(57)【要約】【課題】品質劣化を防止し、サービスエリアのどの地域においても、通信・放送に適した仰角の衛星によりサービスの提供が受けられるようにする。【解決手段】通信・放送システム１は、衛星管制局２により制御された人工衛星である周回衛星３を介して、通信・放送センタ局４と、ビームスポット５内にある移動局６や、固定局７との間で通信サービスおよび／または放送サービスを行うものである。この周回衛星の切り替えを、衛星仰角を高く保てるようなタイミングで行うことで、通信・放送の品質劣化を防止するようにした。【選択図】　　　図１
2004140721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非静止衛星軌道を移動する複数の人工衛星のうちの所定の人工衛星から送られてくる信号を所定のサービス領域にて受信するものであって、前記信号の受信に用いられる人工衛星の切り替えが、前記人工衛星が所定の仰角を保つように前記サービス領域毎のタイミングで行われることを特徴とする人工衛星を利用した信号の受信方法。
【請求項２】
切り替え前の前記人工衛星と切り替え後の前記人工衛星とから所定時間重複して前記信号を受信できるようであることを特徴とする請求項１に記載の人工衛星を利用した信号の受信方法。
【請求項３】
前記所定時間は、切り替え後の前記人工衛星の仰角が所定の角度に達する時間から、切り替え前の前記人工衛星の仰角が前記角度に達する時間までの時間間隔であることを特徴とする請求項２に記載の人工衛星を利用した信号の受信方法。
【請求項４】
非静止衛星軌道を移動する複数の人工衛星のうちの所定の人工衛星を利用して、所定のサービス領域内のユーザに対して通信および放送のサービスの少なくとも一方を提供するものであって、前記サービスの提供に用いられる人工衛星の切り替えが、前記人工衛星が所定の仰角を保つように前記サービス領域毎のタイミングで行われていることを特徴とする人工衛星を利用したサービスの提供方法。
【請求項５】
切り替え前の前記人工衛星と切り替え後の前記人工衛星とから所定時間だけ重複して前記サービスを提供することを特徴とする請求項４に記載の人工衛星を利用したサービスの提供方法。
【請求項６】
前記所定時間は、切り替え後の前記人工衛星の仰角が所定の角度に達する時間から、切り替え前の前記人工衛星の仰角が前記角度に達する時間までの時間間隔であることを特徴とする請求項５に記載の人工衛星を利用したサービスの提供方法。
【請求項７】
非静止衛星軌道を移動する複数の人工衛星のうちから選択される人工衛星を利用して信号を送受信させるための制御であって、前記信号を受信する人工衛星を切り替える際に、前記サービス領域において切り替え前の前記人工衛星を介して、切り替え後に前記信号の送受信に使用する前記人工衛星の位置情報を前記サービス領域に送信することを特徴とする人工衛星の制御方法。
【請求項８】
前記位置情報と共に、前記人工衛星を利用する地上局に、アンテナを切り替え後の前記人工衛星に適合するように指示する指令信号を送信することを特徴とする請求項７に記載の人工衛星の制御方法。
【請求項９】
非静止衛星軌道を移動する複数の人工衛星のうちの所定の人工衛星から信号を受信する受信端末であって、前記信号の受信に用いる人工衛星が第一の人工衛星から第二の人工衛星に切り替えられるにあたり、所定時間の間、前記第一の人工衛星から前記第二の人工衛星への切り替えタイミングを要求できるように構成したことを特徴とする受信端末。
【請求項１０】
前記所定時間経過後も前記第一の人工衛星の使用を要求できるように構成したことを特徴とする請求項９に記載の受信端末。
【請求項１１】
非静止衛星軌道を移動する複数の人工衛星のうちから選択される人工衛星を利用して信号を送受信させるための制御を行う装置であって、前記信号を送受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切り替える際に、所定時間の間は、前記サービス領域において切り替え前の前記人工衛星と切り替え後の前記人工衛星とから重複して前記信号を受信できるように前記人工衛星を制御する手段、
前記所定時間の間は前記人工衛星の切り替えのための情報をユーザからの要求に基づいて送信する手段、
を含むことを特徴とする人工衛星を制御する装置。
【請求項１２】
前記所定時間経過後における前記第一の人工衛星の使用を要求する信号を受け取った場合に、継続した使用の可否を判断して、判断結果を該当するユーザの受信端末に通知する手段を有する請求項１１に記載の人工衛星を制御する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工衛星を利用した信号の受信方法や、サービス提供方法、人工衛星の制御方法、および受信端末、ならびに人工衛星を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、人工衛星を介して移動局などに通信・放送を行うシステムの開発が行われている。このような通信に用いられる人工衛星は、地球の赤道面の上空を地球の自転周期と同一の周期で回る同期衛星、つまり地上からは静止しているように見える静止衛星を用いるものと、静止衛星よりも低い高度を地球の自転に対して相対的な速度を持って周回する非静止衛星である周回衛星を用いるものとがある。
【０００３】
ここで、日本のような中高緯度の地域では、静止衛星は低仰角に位置するために、高層ビルが多い市街地において電波が遮断されることが多く、移動局に対して高品質の通信・放送サービスを提供することは困難である。
これに対して、複数の周回衛星を利用すれば常に少なくとも一機の人工衛星が天頂付近に位置するように制御できるので、通信・放送に利用する衛星を天頂位置に位置する衛星に切り替えることにより電波が遮断されることを防止できる。このため、静止衛星を用いる場合に比べて高品質の通信・放送サービスを提供することができる。なお、このように、少なくとも一機が天頂付近に位置することから、この周回衛星は、準天頂衛星と呼ばれることもある。
【０００４】
このように高品質の通信・放送サービスの提供が期待できる周回衛星を用いた通信システムの従来技術としては、次の通信システムがあげられる（例えば、特許文献１参照。）。
すなわち、この通信システムは、人工衛星群と、この人工衛星群を介して衛星放送を送信する基地局、衛星放送を受信する衛星放送端末からなる。放送されるコンテンツとしては、例えば、気象情報や交通情報、音声データ、娯楽情報などがあげられる。また、このシステムで使用される人工衛星は、周回軌道の傾斜角が３７度以上４４度以下の範囲内、および離心率が０．２４未満の範囲内であるか、傾斜角が４０度よりも大きく４４度以下の範囲内、および離心率が０．２４以上０．３５以下の範囲内であるものが用いられ、このような人工衛星は軌道長半径、近地点引数、離心率、軌道傾斜角、昇交点赤経および真近点離角といった軌道六要素に基づいて制御される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３３２６７０号公報（第９頁、第１５−１６頁、第１９―２１頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、周回衛星は、前記したように通信・放送に利用する人工衛星を順次切り替えなくてはならないため、周回衛星間でハンドオーバ（以下、衛星間ハンドオーバという）を行うことで通信・放送を継続させている。このため、移動局などの端末が指向性の高い衛星追尾アンテナを用いる場合、通信・放送を引き継ぐ周回衛星を追尾するために衛星追尾アンテナの向きを変える時間が必要になり、その間は通信・放送が途絶えてしまう。このことをユーザの観点からみると、通信・放送サービスの提供を受けている最中に、ユーザの意思とは無関係に中断が発生することになる。重要な通信などを行っている場合には、そのような中断は好ましいものではない。また、ある地域における衛星仰角を基準として周回衛星の切り替えのタイミングを定めて、サービスエリア全域において一斉に衛星間ハンドオーバを行うと、場所によっては高仰角に位置する衛星があるにも拘わらず、その場所に十分な品質で情報を伝送できない仰角に位置する周回衛星に切り替えられてしまうという問題が生じる可能性がある。このようなケースは周回衛星の高仰角特性を活かしきれないことになるので好ましくない。
【０００７】
したがって、本発明の解決すべき課題は、周回衛星を切り替える際に、ユーザが享受する通信・放送の品質が劣化することがある。そして、このような品質劣化を防止し、サービスエリアのどの地域においても、通信・放送に適した仰角の衛星によりサービスの提供が受けられるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する手段としては、衛星間ハンドオーバを一斉には行わないことがあげられる。周回衛星から複数のビームを照射することにより全サービスエリアをカバーする通信・放送システムの場合には、周回衛星からのビーム毎に適した時間に切り替えを行う。各地域においては、十分に高い仰角の周回衛星により通信・放送サービスを提供することになる。また、単数もしくは複数のビームを照射してサービスエリアをカバーする通信・放送システムの場合には、衛星間ハンドオーバの際にはビーム毎に適当な時間帯において切り替え前の周回衛星と、切り替え後の周回衛星とから同時にビームを照射することにより、衛星間ハンドオーバによる影響を十分に低減させる。これらの詳細、およびその他の手段について以下の実施形態において説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
（通信・放送システム）
本実施形態における通信・放送システムの概略を図１を用いて説明する。
通信・放送システム１は、衛星管制局２により制御される人工衛星である周回衛星３を介して、通信・放送センタ局４と、周回衛星３から照射されるビームのスポット（ビームスポット５）内にある地上局である移動局６や、固定局７との間で通信サービスおよび放送サービスの少なくとも一方（以下、通信・放送サービスとする）を行うものである。周回衛星３は、複数のうちからその時間帯に天頂付近に位置するものが選択される。また、移動局６、および固定局７から衛星管制局２や、通信・放送センタ局４などに情報を送るために用いられる、いわゆる上がり回線は、公知の携帯電話システムや、インターネットなどの地上網８を用いても良い。
【００１０】
図１に示す移動局６としては自動車や携帯端末があげられ、固定局７としては家庭に据え置きの端末があげられる。このような移動局６や固定局７で信号を送受信して通信・放送サービスを享受するための端末装置について、移動局６の端末装置１１を例にとり、その概略構成を説明する。
端末装置１１は、移動体の測位を行うための測位用アンテナ１２と、周回衛星３と通信を行うための通信用アンテナ１３と、測位用アンテナ１２で受信したデータを元に、現在位置の測位、ならびに移動速度の算出や、移動方向の算出を行う測位装置１４と、周回衛星３とデータの送受信を行う通信装置１５と、ユーザインターフェイスとして機能する入力装置１６および表示装置１７と、図１には図示しない記憶装置であるバッファと、制御装置１８とを含んで構成されている。制御装置１８は、端末装置１１を総合的に制御し、特に通信用アンテナ１３で受信したデータと測位アンテナ１２で受信したデータから必要なデータを選択して表示装置１７にデータを表示させる機能、必要がある場合に移動局６の測位情報を衛星管制局２に送信する機能、入力装置１６から受信端末１１を利用しているユーザが送受信を必要とするデータを入力した際に、該データを必要がある場合に通信・放送センタ局４に送信する機能、を有するものである。これらの機能の詳細については、後に図１０を用いて説明する。なお、アンテナ１２，１３は、一体となったアンテナを用いることも可能である。ここでの測位装置１４はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれている測位衛星を用いた測位装置、あるいはその他の測位衛星を用いた測位装置、ならびに携帯電話による測位装置のいずれでも良い。また、固定局７であれば必ずしも測位用アンテナ１２は必要ではない。
【００１１】
衛星管制局２は、送信装置２１を有し、送信装置２１は周回衛星３と通信を行うためのアンテナ２２、および送信装置と受信装置とからなる通信装置２３と、周回衛星３から発せられるビームの地上での広がりを領域として示したビームスポット５に関するデータを蓄積してあるカバレージエリアデータベース２４と、通信・放送システム１を管理するためのユーザ情報などが蓄積されるシステムデータベース２５と、制御装置２６とを有している。制御装置２６は、衛星管制局２を総合的に制御し、特にカバレージエリアデータベース２４とシステムデータベース２５の内容を選択して周回衛星３に送信するデータを作成する機能、受信端末装置１１から送信されてきたデータを読み込み、それを元に周回衛星３に送信するデータを決定する機能、を有する。これらの機能の詳細については、後に図１１を用いて説明する。
【００１２】
通信・放送センタ局４は、ユーザに提供するコンテンツを保持し、必要に応じて放送すべく周回衛星３に送信する機能、および、ユーザ間の通信を制御する機能を有し、公知の構成からなる。
【００１３】
（周回衛星）
本実施形態の通信・放送システム１に用いられる周回衛星３について詳細に説明する。なお、本実施形態の周回衛星３は、仰角が大きい準天頂衛星である高軌道衛星（ＨＥＯ）を用いることが望ましい。しかし、その他の周回衛星（中軌道衛星，ＬＥＯ，ＭＥＯ）に用いることも可能である。これらの軌道は総称して非静止軌道と呼ばれる。
【００１４】
一般に、周回衛星の軌道は、ある時刻における周回衛星の位置と速度が与えられれば一意に決まる。したがって、６つの軌道要素がある時刻において与えられれば良い。ここでは軌道要素の記述の仕方として、ケプラー軌道要素を用いることにする。ケプラー軌道要素は、楕円の大きさを表す軌道長半径，楕円の偏平度を表す離心率、軌道面の傾きを表す軌道傾斜角、軌道が赤道面を南から北に通過する昇交点と地心を結んだ直線が春分点方向となす角を示す昇交点赤径、昇交点から近地点までの角度を示す近地点引数、およびある時刻における周回衛星の軌道上の位置を地心を中心として近地点から測った角度である真近点離角という６つの軌道要素からなる。真近点離角の代わりに平均近点離角、または離心近点離角を用いても良い。
【００１５】
図２および図３に、日本全土をサービス対象とした場合に２４時間周期の軌道を周回する三機の周回衛星（衛星番号１、２、３）で通信・放送サービスを行う際の各周回衛星の軌道要素と軌道配置例を示す。なお、周回衛星の軌道は地球重力場，月・太陽の引力などの影響で常時変動するものであり、ある程度の許容範囲をもって軌道制御されるのが一般的である。したがって、各軌道要素の値は、軌道制御後の目標ノミナル値を示すものとする。また、表においてΩ１およびθ１は基準時刻に応じて設定される、衛星番号１の周回衛星の昇交点赤経及び真近点離角である。なお、軌道面が三面の場合を例として説明したが、四面あるいはそれ以上の適当な面数であっても良い。
【００１６】
図２および図３に示す軌道要素で特定される周回衛星は、いずれも根室から那覇に至る日本のいずれの都市からも同時に最長８時間最短６時間程度に亘り、仰角７０度以上の方向に可視となる。最長の８時間は軌道傾斜角が約４２．５度、かつ、離心率が約０．２１のときに得られる。したがって、本軌道要素を用いた周回衛星群により、一日２４時間に亘り根室から那覇に至る日本のいずれの都市からも高い仰角の、少なくとも一機以上の周回衛星が可視となる軌道配置を実現することができる。よって、このような周回衛星を用いることで、遮蔽物や障害物による通信途絶の少ない通信・放送システム１を構築することが可能になる。なお、近地点引数は１８０度以下でも良い。
【００１７】
また、図４に軌道配置例を示す。軌道面は三面有り、各軌道上に、例えば前記した衛星番号１、衛星番号２、および衛星番号３に相当する周回衛星３１、周回衛星３２、および周回衛星３３が一機ずつ配置されているものとする。
周回衛星３１、周回衛星３２、および周回衛星３３は、それぞれ軌道３４、軌道３５、および軌道３６上を約２４時間で一周回する。つまり、周回衛星３１、周回衛星３２、および周回衛星３３の軌道周期は約２４時間であり、かつ、近地点引数が１８０度以上３６０度以下の範囲にある。さらに離心率は０．２４未満の範囲にあり、軌道傾斜角が３７度以上４４度以下の範囲内にあるか、または、離心率が０．２４以上０．３５以下の範囲内にあり、かつ軌道傾斜角が４０度より大きく４４度以下の範囲内にある。
【００１８】
三機の周回衛星３１，３２，３３の軌道の昇交点赤経は１２０度ずつ離れており、日本国上空の適切な位置にそれぞれの軌道の遠地点が現れるように設定されている。各周回衛星３１，３２，３３のそれぞれの軌道３４，３５，３６における位置関係として、周回衛星３１がその軌道３４上で近地点にあるとき、周回衛星３２はその軌道３５上で軌道周期の三分の一だけ遅れた真近点離角を採る位置にあり、周回衛星３３はその軌道３６上で軌道周期の三分の一だけ進んだ真近点離角を採る位置にあるように配置される。
【００１９】
この軌道配置により、北海道から沖縄に至る日本中において、仰角７０度以上の方向に周回衛星３１、周回衛星３２、および周回衛星３３のいずれかが常時見える配置となる。周回衛星３１、周回衛星３２、および周回衛星３３はそれぞれ約２４時間の周期を持っているため、仰角７０度以上の方向に見えるようになったり、見えなくなったりするのも周期的で規則的である。この場合、日本において周回衛星３１、周回衛星３２、および周回衛星３３は仰角７０度以上の方向に一日一回の周期で代わる代わる現れ、それぞれが仰角７０度以上の方向に最長８時間最短６時間滞在して見える。これが約２４時間の周期で毎日繰り返される。
【００２０】
例えば、このよう軌道要素に基づいて、那覇から周回衛星３１の見える方向を天空図に示したのが図５である。図５は星座早見盤と同じ見方をすればよく、同心円の中心が天頂であり、上が北，右が西，下が南，左が東をそれぞれ向いている。同心円は仰角で２０度毎に描かれている。また、周囲に方位角を１０度毎に示している。プロットしてあるのは１時間毎の周回衛星３１の天空上の位置であり、それを天空上の軌跡という形で結んで描いたものである。
【００２１】
図５から那覇では周回衛星３１が可視となる方向が、天頂方向から南の水平線方向に移動していることが判る。なお、日本の他の都市についての仰角の時間変化も、これと同じ天空図により説明することができる。
【００２２】
このような三機の周回衛星３１，３２，３３で一日２４時間の通信・放送サービスを行う場合には、この最大同時可視時間長が８時間以上となる軌道傾斜角と離心率の組合わせが好ましい。一方、四機の周回衛星３（図１参照）で一日２４時間のサービスを行う場合には、この最大同時可視時間長が６時間以上となる軌道傾斜角と離心率の組合わせが好ましい。一方、複数の楕円軌道を周回する周回衛星３を用いて通信・放送サービスを行う場合には、通信・放送サービスを行う周回衛星３を順次切り替えてゆく必要があり、このような場合には、複数の都市から同時に周回衛星３が高仰角に可視となることが重要である。
【００２３】
このような周回衛星３を用いて行われるサービスは、図６に示すように複数の円形状をしたビームスポット５により、日本全国をカバーすることで行われる。例えばひとつの周回衛星３が、日本全国に情報を配信する際には、周回衛星３に搭載されている機器からビームを発射してその範囲の通信・放送を行う。つまり、ビームスポット５で表される領域がカバレージエリアとなる。一般的に周波数が低い帯域を用いる通信や、放送では日本全国をカバーするのに必要なビーム数は少ないものの、周波数が高くなるにしたがって、ひとつのビームの照射範囲が狭まるために、図６に示すように多くのビームが必要となる。
【００２４】
また、ビームスポットの切り替えについて図７を用いて説明する。この図には第一の周回衛星３（例えば、周回衛星３１）のビームスポット５１（周波数ｆ１）およびビームスポット５２（周波数ｆ２）と、第二の周回衛星３（例えば、周回衛星３２）のビームスポット５３（周波数ｆ１）およびビームスポット５４（周波数ｆ２）が示されている。例えば、着目点ｐｏｓ１に関しては、切り替え前後ともｆ１の周波数を利用できるが、着目点ｐｏｓ２に関しては、切り替え前のｆ１から切り替え後にｆ２に周波数が替わる。このため、周回衛星３１から周回衛星３２に切り替える際には、現在使用している周波数ｆ１を用いて、切り替え後に使用する周波数ｆ２を予約するための処理が行われる。
【００２５】
なお、このビームの照射位置は、図１に示す衛星管制局２でカバレージエリアデータベース２４を用いて把握され、使用する周波数の変更などの情報は端末装置１１や通信・放送センタ局４に通知される。カバレージエリアデータベース２４の内容を図８に示す。カバレージエリアデータベース２４は任意に付与されたビーム番号８１、ビームを認識するために代表地域の名称を付与したビーム名称８２、ビームの中心緯度８３、ビームの中心経度８４、およびビーム半径８５の各データからなるテーブルである。
【００２６】
このような周回衛星群において通信・放送サービスを提供する周回衛星３を切り替える際に必要な情報について説明する。なお、以降においては、この情報を衛星切り替え情報とする。
【００２７】
衛星切り替え情報は、周回衛星３の個別識別番号と、次に切り替えを行う区切り点の種類を示すイベント種別と、次の区切り点が到来するまでのカウントダウン値とを含む。
イベント種別は、後に説明するデータ種別の区切り、衛星切り替えの区切り、衛星切り替え期間の突入ポイントおよび脱出ポイント、切り替えの前処理を開始するポイント、切り替え後処理を開始するポイント、衛星軌道要素の変動による調整スロットの挿入ポイントなど、データ種別や制御方法が切り替わるイベントが発生する手前で、そのイベントの意味を示すために使用する。カウントダウン値は、イベントが発生するまでの、残り時間やフレーム数を示すもので、切り替えポイントに向けて端末装置１１が前もって準備を整えるスケジューリングができるようにする目的で使用する。カウントダウン値は、例えばフレーム数で数えると、端末装置１１側が正確な時計を持たなくて済む。逆に端末装置１１側と衛星管制局２の送信装置２１側で正確に時計が合っていれば、カウントダウンは時刻でも良い。例えば、カウントダウンデータを符号無し８ｂｉｔ構成とした場合、イベント発生まで十分に遠い時刻であれば、２５５（１０進）を示し続ける。イベント発生時刻が２５４フレーム（あるいは秒、ミリ秒など）以下まで迫った場合、カウントダウン値を２５４，２５３と減じていく。カウントダウンが０になった時点で、切り替えを行う。カウントダウン値は、次のイベント告知に支障がなければ、過去のイベント発生よりの経過時刻を示しても良い。過去のイベントを示すことは、イベント経過直後に接続した端末が、現状の回線状況の迅速な把握に役立つため、端末装置１１の効率的なスケジューリングに貢献できる。また、衛星切り替え情報は、ひとつではなく、過去および未来の複数の切り替えに関し、イベント種別やカウントダウン値（経過したイベントも含め正負値）を、複数提示しても良い。
【００２８】
前記したデータ種別と、データの送受信をスケジューリングする処理について、図９を用いて説明する。図９には、切り替え前の第一の周回衛星３（例えば周回衛星３１）の送受信パターン９１と、切り替え後の第二の周回衛星３（例えば周回衛星３２）の送受信パターン９２とが示してあり、周回衛星３の切り替え期間に長応答時間データの送受信をスケジューリングする例を示している。なお、三機交代の構成の場合は、三機の周回衛星３について同様の処理が行われるものとする。
【００２９】
これらのスケジューリング９１，９２のうち、白抜きで示される部分９３が短応答時間データの送受信の割り当て時間を示し、右上がりの斜線で示される部分９４が長応答時間データの送受信の割り当て時間を示す。破線で示される部分９５は、切り替えの前後で非アクティブとなった状態を示す。９６で示す逆三角１から、符号９７の逆三角７までが、信号種別および周回衛星３の切り替えタイミングを示す。ここで、短応答時間データとは、例えばストリーミング配信や放送等の、一定時間内に一定のデータ量の送受信が必要なもの、あるいは即時応答が必要なデータを指す。一方、長応答時間データとは、交通情報や各種テレメトリデータの送受信等、即時応答の必要性がより低いデータである。本実施例においては、衛星切り替え期間（逆三角４と逆三角５で挟まれる期間）に、長応答時間データの送受信を割り当てることにより、短応答時間データの転送レートを保持しつつ周回衛星３の切り替えを行う。したがって、衛星切り替えに伴う、通信、放送やストリーミング等のサービス品質に影響を与えることがない。
【００３０】
（端末装置）
図１に概略構成を示す端末装置１１の機能および処理について、図１０を参照しながら説明する。
図１０において、同期信号抽出手段１０１は、フレーム同期などのタイミングを受信信号から抽出するもので、衛星切り替え情報抽出手段１０２は、衛星切り替えに関する情報を受信信号より抽出する機能を提供する。衛星切り替えに関する情報とは、例えば図９で説明したデータの種別が変更されるポイントや、周回衛星３が切り替わるポイントなどの区切り点に関する情報である。これらの情報は、定期的あるいは不定期的に衛星管制局２から端末装置１１へ向けて提供されるものとする。受信用のバッファ１０３は、例えば放送のような時間あたりのデータ量が一定のストリーミング系データを、端末装置１１から供給する場合に使用する。ストリーミング系データは、時間あたりのスループットが既定されているため、短応答時間データに区分される。本実施形態では、衛星管制局２からデータ区分毎に間欠的に送信するため、端末装置１１側での再生時や他装置への転送時に、元の時間あたり一定のデータ量への整形が必要となる場合がある。本バッファ１０３は、このスループットの平滑に使用する。その量は、想定されるストリーミング系の単位時間あたりのデータ量と、図９で説明した短応答時間データの部分９３と長応答時間データの部分９４の時間を考慮して決定する。さらに、ユーザデータ１０４は、本端末装置１１を用いて送るべきデータの中身である。
【００３１】
また、送出タイミング制御手段１０５は、データ送信のタイミングを調整する。例えば、現在自局が送信すべき時刻であるか、送信すべきデータの種別は正しいかを判定し、適切なタイミングで送出する制御を行う。端末情報送出手段１０６は、認証や端末装置１１毎にデータの送り主を識別できるデータを送出データに加える。また、この端末情報送信手段１０６は、ユーザ側から周回衛星３の切り替えを要求したり、継続使用を要求したりするデータを、必要に応じて送出データに加える役割も担う。送出データ種別切り替え手段１０７は、自局が現在送ることができるデータの種類を切り替える。具体的には、現在送信可能であるものが、短応答時間データか長応答時間データかにより、吸い上げるデータの種類を切り替える。バッファ１０８は長応答時間データ用バッファであり、長応答時間データ１０９を処理するために用いられる。バッファ１１０は、短応答時間データ用バッファであり、短応答時間データ１１１を処理するために用いられる。これらの処理はコントローラ１１２により制御され、通信装置１５（図１参照）の構成要素であるモデム１１３以下の部分では全てデジタルデータの交換により動作する。
【００３２】
端末装置１２で行われる信号の送受信の処理としては、まず、データ種類切り替え時期の判定があげられる。ここでは、図９における逆三角１〜７のタイミングを検出する。次に、送受信するデータの種別が、短応答時間データか長応答時間データかを判定する。ここで次のデータ種別が長応答時間データにスケジューリングされていた場合は、衛星切り替えのタイミングに重なっているか否かの判定を行う。衛星切り替えのタイミングに重なっていない場合は、長応答時間データの処理を行う。衛星切り替えのタイミングに重なっている場合は、データを読み飛ばす。また、短応答時間データへの切り替えタイミングであると判定された場合は、短応答時間データの処理を行う。
【００３３】
（基地局）
前記した図１に概略構成を示した衛星管制局２の送信装置２１の機能および処理について図１１を参照しながら説明する。
アンテナ２２は、切り替え前の周回衛星３と切り替え後の周回衛星３の、少なくとも二つのアンテナを使用する。アンテナ２２の数は周回衛星３の配置数により変わる。ここで、三機の周回衛星３のうちから、切り替え時を除いて、常に一機を使用する場合を想定する。また、送出装置１２７と受信装置１２１、および使用するアンテナ２２を選択する衛星選択手段１２８は、スイッチマトリクスである。スイッチは衛星選択制御手段１２９により制御される。
【００３４】
受信装置１２１は端末装置１１からの受信信号を復調し、デジタル化する。端末情報抽出手段１２２は、受信端末１１との接続開始時の認証や、正しい受信端末１１からのデータか否かの判定を行うための情報の抽出を行う。端末管理手段１２３は、受信端末１１の認証や課金の他、現在使用している周波数帯（チャネル）の管理を行う。使用周波数帯選択・振り分け手段１２４は、受信用のバッファ１２５に一時的に蓄えられる受信データであるユーザデータ１２６を、使用するユーザ毎に分けられてユーザに配送する。ユーザ毎に分ける作業とは、具体的には、端末管理手段１２３からの情報を元に、衛星区間の独自アドレスから、外界のアドレスに変換を行いユーザ毎に違う宛先をつけて送出する動作を指す。外界のアドレスとは、例えばインターネットにおけるＩＰアドレスが考えられる。
【００３５】
送出装置１２７は、衛星選択手段１２８の前段にあるので、ここからの出力は中間周波数（ＩＦ）としても良い。送出タイミング制御手段１２９は、例えば、図９における逆三角１〜７のような切り替えタイミングに合わせた送出を行う。切り替え制御フラグ注入手段１３０は、受信端末１１側で利用する衛星切り替え情報の注入や、ユーザからの継続使用の要求の判定結果の情報の注入を必要に応じて行う。送出データ種別切り替え手段１３１は、短応答時間データ１３２と、長応答時間データ１３３の切り替えを行い、それぞれバッファ１３４と、バッファ１３５に一時的にデータを蓄積することが可能である。これらの装置１３６は周波数帯域別（あるいはトランスポンダ別）に多重化されている。また、符号１３７は送信方向のユーザデータである。どの周波数帯を利用するかは、使用周波数帯選択・振り分け手段１２４が、端末管理手段１２３からのデータを参照し、振り分けを行う。既定衛星番号保持手段１３８は現在使用中の衛星番号を保持する。送出コントローラ１３９は、トランスポンダ毎の送出に関する制御を統合的に行う。スケジューラ１４０は、衛星切り替え時刻や、切り替え制御方法等のスケジュールデータを保持する。衛星制御情報管理手段１４１は、周回衛星３の運行管理をする衛星制御手段１４２からの情報を元に、データの送受信に関連する衛星運行情報を保持する。時計１４３は、衛星管制局２のシステム全体の動作を同期して行うために時間的基準を提供する。
【００３６】
（周回衛星の切り替え方法）
本実施形態の通信・放送システム１における周回衛星３の切り替え方法について以下に説明する。
【００３７】
まず、周回衛星３の切り替えの第一の方法について図１２を用いて説明する。図１２にはある地域（エリアＡ、エリアＢ）における三機の周回衛星３（例えば、周回衛星３１，３２，３３）の衛星仰角の、時間毎の推移を例示してある。エリアＡおよびエリアＢは、異なるビームスポット５（図１または図６参照）の中心、もしくはビームスポット５内の地域である。エリアＡ、エリアＢ共に、時間の経過に従って周回衛星３１、周回衛星３２、周回衛星３３の衛星仰角がこの順番に大きくなるが、それぞれの周回衛星３１，３２，３３の衛星仰角が最も高くなる時刻や、二つの周回衛星３１，３２，３３の仰角の大小関係が反転する時刻（図１３において、二つの周回衛星の軌跡の交点に相当する）は、エリアＡとエリアＢとでは異なる。このことから、図１に示す移動局６や固定局７の位置によって周回衛星３の見える仰角に差が生じることが判る。
【００３８】
ここで、各エリアＡ，Ｂにおける衛星仰角を各ビームスポット５における衛星仰角の基準とし、各エリアＡ，Ｂの衛星仰角がより高くなるように衛星切り替え時刻を定めると、エリアＡでは、グラフ中の実線で表す時刻ｔ１１の９時３５分に周回衛星３１から周回衛星３２に切り替え、時刻ｔ１２の１７時３５分に周回衛星３２から周回衛星３３に切り替えることになる。すると、最低仰角がおよそ７８°となり、エリアＡにおいては最も仰角が高い最適の切り替えタイミングになる。この際に、エリアＢにおいても同時に衛星間ハンドオーバを行うと、エリアＢでは時刻ｔ１１において、衛星仰角がおよそ８７°の周回衛星３１から、衛星仰角がおよそ７２°の周回衛星３２に切り替えられることになる。同様に、時刻ｔ１２では、衛星仰角がおよそ８７°の周回衛星３２から、衛星仰角がおよそ７２°の周回衛星３３に切り替えられることになる。つまり、エリアＡを基準として衛星間ハンドオーバを行う時刻を決定すると、エリアＢでは衛星仰角が低くなるような切り替えが行われることになる。これでは、高仰角特性を活かしきることができないので好ましくない。
【００３９】
そこで、ここでの本実施形態における衛星切り替えの第一の方法では、エリア毎に衛星切り替え時刻を最適化する。すなわち、図１２を例にとると、エリアＡでは、前記したように時刻ｔ１１および時刻ｔ１２で衛星切り替えを行う。その一方で、エリアＢにおける周回衛星３１から周回衛星３２への切り替え時間を点線で表す時刻ｔ１３の１０時４５分、周回衛星３２から周回衛星３３への切り替え時間を時刻ｔ１４の１８時４５分とする。これにより、エリアＢにおける最低仰角が約７７°となり、より高い衛星仰角を保つことが可能になる。エリアＡ，Ｂ毎に、つまりサービスを提供するサービス領域であるビームスポット５毎に衛星切り替えのタイミングを変更することで、すべてのユーザが高い衛星仰角で品質劣化のないサービスを享受できるようにしている。
【００４０】
また、衛星間ハンドオーバのために、図１に示す衛星管制局２はビーム照射の制御を行うと共に、端末装置１１に対してビーム切り替えに関する情報、つまり衛星切り替え情報を周回衛星３を経由して送信する。端末装置１１ではこの情報に従い、適宜、利用する周回衛星３（例えば周回衛星３１，３２，３３）を切り替える。このため、すべてのビームを同時に切り替えた場合には、切り替え作業に伴うメッセージのやりとりで輻輳が起こりうるが、本方式の場合には、ビーム毎に徐々に衛星間ハンドオーバを行うので、そのような輻輳を回避できる。
【００４１】
なお、ここでは、周回衛星３１から周回衛星３２への切り替え、周回衛星３２から周回衛星３３への切り替えについて説明したが、周回衛星３３から周回衛星３１への切り替えにおいても同様にして切り替え時間を定めるものとする。
【００４２】
次に、衛星切り替えの第二の方法について図１３および図１４を参照して説明する。なお、図１３および図１４にはある地域、エリアＡ、エリアＢでの三つの周回衛星３（例えば、周回衛星３１，３２，３３）の衛星仰角を示している。エリアＡ、エリアＢは、ビームスポット５（図１または図６参照）の中心、もしくはビームスポット５内の主要都市であり、このエリアＡ、エリアＢにおける衛星仰角をビームスポット５における衛星仰角の基準とする。
【００４３】
第二の方法は、切り替え時に所定時間の間だけ、切り替え前の周回衛星と切り替え後の周回人工衛星の両方から通信・放送が行えるようにすることを特徴とする。
例えば、図１３において、周回衛星３１は１０時０５分までアクティブ、つまり通信・放送サービスに利用されている状態とし、周回衛星３２は９時０５分から１８時０５分までアクティブとし、周回衛星３３は１７時０５分からアクティブとすることにより、それぞれの衛星切り替え時間において、切り替え前と切り替え後の周回衛星３が同時にアクティブとなる時間を１時間重ねる。この時間間隔を切り替え時間帯１５０，１５１とする。なお、切り替え時間帯１５０，１５１は切り替えの対象となる二つの周回衛星３の衛星仰角の大小関係が反転する時刻ｔ２１，ｔ２２を中心として、その前後に３０分ずつになっている。
【００４４】
例えば、９時０５分からの一時間である切り替え時間帯１５０の間に通信・放送サービスを受け始める場合には、周回衛星３２から受け始める。これから衛星仰角が低くなる周回衛星３１よりもこれから衛星仰角が高くなる周回衛星３２を使用することで、衛星切り替えの必要がなくなり、安定した通信・放送が可能になるからである。
【００４５】
周回衛星３１と周回衛星３２との切り替え時間帯１５０より前に通信・放送サービスを行っている場合には、切り替え時間帯１５０になってもそのまま周回衛星３１を用いることができる。この場合は、切り替え時間帯１５０が経過するまでの間は衛星間ハンドオーバを行う必要はなくなり、この間に通信・放送が終わるときは、通信・放送の途絶を防ぐことができる。さらに、切り替え作業に伴うメッセージの送受信が減少するために、通信回線の輻輳を回避するという効果も奏する。
【００４６】
また、衛星切り替え時間帯１５０，１５１を前もって端末装置１１に表示させ、ユーザに告知することにより、ユーザは予定しているサービスの利用継続時間の長さなどから、自ら利用に適した周回衛星３を選定し、選定した周回衛星３を用いてサービスを受けることが可能になる。例えば、図１３の周回衛星３１と周回衛星３２との切り替え時間帯１５０より前から周回衛星３１によりサービスを受け始めていたとしても、切り替え時間帯１５０においてユーザが任意に周回衛星３２に切り替えることができる。この際に、ユーザは端末装置１１から周回衛星３１もしくは、地上網８を介して衛星切り替え要求を衛星管制局２に対して送信する必要がある。衛星管制局２は、切り替え要求を受け取ったら、その端末装置１１に対して衛星切り替え情報を通知し、周回衛星３２への回線切り替えを開始する。これにより、その端末装置１１側で、実際に周回衛星３２に切り替わることになる。ただし、この場合は、周回衛星３２を追尾するために通信用アンテナ１３（図１参照）の向きを変更している間は通信・放送が途絶えてしまうが、その時間は短いのでほとんど問題は生じない。
【００４７】
また、周回衛星３１と周回衛星３２との切り替え時間帯１５０より前から周回衛星３１によりサービスを受け始めていた場合で、切り替え時間帯１５０が過ぎたときには、基本的には切り替え時間帯１５０が過ぎる前に衛星管制局２から周回衛星３１を経由して送られる衛星切り替え情報に従い、端末装置１１側で周回衛星３２に自動的に切り替える。しかし、切り替え時間帯１５０が過ぎる前にユーザが端末装置１１から周回衛星３１もしくは地上網８を介して衛星管制局２に対し、周回衛星３１との通信や放送の受信を継続することを要求し、システム上に問題がなく可能であれば、周回衛星３１での通信や放送の受信を継続することができる。ただし、周回衛星３１での通信・放送が不可能な状態に陥る前に衛星管制局２から周回衛星３１を経由して送られた衛星切り替え情報に従い、端末装置１１が周回衛星３２に切り替えることとする。
【００４８】
なお、ここでは、周回衛星３１から周回衛星３２への切り替えについて説明したが、周回衛星３２から周回衛星３３への切り替えや、周回衛星３３から周回衛星３１への切り替えにおいても同様にして切り替え時間を定めるものとする。
【００４９】
この第二の方法では切り替え前と切り替え後の周回衛星３が同時にアクティブとなる時間帯の長さや、その時間帯の決定方法をエリア毎に変えることにより、より高仰角の周回衛星３により通信・放送サービスを提供することができる。例えば、図１４に示すエリアＢでは、切り替え時間ｔ３１，ｔ３２の前後において、切り替え前の周回衛星３１，３２，３３の仰角変化が大きく、切り替え後の周回衛星３１，３２，３３の仰角変化が小さい（これに対して、図１３のエリアＡでは衛星仰角の変化がおよそ等しい）。このような場合に、切り替え時間ｔ３１，ｔ３２の所定間隔、例えば前後３０分を両方の周回衛星３で重複してサービスを提供するように衛星切り替え時間帯を設定しても良いが、衛星切り替え時間帯１５２，１５３のように重複させる時間帯を前にずらした方が高仰角を維持しやすくなる。この例では衛星切り替え時間ｔ３１の１０時４５分に対し、衛星切り替え時間帯１５３を１０時００分から１１時００分にすることにより、最低仰角として約７５°を維持することが可能になる。ここでは周回衛星３１から周回衛星３２に切り替える衛星切り替え時帯１５２について説明したが、周回衛星３２や周回衛星３３に関する衛星切り替え時間帯１５３などについても同様に定めることができる。また、二つの周回衛星３が同時にアクティブになる時間帯の長さを一時間としたが、この長さは対象とするサービスの継続時間の平均値をベースに決定することができる。
【００５０】
（周回衛星の切り替え時の処理）
前記した衛星切り替えの第一、第二の方法に伴い発生する衛星管制局２の処理と、受信端末１１の処理について以下に説明する。
第一の方法は、図１に示す衛星管制局２がエリア（サービス領域）毎の衛星切り替え時間をカバレージエリアデータベース２４に登録させておき、その時刻になったら、衛星切り替え情報を端末装置１１に送信し、強制的に端末装置１１の通信用アンテナ１３の向きを調整させる。なお、通信用アンテナ１３の向きの調整には、測位用アンテナ１２から得られる自己の現在位置を参照しながら通信用アンテナ１３の角度を演算すること、および／または、あらかじめ登録されている端末装置１１の設置位置を参照しながら通信用アンテナ１３の角度を演算すること、ならびに、ビームスポット５毎に使用する周波数が異なる場合は、端末装置１１の通信装置１５に切り替え後の周波数を選択すること、を含む（以下、同じ）。
【００５１】
次に、衛星切り替えの第二の方法に伴う処理について説明する。
まず、衛星管制局２側の処理を図１５に示す。
衛星管制局２は、ステップＳ１で現在の時刻が衛星切り替え時間帯（例えば、図１３の衛星切り替え時間帯１５０，１５１など）であるか否かを判断する。衛星切り替え時間帯でなければ（ステップＳ１においてＮｏ）、ステップＳ２でその通信・放送サービスを継続する。一方、衛星切り替え時間帯であれば（ステップＳ１においてＹｅｓ）、ステップＳ３でユーザに提供している通信・放送サービスが衛星切り替え時間帯の以前から継続しているものであることを確認する。継続中のものでなければ（ステップＳ３でＮｏ）、ステップＳ４でその通信・放送サービスを継続する。継続中のものであれば（ステップＳ３でＹｅｓ）、ステップＳ５に進んで衛星切り替え時間帯を経過しているか否かを調べる。
【００５２】
衛星切り替え時間帯を経過する前（ステップＳ５においてＮｏ）に、端末装置１１からの衛星切り替え要求を受信したら（ステップＳ６でＹｅｓ）、その端末装置１１にステップＳ７で衛星切り替え情報を送信する。これを受けて、端末装置１１では衛星切り替え情報に基づいて通信用アンテナ１３の条件を変更して電波を受ける周回衛星３を切り替える。この間は、その端末装置１１においては通信や放送が中断することになる（ステップＳ８）。中断とは、例えば、通話中であれば衛星管制局２は通話を中断させ、通話相手に切り替え処理中であることを通知する。放送の場合は周回衛星３がサービスエリア外に移動した場合に放送をストップさせるなどである。また、中断は輻輳や低仰角に伴い電波障害が発生する場合に行われることもある。そして、周回衛星３の切り替えが終了した端末装置１１からは衛星切り替え情報に対する応答が発信されるので、ステップＳ９でこれを受信する。そして、切り替えた周回衛星３を利用して通信・放送サービスを再開する（ステップＳ１０）。このステップＳ６からステップＳ１０までの処理は、切り替え時間帯の終了を待たずに周回衛星３を切り替えたい場合、通信・放送が長く続くことが分かっており、その時点で行っている通信・放送の内容があまり重要でなかったり、欠落しても良いとユーザが判断した場合、などに行われる処理である。なお、このような場合でもユーザから周回衛星の切り替えを要求されない場合（ステップＳ６においてＮｏ）、ステップＳ１１として通信・放送が継続される。
【００５３】
一方、衛星切り替え時間帯が終了したとき（ステップＳ５でＹｅｓ）は、ステップＳ１２に進んで、端末装置１１から通信・放送継続要求を受信したか否かを調べる。
【００５４】
端末装置１１から通信・放送継続要求を受け取ったとき（ステップＳ１２でＹｅｓ）は、ユーザが重要な通信などを行っており、衛星仰角が多少低くなっても中断されたくない場合であるので、ステップＳ１３で衛星管制局２が通信・放送を継続してサービスするかを判断する。通信・放送の継続がシステム上の問題となる場合はステップＳ１４に進み、問題ない場合はステップＳ１５に進む。また、ユーザ側の事情により通信・放送が継続させる必要がなくなるなどして、該当する端末端末１１から通信・放送継続要求が解除された場合もステップＳ１４に進む。
【００５５】
システム上の問題もなく、ユーザからの変更もない場合は、ステップＳ１５で端末装置１１に通信・放送継続要求を受理した旨を通知する。そして、システム上の問題が発生するか、ユーザ側の変更があるまで、該当する通信・放送を継続する（ステップＳ１６）。
【００５６】
これに対して、端末装置１１から通信継続要求を受信しないとき（ステップＳ１２においてＮｏ）や、システム上の問題が発生したり、ユーザからの変更が通知されたとき（ステップＳ１３のおいてＹｅｓ）は、衛星切り替えを行う方が好ましい状態であるので、ステップＳ１４で端末装置１１に衛星切り替え情報を送信する。衛星切り替え情報の送信対象となった端末装置１１は、これを受けて周回衛星３の切り替えを行うので、この間、通信・放送が中断する（ステップＳ１７）。そして、端末装置１１側で周回衛星３の切り替えが終了したら、衛星切り替え情報に対する応答が送信されるので、ステップＳ１８でこれを受信、切り替えた周回衛星を利用して通信・放送を再開する（ステップＳ１９）。
【００５７】
次に、端末装置１１側の処理を図１６に示す。
端末装置１１が通信・放送のサービスの提供を受けているときに、衛星切り替え時間帯になったら（ステップＳ３１でＹｅｓ）、ステップＳ３２で、その通信・放送が衛星切り替え時間帯になる前から継続していることを確認する。衛星切り替え時間帯でない場合（ステップＳ３１でＮｏ）、通信・放送が継続しているものでない場合（ステップＳ３２でＮｏ）は、通信を継続するものとする（ステップＳ３３）。
【００５８】
そして、通信・放送サービスの提供を継続して受けているときは、衛星切り替え時間帯が経過するまでの間（ステップＳ３４でＮｏ）は、電波を受ける周回衛星３をユーザが選択することが可能である。したがって、ユーザが衛星切り替えを要求しなければ（ステップＳ３５でＮｏ）、ステップＳ３６として通信・放送がそのまま継続される。一方、ユーザが衛星切り替えを希望する場合は、衛星切り替え要求を衛星管制局２に送信する（ステップＳ３５でＹｅｓ）。
【００５９】
衛星切り替え要求に対しては、衛星管制局２から切り替えるべき周回衛星３の情報を含む衛星切り替え情報が送信されてくるので、ステップＳ３７でこれを受信する。端末装置１１は、ステップＳ３８で通信・放送の送受信を一次的に中断して、衛星切り替え情報で特定される周回衛星３に適合するように図１の通信用アンテナ１３を調整し、向きを変更するなどして切り替え後の周回衛星３から電波が受けられるようにする。そして、この処理が終了したら、その旨を衛星切り替え情報に対する応答として衛星管制局２に送信する（ステップＳ３９）。これにより、切り替えた周回衛星３を通じて通信・放送が再開される（ステップＳ４０）。
【００６０】
一方、通信・放送サービスの提供を継続して受けている間に衛星切り替え時間帯が経過したとき（ステップＳ３４においてＹｅｓ）は、ユーザが、現在の通信・放送の重要度や、これから先の継続時間などを考慮して、現在の周回衛星３での受信を続けるか、衛星切り替えを行うか判断する。このユーザの判断に応じて端末装置１１では通信継続要求が送信されたり、されなかったりする。通信継続要求が送信された場合は前記の処理（図１５参照）で衛星管制局２が通信継続を許可するか否かを判断し、その結果を通知してくる。したがって、端末装置１１はステップＳ４１で通信継続要求が受理された旨の通知を受け取ったか否かを調べる。そのような通知を受け取った場合（ステップＳ４１においてＹｅｓ）には、ステップＳ４２に進む。一方、通知を受け取らないか、そもそも通信継続要求を送信していない場合は、ステップＳ４３に進む。
【００６１】
通信継続要求が受理された場合、つまりステップＳ４２に進むときは、通信・放送が継続され、ユーザの選択により通信継続要求を解除される場合（ステップＳ４４でＹｅｓ）、または衛星管制局２から衛星切り替え情報を受信して強制的に衛星切り替えが行われる場合（ステップＳ４５でＹｅｓ）を除いて、そのまま継続して通信・放送を継続される。
【００６２】
一方、通信継続要求が受理された場合以外のとき、および一旦受理された後にユーザ自身の判断により通信継続要求を解除したときは、ステップＳ４３として、衛星管制局２から衛星切り替え情報を受信することになるので、ステップＳ４６で通信・放送を一時的に中断して、衛星切り替え情報で特定される周回衛星３からの電波を受けられるように図１の通信用アンテナ１３の向きを変更する。なお、前記したステップＳ４５で衛星切り替え情報を受信した場合にもステップＳ４６の処理が行われる。
【００６３】
そして、通信用アンテナ１３の向きの変更が終了したら、その旨を衛星切り替え情報に対する応答として、ステップＳ４７で衛星管制局２に送信する。これにより、その端末装置１１に対する通信・放送サービスが再開される（ステップＳ４８）。
【００６４】
以上、説明したように本実施形態によれば、周回衛星３を用いて通信・放送を行う場合に、衛星切り替え時に、ユーザに不都合が生じないようにサービスの提供に必要なデータ（信号）の送受信を行うことができる。ここで、衛星切り替えの第一の方法に基づいて使用される端末装置１１は、衛星切り替え情報に基づいて強制的に周回衛星３を切り替える構成を有し、第二の方法に基づいて使用される端末装置１１は、これに加えて、衛星切り替え時間帯（例えば、図１３の衛星切り替え時間帯１５０）を表示させる手段や、衛星切り替え時間帯に通信継続要求や、その解除要求、衛星切り替え要求を行う構成を有する。また、衛星管制局２は、第一の方法または第二の方法に適合できる構成を有するが、ユーザがどちらの方法に対応する端末装置１１を用いても良いように、第二の方法に適合できるような構成を有することが望ましい。
【００６５】
なお、図１の通信・放送センタ局４においても、衛星切り替え時にはサービスの提供に利用する周回衛星３を切り替える。この際の処理は、衛星管制局２から周回衛星３を介して取得する衛星切り替え情報に基づいて行う。衛星切り替えの第二の方法の場合は、通信・放送センタ局４からは通信継続要求は行わないが、衛星切り替え要求は送信できるようにしても良い。この衛星切り替え要求は、ユーザからの要求に応じて衛星切り替え時間帯（例えば、図１３の衛星切り替え時間帯１５０）を過ぎた周回衛星３でサービスを行っているときに、その周回衛星３が通信・放送センタ局４のサービスエリアから外れてしまうおそれがあるときに、衛星管制局２に強制的な衛星切り替えを働きかけるために用いることができる。
また、衛星管制局２がユーザに提供するコンテンツなどを保有して、通信・放送センタ局４を兼ねるシステム構成であっても良い。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、サービスエリアの各地域において、より高い仰角に位置する周回衛星を用いて通信・放送を行うことにより、建築物などによる電波の遮蔽を十分に軽減させることができる。さらに、定められた時間内の通信・放送であれば、本来、周回衛星を切り替える時間においても衛星間ハンドオーバを行わずに、通信・放送の途絶を防ぐことができる。また、衛星間ハンドオーバの時間的分散化、頻度減少により、輻輳回避の効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における通信・放送システムの概略構成図である。
【図２】周回衛星の軌道要素と軌道配置の例を示す図である。
【図３】周回衛星の軌道要素と軌道配置の例を示す図である。
【図４】三機の周回衛星を用いた軌道配置例に関して、地球を中心とした軌道を俯瞰した説明図である。
【図５】周回衛星が那覇から可視となる方向を天空図で示した図である。
【図６】複数のビームスポットの配置の一例を示す図である。
【図７】時分割で衛星切り替え時のビームスポットを示す図である。
【図８】ビームスポットを与えるデータのフォーマットの一例を示す図である。
【図９】衛星切り替え時におけるデータの送受信のタイミングチャートである。
【図１０】端末装置の構成を示す図である。
【図１１】衛星管制局の送信装置の構成を示す図である。
【図１２】エリア毎の衛星切り替え時刻の最適化を説明する図である。
【図１３】衛星切り替え時間帯を説明する図である。
【図１４】衛星切り替え時間帯を説明する図である。
【図１５】衛星を切り替える際の衛星管制局の処理を示すフローチャートである。
【図１６】衛星を切り替える際の端末装置の処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１　　通信・放送システム
２　　衛星管制局
３　　周回衛星（人工衛星）
４　　通信・放送センタ局
５　　ビームスポット（サービス領域）
６　　移動局（地上局）
７　　固定局（地上局）
１１　　端末装置
２１　　送信装置（人工衛星を制御する装置）
１５０，１５１，１５２，１５３　衛星切り替え時間帯
ｔ１１，ｔ１２，ｔ２１，ｔ２２，ｔ３１，ｔ３２　切り替え時間
【図１】
2004140721.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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