(57)【要約】  目標衛星の近傍で周回する１つまたは複数の衛星にＲＦ干渉を引起す移動端末を目標衛星にアクセスする複数の移動端末からすばやく監視かつ検出するための方法。各移動端末は送信ロービング信号シーケンスを実行し、ネットワークオペレーションセンタ（ＮＯＣ）の形の地上ベースの構成要素は各移動プラットフォームによって送信される信号を分析する。ＮＯＣは各移動プラットフォームによって送信される信号に対するビットあたりのエネルギ対雑音スペクトル密度比（Ｅｂ／Ｎｏ）値を決定し、これらの値を予め定められたＥｂ／Ｎｏ値と比較する。所与の移動プラットフォームに対するＥｂ／Ｎｏ値が予め定められたＥｂ／Ｎｏ値から予め定められた大きさよりも多く外れる場合、ＮＯＣは、その所与の移動プラットフォームが、隣接する衛星に意図しないＲＦ干渉を引起していると識別する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動端末のうちのいずれが前記移動端末が通信する中継される目標衛星の近傍で周回する１つまたは複数の衛星に干渉イベントを引起しているかを決定するための方法であって、
前記中継される衛星と通信する前記移動端末の各々に、その関連付けられる前記送信アンテナを前記目標衛星の軸から外れた複数の位置に向け、そして複数の信号をそこに送信することによって関連付けられる送信アンテナを用いて送信ロービングシーケンスを実行するように命令するために地上ベースの構成要素を使用するステップと、
前記地上ベースの構成要素に前記信号を中継するために前記目標中継器を使用するステップと、
前記移動端末の各々に対して前記目標衛星に送信される前記信号のパラメータを決定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とを含み、前記パラメータは信号強度または信号品質のうちの少なくとも１つを表わし、前記方法はさらに、
前記移動プラットフォームの各々からの前記信号の前記パラメータを予め決定された信号値と比較して、前記信号パラメータのうちのいずれが予め定められた量よりも多く予め定められた信号値から外れているかを決定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と、
前記予め定められた量より多く前記予め定められた信号値から外れるパラメータを生成する前記信号を送信する前記移動端末を、前記干渉イベントを引起す前記移動端末として識別するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記地上ベースの構成要素は、ネットワークオペレーションセンタ（ＮＯＣ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送信ロービング信号シーケンスは、各前記移動端末に、前記目標衛星の既知の中心から高度においてオフセットされた２つの信号を送信させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記送信ロービング信号シーケンスは、各前記移動端末に、前記目標衛星の既知の中心から方位においてオフセットされた２つの信号を送信させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記移動端末は、前記端末の各々が前記送信ロービング信号シーケンスを実行するまで、連続して前記送信ロービング信号シーケンスを実行する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記パラメータは、ピットあたりのエネルギ対雑音スペクトル密度比（Ｅｂ／Ｎｏ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
複数の移動端末のうちのいずれが前記移動端末が通信する中継される目標衛星の近傍で周回する１つまたは複数の衛星に干渉イベントを引起しているかを決定するための方法であって、
前記移動端末のうちの第１の端末に、その送信アンテナを前記目標衛星の軸から外れた複数の位置に向け、そして複数の信号を送信することによってその関連付けられる前記送信アンテナを用いて送信ロービング信号シーケンスを実行するように命令するためにネットワークオペレーションセンタ（ＮＯＣ）を有する基地局を使用するステップと、
前記信号を受信して、前記ＮＯＣに前記信号を中継するために前記目標衛星を使用するステップと、
信号強度または信号品質のうちの少なくとも１つを示す前記信号のパラメータを決定するために前記ＮＯＣを使用するステップと、
前記第１の移動端末からの前記信号の前記パラメータが予想される値から十分に外れているかを決定するために前記ＮＯＣを使用するステップと、
前記ＮＯＣが、前記第１の移動プラットフォームからの前記信号が予想される値から十分に外れていないと決定した場合、前記移動端末のうちの１つが予想される値から予め定められた大きさだけ外れる前記パラメータを生成する信号を送信していると前記ＮＯＣによって決定されるまで、一度に１つずつ、連続して前記送信ロービングシーケンスを実行し、前記１つの移動端末が前記干渉イベントを引起していることを前記ＮＯＣに示すように前記複数の移動端末の残りの各々に命令するために前記ＮＯＣを使用するステップとを含む、方法。
【請求項８】
前記送信ロービング信号シーケンスは、各前記移動端末に、前記目標衛星の既知の中心から方位においてオフセットされた２つの信号を送信させるステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記送信ロービング信号シーケンスは、各前記移動端末に、前記目標衛星の既知の中心から高度においてオフセットされた２つの信号を送信させるステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記パラメータは、ピットあたりのエネルギ対雑音スペクトル密度比（Ｅｂ／Ｎｏ）を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
複数の移動端末のうちのいずれが前記移動端末が通信する中継される目標衛星の近傍で周回する１つまたは複数の衛星に干渉イベントを引起しているかを決定するための方法であって、
前記移動端末のうちの第１の端末に、その送信アンテナを前記目標衛星の軸から外れた複数の位置に向け、そして複数の信号を送信することによってその関連付けられる前記送信アンテナを用いて送信ロービング信号シーケンスを実行するように命令するために地上ベースの構成要素を有する基地局を使用するステップと、
前記信号を受信し、そして前記ＮＯＣに前記信号を中継するために前記目標衛星を使用するステップと、
前記信号を評価し、前記信号の各々のビットあたりのエネルギ対雑音スペクトル密度比（Ｅｂ／Ｎｏ）値を決定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と、
Ｅｂ／Ｎｏ値のいずれかが予想されるＥｂ／Ｎｏ値から予め定められた量よりも多く外れるかを決定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と、
前記予想されるＥｂ／Ｎｏ値から前記予め定められた量よりも多く異なる前記Ｅｂ／Ｎｏ値を有する前記信号を送信した前記移動端末を、前記干渉イベントを引起している前記移動端末として識別するステップと、
前記干渉イベントを停止するために取るべき必要な行動を前記移動端末に知らせ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とを含む、方法。
【請求項１２】
前記送信ロービング信号シーケンスは、各前記移動端末に、前記目標衛星の既知の中心から方位においてオフセットされた２つの信号を送信させるステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記送信ロービング信号シーケンスは、各前記移動端末に、前記目標衛星の既知の中心から高度においてオフセットされた２つの信号を送信させるステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記移動端末は、前記移動端末の各々が前記シーケンスの実行を完了するまで、連続して前記送信ロービング信号シーケンスを実行する、請求項１１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６０／２８１，５４８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、目標の中継される衛星の近傍で周回する１つまたは複数の衛星に干渉を引起しているかをすばやく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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【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。この問題は、遠隔端末が航空機などの高速で移動するプラットフォーム上にある移動端末を含む場合に複雑となる。
【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、地上ベースの通信システムまたはセグメントなどの地上局と通信する複数の移動端末のうちのいずれが、目標の中継される衛星に隣接する１つまたは複数の衛星に干渉を引起しているかをすばやく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、各航空機の各移動端末に命令し、目標の中継される衛星を利用して伝送ロービングシーケンスを実行し、このことによって、各移動端末の送信アンテナによって送信される信号の軸から外れた実効等方向放射電力（ＥＩＲＰ）を決定するために地上ベースのセグメントのネットワークオペレーションセンタ（ＮＯＣ）を使用する。
【０００７】
ＮＯＣは、送信ロービングプロセス中に入手された情報を使用して、送信ロービングプロセス中にそれが受信した送信信号のパラメータが、移動端末が干渉の原因であると示しているかを決定する。もしそうでなければ、ＮＯＣは中継される目標衛星にアクセスする第２の航空機の移動端末で送信ロービングシーケンスを行ない、干渉を引起している移動端末が検出されるまで、中継される目標衛星にアクセスするすべての移動端末で送信ロービングシーケンスを行なう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明は、詳細な説明および添付の図面からさらに十分に理解されるであろう。
【０００９】
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実施例によるシステム１０が示され、これは１つまたは複数の別個の受信領域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ためのものである。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システムまたは移動端末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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。さらにこの発明は、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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
次に図２を参照して、各航空機１２に配置される移動システム２０を詳細に説明する。各移動システム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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、または各移動システム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。
【００２０】
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。
【００２１】
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５０は、航空機１２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。
【００２２】
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。各移動システム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、複数の移動システム２０を単一の中継器１８ａ1〜１８ａ4に割当てることができる。移動システム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。
【００２３】
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。
【００２４】
符号化されたＲＦ信号は、所与の航空機１２の移動システム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。
【００２５】
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。
【００２６】
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つ以上の移動システム２０間での干渉の可能性が排除される。
【００２７】
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。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。この潜在的な問題が起こる可能性は、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大きく低減される。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。
【００２８】
干渉状態が起こった場合、この発明のシステムおよび方法は、周知の送信ロービングシーケンスを使用して、複数の移動端末２０のうちのいずれが、中継される目標衛星に隣接する衛星に干渉イベントを引起しているかをすばやく識別する。この発明は、しかしながら、受信アンテナ８２ではなく、各移動端末２０の送信アンテナ７４に関して送信ロービングシーケンスを使用する。ロービングシーケンスは通常、移動端末の受信アンテナによって受信される受信ビームのビーム中心の検出に用いられる。
【００２９】
この発明の送信ロービングシーケンスは、一度に１つずつ、各移動端末２０に、その送信アンテナ７４を小さな角度だけわずかに軸を外して向けさせ、次に１つまたは複数の信号を目標衛星へと、この場合は衛星１８ａへと信号を送信させることを含む。図３を参照すると、送信アンテナ７４を中継される目標衛星１８ａの方位平面において軸を外して向けて２つの測定値を取る（点１および３）ことが好ましい。次に、送信アンテナ７４を中継される衛星１８ａから高度において軸を外して向けて２つの測定値を取り（点２および４）、次いで中継される衛星の予想される場所にアンテナを直接向けて１つの測定値を取る。
【００３０】
ＮＯＣ２６は、それが受信する各信号の受信Ｅｂ／Ｎｏ（ビットあたりのエネルギ対雑音スペクトル密度比）を測定する。このプロセス中、ＮＯＣ２６は、軸を外れた方向付けを勘案するため、より高い軸を外れたＥＩＲＰ密度を移動端末２０に割当てる。このテストは、メインローブビームパターン、航空機の方向付けの精度および軸を外れた電力レベルを検証する。
【００３１】
１つの移動端末２０が上述の送信ロービングプロセスを完了すると、次に別の移動端末がＮＯＣ２６によって同じ送信ロービングプロセスを実行するように命令される。連続した各移動端末２０のこのようなテストは、ＮＯＣ２６が、受信された送信ロービング信号のＥｂ／Ｎｏ（ビットあたりのエネルギ対雑音スペクトル密度比）などの信号パラメータが予想されるＥｂ／Ｎｏから大きく外れることを検出するまで続けられる。このようにして、ＮＯＣ２６は、複数の移動端末２０のうちのいずれが隣接する非目標衛星１８に干渉を引起しているかをすばやく決定することができる。キャリア対雑音比などのさまざまな他の信号パラメータをＥｂ／Ｎｏの代わりに使用して、受信された信号の信号強度または信号品質の表示を提供できることが理解されるであろう。
【００３２】
上述のプロセスを使用すると、単一の移動端末を１〜５秒のタイムスパン内でＮＯＣ２６によってテストし、評価することができる。最高３０までの航空機と通信する中継される衛星を５分未満でテストし、評価することができる。
【００３３】
さらに、上述のプロセス中、ＮＯＣ２６は、送信ロービングシーケンスを実行する移動
端末２０を有するすべての航空機１２に対して総電力スペクトル密度制限を維持することが好ましい。移動端末によって送信される信号の総電力スペクトル密度（ＰＳＤ）を監視するためのプロセスは、２０００年１２月１日に出願された同時係属中の米国出願連続番号第０９／７２８，６０５号に説明され、これをここに引用により援用する。さらにＮＯＣ２６は、移動プラットフォームの各々からの信号を中継する中継器において十分な上部の余裕を維持する。また、ＮＯＣ２６は、送信ロービングプロセスから収集された情報を使用して、航空機に対する送信電力設定を判定することができ、次いで各航空機にＮＯＣによって決定された電力設定に従ってその移動端末に送信させるように命令することができる。
【００３４】
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】
【００３５】
【図１】この発明の方法を実現するためのシステムの簡略化したブロック図である。
【図２】移動プラットフォームがシステムの中継される衛星との通信リンクを確立するのを可能にするために各移動プラットフォーム上で使用される移動端末の簡略化したブロック図である。
【図３】送信ロービングシーケンス中に、目標衛星に関して移動端末の送信アンテナが向けられる５つの点の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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