JPS62199131A - 衛星通信方式 - Google Patents
衛星通信方式Info
- Publication number
- JPS62199131A JPS62199131A JP4212486A JP4212486A JPS62199131A JP S62199131 A JPS62199131 A JP S62199131A JP 4212486 A JP4212486 A JP 4212486A JP 4212486 A JP4212486 A JP 4212486A JP S62199131 A JPS62199131 A JP S62199131A
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- Japan
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- antenna
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- deviation
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- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 21
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
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- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は衛星通信方式に関し、特に成形ビームアンテナ
を搭載した静止軌道上の衛星を介゛して放送または地球
局相互間の通信などの情報の伝達を行う衛星通信方式に
関する。
を搭載した静止軌道上の衛星を介゛して放送または地球
局相互間の通信などの情報の伝達を行う衛星通信方式に
関する。
従来から国内を対象とした放送衛星（ＢＳ）や通信衛星
（ａＳ）などの準ミリ波帯を用いた衛星通信方式では、
サービスの対象である日本列島の形状に合わせて放射パ
ターンの形状を変えた成形ビームアンテナを衛星に搭載
し、衛星の放射電力を有効に利用することが行われてい
る。
（ａＳ）などの準ミリ波帯を用いた衛星通信方式では、
サービスの対象である日本列島の形状に合わせて放射パ
ターンの形状を変えた成形ビームアンテナを衛星に搭載
し、衛星の放射電力を有効に利用することが行われてい
る。
上述した従来の衛星通信方式における成形ビームアンテ
ナの設計思想は、日本列島を出来るだけ一様に照射する
ようにビームを成形することであシ、このためアンテナ
ビームの中心を地理的中心付近に一致させ、周辺部が等
照射レベルとなるように成形されている。第３図はこの
ような従来の設計思想による成形ビームアンテナの放射
パターンの一例を示す図であシ、アンテナビームの中心
が金沢付近にあって、北海道から先回までヲ−５４の範
囲で覆うように構成されている。
ナの設計思想は、日本列島を出来るだけ一様に照射する
ようにビームを成形することであシ、このためアンテナ
ビームの中心を地理的中心付近に一致させ、周辺部が等
照射レベルとなるように成形されている。第３図はこの
ような従来の設計思想による成形ビームアンテナの放射
パターンの一例を示す図であシ、アンテナビームの中心
が金沢付近にあって、北海道から先回までヲ−５４の範
囲で覆うように構成されている。
準ミリ波帯（Ｋａ、Ｋｕバンド）の周波数を用いて衛星
通信方式を構築する場合には、降雨による電波の減衰（
降雨減衰）が回線計画上の重要な要素となる。一般に、
このような準ミリ波帯を用いた衛星通信方式の信頼度は
、降雨減衰によって回線が不通となる年間の時間率（不
稼働率）で表現される。この不稼働率は回線の使用目的
によって必要な値が決定されるが、通常０．０５％程度
を確保することが必要である。
通信方式を構築する場合には、降雨による電波の減衰（
降雨減衰）が回線計画上の重要な要素となる。一般に、
このような準ミリ波帯を用いた衛星通信方式の信頼度は
、降雨減衰によって回線が不通となる年間の時間率（不
稼働率）で表現される。この不稼働率は回線の使用目的
によって必要な値が決定されるが、通常０．０５％程度
を確保することが必要である。
準ｚ’）波帯を用いた衛星通信方式の計画に必要な降雨
減衰は、国内各地につき１０年間の降雨データに基づい
て必要な推定値が求められるようになっておシ（研究実
用化報告１日本電信電話公社電気通信研究所、第２８巻
、第８号、１６６７〜１６７６頁参照）、通常この推定
値を用いて回線設計が行われている。第１表は全国主１
！１２都市における１０年平均の時間率０１０５％に相
当するＫｕバンドのダウンリンク周波数（１２ＪＧＨｚ
）における降雨減衰量ＬＩＩ６そのときの受信雑音温
度の増加量ΔＮ、上記からダウンリンクに要求される回
線余裕度Ｍｍｎ （Ｍｍ、）＝ Ｌ＊ｎ＋ΔＮ）及び最
大の降雨減衰を示す高知を基準（０，ｉｓ）とした回線
余裕度Ｍ工の偏差と、アップリンク周波数（１４，５Ｇ
Ｈｚ ）第１表 各数値の単位はいずれも− Ｌｏ：ダウンリンク降雨減衰量 ΔＮ：上記降雨減衰量のときの雑音温度増加量Ｍ工：ダ
ウンリンク回線余裕度（Ｌ、３＋ΔＮ）Ｌ、Ｗニアツブ
リンク降雨減衰量 における降雨減衰量Ｌ工（これがアップリンクに要求さ
れる回線余裕度となる）及びその偏差ｆｔｍ単位で表示
したものである。これらは衛星の軌道上位置全東経１５
０度、地球局受信装置の雑音温度１２００にと仮定して
上記の文献を用いて算出した値である。
減衰は、国内各地につき１０年間の降雨データに基づい
て必要な推定値が求められるようになっておシ（研究実
用化報告１日本電信電話公社電気通信研究所、第２８巻
、第８号、１６６７〜１６７６頁参照）、通常この推定
値を用いて回線設計が行われている。第１表は全国主１
！１２都市における１０年平均の時間率０１０５％に相
当するＫｕバンドのダウンリンク周波数（１２ＪＧＨｚ
）における降雨減衰量ＬＩＩ６そのときの受信雑音温
度の増加量ΔＮ、上記からダウンリンクに要求される回
線余裕度Ｍｍｎ （Ｍｍ、）＝ Ｌ＊ｎ＋ΔＮ）及び最
大の降雨減衰を示す高知を基準（０，ｉｓ）とした回線
余裕度Ｍ工の偏差と、アップリンク周波数（１４，５Ｇ
Ｈｚ ）第１表 各数値の単位はいずれも− Ｌｏ：ダウンリンク降雨減衰量 ΔＮ：上記降雨減衰量のときの雑音温度増加量Ｍ工：ダ
ウンリンク回線余裕度（Ｌ、３＋ΔＮ）Ｌ、Ｗニアツブ
リンク降雨減衰量 における降雨減衰量Ｌ工（これがアップリンクに要求さ
れる回線余裕度となる）及びその偏差ｆｔｍ単位で表示
したものである。これらは衛星の軌道上位置全東経１５
０度、地球局受信装置の雑音温度１２００にと仮定して
上記の文献を用いて算出した値である。
アップリンクの降雨減衰に対しては、晴雨にかかわらず
衛星の受信電力が常に一定値となるように地球局の送信
電力を降雨時に増加させる送信電力制御が行われるが、
ダウンリンクの降雨減衰に対しては適当な制御手段がな
く、一般に地球局受信設備の性能に必要な余裕を持たせ
ることにより対処されている。第２表は第３図に示す放
射パターンの成形ビームアンテナを搭載した衛星から一
定の電力で送信したとき、衛星アンテナの利得偏差ΔＧ
による受信電力密度の差を考慮し、各都市の地球局で不
稼働率０．０５％以上とするために受信設備に要求され
る受信性能指数（Ｇ／Ｔ ’）の相対値を、受信性能指
数偏差ΔＭ（ΔＭ＝Ｍ■Ｄ偏差−ΔＧ）として、第１表
に示したＭ工偏差および衛星アンテナの利得偏差ΔＧと
共に示したものである。
衛星の受信電力が常に一定値となるように地球局の送信
電力を降雨時に増加させる送信電力制御が行われるが、
ダウンリンクの降雨減衰に対しては適当な制御手段がな
く、一般に地球局受信設備の性能に必要な余裕を持たせ
ることにより対処されている。第２表は第３図に示す放
射パターンの成形ビームアンテナを搭載した衛星から一
定の電力で送信したとき、衛星アンテナの利得偏差ΔＧ
による受信電力密度の差を考慮し、各都市の地球局で不
稼働率０．０５％以上とするために受信設備に要求され
る受信性能指数（Ｇ／Ｔ ’）の相対値を、受信性能指
数偏差ΔＭ（ΔＭ＝Ｍ■Ｄ偏差−ΔＧ）として、第１表
に示したＭ工偏差および衛星アンテナの利得偏差ΔＧと
共に示したものである。
第２表から分かるように、青森に設置される地球局と鹿
児島に設置される地球局とでは要求され第２表 Ｍ０偏差、ΔＧ、ΔＭの単位はｄＢ ΔＧ；衛星アンテナの利得偏差 ΔＭ：受信性能指数偏差 るＧ／Ｔの値に＆３ｄＢの差があり、那覇を含めると最
大と最小の差は１２．９ｄＢに及んでいる。第２表には
、地球局低雑音増幅装置の雑音温度を一定とし、アンテ
ナ直径のみを変えてこのＧ／Ｔの差を補償した場合の地
球局のアンテナ直径比を、青森に設けられる地球局アン
テナの直径ｆｃｌとして示しである。
児島に設置される地球局とでは要求され第２表 Ｍ０偏差、ΔＧ、ΔＭの単位はｄＢ ΔＧ；衛星アンテナの利得偏差 ΔＭ：受信性能指数偏差 るＧ／Ｔの値に＆３ｄＢの差があり、那覇を含めると最
大と最小の差は１２．９ｄＢに及んでいる。第２表には
、地球局低雑音増幅装置の雑音温度を一定とし、アンテ
ナ直径のみを変えてこのＧ／Ｔの差を補償した場合の地
球局のアンテナ直径比を、青森に設けられる地球局アン
テナの直径ｆｃｌとして示しである。
第４図は第３図の放射パターンを有する成形ビームアン
テナを搭載した従来の衛星放送方式のシステム構成の考
え方を示すシステム概念図であシ、送信局１からアップ
リンクで送られた画像は衛星２ａから一定の送信電力で
送信され、各地に設けられる受信局３ａ〜７ａは図に示
すようにり、 、 Ｄ。
テナを搭載した従来の衛星放送方式のシステム構成の考
え方を示すシステム概念図であシ、送信局１からアップ
リンクで送られた画像は衛星２ａから一定の送信電力で
送信され、各地に設けられる受信局３ａ〜７ａは図に示
すようにり、 、 Ｄ。
＝ −Ｊ”Ｅ Ｄｌ 、 ＤＢ ＝ ２ Ｄｔの３種の
直径比のアンテナを備えることによシ同じ年間の不稼働
率Ｏ，ＯＳ％を確保するように構成されている。すなわ
ち、第２表のアンテナ直径比が１７以下の都市には直径
Ｄ１のアンテナを、ＪＴ＋越え２以下の都市には直径Ｄ
！のアンテナを、２を越える都市（那覇を除く）には直
径Ｄ３のアンテナを設置することによシ、受信局の種類
の増加を防ぐと共に、各受信局が過大設備となって経済
性が低下することがないよりに配慮されている。第４図
には札幌、東京。
直径比のアンテナを備えることによシ同じ年間の不稼働
率Ｏ，ＯＳ％を確保するように構成されている。すなわ
ち、第２表のアンテナ直径比が１７以下の都市には直径
Ｄ１のアンテナを、ＪＴ＋越え２以下の都市には直径Ｄ
！のアンテナを、２を越える都市（那覇を除く）には直
径Ｄ３のアンテナを設置することによシ、受信局の種類
の増加を防ぐと共に、各受信局が過大設備となって経済
性が低下することがないよりに配慮されている。第４図
には札幌、東京。
金沢、高知、鹿児島の５都市の受信局のみを示したが他
の都市の受信局についても同様である。
の都市の受信局についても同様である。
上述したように従来の衛星通信方式では、年間の不稼働
率を一定とするためには地域に応じて地球局のアンテナ
直径を変えねばならず、同一規模の地球局を全国的に使
用できないという問題点がある。逆に、同一規模の地球
局を使用した場合には地域によって不稼働率が異なシ、
同一の信頼度を確保できないといり問題点がある。
率を一定とするためには地域に応じて地球局のアンテナ
直径を変えねばならず、同一規模の地球局を全国的に使
用できないという問題点がある。逆に、同一規模の地球
局を使用した場合には地域によって不稼働率が異なシ、
同一の信頼度を確保できないといり問題点がある。
本発明の目的は、上述の問題点を衛星アンテナの放射パ
ターンを変えることによって除去し、全国どの地域でも
同一規模の地球局を用いて同一不稼働率の通信サービス
を受けることができる衛星通信方式を提供することであ
る。
ターンを変えることによって除去し、全国どの地域でも
同一規模の地球局を用いて同一不稼働率の通信サービス
を受けることができる衛星通信方式を提供することであ
る。
本発明の衛星通信方式は、成形ビームアンテナを搭載し
た静止軌道上の衛星を介して情報を伝達する衛星通信方
式において、ダウンリンク周波数における前記成形ビー
ムアンテナの放射パターンが、対象地域内の各地点にお
けるあらかじめ定められた時間率の降雨減衰量の地域分
布と類似するように成形して構成されている。
た静止軌道上の衛星を介して情報を伝達する衛星通信方
式において、ダウンリンク周波数における前記成形ビー
ムアンテナの放射パターンが、対象地域内の各地点にお
けるあらかじめ定められた時間率の降雨減衰量の地域分
布と類似するように成形して構成されている。
次に、実施例に基づき図面を参照して本発明の詳細な説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例の衛星アンテナの放射パター
ン図、第２図は本発明の一実施例のシステム概念図であ
る。第１図に示す衛星アンテナの放射パターンは％−５
ｄＢまでは第３図の楕円ビームとほぼ同様であるが、降
雨減衰の大きい高知から鹿児島Ｋかけて中心が向くよう
に設定され、降雨減衰の少ない北海道地区に約−７ａの
副ビームが張シ出すように成形されている。このような
放射パターンは、例えば、第３図の楕円ビームを放射す
る複フィードホーン型の楕円ビームアンテナに、北海道
地区を照射する第３のフィードホーンを設け、これに１
／１０程度の電力を分岐することによって構成すること
ができ、主放射方向の利得をほとんど低下させずに実現
することができる。
ン図、第２図は本発明の一実施例のシステム概念図であ
る。第１図に示す衛星アンテナの放射パターンは％−５
ｄＢまでは第３図の楕円ビームとほぼ同様であるが、降
雨減衰の大きい高知から鹿児島Ｋかけて中心が向くよう
に設定され、降雨減衰の少ない北海道地区に約−７ａの
副ビームが張シ出すように成形されている。このような
放射パターンは、例えば、第３図の楕円ビームを放射す
る複フィードホーン型の楕円ビームアンテナに、北海道
地区を照射する第３のフィードホーンを設け、これに１
／１０程度の電力を分岐することによって構成すること
ができ、主放射方向の利得をほとんど低下させずに実現
することができる。
この場合の各都市に対する衛星アンテナの利得偏差ΔＧ
０と、この利得偏差を考慮した不稼働率０．０５％を確
保するために必要な受信局の受信性能指数偏差ΔＭｅ
（ΔＭ、 ： Ｍ工偏差−ΔＧ０）及びこれに対応する
アンテナの直径比を、第２表と同様に表示すると第３表
となる。第３表に示すように那覇を除く各都市間の受信
性能指数偏差ΔＭ０の差は２．７ｄａ以内であり、必要
なアンテナ直径比はＶ／２以内となるから、第２図のよ
うに同一直径りのアンテナを用いて那覇を除く各都市の
受信者にほぼ同一不稼働率で放送サービスを提供するこ
とが可能となる〇 従りて、多数使用される受信局の規格を全国的（ただし
沖縄を除く）に統一することができ、規格統一による量
産効果によシ経済化が達成できると共に、移転に伴なう
設備変更の必要が危くなシ、移動局はどこへ行っても同
一不稼働率で運用できる効果が得られる。なお、那覇を
含めた受信性能指数偏差ΔＭ０の最大と最少の差も第３
表に示すように３−９ ｄＢとなシ、第２表の従来方式
の１２．９ｄａに比べて大幅に改善される。
０と、この利得偏差を考慮した不稼働率０．０５％を確
保するために必要な受信局の受信性能指数偏差ΔＭｅ
（ΔＭ、 ： Ｍ工偏差−ΔＧ０）及びこれに対応する
アンテナの直径比を、第２表と同様に表示すると第３表
となる。第３表に示すように那覇を除く各都市間の受信
性能指数偏差ΔＭ０の差は２．７ｄａ以内であり、必要
なアンテナ直径比はＶ／２以内となるから、第２図のよ
うに同一直径りのアンテナを用いて那覇を除く各都市の
受信者にほぼ同一不稼働率で放送サービスを提供するこ
とが可能となる〇 従りて、多数使用される受信局の規格を全国的（ただし
沖縄を除く）に統一することができ、規格統一による量
産効果によシ経済化が達成できると共に、移転に伴なう
設備変更の必要が危くなシ、移動局はどこへ行っても同
一不稼働率で運用できる効果が得られる。なお、那覇を
含めた受信性能指数偏差ΔＭ０の最大と最少の差も第３
表に示すように３−９ ｄＢとなシ、第２表の従来方式
の１２．９ｄａに比べて大幅に改善される。
第３表
Ｍ工偏差、ΔＧ０．ΔＭ、の単位はｄ
ΔＧｏ：衛星アンテナの利得偏差
６Ｍ６ ｍ受信性能余裕度偏差
上述の実施例では、沖縄を除く北海道・本州・四国・光
用で同一直径のアンテナを使用できるように衛星アンテ
ナを成形した例を述べたが、沖縄を含めて同一直径のア
ンテナを使用するように成形することも不可能ではない
。ただし、衛星の送信電力が分散されるので、受信レベ
ルが全般的に低下することとなる。
用で同一直径のアンテナを使用できるように衛星アンテ
ナを成形した例を述べたが、沖縄を含めて同一直径のア
ンテナを使用するように成形することも不可能ではない
。ただし、衛星の送信電力が分散されるので、受信レベ
ルが全般的に低下することとなる。
以上、Ｋｕバンドを用いた衛星放送方式の実施例につき
説明したが、本発明はＫｕバンドに限らすＫａバンドを
含む他の周波数帯にも適用でき、又、衛星放送方式に限
らず地球局間で相互に通信を行う衛星通信方式にも適用
することができる。
説明したが、本発明はＫｕバンドに限らすＫａバンドを
含む他の周波数帯にも適用でき、又、衛星放送方式に限
らず地球局間で相互に通信を行う衛星通信方式にも適用
することができる。
なお、相互通信全行う衛星通信方式の場合、上述したよ
うにアップリンクの降雨減衰に対しては地球局に送信電
力制御を適用するが、衛星の受信アンテナのパターンを
本発明と同様な考え方で成形すれば、各地球局の送信機
に要求される最大送信電力容量の偏差を減少させること
ができる。
うにアップリンクの降雨減衰に対しては地球局に送信電
力制御を適用するが、衛星の受信アンテナのパターンを
本発明と同様な考え方で成形すれば、各地球局の送信機
に要求される最大送信電力容量の偏差を減少させること
ができる。
以上詳細に説明したように１本発明の衛星通信方式によ
れば、ダウンリンクの衛星アンテナの放射パターンが降
雨減衰の地域分布に類似するように成形されていること
から、対象地域内のどの地点においても同一規格の地球
局受信設備を用いてほぼ同一の不稼働率で運用できる効
果がある。これによシ地球局設備の経済化が達成される
と共に、移動局はどこに移動しても同一の不稼働率で使
用できる効果がある。
れば、ダウンリンクの衛星アンテナの放射パターンが降
雨減衰の地域分布に類似するように成形されていること
から、対象地域内のどの地点においても同一規格の地球
局受信設備を用いてほぼ同一の不稼働率で運用できる効
果がある。これによシ地球局設備の経済化が達成される
と共に、移動局はどこに移動しても同一の不稼働率で使
用できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の衛星アンテナの放射パター
ン図、第２図は本発明の一実施例のシステム構成を模式
的に示すシステム概念図、第３図は従来例における衛星
アンテナの放射パターン図、第４図は従来例のシステム
概念図である。 １、ｌａ・・・・・・送信局、２，２ａ・・・・・・衛
星、３伊３ａ〜７，７ａ・・・・・・受信局。 代理人 弁理士 内 原 晋 郡監 莱３凹
ン図、第２図は本発明の一実施例のシステム構成を模式
的に示すシステム概念図、第３図は従来例における衛星
アンテナの放射パターン図、第４図は従来例のシステム
概念図である。 １、ｌａ・・・・・・送信局、２，２ａ・・・・・・衛
星、３伊３ａ〜７，７ａ・・・・・・受信局。 代理人 弁理士 内 原 晋 郡監 莱３凹
Claims (1)
- 成形ビームアンテナを搭載した静止軌道上の衛星を介し
て情報を伝達する衛星通信方式において、ダウンリンク
周波数における前記成形ビームアンテナの放射パターン
が、対象地域内の各地点におけるあらかじめ定められた
時間率の降雨減衰量の地域分布と類似するように成形さ
れていることを特徴とする衛星通信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212486A JPS62199131A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 衛星通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212486A JPS62199131A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 衛星通信方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62199131A true JPS62199131A (ja) | 1987-09-02 |
| JPH0547136B2 JPH0547136B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=12627193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4212486A Granted JPS62199131A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 衛星通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62199131A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58150343A (ja) * | 1982-03-02 | 1983-09-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マルチビ−ム衛星通信方式 |
-
1986
- 1986-02-26 JP JP4212486A patent/JPS62199131A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58150343A (ja) * | 1982-03-02 | 1983-09-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マルチビ−ム衛星通信方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0547136B2 (ja) | 1993-07-15 |
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