JPS581338A - マルチビ−ム通信方式 - Google Patents
マルチビ−ム通信方式Info
- Publication number
- JPS581338A JPS581338A JP9908781A JP9908781A JPS581338A JP S581338 A JPS581338 A JP S581338A JP 9908781 A JP9908781 A JP 9908781A JP 9908781 A JP9908781 A JP 9908781A JP S581338 A JPS581338 A JP S581338A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- satellite
- frequency
- attitude
- earth station
- area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/204—Multiple access
- H04B7/2041—Spot beam multiple access
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマルチビームアンテナを用いて衛星通信を行な
う場合のアンテナビームによるサービスエリア領域を増
加させうる通信方式に関するものである。
う場合のアンテナビームによるサービスエリア領域を増
加させうる通信方式に関するものである。
ここでは説明を簡単にするためにマルチビームアンテナ
を搭載した静止衛星を考え、マルチビームアンテナから
放射されるビームはほぼ円形と仮定する。第１図はマル
チビームアンテナから放射されるビームのうちの１つを
衛星からみた視角渡）で示したものである。図中１はこ
のビームの中心方向を示し、３は視半径が０度のビーム
の形状を示す。これは今必要とするアンテナ利得（ここ
ではＧｏ ｄｎと仮定する）を示す等レベル線であ□
る。換言すれば３の範囲は利得Ｇｏ以上で照射できるエ
リアとも言える。一方、衛星においては。
を搭載した静止衛星を考え、マルチビームアンテナから
放射されるビームはほぼ円形と仮定する。第１図はマル
チビームアンテナから放射されるビームのうちの１つを
衛星からみた視角渡）で示したものである。図中１はこ
のビームの中心方向を示し、３は視半径が０度のビーム
の形状を示す。これは今必要とするアンテナ利得（ここ
ではＧｏ ｄｎと仮定する）を示す等レベル線であ□
る。換言すれば３の範囲は利得Ｇｏ以上で照射できるエ
リアとも言える。一方、衛星においては。
衛星自体の機械的アンバランスや太陽輻射圧等の外乱に
よりその姿勢が変動し、それに従ってアンテナのビーム
方向も変動する。いま衛星の姿勢すなわちアンテナのビ
ーム方向がビームの中心方向ｌに対してあらゆる方向に
δ度だけ変動すると仮定すると、常時Ｇ０となる照射エ
リアは２に示すような狭い範囲となる。
よりその姿勢が変動し、それに従ってアンテナのビーム
方向も変動する。いま衛星の姿勢すなわちアンテナのビ
ーム方向がビームの中心方向ｌに対してあらゆる方向に
δ度だけ変動すると仮定すると、常時Ｇ０となる照射エ
リアは２に示すような狭い範囲となる。
次に第２図の４で示すようなサービスエリアをマルチビ
ームで照射する場合を考える。図中ｌａ。
ームで照射する場合を考える。図中ｌａ。
２ａ、３αはそれぞれビームＧの中心方向、衛星の姿勢
変動を考慮した場合の照射エリア、および衛星の姿勢変
動分を０とした場合の照射エリアを示す。１６．２６．
３６はビームｂにおける同様のものを示す。図ではビー
ムはαとｂの２ビームとし。
変動を考慮した場合の照射エリア、および衛星の姿勢変
動分を０とした場合の照射エリアを示す。１６．２６．
３６はビームｂにおける同様のものを示す。図ではビー
ムはαとｂの２ビームとし。
２αと２ｂの領域が接するように配置されている。
このようにビーム間間隔が狭い場合にはビーム間の干渉
をさけるために各ビームの周波数を変える必要がある。
をさけるために各ビームの周波数を変える必要がある。
ここではビームαにｆａｒビームｂにｆｂの周波数を用
いるとする。すると衛星よりの送信を考えた場合、４の
サービスエリアのうちｆａで常時照射される領域は２ａ
で囲まれる部分子すで常時照射される領域は２ｂで囲ま
れる部分となり。
いるとする。すると衛星よりの送信を考えた場合、４の
サービスエリアのうちｆａで常時照射される領域は２ａ
で囲まれる部分子すで常時照射される領域は２ｂで囲ま
れる部分となり。
５の斜線で囲まれる部分は不照射領域となる。このよう
な不照射領域を少なくする１つの手段としては第２図の
ような場合、従来はもう１つのビームＣをＧとｂの中間
に配置するアンテナが使用されることが多かったがこの
場合ビーム数が増え衛星搭載用アンテナ系が複雑になる
１周波数を増加する必要があるなどの欠点があった。
な不照射領域を少なくする１つの手段としては第２図の
ような場合、従来はもう１つのビームＣをＧとｂの中間
に配置するアンテナが使用されることが多かったがこの
場合ビーム数が増え衛星搭載用アンテナ系が複雑になる
１周波数を増加する必要があるなどの欠点があった。
本発明は不照射領域を極力少なくするマルチビーム通信
方式を提供することを目的とし、５の領域の一部の領域
に属する地球局において複数の周波数を送信又は受信で
きるようにし、適宜時間的に周波数を切り替えられるよ
うにしたもので、その特徴は、マルチビームアンテナを
搭載し、姿勢が時間的に変動する衛星おリビーム毎に異
なる周波数で単一のサービスエリアを各ビームで分担し
て照射し通信するマルチビーム通信方式において。
方式を提供することを目的とし、５の領域の一部の領域
に属する地球局において複数の周波数を送信又は受信で
きるようにし、適宜時間的に周波数を切り替えられるよ
うにしたもので、その特徴は、マルチビームアンテナを
搭載し、姿勢が時間的に変動する衛星おリビーム毎に異
なる周波数で単一のサービスエリアを各ビームで分担し
て照射し通信するマルチビーム通信方式において。
各ビームが所定の利得以上で照射する領域の外で。
かつ、衛星の姿勢変動による照射ビームの時間的変動に
もかかわらず常時いずれかのビームにより照射される領
域に設置される地球局は複数の周波数を送受信出来る送
受信機を有し、衛星の姿勢変動による照射ビームの変動
に応じて周波数をより強いビームの周波数に切換えて通
信するごときマルチビーム通信方式にある。
もかかわらず常時いずれかのビームにより照射される領
域に設置される地球局は複数の周波数を送受信出来る送
受信機を有し、衛星の姿勢変動による照射ビームの変動
に応じて周波数をより強いビームの周波数に切換えて通
信するごときマルチビーム通信方式にある。
以下図面により実施例を説明する。
第３図は本発明の詳細な説明する図面である。
ここで第２図の５で示した不照射領域をさらに分類する
と、６に示すように衛星の姿勢が変動している場合でも
常にた又はｆｂのいずれかの周波数で照射されている領
域と、斜線で示したようなそれ以外の領域５にわけられ
る。領域６は衛星の姿勢変動にもかかわらず、２本のビ
ームの関係が一定であることにより存在するものである
。５は衛星の姿勢変動によりｆａ、ｆｂ のいずれの
周波数でも照射されない時間がある領域である。ここで
先に説明したようにビームＧに／Ｇ ｅビームｂにｆｂ
の周波数を用いるとする。するとサービスエリア４のう
ち２αで囲まれる領域内の地球局ではｆ、の周波数帯を
送受信できる装置を有しておけば常に衛星との通信が可
能であり、同様に２６で囲まれる領域内の地球局ではｆ
ｂの周波数帯を送受信できる装置を有しておけばよい。
と、６に示すように衛星の姿勢が変動している場合でも
常にた又はｆｂのいずれかの周波数で照射されている領
域と、斜線で示したようなそれ以外の領域５にわけられ
る。領域６は衛星の姿勢変動にもかかわらず、２本のビ
ームの関係が一定であることにより存在するものである
。５は衛星の姿勢変動によりｆａ、ｆｂ のいずれの
周波数でも照射されない時間がある領域である。ここで
先に説明したようにビームＧに／Ｇ ｅビームｂにｆｂ
の周波数を用いるとする。するとサービスエリア４のう
ち２αで囲まれる領域内の地球局ではｆ、の周波数帯を
送受信できる装置を有しておけば常に衛星との通信が可
能であり、同様に２６で囲まれる領域内の地球局ではｆ
ｂの周波数帯を送受信できる装置を有しておけばよい。
一方、６に示す領域では隣接する２つのビームに用いら
れる周波数／ａ １ｆｂの両方を送受信できる装置を設
置する。ここで時間的にム、又はｆ６のうちどちらか通
信が可能な方の周波数を選択して使用すれば衛星の姿勢
変動があっても常時衛星との通信回線が確保できること
になる。
れる周波数／ａ １ｆｂの両方を送受信できる装置を設
置する。ここで時間的にム、又はｆ６のうちどちらか通
信が可能な方の周波数を選択して使用すれば衛星の姿勢
変動があっても常時衛星との通信回線が確保できること
になる。
第４図には、前述した周波数の切り替え法の具体的な実
施例を示す。図中７はマルチビームアンテナを搭載した
衛星、８，９はそれぞれｆａｓｆｂの周波数の放射ビー
ム、１０は衛星姿勢変動検出装置。
施例を示す。図中７はマルチビームアンテナを搭載した
衛星、８，９はそれぞれｆａｓｆｂの周波数の放射ビー
ム、１０は衛星姿勢変動検出装置。
１１はその検出信号を地球局に伝送する回線、１２は領
域６内の地球局、１３は切替器、 １４Ｇ、１４ｂは
各々ｆａ＝ｆｂの周波数の送受信機である。いま衛星７
が変動した時、１０によりその変動方向と変動量が検出
され、１１の回線によりその情報が１２の地球局に送ら
れる。この１１０回線の例とじては以下に示すようなも
のが可能である。
域６内の地球局、１３は切替器、 １４Ｇ、１４ｂは
各々ｆａ＝ｆｂの周波数の送受信機である。いま衛星７
が変動した時、１０によりその変動方向と変動量が検出
され、１１の回線によりその情報が１２の地球局に送ら
れる。この１１０回線の例とじては以下に示すようなも
のが可能である。
（１）衛星に搭載しであるマルチビームアンテナからの
放射ビームすべてに同じ内容の衛星姿勢変動検出情報を
入れ９回報的に地球局に伝送する。
放射ビームすべてに同じ内容の衛星姿勢変動検出情報を
入れ９回報的に地球局に伝送する。
第４図の例では８，９に示すビームに同じ検出情報を含
めて送信することになる。
めて送信することになる。
に１）衛星からのビーコン信号等ζ二前記検出情報を含
めて地上の監視制御局に伝送し、この局より地上回線を
通して各地球局に検出情報を伝送する。
めて地上の監視制御局に伝送し、この局より地上回線を
通して各地球局に検出情報を伝送する。
（ｍ ）衛星からのビーコン信号等に検出情報を含め。
各地球局に直接伝送する。
このようにして伝送された情報ζ二より、１２の地球局
１−向いているビームが９と判断された場合には切替器
１３により１４＆のｆｂの送受信機の方に切替えられる
。
１−向いているビームが９と判断された場合には切替器
１３により１４＆のｆｂの送受信機の方に切替えられる
。
ここでたとえば１２の地球局に８のビームが向いており
ｆ、で通信しており、その後衛星の姿勢変動により９の
ビームが向いたとする。このとき前述したように地球局
の送受信機は衛星よりの姿勢の情報により切り替えられ
る。この時には衛星から１２の地球局への信号は当然ビ
ーム８からビーム９にのせ替えられなければならないが
、この場合には衛星自体で１２の地球局方向にその時点
で向いているビームが判別できているためのせかえるこ
とが可能である。
ｆ、で通信しており、その後衛星の姿勢変動により９の
ビームが向いたとする。このとき前述したように地球局
の送受信機は衛星よりの姿勢の情報により切り替えられ
る。この時には衛星から１２の地球局への信号は当然ビ
ーム８からビーム９にのせ替えられなければならないが
、この場合には衛星自体で１２の地球局方向にその時点
で向いているビームが判別できているためのせかえるこ
とが可能である。
第５図には周波数切替え法の具体的な他の実施例を示す
。図中１５は受信信号分岐回路、 １６は受信レベル
比較回路である。いま衛星アンテナより第４図と同様に
ｆａ、ｆｂのビームが放射されているとした場合、地球
局１２では常時ｆａ＝ｆｂを受信可能にしておく。つま
り受信信号の一部が１５の分岐回路に分岐され、１６で
どの周波数の電力が最も大きいかを判断する。これによ
りもしｆ、の方がｆｈより大きい場合には切替器１３に
より１４ａのたの送受信機の方に切替えられる。衛星で
の信号ののせかえは、前述したように衛星自体でアンテ
ナからのビームの向いている方向が判別できるため簡単
に実施できる。
。図中１５は受信信号分岐回路、 １６は受信レベル
比較回路である。いま衛星アンテナより第４図と同様に
ｆａ、ｆｂのビームが放射されているとした場合、地球
局１２では常時ｆａ＝ｆｂを受信可能にしておく。つま
り受信信号の一部が１５の分岐回路に分岐され、１６で
どの周波数の電力が最も大きいかを判断する。これによ
りもしｆ、の方がｆｈより大きい場合には切替器１３に
より１４ａのたの送受信機の方に切替えられる。衛星で
の信号ののせかえは、前述したように衛星自体でアンテ
ナからのビームの向いている方向が判別できるため簡単
に実施できる。
以上説明したようにマルチビームアンテナを用いる通信
方式Ｃユおいて、衛星の姿勢変動により照射されるビー
ムが変化する領域にある地球局の送信又は受信周波数を
適宜その時点で照射されているビームの周波数にあわせ
て切り替えて通信するため、マルチビームにより通信可
能なサービスエリアを増加できる利点がある。このよう
な利点があるため衛星通信のみならず、マルチビームア
ンチナラ用いるような方式で、しかもマルチビームアン
テナ側のビーム方向が時間的に変動するような場合には
いずれも応用可能である。
方式Ｃユおいて、衛星の姿勢変動により照射されるビー
ムが変化する領域にある地球局の送信又は受信周波数を
適宜その時点で照射されているビームの周波数にあわせ
て切り替えて通信するため、マルチビームにより通信可
能なサービスエリアを増加できる利点がある。このよう
な利点があるため衛星通信のみならず、マルチビームア
ンチナラ用いるような方式で、しかもマルチビームアン
テナ側のビーム方向が時間的に変動するような場合には
いずれも応用可能である。
ここでは説明を簡単にするためビームの数２周波数を２
つに限定したが、これは２つ以上いくつでもよい。また
ビームの形状も円形として説明したがこれも円形に限定
されない。
つに限定したが、これは２つ以上いくつでもよい。また
ビームの形状も円形として説明したがこれも円形に限定
されない。
第１図はマルチビームのうちの１つのビームを示す図、
第２図はマルチビームでサービスエリアを照射する場合
の説明図、第３図は本発明の詳細な説明する図、第４図
と第５図は周波数の切替え法の具体的な実施例を示す図
である。 １・・・ビームの中心方向、 ２・・・姿勢変動があ
る時の照射エリ乙 ３・・・姿勢変動がない場合の照
射エリア（視半径θ度のビーム形状）、 ４・９．サ
ービスエリア、 ５．５’・・・不照射領域、
６・・・姿勢変動がある場合にいずれがの周波数で照射
される領域、 ７・・・衛星、８．９・・・放射ビー
ム、 １０・・・衛星姿勢変動検出装置、 １１
・・・伝送回線。 １２・・・地球局、 １３・・・切替器、 １４
・・・送受信機、 １５・・・受信信号分岐回路、
１６・・・受信レベル比較回路。 特許出願人 日本電信電話公社 特許出願代理人 弁理士 山 本 恵 − 本ｌ閉 幕５図
第２図はマルチビームでサービスエリアを照射する場合
の説明図、第３図は本発明の詳細な説明する図、第４図
と第５図は周波数の切替え法の具体的な実施例を示す図
である。 １・・・ビームの中心方向、 ２・・・姿勢変動があ
る時の照射エリ乙 ３・・・姿勢変動がない場合の照
射エリア（視半径θ度のビーム形状）、 ４・９．サ
ービスエリア、 ５．５’・・・不照射領域、
６・・・姿勢変動がある場合にいずれがの周波数で照射
される領域、 ７・・・衛星、８．９・・・放射ビー
ム、 １０・・・衛星姿勢変動検出装置、 １１
・・・伝送回線。 １２・・・地球局、 １３・・・切替器、 １４
・・・送受信機、 １５・・・受信信号分岐回路、
１６・・・受信レベル比較回路。 特許出願人 日本電信電話公社 特許出願代理人 弁理士 山 本 恵 − 本ｌ閉 幕５図
Claims (3)
- （１） マルチビームアンテナを搭載し、姿勢が時間
的に変動する衛星よりビーム毎に異なる周波数で単一の
サービスエリアを各ビームで分担して照射し通信するマ
ルチビーム通信方式において、各ビームが所定の利得以
上で照射する領域の外で、かつ、衛星の姿勢変動による
照射ビームの時間的変動にもかかわらず常時いずれかの
ビームにより照射される領域に設置される地球局は”複
数の周波数を送受信出来る送受信機を有し、衛星の姿勢
変動による照射ビームの変動に応じて周波数をより強い
ビームの周波数に切換えて通信することを特徴とするマ
ルチビーム通信方式。 - （２）衛星に搭載された衛星姿勢変動検出装置により衛
星の姿勢変動量及び方向を検出し、その結果に従って地
球局の送受信周波数を切換えるごとき特許請求の範囲第
１項のマルチビーム通信方式。 - （３）地球局で各受信ビーム毎の受信レベルを比較し、
最大受信レベルをもつビームの周波数に送受信周波数を
切換えるごとき特許請求の範囲第１項のマルチビーム通
信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9908781A JPS581338A (ja) | 1981-06-27 | 1981-06-27 | マルチビ−ム通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9908781A JPS581338A (ja) | 1981-06-27 | 1981-06-27 | マルチビ−ム通信方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS581338A true JPS581338A (ja) | 1983-01-06 |
| JPS6317254B2 JPS6317254B2 (ja) | 1988-04-13 |
Family
ID=14238113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9908781A Granted JPS581338A (ja) | 1981-06-27 | 1981-06-27 | マルチビ−ム通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS581338A (ja) |
-
1981
- 1981-06-27 JP JP9908781A patent/JPS581338A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6317254B2 (ja) | 1988-04-13 |
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