(57)【要約】  中継される衛星と通信する複数の移動端末のうちの１つによって引起こされる干渉事件を素早く検出かつ修正するためのシステムおよび方法。この方法は、移動端末の各々の通信から構築されたタイムラインを使用する。タイムラインは、さまざまな移動端末が中継される衛星に接触するイベントのリアルタイムの連続的な記録を形成する。この方法は、どの移動端末が干渉イベントが起きる直前に通信システムにアクセスしたかを決定することによって、どの移動端末が干渉イベントを引起こしたかをタイムラインから外挿する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動プラットホームによって運ばれる複数の移動端末のうちのいずれが移動端末が通信している目標衛星の近傍で周回する中継される衛星に干渉を引起こしているかを素早く決定するための方法であって、
各前記移動端末と前記目標衛星との間で生じている各伝送イベントを監視して記録するためにネットワークオペレーションセンタ（ＮＯＣ）を使用するステップと、
前記伝送イベントのタイムラインを作るステップとを含み、前記タイムラインは前記伝送イベントのリアルタイムの連続的な記録を表わし、前記方法はさらに、前記ＮＯＣにアクセス可能なデータベースに前記連続的な記録を格納するステップと、
前記ＮＯＣが前記目標衛星に隣接する衛星で干渉イベントが起っていると知らされたときに、前記干渉イベントが起きた時間の直前に生じた特定の伝送イベントを決定するために前記ＮＯＣにリアルタイムで前記データベースにアクセスさせるステップと、
前記干渉状態を排除するために前記特定の伝送イベントをリアルタイムで分析するために前記ＮＯＣを使用するステップとを含む、方法。
【請求項２】
各前記移動端末は、機首方位、ピッチおよびロールを含むグループのうちの少なくとも１つに関する姿勢情報を前記ＮＯＣに定期的に送信する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各前記移動端末は、その存在位置に関する緯度および経度情報を前記ＮＯＣに定期的に送信する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各前記移動端末は、送信される前記情報の伝送のレートに関する情報を前記ＮＯＣに定期的に送信する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＮＯＣは、前記移動端末の各々から受信されるビットあたりのエネルギ対雑音スペクトル密度を監視する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
移動プラットホームによって運ばれる複数の移動端末のうちのいずれが移動端末が通信している目標衛星の近傍で周回する中継される衛星に干渉を引起こしているかを素早く決定するための方法であって、
前記移動端末および前記目標衛星の各々の間で生じている各伝送イベントを監視して記録するために地上ベースの構成要素を使用するステップを含み、各前記伝送イベントは、その関連付けられる前記移動端末によって送信される識別子を含んで各前記伝送イベントの起点を一意的に識別し、前記方法はさらに、
前記移動端末の各々の前記記録された伝送イベントからタイムラインを構築するために前記地上ベースの構成要素を使用するステップを含み、前記タイムラインは前記伝送イベントのリアルタイムの連続的な記録を表わし、前記方法はさらに、
前記タイムラインから前記移動端末のうちのいずれが前記干渉を引起こしたかを外挿するために前記地上構成要素を使用するステップを含む、方法。
【請求項７】
各前記移動端末は、その緯度および経度に関する情報を前記地上ベースの構成要素に定期的に送信する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
各前記移動端末は、その姿勢に関する情報を前記地上ベースの構成要素に定期的に送信する、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記干渉イベントを外挿するために前記地上構成要素を使用する前記ステップは、
前記干渉が起きる直前に生じた前記伝送イベントを識別するステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
特定の移動プラットホームに関連付けられる複数の移動端末のうちのいずれが前記移動端末が通信している目標衛星の近傍で周回する中継される衛星に干渉を引起こしているかを素早く決定するための方法であって、
前記移動端末および前記目標衛星の各々の間で生じている各伝送イベントを監視して記録するために地上ベースの構成要素を使用するステップを含み、各前記伝送イベントは、その関連付けられる前記移動端末によって送信される識別子を含んで各前記伝送イベントの起点を一意的に識別し、前記方法はさらに、
前記移動端末の各々の前記記録された伝送イベントからタイムラインを構築するために前記地上ベースの構成要素を使用するステップを含み、前記タイムラインは前記伝送イベントの連続的な記録を表わし、前記方法はさらに、
前記タイムラインから、前記干渉が起きる直前に生じた特定の伝送イベントを識別するために前記地上構成要素を使用するステップと、
前記干渉を引起こした前記特定の伝送イベントを決定するステップとを含む、方法。
【請求項１１】
各前記移動端末は、その姿勢情報を前記地上ベースの構成要素に定期的に報告する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
各前記移動端末は、その緯度および経度を前記地上ベースの構成要素に定期的に報告する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記タイムラインは前記伝送イベントのリアルタイムの記録を表わす、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記地上ベースの構成要素は、前記移動端末の各々に電力制御コマンドを定期的に送信する、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
この出願は、２００１年４月４日に出願された仮出願連続番号第６０／２８１，３５６号から優先権を主張する。
【０００２】
発明の分野
この発明は、衛星リンクを介して基地局と双方向通信を行なうために必要とされるＲＦ移動端末に関し、特に、複数の移動端末のうちのいずれが、目標衛星に隣接して周回する１つまたは複数の衛星に干渉を引起しているかを識別するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
航空機、遊覧大型客船およびその他の移動するプラットフォームなどの移動プラットフォーム上にある移動ＲＦ端末が、中継される衛星を介して基地局と通信する場合、移動端末に構築され得る予防措置にもかかわらず、その端末が予期せぬ態様で故障するという危険が常にわずかにあり得る。そのような場合、その移動端末が通信している目標衛星に隣接する地球の円弧を周回する他の衛星に干渉を引起すことがある。
【０００４】
さらに、固定サービス衛星（ＦＳＳ）オペレータが、遠隔地にある何千もの単純な端末からなるＶＳＡＴ（超小型地上局）システムからの干渉を見付けるのが難しいことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、非目標衛星に干渉を引起している動作不良の移動端末をすばやく識別し、そして干渉事件をすばやく解決できるように、中継される衛星を介して複数の移動端末と通信する地上局が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の概要
この発明は、複数の移動端末のうちのどれが移動端末が通信している目標衛星に隣接して周回する１つまたは複数の非目標衛星に干渉状態を引起こしているかを決定するためのシステムおよび方法に関する。このシステムおよび方法は、各移動端末に、中継される衛星を介して、地上ベースのネットワークオペレーションセンタ（ＮＯＣ）などの地上局に移動端末の動作パラメータおよび端末が位置付けられる移動プラットフォーム（たとえば航空機）の動作パラメータを示す信号を送信させるステップを含む。これらさまざまな動作パラメータは、移動プラットフォームの位置（すなわち、経度および緯度）、姿勢情報（たとえば、航空機の機首方位、ピッチおよびロール）、ＮＯＣと通信を確立している航空機のインスタンス、各移動端末からの伝送におけるデータレートおよび変化、ＮＯＣによって移動端末に送られる電力制御コマンドならびにＮＯＣによって検出される動作異常を含む。
【発明の効果】
【０００７】
上述の情報／イベントのすべてはＮＯＣによってリアルタイムでログされ（すなわち、記録され）、各イベントが起った時間もログされる。結果として、ＮＯＣがログした伝送
／イベントのリアルタイムの「タイムライン」が得られ、これは必要な場合に数秒で素早く見直すことができる。
【０００８】
ＮＯＣが非目標衛星に干渉が起っていることに気づくと、上述の伝送／イベントのタイムラインを素早く見直して、その干渉が起り始めた時間の直前に生じた特定の伝送／イベントを決定する。次に、ＮＯＣはどの特定の移動端末が干渉を引起こしたかを素早く決定し、その干渉している移動端末に適切なコマンドを送り、干渉を排除させるかまたはその移動端末に伝送を完全に停止するように指示することができる。上述のプロセスは、ＮＯＣが干渉状態が起っていることに気づくとすぐに、ＮＯＣによって数秒で行なわれ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
好ましい実施例の以下の説明は本質的に例示的なものにすぎず、発明を限定する意図はない。
【００１０】
好ましい実施例の詳細な説明
図１を参照すると、この発明の好ましい方法を実現するためのシステム１０が示される。システム１０は、１つまたは複数の別個の受信可能領域１４ａおよび１４ｂにある複数の移動プラットフォーム１２ａ〜１２ｆとデータコンテンツをやり取りする。システム１０は一般に、地上セグメント１６、空間セグメント１７を形成する複数の衛星１８ａ〜１８ｆ、および各移動プラットフォーム１２上に配置される移動端末２０を含む。移動プラットフォーム１２は、航空機、遊覧大型客船またはその他の移動する乗物を含み得る。したがって、ここで図面に移動プラットフォーム１２を航空機として示し、以下の説明にわたって移動プラットフォームを航空機として述べていることは、システム１０の適用可能性を航空機に制限するものと解釈されるべきではない。
【００１１】
空間セグメント１７は、各領域に受信可能性を提供するために必要とされる数の衛星１８を各受信可能領域１４ａおよび１４ｂに含み得る。衛星１８ａ、１８ｂ、１８ｄおよび１８ｅはＫｕ帯またはＫａ帯衛星であることが好ましい。衛星１８ｃおよび１８ｆは放送衛星サービス（ＢＳＳ）衛星である。さらに、衛星１８の各々は静止軌道（ＧＳＯ）または非静止軌道（ＮＧＳＯ）に位置付けられる。この発明で使用され得る可能なＮＧＳＯ軌道の例には、低周回軌道（ＬＥＯ）、中周回軌道（ＭＥＯ）および楕円軌道（ＨＥＯ）がある。衛星１８の各々は少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）中継器を含み、複数のＲＦ中継器を含むことが好ましい。たとえば、衛星１８ａは４つの中継器１８ａ1〜１８ａ4を有するものとして示される。例示される他の衛星１８の各々は、受信可能区域で動作すると予想される数の航空機１２に対処するのに必要なより多いかまたは少ない複数のＲＦ中継器を有し得ることが理解されるだろう。中継器は、航空機１２と地上セグメント１６との間の「ベントパイプ」通信を提供する。これら通信リンクに使用される周波数帯は、およそ１０ＭＨｚから１００ＧＨｚまでのあらゆる無線周波数帯域を含み得る。中継器は、固定衛星サービスＦＳＳまたはＢＳＳ衛星に対して連邦通信委員会（ＦＣＣ）および国際電気通信連合（ＩＴＵ）によって指定された周波数帯にＫｕ帯中継器を含むことが好ましい。さらに、異なる種類の中継器を用いてもよく（すなわち、各衛星１８は同じ種類の複数の中継器を含む必要はない）、各中継器は異なる周波数で動作してもよい。中継器１８ａ1〜１８ａ4の各々はさらに、広い地理的な受信可能範囲、高い実効等方向放射電力（ＥＩＲＰ）および高い利得／雑音温度（Ｇ／Ｔ）を含む。
【００１２】
さらに図１を参照すると、地上セグメント１６は、コンテンツセンタ２４およびネットワークオペレーションセンタ（ＮＯＣ）２６と双方向通信する地上局２２を含む。２つ以上の別個の受信可能区域がサービスに必要な場合、第２の受信可能区域１４ｂにある第２の地上局２２ａを使用してもよい。この場合、地上局２２ａは地球上の地上リンクまたはＮＯＣ２６と通信リンクを確立するために好適なその他の手段を介してＮＯＣ２６と双方
向通信する。地上局２２ａはコンテンツセンタ２４ａとも双方向通信する。議論のため、受信可能領域１４ａで行なわれる動作に関してシステム１０を説明する。しかしながら、受信可能領域１４ｂにおいて、衛星１８ｄ〜１８ｆについて同じ動作が行なわれることが理解されるであろう。さらにシステム１０は、上述の態様で任意の数の受信可能領域１４に拡張可能であることが理解されるであろう。
【００１３】
地上局２２は、衛星１８ａおよび１８ｂにデータコンテンツを送信するのに必要なアンテナおよび関連するアンテナ制御電子機器を含む。地上局２２のアンテナは、受信可能領域１４ａ内の各航空機１２の各移動システム２０から発せられ、中継器１８ａ1〜１８ａ4によって中継されるデータコンテンツを受取るために使用してもよい。地上局２２は受信可能領域１４ａ内のどこにあってもよい。同様に、地上局２２ａが組込まれている場合、第２の受信可能区域１４ｂ内のどこにあってもよい。
【００１４】
コンテンツセンタ２４は、さまざまな外部のデータコンテンツプロバイダと通信し、それが受信した映像およびデータ情報の地上局２２への伝送を制御する。コンテンツセンタ２４は、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）３０、映像コンテンツソース３２および公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）３４と交信することが好ましい。任意で、コンテンツセンタ２４は１つまたは複数の仮想私設網（ＶＰＮ）３６と通信してもよい。ＩＳＰ３０は各航空機１２の乗客の各々にインターネットアクセスを提供する。映像コンテンツソース３２は、たとえばケーブルニュースネットワーク（登録商標）（ＣＮＮ）およびＥＳＰＮ（登録商標）などの生放送テレビ番組を提供する。ＮＯＣ２６は、従来のネットワーク管理、ユーザ認証、課金、カスタマサービスおよび請求書作成発行業務を行なう。第２の受信可能領域１４ｂにある地上局２２ａに関連するコンテンツセンタ２４ａは、ＩＳＰ３８、映像コンテンツプロバイダ４０、ＰＳＴＮ４２、および任意でＶＰＮ４４と通信することが好ましい。衛星リターンリンクに代わるものとして、任意の航空機電話システム２８が含まれてもよい。
【００１５】
次に図２を参照して、各航空機１８に配置される移動端末２０を詳細に説明する。各移動端末２０はルータ／サーバ５０（以降は「サーバ」）の形のデータコンテンツ管理システムを含み、これは、通信サブシステム５２、制御ユニットおよび表示システム５４、ならびにローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５６の形の配信システムと通信する。任意で、サーバ５０は、米国航空機電話システム（ＮＡＴＳ）５８、乗員情報サービスシステム６０および／または機内娯楽システム（ＩＦＥ）６２と接続して動作するように構成してもよい。
【００１６】
通信サブシステム５２は、送信機サブシステム６４および受信機サブシステム６６を含む。送信機サブシステム６４は、サーバ５０から送信アンテナ７４へのデータコンテンツ信号を符号化、変調およびアップコンバートするためのエンコーダ６８、変調器７０およびアップコンバータ７２を含む。受信機サブシステム６６は、受信アンテナ８２によって受信された信号をベースバンド映像信号および音声信号ならびにデータ信号になるように復号、復調およびダウンコンバートするためのデコーダ７６、復調器７８およびダウンコンバータ８０を含む。ここでは１つのみの受信機サブシステム６６が示されるが、通常は複数のＲＦ中継器からＲＦ信号を同時に受信するのを可能にするために、複数の受信機サブシステム６６が含まれることが理解されるであろう。複数の受信機サブシステム６６が示されるとすると、それに対応する複数の構成要素７６〜８０が必要となる。
【００１７】
受信機サブシステム６６によって受信された信号は、次にサーバ５０に入力される。システムコントローラ８４は移動システム２０のすべてのサブシステムを制御するために使用される。具体的には、システムコントローラ８４はアンテナコントローラ８６に信号を提供し、これは受信アンテナ８２を電子的に操作して、以降は「目標」衛星と呼ばれる衛
星１８のうちの特定の１つに向けて受信アンテナを維持するために使用される。送信アンテナ７４は受信アンテナ８２のスレーブとなり、これも目標衛星１８を追跡する。移動アンテナの種類によっては、同じ開口から送信と受信とが可能であることが理解されるであろう。この場合には、送信アンテナ７４および受信アンテナ８２は組合されて１つのアンテナにされる。
【００１８】
さらに図２を参照すると、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５６は、サーバ５０と、航空機１２ａ上の各座席場所に関連付けられる複数のアクセス局８８とのインターフェイスをとるために使用される。各アクセス局８８は、サーバ５０と、ユーザのラップトップコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）またはユーザのその他のパーソナルコンピュータ装置とを直接インターフェイスするために使用され得る。アクセス局８８は各々、座席後部に取付けられたコンピュータ／ディスプレイも含んでもよい。ＬＡＮ５６はユーザのコンピュータ装置とサーバ５０との間の双方向通信を可能にするため、各ユーザは、航空機１２上の他のユーザとは独立して、所望のテレビ番組のチャネルを要求し、所望のウェブサイトにアクセスし、自分の電子メールにアクセスし、またはその他のさまざまな業務を行なうことができる。
【００１９】
受信アンテナ８２および送信アンテナ７４は、それぞれ、どのような形の操作可能なアンテナも含み得る。１つの好ましい形態では、これらアンテナは電子的に走査されるフェーズドアレイアンテナを含む。フェーズドアレイアンテナは、空気力学的な抵抗が重要な問題である航空用途に対して特に適切である。この発明で使用するのに好適な電子走査フェーズドアレイアンテナの具体的な形態は、ザ・ボーイング・カンパニーに譲渡された米国特許第５，８８６，６７１号に開示されている。
【００２０】
さらに図１を参照すると、システム１０の動作において、データコンテンツはインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットにフォーマットされてから、地上局２２によって、または各移動端末２０の送信アンテナ７４から送信されることが好ましい。議論のため、地上局２２からのＩＰパケットの形のデータコンテンツの送信を「フォワードリンク」伝送と呼ぶ。さらに、ユニキャスト、マルチキャストおよびブロードキャスト伝送を使用して、受信可能領域１４ａ内で動作する航空機１２の各々にデータコンテンツが同時に提供されるように、ＩＰパケット多重化が用いられることが好ましい。
【００２１】
中継器１８ａ1〜１８ａ4の各々によって受信されるＩＰデータコンテンツパケットは、中継器によって受信可能領域１４ａ内で動作する各航空機１２へと中継される。受信可能領域１４ａにわたって複数の衛星１８が例示されるが、現時点では、米国大陸部全体を覆う区域に対して単一の衛星が受信可能性を提供できることが理解されるであろう。したがって、受信可能領域の地理的なサイズおよびその領域内で予想される移動プラットフォームのトラフィックに応じて、全領域に受信可能性を提供するのに、単一の中継器を組込んだ単一の衛星のみが必要とされることもあり得る。米国大陸部以外の別個の受信可能領域には、ヨーロッパ、南／中央アメリカ、東アジア、中東、北大西洋等が含まれる。米国大陸部よりも大きなサービス領域では、領域に完全に受信可能性を提供するのに、各々が１つまたは複数の中継器を組込む複数の衛星１８が必要とされることが予想される。
【００２２】
受信アンテナ８２および送信アンテナ７４は各々、関連付けられる航空機１２の胴体の上部に配置されることが好ましい。各航空機の受信アンテナ７４は、中継器１８ａ1〜１８ａ4のうちの少なくとも１つからのＩＰデータコンテンツパケットを表わす符号化されたＲＦ信号のＲＦ伝送全体を受信する。受信アンテナ８２は水平偏波（ＨＰ）および垂直偏波（ＶＰ）信号を受信し、これらは受信機６６のうちの少なくとも１つに入力される。２つ以上の受信機６６が組込まれる場合、１つの受信機は、それが向けられている目標衛星によって運ばれる特定の中継器１８ａ1〜１８ａ4とともに使用されるように指定される
。受信機６６は、符号化されたＲＦ信号を復号、復調およびダウンコンバートして、映像信号、音声信号、およびデータ信号を生成し、これらはサーバ５０に入力される。サーバは、航空機１２ａ上のユーザに対して意図されないデータコンテンツをフィルタ処理して破棄し、残ったデータコンテンツをＬＡＮ５６を介して適切なアクセス局８８へと送る。このようにして、各ユーザはそのユーザによって以前に要求された番組またはその他の情報の部分のみを受取る。したがって、各ユーザは、航空機１２ａ上のすべての他のユーザとは独立して、自由に所望の番組のチャネルを要求し、そして受信し、電子メールにアクセスし、インターネットにアクセスし、その他のデータ転送動作を行なうことができる。
【００２３】
さらに図１を参照して、航空機１２ａから地上局２２へのデータコンテンツの伝送を説明する。この伝送は「リターンリンク」伝送と呼ばれる。アンテナコントローラ８６によって、送信アンテナ７４はそのアンテナビームを目標衛星１８ａに向けて維持する。各移動端末２０から地上局２２へと戻る通信に使用されるチャネルは、ポイント・ツー・ポイントリンクを表わし、これらは地上セグメント１６のＮＯＣ２６によって個々に割当てられ、動的に管理される。システム１０が数百以上の航空機１２に対処する場合、複数の航空機が所与の衛星１８によって運ばれる各中継器に割当てられる必要がある。リターンリンクのために好ましい多重アクセス方法は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）またはそれらの組合せを含む。したがって、複数の移動端末２０を単一の中継器１８ａ1〜１８ａ4に割当てることができる。移動端末２０を組込むより多くの航空機１２が受信可能領域１４ａ内で動作する場合、必要とされる中継器の数もそれに応じて増加する。
【００２４】
受信アンテナ８２は、アンテナビームを向け、そして受信信号振幅に基づいてアンテナの偏波を調整するために閉ループ追跡システムを実現してもよい。送信アンテナ７４は受信アンテナ８２の方向付けおよび偏波のスレーブとなる。代替の実現例は開ループ追跡方法を使用してもよく、方向付けおよび偏波は、搭載された慣性基準ユニット（ＩＲＵ）を使用して航空機１２の位置および姿勢を知ること、ならびに衛星１８の場所を知ることによって決定される。
【００２５】
符号化されたＲＦ信号は、所与の航空機１２の移動端末２０の送信アンテナ７４から、中継器１８ａ1〜１８ａ4のうちの割当てられた１つに送信され、指定された中継器によって地上局２２へと中継される。地上局２２は、コンテンツセンタ２４と通信してユーザによって要求されている適切なデータ（たとえば、ワールドワイドウェブからのコンテンツ、電子メールまたはユーザのＶＰＮからの情報）を決定し、提供する。
【００２６】
システム１０で考慮すべきもう１つの点は、受信アンテナ８２の小さな開口サイズによって生じうる干渉の可能性である。受信アンテナ８２の開口サイズは、通常、従来の「超小型地上局」（ＶＳＡＴ）アンテナよりも小さい。したがって、受信アンテナ８２からのビームは、静止軌道の円弧に沿って隣接する衛星を包囲し得る。このことは、目標衛星以外の衛星からの干渉を特定の移動システム２０が受けることに繋がる。この潜在的な問題を克服するため、システム１０は通常より低いフォワードリンクデータレートを使用して隣接する衛星からの干渉を克服することが好ましい。たとえば、システム１０は、典型的なＦＳＳのＫｕ帯中継器（たとえば、Telstar−６）および約１７インチ×２４インチ（４３．１８ｃｍ×６０．９６ｃｍ）の有効な開口を有するアンテナを使用して、中継器あたり少なくとも約５Ｍｂｐｓの好ましいフォワードリンクデータレートで動作する。比較として、典型的なＫｕ帯中継器は、従来のＶＳＡＴアンテナを使用して、約３０Ｍｂｐｓのデータレートで動作する。
【００２７】
標準のデジタルビデオ放送（ＤＶＢ）波形を使用すると、フォワードリンク信号は、通常、合計２７ＭＨｚの中継器の帯域幅のうちの８ＭＨｚ未満を占める。しかしながら、中
継器の電力を中継器の最大帯域幅未満に集中すると規制上の問題が起こり得る。ＦＣＣ規則は現在、間隔の狭い衛星間での干渉を防止するために、中継器からの最大実効等方向放射電力（ＥＩＲＰ）スペクトル密度を規制している。したがって、システム１０の１つの好ましい実施例では、変調器７０でスペクトル拡散変調技術を用い、周知の信号拡散技術を使用して中継器の帯域幅にわたってフォワードリンク信号を「拡散」させる。このことによって、中継される信号のスペクトル密度は低減し、２つ以上の移動端末２０間での干渉の可能性が排除される。
【００２８】
送信アンテナ７４が目標衛星１８に隣接する衛星への干渉を防止する規制要件を満たすことも等しく重要である。大半の移動の用途で使用される送信アンテナも、従来のＶＳＡＴアンテナ（通常、直径１メートルの反射アンテナ）よりも小さい傾向がある。航空用途で使用される移動送信アンテナは、空気抵抗が低く、軽量で、電力消費が少なく、さらに比較的サイズが小さい必要がある。これらすべての理由から、送信アンテナ７４のアンテナ開口は従来のＶＳＡＴアンテナよりも小さいことが好ましい。ＶＳＡＴアンテナは、静止軌道の円弧に沿って単一のＦＳＳ衛星を照らすのに十分狭いアンテナビームをもたらすようにサイズを決められる。このことは、ＦＳＳ衛星が静止軌道の円弧に沿って２°の間隔で隔てられるため、重要である。この発明で使用される送信アンテナ７４の通常より小さいアンテナ開口は、場合によっては、静止軌道の円弧に沿って目標衛星に隣接する衛星を照らすのに十分広いアンテナビームを作り得るため、干渉の問題を起こし得る。この潜在的な問題の可能性は、リターンリンク伝送でもスペクトル拡散変調技術を用いることによって低減される。送信アンテナ７４から送信される信号を周波数において拡散することで、信号が干渉するであろうしきい値のＥＩＲＰスペクトル密度を下回る干渉信号が隣接する衛星に生成される。しかしながら、干渉が問題とならないような角度で所与の受信可能領域内の衛星が間隔付けられれば、スペクトル拡散変調技術は必要でないこともあり得ることが理解されるであろう。
【００２９】
図３を参照して、システム１０によって実現されるこの発明の方法を説明する。図３は、この発明のシステムの好ましい実現例によって監視されている〔作られている〕イベントのシーケンスのタイムライン１００を示す。この発明は、ＮＯＣ２６と通信する地上局２２を使用する。ＮＯＣ２６は、中継される衛星１８ａ（以降は「目標衛星」と称される）を介して、航空機などの対応する複数の移動プラットフォーム１２上で運ばれる複数の移動ＲＦ端末２０と常に通信している。
【００３０】
ＮＯＣ２６は、地上局２２と通信している各移動端末２０から、緯度および経度での各航空機（または他の形の移動プラットフォーム）の位置、航空機の姿勢情報（たとえば、機首方位、ピッチおよびロール）、地上局２２へと送信される情報の伝送レートならびにそれらの変化、および地上局との通信への各航空機のエントリなどのさまざまな情報を連続的に受信する。ＮＯＣ２６は、電力制御コマンドおよびさまざまな他の異常を航空機１２に送信する。さらに、ＮＯＣ２６は受信されたＥｂ／Ｎｏ（ビットあたりのエネルギ対雑音スペクトル密度比）、目標衛星１８ａに関連付けられる中継器の中継器雑音温度、および各航空機１２上で移動システム２０とともに使用されるアンテナ７４、８２の照準性能を監視し、記録することができる。
【００３１】
上述の情報はＮＯＣ２６によって記憶され、図３に示されるタイムライン１００が作られる。このタイムライン１００から、例として、点１０２に示されるように、航空機１２ａは１４：０２：１５（すなわち、２：０２ｐｍのすぐ後）に電力制御コマンドを与えられたことがわかる。点１０４では、航空機１２ｂはＮＯＣ２６に情報を伝送するためのデータレートを変更した。点１０６では、航空機１２ｃは、１４：１５：４５（すなわち２：１６ｐｍの直前）にＮＯＣ２６との通信に入った。点１０８では（２：２０ｐ．ｍ．を３５秒すぎた時点）、航空機番号１２ｄは地上局と通信するためのデータレートを変更し
た。点１１０では、航空機番号１２ｅは１４：２５：１９（２：２５ｐｍの直後）に右ロールを開始した。点１１２は、１４：１６：００（２：１６ｐｍ）に起き始めた干渉イベントを示している。
【００３２】
ＮＯＣ２６が干渉イベントに気づくとすぐに、タイムライン１００上の各記録を見始め、これは通常、ＮＯＣによってアクセス可能なデータベース（図示せず）に格納される。この情報を使用してどの伝送／イベントが干渉を起こした可能性があるかを決定する。典型的には、その干渉が起る直前に生じた第１の伝送／イベントが原因であるか、または干渉イベントを起こした特定の航空機１２に繋がる。この例では、航空機１２ｃおよび地上局２２との通信へのそのエントリが干渉を引起こした。ＮＯＣ２６は、航空機１２ｃにその移動端末２０をシャットダウンするように命令することもできるし、またはその他のコマンドを航空機１２ｃに送り、状態を素早く修正して干渉を取除くこともできる。
【００３３】
図４は、ＮＯＣ２６が、航空機１２を地上局２２と交信させて監視し、干渉イベントを引起こした移動端末２０を有する航空機１２を検出する際に実行するフローチャート１１４を示す。ステップ１１６では、目標衛星１８ａにアクセスする航空機１２の各々からの通信が記録されて図３のタイムラインが作られる。ステップ１１８では、ＮＯＣ２６は値チェックを行ない、干渉イベントが起っていないかを確認する。このチェックが否定的であれば、ステップ１１６が繰返される。
【００３４】
ステップ１１８のチェックが「ｙｅｓ」の答えを生成すると、ＮＯＣ２６は、ステップ１２０に示されるように、図３のタイムラインから情報を入手して、干渉イベントが起きる直前に生じたイベントを決定する。次に、ＮＯＣ２６はこの情報を使用して、ステップ１２２に示されるように、干渉イベントを引起こした特定の移動端末２０を決定する。ステップ１２４では、ＮＯＣ２６は干渉イベントを修正（すなわち、除去）するための必要な行動をとる。これは、その移動端末２０に伝送を停止するように命じることを含むか、またはその干渉している移動端末に電力制御コマンドを送信して、その送信電力を低減させることを伴い得る。干渉イベントが修正されると、ステップ１１６および１１８が繰返される。
【００３５】
当業者であれば、以上の説明によりこの発明の広範な教示はさまざまな形態で実現され得ることが理解されるであろう。したがって、この発明は特定の例に関連して説明されているが、この発明の真の範囲はそのように限定されるべきではない。これは、図面明細書および特許請求の範囲を検討すれば、当業者にはその他の変形が明らかとなるためである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の干渉検出および修正方法を実現するために使用されるシステムを簡略化したブロック図である。
【図２】１つの移動端末を簡略化したブロック図である。
【図３】干渉イベントを引起こした航空機を素早く識別するためにこの発明のシステムおよび方法によって記録されるイベントのタイムラインを示す図である。
【図４】この発明の方法に従って行なわれるイベントの全体のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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