【手続補正書】
【提出日】平成27年10月8日(2015.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低地球軌道から地球へペイロードデータ（ＰＤ）を伝送する光通信システム（１０）であって、
上記光通信システム（１０）は、低地球軌道衛星（２０）及び光地上端末（３０）を備え、
上記低地球軌道衛星（２０）は、
衛星トランシーバ（ＳＴＲ）を備えた通信サブシステム（ＣＳ）と、
上記通信サブシステム（ＣＳ）がペイロードデータ（ＰＤ）を利用できるようにするペイロードデータ源（ＰＤＳ）とを備え、
上記光地上端末（３０）は、
地上トランシーバ（ＧＴＲ）と、
指向−捕捉−追尾サブシステム（ＰＡＴ）とを備え、
上記低地球軌道衛星（２０）は、光ダウンリンクチャネル（ＤＬ）を介して上記光地上端末（３０）と接続可能であり、
上記光地上端末（３０）は、アップリンクチャネル（ＵＣ）を介して上記低地球軌道衛星（２０）と接続可能であり、
上記アップリンクチャネル（ＵＣ）は、上記指向−捕捉−追尾サブシステム（ＰＡＴ）によって制御される地上ビーコン（ＧＢ）による捕捉及び追尾ビーコンチャネルであり、上記地上ビーコン（ＧＢ）は、捕捉のための広角ビーム（Ｗ）と、追尾のための誘導ビーム（Ｇ）とを含み、
上記衛星トランシーバ（ＳＴＲ）は、上記地上ビーコン（ＧＢ）の空間的方向に関して調整できるように調整可能であり、
上記アップリンクチャネル（ＵＣ）の上記地上ビーコン（ＧＢ）は、パルス位置変調ＰＰＭされたチャネルである光通信システム（１０）。
【請求項２】
上記衛星トランシーバ（ＳＴＲ）は、上記広角ビーム（Ｗ）をスキャンして捕捉するように構成され、いったん捕捉すると、上記誘導ビームの支援を受けて上記光地上端末（３０）のアップリンクチャネル（ＵＣ）を追尾することを特徴とする請求項１記載の光通信システム（１０）。
【請求項３】
上記通信サブシステム（ＣＳ）は、上記衛星トランシーバ（ＳＴＲ）から上記地上トランシーバ（ＧＴＲ）へ上記光ダウンリンクチャネル（ＤＬ）を介して複数のデータフレームとして伝送するために、上記ペイロードデータ（ＰＤ）を、変調された電気信号に変換するように構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の光通信システム（１０）。
【請求項４】
上記変調された電気信号は、オン−オフキーイング変調された信号であることを特徴とする請求項３記載の光通信システム（１０）。
【請求項５】
上記低地球軌道衛星（２０）はさらに、上記低地球軌道衛星（２０）及び上記光地上端末（３０）の間の見通し線が利用可能になるまで上記ペイロードデータ（ＰＤ）を一時的に格納し、これにより、上記光ダウンリンクチャネル（ＤＬ）を介した上記ペイロードデータ（ＰＤ）の高速ダウンリンク伝送を可能にするバッファ（Ｂ）を備えることを特徴とする請求項１〜４のうちの１つに記載の光通信システム（１０）。
【請求項６】
上記通信サブシステム（ＣＳ）は、ユーザデータインターフェースアダプタ（ＵＤＩＡ）及び通信コントローラ（ＣＯＭＣＯ）を備え、
上記ユーザデータインターフェースアダプタ（ＵＤＩＡ）は、
上記ペイロードデータ源（ＰＤＳ）とインターフェースをとるペイロードインターフェース（ＰＩ）と、
上記バッファ（Ｂ）をするバッファ制御装置（ＢＣ）とを備え、
上記通信コントローラ（ＣＯＭＣＯ）は、
受信に失敗した／受信時にエラーがあった１つ又は複数のフレームの自動再送要求を行う通信制御装置（ＣＣ）と、
エンコーダ（ＥＮＣ）と、
検波器（ＤＥＴ）とを備えることを特徴とする請求項５記載の光通信システム（１０）。
【請求項７】
上記低地球軌道衛星（２０）はさらに、ダウンリンク速度の増大及び冗長性のために、第２光ダウンリンクチャネル（ＤＬ２）を介して上記光地上端末（３０）に接続されることを特徴とする請求項１〜６のうちの１つに記載の光通信システム（１０）。
【請求項８】
低地球軌道衛星（２０）から光地上端末（３０）へペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法であって、上記方法は、
上記低地球軌道衛星（２０）の通信サブシステム（ＣＳ）によって、上記ペイロードデータ（ＰＤ）をバッファリングし、取り出し、複数のフレームにグループ化するステップと、
上記光地上端末（３０）を上記低地球軌道衛星（２０）と接続するアップリンクチャネル（ＵＣ）であって、捕捉のための広角ビーム（Ｗ）と追尾のための誘導ビーム（Ｇ）とを含む捕捉及び追尾ビーコンチャネルであるアップリンクチャネル（ＵＣ）を、上記光地上端末（３０）により起動するステップと、
上記通信サブシステム（ＣＳ）により、上記アップリンクチャネル（ＵＣ）の上記広角ビーム（Ｗ）を捕捉し、続いて、上記誘導ビーム（Ｇ）の連続的な追尾を行うステップと、
上記低地球軌道衛星（２０）を上記光地上端末（３０）と接続する光ダウンリンクチャネル（ＤＬ）が利用可能であるとき、上記通信サブシステム（ＣＳ）により上記ペイロードデータ（ＰＤ）のフレームを送信するステップと、
上記光地上端末（３０）により、受信に失敗した／受信時にエラーがあった１つ又は複数のフレームの再送信を上記アップリンクチャネル（ＵＣ）を介して要求するステップと、
上記通信サブシステム（ＣＳ）により、再送信の要求を受信した各フレームを再送信するステップとを含み、
上記アップリンクチャネル（ＵＣ）はパルス位置変調ＰＰＭされている方法。
【請求項９】
送信、再送要求、及びフレームの再送は、選択的再送機構として実装されることを特徴とする請求項８記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【請求項１０】
上記選択的再送機構は自動再送要求ＡＲＱ機構であることを特徴とする請求項９記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【請求項１１】
上記再送要求は否定応答ＮＡＣＫ信号によって実装され、
上記光地上端末（３０）は、受信に失敗した／受信時にエラーがあった１つ又は複数のフレームの再送信を要求する否定応答ＮＡＣＫ信号を送信することを特徴とする請求項９又は１０記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【請求項１２】
上記光地上端末（３０）は、受信に失敗した／受信時にエラーがあった１つ又は複数のフレームの範囲の境界を識別する複数の否定応答ＮＡＣＫ信号を送信し、これにより、上記境界によって示されたフレームの範囲全体の再送信を要求することを特徴とする請求項１１記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【請求項１３】
スライディングウィンドウ機構が実装され、スライディングウィンドウは、
現在のウィンドウ境界、
受信フレームのリスト、
まだ肯定応答されていない受信フレームのリスト、及び、
まだ受信されていないフレームのリストを含み、
上記スライディングウィンドウに係る情報が上記光地上端末（３０）で保持され、フレーム要求に応じて上記通信サブシステム（ＣＳ）によって再送信されることを特徴とする請求項８〜１０のうちの１つに記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【請求項１４】
再送信するように要求されたデータフレームが、バッファ（Ｂ）から再び取り出され、
ウィンドウの前のフレームが受信され、肯定応答され、次いで、上記バッファ（Ｂ）から削除されて新たなペイロードデータ（ＰＤ）のためにメモリ空間を解放することを特徴とする請求項１３記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【請求項１５】
上記通信サブシステム（ＣＳ）は、上記光ダウンリンクチャネル（ＤＬ）を介して複数のデータフレームとして伝送するために、送信前に、上記ペイロードデータ（ＰＤ）を、変調された電気信号に変換することを特徴とする請求項８〜１４のうちの１つに記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【請求項１６】
エンコーダ（ＥＮＣ）及び／又は検波器（ＤＥＴ）において前方エラー訂正方式が実装されることを特徴とする請求項１５記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【請求項１７】
上記通信サブシステム（ＣＳ）は、上記ペイロードデータ（ＰＤ）を、オン−オフキーイング変調された信号に変換することを特徴とする請求項１４記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【請求項１８】
上記通信サブシステム（ＣＳ）は、上記ペイロードデータ（ＰＤ）を、ＤＣバランスを付加した、オン−オフキーイング変調された信号に変換することを特徴とする請求項１７記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【請求項１９】
上記光ダウンリンクチャネル（ＤＬ）は、上記低地球軌道衛星（２０）及び上記光地上端末（３０）の間に見通し線が確立されたとき利用可能になることを特徴とする請求項８〜１８のうちの１つに記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【請求項２０】
上記低地球軌道衛星（２０）の通過について通知されたとき、上記光地上端末（３０）の指向−捕捉−追尾サブシステム（ＰＡＴ）は、上記光地上端末（３０）を待機モードから復帰させ、上記アップリンクチャネル（ＵＣ）を起動し、上記低地球軌道衛星（２０）の指向、捕捉、及び追尾を行って上記光ダウンリンクチャネル（ＤＬ）及び上記アップリンクチャネル（ＵＣ）を保持し、
上記光地上端末（３０）の指向−捕捉−追尾サブシステム（ＰＡＴ）は、いったん上記低地球軌道衛星（２０）が通過し終わり、上記低地球軌道衛星（２０）及び上記光地上端末（３０）の間の見通し線を保持することができなくなると、上記アップリンクチャネル（ＵＣ）を停止し、上記光地上端末（３０）は再び上記待機モードに切り換えられることを特徴とする請求項８〜１９のうちの１つに記載のペイロードデータ（ＰＤ）を光伝送する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
低地球軌道衛星２０は、広角ビームＷをスキャンして捕捉する。ここで、いったん光地上端末３０の地上ビーコンＧＢを捕捉すると、低地球軌道衛星２０は、地上ビーコンＧＢの誘導ビームＧを永久に追尾する。通信フェーズの間において、低地球軌道衛星２０は、その衛星トランシーバＳＴＲを（見込み角（the point ahead angle）によって補正された）光地上端末の方向に方向付ける。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図２に、光地上端末３０の地上通信サブシステムＧＣＳの構造ブロック図を示す。図２は本発明の範囲に関連する構造ブロックのみを示すということに注意すべきである。地上通信サブシステムＧＣＳの全体は、別の既知のタイプの構成要素を備えてもよい。アップリンクチャネルＵＣは、図面において破線により例示的に示され、ダウンリンクチャネルＤＬは実線により示され、制御信号は点線により示される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
この方式を用いることで以下の機能が実装される。
・「スライディングウィンドウ」アルゴリズムが実装される。スライディングウィンドウは以下の情報を含む：
−現在のウィンドウ境界、
−肯定応答された受信フレームのリスト、
−まだ肯定応答されていない受信フレームのリスト、及び、
−まだ受信されていないフレームのリスト。
・スライディングウィンドウに係るすべての情報が光地上端末３０で保持される必要がある一方、低地球軌道衛星２０は現在のウィンドウ境界のみを保持する。このことは、処理要件及びメモリ要件に関して、低地球軌道衛星２０の複雑さを劇的に低減する。
・ＡＣＫが受信されなかったとき、古いフレームが再送信される。
・パッケージを再送信するきっかけを効果的に与えることで性能を向上させるために、受信に失敗した／受信時にエラーがあった１つ又は複数のフレームの再送信を要求する否定応答ＮＡＣＫメッセージが使用され、好ましくは、受信に失敗した／受信時にエラーがあった１つ又は複数のフレームの範囲の境界を識別する否定応答ＮＡＣＫ信号を送信し、これにより、上記境界によって示されたフレームの範囲全体の再送信を要求する。この実装によれば、所定範囲にわたるフレーム（すなわちフレーム１０００−１２００）の再送信を要求（ＮＡＣＫ）することができる。従って、失われたフレームのそれぞれを個別に要求することは不要になる。ダウンリンクチャネルＤＬの性質に起因して、通常、伝送エラーはバーストとして発生する。従って、受信に失敗した／受信時にエラーがあった１つ又は複数のフレームの範囲の境界を識別する否定応答ＮＡＣＫ信号を送信できることは、効率を大幅に向上させ、また、アップリンクチャネルＵＣの限られた容量のより良好な使用を保証する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
実装のために、両側で２つのハンドラ、すなわちフレーム受信ハンドラ及びフレーム送信ハンドラが定義される。フレーム送信ハンドラは、最後のフレームの送信が完了する毎に呼ばれる。次いで、フレーム送信ハンドラは、次に送信すべきフレームを選択する。フレーム受信ハンドラは、フレームが受信される毎に呼ばれる。これは、フレームの内容を分析し、次いで、ローカル変数を更新する。