(57)【要約】【課題】  準天頂衛星などの非静止衛星を介して、親局と子局との間で双方向の衛星通信を行う場合に、その衛星通信における通信波の自動周波数制御をより高精度に行う衛星通信装置、親局及び子局を得ることを目的とする。【解決手段】  親局２はパイロット信号５の折返し信号６を受信して衛星内周波数偏差ΔｆＬを検出し、非静止衛星１の軌道情報と親局２の位置情報を用いてアウトバウンド信号７のドップラー周波数偏移Δｆｏｇｒを計算する。アウトバウンド信号７の送信周波数が（アウトバウンド信号７の基準周波数）―（Δｆｏｇｒ＋ΔｆＬ）となるように補償する。子局３は、非静止衛星１の軌道情報と子局３の位置情報を用いてアウトバウンド信号８のドップラー周波数偏移を計算し、受信するアウトバウンド信号８を周波数補償する。【選択図】        図１
2006253799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非静止衛星を介して、親局と子局との間で双方向の通信を行う衛星通信装置において、上記親局は、アウトバウンド信号とパイロット信号とを送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号を受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する親局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記親局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記送信手段により送信するアウトバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備え、上記子局は、上記非静止衛星が送信するアウトバウンド信号を受信する子局受信手段と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記子局受信手段により受信する衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償するように子局受信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする衛星通信装置。
【請求項２】
非静止衛星へアウトバウンド信号とパイロット信号とを送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号を受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記送信手段により送信するアウトバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする親局。
【請求項３】
非静止衛星が送信するアウトバウンド信号であって、上記非静止衛星が受信する親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移及び衛星内周波数偏差が親局により補償されたアウトバウンド信号を受信する子局受信手段と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記子局受信手段により受信する衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償するように子局受信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする子局。
【請求項４】
非静止衛星を介して、親局と子局との間で双方向の通信を行う衛星通信装置において、上記親局は、パイロット信号を送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号と上記非静止衛星が送信するインバウンド信号とを受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記受信手段により受信する衛星送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記受信手段により受信するインバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備え、上記子局は、インバウンド信号を送信する子局送信手段と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償するように子局送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする衛星通信装置。
【請求項５】
非静止衛星へパイロット信号を送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号と上記非静止衛星が送信するインバウンド信号とを受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記受信手段により受信する衛星送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記受信手段により受信するインバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする親局。
【請求項６】
非静止衛星へインバウンド信号を送信する子局送信手段と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償するように子局送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする子局。
【請求項７】
非静止衛星を介して、親局と子局との間で双方向の通信を行う衛星通信装置において、上記親局は、アウトバウンド信号とパイロット信号とを送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号を受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する親局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記親局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出し、上記非静止衛星の軌道情報及び基準位置情報に基づいて、基準位置で受信する衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記送信手段により送信するアウトバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備え、上記子局は、上記非静止衛星が送信するアウトバウンド信号を受信する子局受信手段と、上記非静止衛星の軌道情報、自局の位置情報及び基準位置情報に基づいて、上記子局受信手段により受信する衛星送信アウトバウンド信号の基準位置との差分のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信アウトバウンド信号の基準位置との差分のドップラー周波数偏移を補償するように子局受信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする衛星通信装置。
【請求項８】
非静止衛星へアウトバウンド信号とパイロット信号とを送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号を受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出し、上記非静止衛星の軌道情報及び基準位置情報に基づいて、基準位置で受信する衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記送信手段により送信するアウトバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする親局。
【請求項９】
非静止衛星が送信するアウトバウンド信号であって、上記非静止衛星が受信する親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移、衛星内周波数偏差及び基準位置方向の衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移とが親局により補償されたアウトバウンド信号を受信する子局受信手段と、上記非静止衛星の軌道情報、自局の位置情報及び基準位置情報に基づいて、上記子局受信手段により受信する衛星送信アウトバウンド信号の基準位置との差分のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信アウトバウンド信号の基準位置との差分のドップラー周波数偏移を補償するように子局受信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする子局。
【請求項１０】
上記子局における上記非静止衛星の軌道情報は、親局からの制御信号により取得することを特徴とする請求項３又は請求項６又は請求項９に記載の子局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば準天頂衛星などの非静止衛星を介して、中型あるいは大型の親局と複数の小型の子局との間で、主として１対多の双方向衛星通信を行い、その衛星通信回線の自動周波数制御を行う衛星通信装置、親局及び子局に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特公平７―５４９２０号公報には従来の衛星通信における自動周波数制御技術が開示されている。この特公平７―５４９２０号公報に開示された自動周波数制御の従来技術は、親局において、通信用の搬送波以外にパイロット信号を送出し、このパイロット信号を通信衛星を経由して親局自身で受信することにより、衛星中継器での受信から送信への変換の際の周波数偏差を検出し、この周波数偏差を補償するように親局の受信周波数変換器の局発信号周波数を制御することによって、子局から親局へのインバウンド信号の受信波に対する自動周波数制御を行うものである。また、同じ周波数偏差によって、親局から子局へのアウトバウンド信号の送信波を補償して送信することにより、子局が受信するアウトバウンド信号の受信波における衛星中継器の周波数偏差の影響がキャンセルされるものである。
【０００３】
【特許文献１】特公平７―５４９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術は、親局がパイロット信号を送出し通信衛星経由で受信したときに、衛星中継器の周波数偏差だけではなく、通信衛星が親局に対して移動することによって生じるドップラー周波数偏移をも含めて検出する。この通信衛星の移動によるドップラー周波数偏移に起因する周波数偏差は、静止衛星の場合は移動速度が小さいので無視できる。しかし、準天頂衛星のような非静止衛星の場合には、衛星の移動速度が大きいため、衛星を経由して折り返えされて親局で受信するパイロット信号の周波数偏移に含まれる、衛星進行に伴うドップラー周波数偏移が大きくなり、従来技術により検出する衛星中継器の周波数偏差に生じる誤差が大きくなるという問題点があった。また、複数の子局が非静止衛星を介して親局からのアウトバンド信号を受信する場合、衛星から送信されるアウトバウンド信号を子局が受信した際に生じる衛星進行に伴うドップラー周波数偏移の量は、子局の位置が親局の位置から離れれば離れるほど大きくなり、従来技術によるアウトバウンド信号の送信波に対する自動周波数制御だけでは、各子局ごとに地域差を生じるという問題点もあった。子局から親局へ送信するインバウンド信号の受信波に対して親局が行う自動周波数制御についても同様であり、インバウンド信号を送信する各子局ごとに地域差が生じるという問題点もあった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、準天頂衛星などの非静止衛星を介して、親局と子局との間で双方向の衛星通信を行う場合に、その衛星通信における通信波の自動周波数制御をより高精度に行う衛星通信装置、親局及び子局を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明に係る衛星通信装置は、非静止衛星を介して、親局と子局との間で双方向の通信を行う衛星通信装置において、上記親局は、アウトバウンド信号とパイロット信号とを送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号を受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する親局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記親局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記送信手段により送信するアウトバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備え、上記子局は、上記非静止衛星が送信するアウトバウンド信号を受信する子局受信手段と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記子局受信手段により受信する衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償するように子局受信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたものである。
【０００７】
請求項２の発明に係る親局は、非静止衛星へアウトバウンド信号とパイロット信号とを送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号を受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記送信手段により送信するアウトバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたものである。
【０００８】
請求項３の発明に係る子局は、非静止衛星が送信するアウトバウンド信号であって、上記非静止衛星が受信する親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移及び衛星内周波数偏差が親局により補償されたアウトバウンド信号を受信する子局受信手段と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記子局受信手段により受信する衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償するように子局受信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたものである。
【０００９】
請求項４の発明に係る衛星通信装置は、非静止衛星を介して、親局と子局との間で双方向の通信を行う衛星通信装置において、上記親局は、パイロット信号を送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号と上記非静止衛星が送信するインバウンド信号とを受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記受信手段により受信する衛星送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記受信手段により受信するインバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備え、上記子局は、インバウンド信号を送信する子局送信手段と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償するように子局送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたものである。
【００１０】
請求項５の発明に係る親局は、非静止衛星へパイロット信号を送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号と上記非静止衛星が送信するインバウンド信号とを受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記受信手段により受信する衛星送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記受信手段により受信するインバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたものである。
【００１１】
請求項６の発明に係る子局は、非静止衛星へインバウンド信号を送信する子局送信手段と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償するように子局送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたものである。
【００１２】
請求項７の発明に係る衛星通信装置は、非静止衛星を介して、親局と子局との間で双方向の通信を行う衛星通信装置において、上記親局は、アウトバウンド信号とパイロット信号とを送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号を受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する親局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記親局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出し、上記非静止衛星の軌道情報及び基準位置情報に基づいて、基準位置で受信する衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記送信手段により送信するアウトバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備え、上記子局は、上記非静止衛星が送信するアウトバウンド信号を受信する子局受信手段と、上記非静止衛星の軌道情報、自局の位置情報及び基準位置情報に基づいて、上記子局受信手段により受信する衛星送信アウトバウンド信号の基準位置との差分のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信アウトバウンド信号の基準位置との差分のドップラー周波数偏移を補償するように子局受信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたものである。
【００１３】
請求項８の発明に係る親局は、非静止衛星へアウトバウンド信号とパイロット信号とを送信する送信手段と、上記非静止衛星により上記パイロット信号を受信し中継して送信する折返し信号を受信する受信手段と、この受信手段により受信した折返し信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記受信手段により受信する衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを算出するパイロット信号ドップラー計算部と、上記周波数偏差検出部により検出した上記折返し信号の周波数偏差から、上記パイロット信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信パイロット信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信折返し信号のドップラー周波数偏移とを減算して、上記非静止衛星による中継における周波数変換において生じる衛星内周波数偏差を算出する減算器と、上記非静止衛星の軌道情報及び自局の位置情報に基づいて、上記非静止衛星により受信する自局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出し、上記非静止衛星の軌道情報及び基準位置情報に基づいて、基準位置で受信する衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を算出する通信信号ドップラー計算部と、上記送信手段により送信するアウトバウンド信号に対して、上記減算器により算出した上記衛星内周波数偏差と上記通信信号ドップラー計算部により算出した上記自局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移と上記衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移との加算値を補償するように送信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたものである。
【００１４】
請求項９の発明に係る子局は、非静止衛星が送信するアウトバウンド信号であって、上記非静止衛星が受信する親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移、衛星内周波数偏差及び基準位置方向の衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移とが親局により補償されたアウトバウンド信号を受信する子局受信手段と、上記非静止衛星の軌道情報、自局の位置情報及び基準位置情報に基づいて、上記子局受信手段により受信する衛星送信アウトバウンド信号の基準位置との差分のドップラー周波数偏移を算出する子局通信信号ドップラー計算部と、この子局通信信号ドップラー計算部により算出した上記衛星送信アウトバウンド信号の基準位置との差分のドップラー周波数偏移を補償するように子局受信周波数変換器のローカル信号周波数を制御する制御手段とを備えたものである。
【００１５】
請求項１０の発明に係る子局は、請求項３又は請求項６又は請求項９に記載の子局において、上記非静止衛星の軌道情報は、親局からの制御信号により取得するものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１乃至請求項３に記載の発明によれば、親局において、送信するアウトバウンド信号に対して、非静止衛星が受信する親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移及び衛星内周波数偏差を補償し、子局においては、受信するアウトバウンド信号に対して、衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償するので、発生するアウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を子局の位置に応じて補償することができ、地域差を抑制することができる。
【００１７】
請求項４乃至請求項６に記載の発明によれば、親局において、受信するインバウンド信号に対して、親局が受信する衛星送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移及び衛星内周波数偏差を補償し、子局においては、送信するインバウンド信号に対して、非静止衛星が受信する子局送信インバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償するので、発生するインバウンド信号のドップラー周波数偏移を子局の位置に応じて補償することができ、地域差を抑制することができる。
【００１８】
請求項７乃至請求項９に記載の発明によれば、親局において、送信するアウトバウンド信号に対して、非静止衛星が受信する親局送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移、衛星内周波数偏差及び基準位置方向への衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償し、子局においては、受信するアウトバウンド信号に対して、衛星送信アウトバウンド信号の基準位置との差分のドップラー周波数偏移を補償するので、発生するアウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を子局の位置に応じて補償することができ、地域差を抑制することができる。また、子局側の地域差が小さいときや地域差を考慮しないとき等には、子局側での衛星送信アウトバウンド信号の基準位置との差分のドップラー周波数偏移の補償を行わない場合でも、親局において基準位置方向への衛星送信アウトバウンド信号のドップラー周波数偏移を補償することによって、子局が受信する衛星送信アウトバウンド信号の周波数偏移を抑制することができる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明によれば、子局は受信した制御信号から、非静止衛星の軌道情報を取得するので、非静止衛星の軌道情報の変更や衛星軌道の変位に対する正確な情報を取得して、アウトバウンド信号とインバウンド信号に対する周波数偏差の補償を精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
実施の形態１
【００２１】
この発明の実施の形態１に係る衛星通信装置、親局及び子局を図１乃至図３により説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係る衛星通信装置の構成を示す構成図である。図２はこの発明の実施の形態１に係る親局の機能ブロック図であり、図３はこの発明の実施の形態１に係る子局の機能ブロック図である。図１において、１は準天頂衛星などの非静止衛星、２は親局、３は小型衛星通信局や移動体通信局などの子局、４は測位装置である。５は親局２から送信するパイロット信号（「親局送信パイロット信号」とも表記する。）であり、６はパイロット信号５を非静止衛星１が受信し中継して送信する折返し信号（「衛星送信折返し信号」とも表記する。）である。７は親局２から送信するアウトバウンド信号（「親局送信アウトバウンド信号」とも表記する。）であり、このアウトバウンド信号７は非静止衛星１により受信される。８はアウトバウンド信号７を非静止衛星１が受信し中継して送信するアウトバウンド信号（「衛星送信アウトバウンド信号」とも表記する。）であり、このアウトバウンド信号８は子局３により受信される。９は子局３から送信するインバウンド信号（「子局送信インバウンド信号」とも表記する。）であり、このインバウンド信号９は非静止衛星１により受信される。１０はインバウンド信号９を非静止衛星１が受信し中継して送信するインバウンド信号（「衛星送信インバウンド信号」とも表記する。）であり、このインバウンド信号１０は親局２により受信される。アウトバウンド信号７、８及びインバウンド信号９、１０は、映像や音声、データ等の通信信号である。
【００２２】
図２において、１１はアウトバウンド信号７の送信データ入力端子、１２は変調器、１３は送信周波数変換器、１４は送信周波数変換器１３のローカル信号を発生するローカル信号発生器、１５は電力増幅器、１６は送信波と受信波を分離する分波器、１７はアンテナ装置である。入力端子１１から送信データが入力され、変調器１２により変調し、送信周波数変換器１３によりＲＦ帯信号に周波数変換し、電力増幅器１５により電力増幅し、分波器１６及びアンテナ装置１７を介してアウトバウンド信号７を送信する送信手段の一例を形成する。１８は低雑音増幅器、１９はインバウンド信号１０の受信周波数変換器、２０は受信周波数変換器１９のローカル信号を発生するローカル信号発生器、２１は復調器、２２はインバウンド信号１０の受信データの出力端子である。アンテナ装置１７及び分波器１６を介してインバウンド信号１０が入力され、低雑音増幅器１８により増幅し、受信周波数変換器１９によりＩＦ帯信号に周波数変換し、復調器２１により復調してインバウンド信号１０を受信する受信手段の一例を形成する。２３はパイロット信号５を発生するパイロット信号発生器、２４はパイロット信号５が非静止衛星１を介して折り返される折返し信号６を受信するパイロット信号受信機である。パイロット信号発生器２３及びパイロット信号受信機２４は、上記の送信手段および受信手段に接続され、それらの一部をなす。２５は折返し信号６の基準の周波数からの周波数偏差を検出する周波数偏差検出部、２６はパイロット信号５及びその折返し信号６が衛星移動により受けるドップラー周波数偏移量を計算するパイロット信号ドップラー計算部であり、２７は非静止衛星１の軌道情報と親局２の位置情報を記憶させておく位置情報記憶部、２８は減算器、２９は親局２に対して非静止衛星１が相対移動することによりアウトバウンド信号７及びインバウンド信号１０が受けるドップラー周波数偏移量を計算する通信信号ドップラー計算部であり、この通信信号ドップラー計算部２９において、３０はアウトバウンド信号７が受けるドップラー周波数偏移量を計算するアウトバウンド信号ドップラー計算器、３１はインバウンド信号１０が受けるドップラー周波数偏移量を計算するインバウンド信号ドップラー計算器である。３２及び３３は加算器であり、３４は外部装置例えば衛星追跡管制局からの非静止衛星１の軌道情報を入力する入力端子である。
【００２３】
図３において、３５はインバウンド信号９の送信データ入力端子、３６は変調器、３７は子局送信周波数変換器、３８は子局送信周波数変換器３７のローカル信号を発生するローカル信号発生器、３９は送信波を電力増幅する電力増幅器、４０は送信波と受信波を分離する分波器、４１はアンテナ装置である。入力端子３５から送信データが入力され、変調器３６により変調し、子局送信周波数変換器３７によりＲＦ帯信号に周波数変換し、電力増幅器３９により電力増幅し、分波器４０及びアンテナ装置４１を介してインバウンド信号９を送信する送信手段の一例を形成する。４２は低雑音増幅器、４３はアウトバウンド信号８の子局受信周波数変換器、４４は子局受信周波数変換器４３のローカル信号を発生するローカル信号発生器、４５は復調器、４６はアウトバウンド信号８の受信データの出力端子である。アンテナ装置４１及び分波器４０を介してアウトバウンド信号８が入力され、低雑音増幅器４２により増幅し、子局受信周波数変換器４３によりＩＦ帯信号に周波数変換し、復調器４５により復調してアウトバウンド信号８を受信する受信手段の一例を形成する。４７は子局３の位置を計測する測位装置、４８は非静止衛星１の軌道情報を記憶させておく位置情報記憶部、４９は子局３に対して非静止衛星１が相対移動することによりアウトバウンド信号８及びインバウンド信号９が受けるドップラー周波数偏移量を計算する子局通信信号ドップラー計算部である。
【００２４】
次にこの発明の実施の形態１に係る衛星通信装置、親局及び子局の動作を説明する。図１に示すように、親局２はパイロット信号５を非静止衛星１に送信し、非静止衛星１はこのパイロット信号５を受信し、衛星内の中継器を経由して折返し信号６を折り返し送信する。親局２は、折返し信号６と、その信号が本来有すべき基準の周波数との間の周波数偏差Δｆｐを検出する。このとき、折返し信号６の周波数偏差Δｆｐは、非静止衛星１がパイロット信号５を受信する際に衛星移動によるドップラー効果によって生じる親局送信パイロット信号５のドップラー周波数偏移Δｆｐｒと、親局２が折返し信号６を受信する際に衛星移動によるドップラー効果によって生じる衛星送信折返し信号６のドップラー周波数偏移Δｆｐｔと、非静止衛星１による中継で生じる衛星内周波数偏差（非静止衛星１内での中継において本来有すべき基準の変換周波数との偏差：この偏差が生じる要因としては、非静止衛星１による中継の際に受信から送信への周波数変換に使用するローカル信号の周波数偏差によって生じるものなどがある。）ΔｆＬとの和となる。即ち、Δｆｐ＝Δｆｐｒ＋Δｆｐｔ＋ΔｆＬの関係がある。なお、親局２のローカル信号発生器１４及び２０が出力するローカル信号や、パイロット信号発生器２３が出力するパイロット信号５は本来有すべき周波数に対して高精度に周波数設定されているものとして上記関係式が成立している。実際的にもこれらの信号の周波数偏差は、非衛星衛星１内での衛星内周波数偏差ΔｆＬや、ドップラー周波数偏移Δｆｐｒ、Δｆｐｔよりも十分に小さくすることができるので、上記関係式に基づいて自動周波数制御を実用化することができる。
【００２５】
図２において、パイロット信号発生器２３により発生したパイロット信号５は、非静止衛星１を中継して折り返され、その折返し信号６を親局２内のパイロット信号受信機２４により受信し、パイロット信号周波数偏差検出部２５により周波数偏差Δｆｐを検出する。さらに親局２はパイロット信号ドップラー計算部２６により、位置情報記憶部２７内に記憶した非静止衛星１の軌道情報（非静止衛星１の位置及び移動方向）及び親局２の位置情報に基づいて、Δｆｐｒ及びΔｆｐｔを算出し、減算器２８によりΔｆｐから（Δｆｐｒ＋Δｆｐｔ）を差し引いて、衛星内周波数偏差ΔｆＬを算出する。静止衛星の場合は、ΔｆｐｒおよびΔｆｐｒは微小であるため、問題にならないが、例えば、準天頂衛星のような非静止衛星においては、無視できない量となる。なお、最新の衛星軌道情報は、衛星軌道入力端子３４に衛星の追跡管制局等から入力され、衛星軌道/基地局位置メモリー２７に記憶される。
【００２６】
図１において、親局２から多数の子局３へ送信するアウトバウンド信号７及び８は、比較的高いビットレートで同時に伝送される１波の信号で、各子局３は同じ信号を受信し、各子局３への信号は時分割多重（ＴＤＭ）若しくはパケット多重で伝送されている。一方、インバウンド信号９及び１０は、各子局３の送信電力の制限により、小さなビットレートの信号をそれぞれの子局が周波数の異なる搬送波により送信する周波数分割多重方式（ＦＤＭＡ）を用いている。
【００２７】
図２において、親局２内のアウトバウンド信号ドップラー計算器３０は、非静止衛星１の軌道情報（非静止衛星１の現在位置と移動方向）と親局２の位置情報を用いて、親局送信アウトバウンド信号７を非静止衛星１が受信する際に衛星移動によるドップラー効果によって生じる親局送信アウトバウンド信号７のドップラー周波数偏移Δｆｏｇｒを計算する。加算器３２は、Δｆｏｇｒ＋ΔｆＬの加算処理を行い、ローカル信号発生器１４に周波数オフセットを掛け、送信周波数変換器１３の出力周波数が、（アウトバウンド信号の基準周波数）―（Δｆｏｇｒ＋ΔｆＬ）となるように補償する。この加算器３２、ローカル信号発生器１４、送信周波数変換器１３の構成により、アウトバウンド信号７に対して所定の周波数ずれを補償するように制御する制御手段の一例を形成する。ここで、子局３が衛星送信アウトバウンド信号８を受信する際に衛星移動によるドップラー効果によって生じる衛星送信アウトバウンド信号８のドップラー周波数偏移Δｆｏｍｔを補償しない形で、親局２における親局送信アウトバウンド信号７の周波数補償を行う理由は、子局３が多数あり、かつ、位置的に分散しており、また、同一の衛星送信アウトバウンド信号８を各子局が共通に受信しているため、個別に衛星送信アウトバウンド信号８のドップラー周波数偏移Δｆｏｍｔ（各子局２の地域差により各子局２毎に異なるドップラー周波数偏移Δｆｏｍｔとなる。）を設定して補償することが困難であるからである。
【００２８】
非静止衛星１での受信の際のドップラー周波数偏移Δｆｏｇｒと衛星内周波数偏差ΔｆＬが、親局２において補償されているので、子局３が受信する衛星送信アウトバウンド信号８の周波数偏差は、衛星送信アウトバウンド信号８のドップラー周波数偏移Δｆｏｍｔとなる。子局３は、外部装置として又は内部に設けた測位装置を用いてΔｆｏｍｔを算出し、子局で受信するアウトバウンド信号８を補償する。従来の技術において、各子局はドップラー周波数偏移に対する補償を行っておらず、親局側で一律に補償動作を行うので、各子局がそれぞれ異なる位置に存在することにより発生するドップラー周波数偏移の地域差を補償することはできなかったが、本発明によれば、子局の位置に応じて発生するドップラー周波数偏移を子局の位置に応じて補償することができるので、このような地域差を抑制することができる。また、子局３は、子局送信インバウンド信号９に対しても、同様の周波数補償を行うことにより、周波数分割多重（ＦＤＭＡ）でアクセスする各子局３からのインバウンド信号の周波数偏差を小さくすることができ、発生するインバウンド信号のドップラー周波数偏移を子局の位置に応じて補償するので、地域差を抑制することができる。これに伴い、インバウンド信号の周波数帯域上に配置できる周波数多重信号の周波数ガードバンドを小さくして、より多くのインバウンド信号の通信波を配置することができ、また、回線容量も増大することができるので親局において受信するインバウンド信号１０の周波数捕捉時間を早めることができる。
【００２９】
図３において、子局３内の子局通信信号ドップラー計算部４９は、測位装置４７からの子局３の位置情報と位置情報記憶部４８から読み出した非静止衛星１の軌道情報とを用いて、衛星送信アウトバウンド信号８を受信する際に衛星移動によるドップラー効果によって生じる衛星送信アウトバウンド信号８のドップラー周波数偏移Δｆｏｍｔを算出し、ローカル信号発生器４４及び子局受信周波数変換器４３において、受信したアウトバウンド信号８に対するΔｆｏｍｔ分の周波数補償を行う。この子局通信信号ドップラー計算部４９、ローカル信号発生器４４、受信周波数変換器１３の構成により、アウトバウンド信号８に対して所定の周波数ずれを補償するように制御する制御手段の一例を形成する。なお、位置情報記憶部４８は非静止衛星１の軌道情報に関し、基準の軌道を記憶装置に記憶させておく方式を用いている。この場合、衛星の軌道が変更されたときには、当該記憶装置の書き換えが必要となる。
【００３０】
また、子局３内の子局通信信号ドップラー計算部４９は、測位装置４７からの子局３の位置情報と位置情報記憶部４８から読み出した非静止衛星１の軌道情報とを用いて、非静止衛星１が子局送信インバウンド信号９を受信する際に衛星移動によるドップラー効果によって生じる子局送信インバウンド信号９のドップラー周波数偏移Δｆｉｍｒを算出し、ローカル信号発生器３８及び子局送信周波数変換器３７において、送信するインバウンド信号９に対するΔｆｉｍｒ分の周波数補償を行う。この子局通信信号ドップラー計算部４９、ローカル信号発生器３８、子局送信周波数変換器３７の構成により、インバウンド信号９に対して所定の周波数ずれを補償するように制御する制御手段の一例を形成する。この子局におけるインバウンド信号９の周波数補償により、子局の送信周波数は、インバウンド信号の基準の周波数から−Δｆｉｍｒだけずれた形で送信され、図１において、非静止衛星１が受信し中継して送信する衛星送信インバウンド信号１０に生じる周波数偏差は、（−Δｆｉｍｒ）＋Δｆｉｍｒ＋ΔｆＬ＝ΔｆＬとなる。さらに、親局１が衛星送信インバウンド信号１０を受信する際に衛星移動によるドップラー効果によって生じる衛星送信インバウンド信号１０のドップラー周波数偏移Δｆｉｔが偏差として発生するので、親局が受信するインバウンド信号１０は、インバウンド信号の基準の周波数からΔｆＬ＋Δｆｉｔだけ偏差した周波数の信号となる。
【００３１】
図２において、親局２内のインバウンド信号ドップラー計算部３１は、位置情報記憶部２７内に記憶した非静止衛星１の軌道情報（非静止衛星１の位置及び移動方向）及び親局２の位置情報に基づいて、Δｆｉｔを計算し、加算器３３により、衛星内周波数偏差ΔｆＬと加算し、受信したインバウンド信号１０に対して、ローカル信号発生器２０及び受信周波数変換器１９により、加算値（Δｆｉｔ＋ΔｆＬ）分の周波数補償を行う。この加算器３３、インバウンド信号ドップラー計算部３１、ローカル信号発生器２０、受信周波数変換器１９の構成により、インバウンド信号１０に対して所定の周波数ずれを補償するように制御する制御手段の一例を形成する。
【００３２】
なお、子局３における非静止衛星１の軌道情報は、基準の軌道を記憶装置に記憶させておく方式を用いているが、親局２から送信するアウトバウンド信号７及び８に軌道情報を載せ、又は、アウトバウンド信号７及び８とは異なる制御用の信号回線も設けて軌道情報を含む制御信号を送信し、それらの信号を子局２が受信し、ダウンロードして取得するようにしてもよい。子局２は受信した信号から、随時、非静止衛星１の軌道情報を読み出せるので、非静止衛星１の軌道情報の変更や衛星軌道の変位に対する正確な情報を得ることができ、上記の子局２における衛星送信アウトバウンド信号８及び子局送信インバウンド信号９に対する周波数偏差の補償を精度良く行うことができる。
【００３３】
実施の形態２
【００３４】
実施の形態１では、親局２から送信するアウトバウンド信号７の周波数補償の際に、子局３が受信する衛星送信アウトバウンド信号８のドップラー周波数偏移Δｆｏｍｔに関する補償を考慮していないが、衛星送信アウトバウンド信号８を受信する基準位置方向を定めて、親局２において、その基準位置方向への衛星送信アウトバウンド信号８についてドップラー周波数偏移を算出し、親局送信アウトバウンド信号７に対して周波数補償を行うこともできる。図４は、この発明の実施の形態２に係る衛星通信装置の構成を示す構成図である。図２において、５０は、基準位置方向へ非静止衛星１から送信される衛星送信アウトバウンド信号である。基準位置は、例えば子局３が在圏するビームエリアの中心位置や親局２の位置などの代表的な位置に予め定めておくものである。なお、親局２や子局３の構成は実施の形態１において説明した図２及び図３に相当する構成を有しており、この実施の形態２において特に説明する部分の構成及び動作の他、実施の形態１において説明した部分の構成及び動作に相当する構成及び動作を有するものである。
【００３５】
この発明の実施の形態２に係る衛星通信装置、親局及び子局の動作を説明する。親局２のアウトバウンド信号ドップラー計算部３０において、非静止衛星１の軌道情報と予め定めた基準位置方向（ビームエリアの中心位置や親局２位置などであって良い）の位置情報とに基づいて、基準位置方向への衛星送信アウトバウンド信号の周波数偏移Δｆｏｍｔｉを算出し、加算器３２によりΔｆｏｇｒ＋Δｆｏｍｔｉ＋ΔｆＬの加算処理を行う。ローカル信号発生器１４に周波数オフセットを掛け、送信周波数変換器１３の出力周波数が、（アウトバウンド信号の基準周波数）―（Δｆｏｇｒ＋Δｆｏｍｔｉ＋ΔｆＬ）となるように補償する。なお、Δｆｏｇｒ及びΔｆＬは実施の形態１において説明したように親局２において算出するものである。
【００３６】
親局２によるアウトバウンド信号７への周波数補償により、子局３が受信する衛星送信アウトバウンド信号８の周波数偏差は、衛星送信アウトバウンド信号８のドップラー周波数偏移Δｆｏｍｔと基準位置方向への衛星送信アウトバウンド信号８のドップラー周波数偏移Δｆｏｍｔｉとの差、即ち、Δｆｏｍｔ−Δｆｏｍｔｉとなる。図３において、子局３内の子局通信信号ドップラー計算部４９は、測位装置４７からの子局３の位置情報と位置情報記憶部４８から読み出した非静止衛星１の軌道情報及び基準位置情報とを用いて、衛星送信アウトバウンド信号８を受信する際に衛星移動によるドップラー効果によって生じる衛星送信アウトバウンド信号８について基準位置との差分のドップラー周波数偏移Δｆｏｍｔ−Δｆｏｍｔｉを算出する。ローカル信号発生器４４及び子局受信周波数変換器４３において、受信したアウトバウンド信号８に対するΔｆｏｍｔ−Δｆｏｍｔｉ分の周波数補償を行う。
【００３７】
以上により、基準位置でのΔｆｏｍｔｉと子局３でのΔｆｏｍｔとによって、衛星送信アウトバウンド信号８のドップラー周波数偏移を子局の位置に応じて補償することができる、子局３で受信する周波数偏移の地域差を抑制することができる。また、実施の形態１と同様に、子局送信インバウンド信号９に対しても、同様の周波数補償を行うことにより、周波数分割多重（ＦＤＭＡ）でアクセスする各子局３からのインバウンド信号の周波数偏差を小さくすることができ、発生するインバウンド信号のドップラー周波数偏移を子局の位置に応じて補償するので、地域差を抑制することができる。これに伴い、インバウンド信号の周波数帯域上に配置できる周波数多重信号の周波数ガードバンドを小さくして、より多くのインバウンド信号の通信波を配置することができ、また、回線容量も増大することができるので親局において受信するインバウンド信号１０の周波数捕捉時間を早めることができる。
【００３８】
なお、子局３が存在するエリアが限られていることにより衛星送信アウトバウンド信号８の周波数偏移Δｆｏｍｔの各子局３毎の地域差が小さい場合や、そのような地域差を無視する場合には、子局２が在圏するエリア内の基準位置方向へのΔｆｏｍｔｉを親局２において算出して親局送信アウトバウンド信号７を周波数補償しておき、子局３側では、Δｆｏｍｔを算出せずに、ドップラー周波数偏移分の補正をすることなく衛星送信アウトバウンド信号８を受信するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る衛星通信装置の構成を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る親局の機能ブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る子局の機能ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る衛星通信装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  非静止衛星
２  親局
３  子局
５  パイロット信号
６  折返し信号
７  親局送信アウトバウンド信号
８  衛星送信アウトバウンド信号
９  子局送信インバウンド信号
１０  衛星送信インバウンド信号
１３  送信周波数変換器
１４、２０  ローカル信号発生器
１９  受信周波数変換器
２３  パイロット信号発生器
２４  パイロット信号受信機
２３  周波数偏差検出部
２６  パイロット信号ドップラー計算部
２８  減算器
２９  通信信号ドップラー計算部
３７  子局送信周波数変換器
３８、４４  ローカル信号発生器
４３  子局受信周波数変換器
４９  子局通信信号ドップラー計算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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