JPH05167487A - 可動端末用低軌道衛星通信システム及び該衛星用ペイロード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 衛星の能力を改善することが可能な可動端末
用低軌道衛星通信システムを提案する。 【構成】 各衛星のアンテナシステムが複数の楕円ビー
ムから構成される等束カバレージとすることを特徴とす
る。最大寸法のセルが各多重ビームの地上航跡により実
現されるが、ハンドオーバーの数はビーム数の比で整除
されるので、送信時間Ｔ１及び受信時間Ｔ２で、時間ｔ
との関数として衛星との距離ｄを選択し、カバーレージ
は６本の楕円ビーム１２により得られ、中の２本のビー
ム１８が同時的にオンにされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は可動端末用低軌道衛星通
信システムに関する。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】これまで
に研究されている可動端末用衛星通信は、静止衛星軌道
及び傾斜度の高い楕円軌道の２種類の軌道を使用してお
り、これらの２種類の軌道はいずれも平均すると、「バ
ンアレン帯」と呼称される空間中の粒子高濃度ゾーンの
上に配置される特性を有する。その後、高度の低い軌道
はほとんど考察されなかった。低軌道の高度は８００〜
２０００ｋｍである。このような軌道を使用する衛星通
信システムの特徴の１つは、例えば携帯型の多数の可動
端末と通信できることである。しかしながら、これらの
端末の電波性能は低いので、衛星のすぐれた電波性能に
より得られる補償を提供することが必要である。

【０００３】「バンアレン帯」以上の高度の軌道とそれ
以下の高度の軌道との相違は、衛星が地球に接近すれば
するほど空間減衰が小さいという点にある。もっとも、
衛星のアンテナの寸法を調節することにより空間減衰を
補償することは可能である。しかしながら、この補償に
は限界がある。可動端末との通信の場合には、これらの
限界を越えてしまう。低軌道上の衛星のアンテナは利得
が小さい。これらの軌道を使用する衛星通信システムの
幾何学的構造を考慮すると、これらのアンテナは高軌道
のアンテナよりも著しく大きい経路変化を補償しなけれ
ばならない。

【０００４】ＣＣＩＲ報告（文献番号ＵＳ ＩＷＰ ８
／１４−５２，１９９０年８月１日）「個人通信可動衛
星システムの技術的特性（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｈａ
ｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａ ｐｅｒｓｏｎｎ
ａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｓ
ａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ）」は、各々３７本の
円錐ビームを含む多重ビームアンテナを有する低軌道衛
星通信システムを記載している。このようなシステム
は、各々地上に小さい航跡を描く多数のビームを有する
という大きな欠点がある。更に、使用者の可動性及び衛
星の運行の結果として、経時的にビーム切り替えが行わ
れ得る。これは一般にリソース交換（「ハンドオーバ
（ｈａｎｄｏｖｅｒ）」）を伴う。会話中に多数のハン
ドオーバがあると、リンクの品質及び聴取し易さに有害
である。

【０００５】本発明の目的は、衛星の能力を著しく改善
することが可能な通信システムを提案することにより、
これらの欠点を解消することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はこのために、可
動端末用低軌道衛星通信システムを提案するものであ
り、該システムは、各衛星の通信アンテナシステムが、
衛星の運行方向に沿った長い複数の楕円ビームから構成
される等束（ｉｓｏｆｌｕｘ）カバレージを提供するこ
とを特徴とする。

【０００７】有利な態様によると、各カバレージエリア
のビームは「ビームホッピング」と呼称される空間分割
走査に従ってオンにされ、送信と受信は各衛星及び各可
動端末毎に同期化される。

【０００８】別の有利な態様によると、時分割二元化が
使用され、送信と受信は各衛星及び各可動端末毎に経時
的に分離され且つ同期化される。

【０００９】有利にはこのようなシステムは、約５００
ｋｇの衛星の能力を高々６０チャネル（静止）から５０
０チャネル以上（低軌道）に向上させることができる。
更に、この通信システムは構造が単純である。このシス
テムは極軌道及び傾斜軌道のいずれでも機能することが
できる。また、傾斜軌道の場合には、使用されるアクセ
ス型に関係なく妨害を制限することができる。最後に、
各衛星のアンテナの機能を最適化することができる。

【００１０】有利には、本発明のシステムで使用される
衛星は、地上ネットワークの接続用固定局との接続リン
ク用アンテナと、送信を受信から分離すると共に、偏波
方向をも分離する二重化回路と、地上ネットワークの接
続局からの信号を受信する回路アセンブリと、衛星−可
動端末ダウンリンクに使用される周波数帯に交差させる
と共に可動端末への送信系の利得をも制御する、フィル
タ及び周波数交差回路のアセンブリと、多重ポート増幅
器と、衛星の運行方向内に展開した長い楕円ビームを供
給することが可能な、可動端末との通信用アンテナアセ
ンブリと、可動端末−衛星アップリンクの周波数を衛星
−地上ネットワーク接続局ダウンリンクの周波数に交差
させる、受信器及び混合器のアセンブリと、周波数及び
／又は時分割多元回路と、偏波方向毎に出力フィルタを
含む衛星−接続局ダウンリンクの電力増幅回路とを含む
ペイロードを有する。

【００１１】本発明の特徴及び利点は、添付図面に関す
る以下の非限定的な実施例の説明により明示される。

【００１２】

【実施例】衛星通信システムには可能な２種類の低軌道
が存在する。

【００１３】一方は、両極を通る面を有する極軌道（太
陽同期軌道の場合は、空間内で固定した面を有する準極
軌道）であり、これらの軌道は理論的には地球の永久且
つ全体的カバレージを保証する特性を有する。

【００１４】他方は、赤道面に対して所与の角度（実際
には６０°以下）をなす面を有する傾斜軌道である。こ
の場合、永久カバレージは、赤道に平行で且つ赤道に関
して対称な２つの境界帯から構成される。

【００１５】各型の軌道は軌道面との交差点を有する。
極軌道の場合、軌道の交差ゾーンは極に隣接している。
傾斜軌道の場合、このゾーンは赤道に隣接している。更
に、衛星の実用ゾーンは幾何学的条件により決定され
る。衛星は地球上の点の集合から所定の値（実際の値は
１０°〜１５°である）よりも大きい仰角（使用者−衛
星方向と可動端末の位置で地面に正接する面との間に形
成する角度）で観察され得る。

【００１６】これらの２種の軌道は同一の特性を有す
る。各衛星の実用ゾーンは異なる時刻又は位置で重なり
合う。

【００１７】極軌道の場合、各衛星の実用ゾーンは極に
向かって徐々に重なり合う。

【００１８】傾斜軌道の場合、重なり合い現象を説明す
るのはより複雑であるが、ゾーンによっては１００％に
達し得る。所定のゾーンで４倍カバレージを確保する衛
星配置もある。

【００１９】このような特性はほとんどの場合で２つ以
上の衛星との間で通信を設定できるので有利である。本
発明のシステムの設計は、カバレージ間の妨害を避ける
ためにこれらの多重カバレージを考慮する。妨害は、
「所望の」信号である１つの信号と、所望の信号の良好
な受信を妨害し得る他の妨害信号とが重なり合った複数
の信号であることを特徴とする。これらの低軌道衛星へ
のアクセスモードは、更にこの妨害の問題を考慮する。

【００２０】上記のような従来技術の衛星通信システム
では、図１に示すように複数のビーム１０により地上に
カバレージエリアが形成される。有効カバレージエリア
はエリア１１である。このようなカバレージエリアはい
くつかの欠点がある。カバレージエリアは（衛星−可動
体）ダウンリンクにおいて妨害電力が非常に大きい複数
のエリアを有する。これらのエリアは、ＴＤＭＡ（時分
割多元接続）及びＣＤＭＡ（コード分割多元接続）のい
ずれにおいても寸法決定的であり、即ち該当衛星の寸
法、重量及び費用を決定する主要因子である。軌道の傾
斜が更に大きい場合、このような妨害は数十秒間リンク
を切断する恐れがある。更に、狭帯域ビームによりこの
ようなカバレージを得るためには、非常に高頻度でリソ
ースを交換する必要がある。ビーム数が多いシステムで
は、例えば１分毎にリソースを交換しなければならな
い。従って、地上の処理負荷は甚大である。

【００２１】更に、ＣＤＭＡでは「遠近（ｎｅａｒ−ｆ
ａｒ）」効果が重大であり得、ＴＤＭＡ／ＦＤＭＡ又は
ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）では低電力搬送波に及
ぼす高振幅搬送波の有害な効果が知られているので、い
ずれにせよ、地上で受信される（単位面積あたりの）電
力をできるだけ均質にするようなアンテナ利得を得るこ
とが望ましい。

【００２２】可動体との地上無線通信システムと同様
に、図２に示すような本発明の衛星システムは、最大寸
法のセルが各多重ビーム衛星１３の種々のカバレージビ
ーム１２の地上航跡により構成されるセルシステムであ
る。無線の観点からみるとセルは、呼の設定時に当って
可動端末によりエレメントが抽出されるリソース（周波
数、時間間隔、コード）の集合であることを特徴とす
る。

【００２３】本発明のシステムは、上記ＣＣＩＲ報告に
記載されているシステムの場合のように３７本でなく、
例えば６本のビームを有するシステムである。従って、
ハンドオーバーの数は必然的にビーム数の比、即ち因数
約６で整除される。従って、同一の全体的カバレージ１
４を確保するために、ビーム１２の各々はより広い地上
表面積をカバーしなければならず、換言するならば、小
寸法の単一のアンテナ１６を使用することができる。

【００２４】更にこのシステムでは、ビーム１２の幾何
学的形状は修正され、円形から図３に示すように長楕円
形になっている。楕円の長軸は衛星の運行方向１５に平
行に配置されているので、「ハンドオーバー」間の呼の
持続時間は著しく増加する。こうして、使用者は衛星の
視界にある限り、呼の間中、同一ビームにより連続的に
照射される。

【００２５】こうして少数の長楕円ビームを使用するこ
とにより、システムに顕著な付加価値が得られ、いくつ
かのサブシステム（ペイロード、アンテナ）の複雑さが
減り、所定の機能の管理（通信及びリソース管理）は全
体的に単純化される。従って、可動端末との通信システ
ムの柔軟性及び可用性は著しく増加する。

【００２６】更に、本発明のシステムは時分割多元技術
（ＴＤＤ）及び「ビームホッピング」を併用することが
できる。Ｎ個の地上カバレージスポットは、Ｎ個のスポ
ットから選択されたＰ個スポットの群を形成することに
より順次且つ逐次的に照射される。

【００２７】図２及び図３に示す実施例では、６／２＝
３の時間間隔に従って逐次的に衛星の６個のスポット１
２から選択された２個スポットの群１８を順次照射す
る。この操作は送信及び受信で実施されるので、当然の
ことであるが、図６に示すように合計６個の時間間隔
（可動体への送信に３個と、衛星への受信に３個）を含
む伝送フレームが必要である。

【００２８】実際に多重ビームシステムの場合、同一衛
星に関連付けられる隣接ビーム間の妨害を解消する２つ
の方法が存在する。

【００２９】第１の方法によると、ビームの各々を永久
的に照射し、適切な周波数分配によりビーム間の妨害を
制限する。この場合、全可用帯域が各ビームで使用され
る訳ではない。

【００３０】第２の方法によると、全可用帯域が各ビー
ムで使用される。隣接ビーム間の妨害を解決するための
方法は空間分割走査又は「ビームホッピング」である。
空間的に十分離れたビームは、それらの相互干渉レベル
が許容可能となるように同時に照射される。

【００３１】異なる衛星のビーム間の妨害の制限の必要
については、２つ又は複数の衛星が交差又は接近する場
合で、それらの地上航跡は多少なりとも部分的に重なり
合うからである。これらの現象は多重ビームシステムで
は比較的頻繁に生じる。他方、水平線を通過する伝播現
象の結果として付加的妨害が生じる場合もある。これら
のランダムの妨害は、この場合、「ビームホッピング」
法によってしか制限することができない。この空間分割
走査技術を長楕円スポットの使用と組み合わせると、こ
の型の妨害に可能な最適な解決方法が得られる。ビーム
１２の形状が細長いため、更に図３に示すように種々の
衛星の航跡間の重なり合う面積を減らすことができる。
この方法は更に、使用可能な種々の伝送方式に適合可能
であるという利点があり、更に、アンテナを著しく単純
にすることができる。

【００３２】既存の全アクセスモードのうちで、いくつ
かのモードは復調器の性能（チャネル数）と複雑さ（従
って費用）との妥当な折衷を提供する。このようなモー
ドとしては、周波数分割による信号分離（ＦＤＭＡ）、
時分割による分離（ＴＤＭＡ）、コード分割による分離
（ＣＤＭＡ）又はハイブリッドモード（例えばＣＤＭＡ
−ＴＤＭＡの組み合わせ）を使用するモードがある。

【００３３】最も有利な接続モードは、地上セルネット
ワークにより使用されるモードと適合可能であり得るモ
ードである。このようなモードは３種類ある。

【００３４】第１のモードである周波数分割多元接続モ
ード（ＦＤＭＡ）は、周波数二重化を使用する。リンク
を設定するためには４つの周波数帯域、即ち可動端末と
衛星との間のリンクを設定するための２つの周波数帯域
と、衛星と地上ネットワークの固定局との間のリンク
（接続リンク）を設定するための２つの周波数帯域とが
必要である。

【００３５】ＭＨｚ及び狭帯域ビームあたり搬送波４０
をやや下回る容量に達することができる（半速度ＧＳＭ
型、又は４８００ビット／秒のコード化音声信号）。

【００３６】第２のモードである時分割多元接続モード
（ＴＤＭＡ）は、所与の使用者が予め割り当てられた短
時間の間しか衛星にアクセスしないようにデータ速度を
増加させるという特徴を有する。本発明のシステムで
は、データ速度が過度に増加しないように周波数帯域当
たり複数の搬送波を使用する。選択されるデータ速度は
衛星システムにより補われる地上セルネットワークのデ
ータ速度である。例えば、ヨーロッパでは好ましくはＧ
ＳＭネットワーク（ヨーロッパＥＴＳＩ規格）、米国で
はＤＡＭＰＳネットワーク（ＵＳＡディジタル規格）の
データ速度が選択される。

【００３７】この型のアクセスでは、各搬送波により使
用される周波数帯域がドップラ効果よりも大きいので、
「ビームホッピング」が使用される。しかしながら、こ
のビームホッピングには、衛星及び可動体の双方で送受
信間の同期が必要である。可動体に使用可能な周波数帯
域に従い、複数の解決方法が可能である。

【００３８】まず可動端末−衛星リンクに２つの周波数
帯域が使用可能な従来の場合は、経時的に常に分離され
た送信と受信（この方法は「時分割二元化」と呼称さ
れ、ＴＤＤと略記される）を使用することにより、端末
の構造を単純にすることができる。従って、この場合に
採用されるアクセス原理は、呼を設定するためには周波
数リソースを割り当て（搬送周波数の選択）、次にこの
リソースの範囲内で送信時刻を決定する。同期は端末及
び接続局により保証されなければならない。同期はまず
最初に特定チャネルで実施され、その後、伝送チャネル
で実施され、送信時刻の変化は増分により生成される。

【００３９】一方、可動端末−衛星リンクにただ１つの
周波数帯域を使用する場合は、可動端末及び衛星にＴＤ
Ｄ機能を使用することが不可欠である。従って、衛星の
ペイロードは特に単純になる。可動端末からの送信は、
まず最初に特定チャネルを使用し、次に送信時刻を増分
又は減分する閉ループ手順を使用することにより同期さ
れる。

【００４０】このような状況下では、前述の場合と同様
に、周波数リソースの集中管理により妨害を制限するこ
とができる。更に、迅速なリソース切り替え（ハンドオ
ーバ）を行う必要がある場合もないとはいえない。しか
しながら本発明のシステムは、既にこれらの機能を有す
る地上ネットワークを補うように構成されている。この
管理は以下の原理に基づく。衛星の所定の高度に基づい
て妨害の可能性のある地理的エリアは制限されている。
これらのエリア内のみでスペクトルリソースは分配され
る。他の全エリアでは可動端末はスペクトル全体にアク
セスすることができる。もっとも、遅い周波数ホッピン
グを使用することにより、システムの完全な集中管理に
頼らずに妨害を修復することが可能であり、従って妨害
があるとしても短時間でしかない。

【００４１】このとき到達可能な容量はＭＨｚ当たり３
５の搬送波をやや下回る。（この容量はＦＤＭＡに関し
て上述した容量よりも低いように見える。しかしなが
ら、ただ１つの周波数帯域しか存在しないという事実を
考慮しなければならない。この型のシステムは実際にほ
ぼ２倍の容量を有する。）この型のシステムの主な利点
は、非常に単純な衛星ペイロードを使用できるという点
にある。

【００４２】第３のモードであるコード分割多元接続モ
ード（ＣＤＭＡ）別称「スペクトル分配」は、妨害の問
題に非集中解決方法を与えることができる。スペクトル
分配を使用すると、実際に、１つ又は複数の衛星からの
複数の搬送波を重ね合わせることができる。このモード
はＦＤＤ型のアクセス（送信と受信が異なる周波数帯を
有する）、又はＴＤＤ型のアクセスで使用され得る。図
４及び図５は振幅／周波数曲線で、アクセスが搬送波を
時分離により行われるかコード分離により行われるかに
依存して２種の可能なＴＤＤアクセスを示す。実際に、
ＴＤＭＡ型接続又はＣＤＭＡ型接続の使用を妨げるもの
は何もない。

【００４３】可動端末−衛星リンクに２つの周波数帯域
を使用する場合は、ＦＤＤ及びＴＤＤの２種のアクセス
が可能である。ＴＤＤ型方法によると、傾斜軌道の場合
に多重カバレージによる妨害率を減少させることができ
る。実際に、カバレージエリアが重なる場合は、容量は
局所的に低下し、これは電力制御装置により補償され得
る。このような装置は主に衛星−可動端末ダウンリンク
に有効である。このような装置は、各使用者に最低の通
信品質を保証することができる。実際に、多重カバレー
ジ状況では、使用者によっては非常に大きい妨害電力を
受けることがある。一方、この妨害がさ程大きくないな
らば、これらの使用者に向けられる衛星電力を増加する
ことが可能である。得られる合計電力増加は理論上最小
である。しかしながら、この増加は、他の使用者のリン
ク品質に影響し、他の使用者の妨害電力が増加する。従
って、電力制御装置の使用には越えてはならない限界が
ある。

【００４４】ＴＤＭＡの場合のように、単一の周波数帯
域で機能することが可能である。この場合、アクセス方
法はＴＤＤ型である。しかしながら、スペクトル分配に
はいくつかの固有の問題がある。スペクトル分配した信
号を復調するならば、受信器は送信に使用された時間基
準を回復することができると予想される。この場合、２
つの方法が使用可能である。第１の方法は受信信号から
時間基準を再構成する方法であるが、システム内に同時
に存在する使用者数によって長いコードの使用が必要に
なると、この方法は使用が非常に複雑である。第２の方
法は、時間基準を記憶させ、その後、２つのパケットの
受信間に存在し得る偏差の計算に基づいて受信時におい
て再構成する方法である。

【００４５】ＴＤＤアクセスの主要な問題は、送信同期
の初期獲得である。この同期はネットワークを制御する
局を介してまず最初に開ループで実施され、その後、閉
ループで実施される。まず最初に、可動端末ネットワー
クの信号化チャネルを獲得する。次に可動端末は、伝送
すべき場合には、その受信により完全な同期のために適
用すべき時間ずれを定義できるような第１のメッセージ
を送信する。このループ同期が実施され、可動端末が同
期化されると、電話交換網とのインタフェースを確保す
る地上局で同期を測定することにより同期の続行及び制
御が得られる。一方、特に単純なＴＤＤ機能の場合で
は、このプロセスを適用する必要がなく、可動端末によ
り信号を受信するだけで同期情報を供給することがで
き、その場合は、可動端末のみがＴＤＤで機能する。

【００４６】この場合、可動端末は交番の２周波数機能
を有する。可動端末は衛星からの信号を受信するや否や
送信する。衛星側では距離の差が原因で、端末からの全
信号を同一ビームで同時に受容することは不可能であ
る。衛星送信はビームホッピングによりフレームで行わ
れ、従ってビームの半数毎に交互に実施され、各送信ビ
ームは非送信ビームにより別のビームから分離される。
次の時間間隔では逆のことが適用される。一方、衛星の
受信は、距離的分散に起因する時分散の結果として永続
的でしかあり得ない。コードアクセスは同一周波数で種
々の搬送波の振幅分散に応答する。この影響を大きくし
ないためには、完全に直交し（例えばＷａｌｓｈ−Ｈａ
ｄａｍａｒｄコード）且つ完全に同期化したコードを使
用する。しかしながら、同期は低軌道衛星では非常に良
好であり得るとしても、完全ではあり得ない。従って、
「遠近問題」として知られる現象を回避したい場合に
は、衛星アンテナにより得られるカバレージの形状は非
常に重要である。換言するなら、高振幅搬送波は低振幅
搬送波よりも著しく妨害が多い。従って、適正に機能す
るシステムでは、全搬送波はできるだけ近いレベルにさ
れる。

【００４７】一方、単一の周波数帯しか使用できない場
合には、交互に機能することが必要である。この機能モ
ードについては既に記載した。図６は送信時間Ｔ１及び
受信時間Ｔ２で時間ｔの関数として衛星との距離ｄを選
択した場合の単一周波数ＴＤＤの機能原理に関するもの
であり、ビームホッピングに関連する場合のシステムの
機能モードを示す。カバレージはここでは６本の楕円ビ
ーム１２により得られ、中の２本のビーム１８が同時的
にオンにされている。フレームは特に制約しないが、最
大経路での持続時間が１ビームの送信に対応する長さと
なるように設計した。一方、フレームを最適に使用した
い場合には、この持続時間を（最大経路の持続時間の約
２倍に）制限することもできる。

【００４８】本発明のシステムにおいて、ペイロードは
図７にブロック図として示すように構成すると非常に有
利である。この図は可動端末−衛星アップリンクに単一
の周波数を使用する場合と、２つの周波数を使用する場
合との２種の可能なペイロード構成を考慮した。

【００４９】このペイロードは以下の要素を含む。

【００５０】−地上ネットワークの接続用固定局への接
続リンク用アンテナ２０。最も多くの場合はホーンアン
テナである。もっとも、必要に応じて別の型のアンテナ
にすることも可能である。

【００５１】−二重化回路２１。該回路は送信を受信か
ら分離するとともに、偏波方向をも分離する。

【００５２】−地上ネットワークの接続局からの信号を
受信する回路アセンブリ２２。

【００５３】−衛星から可動端末へのダウンリンクに使
用される周波数帯に交差させる、フィルタ及び交差回路
のアセンブリ２３。このアセンブリは更に、可動端末へ
の送信系の利得をも制御する。ビームホッピングが必要
な場合は、切り換えはこのアセンブリで実施される。更
に該アセンブリは、システムの機能に必要な安定超時間
軸を含み得る。この時間軸は電力増幅器への給電を制御
し、該増幅器は衛星がＴＤＤで機能するとき、電力を節
約するために適当な時点でオンオフされる。

【００５４】−多重ポート増幅器２４。該増幅器は従来
通り、Ｎ個の入力と、Ｂｕｔｔｌｅｒ型又は他の型のデ
ィバイダマトリックスと、Ｐ個の増幅器と、入力マトリ
ックスの逆である結合マトリックスとを含む。

【００５５】−通信アンテナアセンブリ２５。これは例
えば可動端末に直接放射するためのソースの平面アレー
である。各入力の前にはフィルタ及び計算器が配置さ
れ、同一周波数帯で機能しなければならない場合に送信
及び受信時にアンテナを使用することができる。そうで
ない場合は、アンテナは二重であるか、又は放射エレメ
ントは２周波数である。

【００５６】−可動端末−衛星アップリンク周波数を衛
星−地上ネットワーク接続局ダウンリンク周波数に交差
させる、受信器及び混合器のアセンブリ２６。

【００５７】−該当するケースに従って周波数、時分割
又は両方の多重回路２７。該回路では所与の偏波方向で
伝送されるべき全信号が結合される。

【００５８】−衛星−接続局ダウンリンク用の電力増幅
回路２８。該回路は偏波方向毎に電力フィルタを含む。

【００５９】図８に示す曲線は、衛星から見た（図３に
示すようなカバレージに対応する）アンテナ性能を示
し、これらの曲線は地球の中心である共通基準を有する
等束曲線として与えられる。利得（３．０ｄＢ、５．０
ｄＢ、７．０ｄＢ）は距離による減衰分だけ減少してい
る。この図面には３本のビームのみを示す。他の３本
（図示せず）は垂直対称軸に関する対称により得られ
る。

【００６０】当然のことながら本発明は以上の実施例に
限定されず、発明の範囲内で構成要素を同等の要素に置
き換えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の衛星通信システムにおけるカバレー
ジを示す。

【図２】本発明の衛星通信システムを示す。

【図３】本発明の衛星通信システムの機能図である。

【図４】本発明の衛星通信システムの機能図である。

【図５】本発明の衛星通信システムの機能図である。

【図６】本発明の衛星通信システムの機能図である。

【図７】本発明の通信システムにおける衛星のペイロー
ドのブロック図である。

【図８】本発明の通信システムにおける衛星のアンテナ
性能図である。

【符号の説明】

１０ ビーム １１ 有効カバレージエリア １２ カバレージビーム １３ 多重ビーム衛星 １４ 全体的カバレージ １５ 運行方向

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各衛星の通信アンテナシステムが、衛星
   の運行方向に沿った長い複数の楕円ビームから構成され
   る等束カバレージを提供することを特徴とする、可動端
   末用低軌道衛星通信システム。
2. 【請求項２】 各カバレージエリアのビームが「ビーム
   ホッピング」と呼称される空間分割走査により照射さ
   れ、各衛星及び各可動端末毎に送信と受信が同期化され
   ることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 【請求項３】 時分割二元化が使用され、各衛星及び各
   可動端末毎に送信と受信が経時的に分離され、同期化さ
   れることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信シス
   テム。
4. 【請求項４】 送信と受信が異なる周波数帯域を占める
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載
   の通信システム。
5. 【請求項５】 衛星アクセスモードがＦＤＭＡモードで
   あることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に
   記載の通信システム。
6. 【請求項６】 衛星アクセスモードがＴＤＭＡモードで
   あることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に
   記載の通信システム。
7. 【請求項７】 衛星アクセスモードがＣＤＭＡモードで
   あることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に
   記載の通信システム。
8. 【請求項８】 衛星が極軌道を有することを特徴とする
   請求項１に記載の通信システム。
9. 【請求項９】 衛星が傾斜軌道を有することを特徴とす
   る請求項１に記載の通信システム。
10. 【請求項１０】 特に低軌道衛星で用いられる可動端末
    用通信衛星のペイロードであって、地上ネットワークの
    接続用固定局との接続リンク用アンテナと、送信を受信
    から分離すると共に偏波方向をも分離する二重化回路
    と、地上ネットワークの接続局からの信号を受信する回
    路アセンブリと、衛星−可動端末ダウンリンクに使用さ
    れる周波数帯域に交差させると共に可動端末への送信系
    の利得をも制御する、フィルタ及び周波数交差回路のア
    センブリと、多重ポート増幅器と、衛星の運行方向内に
    展開した長い楕円ビームを供給することが可能な、可動
    端末との通信用アンテナアセンブリと、可動端末−衛星
    アップリンクの周波数を衛星−地上ネットワーク接続局
    ダウンリンクの周波数に交差させる、受信器及び混合器
    のアセンブリと、周波数及び／又は時分割多元回路と、
    偏波方向毎に出力フィルタを含む衛星−接続局ダウンリ
    ンク用の電力増幅回路とを含むことを特徴とするペイロ
    ード。