(57)【要約】  宇宙船の非ＩＳＬに最適化されたアンテナとの衛星間および宇宙船間クロスリンク（ＩＳＬ）のための通信システム、装置、方法、およびコンピュータプログラム製品である。システムは、モバイル通信プラットフォームを具備し、それは、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通してターゲット衛星に情報を送信するように構成されたＩＳＬアンテナを備えている。モバイル通信プラットフォームは、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通して他の通信プラットフォームに送信を中継するように構成されている。モバイル通信プラットフォームは、モバイルプラットフォームの位置を判定し、ターゲット衛星が通信範囲内にあるかどうかを判定し、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通して他の通信プラットフォームに中継される送信のための信号を、この他の通信プラットフォームによって解読可能な信号フォーマットで準備するように構成されたコントローラを備えている。
2007517466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
宇宙での使用のために構成された通信システムにおいて、
情報をターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通してターゲット衛星に送信するように構成された衛星間リンク（ＩＳＬ）アンテナを備える、宇宙での使用のために構成されたモバイル通信プラットフォームを具備し、
前記モバイル通信プラットフォームは、
モバイルプラットフォームの位置を判定し、
ターゲット衛星が通信範囲内にあるかどうかを判定し、
ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通して送信するための信号を準備するように構成されたコントローラを備えていて、
前記モバイル通信プラットフォームは、送信をターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通して他の通信プラットフォームに中継するように構成されていることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記モバイル通信プラットフォームのコントローラは、モバイル通信プラットフォームを、ターゲット衛星と通信可能なように適応させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記モバイル通信プラットフォームは、一つ以上のターゲット衛星と通信するように構成されていて、
各ターゲット衛星と通信するために用いられる信号に対するシグナリングフォーマットを識別するように構成された表ルックアップデバイスを備え、
前記ＩＳＬアンテナは、そのビーム幅を増加させ、かつ任意の一つのターゲット衛星の方向におけるそのアンテナ利得を下げるように構成されていて、
前記コントローラは、更に、
各ターゲット衛星に対して、どのゾーンにモバイル通信プラットフォームが位置しているかを判定し、
周波数、電力、変調、およびプロトコルのうちの少なくとも一つを変えることによって、モバイル通信プラットフォームが各ターゲット衛星と通信するように適応させるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記モバイル通信プラットフォームは、ターゲット衛星との間に形成されるリンクの容量に基づいて、そのデータ転送速度を適応させるように構成されていて、
前記モバイル通信プラットフォームは、更に、前記モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星のメインローブおよびサイドローブのうちの少なくとも一つの範囲内に位置しているかどうかを判定するように構成されていて、
前記ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナは、モバイル通信プラットフォームの軌跡を追跡するように構成されていないことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
前記モバイル通信プラットフォームは、更に、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリアに入る前に、シグナリングフォーマットを含む、どの無線通信パラメータが、ターゲット衛星と関係しているかを判定するように構成された判定デバイスを備えていて、前記判定デバイスは、
ターゲット衛星をそれと通信するための次の通信リソースであるものとして識別するように構成された識別デバイスと、
ターゲット衛星との通信リンクを確立することを試みる前に、ルックアップ表内でターゲット衛星の位置を特定するように構成された位置特定デバイスと、
ターゲット衛星と通信するために、その中にモバイル通信プラットフォームが移動する特定のゾーンに対するルックアップ表の中の情報にアクセスするように構成されたアクセスデバイスと、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリア内にもはやいなくなる前の、ターゲット衛星の特定のゾーン内に位置する間、ターゲット衛星に適切なシグナリングフォーマットで信号を送信するように構成された送信デバイスとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
宇宙のモバイル通信プラットフォームのＩＳＬアンテナとターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナとの間に通信リンクを確立する方法において、
モバイル通信プラットフォームの位置を判定するステップと、
ターゲット衛星が通信範囲内にあるかどうかを判定するステップと、
ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通しての送信のための信号を準備するステップと、
モバイル通信プラットフォームのＩＳＬアンテナからターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通して情報を送信するステップとを有していて、前記ターゲット衛星は、モバイル通信プラットフォームから他の通信プラットフォームに送信を中継することを特徴とする方法。
【請求項７】
宇宙での使用のために構成され、かつターゲット衛星の非衛星間（非ＩＳＬ）リンクアンテナを通して送信を中継するように構成されたモバイル通信プラットフォームにおいて、
衛星間リンク（ＩＳＬ）アンテナと、
モバイル通信プラットフォームの位置を判定し、
ターゲット衛星が通信範囲内にあるかどうかを判定し、
ＩＳＬアンテナを介して、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通して、他のプラットフォームに送信するための信号を準備するように構成されたコントローラと
を備えていることを特徴とするモバイル通信プラットフォーム。
【請求項８】
ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通しての送信を中継するために、宇宙での使用のために構成されたモバイル通信プラットフォーム上でホストとして働く鋭敏な無線機を使用する方法において、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリアに入っている間、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナとの無線通信のための使用における周波数を監視するステップと、
前記監視ステップで識別された周波数をメモリに記憶された利用可能な周波数の表と比較するステップと、
ターゲット衛星によって使用されるシグナリングフォーマットと互換性を持つようにフォーマットされたターゲット衛星と通信するための信号を形成するステップと、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリア内にもはやいなくなる前に、予め定められた電気通信目的のために、ターゲット衛星に情報を送信するために、ターゲット衛星の未使用の周波数スペクトルで信号を送信するステップとを有していることを特徴とする方法。
【請求項９】
ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通しての送信を中継するために、宇宙での使用のために構成されたモバイル通信プラットフォーム上でホストとして働く鋭敏な無線機において、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリアに入っている間、ターゲット衛星との無線通信のための使用における周波数を監視するように構成された監視デバイスと、
使用における周波数を、メモリに記憶された利用可能な周波数の表と比較するように構成された比較デバイスと、
ターゲット衛星と通信するために使用される信号に対するシグナリングフォーマットを識別するように構成された表ルックアップデバイスと、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリア内にもはやいなくなる前に、予め定められた電気通信目的のために、ターゲット衛星に信号を送信するために、ターゲット衛星の利用可能な周波数内の未使用の周波数スペクトルを使用するように構成された送信器とを備えていることを特徴とする無線機。
【請求項１０】
ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナとの通信に適応するように、宇宙でルックアップ表を使用するように構成されたモバイル通信プラットフォームの方法において、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリアに入る前に、シグナリングフォーマットを含む、どの無線通信パラメータがターゲット衛星と関係しているかを判定するステップを有していて、前記判定ステップは、
ターゲット衛星を、通信する次の通信リソースであるものとして識別するステップと、
ターゲット衛星との通信リンクを確立することを試みる前に、ルックアップ表内でターゲット衛星の位置を特定するステップとを有していて、
更に、ターゲット衛星と通信するためにモバイル通信プラットフォームが移動する特定のゾーンに対するルックアップ表内の情報にアクセスするステップと、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリア内にもはやいなくなる前の、特定のゾーン内に位置する間、ターゲット衛星にシグナリングフォーマットにおける信号を送信するステップとを有していることを特徴とする方法。
【請求項１１】
ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナと通信するように適応するために、ルックアップ表を使用するように構成された宇宙でのモバイル通信プラットフォームにおいて、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリアに入る前に、シグナリングフォーマットを含む、どの無線通信パラメータがターゲット衛星と関係しているかを判定するように構成された判定デバイスを備えていて、前記判定デバイスは、
ターゲット衛星を、それと通信する次の通信リソースであるものとして識別するように構成された識別デバイスと、
ターゲット衛星との通信リンクを確立することを試みる前に、ルックアップ表内でターゲット衛星の位置を特定するように構成された位置特定デバイスとを有していて、
更に、ターゲット衛星と通信するためにモバイル通信プラットフォームが移動する特定のゾーンに対するルックアップ表内の情報にアクセスするように構成されたアクセスデバイスと、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリア内にもはやいなくなる前の、ターゲット衛星の特定のゾーン内に位置する間、ターゲット衛星にシグナリングフォーマットの信号を送信するように構成された送信デバイスとを備えていることを特徴とするモバイル通信プラットフォーム。
【請求項１２】
モバイル通信プラットフォーム上のＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒを使用する方法において、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナの通信エリアに入っている間に、エンドユーザ通信端末の情報表示規格を判定するステップと、
前記情報表示規格を用いて、モバイル通信プラットフォームのＩＳＬアンテナからターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナに送信されるべきデータをフォーマットするステップと、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリアを出る前に、モバイル通信プラットフォーム上のＩＳＬアンテナとターゲット衛星上の非ＩＳＬアンテナとの間に形成されるリンクを通してデータを送信するステップとを有していて、
前記ターゲット衛星は、データをエンドユーザ通信端末に中継することを特徴とする方法。
【請求項１３】
モバイル通信プラットフォーム内で使用されるＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒにおいて、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリアに入っている間に、エンドユーザ通信端末の情報表示規格を判定するように構成された判定デバイスと、
前記情報表示規格を用いて、モバイル通信プラットフォームのＩＳＬアンテナからターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナに送信されるべきデータをフォーマットするように構成されたフォーマットデバイスと、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリアを出る前に、モバイル通信プラットフォーム上のＩＳＬアンテナとターゲット衛星上の非ＩＳＬアンテナとの間に形成されるリンクを通してデータを送信するように構成された送信器とを備えていて、
前記ターゲット衛星は、データをエンドユーザ通信端末に中継することを特徴とするＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒ。
【請求項１４】
コンピュータシステムによって実行されるときに、コンピュータシステムに、請求項６に記載された方法を実行させる、コンピュータシステム上での実行のための命令を記憶しているコンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通して送信を中継する、宇宙での使用のために構成されたモバイル通信プラットフォーム上でホストとして働く、ソフトウェア定義無線機を使用する方法において、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリアに入っている間に、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナとの無線通信の中での使用のために、信号フォーマットパラメータを調べるステップと、
信号フォーマットパラメータを、メモリ内に記憶されていた全ての利用可能な変調波形の表と比較するステップと、
信号フォーマットパラメータを、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナと通信するモバイル通信プラットフォームのボード上のソフトウェア定義無線機と適応させるステップと、
モバイル通信プラットフォームがターゲット衛星の通信エリア内にもはやいなくなる前に、特定の電気通信目的のために、情報をターゲット衛星に送信するために、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナと、信号フォーマットパラメータを有する信号を使用して通信するステップとを有していることを特徴とする方法。
【請求項１６】
宇宙における使用のために構成された通信システムにおいて、
非ＩＳＬアンテナが、非ＩＳＬアンテナと通信するように設計された、従来の地上アンテナから受信する、同じ送信フォーマットおよび通信規格を用いて、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通して情報を送信するように構成されたＩＳＬアンテナを備えるモバイル通信プラットフォームを具備し、
前記モバイル通信プラットフォームは、
モバイルプラットフォームの位置を判定し、
ターゲット衛星が通信範囲内にあるかどうかを判定し、
非ＩＳＬアンテナが、その非ＩＳＬアンテナと共に動作するように設計された、従来の地上アンテナから普通に受信する、同じ送信フォーマットおよび通信規格を用いる、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通しての送信のための信号を準備するように構成されたコントローラを備えていて、
前記モバイル通信プラットフォームは、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通して、他のプラットフォームに信号を中継するように構成されていることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００３年１２月２９日に出願された米国仮特許出願第６０／５３２，５６１号の以前の出願日の利益を主張し、その全ては、ここでの引用によって本願明細書に組み込まれるものとする。
【０００２】
本発明は、概して、通信システムの通信リンクを確立することに関し、特に、衛星間リンク（ＩＳＬ）アンテナと非ＩＳＬアンテナの両方が、宇宙の、または宇宙に行く予定の物体上でホストとして働くとき、衛星間リンク（ＩＳＬ）アンテナと非ＩＳＬアンテナ間の通信リンクを確立することに関する。
【背景技術】
【０００３】
図１は、非静止軌道（ＮＧＳＯ）衛星から携帯電話または商業テレビ衛星アンテナまで情報を送信する従来のシステムを示している。ＮＧＳＯ衛星１は、地上局２に画像データを送信する。地上局２は、標準的な商業国内衛星（ＤＯＭＳＡＴ）のゲートウェイ３に画像データを送信するが、これは、衛星間リンクまたは宇宙船間リンク（ＩＳＬ）アンテナを持っていない。ＤＯＭＳＡＴゲートウェイ３は、それからアップリンクを通してＤＯＭＳＡＴ４に画像データを中継する。ＤＯＭＳＡＴ４は、それから衛星携帯電話７または商業テレビ衛星アンテナ８にデータを送信する。当業者には、ターゲット衛星すなわちＤＯＭＳＡＴの非ＩＳＬアンテナに対する通信をフォーマットすることは、特にそれが折返し衛星である場合、実体がそのターゲット衛星すなわちＤＯＭＳＡＴに到達したい、通信デバイスの規格をフォーマットすることによって導かれることは理解される。ターゲットＤＯＭＳＡＴ４の非ＩＳＬアンテナに対する通信信号をフォーマットするとき、この例では、衛星携帯電話７または商業テレビ衛星アンテナ８の規格に合うように、その通信信号をフォーマットしなければならない。ＤＯＭＳＡＴ衛星４のアンテナは、非ＩＳＬアンテナである。なぜなら、それらは、宇宙にある送信器および受信器よりはむしろ、地球上にある受信器から、画像および他のデータを送信または受信するように設計されているからである。非ＩＳＬアンテナは、衛星間または宇宙船間リンクを実行するために設計または最適化されていない。衛星間または宇宙船間クロスリンクに対して最適化されていないアンテナとは、宇宙船上で、非ＩＳＬアンテナが通信することを意図しているソースまたは転送先のアンテナに意図的に向けられてはいないアンテナとして定義される。「ポインティング（ｐｏｉｎｔｉｎｇ）」または「追跡」が述べられるときに、言及は、非ＩＳＬアンテナが通信するつもりである、ソースまたは転送先のアンテナに向ける、または追跡するための、非ＩＳＬアンテナにおける、アンテナボアサイトを用いることと、アンテナメインローブを用いることとの両方になされている。当業者によって定義されるように、アンテナボアサイト、別名アンテナの軸は、アンテナの最高出力密度の方向であり、アンテナメインローブは、そのパターンの中にアンテナボアサイトを含んでいる。
【０００４】
図２は、追跡及びデータ中継衛星システム（ＴＤＲＳＳ）の衛星を用いて情報を送信するシステムを示している。ＴＤＲＳＳは、低高度軌道（ＬＥＯ）宇宙船と地上間の通信を中継するために、衛星間および宇宙船間リンク（ＩＳＬ）を提供する通信中継システムである。ＴＤＲＳＳ衛星のアンテナは、ＩＳＬに最適化されたアンテナを含んでいて、それらのアンテナボアサイトを、それらが通信しようとするソースまたは転送先のアンテナに向けている。図２において、ＬＥＯプラットフォームである宇宙ステーション１１は、ＩＳＬアンテナを用いて、ＴＤＲＳＳ衛星１３およびそのＴＤＲＳＳ衛星のＩＳＬアンテナへのＩＳＬリンクを確立する。あるいは、ＬＥＯにあるスペースシャトル１２は、ＴＤＲＳＳ衛星のＩＳＬアンテナの別のものとのＩＳＬリンクを確立する。ＴＤＲＳＳ衛星上のＩＳＬアンテナは、それから、宇宙ステーションまたはスペースシャトルから受信したデータを、ＴＤＲＳＳに乗ったフィーダまたはサービスリンクアンテナを通して、地上局１４の非移動または低相対運動アンテナに中継する。顧客データは、地上局１４を通して送信される。
【０００５】
宇宙ステーションまたはスペースシャトルの他に、ＮＧＳＯ衛星（図１）は、ＮＧＳＯ衛星のＩＳＬアンテナとＴＤＲＳＳのＩＳＬアンテナ間のＩＳＬリンクを通してＴＤＲＳＳ衛星に情報を伝達可能であってもよい。
【０００６】
地上局１４は、ＴＤＲＳＳ衛星１３から受信したデータを（図１における）ＤＯＭＳＡＴゲートウェイ３に送信する。ＤＯＭＳＡＴゲートウェイ３は、それからデータをＤＯＭＳＡＴ４に中継する。ＤＯＭＳＡＴ４は、それから、その非ＩＳＬアンテナを通して、衛星携帯電話７または商業衛星テレビアンテナ８または他のエンドユーザに、ＤＯＭＳＡＴ４を通してデータを中継することによって、データを送信する。この通信の中の２つのアップリンクは、１つは宇宙ステーション１１からＴＤＲＳＳ衛星１３へのもの、もう１つはＤＯＭＳＡＴ地上局ゲートウェイ３からＤＯＭＳＡＴ４へのものだが、「ダブルホップ（ｄｏｕｂｌｅ ｈｏｐ）」として知られていることを示している。
【０００７】
ＩＳＬアンテナは、それと通信している衛星を追跡するために動くように設計されていて、アンテナの「ボアサイト」は、衛星を指すように向きを変えられ、これにより、衛星を、通信範囲内で、ＩＳＬアンテナの最大利得部、すなわちＩＳＬのアンテナパターンのボアサイトおよびメインローブの範囲内に保つ。ＩＳＬアンテナは、地球上の固定点に対して１７，０００ｍｐｈ以上で動く他のＩＳＬアンテナと通信するように設計されている。ＴＤＲＳＳのシングルアクセスＩＳＬアンテナは、一度に１つのカスタムメイドＬＥＯ衛星のＩＳＬアンテナとリンクするように設計されている。
【０００８】
衛星の非ＩＳＬアンテナは、大気圏内の航空機または地上アンテナと通信するように設計され、かつ用いられ、これらの非ＩＳＬアンテナは、通常、固定されていて、それらのアンテナボアサイトで、衛星または他の高速で動いている宇宙船を追跡しない。衛星のいくつかの非ＩＳＬアンテナは、向きを変えられるが、それらは、それらのアンテナボアサイトで、大気圏外の物体を能動的に追跡するようには設計されていない。それらは、大気圏内のほぼ固定されたアンテナとリンクするように設計されている。宇宙の衛星が移動する１７，０００ｍｐｈと比較して、大気圏内の航空機の相対運動は、衛星の非ＩＳＬアンテナから見て、ほぼ静止しているように見える。
【０００９】
他の従来のシステムにおいて、Ｐｒｅｄａｔｏｒ無人航空機（図示せず）は、静止（ＧＥＯ）衛星の非ＩＳＬアンテナに対する２ウェイ通信リンクを通してデータを転送する。Ｐｒｅｄａｔｏｒ航空機によって確立されるリンクは、宇宙の２つの物体間にはなく、従って、宇宙でお互いに対して非常に高速で（すなわち約１７，０００ｍｐｈで）動く２つの物体間のリンクを確立し、非常に高いレベルのドップラーシフトに対する修正を行い、このような高速で移動する間、追跡を行い、極端にアンテナボアサイトから外れた方位で、非常に高い高度におけるターゲットを指すという課題に対処していない。
【００１０】
衛星通信のために用いられるアンテナのための従来の設計アプローチは、まだ衛星のアンテナパターンの最高利得部の範囲内にターゲットを保つことが可能である間、できるだけ多くのアンテナ利得を提供することである。アンテナ利得が高いほど、衛星とターゲット間の通信リンクを閉じるために必要な送信器電力は低くてすむ。通常、高利得アンテナは、「サイドローブ」という特性を有していて、これは、アンテナパターンの低利得領域である。これらのサイドローブは、通常は、意図されたターゲットと通信するために用いられない。なぜなら、サイドローブのアンテナ利得は、アンテナのメインローブのそれより低く、アンテナボアサイトの軸上にあるときに見いだされる利得より非常に低いからである。
【００１１】
衛星間クロスリンク通信において用いられるアンテナのための従来の設計アプローチは、アンテナボアサイトおよびアンテナメインローブを、そのアンテナが通信するソースまたは転送先アンテナの方へ向けることである。米国特許第５，５７９，５３６号は、その内容の全てはここでの引用により本願明細書に組み込まれるものとするが、ソースおよび転送先または中間の通信衛星のアンテナが、お互いに向けられていて、データ通信が行われているとき、衛星間クロスリンクが維持されることを述べている。衛星間クロスリンク通信のための従来の設計アプローチは、通信しているアンテナの少なくとも１つが、通信を試みているアンテナの方を向いていないか、または通信を試みているアンテナを能動的に追跡していないとき、衛星間クロスリンク通信を実行しようとすることにおける、大きなポインティング誤差、低利得、および他の課題に対処しない。
【００１２】
上述した衛星通信システムは、１つの目的のために設計された専用の通信装置に依存する。このような装置は、非常に高価である。例えば、カスタムメイド衛星から地上にイメージまたは他のデータを中継するとき、３０，０００，０００ドルの地上アンテナは一般的である。これらの高価な地上アンテナを用いないとき、変形例は、時々、機上にカスタムメイドのＩＳＬアンテナを有する５００，０００，０００ドル以上の高価な衛星に対するＩＳＬデータ中継を用いることになる。
【００１３】
ＤＬＲ Ｏｂｅｒｐｆａｆｆｅｍｈｏｆｅｎ， Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ＮａｖｉｇａｔｉｏｎのＭ． ＷｅｍｅｒおよびＭ． Ｈｏｌｚｂｏｃｋによる“Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｖｉａ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ”には、ＧＥＯ衛星の非ＩＳＬアンテナとの航空機リンキングについて記載されており、その全ては、ここでの引用により本願明細書に組み込まれるものとする。しかしながら、このシステムは、宇宙で機能しない。なぜなら、それは、宇宙船が移動する追加の速度に対処していないからである。人工衛星が移動する高度が非常に高く、通信しているアンテナが、ボアサイトから外れた方位で、より多くのそれらの時間を費やす時、通信を維持することは難しい。
【００１４】
米国特許第６，７１４，１６３号は、その内容の全てはここでの引用により本願明細書に組み込まれるものとするが、フェイズドアレイ航空機アンテナを開示しているが、これは、宇宙にはおらず、人工衛星にアクセスしない。
【００１５】
米国特許第５，５７９，５３６号は、その内容の全てはここでの引用により本願明細書に組み込まれるものとするが、衛星間クロスリンクが、お互いに向けられた２つのアンテナ間にあることを述べている。
【００１６】
衛星通信に関連する他の概念は、米国特許第６，０２０，８４５号、米国特許第６，７７５，２５１号、米国特許第６，６２８，９２１号、米国特許第５，８２５，３２５号、米国特許第６，７１４，１６３号、米国特許第６，６０３、９５７号、および米国特許第５，８１２，５３８号の中で見いだされ、その全内容は、ここでの引用により本願明細書に組み込まれるものとする。
【００１７】
また、国際電気通信連合（ＩＴＵ）および米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、衛星間リンクのためのポインティング、電力、周波数、および他の要件に関連する規則を含む、衛星通信に関連するさまざまな要件および規則を決めていて、その全内容は、ここでの引用により本願明細書に組み込まれるものとする。一般に、ＩＴＵおよびＦＣＣは、他の衛星通信に対するそれらの規制要件を比較すると、衛星間クロスリンク通信のさまざまな要件のための別々の異なる規則を有している。これは、これらの衛星間クロスリンク通信が、他のタイプの非ＩＳＬ衛星通信を妨害するのを防止するためである。ＩＳＬ通信と非ＩＳＬ通信の規制要件を分離するための従来のＩＴＵおよびＦＣＣのアプローチは、非ＩＳＬ衛星通信に対するさまざまな規制要件内での、非ＩＳＬアンテナに対するＩＳＬ通信を規制することに関連する機会または挑戦、またはＩＳＬ通信を実行することにおけるさまざまな要件に対処しない。非ＩＳＬ周波数および他の規制要件内でのＩＳＬ通信の機会に備えることによって、ＩＴＵまたはＦＣＣは、増加する用途のために多くの付加的な周波数スペクトルを解放することができる。
【００１８】
しかしながら、本発明者によって認識されたように、衛星間または宇宙船間通信システムに対して多数の市場があり、それは、現在の非ＩＳＬ衛星通信システムによって提供される、すでに構築された通信基盤を用いることができるか、または、非ＩＳＬ衛星通信システムの性能および要件を模倣することができるものである。例えば、宇宙船は、地球の映像を得て、これらの送信を、「１ホップ（ｏｎｅｈｏｐ）」のみで、ＧＥＯのテレビ放送ＤＯＭＳＡＴの非ＩＳＬアンテナを通して、地上の衛星テレビアンテナに接続されたターゲットとされたテレビ受像機に中継することによって、テレビ受像機に直接それらを送信することができる。宇宙船は、宇宙からデータを得て、このデータを、「１ホップ」で、低高度軌道（ｌｏｗ ｅａｒｔｈ ｏｒｂｉｔ；ＬＥＯ）グローバルスターまたはイリジウム衛星の非ＩＳＬアンテナを通して、地上の衛星携帯電話まで中継することができる。惑星の火星上の宇宙船は、ＬＥＯの衛星を通して、そのデータを中継することができ、それから、この同一データは、ＧＥＯのＤＯＭＳＡＴの非ＩＳＬアンテナを通して、地上のケーブルテレビ衛星ヘッドエンド（ｈｅａｄ−ｅｎｄ）アンテナに再び中継され得る。ＬＥＯの衛星は、地球上の衛星携帯電話または他の地上局からの音声送信を受信して、ＧＥＯの既存のＤＯＭＳＡＴの非ＩＳＬアンテナを用いてインタフェースし、その音声伝送を、それらのテレビ受像機の音声部を通して、衛星テレビエンドユーザに中継することができる。
【００１９】
宇宙船から地上アンテナに映像、音声、ビデオおよびデータを配信して、その後に、第２の衛星を通して、第２の地上アンテナに、その同じ情報を中継する従来の方法は、最初の宇宙船から、第２の衛星を通して、第２の地上アンテナに、直接、その同じ情報の全てを中継するより、多くの通信基盤を使用する必要がある。この例における、従来のアプローチで通信するために必要な追加の通信基盤は、最低限で、追加の地上局２（図１）および追加のＤＯＭＳＡＴゲートウェイ３を含んでいる。多くの衛星地上局２およびＤＯＭＳＡＴゲートウェイアンテナ３は、極めて高価である。なぜなら、それらは、専門のユニークな衛星通信の要件のために設計されるからである。大部分の衛星携帯電話７および衛星テレビアンテナ８は、比較してみると、非常に安価である。なぜなら、それらは、何十万人ものエンドユーザの大量市場のために、大量に生産されるように設計されているからである。専門のユニークな衛星地上アンテナを安価な大量消費者市場の衛星アンテナに置き換えれば、衛星地上基盤の構築および運用のコストにおける、数千万から数億ドルを節約することができる。上記の例において、地上局２およびＤＯＭＳＡＴゲートウェイ３アンテナを衛星携帯電話７または衛星テレビアンテナ８に置き換えるためには、宇宙船は、ＤＯＭＳＡＴの非ＩＳＬアンテナを通して、衛星携帯電話７または衛星テレビアンテナ８に、直接、映像、音声、ビデオ、またはデータを配信することが可能でなければならない。
【００２０】
ＩＳＬ通信システムによって、非ＩＳＬ衛星通信システムを使用しているエンドユーザに、映像、音声、ビデオ、およびデータを配信する従来の方法は、ハードウェアの可用性（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）の不足に苦しんでいる。なぜなら、従来の衛星通信システムのためのハードウェアは、柔軟性がなくて、ひどくコストが高いからである。衛星通信システムと共に働く地上アンテナの約９９パーセントは、衛星間リンクアンテナまたは他のＩＳＬハードウェアを持たない衛星通信システムと共に働くだけである。これらの９９パーセントの地上アンテナにＩＳＬ通信を中継する従来のアプローチは、専門のＩＳＬアンテナと非ＩＳＬアンテナの組み合わせ、または、ＩＳＬアンテナを有する高価なＩＳＬ衛星を通して、地上局に中継し、それから非ＩＳＬアンテナを有する他の衛星に戻し、再び地上に中継する、ＩＳＬ通信の高価な「ダブルホップ」中継を有する、極めて高価なカスタムメイド衛星の設計、製造、および打ち上げを必要とする。ＩＳＬ固有の衛星および「ダブルホップ」の設計および使用をなくせば、衛星通信システムの基盤および運用のコストにおいて、数億ドルを節約することができる。これらの非効率的な「ダブルホップ」すなわちＩＳＬアンテナを有するカスタムメイドの中継衛星の設計および使用を避けるためには、人は、既存の非ＩＳＬ衛星通信基盤を用いて、ＩＳＬ通信を実行することを可能にしなければならない。
【００２１】
従来のＩＳＬアンテナは、軸上で、すなわちアンテナボアサイト上で、かつ狭いビーム幅および狭いアンテナメインローブの中で通信するように設計されている。現在、衛星間クロスリンク通信のために設計されてはいない宇宙船の非ＩＳＬアンテナを用いて、衛星間クロスリンクを実行する、代わりのシステムが必要とされている。現在、動きの速い宇宙船の方へそれらのアンテナボアサイトを向けていない非ＩＳＬアンテナで、軸から外れ、ボアサイトから外れたＩＳＬクロスリンクを実行する方法が必要とされている。これらの新規で従来にはないシステムおよび方法の性能を高めることができる専門の装置も必要とされている。このようなシステム、方法、および装置を設計することによって、人は、従来のシステムの高コストの宇宙および地上のハードウェアに関する出費を避けることができる。
【００２２】
現在のＩＳＬ装置は、フィーダまたはサービス（非ＩＳＬ）リンクアンテナを通しての通信を中継することができない。ユニークなＩＳＬの使途、例えばイリジウム衛星電話通信システムは、各宇宙船のＩＳＬ通信だけを実行する高価なカスタム設計されたＩＳＬ装置の必要性を生じさせる。
【００２３】
フィーダまたはサービス（非ＩＳＬ）リンク宇宙ステーションは、地上局通信規格のために設計される。非ＩＳＬ宇宙船アンテナは、宇宙船を追跡するように設計されない。ＩＳＬアンテナおよびＩＳＬ宇宙船は、他の宇宙船を追跡して、指すように設計される。ＩＳＬ装置は、非ＩＳＬアンテナのための周波数、変調、規制、および他の要件と連動して動作するように設計されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
従って、要望されることは、本発明者によって発見されたように、宇宙のＩＳＬアンテナから他の衛星の非ＩＳＬアンテナに情報を中継するように適応可能な通信方法、通信システム、および通信プラットフォームである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の目的は、従来の衛星システムの上記で確認した制限および他の制限に対処することである。本発明の別の態様は、クロスリンクにあずかる少なくとも一つの非ＩＳＬアンテナに対して、最初はアンテナボアサイトから外れ、軸から外れた宇宙船対宇宙船のクロスリンクに関する。しかし、これらのクロスリンクは、必ずしも、同非ＩＳＬアンテナのメインローブの外にあるというわけでない。本発明の宇宙船対宇宙船のクロスリンクは、ここではＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ（または短縮形で略記するときはＰＳＬ）と呼ぶこととする。
【００２６】
例えば、本発明の一態様は、宇宙船の適応可能な通信プラットフォームを提供することであり、それは、特別設計のＩＳＬアンテナを用いて通信し、他の宇宙船からの通信をサポートするように設計されていない、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナを通して、そのターゲット衛星にデータを送信する。本発明の通信プラットフォームは、通常は、宇宙の、または宇宙に行く予定のモバイルプラットフォームであり、これは、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナに対して相対的に動いている。通信プラットフォームは、適応可能と考えられる。なぜなら、それは、ターゲット衛星に関するその位置および方位を予測し、判定し、または知って、それから、この位置および方位情報と、通信リソースとしてのそのターゲット衛星の性能の適合性に関する情報との組み合わせに基づいて、そのターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナと通信するように適応することができるからである。通信プラットフォームは、それがターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナとの通信リンクを実行しようとする、または通信リンクを実行しようとしない程度まで適応させることができるだけかもしれない。適応する能力は重要である。なぜなら、宇宙の適応可能な通信プラットフォームは、おそらく、秒および分のオーダーで、適切なターゲット衛星に対するその方位および位置を変えていて、この適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星の適合性、ターゲット衛星に対するその方位、適切な衛星に対するその位置、および、それが適切なターゲット衛星と通信したいのかどうかを、非常に短い期間内で判定しなければならないからである。通信の試みをオンまたはオフに迅速に適応させる適応可能な通信プラットフォームの能力は、このプラットフォームが、不適当なターゲット衛星または範囲外のターゲット衛星と通信しようとするエネルギーの浪費を回避することを可能にする。そして、それによって、このプラットフォームが、それが通信するつもりではない他の衛星および他の通信装置の通信を妨害することを回避することができる。
【００２７】
本発明の別の態様は、ターゲット衛星との通信を確立するのに必要な、ターゲット衛星のどのローブで通信しているかや、適切な周波数、電力、変調、通信プロトコル、および他の要件を認識するような方法で適応可能な通信プラットフォームである。通信プラットフォームは、それが特定のターゲット衛星と通信するときのみ、適応可能であってもよい。その中で、通信プラットフォームは、それが通信範囲内にあるとき、およびそれが通信範囲内にないときを認識し、例えば、それに応じて、その電力設定を調整することができる。
【００２８】
本発明の通信プラットフォームは、また、適切なスケジュール情報を得て、どの衛星と通信しているか、そして、いつ次の衛星が範囲内に入るかを認識することができる。
【００２９】
本発明の別の態様は、適応可能な通信プラットフォームが、一度に一つ以上のターゲット衛星と通信することができることである。
【００３０】
本発明の別の態様は、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナに対する無線周波数通信を監視して、周波数スペクトルの未使用部分を判定する、周波数に鋭敏な無線機（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｇｉｌｅ ｒａｄｉｏ）を備えていることである。これは、その未使用の周波数スペクトル内での、特定の電気通信目的のための、ターゲット衛星に対する情報の送信を考慮に入れている。本発明のこの態様は、ここではＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ａｇｉｌｅ Ｒａｄｉｏと呼ぶものとする。
【００３１】
本発明の別の態様は、ソフトウェア定義無線機（ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｆｉｎｅｄ ｒａｄｉｏ）を含んでいることであり、これにより、その通信信号の変調を、ＱＰＳＫから、ＱＡＭ、８ＰＳＫ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、および他の変調波形に変えることを可能にし、衛星テレビ、ケーブルテレビ、衛星電話、無線電話、および他の通信システムの中の様々な変調規格で通信することを可能にする。
【００３２】
本発明の別の態様は、エンドユーザの通信端末の情報表示規格を判定して、特定のテレビチャンネルまたは電話番号または他の規格化された通信チャネルで、どのようにそのエンドユーザに情報を送るかを判定し、それから、そのエンドユーザの通信端末への情報を特定チャンネルとしてフォーマットして配信する性能を有していることである。本発明のこの態様は、ここではＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒと呼ぶものとする。
【００３３】
本発明は、また、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナに対する衛星間または宇宙船間通信クロスリンクを可能にするように構成された専門のアンテナを有している。この専門のアンテナの構成は、通信リンクを形成するための関連する方法、地上局、コンピュータ、および通信リンクを確立するためのソフトウェアの構成を含んでいる。本発明のこの専門のアンテナは、ここではＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ａｎｔｅｎｎａと呼ぶものとする。
【００３４】
本発明のより完全な理解およびその多数の付随する効果は、添付の図面と関連して考慮するとき、以下の詳細な説明を参照することで、よりよく理解されるので、容易に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図面を参照するとき、同一の参照番号は、いくつかの図の全てを通して、同一または対応する部分を示している。そして、特に、その図３に、宇宙の物体のアンテナ間の衛星間通信リンクを利用する衛星通信システムが示されていて、この衛星間通信リンクで用いられるアンテナのうちの少なくとも１つは、非ＩＳＬアンテナである。宇宙の、または宇宙に行く予定の物体のアンテナ間の衛星間または宇宙船間通信リンクは、用いられるアンテナのうちの少なくとも１つは非ＩＳＬアンテナであるが、後述するように、ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋである。宇宙の、または宇宙に行く予定の物体とは、地球の表面上５０キロメートル以上の物体、または、それらを地球の表面上５０ｋｍ以上まで移動させる速度、意図された位置エネルギー、または他の要因をもつ物体である。
【００３６】
図３において、本発明の適応可能な通信プラットフォーム３０は、ＩＳＬアンテナを備えている。適応可能な通信プラットフォーム３０は、ＤＯＭＳＡＴ衛星３２との通信リンクを形成する。ＤＯＭＳＡＴ衛星３２は、非ＩＳＬアンテナを備えている。そして、ＤＯＭＳＡＴ衛星３２は、適応可能な通信プラットフォーム３０から受信したデータを、モバイル衛星通信機器３４または衛星テレビアンテナ受信器３６に送信する。
【００３７】
非ＩＳＬアンテナは、衛星間または宇宙船間リンクを実行するように設計または最適化されていない。宇宙船間または衛星間クロスリンクに対して最適化されていないアンテナとは、宇宙船上で、非ＩＳＬアンテナが通信しようとするソースまたは転送先のアンテナにわざわざ向けられていないアンテナとして定義される。「ポインティング」または「追跡」が論じられるとき、言及は、通信しようとするソースまたは転送先のアンテナの方を指す又は追跡する非ＩＳＬアンテナの、アンテナボアサイトを用いることと、アンテナメインローブを用いることとの両方になされる。
【００３８】
本発明の実施形態において、適応可能な通信プラットフォーム３０は、同時に一つ以上の衛星と通信することができる。複数の衛星と通信するときに、適応可能な通信プラットフォーム３０は、意図的に、任意の一つの衛星の方向における、そのビーム幅を増加させ、かつそのアンテナ利得を低下させ、ビーム幅のこの大きな増加を用いて、一度に複数の衛星と通信することができる。このようなアンテナの例は、適応可能なフェーズアレイアンテナである。このようなアンテナの他の例は、適応可能な機械的に向きを変えられるジンバル支持のアンテナである。このようなアンテナの他の例は、固定された、向きを変えられない無指向性アンテナであり、この有効ビーム幅は、１００度以上であってもよい。
【００３９】
他の実施形態では、意図的に、より長いメインローブをブロードキャストするために、ビームの焦点が低下されていて（例えば２０度以上）、通常、より低い利得を有していて（例えば３から１０ｄＢ）、適応可能な通信プラットフォーム３０が、通信しようとする複数の衛星を逃さないことを確実にする。適応可能な通信プラットフォーム３０が単一の衛星と通信するときは、通信ビームは、締まったビーム（例えば５度以下で、１０から２０ｄＢの利得を有する）になるように適応する。
【００４０】
適応可能な通信プラットフォーム３０がターゲット衛星３２と通信するとき、適応可能な通信プラットフォーム３０は、ＤＯＭＳＡＴ３２のメインローブまたはサイドローブ内に位置している。一実施形態において、メインローブ内に位置する一方で、適応可能な通信プラットフォーム３０は、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナのアンテナボアサイトから軸が外れている。アンテナボアサイトは、その非ＩＳＬアンテナの最高電力密度の方向として定義される。一実施形態において、ＤＯＭＳＡＴ３２のメインローブは、米国の全大陸をカバーする。ＤＯＭＳＡＴ３２の非ＩＳＬアンテナのアンテナボアサイトは、メインローブの一部であって、最高電力の位置だが、たとえ適応可能な通信プラットフォームが、ターゲットＤＯＭＳＡＴ衛星の非ＩＳＬアンテナの広いメインローブ内にいたとしても、適応可能な通信プラットフォーム３０を追跡しない。
【００４１】
ターゲット衛星ＤＯＭＳＡＴ３２の非ＩＳＬアンテナと通信するとき、適応可能な通信プラットフォーム３０のアンテナボアサイトは、高精度でターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナに向けられていて、通信信号の信号レベルは、増加されたアンテナ利得によって増加する。これに対して、適応可能な通信プラットフォーム３０が、衛星３２のサイドローブ内で通信するとき、アンテナ利得の損失が起こり、利得の損失を補うために、データスループットの相応した低下が起こる。これに対して、適応可能な通信プラットフォーム３０が、著しくボアサイトから外れているが、衛星３２のメインローブ内で通信するとき、アンテナ利得の損失が起こり、利得の損失を補うために、データスループットの相応した低下が起こる。データまたは利得の損失に対する一つの解決案は、送信電力を増加することであるが、実際問題として、利用できる電力は、プラットフォームにおいて用いられるハイパワーアンプの電力性能によって制限される。他の解決案は、適応可能な通信プラットフォームがサイドローブ内にある間、あるいは、さもなければ著しくボアサイトから外れている間は、情報を送信することを避け、後で、より良好な通信方位が見つかった時に、データスループットを増加させることである。他の解決案は、同じデータ速度で、未来の軌道上の同じターゲット衛星に、または同じ軌道上の新たなターゲット衛星に情報を送信する、より良好な機会を待つことである。他の解決案は、より幅広いビーム幅全体に電力を分散して、スペクトル拡散技術を用い、より少ない量のデータを、単一の、またはある状況においては多くのターゲット衛星に伝達し、通信リンクを達成することである。米国特許第６，７７５，２５１号は、その内容の全てはここでの引用により本願明細書に組み込まれるものとするが、一度に複数の衛星と通信するために、スペクトル拡散技術が、どのように用いられ得るかについて述べている。
【００４２】
他の実施形態では、適応可能な通信プラットフォーム３０は、適切に状況に合うように、動的に電力アップまたはダウンを適応させることができる。
【００４３】
図３におけるターゲット衛星３２は、一般的には、地球ビームアンテナを有し、ＩＳＬアンテナは有していない静止衛星（ＧＥＯ）である。適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星３２の地球ビーム（非ＩＳＬ）アンテナと通信する。
【００４４】
本発明の実施形態における適応可能な通信プラットフォーム３０のアンテナは、通信しているターゲット衛星を追跡するように設計されている。これは、ターゲット衛星３２の非ＩＳＬ地球ビームアンテナと通信するＩＳＬアンテナを備えている適応可能な通信プラットフォーム３０によって達成される。衛星３２の非ＩＳＬアンテナは、動くターゲットを追跡しないし、それは、動くターゲットを追跡するように設計されていない。ターゲット衛星３２の地球ビームアンテナは、ターゲット衛星３２は、そのアンテナボアサイトを、適応可能な通信プラットフォーム３０に向け続けるように設計されておらず、適応可能な通信プラットフォーム３０は、結局、非ＩＳＬアンテナのサイドローブまたはメインローブの中で、ボアサイトから外れ、軸から外れることになるという意味で、非追跡である。しかしながら、適応可能な通信プラットフォーム３０は、好機をねらっていて（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ）、特定の位置でのリンクの収容力に基づいて、そのデータ転送速度を適応させる。例えば、ターゲット衛星の地球ビームアンテナのメインローブの中央で、ボアサイト上または軸上のとき、データ速度は、適応可能な通信プラットフォーム３０がサイドローブの範囲の周辺にあるときより高い。信号強度のこの予測可能な変動のため、適応可能な通信プラットフォーム３０は、信号到達範囲が良好なとき（例えば、地球ビームアンテナのメインローブ内で、ボアサイトの近く）、より高速でデータをバーストさせ、到達範囲が良くないとき、すなわちボアサイトから外れた方向またはサイドローブ内に位置するとき、低下されたデータ速度を用いる。
【００４５】
本発明を用いる例示的実施形態において、地球に対して相対的に動く適応可能な通信プラットフォームは、本発明によれば、ＤＯＭＳＡＴとのリンクを形成し、適応可能な通信プラットフォームから、他の衛星、飛行機、商業テレビ衛星受信器のパラボラアンテナ、または携帯電話（または携帯電話システム）に、ＤＯＭＳＡＴの非ＩＳＬアンテナを通して情報を中継する。他の例示的実施形態において、適応可能な通信プラットフォームを備えたスペースシャトルは、本発明によれば、リンクを形成し、ＤＯＭＳＡＴに情報を中継し、これが、次に、他の衛星、飛行機、商業テレビ衛星受信パラボラアンテナ、または携帯電話に情報を中継する。他の例示的実施形態において、適応可能な通信プラットフォームを備えた、宇宙へ向かっているロケットは、本発明の通信リンクを通して軍事静止衛星の非ＩＳＬアンテナに画像を中継する。軍事静止衛星は、それから、軍事ＵＨＦ電話、適応可能な通信プラットフォームを有するＬＥＯ衛星、または商業ＧＥＯ衛星（適応可能な通信プラットフォームを有するＬＥＯ衛星への中継の後に、商業ＧＥＯ衛星に信号を戻す）に画像を転送し、それから、画像は、商業衛星パラボラアンテナ受信器に転送される。
【００４６】
一実施形態において、適応可能な通信プラットフォームがターゲット衛星に対して動いているとき、通信は、送信または受信におけるドップラーシフトに対して補正される必要がある。送信アンテナまたは受信アンテナは、ドップラーシフトの量が変化するとき、ドップラーシフトに対して調整された周波数で動作する。周波数すなわちドップラーシフトの調整は、Ｆ＊Ｒｒ／Ｃに等しい。ここで、Ｆは、送信周波数であり、Ｒｒは、２台の宇宙船が相互に動いているレンジレート（ｒａｎｇｅ ｒａｔｅ）または速度（すなわち地球に対するそれらの動きではない）であり、Ｃは、光速である。適切な状況において、相対論的に正しいドップラーシフトの方程式が用いられる。オンラインリソース、例えばＳＵＮＳＡＴプログラムの中で提供されるものを有する既存の衛星のドップラーシフトを算出することも可能であり、その全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。ドップラーシフト分析の結果は、宇宙の適応可能な通信プラットフォームに取り込まれる。または、適応可能な通信プラットフォームとの通信リンクの反対側にあるエンドユーザ通信装置上で利用される。
【００４７】
下記の表１は、図３に示した通信システムの実施形態に対するリンク経費分析の入力例を示している。表に載せる値を決定する際に、以下の仮定がなされた。ポインティング損失は、１度の精度に対するものである。グレゴリウス反射器タイプ（７５％の効率）であって、１０．０の利得のアンテナを用いる。送信器の利得は、受信器の利得に等しい。送信は、コード化されていない自動追跡ＤＧ１モード１，２，３１，ＢＰＳＫ，Ｋｕバンドに等しい。ＧＥＯ衛星での信号の変換および増幅は、完全であり、破損はない。表２は、適応可能な通信プラットフォーム（ＡＣＰ）に対するリンク経費分析を示しており、表３は、ＧＥＯ衛星に対するリンク経費分析を示している。
【００４８】
【表１】
2007517466.tif 000003
【００４９】
【表２】
2007517466.tif 000004
【００５０】
【表３Ａ】
2007517466.tif 000005
【表３Ｂ】
2007517466.tif 000006
【００５１】
表の中で用いられている値およびパラメータは、衛星通信技術の当業者であれば認めるであろうが、従来のものである（例えば、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ Ｉｎｃ．の１９８６年のＷｉｌｂｕｒ Ｌ． ＰｒｉｔｃｈａｒｄおよびＪｏｓｅｐｈ Ａ． ＳｃｉｕｌｌｉによるＳａｔｅｌｌｉｔｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ参照、その全ては、引用によって本願明細書に組み込まれるものとする）。
【００５２】
上記の表は、適応可能な通信プラットフォーム（ＡＣＰ）のＩＳＬアンテナとＧＥＯ静止衛星の非ＩＳＬアンテナとの間に、通信リンクがどのように確立されるかを示している。ポインティング損失が増加すると、より良好な性能のためには、送信器電力の増加を必要とする。上記の表は、１度の不確定度および８ｄＢのポインティング損失を仮定して算出されたが、これはＩＳＬリンクにとっては高い。このレベルのポインティング不確定度およびポインティング損失で、適応可能な通信プラットフォームのＩＳＬアンテナと非ＩＳＬアンテナとの間のリンクは成功しているが、まだ１ｄＢ未満の低い正のリンクマージンしか有していない。より良好なリンクマージン、すなわち３ｄＢ以上をつくるために、適応可能な通信プラットフォームの送信器電力は増加される。例えば、上記の例の電力が２０Ｗから４０Ｗに増加されると、ＬＥＯのリンクマージンは、３．７４ｄＢまで増加する。ＩＳＬアンテナが非ＩＳＬアンテナを追跡する方法の精度を上げることによって、電力を増加させずに、より高いリンクマージンが達成される。
【００５３】
図４は、本発明の適応可能な通信プラットフォームのＩＳＬアンテナと、ＧＥＯ衛星の非ＩＳＬアンテナとの間にリンクを形成する方法のフローチャートである。プロセスは、ステップ４０から始まり、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、どの無線通信サービスを実行すべきかを判定する。これらのサービスは、衛星テレビ、インターネット、またはモバイル通信機器例えば携帯電話またはイリジウム電話と通信することを含む。プロセスは、それから、ステップ４１へ進み、ここで、通信プラットフォームは、ターゲット衛星と通信可能なように適応する。適応することは、信号の周波数を修正すること、電力送信器を修正すること、変調を修正すること、および適当なプロトコルを選択して実行することを含む。これらの適応は、以下で論じられるが、ソフトウェア、ハードウェア、または両方の組み合わせを用いて実行される。プロセスは、それから、ステップ４２へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星の位置を特定する。通信プラットフォームは、通信プラットフォームのメモリまたはＨＤＤに記憶された位置情報を有することによって、ターゲット衛星の位置を覚えている。または、ターゲット衛星の位置は、通信プラットフォームに送信される。本発明の実施形態において、通信プラットフォームは、全地球測位衛星システム（ＧＰＳ）を介して、それ自身の位置を監視している。プロセスは、それから、ステップ４３へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、プラットフォームの位置および地球上の高さの関数として、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナの到達範囲の位置を特定する。プロセスは、それから、ステップ４４へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星とのリンクを形成し、かつ維持する。一旦、ある程度の通信を終えることも可能である。まず最初に、カバーエリアの周辺にいるとき、データ速度は、弱い信号強度に対処するために、低下する。しかし、プラットフォームが衛星アンテナパターンのより高い利得領域へ移動すると、次第に増加する。適応可能な通信プラットフォームは、以下で図１１に関して論じられるが、適応可能な通信プラットフォームが様々なゾーンを通過するときの予測可能なパターンを知っていることによって、このリンクを形成し、かつ維持する。様々なゾーンは、通信プラットフォームが、ターゲット衛星のサイドローブ内で通信している時、またはターゲット衛星のメインローブ内だがボアサイトから外れて通信している時、または、ターゲット衛星のメインローブ内でボアサイトに近いまたはボアサイト上で通信している時を含む。プロセスは、それから、ステップ４５へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、データを特定の電気通信目的のためのターゲット衛星に転送する。通信プラットフォームは、そのビーム幅またはその電力を適応させ、必要に応じてデータスループットの速度を調整する。プロセスは、それから、ステップ４６へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星のカバーエリアを通り過ぎる。それがターゲット衛星との範囲外にくると、リンクは失われる。または、プラットフォームは、データ転送が終了したら、リンクを終了する。
【００５４】
図５は、適応可能な通信プラットフォームとターゲット衛星との間に通信リンクを確立する過程を示している。時刻ゼロから始まって、適応可能な通信プラットフォーム３０は、この場合にはディレクＴＶ衛星であるターゲット衛星５０と通信するための範囲内にはまだいない。適応可能な通信プラットフォーム３０が範囲内にいない間、適応可能な通信プラットフォーム３０は、それがディレクＴＶ衛星５０と通信する予定であることを確認する。適応可能な通信プラットフォーム３０は、メモリから、ディレクＴＶ衛星５０と通信するためのプロトコル協定（ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎｓ）にアクセスする。他の実施形態では、プロトコル協定は、遠隔ソースから適応可能な通信プラットフォームに送信される。これらのプロトコル協定は、適切な周波数、適切な電力、適切な変調、および適切なシグナリングプロトコルを含んでいる。これらは、ディレクＴＶ衛星ＴＶアップリンクセンター５２によって用いられる協定と同じである。時刻１へ進んで、適応可能な通信プラットフォーム３０は、ディレクＴＶ衛星５０およびその非ＩＳＬアンテナの位置を特定する。
【００５５】
時刻２へ進んで、適応可能な通信プラットフォーム３０は、ディレクＴＶ衛星５０とのリンクを形成するための範囲内にいる。本発明によれば、適応可能な通信プラットフォーム３０は、それから、ディレクＴＶ衛星５０との通信リンクを形成し、かつ維持し、イメージ画像をディレクＴＶ地上パラボラアンテナ５３に転送する。この実施形態において、通信プラットフォーム３０は、あたかもそれがディレクＴＶ衛星ＴＶアップリンクセンター５２であるかのように、ディレクＴＶ衛星５０と通信するように適応する。時刻３へ進んで、適応可能な通信プラットフォーム３０とディレクＴＶ衛星５０間のリンクは、通信プラットフォーム３０が範囲外に移動したとき、または情報転送が完了したとき、切断される。
【００５６】
他の例示的実施形態において、適応可能な通信プラットフォーム３０は、標準的な、国内の商業通信衛星（ＤＯＭＳＡＴ）による中継を通して、インターネットストリーミングビデオ配信サービスとして通信することに適応する。適応可能な通信プラットフォーム３０は、周波数、電力、変調を変えて、ＧＥＯのＤＯＭＳＡＴを通してインターネットプロトコルが使用可能なＶＳＡＴパラボラアンテナに画像を中継可能なように、適切なインターネットおよびデジタルビデオ放送プロトコルを実行する。この例示的実施形態の例は、おそらく、マルチポイント衛星インターネットプロトコルビデオ配信システムに対するＳＥＳアストラフレキシブルポイントという形をとることができ、その全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。
【００５７】
他の例示的実施形態において、適応可能な通信プラットフォーム３０は、低高度軌道（ＬＥＯ）のイリジウム衛星と通信する。適応可能な通信プラットフォーム３０は、その変調、周波数、電力などを変えることによって、イリジウムフィーダリンク規格に合うように適応する。これは、適応可能な通信プラットフォーム３０が、イリジウムフィーダリンクゲートウェイアンテナがするのと同じ方法でイリジウム衛星と通信することを可能にする。他の実施形態では、非ＩＳＬフィーダリンクアンテナと同様にＩＳＬアンテナを持っているイリジウム衛星は、従来のＩＳＬリンクを通じて他のイリジウム衛星のＩＳＬアンテナに中継するために、適応可能な通信プラットフォームによってそれらのフィーダリンクアンテナに渡された情報を、それらのＩＳＬアンテナに送ることができる。この実施形態は、エンドツーエンド通信リンクを示していて、これは、ＩＳＬと非ＩＳＬアンテナ間の通信を利用する本発明を、ＩＳＬアンテナと他のＩＳＬアンテナ間のＩＳＬ通信という従来のアプローチと結合させる。
【００５８】
他の例示的実施形態において、適応可能な通信プラットフォーム３０は、複数の衛星に送信される専用のスペクトル拡散信号を用いて、ＬＥＯのグローバルスター衛星電話システムのフィーダリンク周波数にわたって、非侵襲的に（ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅｌｙ）その信号をブロードキャストする。この信号は、衛星オペレーターの承認の有無にかかわらず送信され得るが、衛星オペレーターの承認は、常に必要であるかもしれない。
【００５９】
他の実施形態では、適応可能な通信プラットフォーム３０は、例えば、ＣＯＭＣＡＳＴカスタマーズテレビのチャネル７７に画像を送信可能なように適応する。適応可能な通信プラットフォームは、リンクのためのＤＯＭＳＡＴ商業ＧＥＯケーブルビデオ衛星通信規格に合うように適応する。それは、ケーブルテレビ映像の放送に共通の直交振幅変調（ＱＡＭ）という変調規格を用いることができる。それは、適応可能な通信プラットフォーム３０にとって、ＤＯＭＳＡＴサービスアップリンクは用いていない周波数を用いること、およびその未使用の周波数で画像を送信することが可能である。
【００６０】
他の例示的実施形態において、通信プラットフォーム３０は、予め定められたターゲット衛星と通信するように予め設計されている。通信プラットフォーム３０は、その電力設定を調整することによって、通信範囲内のとき送信を開始し、一旦それが通信範囲外になったら送信を終了するように適応する。更に他の基本的な実施形態において、通信プラットフォームは、単に通信システムの電力設定をオフからオンに変えるように適応可能である。
【００６１】
図６は、非ＩＳＬアンテナを通してターゲット衛星と通信するために、ＩＳＬアンテナを有する適応可能な通信プラットフォームによって用いられる方法のフローチャートである。ステップ６０から始めて、適応可能な通信プラットフォームは、どの無線通信サービスを実行すべきかを判定する。プロセスは、それから、ステップ６２へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星と通信可能なように適応する。通信プラットフォームは、必要に応じて、その電力、周波数、変調、プロトコル、および他の協定を変えることによって適応する。それらの変数に対する適切な値は、適応可能な通信プラットフォーム内に記憶され、適応可能な通信プラットフォームによってアクセスされる。他の実施形態では、これらの変数は、遠隔ソースから適応可能な通信プラットフォームに送信される。プロセスは、それから、ステップ６４へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星の位置を特定する。プロセスは、それから、ステップ６６へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナの位置を特定する。プロセスは、それから、ステップ６８へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナとのリンクを形成し、かつ維持する。プロセスは、それから、ステップ６９へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星へのデータを、そのＩＳＬアンテナからターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナに転送する。
【００６２】
図７は、適応可能な通信プラットフォーム内の周波数に鋭敏な無線機を用いる方法のフロー図である。ここで述べられる本発明による周波数に鋭敏な無線機の使用は、ここではＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ａｇｉｌｅ Ｒａｄｉｏと呼ぶものとする。ステップ７０から始めて、適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星の無線周波数通信トラフィックを測定する。プロセスは、それから、ステップ７２へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、記憶された値の表を用いて、ターゲット衛星との通信に適応する。記憶された値は、周波数、電力、変調、およびプロトコル協定を含んでいる。プロセスは、それから、ステップ７４へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星と、ターゲット衛星と通信する地上局との間の周波数通信トラフィックの未使用の周波数スペクトルを使用する。プロセスは、それから、ステップ７６へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、特定の電気通信目的のために、ターゲット衛星に、未使用の周波数スペクトルで、情報を送信する。
【００６３】
他の実施形態では、適応可能な通信プラットフォームは、使用されている周波数スペクトルで情報を送信し、一時的に、ターゲット衛星のいくつかの既存の通信トラフィックを、適応可能な通信プラットフォームの通信トラフィックに置き換える。この実施形態は、緊急事態のみを意図していて、この置き換えは、現実には一時的のみである。
【００６４】
図８は、適応可能な通信プラットフォームが実施形態の中で使用する情報を示す表を示していて、それは、様々なターゲット衛星と通信するために、複数の通信規格に適応することができる。表は、番号、名前または識別の他の任意の手段によって記憶された衛星のリストを含んでいる。この表は、例えば、衛星１および２を示している。この表は、また、ゾーンを示している。衛星１は、ゾーン１、２、および３を有するものとして示されている。衛星２は、ゾーン１を有するものとして示されている。このゾーンは、図１１に示されるゾーンに相当する。ゾーン１、２および３については、ゾーン１はサイドローブに、ゾーン２はメインローブに、ゾーン３は他のサイドローブに相当する。表は、ターゲット衛星と通信するために用いられる適切な信号周波数を記憶している。表は、また、ターゲット衛星に対する通信に必要な適切な電力を記憶している。表は、メインローブまたはサイドローブ内にいる間、適応可能な通信プラットフォームがターゲット衛星と通信するときに、電力がどのように変化するかを示している。表は、また、使用されるべき適切な変調およびプロトコル協定を記憶している。衛星１および２は異なっているかもしれないので、従って異なるプロトコルが用いられる。適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星にデータを送信し、そのデータは、無線周波数メッセージで送信される画像データ、音声データ、ビデオ、または任意の他の形式のデータである。
【００６５】
図９は、適応可能な通信プラットフォームが、どのターゲット衛星と通信する予定であるか、および、どのようにして、そのターゲット衛星と通信可能なように適応するかを判定するためのデータ構造ルックアップ表を使用する方法のフロー図である。ステップ９０１から始めて、適応可能な通信プラットフォームは、どの無線通信サービスを実行すべきかを判定する。プロセスは、それから、ステップ９０２へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、適切なターゲット衛星を判定する。プロセスは、それから、ステップ９０３へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星と通信するのに必要な情報を含んでいる記憶された表の中のターゲット衛星の位置を特定する。プロセスは、それから、ステップ９０４へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ゾーンに入る前に、ターゲット衛星のそのゾーンに対する情報にアクセスする。プロセスは、それから、ステップ９０５へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ゾーンに入る前に、記憶された表から得られる、そのゾーンに対する適切な信号周波数、電力、変調、およびプロトコル協定を用いて適応する。適応可能な通信プラットフォームが入りつつある更に別のゾーンがある場合、ステップ９０４および９０５は繰り返される。
【００６６】
図１０は、ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒを使用する方法のフロー図である。ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒは、特定のエンドユーザデバイスに合うように調整された情報の特別な音声および映像（Ａ／Ｖ）チャンネルをつくるために用いられる。ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒは、上述した適応可能な通信プラットフォームが、エンドユーザデバイスが認識するテレビチャンネルまたは電話番号または他の通信チャンネル上のエンドユーザに情報を送信することを可能にする。例えば、情報は、適応可能な通信プラットフォームから、コムキャストケーブルＴＶのチャンネル７７の表示のためのＤＯＭＳＡＴを通して、ディレクＴＶ衛星ＴＶのチャンネル９３に、リアルネットワークスウェザーストリーミングビデオコンテンツのホストとなっているサーバに、電話番号７０３−５５５−２７２７に、または特定の電子メールアカウントに中継され得る。
【００６７】
ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒは、ハードウェアおよびコンピュータソフトウェアを用いて、エンドユーザ通信端末の情報表示規格を判定し、これらの規格を用いて、図３に示した通信システムを通じて送信されている映像、音声、ビデオ、データ、および他のコンテンツをフォーマットする。ステップ１００１から始めて、適応可能な通信プラットフォームは、エンドユーザ通信端末の情報表示規格を判定する。プロセスは、それから、ステップ１００２へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、表示規格を用いて、送信されている映像、音声、ビデオ、データ、または他のコンテンツをフォーマットする。プロセスは、それから、ステップ１００３へ進み、ここで、適応可能な通信プラットフォームは、ＩＳＬアンテナと非ＩＳＬアンテナとの間の通信リンクを通じて、フォーマットされたデータを送信する。ある具体例では、消費者は、衛星からの画像を、テレビジョン放送衛星における一つだけのリンクを通して、直接、彼らのテレビ受像機のチャンネル７７に送信させる。
【００６８】
適応可能な通信プラットフォーム内に備えることが可能なＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒは、特定のエンドユーザデバイスに合うように調整された情報の特別な音声および映像チャンネルをつくる。ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒは、適応可能な通信プラットフォームが、ＩＳＬアンテナから、非ＩＳＬアンテナを通して衛星に、それから直接ＣＯＭＣＡＳＴケーブルテレビのチャンネル７７に、リアルネットワークスストリーミングビデオコンテンツのホストとなっているサーバに、または電話番号５５５−２７２７に情報を送信することを可能にする。ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ（おそらく特定用途向け集積回路および他の半導体）を用いて、フォワードエラーコレクション、多重化、圧縮、条件付きアクセス、暗号化、セキュリティなどの機能を調整または組み合わせる。適応可能な通信プラットフォームは、チャンネル、電話などをひとまとめにして作成し、調整された情報ストリームを、選択または登録されたユーザのグループに送信する。他の実施形態では、ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒは、一つ以上のチャンネルをつくり、適応可能な通信プラットフォームは、コンテンツを、様々なデバイスと接続している複数の調整されたユーザのグループに送信する。例えば、ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒは、ソフトウェア内で、符号化および圧縮のためのＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） Ｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ ９、Ｋｕｄｅｌｓｋｉ条件付きアクセス、Ｋｅｎｃａｓｔ Ｆａｚｚｔフォワードエラーコレクション、およびマルチプレクサを組み合わせる。配信をディレクＴＶチャンネル７７からベライゾン電話５５５−２７２７に変えるには、ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌｅｒのソフトウェアのみを変えればよい。
【００６９】
図１１は、宇宙の適応可能な通信プラットフォームとターゲット衛星との間にある通信のゾーンの図である。適応可能な通信プラットフォームは、ターゲット衛星と通信しているときに、これらのゾーンを通過する。この実施形態の例では、適応可能な通信プラットフォーム３０は、低高度軌道を移動している。図１１において、ターゲット衛星３２は、例えば、ＧＥＯ静止衛星である。ターゲット衛星３２は、３つのゾーンを有するものとして示されている。３つのゾーンには、ｚ１、ｚ２、およびｚ３という符号が付けられている。ｚ１はターゲット衛星のサイドローブに相当し、ｚ２はメインローブに相当し、ｚ３は他のサイドローブに相当する。ターゲット衛星３２は、ｚ１とｚ２の間に間隙ｇ１を有していて、ｚ２とｚ３の間に間隙ｇ２を有するものとして示されている。これらの間隙の中にいる間は、適応可能な通信プラットフォーム３０は、ターゲット衛星３２のメインローブまたはサイドローブ内にはいない。特に、適応可能な通信衛星が、複数のターゲット衛星と通信している時は、通信における切れ目は、ないかもしれない。
【００７０】
衛星間リンクの上述した実施形態は、ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋｓである。ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋの省略形は、ＰＳＬである。
【００７１】
適応可能な通信プラットフォーム３０が、ターゲット衛星３２と通信することを決めるとき、それは、ターゲット衛星に関して記憶された情報の表にアクセスする。ターゲット衛星３２のそのコースおよび速度および位置に基づいて、適応可能な通信プラットフォーム３０は、それがターゲット衛星３２と通信可能なとき、および、それがどのゾーン内を通過する予定かを知る。
【００７２】
図１２は、本発明の実施形態が実施され得るコンピュータシステム１２０１のブロック図である。コンピュータシステム１２０１は、情報を伝達するためのバス１２０２または他の伝達メカニズムと、情報を処理するためにバス１２０２に接続されたプロセッサ１２０３とを備えている。コンピュータシステム１２０１は、また、情報およびプロセッサ１２０３によって実行されるべき命令を記憶するためにバス１２０２に接続された、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他のダイナミックストレージデバイス（例えば、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、およびシンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ））のようなメインメモリ１２０４を備えている。加えて、メインメモリ１２０４は、プロセッサ１２０３による命令の実行中に、一時的変数または他の中間情報を記憶するために用いられ得る。コンピュータシステム１２０１は、更に、プロセッサ１２０３のためのスタティック情報および命令を記憶するためにバス１２０２に接続されたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１２０５または他のスタティックストレージデバイス（例えば、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能なＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、および電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ））を備えている。
【００７３】
コンピュータシステム１２０１は、また、バス１２０２に接続されたディスクコントローラ１２０６を備えていて、情報および命令を記憶するための一つ以上のストレージデバイス、例えば磁気ハードディスク１２０７、およびリムーバブルメディアドライブ１２０８（例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、リードオンリーコンパクトディスクドライブ、リード／ライトコンパクトディスクドライブ、コンパクトディスクジュークボックス、テープドライブ、およびリムーバブル光磁気ドライブ）を制御する。ストレージデバイスは、適切なデバイスインターフェース（例えば、スモールコンピュータシステムインターフェース（ＳＣＳＩ）、インテグレーテッドデバイスエレクトロニクス（ＩＤＥ）、拡張ＩＤＥ（Ｅ−ＩＤＥ）、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）、またはウルトラＤＭＡ）を用いて、コンピュータシステム１２０１に加えることができる。
【００７４】
コンピュータシステム１２０１は、また、特別な目的のロジックデバイス（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））またはコンフィギュラブルロジックデバイス（例えば、シンプルプログラマブルロジックデバイス（ＳＰＬＤ）、コンプレックスプログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ））を備えていてもよい。
【００７５】
コンピュータシステム１２０１は、また、バス１２０２に接続されたディスプレイコントローラ１２０９を備えていてもよく、これにより、コンピュータユーザに情報を示すために、例えば陰極線管（ＣＲＴ）のようなディスプレイ１２１０を制御する。コンピュータシステムは、コンピュータユーザと対話して、プロセッサ１２０３に情報を提供するために、例えばキーボード１２１１およびポインティングデバイス１２１２のような入力デバイスを備えている。ポインティングデバイス１２１２は、プロセッサ１２０３に指示情報および命令選択を伝達するため、かつディスプレイ１２１０上のカーソルの動きを制御するための、例えば、マウス、トラックボール、またはポインティングスティックであってもよい。加えて、プリンタが、コンピュータシステム１２０１によって記憶かつ／または生成されるデータの印刷されたリストを提供してもよい。
【００７６】
コンピュータシステム１２０１は、プロセッサ１２０３が、例えばメインメモリ１２０４のようなメモリに収容されている一つ以上の命令の一つ以上のシーケンスを実行するのに応じて、本発明の処理ステップの一部または全部を実行する。このような命令は、他のコンピュータ読み取り可能な媒体、例えばハードディスク１２０７またはリムーバブルメディアドライブ１２０８から、メインメモリ１２０４内に読み込まれ得る。マルチプロセッシング配置における一つ以上のプロセッサが、メインメモリ１２０４内に収容されている命令のシーケンスを実行するために用いられ得る。代替の実施形態では、配線による回路が、ソフトウェア命令の代わりに、またはソフトウェア命令と組み合わせて用いられ得る。このように、実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアのいかなる特定の組み合わせにも限られない。
【００７７】
上述したように、コンピュータシステム１２０１は、本発明の教示に従ってプログラムされた命令を保持するために、かつ、ここで述べたデータ構造、表、レコード、または他のデータを収容するために、少なくとも一つのコンピュータ読み取り可能な媒体またはメモリを備えている。コンピュータ読み取り可能な媒体の例は、コンパクトディスク、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ、光磁気ディスク、ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、または他の任意の磁気媒体、コンパクトディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）、または他の任意の光媒体、パンチカード、紙テープ、または穴のパターンを有する他の物理的な媒体、（後述する）搬送波、またはコンピュータ読み取り可能な他の任意の媒体である。
【００７８】
本発明は、本発明を実施するためのデバイスを駆動するために、かつ、コンピュータシステム１２０１が、人間のユーザ（例えば、プリント制作要員）と対話することを可能にするために、コンピュータ読み取り可能な媒体の任意の一つまたは組み合わせ上に記憶された、コンピュータシステム１２０１を制御するためのソフトウェアを備えている。このようなソフトウェアは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、開発ツール、およびアプリケーションソフトウェアを含み得るが、これらに限定されるものではない。このようなコンピュータ読み取り可能な媒体は、更に、本発明を実施する際に実行される処理の全部または一部（処理が分散されている場合）を実行するための、本発明のコンピュータプログラム製品を含んでいる。
【００７９】
本発明のコンピュータコードデバイスは、任意の解釈可能または実行可能なコードメカニズムであってもよく、スクリプト、解釈可能なプログラム、ダイナミックリンクライブラリ（ＤＬＬ）、Ｊａｖａ（登録商標）クラス、および完結した実行可能なプログラムを含むが、これらに限定されるものではない。さらに、本発明の処理の一部は、より良好な性能、信頼性および／またはコストのために分散されてもよい。
【００８０】
ここで使用した「コンピュータ読み取り可能な媒体」なる用語は、プロセッサ１２０３に実行のための命令を与えることに関与する任意の媒体を意味する。コンピュータ読み取り可能な媒体は、多くの形をとることができ、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を含むが、これらに限られない。不揮発性媒体は、例えば、光学、磁気ディスク、および光磁気ディスク、例えばハードディスク１２０７またはリムーバブルメディアドライブ１２０８を含む。揮発性媒体は、ダイナミックメモリ、例えばメインメモリ１２０４を含む。伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線および光ファイバーを含み、バス１２０２を形成する導線を含む。伝送媒体は、また、音波または光波、例えば、電波および赤外線通信において生成されるものの形をとることもできる。
【００８１】
さまざまな形のコンピュータ読み取り可能な媒体は、プロセッサ１２０３に対する実行のための一つ以上の命令の一つ以上のシーケンスを実行することに関係していてもよい。例えば、命令は、最初は、遠隔コンピュータの磁気ディスク上に運ばれてもよい。遠隔コンピュータは、本発明の全部または一部を実施するための命令を、遠隔でダイナミックメモリにロードし、モデムを用いて電話線を通じて命令を送信することができる。コンピュータシステム１２０１にローカルなモデムは、電話線上のデータを受信して、赤外線送信器を用いて、データを赤外線信号に変換することができる。バス１２０２に接続された赤外線検出器は、赤外線信号で運ばれたデータを受信して、データをバス１２０２上に置くことができる。バス１２０２は、データをメインメモリ１２０４へ運び、それから、プロセッサ１２０３が、命令を取り出して実行する。メインメモリ１２０４によって受信された命令は、オプションとして、プロセッサ１２０３による実行の前または後に、ストレージデバイス１２０７または１２０８に記憶されてもよい。
【００８２】
コンピュータシステム１２０１は、また、バス１２０２に接続された通信インターフェース１２１３を備えている。通信インターフェース１２１３は、ネットワークリンク１２１４に対する双方向データ通信カップリングを提供し、それは、例えば、ローカルエリアネットワーク１２１５、または他の通信ネットワーク１２１６、例えばインターネットに接続される。例えば、通信インターフェース１２１３は、任意のパケット切換ＬＡＮに取り付けるためのネットワークインターフェースカードであってもよい。別の例として、通信インターフェース１２１３は、対応するタイプの通信ラインにデータ通信接続を提供するための非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）カード、総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ）カードまたはモデムであってもよい。無線リンクを実施することもできる。このような任意の実施において、通信インターフェース１２１３は、様々な形の情報を表しているデジタルデータストリームを運ぶ電気、電磁気または光信号を送受信する。
【００８３】
ネットワークリンク１２１４は、通常は、一つ以上のネットワークを通しての他のデータデバイスへのデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク１２１４は、ローカルネットワーク１２１５（例えば、ＬＡＮ）を通して、または通信ネットワーク１２１６を通しての通信サービスを提供するサービスプロバイダによって運営されている装置を通して、他のコンピュータへの接続を提供することができる。ローカルネットワーク１２１４および通信ネットワーク１２１６は、デジタルデータストリームを運ぶ、例えば、電気、電磁気、または光信号、および関連する物理層（例えば、ＣＡＴ ５ケーブル、同軸ケーブル、光ファイバーなど）を用いる。さまざまなネットワークを通しての信号、およびネットワークリンク１２１４上および通信インターフェース１２１３を通しての信号は、デジタルデータをコンピュータシステム１２０１に、およびコンピュータシステム１２０１から運ぶが、おそらくベースバンド信号または搬送波ベースの信号の中で実現される。ベースバンド信号は、デジタルデータを、デジタルデータビットのストリームを記述している、変調されていない電気的パルスとして搬送する。ここで、用語「ビット」は、シンボルを意味するように広く解釈されるべきであり、各シンボルは、少なくとも一つ以上の情報ビットを搬送する。デジタルデータは、搬送波を、伝導媒体を通じて伝播される、または伝播媒体を通して電磁波として送信される、例えば、振幅、位相および／または周波数シフトキー信号によって、変調するために用いられてもよい。このように、デジタルデータは、「有線」通信チャンネルを通して、変調されていないベースバンドデータとして送信され得る。および／または、搬送波を変調することによって、ベースバンドとは異なる、予め定められた周波数帯内で送信され得る。コンピュータシステム１２０１は、ネットワーク１２１５および１２１６、ネットワークリンク１２１４および通信インターフェース１２１３を通して、プログラムコードを含むデータを送受信することができる。さらに、ネットワークリンク１２１４は、ＬＡＮ１２１５を通して、モバイル機器１２１７、例えば、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、または移動電話への接続を提供することができる。
【００８４】
図１３は、適応可能な通信プラットフォーム用に改良された地上アンテナの屋内ユニットのブロック図である。この屋内ユニットは、適応可能な通信プラットフォーム用に従来のＩＳＬアンテナから改良された無線機（または地球の大気圏内で屋外ユニットと呼ばれているもの）と結合されている。本発明による記載された通信リンクを実行するように設計されたアンテナまたは適応可能な通信プラットフォームは、ここではＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ａｎｔｅｎｎａと呼ぶものとする。
【００８５】
図１３における衛星地上アンテナの屋内ユニットは、宇宙通信のために改良され、適応可能な通信プラットフォーム内で用いられるように構成される。なぜなら、この屋内ユニットは、最初は、潜在的なターゲット衛星の非ＩＳＬアンテナとの、従来の地上対宇宙通信のために設計されたからである。このアンテナの屋内ユニットは、アンテナ入力デバイス１３０１と、アンテナ出力デバイス１３０９とを備えている。アンテナ入力デバイスは、条件付きアクセスおよび暗号化ユニット１３０２、マルチプレクサ圧縮ユニット１３０３、フォワードエラーコレクション１３０４、変調器ユニット１３０５、ブロックアップコンバータユニット１３０６、高出力増幅器１３０７、およびビーム形成ユニット１３０８を有している。アンテナ入力デバイスは、アンテナ出力デバイスに接続されている。アンテナ出力デバイス１３０９は、アンテナ給電ユニット１３１０、低ノイズ受信器ユニット１３１１、ダウンワードコンバータユニット１３１２、変調器ユニット１３１３、フォワードエラーコレクションユニット１３１４、マルチプレクサおよび伸張器ユニット１３１５、および条件付き復号および暗号化ユニット１３１６を有している。
【００８６】
適応可能な通信プラットフォーム上のＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ Ａｎｔｅｎｎａは、ＩＳＬアンテナと非ＩＳＬアンテナとの間にリンクを確立するための効率的なツールである。例えば、商業ＧＥＯ ＤＯＭＳＡＴを通してインターネットに通信するように設計されている、Ｇｉｌａｔ／ＳｔａｒＢａｎｄ Ｓｋｙｂｌａｓｔｅｒ３６０の屋内ユニットは、ＴＤＲＳＳ ＩＳＬリンクのためのＴＤＲＳＳ ＩＳＬアンテナを追跡する類似の動きの間、ＤＯＭＳＡＴの非ＩＳＬアンテナとのリンクに必要なポインティングおよび追跡の動きを示す、改良されたスペースシャトルのアウトドアユニットＯＤＵ（ＩＳＬアンテナの無線部分）と結合される。このＤＯＭＳＡＴのＫｕバンド非ＩＳＬ周波数によって通信するのを容易にするために、１５〜１５．２ＧＨｚのスペースシャトルＯＤＵ無線機のダウンリンク周波数は、１１．７〜１２．２ＧＨｚに変えられ、シャトルＯＤＵアップリンク周波数は、１３．７７５〜１３．７８１ＧＨｚから１４．０〜１４．５ＧＨｚに変えられる。Ｓｋｙｂｌａｓｔｅｒ ＩＤＵは、すでに、Ｋｕバンド宇宙ＯＤＵを通して双方向インターネットアクセスを提供するように設計されているので、ＤＯＭＳＡＴと適応可能な通信プラットフォームとの間に無線リンクが確立された後に、ブロードバンドインターネットアクセスを実行するために必要な、中間周波数ブロックアップコンバータ、変調器、マルチプレクサ、エンコーダ、エラーコレクション、圧縮、条件付きアクセス、インターネット／ファイル転送プロトコルなどを有している。類似の改良は、本発明によるリンクを完成するために、地球局ＩＤＵのものと結合される他のＩＳＬ ＯＤＵのものにも、なされ得る。
【００８７】
ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋ ＡｎｔｅｎｎａのＯＤＵアンテナまたは無線機は、ソフトウェアおよびハードウェアデバイスであり、これは、現在のＩＳＬ規格上でのポインティング精度および対応する利得を改善するために用いられ得る。デジタルアップ−ダウンコンバータは、フィールドプログラマブルゲートアレイに組み込まれる。３バンド給電は、周波数が、Ｌバンドから、より高いＣ／Ｋｕ／Ｋａバンドに切り替わることを可能にし、適応可能な通信プラットフォームが、様々な周波数帯内で複数の様々なＤＯＭＳＡＴ非ＩＳＬアンテナとリンクすることを可能にする。
【００８８】
ソフトウェア定義無線機（ＳＤＲ）は、適応可能な通信プラットフォームが、ソフトウェアによって信号の変調を変えることを可能にする。ソフトウェア定義無線機は、適応可能な通信プラットフォームが、複数の様々なタイプの衛星とのリンクを確立することを可能にする。例えば、一台の宇宙船が、イメージデータを、本発明の適応可能な通信プラットフォーム上のアンテナを用いて、複数の様々な衛星を通じて、ＭＳＳ電話、ＢＳＳ ＴＶパラボラアンテナ、およびＦＳＳケーブルテレビ中継局に中継する。ＳＤＲは、一つの適応可能な通信プラットフォームが、さまざまな通信デバイスが利用する、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、ＱＡＭ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、および他の信号変調波形間で切り替わることを可能にする。従来の宇宙のＩＳＬリンクでテストされたＳＤＲの例は、ＴＤＲＳＳとの衛星間リンクで用いられたＩＴＴ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓの低電力トランシーバー（ＬＰＴ）のソフトウェア定義無線機であり、その全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。他のＳＤＲのものも、本発明によって用いられ得る。
【００８９】
本発明の実施形態において、フォワードエラーコレクション、圧縮、条件付きアクセス、および暗号化は、全て、ソフトウェアによって実行される。アンテナは、ソフトウェアを用いて、ＤＯＭＳＡＴの非ＩＳＬアンテナを通して、できる限り多くの様々なフォワードエラーコレクション、圧縮、条件付きアクセス、および暗号化の通信規格とリンクする。上述したアンテナで、一つの衛星は、画像を撮って、イリジウム衛星電話をかけ、画像およびイリジウム電話メッセージを、ディレクＴＶ衛星アンテナまたはケーブルテレビボックスへ転送することが可能である。
【００９０】
他の実施形態では、鋭敏な無線機は、ソフトウェア定義無線機である。ソフトウェアは、その変調などを、ＴＤＭＡ、ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ、８ＰＳＫ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、および他の複数の変調フォーマットを有する、複数の様々なタイプの衛星と通信するように適応させる。
【００９１】
ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋの他の実施形態において、７〜１０ワットのＬバンドまたはＳバンドトランシーバーを有する１または２ｋｇの通信プラットフォームが、宇宙から低解像度写真を撮って、それから、Ｉｎｍａｒｓａｔ、Ｔｈｕｒａｙａ、Ｍｏｔｉｅｎｔ／ＭＳＶ／ＴＭＩ、ＡＣＥＳまたは他のＧＥＯ ＬバンドまたはＳバンド衛星システムのＧＥＯ Ｌバンド周波数を通して、それらの写真を送信するように構成されている。コムテックアンテナは、これらのシステムにアクセスするのに適している。他の実施形態では、ＩＴＴソフトウェア定義無線機は、ＧＳＭ、ＣＤＭＡなどから変調を切り換えるために用いられる。他の衛星およびアンテナの構成も、用いられ得る。
【００９２】
ＰｅｅｒＳａｔ ｌｉｎｋの他の実施形態において、７〜１０ワットのＬバンドまたはＳバンドトランシーバーを有する１または２ｋｇの通信プラットフォームが、宇宙から低解像度写真を撮って、それから、ＬＥＯ Ｌバンドイリジウムまたはグローバルスターシステムを通して、それらの写真を送信するように構成されている。ＡｅｒｏＡｓｔｒｏ社によって製造されるＳＥＮＳ ＯＭＮＩ指向性アンテナは、ＬＥＯの複数のグローバルスター衛星を通してのスペクトル拡散技術を用いるように改良されている。他の実施形態では、ＩＴＴソフトウェア定義無線機は、ＧＳＭ、ＣＤＭＡなどから変調を切り換えるために用いられる。他の衛星およびアンテナの構成も、用いられ得る。
【００９３】
他の実施形態では、２０〜５０ワットのＫｕまたはＫａバンドトランシーバーを有する１５〜７５ｋｇの衛星が、宇宙から高解像度写真または低解像度ビデオを撮って、それから、Ｅｃｈｏｓｔａｒ衛星テレビパラボラアンテナ上またはＣｏｍｃａｓｔ／Ｃｈａｒｔｅｒ／Ｔｉｍｅ Ｗａｒｎｅｒケーブルセットトップボックス上での視聴のために、家庭に直接のＳＥＳ ＡｍｅｒｉｃｏｍまたはＧＥＯのケーブルテレビ商業衛星を通して、それらの画像およびビデオを中継するように構成されている。他の実施形態では、スペクトル拡散技術が、最初はＱｕａｌｃｏｍｍ社によって開発された、改良されたＯｍｉｎｔｒａｃｓタイプの技術を用いて、Ｋｕバンド上で適用される。ＩＴＴソフトウェア定義無線機は、ＧＳＭ、ＣＤＭＡなどから変調を切り換えるために用いられ得る。他の衛星およびアンテナの構成も、用いられ得る。
【００９４】
他の実施形態では、１５〜７５ｋｇの通信プラットフォームは、２０〜５０ワットのＫｕまたはＫａバンドトランシーバーおよび７〜１０ワットのＬまたはＳバンドトランシーバーを有していて、これは、宇宙から高解像度写真または低解像度ビデオを撮って、それから、Ｅｃｈｏｓｔａｒ衛星テレビパラボラアンテナ上またはＣｏｍｃａｓｔ／Ｃｈａｒｔｅｒ／Ｔｉｍｅ Ｗａｍｅｒケーブルセットトップボックス上での視聴のために、家庭に直接のＳＥＳ Ａｍｅｒｉｃｏｍまたはケーブルテレビ衛星を通して、それらの画像／ビデオを送信するように構成されている。または、ＬバンドまたはＳバンドを通して、Ｉｎｍａｒｓａｔ、グローバルスター、イリジウム、ＭＳＶ、Ｔｈｕｒａｙａ、ＡＣＥＳなどに、この画像／ビデオを送信する。他の実施形態では、スペクトル拡散技術が、Ｏｍｎｉｔｒａｃｓタイプの技術を用いて、Ｋｕバンド上で適用される。ＩＴＴソフトウェア定義無線機は、ＣＤＭＡスペクトル拡散から、ケーブルＴＶ標準のＱＡＭに、衛星テレビ標準のＱＰＳＫ変調に、または衛星電話ＧＳＭ変調波形に変調を切り換えるために用いられ得る。グローバルスターまたはインマルサットモバイル電話通信衛星からの音声電話は、ＬＥＯの適応可能な通信プラットフォームを通して、ＳＥＳ Ａｍｅｒｉｃｏｍ ＧＥＯ衛星に、それからテレビ受像機の音声部分に中継され得る。他の衛星およびアンテナの構成も、用いられ得る。
【００９５】
Ｏｍｎｉｔｒａｃｓは、Ｑｕａｌｃｏｍｍ社によるスペクトル拡散技術の最初の商業使用の一つであった。そして、それは、約１５年前に始まったＧＥＯ Ｋｕバンド衛星に用いられた。Ｏｍｎｉｔｒａｃｓは、トラッキング市場を支配している。誰も、本発明が意図するように、衛星または宇宙船上で、他の衛星または宇宙船に対するＩＳＬリンクのために、これを用いなかった。追加の実施形態において、Ｏｍｎｉｔｒａｃｓ技術は、より広いビーム幅およびより低電力のスペクトル拡散技術を用いて、宇宙の適応可能な通信プラットフォームから、２つ以上の衛星にアクセスするために用いられる。
【００９６】
一実施形態において、三菱電機によって案出されたもの、すなわち、三菱電機は、２００４年２月１７日に、衛星通信のための飛行中のＫｕバンドアンテナサブシステムの開発に成功したことを発表したが、これと類似した航空機のＫｕバンド衛星アンテナは、宇宙での使用およびＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋｓのために非常に修正されるが、用いられ得る。この全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。
【００９７】
一実施形態において、衛星通信システムに対してボーイングＣｏｎｎｅｘｉｏｎ航空機内で用いられたものと類似の構成要素は、宇宙での使用およびＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋｓのために非常に修正されるが、用いられ得る。この全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。
【００９８】
一実施形態において、ＮＡＳＡのゴダード宇宙飛行センターのＤａｖｉｄ Ｊ． ＩｓｒａｅｌおよびＱＳＳ Ｇｒｏｕｐ社のＤａｖｉｄ Ｊ． Ｚｉｌｌｉｇによって、ＣＡＮＤＯＳ ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴ ＯＶＥＲ ＶＩＥＷに記載された、ＮＡＳＡのシャトル上での通信および航行実証（ＣＡＮＤＯＳ）実験に関する技術は、ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋｓのために非常に修正されるが、用いられ得る。この全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。
【００９９】
一実施形態において、ＳＥＮＳパッチアンテナは、ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋｓのために非常に修正されるが、グローバルスター衛星配置の獲得のために用いられ得る。この全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。
【０１００】
一実施形態において、ＭＴ−２０１１モバイル衛星トランシーバーは、ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋｓのために非常に修正されるが、用いられ得る。この全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。Ｃｏｍｔｅｃｈ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄａｔａｃｏｍのパケットデータハブと連動して、ＭＴ−２０１１は、多くの現在配備されたＬバンドモバイル衛星システム上でグローバルに動作する能力を提供し、かつ次世代システムとの将来的な互換性を持つ。ＭＴ−２０１１は、ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋｓのために修正されたとしても、ＬＥＯ衛星上の適応可能な通信プラットフォームの追跡および通信ニーズに対する解決案を提供することができる。ＭＴ−２０１１は、ノースロップグラマンのＦＢＣＢ２ Ｂｌｕｅ Ｆｏｒｃｅ追跡および通信システムの中で用いられているので、高速で動いている衛星および宇宙船のＢｌｕｅ Ｆｏｒｃｅ追跡および通信を可能にするように、ＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋｓの中で非常に修正され得る。
【０１０１】
一実施形態において、レーザーポインティングシステムは、ＰｅｅｒＳａｔ ｌｉｎｋｓに適応されるが、用いられる。一例は、ＡｒｔｅｍｉｓとＳｐｏｔ ４間のＳＩＬＥＸ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｌａｓｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎであり、この全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。このレーザーポインティングシステムは、従来のポインティングシステムより高い精度を有している。
【０１０２】
一実施形態において、ＰｒｅｄａｔｏｒのためのＫｕバンドＳａｔｃｏｍ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋは、宇宙での使用およびＰｅｅｒＳａｔ Ｌｉｎｋｓのために非常に修正されるが、用いられ得る。この全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。
【０１０３】
一実施形態において、データ速度は、Ｖｉａ ＳａｔのＬｉｎｋ Ｓｔａｒ ＶＳＡＴシステム内で用いられるプロセスと同様の動的な帯域幅割り当てによって調整され、この全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。
【０１０４】
一実施形態において、リンク電力制御およびサービスの品質は、宇宙およびＰｅｅｒＳａｔ ｌｉｎｋｓに適応されるが、ＶＳＡＴ Ｓｙｓｔｅｍｓ社のブロードバンド衛星インターネットサービスにおけるものと同様に、管理され得る。この全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。
【０１０５】
一実施形態において、動的な電力制御およびルーティングは、２００４年１１月３日のマサチューセッツ工科大学のＭｉｃｈａｅｌ Ｊ． ＮｅｅｌｙによるＤｙｎａｍｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｏｕｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｗｉｔｈ Ｔｉｍｅ Ｖａｒｙｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌｓに従って達成され、この全内容は、引用により本願明細書に組み込まれるものとする。
【０１０６】
本発明の多数の修正および変更は、上記の教示を考慮すれば、明らかに、可能である。従って、本発明は、特にここで記載したもの以外は、添付の請求の範囲内で実施され得ることは、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】ＩＳＬリンクが存在しないか、または用いられていない従来の衛星通信システムのシステム図である。
【図２】ＩＳＬリンクのために設計された追跡およびデータ中継衛星システム（ＴＤＲＳＳ）を用いる従来の衛星通信システムのシステム図である。
【図３】本発明の適応可能な通信プラットフォームを用いる通信システムのシステム図であり、プラットフォームと、ターゲットＤＯＭＳＡＴ衛星の非ＩＳＬアンテナとの間のＩＳＬリンクを示している。
【図４】適応可能な通信プラットフォームとターゲット衛星間の通信リンクを形成する方法のフロー図である。
【図５】適応可能な通信プラットフォームとターゲット衛星間の通信を確立する方法の図である。
【図６】ターゲット衛星と通信するときに、適応可能な通信プラットフォームによって用いられる方法のフロー図である。
【図７】適応可能な通信プラットフォームの鋭敏な無線機を用いる方法のフロー図である。
【図８】適応可能な通信プラットフォームによって用いられるデータ構造ルックアップ表である。
【図９】データ構造ルックアップ表を用いる方法のフロー図である。
【図１０】適応可能な通信プラットフォームを用いて、それ自体がそのエンドユーザデバイスの特定チャンネル内であることを示すフォーマットで、ターゲット衛星を通してエンドユーザデバイスに情報を中継する方法のフロー図である。
【図１１】宇宙の適応可能な通信プラットフォームとターゲット衛星間の通信のゾーンの図である。
【図１２】本発明の実施形態が実施され得るコンピュータシステムのブロック図である。
【図１３】本発明の実施形態のために、宇宙でのＩＳＬ通信のために改良された地上アンテナの屋内ユニットのブロック図である。
【符号の説明】
【０１０８】
３０  適応可能な通信プラットフォーム
３２  ＤＯＭＳＡＴ衛星
３４  モバイル衛星通信機器
３６  衛星テレビアンテナ受信器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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