(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応の複数の移動体プラットフォームに位置しかつ自動送受信を行なうターゲット衛星と通信する複数の移動体ＲＦ端末のうちどのものが、前記ターゲット衛星の近傍で軌道周回する非ターゲット衛星との干渉を引き起こしているかを検出するための方法であって、
ａ）  基地局構成要素を用いて、前記非ターゲット衛星との干渉が起こっていることを示すメッセージを受取るステップと、
ｂ）  基地局構成要素を用いて、前記基地局構成要素と通信している複数の移動体端末のうち第１のものに対して、基地局が割当てる複数のデータレートまたは電力値の１つの間にその送信信号を変調するようにコマンド命令を与えるステップと、
ｃ）  前記基地局を用いて、前記非ターゲット衛星のオペレータに確認して、前記オペレータが前記干渉の度合いの変化を検出したか否かを判断するステップと、
ｄ）  前記オペレータが変化の度合いを検出すれば、前記移動体端末のうち前記第１のものが前記干渉を引き起こしていると判断するステップとを含む、方法。
【請求項２】
ステップｂ）およびｃ）が、前記移動体端末のうち前記第１のものが前記干渉の原因ではないことを示せば、前記地上の構成要素を用いてステップｂ）およびｃ）を繰返して、前記移動体端末のうちどのものが前記干渉を引き起こしているかが判断されるまで、前記ターゲット衛星にアクセスする各々の前記移動体端末を順次チェックするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップａ）は地上の基地局構成要素を用いるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記予め定められた信号パラメータは複数の異なるデータ伝送速度を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記予め定められた信号パラメータは、約１６ｋｂｐｓから約１６０ｋｂｐｓの間の複数の異なるデータ伝送速度を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
対応の複数の移動体プラットフォームに位置しかつ自動送受信を行なうターゲット衛星と通信する複数の移動体ＲＦ端末のうちどのものが、前記ターゲット衛星の近傍で軌道周回する非ターゲット衛星との干渉を引き起こしているかを検出するための方法であって、
ａ）  基地局を用いて、前記非ターゲット衛星との干渉が起こっていることを示すメッセージを受取るステップと、
ｂ）  基地局を用いて、前記基地局と通信している複数の移動体端末のうち第１のものに対して、その送信信号を基地局が割当てるデータレート間に変調するようにコマンド命令を与え、それにより、前記変調送信信号の電力レベルを変更するステップと、
ｃ）  前記非ターゲット衛星のオペレータに確認して、前記移動体端末の前記第１のものがそのデータレートを変えたときに、前記オペレータが前記非ターゲット衛星に対する干渉の度合いの変化を検出したか否かを判断するステップと、
ｄ）  前記干渉の度合いの変化が検出されなければ、ステップｂ）およびｃ）を繰返し行なって、前記移動体端末のうちどれが、前記非ターゲット衛星の前記オペレータが検出した干渉の変化を生じているかが判断されるまで、前記移動体端末の各々をテストするステップとを含む、方法。
【請求項７】
前記基地局を用いて、前記移動体端末のうち前記第１のものに、その送信電力レベルを低減するようにコマンドを伝えるステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ステップｂ）は、前記移動体端末のうち前記第１のものに対して、その前記送信信号を約１６ｋｂｐｓから１６０ｋｂｐｓの範囲内のデータレートの間に変調するようにコマンド命令を与えるステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
各々の前記移動体端末は、前記複数の移動体端末のうち異なるものをチェックする前に、前記干渉を引き起こしていないと判断される、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
ステップａ）は地上の基地局を用いるステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
対応の複数の移動体プラットフォームに位置しかつ自動送受信を行なうターゲット衛星と通信する複数の移動体ＲＦ端末のうちどのものが、前記ターゲット衛星の近傍で軌道周回する非ターゲット衛星との干渉を引き起こしているかを検出するための方法であって、
ａ）  ネットワーク運用センタ（ＮＯＣ）を有する地上局を用いて、前記非ターゲット衛星との干渉が起こっていることを示すメッセージを前記非ターゲット衛星のオペレータから受取るステップと、
ｂ）  ＮＯＣを用いて、複数の移動体端末のうち第１のものに対して、その送信信号をＮＯＣが割当てるデータレート間に変調するようにコマンド命令を与えるステップと、
ｃ）  前記ＮＯＣを用いて前記オペレータに確認して、前記干渉状態が変化したか否かを判断するステップと、
ｄ）  前記干渉状態が変化していれば、前記移動体端末の前記第１のものが前記干渉状態を引き起こしていると判断するステップと、
ｅ）  前記干渉が変化していなければ、その前記移動体端末が前記干渉状態の変化を引き起こしていると識別されるまで、前記移動体端末の後続のものに対してステップｂ）およびｃ）を繰返すステップとを含む、方法。
【請求項１２】
ステップｂ）は、前記ＮＯＣを用いて、各々の前記移動体端末に対して、その前記送信信号を約１６ｋｂｐｓから約１６０ｋｂｐｓのデータレートの間に変調するようにコマンド命令を与えるステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の移動体端末のうち１つは前記ＮＯＣによってチェックされ、前記複数の移動体端末の異なるものをチェックする前に、前記干渉を引き起こしていないことを検証される、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明は、衛星リンクを介して基地局と双方向通信を行なうのに必要な移動体ＲＦ端末に関し、より特定的には、複数の移動体端末のうちどのものが、ターゲット衛星に隣接する１つ以上の衛星との干渉を引き起こしているかを識別するための方法および装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
飛行機、クルーズ船およびその他の移動プラットフォームなどの移動体プラットフォーム上に位置し、自動送受信を行なう（transponded）衛星を介して地上局と通信する移動体ＲＦ端末の場合、移動体端末に組込まれ得る予防装置にもかかわらず、端末が不測の態様で故障し得るわずかな可能性が常に存在する。そのような場合、移動体端末が、それが通信しているターゲット衛星に隣接する、静止弧を軌道周回する他の衛星との干渉を引き起こし得る可能性が存在する。
【０００３】
また、固定業務衛星（ＦＳＳ）オペレータは、遠隔の場所において、高度でない何千もの端末からなるＶＳＡＴ（超小型地球局）システムからの干渉を場所特定する困難を有し得ることも認められる。
【０００４】
したがって、自動送受信を行なう衛星を介して複数の移動体端末と通信する地上局が、非ターゲット衛星との干渉を引き起こしている動作不良移動体端末を迅速に識別することができかつ干渉事象を迅速に解消する必要性が存在する。
【０００５】
【発明の概要】
この発明は、移動体端末が送信する信号の変調電力レベルを解析して、所与の移動体端末の変調電力レベルが、予期される変調レベルからいつ変動するかを判断することにより、複数の移動体端末のうち１つから、干渉している移動体端末を識別するためのシステムおよび方法に向けられる。この変動を検出することにより、干渉している移動体端末を迅速に識別し、送信をストップするようコマンド命令を与えることができる。
【０００６】
この発明は、コマンド信号を各移動体端末に送るためのネットワーク運用センタ（ＮＯＣ）を有する基地局、好ましくは地上局を利用する。これらのコマンド信号は、各移動体端末が通信する、自動送受信を行なう衛星によって移動体端末に中継される。ＮＯＣは、各移動体端末に対して、その関連の移動体プラットフォームに位置する送信アンテナから送信中の信号の電力を変えるようにコマンド命令を与える。移動体端末は、飛行機、クルーズ船またはその他の乗物によって搬送され得るが、この説明の目的のため、飛行機を移動体プラットフォームとして参照する。
【０００７】
ＮＯＣは、まず、移動体端末のうち１つから干渉を受けている固定業務衛星（ＦＳＳ）オペレータからメッセージを受取るが、ＦＳＳオペレータは、どの移動体端末が干渉を引き起こしているかを識別することができない。次にＮＯＣは、順次各飛行機に対し、その移動体端末の送信アンテナが送信している信号に対してデータレートまたは送信電力を変化させる（すなわち変調する）ようにコマンド命令を与え始める。ＮＯＣは受信信号を解析し、変調信号が、干渉を引き起こしていないことを示す予期される電力レベルに見合っているか否かを判断する。受信信号が予期される電力レベルに見合っていれば、ＮＯＣはその特定の移動体端末が干渉の原因ではないと判断し、自動送受信を行なう衛星にアクセスする次の移動体プラットフォームに対し、コマンド命令を与えられたデータレート変調機構に従って信号を送信し始めるようにコマンド命令を与える。ＮＯＣはさらに第１の飛行機について述べられたのと同じ解析を行なって、どの移動体端末が干渉を引き起こしているかを判断するまで、各飛行機について１機ずつプロセス全体を繰返す。このプロセスの間、ＮＯＣは、干渉を受けている非ターゲット衛星のオペレータとも通信してもよい。そのオペレータは、干渉された衛星で、対応した電力レベルの増加が検出されるとＮＯＣに通知することができる。このように、干渉する移動体端末のために干渉された端末で増加した電力レベルが見られるようになるとすぐにＮＯＣに知らされ得る。
【０００８】
上述の方法を用いて、約５−１０秒のタイムスパン内で干渉について単一の移動体端末をチェックすることができる。２０−３０機の飛行機を収容する、自動送受信を行なう衛星は、典型的には５秒未満でチェック可能である。干渉している移動体端末を一旦識別すると、ＮＯＣは、シャットダウンするかまたはそのデータ送信速度を落とすように移動体端末にコマンド命令を与え、こうしてその送信信号の電力レベルを効果的に低減することができる。
【０００９】
この発明は、詳細な説明および添付の図面からより十分に理解されるであろう。
【００１０】
【好ましい実施例の詳細な説明】
図１を参照して、この発明の方法を実現するためのシステム１０が示される。システム１０は、１つ以上の別個のカバー領域１４ａおよび１４ｂにおいて複数の移動体プラットフォーム１２ａ−１２ｆへおよびそれからデータコンテンツを与える。システム１０は一般的に、地上セグメント１６と、宇宙セグメント１７を形成する複数の衛星１８ａ−１８ｆと、各移動体プラットフォーム１２に配置される移動体端末２０とを含む。移動体プラットフォーム１２は、飛行機、クルーズ船またはどの他の乗物も含み得る。したがって、本明細書の図面の飛行機としての移動体プラットフォーム１２の図示および以下の説明を通しての飛行機としての移動体プラットフォームの参照を、システム１０の適用可能性を飛行機のみに限定するものと解釈すべきではない。
【００１１】
宇宙セグメント１７は、各カバー領域１４ａおよび１４ｂにおいて各領域に対するカバー範囲を与えるのに必要な衛星１８をいかなる数含んでもよい。衛星１８ａ、１８ｂ、１８ｄおよび１８ｅは好ましくはＫｕまたはＫａバンド衛星である。衛星１８ｃおよび１８ｆは放送衛星サービス（ＢＢＳ）衛星である。衛星１８の各々は、静止軌道（ＧＳＯ）または非静止軌道（ＮＧＳＯ）にさらに位置する。この発明で用い得る可能なＮＧＳＯ軌道の例は、低軌道（ＬＥＯ）、中軌道（ＭＥＯ）および長楕円軌道（ＨＥＯ）を含む。衛星１８の各々は、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）トランスポンダ、より好ましくは、複数のＲＦトランスポンダを含む。たとえば、衛星１８ａは、４つのトランスポンダ１８ａ1−１８ａ4を有して図示される。図示された他の各々の衛星１８は、カバー区域で動作する予想される数の飛行機１２を扱う必要に応じて、より多くのまたはより少ない複数のＲＦトランスポンダを有し得ることが認められる。トランスポンダは、飛行機１２と地上セグメント１６との間に“ベントパイプ”（bent-pipe）通信を提供する。これらの通信リンクに用いられる周波数帯は、約１０ＭＨｚから１００ＧＨｚのどの無線周波数帯も含み得る。トランスポンダは好ましくは、固定衛星業務ＦＳＳまたはＢＳＳ衛星について連邦通信委員会（ＦＣＣ）および国際電気通信連合（ＩＴＵ）が指定する周波数帯のＫｕバンドトランスポンダを含む。また、異なるタイプのトランスポンダを用いてもよく（すなわち、各衛星１８は複数の同一タイプのトランスポンダを含まなくてもよい）、各トランスポンダは異なる周波数で動作してもよい。トランスポンダ１８ａ1−１８ａ4の各々は、広い地理的カバー範囲、高い実効等方放射電力（ＥＩＲＰ）および高い利得／雑音温度（Ｇ／Ｔ）をさらに含む。
【００１２】
図１をさらに参照して、地上セグメント１６は、コンテンツセンタ２４およびネットワーク運用センタ（ＮＯＣ）２６と双方向通信する地上局２２を含む。１つよりも多くの別個のカバー区域がサービスに必要な場合、第２のカバー区域１４ｂに位置する第２の地上局２２ａを用いてもよい。この例では、地上局２２ａも、地上リンクまたはＮＯＣ２６と通信リンクを確立するのに好適な何らかの他の好適な手段を介してＮＯＣ２６と双方向通信する。地上局２２ａはコンテンツセンタ２４ａとも双方向通信する。説明の目的のため、システム１０は、カバー領域１４ａで起こる動作について説明される。しかしながら、衛星１８ｄ−１８ｆに対する同一の動作がカバー領域１４ｂで起こることが理解される。また、システム１０を、前述の態様でいかなる数のカバー領域１４に対しても適合し得ることも理解される。
【００１３】
地上局２２は、衛星１８ａおよび１８ｂにデータコンテンツを送信するのに必要なアンテナおよび関連のアンテナ制御エレクトロニクスを含む。また、地上局２２のアンテナを用いて、カバー領域１４ａ内の各飛行機１２の各移動体端末２０から発せられる、トランスポンダ１８ａ1−１８ａ4によって自動送受信されるデータコンテンツを受信し得る。地上局２２は、カバー領域１４ａ内のどこに位置してもよい。同様に、地上局２２ａは、それが組入れられる場合は、第２のカバー区域１４ｂ内のどこにでも位置し得る。
【００１４】
コンテンツセンタ２４は、さまざまな外部データコンテンツプロバイダと通信し、それが受信するビデオおよびデータ情報の地上局２２への送信を制御する。好ましくは、コンテンツセンタ２４は、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）３０、ビデオコンテンツソース３２および公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）３４と接する。オプションで、コンテンツセンタ２４は１つ以上の仮想内線網（ＶＰＮ）３６とも通信することができる。ＩＳＰ３０は、各飛行機１２の乗客の各々にインターネットアクセスを提供する。ビデオコンテンツソース３２は、たとえば、ケーブルニュースネットワーク（Ｒ）（ＣＮＮ）およびＥＳＰＮ（Ｒ）などの、生のテレビ番組を提供する。ＮＯＣ２６は、伝統的なネットワーク管理、ユーザ認証、課金、顧客サービスおよび請求書発行業務を行なう。第２のカバー領域１４ｂの地上局２２ａと関連のコンテンツセンタ２４ａも、好ましくは、ＩＳＰ３８、ビデオコンテンツプロバイダ４０、ＰＳＴＮ４２およびオプションでＶＰＮ４４と通信する。衛星リターンリンクの代替として、オプションの航空電話システム２８も含んでもよい。
【００１５】
ここで図２を参照して、各飛行機１２に配置される移動体端末２０を詳細に説明する。各移動体端末２０は、通信サブシステム５２と通信するルータ／サーバ５０（以下、“サーバ”）の形態のデータコンテンツ管理システムと、制御ユニットおよびディスプレイシステム５４と、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５６の形態の配信システムとを含む。オプションで、サーバ５０は、全国航空電話システム（National Air Telephone System）（ＮＡＴＳ）５８、乗員情報サービスシステム６０および／または機内娯楽システム（ＩＦＥ）６２と接続した動作のためにも構成可能である。
【００１６】
通信サブシステム５２は、トランスミッタサブシステム６４およびレシーバサブシステム６６を含む。トランスミッタサブシステム６４は、サーバ５０から送信アンテナ７４へデータコンテンツ信号をエンコードし、変調しかつアップコンバートするための、エンコーダ６８、変調器７０およびアップコンバータ７２を含む。レシーバサブシステム６６は、受信アンテナ８２が受信した信号をベースバンドビデオおよびオーディオ信号ならびにデータ信号にデコードし、復調しかつダウンコンバートするための、デコーダ７６、復調器７８およびダウンコンバータ８０を含む。レシーバサブシステム６６は１つしか示されていないが、複数のＲＦトランスポンダからの同時のＲＦ信号受信を可能にするため、好ましくは複数のレシーバサブシステム６６を典型的に含むことが認められる。複数のレシーバサブシステム６６が示される場合、対応して複数の構成要素７６−８０も必要になる。
【００１７】
レシーバサブシステム６６が受信した信号は次にサーバ５０に入力される。システムコントローラ８４を用いて、移動体システム２０のすべてのサブシステムを制御する。システムコントローラ８４は、特に、アンテナコントローラ８６に信号を与える。アンテナコントローラは、受信アンテナ８２を電子的に操縦して受信アンテナを衛星１８のうち特定の１つに向けて維持するのに用いられる。なお、以下、この衛星を“ターゲット”衛星と称する。送信アンテナ７４は、これもターゲット衛星１８を追跡するように、受信アンテナ８２に従属される。いくつかのタイプの移動体アンテナは同じアパーチャから送受信し得ることが認められる。この場合、送信アンテナ７４と受信アンテナ８２とは単一のアンテナに組合わされる。
【００１８】
図２をさらに参照して、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を用いて、サーバ５０を飛行機１２ａの各座席場所と関連の複数のアクセスステーション８８にインターフェイスする。各アクセスステーション８８を用いて、サーバ５０をユーザのラップトップコンピュータ、ユーザのパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）または他の個人のコンピューティングデバイスと直接にインターフェイスすることができる。アクセスステーション８８は各々、座席の後ろに取付けられたコンピュータ／ディスプレイも含み得る。ＬＡＮ５６は、ユーザのコンピューティングデバイスとサーバ５０との間の双方向データ通信を可能にするので、各ユーザは、飛行機１２に搭乗している他のユーザとは独立して、所望のチャンネルのテレビ番組をリクエストしたり、所望のウェブサイトにアクセスしたり、自分の電子メールにアクセスしたりまたは、多様な他のタスクを行なったりすることができる。
【００１９】
送受信アンテナ８２および７４はそれぞれ、何らかの形態の操縦アンテナを含み得る。１つの好ましい形態では、これらのアンテナは電子走査フェーズドアレイアンテナを含む。フェーズドアレイアンテナは、空力抵抗が重要な関心事である航空技術適用例に特に適する。この発明に用いるのに好適な電子走査フェーズドアレイアンテナの１つの特定の形態が、ザ・ボーイング・カンパニー（The Boeing Co.）に譲渡された米国特許第５，８８６，６７１号に開示されている。
【００２０】
図１をさらに参照して、システム１０の動作において、データコンテンツは好ましくは，地上局２２によってまたは各移動体端末２０の送信アンテナ７４から送信される前に、インターネットプロトコル（ＩＰ）パケットにフォーマットされる。説明の目的のため、地上局２２からのＩＰパケット形態でのデータコンテンツの送信は“フォワードリンク”送信と称される。ユニキャスト、マルチキャストおよびブロードキャスト送信を用いて、カバー領域１４ａ内で動作する飛行機１２の各々に同時にデータコンテンツを与え得るように、好ましくはＩＰパケット多重化も用いる。
【００２１】
トランスポンダ１８ａ1−１８ａ4の各々が受信したＩＰデータコンテンツパケットは次に、トランスポンダにより、カバー領域１４ａ内で動作する各飛行機１２に自動送受信される。カバー領域１４ａにわたり多数の衛星１８が図示されるが、現在のところ、単一の衛星が米国大陸部全体を包含する区域に対するカバー範囲を与えることができる。したがって、カバー領域の地理的大きさおよび予想される領域内の移動体プラットフォームのトラフィックに依存して、領域全体に対するカバー範囲を与えるには、単一のトランスポンダを組入れる単一の衛星しか必要ないであろう。米国大陸部以外の他の別個のカバー領域には、ヨーロッパ、中南米、東アジア、中東、北大西洋などが含まれる。米国大陸部よりも大きなサービス領域では、領域を完全にカバーするには、各々が１つ以上のトランスポンダを組入れる複数の衛星１８が必要となり得ることが予想される。
【００２２】
受信アンテナ８２および送信アンテナ７４は各々、それらの関連の飛行機１２の胴体の上に配置されることが好ましい。各飛行機の受信アンテナ７４は、トランスポンダ１８ａ1−１８ａ4の少なくとも１つから、ＩＰデータコンテンツパケットを表わすエンコードＲＦ信号の全ＲＦ送信を受信する。受信アンテナ８２は、レシーバ６６のうち少なくとも１つに入力される水平偏波（ＨＰ）および垂直偏波（ＶＰ）信号を受信する。１つ以上のレシーバ６６を組入れる場合は、１つが指定されて、それが向けられるターゲット衛星１８が搬送する特定のトランスポンダ１８ａ1−１８ａ4に対して用いられる。レシーバ６６は、エンコードされたＲＦ信号をデコードし、復調しかつダウンコンバートして、ビデオおよびオーディオ信号ならびにデータ信号を発生し、それらはサーバ５０に入力される。サーバ５０は、飛行機１２のユーザに対して意図されない一切のデータコンテンツをフィルタ除去しかつ破棄するように動作し、次に、ＬＡＮ５６を介して残余のデータコンテンツを適切なアクセスステーション８８に転送する。この態様では、各ユーザは、番組のその部分またはユーザが以前リクエストした他の情報しか受信しない。したがって、各ユーザは、飛行機１２ａのすべての他のユーザとは独立して、自由に所望の番組のチャンネルをリクエストおよび受信し、電子メールにアクセスし、インターネットにアクセスしかつその他のデータ転送動作を行なう。
【００２３】
図１をさらに参照して、飛行機１２ａから地上局２２へのデータコンテンツの送信を説明する。この送信は“リターンリンク”送信と称される。アンテナコントローラ８６は、送信アンテナ７４に、そのアンテナビームをターゲット衛星１８ａに向けて維持させる。各移動体端末２０から地上局２２に戻る通信に用いられるチャネルは、地上セグメント１６のＮＯＣ２６によって個々に割当てられかつ動的に管理されるポイント・ツー・ポイントリンクを表わす。システム１０が数百機以上の飛行機１２を収容するためには、所与の衛星１８が搬送する各トランスポンダに複数の飛行機を割当てる必要がある。リターンリンクのための好ましい多重アクセス方法は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）またはその組合せである。従って、単一のトランスポンダ１８ａ1−１８ａ4に複数の移動体端末２０を割当て得る。移動体端末２０を組入れるより多数の飛行機１２がカバー領域１４ａ内で動作する場合、必要なトランスポンダの数はこれに従って増加する。
【００２４】
受信アンテナ８２は、受信信号の振幅に基づいてアンテナビームを向けるためまたはアンテナの偏波を調節するための閉ループトラッキングを実現し得る。送信アンテナ７４は、受信アンテナ８２の指示方向および偏波に従属される。代替的な実現例は、機上の慣性座標単位（ＩＲＵ）を用いた飛行機１２の位置および姿勢の知識ならびに衛星１８の場所の知識によって定められる指示方向および偏波を用いた、開ループトラッキング法を用い得る。
【００２５】
エンコードされたＲＦ信号は、所与の飛行機１２の移動体端末２０の送信アンテナからトランスポンダ１８ａ1−１８ａ4のうち割当てられたものに送信され、指定されたトランスポンダにより地上局２２に自動送受信される。地上局２２はコンテンツセンタ２４と通信して、ユーザがリクエストしている適切なデータ（たとえば、ワールドワイドウェブからのコンテンツ、電子メールまたはユーザのＶＰＮからの情報など）を判断しかつ与える。
【００２６】
システム１０について考慮すべきさらなる問題は、受信アンテナ８２の小さなアパーチャサイズから生じ得る干渉の潜在性である。受信アンテナ８２のアパーチャサイズは典型的に従来の“超小型地球局”（ＶＳＡＴ）アンテナよりも小さい。したがって、受信アンテナ８２からのビームは静止した弧に沿って隣接する衛星を包含し得る。この結果、特定の移動体端末２０が受信しているターゲット衛星以外の衛星からの干渉が生じ得る。この潜在的な問題を克服するため、システム１０は好ましくは、隣接する衛星からの干渉を克服する、通常よりも低いフォワードリンクデータレートを用いる。たとえば、システム１０は、典型的なＦＳＳ  Ｋｕバンドトランスポンダ（たとえばTelstar-6）と４３．１８ｃｍ×６０．９６ｃｍ（約１７インチ×２４インチ）の有効開口を有するアンテナとを用いて、トランスポンダ当り少なくとも約５Ｍｂｐｓの好ましいフォワードリンクデータレートで動作する。比較の目的のため、典型的なＫｕバンドトランスポンダは通常、従来のＶＳＡＴアンテナを用いて約３０Ｍｂｐｓのデータレートで動作する。
【００２７】
標準デジタルビデオブロードキャスト（ＤＶＢ）波形を用いると、フォワードリンク信号は典型的に、全トランスポンダ幅２７ＭＨｚのうち８ＭＨｚ未満を占める。しかしながら、トランスポンダ電力を全トランスポンダ帯域幅未満に集中することは、規制の問題を生じ得る。ＦＣＣ規定は現在、トランスポンダからの最大実効等方放射電力（ＥＩＲＰ）スペクトル密度を規制して、近接する衛星間の干渉を防止している。したがって、システムの１つの好ましい実施例では、変調器７０においてスペクトル拡散変調技術を用いて、周知の信号拡散技術によってトランスポンダ帯域幅にわたってフォワードリンク信号を“拡散”する。これは、自動送受信された信号のスペクトル密度を低減し、こうして、２つ以上の移動体端末２０間の干渉の可能性を排除する。
【００２８】
送信アンテナ７４が、ターゲット衛星１８に隣接する衛星への干渉を防止する規制要件を満たすことも等しく重要である。大部分の移動通信用途に用いられる送信アンテナも従来のＶＳＡＴアンテナ（典型的には直径が１メートルの反射アンテナ）よりも小さい傾向がある。航空用途に用いられる移動体送信アンテナは、空力抵抗が低く、軽量であり、電力消費が低くかつ比較的小さいサイズでなければならない。これらすべての理由により、送信アンテナ７４のアンテナアパーチャは好ましくは従来のＶＳＡＴアンテナよりも小さい。ＶＳＡＴアンテナは、静止弧に沿って単一のＦＳＳ衛星を照射するのに十分な狭さのアンテナビームを発生するようにサイズ決めされる。ＦＳＳ衛星は静止弧に沿って２°のインターバルで間隔を空けられるので、これは重要である。この発明に用いられる送信アンテナ７４の、通常よりも小さいアンテナアパーチャは、いくつかの例では、静止弧に沿ってターゲット衛星に隣接する衛星を照射するのに十分広いアンテナビームを発生し得るが、これが干渉の問題を生じ得る。生じるこの潜在的な問題の可能性は、リターンリンク送信に対してもスペクトル拡散変調技術を用いることによって大きく減じられる。送信アンテナ７４から送信された信号は周波数拡散され、隣接する衛星で、信号が干渉するしきい値ＥＩＲＰスペクトル密度よりも低い干渉信号を発生する。しかしながら、所与のカバー領域内での衛星間の角度をなした間隔取りが干渉の問題がないようなものであれば、スペクトル拡散変調技術は必要ないであろうことが認められる。
【００２９】
この発明は、移動体端末２０が通信中の、衛星１８ａなどの自動送受信ターゲット衛星の近傍で軌道周回するＦＳＳ衛星１８との干渉を複数の移動体ＲＦ端末２０のうちどのものが引き起こしているかを迅速に検出するためのシステムおよび方法に関する。
【００３０】
図３を参照して、移動体端末２０の第１のものから送信された変調信号のグラフ１００が示される。ＮＯＣ２６は、変化するデータレート（すなわち電力レベル）で信号を送信するように第１の移動体端末２０にコマンド命令を与えることにより、この発明の方法を開始する。この例では、データレートは１６０ｋｂｐｓから１６ｋｂｐｓまで変化し、信号のデューティサイクルは５０%である。
【００３１】
次にＮＯＣ２６は、干渉されたＦＳＳ衛星のオペレータに確認して、干渉状態が、移動体端末２０の第１のものから送信された変調信号と同じ態様で変調されている（すなわち増加したおよび／または減少した）か否かを判断する。干渉状態に影響がなければ、ＮＯＣ２６は、第１の移動体端末２０が干渉を引き起こしていないと判断する。次にＮＯＣ２６は、グラフ１００に示される信号レベルの変調プロファイルに従って信号を送信するように、ターゲット衛星１８ａにアクセスする移動体端末２０の第２のものにコマンド命令を与える。この移動体端末２０も干渉していないとＮＯＣ２６が判断すれば、それは、どの移動体端末が衛星との干渉を引き起こしているのかを判断するまで順次各々の移動体端末２０をテストし続ける。どの移動体端末２０が干渉を引き起こしているかをＮＯＣが判断すれば、ＮＯＣは、干渉を引き起こさない好適なレベルにその送信電力レベルを低減するかまたは送信を完全にストップするように当該移動体端末２０にコマンド命令を与える。
【００３２】
ＮＯＣ２６は、ターゲット衛星１８ａおよび／または干渉されたＦＳＳ衛星もモニタし得る。ＮＯＣ２６が干渉信号を検出できれば、ＮＯＣは、干渉信号が電力変調の影響を受けるか否かを直接に判断することができる。このように、ＮＯＣ２６は、干渉されたＦＳＳ衛星のオペレータと連続して通信しなくても、どの移動体端末２０が干渉を引き起こしているかを判断することができる。
【００３３】
上述のプロセスを用いると、ＮＯＣ２６は、各飛行機１２の移動体端末２０を約５−１０秒のタイムスパン内でチェックすることができる。約３０機までの飛行機を収容する自動送受信衛星全体を約５分未満でチェックすることができる。
【００３４】
以上の説明から、当業者は、この発明の幅広い教示をさまざまな形態で実現可能なことを認めることができる。本明細書中の特定の実施例の好ましい実施例の変形が他の実施例において容易に実現可能であることも認められる。したがって、この発明はその特定の例と関連して説明されたが、この発明の真の範囲はそのように限定されるものではない。図面、明細書および添付の請求項を読めば、当業者には他の変形例が明らかになるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  地上の構成要素と複数の移動体プラットフォームとの間での通信を可能にするための例示的なシステムの図である。
【図２】  各移動体プラットフォームの上に位置される移動体端末の簡略ブロック図である。
【図３】  地上構成要素によってコマンド命令を与えられる例示的な変調機構に従って変調される、移動体プラットフォームから送信される信号を示すグラフの図であって、地上の構成要素は、その信号が、移動体プラットフォームが通信中のターゲット衛星に隣接するＦＳＳ衛星との干渉を引き起こしているか否かをそれから判断することができる、図である。
【符号の説明】
１２ａ−１２ｆ  移動体プラットフォーム、１８  衛星、２２  地上局、２６ネットワーク運用センタ。
【図１】
0004021305.tif 000002
【図２】
0004021305.tif 000003
【図３】
0004021305.tif 000004