KR20240046747A - 전자적으로 조향 가능한 안테나 초기 위치 지정을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

천정 방향에 대한 오프셋 각도로 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나를 갖는 사용자 단말을 갖는 위성 통신 시스템.

Description

전자적으로 조향 가능한 안테나 초기 위치 지정을 위한 시스템 및 방법

위성 통신 시스템은 전통적으로 지구동기 지구 궤도(geosynchronous Earth orbit, GEO)에 있는 위성을 활용하여 지구상에 있는 사용자 단말과 GEO 위성 사이의 통신을 용이하게 하였다. GEO 위성들은 지구의 자전 주기와 동일한 궤도 주기를 갖는다. 이와 같이, GEO 위성들은 지구동기 또는 준지구동기일 수 있어서, GEO 위성들은 일반적으로 사용자 단말에 관한 하늘에서 매우 제한된 범위의 움직임을 통해 정지해 있거나 순환하는 것처럼 보인다.

그러나, GEO 위성은 약 42,164 km의 비교적 높은 고도에서 지구 궤도를 선회한다. 지구 표면과 GEO 위성 사이의 거리 때문에, 지구상에 있는 사용자 단말과 GEO 위성 사이에서 통신되는 신호는 지구와 GEO 위성 사이에서 송신되는 신호들의 통과 시간으로 인해 지연속도가 높다. 이러한 높은 지연속도는 시간에 민감한 특정 데이터의 맥락에서 특히 불리하다. 또한, 정지 궤도에 있는 GEO 위성은 적도 위에 위치되므로, 정지 궤도에서 제한된 수의 "슬롯" 또는 공간적 가용성이 이용 가능하다. 따라서, 위성 통신 시스템의 가용성을 연속적으로 확장하려면 대체 궤도 구성이 필요하다. 전술한 고려사항의 관점에서, 통신 시스템은 사용자 단말과의 통신을 용이하게 하기 위해 저지구 궤도(LEO) 또는 중지구 궤도(MEO) 위성을 추가적으로 또는 대안적으로 사용할 수 있다 LEO 및 MEO 위성 및/또는 궤도는 본원에서 비지구동기(비GEO)로 개별적으로 또는 집합적으로 지칭될 수 있다.

비GEO 위성들은 지구의 자전 주기와 동일하지 않은 궤도 주기들을 갖기 때문에, 비GEO 위성들은 사용자 단말에 관한 하늘에 정지해 있는 것으로 보이지 않는다. 비GEO 위성과의 통신을 위한 사용자 단말은 전형적으로 비GEO 위성이 사용자 단말에 대해 상공을 통해 통과함에 따라 사용자 단말에서 위성 안테나가 비GEO 위성을 표적화하게 하는 일부 형태의 추적을 사용한다. 이러한 추적은 위성 안테나의 이동 및/또는 위성 안테나의 빔을 포함할 수 있다. 추적 능력은 사용자 기지국의 복잡성을 더하지만, 사용자 단말과의 통신을 위해 비GEO 위성을 사용할 수 있는 능력은 사용자 단말의 더해진 복잡성에 대응하는 이점을 제공한다. 그러나, 비GEO 위성 시스템에 대한 개선이 소정의 비GEO 위성 배치에 대한 위성 가용성 및 사용을 개선하기 위해 여전히 필요하다.

본 개시내용 위성 시스템의 개선된 성능을 용이하게 하기 위해 사용자 기지국에서 조향 가능한 위성 안테나의 배향을 지정하기 위한 특정 기법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시내용은 하나 이상의 GEO 위성이 사용자 단말과의 통신을 위해 하나 이상의 비GEO 위성과 함께 사용될 수 있는 위성 통신 시스템의 잠재적인 사용을 고려한다. 이와 관련하여, 사용자 단말이 지구상에 있는 위치에 기초하고 GEO 위성에 대하여 사용자 단말에서 위성 안테나가 기울어지게 하면 GEO 위성 및 비GEO 위성 모두에 대한 위성 가용성의 이점을 용이하게 할 수 있다는 점이 밝혀졌다.

따라서, 본 개시내용은 위성 통신 시스템의 사용자 단말 및 관련 방법에 관한 것이다. 사용자 단말은 조향 가능한 빔을 갖는 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나를 포함한다. 조향 가능한 빔은 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 조준 방향에 대한 스캔 각도를 통해 전자적으로 조향 가능하다. 또한, 사용자 단말은 지구에 대한 정적 물리적 배향으로 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나를 고정하기 위한 물리적 안테나 장착부를 포함한다. 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 정적 물리적 배향은 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 조준 방향을 사용자 단말에서 천정 방향에 대해 오프셋 각도로 배치한다. 오프셋 각도는 사용자 단말이 지구상에 있는 위치 및 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나가 통신을 위해 구성되는 위성 통신 시스템의 복수의 비지구동기 지구 궤도(비GEO) 통신 위성의 하나 이상의 궤도 매개변수에 적어도 부분적으로 기초한다. 또한, 오프셋 각도는 적어도 하나의 지구동기 지구 궤도(GEO) 통신 위성을 향하는 방향이다.

본 요약은 아래의 상세한 설명에서 보다 상세하게 설명되는 개념들의 선택을 단순한 형태로 소개하기 위해 제공된 것이다. 본 요약은 청구된 발명내용의 중요한 특징들 또는 필수적인 특징들을 확인시키려는 의도는 없으며, 또한 청구된 발명내용의 범위를 제한시키려는 의도도 없다.

다른 구현예들이 또한 본 명세서에서 설명되고 언급된다.

도 1은 위성 통신 시스템의 예를 나타낸다.
도 2는 본 개시에 따른 전자식 조향가능 위성 안테나의 예를 로컬 좌표계와 관련하여 나타낸다.
도 3은 상이한 스캔 각도 능력 및 기울어진 배향을 갖는 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 여러 예를 예시한다.
도 4는 조향 가능한 위성 안테나가 기울어지지 않게 구성되는 예시적인 사용자 단말을 예시한다.
도 5는 조향 가능한 위성 안테나가 상대적으로 제한된 스캔 각도 능력으로 개선된 위성 가용성을 용이하게 하기 위해 기울어진 예시적인 사용자 단말을 예시한다.
도 6은 기울어지지 않게 배향된 예시적인 사용자 단말에 대한 GEO 위성의 가용성을 예시한다.
도 7은 기울어진 배향의 예시적인 사용자 단말에 대한 GEO 위성의 가용성을 예시한다.
도 8은 각각의 조향 가능한 안테나가 개선된 위성 가용성을 용이하게 하고 분산 위성 통신을 제공하여 사용자 단말에 대한 대역폭 분배를 지원하기 위해 기울어진 예시적인 사용자 단말을 예시한다.
도 9는 예시적인 사용자 단말의 개략도를 예시한다.
도 10은 사용자 단말에 대한 예시적인 운용을 예시한다.

본 발명은 다양한 변형예들 및 대안적인 형태들을 허용하지만, 이의 구체적인 실시예들이 도면들에 예로서 도시되고, 본 명세서에서 상세히 설명된다. 그러나, 본 발명은 개시된 특정한 형태로 제한되는 것이 아니라, 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 범위 내에 속하는 모든 변형예들, 균등물들, 및 대안예들을 커버하는 것으로 이해되어야 한다.

본 개시내용은 적어도 하나의 비GEO 위성을 포함할 수 있는 위성 시스템의 개선을 위한 접근법에 관한 것이다. 본 개시내용은 비GEO 위성이 사용자 단말에 대한 상공에서 통과함에 따라 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나를 활용하여 하나 이상의 비GEO 위성을 추적하는 것의 이점을 인식한다. 예를 들어, 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 사용은 위성 안테나를 물리적으로 이동시키기 위한 복잡하고 비용 소모적이며 고장이 발생하기 쉬운 기계적 추적 메커니즘의 사용을 회피하거나 이에 대한 의존도를 감소시킬 수 있다. 그보다, 조향가능 위성 안테나는 설정된 물리적 배향에 설치될 수 있고, 전자식 조향가능 위성 안테나는 신호들의 수신 및/또는 송신을 위한 빔을 지향시키도록 제어될 수 있다. 이에 따라, 전자식 조향가능 위성 안테나는 신호들의 송신 및/또는 수신을 위한 지향된 빔을 제공할 수 있다. 따라서, 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나를 사용하면 사용자 단말이 비GEO 위성과 통신할 수 있어 이러한 통신의 이점(예를 들어 증가된 위성 가용성, 낮은 지연속도 통신 등)이 사용자 단말에 제공될 수 있다.

본원에서 조향 가능한 안테나의 빔 또는 방사 패턴이 참조되지만, 이러한 사용은 일반적으로 안테나의 조준 방향에 대한 소정의 스캔 각도를 통해 안테나에서 신호의 송신을 지향시키거나 신호의 수신에 대한 감도를 지향시킬 수 있는 안테나의 빔 능력에 관한 것으로 의도된다. 즉, 조향되거나 지향된 빔 또는 방사 패턴에 대한 설명은 안테나로부터의 신호들의 송신에 제한되는 것이 아니라, 신호들의 수신을 위한 안테나의 감도의 방향을 제어하는 것을 또한 지칭할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 위성 통신 시스템(100)의 예가 도시되어 있다. 시스템(100)은 위성 안테나(120)를 지구에 관한 설정된 물리적 배향에 배치하기 위해 장착 브래킷(122)에 의해 지지되는 위성 안테나(120)를 포함한다. 설정된 물리적 배향에 의해, 장착 브래킷(122)이 안테나(120)를, 예를 들어, 안테나가 노출될 수 있는 통상적인 동작 조건들, 예를 들어, 날씨 이벤트, 지리적 침하, 지진, 안테나(120)와의 부수적인 물리적 접촉 등 하에서 변하는 고정적인 물리적 배향에 배치하도록 설계된다는 것이 의도된다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 장착 브래킷(122)은 안테나(120)의 설정된 물리적 배향을 방위각, 고각, 회전각에서 확립할 수 있다. 방위각, 고각, 및 회전각은 안테나(120)에 대한 로컬 좌표계 또는 글로벌 좌표계에 대해 측정될 수 있다. 또한, 안테나(120)의 배향은 필요에 따라 로컬 좌표계와 글로벌 좌표계 사이에서 용이하게 변환될 수 있는 것으로 이해될 수 있다.

예에서, 안테나(120)의 방향은 안테나(120)의 조준 방향에 대해 측정된다. 예를 들어, 안테나(120)는 전자식 조향가능 위성 안테나를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 안테나(120)는 안테나(120)의 이득이 가장 큰 조준 방향을 포함할 수 있다. 평면 위상 어레이 안테나의 경우, 조준 방향은 평면 위상 어레이 표면에 수직인 벡터일 수 있다. 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나(120)가 조준 방향에 대한 스캔 각도를 통해 조준 방향에 대한 송신 및/또는 수신 감도의 방향을 제어하여 빔을 조향하도록 운용될 수 있으나, 안테나(120)의 설정된 물리적 배향은 조준 방향을 안테나(120)에 대한 고정된 기준 측지계로서 사용하여 측정될 수 있다.

안테나(120)는 지구에 대한 궤도에서 위성(110)과 양방향 통신을 할 수 있다. 또한, 위성(110)는 지구에 대한 게이트웨이 단말(130)과 양방향 통신을 할 수 있다. 게이트웨이 단말(130)은 네트워크(140)와 통신할 수 있다. 게이트웨이 단말(130)은 때로는 허브나 지상국으로서 지칭된다. 게이트웨이 단말(130)은 포워드 업링크 신호(132)를 위성(110)에 송신하고 리턴 다운링크 신호(134)를 위성(110)으로부터 수신하는 안테나를 포함한다. 게이트웨이 단말(130)은 또한, 안테나(120)로의 트래픽을 스케줄링할 수 있다. 대안적으로, 스케줄링은 위성 통신 시스템(100)의 다른 부분들(예를 들어, 도시되지 않은 코어 노드, 위성 액세스 노드, 또는 다른 구성요소들)에서 수행될 수 있다. 게이트웨이 단말(130)과 위성(110) 사이에서 통신되는 통신 신호(132, 134)는 위성(110)과 안테나(120) 사이에서 통신되는 통신 신호(136, 138)와 동일하거나 중첩되거나 상이한 주파수를 사용할 수 있다.

네트워크(140)는 게이트웨이 단말(130)와 인터페이싱된다. 네트워크(140)는 임의의 타입의 네트워크일 수 있고, 예를 들어, 인터넷, IP 네트워크, 인트라넷, 광역 네트워크(WAN), 근거리 네트워크(LAN), 가상 사설 네트워크(VPN), 가상 LAN(VLAN), 광섬유 네트워크, 케이블 네트워크, 공중 교환 전화 네트워크(PSTN), 공중 교환 데이터 네트워크(PSDN), 공중 육상 모바일 네트워크, 및/또는 본원에서 설명된 바와 같은 디바이스들 사이의 통신을 지원하는 임의의 다른 타입의 네트워크를 포함할 수 있다. 네트워크(140)는 광학 링크들뿐만 아니라 유선 커넥션과 무선 커넥션 둘 모두를 포함할 수 있다. 네트워크(140)는 위성(110)과 및/또는 다른 위성과 통신할 수 있는 다중 게이트웨이 단말(130)에 연결될 수 있다.

게이트웨이 단말(130)은 네트워크(140)와 위성(110) 사이의 인터페이스로서 제공될 수 있다. 게이트웨이 단말(130)은 네트워크(140)를 통해 액세스가능한 소스로부터 안테나(120)로 지향되는 데이터 및 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 게이트웨이 단말(130)은 데이터 및 정보를 포맷팅하고 안테나(120)로 전달하기 위해 위성(110)에 포워드 업링크 신호(132)를 송신할 수 있다. 유사하게도, 게이트웨이 단말(130)은 네트워크(140)를 통하여 액세스 가능한 목적지로 지향되는 (예를 들어, 안테나(120)로부터 기원하는 데이터 및 정보를 포함하는) 위성(110)으로부터 리턴 다운링크 신호(134)를 수신하도록 구성될 수 있다. 게이트웨이 단말(130)은 또한, 네트워크(140) 상에서의 송신을 위해 수신된 리턴 다운링크 신호(134)를 포맷팅할 수도 있다.

위성(110)은 포워드 업링크 신호(132)를 게이트웨이 단말(130)로부터 수신하고 대응하는 포워드 다운링크 신호(136)를 안테나(120)로 송신할 수 있다. 유사하게도, 위성(110)은 리턴 업링크 신호(138)를 안테나(120)로부터 수신하고 대응하는 리턴 다운링크 신호(134)를 게이트웨이 단말(130)로 송신할 수 있다. 위성(110)은 다중 스팟 빔 모드로 운용되며, 이는 지구상에 있는 상이한 지역으로 지향되는 다수의 협폭 빔을 송수신할 수 있다. 대안적으로, 위성(110)은 광역 커버리지 빔 모드로 운용되며, 이는 하나 이상의 광역 커버리지 빔을 송신할 수 있다.

위성(110)은 목적지로 신호를 재송신하기 전 수신된 신호의 주파수 및 편광 변환을 수행하는 "벤트 파이프(bent pipe)" 위성으로서 구성될 수 있다. 다른 예로서, 위성(110)은 재송신 전 수신된 신호를 복조 및 재변조하는 재생식 위성(regenerative satellite)으로서 구성될 수 있다.

반면 도 1은 게이트웨이(130) 및 안테나(120)와 통신하는 단일 위성(110)을 도시하나, 위성 시스템(100)은 복수의 위성(110)을 포함할 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 예를 들어, 복수의 위성이 게이트웨이(130) 또는 안테나(120)에 동시에 표시될 수 있다. 위성 통신 시스템(100)의 위성(110)은 제한 없이 하나 이상의 GEO 위성 및/또는 하나 이상의 비GEO 위성(예를 들어, LEO 위성 및/또는 MEO 위성)을 포함할 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 지구 표면상에 있는 안테나(120)의 위치에 기초하여 안테나(120)를 기울어지게 하면 위성 가용성 및/또는 사용과 관련하여 많은 이점을 용이하게 할 수 있다.

또한, 도 2를 참조하면, 안테나(200)의 예가 더 상세히 도시되어 있다. 안테나(200)는 위상 어레이 안테나 등과 같은 전자식 조향가능 위성 안테나를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 위상 어레이 안테나 이외의 다른 전자식 조향가능 위성 안테나는 제한 없이 제공될 수 있다. 예를 들어, 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나는 액정 고분자 기반 조리개(aperture)를 갖는 안테나, 역회전 조리개가 결합된 슬롯 플레이트를 갖는 안테나, 바륨 스트론튬 티타네이트 또는 다른 유사한 전압 의존 유전체를 활용하는 안테나 또는 메타 물질 기반 안테나를 포함할 수 있다. 일례에서, 안테나(200)는 복수의 안테나 요소(224)을 포함할 수 있다. 복수의 안테나 요소(224)는 조향 가능한 빔을 제공하도록 집합적으로 제어될 수 있는 안테나 어레이 및 빔포밍 회로부(예를 들어, 위상 시프터, 증폭기 등)를 포함할 수 있다. 조향가능한 빔은 조향된 빔의 방향으로의 신호들의 지향된 수신 및/또는 지향된 송신을 제한 없이 허용할 수 있다.

도 2에는 직사각형 안테나 요소들(224)의 직사각형 어레이가 도시되어 있지만, 안테나 요소들(224)의 임의의 구성, 형상, 및/또는 어레이는 제한 없이 제공될 수 있는 것(예를 들어, 삼각형, 육각형, 팔각형, 또는 다른 다각형과 같은 상이한 형상의 안테나 요소들(224)이 임의의 적절한 어레이 레이아웃으로 제한 없이 포함됨)으로 이해될 수 있다. 결과적으로, 다양한 확산 및/또는 전력 특성을 갖는 다양한 유형의 빔이 위성 안테나(120)에 의해 생성될 수 있다. 따라서, 본원의 논의는 빔이 제어될 수 있는 원추형 필드를 언급하거나 도시할 수 있으나, 본 개시내용은 이러한 예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 스캔 각도는 빔이 제어될 수 있는 직사각형 또는 다른 다각형 형상의 필드를 제공하기 위해 조준 방향에 대해 비대칭일 수 있다.

안테나(220)는 장착 브래킷(222)에 의해 지지될 수 있다. 차례로, 장착 브래킷(222)은 베이스(226)에 고정될 수 있다. 베이스(226)는 지구에 관한 영구적 또는 고정적인 구조체일 수 있다. 예를 들어, 베이스(226)는 설치 패드, 빌딩, 또는 다른 고정적인 구조체를 포함할 수 있다. 장착 브래킷(222)은 안테나(220)의 물리적 배향을 설정하기 위해 안테나(220)에 1 이상의 자유도를 제공할 수 있다. 일례에서, 장착 브래킷(222)은 안테나(220)의 방위각, 고각, 및 회전각이 조절될 수 있는 적어도 3 자유도를 제공할 수 있다. 장착 브래킷(222)의 조절가능성과 관계없이, 장착 브래킷(222)은 안테나(220)를 설정된 물리적 배향에 위치시키도록 고정될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 설정된 물리적 배향은 안테나(220)가 노출되는 동작 조건들이 안테나(220)를 이동시키지 않을 수 있도록 고정적일 수 있다.

도 2는 안테나(220)의 설정된 정신적 배향이 기술될 수 있는 예시적인 좌표계(230)를 나타낸다. 좌표계(230)는 안테나(220)에 관한 로컬 3차원 좌표계를 정의하는 x축, y축, 및 z축을 포함할 수 있다. 좌표계(230)에 안테나(220)의 조준 방향(240)이 위치될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 안테나(220)의 조준 방향(240)은 안테나(220)에 대한 최대 이득의 축을 기술한다. 전자식 조향가능 위성 안테나의 경우에서, 빔은 조준 방향(240)에 관한 스캔 각도를 통해 안테나(220)의 물리적 이동 없이 조향가능할 수 있다.

조준 방향(240)은 도 2에 도시된 바와 같이, 좌표계(230)에서 방위각(234), 고각(232), 및 회전각(236)에 의해 기술될 수 있다. 좌표계(230)가 지구에 관한 기준 프레임에서 고정적일 수 있으므로, 방위각(234), 고각(232), 및 회전각(236)은 지구에 관한 안테나(220)의 설정된 물리적 배향을 충분히 기술할 수 있다. 즉, 방위각(234), 고각(232), 및 회전각(236)은 지구에 관한 로컬 좌표계(예를 들어, 좌표계(230))와 글로벌 좌표계 사이에서 변환될 수 있다.

도 3은 300a, 300b 및 300c로 표시된 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 세 가지 예를 예시한다. 제1 예(300a)는 조준 방향(312a)이 국지 수평 측지계(local horizontal datum)(302)에 수직으로 배향되는 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나(310a)를 포함한다. 즉, 조준 방향(312a)은 안테나(310a)가 위치하는 위치의 천정 방향을 가리킨다. 따라서, 위성 안테나(310a)는 천정 배향 구성을 특징으로 할 수 있다. 수평 측지계(302)는 안테나(310a)의 위치에서 지구 표면과 접하는 평면을 포함할 수 있다.

안테나(310a)는 안테나(310)의 빔이 제어될 수 있는 스캔 각도(314a)를 포함한다. 이러한 예(300a)에서, 스캔 각도(314a)는 조준 방향(312a)에 대한 65도 각도를 포함한다. 인식할 수 있는 바와 같이, 이는 135도의 전체 빔 스윕 각도를 제공한다. 따라서, 35도의 최소 앙각(316a)이 수평 측지계(302)에 대한 안테나(310a)에 대해 설정된다.

예(300a)는 도 3에서 예시되는 안테나(310) 구성의 성능의 비교를 위해 사용되는 최소 앙각(316a)을 설정하는 기본 예라고 간주될 수 있다. 다른 예에서, 약 5도, 약 10도, 약 15도, 약 20도, 약 30도 또는 심지어 약 35도 또는 그 이상의 최소 앙각과 같은 다른 최소 앙각이 제한 없이 제공될 수 있다.

예(300b)를 살펴보면 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나(310b)가 제공된다. 예(300a)와 마찬가지로, 예(300b)에서, 안테나(310b)는 조준 방향(312b)이 국지 수평 측지계(302)에 수직으로 배향되도록 배향된다. 즉, 조준 방향(312b)은 안테나(310b)가 위치하는 위치의 천정 방향을 가리킨다. 따라서, 위성 안테나(310b)는 천정 배향 구성을 특징으로 할 수 있다.

그러나, 예(300a)와 달리 예(300b)의 안테나(310b)는 더 제한된 스캔 각도(314b)를 가질 수 있다. 안테나(310)의 스캔 각도(314b)는 여러 가지 이유로 제한될 수 있다. 그러나, 중요한 요소 중 하나는 안테나(310)의 경제성이다. 도 3의 예에 나타낸 바와 같은 전자적으로 조향 가능한 안테나의 경우. 안테나 생산 비용은 이용 가능한 스캔 각도(314)에 따라 기하급수적으로 증가한다. 즉, 제2 안테나의 스캔 각도가 두 배인 제1 안테나는 전형적으로 제2 안테나보다 비용이 두 배 이상 높다. 따라서, 제한된 스캔 각도(314)를 갖는 안테나(310)를 제공하는 것이 경제성을 달성하기 위해 바람직하고 잠재적으로 요구된다. 예를 들어, 안테나(310b)는 45도의 스캔 각도(314b)를 포함하며, 이는 안테나(310a)에 비해 유의한 재무적 이점을 제공할 수 있다. 그러나, 다른 예에서, 위성 안테나는 예를 들어, 약 15도, 약 20도, 약 25도, 약 30도, 약 35도, 약 40도, 약 45도, 약 50도, 약 55도, 약 60도 또는 약 60도 초과의 스캔 각도를 포함하는 다른 이용 가능한 스캔 각도를 가질 수 있다. 그러나, 예(300b)의 스캔 각도(314b)는 스캔 각도(314a)보다 더 제한되므로, 예(300b)의 결과적인 최소 앙각(316b)은 예(300a)의 최소 앙각(316b)보다 더 크다. 따라서, 안테나(310b)는 위성이 안테나(310b)에서 국지 수평선을 향해 이동할 때 위성과 통신하는 데 더 제한된 능력을 갖게 된다. 결과적으로, 예(300b)에서 구성되는 안테나(310b)를 포함하는 위성 통신 시스템은 예(300b)에 나타나 있고 설명되는 배향의 안테나(310b)와의 연속적 통신을 유지하기 위해 위성 배치의 궤도에 있는 더 많은 위성을 요구할 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 성상도에 추가 위성을 사용하면 위성 시스템의 비용과 복잡성이 유의하게 증가할 수 있다.

그러나, 도 3의 예(300c)를 더 참조하면, 더 제한된 스캔 각도(314b)를 갖는 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나(310c)는 천정 방향(320)에 대해 기울어질 수 있다. 예를 들어, 안테나(310c)는 위성 안테나(310c)의 조준 방향(312c)이 천정 방향(320)에 대해 오프셋 각도(318)에 있도록 기울어질 수 있다. 도시된 예에서, 오프셋 각도(318)는 천정 방향(320)에 대해 20도일 수 있다. 이와 같이, 안테나(310c)의 조준 방향(312c)은 안테나(310c) 위치의 천정 방향으로부터 오프셋될 수 있다. 결과적으로, 스캔 각도(314a)에 비해 더 제한된 스캔 각도(314b)를 사용하더라도, 예(300a)에서 달성된 최소 앙각(316a)은 더 제한된 스캔 각도(314b)를 갖는 더 비용 효과적인 안테나(310c)를 사용하여 예(300c)에서도 달성될 수 있다. 개선된 최소 앙각(316a)이 안테나(310a)에 대한 제한된 방위각 범위를 통해 달성될 수 있으나, 도 4 및 도 5의 논의는 안테나가 지구상에 있는 위치에 적어도 부분적으로 기초하여 안테나 경사각을 구성하여 안테나에 대한 방위각의 전체 범위에 걸쳐 최소 앙각에서 임의의 제한을 완화할 수 있는 방법을 예시한다.

도 4를 참조하면, 도 3의 예(300a 및 300b)에 따라 조향 가능한 안테나가 천정 배향 구성으로 구성되는 경우 비교적 제한된 스캔 각도를 갖는 조향 가능한 안테나에 대한 제한을 예시하기 위한 맵의 예(400)가 제시된다. 표현(400)은 위성 안테나의 조준 방향이 위치(402)에 대해 천정에서 직접 포인팅되는 천정 배향 구성에서 소정의 위치(402)의 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 각각의 예에 대응하는 다양한 가시성 범위(404/406)를 예시한다. 도시된 표현(400)에서, 위성 안테나는 미국 본토의 워싱턴주 시애틀에 위치한다. 가시성의 제1 범위(406)는 제1 스캔 각도(예를 들어, 도 3의 예(300a)에 예시되는 바와 같은 65도 스캔 각도)를 갖는 위성 안테나의 가시성 범위의 투영을 표현한다. 즉, 제1 가시성 범위(404) 내의 지상 트랙상에 있는 위성은 위치(402)에서 제1 스캔 각도를 갖는 위성 안테나에 보일 수 있다. 대조적으로, 제2 가시성 범위(404)는 제1 스캔 각도(예를 들어, 도 3의 예(300b)에 예시되는 바와 같은 45도 스캔 각도)보다 작은 제2 스캔 각도를 갖는 위성 안테나의 가시 범위의 투영을 표현한다. 즉, 제2 가시성 범위(406) 내의 지상 트랙상에 있는 위성은 위치(402)에서 제2 스캔 각도를 갖는 위성 안테나에 보일 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 각 예시적인 위성 안테나는 천정 배향 구성으로 제공되도록 구성되므로, 제1 가시성 범위(406) 및 제2 가시성 범위(404)는 제2 가시성 범위(404)가 제1 가시성 범위(406)보다 작은 동심 배열 형상을 포함한다.

또한, 도 4는 위성 궤도 지상 트랙의 일부를 예시한다. 구체적으로, 제1 지상 트랙(410), 제2 지상 트랙(420) 및 제3 지상 트랙(430)이 예시된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 제1 지상 트랙(410), 제2 지상 트랙(420) 및 제3 지상 트랙(430)의 표현은 도 4의 가시성 범위(404/406)에 대한 se 지상 트랙의 부분만을 예시하기 위해 절단되어 있다. 제1 지상 트랙(410)은 위성(412a, 412b, 412c, 412d 및 412e)을 포함한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 제1 지상 트랙(410)은 위성(412a, 412b, 412c, 412d 및 412e)이 지구를 선회하는 제1 궤도에 대응할 수 있다. 위성(412a, 412b, 412c, 412d 및 412e)은 공통 궤도 매개변수를 가질 수 있으나, 복수의 위성이 공통 지상 경로를 따라 이격되도록(예를 들어, 균등하게 이격되도록) 위성 에포크(satellite epoch)에 대해 오프셋될 수 있다. 제2 지상 트랙(420)은 위성(422a, 422b, 422c 및 422d)을 포함한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 제2 지상 트랙(420)은 위성(422a, 422b, 422c 및 422d)이 지구를 선회하는 제2 궤도에 대응할 수 있다. 위성(422a, 422b, 422c 및 422d)은 공통 궤도 매개변수를 가질 수 있으나, 복수의 위성이 공통 지상 경로를 따라 이격되도록(예를 들어, 균등하게 이격되도록) 위성 에포크에 대해 오프셋될 수 있다. 제3 지상 트랙(430)은 위성(432a, 432b 및 432c)을 포함한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 제3 지상 트랙(430)은 위성(432a, 432b 및 432c)이 지구를 선회하는 제3 궤도에 대응할 수 있다. 위성(432a, 432b 및 432c)은 공통 궤도 매개변수를 가질 수 있으나, 복수의 위성이 공통 지상 경로를 따라 이격되도록(예를 들어, 균등하게 이격되도록) 위성 에포크에 대해 오프셋될 수 있다.

이해할 수 있는 바와 같이, 제1 가시성 범위(406)에 대해, 도 4에서 도시되는 시간에 가시적인 가시성 위성은 제1 지상 트랙(410)의 위성(412b, 412c, 412d 및 412e), 제2 지상 트랙(420)의 위성(422a, 422b 및 422c) 및 제3 지상 트랙의 위성(432b)을 포함한다. 대조적으로, 제2 가시성 범위(404)의 경우, 도 4에서 도시되는 시간에 가시적인 가시성 위성은 제1 지상 트랙의 위성(412c 및 412d), 제2 지상 트랙(420)의 위성(422b 및 422c)을 포함하며, 제3 지상 트랙(430)의 위성을 포함하지 않는다. 따라서, 제2 가시성 범위(404)에 의해 제공되는 제한된 가시성 범위는 보다 경제적인 위성 안테나를 제공할 수 있으나, 이용 가능한 위성의 수는 제1 가시성 범위(406)에 비해 유의하게 감소한다는 점을 알 수 있다. 결과적으로, 위성 가용성이 감소하여 위성 배치의 적어도 하나의 위성에 대한 일정한 가시성을 제공하는 능력이 저해될 수 있다. 결과적으로, 성상도에 있는 적어도 하나의 위성에 일정한 가시성을 제공할 수 있는 능력을 보장하기 위해 성상도에 더 많은 위성이 필요할 수 있으며, 이는 더 작은 스캔 각도를 갖는 많은 위성 안테나에 걸쳐 집합되더라도, 위성 안테나의 더 제한된 스캔 각도에 의해 제공되는 임의의 경제적 이점을 오프셋할 수 있다.

대조적으로, 도 5는 도 4에서 도시되는 동일한 위성 궤도 구성의 표현(500)을 예시한다. 또한, 도 5는 제1 스캔 각도를 갖는 천정 배향 구성으로 위성 안테나와 연관되는 제1 가시성 범위(406)를 예시한다. 또한, 기울어진 가시성 범위(504)는 위성 안테나의 조준 방향이 위성 안테나의 위치(402)에서 천정 방향에 대해 오프셋되도록 더 제한된 스캔 각도를 갖는 위성 안테나가 오프셋 각도로 기울어질 수 있는 도 3의 예(300c)에 따라 일반적으로 제공되는 위성 안테나를 예시하는 것으로 도시되어 있다. 결과적으로, 도 5에서, 기울어진 가시성 범위(504)를 갖는 위성 안테나에 대한 오프셋 각도는 가시성의 기울어진 범위(504)가 일반적으로 위치(402)에 대해 북쪽보다 남쪽으로 더 멀리 확장되도록 일반적으로 남쪽에 있을 수 있다. 결과적으로 기울어진 가시성 범위(504)에서 이용가능한 가시성 위성의 수는 제1 지상 트랙(410)에 있는 위성(412c 및 412d), 제2 지상 트랙에 있는 위성(422b 및 422c) 및 제3 지상 트랙(430)에서 있는 위성(432b)을 포함한다. 즉, 기울어진 가시성 범위(504)에서 가시성인 이용 가능한 위성의 수는, 기울어진 가시성 범위(504)가 제2 가시성 범위(404)에 의해 표현되는 안테나의 동일한 스캔 각도 능력을 갖는 위성 안테나로 생성되더라도, 도 4의 제2 가시성 범위(404)보다 더 크다.

기울어진 가시성 범위(504)를 고려하여 이용가능한 위성의 증가는 적어도 부분적으로, 더 많은 위성이 일반적으로 경사의 각도 근처에서 이용 가능하도록 위성의 궤도의 경사의 각도 근처에서 위성의 풀링으로 인한 것이다. 예를 들어, 경사의 상한(510) 및 경사의 하한(520)이 도 4 및 도 5에서 도시되어 있다. 따라서, 경사의 상한(510)과 경사의 하한(520) 사이의 영역은 풀링 지역(512)으로 지칭될 수 있다. 풀링이란 위성이 궤도의 경사 근처의 궤도의 부분을 통과할 때 경사의 상한(510)과 경사의 하한(520) 사이에 확장되는 풀링 지역(512)에 위성이 머무를 수 있음을 의미한다. 경사의 상한(510)은 비GEO 위성 배치의 궤도의 경사의 각도에 의해 정의될 수 있다. 경사의 상한(510)은 경사의 각도에 대응할 수 있거나 경사의 각도보다 큰 일부 여유가 있을 수 있다. 경사의 하한(520)은 상승 위성 궤도의 중첩되는 지상 트랙에 대해 그리고 하강 위성 궤도(예를 들어, 지상 트랙(410)의 하강 부분과 지상 트랙(430)의 상승 부분 사이의 교차점(514))로서 정의될 수 있다. 경사의 하한(520)은 교차점(514)을 통과할 수 있거나 교차점(514) 아래의 일부 여유에 제공될 수 있다.

이와 관련하여, 위성 안테나는, 기울어진 가시성 범위(504)가 경사의 상한(510)과 경사의 하한(520) 사이의 풀링 지역(512)까지 일반적으로 확장될 수 있도록 오프셋 각도로 배향될 수 있다. 대조적으로, 도 4에서 나타낸 바와 같이, 제2 가시성 범위(404)는 경사의 상한(510)을 넘어 통과하는 위성이 없는 위도로 확장될 때 어떤 위성도 통과하지 않을 큰 가시 영역을 포함한다. 따라서, 경사의 상한(510) 외부의 가시성 범위(404)의 부분은 위성이 이러한 부분을 통과하지 않기 때문에 낭비된다.

또한, 풀링 지역(512)에 위성이 풀링되는 궤도의 경사 각도 근처의 궤도의 일부를 표적으로 하는 기울어진 가시성 범위를 제공하기 위한 위성 안테나의 기울어짐은 위성 안테나가 GEO 위성과도 통신하는 경우 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 6은 소정의 스캔 각도로 위치(602)에 있는 위성 안테나에 대한 가시성 범위(604)의 표현(600)을 예시한다. 가시성 범위(604)는 위성 안테나의 조준 방향이 천정을 향하는 천정 배향 구성의 위성 안테나를 예시한다.

도 6에서, 다수의 GEO 위성(612a 내지 612i)이 도시된다. 이해할 수 있는 바와 같이, 천정 배향 위성 안테나에 대한 가시성 범위(604)는 GEO 위성(612c 내지 612g)으로 제한된다. 대조적으로, 도 7은 동일한 위치(602)에 있고 동일한 소정의 스캔 각도를 가지나 위성 안테나가 GEO 위성이 제공되는 GEO 아치를 향하는 방향으로 오프셋 각도로 제공되는 위성 안테나의 또 다른 표현(700)을 예시한다. 따라서, GEO 위성이 선회하는 GEO 아치를 향하여 기울어진 기울어진 가시성 범위(704)가 제공된다. 기울어진 가시성 범위(704)의 영역은 가시성 범위(604)와 동일하나, 위성 안테나가 GEO 아치를 항하여 기울어져 있기 때문에, GEO 위성(612a 내지 612h)을 포함하는 더 많은 GEO 위성이 기울어진 가시성 범위(704) 내에서 가시성일 수 있다.

또한, 제1 지상 트랙(410), 제2 지상 트랙(420) 및 제3 지상 트랙(430)에 의해 표현되는 비GEO 위성 궤도들에 대한 도 5에서 예시되는 기울어진 가시성 범위(504)는 GEO 위성에 대한 도 7에서 예시되는 기울어진 가시성 범위(704)를 용이하게 할 수 있다. 따라서, 인식할 수 있는 바와 같이, GEO 아치를 향한 오프셋 각도로 위성 안테나의 조준 방향을 제공하여, 비GEO 위성 및 GEO 위성에 대한 가시성의 가용성이 모두 증가될 수 있다.

이와 관련하여, 위성 안테나의 오프셋 각도(318)가 GEO 아치를 향하여(예를 들어, 위성 안테나의 위치에 대한 적도의 방향을 향하여) 있는 도 3의 예(300c)에서 나타낸 방식으로 오프셋 각도(318)로 기울어진 소정의 위성 안테나는 비GEO 위성 배치 및/또는 하나 이상의 GEO 위성을 이와의 통신을 위해 표적으로 할 수 있다. 이는 오프셋 각도의 위성 안테나를 갖는 소정의 사용자 단말의 통신 능력에 대해 증가된 유연성을 제공할 수 있다. 데이터는 사용자 단말에 보이는 비GEO 위성 또는 사용자 단말에 보이는 GEO 위성 중 소정의 위성과 선택적으로 통신될 수 있다. 예를 들어, 음성 통신, 라이브 비디오 스트림 등과 같은 지연속도에 민감한 데이터의 통신은 상대적으로 낮은 지연속도 통신을 제공하기 위해 사용자 단말에 가시성인 비GEO 위성을 선택적으로 표적으로 할 수 있다. 대조적으로, 지연속도에 민감하지 않은 다른 데이터는 사용자 단말에 가시성인 GEO 위성을 표적으로 할 수 있다. 이는 증가된 대역폭, 연속적인 위성 가용성 또는 GEO 위성 통신의 다른 이점을 용이하게 할 수 있다. GEO 아치를 항하여 위성 안테나를 기울이면 GEO 궤도에 있는 위성 및 비GEO 궤도에 있는 위성 둘 모두에 대한 증가된 위성 가시성을 용이하게 할 수 있기 때문에, 이러한 유연성은 잠재적으로 더 적은 비GEO 위성 및/또는 GEO 위성이 유지될 수 있게 하면서 여전히 사용자 단말에 일정한 가시성을 제공하는 능력을 제공하여 더 향상된다.

따라서, 이해될 수 있는 바와 같이, 위성 안테나의 위치에서 국지 천정에 대한 위성 안테나의 조준 방향의 오프셋 각도의 방향 및/또는 양은 위성 안테나가 지구상에 있는 위치(예를 들어, 위성 위치의 위도)에 기초할 수 있다. 보다 구체적으로, 위성 안테나의 기울기는 위성 안테나가 통신하는 위성의 비GEO 성상도의 경사 각도에 대한 위성 안테나의 위치에 기초할 수 있다. 또한, 위에서 실증한 바와 같이, GEO 아치를 향한 기울기를 제공하는 것이 유리할 수 있다. 이와 관련하여, 비GEO 위성 배치는 비GEO 위성 궤도에 대해 정의된 풀링 지역에 양호한 커버리지를 또한 제공하면서 표적으로 하는 지리적 지역(예를 들어, 미국 대륙, 유럽 대륙, 동아시아 해안 등)에 있는 위성 안테나가 GEO 아치를 향해 기울어질 수 있게 하는 경사의 각도를 갖도록 설계될 수 있다. 즉, 비GEO 위성 궤도의 경사의 각도는 관심 지리적 지역 내의 일부, 대부분, 또는 모든 위치에 대해, GEO 아치를 향한 경사가 또한 비GEO 궤도에 대한 풀링 영역의 가시성 범위 커버리지의 정도를 증가시키도록 표적으로 하는 지리적 영역의 위도의 범위에 대해 결정될 수 있다.

다른 예에서, 소정의 위성 안테나의 기울어진 각도는 예상 용도에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 예를 들어, 위성 안테나가 GEO 위성과 주로 통신하도록 지연속도에 민감하지 않은 데이터의 통신에 주로 사용될 것으로 예상되는 소정의 위치의 제1 위성 안테나는 제1 위성보다 더 지연속도에 민감한 데이터를 통신할 것으로 예상되는 소정의 위치의 제2 위성 안테나와 비교하여 GEO 아치를 향하여 더 크게 기울어질 수 있다. 즉, 위성 안테나의 물리적 기울기는 데이터 통신의 예상 특성 및/또는 GEO 위성과 비GEO 위성 사이의 예상되는 통신 균형에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다.

오프셋 각도는 추가적으로 또는 대안적으로 비GEO 위성 및 GEO 위성에 대한 각각의 연결의 연결 성능에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 예를 들어, 비GEO 위성에 대한 제1 연결 상태가 결정될 수 있으며, GEO 위성에 대한 제2 연결 상태가 결정될 수 있다. 위성 안테나의 오프셋 각도는 제1 연결 상태 및 제2 연결 상태에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 예를 들어, 연결 상태를 개선하기 위한 시도로 다른 연결보다 연결 상태가 더 나쁜 위성 연결을 위성 안테나가 선호하게 하도록 오프셋 각도가 제공될 수 있다. 대안적인 예에서, 개선된 연결 상태의 위성 안테나를 보다 효율적으로 이용하기 위해 더 나은 연결 상태를 갖는 위성 연결을 향해 오프셋 각도가 제공될 수 있다.

또한, 위에서 설명되는 기울어짐은 경도 오프셋 요소만으로 오프셋 각도를 갖도록 위성 안테나의 기울어짐을 일반적으로 고려하나, 위도 오프셋 요소와의 오프셋 각도를 제공하는 것도 이점을 제공할 수 있다. 경도 오프셋 요소는 위성 안테나의 오프셋 각도가 안테나의 위치에 대해 경도 방향(예를 들어 북쪽 또는 남쪽)으로 제공되는 것을 의미한다. 이에 대응하여, 위도 오프셋 요소는 위성 안테나의 오프셋 각도가 안테나의 위치에 대한 위도 방향으로(예를 들어, 동쪽 또는 서쪽으로) 제공되는 것을 의미한다. 구체적으로, 위도 오프셋 구성요소의 사용의 일례는 아래에서 설명하는 바와 같은 부하 균형 정책(load balancing policy)에 기초할 수 있다.

부하 균형 정책에 따라 위도 오프셋 구성요소를 제공하는 이러한 예 중 하나가 도 8에서 예시된다. 도 8은 2개의 위성 안테나가 위치하는 위치(402)의 표현(800)을 도시한다. 비GEO 위성 배치는 일반적으로 각각의 위성이 궤도를 통과하고 있는 제1 지상 트랙(410), 제2 지상 트랙(420), 및 제3 지상 트랙(430)을 포함하는 도 4 및 도 5와 관련하여 위에서 제공되는 바와 같이 배열된다.

도 8은 제1 위성 안테나와 연관되는 제1 가시성 범위(802) 및 제2 위성 안테나와 연관되는 제2 가시성 범위(804)를 도시한다. 제1 가시성 범위(802)는 위치(402)에 대해 남동쪽으로 확장된다. 이와 관련하여, 제1 위성 안테나의 조준 방향의 오프셋 각도는 조준 방향을 GEO 아치를 향하여 배향하게 하고 위성 배치의 풀링 지역(512)을 목표로 하기 위한 경도 오프셋 요소를 가질 수 있다. 또한, 제1 위성 안테나의 조준 방향의 오프셋 각도는 일반적으로 위치(402)에 대해 동쪽으로 가시성 범위(802)를 오프셋하는 위도 요소를 가질 수 있다. 제2 가시성 범위(804)는 위치(402)에 대해 남서쪽으로 확장된다. 이와 관련하여, 제2 위성 안테나의 조준 방향의 오프셋 각도는 제1 위성 안테나와 같이 조준 방향을 GEO 아치를 향하여 배향하게 하고 위성 배치의 풀링 지역(512)을 목표로 하기 위한 경도 오프셋 요소를 가질 수 있다.

도시된 예에서, 제1 가시성 범위(802) 및 제2 가시성 범위(804)에 대한 오프셋 각도의 경도 오프셋 요소는 동일할 수 있다. 즉, 제1 위성 안테나와 제2 위성 안테나는 위치(402)에 대해 남쪽 방향으로 동일한 양의 오프셋 각도를 가질 수 있다. 또한, 제2 위성 안테나의 조준 방향의 오프셋 각도는 일반적으로 위치(402)에 대해 서쪽으로 가시성 범위(804)를 오프셋하는 위도 요소를 가질 수 있다.

발산하는 위도 오프셋 요소는 각각 제1 위성 안테나 및 제2 위성 안테나가 상이한 세트의 위성을 표적으로 하는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 제1 가시성 범위(804)는 제1 위성 안테나가 제1 지상 트랙(410)에서 위성(412d) 및 위성(412e), 제2 지상 트랙에서 위성(422c) 및 위성(422d) 및 제3 지상 트랙(430)에서 위성(432c)을 볼 수 있도록 허용할 수 있다. 제2 가시성 범위(804)는 제2 위성 안테나가 제1 지상 트랙(410)에서 위성(412b) 및 위성(412c), 제2 지상 트랙(420)에서 위성(422a 및 422b)을 볼 수 있도록 허용할 수 있으며 및 제3 지상 트랙(430)에서 위성을 볼 수 있도록 허용하지 않을 수 있다.

제1 위성 안테나와 제2 위성 안테나에 가시성인 위성 세트가 상이할 수 있으므로, 위도 요소는 비GEO 위성 배치에 있는 위성과의 통신 부하 균형을 지원하는 데 사용될 수 있다는 점이 이해될 수 있다. 즉, 소정의 위치 또는 특정 지역 내에서 위성 안테나의 위도 오프셋 요소를 변경하여 성상도에 있는 상이한 위성을 목표로 할 수 있으며, 이에 따라 통신이 설정될 수 있는 더 다양한 위성을 제공할 수 있다. 결과적으로, 동일한 위성에 의해 공유되는 두 위성 안테나의 대역폭을 갖는 대신, 각 위성 안테나는 사용 가능한 상이한 위성 세트를 가질 수 있으며, 따라서, 두 위성 안테나에 이용 가능한 총 이용 가능한 대역폭이 증가한다. 일부 예에서, 제1 위성 안테나와 제2 위성 안테나에 의해 각각 가시성인 위성 세트는 공통 위성을 포함할 수 있다. 그러나, 각 위성 세트는 다른 세트에 비해 고유한 위성을 포함할 수 있다.

소정의 위성 안테나에 대한 위도 오프셋 요소는 부하 균형 정책에 기초하여 결정될 수 있다. 위도 오프셋 요소는 위성 안테나의 소정의 위치 또는 지역에 있는 다른 사용자 단말과 관련하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 다른 모든 위성 안테나 설치에는 소정의 위도 오프셋 요소가 할당될 수 있다. 따라서, 설치된 제 1 위성 안테나는 동쪽으로 오프셋될 수 있고, 설치된 제 2 위성 안테나는 서쪽으로 오프셋될 수 있으며, 설치된 제 3 위성 안테나는 동쪽으로 오프셋 될 수 있는 등이다. 대안적으로, 위도 오프셋 요소는 무작위로 할당될 수 있다.

도 9은 예시적인 안테나 시스템(900)의 표현을 나타낸다. 안테나(920)는 안테나 요소들(924)로 그리고 장착 브래킷(922)에 의해 지지되는 것으로서 개략적으로 예시된다. 이와 관련하여, 안테나(920)는 위에서 설명된 안테나(220)에 대한 전술한 설명에 대응할 수 있다.

안테나(920)는 안테나 제어기(950)와 통신할 수 있다. 안테나 제어기(950)는 송수신기(910)와 동작가능하게 통신할 수 있다. 트랜시버(910)는 위성(도 3에 나타나 있지 않음)과의 통신을 용이하게 하기 위해 안테나(920)의 운용을 제어하기 위한 제어 회로부 또는 다른 수단을 포함할 수 있는 안테나 제어기(950)와 협력할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(910)는 안테나(920)에 관한 방위각 및 고각에 대한 스캔 각도를 통해 안테나(920)의 빔을 조향하도록 안테나 요소(924)를 제어할 것을 안테나 제어기(950)에 지시할 수 있다. 이와 같은 안테나 요소들(924)의 제어는 안테나의 빔이 안테나의 조준 방향에 관한 스캔 각도 범위를 통해 지향될 수 있게 할 수 있다.

송수신부(910)는 타겟 위성으로부터 (도 1에 도시된 바와 같은) 포워드 다운링크 신호를 증폭한 후 하향변환하여, 모뎀(940)으로 전달하기 위한 중간 주파수(intermediate frequency, IF) 수신 신호를 생성할 수 있다. 유사하게, 송수신기(910)는 모뎀(940)으로부터 수신된 IF 송신 신호를 상향변환한 후 증폭하여 타겟 위성으로 전달하기 위한 (도 1에 도시된 바와 같은) 리턴 업링크 신호를 생성할 수 있다. 타겟 위성이 다중 스팟 빔 모드로 동작하는 일부 실시예들에서, 리턴 업링크 신호와 포워드 다운링크 신호의 주파수 범위 및/또는 편광은 다양한 스팟 빔들에 대해 상이할 수 있다. 이에 따라, 송수신기(910)는 하나 이상의 스팟 빔의 커버리지 영역 내에 있을 수 있고, 특정 스팟 빔의 편광 및 주파수 범위와 매칭되도록 구성가능할 수 있다. 모뎀(940)은 예를 들어, 안테나(920)가 부착된 구조체 내부에 위치될 수 있다. 다른 예로서, 모뎀(940)은 안테나(920) 상에 위치, 이를테면 송수신기(910) 내에 통합될 수 있다. 어떠한 것과 관련해서든, 송수신기(910)는 모뎀(940)의 안테나(920)를 통해 신호들을 수신하고 발송하여 통신 능력을 제공할 수 있다(예를 들어, 모뎀(940)과 네트워크 사이의 액세스를 가능하게 할 수 있다). 즉, 모뎀(940)은 IF 수신 및 송신 신호들을 각각 변조 및 복조하여 데이터를 라우터(도시되지 않음)와 통신한다. 라우터는 예를 들어, 랩탑 컴퓨터, 태블릿, 모바일 폰 등과 같은 하나 이상의 연결 디바이스(942) 중에서 데이터를 라우팅하여 2방향 인터넷 및/또는 전화 서비스와 같은 양방향 데이터 통신을 제공할 수 있다.

또한, 시스템(900)은 위치 모듈(914)을 포함하거나 이와 통신할 수 있다. 위치 모듈(914)은 (예를 들어, 위도, 경도, 및 고도에 의해 기술되는) 안테나(920)의 위치를 결정하도록 동작가능할 수 있다. 결과적으로, 위치 모듈(914)은 오프셋 각도와 관련된 전술한 임의의 고려사항에 따라 안테나(920)의 오프셋 각도를 결정하는 데 사용하기 위해 안테나(920)의 위치를 오프셋 계산 모듈(912)에 제공할 수 있다. 결과적으로, 오프셋 계산 모듈(912)은 위성 안테나(920)의 장착 브래킷(922)이 오프셋 계산 모듈(912)에 의해 결정된 오프셋 각도로 조작되도록 허용하는 출력을 제공할 수 있다. 이러한 조작은 사용자에 의해 수동으로 발생할 수 있거나 장착 브래킷(922)의 위치 설정 시스템을 자동으로 제어할 수 있다.

위치 모듈(914)은 예를 들어, (예를 들어, 이를테면 위도, 경도, 및 고도 등을 사용하는 유니버셜 좌표계에 관한) 지구 상의 안테나(920)의 위치를 분해할 수 있는 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System, GPS) 수신기를 포함할 수 있다. 임의의 다른 적절한 위치 결정 기술이 위치 모듈(914)에 의해 제한 없이 사용될 수 있다.

일부 예에서, 안테나 제어기(950), 트랜시버(910), 모뎀(940), 오프셋 계산 모듈(912) 및/또는 위치 모듈(914) 중 하나 이상은 명확성을 위해 도 9에서 별개의 모듈로서 나타나 있으나 안테나(820)와 일체로 제공될 수 있다. 또한, 위에서 언급된 모듈 중 일부는 안테나(920) 및/또는 안테나와 연관되는 사용자 단말로부터 원격에 위치할 수 있어 모듈의 기능이 네트워크 통신(예를 들어, 위성과의 통신을 사용한 통신을 포함)을 통해 용이하게 될 수 있다.

도 10은 위성 시스템에 대한 예시적인 운용(1000)을 예시한다. 동작(1000)은 위성 안테나의 위치가 지구에 대해 결정되는 위치 지정 운용(1002)을 포함할 수 있다. 위치 지정 운용(1002)은 위에서 논의되는 바와 같이 GPS 모듈 등과 같은 위치 모듈에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로, 위성 안테나의 위치는 안테나에 대한 좌표 수득, 안테나의 주소 수득, 안테나 시스템 외부의 위치 모듈을 사용하여 안테나 위치 지정 등과 같은 임의의 다른 방식으로 결정될 수 있다.

이와 관련하여, 결정 운용(1004)은 위성에 대한 오프셋 각도를 결정하기 위해 사용된다. 결정 운용(1004)은 위치 지정 운용(1002)에서 결정되는 안테나의 위치에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 또한, 위에서 설명한 바와 같이, 결정 운용(1004)은 안테나에 대한 GEO 아치의 방향에 적어도 부분적으로 기초할 수도 있다. 또한, 결정 운용(1004)은 오프셋 각도에 영향을 미칠 수 있는 전술한 매개변수 중 일부 또는 전부를 고려할 수 있다. 구체적으로, 결정 운용(1004)은 도 8과 관련하여 위에서 논의되는 바와 같이 유사하게 위치된 안테나 사이의 부하 균형을 지원하기 위해 위성 안테나의 영역 내의 다른 위성 안테나에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다.

결정 운용(1004)에서 오프셋 각도가 결정되면, 위치 결정 운용(1006)은 결정 운용(1004)에서 결정된 오프셋 각도에 안테나를 물리적으로 위치시킬 수 있다. 결정 운용(1004) 및/또는 위치 지정 운용(1006)는 사용자 단말의 안테나 초기 설치 및 설정 시 수행될 수 있다. 또한, 결정 운용(1004) 및/또는 위치 지정 운용(1006)은 설치 이후　일부 시점에(예를 들어, 안테나 시스템의 서비스 시, 통신 장애 결정 시 등) 수행될 수 있다.

운용(1000)은 비GEO 위성과 통신하기 위해 위성 안테나의 빔을 전자적으로 조향하는 조향 동작(1008)을 포함할 수 있다. 조향 운용(1008)은 비GEO 위성이 위성 안테나에 대해 상공에서 이동할 때 비GEO 위성을 추적하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 조향 운용(1008)은 안테나가 통신하고 있는 현재 비GEO 위성과의 신호의 손실(loss of signal, LOS) 시 또는 위성 안테나의 가시성 범위로 통과하는 신규 가시성 비GEO 위성과의 신호의 포착(acquisition of signal, AOS) 시 다른 비GEO 위성으로 순환하는 단계를 포함할 수 있다. 더욱이, 조향 운용(1008)은 비표적 위성(예를 들어, 다른 비GEO 위성 또는 GEO 위성)과의 간섭을 회피하기 위한 간섭 회피를 포함할 수 있다.

또한, 운용(1000)은 위성 안테나의 빔이 위성 안테나에 의해 가시성인 GEO 아치의 GEO 위성과 통신하도록 조향되는 조향 운용(1010)을 포함할 수 있다. 조향 운용(1008 및 1010)은 각각 위치 지정 동작(1006)에서 위성 안테나가 위치했던 설정된 물리적 위치로부터 위성 안테나의 물리적 이동 없이 수행될 수 있다. 즉, 오프셋 각도가 비GEO 및 GEO 위성 둘 모두와의 통신을 용이하게 하는 것을 도울 수 있기 때문에, 조향 운용(1008 및 1010)은 각각, 위성 안테나의 물리적 이동 없이, 비GEO 위성 및 GEO 위성과의 통신을 설정하도록 달성될 수 있다.

도 11은 위에서 설명되는 예에 대응하는 안테나 제어기(1150) 및/또는 오프셋 결정 모듈(1152)을 포함하는 개시되는 기술의 양태를 구현하기에 적합한 컴퓨팅 장치(1100)의 예시적인 개략도를 예시한다. 컴퓨팅 디바이스(1100)는 하나 이상의 프로세서 유닛(1102), 메모리(1104), 디스플레이(1106). 및 기타 인터페이스들(1108)(예를 들어, 버튼들)을 포함한다. 메모리(1104)는 일반적으로, 휘발성 메모리(예를 들어, RAM) 및 비휘발성 메모리(예를 들어, 플래시 메모리) 둘 모두를 포함한다. Microsoft Windows® 운영 체제, Apple macOS 운영 체제, 또는 Linux 운영 체제와 같은 운영 체제(1110)는 메모리(1104)에 상주하고, 프로세서 유닛(들)(1102)에 의해 실행되지만, 다른 운영 체제들이 채용될 수 있음을 이해해야 한다.

하나 이상의 애플리케이션(1112)이 메모리(1104)에 로딩되고 프로세서 유닛(들)(1102)에 의해 운영 체제(1110) 상에서 실행된다. 애플리케이션(1112)은 다양한 입력 로컬 디바이스들 이를테면 마이크로폰(1134), 입력 부속품(1135)(예를 들어, 키패드, 마우스, 스타일러스, 터치패드, 조이스틱, 입력 장착 기기 등)으로부터 입력을 수신할 수 있다. 또한, 애플리케이션(1112)은 네트워크 연결성(예를 들어, 모바일 폰 네트워크, Wi-Fi®, Bluetooth®)을 제공하기 위해 더 많은 통신 송수신기들(1130) 및 안테나(1138)를 사용하여 유선 또는 무선 네트워크를 통해 이와 같은 디바이스들과 통신함으로써 원격에 위치한 스마트 디바이스들과 같은 하나 이상의 원격 디바이스들로부터 입력을 수신할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(1100)는 위치결정 시스템(예를 들어, 글로벌 위치결정 위성 송수신기), 하나 이상의 가속도계, 하나 이상의 카메라, 오디오 인터페이스(예를 들어, 마이크로폰(1134), 오디오 증폭기 및 스피커 및/또는 오디오 잭), 및 저장 디바이스들(1128)과 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 다른 구성들이 또한 채용될 수 있다.

컴퓨팅 디바이스(1100)는 하나 이상의 배터리 또는 다른 전원에 의해 전원을 공급받아 컴퓨팅 디바이스(1100)의 다른 구성요소들에 전원을 공급하는 전원 공급 장치(1116)를 더 포함한다. 전원 공급 장치(1116)는 또한, 내장 배터리 또는 다른 전원을 오버라이드하거나 재충전하는 외부 전원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다.

예시적인 구현예에서, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 메모리(1104) 및/또는 저장 디바이스들(1128)에 저장되고 프로세서 유닛(들)(1102)에 의해 처리되는 명령어들에 의해 구현되는 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 메모리(1104)는 호스트 디바이스의 메모리 또는 호스트에 결합되는 부속품의 메모리일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 하나 이상의 현장 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 주문형 집적 회로(ASIC), 또는 본 명세서에서 설명된 기능을 제공할 수 있는 다른 하드웨어/소프트웨어/펌웨어를 포함할 수 있다.

컴퓨팅 디바이스(1100)는 다양한 유형의 프로세서 판독가능 저장 매체 및 무형의 프로세서 판독가능 통신 신호들을 포함할 수 있다. 유형의 프로세서 판독가능 저장 매체는 컴퓨팅 디바이스(1100)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체에 의해 구현될 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 저장 매체, 착탈식 및 비착탈식 저장 매체 둘 모두를 포함한다. 유형의 프로세서 판독가능 저장 매체는 무형의 통신 신호를 제외하고, 프로세서 판독가능 명령어들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들 또는 다른 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 착탈식 및 비착탈식 저장 매체를 포함한다. 유형의 프로세서 판독 가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다기능 디스크(digital versatile disk, DVD) 또는 다른 광학 디스크 저장소, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 장치, 또는 원하는 정보를 저장하기 위해 사용될 수 있고 컴퓨팅 장치(1100)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 유형의 매체를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 유형의 프로세서 판독가능 저장 매체와 달리, 무형의 프로세서 판독가능 통신 신호들은 반송파 또는 다른 신호 전송 메커니즘과 같은 변조된 데이터 신호에 상주하는 프로세서 판독가능 명령어들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들 또는 다른 데이터를 구현할 수 있다. "변조된 데이터 신호"라는 용어는 신호에 정보를 인코딩하는 것과 같은 방식으로 설정 또는 변경되는 특성들 중 하나 이상을 갖는 무형의 통신 신호를 의미한다. 제한이 아닌 예로서, 무형의 통신 신호들은 유선 네트워크 또는 직접 유선 커넥션과 같은 유선 매체, 무선 매체 이를테면 음향, RF, 적외선, 및 다른 무선 매체와 같은 무선 매체를 통해 이동하는 신호들을 포함한다.

일부 구현예들은 제조 물품을 포함할 수 있다. 제조 물품은 로직을 저장하는 유형의 저장 매체를 포함할 수 있다. 저장 매체의 예들은 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리, 착탈식 또는 비착탈식 메모리, 소거가능 또는 소거불가능 메모리, 기록가능 또는 재기록가능 메모리 등을 포함하여, 전자 데이터를 저장할 수 있는 하나 이상의 타입의 프로세서 판독가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 로직의 예들은 소프트웨어 구성요소, 프로그램, 애플리케이션, 컴퓨터 프로그램, 애플리케이션 프로그램, 시스템 프로그램, 머신 프로그램, 운영 체제 소프트웨어, 미들웨어, 펌웨어, 소프트웨어 모듈, 루틴, 서브루틴, 동작 세그먼트, 방법, 절차, 소프트웨어 인터페이스, 애플리케이션 프로그램 인터페이스(API), 명령어 세트, 컴퓨팅 코드, 컴퓨터 코드, 코드 세그먼트, 컴퓨터 코드 세그먼트, 워드, 값, 심볼, 또는 이들의 조합과 같은 다양한 소프트웨어 요소들을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 예를 들어, 제조 물품은 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 설명된 구현예들에 따른 방법들 및/또는 동작들을 수행하게 하는 실행가능한 컴퓨터 프로그램 명령어들을 저장할 수 있다. 실행가능한 컴퓨터 프로그램 명령어들은 소스 코드, 컴파일된 코드, 해석된 코드, 실행가능한 코드, 정적 코드, 동적 코드 등과 같은 임의의 적합한 타입의 코드를 포함할 수 있다. 실행가능한 컴퓨터 프로그램 명령어들은 컴퓨터에 특정 동작 세그먼트를 수행할 것을 명령하기 위해 미리 정의된 컴퓨터 언어, 방식 또는 구문에 따라 구현될 수 있다. 명령어들은 임의의 적합한 상위 레벨, 하위 레벨, 객체 지향, 시각, 컴파일된 그리고/또는 해석된 프로그래밍 언어를 사용하여 구현될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 구현예들은 하나 이상의 컴퓨터 시스템에서 논리적 단계들로서 구현된다. 논리적 동작들은 (1) 하나 이상의 컴퓨터 시스템에서 실행되는 프로세서 구현 단계들의 시퀀스로서 구현될 수 있고, (2) 하나 이상의 컴퓨터 시스템 내에서 상호연결된 머신 또는 회로 모듈들로서 구현될 수 있다. 구현예는 이용되는 컴퓨터 시스템의 성능 요건들에 따른 선택 사항이다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 구현예들을 구성하는 논리적 동작들은 동작들, 단계들, 객체들, 또는 모듈들로서 다양하게 지칭된다. 또한, 명백하게 달리 청구되거나 청구항 언어에 의해 특정한 순서가 본질적으로 필요하지 않는 한, 논리적 동작들은 어떠한 순서로도 수행될 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 도면들 및 전술한 상세한 설명에서 상세히 예시되고 설명되었으나, 이와 같은 예시 및 설명은 특성상 예시적인 것이고 한정적인 것이 아닌 것으로 고려되어야 한다. 예를 들어, 이상에서 설명된 특정 실시예들은 다른 설명된 실시예들과 조합가능하고/하거나 다른 방식들로 배열될 수 있다(예를 들어, 프로세스 요소들이 다른 시퀀스들로 수행될 수 있다). 따라서, 바람직한 실시예 및 그 변형예들만이 제시되고 설명되었고, 본 발명의 사상 내에 속하는 모든 변경 및 수정이 보호받고자 하는 것임을 이해하여야 한다.

본 개시의 목적을 위해, 달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용된 양, 크기, 치수, 비율, 형상, 공식, 파라미터, 백분율, 수량, 특성 및 다른 수치를 표현하는 모든 수는 그 값, 양 또는 범위와 용어 "약"이 명시적으로 나타나지 않더라도 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로서 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 본 명세서에서 제시된 수치 파라미터는 정확할 필요는 없으며, 본 명세서에서 개시된 주제에 의해 얻고자 하는 원하는 속성에 따라 당업자들에게 알려진 허용오차, 변환 계수, 반올림, 측정 오류 등과 기타 인자를 반영하여 원하는 바에 따라 근사치이고/이거나 더 크거나 작을 수 있다. 예를 들어, 값을 지칭할 때 "약"이라는 용어는 일부 예들에서는 +/- 100%, 일부 예들에서는 +/- 50%, 일부 예들에서는 +/- 20%, 일부 예들에서는 +/- 10%, 일부 예들에서는 +/- 5%, 일부 예들에서는 +/- 1%, 일부 예들에서는 +/- 0.5%, 일부 예들에서는 +/- 0.1%의 편차가 개시된 방법들을 수행하기에 적절하므로, 이와 같은 편차를 포괄하는 것으로 의도될 수 있다.

또한, 하나 이상의 수 또는 수치 범위와 관련하여 사용될 때 "약"이라는 용어는 범위 내의 모든 수를 포함하여, 모든 그러한 수를 지칭하는 것으로 이해되어야 하고, 제시된 수치 값들의 위와 아래의 경계를 연장함으로써 그 범위를 수정한다. 종점에 의한 수치 범위의 언급은 해당 범위 내에 포함된 모든 수, 예를 들어, 이의 분수를 포함하는 전체 정수(예를 들어, 1 내지 5의 언급은 1, 2, 3, 4 및 5뿐만 아니라 이의 분수, 예를 들어, 1.5, 2.25, 3.75, 4.1 등을 포함함) 및 해당 범위 내의 임의의 범위를 포함한다.

Claims (26)

1. 위성 통신 시스템의 사용자 단말로서,
   조향 가능한 빔을 갖는 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나이며, 상기 조향 가능한 빔은 상기 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 조준 방향에 대한 스캔 각도를 통해 전자적으로 조향 가능한, 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나;
   상기 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나를 지구에 대한 정적 물리적 배향으로 고정하기 위한 물리적 안테나 장착부이며, 상기 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 상기 정적 물리적 배향은 상기 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 조준 방향을 상기 사용자 단말에서 천정 방향에 대한 오프셋 각도로 위치시키는, 물리적 안테나 장착부를 포함하며,
   상기 오프셋 각도는 상기 사용자 단말이 지구상에 있는 위치 및 상기 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나가 통신을 위해 구성되는 상기 위성 통신 시스템의 복수의 비지구동기 지구 궤도(비GEO) 통신 위성의 하나 이상의 궤도 매개변수에 적어도 부분적으로 기초하며, 상기 오프셋 각도는 적어도 하나의 지구동기 지구 궤도(GEO) 통신 위성을 향한 방향에 있는, 사용자 단말.
2. 제1항에 있어서, 상기 오프셋 각도는 경도 오프셋 요소를 포함하며, 상기 경도 오프셋 요소는 상기 복수의 비GEO 통신 위성의 궤도 경사에 적어도 부분적으로 기초하는, 사용자 단말.
3. 제2항에 있어서, 상기 경도 오프셋 요소는 상기 사용자 단말과 상기 복수의 비GEO 통신 위성 사이의 통신 커버리지를 최대화하도록 결정되는, 사용자 단말.
4. 제2항에 있어서, 상기 경도 오프셋 요소는 상기 사용자 단말이 지구상에 있는 위치의 위도의 함수로서 결정되는, 사용자 단말.
5. 제2항에 있어서, 상기 오프셋 각도는 위도 오프셋 요소를 포함하며, 상기 위도 오프셋 요소는 상기 복수의 비GEO 통신 위성과 통신하도록 구성되는 하나 이상의 다른 사용자 단말에 대한 부하 균형 정책(load balancing policy)에 기초하여 결정되는, 사용자 단말.
6. 제1항에 있어서, 상기 오프셋 각도는 상기 사용자 단말과 상기 복수의 비GEO 통신 위성 중 적어도 하나 사이의 연속적 통신 및 상기 적어도 하나의 GEO 통신 위성과의 연속적 통신을 제공하도록 선택되는, 사용자 단말.
7. 제6항에 있어서, 복수의 비GEO 통신 위성의 상기 하나 이상의 궤도 매개변수는 상기 사용자 단말에 대한 상기 GEO 통신 위성을 향한 방향으로 풀링 지역에서 상기 복수의 비GEO 통신 위성을 풀링하는 상기 복수의 비GEO 통신 위성의 궤도 경사를 포함하는, 사용자 단말.
8. 제6항에 있어서, 상기 오프셋 각도는 상기 복수의 비GEO 통신 위성의 제1 연결 성능 및 상기 적어도 하나의 GEO 통신 위성의 제2 연결 성능에 적어도 부분적으로 기초하는, 사용자 단말.
9. 제6항에 있어서, 상기 오프셋 각도는 상기 사용자 단말과 상기 복수의 비GEO 통신 위성 사이에서 통신될 제1 데이터 양 및 상기 사용자 단말과 상기 적어도 하나의 GEO 통신 위성 사이에서 통신될 제2 데이터 양에 적어도 부분적으로 기초하는, 사용자 단말.
10. 제1항에 있어서, 상기 스캔 각도는 약 45도 이하인, 사용자 단말.
11. 제10항에 있어서, 상기 조향 가능한 빔의 최소 앙각은 약 25도 이상인, 사용자 단말.
12. 제1항에 있어서, 상기 스캔 각도는 상기 조준 방향에 대하여 비대칭인, 사용자 단말.
13. 제1항에 있어서, 상기 복수의 비GEO 통신 위성은 저지구 궤도(LEO) 위성을 포함하는, 사용자 단말.
14. 사용자 단말에서 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나를 위치시키는 방법으로서,
    전자적으로 조향 가능한 위성 안테나가 지구상에 있는 위치를 결정하는 단계;
    상기 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 조준 방향을 상기 사용자 단말에서 천정 방향에 대한 오프셋 각도로 오프셋하는 단계이며, 상기 오프셋 각도는 상기 사용자 단말이 지구상에 있는 위치 및 상기 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나가 통신을 위해 함께 구성되는 위성 통신 시스템의 복수의 비지구동기 지구 궤도(비GEO) 통신 위성의 하나 이상의 궤도 매개변수에 적어도 부분적으로 기초하며, 상기 오프셋 각도는 적어도 하나의 지구동기 지구 궤도(GEO) 통신 위성을 향한 방향에 있는 단계;
    상기 오프셋 각도로 지구에 대한 정적 물리적 배향으로 물리적 안테나 장착부를 사용하여 상기 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나를 물리적으로 고정하는 단계; 및
    상기 복수의 비GEO 통신 위성 중 적어도 하나와 상기 적어도 하나의 GEO 통신 위성과의 통신을 설정하기 위해 상기 조준 방향에 대한 스캔 각도를 통해 상기 전자적으로 조향 가능한 위성 안테나의 조향 가능한 빔을 전자적으로 조향하는 단계를 포함하는, 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 오프셋 각도는 경도 오프셋 요소를 포함하며, 상기 방법은
    상기 경도 오프셋 요소를 상기 복수의 비GEO 통신 위성의 궤도 경사에 적어도 부분적으로 기초하여 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 경도 오프셋 요소는 상기 사용자 단말과 상기 복수의 비GEO 통신 위성 사이의 통신 커버리지를 최대화하도록 결정되는, 방법.
17. 제15항에 있어서, 상기 경도 오프셋 요소는 상기 사용자 단말이 지구상에 있는 위치의 위도의 함수로서 결정되는, 방법.
18. 제15항에 있어서, 상기 오프셋 각도는 위도 오프셋 요소를 포함하며, 상기 방법은
    상기 위도 오프셋 요소를 상기 복수의 비GEO 통신 위성과 통신하도록 구성되는 하나 이상의 다른 사용자 단말에 대한 부하 균형 정책에 기초하여 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
19. 제14항에 있어서, 상기 오프셋 각도는 상기 사용자 단말과 상기 복수의 비GEO 통신 위성 중 적어도 하나 사이의 연속적 통신 및 상기 적어도 하나의 GEO 통신 위성과의 연속적 통신을 제공하도록 선택되는, 방법.
20. 제19항에 있어서, 복수의 비GEO 통신 위성의 상기 하나 이상의 궤도 매개변수는 상기 사용자 단말에 대한 상기 GEO 통신 위성을 향한 방향으로 상기 복수의 비GEO 통신 위성 중 하나를 풀링하는 상기 복수의 비GEO 통신 위성의 궤도 경사를 포함하는, 방법.
21. 제19항에 있어서, 상기 오프셋 각도는 상기 복수의 비GEO 통신 위성의 제1 연결 성능 및 상기 적어도 하나의 GEO 통신 위성의 제2 연결 성능에 적어도 부분적으로 기초하는, 방법.
22. 제19항에 있어서, 상기 오프셋 각도는 상기 사용자 단말과 상기 복수의 비GEO 통신 위성 사이에서 통신될 제1 데이터 양 및 상기 사용자 단말과 상기 적어도 하나의 GEO 통신 위성 사이에서 통신될 제2 데이터 양에 적어도 부분적으로 기초하는, 방법.
23. 제14항에 있어서, 상기 스캔 각도는 약 45도 이하인, 방법.
24. 제23항에 있어서, 상기 조향 가능한 빔의 최소 앙각은 약 25도 이상인, 방법.
25. 제14항에 있어서, 상기 스캔 각도는 상기 조준 방향에 대하여 비대칭인, 방법.
26. 제14항에 있어서, 상기 복수의 비GEO 통신 위성은 저지구 궤도(LEO) 위성을 포함하는, 방법.

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