JPH08511663A

JPH08511663A - 接続する衛星の選択

Info

Publication number: JPH08511663A
Application number: JP7501407A
Authority: JP
Inventors: キユマール，ビノ
Original assignee: アルカテル・モビル・コミユニカシオン・フランス
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1996-12-03
Anticipated expiration: 2016-10-22
Also published as: CA2164435A1; FI955838L; ES2132408T3; DK0702865T3; EP0702865A1; JP3221682B2; FR2706230B1; AU6973794A; FI955838A7; WO1994029969A1; CN1125022A; RU2117393C1; AU678488B2; EP0702865B1; DE69417745D1; CA2164435C; FR2706230A1; ATE178747T1; DE69417745T2; FI955838A0

Abstract

(57)【要約】無線通信システムの端末（Ｔ）用の接続する衛星の選択装置であって、複数の軌道周回衛星を含んでおり、端末が同期を得た各近接衛星（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）に対する該端末の位置に応じて位置情報（Ｄ）を決定する測定手段と、前記位置情報から前記各衛星の視認可能時間を推定するための推定手段と、衛星のうちで推定視認可能時間が最も長い衛星（Ｓ２）を選択するための選択手段とを含むことを特徴とする、衛星の選択装置。

Description

【発明の詳細な説明】接続する衛星の選択本発明は接続する衛星の選択に関する。本発明の分野は無線通信の分野であり、より詳細には、端末が、無線通信網によって提供されるサービスを受けるため無線波により衛星に接続される衛星無線通信網の分野である。該網は、複数の衛星が通常複数の軌道面上で地球の回りを周回するように考案されているので、端末はある瞬間において、少なくとも１つのいわゆる近接衛星にアクセスすることができる。ここで、端末と複数の近接衛星の間で実際に無線伝送を確立することができるものと想定する。さらに、端末はこれらの衛星に対し同期を得ているものとする。端末からログオン（prise de contact）と呼ばれる処理で通信網にアクセスしようとする場合、近接衛星のうちから接続する衛星を選択しなければならない。また、この接続する衛星は移動するため、その軌道の移動中、端末との伝送が中断し、中断の瞬間に、衛星の切り換えと呼ばれる、別の衛星を該端末に割り当てるという問題が生じる。この２種類の問題は、たとえば、ＧＳＭシステムという名前で知られている汎ヨーロッパデジタルセル型無線通信システム等の地上無線通信システムにおいて、似たような形で生じる。この場合通信は、無線信号を伝播する通信チャネルにより端末と基地局との間を往来する。このようなシステムは、端末から基地局へ向けての送信または基地局から端末へ向けての送信のために設けられた複数のチャネルを含む。これらチャネルのうちには、通信を確立できるようにするため制御チャネルを送信する基地局を介し、端末がシステムにアクセスできるようにする常時発信される制御チャンネルがある。したがって端末は、システム内で自身の存在を宣言できるようにするための情報を取得するため、制御チャネルを識別しなければならない。これら情報のうちでは同期情報がとくに重要である。同期手順について言及するのが習慣となっているのはこの理由による。ＧＳＭの勧告４．０８および５．０８にも示されている同期に関して一般的に採用されている方法は、２段階に分けて実行される。第１段階では、受信に充てられたチャネル全てについてその出力を測定する。次に端末は最も強い出力で受信したチャンネルに対して同期を試みる。同期できなかった場合、実際に同期できるまで、受信出力の大きい順に他のチャネルに対し同期を試みる。この方法は、チャネルの出力が大きければ大きいほど接続が良くなるため、地上システムにおいては非常に適している。また、初回の近似においては、該出力が大きければ大きいほど端末と基地局の間の距離が短くなるので、システムの性能が最適化される傾向がある。衛星システムの場合、種々の近接衛星によって発信される信号は端末において同じ規模の減衰をうけるため、この方法は不適当である。また、システムの性能の優劣においては、端末と基地局の間の距離がその第一要因ではない。また、地上網においても、すでに基地局に接続されている端末自身が発信した余りに低出力の信号を受け取る場合、その端末の接続を別の基地局に移す。この手順は英語では「handover」という用語で知られている。この目的のため、通常、複数の基準を用いて新しい基地局を選択する割り当て装置を設ける。この基準には、端末を取り囲む種々の隣接基地局から送られ端末が受信する出力レベル等がある。端末を既に過負荷になっている基地局に割り当てるのを防止するため、該隣接基地局の使用可能チャンネル数を反映する追加的基準を考慮することも多い。また、受信出力という基準も、英語で「changeover」という手順である既に接続されている端末に新しく衛星を割り当てるかどうかを決定する作業には採用できないことに留意する必要がある。その理由は前記に述べた通りである。したがって本発明は、衛星による無線通信網への端末のログオン時に衛星を選択すること、ならびに現在の衛星との接続が維持できない時、別の衛星を該端末に割り当てることを可能にする手段を提供することである。この目的は、衛星の信号の出力ではなく衛星の視認可能時間、すなわち端末と当該衛星との間で伝送があった場合その伝送が中断されるまでの時間を決定基準として採用することにより達成される。したがって、複数の軌道周回衛星を含む無線通信システムの端末用の衛星選択装置が実現される。該装置は、端末が同期を得た各近接衛星に対するその端末の位置に応じて位置情報を決定する測定手段と、位置情報から各衛星の視認可能時間を推定するための推定手段と、推定した視認可能時間が最も長い衛星を選択するための選択手段とを含む。また、複数の軌道周回衛星を含む無線通信システムの端末用の位置決め装置と、衛星を該端末に割り当てるための割り当て装置も実現される。端末は近接衛星に対する同期を得ているので、該装置は、端末が同期を得た各近接衛星に対するその端末の位置に応じて位置情報を決定する測定手段と、位置情報から各近接衛星の視認可能時間を推定するための推定手段と、推定した視認可能時間が最も長い衛星のうちの少なくとも２つについての推定視認可能時間を割り当て装置に伝送するための伝送手段とを含む。また、端末が同期を得た近接衛星のうち１つを該端末に割り当てる目的のための、複数の軌道周回衛星を含む無線通信システムの割り当て装置も実現される。この割り当て装置の第１の実施態様によれば、端末は、各近接衛星に対する該端末の位置に応じて位置情報を決定する測定手段と、位置情報から各衛星の視認可能時間を推定するための推定手段と、近接衛星のうちの少なくとも２つについての推定視認可能時間を割り当て装置に伝送するための伝送手段とを含むので、該装置はとくに、端末によって伝送された推定視認可能時間に応じて衛星を選択する。本割り当て装置の第２の実施態様によれば、端末は、各近接衛星に対する同端末の位置に応じて位置情報を決定する測定手段と、近接衛星のうちの少なくとも２つについての位置情報を割り当て装置に伝送するための伝送手段とを含むので、該装置はとくに、推定視認可能時間に応じて衛星を選択するため、端末によって伝送される位置情報から近接衛星の視認可能時間を推定するための推定手段を含む。各々の衛星が異なる搬送波を発信する時の好ましい方法は、位置情報として最初の時点に該搬送波のドップラー偏移を生成するような測定手段を実現することである。このようにして、位置情報を得るのに適した手段が実現される。第１の選択肢は、想定する装置の如何に関わらず、最初の時点におけるドップラー偏移の値の増加関数として推定視認可能時間を選択することから成る。第２の選択肢は、測定手段がさらに、最初の時点から測定時間だけ間隔をとった第２時点においてドップラー偏移の値を生成し、最初の時点と第２の時点とにおけるドップラー偏移の差と測定時間の比に最初の時点でのドップラー偏移の符号を付したものとして形状係数（facteur de form）が定義され、推定視認可能時間が形状係数の逆数の増加関数であるようにすることから成る。第３の選択肢は、測定手段がさらに、第２時点においてドップラー偏移の値を生成し、最初の時点と第２の時点とにおけるドップラー偏移の和と差の割合として形状係数が定義され、推定視認可能時間が形状係数の増加関数であるようにすることから成る。第４の選択肢は、測定手段がさらに最初の時点から測定時間だけ間隔をとった第２時点においてドップラー偏移の値を生成し、関数がドップラー偏移を示し、とくに最初の時点と第２の時点とにおけるドップラー偏移の値により消失の瞬間が決定され、推定視認可能時間が最初の時点と消失の瞬間との差を意味するようにすることから成る。また、位置決め装置の変形例によれば、端末は近接衛星に対し同期を得ているので、この装置は各近接衛星に対する端末の位置に応じて位置情報を決定する測定手段と、位置情報を割り当て装置に伝送するための伝送手段とを含む。さらに、各衛星は異なる搬送波を発信するので、位置情報は該搬送波のドップラー偏移である。本発明は、添付図面を参照して行う以下の説明を読むことにより、より正確に理解されよう。第１図は、本発明による測定手段が使用する基準信号の例を示す図である。第２図は、該測定手段の実施に必要な要素を示す図である。第３図は、該測定手段の一実施態様において使用される適当なフィルタの入力信号および出力信号の形状を示す図である。第４図は、端末と近接衛星との構成を示す図である。第５図は、時間の経過に伴うドップラー偏移の変化曲線を示す図である。第６図は、端末と近接衛星とを結んだ、端末の基準三面体を示す図である。第７図は、近接衛星の最小仰角に対応する該三面体のうちの１つの面を示す図である。ここでは、例として「ＬＥＯ」と呼ばれる低軌道周回衛星を使用するシステムを参照することにする。とくにグローバルスター（Globalstar）という名称で知られているシステムがこれに該当する。そのようなシステムの原理は、端末と基地局との間の中継局として、たとえば１３９０ｋｍ程度の高度をたとえば７．２ｋｍ／秒の速度で移動する衛星を使用することである。したがって衛星は、基地局からの無線信号を受信しこれを搬送波により端末に向けて再送信する。衛星の役割は、周波数の置換を行う他は基地局から受け取る信号をそのまま送信するだけの「ミラー」という単純な役割である。上記で既に言及したが、重要な点は、衛星の視認可能時間すなわち端末が衛星を使用できる時間を推定することである。使用時間は、たとえば衛星の地平線消失または所与の値に達した時の仰角を限度とする。好適な方法は、衛星から送信された搬送波のドップラー偏移を端末内で測定することにある。以下、この変移の測定方法について説明する。第１図について説明する。搬送波は信号パケットを伝播する。パケットとは、一定の持続時間Ｔ内の信号の媒体である。ここでは、この信号は、基準信号であり、時間の経過とともに一次関数的に変化する。パケットの開始時を時間ｔの原点とするとき、該信号の瞬間周波数ｆは以下の式で表すことができる。信号は一定の振幅であると仮定され、当然のことながらアナログでもデジタルでも表すことができる。第２図は、種々の可能な実施態様のうちの一実施態様において必要な受信機の要素を示す図である。したがって該受信機は、既知のように、搬送波を受信するためのアンテナＡを含む。そのアンテナに続いて、通常、低ノイズ増幅器である増幅器ＬＮＡがある。受信機はまた、増幅器ＬＮＡの出力信号と、たとえば電圧で制御される発振器である局部発振器ＶＣＯの出力信号を受信する混合器Ｍも含む。該発振器は、機能を後記する制御回路ＣＣによって制御される。混合器の出力側は、出力信号として中間周波数ＩＦ信号を発生するバンドパスフィルタＢＰに接続される。該バンドパスフィルタは、通常の側波帯および位相歪みの除去の基準に則って実現される。同フィルタの中心周波数および通過周波帯はその後に定義される。受信機は、理論周波数ｆ_Tと呼ぶ、ドップラー偏移がない非常に正確な中間周波数で作動するようになっている。ここで、搬送波がドップラー偏移をうけるとすると、中間周波数信号の周波数はｆ_T−Δｆとｆ_T＋Δｆの間で変化する。ここでΔｆは、ｆ_Tに等しい周波数を発生させる局部発振器ＶＣＯの制御値に対するドップラー偏移の振幅を表す。したがって、低域フイルタの中心周波数としてｆ_Tに等しい値を選択し、通過帯域として２・Δｆだけ増加させた信号の通過帯域を選択する。本発明によれば、受信機は基準信号に適合した３つのフィルタ、すなわち − 理論周波数ｆ_Tを中心とする第１フィルタＭＦ１ − 理論周波数ｆ_Tからドップラー偏移振幅分を減じた周波数、すなわちｆ_T−Δ ｆを中心とする第２フィルタＭＦ２ − 理論周波数ｆ_Tにドップラー偏移振幅分を加えた周波数、すなわちｆ_T＋Δｆを中心とする第３フィルタＭＦ３を含む。これら適合フィルタによりたとえば表面音響波フィルタを構成することができる。この場合について、同一の時間尺度で、そのようなフィルタの入力信号Ｘと出力信号の包絡線Ｙを第３図に示した。同フィルタは伝播時間Ｔ_pを有し当業者にとっては既知の形状が減衰ｓｉｎｘ／ｘであるような出力信号を発生するので、ピーク値がＡ_cであって、同ピーク値Ａ_cから所与の値Ａ_d（たとえば２０ｄＢ）を減じた値の振幅において測定した幅がＴ_cであるような主ローブ（lobe）を有する。主ローブの形状の特性を表す形状係数Ｗを決定する。ピーク値Ａ_c、該ローブに含まれているエネルギ、または該ローブの幅Ｔ_cを選択することができる。ここでは例として、幅Ｔ_cに対するピーク値Ａ_cの割合、すなわちＷ＝Ａ_c／Ｔ_c を選択する。各適合フィルタＭＦ１、ＭＦ２、ＭＦ３は、同調周波数に対しΔｆだけずれた基準信号に対応する入力信号が、対応する主ローブが検出できるような検出しきい値Ｓ_dより大きな形状係数Ｗを生み出すようにするための通過帯域幅を有する。受信機はさらに、第２図に例示するような補正回路ＣＯＲＲを含む。該回路は、各々第１形状係数Ｗ₁、第２形状係数Ｗ₂、および第３形状係数Ｗ₃を計算するのに適した第１フィルタＭＦ１、第２フィルタＭＦ２、および第３フィルタＭＦ３の出力信号を受信する。値が検出しきい値Ｓ_dよりも少ない形状係数は、強制的に０にされる。補正回路ＣＯＲＲは、制御回路に向けて、のような変位信号ＳＨを発する。実際は、対応する形状係数を加味した適合フィルタの中心周波数の共通重心の反対側である。また、理論周波数ｆ_Tと中間周波数における信号周波数との差を示すものであれば、共通重心に比例する値またはその他の種類の値を適用するように選択することができる。今、測定し補正しようとしているのは、仮定により本来信号パケットが現れる搬送波のドップラー偏移であることに留意されたい。また、持続時間Ｔの信号パケットＴが、反復周期Ｔ_rにより定期的に発信されることにも留意されたい。このようにして制御回路ＣＣにより、搬送波がドップラー偏移の影響を受けていないとき中間周波数ＩＦの信号が周波数ｆ_Tになるよう、局部発振器ＶＣＯが制御される。制御回路は、少なくともＴ＋Ｔ_rに等しい第１待ち時間の後、Ｄ₁の値をもがＤつ変位信号ＳＨを受信する。次に該回路は、局部発振器ＶＣＯがＤ₁だけ増加した周波数を発生するよう、該発振器を制御する。次に制御回路は、変位信号ＳＨの次の値Ｄ₂を読むため、第２待ち時間の間待機し、再度局部発振器ＶＣＯを補正して、該発振器がＤ₂だけ増加した周波数を発生するようにする。以下これが繰り返されるので、ｎ番目の待ち時間後には、変位信号ＳＨの値はＤ_nとなる。Ｄ_nが、本応用例において充分とされる補正しきい値Ｓ_c、たとえば１００Ｈｚよりも小さい時には、ドップラー偏移は補正され、その値Ｄは、となる。ここまでは、３つの適応フィルタを使うようにした。ところが多くの場合、ドップラー偏移Δｆの振幅による理由から、入力信号が±Δｆだけ変移した基準信号に対応する時、形状係数が検出しきい値Ｓ_d よりも大きくなるよう通過帯域幅が計算された理論周波数ｆ_Tに中心を合わせた、１つの適合フィルターを実現するだけでよい。この場合、制御回路ＣＣは、搬送波がドップラー偏移の影響を受けていないとき中間周波数ＩＦの信号が周波数ｆ_Tになるよう、局部発振器ＶＣＯを制御する。今度は補正回路ＣＯＲＲは、変位信号ＳＨとして唯１つの適合フィルタからの形状係数を発生する。第１待ち時間の後、形状係数の値はＷ_T0となる。すると制御回路ＣＣは、中間周波数をΔｆ／２だけ低くし第２待ち時間の後形状係数の値Ｗ_m0を記録するよう、局部発振器ＶＣＯを制御する。次に制御回路ＣＣは、中間周波数をΔｆ／２だけ高くし第３待ち時間の後形状係数の値ＷＭ０を記録するよう、局部発振器ＶＣＯを制御する。次に該回路は、３つの値Ｗ_T0、Ｗ_m0、Ｗ_M0のうちでどれが最も大きいかを調べる。これをＷ_T1とし、この値を発生した周波数Ｆ₁を同調周波数に最も近い周波数とみなす。今度は制御回路ＣＣは、局地発振器ＶＣＯが中間周波数Ｆ₁ −Δｆ／４を発生するよう、該発振器を制御する。第４待ち時間が終了すると、該回路は変位信号の値Ｗ_m1を記録する。次に該回路は、３つの値Ｗ_T1、Ｗ_m1、Ｗ_M1 のうちでどれが最も大きいかを調べる。これをＷ_T2とする。この値を発生した周波数Ｆ₂を同調周波数に最も近い周波数とみなす。同様にして、中間周波数Ｆ₂±Δｆ／８を得るよう局部発振器ＶＣＯを制御する。このようにして、ステップ毎に周波数幅を２で割っておこなう連続近似によりこの調査を行い、Δｆ／２ⁿが、本応用例において充分とされる補正しきい値Ｓ_c、たとえば１００Ｈｚよりも小さくなるようなＦ_nを求める。するとドップラー偏移は補正され、その値Ｄは、Ｄ＝Ｆ_n−ｆ_T となる。以上、表面音響波技術と呼ばれる技術により実現される１つまたは３つの適合フィルタをもつ、ドップラー偏移補正装置について説明した。この例を選択したのは、とくに、中間周波数が１０から数１０ＭＨｚ程度の場合、当業者にとってはよく知られている例であるからである。当業者であれば、これらのフィルタは、デジタル信号処理装置を用いたデジタル技術により実現可能であることは容易に理解できよう。この実施例は、チャネル間の間隔がたとえば３０ｋＨｚである狭帯域と呼ばれるシステムの場合に特に適している。その場合、ベースバンドの信号を直接処理するため、中間周波数として０を選択することができる。また、適合フィルタと補正回路全体はユニットの形態とすることもできる。これを分析回路と呼ぶことにする。また、時間の経過にともない周波数が一次関数的に変化する信号として、基準信号について説明したが、これは当然のことながら単なる一例であり、多くの別の変形規則を用いることができ、信号の処理がデジタル方式であるならばなおさら容易である。さらに、ドップラー偏移の推定が可能な分析回路を、単数または複数のフィルタを用いて実現した。また、とくに、たとえば高速フーリエ変換を用いたスペクトル分析など別の方法が存在するが、当業者にとってはよく知られているのでこれ以上は詳述しない。また、反復周期Ｔｒの逆数である信号パケット反復周波数は、搬送波との間に比例関係が存在するが、該周波数は非常に小さい数値であるので、ドップラー効果による影響ははるかに小さい。したがって第１段階においては、前記説明のように、適合フィルタの出力側において相前後する２つの主ローブの間隔を測定することにより、該反復周波数を得ることができる。このようにして、基地局の時間基準についての良好な近似が得られ、局部発振器ＶＣＯが該基準を採用するよう、制御回路ＣＣを用いて該発振器を補正する。そうすれば、前記に説明したようなドップラー偏移の推定を行うことができる。該偏移には実質上もはや基地局および端末の時間基準の変移による誤差はない。端末内に設置されたドップラー偏移測定手段については説明したので、第４図を参照してシステムの特殊な構成について説明することにする。例として示した該図において、南北軸をもつ地球、端末Ｔ、および２つの軌道０１、０２の略図を示した。また、候補となる３つの近接衛星、すなわち第１軌道０１上の第１衛星Ｓ１および第２衛星Ｓ２と、第２軌道０２上の第３衛星Ｓ３も示した。ドップラー偏移は、端末に対する衛星の仰角、すなわち地球に対する接線であって端末を通る線と、端末と衛星とを結ぶ直線との間の角度に依存する。他方、衛星は通常、消失の瞬間に相当する最小仰角より大きい仰角で利用することになっている。時間の関数としてのドップラー偏移の状態は、地球上のある定点における衛星の仰角によって変わる。該仰角を変化させると、たとえば２０°というような最小仰角について、最大周波数ｆ_Mと最小時間Ｔ_mを一方とし最小周波数ｆ_mと最大時間Ｔ_Mをもう一方とする２つの端点の間を変化する、当業者にとっては既知の曲線群が得られる。なおこの最大時間は消失の瞬間に相当する。また、ｆ_mとｆ_M は同一の絶対値をもつが符号が逆であることがわかる。これらの曲線全てに共通な点はただ１つであり、その座標は（Ｔ_m＋Ｔ_M）／２、（ｆ_m＋ｆ_M）／２である。この特異性の直接の結果として、ある時点と一定時間を経た次の時点の計２つの時点でのドップラー偏移の値がわかれば、衛星がどちらの曲線上に位置しているのかがわかる、といえる。第５図には、時間の経過に伴うドップラー偏移の値を示す曲線のうちの２つを示した。第１曲線Ｃ１は第１軌道０１に対応するもので、点（Ｔ_m1、ｆ_M1）と点（Ｔ_M1、ｆ_m1）の間を変化し、第２曲線Ｃ２は第２軌道０２に対応するもので、点（Ｔ_m2、ｆ_M2）と点（Ｔ_M2、ｆ_m2）の間を変化する。第１軌道上にある衛星の利用可能時間（Ｔ_M1−Ｔ_m1）の方が、第２軌道上にある衛星の利用可能時間（Ｔ_M2−Ｔ_m2）よりも長いことは、すぐに理解できよう。視認可能時間は、曲線の左側部分にあればあるほどすなわち変移量が多くなればなるほど、長くなる。したがって初回の近似においては、変移が大きければ大きいほど視認可能時間が長くなるということがいえる。したがって、たとえば等式関数などのドップラー偏移量の増加関数として、推定視認可能時間を決定する推定手段を設けることが可能である。また、この曲線から、変移量が＋のときは、変移が大きければ大きいほどその傾きは小さくなることがわかる。したがって別の近似法として、傾きを逆にしたものに変移の正負記号を付けたものを形状係数とすると視認可能時間は該形状係数の逆数に比例して増加するということから成る近似を行うことができる。傾きは、ある時点と一定の測定時間を経た次の時点の都合２つの時点でのドップラー偏移の測定値を外挿することにより求める。前記に説明した２つの近似を組み合せる第３の方法として、傾きに対する測定時間中の変移の平均値の割合を計算することにより視認可能時間を推定することが可能である。いずれの場合も、選択されるのはＳ２の衛星である。その理由は、該衛星が端末に対する垂直線に比較的近い軌道上に位置し、同端末から比較的離れており、同端末に接近するからである。次に、より正確であるが同時により複雑な方法について説明する。仰角が最小仰角Ｅ₀より大きいとした場合の、軌道上の任意の１点にある衛星の仰角ε（ｔ）は、軸Ｔｚが垂直線である端末を中心とする基準三面体Ｔｘｙｚを示す第６図と、高度Ｈの該垂直線に対し直角な面を表す第７図を参照して、以下のように表すことができる。衛星は全てある高度Ｈのところを周回する。その結果、あり得る軌道の集合体は地球を中心とする球をなす。Ｅ₀が最小仰角を表すとしたとき、端末から見た場合、該集合体は、開先角度π／２−Ｅ₀の円錐と該球との交点によって決められる球形ドーム部分に限定される。たとえば第１軌道０１のように、ある特定の軌道に視点を置いた場合、以下のような概念を採用する。 − γ：同軌道における最大仰角 − Ｈ₁：最小仰角Ｅ₀に相当する球形ドーム部分上の軌道上の２点の弦からの端末Ｔの距離 − ω：原点を通る直線と、最小仰角Ｅ０に相当する球形ドーム部分上の軌道上の２点とを通る直線との間の角度 − ｄ：軸Ｏｚからの同弦の距離 − ｌ：同弦の半分の長さ − Ｒ：最小仰角Ｅ₀時の球形ドーム部分の半径、すなわちｄの最大値 − Ω：衛星の角速度 − ｖ：衛星の線速度 − ｃ：無線の伝播速度 − ｐ：搬送波の周波数 − Ｄ：ドップラー偏移量したがって、ｄ＝H tan（π/2−γ）＝H/tan（γ）Ｒ＝H tan（π/2−Ｅ₀）＝H/tan（Ｅ₀） cos（π/2−γ）＝H/H_i＝sin（γ）よって： H_i＝H／sin（γ）と書くことができる。したがって、仰角ε（ｔ）は区間〔π／２−ω／２、π／２＋ω／２〕の間、時間とともに変化する。ドップラー偏移量Ｄは、によって得られる。 ε₀＝π／２−ω／２とすると、仰角ε（ｔ、γ）の値は、 ε（ｔ，γ）＝ε₀＋Ω・ｔとなる。初回測定時と初回からある既知の測定時間後に行う２回目の測定時の、都合２つのドップラー偏移の値がわかれば、想定する軌道上の最大仰角γを求めることができ、したがって、時間の経過に伴う変移Ｄの全体形状がわかる。この段階になれば、消失の瞬間Ｔ_Mを求めること、ならびに該消失点と２回目の変移の測定が行われた時間との差である視認可能時間を推定することは容易である。したがって、このようにして視認可能時間を求めるための推定手段を設けることが可能である。また、視認可能時間を求めるには、連続する２つの変移の値を知るだけで十分であることがわかる。したがって、第１の入力が初回変移測定値に相当し第２の入力が２回目の変移測定値に相当する、たとえばメモリのような２つの入力をもつ表であって、表の中の任意の升目が対応する視認可能時間を表すような表を設けることが可能である。該表は、前記に説明した等式を用いて数値を記入することが可能であるが、経験的に作成することも可能である。予想される種々の状況について実地で一連の測定を行うことができる。結論として、測定手段は端末内に配置しなければならないことがわかる。推定手段は必ずしもたとえばマイクロプロセッサ、デジタル信号処理装置などから構成しなくてもよい。第１の選択肢によれば、該推定手段は端末内に配置することができ、またたとえば制御回路を用いて実現することができる。この場合、システムの任意の場所に位置する割り当て装置に視認可能時間を伝送するための伝送手段を設ける。なお、該伝送手段は、端末内にすでに設けてある送信回路を用いて実現することが可能である。第２の選択肢によれば、該推定手段をとくに割り当て装置内など別の場所に配置することができる。この場合、位置決め情報を割り当て装置に伝送するための伝送手段を設ける。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．無線通信システムの端末（Ｔ）用の接続する衛星の選択装置であって、複数の軌道周回衛星を含んでおり、端末が同期を得た各近接衛星（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）に対する該端末の位置に応じて位置情報（Ｄ）を決定する測定手段と、前記位置情報から前記各衛星の視認可能時間を推定するための推定手段と、前記衛星のうちで推定した視認可能時間が最も長い衛星（Ｓ２）を選択するための選択手段とを含むことを特徴とする、衛星の選択装置。２．無線通信システムの端末（Ｔ）用の位置決め装置であって、複数の軌道周回衛星と該端末に衛星を割り当てるための割り当て装置とを含んでおり、端末（Ｔ）が近接衛星（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）に対する同期を得て、前記各近接衛星に対する同端末の位置に応じて位置情報（Ｄ）を決定する測定手段と、前記位置情報から前記各衛星の視認可能時間を推定するための推定手段と、同推定視認可能時間が最も長い前記衛星のうちの少なくとも２つについての推定視認可能時間を割り当て装置に伝送するための伝送手段とを含むことを特徴とする、位置決め装置。３．無線通信システムの割り当て装置であって、複数の軌道周回衛星を含んでおり、端末（Ｔ）が同期を得た近接衛星（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）のうち１つを該端末に割り当てるよう構成されており、端末が、前記各近接衛星に対する同端末の位置に応じて位置決定情報（Ｄ）を決定する測定手段と、前記位置情報（Ｄ）から前記各近接衛星の視認可能時間を推定するための推定手段と、前記近接衛星のうちの少なくとも２つについての推定視認可能時間を割り当て装置に伝送するための伝送手段とを含み、該装置がとくに、前記端末によって伝送された前記推定視認可能時間に応じて前記衛星を選択することを特徴とする、割り当て装置。４．無線通信システムの割り当て装置であって、複数の軌道周回衛星を含んでおり、端末（Ｔ）が同期を得た近接衛星（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）のうち１つを該端末に割り当てるように構成されており端末が、前記各近接衛星に対する該端末の位置に応じて位置情報（Ｄ）を決定する測定手段と、前記近接衛星のうちの少なくとも２つについての前記位置情報を前記割り当て装置に伝送するための伝送手段とを含み、該装置がとくに、推定視認可能時間に応じて衛星を選択するため、前記端末によって伝送される前記位置情報から前記近接衛星の視認可能時間を推定するための推定手段を含むことを特徴とする、割り当て装置。５．前記各衛星が異なる搬送波を発信し、前記測定手段が位置情報として最初の時点に該搬送波のドップラー偏移（Ｄ）を生成することを特徴とする、請求の範囲第１項から第４項のいずれか一項に記載の装置。６．前記推定視認可能時間が該最初の時点におけるドップラー偏移（Ｄ）の値の増加関数であることを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の装置。７．前記測定手段がさらに、前記最初の時点から測定時間だけ間隔をとった第２時点においてドップラー偏移（Ｄ）の値を生成し、前記最初の時点と第２の時点とにおけるドップラー偏移の差と測定時間の比に前記最初の時点でのドップラー偏移の符号を付したものとして形状係数が定義され、前記推定視認可能時間が前記形状係数の逆数の増加関数であることを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の装置。８．前記測定手段がさらに、第２時点においてドップラー偏移（Ｄ）の値を生成し、前記最初の時点と前記第２の時点とにおけるドップラー偏移の和と差の比として形状係数が定義され、前記推定視認可能時間が前記形状係数の増加関数であることを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の装置。９．測定手段がさらに、前記最初の時点から測定時間だけ間隔をとった第２の時点においてドップラー偏移（Ｄ）の値を生成し、関数がドップラー偏移を示し、とくに前記最初の時点と前記第２の時点とにおけるドップラー偏移の値により消失の瞬間（Ｔ_M）が決定され、前記推定視認可能時間が前記消失の瞬間と前記第２の時点との差であることを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の装置。１０．無線通信システムの端末（Ｔ）用の位置決め装置であって、複数の軌道周回衛星と該端末に割り当てるための割り当て装置とを含んでおり、端末（Ｔ）が近接衛星（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）に対する同期を得て、前記各近接衛星に対する端末の位置に応じて位置情報（Ｄ）を決定する測定手段と、前記位置情報を前記割り当て装置に伝送するための伝送手段とを含むことを特徴とする、位置決め装置。１１．各衛星が異なる搬送波を発信し、前記位置情報が前記該搬送波のドップラー偏移であることを特徴とする、請求の範囲第１０項に記載の装置。