【手続補正書】
【提出日】令和1年7月25日(2019.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークを提供するためのマルチ衛星コンステレーションに使用される衛星システムにおいて、前記衛星システムは、
第１および第２のテラリンクビームとクロスリンクビームとを含む複数のスポットビームを含むアンテナシステムと、
前記複数のスポットビームに関連するベントパイプ経路と、
前記経路と結合され、経路構成スケジュールを格納するメモリと、
前記経路構成スケジュールに従って、選択された一対の前記スポットビーム間に信号経路を形成するために複数のタイムスロットのそれぞれにおいて前記経路を順次構成する経路構成システムであって、前記経路構成スケジュールは前記コンステレーションの衛星間の時変相互接続性を決定する、経路構成システム、とを含み、
前記経路は前記第１および第２のテラリンクビーム間の接続性を確立するために、第１のタイムスロットにおいて構成され、前記経路は前記第１のテラリンクビームと前記クロスリンクビーム間の接続性を確立するために第２のタイムスロットにおいて構成されることを特徴とする、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記経路は複数の経路の１つであり、各経路は前記複数のスポットビームのそれぞれのサブセットへ割り当てられ、各経路は前記経路構成スケジュールに従ってスポットビームの選択された一対の前記それぞれのサブセット間に信号経路を形成するために各タイムスロット内で連続的に構成可能であることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記衛星は低地球軌道衛星であることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記衛星は中地球軌道衛星であることを特徴とするシステム。
【請求項５】
複数のベントパイプ衛星を含む衛星コンステレーションシステムにおいて、
各衛星は、第１および第２のテラリンクビームとクロスリンクビームとを含む複数のスポットビームを有するアンテナシステムを含み、
各衛星は、経路構成スケジュールに従って前記衛星の選択された一対の前記スポットビーム間の信号経路を形成するために複数のタイムスロットのそれぞれのタイムスロット内で連続的に構成可能な経路を含み、前記経路構成スケジュールは前記コンステレーションの衛星間の時変相互接続性を決定し、その結果、衛星毎に、
前記経路は少なくとも１つのタイムスロット期間中に前記第１および第２のテラリンクビーム間の接続性を確立し、
前記経路は少なくとも別のタイムスロット期間中に前記第１のテラリンクビームと前記クロスリンクビーム間の接続性を確立することを特徴とする、システム。
【請求項６】
各衛星は前記コンステレーションの複数の軌道経路のそれぞれの１つに沿って移動することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
各地上スポットビーム足跡は、前記地上スポットビーム足跡を照射する前記衛星の前記軌道経路に対応する地上航跡を辿ることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
複数の地上端末間の通信を容易にするマルチ衛星コンステレーションを有する衛星通信システム内の接続性切り替えをスケジューリングするためのシステムにおいて、前記システムは、
前記コンステレーションの複数の衛星の軌道パラメータと、前記コンステレーションと通信する複数の地上ユーザ端末の通信資源要求パラメータと、前記コンステレーションと通信する複数の地上ゲートウェイ端末の通信資源提供パラメータとを格納したデータ記憶装置と、
前記データ記憶装置と通信可能に結合された経路スケジューリングサブシステムであって、前記軌道パラメータ、前記通信資源要求パラメータおよび前記通信資源提供パラメータに応じて経路構成スケジュールを計算し、これにより、複数のビーム間の接続性を確立することにより前記複数の地上端末間の信号経路を形成するために複数のタイムフレームのそれぞれにおいて前記複数の衛星のベントパイプ経路の順次構成を定義するように動作する経路スケジューリングサブシステムと、を含み、各衛星は前記複数のビームのそれぞれの部分を含むアンテナシステムを含み、
その結果、前記経路構成スケジュールに従って、少なくとも１つの経路が、１つの時間フレーム内でそのそれぞれの衛星により提供されるそれぞれの一対のテラリンクビーム間の接続性を確立し、別の時間フレーム内ではそのそれぞれの衛星により提供されるテラリンクビームおよびクロスリンクビーム間の接続性を確立するように構成されることを特徴とする、システム。
【請求項９】
前記複数の衛星を含むマルチ衛星コンステレーションをさらに含む請求項８に記載のシステムにおいて、各衛星は複数のスポットビームを有するアンテナを含み、前記スポットビームの少なくとも１つはテラリンクビームであり、前記スポットビームの少なくとも別のものはクロスリンクビームであり、各衛星は、前記経路構成スケジュールに従ってそのスポットビーム間の接続性を確立するために前記複数の時間フレームのそれぞれにおいて順次構成可能な前記ベントパイプ経路の少なくとも１つを含むことを特徴とする、システム。
【請求項１０】
前記マルチ衛星コンステレーションと通信する複数の地上端末を有する地上セグメントネットワークをさらに含む請求項８に記載のシステムにおいて、前記データ記憶装置と前記経路スケジューリングサブシステムは前記地上セグメントネットワーク内に配置されることを特徴とする、システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムにおいて、前記経路スケジューリングサブシステムはさらに、前記マルチ衛星コンステレーションの前記衛星の少なくとも１つへ前記経路構成スケジュールを伝達するように動作することを特徴とする、システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、前記経路スケジューリングサブシステムは帯域外通信リンク上で前記経路構成スケジュールを前記少なくとも１つの衛星へ伝達するように動作することを特徴とする、システム。
【請求項１３】
前記経路構成スケジュールは前記衛星と前記地上端末間の時変相互接続性の責任を負うことを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記地上端末の少なくとも１つは帰路ネットワークと通信可能に結合されたゲートウェイ端末であることを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記地上端末の少なくとも１つは固定位置端末、携帯端末または空中端末であることを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
請求項１、５または８に記載のシステムにおいて、前記経路構成システムは、前記経路構成スケジュールに従って前記選択された一対のスポットビームを結合する物理的回路を形成するために前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて経路を順次構成することを特徴とする、システム。
【請求項１７】
請求項１、５または８に記載のシステムにおいて、
前記経路は受信機と結合された受信側を有し、
前記経路は送信機と結合された送信側を有する
ことを特徴とする、システム。
【請求項１８】
請求項１、５または８に記載のシステムにおいて、前記アンテナシステムは前記テラリンクビームと前記クロスリンクビームとをサービスする複数の固定フィードホーンを含むことを特徴とする、システム。
【請求項１９】
請求項１、５または８に記載のシステムにおいて、前記経路構成システムは、前記アンテナシステムの受信フィードと前記経路の送信側に結合された送信フィードとの間の接続性を確立し、これにより前記経路構成スケジュールに従って前記選択された一対のスポットビーム間の前記信号経路を形成するために前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて前記経路を順次構成するために、前記経路構成スケジュールに従って、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて前記アンテナシステムの複数の受信フィードのうちの１つへ前記経路の受信側を選択的に結合する受信スイッチを含むことを特徴とする、システム。
【請求項２０】
請求項１、５または８に記載のシステムにおいて、前記経路構成システムは、前記アンテナシステムの送信フィードと前記経路の受信側に結合された受信フィードとの間の接続性を確立し、これにより前記経路構成スケジュールに従って前記選択された一対のスポットビーム間の前記信号経路を形成するために前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて前記経路を順次構成するために、前記経路構成スケジュールに従って、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて前記アンテナシステムの複数の送信フィードのうちの１つへ前記経路の送信側を選択的に結合する送信スイッチを含むことを特徴とする、システム。
【請求項２１】
請求項１、５または８に記載のシステムにおいて、前記経路構成システムは、
前記経路構成スケジュールに従って前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて前記アンテナシステムの複数の受信フィードのうちの１つへ前記経路の受信側を選択的に結合する受信スイッチと、
前記経路構成スケジュールに従って前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて前記アンテナシステムの複数の送信フィードのうちの１つへ前記経路の送信側を選択的に結合する送信スイッチと、を含み、
これにより前記受信フィード、前記経路および前記送信フィードを介し前記経路構成スケジュールに従って受信スポットビームと送信スポットビームとの間の各タイムスロットにおける接続性を確立することを特徴とする、システム。
【請求項２２】
請求項１、５または８に記載のシステムにおいて、前記アンテナシステムは前記テラリンクビームと前記クロスリンクビームとをサービスするフェーズドアレイアンテナを含むことを特徴とする、システム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシステムにおいて、前記経路構成システムは前記フェーズドアレイアンテナと前記経路の受信側との間に結合される受信ビーム形成ネットワークを含み、前記受信ビーム形成ネットワークは、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて受信ビームと前記経路の前記受信側との間の信号結合を形成するビーム重み付けを調整し、これにより前記経路構成スケジュールに従って前記選択された一対のスポットビーム間の前記信号経路を形成するために前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて前記経路を順次構成するように動作可能であり、前記選択された一対のスポットビームの１つは前記受信ビームであることを特徴とする、システム。
【請求項２４】
前記経路構成システムは前記フェーズドアレイアンテナと前記経路の送信側との間に結合される送信ビーム形成ネットワークを含み、前記送信ビーム形成ネットワークは、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて送信ビームと前記経路の前記送信側との間の信号結合を形成するビーム重み付けを調整し、これにより前記経路構成スケジュールに従って前記選択された一対のスポットビーム間の前記信号経路を形成するために前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて前記経路を順次構成するように動作可能であり、前記選択された一対のスポットビームの１つは前記送信ビームであることを特徴とする、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
請求項２２に記載のシステムにおいて、前記経路構成システムは、
前記フェーズドアレイアンテナと前記経路の受信側との間に結合された受信ビーム形成ネットワークであって、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて受信ビームと前記経路の前記受信側との間の信号結合を形成するビーム重み付けを調整するように動作可能である受信ビーム形成ネットワークと、
前記フェーズドアレイアンテナと前記経路の送信側との間に結合された送信ビーム形成ネットワークであって、前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて送信ビームと前記経路の前記送信側との間の信号結合を形成するビーム重み付けを調整し、
これにより前記経路構成スケジュールに従って前記選択された一対のスポットビーム間の前記信号経路を形成するために前記複数のタイムスロットのそれぞれにおいて前記経路を順次構成するように動作可能であり、前記選択された一対のスポットビームは前記受信ビームと前記送信ビームとを含む、送信ビーム形成ネットワークと
を含むことを特徴とする、システム。
【請求項２６】
請求項２５に記載のシステムにおいて、前記受信ビーム形成ネットワークは前記フェーズドアレイアンテナの第１の反射器と前記経路の前記受信側との間に結合され、
前記送信ビーム形成ネットワークは前記フェーズドアレイアンテナの第２の反射器と前記経路の前記送信側との間に結合されることを特徴とする、システム。
【請求項２７】
請求項１、５または８に記載のシステムにおいて、前記アンテナシステムは前記テラリンクビームをサービスする複数の固定フィードホーンと前記クロスリンクビームをサービスするフェーズドアレイアンテナとを含むことを特徴とする、システム。
【請求項２８】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記経路構成スケジュールは前記コンステレーションの前記衛星間の時変相互接続性の責任を負うことを特徴とする、システム。
【請求項２９】
請求項１、５または８に記載のシステムにおいて、前記経路構成スケジュールは前記フレームに従って前記経路を順次構成し、各フレームは前記複数のタイムスロットを含み、各フレーム内の前記タイムスロットの第１の部分は順方向トラフィックを支援し、各フレーム内の前記タイムスロットの第２の部分は戻りトラフィックを支援し、前記第１および第２の部分は順方向容量と戻り方向容量間の所望計算比に従って選択されることを特徴とする、システム。
【請求項３０】
請求項２９に記載のシステムにおいて、各フレーム内の前記タイムスロットの前記第１および第２の部分の一部はテラリンクトラフィックを支援し、各フレーム内の前記タイムスロットの前記第１および第２の部分の他の部分はクロスリンクトラフィックを支援することを特徴とする、システム。
【請求項３１】
請求項１、５または８に記載のシステムにおいて、
前記テラリンクビームの１つはアップリンク帯域とアップリンク偏波においてアップリンクトラフィックを伝達し、
前記テラリンクビームの他方はダウンリンク帯域とダウンリンク偏波においてダウンリンクトラッフィックを伝達し、
前記アップリンク帯域は前記ダウンリンク帯域と異なり、および／または前記アップリンク偏波は前記ダウンリンク偏波と異なる
ことを特徴とする、システム。
【請求項３２】
請求項３１に記載のシステムにおいて、前記クロスリンクビームは前記アップリンク帯域または前記ダウンリンク帯域の少なくとも１つと異なるクロスリンク帯域においてクロスリンクトラフィックを伝達することを特徴とする、システム。
【請求項３３】
マルチ衛星コンステレーションの衛星内のスケジューリングされた接続性切り替え方法において、
前記衛星のメモリ内に格納された経路構成スケジュールに従って第１のタイムスロットにおいて第１のテラリンクビームと第２のテラリンクビームとの間の接続性を確立するベントパイプ信号経路を形成するために前記衛星の経路を構成する第１の工程であって、前記衛星は前記第１および第２のテラリンクビームとクロスリンクビームとを含む複数のスポットビームを含むアンテナを有する、工程と、
前記経路構成スケジュールに従って第２のタイムスロット内の前記第１のテラリンクビームと前記クロスリンクビームとの間の接続性を確立するベントパイプ信号経路を形成するために経路を構成する第２の工程と、を含み、
前記経路構成スケジュールは前記コンステレーションの衛星間の時変相互接続性を決定することを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の方法において、前記衛星が飛行中に前記地上端末の１つから前記衛星により前記経路構成スケジュールを受信する工程をさらに含むことを特徴とする、方法。
【請求項３５】
請求項３３に記載の方法において、
前記構成する第１の工程の後に、前記第１のテラリンクビームにより照射された第１の地上端末から第１のアップリンク通信として第１のトラフィックを受信する第１の工程と、
前記第２のテラリンクビームにより照射された第２の地上端末へ前記経路を介しダウンリンク通信として前記第１のトラフィックを送信する第１の工程と、
前記構成する第２の工程の後に、前記第１のテラリンクビームにより照射された前記第１の地上端末から第２のアップリンク通信として第２のトラフィックを受信する第２の工程と、
前記クロスリンクビームにより照射された前記コンステレーションの別の衛星へ前記経路を介しクロスリンク通信として前記第２のトラフィックを送信する第２の工程と、
をさらに含むことを特徴とする、方法。
【請求項３６】
請求項３３に記載の方法において、前記構成する第１の工程は、前記経路構成スケジュールに従って前記第１のテラリンクビームと前記第２のテラリンクビームとの間の接続性を確立する物理的回路を形成する工程を含むことを特徴とする、方法。
【請求項３７】
複数の地上端末間の通信を容易にするマルチ衛星コンステレーションを有する衛星通信システム内の接続性切り替えをスケジューリングする方法において、
前記コンステレーションの複数の衛星の軌道パラメータと、前記コンステレーションと通信する複数の地上ユーザ端末の通信資源要求パラメータと、前記コンステレーションと通信する複数の地上ゲートウェイ端末の通信資源提供パラメータとを取得する工程と、
前記軌道パラメータ、前記通信資源要求パラメータおよび前記通信資源提供パラメータに応じて経路構成スケジュールを計算し、これにより、複数のビーム間の接続性を確立することにより前記複数の地上端末間の信号経路を形成するために複数のタイムフレームのそれぞれにおいて前記複数の衛星のベントパイプ経路の順次構成を定義するように構成される、工程であって、各衛星は前記複数のビームのそれぞれの部分を含むアンテナシステムを含み、
その結果、前記経路構成スケジュールに従って、少なくとも１つの経路が、１つの時間フレームではそのそれぞれの衛星により提供されるそれぞれの一対のテラリンクビーム間の接続性を確立し、別の時間フレームではそのそれぞれの衛星により提供されるテラリンクビームおよびクロスリンクビーム間の接続性を確立する、工程と、
それぞれの衛星通信リンク上で前記経路構成スケジュールを前記コンステレーションの前記複数の衛星へ伝達する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の方法において、前記経路構成スケジュールに従って前記タイムスロットの１つのタイムスロットにおいて飛行中の前記衛星を構成する工程をさらに含むことを特徴とする、方法。
【請求項３９】
請求項３７に記載の方法において、
前記計算する工程は地上端末により行われ、
前記伝達工程は帯域外通信リンク上で前記地上端末により行われる
ことを特徴とする、方法。
【請求項４０】
請求項３３または３７に記載の方法において、前記経路を構成する前記工程は、前記経路構成スケジュールに従って受信スイッチを切り替えて前記経路の受信側を前記複数のタイムスロットの少なくとも１つにおいて複数のアンテナ受信フィードのうちの１つへ選択的に結合する工程を含むことを特徴とする、方法。
【請求項４１】
請求項３３、３７または４０に記載の方法において、前記経路を構成する前記工程は、前記経路構成スケジュールに従って送信スイッチを切り替えて、前記経路の送信側を前記複数のタイムスロットの少なくとも１つにおいて複数のアンテナ受信フィードのうちの１つへ選択的に結合する工程を含むことを特徴とする、方法。
【請求項４２】
請求項３３または３７に記載の方法において、前記経路を構成する前記工程は、フェーズドアレイアンテナと前記経路の受信側との間に結合された受信ビーム形成ネットワーク内のビーム重み付けを前記経路構成スケジュールに従って前記複数のタイムスロットの少なくとも１つにおいて調整する工程を含むことを特徴とする、方法。
【請求項４３】
請求項３３、３７または４２に記載の方法において、前記経路を構成する前記工程は、フェーズドアレイアンテナと前記経路の送信側との間に結合された送信ビーム形成ネットワーク内のビーム重み付けを前記経路構成スケジュールに従って前記複数のタイムスロットの少なくとも１つにおいて調整する工程を含むことを特徴とする、方法。
【請求項４４】
請求項３７に記載の方法において、前記経路構成スケジュールは前記コンステレーションの前記衛星間の時変相互接続性の責任を負うことを特徴とする、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
第２の時刻では、図６Ｂに示すように、衛星１０５はそれらの軌道経路１１０に沿って移動し、これにより第１の地上端末１５０ａおよび第２の地上端末１５０ｂ（このシナリオでは静止していると仮定される）に対して位置を変更した。今、第３の衛星１０５ｃはもはや第２の地上端末１５０ｂをサービスしない。その代りに、第１の衛星１０５ａの第１のスポットビームは第１の地上端末１５０ａを含む地上領域を依然として照射しているが、第１の衛星１０５ａの第２のスポットビームは今や第４の衛星１０５ｄを照射しており、第４の衛星１０５ｄの第１のスポットビームは第２の地上端末１５０ｂを含む地上領域を照射している。したがって、第２の時刻では、第１の衛星１０５ａの経路構成サブシステム１４０は、第１の地上端末１５０ａをサービスするテラリンク受信フィードと第４の衛星１０５ｄをサービスするクロスリンク送信フィードとの間に信号経路を形成するように経路１３０を構成し、第４の衛星１０５ｄの経路構成サブシステム１４０は、第１の衛星１０５ａをサービスするクロスリンク受信フィードと第２の地上端末１５０ｂをサービスするテラリンク送信フィードとの間に信号経路を形成するように経路１３０を構成した。この配置および構成における衛星１０５により、第１の地上端末１５０ａから第２の地上端末１５０ｂへの通信は、第１の通信リンク６０２ａ上で第１の地上端末１５０ａから第１の衛星１０５ａへ、第２の通信リンク６０２ｂ上で第１の衛星１０５ａから第４の衛星１０５ｄへ、そして第３の通信リンク６０２ｃ上で第４の衛星１０５ｄから第２の地上端末１５０ｂへ送信され得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
第１の時刻では、図７Ａに示すように、第１の衛星１０５ａの第１のスポットビームは第１の地上端末１５０ａを含む地上領域を照射し、第１の衛星１０５ａの第２のスポットビームは第２の衛星１０５ｂを照射し、第１の衛星１０５ａの第３のスポットビームは第３の地上端末１５０ｃを含む地上領域を照射し、第２の衛星１０５ｃの第１のスポットビームは第２の地上端末１５０ｂを含む地上領域を照射し、そして第３の衛星１０５ｃの第１のスポットビームは第２の衛星１０５ｂを照射している。第１の時刻の第１のタイムスロットにおいて、第１の衛星１０５ａの経路構成サブシステム１４０は、第１の地上端末１５０ａをサービスするテラリンク受信フィードと第３の地上端末１５０ｃをサービスするテラリンク送信フィードとの間に信号経路を形成するように経路１３０を構成した；その結果、第１の地上端末１５０ａからのトラフィックは第１のタイムスロット期間中に通信リンク７０１ａ上で第１の地上端末１５０ａから第１の衛星１０５ａへ、そして通信リンク７０１ｂ上で第１の衛星１０５ａから第３の地上端末１５０ｃへ送信され得る。第１の時刻の第２のタイムスロットでは、第１の衛星１０５ａの経路構成サブシステム１４０は、第１の地上端末１５０ａをサービスするテラリンク受信フィードと第２の衛星１０５ｂをサービスするクロスリンク送信フィードとの間に信号経路を形成するように経路１３０を構成し（例えば、同じ経路を再構成し、または異なる経路を構成し）、第２の衛星１０５ｂの経路構成サブシステム１４０は、第１の衛星１０５ａをサービスするクロスリンク受信フィードと第２の地上端末１５０ｂをサービスするテラリンク送信フィードとの間に信号経路を形成するように経路１３０を構成した。この構成では、第１の地上端末１５０ａからのトラフィックは第２のタイムスロット期間中に通信リンク７１１ａ（第１のタイムスロットの通信リンク７０１ａと同じであってもよいし異なってもよい）上で第１の地上端末１５０ａから第１の衛星１０５ａへ、通信リンク７１１ｂ上で第１の衛星１０５ａから第２の衛星１０５ｂへ、そして通信リンク７１１ｃ上で第２の衛星１０５ｂから第２の地上端末１５０ｂへ送信され得る。第１の時刻の第３のタイムスロットでは（例えば、および／または第１のタイムスロット期間中）、第２の衛星１０５ｂの経路構成サブシステム１４０は、第３の衛星１０５ｃをサービスするクロスリンク受信フィードと第２の地上端末１５０ｂをサービスするテラリンク送信フィードとの間に信号経路を形成するように経路１３０を構成した；その結果、第３の衛星１０５ｃからの（例えば、他の地上端末１５０（図示せず）から発生する）トラフィックは第３のタイムスロット期間中に通信リンク７２１ａ上で第３の衛星１０５ｃから第２の衛星１０５ｂへ、そして通信リンク７２１ｂ上で第２の衛星１０５ｂから第２の地上端末１５０ｂへ送信され得る。