(57)【要約】【課題】移動体衛星通信に用いる携帯通信端末のさらなる小型、軽量、省電力化を図り、尚かつ、地域性等に起因する通信需要に応じた適正な通信容量の確保および一時的な通信需要の急増等に柔軟に対応できる移動体衛星通信システムを提供する。【解決手段】低軌道通信衛星Ｓ２の通信エリア上空を飛翔する飛翔中継局Ａ１により、通信エリア内の携帯通信端末Ｃ１〜Ｃ４と低軌道通信衛星Ｓ２との通信を中継して移動衛星通信を実現し、低軌道通信衛星Ｓ４の通信エリア上空を飛翔する飛翔中継局Ａ２の中継機能では、通信エリア内の携帯通信端末Ｃ５〜Ｃ１０と低軌道通信衛星Ｓ４との通信を中継しきれない場合には、飛翔中継局Ａ３を同一通信エリア内へ追加配備することで、飛翔中継局Ａ２，Ａ３が携帯通信端末Ｃ５〜Ｃ１０と低軌道通信衛星Ｓ４との通信を分担して中継できるようにし、通信需要の増加に対して柔軟な対応を行う。【選択図】図２
2007013513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上数百キロ〜数千キロの低軌道に配備された複数の低軌道通信衛星を介して、地上もしくは水上の携帯通信端末による通信を行う移動体衛星通信システムにおいて、
前記低軌道通信衛星とその通信エリアとの間における地上数キロ〜数十キロの上空を飛翔し、低軌道通信衛星と携帯通信端末との間の通信を中継する飛翔中継局を設け、
前記飛翔中継局は、電波による携帯通信端末との通信機能と、レーザ光による低軌道通信衛星との通信機能を備え、
同一通信エリア内の複数の携帯通信端末からの通信容量の増大に対して、１つの飛翔中継局で対応できない場合には、同一通信エリア内の上空へ複数の飛翔中継局を配置することで、低軌道通信衛星と携帯通信端末との間の通信を複数の飛翔中継局により分担して中継することを特徴とする移動体衛星通信システム。
【請求項２】
前記低軌道通信衛星は、他の低軌道通信衛星もしくは飛翔中継局から受信した情報を蓄積しておくサーバ機能を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動体衛星通信システム。
【請求項３】
前記飛翔中継局は、低軌道通信衛星もしくは他の飛翔中継局から受信した情報を蓄積しておくサーバ機能を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移動体衛星通信システム。
【請求項４】
前記低軌道通信衛星と、その通信エリア内を飛翔する飛翔中継局とは、相互に電波で送受信できる通信機能を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の移動体衛星通信システム。
【請求項５】
前記低軌道通信衛星と、その通信エリア内に位置する携帯通信端末とは、相互に電波で送受信できる通信機能を備え、飛翔中継局を介さない直接通信への切換が可能であることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の移動体衛星通信システム。
【請求項６】
同一通信エリア内に配置された複数の飛翔中継局は、携帯通信端末からの通信を相互に中継できる通信中継機能を備え、低軌道通信衛星を介することなく、同一通信エリア内にある携帯通信端末同士の通信を中継することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の移動体衛星通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上数百キロ〜数千キロの低軌道に配備した複数の低軌道通信衛星を用いて、地上もしくは水上で移動し得る携帯通信端末の通信を実現する移動体衛星通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の低軌道通信衛星を用いて実施、または計画されている全地球を網羅した移動体衛星通信システムは、図９に示すように、数百ｋｍから数千ｋｍ上空にある複数の低軌道通信衛星（例えばＳ１〜Ｓ５）と地上あるいは水上の携帯通信端末（例えばＣ１〜Ｃ１０）とが電波による直接回線を設定し、低軌道通信衛星を介して遠方の携帯通信端末と通信を行えるようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５５００６４８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された如き従来の移動体衛星通信システムにおいては、地上もしくは水上の携帯通信端末が遠距離に位置する低軌道通信衛星との通信を実現できるように、多大なアンテナ利得や送信電力、及び電力供給のための大容量電源等が必要となり、携帯通信端末の小型、軽量、省電力化に限界がある。
【０００５】
なお、地上もしくは水上にある携帯通信端末と低軌道通信衛星との間に中継局を配置することで、中継局が低軌道通信衛星との通信を行うシステムとすれば、携帯通信端末には中継局との通信が可能な機能を持たせるだけで良いので、携帯通信端末の小型、軽量、省電力化を容易に実現できる可能性がある。例えば、地上の固定局と通信衛星とで直接通信を行う衛星通信システムの場合には、地上固定局の最大通信容量が定まっているため、その最大通信容量に対応できる程度の通信機能を中継局に持たせておけば良いため、地上固定局に対応した中継局を配備することは容易である。
【０００６】
しかしながら、移動体衛星通信システムにおいては、人口密集地と過疎地とでは必要とされる回線容量が大幅に異なる上、季節行事や突発的な災害発生等に起因して通信容量が一時的に増大する可能性もあるため、このような通信需要を見込んだ余裕のある通信容量を中継局に予め持たせておかないと、通信サービスに支障を来してしまう可能性がある。とはいえ、年に数回、数時間程度起こるか起こらないかといった最大通信需要に対応できる通信機能を予め中継局に持たせておくと、移動体衛星通信システム全体のコストに少なからぬ影響を与える可能性があり、実用的なシステム構築には問題がある。
【０００７】
以上のような問題点に鑑み、本発明は、数十ｋｍ上空に通信回線の中継機能を搭載した飛翔中継局を配置することで、携帯通信端末のさらなる小型、軽量、省電力化を図り、尚かつ、地域性等に起因する通信需要に応じた適正な通信容量の確保および一時的な通信需要の急増等に柔軟に対応できる移動体衛星通信システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、地上数百キロ〜数千キロの低軌道に配備された複数の低軌道通信衛星を介して、地上もしくは水上の携帯通信端末による通信を行う移動体衛星通信システムにおいて、前記低軌道通信衛星とその通信エリアとの間における地上数キロ〜数十キロの上空を飛翔し、低軌道通信衛星と携帯通信端末との間の通信を中継する飛翔中継局を設け、前記飛翔中継局は、電波による携帯通信端末との通信機能と、レーザ光による低軌道通信衛星との通信機能を備え、同一通信エリア内の複数の携帯通信端末からの通信容量の増大に対して、１つの飛翔中継局で対応できない場合には、同一通信エリア内の上空へ複数の飛翔中継局を配置することで、低軌道通信衛星と携帯通信端末との間の通信を複数の飛翔中継局により分担して中継することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、前記請求項１に記載の移動体衛星通信システムにおいて、前記低軌道通信衛星は、他の低軌道通信衛星もしくは飛翔中継局から受信した情報を蓄積しておくサーバ機能を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の移動体衛星通信システムにおいて、前記飛翔中継局は、低軌道通信衛星もしくは他の飛翔中継局から受信した情報を蓄積しておくサーバ機能を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、前記請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の移動体衛星通信システムにおいて、前記低軌道通信衛星と、その通信エリア内を飛翔する飛翔中継局とは、相互に電波で送受信できる通信機能を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に係る発明は、前記請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の移動体衛星通信システムにおいて、前記低軌道通信衛星と、その通信エリア内に位置する携帯通信端末とは、相互に電波で送受信できる通信機能を備え、飛翔中継局を介さない直接通信への切換が可能であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に係る発明は、前記請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の移動体衛星通信システムにおいて、同一通信エリア内に配置された複数の飛翔中継局は、携帯通信端末からの通信を相互に中継できる通信中継機能を備え、低軌道通信衛星を介することなく、同一通信エリア内にある携帯通信端末同士の通信を中継することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、低軌道通信衛星とその通信エリアとの間における地上数キロ〜数十キロの上空を飛翔する飛翔中継局を用いることにより、携帯通信端末は飛翔中継局までの電波による通信機能を備えていれば十分なので、携帯通信端末のさらなる小型、軽量、省電力化を図ることができる。また、低軌道通信衛星と飛翔中継局との間の通信は大容量化の容易なレーザ光による通信を採用することにより、１つの飛翔中継局が電波による携帯通信端末との通信で対応できる通信容量の上限よりも十分に大きな通信容量を低軌道通信衛星との通信に確保できるので、低軌道通信衛星と携帯通信端末との間の通信を複数の飛翔中継局により分担して中継することが可能となる。よって、飛翔中継局の配備数を適宜に設定することで、地域性等に起因する通信需要に応じた適正な通信容量を確保できるし、飛翔中継局を追加配備することで一時的な通信需要の急増等に柔軟に対応できる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明によれば、低軌道通信衛星が、他の低軌道通信衛星もしくは飛翔中継局から受信した情報を蓄積しておくサーバ機能を備えるので、既に送信した同一情報について携帯通信端末より再要求がなされた場合など、低軌道通信衛星のサーバ機能により蓄積された情報を参照すればよいため、衛星のネットワーク回線を経由して発信元から情報を取得する必要が無く、再要求に対する迅速な対応が出来ると共に、通信量の低減にも寄与できる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明によれば、飛翔中継局が、低軌道通信衛星もしくは他の飛翔中継局から受信した情報を蓄積しておくサーバ機能を備えるので、既に送信した同一情報について携帯通信端末より再要求がなされた場合など、飛翔中継局のサーバ機能により蓄積された情報を参照すればよいため、衛星のネットワーク回線を経由して発信元から情報を取得する必要が無く、再要求に対する迅速な対応が出来ると共に、通信量の低減にも寄与できる。
【００１７】
また、請求項４に係る発明によれば、低軌道通信衛星と、その通信エリア内を飛翔する飛翔中継局とは、相互に電波で送受信できる通信機能を備えるので、飛翔中継局と低軌道通信衛星とのレーザリンクが断たれて、再捕捉も困難な場合には、電波による通信に切り換えることで、低軌道通信衛星と飛翔中継局とが完全に通信途絶してしまうことを回避できる。
【００１８】
また、請求項５に係る発明によれば、低軌道通信衛星と、その通信エリア内に位置する携帯通信端末とは、相互に電波で送受信できる通信機能を備え、飛翔中継局を介さない直接通信への切換が可能としたので、飛翔中継局に障害が発生した場合などの非常時にも、移動衛星通信が不能となることを回避できる。また、通信需要が非常に少ない通信エリアに対しては、飛翔中継局を配備しないでコストを削減する運用方法を採用することもできる。
【００１９】
また、請求項６に係る発明によれば、同一通信エリア内に配置された複数の飛翔中継局が、携帯通信端末からの通信を相互に中継できる通信中継機能を備え、低軌道通信衛星を介することなく、同一通信エリア内にある携帯通信端末同士の通信を中継するので、効率の良い通信を期せる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、添付図面に基づいて、本発明に係る移動衛星通信システムの実施形態をいくつか説明する。
【００２１】
図１の概略構成図は、本発明に係る移動衛星通信システムの第１実施形態（通信容量適正時）を示し、図２の概略構成図は、本発明に係る移動衛星通信システムの第１実施形態（通信容量増大時）を示す。両図における低軌道通信衛星Ｓ１〜Ｓ５は、地上から距離Ｌ１（例えば、３千キロメートル）の低軌道に配備された静止衛星であり、これら低軌道通信衛星Ｓ１〜Ｓ５は相互にレーザ光（図中、太線にて示す）による通信が可能である。各低軌道通信衛星Ｓ１〜Ｓ５に各々設定された通信エリアの地上から距離Ｌ２（例えば、２０キロメートル）の上空には、飛翔中継局Ａを配備し、この飛翔中継局Ａが通信エリア内の携帯通信端末Ｃと電波による通信（図中、細線にて示す）を行うと共に、低軌道通信衛星Ｓとレーザ光による通信（図中、太線にて示す）を行うことで、低軌道衛星Ｓとその通信エリア内に存在する携帯通信端末Ｃとの通信を中継する。
【００２２】
このように、低軌道通信衛星Ｓとその通信エリアとの間における地上数キロ〜数十キロの上空を飛翔する飛翔中継局Ａを用いることにより、携帯通信端末Ｃは飛翔中継局Ａとの電波による通信機能を備えていれば十分なので、携帯通信端末Ｃのさらなる小型、軽量、省電力化を図ることができる。また、飛翔中継局Ａが飛翔する高度においては、光通信を困難にする大気揺らぎの影響が軽減されるので、低軌道通信衛星Ｓと飛翔中継局Ａとの間の通信として大容量化の容易なレーザ光による通信を採用することができ、１つの飛翔中継局Ａが電波による携帯通信端末Ｃとの通信で対応できる通信容量の上限よりも十分に大きな通信容量を低軌道通信衛星Ｓとの通信に予め確保しておくことが可能である。
【００２３】
なお、飛翔中継局Ａは、中継のための通信機能（電波による携帯通信端末Ｃとの通信機能、およびレーザ光による低軌道通信衛星Ｓとの通信機能）を備えた飛翔体であり、衛星通信の中継を担当する通信エリア上空で常時待機している。その飛翔方法は特に限定されるものではなく、ジェット機のようにガス噴射による推進力で飛翔するものでも良いし、プロペラ機のように回転羽根による推進力で飛翔するものでも良いし、ヘリコプターのように回転羽根により浮力を得るものでも良いし、飛行船のように軽量ガスで浮遊するものでも良い。また、飛翔中継局Ａの動作電源として、太陽電池や燃料電池、原子力電池等を用いれば、滞空時間を長期化することも可能である。
【００２４】
ここで、図１に示すように、低軌道通信衛星Ｓ２の通信エリア上空を飛翔する飛翔中継局Ａ１が中継する携帯通信端末Ｃ１から、低軌道通信衛星Ｓ４の通信エリアに属する携帯通信端末Ｃ１０への通信を実現する場合について説明する。携帯通信端末Ｃ１から電波による通信を受けた飛翔中継局Ａ１は、この通信要求をレーザ光による通信で低軌道通信衛星Ｓ２へ送り、この低軌道通信衛星Ｓ２から低軌道通信衛星Ｓ３を経由して、携帯通信端末Ｃ１０が自らの通信エリア内にいることを把握している低軌道通信衛星Ｓ４へ伝送される。
【００２５】
しかしながら、低軌道通信衛星Ｓ４の通信エリア上空を飛翔している飛翔中継局Ａ２の回線容量がフルに使用されているために、携帯通信端末Ｃ１０へ呼出をかけて通信回線を開くことが出来ない場合、携帯通信端末Ｃ１から携帯通信端末Ｃ１０への通信を実現できない。
【００２６】
そこで、飛翔中継局Ａ２が中継を担当する通信容量が上限に近づき、更なる通信需要を満たすことが困難と想定される場合、図２に示すように、低軌道通信衛星Ｓ４の通信エリア上空へ飛翔中継局Ａ３を追加配備し、低軌道通信衛星Ｓ４と携帯通信端末Ｃ５〜Ｃ１０との間の通信を飛翔中継局Ａ２，Ａ３で相互に分担して中継できるようにして、通信容量の増大に対応できるように準備しておけば、携帯通信端末Ｃ１から受けた通信要求に対して、低軌道通信衛星Ｓ４は飛翔中継局Ａ２，Ａ３に携帯通信端末Ｃ１０の呼出を指示すると、飛翔中継局Ａ３が中継することで、携帯通信端末Ｃ１０を呼び出すことができ、携帯通信端末Ｃ１と携帯通信端末Ｃ１０との通信を実現可能となる。
【００２７】
このように、低軌道通信衛星Ｓ４と飛翔中継局Ａとの間の通信としてレーザ光による通信を採用することで、予め大きな通信容量（例えば、１つの飛翔中継局Ａが携帯通信端末Ｃとの通信で保持できる最大通信容量の数倍以上）を確保しておくことができるので、低軌道通信衛星Ｓと携帯通信端末Ｃとの間の通信を複数の飛翔中継局Ａにより分担して中継することが可能となる。よって、低軌道通信衛星Ｓの通信エリア上空を飛翔させる飛翔中継局Ａの配備数を適宜に設定することで、人口密集地あるいは過疎地といった地域性等に起因する通信需要に応じた適正な通信容量を確保できるし、事前予測できる季節行事などでの需要増に備えて飛翔中継局Ａを追加配備しておけば、一時的な通信需要の急増等に柔軟に対応できる。また、災害発生などの突発的事情で通信需要が急激に増大した場合でも、速やかに飛翔中継局Ａを追加配備すれば、遅滞なく十分な通信容量を確保することが可能である。
【００２８】
なお、同一通信エリアを複数の飛翔中継局Ａが分担して携帯通信端末Ｃとの通信を中継する場合、各飛翔中継局Ａが担当する携帯通信端末Ｃの分担手法は特に限定されるものではなく、同一通信エリア上空を飛翔する飛翔中継局Ａ同士が相互に通信して、双方が同等の通信容量を分担するようにしても良いし、主となる飛翔中継局Ａが通信容量一杯まで分担し、賄いきれない分を従となる飛翔中継局Ａが補佐するようにしても良い。また、飛翔中継局Ａは完全な自律制御により動作することで、追加配備の要・不要も自ら判断するものでも良いし、低軌道通信衛星Ｓの通信エリア毎に設けられた管理センタ等が統括管理するものでも良い。
【００２９】
上述した移動体衛星通信システムに用いる携帯通信端末Ｃの概略構成を図３に示す。携帯通信端末Ｃは、飛翔中継局Ａとの間で所定周波数での電波を送受信できる中継局通信用電波アンテナ１１、受信信号の復調および送信信号の変調を行う中継局通信用送受信部１２、送受信データを一時的に保持するバッファ部１３、各部制御を統括的に行うコントローラ部１４、種々の制御情報や受信データ等を記憶するメモリ部１５、使用者が操作するインターフェース部１６等を備える。
【００３０】
上述した移動体衛星通信システムに用いる飛翔中継局Ａの概略構成を図４に示す。飛翔中継局Ａは、低軌道通信衛星Ｓとの間でレーザ光を送受信できる衛星通信用光アンテナ２１ａ、受信信号の復調および送信信号の変調を行う衛星通信用送受信部２２ａ、送受信データを一時的に保持するバッファ部２３ａ、同一通信エリアの上空を飛翔している他の飛翔中継局Ａとの間で所定周波数の電波を送受信できる中継局間通信用電波アンテナ２１ｂ、受信信号の復調および送信信号の変調を行う中継局間通信用送受信部２２ｂ、送受信データを一時的に保持するバッファ部２３ｂ、通信エリア内に位置する携帯通信端末Ｃとの間で所定周波数の電波を送受信できる携帯端末通信用電波アンテナ２１ｃ、受信信号の復調および送信信号の変調を行う携帯端末通信用送受信部２２ｃ、送受信データを一時的に保持するバッファ部２３ｃ、各部制御を統括的に行うコントローラ部２４、種々の制御情報や受信データ等を記憶するメモリ部２５等を備える。
【００３１】
なお、メモリ部２５として大きな記憶容量のものを用い、低軌道通信衛星Ｓもしくは他の飛翔中継局Ａから受信した情報をメモリ部２５に随時記憶し、必要に応じて取り出せるサーバ機能をコントローラ部２４に持たせておけば、既に送信した同一情報について携帯通信端末Ｃより再要求がなされた場合など、飛翔中継局Ａのサーバ機能により蓄積された情報を参照すればよいため、衛星のネットワーク回線を経由して発信元から情報を取得する必要が無く、再要求に対する迅速な対応が出来ると共に、通信量の低減にも寄与できる。
【００３２】
上述した移動体衛星通信システムに用いる低軌道通信衛星Ｓの概略構成を図５に示す。低軌道通信衛星Ｓは、他の低軌道通信衛星Ａとの間でレーザ光を送受信できる衛星間通信用光アンテナ３１ａ、受信信号の復調および送信信号の変調を行う衛星間通信用送受信部３２ａ、送受信データを一時的に保持するバッファ部３３ａ、通信エリアの上空を飛翔している飛翔中継局Ａとの間でレーザ光を送受信できる中継局通信用光アンテナ３１ｂ、受信信号の復調および送信信号の変調を行う中継局通信用送受信部３２ｂ、送受信データを一時的に保持するバッファ部３３ｂ、各部制御を統括的に行うコントローラ部３４、種々の制御情報や受信データ等を記憶するメモリ部３５等を備える。
【００３３】
なお、メモリ部３５として大きな記憶容量のものを用い、他の低軌道通信衛星Ｓもしくは飛翔中継局Ａから受信した情報をメモリ部２５に随時記憶し、必要に応じて取り出せるサーバ機能をコントローラ部３４に持たせておけば、既に送信した同一情報について携帯通信端末Ｃより再要求がなされた場合など、低軌道通信衛星Ｓのサーバ機能により蓄積された情報を参照すればよいため、衛星のネットワーク回線を経由して発信元から情報を取得する必要が無く、再要求に対する迅速な対応が出来ると共に、通信量の低減にも寄与できる。
【００３４】
また、低軌道通信衛星Ｓが、複数の飛翔中継局Ａとの光通信を同時並行的に行えるよう、対応可能な飛翔中継局Ａの数に応じて、予め複数の中継局通信用光アンテナ３１ｂを備えるようにしても良い。このように、複数の中継局通信用光アンテナ３１ｂを低軌道通信衛星Ｓが備えている場合、例えば、飛翔中継局Ａ２の捕捉追尾と飛翔中継局Ａ３の捕捉追尾を独立して行うことができるので、飛翔中継局Ａ２の飛翔空域と飛翔中継局Ａ３の飛翔空域とが離隔している場合でも、飛翔中継局Ａ２および飛翔中継局Ａ３とレーザリンクを個別に保持することが可能である。
【００３５】
次に、図６に基づいて、移動衛星通信システムの第２実施形態に就き説明する。本実施形態は、低軌道通信衛星Ｓと、その通信エリア内を飛翔する飛翔中継局Ａとが、相互に電波で送受信できる通信機能を備えるものである。斯くすれば、飛翔中継局Ａ３と低軌道通信衛星Ｓ４とのレーザリンクが断たれて、再捕捉も困難な場合には、双方が電波による通信（図６中、細線で示す）に切り換えることで、低軌道通信衛星Ｓ４と飛翔中継局Ａ３とが完全に通信途絶してしまうことを回避できる。
【００３６】
例えば、低軌道通信衛星Ｓと飛翔中継局Ａとのレーザリンク断が生じた原因が気象条件等の通信環境要因である場合には、ほどなく光通信が回復する可能性が高い。しかしながら、飛翔中継局Ａの光通信機能が損壊したことが原因である場合には、地上の管理センタにて待機している予備の飛翔中継局Ａと交代させなければ、低軌道通信衛星Ｓと飛翔中継局Ａとの光通信を回復させることができない。このような飛翔中継局Ａの交代が完了するまでの間、非常手段として、低軌道通信衛星Ｓと飛翔中継局Ａとが電波による通信を行っていれば、低軌道通信衛星Ｓが受け持つ通信エリア内で通信サービスが完全にダウンしてしまうことを回避できる。
【００３７】
なお、本実施形態の移動通信システムに用いる飛翔中継局Ａの構成としては、前述した第１実施形態の移動通信システムに用いる飛翔中継局Ａのブロック構成を示した図４に対し、低軌道通信衛星Ｓとの間で電波を送受信できる衛星通信用電波アンテナ、受信信号の復調および送信信号の変調を行う衛星通信用送受信部、送受信データを一時的に保持するバッファ部を付加すれば良く、例えば、低軌道通信衛星Ｓとのレーザリンク断に基づく再捕捉の開始から再捕捉許容時間（予め定めた所定時間）を越えた場合に、コントローラ部２４の制御により光通信から電波通信への変更制御が自動的に行われるようにしても良いし、管理センタ等からの指令によって光通信から電波通信への変更が行われるようにしても良い。
【００３８】
また、本実施形態の移動通信システムに用いる低軌道通信衛星Ｓの構成としては、前述した第１実施形態の移動通信システムに用いる低軌道通信衛星Ｓのブロック構成を示した図５に対し、通信エリアの上空を飛翔している飛翔中継局Ａとの間で電波を送受信できる中継局通信用電波アンテナ、受信信号の復調および送信信号の変調を行う中継局通信用送受信部、送受信データを一時的に保持するバッファ部を付加すれば良く、例えば、飛翔中継局Ａとのレーザリンク断に基づく再捕捉の開始から再捕捉許容時間（予め定めた所定時間）を越えた場合に、コントローラ部３４の制御により光通信から電波通信への変更制御が自動的に行われるようにしても良いし、管理センタ等からの指令によって光通信から電波通信への変更が行われるようにしても良い。
【００３９】
次に、図７に基づいて、移動衛星通信システムの第３実施形態に就き説明する。本実施形態は、低軌道通信衛星Ｓと、その通信エリア内に位置する携帯通信端末Ｃとが、相互に電波で送受信できる通信機能を備えるものである。斯くすれば、飛翔中継局Ａを介さずに、低軌道通信衛星Ｓと携帯通信端末Ｃとが直接通信を行うモードへ切り換えることが可能であるから、例えば、低軌道通信衛星Ｓ２の通信エリア上空を飛翔していた飛翔中継局Ａ１に障害が発生して正常な中継動作が不能になるなどの非常事態が起きた場合（低軌道通信衛星Ｓ２と携帯通信端末Ｃ１，Ｃ３が共に飛翔中継局Ａ１からの通信を受信できなくなった場合）には、低軌道通信衛星Ｓと携帯通信端末Ｃとが電波による直接通信を行うモードへ切り換え、低軌道通信衛星Ｓが受け持つ通信エリア内で通信サービスが完全にダウンしてしまうことを回避できる。
【００４０】
また、通信需要が非常に少ない通信エリアに対しては、はじめから飛翔中継局Ａを配備しないで、低軌道通信衛星Ｓと携帯通信端末Ｃとが直接通信を行うモードを標準とし、飛翔中継局Ａの投入・維持コスト等を削減する運用方法を採用することもできる。
【００４１】
なお、本実施形態の移動通信システムに用いる低軌道通信衛星Ｓの構成としては、前述した第１実施形態の移動通信システムに用いる低軌道通信衛星Ｓのブロック構成を示した図５に対し、地上の携帯端末Ｃとの間で直接電波を送受信できる通信用電波アンテナ、受信信号の復調および送信信号の変調を行う通信用送受信部、送受信データを一時的に保持するバッファ部を付加すれば良く、例えば、飛翔中継局Ａとのレーザリンク断に基づく再捕捉の開始から再捕捉許容時間（予め定めた所定時間）を越えた場合に、コントローラ部３４の制御により携帯端末Ｃとの直接通信（電波による通信）への変更制御が自動的に行われるようにしても良いし、管理センタ等からの指令によって携帯端末Ｃとの直接通信への変更が行われるようにしても良い。或いは、上述した第２実施形態にて説明した如く、飛翔中継局Ａとの電波による通信への変更が可能な構成とした場合、飛翔中継局Ａとの電波による通信への変更を試み、飛翔中継局Ａとの電波による通信への変更も不能であった場合に、携帯端末Ｃとの直接通信へ変更するようにしても良い。
【００４２】
また、本実施形態の移動通信システムに用いる携帯通信端末Ｃは、飛翔中継局Ａと所定の周波数帯で通信を行う機能と、低軌道通信衛星Ｓと所定の周波数帯で通信を行う機能とを併せ持つハイブリッドアンテナシステム（例えば、飛翔中継局Ａとの通信用周波数および低軌道通信衛星Ｓとの通信用周波数に両対応したハイブリッドアンテナ、２つの周波数に各々対応した２つの送受信部、送受信データを一時的に保持するバッファ部を有する構成）を備えるものとすれば良く、例えば、飛翔中継局Ａとの通信断が所定時間を越えた場合に、コントローラ部１４の制御により低軌道通信衛星Ｓとの直接通信（電波による通信）への変更制御が自動的に行われるようにしても良いし、通信不能の警告等を認識した使用者自らが操作することにより、携帯端末Ｃを直接通信モードへ切り換えるようにしても良い。
【００４３】
次に、図８に基づいて、移動衛星通信システムの第４実施形態に就き説明する。本実施形態は、同一通信エリア内に配置された複数の飛翔中継局Ａが、携帯通信端末Ｃからの通信を相互に中継できる通信中継機能（例えば、レーザ光による通信機能）を備えるものである。斯くすれば、飛翔中継局Ａ２が中継している携帯通信端末Ｃ５からの通信要求が、飛翔中継局Ａ３が中継を担当する携帯通信端末１０であったような場合、Ｓ４低軌道通信衛星を介することなく、飛翔中継局Ａ２と飛翔中継局Ａ３との通信中継機能により、同一通信エリア内にある携帯通信端末Ｃ５と携帯通信端末Ｃ１０との通信を実現できるので、効率の良い通信を期せる。
【００４４】
なお、本実施形態の移動通信システムに用いる飛翔中継局Ａの構成としては、前述した第１実施形態の移動通信システムに用いる飛翔中継局Ａのブロック構成を示した図４に対し、同一通信エリアの上空を飛翔している他の飛翔中継局Ａとの間でレーザ光を送受信できる中継局間通信用光アンテナ、受信信号の復調および送信信号の変調を行う中継局間通信用送受信部、送受信データを一時的に保持するバッファ部を付加すれば良い。しかしながら、同一エリア内における飛翔中継局Ａ同士の通信中継機能としては、大きな通信容量を確保できるレーザ光による通信に限定されるものではなく、電波による通信でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る移動衛星通信システムの第１実施形態（通信容量適正時）を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る移動衛星通信システムの第１実施形態（通信容量増大時）を示す概略構成図である。
【図３】携帯通信端末のブロック構成図である。
【図４】飛翔中継局のブロック構成図である。
【図５】低軌道通信衛星のブロック構成図である。
【図６】本発明に係る移動衛星通信システムの第２実施形態を示す概略構成図である。
【図７】本発明に係る移動衛星通信システムの第３実施形態を示す概略構成図である。
【図８】本発明に係る移動衛星通信システムの第４実施形態を示す概略構成図である。
【図９】従来の移動衛星通信システムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ｓ    低軌道通信衛星
Ａ    飛翔中継局
Ｃ    携帯通信端末
Ｌ１  地上から低軌道通信衛星までの距離
Ｌ２  地上から飛翔中継局までの距離
【図１】
2007013513.tif 000003
【図２】
2007013513.tif 000004
【図３】
2007013513.tif 000005
【図４】
2007013513.tif 000006
【図５】
2007013513.tif 000007
【図６】
2007013513.tif 000008
【図７】
2007013513.tif 000009
【図８】
2007013513.tif 000010
【図９】
2007013513.tif 000011