(57)【要約】【課題】静止衛星がデータ配信に用いる周波数帯域を非静止衛星に共用させ、静止衛星からのデータ受信が可能な通信装置に静止衛星からのデータ受信と同様の条件にて非静止衛星からのデータ受信を行わせる。【解決手段】準天頂衛星地球局４は、静止衛星１の位置及び準天頂衛星２の位置に基づき、準天頂衛星２からの配信波が車載通信装置５０に受信される際の位相、電力が静止衛星１からの配信波が車載通信装置５０に受信される際の位相、電力と同等となるように配信用データの送信時の送信波位相及び送信電力を制御し、制御した送信波位相及び送信電力にて配信用データを準天頂衛星２に送信する。【選択図】        図１
2004180231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止衛星から配信される静止衛星配信波を受信可能な通信装置に対してデータ配信を行う非静止衛星に配信用データを送信する地球局装置であって、
非静止衛星の位置を特定する非静止衛星位置特定部と、
静止衛星の位置を特定する静止衛星位置特定部と、
前記通信装置が静止衛星配信波を受信する場合の静止衛星配信波の特性を特定する静止衛星配信波特性特定部と、
前記非静止衛星位置特定部により特定された非静止衛星の位置と前記静止衛星位置特定部により特定された静止衛星の位置とに基づき、非静止衛星から配信される非静止衛星配信波の特性が前記静止衛星配信波特性特定部により特定された静止衛星配信波の特性と所定の範囲内で一致するように配信用データの送信制御を行う配信用データ送信制御部と、
前記配信用データ送信制御部による送信制御に従い配信用データを非静止衛星に送信する送信部とを有することを特徴とする地球局装置。
【請求項２】
前記静止衛星配信波特性特定部は、
前記通信装置が静止衛星配信波を受信する際の静止衛星配信波の位相を特定し、
前記配信用データ送信制御部は、
前記通信装置が受信する際の非静止衛星配信波の位相が前記静止衛星配信波特性特定部により特定された静止衛星配信波の位相と所定の範囲内で一致するように配信用データの送信波位相を制御し、
前記送信部は、
前記配信用データ送信制御部により制御された送信波位相にて配信用データを送信することを特徴とする請求項１に記載の地球局装置。
【請求項３】
前記静止衛星配信波特性特定部は、
前記通信装置の静止衛星配信波受信時の静止衛星配信波の電力を特定し、
前記配信用データ送信制御部は、
前記通信装置受信時の非静止衛星配信波の電力が前記静止衛星配信波特性特定部により特定された静止衛星配信波の電力と所定の範囲内で一致するように配信用データ送信時の送信電力を制御し、
前記送信部は、
前記配信用データ送信制御部により制御された送信電力にて配信用データを送信することを特徴とする請求項１に記載の地球局装置。
【請求項４】
前記静止衛星配信波特性特定部は、
静止衛星配信波が配信される複数のエリアについて、それぞれのエリアに存在する通信装置が静止衛星配信波を受信する場合の静止衛星配信波の特性をエリアごとに特定し、
前記配信用データ送信制御部は、非静止衛星配信波の特性が前記静止衛星配信波特性特定部により特定された静止衛星配信波の特性と所定の範囲内で一致するようにエリアごとに配信用データの送信制御を行い、
前記送信部は、
前記配信用データ送信制御部によるエリアごとの送信制御に従い配信用データを非静止衛星に送信することを特徴とする請求項１に記載の地球局装置。
【請求項５】
前記地球局装置は、静止衛星配信波を受信して静止衛星配信波の特性をモニタするモニタ装置に接続され、
前記配信用データ送信制御部は、
非静止衛星配信波の特性が前記モニタ装置によりモニタされた静止衛星配信波の特性と所定の範囲内で一致するように配信用データの送信制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の地球局装置。
【請求項６】
静止衛星から配信される静止衛星配信波及び非静止衛星から配信される非静止衛星配信波を受信し静止衛星配信波の特性及び非静止衛星配信波の特性をモニタするモニタ装置に接続され、非静止衛星がデータ配信を行うための配信用データを非静止衛星に送信する地球局装置であって、
前記モニタ装置より静止衛星配信波の特性に関するモニタ結果及び非静止衛星の特性に関するモニタ結果を入力するモニタ結果入力部と、
前記モニタ結果入力部により入力された静止衛星配信波の特性に関するモニタ結果及び非静止衛星の特性に関するモニタ結果に基づき、非静止衛星配信波の特性が静止衛星配信波の特性に関するモニタ結果に示された静止衛星配信波の特性と所定の範囲内で一致するように配信用データの送信制御を行う配信用データ送信制御部と、
前記配信用データ送信制御部による送信制御に従い配信用データを非静止衛星に送信する送信部とを有することを特徴とする地球局装置。
【請求項７】
静止衛星から配信される静止衛星配信波を受信可能な通信装置に対してデータ配信を行う非静止衛星の制御を行う地球局装置であって、
非静止衛星の位置を特定する非静止衛星位置特定部と、
静止衛星の位置を特定する静止衛星位置特定部と、
前記通信装置が静止衛星配信波を受信する場合の静止衛星配信波の特性を特定する静止衛星配信波特性特定部と、
前記非静止衛星位置特定部により特定された非静止衛星の位置と前記静止衛星位置特定部により特定された静止衛星の位置とに基づき、非静止衛星から配信される非静止衛星配信波の特性を前記静止衛星配信波特性特定部により特定された静止衛星配信波の特性に所定の範囲内で一致させるための制御情報を生成する制御情報生成部と、
前記制御情報生成部により生成された制御情報を非静止衛星に送信する送信部とを有することを特徴とする地球局装置。
【請求項８】
前記静止衛星配信波特性特定部は、
前記通信装置が静止衛星配信波を受信する際の静止衛星配信波の位相を特定し、
前記制御情報生成部は、
前記通信装置が受信する際の非静止衛星配信波の位相を前記静止衛星配信波特性特定部により特定された静止衛星配信波の位相に所定の範囲内で一致させるための制御情報を生成することを特徴とする請求項７に記載の地球局装置。
【請求項９】
前記静止衛星配信波特性特定部は、
前記通信装置の静止衛星配信波受信時の静止衛星配信波の電力を特定し、
前記配信用データ送信制御部は、
前記通信装置受信時の非静止衛星配信波の電力を前記静止衛星配信波特性特定部により特定された静止衛星配信波の電力に所定の範囲内で一致させるための制御情報を生成することを特徴とする請求項７に記載の地球局装置。
【請求項１０】
前記静止衛星配信波特性特定部は、
静止衛星配信波が配信される複数のエリアについて、それぞれのエリアに存在する通信装置が静止衛星配信波を受信する場合の静止衛星配信波の特性をエリアごとに特定し、
前記制御情報生成部は、
非静止衛星配信波の特性を前記静止衛星配信波特性特定部により特定された静止衛星配信波の特性に所定の範囲内で一致させるための制御情報をエリアごとに生成し、
前記送信部は、
前記制御情報生成部により生成されたエリアごとの制御情報を非静止衛星に送信することを特徴とする請求項７に記載の地球局装置。
【請求項１１】
前記地球局装置は、静止衛星配信波を受信して静止衛星配信波の特性をモニタするモニタ装置に接続され、
前記制御情報生成部は、
非静止衛星配信波の特性を前記モニタ装置によりモニタされた静止衛星配信波の特性に所定の範囲内で一致させるための制御情報を生成することを特徴とする請求項７に記載の地球局装置。
【請求項１２】
静止衛星から配信される静止衛星配信波及び非静止衛星から配信される非静止衛星配信波を受信し静止衛星配信波の特性及び非静止衛星配信波の特性をモニタするモニタ装置に接続され、非静止衛星が行うデータ配信に関する制御を行う地球局装置であって、
前記モニタ装置より静止衛星配信波の特性に関するモニタ結果及び非静止衛星の特性に関するモニタ結果を入力するモニタ結果入力部と、
前記モニタ結果入力部により入力された静止衛星配信波の特性に関するモニタ結果及び非静止衛星の特性に関するモニタ結果に基づき、非静止衛星配信波の特性を静止衛星配信波の特性に関するモニタ結果に示された静止衛星配信波の特性に所定の範囲内で一致させるための制御情報を生成する制御情報生成部と、
前記制御情報生成部により生成された制御情報を非静止衛星に送信する送信部とを有することを特徴とする地球局装置。
【請求項１３】
前記地球局装置は、
静止衛星が静止衛星配信波の配信に用いる周波数帯と共通の周波数帯を用いて非静止衛星配信波を配信する非静止衛星と通信を行うことを特徴とする請求項１又は７に記載の地球局装置。
【請求項１４】
前記地球局装置は、
静止衛星が静止衛星配信波の配信に用いる２．６ＧＨｚ周波数帯を用いて非静止衛星配信波を配信する非静止衛星と通信を行うことを特徴とする請求項１３に記載の地球局装置。
【請求項１５】
前記地球局装置は、
準天頂衛星と通信を行うことを特徴とする請求項１又は７に記載の地球局装置。
【請求項１６】
静止衛星から配信される静止衛星配信波を受信可能な通信装置に対してデータ配信を行う非静止衛星に配信用データを送信する衛星制御方法であって、
非静止衛星の位置を特定する非静止衛星位置特定ステップと、
静止衛星の位置を特定する静止衛星位置特定ステップと、
前記通信装置が静止衛星配信波を受信する場合の静止衛星配信波の特性を特定する静止衛星配信波特性特定ステップと、
前記非静止衛星位置特定ステップにより特定された非静止衛星の位置と前記静止衛星位置特定ステップにより特定された静止衛星の位置とに基づき、非静止衛星から配信される非静止衛星配信波の特性が前記静止衛星配信波特性特定ステップにより特定された静止衛星配信波の特性と所定の範囲内で一致するように配信用データの送信制御を行う配信用データ送信制御ステップと、
前記配信用データ送信制御ステップによる送信制御に従い配信用データを非静止衛星に送信する送信ステップとを有することを特徴とする衛星制御方法。
【請求項１７】
静止衛星から配信される静止衛星配信波を受信可能な通信装置に対してデータ配信を行う非静止衛星の制御を行う衛星制御方法であって、
非静止衛星の位置を特定する非静止衛星位置特定ステップと、
静止衛星の位置を特定する静止衛星位置特定ステップと、
前記通信装置が静止衛星配信波を受信する場合の静止衛星配信波の特性を特定する静止衛星配信波特性特定ステップと、
前記非静止衛星位置特定ステップにより特定された非静止衛星の位置と前記静止衛星位置特定ステップにより特定された静止衛星の位置とに基づき、非静止衛星から配信される非静止衛星配信波の特性を前記静止衛星配信波特性特定ステップにより特定された静止衛星配信波の特性に所定の範囲内で一致させるための制御情報を生成する制御情報生成ステップと、
前記制御情報生成ステップにより生成された制御情報を非静止衛星に送信する送信ステップとを有することを特徴とする衛星制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止衛星がデータ配信に用いる周波数帯域を用いて非静止衛星からデータ配信を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静止衛星がデータ配信に用いる周波数帯域を用いて非静止衛星からデータ配信を行い、静止衛星からのデータ受信が可能な通信装置に静止衛星からのデータ受信と同様の条件にて非静止衛星からのデータ受信を行わせる技術は存在していなかった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１０７７１７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このため、本発明は、静止衛星がデータ配信に用いる周波数帯域を非静止衛星に共用させ、静止衛星からのデータ受信が可能な通信装置に静止衛星からのデータ受信と同様の条件にて非静止衛星からのデータ受信を行わせることを主な目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る地球局装置は、
静止衛星から配信される静止衛星配信波を受信可能な通信装置に対してデータ配信を行う非静止衛星に配信用データを送信する地球局装置であって、
非静止衛星の位置を特定する非静止衛星位置特定部と、
静止衛星の位置を特定する静止衛星位置特定部と、
前記通信装置が静止衛星配信波を受信する場合の静止衛星配信波の特性を特定する静止衛星配信波特性特定部と、
前記非静止衛星位置特定部により特定された非静止衛星の位置と前記静止衛星位置特定部により特定された静止衛星の位置とに基づき、非静止衛星から配信される非静止衛星配信波の特性が前記静止衛星配信波特性特定部により特定された静止衛星配信波の特性と所定の範囲内で一致するように配信用データの送信制御を行う配信用データ送信制御部と、
前記配信用データ送信制御部による送信制御に従い配信用データを非静止衛星に送信する送信部とを有することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本実施の形態では、静止衛星の例としてデジタル音声データの放送サービスを行う静止衛星を用い、非静止衛星の例として準天頂衛星を用い、静止衛星からのデータ受信が可能な通信装置に対して静止衛星からの配信波と同様の特性をもつ配信波により準天頂衛星からデータ配信を行う場合について説明する。
【０００７】
図１は、本実施の形態に係るシステム構成例を示す図である。
図において、静止衛星１は静止衛星地球局３から配信用データ（例えばデジタル音声データ）を受信し、地上の通信装置にデータ配信する。静止衛星１から配信される配信波を静止衛星配信波と呼ぶ。
準天頂衛星２は、準天頂衛星地球局４から配信用データ（例えばデジタルコンテンツ）を受信し、地上の通信装置にデータ配信する。準天頂衛星２から配信される配信波を準天頂衛星配信波と呼ぶ。準天頂衛星配信波は非静止衛星配信波の例に相当する。
静止衛星１は約３６、０００Ｋｍの上空にあり、準天頂衛星２は約３、８０００〜４２、０００Ｋｍの上空を航行しており、両者の高度差は最大で約６、０００Ｋｍある。なお、準天頂衛星の詳細な説明は後述する。
静止衛星地球局３は、静止衛星１に配信用データを送信するとともに、静止衛星１の制御を行う。
準天頂衛星地球局４は、準天頂衛星２に配信用データを送信するとともに、準天頂衛星２の制御を行う。後述するように、準天頂衛星地球局４は、車載通信装置５０の受信時に準天頂衛星２からの準天頂衛星配信波の特性（位相、電力）が静止衛星１からの静止衛星配信波の特性（位相、電力）と所定範囲内で一致するように配信用データの送信制御を行う。
車輌５には、車載通信装置５０が搭載され、車載通信装置５０は静止衛星１から配信される配信データ及び準天頂衛星２から配信される配信データの受信が可能である。
準天頂衛星地球局４は地球局装置の例に相当し、車載通信装置５０は通信装置の例に相当する。
【０００８】
ここで、準天頂衛星について説明する。
図１０は、準天頂衛星の軌跡を説明する図であり、図１０において、２００は、準天頂衛星である。
準天頂衛星２００は、赤道面から約４５度の傾斜角及び、例えば離心率０．０９９程度の周回軌道により、地球の自転に合わせて１日に１周回している。なお、赤道面からの傾斜角は、設計により任意に設定してもよい。また、準天頂衛星２００は、昇交点赤経（赤道面との交点）において１２０度ずつ離れるように３機が配置されている。
図１１は、地表面上に投影される準天頂衛星軌道の軌跡を説明する図である。
図１１においては、地上を固定して考えた場合に、図１０における準天頂衛星２００の軌跡を示している。図１１に示すように、準天頂衛星２００は、赤道上を交点とする「８の字」を描くように周回している。３機の準天頂衛星２００は、軌道面を異にするが８時間ずつ交代するように、切れ目なく日本上空に位置している。また、地域を日本で考えた場合、仰角が７０度以上の準天頂衛星２００が常に存在することになる。切れ目なく日本上空に位置しているため、仰角が７０度以上の準天頂衛星２００が常に存在し、受信者が地上で準天頂衛星２００から電波を受ける際、ビルの谷間でも電波を遮られることが少ない。
【０００９】
静止衛星１は、Ｋｕバンド（１２ＧＨｚ帯）の送信波により配信用データを受信し、Ｓバンド（２．６ＧＨｚ帯）の配信波（静止衛星配信波）によりデータ配信を行う。静止衛星１の用いるＳバンドは、日本国では２５ＭＨｚ（２６３０〜２６５５ＭＨｚ）の使用が予定され、また、伝送路符号化方式／変調方式がＤＳ−ＣＤＭ／ＱＰＳＫ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：直接拡散符号分割多重／Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｉｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：４相位相変調）と規定されている。
本実施の形態では、準天頂衛星２もＫｕバンド及びＳバンドを共用し、Ｋｕバンドの送信波により配信用データを受信し、Ｓバンドの配信波（準天頂静止衛星配信波）によりデータ配信を行うことを目的とする。
準天頂衛星２がＳバンドの周波数帯域を共用する場合には、スペクトラム拡散方式の条件から、受信側である車載通信装置５０の受信時における配信波の振幅（電力）及び位相（遅延時間）が静止衛星配信波と準天頂衛星配信波とでシステム許容値以上の干渉を与えないように調整する必要がある。
【００１０】
例えば、パスダイバーシティ受信機であるＲＡＫＥ受信機では、多重波を受信した場合、各到来波間の伝搬遅延時間差が拡散符号周期（１／チップレート）より長ければ、パスを分離することができる。静止衛星の用いるチップレートが約１６Ｍｃｐｓである場合、１／チップレートは約６０ｎｓｅｃに相当する。準天頂衛星２がＳバンドを共用してデータ配信を行う場合には、１／２チップレート、すなわち約３０ｎｓｅｃ以内の遅延時間の配信波にて配信する必要がある。
前述したように、静止衛星１と準天頂衛星２の間の高度差は最大で約６、０００Ｋｍであり、この高度差による配信波の伝搬遅延時間は約２０ｍｓｅｃとなる。このため、準天頂衛星地球局４は、静止衛星１と準天頂衛星２の高度差を勘案しながら車載通信装置５０の受信時の準天頂衛星配信波の位相が静止衛星配信波の位相から３０ｎｓｅｃ以内の差となるように配信用データの送信波位相の制御を行う。
【００１１】
また、静止衛星１のデータ配信にＣＤＭ方式が用いられていることから、信号電力についての遠近問題も考慮する必要がある。遠近問題とは、ＣＤＭシステムにおいて、例えば受信局が送信局Ａ及び送信局Ｂからの放送信号を受信する際に、送信局Ａからの受信信号の受信電力が送信局Ｂからの受信信号の受信電力よりも大きく、両者の電力差が一定範囲を超える場合には干渉により受信局は送信局Ｂからの放送信号を受信できなくなる現象である。
図１の構成において、車載通信装置５０における静止衛星からの受信電力と準天頂衛星からの受信電力との間に一定以上の差がある場合には遠近問題により車載通信装置５０において静止衛星、準天頂衛星のいずれかよりデータを受信できないことになる。
また、前述したように、静止衛星１と準天頂衛星２の間の高度差は最大で約６、０００Ｋｍであり、この高度差により準天頂衛星２からの信号は静止衛星１からの信号に比べてより減衰することになる。このため、準天頂衛星地球局４は、静止衛星１と準天頂衛星２の高度差を勘案しながら車載通信装置５０の受信時の準天頂衛星配信波の電力と静止衛星配信波の電力とが同等になるように配信用データ送信時の送信電力の制御を行う。
【００１２】
次に、準天頂衛星地球局の構成を図２を参照して説明する。
図２において、４０１は、準天頂衛星２の位置を測位する準天頂衛星位置測位部であり、準天頂衛星の軌道上位置を所要の精度で精密に測定する機能を有する。
また、準天頂衛星位置測位部４０１は、非静止衛星位置特定部の例に相当する。
【００１３】
４０２は、静止衛星の位置を記憶している静止衛星位置記憶部である。静止衛星位置記憶部４０２は、静止衛星位置特定部の例に相当する。
【００１４】
４０３は、静止衛星配信波が受信される際の静止衛星配信波の特性（位相、電力）を記憶する静止衛星配信波特性記憶部である。
本実施の形態では、準天頂衛星２からのデータ配信は、マルチビーム配信を前提としている。そして、マルチビーム配信は、例えば図３に示すように配信対象の地域を複数のエリアに分割し、エリアごとのデータ配信を行うことにより実現される。準天頂衛星２の位置から各エリアまでの距離に差異があるため、エリアごとに準天頂衛星配信波の受信条件は異なる。各エリアに存在する通信装置が静止衛星配信波を受信する際の静止衛星配信波の特性と同様の特性をもつ準天頂衛星配信波を配信することができれば各エリアにおいて準天頂衛星配信波を受信することができる。このため、静止衛星配信波特性記憶部４０３は、静止衛星配信波がそれぞれのエリアの通信装置に受信される場合の静止衛星配信波の特性をエリアごとに記憶しており、配信用データ送信制御部４０５はエリアごとの静止衛星配信波特性に基づいてエリアごとの配信用データの送信制御を行う。
静止衛星配信波特性記憶部４０３は、静止衛星配信波特性特定部の例に相当する。
【００１５】
４０４は、準天頂衛星２に送信するデジタルコンテンツである配信用データを記憶する配信用データ記憶部である。
【００１６】
４０５は、配信用データ送信の際の送信制御を行う配信用データ送信制御部である。
配信用データ送信制御部４０５は、準天頂衛星２が準天頂衛星２内で周波数変換を行う際のパラメータ情報が入力されており、かつ準天頂衛星２内で定率の増幅率で増幅を行う際のパラメータ情報が入力されており、準天頂衛星位置測位部４０１により測位された準天頂衛星の位置、静止衛星位置記憶部４０２に記憶された静止衛星の位置に基づき、準天頂衛星配信波の特性（位相、電力）が静止衛星配信波特性記憶部４０３に記憶された静止衛星配信波の特性（位相、電力）と所定の範囲内で一致するようにエリアごとに配信用データの送信制御を行う。具体的には、静止衛星配信波の位相に対して準天頂衛星配信波の位相が受信時に３０ｎｓｅｃ以内の誤差にとどまるように配信用データの送信波位相の制御を行う。また、準天頂衛星配信波の受信時の電力が静止衛星配信波の受信時の電力と同等になるように配信用データの送信時の送信電力の制御を行う。
準天頂衛星２はＫｕバンド（１２ＧＨｚ帯）で配信用データを受信し、Ｓバンド（２．６ＧＨｚ帯）にてデータ配信を行うため、準天頂衛星２内で周波数変換を行っている。このため、配信用データ送信制御部４０５は、準天頂衛星２内で周波数変換された後の配信波において受信時の位相が静止衛星配信波の位相と同等となるように配信用データの送信波位相を制御する。
また、準天頂衛星地球局４からの配信用データの信号強度は、伝搬ロスにより大きく減衰しているので、準天頂衛星２では受信した配信用データを増幅してデータ配信を行う機能を有する。本実施の形態では、準天頂衛星２は定率の増幅率（例えば、１００万倍）で配信データを増幅していることを前提としている。このため、配信用データ送信制御部４０５は準天頂衛星２において定率の増幅率で増幅された後の準天頂衛星配信波の受信時の受信電力が静止衛星配信波の受信電力と同等となるように配信用データの送信電力を制御する。
【００１７】
４０６は、配信用データ送信制御部４０５による送信制御に基づき配信用データを準天頂衛星２に送信する送信部である。送信部４０６は、配信用データ送信制御部４０５により制御された送信波位相及び送信電力にて配信用データを送信する。
【００１８】
準天頂衛星地球局４は、図示していないが、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ、半導体メモリ等や磁気ディスク等の記録手段、及び通信手段を有する計算機により実現することができる。記録手段には、準天頂衛星地球局４に含まれる各構成要素の機能を実現するプログラムが記録されており、ＣＰＵがこれらのプログラムを読み込むことにより準天頂衛星地球局４の動作を制御し、各構成要素の機能を実現することができる。
なお、これらのプログラムを計算機で読みとり可能な記録媒体に記録することも可能である。更には、これらのプログラムを通信網を介して送信し、送信先でこれらのプログラムをインストールすることも可能である。
【００１９】
次に、図４のフローチャートを参照して準天頂衛星地球局４の動作を説明する。
配信用データの送信の必要が生じた際に、ステップＳ４０１で、配信用データ送信制御部４０５が準天頂衛星位置測位部４０１に準天頂衛星位置の測位を指示し、準天頂衛星位置測位部４０１が準天頂衛星の位置を測位する。
次に、ステップＳ４０２で、配信用データ送信制御部４０５が静止衛星位置記憶部４０２より静止衛星の位置を示す位置情報を読み出す。
次にステップＳ４０３で、データ配信の対象となる配信対象エリアの静止衛星配信波特性情報を静止衛星配信波特性記憶部４０３から読み出す。静止衛星配信波特性情報には、配信対象エリアにおける静止衛星配信波の受信時の位相及び受信電力が示されている。
次に、ステップＳ４０４において、配信用データ送信制御部４０５は準天頂衛星の位置、静止衛星の位置、静止衛星配信波特性情報に基づき、配信用データの送信波位相を決定する。配信用データ送信制御部４０５は、準天頂衛星の位置及び静止衛星の位置から、配信対象エリア内の通信装置が配信波を受信する際に静止衛星配信波の位相に対して準天頂衛星配信波の位相が３０ｎｓｅｃ以内の誤差にとどまる配信用データの送信波位相を決定する。
次に、ステップＳ４０５において、配信用データ送信制御部４０５は準天頂衛星の位置、静止衛星の位置、静止衛星配信波特性情報に基づき、配信用データの送信電力を決定する。配信用データ送信制御部４０５は、準天頂衛星の位置及び静止衛星の位置から、配信対象エリア内の通信装置が配信波を受信する際に準天頂衛星配信波の受信電力が静止衛星配信波の受信電力と同等となる（望ましくは、等しくなる）配信用データの送信電力を決定する。
【００２０】
次に、ステップＳ４０６で、配信用データ送信制御部４０５はマルチビーム配信の対象となる全てのエリアについて送信波位相と送信電力を決定したか否かを判断し、全てのエリアについて決定していないのであれば、ステップＳ４０３に戻り、全てのエリアについて決定している場合にはステップＳ４０７に進む。
次に、ステップＳ４０７で、送信部４０６が配信用データ送信制御部４０５によりエリアごとに決定された送信波位相及び送信電力にて各エリアの配信用データを送信する。
【００２１】
このように、本実施の形態に係る準天頂衛星地球局によれば、準天頂衛星からのデータ配信を静止衛星配信波と同様の特性（受信時の位相、受信電力）をもつ配信波で行うことができるので、静止衛星からのデータ受信が可能な通信装置は静止衛星からの配信データのみならず準天頂衛星からの配信データも受信することができ、また、静止衛星が用いる周波数帯域を準天頂衛星が共用でき、周波数帯域の有効利用を図ることができる。更に、準天頂衛星地球局において準天頂衛星における周波数変換処理及び増幅処理を見こして予め配信用データの送信波位相及び送信電力を制御するため、準天頂衛星で配信波の位相及び電力を制御する必要がなく準天頂衛星の構成を簡素化することができる。
【００２２】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、準天頂衛星地球局は、準天頂衛星配信波の特性が静止衛星配信波の特性と所定範囲内で一致するように配信データの送信波位相及び送信電力を制御することとしていた。本実施の形態では、準天頂衛星配信波の特性を静止衛星配信波の特性と所定範囲内で一致させるために準天頂衛星地球局から準天頂衛星に制御信号を送信する場合について説明する。
【００２３】
図５は、本実施の形態に係る準天頂衛星地球局４の構成を示す図である。
図において、４０１〜４０４及び４０６は図２に示したものと同様であり、４０１は準天頂衛星位置測位部、４０２は静止衛星位置記憶部、４０３は静止衛星配信波特性記憶部、４０４は配信用データ記憶部、４０６は送信部である、４０１〜４０４、及び４０６の各々の動作、機能は実施の形態１にて説明したものと同じであるが、送信部４０６は配信用データ及び制御情報を準天頂衛星に送信する。
【００２４】
４０７は、準天頂衛星２に対する制御情報を生成する制御情報生成部である。制御情報生成部４０７は、準天頂衛星配信波の特性（位相、電力）を静止衛星配信波の特性と所定範囲内で一致させるために準天頂衛星に対する制御情報を生成する。
制御情報生成部４０７は、準天頂衛星の位置、静止衛星の位置に基づき、準天頂衛星配信波の特性（位相、電力）を静止衛星配信波の特性と所定範囲内で一致させるために必要な配信波の位相及び配信電力レベルを算出し、算出した値を示す制御信号を送信部４０６に出力する。
送信部４０６からは配信用データ自体及び制御情報を準天頂衛星に送信し、準天頂衛星２で制御情報に基づいて配信波の位相及び配信電力を制御してデータ配信を行う。
【００２５】
次に、図６のフローチャートを参照して本実施の形態に係る準天頂衛星地球局４の動作を説明する。
配信用データの送信の必要が生じた際に、ステップＳ６０１で、制御情報生成部４０７が準天頂衛星位置測位部４０１に準天頂衛星位置の測位を指示し、準天頂衛星位置測位部４０１が準天頂衛星の位置を測位する。
次に、ステップＳ６０２で、制御情報生成部４０７が静止衛星位置記憶部４０２より静止衛星の位置を示す位置情報を読み出す。
次にステップＳ６０３で、データ配信の対象となる配信対象エリアの静止衛星配信波特性情報を静止衛星配信波特性記憶部４０３から読み出す。静止衛星配信波特性情報には、配信対象エリアにおける静止衛星配信波の受信時の位相及び受信電力が示されている。
次に、ステップＳ６０４において、制御情報生成部４０７は準天頂衛星の位置、静止衛星の位置、静止衛星配信波特性情報に基づき、準天頂衛星配信波の位相を決定する。制御情報生成部４０７は、準天頂衛星の位置及び静止衛星の位置から、配信対象エリア内の通信装置が配信波を受信する際に静止衛星配信波の位相に対して準天頂衛星配信波の位相が３０ｎｓｅｃ以内の誤差にとどまるように準天頂衛星配信時の準天頂衛星配信波の位相を決定する。
次に、ステップＳ６０５において、制御情報生成部４０７は準天頂衛星の位置、静止衛星の位置、静止衛星配信波特性情報に基づき、準天頂衛星配信波の配信電力を決定する。制御情報生成部４０７は、準天頂衛星の位置及び静止衛星の位置から、配信対象エリア内の通信装置が配信波を受信する際に準天頂衛星配信波の受信電力が静止衛星配信波の受信電力と同等となるように準天頂衛星配信時の準天頂衛星配信波の配信電力を決定する。
【００２６】
次に、ステップＳ６０６で、制御情報生成部４０７は決定した準天頂衛星配信波の位相及び電力を示す制御情報を生成する。
次に、ステップＳ６０７で、制御情報生成部４０７はマルチビーム配信の対象となる全てのエリアについて制御情報を生成したか否かを判断し、全てのエリアについて生成していないのであれば、ステップＳ６０３に戻り、全てのエリアについて制御情報を生成している場合にはステップＳ６０８に進む。
次に、ステップＳ６０８で、送信部４０６が制御情報生成部４０７によりエリアごとに生成された制御情報と配信用データとを互いに関連づけて準天頂衛星２に送信する。
【００２７】
このように、本実施の形態に係る準天頂衛星地球局によれば、準天頂衛星からのデータ配信を静止衛星配信波と同様の特性（受信時の位相、受信電力）をもつ配信波で行うことができるので、静止衛星からのデータ受信が可能な通信装置は静止衛星からの配信データのみならず準天頂衛星からの配信データも受信することができ、また、静止衛星が用いる周波数帯域を準天頂衛星が共用でき、周波数帯域の有効利用を図ることができる。更に、準天頂衛星地球局から制御情報を送信し準天頂衛星において制御情報に基づいて配信波の位相及び電力を制御するため、準天頂衛星地球局で配信用データの送信波位相及び送信電力を制御する必要がないので準天頂衛星地球局の処理及び構成を簡素化することができる。
【００２８】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、静止衛星配信波を直接受信する通信装置に準天頂衛星配信波を静止衛星配信波と同様の条件で受信させるようにしたものであるが、本実施の形態では実施の形態１及び２を前提とし、さらに、ギャップフィラーを介して間接的に静止衛星からのデータ配信を受ける通信装置に対して準天頂衛星からデータ配信を行う場合について説明する。
【００２９】
図７は、本実施の形態に係るシステム構成例を示す図である。
図において、１〜５及び５０は図１に示したものと同様であり、１は静止衛星、２は準天頂衛星、３は静止衛星地球局、４は準天頂衛星地球局、５は車輌、５０は車載通信装置である。
図において、６は静止衛星配信波を受信し、静止衛星配信波を十分に受信できない不感地帯に再配信を行うギャップフィラーである。図７に示すように、ギャップフィラー６は、Ｋｕバンドで配信される静止衛星配信波を受信し、静止衛星配信波の信号強度が許容のレベルに達しない地域について、カバーエリアは数ｋｍから数十ｋｍの範囲、Ｓバンドにて再配信を行う。（特開平１０−３０８６９５参照）
【００３０】
移動体の受信場所により、ギャップフィラーデータ配信波と静止衛星配信波の信号強度が同等になり、所定の電力条件を満たす場合には、特開平１０−３０８６９５の通り、ＲＡＫＥ受信が適用され、ギャップフィラーデータ配信波と静止衛星配信波は受信機で合成されることになっており、ギャップフィラーデータ配信波の位相は、静止衛星配信波に対し所定の時間遅れ（進み）範囲内に制御されている。
【００３１】
準天頂衛星が存在する場合は、ギャップフィラーデータ配信波の受信信号の信号強度が準天頂衛星配信波よりも強い場合は、ギャップフィラーデータ配信波が受信されるが、静止衛星の場合と同様に、受信信号の信号強度が所定のレベルを満足することができる場所については、ＲＡＫＥ受信が適用される。すなわち、準天頂衛星配信波は静止衛星配信波と電力、位相について、同等となるように制御されていることから、静止衛星配信波を介して、ギャップフィラーデータ配信波と同等に制御される。これにより、静止衛星、準天頂衛星、ギャップフィラーの相互補完機能が実現される。
【００３２】
実施の形態４．
実施の形態１及び２では、準天頂衛星地球局は静止衛星配信波の特性を記憶し、記憶している静止衛星配信波の特性に基づいて準天頂衛星配信波の特性を静止衛星配信波の特性に合わせていたが、本実施の形態では実施の形態１及び２を前提とし、さらに、静止衛星配信波の特性をモニタし、モニタ結果に従って準天頂衛星配信波の特性を調整する場合について説明する。
【００３３】
図８は、本実施の形態に係るシステム構成例を示す図である。
図において、１〜５及び５０は図１に示したものと同様であり、１は静止衛星、２は準天頂衛星、３は静止衛星地球局、４は準天頂衛星地球局、５は車輌、５０は車載通信装置である。
図において、７は静止衛星配信波を受信し、静止衛星配信波の特性をモニタする静止衛星配信波モニタ装置である。静止衛星配信波モニタ装置７はモニタ装置の例に相当する。また、静止衛星配信波モニタ装置７は、準天頂衛星配信波の特性をモニタしてもよい。
本実施の形態では、準天頂衛星地球局４は静止衛星配信波モニタ装置７からのモニタ結果を入力し、入力したモニタ結果に基づいて静止衛星配信波の特性を制御する。
【００３４】
図９は、本実施の形態に係る準天頂衛星地球局４の構成例を示す図である。
図９は、実施の形態１で示した準天頂衛星地球局４と同様に、準天頂衛星地球局４側で配信用データの送信波位相及び送信電力を制御して配信用データを送信する場合の構成例を示している。
図において、４０１〜４０６は図２に示したものと同様であり、４０１は準天頂衛星位置測位部、４０２は静止衛星位置記憶部、４０３は静止衛星配信波特性記憶部、４０４は配信用データ記憶部、４０５は配信用データ送信制御部、４０６は送信部である。
４０９は、静止衛星配信波モニタ装置７からのモニタ結果を入力するモニタ結果入力部である。
本実施の形態では、配信用データ送信制御部４０５は、静止衛星配信波モニタ装置７が配置されているエリアについて、準天頂衛星位置測位部４０１により測位された準天頂衛星の位置、静止衛星位置記憶部４０２に記憶された静止衛星の位置に基づき、準天頂衛星配信波の特性（位相、電力）がモニタ結果入力部４０９により入力されたモニタ結果に示された静止衛星配信波の特性（位相、電力）と所定の範囲内で一致するように配信用データの送信制御を行う。具体的には、モニタ結果に示された静止衛星配信波の位相に対して準天頂衛星配信波の位相が受信時に３０ｎｓｅｃ以内の誤差にとどまるように配信用データの送信波位相の制御を行う。また、準天頂衛星配信波の受信時の電力がモニタ結果に示された静止衛星配信波の受信時の電力と同等になるように配信用データの送信時の送信電力の制御を行う。
本実施の形態では、図４のフローチャートのステップＳ４０２において静止衛星配信波特性情報の読み出しの代わりにモニタ結果入力部４０９に入力されたモニタ結果を読み出すようにすればよく、動作の詳細な説明は省略する。
【００３５】
なお、以上の説明では、実施の形態１の場合と同様に準天頂衛星地球局４で配信用データの送信波位相及び送信電力の制御を行う場合について説明したが、実施の形態２の場合と同様に準天頂衛星に制御情報を送信し準天頂衛星において準天頂衛星配信波がモニタ結果と同様の位相、電力となるように制御するようにしてもよい。
【００３６】
また、図８における静止衛星配信波モニタ装置７は、静止衛星配信波だけでなく準天頂衛星配信波の受信も可能である。このため、静止衛星配信波モニタ装置７が準天頂衛星配信波についても特性をモニタし、モニタ結果を準天頂衛星地球局４にフィードバックするようにしてもよい。このようにすれば、準天頂衛星地球局４は、より高精度に準天頂衛星配信波の位相、電力を調整することができる。
静止衛星配信波モニタ装置７より準天頂衛星配信波のモニタ結果も入力する場合には、図９における準天頂衛星位置測位部４０１、静止衛星位置記憶部４０２、静止衛星配信波特性記憶部４０３を不要とすることもできる。例えば、配信用データの送信に先立ち位相及び電力の調整用の試験データを準天頂衛星地球局４から送信し、静止衛星配信波モニタ装置７が静止衛星配信波の特性及び準天頂衛星配信波（試験データの配信）の特性をモニタし、準天頂衛星地球局４は、静止衛星配信波モニタ装置７からの静止衛星配信波についてのモニタ結果及び準天頂衛星配信波についてのモニタ結果に基づき、配信用データの送信波位相及び送信電力を制御することができる。このため、準天頂衛星地球局４の構成を、配信用データ記憶部４０４、配信用データ送信制御部４０５、送信部４０６、モニタ結果入力部４０９とすることができる。
これは、実施の形態２に示したように準天頂衛星２に制御情報を送信する場合も同様であり、準天頂衛星位置測位部４０１、静止衛星位置記憶部４０２、静止衛星配信波特性記憶部４０３を不要とし、制御情報生成部４０７がモニタ結果入力部４０９から入力された静止衛星配信波についてのモニタ結果及び準天頂衛星配信波のモニタ結果に基づき制御情報を生成するようにしてもよい。
【００３７】
また、実施の形態３に示したように、不感地帯にギャップフィラーを設けた場合には、ギャップフィラーからの配信波の特性をモニタするモニタ装置を設け、当該モニタ装置からのモニタ結果に従って準天頂衛星配信波の特性を制御するようにしてもよい。
【００３８】
このように、本実施の形態によれば、静止衛星配信波の特性をモニタする静止衛星配信波モニタ装置を設け、静止衛星配信波モニタ装置からのモニタ結果を用いるため、準天頂衛星配信波の特性をより高精度に制御することができる。
【００３９】
また、静止衛星配信波モニタ装置が準天頂衛星配信波の特性もモニタする場合には、簡単な構成の準天頂衛星地球局にて準天頂衛星配信波の高精度な制御を行うことができる。
【００４０】
なお、以上では、非静止衛星の例として準天頂衛星を用いて説明したが、準天頂衛星以外の非静止衛星であってもよい。
また、以上では、準天頂衛星配信波の特性として位相、電力を調整することしたが、位相、電力以外の配信波の特性を調整するようにしてもよい。
また、以上では、位相及び電力の制御を行うこととしたが、遠近問題が発生しないような場合には、位相のみの制御であってもよい。
また、以上では、準天頂衛星地球局と静止衛星地球局とは別の装置としていたが、準天頂衛星地球局と静止衛星地球局とが一体となった装置でもよい。
また、準天頂衛星地球局は、準天頂衛星の位置を測位するとともに準天頂衛星が所定の衛星軌道から外れそうになった場合には準天頂衛星を軌道にとどまらせるように軌道制御を行ってもよい。
また、以上では、準天頂衛星地球局は静止衛星の位置を記憶しているとしたが、静止衛星も厳密には完全に静止しているわけではないので、配信用データの送信の必要が生じるごとに静止衛星の位置を測位するようにしてもよい。この場合には、より高精度の位相、電力の制御が可能となる。
また、以上では、マルチビーム配信を前提として説明したが、位相差が３０ｎｓｅｃ以内であり、また電力がほぼ同等に保てるのであればマルチビーム配信でなくてもよく、シングルビーム配信でもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、非静止衛星からのデータ配信を静止衛星配信波と同様の特性をもつ配信波で行うことができるので、静止衛星からのデータ受信が可能な通信装置は静止衛星からの配信データのみならず非静止衛星からの配信データも受信することができ、また、静止衛星が用いる周波数帯域を非静止衛星が共用でき、周波数帯域の有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係るシステム構成例を示す図。
【図２】実施の形態１に係る準天頂衛星地球局の構成例を示す図。
【図３】マルチビーム配信による地域分割例を示す図。
【図４】実施の形態１に係る準天頂衛星地球局の処理の例を示すフローチャート図。
【図５】実施の形態２に係る準天頂衛星地球局の構成例を示す図。
【図６】実施の形態２に係る準天頂衛星地球局の処理の例を示すフローチャート図。
【図７】実施の形態３に係るシステム構成例を示す図。
【図８】実施の形態４に係るシステム構成例を示す図。
【図９】実施の形態４に係る準天頂衛星地球局の構成例を示す図。
【図１０】準天頂衛星を説明する図。
【図１１】準天頂衛星を説明する図。
【符号の説明】
１  静止衛星、２  準天頂衛星、３  静止衛星地球局、４  準天頂衛星地球局、５  車輌、６  ギャップフィラー、７  静止衛星配信波モニタ装置、５０  車載通信装置、４０１  準天頂衛星位置測位部、４０２  静止衛星位置記憶部、４０３  静止衛星配信波特性記憶部、４０４  配信用データ記憶部、４０５  配信用データ送信制御部、４０６  送信部、４０７  制御情報生成部、４０８  ギャップフィラー配信波特性記憶部、４０９  モニタ結果入力部。
【図１】
2004180231.tif 000003
【図２】
2004180231.tif 000004
【図３】
2004180231.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004180231.tif 000009
【図８】
2004180231.tif 000010
【図９】
2004180231.tif 000011
【図１０】
2004180231.tif 000012
【図１１】
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