(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムにおいて、
前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶しておき、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求め、かつ前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定し、前記両衛星の受信電波から測定したドップラー周波数と、前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求め、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波受信開始時からハンドオフする時点までに要する時間と、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出することを特徴とする衛星移動通信システム。
【請求項２】
複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、
前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求める伝播遅延時間演算手段と、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星からの受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、前記第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出する第３の演算手段と、を有することを特徴とする衛星移動通信システムの移動局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の同期している周回衛星を介して通信する陸上移動局（以下、単に移動局という）を有する衛星移動通信システム、衛星移動通信システムの移動局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムでは、衛星間ハンドオフを行わない限り、長時間の通話は困難である。例えば、イリジュームの場合、地上約７８０ｋｍを１００分で周回するので、一つの衛星と通信できる時間は、せいぜい１０分弱である。このためハンドオフは通話を維持するのに必須となる。ハンドオフは、同一衛星内の一のビームから他のビームへハンドオフする、ビーム間ハンドオフと、べつの衛星にハンドオフする衛星間ハンドオフがある。
【０００３】
ビーム間ハンドオフは、同一衛星内のビーム間におけるハンドオフであり、この場合にはハンドオフしても衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数や、電波の伝播遅延時間は連続的に変化する。しかし、衛星間ハンドオフの場合にはトップラー周波数にしても、電波の伝播遅延時間にしても不連続となる。イリジューム等の衛星移動通信システムでは、複数個の低軌道周回衛星により地球上の全ての領域に対してサービスを行えるようになっている。図５に周回衛星ＳＶ１〜ＳＶ７の配置状態を示す。この図は衛星移動通信システムに使用される一部の周回衛星について示したものであり、矢印は周回衛星の移動方向である。同図において、円は各周回衛星のサービスエリアを示している。図５に示すように一つの衛星で一つのセルを形成していると考えると、基本的には六角形配置で規則的に並んでいる。この場合に通話を維持するためには、移動局は周回する衛星を次々と切り換える、すなわち衛星間ハンドオフする必要がある。
【０００４】
また衛星間ハンドオフを行う必要が有る時は、周回衛星が低仰角に位置する時であり、通信中の衛星とハンドオフ先の衛星の、両衛星とも、山や建物、木等の影響を受け、電波状態が必ずしも良くない状態にあるときである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の衛星移動通信システムにおいて、衛星間ハンドオフを行う場合において、ハンドオフするタイミングを予測するのに、周回衛星側から通知される伝播遅延時間の時間変化率であるＤＴＯＡ（Differential Time of Arrival）の最新のものを使用してハンドオフのタイミングを算出する方法や、カルマンフィルタやローパスフィルタなどの予測フィルタを使用して今までの傾向から伝播遅延時間を予測し、ハンドオフのタイミングを算出する方法がある。
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術では、予測フィルタを使用する方法では、いずれもある程度のサンプル数が必要である、という問題がある。また周回衛星側から通知されるＤＴＯＡを使用する方法では、分解能のために精度が制限されてしまうという問題が有る。例えば、ＤＴＯＡの分解能が２μsecであったとすると、誤差は最大１μsecとなり、衛星と通信が途切れている時間（トンネルの中に入っている時間や信号が弱くなっている時間）が長くなると、誤差が大きくなる。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる衛星移動通信システム、衛星移動通信システムの移動局提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
【００１０】
本発明は、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムにおいて、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶しておき、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求め、かつ前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定し、前記両衛星の受信電波から測定したドップラー周波数と、前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求め、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間と、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムにおいて、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶しておき、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求め、かつ前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定し、前記両衛星の受信電波から測定したドップラー周波数と、前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求め、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間と、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出するようにしたので、通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００１４】
また、本発明は、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求める伝播遅延時間演算手段と、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星からの受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、前記第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波受信開始時からハンドオフする時点までに要する時間、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出する第３の演算手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求める伝播遅延時間演算手段と、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星からの受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、前記第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出する第３の演算手段とを有するので、通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に本発明が適用される衛星移動通信システムの構成を示す。同図において、衛星移動通信システムは、地表からの高度が７００〜１５００ｋｍの低高度軌道を周回する複数の同期している周回衛星ＳＶ０、ＳＶ１、ＳＶ２、…と、地表上に設置された関門交換局１０と、衛星移動通信サービスを受ける加入者端末としての移動局１４とを有している。関門交換局１０は、周回衛星との間で無線チャネルの接続制御に関連する移動局情報の管理、課金情報の管理等、を行うと共に、公衆交換電話網１２を介して接続される回線の管理を行う。尚、衛星移動通信のサービスを受ける手順について本発明の要旨とは直接関係ないので、その詳細は省略する。
【００２１】
次に図１における移動局１４の構成を図２に示す。図２は移動局１４のうち本発明に関連する部分のみを示し、その他の構成は省略してある。同図において、移動局１４は、アンテナ１と、受信系と送信系とを切り換える切換スイッチ２とを有している。切換スイッチ２は受信時には受信系側Ｒｘ側に、送信時にはＴｘ側に切り換えられるようになっている。
受信系は、周回衛星からの電波をアンテナ１を介して受信するマスター受信部２０Ａと、ハンドオフするために同一衛星内のビームやハンオフ先の周回衛星を探すための通信を行うスレーブ受信部２０Ｂとを有している。
【００２２】
マスター受信部２０Ａの出力端にはマスター受信部２０Ａで受信した電波からドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定部２２Ａと、マスター受信部２０Ａで周回衛星から受信した情報（受信タイミング検出部３０Ａからの情報）と送信タイミング設定部３８で設定された送信タイミングから電波伝播遅延時間（以下、単に伝播遅延時間と記す。）ｔ１を演算するｔ１演算部２４Ａとが設けられている。スレーブ受信部２０Ｂの出力端にはスレーブ受信部２０Ｂで受信した電波からドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定部２２Ｂと、スレーブ受信部２０Ｂで周回衛星から受信した情報（受信タイミング検出部３０からの情報）と送信タイミング設定部３８で設定された送信タイミングから伝播遅延時間を演算するｔ２演算部２４Ｂとが設けられている。また受信系には伝播遅延時間ｔ２と伝播遅延時間ｔ１との差ＳＲｔ１を求める（ｔ２−ｔ１）演算部２６が設けられており、更にマスター受信部２０Ａの受信タイミングを設定する受信タイミング設定部２５が設けられている。
【００２３】
更に受信系はスレーブ受信部２０Ｂでハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点からの経過時間を計測し、記憶するために受信タイミング検出部３０と、経過時間を計測するタイマ３２と、タイマ３２により計測された経過時間を記憶する経過時間記憶部３４とを有している。衛星情報記憶部２８にはｔ１演算部２４Ａ、ｔ２演算部２４Ｂ及び（ｔ２−ｔ１）演算部２６により演算された伝播遅延時間ｔ１、ｔ２、伝播遅延時間差ＳＲｔ１が格納されると共に、ハンドオフのための演算を行うのに必要なデータ、例えば、使用している無線周波数、周回衛星の受信電波から得られるドップラー周波数と、伝播遅延時間の時間変化率であるＤＴＯＡ（Ｄifferential Time of Ａrrival）との関係を示す特性（演算式）、各種定数などが予め格納されている。
【００２４】
一方、送信系は、送信タイミング設定部３８と、送信部４０とを有している。ハンドオフタイミング演算部３６は、ドップラー周波数測定部２２Ａ、２２Ｂの出力を取込み、経過時間記憶部３４、衛星情報記憶部２８に格納されているデータを参照して後に詳述する演算を行い、ハンドオフ先の周回衛星の通信タイミングを算出し、送信タイミング設定部３８にハンドオフ先の周回衛星に対する送信タイミングを設定する。送信部４０は、送信タイミング設定部３８により設定された送信タイミングでハンドオフ先の周回衛星に送信する。
【００２５】
図１１に本実施の形態に係る衛星移動通信システムで採用されている通信方式であるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式における周回衛星（ＳＶ）のフレーム構成と、周回衛星（ＳＶ）と移動局（ＳＵ）との間におけるデータの送受信タイミングを示す。同図に示すように周回衛星（ＳＶ）の１フレームはダウンリンク用の４チャネルのタイムスロットＤＬ１〜ＤＬ４と、アップリンク用の４チャネルのタイムスロットＵＬ１〜ＵＬ４とから構成されている。
【００２６】
周回衛星ＳＶ１からの信号の伝播遅延時間Ｔｄが零の場合には、移動局１４は、周回衛星ＳＶ１からの電波を受信して、それを基準にしてシステムで決められているＴＤＭＡ方式のタイミングに合わせて送信すればよい。しかし、周回衛星ＳＶ１からの伝播遅延がある場合には、時刻ｔ１で周回衛星ＳＶ１から送信された電波（データ）を、移動局１４では伝播遅延時間Ｔｄだけ遅れて時刻ｔ２で受信する。この時、時間Ｔｄだけ遅延していることを無視して、そのままＴＤＭＡのタイミングに合わせて移動局１４が送信すると、移動局１４の電波が周回衛星ＳＶ１に到達した時点で、フレーム構成上、受信すべきタイミングから２Ｔｄだけ遅延することになる。
【００２７】
したがって、伝播遅延時間がＴｄの場合には移動局１４は、例えば、ダウンリンク用タイムスロットＤＬ１により周回衛星ＳＶ１の電波を時刻ｔ２で受信し、その受信タイミングを基準にしてアップリンク用タイムスロットＵＬ１により送信を行う場合に、送信タイミングを本来のＴＤＭＡで決められた送信タイミングｔ４から２Ｔｄだけ、早いタイミングｔ３で送信する必要がある。このタイミング設定を送信タイミング設定部３８により行う。
【００２８】
尚、衛星情報記憶部２８は本発明の記憶手段に、ドップラー周波数測定部２２Ａ，２２Ｂは本発明のドップラー周波数測定手段に、ハンドオフタイミング演算部３６は本発明の第１の演算手段、第２の演算手段、第３の演算手段に、ｔ１演算部２４Ａ、ｔ２演算部２４Ｂは本発明の伝播遅延時間演算手段に、それぞれ相当する。
【００２９】
ここで図２に示した移動局１４の動作を説明するに先立ち、周回衛星の移動時間とドップラー周波数との関係、周回衛星の移動時間とＤＴＯＡの関係、ドップラー周波数とＤＴＯＡとの関係についてそれぞれ、説明する。図１０は移動局１４（ここでは二つの移動局をＳＵａ，ＳＵｂの記号で示し、便宜上、移動局を総称として場合によりＳＵで示す。）の所在地と周回衛星ＳＶの担当エリアＣ０について示している。同図に示すように二つの移動局のうち移動局ＳＵａは北緯０度、東経０度に位置しているとする。周回衛星ＳＶは、東経０度の経度線上を南極から北極方向に移動している。図１０において、周回衛星ＳＶが赤道に位置するときを０秒とし、この赤道位置を基準として南極側をマイナス、北極側をプラスとする。記号Ｃ０は周回衛星ＳＶが経度０度、緯度０度の時、周回衛星ＳＶからの電波が到達する範囲を示している。
【００３０】
周回衛星の移動時間とドップラー周波数との関係を図６に示す。同図において、ａは図７における移動局ＳＵａ、ｂは移動局ＳＵｂに相当している。ドップラー周波数は、周回衛星ＳＶと移動局ＳＵとの相対速度を通信に使用する無線周波数の波長で割ったものである。周回衛星ＳＶと移動局ＳＵとの相対速度は周回衛星ＳＶと移動局ＳＵとの距離Ｄ(t)を時間で微分したものである。したがって、ドップラー周波数は、それを使用周波数ｆの波長λ（＝ｃ／ｆ：ｃは光速）で割ったものであり、図６に示すように周回衛星が移動局ＳＵに対して近づいてくる場合にドップラー周波数はプラスになるから、次式が成立する。
ドップラー周波数＝−Ｄ(t)'／λ＝−Ｄ(t)'ｆ／ｃ                  （１）
図６はｆ＝１．６ＧＨｚで計算したものである。
【００３１】
周回衛星ＳＶの軌道真下に位置する移動局ＳＵａは、周回衛星ＳＶの移動時間０秒のときドップラー周波数が０ｋＨｚ、周回衛星ＳＶの移動時間が±３００秒のときドップラー周波数が約±３５ｋＨｚとなっている。他方、東経１０度に位置している移動局ＳＵｂは、周回衛星ＳＶの移動時間が０秒のときドップラー周波数が約−２ｋＨｚ、周回衛星ＳＶの移動時間が±３００秒のときドップラー周波数が約±３０ｋＨｚとなっている。
【００３２】
図７は周回衛星ＳＶの移動時間とＤＴＯＡとの関係を示している。周回衛星との伝播遅延時間の時間変換率ＤＴＯＡは周回衛星ＳＶと移動局ＳＵとの距離Ｄ(t)を光速ｃで割ったもの時間微分したものをであるから、次式が成立する。
ＤＴＯＡ＝Ｄ(t)'／ｃ                                            （２）
式（２）から得られた結果を図７に示す。周回衛星ＳＶと移動局ＳＵとの位置関係、条件は図６の場合と同様である。
【００３３】
図７に示すように、周回衛星ＳＶの軌道真下に位置する移動局ＳＵａは、周回衛星の移動時間が０秒のときＤＴＯＡが０（μsec/sec）、周回衛星の移動時間が±３００秒のときＤＴＯＡが±２２（μsec/sec）となっている。他方、東経１０度に位置している移動局ＳＵｂは、周回衛星の移動時間が０秒のときＤＴＯＡが約２（μsec/sec）、周回衛星の移動時間が±３００秒のときＤＴＯＡが約±２０（μsec/sec）となっている。図６の周回衛星ＳＶの移動時間とドップラー周波数との説明図は、図７のＤＴＯＡの縦軸の符号を逆にしたものと、同じ形をしている事が判る。
【００３４】
次に図８にドップラー周波数とＤＴＯＡとの関係を示す。ドップラー周波数とＤＴＯＡとは比例関係にあり、周回衛星からのドップラ周波数が判れば、ドップラー周波数を無線通信に使用している周波数で割ることにより、単位時間の伝播遅延時間の時間変化率ＤＴＯＡを得ることができる。
すなわち、ドップラー周波数は、
ドップラー周波数＝−Ｄ(t)'／λ＝−Ｄ(t)'ｆ／ｃ＝−ＤＴＯＡ×ｆ  （３）
であり、ＤＴＯＡは既述したように
ＤＴＯＡ＝Ｄ(t)'／ｃ                                            （４）
であるから、（３）、（４）から、ドップラー周波数をDopplerと書き換えると、ＤＴＯＡ（μsec/sec）＝−Doppler（ｋＨｚ）／ｆ（ＧＨｚ）        （５）となる。
周回衛星ＳＶと移動局ＳＵとの交信に用いる無線周波数ｆは、例えばイリジウムシステムの場合には１．６ＧＨｚ帯が用いられているので、（５）式は次のようになる。
ＤＴＯＡ（μsec/sec）＝−０．６２５×Doppler（ｋＨｚ）          （６）
【００３５】
図９は周回衛星ＳＶの移動時間とＤＴＯＡの時間当たりの変化量との関係を示している。衛星が真上を通過するような、ＤＴＯＡの変化量が最も大きい所でも、０．２２μsec/sec/sec程度であり、１０秒間のＤＴＯＡの変化は２．２μsec/secである。衛星の受信ウィンド±６５μsecと比較しても、ＤＴＯＡはほとんど変化しない事が判る。
【００３６】
次に図２に示した移動局１４の動作を図３に示すフローチャートを参照して説明する。図２において、切換スイッチ２は受信系側（接点Ｒｘ）に切り換えられ、移動局１４はマスター受信部２０Ａにより現在周衛星ＳＶ１通信中の状態にあるものとする。図３において、スレーブ受信部２０Ｂで、例えば、ハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２（図１）からの電波を受信すると（ステップ５０）、その受信タイミングが受信タイミング検出部３０により検出され、受信タイミング検出部３０はタイマ３２を起動する（ステップ５１）。次いでｔ１演算部２４Ａ、ｔ２演算部２４Ｂではそれぞれマスター受信部２０Ａ，スレーブ受信部２０Ｂで受信した周回衛星ＳＶ１、ＳＶ２からの情報（受信タイミング検出部３０Ａ、３０からの情報）と送信タイミング設定部３８で設定された送信タイミングから伝播遅延時間ｔ１（μsec）、ｔ２（μsec）を算出する（ステップ５２）。
【００３７】
また（ｔ２−ｔ１）演算部２６は、移動局１４と現在通信中の周回衛星ＳＶ１との伝播遅延時間ｔ１、ハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２との伝播遅延時間ｔ２との遅延時間差ＳＲｔ１（＝ｔ２−ｔ１）を算出する（ステップ５３）。伝播遅延時間ｔ１（μsec）、ｔ２（μsec）及び遅延時間差ＳＲｔ１の各データは衛星情報記憶部２８に格納される。図４は移動局１４と、現在通信中の周回衛星ＳＶ１、ハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２との間における伝播遅延時間ｔ１、ｔ２、遅延時間差ＳＲｔ１との関係を示している。
【００３８】
次いでドップラー周波数測定部２２Ａにより現在、通信中の周回衛星ＳＶ１からの受信電波からドップラー周波数Ｄｆ１（ＫＨｚ）、ドップラー周波数測定部２２Ｂによりハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２からの受信電波からドップラー周波数ＳＤｆ１（ＫＨｚ）を測定する（ステップ５４）。ドップラー周波数Ｄｆ１は、まずマスター受信部２０Ａにおいて周回衛星ＳＶ１の電波を受信する度に、その周波数ｆｉを検出する。例えば、受信した電波の受信周波数をｆ１，ｆ２とし、実際の電波の周波数（基準周波数）をｆ０とする。ドップラー周波数測定部２２Ａによりドップラー周波数Ｄfｉ（ｉは自然数）の測定が行われる。すなわち、マスター受信部２０Ａによる１回目の受信電波の受信周波数ｆ１からドップラー周波数Ｄf１がＤf１＝ｆ１−ｆ０として測定される。２回目以降も同様である。同様にしてドップラー周波数測定部２２Ｂによりドップラー周波数ＳＤｆ１が測定される。ドップラー周波数測定部２２Ａ、２２Ｂは、測定したドップラー周波数Ｄｆ１、ＳＤｆ１をハンドオフタイミング演算部３６に出力する。
【００３９】
次にこの時点、すなわちハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２からの電波を受信した時点から所定時間経過後（Ｎフレーム経過後）に現在通信中の周回衛星ＳＶ１から周回衛星ＳＶ２にハンドオフする場合における通信タイミングをハンドオフタイミング演算部３６により演算する。ハンドオフタイミング演算部３６は、まず、所定時間経過後、例えば、本実施の形態に係る衛星移動通信システムが採用している通信方式であるＴＤＭＡ方式におけるフレーム構成において、現在通信中の周回衛星ＳＶ１との間の伝播遅延時間ｎｔ１、ハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２との伝播遅延時間ｎｔ２を算出する（ステップ５５、５６）。例えば、１フレームＦＬ（sec）である場合を考える。現在通信中の周回衛星ＳＶ１とのＮフレーム経過時点における伝播遅延時間ｎｔ１は、フレーム数Ｎが大きくない範囲（Ｎ≦１００、伝播遅延時間がイリジウムシステムでは１０秒以内）で以下の近似ができる。
【００４０】
ｎｔ１≒ｔ１＋（Ｄｆ１×（−０．６２５）×Ｎ×ＦＬ）            （７）
またハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２との伝播遅延時間ｎｔ２は、
ｎｔ２≒ｔ１＋ＳＲｔ１＋（ＳＤｆ１×（−０．６２５）×Ｎ×ＦＬ）
≒ｔ２ ＋（ＳＤｆ１×（−０．６２５）×Ｎ×ＦＬ）         （８）
となる。
次にハンドオフタイミング演算部３６は、ハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２の電波を受信開始時点からＮフレーム経過時点における現在通信中の周回衛星ＳＶ１とハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２との伝播遅延時間差ΔＴ（＝ｎｔ２−ｎｔ１）を算出する（ステップ５７）。すなわち、伝播遅延時間差ΔＴは
0004401491.tif 000002
となる。すなわち、ハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２からの電波を受信した時点からＮフレーム後では（ＳＤｆ１−Ｄｆ１）×（−０．６２５）× Ｎ×ＦＬだけずれることになる。
【００４１】
ここでハンドオフする条件が揃っていると（ステップ５８）、次いでハンドオフタイミング演算部３６は、経過時間記憶部３４の記憶内容を参照し、タイマ３２が起動されてからＮフレーム経過するまでに要する時間、すなわち、ハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２からの電波を受信した時点からＮフレーム経過するまでに要する時間Ｔ０を計算し（ステップ５９）、時間Ｔ０が経過した時点でハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２と通信するためのマスター受信部２０Ａにおける受信タイミングＲｘTiming、送信部４０における送信タイミングＴｘTimingを算出する（ステップ６０）。
【００４２】
マスター受信部２０Ａにおける受信タイミングは、ハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２からの電波を受信するためには、現在通信している周回衛星ＳＶ１とハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２の伝播遅延時間差ΔＴだけ、ずらす必要がある。つまり、マスター受信部２０Ａにおける受信タイミングＲｘTimingの設定は、ΔＴにしてやればよいから、式（９）より
0004401491.tif 000003
となる。また送信部４０における送信タイミングＴｘTimingは、ハンドオフ先の周回衛星ＳＶ２との伝播遅延時間の２倍の値に相当するので、式（８）より
0004401491.tif 000004
となる。次いで、ステップ６１でハンドオフ時の送受信タイミングの設定が行われる。すなわち、送信タイミング設定部３８にステップ６０で算出された送信タイミングＴｘTimingが設定され、受信タイミング設定部２５にステップ６０で算出された受信タイミングＲｘTimingが設定され、周回衛星ＳＶ１から周回衛星ＳＶ２にハンドオフされ（ステップ６２）、通信が継続される。
【００４３】
またハンドオフ直前のハンドオフ前の周回衛星ＳＶ１との伝播遅延時間ｎｔ１がｔ１演算部２４Ａにより演算され、得られた場合には、送信タイミングＴｘTimingを次のように設定することができる。すなわち、式（７）に示したように、ｎｔ１≒ｔ１＋（Ｄｆ１×（−０．６２５）×ＦＬ）であるから、
ｔ１≒ｎｔ１−（Ｄｆ１×（−０．６２５）×Ｎ×ＦＬ）          （１２）
となる。またｔ２＝ｔ１＋ＳＲｔ１であるから、式（１２）を式（１１）に代入すると、
0004401491.tif 000005
となる。ＳＲｔ１＋（ＳＤｆ１−Ｄｆ１）×（−０．６２５）×Ｎ×ＦＬは、式（１０）で示したように受信タイミングＲｘTimingであるから、送信タイミングＴｘTimingは、予め計算してある受信タイミングＲｘTimingを使用して、
ＴｘTiming＝２×（ｎｔ１＋ＲｘTiming）                        （１４）
として送信タイミングを設定し、ハンドオフすることも可能である。
【００４４】
また複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星の受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間とから前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星についての電波伝播遅延時間の変化量をそれぞれ求め、これらの電波伝播遅延時間の変化量に基づいて前記ハンドオフ先の周回衛星にハンドオフするタイミングを算出する第２の演算手段とを有することを特徴とする衛星移動通信システムの移動局の機能を実現するためのプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録してこの記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより移動局の機能を実現するようにしてもよい。
【００４５】
また複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求める伝播遅延時間演算手段と、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星からの受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、前記第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波受信開始時からハンドオフする時点までに要する時間、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出する第３の演算手段とを有することを特徴とする衛星移動通信システムの移動局の機能を実現するためのプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより移動局の機能を実現するようにしてもよい。
【００４６】
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、マイクロプロセッサ等による組み込みシステムとして実現する場合や、ＯＳや周辺機器等のハードウェアとして実現する場合を含むものとする。また「コンピュータにより読み取り可能な記録媒体」とは、フロッピーディスク、光磁気ディスク等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００４７】
更に「コンピュータにより読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体ないしは伝送波）、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４８】
また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合せで実現できるもの、所謂差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００４９】
以上に説明したように本実施の形態に係る衛星移動通信システムによれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムにおいて、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶しておき、ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定し、前記両周回衛星の受信電波から測定したドップラー周波数と、前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求め、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間とから前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星についての電波伝播遅延時間の変化量をそれぞれ求め、これらの電波伝播遅延時間の変化量に基づいて前記ハンドオフ先の周回衛星にハンドオフするタイミングを算出するようにしたので、通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００５０】
また本実施の形態に係る衛星移動通信システムによれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムにおいて、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶しておき、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求め、かつ前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定し、前記両衛星の受信電波から測定したドップラー周波数と、前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求め、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間と、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出するようにしたので、通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００５１】
また本実施の形態に係る衛星移動通信システムの移動局によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星の受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間とから前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星についての電波伝播遅延時間の変化量をそれぞれ求め、これらの電波伝播遅延時間の変化量に基づいて前記ハンドオフ先の周回衛星にハンドオフするタイミングを算出する第２の演算手段とを有するので、通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００５２】
また本実施の形態に係る衛星移動通信システムの移動局によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求める伝播遅延時間演算手段と、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星からの受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、前記第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出する第３の演算手段とを有するので、通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００５３】
また本実施の形態に係る記録媒体によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星の受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間とから前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星についての電波伝播遅延時間の変化量をそれぞれ求め、これらの電波伝播遅延時間の変化量に基づいて前記ハンドオフ先の周回衛星にハンドオフするタイミングを算出する第２の演算手段とを有することを特徴とする衛星移動通信システムの移動局の機能を実現するためのプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしたので、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００５４】
また本実施の形態に係る記録媒体によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求める伝播遅延時間演算手段と、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星からの受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、前記第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出する第３の演算手段とを有することを特徴とする衛星移動通信システムの移動局の機能を実現するためのプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしたので、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上に説明したように請求項１に記載の発明によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムにおいて、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶しておき、ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定し、前記両周回衛星の受信電波から測定したドップラー周波数と、前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求め、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間とから前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星についての電波伝播遅延時間の変化量をそれぞれ求め、これらの電波伝播遅延時間の変化量に基づいて前記ハンドオフ先の周回衛星にハンドオフするタイミングを算出するようにしたので、通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００５６】
請求項２に記載の発明によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムにおいて、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶しておき、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求め、かつ前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定し、前記両衛星の受信電波から測定したドップラー周波数と、前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求め、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間と、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出するようにしたので、通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００５７】
請求項３に記載の発明によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星の受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間とから前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星についての電波伝播遅延時間の変化量をそれぞれ求め、これらの電波伝播遅延時間の変化量に基づいて前記ハンドオフ先の周回衛星にハンドオフするタイミングを算出する第２の演算手段とを有するので、通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００５８】
請求項４に記載の発明によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求める伝播遅延時間演算手段と、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星からの受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、前記第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出する第３の演算手段とを有するので、通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００５９】
請求項５に記載の発明によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星の受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、これら第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率と前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間とから前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星についての電波伝播遅延時間の変化量をそれぞれ求め、これらの電波伝播遅延時間の変化量に基づいて前記ハンドオフ先の周回衛星にハンドオフするタイミングを算出する第２の演算手段とを有することを特徴とする衛星移動通信システムの移動局の機能を実現するためのプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしたので、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【００６０】
請求項６に記載の発明によれば、複数の同期している周回衛星を介して通信する移動局を有する衛星移動通信システムの移動局において、前記移動局は、周回衛星からの受信電波から得られるドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を示す特性を予め記憶する記憶手段と、現在通信中の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報から現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間を求め、またハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した際に、前記ハンドオフ先の周回衛星から受信した電波伝播遅延時間に関する情報からハンドオフ先の周回衛星に対する該ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時点における第２の電波伝播遅延時間を求める伝播遅延時間演算手段と、前記現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波からそれぞれ、ドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数測定手段により測定した前記両周回衛星からの受信電波のドップラー周波数と、前記記憶手段から読み出した前記特性とからそれぞれ、現在通信中の周回衛星に対する第１の電波伝播遅延時間の時間変化率及びハンドオフ先の周回衛星に対する第２の電波伝播遅延時間の時間変化率を求める第１の演算手段と、前記第１、第２の電波伝播遅延時間の時間変化率、前記ハンドオフ先の周回衛星からの電波を受信した時からハンドオフする時点までに要する時間、前記第１の電波伝播遅延時間及び第２の電波伝播遅延時間に基づいてハンドオフするタイミングを算出する第３の演算手段とを有することを特徴とする衛星移動通信システムの移動局の機能を実現するためのプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしたので、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星からの受信電波のドップラー周波数に基づいて、ドップラー周波数と電波伝播遅延時間の時間変化率との関係を利用して簡単な演算を行うだけで、ハンドオフ先の周回衛星に対する通信タイミングを決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される衛星移動通信システムの構成を示す構成図。
【図２】図１における移動局の要部の構成を示すブロック図。
【図３】図１における移動局の動作を示すフローチャート。
【図４】移動局と現在通信中の周回衛星及びハンドオフ先の周回衛星との伝播遅延時間の相異について示す説明図。
【図５】本発明が適用される衛星移動通信システムにおける周回衛星の配置状態を示す説明図。
【図６】周回衛星の移動時間とドップラー周波数との関係を示す特性図。
【図７】周回衛星の移動時間とＤＴＯＡとの関係を示す特性図。
【図８】ドップラー周波数とＤＴＯＡとの関係を示す特性図。
【図９】周回衛星の移動時間とＤＴＯＡの時間変化率との関係を示す特性図。
【図１０】周回衛星と移動局との位置関係を示す説明図。
【図１１】本実施の形態に係る衛星移動通信システムで採用されている通信方式であるＴＤＭＡ方式における周回衛星のフレーム構成と、周回衛星と移動局との間におけるデータの送受信タイミングを示す説明図。
【符号の説明】
１０  関門交換局
１２  公衆交換電話網
１４  移動局
２０Ａ  マスター受信部
２０Ｂ  スレーブ受信部
２２Ａ，２２Ｂ  ドップラー周波数測定部
２４Ａ  ｔ１演算部
２４Ｂ  ｔ２演算部
２５  受信タイミング設定部
２６  （ｔ２−ｔ１）演算部
２８  衛星情報記憶部
３０、３０Ａ  受信タイミング検出部
３２  タイマ
３４  経過時間記憶部
３６  ハンドオフタイミング演算部
３８  送信タイミング設定部
４０  送信部
【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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