(57)【要約】【課題】ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを任意タイミングで送出するＬＥＯ通信端末の通信制御に関して、良好な送信電力制御方法を提供する。【解決手段】ＬＥＯ通信端末を、ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、何れかのＬＥＯ衛星から放送された、少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を受信部を介して受け付けて、記憶部に記憶されている自端末の位置情報と受け付けた軌道情報とに基づいて、任意データの送信タイミング及び該送信タイミングで用いる送信出力を導出する制御部と、を具備し、ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、送信部から送出する、ように構成する。【選択図】図３
2019047262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＯ（Low Earth Orbit）衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する送信部と、
自端末の位置情報を記憶する記憶部と、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を導出する制御部と、
を具備し、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、
ことを特徴とするＬＥＯ通信端末。
【請求項２】
衛星測位信号受信機を搭載し、
前記ＬＥＯ通信端末は、前記記憶部に記録する自端末の位置情報を前記衛星測位信号受信機を介して取得する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＯ通信端末。
【請求項３】
前記制御部は、前記任意データの送信を、次に飛来するＬＥＯ衛星の通信可能範囲内で且つ、次に飛来するＬＥＯ衛星の軌道情報と 自端末の位置情報と に従って求まる、衛星端末間の相対距離がより短くなる条件 及び／又は 次に飛来するＬＥＯ衛星が見える迎角がより高角度なる条件を適応的に満たす送信タイミングを選択することを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＯ通信端末。
【請求項４】
前記制御部は、前記任意データの送信を、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の通信可能範囲内で且つ、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の軌道情報と 自端末の位置情報と に従って求まる、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件 及び／又は 所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星内で衛星の見える迎角がより高角度なる条件を適応的に満たす送信タイミングを選択することを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＯ通信端末。
【請求項５】
前記制御部は、衛星端末間の距離に応じて予め設定されている複数の送信出力の規定値を参照し、前記任意データの送信時の送信出力を、送信タイミングの衛星端末間の相対距離に従って決定することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のＬＥＯ通信端末。
【請求項６】
前記送信部は、指向性を調整可能であるアンテナを具備し、
前記制御部は、前記送信部のアンテナの指向性を、求めた送信タイミングにおける想定通信先の向きに決定する
請求項１から５の何れか一項に記載のＬＥＯ通信端末。
【請求項７】
ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星に向けて指向性を調整可能であるアンテナを介して通信波を送出する送信部と、
衛星測位信号受信機と、
前記衛星測位信号受信機を用いて測位した自端末の位置情報を記憶する記憶部と、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を導出する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
前記任意データの送信を、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の通信可能範囲内で且つ、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求まる、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件 及び／又は 所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星内で衛星の見える迎角がより高角度なる条件を適応的に満たす送信タイミングを選択すると共に、
前記任意データの送信時の送信出力を、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求まる、送信タイミングの衛星端末間の相対距離に基づいた規定値に決定し、
さらに、前記送信部のアンテナの指向性を、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求めた送信タイミングにおける想定通信先ＬＥＯ衛星の向きに決定し、
さらに、導出した送信タイミングに到達して任意データの送信を開始する際に、実際に任意データを含む送信波が送出される送信タイミングを、送信タイミングを選択した条件を満たす所定の時間枠内でランダムに決定し、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力、に従って、決定したアンテナ指向性向きに向けて前記送信部から送出する、
ことを特徴とするＬＥＯ通信端末。
【請求項８】
ＬＥＯ衛星コンステレーションに属するＬＥＯ衛星群に、該ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を、送信する地上局と、
ＬＥＯ衛星コンステレーションを介して前記地上局に送信する任意データを取得するデータ生成部と、ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付けると共に、各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する通信部と、を備え、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された軌道情報を前記通信部を介して受け付けて、現在の自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を送出条件として導出して、前記データ生成部で生成した任意データを、導出した送出条件に従って、前記通信部から送出する、
ことを特徴とするＬＥＯ通信サービスシステム。
【請求項９】
ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を調整する制御部を具備する、ＬＥＯ通信端末は、
予め前記記憶部に自端末の位置情報を準備し、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付け、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記送信部から送出することに先駆けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を前記制御部によって導出し、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、
ことを特徴とするＬＥＯ通信端末省電力制御方法。
【請求項１０】
ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を調整する制御部を具備する、ＬＥＯ通信端末の制御部を、
前記受信部を介して受け付けた 前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報と、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報とを読み込んで、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を、消費電力を低減するように決定する、
ことを特徴とするＬＥＯ通信端末用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低高度軌道（ＬＥＯ: Low Earth Orbit）を周回する周回衛星群で構築されるＬＥＯ衛星コンステレーションを用いるＬＥＯ通信サービスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、衛星通信を利用して、地上や海上、飛翔中の様々な通信端末（以降、端末装置や端末とも記載、エッジデバイスやターミナルとも呼ばれる）の遠隔監視や遠隔制御を行っている。またＬＥＯ衛星コンステレーションを用いる通信端末は、ＬＥＯ通信端末や単にＬＥＯターミナルなどと呼ぶ。ＬＥＯ通信端末は、例えば、飛行機やドローン、自動運転車、モバイルフォン、自動販売機、センサノードが挙げられる。
【０００３】
衛星を用いた遠隔監視制御の例は、航空交通管制システムが挙げられる。航空交通管制システムでは、静止衛星補強システム（SBAS：Satellite Based Augmentation System）を用いて、航空交通の監視制御に役立てている。航空交通管制システムは、最も広範囲にサービスしている航法サービスをもってしても北米大陸、アジア大洋州、欧州へのリージョナルサービスに留まっており全地球規模のグローバル性をもって提供した事例はない。
【０００４】
また別の遠隔監視制御の例は、イリジウム（登録商標）衛星電話システムがある。イリジウム衛星電話システムは、地球上にあるイリジウム電話機の発呼を検出して、宛先のイリジウム電話機を呼び出す。イリジウム衛星電話システムは、ＬＥＯ衛星システムであり、ＬＥＯ軌道に投入される多くの衛星によって衛星コンステレーションが形成される。
【０００５】
ＬＥＯ通信システムは、低高度軌道を周回する多数の衛星でコンステレーションを構成して全球的な通信インフラを提供可能である。このＬＥＯ通信システムはインフラとして様々な用途に使用可能である。
【０００６】
今日のＬＥＯコンステレーションでは、個々の衛星は、疎らな台数から莫大な台数までのＬＥＯ通信端末群をグリッドごとに自由度を持って受け持つことが求められつつある。例えば、ある地域（地上や海上、空中に設けられたグリッド）に存在する全ての端末を受け持った場合、端末数は都市部では多数になり地方では疎らになる傾向がある。また海洋では端末数は港や湾岸で多数になり外洋で疎らになる傾向がある。
【０００７】
各ＬＥＯ衛星は、ＬＥＯ通信端末群からのそれぞれの通信を適宜受け付ける。このＬＥＯ通信端末群からのそれぞれの通信は、何らかの適切な管理を行わない場合、互いに干渉し合うタイミングや周波数帯で 各端末からＬＥＯ衛星にデータ送信されるかもしれない。この通信干渉は、一般的に端末数が増えれば増えるほど起こり易いと云える。また、この通信干渉は、各端末の通信速度、通信方式等にも大きく影響を受けるものと想定される。
【０００８】
また、ＬＥＯ衛星コンステレーションは、通信インフラとして各種サービスベンダーが利用することも検討されている。サービスベンダーは、自ら地上施設を準備したり、ＬＥＯ衛星コンステレーションのオペレータから地上施設を借り受けてＬＥＯ通信サービスシステムを構築することが想定される。
【０００９】
ＬＥＯ通信サービスシステムは、ＬＥＯ衛星コンステレーションを用いて、利用者に様々なサービスを提供可能に構築される。多くの場合、ＬＥＯ通信サービスシステムでは、地上にＬＥＯ通信端末群で収集された任意データを収集するデータ収集拠点が設けられる。また、ＬＥＯ通信サービスシステムには、多くの場合、サービスを統括する１ないし複数の管理部が設けられる。
【００１０】
ＬＥＯ通信システム（通信サービスシステム）に関する一発明が特許文献１に記載されている。この特許文献に記載されたデータ中継システムは、ＬＥＯ衛星群（当該文献の中継衛星１２群）がＬＥＯ通信端末群（当該文献の地上送信局１１群）から各々送信された任意データが含まれた電波を地上施設（当該文献の地上アンテナ１３、解析局１４）に向けて中継し、中継された電波を地上施設（当該文献の解析局１４）で各々送信された任意データに分離（解析）して利用する。
【００１１】
また、ＬＥＯ通信システム（通信サービスシステム）に関する別の発明が特許文献２に記載されている。当該文献は、ＬＥＯ衛星にカメラを搭載し、センサノードの位置を撮影するコマンド若しくはパイロット信号をＬＥＯ衛星に送ることで、ＬＥＯ衛星がセンサノードの位置の衛星画像を撮像し、センシング結果と共に地上局に送る、ＬＥＯ通信サービスシステムを開示している。
【００１２】
ＬＥＯ通信サービスは、端末装置の位置座標確認やセンサ値の定点観測などの共通的なサービス以外にも、様々なサービスが想定される。例えば、自動運転車やロボット船などの移動体による輸送サービス、ドローンや無人航空機、探査ローバ等の移動体によるISR（Intelligence, Surveillance and Reconnaissance）サービス、気象計や波高計等の固定無人センサによるリモートセンシングサービス、ベンディングマシン（自動販売機）による飲料や食料の遠隔供給サービスなどが挙げられる。
【００１３】
サービス品質を確保するためには、サービスに使用される端末装置各々の正常な稼働や長時間バッテリ稼働、省電力稼働などが望まれる。サービスベンダーや利用者は、一般的に正常な稼働状況を知りたい一方、コスト面を踏まえて 常時リアルタイムに稼働状況を知ることを求めないこともある。例えば、１時間毎や１日毎に稼働状況やセンシングデータを取得できれば構わないサービス利用者に対して、毎秒ごとのサービス品質は過剰となる。また、毎秒ごとにセンシングデータを送出する端末は、送信電力がその分だけ必要になり、稼働時間が短くなるなどの弊害も生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１４−２０４１７７号公報
【特許文献２】特開２０１６−１８１８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ＬＥＯ衛星コンステレーション（ＬＥＯ衛星システム）では、多くの端末向けの全球的インフラストラクチャを構築できる。また、ＬＥＯ通信端末には、静止軌道衛星を用いる通信端末に対して、小型化や省電力化が図られた端末が多くある。これは、一つの要因として、各ＬＥＯ衛星が低軌道を飛翔するため、ＬＥＯ衛星とＬＥＯ通信端末との通信距離が静止軌道衛星と通信端末との通信環境よりも短いことに関連している。
【００１６】
一方、ＬＥＯ衛星とＬＥＯ通信端末との通信環境は、静止軌道衛星と通信端末との通信環境や、中軌道衛星と通信端末との通信環境と異なり、短時間で変化する。別の表現で説明すれば、ＬＥＯ衛星とＬＥＯ通信端末との通信可能方向および衛星端末間距離は、中軌道衛星と通信端末との通信環境よりも高速に変化する。
【００１７】
このようにＬＥＯ通信には、地上に対する衛星位置が高速で変化する特徴がある。このため、ＬＥＯ通信端末とＬＥＯ衛星との良好な通信環境を得られるアンテナ方向や送信電力が逐次的に変化する。すなわち、ＬＥＯ通信端末からＬＥＯ衛星に任意データを送信することに適した送信タイミングが変化する。また、ＬＥＯ通信には、複数のＬＥＯ衛星が次々と飛来する特徴もある。
【００１８】
このため、例えば、ＬＥＯ通信端末側に、ＬＥＯ衛星を追尾する仕組みや、広角で送受信可能なアンテナで送信波を強く送信する仕組みを組み入れて、良好な通信環境を設ける試みが成されている。しかしながら、これらの対策では、消費電力を大きくする傾向が働く。
【００１９】
そこで、発明者らは、ＬＥＯ通信端末の通信制御に関して、良好な省電力制御方法を検討した。
【００２０】
また、特許文献１や２に記載されたＬＥＯ通信システム（ＬＥＯ通信端末）は、消費電力の観点について言及しておらず、上記問題を解決していない。良好な通信環境を継続的に得るためにも、通信に用いる消費電力は、重要な事項となる。また、通信に用いる消費電力が多ければ、稼働時間などの様々な制約事項を生じ得る。
【００２１】
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを含む通信波を送出する送信電力を、既存のＬＥＯ通信端末に対して低減したＬＥＯ通信端末、ＬＥＯ通信サービスシステム、ＬＥＯ通信端末用プログラム、及びＬＥＯ通信端末省電力制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の一実施形態に係るＬＥＯ通信端末は、ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を導出する制御部と、を具備し、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、ことを特徴とする。
【００２３】
本発明の一実施形態に係るＬＥＯ通信サービスシステムは、ＬＥＯ衛星コンステレーションに属するＬＥＯ衛星群に、該ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を、送信する地上局と、ＬＥＯ衛星コンステレーションを介して前記地上局に送信する任意データを取得するデータ生成部と、ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付けると共に、各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する通信部と、を備え、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された軌道情報を前記通信部を介して受け付けて、現在の自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を送出条件として導出して、前記データ生成部で生成した任意データを、導出した送出条件に従って、前記通信部から送出する、ことを特徴とする。
【００２４】
本発明の一実施形態に係るＬＥＯ通信端末用プログラムは、ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を調整する制御部を具備する、ＬＥＯ通信端末の制御部を、前記受信部を介して受け付けた 前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報と、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報とを読み込んで、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を、消費電力を低減するように決定する、ことを特徴とする。
【００２５】
本発明の一実施形態に係るＬＥＯ通信端末省電力制御方法は、ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を調整する制御部を具備する、ＬＥＯ通信端末は、予め前記記憶部に自端末の位置情報を準備し、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付け、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記送信部から送出することに先駆けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を前記制御部によって導出し、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを含む通信波を送出する送信電力を、既存のＬＥＯ通信端末に対して低減したＬＥＯ通信端末、ＬＥＯ通信サービスシステム、ＬＥＯ通信端末用プログラム、及びＬＥＯ通信端末省電力制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態のＬＥＯ通信サービスシステム１を示す概略図である。
【図２】ＬＥＯ通信サービスシステム１が使用するＬＥＯコンステレーションを模式的に示した説明図である。
【図３】実施形態のＬＥＯ通信端末２０の一構成例を示すブロック図である。
【図４】衛星軌道と自端末位置を用いた省電力手法の衛星軌道と端末位置との関係を模式的に示した説明図である。
【図５】衛星軌道と自端末位置を用いた省電力手法の衛星軌道と端末位置との関係を模式的に示した別の説明図である。
【図６】ＬＥＯ通信端末２０群に対する衛星軌道情報通知フロー例を示したフローチャートである。
【図７】ＬＥＯ通信端末２０群から任意データを収集するデータ収集フロー例を示したフローチャートである。
【図８】ＬＥＯ通信端末２０による送信条件設定フロー例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
［第１の実施形態］ 
図１は、実施形態のＬＥＯ通信サービスシステム１を示す概略図である。図中のＬＥＯ通信サービスシステム１は、地上局１０（地上施設）とＬＥＯ通信端末２０群から構成される。図１には、図の表現上、ＬＥＯ衛星コンステレーションとしてＬＥＯ衛星１００を１台記載し、地上等に多数存在するＬＥＯ通信端末２０についても少数のみを記載する。
【００３０】
本実施形態のＬＥＯ通信端末２０は、ＬＥＯ衛星コンステレーションを介して地上局１０に任意データを送出するように構成されている。ＬＥＯ通信端末２０を例示すれば、飛行機やドローン、自動運転車、スマートフォン、自動販売機、センサノードが挙げられる。
【００３１】
図２は、ＬＥＯ通信サービスシステム１が使用するＬＥＯコンステレーションを模式的に示した説明図である。ＬＥＯコンステレーションは、ＬＥＯを周回する複数のＬＥＯ衛星１００によって構成されている。図に示したＬＥＯコンステレーションの衛星数は一例であり、ＬＥＯ衛星１００は図に示された衛星数よりも少数であっても多数であっても構わない。
【００３２】
本実施形態の地上局１０は、少なくとも、データ収集局１１と管理局１２を含む。地上局１０は、ＬＥＯ衛星コンステレーションを介してＬＥＯ通信端末２０から任意データを受け付けてデータ収集局１１に収集する。データ収集局１１は、必ずしも１拠点である必要はなく、衛星コンステレーションとの通信可能範囲内で適宜効率よく配置することが望ましい。また、複数のデータ収集局１１を設ける場合、各データ収集局１１は相互に収集データを交換して、所定のデータ収集局１１に任意データが収集されるように構成することが望ましい。
【００３３】
本実施形態では、各ＬＥＯ衛星１００の衛星軌道が示された衛星軌道情報を管理局１２が管理する。管理局１２は、ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する各ＬＥＯ衛星１００の衛星軌道情報を個別に或いは一括してＬＥＯ通信端末２０に通知する。なお、管理局１２は、サービスベンダーが運用することとしてもよい。この場合、サービスベンダーは、管理局１２（地上局１０）から、提供するサービスで利用するＬＥＯ衛星（群）の衛星軌道情報を送信するようにしてもよい。このことで、以下で説明するＬＥＯ衛星１００の省電力機能を適応的に発揮させることが可能になる。
【００３４】
ＬＥＯ通信端末２０は、自端末の位置情報と 取得した衛星軌道情報に基づいて、任意データをＬＥＯ衛星コンステレーションを介してデータ収集局１１に送出する送出条件を自律的に設定する。
【００３５】
なお、ＬＥＯ通信端末２０が各ＬＥＯ衛星１００の衛星軌道情報を取得する手法は、特に限定しないものの、衛星コンステレーションを介して同報配信で配信される衛星軌道情報を受信する手法が挙げられる。また、他の通信手段、例えばＷｉＦｉ（登録商標）や地上ラジオ波を介して、ＬＥＯ通信端末２０が衛星軌道情報を受け付けるようにしてもよい。
【００３６】
自端末の位置情報は、ＬＥＯ通信端末２０が測位可能であれば定期的／動作時に測位した位置情報を取得すればよい。また、位置情報は、固定設置型のＬＥＯ通信端末２０であれば、設置時に設置者が内部メモリーに記録した位置情報を用いることとしてもよい。また、ＬＥＯ通信端末２０は短距離通信や有線通信で近傍の端末装置から位置情報を受け付けることとしてもよい。
【００３７】
ＬＥＯ通信端末２０が省電力のために設定する任意データの送出条件の決定は、予め複数の個別パラメータが複数記録されており、その中から、自端末の位置情報と 衛星位置（衛星軌道情報）との位置関係に基づいて個別のパラメータを一つずつを選定する手法が採用できる。例えばＬＥＯ通信端末２０は、後述するように、任意データの送信タイミングとその送信に使用する送信出力を決定できる。この個別パラメータは、送信タイミングを確定するための時刻やタイマー値、電圧値、電流値などを適宜適応的に定めればよい。
【００３８】
また、ＬＥＯ通信端末２０は、通信先とするＬＥＯ衛星１００に関連付けられた１ないし複数の指標に基づいて、任意データをデータ収集局１１に送出する送出条件を設定するようにしてもよい。この指標は、地上局１０（管理局１２，サービスベンダー）で管理されて通知されたり、各ＬＥＯ衛星１００が自律的に通知（放送）するようにしてもよい。
【００３９】
また、ＬＥＯ通信端末２０は、自端末の位置情報と通信先とする衛星との距離と 代表通信先とする衛星に関連付けられた指標に基づいて、任意データをデータ収集局１１に送出する送出条件を自律的に設定するようにしてもよい。
【００４０】
なお、ＬＥＯ通信端末２０は、予め通信先と成り得るＬＥＯ衛星１００に関連付けられる指標のみを受け付けて保持して、適宜通信条件に指標の反映や演算用の係数として使用するように構成されることが望ましい。このように構成すれば、例えばサービスベンダーが設定した指標に基づいて、省電力設定や他端末に対する優先度などを設定可能にできる。このため、例えば、バッテリ稼働中端末に優先度をサービス側が設定するような自由度が付与可能になる。
【００４１】
ＬＥＯ衛星１００毎に設定される指標は、例えば、個別のＬＥＯ衛星１００の通信状態（余力）を採用できる。同様に、この指標には、使用停止を示す指標を採用できる。同様に、任意データの送信高度を限定する指標や、地上や海上などの特定地域でのみ通信を有効にする指標を設けてもよい。また、通信時間帯を設定する指標を設けてもよい。また、使用する通信方式や符号化／複号方式／通信プロトコル等を指定する指標を採用してもよい。また、通知される指標として各種重み係数を採用してもよい。また、これらの指標には、サービスベンダーが提供するサービス毎に指標を採用することとしてもよい。
【００４２】
例えば、サービスベンダーが管理局１２を介して衛星軌道情報と共に、サービス毎の各種指標をＬＥＯ端末２０群に通知することとすれば、あるＬＥＯ端末２０は、自己が加入しているサービス毎に自端末の任意データを送信する通信省電力化方法を設定可能に、ＬＥＯ通信サービスシステム１を運用できる。また、ＬＥＯ端末２０は、更に任意の群管理設定用情報を受け付けて、省電力化設定に反映させてもよい。
【００４３】
なお、各種指標や各種情報は、リスト化されてＬＥＯ通信端末２０に一括して通知／登録されるよいにしても構わない。
【００４４】
このように構成されたＬＥＯ通信端末２０は、衛星軌道情報と 自端末の位置情報を用いて送出条件を調整することで、任意データをＬＥＯ衛星コンステレーションを介してデータ収集局１１に送出する際に使用する設定を省電力設定に設定可能になる。また、例えば管理局１２から指定された指標を加えて用いることで、任意データをデータ収集局１１に送出する電力を省電力化できる。
【００４５】
次に、ＬＥＯ通信端末２０の一構成例を説明する。図３は、本実施形態のＬＥＯ通信サービスシステム１で動作させるＬＥＯ通信端末２０の一構成例を示すブロック図である。
【００４６】
図示したＬＥＯ通信端末２０は、制御部２１、記憶部２２、及び通信部２３を含み構成されている。また、ＬＥＯ通信端末２０には、上記構成以外にも、任意データを取得するデータ生成部として、センサーやカメラ、マイク、測位部などを適宜搭載すればよい。ＬＥＯ通信端末２０は、例えば衛星測位信号受信機としてＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を搭載すれば、自端末の位置情報を測位部を介して取得できる。また、ＧＰＳ波以外にも他の衛星測位システムの信号波や、準天頂衛星の信号波等を受け付ける衛星測位信号受信機を搭載することとしてもよい。
【００４７】
なお、本ＬＥＯ通信端末２０は、必須ではないものの、バッテリ電源部を具備した構成を想定できる。このバッテリ電源部は、少なくとも通信部２３を駆動させる電力を賄う。このバッテリ電源部を有する構成であれば、以下で説明するＬＥＯ通信端末通信省電力化方法を実現することで、例えば端末の稼働時間を長くできる。また、バッテリ電源を有さない構成（例えば商用電源に接続された構成）であっても、任意データを送信する際に消費する送信電力の削減が図れる。
【００４８】
制御部２１は、記憶部２２に記憶されている各種情報に基づいて、任意データを自端末からＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する送信タイミングと送信出力を導出するように構成されている。この導出処理には、少なくとも、今後端末の上空を通過するＬＥＯ衛星１００の衛星軌道情報と自端末の位置情報が使用される。すなわち、制御部２１は、衛星軌道情報を参照して、自端末の位置情報（位置座標）で適すると想定できる任意データの送信タイミングと送信出力を、送出条件として決定する。なお、この決定に関して、制御部２１は、通信先とする衛星に関連付けられた１ないし複数の指標を合わせて参照して、送出条件を決定するようにすることが望ましい。本実施形態では、ＬＥＯ通信端末２０のアンテナは、地表面に対して水平に維持されるものとして説明する。なお、アンテナ可動部や指向性調整部を設ければ必ずしもアンテナを水平に維持する必要はなく、アンテナ向きを任意データの送信時に調整すればよい。また、電力消費を不要に構造体としてアンテナ方向を概ね天頂に固定的に保持することとしてもよい。例えば、ＬＥＯ端末筐体内に任意方向に自由回転する台座（例えばジャイロスコープの３軸構造）を組み込み、アンテナ（指向性）をその構造内で常時上向きに保持すれば、概ね天頂方向にアンテナ（指向性）を向けることが可能になる。また、制御部２１は、ジャイロセンサや地磁気センサー、加速度センサー等などを用いて、アンテナ向きや傾きを算出して、迎角の算出に用いてもよい。
【００４９】
記憶部２２には、ＬＥＯ衛星コンステレーションを介して送信する任意データと共に、自端末の位置情報と、通信部２３を介して受信した各ＬＥＯ衛星１００の衛星軌道情報、各種指標などが記憶される。
【００５０】
通信部２３は、送信部２３Ａと受信部２３Ｂとを少なくとも含み構成されている。送信部２３Ａは、ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星１００に向けて通信波を送出する。受信部２３Ｂは、ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星１００からの通信波を受け付ける。通信部２３には、衛星通信用送受信部以外にも必要に応じて、短距離無線通信用／有線通信用送受信部／キャリア接続用インタフェースを設けることとしてもよい。
【００５１】
ここで、任意データの送信条件設定処理（送信タイミング調整処理、送信出力を調整処理 など）について例示して説明する。
【００５２】
まず、任意データの送信タイミング調整処理については、次のように制御部２１を動作させることで、送信条件を決定できる。制御部２１に、任意データの送信を、次に飛来するＬＥＯ衛星１００の通信可能範囲内で且つ、次に飛来するＬＥＯ衛星１００の衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、衛星端末間の相対距離がより短くなる条件を満たすタイミングを選択させればよい。合わせて、制御部２１に、任意データの送信を、次に飛来するＬＥＯ衛星１００の衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、次に飛来するＬＥＯ衛星が見える迎角がより高角度なる条件を満たすタイミングを選択させればよい。この２つの条件は、一方のみを採用するよりも２つとも働かせることが望ましい。また、ＬＥＯ衛星１００が見える迎角については、最低角度を設定して送信条件の決定に反映させることが望ましい。
【００５３】
図４は、衛星軌道と自端末位置を用いた省電力手法の衛星軌道と端末位置との関係を模式的に示した説明図である。本図では、自端末のほぼ天頂（高迎角）に通信可能となるＬＥＯ衛星１００が飛来する場合を想定して示している。この図では、次に飛来するＬＥＯ衛星１００の軌道内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件を満たすエリアに印を付けている。この条件を満たすエリアが複数ある場合は迎角がより高角度なる条件によって、通信タイミングを決定すればよい。
【００５４】
また、制御部２１に、任意データの送信を、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星１００群の通信可能範囲内で且つ、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星１００群の衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件を選択させることとしてもよい。合わせて、制御部２１に、任意データの送信を、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星１００群の衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星内で衛星の見える迎角がより高角度なる条件を選択させることとしてもよい。この２つの条件も、一方のみを採用するよりも２つとも働かせることが望ましい。なお、所定時間は、自端末が任意データをいつまでに送りたいかで定めたり、サービスベンダーによって指標で指定されたりする時間であり、規定値であってもよい。例えば１時間を設定すれば、ＬＥＯ通信端末２０は、１時間内に飛来するＬＥＯ衛星１００群の何れかを用いる任意データの省電力送信を自律的に設定することとなる。
【００５５】
図５は、衛星軌道と自端末位置を用いた省電力手法の衛星軌道と端末位置との関係を模式的に示した別の説明図である。本図では、複数の軌道を通過する所定時間内に通信可能となるＬＥＯ衛星１００群が飛来する場合を想定して示している。この図では、各軌道内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件を満たすエリアにそれぞれ印を付けている。この条件を満たすエリアが複数ある場合は迎角がより高角度なる条件によって、通信タイミングを決定すればよい。
【００５６】
一方、送信出力を調整処理については、次のように制御部２１を動作させることで、送信条件を決定できる。 制御部２１に、任意データの送信時の送信出力を、衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、送信タイミングの衛星端末間の相対距離に基づいた規定値に決定すればよい。合わせて、制御部２１に、任意データの送信時の送信出力を、衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求まる、送信タイミングでのＬＥＯ衛星１００が見える迎角に基づいた規定値に決定すればよい。この２つの条件も、一方のみを採用するよりも２つとも働かせることが望ましい。
【００５７】
また、通信部２３に指向性を調整可能であるアンテナを搭載した端末であれば、決定した送信タイミングで想定通信先ＬＥＯ衛星にアンテナ指向性を向けるアンテナ指向性調整処理を組み合わせて動作させることが望ましい。アンテナ指向性調整処理は、例えば、制御部２１に、送信部２３Ａのアンテナの指向性を、衛星軌道情報と自端末の位置座標とに従って求めた送信タイミングにおける想定通信先ＬＥＯ衛星の向きに決定させるようにすればよい。このことで、通信タイミング毎に決定される適したＬＥＯ衛星１００の方角に合わせてアンテナ指向性を調整でき、少ない送信電力であっても良好なアンテナ特性によって同等の通信を可能にする。
【００５８】
また、送信タイミング調整処理を組み合わせて動作させることが望ましい。この機能は、再送信機能を搭載した端末において特に有効に働く。送信タイミング調整処理は、例えば、制御部２１に、自端末からＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信開始タイミングを時間枠（例えば１分）で設定し、導出した送信タイミングに到達して任意データの送信を開始する際に、実際に任意データを含む送信波が送出される開始タイミングを、設定した時間枠内でランダムに決定させるようにすればよい。このことで、００秒などのタイミングで他の端末と送信が重なることを予防して、再送信の低減を図れる。このことで、再送信機能を搭載したＬＥＯ端末２０の再送信処理を低減することで、結果的にサービスシステム全体の省電力化が図れる。
【００５９】
このようにＬＥＯ通信端末２０を構成することで、ＬＥＯ通信端末２０は、制御部２１によって、適宜 記憶部２２を参照して自端末の位置情報と、各衛星の軌道情報、必要に応じて指標等を読み込んで、任意データの送出条件を設定し、設定した送出条件で任意データを送出する、ことが可能になる。
【００６０】
また、ＬＥＯ衛星コンステレーションの特徴として、ある程度の短時間に複数の衛星が視野（通信領域）を通過することを利用して、その衛星群（ＬＥＯ衛星コンステレーション）から省電力に適する送信タイミングを導出して、適した送信電力を選定することも可能になる。
【００６１】
結果、ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを含む通信波を送出する送信電力を、既存のＬＥＯ通信端末に対して低減したＬＥＯ通信端末を提供できる。
【００６２】
次に、ＬＥＯ通信サービスシステムの各動作を示して、ＬＥＯ通信端末群省電力制御方法を説明する。
【００６３】
図６は、ＬＥＯ通信端末２０群に対する衛星軌道情報通知フローの一例を示したフローチャートである。なお、管理局１２でグリッド毎やサービス毎に使用するＬＥＯ衛星１００（群）の選定が行われ、各グリッドに存在するＬＥＯ通信端末２０は、選定されたＬＥＯ衛星１００（群）の衛星軌道情報のみをＬＥＯ衛星コンステレーションを介して受け付けるようにしてもよい。なお、ＬＥＯコンステレーションに属する全ての衛星軌道情報をＬＥＯ通信端末２０に適宜通知することとしても構わない。
【００６４】
管理局１２は、ＬＥＯ衛星１００の通信回線等を介して衛星軌道情報（群）をＬＥＯ通信端末２０群に向けて同報送信する（Ｆ１０１）。この端末群への衛星軌道情報（群）の通知には、必要に応じて衛星毎の指標等を付与してもよい。
【００６５】
衛星軌道情報の通知を受けたＬＥＯ通信端末２０はそれぞれ、自律的に衛星軌道情報を自己の記憶部２２に記録する（Ｆ１０２）。
【００６６】
図７は、ＬＥＯ通信端末２０群から任意データを収集するデータ収集フローを示したフローチャートである。なお、図７のフローＦ２０１及びＦ２０２は、各ＬＥＯ通信端末２０が与えられた役割に応じて自律的に各々のタイミングで動作する。
【００６７】
ＬＥＯ通信端末２０はそれぞれ、自端末の役割に応じて任意データを収集する（Ｆ２０１）。
【００６８】
ＬＥＯ通信端末２０はそれぞれ、衛星軌道情報通知フローで取得した衛星軌道情報と自端末の位置情報を少なくとも用いて、次に任意データを送出する送信条件を導出し、その送信条件に従ってＬＥＯ衛星１００に向けて収集した任意データを送信する（Ｆ２０２）。
【００６９】
データ収集局１１は、ＬＥＯコンステレーションを介して、各ＬＥＯ通信端末２０から送信されてきた任意データを収集後、提供するサービスに応じて、保管、任意データ解析、データ更新通知やエラー通知などを適宜実施する（Ｆ２０３）。
【００７０】
このように、本実施形態のＬＥＯ通信サービスシステム１によって各ＬＥＯ通信端末省電力制御方法を動作させることによって、省電力機能を具備したＬＥＯ通信端末群の省電力機能を有効に動作せられる。また、管理局側から指標を用いて制御することで、システム全体としての省電力機能を働かせられる。
【００７１】
次に、ＬＥＯ通信端末２０の省電力機能を動作させる送信条件設定フロー（ＬＥＯ通信端末（群）省電力制御方法）の一例を説明する。 
図８は、ＬＥＯ通信端末２０による送信条件設定フロー例を示したフローチャートである。このフローは、図７のＦ２０２の処理動作にあたる。 
ＬＥＯ通信端末２０（制御部２１）は、記憶部２２に記録されている取得した衛星軌道情報（群）と各衛星の指標を読み込む（Ｓ１０１）。
【００７２】
次にＬＥＯ通信端末２０（制御部２１）は、自端末位置座標を読み込む（Ｓ１０２）。この自端末位置は、移動するＬＥＯ通信端末２０であれば測位手段によって取得したリアルタイムの現在位置を用いて、固定されたＬＥＯ通信端末２０であれば記憶部２２に記録されている自端末位置を用いればよい。
【００７３】
次にＬＥＯ通信端末２０（制御部２１）は、次に飛来する衛星の各時点の衛星位置座標と端末位置座標との距離と迎角を算出する（Ｓ１０３）。所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の中から最適な送信条件を選定する場合、ＬＥＯ通信端末２０（制御部２１）は、所定時間内に飛来するそれぞれの衛星の各時点の衛星位置座標と端末位置座標との距離と迎角を算出すればよい。
【００７４】
次にＬＥＯ通信端末２０（制御部２１）は、衛星端末間距離が最短とり、且つ、衛星が見える迎角がより高角度なる条件を満たす通信タイミングを選択し、衛星端末間距離にあった送信電力を選択し、最適と導出した送信タイミングおよび送信電力を送信条件として決定し、その任意データ送信条件を送信方法に反映する（Ｓ１０４）。
【００７５】
なお、衛星が見える迎角については、最低角度を設定して送信条件の決定に反映させることが望ましい。また、この任意データ送信条件には、管理局１２の管理者やサービスベンダーが設定した、データの送信頻度や、使用ＬＥＯ衛星、使用可能変調方式／符号化方式／通信プロトコルなどを適宜反映されることが望ましい。
【００７６】
その後、ＬＥＯ通信端末２０は、反映した任意データ送信条件に従って、収集した任意データをＬＥＯ衛星１００に向けて送信する。
【００７７】
このようにＬＥＯ通信端末２０を動作させることで、ＬＥＯ通信端末（群）省電力制御方法を発揮できる。
【００７８】
なお、このＬＥＯ通信端末省電力制御方法は一例であり、衛星軌道情報と自端末位置情報との関係性によって、任意データを省電力でＬＥＯ衛星１００に通信できる送信タイミングと送信電力を設定できれば、どの順序で送信条件を導出したり、設定を反映するようにしても構わない。
【００７９】
次に、ＬＥＯ通信サービスシステム１の一具体例を示して、本ＬＥＯ通信端末群省電力制御方法を説明する。
【００８０】
ここで説明するＬＥＯ通信システム（ＬＥＯコンステレーション）に属するＬＥＯ衛星１００は、地上局１０で指定された自衛星の衛星軌道情報を含むビーコンを定期的に送出する。また、このビーコンに後続ＬＥＯ衛星１００や他のＬＥＯ衛星１００の衛星軌道情報、各衛星の指標も入れ込むことも可能である。
【００８１】
ＬＥＯ通信端末２０は、自装置に搭載されたＧＰＳ受信部等を用いて地球上での自己位置座標を適宜推定する。また、ＬＥＯ通信端末２０は、任意データのデータ送信を待機中に、各ＬＥＯ衛星１００からの各ビーコンを待ち受けて、適宜各ＬＥＯ衛星１００の衛星軌道情報や各種指標を受信して収集する。
【００８２】
ＬＥＯ通信端末２０は、衛星軌道情報を取得後、各ＬＥＯ衛星１００の今後の通過座標と自端末の自己位置座標に基づき、今後の衛星との相対距離が規定閾値以下であり衛星が見える角度（迎角）が規定閾値以上になる時刻（送出タイミング）を算出する。併せて、ＬＥＯ通信端末２０は、相対距離が規定閾値以下であり衛星が見える角度（迎角）が規定閾値以上になる時刻における衛星端末間の相対距離と指標で指定された各条件に基づいて、自端末の送信出力を決定する。
【００８３】
その後、ＬＥＯ通信端末２０は、決定した送信タイミング（時刻）になると、決定した送信出力で任意データの送信を開始する。なお、データ送信を終了させる相対距離に関する閾値（データ送信終了距離閾値）を設けて、この閾値を超えるとデータ送信を終了するように構成し、全ての任意データの送信終了前にこのデータ送信終了距離閾値を超えたならば、残りの任意データを次回の送信タイミングに送るように構成することとしてもよい。
【００８４】
このようにＬＥＯ通信端末２０を、ビーコンから取得した各衛星の軌道情報等に基づいて適したタイミングとそのタイミングに適した送信出力を導出し、導出した送信条件に従って、ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを送信するように構成する。この結果、ＬＥＯ衛星通信に適するであろうタイミングおよび送信電力で通信するＬＥＯ通信端末２０群を得られる。
【００８５】
換言すれば、送信出力が小さくても通信できる場合に任意データを送信することとなるため、ＬＥＯ通信端末２０の消費電力が低減できる。
【００８６】
同様に、衛星通信に適する見える角度を条件に加えることで、データ送信の失敗（衛星の中継失敗）が減ること、再送信要求回数が減ることを期待でき、結果的にＬＥＯ通信端末２０群として消費電力が低減できる。
【００８７】
ＬＥＯ通信端末は、様々な用途で使用されており、例えば山間部や海上、災害地などで移動体通信網が無い地域で使用されることも多い。また、設置後にメンテナンスが行き届かない地域であることも多い。更に、商用電源などが無い地域で使用されることも多く、バッテリー駆動で動作するＬＥＯ通信端末も多い。一方、衛星通信では地上の無線ネットワークに比べて送信電波出力を上げる必要があり消費電力が大きくなりがちである。
【００８８】
そこで、以上様々な観点で本発明を説明したが、ＬＥＯ通信端末において、自己の位置情報と衛星の軌道情報を少なくとも用いて、通信電力の抑制を図る。
【００８９】
すなわち、本発明を適用したＬＥＯ通信端末およびＬＥＯ通信サービスシステムは、ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを含む通信波を送出する送信電力を、既存のＬＥＯ通信端末およびＬＥＯ通信サービスシステムに対して低減し得る。
【００９０】
尚、ＬＥＯ通信端末の各部は、コンピュータシステムのハードウェアとソフトウェアの組み合わせを用いて実現すればよい。このコンピュータシステムは、所望形態に合わせた、１ないし複数のプロセッサーとメモリーを含む。また、このコンピュータシステムの形態では、各部は、上記メモリーに本発明に係るプログラムが展開され、このプログラムに基づいて１ないし複数のプロセッサー等のハードウェアを実行命令群やコード群で動作させることによって、実現すればよい。この際、必要に応じて、このプログラムは、オペーレティングシステムや、マイクロプログラム、ドライバなどのソフトウェアが提供する機能と協働して、各部を実現することとしてもよい。また、コンピュータシステムの一部／全ての各部をハードウェアやファームウェア（例えば、一ないし複数のLSI：Large-Scale Integration，FPGA：Field Programmable Gate Array，電子素子の組み合わせ）で置換することとしてもよい。同様に、各部の一部のみをハードウェアやファームウェアで置換することとしてもよい。
【００９１】
また、このプログラムは、記録媒体に非一時的に記録されて頒布されても良い。当該記録媒体に記録されたプログラムは、有線、無線、又は記録媒体そのものを介してメモリーに読込まれ、プロセッサー等を動作させる。
【００９２】
尚、本明細書では、記録媒体には、類似するタームの記憶媒体やメモリー装置、ストレージ装置なども含むこととする。この記録媒体を例示すれば、オプティカルディスクや磁気ディスク、半導体メモリー装置、ハードディスク装置、テープメディアなどが挙げられる。また、記録媒体は、不揮発性であることが望ましい。また、記録媒体は、揮発性モジュール（例えばRAM：Random Access Memory）と不揮発性モジュール（例えばROM：Read Only Memory）の組み合わせを用いることとしてもよい。
【００９３】
なお、実施形態を例示して本発明を説明した。しかし、本発明の具体的な構成は前述の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があってもこの発明に含まれる。例えば、上述した実施形態のブロック構成の分離併合、手順の入れ替えなどの変更は本発明の趣旨および説明される機能を満たせば自由であり、上記説明が本発明を限定するものではない。
【００９４】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうる。尚、以下の付記は本発明をなんら限定するものではない。  
［付記１］
ＬＥＯ（Low Earth Orbit）衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する送信部と、
自端末の位置情報を記憶する記憶部と、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を導出する制御部と、
を具備し、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、
ことを特徴とするＬＥＯ通信端末。
【００９５】
［付記２］
衛星測位信号受信機を搭載し、
前記ＬＥＯ通信端末は、前記記憶部に記録する自端末の位置情報を前記衛星測位信号受信機を介して取得する、
ことを特徴とする付記１に記載のＬＥＯ通信端末。
【００９６】
［付記３］
前記制御部は、前記任意データの送信を、次に飛来するＬＥＯ衛星の通信可能範囲内で且つ、次に飛来するＬＥＯ衛星の軌道情報と 自端末の位置情報と に従って求まる、衛星端末間の相対距離がより短くなる条件 及び／又は 次に飛来するＬＥＯ衛星が見える迎角がより高角度なる条件を適応的に満たす送信タイミングを選択することを特徴とする付記１又は２に記載のＬＥＯ通信端末。
【００９７】
［付記４］
前記制御部は、前記任意データの送信を、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の通信可能範囲内で且つ、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の軌道情報と 自端末の位置情報と に従って求まる、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件 及び／又は 所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星内で衛星の見える迎角がより高角度なる条件を適応的に満たす送信タイミングを選択することを特徴とする付記１又は２に記載のＬＥＯ通信端末。
【００９８】
［付記５］
前記制御部は、衛星端末間の距離に応じて予め設定されている複数の送信出力の規定値を参照し、前記任意データの送信時の送信出力を、送信タイミングの衛星端末間の相対距離に従って決定することを特徴とする付記１から４の何れか一項に記載のＬＥＯ通信端末。
【００９９】
［付記６］
前記送信部は、指向性を調整可能であるアンテナを具備し、
前記制御部は、前記送信部のアンテナの指向性を、求めた送信タイミングにおける想定通信先の向きに決定する
付記１から５の何れか一項に記載のＬＥＯ通信端末。
【０１００】
［付記７］
任意データを前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する際に使用する電力を供給するバッテリ電源部を備え、
少なくとも前記送信部によって、前記任意データの送信時の送信出力を、該バッテリ電源部に蓄積された電力で駆動させる
付記１から６の何れか一項に記載のＬＥＯ通信端末。
【０１０１】
［付記８］
前記制御部は、
自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミングを、送信タイミングを選択する条件を満たす所定の時間枠で設定し、
導出した送信タイミングに到達して任意データの送信を開始する際に、実際に任意データを含む送信波が送出されるタイミングを、設定した時間枠内でランダムに決定する
付記１から７の何れか一項に記載のＬＥＯ通信端末。
【０１０２】
［付記９］
ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星に向けて指向性を調整可能であるアンテナを介して通信波を送出する送信部と、
衛星測位信号受信機と、
前記衛星測位信号受信機を用いて測位した自端末の位置情報を記憶する記憶部と、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を導出する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
前記任意データの送信を、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の通信可能範囲内で且つ、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求まる、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群内で衛星端末間の相対距離がより短くなる条件 及び／又は 所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星内で衛星の見える迎角がより高角度なる条件を適応的に満たす送信タイミングを選択すると共に、
前記任意データの送信時の送信出力を、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求まる、送信タイミングの衛星端末間の相対距離に基づいた規定値に決定し、
さらに、前記送信部のアンテナの指向性を、所定時間内に飛来するＬＥＯ衛星群の軌道情報と自端末の位置情報で定まる位置座標とに従って求めた送信タイミングにおける想定通信先ＬＥＯ衛星の向きに決定し、
さらに、導出した送信タイミングに到達して任意データの送信を開始する際に、実際に任意データを含む送信波が送出される送信タイミングを、送信タイミングを選択した条件を満たす所定の時間枠内でランダムに決定し、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力、に従って、決定したアンテナ指向性向きに向けて前記送信部から送出する、
ことを特徴とするＬＥＯ通信端末。
【０１０３】
［付記１０］
ＬＥＯ衛星コンステレーションに属するＬＥＯ衛星群に、該ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を、送信する地上局と、
ＬＥＯ衛星コンステレーションを介して前記地上局に送信する任意データを取得するデータ生成部と、ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付けると共に、各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する通信部と、を備え、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された軌道情報を前記通信部を介して受け付けて、現在の自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を送出条件として導出して、前記データ生成部で生成した任意データを、導出した送出条件に従って、前記通信部から送出する、
ことを特徴とするＬＥＯ通信サービスシステム。
【０１０４】
［付記１１］
ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を調整する制御部を具備する、ＬＥＯ通信端末は、
予め前記記憶部に自端末の位置情報を準備し、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報を前記受信部を介して受け付け、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記送信部から送出することに先駆けて、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報と 該受け付けた軌道情報と に基づいて、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を前記制御部によって導出し、
前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データを、前記制御部で導出した送信タイミング及び送信出力に従って、前記送信部から送出する、
ことを特徴とするＬＥＯ通信端末省電力制御方法。
【０１０５】
［付記１２］
ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星からの通信波を受け付ける受信部と、前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する各ＬＥＯ衛星に向けて通信波を送出する送信部と、自端末の位置情報を記憶する記憶部と、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて任意データを送信する送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力を調整する制御部を具備する、ＬＥＯ通信端末の制御部を、
前記受信部を介して受け付けた 前記ＬＥＯ衛星コンステレーションを構成する何れかのＬＥＯ衛星から放送された前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに属する少なくとも一つのＬＥＯ衛星が飛行する軌道の軌道情報と、前記記憶部に記憶されている自端末の位置情報とを読み込んで、自端末から前記ＬＥＯ衛星コンステレーションに向けて送信する任意データの送信タイミング 及び 該送信タイミングで用いる送信出力 を、消費電力を低減するように決定する、
ことを特徴とするＬＥＯ通信端末用プログラム。
【符号の説明】
【０１０６】
１      ＬＥＯ通信サービスシステム
１０    地上局
１１    データ収集局（データ収集手段）
１２    管理局（管理手段）
２０    ＬＥＯ通信端末
２１    制御部（制御手段）
２２    記憶部（記憶手段）
２３    通信部（通信手段）
１００  ＬＥＯ衛星
【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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