンステレーションに向けて任意データを含む通信波を送出する送信電力を、既存のLEO通信端末に対して低減したLEO通信端末を提供できる。 As a result, it is possible to provide a LEO communication terminal in which the transmission power for transmitting a communication wave containing arbitrary data toward the LEO satellite constellation is reduced for the existing LEO communication terminal.
次に、LEO通信サービスシステムの各動作を示して、LEO通信端末群省電力制御方法を説明する。 Next, each operation of the LEO communication service system will be shown, and a LEO communication terminal group power saving control method will be described.
図6は、LEO通信端末20群に対する衛星軌道情報通知フローの一例を示したフローチャートである。なお、管理局12でグリッド毎やサービス毎に使用するLEO衛星100(群)の選定が行われ、各グリッドに存在するLEO通信端末20は、選定されたLEO衛星100(群)の衛星軌道情報のみをLEO衛星コンステレーションを介して受け付けるようにしてもよい。なお、LEOコンステレーションに属する全ての衛星軌道情報をLEO通信端末20に適宜通知することとしても構わない。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the satellite orbit information notification flow to the
管理局12は、LEO衛星100の通信回線等を介して衛星軌道情報(群)をLEO通信端末20群に向けて同報送信する(F101)。この端末群への衛星軌道情報(群)の通知には、必要に応じて衛星毎の指標等を付与してもよい。
The
衛星軌道情報の通知を受けたLEO通信端末20はそれぞれ、自律的に衛星軌道情報を自己の記憶部22に記録する(F102)。
Each of the
図7は、LEO通信端末20群から任意データを収集するデータ収集フローを示したフローチャートである。なお、図7のフローF201及びF202は、各LEO通信端末20が与えられた役割に応じて自律的に各々のタイミングで動作する。
FIG. 7 is a flowchart showing a data collection flow for collecting arbitrary data from the
LEO通信端末20はそれぞれ、自端末の役割に応じて任意データを収集する(F201)。
Each of the
LEO通信端末20はそれぞれ、衛星軌道情報通知フローで取得した衛星軌道情報と自端末の位置情報を少なくとも用いて、次に任意データを送出する送信条件を導出し、その送信条件に従ってLEO衛星100に向けて収集した任意データを送信する(F202)。
The
データ収集局11は、LEOコンステレーションを介して、各LEO通信端末20から送信されてきた任意データを収集後、提供するサービスに応じて、保管、任意データ解析、データ更新通知やエラー通知などを適宜実施する(F203)。
After collecting arbitrary data sent from each
このように、本実施形態のLEO通信サービスシステム1によって各LEO通信端末省電力制御方法を動作させることによって、省電力機能を具備したLEO通信端末群の省電力機能を有効に動作せられる。また、管理局側から指標を用いて制御することで、システム全体としての省電力機能を働かせられる。 As described above, by operating each of the LEO communication terminal power saving control methods by the LEO communication service system 1 of this embodiment, the power saving function of the LEO communication terminal group equipped with the power saving function can be effectively operated. In addition, the control station side can control using the index, and the power saving function of the entire system can be exercised.
次に、LEO通信端末20の省電力機能を動作させる送信条件設定フロー(LEO通信端末(群)省電力制御方法)の一例を説明する。
図8は、LEO通信端末20による送信条件設定フロー例を示したフローチャートである。このフローは、図7のF202の処理動作にあたる。
LEO通信端末20(制御部21)は、記憶部22に記録されている取得した衛星軌道情報(群)と各衛星の指標を読み込む(S101)。
Next, an example of a transmission condition setting flow (LEO communication terminal (group) power saving control method) for operating the power saving function of the
FIG. 8 is a flowchart showing an example of a transmission condition setting flow by the
The LEO communication terminal 20 (control unit 21) reads the acquired satellite orbit information (group) recorded in the
次にLEO通信端末20(制御部21)は、自端末位置座標を読み込む(S102)。この自端末位置は、移動するLEO通信端末20であれば測位手段によって取得したリアルタイムの現在位置を用いて、固定されたLEO通信端末20であれば記憶部22に記録されている自端末位置を用いればよい。
Next, the LEO communication terminal 20 (control unit 21) reads its own position coordinates (S102). If the
次にLEO通信端末20(制御部21)は、次に飛来する衛星の各時点の衛星位置座標と端末位置座標との距離と迎角を算出する(S103)。所定時間内に飛来するLEO衛星群の中から最適な送信条件を選定する場合、LEO通信端末20(制御部21)は、所定時間内に飛来するそれぞれの衛星の各時点の衛星位置座標と端末位置座標との距離と迎角を算出すればよい。 Next, the LEO communication terminal 20 (control unit 21) calculates the distance between the satellite position coordinates and the terminal position coordinates at each point of time of the next incoming satellite and the angle of attack (S103). When selecting an optimal transmission condition from among the LEO satellites flying within a predetermined time, the LEO communication terminal 20 (control unit 21) determines the satellite position coordinates and the terminal of each point of time of each satellite flying within the predetermined time. The distance to the position coordinates and the attack angle may be calculated.
次にLEO通信端末20(制御部21)は、衛星端末間距離が最短とり、且つ、衛星が見える迎角がより高角度なる条件を満たす通信タイミングを選択し、衛星端末間距離にあった送信電力を選択し、最適と導出した送信タイミングおよび送信電力を送信条件として決定し、その任意データ送信条件を送信方法に反映する(S104)。 Next, the LEO communication terminal 20 (control unit 21) selects a communication timing that takes the shortest distance between satellite terminals and satisfies the condition that the angle of attack at which the satellite can be seen becomes higher, and the transmission was at the distance between satellite terminals The power is selected, the transmission timing and transmission power derived as optimum are determined as transmission conditions, and the arbitrary data transmission conditions are reflected in the transmission method (S104).
なお、衛星が見える迎角については、最低角度を設定して送信条件の決定に反映させることが望ましい。また、この任意データ送信条件には、管理局12の管理者やサービスベンダーが設定した、データの送信頻度や、使用LEO衛星、使用可能変調方式/符号化方式/通信プロトコルなどを適宜反映されることが望ましい。
In addition, about the attack angle from which a satellite can be seen, it is desirable to set the lowest angle and to reflect it in determination of transmission conditions. In addition, data transmission frequency, LEO satellite used, usable modulation method / coding method / communication protocol, etc. set by the manager of the
その後、LEO通信端末20は、反映した任意データ送信条件に従って、収集した任意データをLEO衛星100に向けて送信する。
Thereafter, the
このようにLEO通信端末20を動作させることで、LEO通信端末(群)省電力制御方法を発揮できる。
By operating the
なお、このLEO通信端末省電力制御方法は一例であり、衛星軌道情報と自端末位置情報との関係性によって、任意データを省電力でLEO衛星100に通信できる送信タイミングと送信電力を設定できれば、どの順序で送信条件を導出したり、設定を反映するようにしても構わない。 Note that this LEO communication terminal power saving control method is an example, and it is possible to set the transmission timing and transmission power that can transmit arbitrary data to the LEO satellite 100 with power saving by the relationship between the satellite orbit information and the own terminal position information. It does not matter in which order the transmission conditions are derived or the settings are reflected.
次に、LEO通信サービスシステム1の一具体例を示して、本LEO通信端末群省電力制御方法を説明する。 Next, a specific example of the LEO communication service system 1 will be shown, and the present LEO communication terminal group power saving control method will be described.
ここで説明するLEO通信システム(LEOコンステレーション)に属するLEO衛星100は、地上局10で指定された自衛星の衛星軌道情報を含むビーコンを定期的に送出する。また、このビーコンに後続LEO衛星100や他のLEO衛星100の衛星軌道情報、各衛星の指標も入れ込むことも可能である。 The LEO satellites 100 belonging to the LEO communication system (LEO constellation) described here periodically transmit a beacon including satellite orbit information of the own satellite designated by the ground station 10. In addition, it is also possible to incorporate satellite orbit information of the subsequent LEO satellite 100 and other LEO satellites 100, and an index of each satellite into this beacon.
LEO通信端末20は、自装置に搭載されたGPS受信部等を用いて地球上での自己位置座標を適宜推定する。また、LEO通信端末20は、任意データのデータ送信を待機中に、各LEO衛星100からの各ビーコンを待ち受けて、適宜各LEO衛星100の衛星軌道情報や各種指標を受信して収集する。
The
LEO通信端末20は、衛星軌道情報を取得後、各LEO衛星100の今後の通過座標と自端末の自己位置座標に基づき、今後の衛星との相対距離が規定閾値以下であり衛星が見える角度(迎角)が規定閾値以上になる時刻(送出タイミング)を算出する。併せて、LEO通信端末20は、相対距離が規定閾値以下であり衛星が見える角度(迎角)が規定閾値以上になる時刻における衛星端末間の相対距離と指標で指定された各条件に基づいて、自端末の送信出力を決定する。
After the
その後、LEO通信端末20は、決定した送信タイミング(時刻)になると、決定した送信出力で任意データの送信を開始する。なお、データ送信を終了させる相対距離に関する閾値(データ送信終了距離閾値)を設けて、この閾値を超えるとデータ送信を終了するように構成し、全ての任意データの送信終了前にこのデータ送信終了距離閾値を超えたならば、残りの任意データを次回の送信タイミングに送るように構成することとしてもよい。
Thereafter, when the determined transmission timing (time) comes, the
このようにLEO通信端末20を、ビーコンから取得した各衛星の軌道情報等に基づいて適したタイミングとそのタイミングに適した送信出力を導出し、導出した送信条件に従って、LEO衛星コンステレーションに向けて任意データを送信するように構成する。この結果、LEO衛星通信に適するであろうタイミングおよび送信電力で通信するLEO通信端末20群を得られる。
In this way, the
換言すれば、送信出力が小さくても通信できる場合に任意データを送信することとなるため、LEO通信端末20の消費電力が低減できる。
In other words, since arbitrary data is transmitted when communication is possible even if the transmission output is small, the power consumption of the
同様に、衛星通信に適する見える角度を条件に加えることで、データ送信の失敗(衛星の中継失敗)が減ること、再送信要求回数が減ることを期待でき、結果的にLEO通信端末20群として消費電力が低減できる。
Similarly, by adding a viewing angle suitable for satellite communication as a condition, it can be expected that data transmission failure (satellite relay failure) will be reduced and the number of retransmission requests will be reduced, resulting in the
LEO通信端末は、様々な用途で使用されており、例えば山間部や海上、災害地などで移動体通信網が無い地域で使用されることも多い。また、設置後にメンテナンスが行き届かない地域であることも多い。更に、商用電源などが無い地域で使用されることも多く、バッテリー駆動で動作するLEO通信端末も多い。一方、衛星通信では地上の無線ネットワークに比べて送信電波出力を上げる必要があり消費電力が大きくなりがちである。 LEO communication terminals are used in various applications, and are often used in areas without a mobile communication network, for example, in mountainous areas, on the sea, in disaster areas, and the like. In addition, there are many places where maintenance does not reach after installation. Furthermore, it is often used in areas where there is no commercial power source, and there are also many LEO communication terminals that operate by battery operation. On the other hand, in satellite communication, it is necessary to increase the transmission radio wave output as compared to the ground radio network, and power consumption tends to be large.
そこで、以上様々な観点で本発明を説明したが、LEO通信端末において、自己の位置情報と衛星の軌道情報を少なくとも用いて、通信電力の抑制を図る。 Therefore, although the present invention has been described from various points of view as described above, in the LEO communication terminal, at least the position information of its own and the orbit information of the satellite are used to suppress communication power.
すなわち、本発明を適用したLEO通信端末およびLEO通信サービスシステムは、LEO衛星コンステレーションに向けて任意データを含む通信波を送出する送信電力を、既存のLEO通信端末およびLEO通信サービスシステムに対して低減し得る。 That is, the LEO communication terminal and the LEO communication service system to which the present invention is applied transmit power for transmitting a communication wave including arbitrary data toward the LEO satellite constellation to the existing LEO communication terminal and the LEO communication service system. It can be reduced.
尚、LEO通信端末の各部は、コンピュータシステムのハードウェアとソフトウェアの組み合わせを用いて実現すればよい。このコンピュータシステムは、所望形態に合わせた、1ないし複数のプロセッサーとメモリーを含む。また、このコンピュータシステムの形態では、各部は、上記メモリーに本発明に係るプログラムが展開され、このプログラムに基づいて1ないし複数のプロセッサー等のハードウェアを実行命令群やコード群で動作させることによって、実現すればよい。この際、必要に応じて、このプログラムは、オペーレティングシステムや、マイクロプログラム、ドライバなどのソフトウェアが提供する機能と協働して、各部を実現することとしてもよい。また、コンピュータシステムの一部/全ての各部をハードウェアやファームウェア(例えば、一ないし複数のLSI:Large-Scale Integration,FPGA:Field Programmable Gate Array,電子素子の組み合わせ)で置換することとしてもよい。同様に、各部の一部のみをハードウェアやファームウェアで置換することとしてもよい。 Each part of the LEO communication terminal may be realized using a combination of hardware and software of the computer system. The computer system includes one or more processors and memory tailored to the desired configuration. Further, in the form of this computer system, each part develops the program according to the present invention in the above-mentioned memory, and operates hardware such as one or more processors based on this program with the execution instruction group and code group. If it will be realized. At this time, if necessary, this program may realize each part in cooperation with an operating system, a micro program, a function provided by software such as a driver, and the like. In addition, some or all of the parts of the computer system may be replaced with hardware or firmware (for example, one or more LSIs: large-scale integration, FPGA: field programmable gate array, combination of electronic elements). Similarly, only a part of each part may be replaced with hardware or firmware.
また、このプログラムは、記録媒体に非一時的に記録されて頒布されても良い。当該記録媒体に記録されたプログラムは、有線、無線、又は記録媒体そのものを介してメモリーに読込まれ、プロセッサー等を動作させる。 Also, this program may be recorded non-temporarily on a recording medium and distributed. The program recorded on the recording medium is read into a memory through a wired, wireless, or recording medium itself to operate a processor or the like.
尚、本明細書では、記録媒体には、類似するタームの記憶媒体やメモリー装置、ストレージ装置なども含むこととする。この記録媒体を例示すれば、オプティカルディスクや磁気ディスク、半導体メモリー装置、ハードディスク装置、テープメディアなどが挙げられる。また、記録媒体は、不揮発性であることが望ましい。また、記録媒体は、揮発性モジュール(例えばRAM:Random Access Memory)と不揮発性モジュール(例えばROM:Read Only Memory)の組み合わせを用いることとしてもよい。 In the present specification, recording media also include storage media, memory devices, storage devices and the like of similar terms. Examples of this recording medium include an optical disk, a magnetic disk, a semiconductor memory device, a hard disk device, and a tape medium. Further, it is desirable that the recording medium be non-volatile. Further, a combination of a volatile module (for example, RAM: Random Access Memory) and a non-volatile module (for example, ROM: Read Only Memory) may be used as the recording medium.
なお、実施形態を例示して本発明を説明した。しかし、本発明の具体的な構成は前述の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があってもこの発明に含まれる。例えば、上述した実施形態のブロック構成の分離併合、手順の入れ替えなどの変更は本発明の趣旨および説明される機能を満たせば自由であり、上記説明が本発明を限定するものではない。 The present invention has been described by exemplifying the embodiment. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and any changes without departing from the scope of the present invention are included in the present invention. For example, modifications such as separation and merging of block configurations and replacement of procedures in the above-described embodiment are free as long as the purpose of the present invention and the functions to be described are satisfied, and the above description does not limit the present invention.
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうる。尚、以下の付記は本発明をなんら限定するものではない。
[付記1]
LEO(Low Earth Orbit)衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星からの通信波を受け付ける受信部と、
前記LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星に向けて通信波を送出する送信部と、
自端末の位置情報を記憶する記憶部と、
前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された前記LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を導出する制御部と、
を具備し、
前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、
ことを特徴とするLEO通信端末。
Also, some or all of the above embodiments may be described as follows. The following appendices do not limit the present invention at all.
[Supplementary Note 1]
A receiver that receives communication waves from each LEO satellite that constitutes a Low Earth Orbit (LEO) satellite constellation;
A transmitter for transmitting communication waves to each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation;
A storage unit that stores position information of the own terminal;
The storage unit receives, through the receiver, orbit information of an orbit traveled by at least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation broadcasted from any of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation Control for deriving transmission timing of arbitrary data to be transmitted from the own terminal toward the LEO satellite constellation and transmission output used at the transmission timing based on the stored position information of the own terminal and the received orbit information Department,
Equipped with
Arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation is transmitted from the transmission unit according to the transmission timing and transmission output derived by the control unit.
An LEO communication terminal characterized by
[付記2]
衛星測位信号受信機を搭載し、
前記LEO通信端末は、前記記憶部に記録する自端末の位置情報を前記衛星測位信号受信機を介して取得する、
ことを特徴とする付記1に記載のLEO通信端末。
[Supplementary Note 2]
Equipped with a satellite positioning signal receiver,
The LEO communication terminal acquires position information of the own terminal recorded in the storage unit via the satellite positioning signal receiver.
The LEO communication terminal according to appendix 1, characterized in that
[付記3]
前記制御部は、前記任意データの送信を、次に飛来するLEO衛星の通信可能範囲内で且つ、次に飛来するLEO衛星の軌道情報と 自端末の位置情報と に従って求まる、衛星端末間の相対距離がより短くなる条件 及び/又は 次に飛来するLEO衛星が見える迎角がより高角度なる条件を適応的に満たす送信タイミングを選択することを特徴とする付記1又は2に記載のLEO通信端末。
[Supplementary Note 3]
The control unit determines the transmission of the arbitrary data within the communicable range of the next incoming LEO satellite and in accordance with the orbit information of the next incoming LEO satellite and the position information of the own terminal, relative between the satellite terminals The LEO communication terminal according to any one of Appendices 1 or 2, characterized by selecting a transmission timing that satisfies the condition that the distance becomes shorter and / or the condition that the next coming LEO satellite can be seen sees a higher angle. .
[付記4]
前記制御部は、前記任意データの送信を、所定時間内に飛来するLEO衛星群の通信可能範囲内で且つ、所定時間内に飛来するLEO衛星群の軌道情報と 自端末の位置情報と に従って求まる、所定時間内に飛来するLEO衛星群内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件 及び/又は 所定時間内に飛来するLEO衛星内で衛星の見える迎角がより高角度なる条件を適応的に満たす送信タイミングを選択することを特徴とする付記1又は2に記載のLEO通信端末。
[Supplementary Note 4]
The control unit determines transmission of the arbitrary data according to orbit information of LEO satellites flying within a predetermined time and within a communicable range of LEO satellites flying within a predetermined time, and position information of the own terminal. The condition that the relative distance between satellite terminals becomes shorter in a group of LEO satellites flying within a predetermined time and / or the condition that a viewing angle of view of the satellites becomes higher in LEO satellites flying within a predetermined time The LEO communication terminal according to any one of appendices 1 or 2, characterized in that the transmission timing to be satisfied is selected.
[付記5]
前記制御部は、衛星端末間の距離に応じて予め設定されている複数の送信出力の規定値を参照し、前記任意データの送信時の送信出力を、送信タイミングの衛星端末間の相対距離に従って決定することを特徴とする付記1から4の何れか一項に記載のLEO通信端末。
[Supplementary Note 5]
The control unit refers to prescribed values of a plurality of transmission outputs set in advance according to the distance between the satellite terminals, and transmits the transmission data at the time of transmission of the arbitrary data according to the relative distance between the satellite terminals at the transmission timing. The LEO communication terminal according to any one of appendices 1 to 4, characterized in that it is determined.
[付記6]
前記送信部は、指向性を調整可能であるアンテナを具備し、
前記制御部は、前記送信部のアンテナの指向性を、求めた送信タイミングにおける想定通信先の向きに決定する
付記1から5の何れか一項に記載のLEO通信端末。
[Supplementary Note 6]
The transmission unit includes an antenna whose directivity can be adjusted,
The LEO communication terminal according to any one of appendices 1 to 5, wherein the control unit determines the directivity of the antenna of the transmission unit to the direction of the assumed communication destination at the calculated transmission timing.
[付記7]
任意データを前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する際に使用する電力を供給するバッテリ電源部を備え、
少なくとも前記送信部によって、前記任意データの送信時の送信出力を、該バッテリ電源部に蓄積された電力で駆動させる
付記1から6の何れか一項に記載のLEO通信端末。
[Supplementary Note 7]
A battery power supply for supplying power used when transmitting arbitrary data toward the LEO satellite constellation;
The LEO communication terminal according to any one of appendices 1 to 6, wherein at least the transmission unit drives the transmission output at the time of transmission of the arbitrary data with the power stored in the battery power supply unit.
[付記8]
前記制御部は、
自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミングを、送信タイミングを選択する条件を満たす所定の時間枠で設定し、
導出した送信タイミングに到達して任意データの送信を開始する際に、実際に任意データを含む送信波が送出されるタイミングを、設定した時間枠内でランダムに決定する
付記1から7の何れか一項に記載のLEO通信端末。
[Supplementary Note 8]
The control unit
Setting a transmission timing for transmitting arbitrary data from the own terminal toward the LEO satellite constellation in a predetermined time frame satisfying a condition for selecting the transmission timing;
The timing of transmitting the transmission wave actually including the arbitrary data is randomly determined within the set time frame when reaching the derived transmission timing and starting the transmission of the arbitrary data. The LEO communication terminal according to one item.
[付記9]
LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星からの通信波を受け付ける受信部と、
前記LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星に向けて指向性を調整可能であるアンテナを介して通信波を送出する送信部と、
衛星測位信号受信機と、
前記衛星測位信号受信機を用いて測位した自端末の位置情報を記憶する記憶部と、
前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された前記LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を導出する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
前記任意データの送信を、所定時間内に飛来するLEO衛星群の通信可能範囲内で且つ、所定時間内に飛来するLEO衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求まる、所定時間内に飛来するLEO衛星群内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件 及び/又は 所定時間内に飛来するLEO衛星内で衛星の見える迎角がより高角度なる条件を適応的に満たす送信タイミングを選択すると共に、
前記任意データの送信時の送信出力を、所定時間内に飛来するLEO衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求まる、送信タイミングの衛星端末間の相対距離に基づいた規定値に決定し、
さらに、前記送信部のアンテナの指向性を、所定時間内に飛来するLEO衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求めた送信タイミングにおける想定通信先LEO衛星の向きに決定し、
さらに、導出した送信タイミングに到達して任意データの送信を開始する際に、実際に任意データを含む送信波が送出される送信タイミングを、送信タイミングを選択した条件を満たす所定の時間枠内でランダムに決定し、
前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力、に従って、決定したアンテナ指向性向きに向けて前記送信部から送出する、
ことを特徴とするLEO通信端末。
[Supplementary Note 9]
A receiver for receiving communication waves from each of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation;
A transmitter configured to transmit a communication wave via an antenna whose directivity can be adjusted toward each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation;
Satellite positioning signal receiver,
A storage unit for storing position information of the own terminal measured using the satellite positioning signal receiver;
The storage unit receives, through the receiver, orbit information of an orbit traveled by at least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation broadcasted from any of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation Transmission timing of arbitrary data to be transmitted from the own terminal to the LEO satellite constellation based on the stored position information of the own terminal and the received orbit information, and control for deriving a transmission output used in the transmission timing Department,
Equipped with
The control unit
The transmission of the arbitrary data is determined according to the orbit information of the LEO satellites flying within a predetermined time and the position coordinates determined by the position information of the own terminal within the communicable range of the LEO satellites flying within a predetermined time. The condition that the relative distance between satellite terminals becomes shorter in the LEO satellite group flying within a predetermined time and / or the condition that the viewing angle of the satellite becomes higher in the LEO satellite flying within a predetermined time adaptively While selecting the transmission timing to satisfy
A definition based on the relative distance between satellite terminals of transmission timing, which determines the transmission output at the time of transmission of the arbitrary data according to the orbit information of LEO satellites flying within a predetermined time and the position coordinates determined by the position information of the own terminal. Determine the value,
Further, the directivity of the antenna of the transmission unit is determined to be the direction of the assumed communication destination LEO satellite at the transmission timing determined according to the orbit information of the LEO satellites flying within a predetermined time and the position coordinates determined by the position information of the own terminal. And
Furthermore, when reaching the derived transmission timing and starting transmission of the arbitrary data, the transmission timing at which the transmission wave containing the arbitrary data is actually transmitted is within a predetermined time frame that satisfies the condition for selecting the transmission timing. Decide at random
Arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation is transmitted from the transmission unit toward the determined antenna directivity direction according to the transmission timing and the transmission output derived by the control unit.
An LEO communication terminal characterized by
[付記10]
LEO衛星コンステレーションに属するLEO衛星群に、該LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報を、送信する地上局と、
LEO衛星コンステレーションを介して前記地上局に送信する任意データを取得するデータ生成部と、LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星からの通信波を受け付けると共に、各LEO衛星に向けて通信波を送出する通信部と、を備え、
前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された軌道情報を前記通信部を介して受け付けて、現在の自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を送出条件として導出して、前記データ生成部で生成した任意データを、導出した送出条件に従って、前記通信部から送出する、
ことを特徴とするLEO通信サービスシステム。
[Supplementary Note 10]
A ground station that transmits, to a group of LEO satellites belonging to the LEO satellite constellation, orbit information of orbits traveled by at least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation;
A data generation unit for acquiring arbitrary data to be transmitted to the ground station via the LEO satellite constellation, and a communication wave from each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation, and a communication wave directed to each LEO satellite And a communication unit to transmit
The orbit information broadcasted from any of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation is accepted through the communication unit, and based on the current position information of the own terminal and the accepted orbit information, The transmission timing of arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation and the transmission output used in the transmission timing are derived as transmission conditions, and the arbitrary data generated by the data generation unit is transmitted according to the derived transmission conditions. Send out from the department,
An LEO communication service system characterized by
[付記11]
LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を調整する制御部を具備する、LEO通信端末は、
予め前記記憶部に自端末の位置情報を準備し、
前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された前記LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付け、
前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記送信部から送出することに先駆けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を前記制御部によって導出し、
前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、
ことを特徴とするLEO通信端末省電力制御方法。
[Supplementary Note 11]
A receiver for receiving communication waves from each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation, a transmitter for transmitting communication waves to each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation, and storage of position information of the own terminal An LEO communication terminal comprising: a storage unit; a transmission timing for transmitting arbitrary data from the own terminal toward the LEO satellite constellation; and a control unit for adjusting a transmission output used at the transmission timing,
The position information of the own terminal is prepared in advance in the storage unit,
Receiving, via the receiver, orbit information of an orbit traveled by at least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation broadcasted from any of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation,
Prior to sending arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation from the transmission unit, the self-device based on the position information of the own terminal stored in the storage unit and the received orbit information is used. The control unit derives a transmission timing of arbitrary data to be transmitted toward a LEO satellite constellation from a terminal and a transmission output used in the transmission timing.
Arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation is transmitted from the transmission unit according to the transmission timing and transmission output derived by the control unit.
LEO communication terminal power saving control method characterized in that.
[付記12]
LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を調整する制御部を具備する、LEO通信端末の制御部を、
前記受信部を介して受け付けた 前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された前記LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報と、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報とを読み込んで、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を、消費電力を低減するように決定する、
ことを特徴とするLEO通信端末用プログラム。
[Supplementary Note 12]
A receiver for receiving communication waves from each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation, a transmitter for transmitting communication waves to each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation, and storage of position information of the own terminal A control unit of the LEO communication terminal comprising: a storage unit; a transmission timing for transmitting arbitrary data from the own terminal toward the LEO satellite constellation; and a control unit for adjusting a transmission output used at the transmission timing,
Orbital orbit information of the orbit on which at least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation, which is received from the LEO satellite constellation received via the reception unit and which is broadcast from any of the LEO satellites, and the storage unit Determine the transmission timing of arbitrary data to be transmitted from the own terminal to the LEO satellite constellation and the transmission output used in the transmission timing by reading the position information of the own terminal stored so as to reduce power consumption. Do,
A program for LEO communication terminal characterized in that.
1 LEO通信サービスシステム
10 地上局
11 データ収集局(データ収集手段)
12 管理局(管理手段)
20 LEO通信端末
21 制御部(制御手段)
22 記憶部(記憶手段)
23 通信部(通信手段)
100 LEO衛星
1 LEO communication service system 10
12 Management station (management means)
20
22 Storage unit (storage means)
23 Communication unit (communication means)
100 LEO satellites
Claims (10)
前記LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星に向けて通信波を送出する送信部と、
自端末の位置情報を記憶する記憶部と、
前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された前記LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を導出する制御部と、
を具備し、
前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、
ことを特徴とするLEO通信端末。 A receiver that receives communication waves from each LEO satellite that constitutes a Low Earth Orbit (LEO) satellite constellation;
A transmitter for transmitting communication waves to each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation;
A storage unit that stores position information of the own terminal;
The storage unit receives, through the receiver, orbit information of an orbit traveled by at least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation broadcasted from any of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation Control for deriving transmission timing of arbitrary data to be transmitted from the own terminal toward the LEO satellite constellation and transmission output used at the transmission timing based on the stored position information of the own terminal and the received orbit information Department,
Equipped with
Arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation is transmitted from the transmission unit according to the transmission timing and transmission output derived by the control unit.
An LEO communication terminal characterized by
前記LEO通信端末は、前記記憶部に記録する自端末の位置情報を前記衛星測位信号受信機を介して取得する、
ことを特徴とする請求項1に記載のLEO通信端末。 Equipped with a satellite positioning signal receiver,
The LEO communication terminal acquires position information of the own terminal recorded in the storage unit via the satellite positioning signal receiver.
The LEO communication terminal according to claim 1, characterized in that:
前記制御部は、前記送信部のアンテナの指向性を、求めた送信タイミングにおける想定通信先の向きに決定する
請求項1から5の何れか一項に記載のLEO通信端末。 The transmission unit includes an antenna whose directivity can be adjusted,
The LEO communication terminal according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit determines the directivity of the antenna of the transmission unit to the direction of the assumed communication destination at the calculated transmission timing.
前記LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星に向けて指向性を調整可能であるアンテナを介して通信波を送出する送信部と、
衛星測位信号受信機と、
前記衛星測位信号受信機を用いて測位した自端末の位置情報を記憶する記憶部と、
前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された前記LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を導出する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
前記任意データの送信を、所定時間内に飛来するLEO衛星群の通信可能範囲内で且つ、所定時間内に飛来するLEO衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求まる、所定時間内に飛来するLEO衛星群内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件 及び/又は 所定時間内に飛来するLEO衛星内で衛星の見える迎角がより高角度なる条件を適応的に満たす送信タイミングを選択すると共に、
前記任意データの送信時の送信出力を、所定時間内に飛来するLEO衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求まる、送信タイミングの衛星端末間の相対距離に基づいた規定値に決定し、
さらに、前記送信部のアンテナの指向性を、所定時間内に飛来するLEO衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求めた送信タイミングにおける想定通信先LEO衛星の向きに決定し、
さらに、導出した送信タイミングに到達して任意データの送信を開始する際に、実際に任意データを含む送信波が送出される送信タイミングを、送信タイミングを選択した条件を満たす所定の時間枠内でランダムに決定し、
前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力、に従って、決定したアンテナ指向性向きに向けて前記送信部から送出する、
ことを特徴とするLEO通信端末。 A receiver for receiving communication waves from each of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation;
A transmitter configured to transmit a communication wave via an antenna whose directivity can be adjusted toward each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation;
Satellite positioning signal receiver,
A storage unit for storing position information of the own terminal measured using the satellite positioning signal receiver;
The storage unit receives, through the receiver, orbit information of an orbit traveled by at least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation broadcasted from any of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation Transmission timing of arbitrary data to be transmitted from the own terminal to the LEO satellite constellation based on the stored position information of the own terminal and the received orbit information, and control for deriving a transmission output used in the transmission timing Department,
Equipped with
The control unit
The transmission of the arbitrary data is determined according to the orbit information of the LEO satellites flying within a predetermined time and the position coordinates determined by the position information of the own terminal within the communicable range of the LEO satellites flying within a predetermined time. The condition that the relative distance between satellite terminals becomes shorter in the LEO satellite group flying within a predetermined time and / or the condition that the viewing angle of the satellite becomes higher in the LEO satellite flying within a predetermined time adaptively While selecting the transmission timing to satisfy
A definition based on the relative distance between satellite terminals of transmission timing, which determines the transmission output at the time of transmission of the arbitrary data according to the orbit information of LEO satellites flying within a predetermined time and the position coordinates determined by the position information of the own terminal. Determine the value,
Further, the directivity of the antenna of the transmission unit is determined to be the direction of the assumed communication destination LEO satellite at the transmission timing determined according to the orbit information of the LEO satellites flying within a predetermined time and the position coordinates determined by the position information of the own terminal. And
Furthermore, when reaching the derived transmission timing and starting transmission of the arbitrary data, the transmission timing at which the transmission wave containing the arbitrary data is actually transmitted is within a predetermined time frame that satisfies the condition for selecting the transmission timing. Decide at random
Arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation is transmitted from the transmission unit toward the determined antenna directivity direction according to the transmission timing and the transmission output derived by the control unit.
An LEO communication terminal characterized by
LEO衛星コンステレーションを介して前記地上局に送信する任意データを取得するデータ生成部と、LEO衛星コンステレーションを構成する各LEO衛星からの通信波を受け付けると共に、各LEO衛星に向けて通信波を送出する通信部と、を備え、
前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された軌道情報を前記通信部を介して受け付けて、現在の自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を送出条件として導出して、前記データ生成部で生成した任意データを、導出した送出条件に従って、前記通信部から送出する、
ことを特徴とするLEO通信サービスシステム。 A ground station that transmits, to a group of LEO satellites belonging to the LEO satellite constellation, orbit information of orbits traveled by at least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation;
A data generation unit for acquiring arbitrary data to be transmitted to the ground station via the LEO satellite constellation, and a communication wave from each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation, and a communication wave directed to each LEO satellite And a communication unit to transmit
The orbit information broadcasted from any of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation is accepted through the communication unit, and based on the current position information of the own terminal and the accepted orbit information, The transmission timing of arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation and the transmission output used in the transmission timing are derived as transmission conditions, and the arbitrary data generated by the data generation unit is transmitted according to the derived transmission conditions. Send out from the department,
An LEO communication service system characterized by
予め前記記憶部に自端末の位置情報を準備し、
前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された前記LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付け、
前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記送信部から送出することに先駆けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を前記制御部によって導出し、
前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、
ことを特徴とするLEO通信端末省電力制御方法。 A receiver for receiving communication waves from each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation, a transmitter for transmitting communication waves to each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation, and storage of position information of the own terminal An LEO communication terminal comprising: a storage unit; a transmission timing for transmitting arbitrary data from the own terminal toward the LEO satellite constellation; and a control unit for adjusting a transmission output used at the transmission timing,
The position information of the own terminal is prepared in advance in the storage unit,
Receiving, via the receiver, orbit information of an orbit traveled by at least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation broadcasted from any of the LEO satellites constituting the LEO satellite constellation,
Prior to sending arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation from the transmission unit, the self-device based on the position information of the own terminal stored in the storage unit and the received orbit information is used. The control unit derives a transmission timing of arbitrary data to be transmitted toward a LEO satellite constellation from a terminal and a transmission output used in the transmission timing.
Arbitrary data to be transmitted toward the LEO satellite constellation is transmitted from the transmission unit according to the transmission timing and transmission output derived by the control unit.
LEO communication terminal power saving control method characterized in that.
前記受信部を介して受け付けた 前記LEO衛星コンステレーションを構成する何れかのLEO衛星から放送された前記LEO衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのLEO衛星が飛行する軌道の軌道情報と、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報とを読み込んで、自端末から前記LEO衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を、消費電力を低減するように決定する、
ことを特徴とするLEO通信端末用プログラム。 A receiver for receiving communication waves from each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation, a transmitter for transmitting communication waves to each LEO satellite constituting the LEO satellite constellation, and storage of position information of the own terminal A control unit of the LEO communication terminal comprising: a storage unit; a transmission timing for transmitting arbitrary data from the own terminal toward the LEO satellite constellation; and a control unit for adjusting a transmission output used at the transmission timing,
Orbital orbit information of the orbit on which at least one LEO satellite belonging to the LEO satellite constellation, which is received from the LEO satellite constellation received via the reception unit and which is broadcast from any of the LEO satellites, and the storage unit Determine the transmission timing of arbitrary data to be transmitted from the own terminal to the LEO satellite constellation and the transmission output used in the transmission timing by reading the position information of the own terminal stored so as to reduce power consumption. Do,
A program for LEO communication terminal characterized in that.
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