JPH11502977A - 衛星システム間の混信を制限するための方法及び装置 - Google Patents
衛星システム間の混信を制限するための方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
アップリンク又はダウンリンクの周波数を共有する、第1の衛星と第2の衛星との間の混信を防止する方法及び装置。地球局に対して第1の衛星と第2の衛星とが最小識別角よりも小さい角度を隔てていれば、地球局は第1の衛星から許容される閾値以上のダウンリンクの混信を受ける。さらに、この状況においては、第1の衛星は許容できないアップリンクの混信を受ける。この混信の問題を克服するために、第2の衛星は、地球表面の禁止領域への送信、又は禁止領域からの受信を避ける。禁止領域は、第1の衛星と第2の衛星とが最小識別角よりも小さい角度を隔てられるような領域、又は、第1の衛星が、第2の衛星が位置する軌道帯の中の少なくとも1点から、最小識別角以下の角度で隔てられているような領域である。禁止領域への送信及び禁止領域からの受信は、禁止領域の外側の別の領域に引き渡されて地上ネットワークを通して禁止領域内に経路づけされるか、別の衛星に引き渡される。
Description
【発明の詳細な説明】
衛星システム間の混信を制限するための方法及び装置
技術分野
この発明は、広くは衛星通信システムに関し、特に衛星通信システム間の信号
の混信を制限する方法及びシステムに関するものである。
背景技術
昨今の衛星通信システムの増加により、隣接した衛星に属する複数の信号間で
混信の可能性が増大している。このような混信は、例えば、対地非静止衛星が対
地静止衛星の視野内に入るときに起こりうる。周知のように対地静止衛星は、赤
道軌道上に固定され、地表の特定位置の上空に存在する。対地静止衛星は通常、
赤道弧に対して緯度方向に多少変動するので、対地静止衛星によって潜在的に占
有される一連の軌道位置に相当する狭い「対地静止帯」が、赤道弧を中心として
存在する。対地静止衛星の軌道とは異なり、対地非静止衛星の軌道は地球の表面
に対して絶え間なく変化する。対地非静止衛星はふつう、対地静止帯より下にあ
る低高度あるいは中高度軌道を進行する。
対地静止通信システムと対地非静止通信システムとの間の信号の混信は、対地
静止帯内の特定の衛星の方向を向いている地球局の視野内に、対地非静止衛星が
入ってくるときに引き起こされる。このような混信は、以下にGSY地球局と呼
ばれる地球局の一つと対地静止衛星との間のフィーダリンク経路に対して、対地
非静止衛星が非常に近く位置するようになったときはいつでも起こる可能性があ
る。対地非静止衛星に通常割り当てられるフィーダリンク周波数帯が、対地静止
衛星にあらかじめ割り当てられた周波数帯と同じであることも、このような混信
を引き起こす第2の理由である。その結果、対地非静止衛星の運転者の義務とな
っている。その結果、対地静止システムにおける通信を混信させないようにする
ことは、対地非静止システムの運転者に課された義務となっている。ここで、対
地静止システムと対地非静止システムとでフィーダリンク周波数帯を分け合うこ
とも考えられるが、許容混信レベルを確保するように、各々のシステムに割り当
てられたチャネル間に必要とされる周波数分割は、たいていの状況においてこの
方法を不可能とする。
対地静止衛星は、赤道表面上空の対地静止帯のいたる所に配置されているので
、この対地静止帯と対地非静止衛星とを結ぶ直線上にほぼ位置する地球表面上の
点(points)は、地球表面上に「一列に並ぶ(in-line)」緯度範囲を形成する。こ
の地球上における一列に並ぶ緯度範囲の位置は、対地非静止衛星の緯度変化に応
じて変化する。しかし、対地非静止衛星が対地静止衛星とGSY地球局とを結ぶ
直線上に位置しないときでも、対地非静止衛星は対地静止システムに干渉しうる
。なぜならば、GSY地球局のアンテナはビーム軸に対して有限の識別角(discr
imination angle)にわたって放射パターンを投射するからである。それ故に、対
地非同期衛星は普通、この一列に並ぶ緯度範囲付近にあるGSY地球局の上空の
軌道にある時は、信号の送信を停止させる必要があった。このように送信範囲が
制限されることにより、対地静止システムと同等の周波数を用いる対地非静止衛
星システムの効率は低下していた。
衛星システム間の混信を最小化する一つの方法は、単に、一方のシステムに割
り当てられていない周波数帯を用いて、他方のシステムを運転することである。
しかし、衛星通信システムの場合は、使用可能な周波数帯が制限されているので
、この解決方法は実現が困難である。さらに、対地同期システムに当初割り当て
られる周波数帯にわたる信号を処理するために設計された通信装置(equipment)
を実現するためには、高度に確立された技術が利用できる。
従来、ほとんどの衛星システムには、対地静止衛星又は対地同期衛星が用いら
れていたが、将来、低高度又は中高度の地球軌道を利用するシステムが発達すれ
ば、対地静止システムと対地非静止システムとの間だけでなく、2つ以上の対地
非静止システム間における混信の問題が増加すると考えられる。
米国特許5227802号には、一方の衛星からのセルが他方の衛星からのセ
ルと所定の量を越えて重なるときは、一方の衛星からのセルを切断することによ
って、異なる衛星から投射されるセルの重なりの量を制御する方法が開示されて
いる。
発明の開示
この発明の一つの側面によれば、第1の衛星からの送信と、一つ以上の軌道位
置に存在する一つ以上の第2の衛星からの送信との間の混信を削減する方法が提
供され、前記第1の衛星と前記軌道位置の各々とが所定の最小識別角より小さい
角度で隔てられる地球の表面上の禁止領域を決定し、第1の衛星による前記禁止
領域への送信を抑止することを備える。
この発明の別の側面によれば、一つ以上の地球局から一つ以上の軌道位置内に
に配置される一つ以上の第2の衛星への送信から第1の衛星を経由したリンクに
おける混信を削減する方法が提供され、前記第1の衛星と前記軌道位置の各々と
が所定の最小識別角より小さい角度で隔てられる地球の表面上の禁止領域を決定
し、第1の衛星を経由する前記禁止領域からの受信を抑止することを備える。
この発明の別の側面によれば、第1の衛星からの送信と、一つ以上の軌道位置
に配置される一つ以上の第2の衛星からの送信との間の混信を制限する装置(app
aratus)が提供され、前記第1の衛星と前記軌道位置とが所定の最小識別角より
小さい角度で隔てられる地球の表面上の禁止領域を決定するために操作できる手
段と、第1の衛星による前記禁止領域への送信を抑止するために操作できる手段
とを備える。
この発明の別の側面によれば、一つ以上の地球局から一つ以上の軌道位置に配
置される一つ以上の第2の衛星への送信から第1の衛星を経由するリンクにおけ
る混信を削減する装置が提供され、前記第1の衛星と前記軌道位置とが所定の最
小識別角より小さい角度で隔てられる地球の表面上の禁止領域を決定するために
操作できる手段と、第1の衛星を経由する前記禁止領域からの受信を抑止するた
めに操作できる手段とを備える。
この発明の利点は以下の点である。すなわち、第1の衛星は、第1の衛星のビ
ームと第2の衛星又は衛星群(satellites)のビームが重なるときはいつでも送受
信を抑止する代わりに、許容不可能な混信が起こる範囲への送信又はその範囲か
らの受信のみを抑止する点である。このようにすれば、第1の衛星によって供給
されるサービスの中断を低減することができる。
禁止領域内にある地球局との通信は、混信せずにそれらの地球局と通信可能で
ある第3の衛星に引き渡されてもよい。
また、第1の衛星と禁止領域内にある地球局との通信は、禁止領域の外側にあ
る地球局に引き渡されてもよい。地球局が地上ネットワークへの選択的なゲート
ウェイを提供する場合には、それによって地上ネットワークとの通信が維持され
る。
禁止領域内にある地球局との通信は、第1の衛星のアンテナビームパターンを
調節することによって抑止されても良く、禁止領域に入射するスポットビームを
抑止することによって行われることが好ましい。この方法を用いると、アンテナ
ビームパターンの参照信号及び/又はキャリア周波数も禁止領域内において抑止
されるので混信の削減に有利である。
所定の識別角は、混信の要求される閾値が限界を超えないことを確実とするた
めに、所定の前記混信の閾値に対応していてもよい。禁止領域は各第2の衛星が
ある瞬間の位置を得ることによって決定されてもよい。この方法は複雑であり、
各第2の衛星の位置に関する情報が利用できることを必要とするが、禁止領域の
大きさを最小にできる。
また、禁止領域は、第1の衛星が、第2の衛星又は衛星群がとりうる全ての位
置を囲む軌道帯のあらゆる位置から、最小識別角より小さい角度で隔てられる領
域として決定されてもよい。禁止領域の大きさは大きくなるが、軌道帯は軌道帯
内の衛星位置より決定することが容易である。
また、第2の衛星又は第2の衛星の各々は、対地同期又は対地静止であっても
よい。この場合は、第2の衛星又は第2の衛星の各々の位置は比較的容易に決定
できる。特に、対地静止軌道帯の位置はとりわけ決定しやすく、また現存する大
多数の衛星は対地静止軌道帯内に位置する。
この発明の機能は、地上から制御されてもよいし、一部あるいはかなりの部分
が衛星内で実行されてもよい。
図面の簡単な説明
添付図面を参照し、本発明のいくつかの実施形態について説明する。
図1は、地球表面の上空の軌道に存在する対地静止衛星と対地非静止衛星を表
す。
図2は、赤道上空の対地静止帯内の軌道位置に占める対地静止衛星に対して、
従来から設置されている対地非静止衛星が描く対地非静止軌道を、例示的に表し
ている。
図3は、対地非静止衛星の軌道の軌跡NGO’を進行し、禁止帯アンテナ制御
システムを備えた対地非静止衛星NG’を表している。
図4は、対地静止衛星及び地球に相対する、対地非静止衛星の位置関係を表し
ている。
図5は、対地非静止衛星に含まれるように設計された、この発明の禁止帯アン
テナ制御システムのブロック図を表している。
図6は、対地静止衛星Gと対地非静止衛星Iとの様々な幾何学的な位置関係を
、地球に対して描いた図である。
図7aは、対地非静止衛星の視野内における禁止帯の近似表現と正確な表現と
を表している。
図7bは、特定の軌道位置に配置される対地非静止衛星の視野内における禁止
帯の投影を表している。
図8aは、図7aに示した禁止帯の水平近似を地球表面上において表現したも
のを示している。
図8bは、様々な対地非静止衛星の軌道位置に対応する、地球表面上における
一組の禁止帯を表現している。
図9は、禁止帯を避けるために、コールが別の地球局に引き渡される状況を表
している。
図10は、禁止帯を避けるために、コールが別の対地非静止衛星に引き渡され
る状況を表している。
発明の実施の形態
序論
図1を参照すると、地球表面30の上空の軌道に、対地静止衛星10と対地非
静止衛星20が示されている。衛星10の対地静止軌道の軌跡は、図1の紙面を
貫いて垂直に走っている。一方対地非静止衛星20は、対地静止帯を横切る極周
回軌道上にあると仮定する。対地静止衛星10は、赤道Qの上空の対地静止帯内
の位置を占めるので、地球局40に対して固定された位置にあり続けることにな
る。図1に示されたシステムにおいて、対地静止衛星10は地球局40との通信
接続を確立する。この際、対地静止衛星10は、対地非静止衛星20によっても
同時に利用される可能性があるフィーダリンク帯に含まれるチャネルを媒体とし
、アンテナ60を介して地球局40と通信する。
図1から分かるように、対地非静止衛星20と対地静止衛星10の間の混信の
可能性は、対地静止衛星10と地球局40の間のフィーダリンクパス(FP)の
非常に近くに、対地非静止衛星20が位置するようになったときに生じる。そこ
でこの発明は、対地非静止衛星20によって放射されたアンテナビームパターン
Bを調節することによって、対地静止衛星10と地球局40との間の信号伝送に
、対地非静止衛星20によって送信された信号が、所定の程度を越えて干渉する
ことを防止するものである。後に、より詳細に述べられるように、この調節は、
地球表面における緯度に関しての地帯(latitudes)である「禁止帯」(縮小して
描くため図1に示していない)にビームパターンの一部を投射しないことを含ん
でいる。地球表面上の位置から測定した対地静止帯内の衛星の位置と対地非静止
衛星の位置とを隔てる角度上の分離、すなわちトポセントリック角(topocentric
angle)とすれば、この禁止される緯度範囲は、対地非静止衛星20からのビー
ムパターンBが変化しないとした場合に、対地静止衛星10からの信号と対地非
静止衛星20からの信号との間に最小許容レベルより大きい混信が生じるような
角度上の分離を有する地球表面上の一組の位置に相当する。この混信の最小許容
レベルに相当するトポセントリック角度分離は以下において導かれ、また、これ
以降、最小識別角(minimum discrimination angle)Dminと呼ぶ。
図2及び図3を参照すると、この発明により、対地静止衛星と通信している地
球局の視野に対地非静止衛星が入ったときも、対地非静止衛星の操作が可能とな
ることがより理解される。図2は、赤道Qの上空にある対地静止衛星Gの対地静
止帯内の軌道位置に対して、従来から設けられている対地非静止衛星NGが進行
する対地非静止軌道上の経路NGOを表したものである。衛星NGが軌道位置A
に到達するとき、表面位置Bから見た2つの衛星間のトポセントリック角度分離
は最小識別角と等しくなる。衛星NGが軌道位置AとCとの間にある軌道上の経
路NGOを進行するとき、位置BからDの間の地球表面上には、衛星間のトポセ
ントリック角が最小識別角Dminよりも小さくなる地点が存在する。対地非静止
衛星NGがE点からF点の間の軌道位置を占めるときは、地球表面上のB点から
D点の間に、二つの衛星が一直線に並ぶ位置、すなわち、トポセントリック角が
ゼロである位置があることが観察によって分かる。さらに、位置AからEの間及
び位置FからCの間の対地非静止軌道の位置については、地点B及び地点Dにお
ける対応するトポセントリック角はそれぞれDminよりも小さくなることが分か
る。
表面位置BからDの間にある全ての地球局において混信が最小許容レベルより
も小さくなることを保証する一つの方法は、衛星NGが軌道位置AとCの間に位
置する間に、衛星NGからの送信を一時停止するということである。しかしなが
ら、以下に示す数値例を考慮すると、この方法が実行不可能であることは明らか
である。典型的な最小識別角Dminを3°、高さ35786kmの対地静止衛星
の軌道における±3°の緯度変動、高さ1800kmの対地非静止衛星軌道を仮
定すると、対地非静止衛星は赤道からおよそ±48°の緯度範囲でスイッチが切
られなければならない。仮に、未使用のフィーダリンク容量を有する他の衛星が
、対地非静止衛星から地球局への信号を中継するために利用できるとすれば、こ
のスイッチオフによる通信の中断を避けることができるであろう。以下の節に述
べるように、この発明の如く、緯度「禁止帯」によって囲まれていない位置のみ
と選択的に通信するように設計された対地非静止衛星により、かなり改善された
カバリッジ範囲を見込める。
禁止帯導入の概観
図3に示されるように、禁止帯アンテナ制御システム(forbidden band anten-
na control system)を備えた対地非静止衛星NG’が、対地非静止軌道の軌跡N
GO’に沿って進むのが分かる。この発明によれば、衛星NG’によって投射さ
れるアンテナビームは、衛星NG’と対地静止軌道とのトポセントリック角度分
離が最小識別角Dminを越える角度となる地球表面上の領域のみに向けられる。
換言すれば、軌道の軌跡NGO’上の各緯度位置に、トポセントリック角がDmi n
よりも小さくなる位置が、緯度禁止帯内であって衛星NG’の視野内にある地
球表面上に存在する。この緯度禁止帯の位置は、衛星NG’が軌道の軌跡NGO
’を進行するにつれて移動する。この発明によれば、衛星NG’から投射される
アンテナビームは、禁止帯によって覆われていない地球表面の位置に信号を送信
し、また、その位置から信号を受信するようにのみ具体化される。
図3に示されるように、対地静止衛星G’に対する対地非静止衛星NG’の指
し示す方向に対応する緯度禁止帯は、赤道Qの周りの緯度L1から緯度L2の間
に広がっている。この禁止帯は、L1とL2上で、衛星間のトポセントリック角
が最小識別角Dminに等しい緯度であるような位置に位置する。従って、禁止帯
の内側の位置に関連づけられるトポセントリック角はDminよりも小さく、一方
禁止帯の外側の位置に対応する衛星間のトポセントリック角度分離はDminより
も大きくなる。この発明の好適な具体例においては、衛星NG’からのアンテナ
ビームパターンは、禁止帯にビームが照射されないように各時刻の衛星NG’の
緯度に応じて連続的に調整される。このような調整は、例えば、スイッチアルゴ
リズムの通りに衛星NG’のアンテナによって投射されるスポットビームのクラ
スタを選択的に活性化することで実現できる。このスイッチアルゴリズムは一般
に、衛星の軌道制御システム又は地球局のいずれかから受け取る緯度情報に応答
する。この禁止帯アンテナ制御システムについては、後の節においてさらに詳細
に説明する。
最小識別角Dminの決定
混信の計算は、対地非静止衛星と対地静止衛星間のダウンリンク(すなわち衛
星から地球へ)の周波数帯における混信と、対地非静止衛星と対地静止衛星間の
アップリンク(すなわち地球から衛星へ)の周波数帯における混信とを区別して
考えることによって行う。すなわち、アップリンク帯とダウンリンク帯との間の
混信は、同じ型の帯間の混信に比較してわずかな大きさであると仮定する。
この発明の一つの具体例によれば、最小識別角の値およびその結果として生じ
る禁止帯の拡がりは、対地静止衛星10と地球局40との間のフィーダリンクに
よって伝達される通信に要求される信号対ノイズ比に、ある程度依存する。対地
非静止衛星20から送信される信号の、この信号対ノイズ比への影響を決定する
には、通常、対地静止衛星10、対地非静止衛星20、及び地球局40に含まれ
ている通信機器の固有の側面だけでなく、フィーダリンクの変調特性及び周波数
特性に関する知識が要求される。一般的には、衛星20によってわずかに投射さ
れるアンテナビームBの形状あるいは型、地球局40と対地静止衛星10とに関
連づけられるアンテナのゲイン並びにフィーダリンクの周波数(例えばC−バン
ド、Ku−バンド)及びキャリア特性(例えばCDMA)について承知している
必要がある。
トポセントリック角ηの導出
図4は、対地静止衛星Sと地球とに対する対地非静止衛星S’の幾何学的関係
を描いた図である。対地静止衛星Sと対地非静止衛星S’とを隔てる地球の中心
から見た角度をαとする。一方、地球表面上にある地球局の位置から見たこれら
の衛星間を隔てる角をトポセントリック角ηとする。二つの衛星間の角度αにつ
いて特定の値を与えると、その値に対応するトポセントリック角ηは、地球表面
上の地球局の位置に応じて変化する。混信の状況が最悪となるケースは、与えら
れた地球の中心から見たジオセントリック角(geocentric angle)αに対して、ト
ポセントリック角が最小になるときに生じること、すなわち、地球局から見た衛
星間の角度上の分離が最小となるとき、混信が最も著しくなることが仮定される
。地球局と衛星との間の距離は地球局の緯度の関数として変化するけれども、こ
の変化はトポセントリック角ηが変化することに起因して生じる変化に対して無
視できる影響であると思われる。
図4を参照すると、最小トポセントリック角、つまりηminがゼロより大きい
ジオセントリック角が存在することが分かる。これは、地球表面上のいかなる位
置から見ても、衛星が一直線に並ばないという状況に対応する。この最小トポセ
ントリック角ηminが非ゼロか否かということは、地球表面からの、対地静止衛
星の軌道高度hと対地非静止衛星の軌道高度h’とに依存する。特に、閾角αmi n
より
も小さいジオセントリック角αをとる軌道高度h、h’に対しては、最小トポセ
ントリック角ηminがゼロとなる地球局の位置が存在し、ベクトルEによって表
される。逆に、α>αminとなる衛星軌道の位置関係に対して、対応づけられる
最小トポセントリック角ηminがゼロでないような地球局の位置が存在する。こ
の角度αminは、平面幾何学を用いて導き出され、以下のように表現される。
ここでRoは地球の半径、hとh’はそれぞれ対地静止衛星Sと対地非静止衛星
S’の軌道高度である(h>h’)。繰り返しになるが、ジオセントリック角が
式(1)の限界値よりも大きいということは、二つの衛星と一直線に並ぶ地球局
の位置が存在しない、すなわちηmin>0であることに対応する。
以下に、地球局の位置をそれに関連づけられる衛星SとS’との間のトポセン
トリック角ηに関連づける表現を決定することを試みる。以下の計算は、図4に
用いられているような対地非静止衛星S’を基準とし、それはOXYZ座標系に
よって表されることを付記しておく。
Roを地球の半径、前述のhとh’をそれぞれ対地同期衛星Sと対地非同期衛
星S’の軌道高度とする。ここで、θ、φをOXYZ座標系における地球局Eの
位置の極座標系とすると、
が得られる。rとr’はそれぞれ地球局Eから衛星S、S’までの距離(range)
とすると、2つの有用なベクトルが
によって定義される。それ故、トポセントリック角の余弦は、
となる。
仮に、衛星S及びS’の位置を固定しつつ、地球局の位置Eが地球表面上を「
動きうる」とすると、Eの微分の符号を反転したものは、
のように書ける。この式と二つの単位ベクトルとのスカラ積を計算すると、
が導かれる。
よって、トポセントリック角の余弦の微分は、
に示すようになる。
もし、θが一定であれば、r’は変化せず、その結果として
が得られる。括弧の中にある項は正であるので、トポセントリック角の余弦はr
によって変化し、このため、rの自乗によっても変化する。このrの自乗は、
に等しい。このため、φのみが変化するとき、トポセントリック角はφの余弦の
値によって変化する。従ってトポセントリック角は、θが一定であればφ=0の
ときに最小となる。
この節の残りの部分では、ジオセントリック角が十分小さく、衛星Sの視野の
中にφ=0に対応する地球局の位置が存在すると仮定する。この条件は、
で表される。対地静止衛星Sにとって、この限界値は81.3°であるので、こ
の条件はあまり制限されたものではないことを注記しておく。さらに以下の表記
は、本節の残りの部分において適用される。
これらの表記を用いると、αにおける条件は、
となる。ベクトルEによって表される地球局の位置が両方の衛星の視野内になけ
ればならない条件は、式(12)を用いて以下のように表される。
さらに、トポセントリック角ηは、地球局の位置Eから見たときのS’の高度(e
levation)とSの高度の差であるので、角度ηは、以下のように表すことができ
る。
このように、トポセントリック角ηは、角度θが増加するに従って減少する。
禁止帯アンテナ制御システム
図5を参照すると、例えば図3に示した対地非静止衛星NG’に含まれるよう
に設計された、この発明の禁止帯アンテナ制御システム100のブロック図が示
されている。制御システム100の動作は、搭載されたメモリユニット108内
に格納された禁止帯アンテナ制御プログラム104から受けた命令に基づき、マ
イクロプロセッサ等のような中央処理装置(CPU)102によって統合される
。メモリユニット108はさらに、多目的のメモリ112と禁止帯参照テーブル
116を含んでいる。
参照テーブル116は、地球表面上に位置する禁止帯の位置と形状に関する情
報を含んでいる。いくつかの具体例を挙げると、禁止帯が一対の緯度の境界線に
含まれる帯状の表面位置によって近似されてもよいし、禁止帯のより正確な表現
には経度に依存する緯度の境界線を含んでいてもよい。前者の近似が利用される
場合は、対地非静止衛星NG’の緯度の関数として表現された禁止帯の緯度の境
界L1とL2(図3参照)の対が参照テーブル116に含まれる。参照テーブル
は、一組の一様に分割された緯度地帯(latitudes)に対応する禁止された緯度の
境界を含んでいることが予想される。参照テーブル内に含まれていない緯度範囲
に対応する禁止帯の境界を決定するために補間スキームを利用できる。
経度に依存しない緯度境界を用いて禁止帯を近似するため、参照テーブル11
6の記載は、例えば上記の式(14)によって与えられるトポセントリック角の
表現を用いることによって、簡単に導き出すことができる。この方法を用いる最
初のステップでは、先行する節において説明したように、最小識別角Dminが決
定される。Dminの決定に続き、地球表面上の選択された一組の緯度に対応する
トポセントリック角の計算結果が、参照テーブル116に格納された各衛星の緯
度インデックスに対して生成される。このステップは、例えば、関連する衛星の
緯度インデックスに対応する禁止緯度帯を取り囲むと考えられる範囲に及ぶ試行
のための組の緯度を式(14)に代入することによって行われる。この試行のた
めの一組内の各緯度に対応するトポセントリック角は、その後、禁止帯の緯度境
界L
1とL2を決定するためにDminと比較される。すなわち、禁止されたすべての
緯度に対して関連するトポセントリック角がDminよりも小さくなるような、試
行のための組の中にある1対のL1とL2が求められる。禁止帯の境界を決定す
るためのこの簡単化された技術の記述を、制御システム100の理解を高めるた
めにこのつながりの時点でここに含める。従って、禁止帯の境界を決定するため
の方法のより完全な議論は後の節で詳しく述べられる。
図5を参照すると、アンテナ制御システム100はさらに、CPU102に対
地非静止衛星の軌道位置に関する情報を供給するための位置獲得サブシステム1
20を含む。禁止帯アンテナ制御プログラム104は、参照テーブル116から
禁止帯の境界を検索するために、サブシステム120によって供給される軌道の
緯度を用いる。その後CPU102は、検索された禁止帯の境界をアンテナ制御
サブシステム124に中継する。制御サブシステム124は、対地非静止衛星の
アンテナ132を駆動させるために使用されるアンテナ・ビームフォーミング・
ネットワーク128を構成(configure)するように、従来の方法により作動する
。サブシステム124は、アンテナによって投射されるビームパターンの形状を
制御するが、この制御は、ビームフォーミング・ネットワーク128によってフ
ィードアレイ136内のどのフィード素子が活性化されるべきかを決定すること
によって行われる。電磁エネルギーは、導波管140によってビームフォーミン
グ・ネットワーク128からフィードアレイ136に従来の方法で接続され、そ
の後フィード136によって二次元的な曲面形状を有する(doubly-curved shape
d)反射器144に向けられる。図5は禁止帯ビームパターンを投射するための一
つのシステムを描いているが、この発明の範囲内で別の手段がこの機能を達成す
るために用いられてもよい。
例えば、アンテナ制御システムの別の具体例では、参照テーブルは、禁止帯の
境界の位置における経度による変化に関する情報を含んでいる。このような、よ
り正確な禁止帯の表現は、例えば、対地非静止衛星の個々の軌道緯度に関連づけ
られた2次元マトリクスとしてそれぞれ格納される。これらの2次元マトリクス
の禁止帯表現が導き出される一組の数学的表現は、後に述べられる。また、引き
続く表現に含まれる幾何学的パラメタは、図6の中で定義される。この図には、
対地静止(GSO)衛星Gと対地非静止(non−GSO)衛星Iとの間の、地
球に対する様々な幾何学的関係が描かれている。
アンテナ制御システムの別の手段では、参照テーブルは、アンテナフィードア
レイ内に含まれる個々の素子の制御に用いられる振幅係数と位相係数に対応する
データを含んでいる。このような制御データは、一般的には衛星の運転開始の前
に地球局から送信され、参照テーブルに保存される。対地非静止衛星の軌道は周
期的であるので、循環する一組の幾何学的な衛星の位置パラメタに基づいて独立
した一組の制御データを生成する必要はない。この方法は、アンテナ制御信号の
生成を衛星上で行うことよりも、大きいメモリを必要とする可能性があるけれど
も、要求等を処理することを考慮すると、より簡単な方法である。さらに、この
方法においては、経度の変化を示す禁止帯の表現に対応する制御データを、禁止
帯の形状が一対の緯度によって単純に特定されるデータと同じくらい簡単に格納
できる。
別の実現手段によれば、時間の関数として記述された前記振幅係数と位相係数
に対応したデータが参照テーブルに含まれており、対地非静止衛星は、地球局か
らの信号によって調節またはリセット可能な正確な時計をもっている。この方法
によると、位置に関する情報を直接に格納する必要が無くなる。
図5のアンテナ制御システム100は、対地非静止(non-GSO)衛星に含まれる
ように設計されていたが、別の具体例においては、制御システム100の要素が
地上レベルの制御局に含まれている。この制御局は位置獲得システム120、C
PU102及びメモリユニット108を含んでおり、禁止帯境界に関する情報が
アンテナ制御サブシステム124へ送信され、結果としてこの制御局が禁止帯と
の通信を抑止する。
禁止帯計算の幾何学的関係
以下において、対地非静止衛星の位置は与えられた緯度に固定されているもの
と仮定し、また、すべての計算結果は対地非静止衛星の軌道周期における与えら
れた瞬間に対応するものとする。このようにすると、対地非静止衛星に関して経
度が決定されることになる。検討されている対地静止衛星はあらゆる経度で、−
3°〜+3°の間の緯度をとりうるとする。この緯度範囲は対地静止衛星の一般
的な緯度変動に対応する。以下の計算のすべてにおいて、関心のある変動は地球
の表面上の地球局Mの位置に対応するものである。以下の記号を、これ以後に用
いる。
O、地球の中心;
Ro、地球の半径;
I、緯度I、軌道高度h’に位置する対地非静止衛星の位置;
G、経度L、緯度ΔI、軌道高度hに位置する対地静止衛星の位置。こ
こで経度は対地非静止衛星から相対的に測ったものである;
Io、Iと同一高度で、緯度が0、相対的な経度が0である点;
M、地球表面の地球局の瞬間的な位置。
対地非静止衛星の位置を原点として定義される図6の第1の参照座標系は、以
下のように特徴づけられる。
Izは、対地非静止衛星から地球の中心へ向かうベクトルである;
Iyは、Iを含む経度平面内にあるベクトルあって、Izに垂直であり、
北の方向を指している;
Ixは、Ixyzが直交系をなす方向を向いている。
第2の参照座標系は、IoXYZとして記され、参照座標系Ixyzに類似し
ているが、原点としてIの代わりにIoを用いている。参照座標系Ixyzは、
軸OXに関して角度Iだけ参照座標系IoXYZを回転させることによって得ら
れる。図6の第2の参照座標系で用いられる記号は、
となる。IxyzにおけるMの極座標表現を(r、θ、φ)とすると、そのIx
yzにおける直交座標表現は(rsinθcosφ、rsinθsinφ、rc
osθ)となる。関心のある一対の方向は、以下の単位ベクトルを用いて与えら
れる。
対地非静止衛星からの禁止された送信方向の決定
対地非静止衛星からの禁止される送信方向は、好適には、対地静止帯内の一組
の軌道位置、すなわち対地静止衛星の潜在的な位置に関して計算される。それぞ
れの対地静止衛星の位置に関して導出された禁止方向はビームを形成するように
描くことができる。そのビームは対地非静止衛星のところに源を発し、ビームの
端は、対地非静止衛星とそれに関連する対地静止衛星とのトポセントリック角が
最小識別角Dminに等しい地球表面上の点に当たる(illuminate)。続く節は、一
組
路を指定している。このようにして、地球表面上に位置する禁止帯の輪郭は、禁
止ビームの形状の知識を用いて決定できる。
図6を参照すると、衛星Gの座標は、対地非静止衛星の参照座標系Ixyzに
おいて以下のように表現されうる。
結果として、
となる。式(18)のスカラ積を計算することによって、
が得られる。地球局の位置と対地非静止衛星の位置との間の距離rは、
のように表され、さらに、
となり、
が導かれる。
る。式(16)によって与えられた2つの単位ベクトルは、xyz座標系におい
て以下のようにも表現される。
すなわち、
(24)から以下に記述されるようなθとφとの関係が導かれる。
これは、与えられたθの値に対して0個か1個か2個のφの値が存在すること
「禁止ビーム」、すなわち、I、L、ΔI、ηの値によって定義されるビームの外
縁に向かう線(ray)の方向に対応する。このため、十分な数のθの値に対応する
φを計算することにより、考察中の禁止ビームの輪郭の近似値が得られる。特定
の対地静止衛星の位置に対応するそれぞれの禁止ビームに十分な数の禁止ビーム
を重ね合わせると、対地非静止衛星の位置に関連した地球表面上に位置する禁止
帯を決定できる。特定の手段においては、考えられている対地静止衛星の位置が
、対地静止衛星に許容された緯度変動(例えば+3°〜−3°の範囲)の特定の
値にある。それぞれの緯度変動において、対地非静止衛星の経度に相対的な多数
の経度から計算が行われる。
対地非静止衛星における禁止帯の表現
図6を参照すると、対地非静止衛星Iからみたそれぞれの方向は、対応する単
位ベクトルをIxy平面内に投影することによって表現される。このため、θの
値、φの値によって定義されるそれぞれの禁止方向は、直交座標系の点(x=s
inθcosφ、 y=sinθsinφ)によって平面上に表現される。この
表現形式においては、対地非静止衛星の視野は円形になる。
この表現形式は、方位角と高度が特定される衛星座標系とは異なることを注記
する。これらの2つの表現において衛星からの方向は、
によって関連づけられる。このため、この方向は小さい角度が伴われるときは一
致する。方位角/高度表現においては、方位角と高度の双方が小さくないならば
、衛星の視野は円形ではない。
禁止帯を正確に表現するためには、対象となる対地非静止衛星の視野内にある
対地静止帯の内側のすべての位置に対応する禁止ビームを考慮する必要がある。
それでも、特定の実施においては、正確な表現内のすべての点を囲む水平な緯度
帯によってこの正確な表現を近似することで十分である。この近似は、対地非静
止衛星の視野内の高度の2つの値に関して定義される。さらに、禁止帯を水平近
似すると、従来の線形フィードアレイとして対地非静止衛星のアンテナ132(
図5参照)を簡単に実現できる。
図7aを参照すると、対地非静止衛星の視野(FOV)内に、禁止帯の正確な
表現と近似表現が描かれている。特に、水平近似は、高度E1とE2によって境
界が定められているのに対して、正確な禁止帯は点線の間にある斜線部として描
かれている。図7aの一例は、対地非静止衛星が25°の緯度で、高度1800
kmの軌道にあり、混信が許容範囲にあるために要求される最小識別角が7°で
ある状況に対応する。この結果、高度E1及びE2は、対地非静止衛星の視界の
中心C1に対してそれぞれ10.1°、41.8°である禁止帯の近似が得られ
る。
さらに、10°の緯度で1800kmの高度にある対地非静止衛星の視野内の
禁止帯の投影の例を図7bに示す。特に、禁止帯は、最小識別角が3°の場合(
実線)、5°の場合(点線)、7°の場合(破線)について描かれている。図3
の表現において、禁止帯は、θが緯度を表すとして、sin(θ)関数に従って
描かれた正射影(sine)に対応する。
地球表面における禁止帯の表現
この節では、図7aに示された対地非静止衛星の基準系における禁止帯を、地
球表面上の対応する禁止帯に変換する。この変換は、対地非静止衛星からの与え
られた方向に対応する地球の表面上のM点の(その対地非静止衛星位置に関する
)経度LM及び緯度IMの計算を必要とする。この計算では、以下の表現に基づい
た
IMとLMの値は、θとφの関数として簡単に導かれる。この(θ、φ)から(IM
、LM)への変換は、対地非静止衛星からのあらゆる線(ray)が地球表面と交差
する点を、地球の地図上に経度と緯度の表現で表現することで得られる。この変
換は、(i)対地非静止衛星の視野の表現、
そして、(ii)禁止帯の水平近似の境界に関する対地非静止衛星の参照座標系
における二つの高度値(El)を考慮することによって開始される。以下の表現
は、それぞれの境界の高度Elにおいて当てはまる。
図8aを参照すると、図7aの水平な禁止帯の地球表面上における表現が示さ
れている。特に、対地非静止衛星の視野は、図8の中で実線FOV’によって表
されている。一方、禁止帯の近似の境界は、点線E1’及びE2’によって示さ
れている。対地非静止衛星の基準系内にある禁止帯の有限で水平なE1とE2は
、地球表面上にある曲がった線分E1’とE2’に変換されることに注目すべき
である。
もう一つの例によれば、図8bは、一組の禁止帯(実線)の地球表面上への投
影を、関連づけられた視野(点線)の投影とともに表している。投影は、高度1
800kmの軌道内にある対地非静止軌道の多数の緯度位置に対応し、最小識別
角を7°と仮定した。禁止帯の相対的な経度の位置は、相互の重複を最小化する
ために変えられている。
別の実施
図5を再度参照すると、アンテナ制御システム100の他の具体例において、
禁止帯の境界は参照テーブル116を用いるよりはむしろリアルタイムに決定さ
れてもよい。例えば、位置獲得サブシステム120(図5参照)からの緯度と経
度が、上記の式において述べられた解析的な表現の通りに禁止帯の形状を決定す
るために、対地非静止衛星に搭載されたマイクロプロセッサ等によって使用され
ても良い。別の実施においては、このようなリアルタイムの計算が地球局で行わ
れ、対地非静止衛星に送信されてもよい。これらの各実施においても、制御シス
テム100は、上記に述べたように、アンテナビームを禁止帯の外側の領域にの
み投射するように動作する。
禁止ビームの計算は、上記のように禁止帯の輪郭を導き出すために用いられる
。しかしながら、対地静止衛星の正確な位置が知られている別の具体例において
、瞬間の禁止ビームが用いられ、対地非静止衛星が通信しない禁止領域を規定す
る。この禁止領域は、上記の禁止帯よりも小さい。
さらに、禁止ビームについての上記の式は、対地静止衛星と対地非静止衛星と
の組み合わせに固有ではなく、あらゆる2つの衛星について適用されることがで
きる。それ故、禁止ビームは2つの衛星間の混信を含むいかなる状況においても
計算することができ、一方の衛星からの送信、又は一方の衛星による受信は禁止
ビームにおいては禁止される。
引き渡し
上記のそれぞれの方法において、対地非静止衛星20は、禁止帯又は禁止ビー
ムの内側のいかなる地球局との通信をも妨げられる。しかしながら、対地非静止
衛星を用いている目的は、地球全体に広がる通信範囲、あるいは地球全体に近い
範囲に広がる通信範囲を提供することである。従って、対地非静止衛星20と禁
止帯あるいは禁止ビームの内側の地球局との間に経路付けされたコールが、切断
されるべきではなく、禁止帯あるいは禁止ビームを避ける方法で引き渡されすべ
きである。
図9は、対地非静止衛星20との通信のため設計された第1の地球局50と第
2の地球局52がともに地上ネットワーク54を介してPSTN56にリンクさ
れている状況を示している。コールは、対地非静止衛星20及び第1の地球局5
0を介して、第3の地球局58からPSTN56との間に経路付けされる。しか
しながら、対地非静止衛星20が地球の表面に関して動くに連れて、第1の地球
局50は対地静止衛星10に関して禁止帯あるいは禁止ビームの内側に入り、そ
れ故に、対地静止衛星10と地球局40の間のフィーダリンクパスFPと混信す
ることなしに第1の地球局50と通信することが不可能となる。
この場合、コールは第1の地球局50から第2の地球局52に引き渡され、第
2の地球局52は禁止帯あるいは禁止ビームの内側に位置せず、しかるに第3の
地球局58とPSTN56の間のリンクが維持される。この引き渡しは、どのコ
ールが第1の地球局50を覆うスポットビームを通じて経路付けされるかを決定
し、第2の地球局52を覆うスポットビームを通じて再度経路付けすることによ
って良好に制御され、また、これは第3の地球局58、あるいは対地非静止衛星
50によって制御されてもよい。
禁止帯または禁止ビームの広がりは、Dminの値に依存しており、このDminの
値は、地球局40、対地非静止衛星20及び対地静止衛星10に関連づけられた
アンテナの指向性に部分的に依存することを注記しておく。第1の地球局50お
よび第2の地球局52には、禁止帯または禁止ビームの広がりに影響を与えるこ
となく、指向性のあるアンテナまたは無指向性のアンテナが備えられる。
図10に別の状況を示す。この状況においては、第3の地球局58と移動地球
局59との間に通信リンクが確立されている。この場合、図9に示すように、別
の地球局にコールを引き渡すことができない。なぜならば、移動地球局59は、
コールが引き渡された後にコールを受け取ることを可能とする地上ネットワーク
に接続されていないからである。
その代わり、対地静止衛星10及び対地非静止衛星20に関して移動地球局5
9が禁止帯または禁止ビームの内側に入ったときは、コールは、対地非静止衛星
20から、移動地球局59が禁止帯に入らない更に加えられた対地非静止衛星2
5に、引き渡される。好適には、この引き渡しは第3の地球局58によって制御
される。
この発明はいくつかの特定の具体例を参照して説明されたが、この説明はこの
発明の実施例であって、この発明を限定するものとして解釈されるものではない
。添付の請求の範囲によって定義される発明の範囲からはずれることなく、この
明細書に記載した技術には様々な変形が生じうる。
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1997年2月28日
【補正内容】
特許協力条約第34条に基づく補正の翻訳文
[国際出願日における明細書の差し替え部分(第2頁)の翻訳文である。
特許法第184条の4第1項の規定により提出された明細書の翻訳文の第
1頁第19行目〜第2頁第25行目に「 対地静止衛星システムと…増加すると
考えられる。」とあるのを、以下の文に差し替える。]
対地静止通信システムと対地非静止通信システムとの間の信号の混信は、対地
静止帯内の特定の衛星の方向を向いている地球局の視野内に、対地非静止衛星が
入ってくるときに引き起こされる。このような混信は、以下にGSY地球局と呼
ばれる地球局の一つと対地静止衛星との間のフィーダリンク経路に対して、対地
非静止衛星が非常に近く位置するようになったときはいつでも起こる可能性があ
る。対地非静止衛星に通常割り当てられるフィーダリンク周波数帯が、対地静止
衛星にあらかじめ割り当てられた周波数帯と同じであることも、このような混信
を引き起こす第2の理由である。その結果、対地静止システムにおける通信を混
信させないようにすることは、対地非静止システムの運転者に課された義務とな
っている。ここで、対地静止システムと対地非静止システムとでフィーダリンク
周波数帯を分け合うことも考えられるが、許容混信レベルを確保するように、各
々のシステムに割り当てられたチャネル間に必要とされる周波数分割は、たいて
いの状況においてこの方法を不可能とする。
対地静止衛星は、赤道表面上空の対地静止帯のいたる所に配置されているので
、この対地静止帯と対地非静止衛星とを結ぶ直線上にほぼ位置する地球表面上の
点(points)は、地球表面上に「一列に並ぶ(in-line)」緯度範囲を形成する。こ
の地球上における一列に並ぶ緯度範囲の位置は、対地非静止衛星の緯度変化に応
じて変化する。しかし、対地非静止衛星が対地静止衛星とGSY地球局とを結ぶ
直線上に位置しないときでも、対地非静止衛星は対地静止システムに干渉しうる
。なぜならば、GSY地球局のアンテナはビーム軸に対して有限の識別角(discr
imination angle)にわたって放射パターンを投射するからである。それ故に、対
地非同期衛星は普通、この一列に並ぶ緯度範囲付近にあるGSY地球局の上空の
軌道にある時は、信号の送信を停止させる必要があった。このように送信範囲が
制限
されることにより、対地静止システムと同等の周波数を用いる対地非静止衛星シ
ステムの効率は低下していた。
衛星システム間の混信を最小化する一つの方法は、単に、一方のシステムに割
り当てられていない周波数帯を用いて、他方のシステムを運転することである。
しかし、衛星通信システムの場合は、使用可能な周波数帯が制限されているので
、この解決方法は実現が困難である。さらに、対地同期システムに当初割り当て
られる周波数帯にわたる信号を処理するために設計された通信装置(equipment)
を実現するためには、高度に確立された技術が利用できる。
従来、ほとんどの衛星システムには、対地静止衛星又は対地同期衛星が用いら
れていたが、将来、低高度又は中高度の地球軌道を利用するシステムが発達すれ
ば、対地静止システムと対地非静止システムとの間だけでなく、2つ以上の対地
非静止システム間における混信の問題が増加すると考えられる。
特許協力条約第34条に基づく補正の翻訳文
[国際出願日における明細書の差し替え部分(第29頁)の翻訳文である。
特許法第184条の4第1項の規定により提出された明細書の翻訳文の第23
頁第7行目〜第24頁第3行目に「 この場合、コールは第1の地球局50から
、…様々な変形が生じうる。」とあるのを、以下の文に差し替える。]
この場合、コールは第1の地球局50から第2の地球局52に引き渡され、第
2の地球局52は禁止帯あるいは禁止ビームの内側に位置せず、しかるに第3の
地球局58とPSTN56の間のリンクが維持される。この引き渡しは、どのコ
ールが第1の地球局50を覆うスポットビームを通じて経路付けされるかを決定
し、第2の地球局52を覆うスポットビームを通じて再度経路付けすることによ
って良好に制御され、また、これは第3の地球局58、あるいは対地非静止衛星
20によって制御されてもよい。
禁止帯または禁止ビームの広がりは、Dminの値に依存しており、このDminの
値は、地球局40、対地非静止衛星20及び対地静止衛星10に関連づけられた
アンテナの指向性に部分的に依存することを注記しておく。第1の地球局50お
よび第2の地球局52には、禁止帯または禁止ビームの広がりに影響を与えるこ
となく、指向性のあるアンテナまたは無指向性のアンテナが備えられる。
図10に別の状況を示す。この状況においては、第3の地球局58と移動地球
局59との間に通信リンクが確立されている。この場合、図9に示すように、別
の地球局にコールを引き渡すことができない。なぜならば、移動地球局59は、
コールが引き渡された後にコールを受け取ることを可能とする地上ネットワーク
に接続されていないからである。
その代わり、対地静止衛星10及び対地非静止衛星20に関して移動地球局5
9が禁止帯または禁止ビームの内側に入ったときは、コールは、対地非静止衛星
20から、移動地球局59が禁止帯に入らない更に加えられた対地非静止衛星2
5に、引き渡される。好適には、この引き渡しは第3の地球局58によって制御
される。
この発明はいくつかの特定の具体例を参照して説明されたが、この説明はこの
発明の実施例であって、この発明を限定するものとして解釈されるものではない
。添付の請求の範囲によって定義される発明の範囲からはずれることなく、この
明細書に記載した技術には様々な変形が生じうる。
特許協力条約第34条に基づく補正の翻訳文
[国際出願日における請求の範囲の差し替え部分(第30頁)の翻訳文である。
特許法第184条の4第1項の規定により提出されたの請求の範囲の翻訳文の
第25頁第1行目〜第26頁第1行目に「請求の範囲…請求項4に記載された方
法。」とあるのを、以下の文に差し替える。]
請求の範囲
1. 第1の衛星からの送信と、一つ以上の軌道位置内に配置される一つ以上
の第2の衛星からの送信との間の混信を制限する方法であって、
前記第1の衛星及び前記軌道位置の各々が所定の最小識別角より小さい角度で
隔てられる地球表面上の禁止領域が、該第1の衛星の視野内に配置されているか
否かを決定し、
該第1の衛星による前記禁止領域への送信を制限している間は、前記禁止領域
の外側にある領域のみに、該第1の衛星による送信を許容する、
ことを備える方法。
2. 前記禁止領域内における前記所定の最小識別角よりも大きい角度で前記
軌道位置の各々と隔てられた第3の衛星による前記禁止領域への送信を許容する
、
ことを更に備える請求項1に記載された方法。
3. 前記禁止領域内にある第1の地球局から前記禁止領域の外側にある第2
の地球局に、前記第1の衛星による送信を引き渡す、
ことを更に備える請求項1に記載された方法。
4. 一つ以上の地球局から一つ以上の軌道位置内に配置される一つ以上の第
2の衛星への送信から、第1の衛星を経由したリンクにおける混信を制限する方
法であって、
前記第1の衛星と前記軌道位置の各々が、所定の最小識別角より小さい角度で
隔てられる地球表面上の禁止領域が、該第1の衛星の視野内に配置されているか
否かを決定し、
前記禁止領域から、該第1の衛星を経由する受信を制限している間は、該第1
の衛星を経由した前記禁止領域の外側領域からのみの受信を許容する、
ことを備える方法。
5. 前記禁止領域内における前記所定の最小識別角よりも大きい角度で前記
軌道位置の各々と隔てられた第3の衛星による前記禁止領域からの受信を許容す
る、
ことを更に備える請求項4に記載された方法。
特許協力条約第34条に基づく補正の翻訳文
[国際出願日における請求の範囲の差し替え部分(第32頁〜第33頁)の翻訳
文である。
特許法第184条の4第1項の規定により提出されたの請求の範囲の翻訳文の
第27頁第2行目〜第29頁第5行目に「14. 該禁止領域を決定ステップは
、…いずれか1項に記載された装置。」とあるのを、以下の文に差し替える。]
14. 該禁止領域を決定するステップは、前記隔てられた角が前記所定の最小
識別角よりも小さい緯度範囲を決定するステップを含む、
請求項13に記載された方法。
15. 上記方法のステップが地球局によって実行される、
請求項1〜14のいずれか1項に記載された方法。
16. 第1の衛星からの送信と、一つ以上の軌道位置内に配置される一つ以上
の第2の衛星からの送信との間の混信を制限する装置であって、
前記第1の衛星と前記軌道位置の各々が所定の最小識別角より小さい角度で隔
てられる地球の表面上の禁止領域が、該第1の衛星の視野内に配置されているか
否かを決定するために操作できる手段と、
該第1の衛星による前記禁止領域への送信を制限している間は、前記禁止領域
の外側にある領域のみに、該第1の衛星による送信を許容するために操作できる
手段と、
を備える装置。
17. 前記禁止領域内における前記所定の最小識別角よりも大きい角度で前記
軌道位置との各々と隔てられた第3の衛星による前記禁止領域への送信を許容す
るために操作できる手段、
を更に備える請求項16に記載された装置。
18. 前記禁止領域内にある第1の地球局から前記禁止領域の外側にある第2
の地球局に、前記第1の衛星による送信を引き渡すために操作できる手段、
を更に備えた請求項16に記載された装置。
19. 一つ以上の地球局から一つ以上の軌道位置内に配置される一つ以上の第
2の衛星への送信から、第1の衛星を経由したリンクにおける混信を制限する装
置であって、
前記第1の衛星と前記軌道位置の各々が所定の最小識別角より小さい角度で隔
てられる地球表面上の禁止領域が、該第1の衛星の視野内に配置されているか否
かを決定するために操作できる手段と、
前記禁止領域から、該第1の衛星を経由する受信を制限している間は、該第1
の衛星を経由した前記禁止領域の外側にある領域からのみの受信を許容するため
に操作できる手段と、
を備える装置。
20. 前記禁止領域内における前記所定の最小識別角よりも大きい角度で前記
軌道位置の各々と隔てられた第3の衛星による前記禁止領域からの受信を許容す
るために操作できる手段、
を更に備えた請求項19に記載された装置。
21. 前記禁止領域内にある第1の地球局から前記禁止領域の外側にある第2
の地球局に、前記第1の衛星による受信を引き渡すために操作できる手段、
を更に備えた請求項19に記載された装置。
22. 前記禁止領域を覆わないように該第1の衛星のアンテナビームパターン
を調整するために配置された調整手段、
を更に備えた請求項6〜21のいずれか1項に記載された装置。
23. 該調整手段は、前記禁止領域に入射するスポットビームを制限すること
によって該アンテナビームパターンをするために配置されている、
請求項22に記載された装置。
24. 前記所定の最小識別角は、前記混信の所定の閾値に対応する、
請求項16〜23のいずれか1項に記載された装置。
25. 前記一つ以上の軌道位置は、一つ以上の該第2の衛星の瞬間の位置を構
成する、
請求項16〜24のいずれか1項に記載された装置。
26. 前記一つ以上の軌道位置は、一つ以上の該第2の衛星が拘束されている
軌道帯を構成する、
請求項16〜24のいずれか1項に記載された装置。
特許協力条約第34条に基づく補正の翻訳文
[国際出願日における図面の差し替え部分(第9図)の翻訳文である。]
【図9】
─────────────────────────────────────────────────────
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,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ,UG),
AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,C
H,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB
,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP,KR,
KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,MG,M
N,MW,MX,NL,NO,NZ,PL,PT,RO
,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TT,
UA,UG,UZ,VN
(72)発明者 野本 真一
埼玉県上福岡大原2−1−15 ケーディー
ディー アール アンド ディー ラボラ
トリーズ サテライト コミュニケーショ
ンズ グループ内
(72)発明者 ゴサラン ステファーヌ
フランス エフ−22300 ラニオン ルー
デュギャースリン 6 アパルテモン
4
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 第1の衛星からの送信と、一つ以上の軌道位置内に配置される一つ以上 の第2の衛星からの送信との間の混信を制限する方法であって、 前記第1の衛星及び前記軌道位置の各々が所定の最小識別角より小さい角度で 隔てられる地球表面上の禁止領域が、該第1の衛星の視野内に配置されているか 否かを決定し、 前記禁止領域の外側にある領域のみに、該第1の衛星による送信を許容する、 ことを備える方法。 2. 前記禁止領域内における前記所定の最小識別角よりも大きい角度で前記 軌道位置の各々と隔てられた第3の衛星による前記禁止領域への送信を許容する 、 ことを更に備える請求項1に記載された方法。 3. 前記禁止領域内にある第1の地球局から前記禁止領域の外側にある第2 の地球局に、前記第1の衛星による送信を引き渡す、 ことを更に備える請求項1に記載された方法。 4. 一つ以上の地球局から一つ以上の軌道位置内に配置される一つ以上の第 2の衛星への送信から、第1の衛星を経由したリンクにおける混信を制限する方 法であって、 前記第1の衛星と前記軌道位置の各々が、所定の最小識別角より小さい角度で 隔てられる地球表面上の禁止領域が、該第1の衛星の視野内に配置されているか 否かを決定し、 該第1の衛星を経由した前記禁止領域の外側領域からのみの受信を許容する、 ことを備える方法。 5. 前記禁止領域内における前記所定の最小識別角よりも大きい角度で前記 軌道位置の各々と隔てられた第3の衛星による前記禁止領域からの受信を許容す る、 ことを更に備える請求項4に記載された方法。 6. 前記禁止領域内にある第1の地球局から前記禁止領域の外側にある第2 の地球局に前記第1の衛星による受信を引き渡す、 ことを更に備える請求項4に記載された方法。 7. 前記禁止領域を覆わないように該第1の衛星のアンテナビームパターン を調整する、 ことを更に備える請求項1〜6のいずれか1項に記載された方法。 8. 前記禁止領域に入射するスポットビームを制限することによって、該ア ンテナビームパターンが調節される、 請求項7に記載された方法。 9. 前記所定の最小識別角は、前記混信の所定の閾値に対応する、 請求項1〜8のいずれか1項に記載された方法。 10. 前記一つ以上の軌道位置は、一つ以上の該第2の衛星の瞬間の位置を構 成する、請求項1〜9のいずれか1項に記載された方法。 11. 前記一つ以上の軌道位置は、一つ以上の前記第2の衛星が拘束されてい る軌道帯を構成する、 請求項1〜9のいずれか1項に記載された方法。 12. 前記一つ以上の第2の衛星は対地同期である、 請求項10又は請求項11に記載された方法。 13. 前記一つ以上の第2の衛星は対地静止である、 請求項12に記載された方法。 14. 該禁止領域を決定するステップは、前記隔てられた角が前記所定の最小 識別角よりも小さい緯度範囲を決定するステップを含む、 請求項13に記載された方法。 15. 上記方法のステップが地球局によって実行される、 請求項1〜14のいずれか1項に記載された方法。 16. 第1の衛星からの送信と、一つ以上の軌道位置内に配置される一つ以上 の第2の衛星からの送信との間の混信を制限する装置であって、 前記第1の衛星と前記軌道位置の各々が所定の最小識別角より小さい角度で隔 てられる地球の表面上の禁止領域が、該第1の衛星の視野内に配置されているか 否かを決定するために操作できる手段と、 前記禁止領域の外側にある領域のみに、該第1の衛星による送信を許容するた めに操作できる手段と、 を備える装置。 17. 前記禁止領域内における前記所定の最小識別角よりも大きい角度で前記 軌道位置との各々と隔てられた第3の衛星による前記禁止領域への送信を許容す るために操作できる手段、 を更に備える請求項16に記載された装置。 18. 前記禁止領域内にある第1の地球局から前記禁止領域の外側にある第2 の地球局に、前記第1の衛星による送信を引き渡すために操作できる手段、 を更に備えた請求項16に記載された装置。 19. 一つ以上の地球局から一つ以上の軌道位置内に配置される一つ以上の第 2の衛星への送信から、第1の衛星を経由したリンクにおける混信を制限する装 置であって、 前記第1の衛星と前記軌道位置の各々が所定の最小識別角より小さい角度で隔 てられる地球表面上の禁止領域が、該第1の衛星の視野内に配置されているか否 かを決定するために操作できる手段と、 該第1の衛星を経由した前記禁止領域の外側にある領域からのみの受信を許容 するために操作できる手段と、 を備える装置。 20. 前記禁止領域内における前記所定の最小識別角よりも大きい角度で前記 軌道位置の各々と隔てられた第3の衛星による前記禁止領域からの受信を許容す るために操作できる手段、 を更に備えた請求項19に記載された装置。 21. 前記禁止領域内にある第1の地球局から前記禁止領域の外側にある第2 の地球局に、前記第1の衛星による受信を引き渡すために操作できる手段、 を更に備えた請求項19に記載された装置。 22. 前記禁止領域を覆わないように該第1の衛星のアンテナビームパターン を調整するために配置された調整手段、 を更に備えた請求項6〜21のいずれか1項に記載された装置。 23. 該調整手段は、前記禁止領域に入射するスポットビームを制限すること によって該アンテナビームパターンをするために配置されている、 請求項22に記載された装置。 24. 前記所定の最小識別角は、前記混信の所定の閾値に対応する、 請求項16〜23のいずれか1項に記載された装置。 25. 前記一つ以上の軌道位置は、一つ以上の該第2の衛星の瞬間の位置を構 成する、 請求項16〜24のいずれか1項に記載された装置。 26. 前記一つ以上の軌道位置は、一つ以上の該第2の衛星が拘束されている 軌道帯を構成する、 請求項16〜24のいずれか1項に記載された装置。 27. 前記一つ以上の第2の衛星は対地同期である、 請求項25又は請求項26に記載の装置。 28. 前記一つ以上の第2の衛星は対地静止である、 請求項27に記載の装置。 29. 禁止領域の決定手段は、前記隔てられた角が前記所定の最小識別角より も小さい緯度範囲を決定するために操作できる手段を含む、 請求項28に記載された装置。 30. 請求項16〜29のいずれか1項に記載された装置を含む地球局。 31. 請求項16、18、19、21又は請求項22〜29のいずれか1項に 記載の装置が搭載された衛星であって、前記第1の衛星として使用するために該 装置に依存する衛星。
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