JPWO2019064363A1 - 通信システムおよび通信方法 - Google Patents

Abstract

衛星通信システム（１００）において、複数の周波数帯域の周波数帯域毎に複数の地域から成る同報通信グループが割り当てられる。ゲートウェイ（３００）は、前記複数の周波数帯域を有して前記複数の周波数帯域のうち送信データの宛先が存在する地域に割り当てられた周波数帯域に前記送信データを含むアップリンク信号を送信する。通信衛星（２００）は、前記アップリンク信号を受信し、前記アップリンク信号が有する周波数帯域毎に前記アップリンク信号の前記周波数帯域に対応するダウンリンク信号を前記周波数帯域の同報通信グループに送信する。

Description

本発明は、衛星通信システムに利用することが可能な通信技術に関するものである。

衛星通信において周波数の利用効率を改善して通信容量の増大を実現するため、デジタルチャネライザを搭載するマルチビーム中継衛星が提案されている。
マルチビーム中継衛星は、ＨＴＳ（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）とも呼ばれ、複数のアップリンクビームから複数のダウンリンクビームにデータを中継する。

提案されているマルチビーム中継衛星は、次のような機能を有する。
つまり、マルチビーム中継衛星は、入力ビームを複数のサブチャネルに分割する。そして、マルチビーム中継衛星は、各サブチャネルを各出力ビームにマッピングすることによって、１つ以上のサブチャネルを合成して出力する。
例えば、マルチビーム中継衛星は、フィーダリンクであるゲートウェイからのビームを複数帯域に分割し、分割された各ビームをアクセスリンクへ伝送する。

上記のようなマルチビーム中継衛星が使用される衛星通信システムをマルチビーム中継衛星システムという。
マルチビーム中継衛星システムでは、出力ビーム間の干渉を回避するため、周波数繰り返し（例えば３周波繰り返し）が適用される。

上記のようなマルチビーム中継衛星システムでは、ユーザが一人でも存在する地域へのビーム毎に帯域を割り当てる必要がある。
そのため、ユーザ数が少ない地域では、割り当てられた周波数の利用率が低下してしまう。

特許文献１には、チャネライザを用いた衛星中継装置が開示されている。
チャネライザは、複数の分波部とスイッチマトリックスと複数の合波部とを備える。
分波部は入力信号を複数の信号に分割し、スイッチマトリックスは各信号を各合成部に入力し、各合成部は各信号を合成する。
これにより、チャネライザは、各信号を任意の周波数帯域にマッピングすることが可能である。

特許第５８５１６４５号公報

本発明は、ユーザ数が少ないビームが有っても周波数利用率が低下しないようにすることを目的とする。

本発明の通信システムでは、複数の周波数帯域の周波数帯域毎に複数の地域から成る同報通信グループが割り当てられる。
前記通信システムは、
前記複数の周波数帯域を有して前記複数の周波数帯域のうち送信データの宛先が存在する地域に割り当てられた周波数帯域に前記送信データを含むアップリンク信号を送信する地上送信装置と、
前記アップリンク信号を受信し、前記アップリンク信号が有する周波数帯域毎に前記アップリンク信号の前記周波数帯域に対応するダウンリンク信号を前記周波数帯域の同報通信グループに送信する通信中継装置とを備える。

本発明によれば、周波数帯域毎に前記周波数帯域に対応するダウンリンク信号が前記周波数帯域の同報通信グループに送信される。つまり、同じダウンリンク信号が複数のビーム（地域）に送信される。その結果、ユーザ数が少ないビームが有っても周波数利用率の低下が抑制される。

実施の形態１における衛星通信システム１００の構成図。 実施の形態１における通信衛星２００の構成図。 実施の形態１におけるチャネライザ２３０の構成図。 実施の形態１におけるゲートウェイ３００の構成図。 実施の形態１におけるＮＯＣ４００の構成図。 実施の形態１におけるミッション制御装置５００の構成図。 実施の形態１におけるコアネットワークサーバ６００の構成図。 実施の形態１における前処理のシーケンス図。 実施の形態１における衛星通信のシーケンス図。 実施の形態１におけるアップリンク信号１０２を示す図。 実施の形態１におけるダウンリンク信号１０３と同報通信グループとの関係図。 実施の形態１における同報通信グループ（ｆ１）を示す図。 従来の衛星通信システム９００を示す図。 従来のアップリンク信号９０３を示す図。 従来のゲートウェイ使用率を示すグラフ。 実施の形態２における衛星通信システム１００の構成図。 実施の形態２における負荷分散処理のシーケンス図。 実施の形態２における同報通信グループを示す図。 実施の形態２におけるトラヒック通知処理のシーケンス図。 実施の形態２における各地域のトラヒックを示すグラフ。 実施の形態２におけるゲートウェイ使用率を示すグラフ。 実施の形態３における日中のトラヒックを示すグラフ。 実施の形態３における夜間のトラヒックを示すグラフ。 実施の形態３における日中の同報通信グループを示す図。 実施の形態３における夜間の同報通信グループを示す図。 実施の形態３におけるグループ変更処理のシーケンス図。 実施の形態４における衛星通信システム１００の構成図。 実施の形態４における周波数多重方式でのトラヒックを示すグラフ。 実施の形態４における同報通信グループを示す図。 実施の形態４における衛星通信システム１００の概要図。 実施の形態４におけるアップリンク信号１０２を示す図。 実施の形態４におけるチャネライザ２３０の動作を示す図。 実施の形態４におけるスケジューリング処理のシーケンス図。 実施の形態４における時分割多重方式でのトラヒックを示すグラフ。 実施の形態４におけるスケジュール変更処理のシーケンス図。 実施の形態４における周波数アグリゲートを示す図。 実施の形態４における負荷分散時の衛星通信システム１００の概要図。 実施の形態４における負荷分散時のアップリンク信号１０２を示す図。 実施の形態５におけるビームスリープ処理のシーケンス図。 実施の形態５におけるビームスリープ前後の同報通信グループを示す図。 実施の形態５におけるビームアクティブ処理のシーケンス図。 実施の形態５におけるビームアクティブ前後の同報通信グループを示す図。 実施の形態６におけるゲートウェイスリープ処理のシーケンス図。 実施の形態６におけるゲートウェイスリープ前後の同報通信グループを示す図。 実施の形態６におけるプッシュ時のゲートウェイプール４０１を示す図。 実施の形態６におけるゲートウェイアクティブ処理のシーケンス図。 実施の形態６におけるポップ時のゲートウェイプール４０１を示す図。 実施の形態６におけるゲートウェイアクティブ前後の同報通信グループを示す図。

実施の形態および図面において、同じ要素および対応する要素には同じ符号を付している。同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。

実施の形態１．
衛星通信システム１００について、図１から図１５に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、衛星通信システム１００の構成を説明する。
衛星通信システム１００は、実施の形態における衛星通信システムである。
衛星通信システム１００は、「通信システム」の具体例である。

衛星通信システム１００において、ビーム間の干渉を回避するため、隣接するビームとは異なる周波数帯域が各ビームに割り当てられる。
ビームはセルともいう。ビームおよびセルは「地域」に相当する。

具体的には、周波数繰り返しによって、各ビームに周波数帯域が割り当てられている。その結果、隣接するビーム間における信号の干渉が回避される。

同じ周波数帯域が割り当てられた複数のビームを「同報通信グループ」という。

図１では、１８のビーム（Ａ１〜Ａ１８）が存在している。この場合、アクセスリンクのビーム数は１８である。
各ビームには、３周波数繰り返しによって、周波数帯域が割り当てられている。
実線で囲われた各ビームには、周波数帯域ｆ１が割り当てられている。具体的には、周波数帯域ｆ１がビームＡ３、ビームＡ５、ビームＡ８、ビームＡ１１、ビームＡ１４およびビームＡ１８に割り当てられている。これらのビームは、周波数帯域ｆ１の同報通信グループを構成する。
破線で囲われた各ビームには、周波数帯域ｆ２が割り当てられている。具体的には、周波数帯域ｆ２がビームＡ１、ビームＡ６、ビームＡ９、ビームＡ１２、ビームＡ１５およびビームＡ１６に割り当てられている。これらのビームは、周波数帯域ｆ２の同報通信グループを構成する。
一点鎖線で囲われた各ビームには、周波数帯域ｆ３が割り当てられている。具体的には、周波数帯域ｆ３がビームＡ２、ビームＡ４、ビームＡ７、ビームＡ１０、ビームＡ１３およびビームＡ１７に割り当てられている。これらのビームは、周波数帯域ｆ３の同報通信グループを構成する。

衛星通信システム１００は、通信衛星２００とゲートウェイ３００とＮＯＣ４００とミッション制御装置５００とを備える。
通信衛星２００は、「通信中継装置」の具体例である。
ゲートウェイ３００は、「地上送信装置」の具体例である。
ＮＯＣ４００は、「管理装置」の具体例である。ＮＯＣは、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ｃｅｎｔｅｒの略称である。
ミッション制御装置５００は、「制御装置」の具体例である。
コアネットワークサーバ６００は、「サーバ装置」の具体例である。
ネットワーク７００の具体例は、インターネットである。

衛星通信システム１００では、１台または複数台のゲートウェイ３００が設置される。そして、少なくとも１台のゲートウェイ３００がアクティブ状態になって動作する。
ゲートウェイＧＷ１は、アクティブ状態になるゲートウェイである。

図２に基づいて、通信衛星２００の構成を説明する。
通信衛星２００は、アンテナ群と信号受信機群とチャネライザ２３０と信号送信機群とコマンド受信機２５０とを備える。
アンテナ群は、複数のアンテナ２１０である。なお、アンテナ群は、受信と送信とで共用される。
信号受信機群は、１つ以上の信号受信機２２０である。
信号送信機群は、複数の信号送信機２４０である。
各要素の動作については後述する。

図３に基づいて、チャネライザ２３０の構成を説明する。
チャネライザ２３０は、分波器群とスイッチ２３２と合波器群と制御部２３４とを備える。
チャネライザ２３０は、デジタルチャネライザとも呼ばれる。
スイッチ２３２は、スイッチマトリクスとも呼ばれる。
制御部２３４は、チャネライザ制御部とも呼ばれる。
分波器群は、１つ以上の分波器２３１である。
合波器群は、複数の合波器２３３である。
各要素の動作については後述する。

図２および図３において、信号受信機２２０と分波器２３１とのそれぞれの数は、衛星通信システム１００に備わるゲートウェイ３００の数以上である。
また、合波器２３３と信号送信機２４０とアンテナ２１０とのそれぞれの数は、アクセスリンクのビーム数以上である。
通常、アンテナ２１０と信号受信機２２０と分波器２３１と合波器２３３と信号送信機２４０とのそれぞれの数は、ゲートウェイ３００の数とアクセスリンクのビーム数との合計の数以上である。

図４に基づいて、ゲートウェイ３００の構成を説明する。
ゲートウェイ３００は、受信機３１０と処理回路３２０と送信機３３０とを備える。
各要素の動作については後述する。

図５に基づいて、ＮＯＣ４００の構成を説明する。
ＮＯＣ４００は、受信機４１０と処理回路４２０と送信機４３０とを備える。各要素の動作については後述する。

図６に基づいて、ミッション制御装置５００の構成を説明する。
ミッション制御装置５００は、受信機５１０と処理回路５２０と送信機５３０とを備える。各要素の動作については後述する。

図７に基づいて、コアネットワークサーバ６００の構成を説明する。
コアネットワークサーバ６００は、受信機６１０と処理回路６２０と送信機６３０とを備える。各要素の動作については後述する。

図４から図７において、処理回路（３２０、４２０、５２０、６２０）は、専用のハードウェアである。
または、処理回路は、プロセッサおよびメモリである。プロセッサは、メモリに格納されるプログラムを実行する。プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータで読み取り可能に記録（格納）することができる。
処理回路は、各処理を行う処理部として機能する。また、処理回路は、データを記憶する記憶部として機能する。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
衛星通信システム１００の動作は衛星通信方法に相当する。

図８に基づいて、前処理を説明する。
前処理は、衛星通信の前に行われる処理である。

ステップＳ１０１において、ＮＯＣ４００は、グループデータを記憶する。

グループデータは、ゲートウェイ３００と同報通信グループとの組毎に同報通信グループに属する複数のビームを示すデータである。
具体的には、グループデータは、ゲートウェイ３００と同報通信グループとの組毎にゲートウェイアドレスとグループ識別子と複数のビーム識別子とを互いに対応付けて示す。
ゲートウェイアドレスは、ゲートウェイ３００を識別する。
グループ識別子は、同報通信グループを識別する。
ビーム識別子は、ビームを識別する。

具体的には、グループデータがＮＯＣ４００に入力される。そして、処理回路４２０は、入力されたグループデータを記憶する。

ステップＳ１０２において、ＮＯＣ４００は、ゲートウェイアクティブ要求メッセージをゲートウェイ３００に送信する。
ゲートウェイアクティブ要求メッセージは、ゲートウェイ３００をアクティブ状態にするためのメッセージである。
具体的には、処理回路４２０がゲートウェイ３００宛てのゲートウェイアクティブ要求メッセージを生成し、送信機４３０がゲートウェイ３００宛てのゲートウェイアクティブ要求メッセージを送信する。

ステップＳ１０３において、ゲートウェイ３００は、ゲートウェイアクティブ確認メッセージをＮＯＣ４００に送信する。
ゲートウェイアクティブ確認メッセージは、ゲートウェイ３００がアクティブ状態になることを通知するためのメッセージである。
具体的には、受信機３１０は、ゲートウェイ３００宛てのゲートウェイアクティブ要求メッセージを受信する。ゲートウェイ３００宛てのゲートウェイアクティブ要求メッセージが受信された場合、処理回路３２０は、ＮＯＣ４００宛てのゲートウェイアクティブ確認メッセージを生成する。そして、送信機３３０は、ＮＯＣ４００宛てのゲートウェイアクティブ確認メッセージを送信する。
ＮＯＣ４００において、受信機４１０は、ＮＯＣ４００宛てのゲートウェイアクティブ確認メッセージを受信する。

ステップＳ１０４において、ゲートウェイ３００は、アクティブ状態に移行する。
具体的には、処理回路３２０は、アクティブ移行処理を行う。アクティブ移行処理は、アクティブ状態に移行するための処理であり、予め決められている。

ステップＳ１０５において、ＮＯＣ４００は、変更要求メッセージをミッション制御装置５００に送信する。
変更要求メッセージは、チャネライザ２３０のコンフィグレーションを変更するためのメッセージであり、コンフィグレーションデータと同期時刻とを含む。
具体的には、処理回路４２０は、複数の同報通信グループに対応するコンフィグレーションデータをグループデータに基づいて生成する。また、処理回路４２０は、同期時刻を決定する。次に、処理回路４２０は、生成されたコンフィグレーションデータと決定された同期時刻とを用いて、ミッション制御装置５００宛てのアクティブ通知メッセージを生成する。そして、送信機４３０は、ミッション制御装置５００宛ての変更要求メッセージを送信する。

ステップＳ１０６において、ミッション制御装置５００は、変更要求メッセージを受信し、変更コマンドを通信衛星２００に送信する。
変更コマンドは、チャネライザ２３０のコンフィグレーションを変更するためのコマンドであり、コンフィグレーションデータと同期時刻とを含む。
具体的には、受信機５１０は、ミッション制御装置５００宛ての変更要求メッセージを受信する。ミッション制御装置５００宛ての変更要求メッセージが受信された場合、処理回路５２０は、受信された変更要求メッセージからコンフィグレーションデータと同期時刻とを取得し、取得されたコンフィグレーションデータと取得された同期時刻とを用いて通信衛星２００宛ての変更コマンドを生成する。そして、送信機５３０は、通信衛星２００宛ての変更コマンドを送信する。
通信衛星２００において、コマンド受信機２５０は通信衛星２００宛ての変更コマンドを受信し、制御部２３４は受信された変更コマンドを記憶する。

ステップＳ１０７において、ＮＯＣ４００は、グループ通知メッセージをゲートウェイ３００に送信する。
グループ通知メッセージは、複数の同報通信グループを通知するためのメッセージであり、グループデータと同期時刻とを含む。
具体的には、処理回路４２０は、グループデータと同期時刻とを用いて、ゲートウェイ３００宛てのグループ通知メッセージを生成する。そして、送信機４３０は、ゲートウェイ３００宛てのグループ通知メッセージを送信する。
ゲートウェイ３００において、受信機３１０はゲートウェイ３００宛てのグループ通知メッセージを受信し、処理回路３２０は受信されたグループ通知メッセージを記憶する。

ステップＳ１０８において、通信衛星２００は、変更コマンドに従って、チャネライザ２３０のコンフィグレーションを変更する。
具体的には、制御部２３４は、変更コマンドが示す同期時刻を検出する。すると、制御部２３４は、スイッチ２３２に設定されているコンフィグレーションデータを変更コマンドに含まれるコンフィグレーションデータに変更する。

ステップＳ１０９において、ゲートウェイ３００は、グループ通知メッセージに含まれるグループデータに基づいてビームデータを生成し、ビームデータを記憶する。

ビームデータは、ビーム毎にビームに割り当てられた周波数帯域を示すデータである。
具体的には、ビームデータは、ビーム毎にビーム識別子と周波数識別子とを互いに対応付けて示す。
周波数識別子は、周波数帯域を識別する。

具体的には、処理回路３２０は、グループ通知メッセージが示す同期時刻を検出する。すると、処理回路３２０は、グループ通知メッセージに含まれるグループデータを参照し、同報通信グループ毎に周波数帯域を決定する。また、処理回路３２０は、同報通信グループ毎にグループ識別子に対応付けられた複数のビーム識別子をグループデータから取得する。そして、処理回路３２０は、各同報通信グループの複数のビーム識別子と各同報通信グループの周波数識別子とを用いて、周波数帯域データを生成する。さらに、処理回路３２０は、生成された周波数帯域データを記憶する。

ステップＳ１１０において、ＮＯＣ４００の処理回路４２０は、ビーム毎にビームタイマを起動する。
ビームタイマは、ビームにトラヒックが発生しているか判定する契機となるタイムアウトを発生させる。
ビームタイマがタイムアウトしたときの処理については、別の実施の形態で説明する。

ステップＳ１１１において、コアネットワークサーバ６００と各端末との間で位置登録処理が行われる。
位置登録処理は、各端末が存在するビームをコアネットワークサーバ６００に登録するための処理である。
端末が携帯電話である場合、位置登録手順と呼ばれる方法によって位置登録処理が行われる。
端末がコンピュータ（携帯電話を除く）である場合、アドレス解決手順と呼ばれる方法によって位置登録処理が行われる。
位置登録処理は従来技術であるため、位置登録処理の詳細については説明を省略する。

位置登録処理により、コアネットワークサーバ６００の処理回路６２０に端末データが記憶される。
端末データは、端末毎に端末が存在するビームを示すデータである。
具体的には、端末データは、端末毎に端末アドレスとビーム識別子とを互いに対応付けて示す。
端末アドレスは、端末を識別する。

図９に基づいて、衛星通信の手順を説明する。
ステップＳ１２１において、ネットワーク７００内の端末は、送信データをコアネットワークサーバ６００に送信する。
コアネットワークサーバ６００において、受信機６１０は、送信データを受信する。

送信データは、端末８００宛てのデータである。
端末８００は、送信データの宛先となる端末であり、いずれかのビームに存在する。

具体的には、サーバパケット信号がネットワーク７００内の端末からコアネットワークサーバ６００に送信される。
サーバパケット信号は、コアネットワークサーバ６００宛てのパケット信号である。
サーバパケット信号は、サーバアドレスと、宛先端末アドレスと、送信データとを含む。
サーバアドレスは、コアネットワークサーバ６００を識別する。
宛先端末アドレスは、端末８００を識別する。

ステップＳ１２２において、コアネットワークサーバ６００は、端末データとゲートウェイデータとを用いて、対象ゲートウェイが登録済みであるか判定する。

ゲートウェイデータは、ビーム毎にビームが割り当てられたゲートウェイ３００を示すデータである。ゲートウェイデータは、処理回路３２０に記憶される。
具体的には、ゲートウェイデータは、ビーム毎にビーム識別子とゲートウェイアドレスとを互いに対応付けて示す。

対象ゲートウェイは、在圏ビームが割り当てられたゲートウェイ３００である。対象ゲートウェイを識別するアドレスを対象ゲートウェイアドレスという。
在圏ビームは、端末８００が存在するビームである。在圏ビームを識別する識別子を在圏ビーム識別子という。

具体的には、処理回路６２０は、以下のように判定を行う。
まず、処理回路６２０は、サーバパケット信号に含まれる宛先端末アドレスと同じ端末アドレスに対応付けられたビーム識別子を端末データから取得する。取得されるビーム識別子は在圏ビーム識別子である。
そして、処理回路６２０は、在圏ビーム識別子と同じビーム識別子に対応付けられたゲートウェイアドレスがゲートウェイデータに登録されているか判定する。在圏ビーム識別子と同じビーム識別子に対応付けられたゲートウェイアドレスは対象ゲートウェイアドレスである。
対象ゲートウェイアドレスがゲートウェイデータに登録されている場合、対象ゲートウェイが登録済みである。
対象ゲートウェイアドレスがゲートウェイデータに登録されていない場合、対象ゲートウェイが登録済みでない。

対象ゲートウェイが登録済みである場合、処理はステップＳ１２６に進む。
対象ゲートウェイが登録済みでない場合、処理はステップＳ１２３に進む。

ステップＳ１２３において、コアネットワークサーバ６００は、ゲートウェイ問合せメッセージをＮＯＣ４００に送信する。
ゲートウェイ問合せメッセージは、対象ゲートウェイを問い合わせるためのメッセージであり、在圏ビーム識別子を含む。
具体的には、処理回路６２０は、在圏ビーム識別子を用いて、ＮＯＣ４００宛てのゲートウェイ問合せメッセージを生成する。そして、送信機６３０は、ＮＯＣ４００宛てのゲートウェイ問合せメッセージを送信する。

ステップＳ１２４において、ＮＯＣ４００は、ゲートウェイ応答メッセージをコアネットワークサーバ６００に送信する。
ゲートウェイ応答メッセージは、対象ゲートウェイを応答するためのメッセージであり、対象ゲートウェイアドレスを含む。
具体的には、受信機４１０は、ＮＯＣ４００宛てのゲートウェイ問合せメッセージを受信する。次に、処理回路４２０は、受信されたゲートウェイ問合せメッセージから在圏ビーム識別子を取得し、在圏ビーム識別子と同じビーム識別子に対応付けられたゲートウェイアドレスをグループデータから取得する。次に、処理回路４２０は、取得したゲートウェイアドレスを用いて、コアネットワークサーバ６００宛てのゲートウェイ応答メッセージを生成する。取得されたゲートウェイアドレスが対象ゲートウェイアドレスである。そして、送信機４３０は、コアネットワークサーバ６００宛てのゲートウェイ応答メッセージを送信する。

ステップＳ１２５において、コアネットワークサーバ６００は、対象ゲートウェイをゲートウェイデータに登録する。
具体的には、受信機６１０は、コアネットワークサーバ６００宛てのゲートウェイ応答メッセージを受信する。コアネットワークサーバ６００宛てのゲートウェイ応答メッセージが受信された場合、処理回路６２０は、受信されたゲートウェイ応答メッセージから対象ゲートウェイアドレスを取得する。そして、処理回路６２０は、対象ゲートウェイアドレスを在圏ビーム識別子と同じビーム識別子に対応付けてゲートウェイデータに登録する。

ステップＳ１２６において、コアネットワークサーバ６００は、ページングメッセージをゲートウェイ３００に送信する。
ページングメッセージは、ページング処理の契機となるメッセージであり、宛先端末識別子と在圏ビーム識別子とを含む。
具体的には、処理回路６２０がＮＯＣ４００宛てのページングメッセージを生成し、送信機６３０がＮＯＣ４００宛てのページングメッセージを送信する。

ステップＳ１２７において、コアネットワークサーバ６００と宛先端末との間でページング処理が行われる。
ページング処理は、コアネットワークサーバ６００と宛先端末との間でコネクションを確立するための処理である。ページング処理は着信処理ともいう。
ページング処理は従来技術であるため、ページング処理の詳細については説明を省略する。

ステップＳ１２８において、コアネットワークサーバ６００は、送信データをゲートウェイ３００に送信する。
具体的には、処理回路６２０はゲートウェイパケット信号を生成し、送信機６３０がゲートウェイパケット信号を送信する。
ゲートウェイパケット信号は、ゲートウェイ３００宛てのパケット信号である。
ゲートウェイパケット信号は、対象ゲートウェイアドレスと在圏ビーム識別子と宛先端末アドレスと送信データとを含む。

ステップＳ１２９において、ゲートウェイ３００は、送信データを受信し、送信データを通信衛星２００に送信する。
具体的には、受信機３１０は、ゲートウェイパケット信号を受信する。次に、処理回路３２０は、アップリンク信号を生成する。そして、送信機３３０は、アップリンク信号を送信する。
アップリンク信号は、通信衛星２００への信号であり、送信データを含む。

具体的には、処理回路３２０は、アップリンク信号を以下のように生成する。
まず、処理回路３２０は、ゲートウェイパケット信号から在圏ビーム識別子と宛先端末アドレスと送信データとを取得する。
次に、処理回路３２０は、在圏ビーム識別子と同じビーム識別子に対応付けられた周波数識別子をビームデータから取得する。取得される周波数識別子で識別される周波数帯域を割り当て帯域という。割り当て帯域は、在圏ビームが属する同報通信グループに割り当てられた周波数帯域である。
また、処理回路３２０は、宛先端末アドレスと送信データとを含んだ端末パケット信号を生成する。端末パケット信号は、端末８００宛てのパケット信号である。
そして、処理回路３２０は、端末パケット信号が割り当て帯域に含まれる信号を生成する。この信号がアップリンク信号である。

ステップＳ１３０において、通信衛星２００は、アップリンク信号を受信する。
そして、通信衛星２００は、ダウンリンク信号を割り当て帯域を用いて在圏グループに送信する。
ダウンリンク信号は、アップリンク信号に含まれる端末パケット信号を含む。
在圏グループは、在圏ビームが属する同報通信グループである。

在圏ビームに存在する端末８００は、ダウンリンク信号を受信し、ダウンリンク信号に含まれる端末パケットから送信データを取得し、送信データに対する処理を行う。

図１０に、アップリンク信号１０２を示す。
アップリンク信号１０２は、周波数分割多重化された信号である。
アップリンク信号１０２には、周波数帯域ｆ１の信号と周波数帯域ｆ２の信号と周波数帯域ｆ３の信号とが多重化されている。

周波数帯域ｆ１の同報通信グループに存在する各端末宛てのパケット信号は、アップリンク信号１０２の周波数帯域ｆ１に時分割多重される。
周波数帯域ｆ２の同報通信グループに存在する各端末宛てのパケット信号は、アップリンク信号１０２の周波数帯域ｆ２に時分割多重される。
周波数帯域ｆ３の同報通信グループに存在する各端末宛てのパケット信号は、アップリンク信号１０２の周波数帯域ｆ３に時分割多重される。

パケット信号Ｐｘは、端末Ｔｘに対するパケット信号である。
パケット信号の模様の違いは、ビームの違いを表している。
例えば、パケット信号Ｐ１の宛先である端末Ｔ１およびパケット信号Ｐ４の宛先である端末Ｔ４は、周波数帯域ｆ１のビームＡ３に存在する。また、パケット信号Ｐ２の宛先である端末Ｔ２は、周波数帯域ｆ１のビームＡ５に存在する。また、端末Ｔ３はビームＡ１１に存在する。これら３つのビーム（Ａ３、Ａ５、Ａ１１）には、周波数帯域ｆ１が割り当てられている。つまり、これら３つのビームは、周波数帯域ｆ１の同報通信グループに属する。

図１１に、ダウンリンク信号１０３と同報通信グループとの関係を示す。
ダウンリンク信号（ｆ１）は、アップリンク信号１０２の周波数帯域ｆ１に相当する信号である。
ダウンリンク信号（ｆ１）は、周波数帯域ｆ１を用いて、同報通信グループ（ｆ１）に送信される。同報通信グループ（ｆ１）は、周波数帯域ｆ１が割り当てられた同報通信グループである。
同報通信グループ（ｆ１）には、ビームＡ３、ビームＡ５、ビームＡ８、ビームＡ１１、ビームＡ１４およびビームＡ１８が属する。
各ビーム（Ａ３、Ａ５、Ａ８、Ａ１１、Ａ１４およびＡ１８）には、周波数帯域ｆ１が割り当てられている。

ダウンリンク信号（ｆ２）は、アップリンク信号１０２の周波数帯域ｆ２に相当する信号である。
ダウンリンク信号（ｆ２）は、周波数帯域ｆ２を用いて、同報通信グループ（ｆ２）に送信される。同報通信グループ（ｆ２）は、周波数帯域ｆ２が割り当てられた同報通信グループである。
同報通信グループ（ｆ２）には、ビームＡ１、ビームＡ６、ビームＡ９、ビームＡ１２、ビームＡ１５およびビームＡ１６が属する。
各ビーム（Ａ１、Ａ６、Ａ９、Ａ１２、Ａ１５およびＡ１６）には、周波数帯域ｆ２が割り当てられている。

ダウンリンク信号（ｆ３）は、アップリンク信号１０２の周波数帯域ｆ３に相当する信号である。
ダウンリンク信号（ｆ３）は、周波数帯域ｆ３を用いて、同報通信グループ（ｆ３）に送信される。同報通信グループ（ｆ３）は、周波数帯域ｆ３が割り当てられた同報通信グループである。
同報通信グループ（ｆ３）には、ビームＡ２、ビームＡ４、ビームＡ７、ビームＡ１０、ビームＡ１３およびビームＡ１７が属する。
各ビーム（Ａ２、Ａ４、Ａ７、Ａ１０、Ａ１３およびＡ１７）には、周波数帯域ｆ３が割り当てられている。

図１２に、同報通信グループ（ｆ１）に存在する各端末を示す。
同報通信グループ（ｆ１）は、ビームＡ３、ビームＡ５、ビームＡ８、ビームＡ１１、ビームＡ１４およびビームＡ１８を含む。
ビームＡ３には、端末Ｔ０および端末Ｔ１が存在している。
ビームＡ５には、端末Ｔ２および端末Ｔ３が存在している。
ビームＡ８には、端末Ｔ４が存在している。
ビームＡ１１には、端末Ｔ５が存在している。
ビームＡ１４には、端末Ｔ６、端末Ｔ７および端末Ｔ８が存在している。
ビームＡ１８には、端末Ｔ９が存在している。

同報通信グループ（ｆ１）に存在する各端末は、ダウンリンク信号（ｆ１）を受信する。
そして、各端末は、ダウンリンク信号（ｆ１）に含まれるパケット信号が自分宛ての端末パケットであるか判定する。具体的には、各端末は、パケット信号に含まれる宛先端末アドレスが自分の端末アドレスと一致するか判定する。
ダウンリンク信号に含まれるパケット信号が自分宛ての端末パケットである場合、その端末は、パケット信号から送信データを取得し、送信データに対する処理を行う。他の端末は、パケット信号を破棄する。

図２に基づいて、通信衛星２００の動作を説明する。
まず、信号受信機＃１は、アンテナ２１０を介してアップリンク信号１０２を受信し、アップリンク信号１０２をチャネライザ２３０に入力する。

次に、チャネライザ２３０は、アップリンク信号１０２に含まれる周波数帯域毎に周波数帯域に相当する信号を周波数帯域に対応する複数の信号送信機２４０に入力する。
具体的には、チャネライザ２３０は、アップリンク信号１０２の周波数帯域ｆ１に相当する信号を信号送信機＃１から信号送信機＃６に入力する。また、チャネライザ２３０は、アップリンク信号１０２の周波数帯域ｆ２に相当する信号を信号送信機＃７から信号送信機＃１２に入力する。また、チャネライザ２３０は、アップリンク信号１０２の周波数帯域ｆ３に相当する信号を信号送信機＃１３から信号送信機＃１８に入力する。

そして、各信号送信機２４０は、入力された信号を、決められた周波数帯域を用いて、決められたビームに送信する。送信される信号がダウンリンク信号１０３である。
例えば、周波数帯域ｆ１に対応する複数の信号送信機（＃１〜＃６）は、ダウンリンク信号（ｆ１）を、周波数帯域ｆ１を用いて、同報通信グループ（ｆ１）に送信する。
具体的には、信号送信機＃１は、ダウンリンク信号（ｆ１）を周波数帯域ｆ１を用いてビームＡ３に送信する。信号送信機＃２は、ダウンリンク信号（ｆ１）を周波数帯域ｆ１を用いてビームＡ５に送信する。信号送信機＃３は、ダウンリンク信号（ｆ１）を周波数帯域ｆ１を用いてビームＡ８に送信する。信号送信機＃４は、ダウンリンク信号（ｆ１）を周波数帯域ｆ１を用いてビームＡ１１に送信する。信号送信機＃５は、ダウンリンク信号（ｆ１）を周波数帯域ｆ１を用いてビームＡ１４に送信する。信号送信機＃６は、ダウンリンク信号（ｆ１）を周波数帯域ｆ１を用いてビームＡ１３に送信する。

図３に基づいて、チャネライザ２３０の動作を説明する。
まず、分波器＃１は、アップリンク信号１０２のスペクトラムを複数のサブチャネルに分割し、各サブチャネルをスイッチ２３２に入力する。

次に、スイッチ２３２は、コンフィグレーションデータに従って、以下のように動作する。
スイッチ２３２は、入力されたサブチャネルをコンフィグレーションで指定された複数の合波器２３３に入力する。
具体的には、スイッチ２３２は、周波数帯域ｆ１の各サブチャネルを合波器＃１から合波器＃６に入力する。また、スイッチ２３２は、周波数帯域ｆ２の各サブチャネルを合波器＃７から合波器＃１２に入力する。また、スイッチ２３２は、周波数帯域ｆ３の各サブチャネルを合波器＃１３から合波器＃１８に入力する。

そして、各合波器２３３は、入力された各サブチャネルを任意のスペクトラム位置にマッピングすることによって信号を生成し、生成した信号を信号送信機２４０に入力する。
例えば、合波器＃１から合波器＃６は、周波数帯域ｆ１の各サブチャネルからアップリンク信号１０２の周波数帯域ｆ１に相当する信号を生成し、生成した信号を信号送信機＃１から信号送信機＃６に入力する。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
図１３に、衛星通信システム９００を示す。
衛星通信システム９００は、従来の衛星通信システムである。
衛星通信システム９００は、通信衛星９０１と複数のゲートウェイ９０２とを備える。例えば、衛星通信システム９００は、６つのゲートウェイ（ＧＷ０１〜ＧＷ０６）を備える。
各ゲートウェイ９０２には、周波数帯域毎に１つのビームが割り当てられている。例えば、ゲートウェイＧＷ０１には、周波数帯域ｆ１のビームＡ８と周波数帯域ｆ２のビームＡ１と周波数帯域ｆ３のビームＡ４とが割り当てられている。

各ゲートウェイ９０２は、通信衛星９０１にアップリンク信号９０３を送信する。
アップリンク信号９０３には、各周波数帯域の信号が多重化される。
但し、アップリンク信号９０３の各周波数帯域には、１つのビームに存在する各端末宛てのパケット信号だけが時分割多重される。

図１４に、ゲートウェイＧＷ０１から送信されるアップリンク信号９０３を示す。
１つのビームに存在する端末の数が少ない場合、各周波数帯域が使用される時間は少ない。
例えば、周波数帯域ｆ１は、パケット信号Ｐ１とパケット信号Ｐ２とのそれぞれを送信する時間だけ使用される。周波数帯域ｆ２は、パケットＰ３を送信する時間だけ使用される。周波数帯域ｆ３は、パケットＰ４を送信する時間だけ使用される。
つまり、ゲートウェイＧＷ０１の使用率は低い。

他のゲートウェイ９０２においても、１つのビームに存在する端末の数が少ない場合、そのゲートウェイ９０２の使用率は低い。
したがって、従来の衛星通信システム９００ではビット単価が高い。

このように、時間軸において離散的にトラヒックが発生する従来の衛星通信システム９００では、時間軸の統計多重効果を十分にとることができない。そのため、各ゲートウェイ９０２の使用率が低下してしまう。

図１５に、従来の衛星通信システム９００におけるゲートウェイ使用率のグラフを示す。
このグラフは、３周波繰り返しが適用される９９のビームにおけるゲートウェイ９０２の使用率を示している。
実線は、各ビームの端末数が同じ場合のゲートウェイ使用率を示している。実線において、ゲートウェイ使用率はトラヒックの増加と共に高くなる。
破線は、都市の端末数が地方の端末数の１０倍である場合のゲートウェイ使用率を示している。３０パーセントの地域を都市とし、７０パーセントの地域を地方としている。破線において、ゲートウェイ使用率は、トラヒックが増加しても、５０パーセント程度までしか上がらない。都市に対するゲートウェイ使用率は上がるが、地方に対するゲートウェイ使用率が上がらないためである。

一方、実施の形態における衛星通信システム１００では、６つのゲートウェイを必要とせず、１つのゲートウェイ３００に全てのビームが割り当てられている。つまり、ゲートウェイ３００には、周波数帯域毎に６つのビームが割り当てられている。
そのため、端末数が少ないビームが有っても他のビームの端末数が多ければ、図１０に示すように、統計多重効果が得られ、各周波数帯域が使用される時間は多い。つまり、ゲートウェイ３００の使用率は高い。
したがって、実施の形態における衛星通信システム１００では、ビット単価が低い。

＊＊＊実施の形態１の特徴＊＊＊
（１）同報通信グループが形成される。同報通信グループには複数のビームが属する。各ビームには端末が存在する。
（２）同報通信にて宛先端末毎の個別信号を伝送するため、共有チャネルが利用される。（３）ゲートウェイからのアップリンク信号の利用効率を改善するため、チャネライザが活用される。

次の説明において、衛星通信システム１００における要素の符号または名称を括弧内に記す。
通信システム（１００）において、複数の周波数帯域の周波数帯域毎に複数の地域（ビーム）から成る同報通信グループが割り当てられる。
地上送信装置（３００）は、前記複数の周波数帯域を有して前記複数の周波数帯域のうち送信データの宛先が存在する地域に割り当てられた周波数帯域に前記送信データを含むアップリンク信号（１０２）を送信する。
通信中継装置（２００）は、前記アップリンク信号を受信し、前記アップリンク信号が有する周波数帯域毎に前記アップリンク信号の前記周波数帯域に対応するダウンリンク信号（１０３）を前記周波数帯域の同報通信グループに送信する。

実施の形態２．
トラヒックの増加に伴う負荷を複数のゲートウェイ３００に分散する形態について、主に実施の形態１と異なる点を図１６から図２１に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１６に基づいて、衛星通信システム１００の構成を説明する。
衛星通信システム１００の構成は、実施の形態１における構成と同様である。
但し、衛星通信システム１００は、複数のゲートウェイ３００を備える。そして、ゲートウェイＧＷ１で輻輳が発生した場合に、ゲートウェイＧＷ２がアクティブ状態に移行する。これにより、ゲートウェイＧＷ１とゲートウェイＧＷ２とに負荷が分散される。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１７に基づいて、負荷分散処理を説明する。
負荷分散処理は、ゲートウェイＧＷ１で輻輳が発生した場合に行われる処理である。

ステップＳ２０１において、ゲートウェイ３００は、輻輳の発生を検出する。
具体的には、処理回路３２０が以下のように輻輳の発生を検出する。
処理回路３２０は、定期的に、パケット信号の保留数を輻輳閾値と比較する。そして、処理回路３２０は、比較結果に基づいて、輻輳の発生を判定する。パケット信号の保留数が輻輳閾値より多い場合、輻輳が発生している。
パケット信号の保留数は、送信待ちのパケット信号の数である。

ステップＳ２０２において、ゲートウェイ３００は、輻輳通知メッセージをＮＯＣ４００に送信する。
輻輳通知メッセージは、輻輳の発生を通知するためのメッセージである。

具体的には、処理回路３２０がＮＯＣ４００宛ての輻輳通知メッセージを生成し、送信機３３０がＮＯＣ４００宛ての輻輳通知メッセージを送信する。

ステップＳ２０３において、ＮＯＣ４００は、ゲートウェイＧＷ１に割り当てられている各同報通信グループを２つの同報通信グループに分割する。
一方の同報通信グループは、ゲートウェイＧＷ１に新たに割り当てられる同報通信グループである。他方の同報通信グループは、ゲートウェイＧＷ２に新たに割り当てられる同報通信グループである。
そして、ＮＯＣ４００は、ゲートウェイＧＷ１用のグループデータを更新し、ゲートウェイＧＷ２用のグループデータを生成する。

具体的には、ＮＯＣ４００は以下のように動作する。
受信機４１０は、輻輳通知メッセージを受信する。
輻輳通知メッセージが受信された場合、処理回路４２０は、ゲートウェイＧＷ１に割り当てられている各同報通信グループを２つの同報通信グループに分割する。
つまり、処理回路４２０は、周波数帯域ｆ１の同報通信グループを、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループとゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループとに分割する。
また、処理回路４２０は、周波数帯域ｆ２の同報通信グループを、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループとゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループとに分割する。
また、処理回路４２０は、周波数帯域ｆ３の同報通信グループを、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループとゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループとに分割する。
そして、処理回路４２０は、ゲートウェイＧＷ１用のグループデータを更新し、ゲートウェイＧＷ２用のグループデータを生成する。処理回路４２０は、ゲートウェイＧＷ１用のグループデータとゲートウェイＧＷ２用のグループデータとを記憶する。

ステップＳ２０４からステップＳ２０６により、ゲートウェイＧＷ２がアクティブ状態に移行する。
ステップＳ２０４からステップＳ２０６の手順は、ゲートウェイＧＷ１がアクティブ状態に移行するときの手順（図８のステップＳ１０２からステップＳ１０４）と同様である。

ステップＳ２０７およびステップＳ２０８により、変更コマンドが通信衛星２００に送信される。
但し、コンフィグレーションデータは、ゲートウェイＧＷ１用のグループデータとゲートウェイＧＷ２用のグループデータとに対応する。
ステップＳ２０７およびステップＳ２０８の手順は、ステップＳ１０５およびステップＳ１０７の手順（図８参照）と同様である。

ステップＳ２０９により、ゲートウェイＧＷ１宛てのグループ通知メッセージがゲートウェイＧＷ１に送信され、ゲートウェイＧＷ２宛てのグループ通知メッセージがゲートウェイＧＷ２に送信される。
ゲートウェイＧＷ１宛てのグループ通知メッセージはゲートウェイＧＷ１用のグループデータを含み、ゲートウェイＧＷ２宛てのグループ通知メッセージはゲートウェイＧＷ２用のグループデータを含む。
ステップＳ２０９の手順は、ステップＳ１０７の手順（図８参照）と同様である。

ステップＳ２１０により、通信衛星２００においてチャネライザ２３０のコンフィグレーションが変更される。
ステップＳ２１０の手順は、ステップＳ１０８の手順（図８参照）と同様である。

ステップＳ２１１により、ゲートウェイＧＷ１用の新たなビームデータがゲートウェイＧＷ１に記憶され、ゲートウェイＧＷ２用の新たなビームデータがゲートウェイＧＷ２に記憶される。
ステップＳ２１１の手順は、ステップＳ１０９の手順（図８参照）と同様である。

ステップＳ２１２により、ＮＯＣ４００においてビームタイマが起動する。
ステップＳ２１２の手順は、ステップＳ１１０の手順（図８参照）と同様である。

図１８に、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループとゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループとを示す。
周波数帯域ｆ１の同報通信グループ（Ａ３、Ａ５、Ａ８、Ａ１１、Ａ１４、Ａ１８）は、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループ（Ａ３、Ａ５、Ａ８）とゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループ（Ａ１１、Ａ１４、Ａ１８）とに分割されている。
周波数帯域ｆ２の同報通信グループ（Ａ１、Ａ６、Ａ９、Ａ１２、Ａ１５、Ａ１６）は、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループ（Ａ１、Ａ６、Ａ９）とゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループ（Ａ１２、Ａ１５、Ａ１６）とに分割されている。
周波数帯域ｆ３の同報通信グループ（Ａ２、Ａ４、Ａ７、Ａ１０、Ａ１３、Ａ１７）は、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループ（Ａ２、Ａ４、Ａ７）とゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループ（Ａ１０、Ａ１３、Ａ１７）とに分割されている。
これにより、トラヒックの増加に伴う負荷がゲートウェイＧＷ１とゲートウェイＧＷ２とに分散される。

ＮＯＣ４００の処理回路４２０は、ゲートウェイＧＷ１のトラヒック状況に基づいて、同報通信グループの分割を行う。
ゲートウェイＧＷ１のトラヒック状況は、定期的に、ゲートウェイＧＷ１からＮＯＣ４００に通知される。

図１９に基づいて、トラヒック通知処理を説明する。
トラヒック通知処理は、ゲートウェイＧＷ１からＮＯＣ４００にトラヒック状況を通知するための処理である。

ステップＳ２２１において、ゲートウェイＧＷ１の処理回路３２０は、トラヒック通知タイマを起動する。

ステップＳ２２２において、ゲートウェイＧＷ１の処理回路３２０は、トラヒック通知タイマのタイムアウトを検出する。

ステップＳ２２３において、ゲートウェイＧＷ１は、トラヒック通知メッセージをＮＯＣ４００に送信する。
トラヒック通知メッセージは、ゲートウェイＧＷ１のトラヒック状況を通知するためのメッセージである。例えば、トラヒック通知メッセージは、パケット信号の保留数を示す。
具体的には、処理回路３２０がＮＯＣ４００宛てのトラヒック通知メッセージを生成し、送信機３３０がＮＯＣ４００宛てのトラヒック通知メッセージを送信する。
ＮＯＣ４００において、受信機４１０はトラヒック通知メッセージを受信し、処理回路４２０はトラヒック通知メッセージを記憶する。

ステップＳ２２１からステップＳ２２３は繰り返し行われる。

これにより、ＮＯＣ４００は、ゲートウェイＧＷ１のトラヒック状況を把握することができる。
処理回路４２０は、ゲートウェイＧＷ１のトラヒック状況を分析する。
具体的には、処理回路４２０は、各ビームの２４時間のトラヒックを算出する。

図２０に、周波数帯域ｆ１の同報通信グループについて各ビームの２４時間のトラヒックを示す。
ビームＡ３およびビームＡ１１は、他のビーム（Ａ５、Ａ８、Ａ１４、Ａ１８）に比べてトラヒックが多い。
このような場合、処理回路４２０は、ビームＡ３とビームＡ１１とを異なる同報通信グループに割り当てる。また、処理回路４２０は、各同報通信グループのトラヒックが均等になるように各ビームをグループ分けする。
具体的には、処理回路４２０は、ビームＡ３とビームＡ５とビームＡ８とをゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループに割り当て、ビームＡ１１とビームＡ１４とビームＡ１８とをゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループに割り当てる。

＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
トラヒックの増加に伴う負荷を複数のゲートウェイ３００に分散させることができる。
トラヒックの増加に伴う負荷は、３台以上のゲートウェイ３００に分散させてもよい。

図２１に、ゲートウェイ使用率のグラフを示す。
実線および破線は、図１５に示したグラフと同じである。

一点鎖線は、トラヒックの増加に応じてアクティブ状態のゲートウェイ３００を増やした場合のゲートウェイ使用率を示している。但し、３０パーセントの地域を都市とし、７０パーセントの地域を地方とし、都市の端末数が地方の端末数の１０倍であるものとする。
（１）から（４）のそれぞれでアクティブ状態のゲートウェイ３００が１台ずつ増えている。ゲートウェイ使用率は、トラヒックの増加およびアクティブ状態のゲートウェイ３００の増加と共に変化し、最終的に９０パーセント程度になっている。
このように、トラヒックの増加に伴ってアクティブ状態のゲートウェイ３００を増やすことができ、各ゲートウェイ３００の使用率は高い。
したがって、衛星通信システム１００におけるビット単価は低い。

＊＊＊実施の形態２の特徴＊＊＊
次の説明において、衛星通信システム１００における要素の符号または名称を括弧内に記す。
前記通信システム（１００）は、前記地上送信装置である第１地上送信装置（ＧＷ１）を備え、前記第１地上送信装置とは別の地上送信装置である第２地上送信装置（ＧＷ２）を備え、各同報通信グループを管理する管理装置（４００）を備える。
前記管理装置は、前記第１地上送信装置に輻輳が発生した場合、各同報通信グループを前記第１地上送信装置用の同報通信グループと前記第２地上送信装置用の同報通信グループとに分割する。
前記第１地上送信装置は、前記第１地上送信装置用の同報通信グループに存在する端末宛の送信データを含むアップリンク信号を送信する。
前記第２地上送信装置は、前記第２地上送信装置用の同報通信グループに存在する端末宛の送信データを含むアップリンク信号を送信する。
前記通信中継装置は、前記第１地上送信装置からアップリンク信号を受信した場合には受信したアップリンク信号の各周波数帯域に対応するダウンリンク信号を前記第１地上送信装置用の同報通信グループに送信する。
前記通信中継装置は、前記第２地上送信装置からアップリンク信号を受信した場合には受信したアップリンク信号の各周波数帯域に対応するダウンリンク信号を前記第２地上送信装置用の同報通信グループに送信する。

実施の形態３．
時間帯毎に各ゲートウェイ３００の同報通信グループを変更する形態について、主に実施の形態１または実施の形態２と異なる点を図２２から図２６に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
衛星通信システム１００の構成は、実施の形態２における構成（図１６参照）と同じである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
ＮＯＣ４００は以下のように動作する。
ＮＯＣ４００には、定期的に、ゲートウェイＧＷ１とゲートウェイＧＷ２とのそれぞれから、トラヒック状況が通知される。通知方法は、図１９に基づいて説明した通りである。
処理回路４２０は、ゲートウェイＧＷ１のトラヒック状況とゲートウェイＧＷ１のトラヒック状況とを分析する。
具体的には、処理回路４２０は、各ビームの１２時間毎のトラヒックを算出する。

図２２に、周波数帯域ｆ１の同報通信グループについて各ビームの日中（例えば、６時から１８時）のトラヒックを示す。
ビームＡ３およびビームＡ１１は、他のビーム（Ａ５、Ａ８、Ａ１４、Ａ１８）に比べてトラヒックが多い。
図２３に、周波数帯域ｆ１の同報通信グループについて各ビームの夜間（例えば、１８時から６時）のトラヒックを示す。
ビームＡ５およびビームＡ８は、他のビーム（Ａ３、Ａ１１、Ａ１４、Ａ１８）に比べてトラヒックが多い。
日中は都市（ビームＡ３、ビームＡ１１）にトラヒックが集まるのに対し、夜間は郊外（ビームＡ５、ビームＡ８）にトラヒックが集まる。

このような場合、処理回路４２０は、夜間から日中に変わるときに、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループとゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループとを変更する。
具体的には、処理回路４２０は、ビームＡ３とビームＡ５とビームＡ８とをゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループに割り当て、ビームＡ１１とビームＡ１４とビームＡ１８とをゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループに割り当てる。

図２４に、日中における同報通信グループを示す。
周波数帯域ｆ１の同報通信グループ（Ａ３、Ａ５、Ａ８、Ａ１１、Ａ１４、Ａ１８）は、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループ（Ａ３、Ａ５、Ａ８）とゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループ（Ａ１１、Ａ１４、Ａ１８）とに分割されている。
周波数帯域ｆ２の同報通信グループ（Ａ１、Ａ６、Ａ９、Ａ１２、Ａ１５、Ａ１６）は、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループ（Ａ１、Ａ６、Ａ９）とゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループ（Ａ１２、Ａ１５、Ａ１６）とに分割されている。
周波数帯域ｆ３の同報通信グループ（Ａ２、Ａ４、Ａ７、Ａ１０、Ａ１３、Ａ１７）は、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループ（Ａ２、Ａ４、Ａ７）とゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループ（Ａ１０、Ａ１３、Ａ１７）とに分割されている。
日中にトラヒックが集まる２つのビーム（Ａ５、Ａ１１）は、異なる同報通信グループに割り当てられている。

さらに、処理回路４２０は、日中から夜間に変わるときに、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループとゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループとを変更する。
具体的には、処理回路４２０は、ビームＡ３とビームＡ５とビームＡ１１とをゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループに割り当て、ビームＡ８とビームＡ１４とビームＡ１８とをゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループに割り当てる。

図２５に、夜間における同報通信グループを示す。
周波数帯域ｆ１の同報通信グループ（Ａ３、Ａ５、Ａ８、Ａ１１、Ａ１４、Ａ１８）は、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループ（Ａ３、Ａ５、Ａ１１）とゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループ（Ａ８、Ａ１４、Ａ１８）とに分割されている。
夜間にトラヒックが集まる２つの地域（Ａ５、Ａ８）は、異なる同報通信グループに割り当てられている。

図２６に基づいて、グループ変更処理を説明する。
グループ変更処理は、各ゲートウェイ３００の同報通信グループを変更するための処理である。

ステップＳ３０１において、ＮＯＣ４００は、各ゲートウェイ３００の同報通信グループを変更する。
そして、ＮＯＣ４００は、各ゲートウェイ３００用のグループデータを更新する。

具体的には、処理回路４２０は以下のように動作する。
処理回路４２０は変更時刻を検出する。変更時刻は、各ゲートウェイ３００の同報通信グループが変更される時刻である。例えば、変更時刻は、夜間から日中に変わる時刻および日中から夜間に変わる時刻である。
変更時刻が検出された場合、処理回路４２０は、各ゲートウェイ３００の同報通信グループを変更する。そして、処理回路４２０は、各ゲートウェイ３００のグループデータを更新する。処理回路４２０は、各ゲートウェイ３００の更新後のグループデータを記憶する。

ステップＳ３０２からステップＳ３０７は、図１７のステップＳ２０７からステップＳ２１２と同じである。

＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
トラヒックの変動にマッチングするように時間帯毎に同報通信グループが変更される。これにより、ゲートウェイ使用率が平滑化され、トラヒックの変動に対しゲートウェイを無駄に追加することなく使用率を高く維持することができる衛星通信システム１００を構築することが可能となる。

＊＊＊実施の形態３の特徴＊＊＊
次の説明において、衛星通信システム１００における要素の符号または名称を括弧内に記す。
前記第１地上送信装置（ＧＷ１）は、前記第１地上送信装置のトラヒック状況を前記管理装置（４００）に通知する。
前記第２地上送信装置（ＧＷ２）は、前記第２地上送信装置のトラヒック状況を前記管理装置に通知する。
前記管理装置は、時間毎に、前記第１地上送信装置のトラヒック状況と前記第２地上送信装置のトラヒック状況とに基づいて、前記第１地上送信装置用の同報通信グループと前記２地上送信装置用の同報通信グループとを変更する。

実施の形態４．
トラヒックの増大によって周波数帯域が不足した場合の形態について、主に実施の形態２または実施の形態３と異なる点を図２７から図３８に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２７に基づいて、衛星通信システム１００の構成を説明する。
衛星通信システム１００は、複数のゲートウェイ３００を備える。具体的には、衛星通信システム１００は、３台のゲートウェイ（ＧＷ１、ＧＷ２、ＧＷ３）を備える。
また、衛星通信システム１００は、時刻サーバ１２０を備える。時刻サーバ１２０は、各ゲートウェイ３００の時刻を同期させるためのサーバである。
また、各ゲートウェイ３００は、ＧＰＳ受信機３６０を備える。ＧＰＳ受信機３６０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）から時刻を取得する。各ＧＰＳ受信機３６０は、各ゲートウェイ３００の時刻を同期させるために利用される。

衛星通信システム１００は、時刻サーバ１２０と各ＧＰＳ受信機３６０とをいずれか一方だけを備えてもよい。

ミッション制御装置５００およびコアネットワークサーバ６００は、図示を省略している。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
ＮＯＣ４００は以下のように動作する。
ＮＯＣ４００には、定期的に、ゲートウェイＧＷ１とゲートウェイＧＷ２とゲートウェイＧＷ３とのそれぞれから、トラヒック状況が通知される。通知方法は、図１９に基づいて説明した通りである。
処理回路４２０は、ゲートウェイＧＷ１とゲートウェイＧＷ２とゲートウェイＧＷ３とのそれぞれのトラヒック状況を分析する。
具体的には、処理回路４２０は、各ビームの１時間毎のトラヒックを算出する。

図２８に、各ビームの１時間のトラヒックを示す。
ビームＡ８、ビームＡ１およびビームＡ４にトラヒックが集中している。これらのビーム（Ａ８、Ａ１、Ａ４）のトラヒックは、周波数分割多重化によって送信することが可能なデータ量（上限閾値）を超えている。
このような場合、処理回路４２０は、各ゲートウェイ３００の送信方式を周波数分割多重方式から時分割多重方式に切り替える。

図２９に、時分割多重方式における同報通信グループを示す。
実線で囲われた各ビームは、同報通信グループＧ１に属する。同報通信グループＧ１は、ゲートウェイＧＷ１に割り当てられる同報通信グループである。
破線で囲われた各ビームは、同報通信グループＧ２に属する。同報通信グループＧ２は、ゲートウェイＧＷ２に割り当てられる同報通信グループである。
一点鎖線で囲われた各ビームは、同報通信グループＧ３に属する。同報通信グループＧ３は、ゲートウェイＧＷ３に割り当てられる同報通信グループである。
各ビームは、周波数分割多重方式における周波数繰り返しと同じように、グループ分けされている。つまり、各ビームは、隣接するビームとは異なる同報通信グループに属する。

図３０に、時分割多重方式における衛星通信システム１００を示す。
複数のゲートウェイ３００は、ＧＰＳ受信機３６０によって時刻を同期させる。または、複数のゲートウェイ３００は、時刻サーバ１２０に接続することによって時刻を同期させる。

通信衛星２００は、ゲートウェイＧＷ１からアップリンク信号を受信すると、ダウンリンク信号をゲートウェイＧＷ１の同報通信グループＧ１に送信する。
通信衛星２００は、ゲートウェイＧＷ２からアップリンク信号を受信すると、ダウンリンク信号をゲートウェイＧＷ２の同報通信グループＧ２に送信する。
通信衛星２００は、ゲートウェイＧＷ３からアップリンク信号を受信すると、ダウンリンク信号をゲートウェイＧＷ３の同報通信グループＧ３に送信する。

図３１に、時分割多重方式における各ゲートウェイ３００のアップリンク信号１０２を示す。
ゲートウェイＧＷ１は、時間Ｔ１にアクセスリンクの全帯域を使って、アップリンク信号１０２を送信する。
ゲートウェイＧＷ２は、時間Ｔ２にアクセスリンクの全帯域を使って、アップリンク信号１０２を送信する。
ゲートウェイＧＷ３は、時間Ｔ３にアクセスリンクの全帯域を使って、アップリンク信号１０２を送信する。
各ゲートウェイ３００は、他のゲートウェイ３００に割り当てられた時間にはアップリンク信号１０２を送信しない。
このように、各ゲートウェイ３００が割り当てられた時間にアクセスリンクの全帯域を使って通信衛星２００と通信を行うことが可能となる。
その結果、隣接するビームにおける信号の干渉を回避することが可能となる。

図３２に、時分割多重方式におけるチャネライザ２３０の動作を示す。
ゲートウェイＧＷ１から送信されたアップリンク信号１０２は、分波器＃１に入力される。
分波器＃１は、アップリンク信号１０２のスペクトラムを複数のサブチャネルに分割し、各サブチャネルをスイッチ２３２に入力する。
スイッチ２３２は、入力された各サブチャネルを同報通信グループＧ１に対応する複数の合波器（＃１〜＃６）に入力する。
各合波器２３３は、入力された各サブチャネルを任意のスペクトラム位置にマッピングすることによって信号を生成し、生成した信号を出力する。
その結果、アップリンク信号１０２の全体に相当する信号が同報通信グループＧ１に対応する複数の合波器（＃１〜＃６）から出力される。

他のゲートウェイ（ＧＷ２、ＧＷ３）からアップリンク信号１０２が送信された場合の動作は、上記の動作と同様である。

時分割多重方式においては、アップリンク信号１０２を周波数分割する必要がない。そのため、通信衛星２００は、チャネライザ２３０の代わりとなるスイッチマトリックスを備えてもよい。そのスイッチマトリックスは、アナログスイッチマトリックスとデジタルスイッチマトリックスとのいずれでもよい。スイッチマトリックスが使用される場合であっても、アップリンク信号１０２の全体に相当する信号を同報通信グループに対応する複数の合波器２３３から出力することができる。

図３３に基づいて、スケジューリング処理を説明する。
スケジューリング処理は、各ゲートウェイ３００に時間を割り当てるための処理である。

ステップＳ４１１において、ＮＯＣ４００は、スケジュール通知メッセージを各ゲートウェイ３００に送信する。
具体的には、処理回路４２０は、時分割スケジュールを決定する。時分割スケジュールは、各ゲートウェイ３００に割り当てられる時間を示す。処理回路４２０は、時分割スケジュールを含んだスケジュール通知メッセージを生成する。そして、送信機４３０は、スケジュール通知メッセージを各ゲートウェイ３００に送信する。
各ゲートウェイ３００において、受信機３１０はスケジュール通知メッセージを受信し、処理回路３２０はスケジュール通知メッセージに含まれる時分割スケジュールを記憶する。

時分割スケジュールにおいて、各ゲートウェイ３００に割り当てられる時間の割合は、各ゲートウェイ３００のトラヒック状況によって異なる。
例えば、図２８に示すようなトラヒック状況の場合、各ゲートウェイ３００に割り当てられる時間の割合は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ３＝６：８：７である。ＴｘはゲートウェイＧＷｘに割り当てられる時間を意味する。

ステップＳ４１２において、各ゲートウェイ３００の処理回路３２０は、時分割スケジュールの開始時刻を検出する。

ステップＳ４１３において、ゲートウェイＧＷ１の送信機３３０は、割り当てられた時間にアップリンク信号１０２を送信する。

ステップＳ４１４において、ゲートウェイＧＷ２の送信機３３０は、割り当てられた時間にアップリンク信号１０２を送信する。

ステップＳ４１５において、ゲートウェイＧＷ３の送信機３３０は、割り当てられた時間にアップリンク信号１０２を送信する。

以後、時分割スケジュールが終了するまで、ステップＳ４１３からステップＳ４１５が繰り返される。

図３４に、時分割多重方式の実施中における各ビームの１時間のトラヒックを示す。
時分割多重方式の開始後、ビームＡ５のトラヒックは増大し、ビームＡ５のトラヒックは上限閾値を超えている。
このような場合、処理回路４２０は、各同報通信グループのトラヒックに基づいて時分割スケジュールを変更する。

図３５に基づいて、スケジュール変更処理を説明する。
スケジュール変更処理は、時分割スケジュールを変更するための処理である。

ステップＳ４２１において、各ゲートウェイ３００の処理回路３２０は、割り当てられた時間にトラヒック通知メッセージを送信する。
具体的には、各ゲートウェイ３００の処理回路３２０は、割り当てられた時間の最後にトラヒック通知メッセージを送信する。
各ゲートウェイ３００の処理回路３２０は、トラヒック通知メッセージを毎回送信してもよいし、トラヒック通知メッセージを数回に１度送信してもよい。
ＮＯＣ４００において、受信機４１０は各ゲートウェイ３００のトラヒック通知メッセージを受信し、処理回路４２０は各ゲートウェイ３００のトラヒック通知メッセージを記憶する。

ステップＳ４２２において、ＮＯＣ４００は、各ゲートウェイ３００のトラヒック状況に基づいて、時分割スケジュールを変更する。
具体的には、処理回路４２０は、各ゲートウェイ３００のトラヒック通知メッセージを参照して、各ゲートウェイ３００のトラヒック状況を分析する。そして、処理回路４２０は、分析結果に基づいて、時分割スケジュールを変更する。

時分割スケジュールにおいて、各ゲートウェイ３００に割り当てられる時間の割合は、各ゲートウェイ３００のトラヒック状況によって異なる。
例えば、図３４に示すようなトラヒック状況の場合、各ゲートウェイ３００に割り当てられる時間の割合は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ３＝１１：８：７である。ＴｘはゲートウェイＧＷｘに割り当てられる時間を意味する。
同報通信グループＧ１のビームＡ５でトラヒックが増えたため、ゲートウェイＧＷ１に割り当てられる時間Ｔ１の割合が増えている。

ステップＳ４２３において、ＮＯＣ４００は、スケジュール通知メッセージを各ゲートウェイ３００に送信する。
具体的には、処理回路４２０が変更後の時分割スケジュールを含んだスケジュール通知メッセージを生成し、送信機４３０がスケジュール通知メッセージを各ゲートウェイ３００に送信する。
各ゲートウェイ３００において、受信機３１０はスケジュール通知メッセージを受信し、処理回路３２０はスケジュール通知メッセージに含まれる変更後の時分割スケジュールを記憶する。

以後、各ゲートウェイ３００は、変更後の時分割スケジュールに従って、アップリンク信号１０２を送信する。

＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
周波数分割多重方式によって送信することができない量の送信データが発生する場合に、各ゲートウェイ３００の送信方式が時分割多重方式に切り替えられる。これにより、周波数分割多重方式によって送信することができない量の送信データを送信することが可能となる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
図３６に、周波数アグリゲートを示す。
各ゲートウェイ３００のアップリンク信号１０２は、複数の周波数帯域に分割されてもよい。この場合、アップリンク信号１０２の各周波数帯域がアグリゲートされ、アップリンク信号１０２が送信される。
例えば、アップリンク信号１０２は、周波数帯域ｆ１と周波数帯域ｆ２と周波数帯域ｆ３との各信号に分割される。そして、各周波数帯域の信号がアグリゲートされ、アップリンク信号１０２が送信される。
各周波数帯域の信号は、同じ端末宛ての送信データを含んでもよいし、異なる端末宛ての送信データを含んでもよい。

図３７に、負荷分散時の衛星通信システム１００を示す。
実施の形態２と同じく、トラヒックの増加に伴う負荷を複数のゲートウェイ３００に分散させてもよい。
例えば、同報通信グループＧ１（Ａ３、Ａ５、Ａ８、Ａ１１、Ａ１４、Ａ１８）のトラヒックが多い場合、ＮＯＣ４００は、ゲートウェイＧＷ４をアクティブ状態に移行させる。そして、ＮＯＣ４００は、同報通信グループＧ１をゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループ（Ａ３、Ａ５、Ａ８）とゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループ（Ａ１１、Ａ１４、Ａ１８）とに分割する。

図３８に、時分割多重方式における各ゲートウェイ３００のアップリンク信号１０２を示す。
ＮＯＣ４００は、ゲートウェイＧＷ１とゲートウェイＧＷ４とに同じ時間Ｔ１を割り当てる。
ゲートウェイＧＷ１およびゲートウェイＧＷ２は、アクセスリンクの全帯域を使って、アップリンク信号１０２を時間Ｔ１に送信する。
この場合も、隣接する地域における信号の干渉を回避することが可能である。

＊＊＊実施の形態４の特徴＊＊＊
次の説明において、衛星通信システム１００における要素の符号または名称を括弧内に記す。
前記第１地上送信装置（ＧＷ１）は、前記第１地上送信装置用の同報通信グループについて各地域（ビーム）のトラヒック状況を前記管理装置（４００）に通知する。
前記第２地上送信装置（ＧＷ２）は、前記第２地上送信装置用の同報通信グループについて各地域のトラヒック状況を前記管理装置に通知する。
前記管理装置は、周波数帯域が足りない各地域のトラヒック状況に基づいて周波数帯域が足りない地域が有るか判定し、周波数帯域が足りない地域が有る場合には前記第１地上送信装置と前記第２地上送信装置とに異なる時間を割り当てる。
前記第１地上送信装置と前記第２地上送信装置とのそれぞれは、割り当てられた時間にアップリンク信号を送信する。
前記通信中継装置（２００）は、前記第１地上送信装置からアップリンク信号を受信した場合には受信したアップリンク信号の全体に対応するダウンリンク信号を前記第１地上送信装置用の各同報通信グループに送信する。
前記通信中継装置（２００）は、前記第２地上送信装置からアップリンク信号を受信した場合には受信したアップリンク信号の全体に対応するダウンリンク信号を前記第２地上送信装置用の各同報通信グループに送信する。

実施の形態５．
ビームをスリープ状態またはアクティブ状態にする形態について、主に実施の形態１から実施の形態４と異なる点を図３９から図４２に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
衛星通信システム１００の構成は、実施の形態１における構成（図１参照）と同じである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３９に基づいて、ビームスリープ処理を説明する。
ビームスリープ処理は、トラヒックが発生していないビームをアクティブ状態からスリープ状態に移行するための処理である。

ステップＳ５０１において、ゲートウェイＧＷ１は、トラヒック通知メッセージをＮＯＣ４００に送信する。
トラヒック通知メッセージは、各ビームのトラヒック状況を示す。具体的には、トラヒック通知メッセージは、ビーム毎にパケット信号の保留数を示す。
具体的には、処理回路３２０がＮＯＣ４００宛てのトラヒック通知メッセージを生成し、送信機３３０がＮＯＣ４００宛てのトラヒック通知メッセージを送信する。
ＮＯＣ４００において、受信機４１０はＮＯＣ４００宛てのトラヒック通知メッセージを受信し、処理回路４２０は各ビームのトラヒック状況を記憶する。

ステップＳ５０２において、ＮＯＣ４００の処理回路４２０は、ビームタイマのタイムアウトを検出する。
ビームスリープ処理において、タイムアウトしたビームタイマに対応するビームを対象ビームという。

ステップＳ５０３において、ＮＯＣ４００は、対象ビームにトラヒックが発生したか判定する。
具体的には、処理回路４２０は、対象ビームのトラヒック状況を参照し、対象ビーム用のビームタイマが起動してから対象ビーム用のビームタイマがタイムアウトするまでの間に対象ビームにトラヒックが発生したか判定する。
対象ビームにトラヒックが発生した場合、処理はステップＳ５１３に進む。
対象ビームにトラヒックが発生しなかった場合、処理はステップＳ５０４に進む。

ステップＳ５０４において、ＮＯＣ４００は、対象ビームをグループデータから削除する。
具体的には、処理回路４２０は、ゲートウェイＧＷ１用のグループデータから対象ビームのビーム識別子を削除する。

ステップＳ５０５において、ＮＯＣ４００は、ビームスリープ指示メッセージをゲートウェイＧＷ１に送信する。
ビームスリープ指示メッセージは、対象ビームをスリープ状態に移行させるためのメッセージであり、対象ビームのビーム識別子を含む。
具体的には、処理回路４２０がゲートウェイＧＷ１宛てのビームスリープ指示メッセージを生成し、送信機４３０がゲートウェイＧＷ１宛てのビームスリープ指示メッセージを送信する。

ステップＳ５０６において、ゲートウェイ３００は、ビームスリープ応答メッセージをＮＯＣ４００に送信する。
具体的には、ゲートウェイ３００は、以下のように動作する。
受信機３１０は、ゲートウェイＧＷ１宛てのビームスリープ指示メッセージを受信する。
ゲートウェイＧＷ１宛てのビームスリープ指示メッセージが受信された場合、処理回路３２０は、対象ビームをスリープ状態に移行する。
処理回路３２０は、ＮＯＣ４００宛てのビームスリープ応答メッセージを生成する。
送信機３３０は、ＮＯＣ４００宛てのビームスリープ応答メッセージを送信する。
ビームスリープ応答メッセージは、対象ビームがスリープ状態に移行したことを通知するためのメッセージである。

処理回路３２０は、以下のように、対象ビームをスリープ状態に移行する。
処理回路３２０は、ビーム状態データを記憶している。
ビーム状態データは、各ビームの状態を示すデータである。具体的には、ビーム管理データは、ビーム毎にビーム識別子と状態フラグとを互いに対応付けて示す。状態フラグは、ビームの状態を識別する。
処理回路３２０は、対象ビームのビーム識別子と同じビーム識別子に対応付けられた状態フラグをビーム状態データから選択し、選択した状態フラグの値をスリープ状態値に変更する。スリープ状態値は、スリープ状態を意味する値である。

ステップＳ５０７からステップＳ５１２の手順は、ステップＳ１０５からステップＳ１１０の手順（図８参照）と同様である。

図４０に、ビームＡ１８が同報通信グループ（ｆ１）から除外される様子を示す。
同報通信グループ（ｆ１〜ｆ３）は、ゲートウェイＧＷ１に割り当てられている。
ビームＡ１８にトラヒックが発生しなかった場合、ビームＡ１８がアクティブ状態からスリープ状態に移行される。その結果、ビームＡ１８は、同報通信グループ（ｆ１）から除外される。

図４１に基づいて、ビームアクティブ処理を説明する。
ビームアクティブ処理は、トラヒックが発生したビームをスリープ状態からアクティブ状態に移行するための処理である。

ステップＳ５２１において、ネットワーク７００内の端末は、送信データをコアネットワークサーバ６００に送信する。
コアネットワークサーバ６００において、受信機６１０は、送信データを受信する。

ここで、コアネットワークサーバ６００において、対象ゲートウェイであるゲートウェイＧＷ１が登録済みであるものとする（図９のステップＳ１２２参照）。

ステップＳ５２２において、コアネットワークサーバ６００は、ページングメッセージをゲートウェイ３００に送信する。
具体的には、処理回路６２０がＮＯＣ４００宛てのページングメッセージを生成し、送信機６３０がＮＯＣ４００宛てのページングメッセージを送信する。
ページングメッセージは、宛先端末アドレスと在圏ビーム識別子とを含む。
ビームアクティブ処理において、在圏ビーム識別子で識別されるビームを対象ビームという。

ステップＳ５２３において、ゲートウェイＧＷ１は、対象ビームがアクティブ状態であるか判定する。
具体的には、処理回路３２０は、対象ビームのビーム識別子と同じビーム識別子に対応付けられた状態フラグをビーム状態データから選択する。そして、処理回路３２０は、選択した状態フラグの値がアクティブ状態値であるか判定する。アクティブ状態値は、アクティブ状態を意味する値である。
対象ビームがアクティブ状態である場合、処理はステップＳ５３２に進む。
対象ビームがアクティブ状態でない場合、処理はステップＳ５２４に進む。

ステップＳ５２４において、ゲートウェイＧＷ１は、ビーム追加メッセージをＮＯＣ４００に送信する。
ビーム追加メッセージは、対象ビームをグループデータに追加するためのメッセージであり、対象ビームのビーム識別子を含む。
具体的には、処理回路３２０がＮＯＣ４００宛てのビーム追加メッセージを生成し、送信機３３０がＮＯＣ４００宛てのビーム追加メッセージを送信する。

ステップＳ５２５において、ＮＯＣ４００は、対象ビームをグループデータに追加する。
具体的には、受信機４１０は、ゲートウェイＧＷ１からのＮＯＣ４００宛てのビーム追加メッセージを受信する。ゲートウェイＧＷ１からのＮＯＣ４００宛てのビーム追加メッセージが受信された場合、処理回路４２０は、受信されたビーム追加メッセージから対象ビームのビーム識別子を取得する。そして、処理回路４２０は、対象ビームのビーム識別子をゲートウェイＧＷ１用のグループデータに追加する。

ステップＳ５２６において、ＮＯＣ４００は、追加応答メッセージをゲートウェイＧＷ１に送信する。
追加応答メッセージは、対象ビームがグループデータに追加されたことを通知するためのメッセージであり、対象ビームのビーム識別子を含む。
具体的には、処理回路４２０がゲートウェイＧＷ１宛ての追加応答メッセージを生成し、送信機４３０がゲートウェイＧＷ１宛ての追加応答メッセージを送信する。
ゲートウェイＧＷ１において、受信機３１０は、ゲートウェイＧＷ１宛ての追加応答メッセージを受信する。ゲートウェイＧＷ１宛ての追加応答メッセージが受信された場合、処理回路３２０は、受信された追加応答メッセージから対象ビームのビーム識別子を取得する。そして、処理回路３２０は、対象ビームのビーム識別子と同じビーム識別子に対応付けられた状態フラグをビーム状態データから選択し、選択した状態フラグの値をアクティブ状態値に変更する。

ステップＳ５２７からステップＳ５３２の手順は、ステップＳ１０５からステップＳ１１０の手順（図８参照）と同様である。

＊＊＊実施の形態５の効果＊＊＊
同報通信グループには実効的にユーザ通信が実施されていないビームも含まれる。そのビームをスリープ状態にして同報通信グループから除外することにより、ビーム間の無駄な干渉を低減することができる。

図４２に、ビームＡ１８が同報通信グループ（ｆ１）に追加される様子を示す。
同報通信グループ（ｆ１〜ｆ３）は、ゲートウェイＧＷ１に割り当てられている。
ビームＡ１８にトラヒックが発生した場合、ビームＡ１８がスリープ状態からアクティブ状態に移行される。その結果、ビームＡ１８は、同報通信グループ（ｆ１）に追加される。

＊＊＊実施の形態５の特徴＊＊＊
次の説明において、衛星通信システム１００における要素の符号または名称を括弧内に記す。
前記第１地上送信装置（ＧＷ１）は、前記第１地上送信装置用の同報通信グループについて各地域のトラヒック状況を前記管理装置（４００）に通知する。
前記管理装置は、通知された各地域のトラヒック状況に基づいてトラヒックが発生していない除外対象地域が有るか判定し、前記除外対象地域が有る場合には前記第１地上送信装置用の同報通信グループから前記除外対象地域を除外する。

前記管理装置は、前記第１地上送信装置用の同報通信グループから前記除外対象地域を除外した後に前記除外対象地域にトラヒックが発生した場合、前記除外対象地域を前記第１地上送信装置用の同報通信グループに追加する。

実施の形態６．
ゲートウェイ３００をスリープ状態またはアクティブ状態にする形態について、主に実施の形態１から実施の形態５と異なる点を図４３から図４８に基づいて説明する。

衛星通信システム１００の構成は、実施の形態１における構成（図１参照）と同じである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図４３に基づいて、ゲートウェイスリープ処理を説明する。
ゲートウェイスリープ処理は、アクティブ状態のビームが無いゲートウェイ３００をアクティブ状態からスリープ状態に移行するための処理である。

ゲートウェイスリープ処理は、ビームスリープ処理（図３９参照）の後に行われる。

ステップＳ６０１において、ＮＯＣ４００は、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループにアクティブ状態のビームが有るか判定する。
具体的には、処理回路４２０は、ゲートウェイＧＷ１用のグループデータにビーム識別子が有るか判定する。ゲートウェイＧＷ１用のグループデータにビーム識別子が有る場合、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループにアクティブ状態のビームが有る。
ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループにアクティブ状態のビームが有る場合、処理は終了する。
ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループにアクティブ状態のビームが無い場合、処理はステップＳ６０２に進む。

ステップＳ６０２において、ＮＯＣ４００は、ゲートウェイスリープ要求メッセージをゲートウェイＧＷ１に送信する。
ゲートウェイスリープ要求メッセージは、ゲートウェイ３００をスリープ状態にするためのメッセージである。
具体的には、処理回路４２０がゲートウェイＧＷ１宛てのゲートウェイスリープ要求メッセージを生成し、送信機４３０がゲートウェイＧＷ１宛てのゲートウェイスリープ要求メッセージを送信する。

ステップＳ６０３において、ゲートウェイＧＷ１は、ゲートウェイスリープ指示メッセージをコアネットワークサーバ６００に送信する。
ゲートウェイスリープ指示メッセージは、ゲートウェイ３００をスリープ状態にするためのメッセージである。
具体的には、受信機３１０は、ゲートウェイ３００宛てのゲートウェイスリープ要求メッセージを受信する。ゲートウェイ３００宛てのゲートウェイスリープ要求メッセージが受信された場合、処理回路３２０は、コアネットワークサーバ６００宛てのゲートウェイスリープ指示メッセージを生成する。そして、送信機３３０は、コアネットワークサーバ６００宛てのゲートウェイスリープ指示メッセージを送信する。

ステップＳ６０４において、コアネットワークサーバ６００は、ゲートウェイスリープ応答メッセージをゲートウェイＧＷ１に送信する。
ゲートウェイスリープ応答メッセージは、ゲートウェイ３００の情報を削除したことを通知するためのメッセージである。
具体的には、受信機６１０は、コアネットワークサーバ６００宛てのゲートウェイスリープ指示メッセージを受信する。コアネットワークサーバ６００宛てのゲートウェイスリープ指示メッセージが受信された場合、処理回路６２０は、ゲートウェイデータからゲートウェイＧＷ１に関する情報を削除する。つまり、処理回路６２０は、ゲートウェイＧＷ１のアドレスとゲートウェイＧＷ１のアドレスに対応付けられているビーム識別子とをゲートウェイデータから削除する。そして、処理回路６２０はゲートウェイＧＷ１宛てのゲートウェイスリープ応答メッセージを生成し、送信機６３０はゲートウェイＧＷ１宛てのゲートウェイスリープ応答メッセージを送信する。

ステップＳ６０５において、ゲートウェイＧＷ１は、ゲートウェイスリープ確認メッセージをＮＯＣ４００に送信する。
ゲートウェイスリープ確認メッセージは、ゲートウェイ３００がスリープ状態になることを通知するためのメッセージである。
具体的には、処理回路３２０がＮＯＣ４００宛てのゲートウェイスリープ確認メッセージを生成し、送信機３３０がＮＯＣ４００宛てのゲートウェイスリープ確認メッセージを送信する。

ステップＳ６０６において、ゲートウェイＧＷ１は、スリープ状態に移行する。
具体的には、処理回路３２０は、スリープ移行処理を行う。スリープ移行処理は、スリープ状態に移行するための処理であり、予め決められている。

ステップＳ６０７において、ＮＯＣ４００は、ゲートウェイプールにゲートウェイＧＷ１をプッシュする。
ゲートウェイプールは、スリープ状態のゲートウェイ３００を示すデータであり、処理回路４２０に記憶されている。
具体的には、受信機４１０は、ゲートウェイＧＷ１からのＮＯＣ４００宛てのゲートウェイスリープ確認メッセージを受信する。ゲートウェイＧＷ１からのＮＯＣ４００宛てのゲートウェイスリープ確認メッセージが受信された場合、処理回路４２０は、ゲートウェイＧＷ１の識別子をゲートウェイプールに追加する。

図４４に、ビームＡ３が同報通信グループ（ｆ１）から除外される様子を示す。
同報通信グループ（ｆ１〜ｆ３）は、ゲートウェイＧＷ１に割り当てられている。また、同報通信グループ（ｆ１）のビームＡ３だけがアクティブ状態である。
ビームＡ３が同報通信グループ（ｆ１）から除外されると、アクティブ状態のビームが同報通信グループ（ｆ１）に存在しなくなる。その結果、ゲートウェイＧＷ１は、スリープ状態に移行する。

図４５に、ゲートウェイＧＷ１がゲートウェイプール４０１にプッシュされた様子を示す。
ゲートウェイプール４０１には、ゲートウェイＧＷ１とゲートウェイＧＷ２とゲートウェイＧＷ３とのそれぞれの識別子が登録されている。
つまり、ゲートウェイＧＷ１、ゲートウェイＧＷ２およびゲートウェイＧＷ３は、スリープ状態である。

図４６に基づいて、ゲートウェイアクティブ処理を説明する。
ゲートウェイアクティブ処理は、ゲートウェイ３００をスリープ状態からアクティブ状態にするための処理である。

ステップＳ６１１において、ネットワーク７００内の端末は、送信データをコアネットワークサーバ６００に送信する。
コアネットワークサーバ６００において、受信機６１０は、送信データを受信する。

ここで、コアネットワークサーバ６００において、対象ゲートウェイは不明であるものとする（図９のステップＳ１２２参照）。

ステップＳ６１２において、コアネットワークサーバ６００は、ゲートウェイ問合せメッセージをＮＯＣ４００に送信する。
ステップＳ６１２の手順は、ステップＳ１２３（図９参照）と同様である。

ステップＳ６１３において、ＮＯＣ４００は、アクティブ状態のゲートウェイ３００用の同報通信グループに在圏ビームを追加できるか判定する。
具体的には、処理回路４２０は、ゲートウェイプールを参照し、アクティブ状態のゲートウェイ３００を判定する。ゲートウェイプールに登録されていないゲートウェイ３００がアクティブ状態のゲートウェイ３００である。そして、処理回路４２０は、アクティブ状態のゲートウェイ３００用のグループデータを参照し、アクティブ状態のゲートウェイ３００用の同報通信グループに在圏ビームを追加できるか判定する。
アクティブ状態のゲートウェイ３００用の同報通信グループに在圏ビームを追加できる場合、処理はステップＳ６１８に進む。
アクティブ状態のゲートウェイ３００用の同報通信グループに在圏ビームを追加できない場合、処理はステップＳ６１４に進む。

ステップＳ６１４において、ＮＯＣ４００は、ゲートウェイプールからゲートウェイ３００をポップする。
具体的には、処理回路４２０は、ゲートウェイプールからゲートウェイ識別子を１つ取り出す。
ここで、ゲートウェイＧＷ２がポップされたものとする。

ステップＳ６１５からステップＳ６１７において、ゲートウェイＧＷ２は、アクティブ状態に移行する。
ステップＳ６１５からステップＳ６１７の手順は、ステップＳ１０２からステップＳ１０４の手順（図８参照）と同様である。

ステップＳ６１８において、チャネライザ２３０のコンフィグレーションが変更され、ゲートウェイＧＷ２に同報通信グループが通知され、ビームタイマが起動される。
ステップＳ６１８の手順は、ステップＳ１０５からステップＳ１１０の手順（図８参照）と同様である。

ステップＳ６１９において、ＮＯＣ４００は、ゲートウェイ応答メッセージをコアネットワークサーバ６００に送信する。
ステップＳ６１９の手順は、ステップＳ１２４（図９参照）と同様である。

ステップＳ６１９の後、ゲートウェイＧＷ２と宛先端末との間でページング処理およびデータ伝送が行われる（図９のステップＳ１２６からステップＳ１３０参照）。

図４７に、ゲートウェイＧＷ２がゲートウェイプール４０１からポップされた様子を示す。
ゲートウェイプール４０１には、ゲートウェイＧＷ２とゲートウェイＧＷ３とのそれぞれの識別子が登録されていた。
そして、ゲートウェイＧＷ２の識別子がゲートウェイプール４０１から取り出された。その結果、ゲートウェイＧＷ２がアクティブ状態になる。

図４８に、ビームＡ１１が同報通信グループ（ｆ１）に追加される様子を示す。
ゲートウェイＧＷ１は、アクティブ状態である。しかし、ゲートウェイＧＷ１に割り当てられている同報通信グループ（ｆ１）のトラヒックは多い。そのため、ゲートウェイＧＷ１用の同報通信グループ（ｆ１）にビームＡ１１を追加することができない。
そこで、ゲートウェイＧＷ２がアクティブ状態となり、ゲートウェイＧＷ２用の同報通信グループ（ｆ１）にビームＡ１１が追加される。

＊＊＊実施の形態６の効果＊＊＊
複数のゲートウェイ３００がゲートウェイプールを用いて管理される。そして、無駄なゲートウェイ３００をスリープ状態にすることによって、衛星通信システム１００の消費電力の低減を図ることが可能となる。

＊＊＊実施の形態６の特徴＊＊＊
次の説明において、衛星通信システム１００における要素の符号または名称を括弧内に記す。
前記管理装置（４００）は、前記第１地上送信装置（ＧＷ１）用の同報通信グループから前記除外対象地域を除外した場合、前記第１地上送信装置用の同報通信グループに１つ以上の地域が残っているか判定する。前記第１地上送信装置用の同報通信グループに１つ以上の地域が残っていない場合、前記管理装置は、前記第１地上送信装置にスリープ状態への移行を要求する。

前記管理装置は、前記第１地上送信装置がアクティブ状態であり、前記第１地上送信装置用の同報通信グループに属していない追加対象地域にトラヒックが発生した場合、前記追加対象地域を前記第１地上送信装置用の同報通信グループに追加できるか判定する。前記追加対象地域を前記第１地上送信装置用の同報通信グループに追加できない場合、前記管理装置は、スリープ状態の地上送信装置を選択する。スリープ状態の地上送信装置が前記第２地上送信装置（ＧＷ２）である場合、前記管理装置は、前記第２地上送信装置用の同報通信グループに前記追加対象地域を追加する。
前記第２地上送信装置は、アクティブ状態に移行する。

＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊

実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。

１００ 衛星通信システム、１０２ アップリンク信号、１０３ ダウンリンク信号、１２０ 時刻サーバ、２００ 通信衛星、２１０ アンテナ、２２０ 信号受信機、２３０ チャネライザ、２３１ 分波器、２３２ スイッチ、２３３ 合波器、２３４ 制御部、２４０ 信号送信機、２５０ コマンド受信機、３００ ゲートウェイ、３１０ 受信機、３２０ 処理回路、３３０ 送信機、３６０ ＧＰＳ受信機、４００ ＮＯＣ、４０１ ゲートウェイプール、４１０ 受信機、４２０ 処理回路、４３０ 送信機、５００ ミッション制御装置、５１０ 受信機、５２０ 処理回路、５３０ 送信機、６００ コアネットワークサーバ、６１０ 受信機、６２０ 処理回路、６３０ 送信機、７００ ネットワーク、８００ 端末、９００ 衛星通信システム、９０１ 通信衛星、９０２ ゲートウェイ、９０３ アップリンク信号。

Claims (9)

1. 複数の周波数帯域の周波数帯域毎に複数の地域から成る同報通信グループが割り当てられる通信システムであって、
   前記複数の周波数帯域を有して前記複数の周波数帯域のうち送信データの宛先が存在する地域に割り当てられた周波数帯域に前記送信データを含むアップリンク信号を送信する地上送信装置と、
   前記アップリンク信号を受信し、前記アップリンク信号が有する周波数帯域毎に前記アップリンク信号の前記周波数帯域に対応するダウンリンク信号を前記周波数帯域の同報通信グループに送信する通信中継装置と
   を備える通信システム。
2. 前記通信システムは、前記地上送信装置である第１地上送信装置を備え、前記第１地上送信装置とは別の地上送信装置である第２地上送信装置を備え、各同報通信グループを管理する管理装置を備え、
   前記管理装置は、前記第１地上送信装置に輻輳が発生した場合、各同報通信グループを前記第１地上送信装置用の同報通信グループと前記第２地上送信装置用の同報通信グループとに分割し、
   前記第１地上送信装置は、前記第１地上送信装置用の同報通信グループに存在する端末宛の送信データを含むアップリンク信号を送信し、
   前記第２地上送信装置は、前記第２地上送信装置用の同報通信グループに存在する端末宛の送信データを含むアップリンク信号を送信し、
   前記通信中継装置は、前記第１地上送信装置からアップリンク信号を受信した場合には受信したアップリンク信号の各周波数帯域に対応するダウンリンク信号を前記第１地上送信装置用の同報通信グループに送信し、前記第２地上送信装置からアップリンク信号を受信した場合には受信したアップリンク信号の各周波数帯域に対応するダウンリンク信号を前記第２地上送信装置用の同報通信グループに送信する
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記第１地上送信装置は、前記第１地上送信装置のトラヒック状況を前記管理装置に通知し、
   前記第２地上送信装置は、前記第２地上送信装置のトラヒック状況を前記管理装置に通知し、
   前記管理装置は、時間毎に、前記第１地上送信装置のトラヒック状況と前記第２地上送信装置のトラヒック状況とに基づいて、前記第１地上送信装置用の同報通信グループと前記２地上送信装置用の同報通信グループとを変更する
   請求項２に記載の通信システム。
4. 前記第１地上送信装置は、前記第１地上送信装置用の同報通信グループについて各地域のトラヒック状況を前記管理装置に通知し、
   前記第２地上送信装置は、前記第２地上送信装置用の同報通信グループについて各地域のトラヒック状況を前記管理装置に通知し、
   前記管理装置は、周波数帯域が足りない各地域のトラヒック状況に基づいて周波数帯域が足りない地域が有るか判定し、周波数帯域が足りない地域が有る場合には前記第１地上送信装置と前記第２地上送信装置とに異なる時間を割り当て、
   前記第１地上送信装置と前記第２地上送信装置とのそれぞれは、割り当てられた時間にアップリンク信号を送信し、
   前記通信中継装置は、前記第１地上送信装置からアップリンク信号を受信した場合には受信したアップリンク信号の全体に対応するダウンリンク信号を前記第１地上送信装置用の各同報通信グループに送信し、前記第２地上送信装置からアップリンク信号を受信した場合には受信したアップリンク信号の全体に対応するダウンリンク信号を前記第２地上送信装置用の各同報通信グループに送信する
   請求項２または請求項３に記載の通信システム。
5. 前記第１地上送信装置は、前記第１地上送信装置用の同報通信グループについて各地域のトラヒック状況を前記管理装置に通知し、
   前記管理装置は、通知された各地域のトラヒック状況に基づいてトラヒックが発生していない除外対象地域が有るか判定し、前記除外対象地域が有る場合には前記第１地上送信装置用の同報通信グループから前記除外対象地域を除外する
   請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の通信システム。
6. 前記管理装置は、前記第１地上送信装置用の同報通信グループから前記除外対象地域を除外した後に前記除外対象地域にトラヒックが発生した場合、前記除外対象地域を前記第１地上送信装置用の同報通信グループに追加する
   請求項５に記載の通信システム。
7. 前記管理装置は、前記第１地上送信装置用の同報通信グループから前記除外対象地域を除外した場合、前記第１地上送信装置用の同報通信グループに１つ以上の地域が残っているか判定し、前記第１地上送信装置用の同報通信グループに１つ以上の地域が残っていない場合、前記第１地上送信装置にスリープ状態への移行を要求し、
   前記第１地上送信装置は、スリープ状態に移行する
   請求項５または請求項６に記載の通信システム。
8. 前記管理装置は、前記第１地上送信装置がアクティブ状態であり、前記第１地上送信装置用の同報通信グループに属していない追加対象地域にトラヒックが発生した場合、前記追加対象地域を前記第１地上送信装置用の同報通信グループに追加できるか判定し、前記追加対象地域を前記第１地上送信装置用の同報通信グループに追加できない場合、スリープ状態の地上送信装置を選択し、スリープ状態の地上送信装置が前記第２地上送信装置である場合、前記第２地上送信装置用の同報通信グループに前記追加対象地域を追加し、
   前記第２地上送信装置は、アクティブ状態に移行する
   請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の通信システム。
9. 複数の周波数帯域の周波数帯域毎に複数の地域から成る同報通信グループが割り当てられる通信方法であって、
   地上送信装置は、前記複数の周波数帯域を有して前記複数の周波数帯域のうち送信データの宛先が存在する地域に割り当てられた周波数帯域に前記送信データを含むアップリンク信号を送信し、
   通信中継装置は、前記アップリンク信号を受信し、前記アップリンク信号が有する周波数帯域毎に前記アップリンク信号の前記周波数帯域に対応するダウンリンク信号を前記周波数帯域の同報通信グループに送信する
   通信方法。

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