JPH04200023A - ミリ波パーソナル衛星通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ ミリ波による衛星通信回線を介して発信端末と着信端末
を回線接続するミリ波パーソナル衛星通信システムにお
ける回線接続方法と端末装置に関し、 ミリ波パーソナル衛星通信における不完了呼を少な（し
、また端末の待ち受は時の消費電力を少な（することを
目的とし、 ミリ波による衛星通信回線を介して発信端末と着信端末
間を回線接続するミリ波パーソナル衛星通信システムに
おいて、衛星の中継器は発信端末から発呼があった時に
ミリ波よりも低い周波数帯の電波を用いて着信端末に対
して呼出しを行うようにしたことを特徴とするものであ
る。

［産業上の利用分野１ 本発明はミリ波による衛星通信回線を介して発信端末と
着信端末間を回線接続するミリ波パーソナル衛星通信シ
ステムにおける回線接続方法と端末装置に関する。

かかる衛星通信システムでは、着呼者が室内等のような
ミリ波受信状態のよくない場所にいる場合でも、通信衛
星からの一斉呼出しに対して応答できることか必要とさ
れている。

［従来の技術］ 近年、ミリ波帯を使用したパーソナル衛星通信システム
が提案されている。この衛星通信システムは静止軌道上
にある静止プラットホーム型衛星によるミリ波衛星通信
回線を介して、地上の発信端末と着信端末が回線接続し
て通信を行うものである。このようなミリ波を利用する
と、アンテナ利得が高くなり、また大容量の通信回線を
確保することが可能となる。

このミリ波パーソナル衛星通信システムの例が第５図に
示される。第５図において、１は発信端末、２０は静止
プラットホーム型の衛星に搭載されたミリ波パーソナル
衛星通信用中継器、３０は着信端末である。発信端末１
と着信端末３０は衛星の中継器２０との間でミリ波でそ
れぞれ通信を行うようになっている。

通信衛星の中継器２０はミリ波用のアンテナ２１と、受
信波をミリ波帯からベースバンド帯に周波数変換しつつ
復調する復調器及びコンバータ２２と、回線交換を行う
交換機２３と、交換後の信号をベースバンド帯からミリ
波帯に周波数変換しつつ変調する変調器及びコンバータ
２４と、ミリ波送信を行うアンテナ２５とを含み構成さ
れる。

また着信端末３０は、ミリ波送信を行うアンテナ３１と
、フィルタ（アンテナ共用器）３９と、ミリ波帯用の低
雑音増幅器３３２と、ミリ波帯から中間周波数帯（Ｓま
たはＬ帯）に周波数変換するミリ波／中間周波数変換用
ミクサ３３３と、ミクサ３３３に局部発振周波数を供給
する局部発振器３３４と、中間周波数帯用の増幅器３３
５と、中間層波帯信号をベースバンド帯に変換する中間
周波／ベースバンド変換用ミクサ３５２と、ミクサ３５
２に局部発振周波数信号を供給する局部発振器３５３と
、ベースバンド信号処理回路３５とを含み構成される。

このミリ波パーソナル衛星通信システムを利用して通信
を行う場合、まず発呼者は端末１のアンテナ１１を衛星
通信に向けて、自身の番号と通信を希望する着呼者の番
号をミリ波帯（５０ＧＨ２帯）の送信バンドを用いて送
信する。

衛星に搭載されたミリ波パーソナル衛星通信用中継器２
０はこの発呼信号をアンテナ２１で受け、それに基づい
て着呼者を呼び出す制御信号をミリ波帯（４０ＧＨ２帯
）の衛星からの送信バンドを使用して地上の着信端末３
０側に送り、−斉呼出しを行う。

この−斉呼出しにより呼び出された着信端末３０は、静
止プラットホーム上のミリ波パーソナル衛星通信中継器
２０にミリ波帯（５０ＧＨ２帯）の送信バンドを用いて
＠信したことを知らせる。これにより通信衛星の中継器
２０は発信端末１と着信端末３０に対して使用する周波
数チャネルを割り当て、両者間の回線接続を行う。

［発明が解決しようとする課題］ ミリ波パーソナル衛星通信システムを利用して通信を行
うにあたっては、ミリ波のアンテナは指向性が高いので
、発信端末と着信端末のアンテナは通信時には常に通信
衛星に向けられていることが必要となる。このため、着
信端末３０は通信衛星からの一斉呼出しを受信するため
には、アンテナを常に通信衛星に向けておき、かつその
受信回路を電源オンの状態にし、いつでも通信衛星２０
からの一斉呼出しを受信できる状態になっていなければ
ならない。

一方、ミリ波パーソナル衛星通信用端末としては、アン
テナを通信衛星方向に常に固定した固定設置型端末の他
に、人が自由に持ち運べる携帯型端末の使用も考えられ
ている。この携帯型端末の場合、例えば人が室内に持ち
込むなどするので、通常の衛星地球局のように常にアン
テナを衛星に向けているとは限らない。特にミリ波帯で
はアンテナの指向性が高いため、端末が胸ポケットに入
っていたり、たまたま呼出し時にアンテナが通信衛星と
反対方向を向いていたり、あるいはビルの陰に入ってい
たりしただけでも、通信衛星からの一斉呼出しを受信す
ることができず、回線が成り立たず、不完了呼となるこ
とがある。

また携帯型端末の場合、電源としては電池を用いること
になるので、端末の低消費電力化を図る必要があるが、
いつでも−斉呼出しを受信できるようにするためには、
衛星からのミリ波を受信するミリ波受信回路を常時、電
源オンの状態にしてお（ことが必要となる。しかし、ミ
リ波帯の機器は一般に消費電力が大きいので、端末の小
さな電池容量では長時間の待ち受けができない。

本発明はかかる技術的諸問題に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、ミリ波パーソナル衛星通
信システムにおける不完了呼を少なくすることにあり、
また端末の待ち受は時の消費電力を少なくすることにあ
る。

［課題を解決するための手段１ 第１図は本発明に係る原理説明図である。

本発明に係るミリ波パーソナル衛星通信システムの回線
接続方法は、一つの形態として、ミリ波による衛星通信
回線を介して発信端末７１と着信端末７３間を回線接続
するミリ波パーソナル衛星通信システムにおいて、衛星
の中継器７２は発信端末７１から発呼があった時にミリ
波よりも低い周波数帯の電波を用いて着信端末７３に対
して呼出しを行うようにしたことを特徴とするものであ
る。

また本発明に係るミリ波パーソナル衛星通信システムの
回線接続方法は、他の形態として、ミリ波による衛星通
信回線を介して発信端末７１と着信端末７３間を回線接
続するミリ波パーソナル衛星通信システムにおいて、衛
星の中継器７２は発信端末７１から発呼があった時に、
着信端末７３に対して、ミリ波による呼出しと同時に、
あるいはミリ波による呼出し後一定時間が経過しても応
答がない時に、ミリ波よりも低い周波数帯の電波を用い
て呼出しを行うようにしたことを特徴とするものである
。

また本発明に係るミリ波パーソナル衛星通信システムの
回線接続方法は、他の形態として、上述の二つの形態に
おけるミリ波パーソナル衛星通信システムの回線接続方
法において、着信端末７３に対してミリ波よりも低い周
波数帯の電波で呼出しを行う呼出し局７４を設け、衛星
の中継器７２は前記ミリ波より低い周波数帯の電波によ
る呼出しを着信端末７３に対して直接に行う代わりに、
呼出し局７４に対してミリ波により着信端末７３の呼出
し要求を行い、呼出し局７４はその呼出し要求を受信し
た時に着信端末７３に対して呼出しを行うようにしたこ
とを特徴とするものである。

また本発明に係るミリ波パーソナル衛星通信端末は、一
つの形態として、ミリ波を受信するアンテナを含むミリ
波受信回路７３１の他に、ミリ波より低い周波数帯の電
波を受信するアンテナを含む受信回路７３２を備え、こ
の受信回路７３２によりミリ波より低い周波数帯の電波
による呼出しを受信できるようにしたものである。

し作用］ 発信端末７１から発呼があると、衛星の中継器７２はこ
の発呼要請を受信し、ミリ波よりも低い周波数帯の電波
を用いて着信端末７３に対して呼出しを行う。これによ
りミリ波受信状態の悪いような場所に着呼者がいた場合
にも、着呼者が呼出しを受信できる確率が高まる。

このミリ波より低い周波数帯の電波による一斉呼出しは
、ミリ波による呼出しと同時に、あるいはミリ波による
呼出し後一定時間が経過しても応答がない時に行うよう
にしてもよい。

更に、着信端末７３に対してミリ波よりも低い周波数帯
の電波で呼出しを行う呼出し局７４を地上等に設け、衛
星の中継器７２はミリ波より低い周波数帯の電波による
呼出しを着信端末７３に対して直接に行う代わりに、呼
出し局７４に対してミリ波により着信端末７３の呼出し
要求を行い、呼出し局７４がその呼出し要求を受信した
時に呼出し局７４から着信端末７３に対して呼出しを行
うようにすることで、着信端末７３の呼出し受信を一層
確実なものにすることができる。

かかるミリ波パーソナル衛星通信システムに用いるミリ
波パーソナル衛星通信端末７３は、ミリ波を受信するア
ンテナを含むミリ波受信回路７３１の他に、ミリ波より
低い周波数帯の電波を受信するアンテナを含む受信回路
７３２を圃えており、ミリ波より低い周波数帯の電波に
よる呼出しをこの受信回路７３２で受信できるように構
成している。

［実施例１ 以下、図面を参昭して本発明の詳細な説明する。

第２図には本発明の一実施例としてのミリ波パーソナル
衛星通信システムか示される。図中、発信端末ｌはプラ
ットホーム型の通信衛星に搭載された衛星上中ＩＩ器２
とミリ波（５０Ｇｌ（２帯）を用いて通信を行うように
構成されている。

衛星上中継器２は発信端末１からのミリ波送信信号を受
信するアンテナ２１、アンテナ２１で受信したミリ波信
号を復調しかつベースバンド帯域に周波数変換する復調
器及びコンバータ２２、ベースバンド帯信号を回線交換
する交換機２３、交換後の信号を変調しかつミリ波帯に
周波数変換する復調器及びコンバータ２４、ミリ波を送
受信するアンテナ２５、回線交換後の信号の発呼信号を
Ｓ帯またはＬ帯に周波数変換するＳ帯／Ｌ帯コンバータ
２６、Ｓ帯またはＬ帯の電波を送信するアンテナ２７を
含み構成される。

着信端末３はミリ波を送受信するアンテナ３１とＳ帯ま
たはＬ帯電波を受信するアンテナ３２を備えており、こ
れらのアンテナを用いて衛星上中継器２と通信を行うよ
うになっている。この端末３の詳細な構成が第３図に示
される。第３図において、３３はミリ波受信回路であり
、ミリ波アンテナ３１からの受信信号かフィルタ（アレ
テナ共用器）３９を介して入力されるミリ波用低雑音増
幅器３３１．ミリ波をＳ帯またはＩ−帯の中間周波数に
変換するミクサ３３２、ミクサ３３２に局部発振周波数
信号を供給する局部発振器３３３、中間周波用増幅器３
３４を含み構成される。

３４は中間用波帯用受信回路であり、中間周波帯用アン
テナ３２からのＳ帯またはり、帯の受信信号を増幅する
中間用波帯用増幅器３４１を含み構成される。中間用波
帯用増幅器３４］からの受（菖信号は切換えスイッチ３
８を介して増幅器３５１に導かれる。３５２は中間周波
帯をベースバンド帯に周波数変換するミクサ、３５３は
ミクサ３５２に局部発振周波数信号を供給する局部発振
器である。３５はベースバンド処理回路であり、受信信
号あるいは送信信号に関する処理を行う。ここで切換え
スイッチ３８はベースバンド処理回路３５に与える受信
信号をミリ波受信回路３３または中間層波帯受信回路３
４からのものに切り換えるだめのスイッチである。

３６はミリ波送信回路であり、ベースバンド処理回路３
５からのベースバント帯送信信号をベースバンド帯から
中間周波帯に変換するミクサ３６１、ミクサ３６１に局
部発振周波数信号を供給する局部発振器３６２、中間用
波帯用増幅器３６３、中間局波帯送信信号を中間周波帯
からミリ波に周波数変換するミクサ３６４、ミクサ３６
４に局部発振周波数信号を供給する局部発振器３６５、
ミリ波用増幅器３６６等を含み構成され、ミリ波用増幅
器３６６からのミリ波送信信号はフィルタ３５１を経て
アンテナ３１から通信衛星に向けて送出される。

３７は電源回路であり、端末３の電源供給を行うもので
あるが、呼出し待ち受は時にはミリ波受信回路３３とミ
リ波送信回路３６への電源供給を停止してアンテナ３２
からの受信信号を受信する経路の回路だけを電源オンと
し、ベースバンド処理回路３５から呼出し受信通知を受
けた時にこれらミリ波受信回路３３とミリ波送信回路３
６を含めて全回路への電源供給を行うように構成されて
いる。

３７１は電源制御回路であり、ベースバンド処理回路３
５からの信号に基づき呼出し待受は時であるか否かを判
断し、電源回路３７に対して前述の電源供給動作を行う
よう制御する。

なお、衛星からの中間周波帯の電波か、端末側受信回路
で使用される中間周波数と一致しない場合には、衛星か
らの中間周波帯を端末側の中間周波帯に変換する周波数
変換器をさらに装備しておく必要がある。

以下、この実施例システムの動作を説明する。

いま発呼者か端末３と通信を行おうとして、発信端末１
から通信衛星を介して発呼したものとする。この発呼者
からの発呼要請を受けた衛星の中継器２はＳ帯またはＬ
帯の制御チャネルを使用し、発呼信号をアンテナ２６を
用いてＳ帯またはＬ帯の電波で地上側に送って、着信端
末の一斉呼出しを行う。

着信端末３は呼出し待ち受は状態では、切換えスイッチ
３８が中間用波帯受信回路３４側に切り換えられており
、従って衛星からの中間周波帯の電波による一斉呼出し
をアンテナ３２と中間局波帯受信回路３４で受信するこ
とかできる。着呼情報はベースバンド処理回路３５に送
られ、ここで自端末完ての呼出しであるか否かが判定さ
れる。

呼出しが自端末完てであった場合には、ブザー等を鳴動
させて着呼者に知らせると共に、電源回路３７を制御し
てミリ波帯受信回路３３とミリ波帯送信回路３６を含む
全回路への供給電源をオンにする。着呼者は自分宛ての
呼出しが行われていることをブザーで知ると、端末３の
アンテナを衛星に向けて切換えスイッチ３８をミリ波帯
受信回路側に切換える。すると、ベースバンド処理回路
３５で発生された呼出しに対する応答信号がミリ波送信
回路３６を介してアンテナ３１からミリ波により衛星側
に送られる。

衛星の中継器２は着信端末３から呼出し応答を受信する
と、発信端末１と着信端末３に通話チャネルを割り当て
、これを発信端末１と着信端末３に知らせ、両者間の回
線接続を行う。これにより発信端末１と着信端末３間で
通信が開始される。

このようにＳ帯またはＬ帯の電波を用いて一斉呼出しを
行うと、これらの電波はアンテナの指向性がミリ波はど
厳しくないため、受信機が胸ポケットに入っていたり、
あるいは室内にいたりした場合でも、呼出しの受信か可
能である。一方、Ｓ帯またはＬ帯の電波は周波数資源か
少なく、多数のユーザを収容することができないか、−
斉呼出しの放送のみに使用するのであれば、送信する情
報量が少な（、周波数資源を多く便用することにならな
いので、多数のユーザの収容が可能である。また−斉呼
出し情報は高速の信号でなく遅いビットレートの信号で
送ることができるので、誤り率も余裕ができ、またアン
テナ利得が低くても呼出しを受信することができる。

また着信端末３は呼出し待ち受は時には、電力消費の大
きいミリ波受信回路とミリ波送信回路への電源供給を停
止しているので、小さな電池容量でも長時間の待ち受け
ができるようになる。

本発明の実施にあたっては種々の変形形態が可能である
。例えば上述の実施例では、発呼があった場合にはまず
Ｓ帯またはＬ帯の電波を使用して一斉呼出しを行うよう
にしたが、本発明はこれに限られるものではない。例え
ば、まずミリ波により一斉呼出しを行い、一定時間待っ
ても着信端末からの応答がない場合に、改めてＳ帯また
はし、帯の電波を使用して一斉呼出しを行うようにして
もよいし、ミリ波とＳ帯またはＩ−帯の電波とを使用し
て同時に一斉呼出しを行うようにしてもよい。

また呼出しに用いる電波もＳ帯またはＬ帯に限られるも
のではなく、ミリ波より低い周波数帯の電波であれば本
発明に適用することが可能である。

さらに、上述の実施例では衛星からの一斉呼出しを、着
信端末に対して衛星から直接に行ったが、本発明はこれ
に限られるものではなく、衛星と着信端末の間に呼出し
専用の局を設け、この局を介して一斉呼出しを行うもの
であってもよい。

第４図にはこのようなミリ波パーソナル衛星通信システ
ムが示される。

第４図において、発信端末１、着信端末３は前述のもの
と同じである。衛星中継器２０としては従来のミリ波帯
でのみ通信を行うものが用いられる。４は地上に設けら
れた呼出し基地局であり、ミリ波用アンテナ４１とＳ帯
または１．帯用アンテナ４２を備えており、ミリ波用ア
ンテナ４１を用いて衛星と通信を行い、Ｓ帯またはＬ帯
用アンテナ４２を用いて着信端末３に対して一斉呼出し
を行えるように構成されている。なお、衛星と通信を行
うミリ波用アンテナ４１は常に衛星に向けられて配置さ
れている。

この実施例システムの動作を説明すると、発信端末１か
ら発呼要請があると、衛星の中継器２゜はミリ波を用い
て地上の呼出し基地局４に対して一斉呼出し要求を行う
。これにより呼出し基地局４はＳ帯またはＬ帯の電波を
用いてアンテナ４２から着信端末３に対して一斉呼出し
を行う。

呼出しを受けた着呼者は端末の切換えスイッチ３８を操
作し、全回路を動作状態にして、アンテナ３１により衛
星の中継器２０に呼出し応答を迭信し、それにより発信
端末１と着信端末３間に衛星経由の回線をつないで通信
を開始する。

このように−斉呼出しを地上等に設置された呼出し専用
の局により行うことで、端末の呼出し電波の受信状態を
改善することができ、したがって不完了呼となる確率を
一層低減することができる。呼出し基地局としては、地
上に固定配置されたものに限られず、地上を移動する移
動局であってもよいのは勿論のこと、静止衛星よりも低
い軌道を飛ぶ周回衛星、あるいは大気圏を飛行する飛行
機に搭載するものであってもよい。また呼出し基地局か
ら呼出しに使用する電波としては、呼出し局と着信端末
間の距離が小さいことがら、Ｓ帯またはＬ帯よりも更に
低い電波も利用可能である。

さらに本発明の伯の変形例として、第２図の実施例で説
明したように、衛星側はミリ波とＳ帯またはＬ帯電波の
双方で一斉呼出しを行えるようにしておき、また地上側
には第４図の実施例の呼出し基地局を設けておき、まず
衛星側から着信端末に対して直接に一斉呼出しを行い、
この−斉呼出しに失敗した時に、衛星から呼出し基地局
に対して呼出し要求を行い、これにより呼出し基地局が
ら再度、着信端末に一斉呼出し、を行うようにすること
もできる。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明によれば、ミリ波帯より
も低い周波数帯の電波で一斉呼出しを行うことで、着信
端末を呼び出せる確率を高めることができ、従来であれ
ば不完了呼となるような場合でも着呼させることができ
る。

また電池を使用した携帯型端末の場合、電力消費の大き
いミリ波回路を待ち受は状態では電源オフにしてお（こ
とができるので、端末の一層の低消費電力化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原理説明図、 第２図は本発明の一実施例としてのミリ波パーツサル衛
星通信システムを示すブロック図、第３図は実施例シス
テムに用いられる本発明の一実施例としての着信端末の
詳細構成を示すブロック図、 第４図は本発明のミリ波パーソナル衛星通信システムの
他の実施例を示すブロック図、および、 第５図は従来のミリ波パーソナル衛星通信システムを示
すブロック図である。 図において、 １・・−発信端末 ２．２０−・・衛星の中ｉｌ器 ３．３０・・−着信端末 ４・・・呼出し用基地局 １１．２１．２５．３１．４１ ・−ミリ波用アンテナ ２２−・・復調器及びコンバータ ２３・・・交換機 ２４・・・変調器及びコンバータ ２６・・・Ｓ帯またはＬ帯コンバータ ２７．３２．４２・・・Ｓ帯またはＬ帯用アンテナ３３
−・ミリ波受信回路 ３４・・・中間局波帯受信回路 ３５・・−ベースバント処理回路 ３６・・−ミリ波送信回路 ３７−・−電源回路 ３８・・−切換えスイッチ ３つ・・・フィルタ（アンテナ共用器）３３１．３３４
．３４１．３５１．３６３．３６６・−・増幅器 ３３２．３５２．３６１．３６４・−ミクサ３３３．３
５３．３６２．３６５ ・・・局部発振器 看（も端本の実施例 第３図 木兄日月の便ｎ実止１りｊシステム 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ミリ波による衛星通信回線を介して発信端末（７１
   ）と着信端末（７３）間を回線接続するミリ波パーソナ
   ル衛星通信システムにおいて、衛星の中継器（７２）は
   発信端末（７１）から発呼があった時にミリ波よりも低
   い周波数帯の電波を用いて着信端末（７３）に対して呼
   出しを行うようにしたことを特徴とするミリ波パーソナ
   ル衛星通信システムの回線接続方法。 ２、ミリ波による衛星通信回線を介して発信端末（７１
   ）と着信端末（７３）間を回線接続するミリ波パーソナ
   ル衛星通信システムにおいて、衛星の中継器（７２）は
   発信端末（７１）から発呼があった時に、着信端末（７
   ３）に対して、ミリ波による呼出しと同時に、あるいは
   ミリ波による呼出し後一定時間が経過しても応答がない
   時に、ミリ波よりも低い周波数帯の電波を用いて呼出し
   を行うようにしたことを特徴とするミリ波パーソナル衛
   星通信システムの回線接続方法。 ３、請求項１または２記載のミリ波パーソナル衛星通信
   システムの回線接続方法において、 着信端末（７３）に対してミリ波よりも低い周波数帯の
   電波で呼出しを行う呼出し局（７４）を設け、 衛星の中継器（７２）は前記ミリ波より低い周波数帯の
   電波による呼出しを着信端末（７３）に対して直接に行
   う代わりに、該呼出し局（７４）に対してミリ波により
   着信端末（７３）の呼出し要求を行い、該呼出し局（７
   ４）はその呼出し要求を受信した時に着信端末（７３）
   に対して呼出しを行うようにしたことを特徴とするミリ
   波パーソナル衛星通信システムの回線接続方法。 ４、ミリ波を受信するアンテナを含むミリ波受信回路（
   ７３１）の他に、該ミリ波より低い周波数帯の電波を受
   信するアンテナを含む受信回路（７３２）を備え、該受
   信回路（７３２）によりミリ波より低い周波数帯の電波
   による呼出しを受信できるようにしたミリ波パーソナル
   衛星通信端末。