WO2019181534A1 - 干渉電力推定方法、干渉電力推定装置及びプログラム - Google Patents
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- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/21—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service
Definitions
- the present invention relates to an interference power estimation method, an interference power estimation apparatus, and a program.
- the artificial satellite is actively used for various purposes such as earth observation, planet search, telecommunications, GPS (Global Positioning System), and military. Along with this, interference between satellites and other wireless systems has to be taken into account, and interference adjustment among operators has increased.
- GPS Global Positioning System
- the arrival interference power from the interfering station and the allowable interference power of the interfered station are compared to determine whether interference is possible.
- the incoming interference power is calculated based on the limit value of the ground surface power flux density (PFD) stipulated in Article 21 of the ITU wireless communication rule.
- PFD ground surface power flux density
- Non-Patent Document 1 based on the limit value of the ground surface power flux density (PFD) defined in Article 21 of the ITU wireless communication rule. A method of calculating the incoming interference power is used.
- PFD ground surface power flux density
- Non-Patent Document 1 may not be applicable when the satellite is in an abnormal state.
- a satellite located at a position far away from the earth needs to transmit information to the earth, and therefore needs to emit radio waves with a high gain antenna and high transmission power. If such a satellite becomes abnormal and cannot operate normally, it will radiate radio waves with a high gain antenna and high transmission power even though it is near the earth, causing interference from the satellite. Incoming power may exceed the ground power flux density (PFD) limit. Therefore, a method for calculating interference arrival power different from that in the normal state of the satellite is required.
- PFD ground power flux density
- an object of the present invention is to provide an interference power estimation method, an interference power estimation apparatus, and a program capable of more accurately and easily calculating interference power from a satellite to a ground station.
- One aspect of the present invention is based on the interfering station position information indicating the position of the interfering station in the sky of the sphere and the interfered station position information indicating the position of the interfered station installed on the sphere.
- An inter-station vector calculation step of calculating an inter-station vector that is a vector from an interfering station to the interfering station, and whether or not a line segment connecting the position of the interfered station and the position of the interfering station intersects the sphere
- a determination step of determining whether or not the crossing in the determination step, based on the antenna direction information indicating the direction of the antenna of the interfered station and the location information of the interfered station.
- An antenna direction vector calculating step for calculating an antenna direction vector which is a vector representing the direction of the antenna from a position, and an angle formed by the antenna direction vector and the inter-station vector Derived angle derivation step, total sum for calculating the sum of the antenna directivity attenuation obtained based on the angle and the propagation loss calculated based
- a process control step for controlling not to perform the antenna direction vector calculation step and the total sum calculation step, and a minimum of the total sum calculated for each of the plurality of position information that the interfering station can take A minimum value calculating step for calculating a value, and the given value based on the minimum value of the sum.
- One aspect of the present invention is the above-described interference power estimation method, wherein in the angle derivation step, when the antenna directivity of the interfered station is different in the horizontal direction and the vertical direction, the inter-station vector is defined as a horizontal direction component.
- An antenna directivity attenuation obtained based on an angle between the horizontal direction component and the antenna direction vector is obtained based on an angle between the vertical direction component and the antenna direction vector.
- the antenna directivity attenuation amount is summed, and in the sum calculation step, the sum of the total antenna directivity attenuation amount and the propagation loss is calculated.
- One aspect of the present invention is the above-described interference power estimation method, wherein in the antenna direction vector calculation step, the virtual position of the interfered station is selected from the latitude, longitude, and altitude indicated by the interfered station position information.
- An antenna azimuth angle and antenna elevation angle obtained from the antenna direction information with a unit vector perpendicular to the direction of the virtual position from the center, where the latitude and longitude are 0 °.
- the antenna direction vector is calculated using a matrix operation that is translated according to the latitude and longitude indicated by the interfering station position information.
- One aspect of the present invention is based on the interfering station position information indicating the position of the interfering station in the sky of the sphere and the interfered station position information indicating the position of the interfered station installed on the sphere.
- An inter-station vector calculation unit that calculates an inter-station vector that is a vector from an interfering station to the interfering station, and whether or not a line segment that connects the position of the interfered station and the position of the interfering station intersects the sphere.
- a determination unit that determines whether or not the crossing in the determination unit, based on the antenna direction information indicating the direction of the antenna of the interfered station and the location information of the interfered station,
- An antenna direction vector calculation unit that calculates an antenna direction vector that is a vector representing the direction of the antenna from a position; an angle derivation unit that derives an angle formed by the antenna direction vector and the inter-station vector;
- a sum calculation step for calculating a sum of an antenna directivity attenuation obtained based on the angle and a propagation loss calculated based on a distance between the interfered station and the interfering station; and the angle derivation.
- a sum total calculation unit that calculates the sum of propagation loss calculated based on the antenna directivity attenuation obtained based on the angle derived in the unit and the distance between the interfered station and the interfering station
- the inter-station vector calculation unit, the determination unit, the antenna direction vector calculation unit, and the sum total calculation unit are performed for each of a plurality of pieces of position information that the interfering station can take, and the determination unit determines A plurality of positions that the interfering station can take, and a processing control unit that controls the antenna direction vector calculation unit and the summation calculation unit not to perform the processing.
- Interference power comprising: a minimum value calculation unit that calculates a minimum value of the sum calculated for each piece of information; and an interference power calculation unit that calculates interference power from the interfering station based on the minimum value of the sum It is an estimation device.
- One embodiment of the present invention is a program that causes a computer to function as the above-described interference power estimation apparatus.
- the interference power from the satellite to the ground station can be calculated more accurately and easily.
- the incoming interference power from the satellite is calculated for each position where the satellite can exist, and the maximum incoming interference among them is calculated. It is necessary to compare the power with the allowable interference power of the interfered station. It can be paraphrased that the arrival interference power is the maximum that the attenuation amount of the radio wave is the minimum.
- radio wave attenuation propagation loss based on propagation distance and directivity attenuation based on antenna directivity.
- the interference power estimation apparatus calculates the radio wave attenuation (loss) based on both the propagation loss and the directivity attenuation for all positions where the satellite can exist, and the minimum attenuation is calculated. Based on the above, the maximum incoming interference power from the satellite is calculated.
- FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an interference power estimation apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, and only functional blocks related to the present embodiment are extracted and shown.
- the interference power estimation apparatus 1 shown in the figure includes an input unit 101, an iterative processing unit 102, an inter-station vector calculation unit 103, a line-of-sight determination unit 104, an antenna direction vector calculation unit 105, an interfered station antenna directivity determination unit 106, An angle deriving unit 107, a direction decomposing unit 108, a second angle deriving unit 109, a sum calculating unit 110, a minimum value calculating unit 111, and an interference power calculating unit 112 are provided.
- the input unit 101 inputs information about a satellite as an interfering station and a ground station as an interfered station by a user operation.
- the input information includes a position where the satellite and the ground station can exist, antenna gain and loss such as feeding, satellite transmission power (or transmission power density), ground station antenna direction, antenna directivity pattern, and the like.
- the information on the position where the satellite can exist may be information indicating the position where the satellite can exist, or information used for calculating the position where the satellite can exist.
- the repetitive processing unit 102 acquires information on n positions where a satellite can exist based on the information input by the input unit 101.
- the position of the satellite is represented by a combination of latitude, longitude, and altitude.
- the iterative processing unit 102 controls other functional units so as to perform attenuation amount calculation processing for each of the satellites at the respective positions.
- the attenuation amount calculation process is a process of calculating the sum of attenuation amounts obtained by adding the propagation loss and the directivity attenuation amount.
- the repetition processing unit 102 repeats the attenuation amount calculation process and ends the calculation of the sum of attenuation amounts for all satellites at all positions, the repetition processing unit 102 notifies the minimum value calculation unit 111 of the end of repetition.
- the interoffice vector calculation unit 103 derives an interoffice vector.
- the inter-station vector is a vector from the ground station (interfered station) to the satellite (interfering station).
- the line-of-sight determination unit 104 determines whether or not the line segment connecting the ground station and the satellite and the earth surface have an intersection.
- the line-of-sight determination unit 104 determines that there is a line of sight when there is no intersection, and that there is no line of sight when there is an intersection.
- the antenna direction vector calculation unit 105 derives an antenna direction vector when the line-of-sight determination unit 104 determines that there is line-of-sight.
- the antenna direction vector is a vector that represents the antenna direction of the ground station in the same coordinate system as the position vectors of the satellite and the ground station.
- the interfered station antenna directivity determining unit 106 refers to the antenna directivity pattern of the ground station and determines whether the antenna directivity of the ground station is different between H (horizontal) polarization and V (vertical) polarization. .
- the first angle deriving unit 107 determines the angle formed by the inter-station vector from the ground station to the satellite and the antenna direction vector of the ground station when the antenna directivity of the ground station is the same for the H polarization and the V polarization. calculate.
- the first angle deriving unit 107 calculates a directivity attenuation amount based on the calculated angle and the antenna directivity pattern of the ground station.
- the direction decomposition unit 108 decomposes the inter-station vector from the ground station toward the satellite into an H component and a V component.
- the second angle deriving unit 109 derives an angle formed by each of the H component and the V component of the inter-station vector and the antenna direction vector of the ground station.
- the second angle deriving unit 109 calculates the directivity attenuation based on the calculated angles and the antenna directivity pattern of the ground station.
- the sum total calculation unit 110 calculates the distance between the ground station and the satellite, and calculates the propagation loss based on the distance.
- the sum total calculation unit 110 adds the directivity attenuation amount calculated by the interfered station antenna directivity determination unit 106 or the second angle deriving unit 109 to the propagation loss to calculate the total attenuation amount.
- the minimum value calculation unit 111 calculates the minimum value among the sums of attenuation amounts calculated for each position where a satellite can exist.
- the interference power calculation unit 112 calculates the maximum arrival interference power from the satellite to the ground station using the sum of the minimum attenuation amounts calculated by the minimum value calculation unit 111.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a simplified flow of the interference power estimation process executed by the interference power estimation apparatus 1.
- the satellite is the interfering station Ai and the ground station is the interfered station B.
- the input unit 101 inputs information on the interfering station Ai and the interfered station B (step S105).
- the position i includes a position that may exist when a satellite that is an interfering station moves on the satellite orbit.
- the position i is represented by a combination of latitude, longitude, and altitude.
- the inter-station vector calculation unit 103 derives the position vector of the interfering station Ai and the position vector of the interfered station B, and uses these position vectors to transmit the inter-station vector (BAi) from the interfered station B to the interfering station Ai.
- ⁇ is derived (step S115).
- the line-of-sight determination unit 104 has a line-of-sight between the interfering station Ai and the interfered station B based on whether or not the line segment connecting the interfered station B and the interfering station Ai has an intersection with the earth surface. It is determined whether or not to perform (step S120).
- the line-of-sight determination unit 104 determines that there is no line-of-sight when the line segment connecting the interfered station B and the interfering station Ai has an intersection with the earth surface (step S120: none).
- the iterative processing unit 102 controls to repeat the processing from step S115 for the next i without performing the processing of steps S125 to S150.
- the line-of-sight determination unit 104 determines that the line-of-sight exists when the line segment connecting the interfered station B and the interfering station Ai has no intersection with the earth surface (step S120: present).
- the line-of-sight determination unit 104 passes the processing to the antenna direction vector calculation unit 105 for interference calculation.
- the antenna direction vector calculation unit 105 derives an antenna direction vector (BP) ⁇ representing the antenna direction of the interfered station B in the same coordinate system as the position vectors of the interfering station Ai and the interfered station B (step S125). Subsequently, the interfered station antenna directivity determining unit 106 determines whether the antenna directivity of the interfered station B is H polarization or V polarization based on the antenna directivity pattern of the interfered station B input in step S105. It is determined whether they are different (step S130).
- BP antenna direction vector
- the process is passed to the first angle deriving unit 107.
- the first angle deriving unit 107 calculates the angle formed by the inter-station vector (BAi) ⁇ from the interfered station B to the interfering station Ai and the antenna direction vector (BP) ⁇ of the interfered station B (step) S135).
- the first angle deriving unit 107 obtains the calculated directional attenuation of the angle from the antenna directivity pattern of the interfered station B.
- the process is passed to the direction resolution unit 108.
- the direction decomposition unit 108 decomposes the inter-station vector (BAi) ⁇ from the interfered station B to the interfering station Ai into an H component and a V component (step S140).
- the second angle deriving unit 109 derives the angle between each of the H component and V component of the inter-station vector (BAi) ⁇ and the antenna direction vector (BP) ⁇ of the interfered station B (step S145). .
- the second angle deriving unit 109 When the second angle deriving unit 109 obtains the directivity attenuation amount of the angle calculated for each of the H component and the V component from the antenna directivity pattern of the interfered station B, the second angle deriving unit 109 adds them to obtain the total directivity attenuation amount. calculate.
- the sum total calculation unit 110 calculates the distance between the interfering station Ai and the interfered station B using the inter-station vector (BAi) ⁇ from the interfered station B to the interfering station Ai, and based on the distance Calculate the propagation loss.
- the sum total calculation unit 110 sums the calculated propagation loss and the directional attenuation amount calculated in step S135 or the total directional attenuation amount calculated in step S145 to calculate the total amount Li of the attenuation amount (step S150). ).
- the repetition processing unit 102 determines that the attenuation amount calculation processing in steps S115 to S150 has been completed for all the interfering stations Ai (step S155), it notifies the minimum value calculation unit 111 of the end of the attenuation amount calculation processing.
- the interference power calculation unit 112 calculates the interference power Pr based on the total sum Li of the minimum attenuation amounts calculated by the iterative processing unit 102 (step S165).
- step S105 in FIG. 2 corresponds to step S205 to step S210 in FIG. 3
- step S110 in FIG. 2 corresponds to step S215 in FIG. 3
- step S115 in FIG. 2 corresponds to step S220 in FIG.
- step S120 in FIG. 2 corresponds to steps S305 to S315 in FIG. 2 corresponds to step S405 in FIG. 5
- step S130 in FIG. 2 corresponds to step S410 in FIG.
- step S135 in FIG. 2 corresponds to step S415 in FIG. 2 corresponds to steps S505 to S510 in FIG. 6, and step S145 in FIG.
- step S150 in FIG. 2 is performed in steps S705 to S710 in FIG. 8
- step S155 in FIG. 2 is performed in step S715 in FIG. 8
- step S160 in FIG. 2 is performed in step S720 in FIG. 8
- step S165 in FIG. corresponds to step S725.
- the input information includes the interfering station position information indicating the latitude ⁇ Ai, the longitude ⁇ Ai, and the altitude hAi where the interfering station Ai can exist, and the interfered station position information indicating the latitude ⁇ B, the longitude ⁇ B, and the altitude hB of the interfered station B.
- Antenna direction information indicating the antenna azimuth angle ⁇ (increase clockwise with the true north direction being 0 °) and antenna elevation angle ⁇ (increase upward with the horizontal direction being 0 °), the antenna of the interfered station B For example, a directivity pattern.
- FIG. 9 is a diagram showing a positional relationship between the interfering station Ai and the interfered station B.
- the distance from the earth center O to the interfering station Ai is the earth radius R + the altitude hAi of the interfering station Ai, and the distance from the earth center O to the interfered station B is the earth radius R + the interfered station B. Elevation hB.
- the antenna direction vector (BP) ⁇ is a unit vector representing the antenna direction of the interfered station B.
- the range in which the interfering station Ai can exist can be arbitrarily defined, so in addition to satellites with fixed orbits such as geostationary satellites and orbiting satellites, consider the orbits of satellites that do not have a fixed orbit. Can do.
- a vector (OAi) ⁇ representing the position of Ai and a vector (OB) ⁇ representing the position of the interfered station B are obtained by the equations (1) and (2), respectively.
- the inter-station vector calculation unit 103 uses the vector (OAi) ⁇ and the vector (OB) ⁇ obtained above to calculate the inter-station vector (BAi) from the interfered station B to the interfering station Ai according to Equation (3) ⁇ Is calculated (step S220).
- the line-of-sight determination unit 104 determines whether the earth has entered between the interfering station Ai and the interfered station B, that is, whether there is a line of sight from the interfered station B to the interfering station Ai. Specifically, the line-of-sight determination unit 104 determines whether or not the line segment AiB and the earth surface have an intersection using a discriminant. If the point on the line segment AiB is Qi, the vector (OQi) ⁇ from the center O of the earth to the point Qi is expressed by the following equation (4).
- FIG. 10 is a diagram illustrating the value of the discriminant D / 4 and the positional relationship between the interfering station Ai, the interfered station B, and the earth surface.
- FIG. 10A when discriminant D / 4 ⁇ 0, the interfering station Ai and the straight line AiB passing through the interfered station B do not have an intersection with the earth surface.
- FIG. 10C when discriminant D / 4> 0, the straight line AiB passing through the interfering station Ai and the interfered station B has an intersection with the earth surface.
- the line-of-sight determination unit 104 determines the value of the discriminant D / 4 calculated by the equation (7) (step S305).
- D / 4 ⁇ 0 as shown in FIGS. 10A and 10B, the straight line AiB does not have an intersection or is in contact with the earth surface. Therefore, when D / 4 ⁇ 0 (step S305: D / 4 ⁇ 0), the line-of-sight determination unit 104 determines that there is a line of sight between AiB, and the interference power estimation apparatus 1 performs the process of FIG. .
- step S305 D / 4> 0
- step S305 D / 4> 0
- step S310 The solution t1 and the solution t2 are calculated by the following equation (8).
- FIG. 11 is a diagram illustrating the values of the solutions t1 and t2 and the positional relationship between the interfering station Ai, the interfered station B, and the earth surface.
- the line segment AiB has an intersection with the earth surface.
- the line segment AiB has no intersection with the earth surface.
- step S315 in FIG. 4 when the solutions t1 and t2 are 0 ⁇ t1 ⁇ 1 and 0 ⁇ t2 ⁇ 1, the line-of-sight determination unit 104 has no line-of-sight between AiB as illustrated in FIG. (Step S315: YES).
- the interference power estimation apparatus 1 does not perform interference calculation, and the iterative processing unit 102 performs processing in step S715 in FIG.
- step S315 in FIG. 4 the line-of-sight determination unit 104, when t1 ⁇ 0,1 ⁇ t1 or t2 ⁇ 0,1 ⁇ t2, intersects the line segment AiB and the earth surface as shown in FIG. It is determined that there is a line of sight between AiB (step S315: NO).
- the interference power estimation apparatus 1 performs the process of FIG.
- a unit vector heading from the center O of the earth in the positive z-axis direction is expressed by the following equation (9).
- FIG. 13 is a diagram showing a method for deriving the vector (OP) ⁇ when the fixed latitude ⁇ B and longitude ⁇ B are solved.
- the vector (OP) ⁇ determined by the equation (10)
- the rotation is ⁇ B about the y-axis and ⁇ B about the z-axis
- the antenna direction vector calculation unit 105 obtains the antenna direction vector (BP) ⁇ by the following equation (12) using the vector (OP) ⁇ calculated by the equation (11).
- the interfered station antenna directivity determining unit 106 refers to the antenna directivity pattern of the interfered station B input by the input unit 101, and determines the antenna directivity of the interfered station B. It is determined whether the H polarization and the V polarization are different (step S410).
- the antenna directivity determination unit 106 of the interfered station B determines that the antenna directivity of the interfered station B is the same for the H polarization and the V polarization (step S410: the same)
- the first angle deriving unit 107 Take over the processing.
- the first angle deriving unit 107 derives an angle ⁇ formed by the inter-station vector (BAi) ⁇ and the antenna direction vector (BP) ⁇ , and the antenna directivity attenuation amount corresponding to the angle ⁇ from the antenna pattern of the interfered station B. Is calculated (step S415).
- FIG. 14 is a diagram illustrating the angle ⁇ . From the definition of the inner product, the following equation (13) is obtained.
- the antenna directivity corresponding to the angle ⁇ is referred to with reference to the antenna directivity pattern of the interfered station B input in step S210.
- the amount of attenuation is calculated.
- the interference power estimation apparatus 1 performs the process of FIG.
- the direction decomposition unit 108 performs processing. take over.
- the direction resolving unit 108 includes an inter-office vector H direction component (BAiH) ⁇ and an inter-station vector (BAi) ⁇ V-direction component V-direction vector (BAi) ⁇ BAiV) ⁇ is derived.
- FIG. 15 is a diagram showing necessary specifications for decomposing the inter-station vector (BAi) ⁇ into the inter-station vector H direction component (BAiH) ⁇ and the inter-station vector V direction component (BAiV) ⁇ .
- FIG. 16 is a diagram extracted from a portion related to the H direction in FIG. 15, and
- FIG. 17 is a diagram extracted from a portion related to the V direction in FIG.
- the direction resolving unit 108 first converts the antenna direction vector (BP) ⁇ the vector (BPH ⁇ ) ⁇ rotated by ⁇ / 2 in the horizontal direction and the antenna direction vector (BP) ⁇ in the vertical direction to ⁇ / Determine a vector (BPV ⁇ ) ⁇ rotated twice.
- the position vector (OPH ⁇ ) ⁇ of the point PH ⁇ determined by the vector (BPH ⁇ ) ⁇ and the position vector (OPV ⁇ ) ⁇ of the point PV ⁇ determined by the vector (BPV ⁇ ) ⁇ are the vector (OP).
- equation (11) Based on equation (11), the following equations (16) and (17) are obtained.
- the direction decomposing unit 108 uses the following equations (18) and (19) to calculate the horizontal antenna direction vector (BPH ⁇ ) ⁇ the vertical antenna direction vector ( BPV ⁇ ) ⁇ is obtained.
- the direction resolving unit 108 converts the plane ⁇ H into the plane including the antenna direction vector (BP) ⁇ and the horizontal antenna direction vector (BPH ⁇ ) ⁇ , and the plane ⁇ V into the antenna direction vector (BP) ⁇ and the vertical antenna direction vector (BPV). ⁇ ) It is a plane including ⁇ (FIGS. 15 and 16). Further, the point AiH is defined as an intersection when the perpendicular is drawn from the point Ai to the plane ⁇ H, and the point AiV is defined as an intersection when the perpendicular is drawn from the point Ai to the plane ⁇ V (FIGS. 15 and 17).
- the inter-station vector H direction component (BAiH) ⁇ is expressed by the following equation (20).
- the direction decomposing unit 108 calculates the inter-office vector H direction component (BAiH) ⁇ from the equation (22), and calculates the inter-office vector V direction component (BAiV) ⁇ from the equation (25) (step S510).
- the second angle deriving unit 109 includes the angle ⁇ H formed by the inter-station vector H direction component (BAiH) ⁇ and the antenna direction vector (BP) ⁇ and the inter-station vector V direction component (BAiV) ⁇ And the angle ⁇ V formed by the antenna direction vector (BP) ⁇ .
- the H direction component is expressed by the following equation (26) from the definition of the inner product.
- the second angle deriving unit 109 obtains the angle ⁇ H from Expression (28), and obtains the angle ⁇ V from Expression (31) (Step S605).
- the second angle deriving unit 109 refers to the antenna directivity patterns of the H-polarized wave and the V-polarized wave of the interfered station B input in step S210 and refers to the H-polarized antenna directivity corresponding to the angle ⁇ H. And the V-polarized antenna directivity attenuation corresponding to the angle ⁇ V are calculated.
- the second angle deriving unit 109 calculates the total antenna directivity attenuation amount by summing the calculated H polarization antenna directivity attenuation amount and the V polarization antenna directivity attenuation amount (step S610).
- the interference power estimation apparatus 1 performs the process of FIG.
- the sum total calculation unit 110 calculates the propagation loss based on the distance
- the sum calculation unit 110 uses the propagation loss obtained in step S705 and the antenna directivity attenuation calculated by the first angle deriving unit 107 in step S415 or the total antenna directivity attenuation calculated by the second angle deriving unit 109 in step S610.
- the total Li of the propagation loss and the directivity attenuation is calculated (step S710).
- the iterative processing unit 102 determines that the current i value has not reached n, the iterative processing unit 102 adds 1 to the current i value and performs the attenuation amount calculation processing in steps S220 to S710 in FIG. Control to repeat.
- the repetition processing unit 102 notifies the minimum value calculation unit 111 of the end of repetition of the attenuation amount calculation processing (step S715).
- the interference power calculation unit 112 receives the interfered station B using the information input from the input unit 101 and the value of the total Li of the propagation loss and directivity attenuation obtained by the minimum value calculation unit 111 in step S715.
- the interference power Pr to be calculated is calculated (step S725).
- the interference power Pr is the transmission power (or transmission power density) of the interfering station Ai, the antenna gain Gt, the loss Lt of the feed line, the antenna gain Gr of the interfered station B, the loss Tr of the feed line, and the like.
- the minimum value Lmin of the sum of the propagation loss and the directivity attenuation amount is obtained by adding them together.
- the calculated interference power Pr is compared with the allowable interference power. If the interference power Pr is lower than the allowable interference power, it can be determined that the interference power from the satellite is allowable.
- the interference power estimation apparatus 1 of the present embodiment calculates the loss of radio waves based on both the propagation loss and the directivity attenuation for all positions where the satellite can exist, so that the incoming interference power from the satellite to the ground station is calculated. It is possible to calculate accurately. In addition, the interference power estimation apparatus 1 reduces the amount of calculation by using a matrix operation described later for vector calculation necessary for calculating propagation loss and directivity attenuation, and facilitates interference power coming from the satellite to the ground station. Can be calculated. As described above, according to the present embodiment, it is possible to more accurately and easily calculate the interference power from the satellite to the ground station.
- the function of the interference power estimation apparatus 1 in the above-described embodiment may be realized by a computer.
- a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed.
- the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
- the “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system.
- the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
- a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time.
- the program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
- the interference power estimation apparatus includes an inter-station vector calculation unit, a determination unit (for example, line-of-sight determination unit 104), an antenna direction vector calculation unit, and an angle derivation unit (for example, a first angle).
- the inter-station vector calculation unit based on the interfering station position information indicating the position of the interfering station in the sky of the sphere, and the interfered station position information indicating the position of the interfered station installed in the sphere, To calculate the inter-station vector extending from to the interfering station.
- the determination unit determines whether or not a line segment connecting the position of the interfered station and the position of the interfering station intersects the sphere.
- the antenna direction vector calculation unit based on the antenna direction information indicating the antenna direction of the interfered station and the interfered station position information, determines the antenna direction from the position of the interfered station. An antenna direction vector representing the direction is calculated.
- the angle deriving unit derives an angle formed by the antenna direction vector and the interoffice vector.
- the sum total calculation unit calculates the sum of the antenna directivity attenuation obtained based on the derived angle and the propagation loss calculated based on the distance between the interfered station and the interfering station.
- the processing control unit performs the processing of the inter-station vector calculation unit, the determination unit, the antenna direction vector calculation unit, and the total calculation unit for each of the plurality of position information that the interfering station can take, and the position determined to intersect in the determination unit Is controlled so as not to calculate the sum by the processing of the antenna direction vector calculation unit and the sum calculation unit.
- the minimum value calculation unit calculates a minimum value of the sum total calculated for each of a plurality of pieces of position information that the interfering station can take.
- the interference power calculation unit calculates interference power from the interfering station based on the minimum value of the sum.
- the angle deriving unit decomposes the inter-station vector into a horizontal component and a vertical component when the antenna directivity of the interfered station is different between the horizontal direction and the vertical direction.
- the angle deriving unit includes an angle formed by the horizontal direction component and the antenna direction vector, an antenna directivity attenuation obtained from the antenna directivity of the horizontally polarized wave of the interfered station, an angle formed by the vertical direction component and the antenna direction vector, and
- the antenna directivity attenuation obtained from the antenna directivity of the vertically polarized wave of the interfered station is summed.
- the sum calculation unit calculates the sum of the total antenna directivity reduction and the propagation loss calculated based on the distance between the interfered station and the interfering station.
- the antenna direction vector calculation unit sets the virtual position of the interfered station as a position where the latitude and longitude are 0 ° out of the latitude, longitude, and altitude indicated by the interfered station position information.
- the antenna direction vector calculation unit is configured to rotate a unit vector whose starting point is the center of the sphere and is perpendicular to the direction of the virtual position from the center according to the antenna azimuth angle and the antenna elevation angle obtained from the antenna direction information.
- the antenna direction vector is calculated using a matrix operation that translates from the center of the sphere to the virtual position and rotates according to the latitude and longitude indicated by the interfered station position information.
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Abstract
干渉電力推定装置1は、球体の上空の与干渉局から球体に設置された被干渉局に至る局間ベクトルを各局の位置に基づいて算出する。被干渉局の位置と与干渉局の位置とを結ぶ線分が球体と交わらない場合に、被干渉局の位置からのアンテナの方向を表すアンテナ方向ベクトルと局間ベクトルとがなす角度を導出し、その角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量と、被干渉局と与干渉局との間の距離に基づいて算出される伝搬損失との総和を算出する。干渉電力推定装置1は、与干渉局がとり得る複数の位置それぞれについて総和を算出するが、被干渉局の位置と与干渉局の位置とを結ぶ線分が球体と交わる場合は総和の算出を行わない。干渉電力推定装置1は、算出された総和の最小値に基づいて、与干渉局からの干渉電力を算出する。
Description
本発明は、干渉電力推定方法、干渉電力推定装置及びプログラムに関する。
地球の観測や惑星の探索、電気通信、GPS(Global Positioning System)、さらには軍事など、様々な目的によって人口衛星が活発に利用されている。それに伴い、衛星と他の無線システムとの干渉も考慮せねばならず、事業者間でその干渉調整が増加してきている。
干渉調整では、与干渉局からの到来干渉電力と被干渉局の許容干渉電力を比較して干渉可否を判断する。特に衛星が正常に運用されている場合の干渉調整では、ITUの無線通信規則第21条で規定されている地表面電力束密度(PFD)の制限値に基づいて、到来干渉電力を算出するといった手法が用いられている(例えば、非特許文献1参照)。
"平成24年度 情報通信審議会 情報通信技術分科会 携帯電話等高度化委員会報告(案)",総務省,2012年,p.85
干渉調整のためには、与干渉局からの到来干渉電力を算出し、それと被干渉局の許容干渉電力を比較することが必要となる。衛星が正常に運用されている場合の干渉調整においては、非特許文献1のように、ITUの無線通信規則第21条で規定されている地表面電力束密度(PFD)の制限値に基づいて、到来干渉電力を算出するという手法が用いられている。
しかし、非特許文献1の手法は衛星が異常状態になった場合に適用できない可能性がある。地球から遠く離れた位置に存在する衛星は、その地球に情報を伝達する必要があるために高利得アンテナおよび高送信電力で電波を放射する必要がある。このような衛星が異常状態となって正常な運用ができなくなった場合には、地球の近くに存在するにもかかわらず高利得アンテナおよび高送信電力で電波を放射してしまい、衛星からの干渉到来電力が地表面電力束密度(PFD)の制限値を超えてしまう可能性がある。そのため、衛星が正常状態の場合とは別の干渉到来電力の算出手法が必要となる。
上記事情に鑑み、本発明は、衛星から地上局への干渉電力をより正確に、かつ容易に算出することができる干渉電力推定方法、干渉電力推定装置及びプログラムを提供することを目的としている。
本発明の一態様は、球体の上空における与干渉局の位置を表す与干渉局位置情報と、前記球体に設置された被干渉局の位置を表す被干渉局位置情報とに基づいて、前記被干渉局から前記与干渉局に至るベクトルである局間ベクトルを算出する局間ベクトル算出ステップと、前記被干渉局の位置と前記与干渉局の位置とを結ぶ線分が前記球体と交わるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて交わらないと判定した場合に、前記被干渉局のアンテナの方向を示すアンテナ方向情報と前記被干渉局位置情報とに基づいて、前記被干渉局の位置からの前記アンテナの方向を表すベクトルであるアンテナ方向ベクトルを算出するアンテナ方向ベクトル算出ステップと、前記アンテナ方向ベクトルと前記局間ベクトルとがなす角度を導出する角度導出ステップと、前記角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量と、前記被干渉局と前記与干渉局との間の距離に基づいて算出される伝搬損失との総和を算出する総和算出ステップと、前記局間ベクトル算出ステップ、前記判定ステップ、前記アンテナ方向ベクトル算出ステップ及び前記総和算出ステップを、前記与干渉局がとり得る複数の位置の情報それぞれについて行い、前記判定ステップにおいて交わると判定した前記位置については前記アンテナ方向ベクトル算出ステップ及び前記総和算出ステップを行わないよう制御する処理制御ステップと、前記与干渉局がとり得る前記複数の位置の情報それぞれについて算出された前記総和の最小値を算出する最小値算出ステップと、前記総和の最小値に基づいて、前記与干渉局からの干渉電力を算出する干渉電力算出ステップと、を有する干渉電力推定方法である。
本発明の一態様は、上述干渉電力推定方法であって、前記角度導出ステップにおいては、前記被干渉局のアンテナ指向性が水平方向及び垂直方向で異なる場合、前記局間ベクトルを水平方向成分と垂直方向成分に分解し、前記水平方向成分と前記アンテナ方向ベクトルとがなす角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量と、前記垂直方向成分と前記アンテナ方向ベクトルとがなす角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量とを合計し、前記総和算出ステップにおいては、合計の前記アンテナ指向性減衰量と前記伝搬損失との総和を算出する。
本発明の一態様は、上述の干渉電力推定方法であって、前記アンテナ方向ベクトル算出ステップにおいては、前記被干渉局の仮想位置を、前記被干渉局位置情報が示す緯度、経度及び標高のうち緯度及び経度を0°とした位置とし、起点が前記球体の中心であり、かつ、前記中心から前記仮想位置の方向に垂直な単位ベクトルを、前記アンテナ方向情報から得られるアンテナ方位角及びアンテナ仰角に応じて回転させた後に前記中心から前記仮想位置に平行移動し、さらに、前記被干渉局位置情報が示す緯度及び経度に応じて回転させる行列演算を用いて前記アンテナ方向ベクトルを算出する。
本発明の一態様は、球体の上空における与干渉局の位置を表す与干渉局位置情報と、前記球体に設置された被干渉局の位置を表す被干渉局位置情報とに基づいて、前記被干渉局から前記与干渉局に至るベクトルである局間ベクトルを算出する局間ベクトル算出部と、前記被干渉局の位置と前記与干渉局の位置とを結ぶ線分が前記球体と交わるか否かを判定する判定部と、前記判定部において交わらないと判定した場合に、前記被干渉局のアンテナの方向を示すアンテナ方向情報と前記被干渉局位置情報とに基づいて、前記被干渉局の位置からの前記アンテナの方向を表すベクトルであるアンテナ方向ベクトルを算出するアンテナ方向ベクトル算出部と、前記アンテナ方向ベクトルと前記局間ベクトルとがなす角度を導出する角度導出部と、前記角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量と、前記被干渉局と前記与干渉局との間の距離に基づいて算出される伝搬損失との総和を算出する総和算出ステップと、前記角度導出部において導出された前記角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量、及び、前記被干渉局と前記与干渉局との間の距離に基づいて算出される伝搬損失の総和を算出する総和算出部と、前記局間ベクトル算出部、前記判定部、前記アンテナ方向ベクトル算出部及び前記総和算出部の処理を前記与干渉局がとり得る複数の位置の情報それぞれについて行い、前記判定部において交わると判定した前記位置については前記アンテナ方向ベクトル算出部及び前記総和算出部の処理を行わないよう制御する処理制御部と、前記与干渉局がとり得る前記複数の位置の情報それぞれについて算出された前記総和の最小値を算出する最小値算出部と、前記総和の最小値に基づいて、前記与干渉局からの干渉電力を算出する干渉電力算出部と、を備える干渉電力推定装置である。
本発明の一態様は、コンピュータを、上述の干渉電力推定装置として機能させるプログラムである。
本発明により、衛星から地上局への干渉電力をより正確に、かつ容易に算出することが可能となる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。以下では、ベクトルを表すため上部に→を付した文字列(例:X)を、「(X)→」のように記載する。
周回衛星や異常状態で特定の位置に留まらなくなった衛星の場合、正確な干渉調整のためには衛星の存在し得る位置それぞれについて衛星からの到来干渉電力を算出し、その中で最大の到来干渉電力と被干渉局の許容干渉電力を比較することが必要になる。到来干渉電力が最大であるということは、電波の減衰量が最小であることと言い換えることができる。電波の減衰には、伝搬距離に基づく伝搬損失とアンテナ指向性に基づく指向性減衰の大きく2つが考えられる。つまり衛星の存在し得る全ての位置について、衛星から放射される電波の伝搬損失と指向性減衰の2つを考え、その和としての減衰量が最小となる場合を導出する必要がある。本実施形態の干渉電力推定装置は、衛星が存在し得る全ての位置について、伝搬損失と指向性減衰の両方に基づいて電波の減衰量(損失)を算出し、算出した中で最小の減衰量に基づいて衛星からの最大の到来干渉電力を算出する。
図1は、本発明の実施形態による干渉電力推定装置1の構成を示す機能ブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。同図に示す干渉電力推定装置1は、入力部101、繰り返し処理部102、局間ベクトル算出部103、見通し判定部104、アンテナ方向ベクトル算出部105、被干渉局アンテナ指向性判定部106、第一角度導出部107、方向分解部108、第二角度導出部109、総和算出部110、最小値算出部111及び干渉電力算出部112を備える。
入力部101は、ユーザ操作により、与干渉局である衛星と被干渉局である地上局についての情報を入力する。入力される情報は、衛星及び地上局が存在し得る位置、アンテナ利得及び給電等の損失、衛星の送信電力(又は送信電力密度)、地上局のアンテナ方向及びアンテナ指向性パターン等である。なお、衛星が存在し得る位置の情報は、衛星が存在し得る位置自体を表す情報でもよく、衛星が存在し得る位置を算出するために用いられる情報であってもよい。
繰り返し処理部102は、入力部101により入力された情報に基づいて、衛星が存在し得るn個の位置の情報を取得する。衛星の位置は、緯度、経度及び標高の組合せで表される。繰り返し処理部102は、それら各位置の衛星それぞれについて減衰量算出処理を行うよう他の機能部を制御する。減衰量算出処理は、伝搬損失と指向性減衰量とを合計した減衰量の総和を算出する処理である。繰り返し処理部102は、減衰量算出処理を繰り返して全ての位置の衛星それぞれについて減衰量の総和の算出を終了すると、繰り返しの終了を最小値算出部111に通知する。
局間ベクトル算出部103は、局間ベクトルを導出する。局間ベクトルは、地上局(被干渉局)から衛星(与干渉局)に向かうベクトルである。見通し判定部104は、地上局と衛星を結ぶ線分と地球面とが交点を持つか否かを判定する。見通し判定部104は、交点を持たない場合は見通しあり、交点を持つ場合は見通しなしと判定する。アンテナ方向ベクトル算出部105は、見通し判定部104が見通しありと判定した場合にアンテナ方向ベクトルを導出する。アンテナ方向ベクトルは、衛星および地上局の位置ベクトルと同じ座標系で地上局のアンテナ方向を表すベクトルである。
被干渉局アンテナ指向性判定部106は、地上局のアンテナ指向性パターンを参照し、地上局のアンテナ指向性がH(水平)偏波とV(垂直)偏波とで異なるかどうかを判定する。第一角度導出部107は、地上局のアンテナ指向性がH偏波とV偏波で同じ場合に、地上局から衛星に向かう局間ベクトルと地上局のアンテナ方向ベクトルとがなす角の角度を算出する。第一角度導出部107は、算出した角度と、地上局のアンテナ指向性パターンとに基づいて指向性減衰量を算出する。方向分解部108は、地上局のアンテナ指向性がH偏波とV偏波で異なる場合に、地上局から衛星に向かう局間ベクトルをH成分及びV成分に分解する。第二角度導出部109は、局間ベクトルのH成分及びV成分のそれぞれと地上局のアンテナ方向ベクトルとがなす角の角度を導出する。第二角度導出部109は、算出したそれぞれの角度と、地上局のアンテナ指向性パターンとに基づいて指向性減衰量を算出する。
総和算出部110は、地上局と衛星との間の距離を算出し、その距離に基づいて伝搬損失を算出する。総和算出部110は、この伝搬損失に、被干渉局アンテナ指向性判定部106または第二角度導出部109が算出した指向性減衰量を加えて、減衰量の総和を算出する。最小値算出部111は、衛星が存在し得る位置のそれぞれについて算出された減衰量の総和のうち、最小の値を算出する。干渉電力算出部112は、最小値算出部111が算出した最小の減衰量の総和を用いて、衛星から地上局への最大の到来干渉電力を算出する。
図2は、干渉電力推定装置1が実行する干渉電力推定処理の簡略フローを示す図である。以下では、衛星を与干渉局Ai、地上局を被干渉局Bとして説明する。与干渉局Aiは、位置i(i=1~n)の与干渉局である。
入力部101は、与干渉局Ai及び被干渉局Bの情報を入力する(ステップS105)。繰り返し処理部102は、与干渉局が存在し得るすべての位置i(i=1~n)を得る。位置iは、与干渉局である衛星が衛星軌道上を移動するときに存在し得る位置を含む。
位置iは、緯度、経度、高度の組み合わせで表される。繰り返し処理部102は、位置i(i=1~n)のそれぞれについて、ステップS115~ステップS150による減衰量算出処理を繰り返すよう制御する(ステップS110)。
位置iは、緯度、経度、高度の組み合わせで表される。繰り返し処理部102は、位置i(i=1~n)のそれぞれについて、ステップS115~ステップS150による減衰量算出処理を繰り返すよう制御する(ステップS110)。
局間ベクトル算出部103は、与干渉局Aiの位置ベクトル及び被干渉局Bの位置ベクトルを導出し、これら位置ベクトルを用いて被干渉局Bから与干渉局Aiに向かう局間ベクトル(BAi)→を導出する(ステップS115)。見通し判定部104は、被干渉局Bと与干渉局Aiを結ぶ線分が、地球面と交点を持つか否かに基づいて、与干渉局Aiと被干渉局Bとの間に見通しが存在するかどうかの判定を行う(ステップS120)。
見通し判定部104は、被干渉局Bと与干渉局Aiを結ぶ線分が地球面と交点を持つ場合、見通しが存在しないと判定する(ステップS120:なし)。繰り返し処理部102は、ステップS125~ステップS150の処理を行わずに次のiについてステップS115からの処理を繰り返すよう制御する。一方、見通し判定部104は、被干渉局Bと与干渉局Aiを結ぶ線分が地球面と交点を持たない場合、見通しが存在すると判定する(ステップS120:あり)。見通し判定部104は、干渉計算のためアンテナ方向ベクトル算出部105に処理を引き渡す。
アンテナ方向ベクトル算出部105は、与干渉局Aiおよび被干渉局Bの位置ベクトルと同じ座標系で被干渉局Bのアンテナ方向を表すアンテナ方向ベクトル(BP)→を導出する(ステップS125)。続いて、被干渉局アンテナ指向性判定部106は、ステップS105において入力された被干渉局Bのアンテナ指向性パターンに基づいて、被干渉局Bのアンテナ指向性がH偏波とV偏波で異なるかどうかを判定する(ステップS130)。
被干渉局アンテナ指向性判定部106は、地上局のアンテナ指向性がH偏波とV偏波で同じであると判断した場合(ステップS130:同じ)、第一角度導出部107に処理を引き渡す。第一角度導出部107は、被干渉局Bから与干渉局Aiに向かう局間ベクトル(BAi)→と被干渉局Bのアンテナ方向ベクトル(BP)→とがなす角の角度を算出する(ステップS135)。第一角度導出部107は、被干渉局Bのアンテナ指向性パターンから、算出した角度の指向性減衰量を得る。
被干渉局アンテナ指向性判定部106は、被干渉局Bのアンテナ指向性がH偏波とV偏波で異なると判定した場合(ステップS130:異なる)、方向分解部108に処理を引き渡す。方向分解部108は、被干渉局Bから与干渉局Aiに向かう局間ベクトル(BAi)→をH成分とV成分に分解する(ステップS140)。第二角度導出部109は、局間ベクトル(BAi)→のH成分及びV成分のそれぞれと、被干渉局Bのアンテナ方向ベクトル(BP)→とがなす角の角度を導出する(ステップS145)。第二角度導出部109は、被干渉局Bのアンテナ指向性パターンから、H成分及びV成分のそれぞれについて算出した角度の指向性減衰量を得ると、それらを加算して総指向性減衰量を算出する。
総和算出部110は、被干渉局Bから与干渉局Aiに向かう局間ベクトル(BAi)→を用いて与干渉局Aiと被干渉局Bとの間の距離を算出し、その距離に基づいて伝搬損失を算出する。総和算出部110は、算出した伝搬損失と、ステップS135において算出された指向性減衰量又はステップS145において算出された総指向性減衰量とを合計し、減衰量の総和Liを算出する(ステップS150)。
繰り返し処理部102は、全ての与干渉局AiについてステップS115~ステップS150の減衰量算出処理を終えたと判断した場合(ステップS155)、最小値算出部111に減衰量算出処理の終了を通知する。最小値算出部111は、i=1~nの与干渉局Aiそれぞれについて算出された減衰量の総和Liのうち、最小の値を算出する(ステップS160)。干渉電力算出部112は、繰り返し処理部102が算出した最小の減衰量の総和Liに基づいて干渉電力Prを算出する(ステップS165)。
続いて、干渉電力推定装置1の詳細な処理を説明する。
図3~図8は、図2に示す干渉電力推定処理の詳細フローを示す図である。図2のステップS105は図3のステップS205~ステップS210に、図2のステップS110は図3のステップS215に、図2のステップS115は図3のステップS220に相当する。また、図2のステップS120は図4のステップS305~ステップS315に相当する。図2のステップS125は図5のステップS405に、図2のステップS130は図5のステップS410に、図2のステップS135は図5のステップS415に相当する。図2のステップS140は図6のステップS505~ステップS510に、図2のステップS145は図7のステップS605~S610に相当する。図2のステップS150は図8のステップS705~ステップS710に、図2のステップS155は図8のステップS715に、図2のステップS160は図8のステップS720に、図2のステップS165は図8のステップS725に相当する。
図3~図8は、図2に示す干渉電力推定処理の詳細フローを示す図である。図2のステップS105は図3のステップS205~ステップS210に、図2のステップS110は図3のステップS215に、図2のステップS115は図3のステップS220に相当する。また、図2のステップS120は図4のステップS305~ステップS315に相当する。図2のステップS125は図5のステップS405に、図2のステップS130は図5のステップS410に、図2のステップS135は図5のステップS415に相当する。図2のステップS140は図6のステップS505~ステップS510に、図2のステップS145は図7のステップS605~S610に相当する。図2のステップS150は図8のステップS705~ステップS710に、図2のステップS155は図8のステップS715に、図2のステップS160は図8のステップS720に、図2のステップS165は図8のステップS725に相当する。
まず、図3において、干渉電力推定装置1は、地球を中心O=(0,0,0)、半径Rの球と設定する。さらに、干渉電力推定装置1は、衛星局を与干渉局Ai(iは1以上の整数)、地球上の局を被干渉局Bと設定する(ステップS205)。入力部101は、与干渉局Ai及び被干渉局Bの情報を入力する(ステップS210)。入力される情報は、与干渉局Aiが存在し得る緯度θAi、経度φAi、高度hAiを表す与干渉局位置情報、被干渉局Bの緯度θB、経度φB、標高hBを表す被干渉局位置情報、被干渉局Bのアンテナ方位角θ(真北方向を0°として時計回りに増加)及びアンテナ仰角φ(水平方向を0°として上向きに増加)を表すアンテナ方向情報、被干渉局Bのアンテナ指向性パターン等である。
図9は、与干渉局Aiと被干渉局Bの位置関係を示す図である。地球の中心Oから与干渉局Aiまでの距離は、地球の半径R+与干渉局Aiの高度hAiであり、地球の中心Oから被干渉局Bまでの距離は地球の半径R+被干渉局Bの標高hBである。アンテナ方向ベクトル(BP)→は、被干渉局Bのアンテナ方向を表す単位ベクトルである。
上記のように与干渉局Aiが存在し得る範囲を任意に定義できるので、静止衛星や周回衛星などの軌道の定まった衛星以外にも、定まった軌道をもたない衛星の軌道も考慮することができる。
図3において、繰り返し処理部102は、与干渉局Ai(i=1~n)の位置iを表す緯度θAi、経度φAi、高度hAiのn個の組全てについて減衰量の総和Liを算出するために、変数iを1からnまで1ずつ増加させて、図3のステップS220~図8のステップS710までの減衰量算出処理を繰り返す(ステップS215)。
局間ベクトル算出部103は、地球を中心O=(0,0,0)、半径Rの球と仮定して与干渉局Aiおよび被干渉局Bをxyz空間内で考えたときの与干渉局Aiの位置を表すベクトル(OAi)→及び被干渉局Bの位置を表すベクトル(OB)→をそれぞれ、式(1)、式(2)により求める。
局間ベクトル算出部103は、上記で求めたベクトル(OAi)→及びベクトル(OB)→を用いて、式(3)により被干渉局Bから与干渉局Aiへ向かう局間ベクトル(BAi)→を算出する(ステップS220)。
続いて、見通し判定部104は、与干渉局Aiと被干渉局Bの間に地球が入り込んでいるかどうか、つまり被干渉局Bから与干渉局Aiへの見通しがあるかどうか判定する。具体的には、見通し判定部104は、線分AiBと地球面が交点を持つかどうかを、判別式を用いて判定する。線分AiB上の点をQiとすると、地球の中心Oから点Qiへのベクトル(OQi)→は、以下の式(4)により表される。
式(4)をtについて整理すると、以下の式(5)が得られる。
点Qiが地球面上に存在する、つまり、地球の中心Oから点Qiまでの距離が地球の半径Rと等しい|(OQi)→|=Rのとき、AiB間に地球が存在し、見通しがなくなる可能性がある。そこで、以下の式(6)に示す2次方程式について、式(7)の判別式D/4を考える。
図10は、判別式D/4の値と、与干渉局Ai、被干渉局Bおよび地球面の位置関係とを示す図である。図10(a)に示すように、判別式D/4<0のとき、与干渉局Ai、被干渉局Bを通る直線AiBとは、地球面と交点を持たない。図10(b)に示すように、判別式D/4=0のとき、与干渉局Ai、被干渉局Bを通る直線AiBは、地球面と接する。そして、図10(c)に示すように、判別式D/4>0のとき、与干渉局Ai、被干渉局Bを通る直線AiBは、地球面と交点を持つ。
そこで、図4において、見通し判定部104は、式(7)により算出した判別式D/4の値を判断する(ステップS305)。D/4≦0のとき、図10(a)、(b)に示すように、直線AiBと地球面とは交点を持たないか、接するかのどちらかである。そこで、見通し判定部104は、D/4≦0の場合(ステップS305:D/4≦0)、AiB間に見通しがあると判定し、干渉電力推定装置1は後述する図5の処理を行う。
一方、D/4>0のとき、図10(c)に示すように、直線AiBと地球面とが交点を持つが、線分AiBと地球面とが交点を持つかどうかまでは判定することができない。そこで、見通し判定部104は、D/4>0である場合(ステップS305:D/4>0)、実際に式(6)の2次方程式を解いて、解t1及び解t2を求める(ステップS310)。解t1及び解t2は、以下の式(8)により算出される。
図11は、解t1,t2の値と、与干渉局Ai、被干渉局Bおよび地球面の位置関係とを示す図である。図11(a)に示すように、0≦t1≦1かつ0≦t2≦1のとき、線分AiBは地球面と交点をもつ。一方、図11(b)に示すように、t1<0,1<t1またはt2<0,1<t2のとき、線分AiBは地球面と交点を持たない。
そこで、図4のステップS315において、見通し判定部104は、解t1及び解t2が0≦t1≦1かつ0≦t2≦1のとき、図11(a)に示すようにAiB間に見通しがないと判定する(ステップS315:YES)。干渉電力推定装置1は干渉計算を行わず、繰り返し処理部102は、後述する図8のステップS715の処理を行う。
一方、図4のステップS315において、見通し判定部104は、t1<0,1<t1またはt2<0,1<t2のとき、図11(b)に示すように線分AiBと地球面が交点をもたないため、AiB間に見通しがあると判定する(ステップS315:NO)。干渉電力推定装置1は、図5の処理を行う。
図5において、アンテナ方向ベクトル算出部105は、被干渉局Bのアンテナ方向を表す単位ベクトルであるアンテナ方向ベクトル(BP)→を算出する(ステップS405)。具体的には、まず、被干渉局Bの位置が緯度θB=0、経度φB=0の仮想位置であるときのベクトル(OP)→を考える。
図12は、被干渉局Bが緯度θB=0、経度φB=0の仮想位置にあるときのベクトル(OP)→の導出方法を示す図である。地球の中心Oからz軸正方向へ向かう単位ベクトルは、以下の式(9)で表される。
被干渉局Bのアンテナ方位角θ、アンテナ仰角φであるときに、式(9)で示される単位ベクトルを、x軸中心に-θ回転、y軸中心にφ回転させ、x軸正方向にR+hB平行移動すれば、被干渉局Bが緯度θB=0、経度φB=0の仮想位置にあるときの(OP)→は、以下の式(10)により算出される。
次に、被干渉局Bの緯度θB、経度φBの固定を解いた場合のベクトル(OP)→を考える。
図13は、緯度θB、経度φBの固定を解いた場合のベクトル(OP)→の導出方法を示す図である。式(10)で求めたベクトル(OP)→に対し、y軸中心に-θB回転、z軸中心にφB回転すれば、一般の緯度θB、経度φBにある被干渉局Bについて以下の式(11)を得る。
図13は、緯度θB、経度φBの固定を解いた場合のベクトル(OP)→の導出方法を示す図である。式(10)で求めたベクトル(OP)→に対し、y軸中心に-θB回転、z軸中心にφB回転すれば、一般の緯度θB、経度φBにある被干渉局Bについて以下の式(11)を得る。
アンテナ方向ベクトル算出部105は、式(11)により算出したベクトル(OP)→を用いて、以下の式(12)によりアンテナ方向ベクトル(BP)→を得る。
続いて、図5に示すように、被干渉局アンテナ指向性判定部106は、入力部101により入力された被干渉局Bのアンテナ指向性パターンを参照し、被干渉局Bのアンテナ指向性がH偏波とV偏波とで異なるか否かを判別する(ステップS410)。被干渉局アンテナ指向性判定部106は、被干渉局Bのアンテナ指向性がH偏波とV偏波とで同じであると判断した場合(ステップS410:同じ)、第一角度導出部107に処理を引き継ぐ。
第一角度導出部107は、局間ベクトル(BAi)→とアンテナ方向ベクトル(BP)→とがなす角ηを導出し、被干渉局Bのアンテナパターンから角ηに対応したアンテナ指向性減衰量を算出する(ステップS415)。
図14は、角ηを示す図である。内積の定義より、以下の式(13)となる。
図14は、角ηを示す図である。内積の定義より、以下の式(13)となる。
アンテナ方向ベクトル(BP)→は単位ベクトルであるため、|(BP)→|=1である。従って、以下の式(14)となる。
式(14)から角ηの角度は以下の式(15)により求められる。
第一角度導出部107は、式(15)により角ηの角度を算出すると、ステップS210において入力された被干渉局Bのアンテナ指向性パターンを参照して、角ηの角度に対応したアンテナ指向性減衰量を算出する。干渉電力推定装置1は、後述する図8の処理を行う。
一方、被干渉局アンテナ指向性判定部106は、被干渉局Bのアンテナ指向性がH偏波とV偏波とで異なると判断した場合(ステップS410:異なる)、方向分解部108に処理を引き継ぐ。
方向分解部108は、局間ベクトル(BAi)→のH方向成分である局間ベクトルH方向成分(BAiH)→および局間ベクトル(BAi)→のV方向成分である局間ベクトルV方向成分(BAiV)→を導出する。図15は、局間ベクトル(BAi)→を局間ベクトルH方向成分(BAiH)→および局間ベクトルV方向成分(BAiV)→に分解するときの必要諸元を示す図である。また、図16は、図15におけるH方向に関する部分を抜粋した図であり、図17は、図15におけるV方向に関する部分を抜粋した図である。
図6において、方向分解部108は、まず、アンテナ方向ベクトル(BP)→を水平方向にπ/2回転させたベクトル(BPH⊥)→と、アンテナ方向ベクトル(BP)→を垂直方向にπ/2回転させたベクトル(BPV⊥)→を定める。ここで、ベクトル(BPH⊥)→により定まる点PH⊥の位置ベクトル(OPH⊥)→と、ベクトル(BPV⊥)→により定まる点PV⊥の位置ベクトル(OPV⊥)→とは、ベクトル(OP)→の式(11)をふまえると、以下の式(16)及び式(17)となる。
上記の式(16)及び式(17)に基づき、方向分解部108は、以下の式(18)、式(19)を用いて、水平アンテナ方向ベクトル(BPH⊥)→、垂直アンテナ方向ベクトル(BPV⊥)→を求める。
次に、方向分解部108は、平面ΤHをアンテナ方向ベクトル(BP)→及び水平アンテナ方向ベクトル(BPH⊥)→を含む平面、平面ΤVをアンテナ方向ベクトル(BP)→及び垂直アンテナ方向ベクトル(BPV⊥)→を含む平面とする(図15、図16)。
さらに、点AiHを点Aiから平面ΤHに垂線を下したときの交点、点AiVを点Aiから平面ΤVに垂線を下したときの交点とする(図15、図17)。このとき、局間ベクトルH方向成分(BAiH)→は、以下の式(20)となる。
さらに、点AiHを点Aiから平面ΤHに垂線を下したときの交点、点AiVを点Aiから平面ΤVに垂線を下したときの交点とする(図15、図17)。このとき、局間ベクトルH方向成分(BAiH)→は、以下の式(20)となる。
(AiHAi)→は、局間ベクトル(BAi)→の垂直アンテナ方向ベクトル(BPV⊥)→への正射影ベクトルなので、以下の式(21)となる。
上記の式(21)から、局間ベクトルH方向成分(BAiH)→は、以下の式(22)となる。
上記の式(20)と同様に、局間ベクトルV方向成分(BAiV)→は、以下の式(23)となる。
(AiVAi)→は、局間ベクトル(BAi)→の水平アンテナ方向ベクトル(BPH⊥)→への正射影ベクトルなので、以下の式(24)となる。
上記の式(24)から、局間ベクトルV方向成分(BAiV)→は、以下の式(25)となる。
方向分解部108は、式(22)により局間ベクトルH方向成分(BAiH)→を算出し、式(25)により局間ベクトルV方向成分(BAiV)→を算出する(ステップS510)。
続いて、図7において、第二角度導出部109は、局間ベクトルH方向成分(BAiH)→とアンテナ方向ベクトル(BP)→のなす角ηH、及び、局間ベクトルV方向成分(BAiV)→とアンテナ方向ベクトル(BP)→のなす角ηVを導出する。H方向成分については、内積の定義より、以下の式(26)となる。
アンテナ方向ベクトル(BP)→は単位ベクトルなので|(BP)→|=1であることから、以下の式(27)となる。
これより、以下の式(28)によりηHの角度が求められる。
V方向成分については、内積の定義より以下の式(29)となる。
アンテナ方向ベクトル(BP)→は単位ベクトルなので|(BP)→|=1であることから、以下の式(30)となる。
これより、以下の式(31)によりηVの角度が求められる。
第二角度導出部109は、式(28)により角ηHの角度を求め、式(31)により角ηVの角度を求める(ステップS605)。
続いて、第二角度導出部109は、ステップS210において入力された被干渉局BのH偏波及びV偏波それぞれのアンテナ指向性パターンを参照して、角ηHに対応したH偏波アンテナ指向性減衰量と、角ηVに対応したV偏波アンテナ指向性減衰量を算出する。
第二角度導出部109は、算出したH偏波アンテナ指向性減衰量とV偏波アンテナ指向性減衰量とを合計し、総アンテナ指向性減衰量を算出する(ステップS610)。干渉電力推定装置1は、図8の処理を行う。
第二角度導出部109は、算出したH偏波アンテナ指向性減衰量とV偏波アンテナ指向性減衰量とを合計し、総アンテナ指向性減衰量を算出する(ステップS610)。干渉電力推定装置1は、図8の処理を行う。
図8において、総和算出部110は、与干渉局Aiと被干渉局Bとの間の距離|(BAi)→|に基づいて伝搬損失を算出する(ステップS705)。伝搬損失は、例えば自由空間伝搬損失であれば、以下の式(32)により算出される。ただし、fは与干渉局Aiが放射する電波の周波数である。
総和算出部110は、ステップS705において求めた伝搬損失と、ステップS415において第一角度導出部107が算出したアンテナ指向性減衰量又はステップS610において第二角度導出部109が算出した総アンテナ指向性減衰量とを加算し、伝搬損失及び指向性減衰量の総和Liを算出する(ステップS710)。
繰り返し処理部102は、現在のiの値がnに達していないと判断した場合、現在のiの値に1を加算して図3のステップS220~図8のステップS710の減衰量算出処理を繰り返すよう制御する。繰り返し処理部102は、iが繰り返し回数nに達した場合、減衰量算出処理の繰り返し終了を最小値算出部111に通知する(ステップS715)。
最小値算出部111は、以下の式(33)により、減衰量算出処理において全ての与干渉局Aiそれぞれについて算出した総和Li(i=1~n)のうち最小値のLminを探索する(ステップS720)。
干渉電力算出部112は、入力部101により入力された情報と、ステップS715において最小値算出部111が求めた伝搬損失及び指向性減衰量の総和Liの値を用いて、被干渉局Bが受信する干渉電力Prを算出する(ステップS725)。例えば、干渉電力Prは、与干渉局Aiの送信電力(もしくは送信電力密度)、アンテナ利得Gt、給電線等の損失Ltと、被干渉局Bのアンテナ利得Gr、給電線等の損失Trと、伝搬損失及び指向性減衰量の総和の最小値Lminとを、各数値が「dB」単位である場合は、足し合わせることで求められる。また、この総和の最小値Lminを導出する過程では、被干渉局Bのアンテナ方向およびアンテナ指向性パターンが既に考慮されている。従って、その算出した干渉電力Prを許容干渉電力と比較し、許容干渉電力より干渉電力Prが低い場合は、衛星からの干渉電力が許容できると判断できる。
本実施形態の干渉電力推定装置1は、衛星が存在し得る全ての位置について、伝搬損失と指向性減衰の両方に基づいて電波の損失を算出するため、衛星から地上局への到来干渉電力を正確に算出することが可能である。また、干渉電力推定装置1は、伝搬損失と指向性減衰の算出のために必要なベクトル計算に後述する行列演算を用いることで計算量を削減し、衛星から地上局への到来干渉電力を容易に算出することが可能である。このように、本実施形態によれば、衛星から地上局への干渉電力をより正確に、かつ容易に算出することが可能となる。
上述した実施形態における干渉電力推定装置1の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
以上説明した実施形態によれば、干渉電力推定装置は、局間ベクトル算出部と、判定部(例えば、見通し判定部104)と、アンテナ方向ベクトル算出部と、角度導出部(例えば、第一角度導出部107、方向分解部108、第二角度導出部109)と、総和算出部と、処理制御部(例えば、繰り返し処理部102)と、最小値算出部と、干渉電力算出部とを備える。局間ベクトル算出部は、球体の上空における与干渉局の位置を表す与干渉局位置情報と、球体に設置された被干渉局の位置を表す被干渉局位置情報とに基づいて、被干渉局から与干渉局に至る局間ベクトルを算出する。判定部は、被干渉局の位置と与干渉局の位置とを結ぶ線分が球体と交わるか否かを判定する。アンテナ方向ベクトル算出部は、判定部が交わらないと判定した場合に、被干渉局のアンテナの方向を表すアンテナ方向情報と被干渉局位置情報とに基づいて、被干渉局の位置からのアンテナの方向を表すアンテナ方向ベクトルを算出する。角度導出部は、アンテナ方向ベクトルと局間ベクトルとがなす角度を導出する。総和算出部は、導出された角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量と、被干渉局と与干渉局との間の距離に基づいて算出される伝搬損失との総和を算出する。処理制御部は、局間ベクトル算出部、判定部、アンテナ方向ベクトル算出部及び総和算出部の処理を、与干渉局がとり得る複数の位置の情報それぞれについて行い、判定部において交わると判定した位置についてはアンテナ方向ベクトル算出部及び総和算出部の処理による総和の算出を行わないよう制御する。最小値算出部は、与干渉局がとり得る複数の位置の情報それぞれについて算出された総和の最小値を算出する。干渉電力算出部は、総和の最小値に基づいて、与干渉局からの干渉電力を算出する。
なお、角度導出部は、被干渉局のアンテナ指向性が水平方向及び垂直方向で異なる場合、局間ベクトルを水平方向成分と垂直方向成分に分解する。角度導出部は、水平方向成分とアンテナ方向ベクトルとがなす角度及び被干渉局の水平偏波のアンテナ指向性から得られるアンテナ指向性減衰量と、垂直方向成分とアンテナ方向ベクトルとがなす角度及び被干渉局の垂直偏波のアンテナ指向性から得られるアンテナ指向性減衰量とを合計する。総和算出部は、合計のアンテナ指向性減と、被干渉局と与干渉局との間の距離に基づいて算出される伝搬損失との総和を算出する。
また、アンテナ方向ベクトル算出部は、被干渉局の仮想位置を、被干渉局位置情報が示す緯度、経度及び標高のうち緯度及び経度を0°とした位置とする。アンテナ方向ベクトル算出部は、起点が球体の中心であり、かつ、その中心から仮想位置の方向に垂直な単位ベクトルを、アンテナ方向情報から得られるアンテナ方位角及びアンテナ仰角に応じて回転させた後に球体の中心から仮想位置に平行移動し、さらに、被干渉局位置情報が示す緯度及び経度に応じて回転させる行列演算を用いてアンテナ方向ベクトルを算出する。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
1…干渉電力推定装置、101…入力部、102…繰り返し処理部、103…局間ベクトル算出部、104…見通し判定部、105…アンテナ方向ベクトル算出部、106…被干渉局アンテナ指向性判定部、107…第一角度導出部、108…方向分解部、109…第二角度導出部、110…総和算出部、111…最小値算出部、112…干渉電力算出部
Claims (5)
- 球体の上空における与干渉局の位置を表す与干渉局位置情報と、前記球体に設置された被干渉局の位置を表す被干渉局位置情報とに基づいて、前記被干渉局から前記与干渉局に至るベクトルである局間ベクトルを算出する局間ベクトル算出ステップと、
前記被干渉局の位置と前記与干渉局の位置とを結ぶ線分が前記球体と交わるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて交わらないと判定した場合に、前記被干渉局のアンテナの方向を示すアンテナ方向情報と前記被干渉局位置情報とに基づいて、前記被干渉局の位置からの前記アンテナの方向を表すベクトルであるアンテナ方向ベクトルを算出するアンテナ方向ベクトル算出ステップと、
前記アンテナ方向ベクトルと前記局間ベクトルとがなす角度を導出する角度導出ステップと、
前記角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量と、前記被干渉局と前記与干渉局との間の距離に基づいて算出される伝搬損失との総和を算出する総和算出ステップと、
前記局間ベクトル算出ステップ、前記判定ステップ、前記アンテナ方向ベクトル算出ステップ及び前記総和算出ステップを、前記与干渉局がとり得る複数の位置の情報それぞれについて行い、前記判定ステップにおいて交わると判定した前記位置については前記アンテナ方向ベクトル算出ステップ及び前記総和算出ステップを行わないよう制御する処理制御ステップと、
前記与干渉局がとり得る前記複数の位置の情報それぞれについて算出された前記総和の最小値を算出する最小値算出ステップと、
前記総和の最小値に基づいて、前記与干渉局からの干渉電力を算出する干渉電力算出ステップと、
を有する干渉電力推定方法。 - 前記角度導出ステップにおいては、前記被干渉局のアンテナ指向性が水平方向及び垂直方向で異なる場合、前記局間ベクトルを水平方向成分と垂直方向成分に分解し、前記水平方向成分と前記アンテナ方向ベクトルとがなす角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量と、前記垂直方向成分と前記アンテナ方向ベクトルとがなす角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量とを合計し、
前記総和算出ステップにおいては、合計の前記アンテナ指向性減衰量と前記伝搬損失との総和を算出する、
請求項1に記載の干渉電力推定方法。 - 前記アンテナ方向ベクトル算出ステップにおいては、前記被干渉局の仮想位置を、前記被干渉局位置情報が示す緯度、経度及び標高のうち緯度及び経度を0°とした位置とし、起点が前記球体の中心であり、かつ、前記中心から前記仮想位置の方向に垂直な単位ベクトルを、前記アンテナ方向情報から得られるアンテナ方位角及びアンテナ仰角に応じて回転させた後に前記中心から前記仮想位置に平行移動し、さらに、前記被干渉局位置情報が示す緯度及び経度に応じて回転させる行列演算を用いて前記アンテナ方向ベクトルを算出する、
請求項1又は請求項2に記載の干渉電力推定方法。 - 球体の上空における与干渉局の位置を表す与干渉局位置情報と、前記球体に設置された被干渉局の位置を表す被干渉局位置情報とに基づいて、前記被干渉局から前記与干渉局に至るベクトルである局間ベクトルを算出する局間ベクトル算出部と、
前記被干渉局の位置と前記与干渉局の位置とを結ぶ線分が前記球体と交わるか否かを判定する判定部と、
前記判定部において交わらないと判定した場合に、前記被干渉局のアンテナの方向を示すアンテナ方向情報と前記被干渉局位置情報とに基づいて、前記被干渉局の位置からの前記アンテナの方向を表すベクトルであるアンテナ方向ベクトルを算出するアンテナ方向ベクトル算出部と、
前記アンテナ方向ベクトルと前記局間ベクトルとがなす角度を導出する角度導出部と、
前記角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量と、前記被干渉局と前記与干渉局との間の距離に基づいて算出される伝搬損失との総和を算出する総和算出ステップと、前記角度導出部において導出された前記角度に基づいて得られるアンテナ指向性減衰量、及び、前記被干渉局と前記与干渉局との間の距離に基づいて算出される伝搬損失の総和を算出する総和算出部と、
前記局間ベクトル算出部、前記判定部、前記アンテナ方向ベクトル算出部及び前記総和算出部の処理を前記与干渉局がとり得る複数の位置の情報それぞれについて行い、前記判定部において交わると判定した前記位置については前記アンテナ方向ベクトル算出部及び前記総和算出部の処理を行わないよう制御する処理制御部と、
前記与干渉局がとり得る前記複数の位置の情報それぞれについて算出された前記総和の最小値を算出する最小値算出部と、
前記総和の最小値に基づいて、前記与干渉局からの干渉電力を算出する干渉電力算出部と、
を備える干渉電力推定装置。 - コンピュータを、
請求項4に記載の干渉電力推定装置として機能させるプログラム。
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113328786B (zh) * | 2021-06-07 | 2022-06-10 | 东方红卫星移动通信有限公司 | 一种低轨星座系统下行pfd掩码获取方法及系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003018073A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Ntt Docomo Inc | 移動通信システムにおける移動基地局の運用制御方法及び移動基地局 |
JP2004254239A (ja) * | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Fujitsu Ltd | 回線品質特性評価システム |
JP2008219077A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 無線通信システムにおける置局設計方法および装置 |
JP2011109467A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | National Institute Of Information & Communication Technology | 地上−衛星周波数共用通信システムの干渉評価方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19511520A1 (de) * | 1995-03-29 | 1996-10-02 | Sel Alcatel Ag | Streckenfunksystem und Mobilstation dafür |
US6047160A (en) * | 1996-08-29 | 2000-04-04 | Ericsson Inc. | Transportable base station for a trunked radio communication system |
US5970408A (en) * | 1997-05-02 | 1999-10-19 | Telefonaktiebolaget L/M Ericsson (Publ) | Communication control circuitry and method for a group of commonly-moving mobile transceiver units |
SE519650C2 (sv) * | 1998-12-11 | 2003-03-25 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning, system och förfarande relaterande till mobilkommunikation |
US6628231B2 (en) * | 2000-02-17 | 2003-09-30 | Lockheed Martin Corp. | Location of radio frequency emitting targets |
KR101089448B1 (ko) * | 2006-11-10 | 2011-12-07 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 무선 통신 시스템 |
JP5267319B2 (ja) * | 2009-05-18 | 2013-08-21 | 富士通株式会社 | 移動基地局、移動通信システムおよび移動通信方法 |
FR2962812B1 (fr) * | 2010-07-19 | 2012-10-12 | Thales Sa | Dispositif d'antenne a ouverture synthetique de reception de signaux d'un systeme comprenant une porteuse et des moyens de determination de sa trajectoire |
US9729260B2 (en) * | 2011-02-24 | 2017-08-08 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Reducing interference caused by an atmospheric duct in a mobile communication system |
US9504057B2 (en) * | 2012-05-11 | 2016-11-22 | Apple Inc. | Methods and apparatus for in-device coexistence detection and mitigation |
KR102258289B1 (ko) * | 2014-05-22 | 2021-05-31 | 삼성전자 주식회사 | 이차원 배열 안테나를 사용하는 이동통신 시스템에서의 채널 피드백의 생성 및 전송 방법 및 장치 |
WO2016085554A2 (en) * | 2014-09-05 | 2016-06-02 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Spoofing detection and anti-jam mitigation for gps antennas |
EP3156814B1 (en) * | 2015-10-14 | 2024-03-27 | Bull Sas | Method for locating a terrestrial transmitting source of an unknown signal |
JP6889377B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2021-06-18 | 日本電信電話株式会社 | 無線通信方法、無線通信システム及び無線局装置 |
-
2018
- 2018-03-22 JP JP2018055340A patent/JP6714029B2/ja active Active
-
2019
- 2019-03-07 US US16/981,750 patent/US11283534B2/en active Active
- 2019-03-07 WO PCT/JP2019/009083 patent/WO2019181534A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003018073A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Ntt Docomo Inc | 移動通信システムにおける移動基地局の運用制御方法及び移動基地局 |
JP2004254239A (ja) * | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Fujitsu Ltd | 回線品質特性評価システム |
JP2008219077A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 無線通信システムにおける置局設計方法および装置 |
JP2011109467A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | National Institute Of Information & Communication Technology | 地上−衛星周波数共用通信システムの干渉評価方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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