JPH08335900A

JPH08335900A - 衛星中継器ダイバーシチ資源管理システム

Info

Publication number: JPH08335900A
Application number: JP8142966A
Authority: JP
Inventors: Robert A Wiedeman; エイ．ウィーデマンロバート
Original assignee: Globalstar LP
Current assignee: Globalstar LP
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1996-12-17
Also published as: CA2175107A1; KR970004435A; WO1996039788A1; MX9709493A; US5867109A; BR9608410A; RU2153226C2; AU700251B2; AU5563196A; TW290767B; US6654357B1; EP0748065A3; EP0748065A2; CN1140942A

Abstract

(57)【要約】【課題】衛星中継器を含む通信システムにおいて、パ
スダイバーシチのデリバリを改善して最適化せしめて、
ＦＤＭチャネルと衛星電力利用とを維持する方法及び装
置を開示する。【解決手段】１つ以上の軌道衛星中継器１２の送信機
が、ブロックや激しいフェージングを受けたとき、ほぼ
リアルタイムの衛星パスダイバーシチの必要性を認識す
ることによって、通信の受信が改善される。故に、ユー
ザ端末１３は、信号を十分な強度で受信することがで
き、進行中の通話が自動的に終了せしめられことを防止
できる。システムは、(a) ユーザ端末のクラス（種類）
や(b) ユーザ端末の各々に適用される衛星パスダイバー
シチを、ユーザ端末の位置及びローカルＲＦ伝搬特性環
境の関数として最適化する。さらに、本発明は、任意の
時刻に利用できる衛星資源の検討を教示し、衛星パスダ
イバーシチの可用度を制限して、システム全体の容量を
増大せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムに関
し、特に、衛星が通信信号中継器として用いられる衛星
通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】移動通信システムにおける信号ブロック
やフェージングは、周知である。衛星を含むシステム
は、伝搬路がかなり長くなるために、地上設置のシステ
ムよりも条件が厳しくなる。衛星移動通信システムにお
いて、建物や樹木、地形によるユーザ端末のブロックや
フェージングは、複数の軌道衛星中継器の送信機を使用
して、視野にある衛星中継器の送信機の少なくとも一部
を経由して、信号ブロックやフェージングを被り易いユ
ーザに対して、信号の複数のコピーを送ることによって
軽減せしめることができる。これらの軽減策は、特にス
ペクトラム拡散システムを使用する場合、各移動ユーザ
がブロックやフェージングを受けているときに、通信信
号路を維持する手段として、多重信号パスダイバーシチ
（以下、単に「パスダイバーシチ」と称す）を使用して
いる。特に、低地球軌道（以下、ＬＥＯと称す）衛星通
信システムは、衛星が多数存在し、ユーザに対して異な
る通信信号路が多数存在するために、パスダイバーシチ
を活用することができる。

【０００３】このタイプとして周知で且つ提案されたシ
ステムは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）の使用に加
え、周波数分割多重（ＦＤＭ）によってチャネル化して
いる。さらに、パスダイバーシチの設定は、システムに
多数の衛星の使用を要求するなどの良くない影響を与え
る。これによって、各衛星に対する全電力デマンドが増
大し、各衛星に対して、パスダイバーシチ伝送のために
各ユーザに対して利用可能な同一のＲＦチャネルを設け
ることも要求する。この結果、ＲＦチャネルの割当の不
足により、システムの全容量を減らすこととなる。

【０００４】パスダイバーシチを行うことの解決策は、
全ユーザに対してパスダイバーシチを無差別に設定する
ことである。しかしながら、実際には、特定のユーザが
瞬間的にまたは半永久的に属する通信環境の種類が異な
るのみならず、様々なタイプのユーザ端末が存在してい
るのである。例えば、あるユーザは、迅速にある環境を
通過できる車載端末を使用している。別のユーザは、少
しも移動しない携帯端末や固定型端末を使用している。
さらに、ユーザのいる場所が、海洋や砂漠、森林、郊
外、都市部、田舎の農場など、様々である。

【０００５】全ての通信環境が、必ずしも同じレベルの
パスダイバーシチを必要とするものではなく、さらに、
所定環境内のユーザ端末が全て同一レベルのパスダイバ
ーシチを必要とするものではない。なお、本発明は、
「中継ダイバーシチスペクトラム拡散通信システム（Re
peater Diversity Spread Spectrum Communications Sy
stem）」と題された米国特許第５，２２３，６２６号の
アメス（Ames）特許に開示された発明に基づいている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点は、本発明に
よる衛星通信システムによって解決される。本発明によ
り、衛星中継器を備えた通信システムにおけるパスダイ
バーシチのデリバリを改良して最適化せしめ、ＦＤＭチ
ャネルと衛星電力利用との両方を維持する方法及び装置
が開示される。多重信号の受信は、１つ以上の軌道衛星
中継器（１２）の送信機がブロックされたり、かなりの
フェージングを受けたときに、ほぼリアルタイムで衛星
パスダイバーシチの必要性を認識することによって改善
される。このように、ユーザ端末（１３）は、信号を十
分な強度で受信することができ、ユーザ端末のローカル
ＲＦ伝搬環境やユーザ端末の位置に応じてユーザ端末の
クラス（種類）やユーザ端末の各々に適用される（多重
無線リンクによって形成される）パスダイバーシチの活
用によって、進行中の通信が自動的に終了せしめられる
ことを防ぐことができる。さらに、本発明は、任意の時
刻に利用可能な衛星資源の検討を教示して、衛星パスダ
イバーシチの可用度を制限し、故に、システム全体の容
量を増大せしめる。

【０００７】また、ユーザは、所定環境内での動作の記
録や「サイン」を見いだすことができる。この記録は、
ユーザの利用を最適化するために使用され、故に、シス
テム動作効率をより向上せしめるための可能性を改善す
る。本発明は、衛星通信システムを操作する方法を教示
し、この方法は、次に示す行程からなる。すなわち、
（ａ）ユーザ端末と地上局との間に少なくとも１つの
衛星通信信号中継器を介して通信を開始する行程と、
（ｂ）ユーザ端末を種類別に分類したり、地上局のサ
ービス領域内でユーザ端末の位置を測定する行程と、
（ｃ）ユーザ端末と地上局との間で通信を中継する衛
星通信信号中継器の台数を、少なくともユーザ端末の種
類や位置、またはデータベース内に記憶されている他の
特性に応じて選択する選択行程と、からなる。選択行程
は、ユーザ端末の測定された位置に関係するＲＦエネル
ギ伝搬特性を測定する行程を含むことがある。サービス
領域のＲＦ伝搬特性図の使用が開示され、この図は、サ
ービス領域内の地形や人造物の衛星画像から導き出され
る。選択行程は、ユーザ端末の電力制御の記録を考察す
る行程を含むことがある。これは、例えば、移動中の可
動タイプのユーザ端末と、静止状態にある可動タイプの
ユーザ端末とを識別する際に役立つ。選択行程は、衛星
中継器内部の衛星通信信号ＲＦチャネルの現在の稼働率
と、ＲＦチャネル及び衛星中継器のフィジカル回路ロー
ディングとを検討する行程を含むこともできる。

【０００８】本発明の好ましい実施例において、通信
は、ユーザ端末と地上局との間でスペクトラム拡散、符
号分割多元接続通信信号として中継される。この場合、
本発明の方法は、さらに、以下に示す行程を含む。すな
わち、（ｄ）通信をユーザ端末で受信する行程であっ
て、通信は、選択された台数の衛星通信信号中継器の各
々に対応する異なる通信信号路を介して受信される行程
と、（ｅ）異なる信号路の各々から受信された通信の
少なくとも位相シフトと時間遅延とを均等化せしめて均
等化通信信号の複数を形成する行程と、（ｆ）均等化
通信信号を合成して合成受信通信信号を得る行程と、で
ある。

【０００９】

【実施例】本発明の特徴を、添付図面を参照しながら以
下の本発明の詳細な説明に基づきより明らかにする。図
１に、本発明の好ましい実施例との使用に適した衛星通
信システム１０の好ましい実施例を一例として示す。本
発明を詳細に説明する前に、通信システム１０の説明を
最初に行い、本発明をより完全に理解するものとする。

【００１０】通信システム１０は、概念的に、複数のセ
グメント１，２，３，４に分割される。セグメント１は
宇宙セグメントであり、セグメント２はユーザセグメン
トであり、セグメント３は地上（または地球）セグメン
トであり、セグメント４は電話システム基盤セグメント
４、または電話システム支援セグメント４となってい
る。

【００１１】本発明の好ましい実施例において、例えば
１４１４ｋｍの低地球軌道（以下、ＬＥＯと称す）に全
部で４８の衛星が存在している。衛星１２は８つの軌道
面に分布しており、１軌道面当たり６つの衛星が等間隔
に配置されている。すなわち、衛星は、ウォーカー配列
（Walker constellation）を採っている。この軌道面
は、赤道に対して５２度傾斜しており、各衛星は、１１
４分毎に１回軌道を周回する。これによって、ほぼ地球
全体をサービスエリア、すなわち有効領域とすることが
できる。さらに、南緯７０度と北緯７０度との間に位置
するユーザの１人に対して、任意の時刻にユーザの視野
には少なくとも２つの衛星が存在することが好ましい。
このように、ユーザは、地上局としてのゲートウェイ
（以下、ＧＷと称す）１８のサービスエリア内の地上の
任意の一地点と、他の地点と、の間で、ＰＳＴＮを介し
て、１つ以上のゲートウェイ１８と１つ以上の衛星１２
とを経由して、場合によっては電話基盤セグメント４も
使用して、通信を行うことができる。

【００１２】なお、システム１０の上記記載は、本発明
が見いだされる通信システムの適切な実施例を表したに
すぎない。すなわち、上述の通信システムの詳細によっ
て、本発明は制限されるものではない。システム１０の
説明を続けると、衛星１２の間のソフト転送（すなわ
ち、ハンドオフ）処理や、各衛星によって送信される１
６のスポットビーム（図４参照）の各々の間でのソフト
転送（ハンドオフ）処理によって、スペクトラム拡散
（以下、ＳＳと称す）符号分割多元接続（以下、ＣＤＭ
Ａと称す）技術を介して非破壊の通信が行われる。様々
なスペクトラム拡散ＣＤＭＡ（以下、ＳＳ−ＣＤＭＡと
称す）技術やプロトコルを用いることができるが、好ま
しいＳＳ−ＣＤＭＡ技術は、ＴＩＡ／ＥＩＡ暫定標準
「２重モード広域スペクトラム拡散セルラシステムのた
めの移動局を含む局互換性標準（Mobile Station-Base
Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideb
and Spread Spectrum Cellular System ）」ＴＩＡ／Ｅ
ＩＡ／ＩＳ−９５（１９９３年７月）と似ている。

【００１３】低地球軌道によって、低電力固定型ユーザ
端末や低電力移動ユーザ端末１３は、衛星１２を経由し
て通信を行うことができる。なお、本発明において、
「固定型（fixed ）」とは、移動自在ではなく、一地点
から移動不能な状態に、すなわち固定状態に設置されて
いることと同義に用いるものである。本発明の好ましい
実施例において、衛星１２の各々は、「折曲パイプ（be
nt pipe ）」型中継器としてのみ機能し、ユーザ端末１
３やゲートウェイ１８からの音声やデータなどの通信ト
ラフィック信号を受信し、受信した通信トラフィック信
号を他の周波数帯域に変換し、次に、変換された信号を
再送信するものである。すなわち、受信した通信トラフ
ィック信号に対して、衛星での信号処理は行われず、衛
星１２は、通信トラフィック信号が送受信されて搬送さ
れていることを少しも認識していないのである。

【００１４】さらに、衛星１２間の直接通信リンクを必
要としない。すなわち、衛星１２の各々は、ユーザセグ
メント２に位置する送信機や地上セグメント３に位置す
る送信機だけから信号を受信し、ユーザセグメント２に
位置する受信機や地上セグメント３に位置する受信機の
みに対して信号を送信する。ユーザセグメント２には、
衛星１２との通信に適した複数種類のユーザ端末１３が
含まれている。ユーザ端末１３には、例えば、携帯移動
無線電話機１４、車載の移動無線電話機１５、ページン
グ及びメッセージングタイプの装置１６や固定型無線電
話機１４Ａなどを含む複数の様々な種類の固定型ユーザ
端末や移動ユーザ端末が含まれる。なお、かかる固定型
ユーザ端末及び移動ユーザ端末は、各種電話機１４，１
４Ａ，１５，１６に限定されるものではない。ユーザ端
末１３には、１つ以上の衛星１２を介して双方向に通信
を行うために全方向性アンテナ１３Ａが備えられている
ことが好ましい。

【００１５】なお、固定型無線電話機１４Ａは、方向性
アンテナを使用することもできる。方向性アンテナを使
用すると干渉が低減されるので、１つ以上の衛星１２に
よって同時にサービスを行うことのできるユーザの数を
増やすことができる。さらに、ユーザ端末１３は、２重
使用装置であり、従来の方法で地上のセルラシステムと
も通信を行うことのできる回路を含んでいる。

【００１６】図３も参照すると、ユーザ端末１３は、全
２重モードで動作でき、例えばＬバンドＲＦリンク（ア
ップリンク、またはリターンリンク、すなわち戻りリン
ク１７Ｂ）を経由してリターン（戻り）衛星トランスポ
ンダ１２Ａを介して通信を行うことができ、さらに、Ｓ
バンドＲＦリンク（ダウンリンク、すなわち順方向リン
ク１７Ａ）を経由して順方向衛星トランスポンダ１２Ｂ
を介して通信を行うことができる。リターンＬバンドＲ
Ｆリンク、すなわち戻りＬバンドＲＦリンク１７Ｂは、
１．６１ＧＨｚから１．６２５ＧＨｚまでの帯域幅１
６．５ＭＨｚの周波数帯域内で動作し、好ましいスペク
トラム拡散技術によりパケット化ディジタル音声信号や
データ信号によって変調されている。順方向ＳバンドＲ
Ｆリンク１７Ａは、２．４８５ＧＨｚから２．５ＧＨｚ
までの帯域幅１６．５ＭＨｚの周波数帯域内で動作す
る。順方向ＲＦリンク１７Ａも、スペクトラム拡散技術
によりパケット化ディジタル音声信号やデータ信号によ
ってゲートウェイ１８で変調されている。

【００１７】順方向リンクの１６．５ＭＨｚの帯域は、
１３チャネルに分割され、例えば１チャネル毎に最多１
２８のユーザが割り当てられる。リターンリンクは、様
々な帯域を有し、ユーザ端末１３は、順方向リンクに割
り当てられたチャネルとは別のチャネルに割り当てられ
たり、または割り当てられなかったりする。しかしなが
ら、リターンリンクにおいて複数の衛星１２から受信す
るダイバーシチ受信モードで動作するとき、ユーザは、
各衛星に対して同一の順方向リンクＲＦチャネル及びリ
ターンリンクＲＦチャネルに割り当てられる。

【００１８】地上セグメント３は、少なくとも１つのゲ
ートウェイ１８を含む。なお、多くの場合、地上セグメ
ント３は複数のゲートウェイ１８を含む。ゲートウェイ
１８は、例えば、３ＧＨｚよりも高い周波数範囲内で、
好ましくはＣバンド内で動作する全２重ＣバンドＲＦリ
ンク１９を介して衛星１２と通信を行う。図１におい
て、全２重ＣバンドＲＦリンク１９は、衛星に向かう順
方向リンク１９Ａと、衛星からのリターンリンク１９Ｂ
とからなる。ＣバンドＲＦリンクは、通信フィーダリン
クを双方向に運び、また、衛星コマンドを衛星に運び、
衛星からはテレメトリ情報を運ぶ。順方向フィーダリン
ク１９Ａは、５ＧＨｚから５．２５ＧＨｚまでの帯域内
で動作するが、リターンフィーダリンク１９Ｂは、６．
８７５ＧＨｚから７．０７５ＧＨｚまでの帯域内で動作
する。

【００１９】衛星フィーダリンクアンテナ１２Ｇ，１２
Ｈは、ＬＥＯ衛星１２から見える地上のサービスエリア
を最大とするように境界を仕切る広域カバレッジアンテ
ナであることが好ましい。通信システム１０の好ましい
実施例において、地上からの衛星の仰角を１０度と仮定
した場合、ＬＥＯ衛星１２が境界を仕切る角度は、およ
そ１１０度である。これによって、直径がおよそ５７９
３．４８ｋｍ（３６００マイル）のサービスエリアが作
られる。

【００２０】Ｌバンドアンテナ及びＳバンドアンテナ
は、対応する地上のサービス領域内に有効領域を形成す
るマルチビームアンテナである。Ｌバンドアンテナ１２
Ｃ及びＳバンドアンテナ１２Ｄは、図４に示すように、
ビームパターンがほぼ一致していることが好ましい。す
なわち、宇宙船からの送信ビーム及び受信ビームは、地
上の同一領域をカバーする。しかし、これは、システム
１０の動作に対して特に大切なことではない。

【００２１】例えば、数千の全２重通信が、１つの衛星
１２を介して行われる。システム１０の特徴により、２
つ以上の衛星１２が、１つのユーザ端末１３と１つのゲ
ートウェイ１８との間で同じ通信を中継している。この
動作モードによって、後述するように、各受信機でのダ
イバーシチ合成が行われて、フェージングに対する耐性
を増大させつつソフトハンドオフ処理の実行が容易とな
る。

【００２２】なお、周波数と、帯域と、本実施例にて説
明された周波数及び帯域の全ては、１つのシステムを表
すためのものにすぎない。他の周波数や周波数帯域を、
議論している原理に何の変化ももたらさずに使用するこ
とができる。一例として、ゲートウェイと衛星との間の
フィーダリンクは、およそ３ＧＨｚから７ＧＨｚまでの
Ｃバンド以外の他の帯域や、例えばおよそ１０ＧＨｚか
ら１５ＧＨｚまでのＫｕバンドや、１５ＧＨｚよりも高
周波数のＫａバンドなどの帯域の周波数を使用すること
もできる。

【００２３】ゲートウェイ１８は、衛星１２の通信ペイ
ロード、すなわち通信機器やトランスポンダ１２Ａ，１
２Ｂ（図３参照）を電話基盤セグメント４に接続するよ
うに機能する。トランスポンダ１２Ａ，１２Ｂは、Ｌバ
ンド受信アンテナ１２Ｃと、Ｓバンド送信アンテナ１２
Ｄと、Ｃバンド電力増幅器１２Ｅと、Ｃバンド低雑音増
幅器１２Ｆと、Ｃバンドアンテナ１２Ｇ，１２Ｈと、Ｌ
バンドからＣバンドへの周波数変換領域１２Ｉと、Ｃバ
ンドからＳバンドへの周波数変換領域１２Ｊと、を含
む。さらに、衛星１２は、マスター周波数発生器１２Ｋ
と、コマンド及びテレメトリ装置１２Ｌとを含む。

【００２４】電話基盤セグメント４は、既存の電話シス
テムからなり、公有地移動網（Public Land Mobile Net
work：以下、ＰＬＭＮと称す）ゲートウェイ２０と、地
域公衆電話網（regional public telephone networks：
以下、ＲＰＴＮと称す）２２や他のローカル電話サービ
スプロバイダなどのローカル電話交換局と、国内長距離
ネットワーク２４と、国際ネットワーク２６と、私設ネ
ットワーク２８と、その他のＲＰＴＮ３０と、を含む。
通信システム１０は、ユーザセグメント２と、電話基盤
セグメント４の公衆交換電話網（以下、ＰＳＴＮと称
す）の電話機３２と、ＰＳＴＮには無い電話機３２と、
私設ネットワークにある様々なタイプのユーザ端末と、
の間で、音声通信やデータ通信を双方向に行うように動
作する。

【００２５】図１に、さらに図５にも示すように、地上
セグメント３の一部として、衛星動作制御センター（Sa
tellite Operations Control Center ：以下、ＳＯＣＣ
と称す）３６と、地上動作制御センター（Ground Opera
tions Control Center：以下、ＧＯＣＣと称す）３８と
が存在する。地上データ網、すなわちグランドデータネ
ットワーク（Ground Data Network ：ＧＤＮ）３９を含
む通信路（図２参照）は、地上セグメント３のゲートウ
ェイ１８及びテレメトリ及びコマンドユニット（以下、
ＴＣＵと称す）１８Ａと、ＳＯＣＣ３６及びＧＯＣＣ３
８とを相互に接続するために設けられている。通信シス
テム１０のこの部分によって、システム全体の制御機能
が提供される。

【００２６】図２に、ゲートウェイ１８を詳細に示す。
各ゲートウェイ１８は、最大４つの２重偏波ＲＦ・Ｃバ
ンドサブシステムを含む。各２重偏波ＲＦ・Ｃバンドサ
ブシステムは、パラボラアンテナ４０と、アンテナ駆動
部４２と、ペデスタル４２Ａと、低雑音受信機４４と、
高電力増幅器４６とからなる。これらの部品は、全てレ
ドーム構造の内部に配置されて、周囲の環境から保護さ
れている。

【００２７】ゲートウェイ１８は、受信したＲＦ搬送波
信号を処理するダウンコンバータ４８と、送信されるＲ
Ｆ搬送波信号を処理するアップコンバータ５０とを含
む。ダウンコンバータ４８及びアップコンバータ５０
は、ＣＤＭＡサブシステム５２に接続されている。ＣＤ
ＭＡサブシステム５２は、公衆交換電話ネットワーク
（以下、ＰＳＴＮと称す）にＰＳＴＮインターフェース
５４を介して接続されている。衛星から衛星へのリンク
を使用することによって、ＰＳＴＮを省略しても良い。

【００２８】ＣＤＭＡサブシステム５２は、信号加算器
及びスイッチユニット５２Ａと、ゲートウェイトランシ
ーバサブシステム（以下、ＧＴＳと称す）５２Ｂと、Ｇ
ＴＳコントローラ５２Ｃと、ＣＤＭＡ相互接続サブシス
テム（以下、ＣＩＳと称す）５２Ｄと、セレクタバンク
サブシステム（Selector Bank Subsystem ：以下、ＳＢ
Ｓと称す）５２Ｅとを含む。ＣＤＭＡサブシステム５２
は、基地局管理部（Base Station Manager: 以下、ＢＳ
Ｍと称す）５２Ｆによって制御され、例えばＩＳ−９５
互換性などのＣＤＭＡ互換性を有する基地局と同じよう
に機能する。ＣＤＭＡサブシステム５２も、所望の周波
数合成器５２Ｇとグローバルポジショニングシステム
（Global Positioning System:以下、ＧＰＳと称す）受
信機５２Ｈとを含む。

【００２９】ＰＳＴＮインターフェース５４は、ＰＳＴ
Ｎサービス交換ポイント（以下、ＳＳＰと称す）５４Ａ
と、電話制御プロセッサ（以下、ＣＣＰと称す）５４Ｂ
と、ビジターロケーションレジスタ（Visitor Location
Register:以下、ＶＬＲと称す）５４Ｃと、ホームロケ
ーションレジスタ（Home Location Register: 以下、Ｈ
ＬＲと称す）へのプロトコルインターフェース５４Ｄと
を含む。ＨＬＲは、セルラゲートウェイ２０（図１参
照）やＰＳＴＮインターフェース５４の内部に配置され
ている。

【００３０】ゲートウェイ１８は、ＳＳＰ５４Ａによっ
て形成される標準インターフェースを介して電気通信
網、すなわちテレコミュニケーションネットワークに接
続されている。ゲートウェイ１８は、１次レートインタ
ーフェース（Primary Rate Interface: 以下、ＰＲＩと
称す）を介してＰＳＴＮとインターフェースをとって接
続されている。さらに、ゲートウェイ１８は、移動交換
センター（Mobile Switching Center:以下、ＭＳＣと称
す）と直接に接続できるようになっている。

【００３１】ゲートウェイ１８は、ＳＳ−７・ＩＳＤＮ
固定信号をＣＣＰ５４Ｂに供給する。このインターフェ
ースのゲートウェイ側では、ＣＣＰ５４Ｂは、ＣＩＳ５
２Ｄとインターフェースをとって、ＣＤＭＡサブシステ
ム５２とインターフェースをとっている。ＣＣＰ５４Ｂ
は、システムエアインターフェース（system Air Inter
face：以下、ＡＩと称す）に対してプロトコル転送機能
を提供する。かかるＡＩは、ＣＤＭＡ通信用のＩＳ−９
５暫定標準と似ている。

【００３２】ブロック５４Ｃ，５４Ｄは、通常ゲートウ
ェイ１８と外部のセルラ電話網との間のインターフェー
スをとっている。このインターフェースは、例えばＩＳ
−４１（北アメリカ標準、ＡＭＰＳ）セルラシステム
や、ＧＳＭ（欧州標準、ＭＡＰ）セルラシステムと互換
性を有し、特に、電話のホームシステムの外側で電話を
使用するユーザを扱う特定の方法に対して互換性を有す
る。ゲートウェイ１８は、システム１０対ＡＭＰＳ電
話、及びシステム１０対ＧＳＭ電話に対して、ユーザ端
末の認証をサポートする。既存の電気通信基盤が無いサ
ービス領域では、ＨＬＲが、ゲートウェイ１８に加えら
れて、ＳＳ−７信号方式インターフェースとのインター
フェースがとられている。

【００３３】通常のサービス領域から電話をかけている
ユーザは、確認されるとシステム１０に取り込まれる。
ユーザは、どの領域にいても、同一の端末装置を使用し
て、世界中のどこからでも電話をかけることができ、必
要なプロトコル変換がゲートウェイ１８によって行われ
る。例えばＧＳＭからＡＭＰＳへの変換が不要のとき、
プロトコルインターフェース５４Ｄは省略される。

【００３４】ＧＳＭ移動交換センタに固有の「Ａ」イン
ターフェースや、ＩＳ−４１移動交換センタに対するベ
ンダ対オーナ（vendor-proprietary）インターフェース
に加えて、またはかかるインターフェースの替わりに、
セルラゲートウェイ２０に対して専用の汎用（universa
l ）インターフェースを設けることも、本発明に含まれ
る。図１に示すように、ＰＳＴＮ−ＩＮＴと記された信
号路のように、ＰＳＴＮに直接インターフェースを設け
ることも、本発明に含まれる。

【００３５】ゲートウェイの全制御は、ゲートウェイコ
ントローラ５６によって行われる。ゲートウェイコント
ローラ５６は、上述の地上データネットワーク（以下、
ＧＤＮと称す）３９へのインターフェース５６Ａと、サ
ービスプロバイダ制御センタ（以下、ＳＰＣＣと称す）
６０へのインターフェース５６Ｂとを含む。ゲートウェ
イコントローラ５６は、通常、ＢＳＭ５２Ｆを介して、
さらにアンテナ４０の各々に接続されたＲＦコントロー
ラ４３を介して、ゲートウェイ１８と相互に接続されて
いる。さらに、ゲートウェイコントローラ５６は、ユー
ザのデータベースや衛星エフェメリスデータなどのデー
タベース６２に接続され、また、Ｉ／Ｏユニット６４に
も接続されている。このＩ／Ｏユニット６４は、ゲート
ウェイコントローラ５６とアクセスするパーソナルサー
ビスを可能とするものであり、ディスプレイやキーボー
ドなどを有する。ＧＤＮ３９も、テレメトリ及びコマン
ド（以下、Ｔ＆Ｃと称す）ユニット６６に対して双方向
にインターフェースをとっている（図１及び図５参
照）。

【００３６】図５を参照すると、ＧＯＣＣ３８の機能
は、ゲートウェイ１８による衛星の使用を計画して制御
することであり、この衛星の使用をＳＯＣＣ３６に対し
て調整することである。通常、ＧＯＣＣ３８は、傾向を
解析し、トラフィック計画を作成し、電力やチャネルな
どのシステム資源や衛星１２の割り当てを行い、システ
ム１０全体の性能を監視し、リアルタイムで、または前
もって、使用命令をゲートウェイ１８にＧＤＮ３９を介
して送っている。なお、システム資源は、電力やチャネ
ルに限定されるものではない。

【００３７】ＳＯＣＣ３６は、他の機能に加えて、軌道
を維持するとともに監視し、ゲートウェイに衛星使用情
報を中継してＧＤＮ３９を介してＧＯＣＣ３８に入力せ
しめ、衛星のバッテリ状態を含む各衛星１２の機能全体
を監視し、衛星１２内のＲＦ信号路に対する利得を設定
し、地表に対する衛星の姿勢を最適化せしめるように動
作する。

【００３８】上述の如く、各ゲートウェイ１８は、信号
伝送（signalling）と、音声やデータの通信との両者の
ために、ユーザをＰＳＴＮに接続したり、また、料金請
求を目的としてデータベース６２（図２参照）を介して
データを生成したりする。選択されたゲートウェイ１８
は、テレメトリ及びコマンドユニット（以下、ＴＣＵと
称す）１８Ａを含み、戻りリンク１９Ｂにおいて衛星１
２によって送信されるテレメトリデータを受信するとと
もに、順方向リンク１９Ａを介してコマンドを衛星１２
まで送信する。ＧＤＮ３９は、ゲートウェイ１８と、Ｇ
ＯＣＣ３８と、ＳＯＣＣ３６と、を相互に接続するよう
に動作する。通常、ＬＥＯ配列の衛星１２の各々は、Ｃ
バンド順方向リンク１９ＡからＳバンド順方向リンク１
７Ａへと情報をゲートウェイ１８からユーザに中継し、
また、Ｌバンド戻りリンク１７ＢからＣバンド戻りリン
ク１９Ｂへと情報をユーザからゲートウェイ１８に中継
する。この情報は、電力制御信号に加え、ＳＳ−ＣＤＭ
Ａ同期チャネルとＳＳ−ＣＤＭＡページングチャネルと
を含む。様々なＣＤＭＡパイロットチャネルも、順方向
リンクでの干渉をモニタするために使用される。衛星エ
フェメリス更新データも、衛星１２を介してゲートウェ
イ１８からユーザ端末１３の各々に向けて通信される。
衛星１２も、アクセス指令や電力変化指令、登録指令を
含む信号方式情報をユーザ端末１３からゲートウェイ１
８に中継するように機能する。衛星１２も、ユーザとゲ
ートウェイ１８との間の通信信号を中継し、さらに、未
登録者や未登録端末による使用を軽減するための防護手
段を備えることもできる。

【００３９】動作時において、衛星１２は、衛星の動作
状態の測定値を含む宇宙船テレメトリデータを送信す
る。衛星からのテレメトリストリームと、ＳＯＣＣ３６
からのコマンドと、通信フィーダリンク１９とは、全て
Ｃバンドアンテナ１２Ｇ，１２Ｈを共有する。ＴＣＵ１
８Ａを含むゲートウェイ１８に対して、受信された衛星
テレメトリデータは、ＳＯＣＣ３６に直ちに送られ、ま
たは、一旦保存されて後になって、大抵はＳＯＣＣの要
求によりＳＯＣＣ３６に送られる。テレメトリデータ
は、どのように送られようとも、パケットメッセージと
してＧＤＮ３９を介して送られる。なお、パケットメッ
セージの各々は、単一の小テレメトリフレーム（minor
telemetry frame ）を含んでいる。複数のＳＯＣＣ３６
が衛星サポートを行う場合は、テレメトリデータは全て
のＳＯＣＣに送られる。

【００４０】ＳＯＣＣ３６は、ＧＯＣＣ３８とのインタ
ーフェース機能を複数有する。第１のインターフェース
機能は、軌道位置情報であり、各ゲートウェイ１８が視
界にある衛星の最大４つまでを正確に追跡できるよう
に、ＳＯＣＣ３６は、ＧＯＣＣ３８に軌道情報を提供す
る。このデータは、ゲートウェイ１８が周知のアルゴリ
ズムを使用して衛星交信リストを明らかにすることがで
きる程度のデータ表を含んでいる。ＳＯＣＣ３６は、ゲ
ートウェイの追跡計画を知るためには不要である。ＴＣ
Ｕ１８Ａは、ダウンリンクテレメトリ帯域を捜して、各
アンテナによって追跡されている衛星の身元を確認し、
次にコマンドを伝える。

【００４１】第２のインターフェース機能は、ＳＯＣＣ
３６からＧＯＣＣ３８に報告される衛星状態情報であ
る。衛星状態情報は、衛星やトランスポンダの稼働率
（availablity ）と、バッテリの状態と、軌道情報とを
含み、通信目的のために衛星１２の全部または一部の使
用を妨げる衛星関係の制限を含んでいる。システム１０
の重要な概念は、ゲートウェイの受信機やユーザ端末の
受信機でのダイバーシチ合成を組み合わせたＳＳ−ＣＤ
ＭＡの使用である。ダイバーシチ合成が用いられて、長
さが異なる複数の伝送路を介して複数の衛星からユーザ
端末１３やゲートウェイ１８に信号が到着したときのフ
ェージングの影響を少なくしている。ユーザ端末１３や
ゲートウェイ１８にあるレイク受信機が、複数の信号源
からの信号を受信して合成するために用いられる。例え
ば、ユーザ端末１３やゲートウェイ１８は、衛星１２の
マルチビームを介して送信される順方向リンク信号や同
時に受信される戻りリンク信号に対してダイバーシチ合
成を行っている。

【００４２】連続ダイバーシチ受信モードの性能は、１
つの衛星中継器を介して１つの信号を受信するモードの
性能よりも優れており、さらに、受信信号に悪影響をも
たらす木や障害物からの遮蔽や妨害によりリンクが失わ
れる通信の中断が無いのである。ゲートウェイ１８の多
重方向性アンテナ４０は、ユーザ端末１３におけるダイ
バーシチ合成をサポートするために、１つ以上の衛星１
２の様々なビームを介して、ゲートウェイからユーザ端
末への順方向リンク信号を送信することができる。ユー
ザ端末１３の全方向性アンテナ１３Ａは、ユーザ端末１
３の視野にある衛星ビームの全てを経由して送信を行
う。

【００４３】各ゲートウェイ１８は、送信機の電力制御
機能を支援して低速フェード（slowfades）にアドレス
せしめ、さらにブロックインターリーブも支援して媒体
を高速フェード（fast fades）にアドレスせしめる。電
力制御は、順方向リンクと逆方向リンクとの両方で行わ
れる。電力制御機能の応答時間は、最悪３０ミリ秒の衛
星周回遅延引きはずし（satellite round trip delay）
に適応するように調整されている。

【００４４】ブロックインターリーブ回路（５３Ｄ，５
３Ｅ，５３Ｆ、図６参照）は、ボコーダ（音声符号化・
復号化器）５３Ｇのパケットフレームに関係するブロッ
ク長において動作する。最適インターリーブ長は、より
長いものに交換されるので、終端間遅延（end-to-end d
elay）は増大するが、エラー訂正は改善される。最大終
端間遅延は、１５０ミリ秒であり、またはそれ以下であ
ることが好ましい。この遅延は、ダイバーシチ合成器に
よって行われる受信信号のアライメントによる遅延と、
ボコーダ５３Ｇの処理遅延と、ブロックインターリーブ
回路５３Ｄ〜５３Ｆの遅延と、ＣＤＭＡサブシステム５
２の一部を構成する図示せぬビタビデコーダの遅延とを
含む全遅延を含む。

【００４５】図６に、図２のＣＤＭＡサブシステム５２
の順方向リンク変調部のブロック図を示す。加算ブロッ
ク５３Ａの出力部は、周波数アジィルアップコンバータ
（frequency agile up-convertor）５３Ｂに信号を送
り、アップコンバータ５３Ｂは、加算器及びスイッチブ
ロック５２Ａに信号を送る。テレメトリ及び制御（以
下、Ｔ＆Ｃと称す）情報も、ブロック５２Ａに入力され
る。

【００４６】無変調直接シーケンスＳＳパイロットチャ
ネルは、所望のビットレートで全てゼロからなるウォル
シュコードを生成する。このデータストリームは、様々
なゲートウェイ１８や衛星１２から信号を分離するため
に使用される短ＰＮコード（short PN code ）と合成さ
れる。パイロットチャネルは、使用される場合、短コー
ドに加えられた２を法とし、次に、ＣＤＭＡ・ＦＤ・Ｒ
Ｆチャネル帯域においてＱＰＳＫ拡散されたりＢＰＳＫ
拡散される。次に示す様々な疑似雑音（ＰＮ）コードオ
フセットが供給される。すなわち、（ａ）ユーザ端末１
３がゲートウェイ１８を識別するためのＰＮコードオフ
セットと、（ｂ）ユーザ端末１３が衛星１２を識別する
ためのＰＮコードオフセットと、（ｃ）ユーザ端末１３
が衛星１２から送信される１６のビームのうちの１つを
識別するためのＰＮコードオフセットと、である。様々
な衛星１２からのパイロットＰＮコードは、同じパイロ
ットシード（seed）ＰＮコードとは異なる時間オフセッ
トや位相オフセットに割り当てられている。

【００４７】ゲートウェイ１８によって送信されるパイ
ロットチャネルの各々が使用される場合、他の信号より
も高い電力レベルや低い電力レベルで送信される。パイ
ロットチャネルによって、ユーザ端末１３は、順方向Ｃ
ＤＭＡチャネルのタイミングを捕捉し、コヒーレントな
復調のために位相基準を用意し、信号強度の比較を行っ
てハンドオフを開始する時を判定する機構を備えること
ができる。しかしながら、パイロットチャネルの使用は
強制ではなく、他の技術を使用することもできる。

【００４８】同期チャネルは、次に示す情報、すなわ
ち、（ａ）時刻と、（ｂ）送信を行っているゲートウェ
イの身元と、（ｃ）衛星エフェメリスと、（ｄ）割り当
てられたページングチャネルとに関する情報を含むデー
タストリームを生成する。同期データは、畳み込み符号
器５３Ｈに供給され、ここで、データは、畳み込み符号
化され、次にブロックインターリーブされて高速フェー
ドを減らす。生じたデータストリームは、同期ウォルシ
ュコードに加算された２を法とし、ＣＤＭＡ・ＦＤ・Ｒ
Ｆチャネル帯域においてＱＰＳＫ拡散されたり、または
ＢＰＳＫ拡散される。

【００４９】ページングチャネルは、畳み込み符号器５
３Ｉに供給され、ここで、ページングチャネルは畳み込
み符号化されてブロックインターリーブされる。生成さ
れたデータストリームは、長コード発生器５３Ｊの出力
と合成される。長ＰＮコードは、様々なユーザ端末１３
の帯域を分離するために使用される。ページングチャネ
ルと長コードとは、シンボルカバーに加算された２を法
とし、シンボルカバーにおいて、生成された信号はウォ
ルシュコードに加算された２を法としている。次に、こ
の結果は、ＣＤＭＡ・ＦＤ・ＲＦチャネル帯域において
ＱＰＳＫ拡散されたりＢＰＳＫ拡散されたりする。

【００５０】一般に、ページングチャネルは、（ａ）シ
ステムパラメータメッセージ、（ｂ）アクセスパラメー
タメッセージ、（ｃ）ＣＤＭＡチャネルリストメッセー
ジを含む様々な種類のメッセージを伝達する。システム
パラメータメッセージは、ページングチャネルの構成
と、登録パラメータと、捕捉を支援するパラメータとを
含む。アクセスパラメータメッセージは、アクセスチャ
ネルの構成とアクセスチャネルデータレートとを含む。
ＣＤＭＡチャネルリストメッセージは、使用される場
合、対応するパイロットの身元と割り当てられたウォル
シュコードとを運ぶ。

【００５１】ボコーダ５３Ｋは、音声を符号化してＰＣ
Ｍ順方向トラフィックデータストリームを生成する。順
方向トラフィックデータストリームは、畳み込み符号器
５３Ｌに供給され、畳み込み符号器５３Ｌにおいて、デ
ータストリームは畳み込み符号化されてブロック５３Ｆ
にてブロックインターリーブされる。生成されたデータ
ストリームは、ユーザ長コードブロック５３Ｋの出力と
合成される。ユーザ長コードは、様々な加入者チャネル
を分離するために使用される。次に、生じたデータスト
リームは、マルチプレクサ（以下、ＭＵＸと称す）５３
Ｍにおいて電力制御され、ウォルシュコードに加算され
た２を法とし、ＣＤＭＡ・ＦＤ・ＲＦ通信チャネル帯域
においてＱＰＳＫ拡散されたりまたはＢＰＳＫ拡散され
る。

【００５２】ゲートウェイ１８は、ＣＤＭＡ戻りリンク
を復調するように動作する。戻りリンクに対して異なる
２つのコード、すなわち、（ａ）ゼロのオフセットコー
ドと、（ｂ）長コードと、が存在する。これらのコード
は、異なる２種類の戻りリンクＣＤＭＡチャネル、すな
わち、アクセスチャネルと戻りトラフィックチャネルと
によって使用される。

【００５３】アクセスチャネルに対して、ゲートウェイ
１８は、アクセスを要求するアクセスチャネルにてバー
ストを受信して復調する。アクセスチャネルメッセージ
は、比較的小量のデータが続く長プリアンブルにおいて
具体的にされる。プリアンブルは、ユーザ端末の長ＰＮ
コードである。各ユーザ端末１３は、単一のタイムオフ
セットによって生成されて共通のＰＮ生成多項式（PN g
enerator polynomial）となる唯一の長ＰＮコードを有
する。

【００５４】アクセス要求を受信した後、ゲートウェイ
１８は、アクセス要求の受信を承認するとともにウォル
シュコードをユーザ端末１３に割り当ててトラフィック
チャネルを設けながら、順方向リンクページングチャネ
ル（ブロック５３Ｅ，５３Ｉ，５３Ｊ）上でメッセージ
を送る。ゲートウェイ１８も周波数チャネルをユーザ端
末１３に割り当てる。ユーザ端末１３とゲートウェイ１
８とは、共に割り当てられたチャネル素子に切り替わっ
て、割り当てられたウォルシュ（拡散）コードを使用し
ながら２重通信を開始する。

【００５５】戻りトラフィックチャネルは、ローカルデ
ータソースやユーザ端末のボコーダからのディジタルデ
ータを畳み込み符号化することによって、ユーザ端末１
３にて生成される。次に、データは、所定間隔毎にブロ
ックインターリーブされて、１２８−Ａｒｙ変調器及び
データバーストランダム化器（randomizer）に供給され
てクラッシュ（clashing）を減らす。次に、データは、
ゼロのオフセットＰＮコードに加算されて、１つ以上の
衛星１２を介してゲートウェイ１８に送信される。

【００５６】ゲートウェイ１８は、例えば高速ハダマー
ド変換（ＦＨＴ）を使用して戻りリンクを処理すること
によって、１２８−Ａｒｙウォルシュコードを復調し、
復調された情報をダイバーシチ合成器に供給する。この
ように、通信システム１０の好ましい実施例を記載し
た。本発明の好ましい実施例の記載を記載する。

【００５７】アメス特許に記載されたシステムにおい
て、多重信号が、互いに独立した多数の送信機及びアン
テナのセットから単一のユーザ受信機に複数の衛星中継
器を介して同時に送信され、故にゲートウェイ１８から
ユーザ端末１３への順方向パス、すなわち順方向信号路
１９Ａ，１７Ａの複数を形成している。同様に、戻り信
号路、すなわちリターンパスが、単一のユーザ端末１３
から互いに独立な複数のゲートウェイアンテナ及び受信
機のセットに対して、複数の衛星中継器を介して画定さ
れている。

【００５８】本発明において、互いに独立な複数の送信
機及びアンテナのセットからの信号の伝送は、サービス
を受けるユーザ端末によって供給される情報やゲートウ
ェイ１８に記憶されている情報に応じて、ゲートウェイ
１８の制御の下で、最大限に活用されて選択される。１
つ以上の衛星中継器の選択は、この情報に基づいてい
る。

【００５９】本発明の教示は、順方向リンク１９Ａ，１
７Ａ、すなわち、ゲートウェイ１８から１つ以上の衛星
中継器１２を介してユーザ端末１３に向かう方向を主な
狙いとする。しかしながら、本発明の教示は、方向性ア
ンテナ手段がユーザ端末１３において利用される場合
は、リターンリンクパス１７Ｂ，１９Ｂにもあてはま
る。これらの実施例、すなわち順方向リンク及び逆方向
リンクの場合について、以下に詳細に説明する。

【００６０】図７に、本発明によるパスダイバーシチデ
リバリシステム６０を示す。ゲートウェイ周波数決定ユ
ニット４３は、互いに独立な複数のパスの少なくとも１
つへのトラフィック信号の単一入力を送り、トラフィッ
ク信号を１つ以上の送信機４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃに送
る。送信機４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃは、各信号を同一周
波数で増幅し、増幅した信号を対応するゲートウェイの
方向性アンテナ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃに引き渡し、衛
星中継器１２に対して同一のＲＦチャネル周波数で、同
時に、またはほぼ同時に送信を行う。しかしながら、ユ
ーザ端末１３で信号の適切な処理と合成に関して、伝送
に任意の遅延がある。選択された衛星中継器の受信アン
テナは、アップリンク（すなわち、順方向パス１９Ａ）
信号を受信し、この信号を地上に向けてアンテナ１２Ｄ
を介して送信する。なお、この信号の受信及び送信は必
ずしも同時に行われるものではない。３つの衛星がユー
ザ端末１３への通信の送信に含まれるように描かれてい
るが、１からｎ台までの衛星１２を使用することができ
る。なお、ｎは２以上の整数である。

【００６１】選択されたり送信された送信信号は、ユー
ザ端末のアンテナ１３Ａにて受信され、ダイバーシチ合
成のために受信機に送られる。ユーザ端末１３の受信機
は、上述のアメス特許に記載の如く構成されて動作す
る。本発明は、他のダイバーシチ合成方法の使用も含
む。図８に、図７のパスダイバーシチデリバリシステム
６０の一部と本発明により構成され動作するパスダイバ
ーシチ選択システム（以下、ＰＤＳＳと称す）７０とを
示す。

【００６２】ＰＤＳＳ７０には、ユーザ端末の位置情報
（User Terminal Position Location ）７２、ユーザ電
力使用率（User Power Activity ）７４、ユーザ端末の
種類７６を含む入力が、外部情報源から入力される。ユ
ーザシステム使用記録データ７７が、ユーザ記録データ
ベースシステム９５によって集められて系統化されて、
データベース８６に記憶されている。システム使用記録
データ７７は、例えばユーザ端末１３が頻繁に使用され
る環境（すなわち、都市地域、田園地帯）を含み、呼出
や接続をなすためにユーザ端末が使用される代表的な時
間長や平均時間長も含むことがある。ゲートウェイ１８
は、ユーザの接続の各々を管理するとともに各ユーザ端
末に対する支払関係の情報を収集することに主な責任を
負えるような情報にアクセスする。

【００６３】ＰＤＳＳ７０は、送信機制御ユニット７８
を含み、この送信機制御ユニット７８は、パスダイバー
シチデリバリシステム６０の周波数決定ユニット４３に
制御命令７８Ａを発する。この制御命令７８Ａは、ユー
ザトラフィック信号６２を特定の順方向リンク１９Ａに
亘って選択された衛星中継器１２に送る際に使用される
送信機及びアンテナ対（４６Ａ，４０Ａ，・・・）を特
定する。送信機制御ユニット７８には、演算サブシステ
ム８２に接続された命令インターフェース８０から命令
が入力される。演算サブシステム８２は、設けるべきダ
イバーシチパスの数と、ダイバーシチの種類とを決め
る。ダイバーシチの種類は、使用すべき衛星中継器に関
する情報を含む。演算システム８２も、送信用の電力レ
ベルなどの制御パラメータを決める。演算システム８２
は、ルールセットやアルゴリズムセット８４に従い動作
する。演算システム８２は、（ａ）データベース８６に
記憶された情報と、（ｂ）衛星ローディング及び資源可
用度サブシステム８８から供給される情報と、（ｃ）位
置探索サブシステム９０によって供給されるユーザの位
置と、（ｄ）ユーザによるシステム使用経歴と、（ｅ）
パスダイバーシチの必要性の有無を判定するために使用
されるユーザ情報の他のソースとから入力を受け取り、
これらの情報に作用する。本実施例において、ユーザ端
末１３の位置を、通信環境図となっているサービス領域
伝搬特性図９２と参照する。なお、サービス領域の伝搬
特性図９２も、データベース８６に記憶されている。

【００６４】演算サブシステム８２は、ユーザ端末の位
置探索サブシステム９０の出力と、データベース８６に
記憶されているサービス領域の伝搬特性図９２からのデ
ータとに作用し、ユーザ端末１３の環境の測定を可能と
している。このユーザ端末環境情報が用いられて、パス
ダイバーシチ選択に関するさらなる処理と判定とを行
う。ユーザ端末の電力利用７４が、ユーザ活動サブシス
テム９４によって監視されたり測定され、後述するよう
に、データベース８６を介して演算システム８２に供給
される。

【００６５】命令インターフェース８０も、リターンリ
ンク制御ユニット９６に命令を供給する。リターンリン
ク制御ユニット９６は、ユーザ端末の周波数制御ユニッ
ト６４に命令９６Ａを供給する。ユーザ端末の周波数制
御ユニット６４は、パスダイバーシチデリバリシステム
６０の一部を構成する。動作時において、ユーザ端末１
３は、通信システム１０とつながり、ゲートウェイ１８
の制御下にあるサービス領域に割り当てられる。なお、
このゲートウェイ１８は、アンテナ４０Ａ〜４０Ｃと送
信機４６Ａ〜４６Ｃとを有して、ユーザとともにトラフ
ィック信号のダイバーシチを行う。呼出セットアップ時
間を含む特定の時間でのログインにおいて、ユーザ端末
の種類が、ユーザ端末１３の電子シリアル番号（ＥＳ
Ｎ）によりゲートウェイ１８に送信される。ユーザ端末
の種類情報を、電話の呼出毎に送信したり、ユーザ端末
の種類情報を、例えば、ホームロケーションレジスタ
（ＨＬＲ）やビジタロケーションレジスタ（ＶＬＲ）に
あるユーザ情報データベースに記憶することができる。
ＨＬＲやＶＬＲは、ゲートウェイ１８や、ゲートウェイ
１８が接続されている地上のネットワークの中にある。
いずれの場合においても、ユーザ端末の種類情報は、適
宜の手段によって検出されてデータベース情報８６に通
信される。その結果、ゲートウェイ１８は、ユーザ端末
の種類を知ることができる。例えば、図１を再度参照す
ると、車載音声端末１５、携帯音声端末１４、携帯デー
タ端末、ページング及びメッセージング携帯端末１６、
固定型ユーザ端末１４Ａなど、様々な種類のユーザ端末
が存在する。

【００６６】ユーザ端末は、種類毎に、それぞれダイバ
ーシチ条件が異なる。例えば、森林地帯を高速で移動す
る車載ユーザ端末１３は、サービスの連続性を保証する
ために、３つの衛星からのダイバーシチを必要とする
が、一方、湖上や障害物の無い砂漠地帯にある携帯ユー
ザ端末１３は、少しもダイバーシチを必要としない。ゲ
ートウェイ１８は、ユーザ端末１３の種類を知っている
ので、同じ種類の端末の全てを１のグループとして、ダ
イバーシチを決めて適用せしめることができる。また
は、さらに複雑な形態として、演算システム８２は、指
示インターフェース８０を介して送信機制御ユニット７
８に命令を発することによって、種類の異なるユーザ端
末を使用して衛星システム１０にアクセスしながら、ユ
ーザにダイバーシチをダイナミックに割り当てることが
できる。

【００６７】ユーザ端末１３が置かれた地形の種類が判
っていれば、ユーザ端末の種類毎にダイバーシチ制御を
向上せしめることができる。ユーザがいる地形の種類を
判定するために、ユーザ端末の位置と、ユーザの位置の
環境の特徴とを知ることが必要である。ユーザ端末の位
置の測定方法には数種類存在する。例えば、ユーザ端末
１３は、オペレータの入力コード（例えば、０１＝都
市、０２＝郊外、０３＝海、など）によって位置情報を
システム１０に送ることができる。また、例えば、ユー
ザ端末の位置は、ＧＰＳやＬＯＲＡＮ、またはユーザの
位置を計算する装置などの位置探索サブシステム９０か
ら出力される。また、例えば、システムは、所定配列の
複数の衛星１２からの信号を使用する計測（ranging ）
や三角測量によって、ユーザ端末を検索することができ
る。

【００６８】いずれの場合においても、ユーザ端末の位
置は、位置探索サブシステム９０に通知されていると仮
定している。ユーザ端末の位置情報は、データベース８
６に記憶されているサービス領域の伝搬特性図９２とと
もに、演算サブシステム８２によって処理されて、特定
のユーザ端末に対するパスダイバーシチの程度や量を判
定して選択する。例えば、森林地帯を移動する車載端末
１５は、図７に示すように、３つの衛星ダイバーシチを
必要とするが、同じ端末１５であっても、平原や砂漠な
どの障害物の無い国土地帯を移動する場合は、１台の衛
星１２のみで、すなわち、ダイバーシチが全く無い状態
で、同一レベルのサービス品質を得ることができる。同
様に、都市部にある携帯端末１４は、３つの衛星ダイバ
ーシチを必要とするが、同じタイプの端末であっても、
湖上や洋上などにあるときは、同一の接続品質を得るた
めには１台の衛星のみを必要とする。

【００６９】データベース８６に記憶されているサービ
ス領域の伝搬特性図９２（例えば図１１参照）は、地形
学的なデータベースとともに様々な方法で利用される。
または、ゲートウェイのサービス領域の衛星画像によっ
て、反射率の値に基づいて地形に特徴のある領域を測定
することができる。さらに、衛星画像は、スペクトル帯
域が異なると、森林などの特定の植生を有する領域を捜
して確認するために使用することができる。このような
画像も、データベースに含まれている。この点に関し、
植生の季節変化を、ダイバーシチ判定方法の要因とする
こともできる。例えば、落葉樹林を有する領域として確
認された地域にあるユーザ端末に対して、夏期は葉によ
る減衰を補償するために３つの衛星ダイバーシチが割り
当てられ、同一のユーザ端末であっても、冬期は衛星ダ
イバーシチの２つのみを割り当てれば良い。

【００７０】特定のユーザ端末に対するダイバーシチを
決める際に、ドップラレーダによって供給される、リア
ルタイムの、またはほぼリアルタイムの天気情報を使用
することも、本発明に含まれる。例えば、ゲートウェイ
１８のサービス領域のドップラレーダの画像から測定さ
れるように、ゲートウェイ１８のサービス領域の降雨領
域にあることが判っているユーザ端末は、使用時のＲＦ
周波数に依存して、降雨領域に無い端末に比較すると、
ダイバーシチレベルは増大せしめられている。

【００７１】一般的に、周知のコンピュータ技術が、使
用されて、道路、農場、工業地帯などの人工対象物のみ
ならず、植生、自然の地形、郊外や都市部の発現を含む
環境図が詳細に作成される。これらの画像図は、ユーザ
端末の種類などの他のデータベース情報と組み合わせた
ときに、受信や送信時の端末の環境に関する情報を詳細
に提供する。演算システム８２は、ルールセット８４を
使用するとともに位置探索サブシステム９０からのユー
ザ端末の判明している位置とデータベース８６の情報と
に作用し、故に、選択された台数の衛星中継器１２を介
してユーザ端末受信機にトラフィック信号伝送（１９
Ａ，１７Ａ）を送るゲートウェイのアンテナ・送信機対
の台数を制御するために、ユーザ端末命令の各々によっ
て送信機制御ユニット７８に、各ユーザ端末を提供する
ことができる。

【００７２】パスダイバーシチ制御は、ユーザ端末１３
による電力使用記録を知ることによって、よりきめ細か
に行われる。例えば、衛星を使用する多くの移動通信シ
ステムにおいて、ユーザ端末の各トラフィック信号は、
遮蔽やブロックを防ぐためのマージンをリンク毎に十分
に採るために、積極的に電力が制御される。このような
電力制御ループは、順方向リンクとリターンリンクとの
両方で動作して、ループが開いたり、または閉じたりす
る。いずれの場合においても、電力制御ループは、電力
の使用記録を測定し、故にユーザ端末の環境を測定する
ために使用されるゲートウェイ１８によって監視されて
データの修復が行われる。被る遮蔽やブロックの種類の
測定は、一般的な方法で行うことができる。例えば、１
回に数分間に亘り携帯端末１４に対してブロックされる
（例えばフェージングが極端に深い）リンクは、建物や
無線周波数（ＲＦ）不透過物体によって生成されると推
定される。一方、ほぼゼロからディープフェージングま
で急速に変化するフェージングシーケンスは、木の深く
繁った環境を通り抜ける乗物を示している。この電力制
御関係のデータの記録は、パスダイバーシチのデリバリ
に関する判定を行うために使用される。同様に、ユーザ
によっては、電話の度に他の人よりもより多くの電力を
使用することがあり、需要に応じたダイバーシチのユー
ザ端末の提供または拒否となる必要性につながることが
ある。この電力制御データの記録は、長期間または短期
間の平均的な傾向を示している。

【００７３】上記記載のパスダイバーシチの選択方法
は、様々な方法と組み合わせたりまたは別々に使用さ
れ、或いはダイナミックにまたは準ダイナミックに割り
当てられる。例えば、ユーザ端末１３は、パスダイバー
シチ選択システム７０全体を効率良くバイパスしなが
ら、最初に「全衛星有効」ダイバーシチが均一に供給さ
れるように選択される。または、衛星ローディング及び
資源サブシステム８８からの命令により、演算システム
８２は、ルールセット８４の制御の下に、衛星１２の電
力を維持し且つＦＤＭ周波数割当を管理するために、選
択式パスダイバーシチが要求されていることを判定す
る。次に、演算システム８２は、ルールセット８４の制
御の下に、リンク毎に、またはユーザ端末のグループ毎
に、動作すべきパスダイバーシチモードを決定する。パ
スダイバーシチ制御の様々なモードや詳細は、上述の如
く、衛星ローディング及び資源サブシステム８８の命令
の目標を達成するために必要なものとして、単独で、ま
たは組み合わせて使用することができる。

【００７４】このように、本発明の特徴の１つは、ユー
ザ端末が、開ループパスダイバーシチ制御ループや閉ル
ープパスダイバーシチ制御ループを介して電力が制御さ
れるのと同じように、ユーザ端末１３のダイバーシチが
積極的に制御され、これが、受信情報に応答してリンク
ダイバーシチに準瞬間的な変化をもたらすように使用さ
れることである。

【００７５】衛星通信システムの容量は、衛星にて利用
可能な帯域と電力との両方によって制限される。帯域利
用と電力可用度とは、システムのユーザ端末１３に提供
されるダイバーシチに一部が依存している。上記議論
は、ユーザ端末１３による信号の受信の向上に関係する
が、反対の効果も、本発明によって得ることもできる。
例えば、各ユーザ端末１３やユーザ端末１３のサブグル
ープ、ユーザ端末１３の全グループのパスダイバーシチ
制御は、システムの容量をダイナミックに増大せしめた
り、システムの電力利用に作用するために用いられる。
衛星ローディング及び資源サブシステム８８からの命令
は、演算サブシステム８２のルールセットによって実行
され、衛星資源の各々の使用を制御するために使用する
こともできる。

【００７６】ここまでの議論は、順方向リンク、すなわ
ち、ゲートウェイ１８から１つ以上の衛星中継器１２を
経由したユーザ端末１３までの通信路について扱ってき
た。上記議論は、逆方向リンク、すなわちリターンリン
クにもあてはまる。リターンリンクは、図９に示すよう
に定義される。ユーザ端末１３は、単一の入力を受け取
り、これを送信機に送る。送信機は、衛星中継器１２に
対して同一周波数で同時送信をなすために、信号を増幅
し、増幅した信号をアンテナ１３Ａに送る。衛星中継器
の受信アンテナ１２Ｃは、信号を受信し、必ずしも同時
である必要は無いが、この信号を送信アンテナ１２Ｇを
介して地上に送信する（図３参照）。送信された信号
は、ゲートウェイ１８にて互いに独立な３つの受信アン
テナ４０Ａ〜４０Ｃによって受信され、対応する受信機
４４Ａ〜４４Ｃに送られる。次に、受信信号は、従来と
同様な方法で処理されて合成される。

【００７７】順方向リンク電力制御活動がユーザ端末電
力使用率７４（図８）を測定するために使用されている
が、リターンリンクも、ユーザ端末電力使用率７４を測
定するために使用することができる。ユーザ端末の種類
に関する情報は、ユーザ端末の電子工学的シリアル番号
（ＥＳＮ）を対応する所定のユーザ端末の種類と相関さ
せることなどによって、システムでのユーザのデータベ
ースから引き出すことができるが、リターンリンクも、
ユーザ端末の種類７６（図８）を送信するためにも使用
することができる。リターンリンクは、演算システム８
２によるダイバーシチ判定を行う際に使用するユーザの
位置情報７２（図８）を送信するためにも使用される。
この場合、ユーザ端末１３は、ユーザ端末１３の位置を
測定するゲートウェイ１８によって使用される情報を伝
えながら、このリターンリンクにおいて信号を送信す
る。または、ユーザ端末１３は、コードの使用によっ
て、自分の位置を送信することができる。本発明の他の
実施例において、様々なＧＰＳ位置探索装置などの周知
のタイプの無線探索システム（radio location system
s）を、ユーザ端末１３の位置を測定するために使用す
ることができる。その後、ユーザ端末探索情報７２は、
リターンリンクを介してゲートウェイ１８に送信され、
次に位置探索サブシステム９０（図８）に送信される。

【００７８】前述の如く、リターンリンクも、ユーザ端
末１３が１つ以上の衛星中継器１２に信号を同時に送る
能力を有する限り、本発明の教示により、パスダイバー
シチ選択性を有する。この場合、システムの動作は、次
に示すゲートウェイ１８とユーザ端末１３との協働関係
を含む。上述の如く、ユーザ端末の種類７６、ユーザ位
置探索情報７２、ユーザ端末電力使用率７４は、演算サ
ブシステム８２によって測定されて処理され、命令は命
令インターフェース８０から発せられる。命令インター
フェース８０は、命令を復調して、送信機制御ユニット
７８及びリターンリンク制御ユニット９６に対する制御
信号を生成する。この場合、リターンリンク制御ユニッ
ト９６に対して生成された制御信号によって、信号９６
Ａは、フォーマット化されて、ダイバーシチパスデリバ
リシステム６０の端末周波数制御ユニット６４に引き渡
される。端末周波数制御ユニット６４は、ユーザ端末１
３でのアンテナ・増幅器の組合せを制御するために必要
な情報を含む制御信号を生成する。この信号は、順方向
リンクを介してユーザ端末１３の受信機に送られる。

【００７９】図１０に示すように、制御信号１０２は、
ユーザ端末１３にて受信され、アンテナセレクタ１０４
に送られる。次に、アンテナセレクタ１０４は、アンテ
ナ１３Ａ，１３Ａ’，１３Ａ”，・・・を制御して、所
望の結果を得る。すなわち、本実施例において、ユーザ
端末１３のアンテナ１３Ａ〜１３Ａ”に対する制御と、
リターンリンクパスダイバーシチにおける制御とは、順
方向リンクを制御リンクとして使用しながら、ゲートウ
ェイ１８からの遠隔制御によって行われる。

【００８０】図１１に、サービス領域の伝搬特性図、す
なわち通信環境図９２の一例を示す。このディジタル化
された図は、ゲートウェイのサービス領域の衛星画像か
ら導かれたものである。この図には、湖水領域、森林領
域、田園地域、都市地域が存在する。これらの様々な領
域は、静止しているユーザ端末１３に許容可能で十分な
リンクの品質を提供することができると予測されるパス
ダイバーシチのレベルに応じて、３種類の環境領域（以
下、ＥＲと称す）に分類される。例えば、湖水領域は、
ＥＲ１で示され、ＥＲ１はダイバーシチ不要に相当する
（すなわち、衛星中継器は１台のみ）。田園領域は、Ｅ
Ｒ２で示され、ＥＲ２は、パスダイバーシチの中間レベ
ルに相当する。森林地帯と都市部とは、ともにＥＲ３で
示され、ＥＲ３は、パスダイバーシチの最大利用レベル
に相当する。すなわち、通信リンクは、システムローデ
ィングと他の条件とに応じて、できるだけ多数の衛星１
２を経由して形成される。

【００８１】地図９２上に、稼働している１４のユーザ
端末の現在の位置（ＵＴ１〜ＵＴ１４）が記されてい
る。最も簡単な場合として、３台の衛星中継器がこの領
域のサービスを現在行っており、全てのユーザ端末１３
が同じ種類であり、さらに電力制御情報の記録、季節変
動、地域の天候などの他の要因を考慮しないと仮定する
と、ＵＴ１に、１台の衛星中継器１２が割り当てられ、
ＵＴ３及びＵＴ４には２台の衛星中継器１２が割り当て
られ、ＵＴ２及びＵＴ５〜１４には３台の衛星中継器１
２が割り当てられる。ユーザ端末ＵＴ１，ＵＴ３，ＵＴ
４に最大利用パスダイバーシチを自動的に割り当てない
ことによって、衛星電力消費がかなり節約され、故に、
必要なＲＦチャネル数を維持しながらも全システム容量
が増大する。

【００８２】さらに、本発明により、ユーザ端末１３に
引き渡すパスダイバーシチを最大限に活用せしめながら
も、上述のほぼ静止状態のシステムプロファイルを、よ
り典型的でダイナミックなケースに拡張せしめることが
できる。例えば、ＵＴ２が可動の車載端末１５であれ
ば、ＵＴ２の位置がＥＲ３からＥＲ２に変化することを
検出することによって、ユーザが検知するリンクの品質
を同じレベルに維持しながらも、割り当てるパスダイバ
ーシチを、３台の衛星から２台の衛星にほぼリアルタイ
ムで変化させることができる。逆に、ＵＴ４の位置がＥ
Ｒ２からＥＲ３に変化する場合は、割り当てられるパス
ダイバーシチは、２台の衛星から３台の衛星に変化す
る。さらに、ＵＴ５〜１４のうちのいくつかが固定ユー
ザ端末１４Ａであることが判っており、さらにこの端末
が信号をブロックする障害物の無い領域に置かれたアン
テナを有していると仮定すると、これらの端末は、ゲー
トウェイ１８のサービス領域のＥＲ３におかれているに
も拘らず、１台の衛星だけを割り当てることができる。
また、例えば、森林地帯を、５月から１０月までの期間
はＥＲ３領域と指定し、１１月から４月までの期間はＥ
Ｒ２領域と指定することもできる。

【００８３】図８のルールセット８４は、前述のよう
に、ユーザ端末ＵＴ１〜ＵＴ１４のパスダイバーシチの
レベルを判定する。ルールセット８４は、IF-THEN-ELSE
タイプの論理式のとして実行される。例えば、ユーザ端
末１３のダイバーシチレベル（以下、ＤＬと称す）を決
める際のルールセット８４の一部の一実施例を以下に示
す。

【００８４】・・・ユーザ端末１３のデータ端末の種類は、端末の種類
と位置との両方に基づいてダイバーシチレベルを割り当
てる際の本発明のユーティリティを示す。例えば、デー
タ伝送の間違いを防止するマージンを設けるために、デ
ータ端末として確認されたユーザ端末や、またはデータ
伝送に含まれるものとして確認された音声端末に、より
高いダイバーシチを自動的に割り当てることが必要とな
る。

【００８５】前述のように、電力制御情報の記録、使用
データの記録７７、地域の天候、リンクの品質に関係し
たり影響を与える要因などの、ダイバーシチのレベルを
決めるとき、他の基準をルールセット８４の中で検討す
ることができる。特定のユーザ端末に対して決められた
ダイバーシチレベルは、ユーザ端末に引き継がれる実際
のダイバーシチレベルとは異なることがある。例えば、
２台の衛星のみがゲートウェイのサービス領域の視野に
存在する場合、最小ダイバーシチレベルは１台の衛星に
設定され、２台の衛星に中間及び最大ダイバーシチレベ
ルの両方が設定される。さらに、ユーザ端末１３の視野
に衛星が１台のみしか存在しない場合であっても、ゲー
トウェイ１８及びユーザ端末１３は、２つのオーバラッ
プ手段から信号を使用することができる。衛星の配列は
判っているので、本発明は、複数のビームへの伝送を制
御して使用することができる。また、例えば、ユーザデ
マンドが高い期間は、３台の衛星がゲートウェイサービ
ス領域にてサービスを行うものと仮定すると、中間及び
最大ダイバーシチレベルの両方が２台の衛星で設定され
る。決められたダイバーシチレベルの特定のユーザ端末
１３やユーザ端末のクラスに対する実際のダイバーシチ
割当への変換は、衛星ローディング及び資源サブシステ
ム８８と協働する演算サブシステム８２によって行われ
る。図１２に、本発明の方法のフローチャートを示す。
ブロックＡにて、ユーザ端末はログオンし、または、既
にログオンしている場合は、呼出を開始したり、または
呼び出されたりする。ブロックＢにて、ユーザ端末の種
類７６が判定され、ブロックＣにて、ユーザ端末の位置
７２が測定される。場合によっては、ブロックＤにて、
電力制御情報の記録７４、使用記録７７、位置が測定さ
れたユーザ端末の周囲の天候などの他のユーザ端末パラ
メータが測定される。ブロックＥにて、演算サブシステ
ム８２は、データベース８６及び位置探索サブシステム
９０を介して、ユーザ端末１３に対するダイバーシチレ
ベルを判定する。ダイバーシチレベルは、ルールセット
８４、ユーザの位置情報７２、ユーザ端末の種類７６、
端末電力使用率７４などのユーザ端末関連情報、サービ
ス領域の伝搬特性図９２を組み合わせて、衛星ローディ
ング及び資源システム８８により、決定される。ブロッ
クＦにて、選択されたダイバーシチレベルで、命令イン
ターフェース８０、送信機制御ユニット７８、パスダイ
バーシチデリバリシステム６０、場合に応じて、リター
ンリンク制御ユニット９６及び端末周波数制御ユニット
６４を介して、通話が成立する。ブロックＪにて、シス
テムは、電力制御使用率の増減を検知して報告し、若干
の遅延の後、ブロックＫにて、相応じてパスダイバーシ
チが増減される。ブロックＧにて、電話が完了したか否
かの判定が行われる。判定がＮＯであれば、制御はブロ
ックＣに戻り、ユーザ端末が可動タイプの場合は、ユー
ザ端末の位置を更新するとともに、必要に応じてパスダ
イバーシチレベルを変更する（ブロックＥ）。ブロック
Ｇにて判定がＹＥＳであれば、さらなるステップ（ブロ
ックＨ）が実行されて、端末電力使用率やユーザ端末の
最新の位置などの選択されたユーザ端末パラメータを保
存したり記録する。ブロックＩにて、このユーザ端末に
対する操作は終了する。

【００８６】本発明の教示は、信号中継器を中間で通過
するダイバーシチ合成を用いる任意のタイプの通信シス
テムに対して、多数の効果をもたらすものである。すな
わち、本発明の教示は、図１乃至図６に示されるＳＳ−
ＣＤＭＡタイプのＬＥＯ衛星通信システム１０との使用
のみに限定されるものではない。替わりに、本発明の教
示は、例えば、地上の中継器を単独で、またはＬＥＯ衛
星や静止衛星の中継器とともに使用する他のタイプの通
信システムにも適用することができる。本発明の教示
は、様々な方法でダイバーシチを使用するＴＤＭＡなど
の他の接続方法にも適用することができる。

【００８７】このように、本発明を、好ましい実施例に
基づき記載したが、当業者においては、本発明の請求項
から逸脱せずに本発明の形態や詳細を変形せしめること
ができるものと考える。なお、本発明においては、「リ
ターンリンク」と「戻りリンク」、さらにはこれらに関
連した用語の中での「リターン」及び「戻り」は同義で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施例において構成されて動
作される衛星通信システムを示す構成図である。

【図２】図１のゲートウェイを示す構成図である。

【図３】図１の衛星の通信機器、すなわち通信ペイロー
ドを示す構成図である。

【図４】図１の衛星から発せられるビームパターンの一
部を説明する図である。

【図５】衛星テレメトリ及び制御機能をサポートする地
上設備を示す構成図である。

【図６】図２のＣＤＭＡサブシステムを示す構成図であ
る。

【図７】本発明による順方向リンクパスダイバーシチデ
リバリシステムを示す構成図である。

【図８】本発明によるパスダイバーシチ選択システムと
組み合わせた図７のパスダイバーシチデリバリシステム
の一部を示す構成図である。

【図９】ユーザ端末からゲートウェイへの逆方向リンク
を示す構成図である。

【図１０】本発明の一実施例によるパスダイバーシチリ
ターンリンクを示す構成図である。

【図１１】本発明による通信環境図の一例を示す図であ
る。

【図１２】本発明の方法を説明するフローチャートであ
る。

【主要部分の符号の説明】

１０通信システム１２通信信号中継器１３ユーザ端末としての通信信号受信機４０Ａ−４０Ｃアンテナ４６Ａ−４６Ｂ通信信号送信機７０制御手段としてのパスダイバーシチ選択システム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの通信信号中継器と、通信信号を前記通信信号中継器に選択的に送信するアン
テナの複数を有する通信信号送信機と、前記通信信号送信機からの通信信号を前記通信信号中継
器を介して受信する通信信号受信機と、前記通信信号受信機の少なくとも位置を示す情報に応答
して、前記送信機から前記受信機に向けて前記通信信号
中継器を介して送信される通信信号を中継する際に使用
される前記通信信号中継器の台数を指定する制御手段
と、を有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】前記制御手段は、通信信号受信機の種類
を示す情報に応答して、前記送信機から前記受信機に送
信される通信信号を中継する際に使用される前記通信信
号中継器の台数を指定することを特徴とする請求項１記
載の通信システム。
【請求項３】前記受信機は、電力を遠隔制御すること
のできる送信機を有するトランシーバの一部品であり、前記制御手段は、前記トランシーバの前記送信機に対す
る電力制御の記録を記した情報に応答して、前記送信機
から前記受信機に送信される通信信号を中継する際に使
用される前記通信信号中継器の台数を指定することを特
徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項４】前記通信信号受信機の位置を示す情報
は、前記通信信号受信機が置かれた環境に関係するＲＦ
エネルギ伝搬特性を示す情報を含むことを特徴とする請
求項１記載の通信システム。
【請求項５】前記通信信号中継器は、複数の地球軌道
衛星のうちの１つであることを特徴とする請求項１記載
の通信システム。
【請求項６】前記地球軌道衛星の複数は、所定配列の
低地球軌道（ＬＥＯ）衛星群の一部を形成することを特
徴とする請求項５記載の通信システム。
【請求項７】前記制御手段は、複数の前記地球軌道衛
星の現在の稼働率を示す情報に応答して、前記送信機か
ら前記受信機に送信される通信信号を中継する際に使用
される前記通信信号中継器の台数を指定することを特徴
とする請求項５記載の通信システム。
【請求項８】前記制御手段は、複数の前記地球軌道衛
星の現在の稼働率を示す情報に少なくとも応答して、前
記送信機から前記受信機に送信される通信信号を中継す
る際に使用される前記通信信号中継器のビーム数を指定
することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項９】前記送信機は、前記通信信号中継器を介
してユーザ通信を受信する地上設置の受信機を有する地
上局トランシーバの一部品であり、前記受信機は、前記地上設置の受信機に中継すべき前記
通信信号中継器に向けて送信を送ることのできる送信機
及びアンテナを有するユーザトランシーバの一部品であ
り、前記制御手段は、前記通信信号中継器の少なくとも１つ
を選択して前記ユーザトランシーバから前記地上設置の
受信機に対して通信を中継することができ、さらに、メ
ッセージを前記ユーザトランシーバに送信して前記ユー
ザトランシーバの前記アンテナを制御して選択された前
記通信信号中継器に向けて通信を送信する手段をさらに
含むことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項１０】複数の通信信号中継器と、通信信号を前記通信信号中継器の各々に選択的に送信す
るアンテナの複数を有する通信信号送信機と、前記通信信号送信機からの通信信号を前記通信信号中継
器の少なくとも１つを介して受信する通信信号受信機
と、前記通信信号受信機の少なくとも種類を示す情報に応答
して、前記送信機から前記受信機に向けて送信される通
信信号を中継する際に使用される前記通信信号中継器の
台数を指定する制御手段と、を有することを特徴とする
通信システム。
【請求項１１】前記制御手段は、前記通信信号受信機
の位置を示す情報に応答して、前記送信機から前記受信
機に送信される通信信号を中継する際に使用される前記
通信信号中継器の台数を指定することを特徴とする請求
項１０記載の通信システム。
【請求項１２】前記制御手段は、前記通信信号受信機
の環境を示す情報に応答して、前記送信機から前記受信
機に送信される通信信号を中継する際に使用される前記
通信信号中継器の台数を指定することを特徴とする請求
項１０記載の通信システム。
【請求項１３】前記制御手段は、前記通信信号受信機
によるシステムの使用記録を示す情報に応答して、前記
送信機から前記受信機に送信される通信信号を中継する
際に使用される前記通信信号中継器の台数を指定するこ
とを特徴とする請求項１０記載の通信システム。
【請求項１４】前記受信機は、電力を遠隔制御するこ
とのできる送信機を有するトランシーバの一部品であ
り、前記制御手段は、前記トランシーバの前記送信機の
電力制御記録を示す情報に応答して、前記送信機から前
記受信機に送信される通信信号を中継する際に使用され
る前記通信信号中継器の台数を指定することを特徴とす
る請求項１０記載の通信システム。
【請求項１５】前記通信信号受信機の位置を示す情報
は、通信信号受信機が置かれている環境に関係するＲＦ
エネルギ伝搬特性を示す情報を含むことを特徴とする請
求項１１記載の通信システム。
【請求項１６】前記通信信号中継器の複数は、複数の
地球軌道衛星からなることを特徴とする請求項１０記載
の通信システム。
【請求項１７】前記地球軌道衛星の複数は、所定配列
の複数の低地球軌道（ＬＥＯ）衛星群を形成することを
特徴とする請求項１６記載の通信システム。
【請求項１８】前記制御手段は、複数の前記地球軌道
衛星の現在の稼働率を示す情報に応答して、前記送信機
から前記受信機に送信される通信信号を中継する際に使
用される前記通信信号中継器の台数を指定することを特
徴とする請求項１６記載の通信システム。
【請求項１９】衛星通信システムを操作する衛星通信
システム制御方法であって、ユーザ端末と地上局との間で少なくとも１つの衛星通信
信号中継器を介して通信を開始する行程と、前記地上局によるサービスを受ける領域内で前記ユーザ
端末の位置を測定する行程と、前記ユーザ端末と前記地上局との間で通信を中継する衛
星通信信号中継器の台数を、前記ユーザ端末の少なくと
も測定された位置の関数として選択する選択行程と、を
有することを特徴とする衛星通信システム制御方法。
【請求項２０】前記選択行程は、前記ユーザ端末の測
定された位置と関係するＲＦエネルギ伝搬特性を測定す
る行程を含むことを特徴とする請求項１９記載の衛星通
信システム制御方法。
【請求項２１】前記選択行程は、前記ユーザ端末を種
類別に分類する行程を含むことを特徴とする請求項１９
記載の衛星通信システム制御方法。
【請求項２２】前記選択行程は、前記ユーザ端末の電
力制御記録を検討する行程を含むことを特徴とする請求
項１９記載の衛星通信システム制御方法。
【請求項２３】前記選択行程は、衛星通信信号中継器
の現在の稼働率を検討する行程を含むことを特徴とする
請求項１９記載の衛星通信システム制御方法。
【請求項２４】前記選択行程は、前記ユーザ端末のシ
ステム使用記録を検討する行程を含むことを特徴とする
請求項１９記載の衛星通信システム制御方法。
【請求項２５】前記通信は、スペクトラム拡散、符号
分割多元接続通信信号として、前記ユーザ端末と前記地
上局との間で双方向に中継されることを特徴とする請求
項１９記載の衛星通信システム制御方法。
【請求項２６】選択された台数の衛星通信信号中継器
の各々と対応する異なる通信信号路を介して受信される
べき通信を、前記ユーザ端末で受信する行程と、異なる信号路の各々から受信された通信の少なくとも位
相シフトと遅延とを均等にして複数の均等化通信信号を
得る行程と、前記均等化通信信号を合成して合成受信通信信号を得る
行程と、をさらに有することを特徴とする請求項１９記
載の衛星通信システム制御方法。
【請求項２７】衛星通信システムを操作する衛星通信
システム制御方法であって、ユーザ端末と地上局との間で少なくとも１つの衛星通信
信号中継器を介して通信を開始する行程と、前記ユーザ端末を種類毎に分類する行程と、前記ユーザ端末と前記地上局との間で通信を中継する衛
星通信信号中継器の台数を、前記ユーザ端末の少なくと
も種類を関数として選択する選択行程と、を有すること
を特徴とする衛星通信システム制御方法。
【請求項２８】前記選択行程は、前記地上局によって
サービスが行われる領域内で前記ユーザ端末の位置を測
定する行程をさらに含むことを特徴とする請求項２７記
載の衛星通信システム制御方法。
【請求項２９】前記選択行程は、前記ユーザ端末の測
定された位置と関係するＲＦエネルギ伝搬特性を測定す
る行程を含むことを特徴とする請求項２８記載の衛星通
信システム制御方法。
【請求項３０】前記選択行程は、前記ユーザ端末の電
力制御記録を検討する行程を含むことを特徴とする請求
項２７記載の衛星通信システム制御方法。
【請求項３１】前記選択行程は、前記ユーザ端末のシ
ステム使用記録を検討する行程を含むことを特徴とする
請求項２７記載の衛星通信システム制御方法。
【請求項３２】前記選択行程は、衛星通信信号中継器
の可用度を検討する行程を含むことを特徴とする請求項
２７記載の衛星通信システム制御方法。
【請求項３３】前記通信は、前記ユーザ端末と前記地
上局との間で、スペクトラム拡散、符号分割多元接続通
信信号として双方向に中継されることを特徴とする請求
項２７記載の衛星通信システム制御方法。
【請求項３４】選択された台数の衛星通信信号中継器
の各々に対応する異なる通信信号路を介して受信される
べき通信を、前記ユーザ端末で受信する行程と、異なる信号路の各々から受信された通信の位相シフトと
位相遅延とを均等にせしめて複数の均等化通信信号を得
る手段と、均等化通信信号を合成して合成受信通信信号と得る行程
と、をさらに有することを特徴とする請求項２７記載の
衛星通信システム制御方法。
【請求項３５】衛星通信システムを操作する衛星通信
システム制御方法であって、ユーザ端末と地上局との間で少なくとも１つの衛星通信
信号中継器を介して通信を開始する行程と、少なくとも１つの衛星通信信号中継器を選択して前記ユ
ーザ端末と前記地上局との間で戻りリンク通信を中継す
る行程と、前記ユーザ端末を制御して前記戻りリンク通信を選択さ
れた少なくとも１つの衛星通信信号中継器を介して送信
するメッセージを、前記地上局から前記ユーザ端末に送
信する行程と、を有することを特徴とする衛星通信シス
テム制御方法。
【請求項３６】複数の通信衛星と、複数の前記通信衛星の各々によって通信信号を送受信す
るトランシーバを有する地上局と、複数の前記通信衛星の各々によって通信信号を送受信す
るトランシーバを有するユーザ端末の少なくとも１つ
と、を有する衛星通信システムであって、前記地上局は、ユーザ端末の各々に対してユーザ端末の
種類を少なくとも示す情報を含むユーザ端末関係情報の
データベースを有し、前記データベースは、前記地上局
のサービス領域内の１つ以上の領域のＲＦ伝搬特性を表
す情報をさらに記憶し、前記地上局は、前記ユーザ端末の各々と前記地上局との間で通信を中継
する通信衛星の台数を決めるルールセットと前記データ
ベースとに接続された制御手段と、前記ユーザ端末の各々の位置を測定する手段と、を含
み、前記制御手段は、ユーザ端末の種類、ユーザ端末の位
置、前記ユーザ端末の位置と関係するＲＦ伝搬特性のう
ちの少なくとも１つに応じて、通信衛星の台数を決める
ことを特徴とする衛星通信システム。
【請求項３７】前記データベースは、ユーザ端末の電
力制御使用率の記録を表す情報を保存していることを特
徴とする請求項３６記載の衛星通信システム。
【請求項３８】前記データベースは、ユーザ端末のシ
ステム使用記録を表す情報を保存していることを特徴と
する請求項３６記載の衛星通信システム。
【請求項３９】複数の前記通信衛星は、低地球軌道衛
星がウォーカ配列に配列され、通信は、ユーザ端末のトランシーバと地上局のトランシ
ーバとの間で、複数の前記通信衛星の少なくとも１つを
介して、スペクトラム拡散、符号分割多元接続通信信号
として双方向に送信されることを特徴とする請求項３６
記載の衛星通信システム。