JP2000510300A - ローカルエリアをカバーするための衛星通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 通信システムは、非都市部、遠隔地または人口過疎地、もしくは従来の電話インフラストラクチャのない地域、または特殊目的用途、例えば空港をカバーするための効率的な衛星通信を提供する。かかるエリアにいる加入者はサービスを受けるローカルエリア内に設置された簡単で高度なモジュラー式となっている入力ノードを介し、衛星と通信する。加入者ユニットは加入者がシステムへアクセスできるようにする。これら加入者ユニットは加入者ユニットと入力ノードとの間のポイント・ツー・ポイントの無線リンクによって提供されるローカルアクセスループを介し、入力ノードに接続される。入力ノードは加入者間のローカルトラヒックを内部で交換し、適当な衛星との無線リンクを介し、外部回路にトラヒックを接続する。これら外部回路は衛星と、入力ノードコントローラと、地上局との共同作業によって提供される。衛星と入力ノードとの間の無線リンクおよびローカルアクセスループは同一または異なる周波数で作動できる。これらが異なる周波数で作動する場合、入力ノードコントローラ内の周波数変換器が異なる周波数を一致させる。タンデム符号化器および復号化器の影響を防止するために、加入者ユニット自体の中でスピーチ圧縮および逆圧縮が行われるように、加入者にシステムへのアクセスを行わせるために加入者ユニットを使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 ローカルエリアをカバーするための衛星通信システム 背景 本発明は音声およびデータ通信に関し、より詳細には、非都市部、遠隔地また は人口過疎地、従来の電話インフラストラクチャの欠如したエリア、外国旅行者 が頻繁に訪れる空港およびコンベンションセンターのようなエリアにおける衛星 通信のためのシステムに関する。 最近の電話ネットワークは、主に人口の密集した、高度に開発された都市部に おけるサービスの要求を満たすよう進歩した。従って、サービスへ要求が強くな い多くの低開発国では、電話サービスをサポートするような通信インフラストラ クチャは存在しない。先進国では電話サービスは都市部の加入者および非都市部 の加入者への普遍的サービスを求める政府の命令により電話サービスが一般に提 供されている。今日の電話ネットワークは人口密集地域に対して最適であるので 、このように命令された普遍的電話サービスは非都市部、遠隔地または過疎地域 で使用されると、本来的に不経済である。これらの問題を解決するためのいくつ かの試みがこれまでなされた。 １つの可能な解決案は都市部で使用されている従来の電話技術の及ぶ範囲を非 都市部、遠隔地または過疎地に広げるよう、マイクロウェーブのリンクを使用す ることである。このような方法は、マイクロウェーブリンクをサポートする通信 インフラストラクチャの欠如した低開発国に対しては適当ではない。通信インフ ラストラクチャを有する国でも、現在の電話技術を非都市部まで拡張するのに必 要な機器が、過疎地域に離れて設置されることが時々あり、従って、破壊された り、自然の脅威にさらされることがあるので、このような方法を用いた場合、メ ンテナンスコストは維持するのが不可能なほど高くなる。サービス要員が遠隔地 、場合によっては不便な地域に設置された機器まで達するのに必要な長期の旅行 時間によってメンテナンスのコストが、更に増すこととなる。更に非都市部にお ける加入者グループは小規模であるので、かかる地域まで有線ネットワークを引 く ことは経済的でない。 別の可能な解決案は、ローカルエリアをカバーするために警察、消防または他 の緊急サービスのために使用されているような大電力の地上移動無線送信機を使 用することである。地上移動無線システムを公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴ Ｎ）に接続するための、良好に開発された通信インフラストラクチャが一般に欠 けていることが、この解決案の深刻な欠点となっている。更に、十分な地理的カ バー範囲を提供するために、多数の無線局を設置しなければならない。 第３の可能な解決案は、セルラー無線システムを使用することである。しかし ながら有線電話ネットワークと同様に、セルラーシステムは高度に開発された人 口密集地域の要求を満たすように開発されたものである。従って、有線ネットワ ークと同じように、低開発国にはセルラーサービスをサポートするための通信イ ンフラストラクチャが欠如している。先進国ではセルラーシステム内のセルサイ ズは使用頻度の高い人口密集都市環境内での経済的効率を最大にするよう、着実 に低下してる。これと対照的に、非都市部、遠隔地または人口過疎地域のために セルラー無線システムを適応させるには大きなセルが必要となるので、衛星通信 システムが利用できる場合、セルラー無線システムは、衛星通信システムに対す る代替案としては魅力のないものとして一般に認識されている。 セルラー無線による解決案の一変形例として、従来の有線電話を使用してセル ラーシステムに多数の加入者がアクセスできるようにするマルチ回線ターミナル がある。このような方法は、１９９５年７月２１日に「Ｄ−ＡＭＰＳマルチライ ンターミナルシステムにおけるアナログファックスおよびモデムのリクエスト」 を発明の名称として、ヘンリー外により出願された米国特許出願第08/505665号 に詳細に記載されており、本明細書ではこの米国特許出願を参考例として引用す る。この方法では、加入者がアナログ有線電話をデジタルセルラー電話に置き換 える必要はないが、セルラー無線技術を非都市部に適用する際の上記の不効率性 を解消するものではない。 図１Ａは、衛星通信システムを使用する別の可能な解決案を示す。図１Ａでは 、アンテナ１５０を介して複数の加入者ユニット１００のうちの１つが衛星シス テム２００と通信するようになっている。衛星システム２００は少なくとも１つ の 静止衛星または複数の非静止衛星を含み、この衛星システム２００は、例えば今 日のインマルサットのように、またはイリジウムシステム、オデュッセイシステ ムまたはＡＣＥＳシステムに対して提案されているように運用できる。衛星シス テム２００はアンテナ４５０を介して地上局４００とも通信する。地上局４００ はゲートウェイ交換機５００を介し、または衛星から公衆ネットワーク、すなわ ちＰＳＴＮ、またはネットワークから衛星へトラヒックを送信する。 デビッド・カルカットおよびローリー・テットリー著の論文「衛星通信原理お よびアプリケーション」第８および９章（１９９４年）、およびギルハウゼン外 に対する米国特許第4,901,307号、マリンクロットに対する米国特許第5,446,756 号およびノリーン外に対する米国特許第5,455,823号を含む文献には、従来の地 上局および衛星システムの種々の特徴が記載されている。情報は振幅、周波数お よび位相変調、ならびに周波数分割、時間分割および符号分割マルチアクセスを 含む種々の変調およびアクセス方式により送信される。 従来の衛星による方法の大きな欠点は、加入者のローカルトラヒックおよび信 号が衛星を通してルーティングされるため、衛星のトランスポンダの送信能力が 大きいことが要求がされることである。「ローカルトラヒック」とは加入者のユ ニット１００の間のトラヒックである。従って、この方法は基本的通信インフラ ストラクチャを提供するよりも、むしろ現行の有線システムまたはセルラーシス テムを補うのに主に使用される。実際には、従来の中央局の交換局または構内交 換機（ＰＢＸ）が同時に１０万人を越える加入者をサポートできるのに対し、こ の方法は一般に１つの衛星当たり約１０００〜２００００人の加入者をサポート するように制限されている。 従来の衛星による方法の別の欠点は、衛星システムが運用される際の制約から 生じるものである。これら制約としては、地上局と干渉のない通信をするのに衛 星内で利用できる電力が限られていること、および使用される無線バンド幅が限 られていることが挙げられる。当然ながら一部の地上をベースとする無線信号リ ピーターでも、リピーターのアクセスできない遠隔設置位置から生じ得る同じ制 約の問題があることが理解できよう。 図１Ｂは、図１Ａに示された従来の衛星通信システムの変形例を示す。この変 形例では、広バンドの大容量の衛星地上局４１０、４２０と、ＰＢＸ５１０、５ ２０が使用される。かかるシステムではＰＢＸ５１０、５２０は、これらが接続 されている加入者ユニット１００との間のローカルトラヒックを内部で交換し、 これらユニットの間の中継をするために衛星システム２００に依存している。こ のような変形例は、衛星と通信するために高価で複雑な地上局４１０、４２０ま たは複雑で、かつ高価な加入者ユニット１００を必要とするという欠点がある。 更に、かかるシステムは一般に、人口密集環境、特に大規模な商業オフィスセン ターまたは大規模な私企業のネットワークに対して最適である。広バンドの大容 量の地上局が必要であるので、オペレータに必要なコストおよび注意のために、 非都市部、遠隔地または過疎地での使用または特殊な用途、例えば空港をカバー するのにこのような方法は魅力的でなくなっている。 上で引用したギルハウゼン外に対する特許に記載された通信システムは、この 変形例である。この特許は１つ以上の衛星または地上リピーター局と移動または 固定されたローカルもしくは遠隔地のユーザーの間で情報を通信し合う１つ以上 の中央局を有するシステムを記載している。衛星リピーター局は直接ユーザーと 通信したり、または中央局および地上リピーターを介してユーザーと間接的に通 信したりできる。このシステムはユーザー、特に非都市部のユーザーを相互に接 続するのに、衛星リピーターを優先的に使用するが、ユーザーが地上リピーター のレンジ内に入ると、そのユーザーは地上リピーターを介してリンクできる。こ の特許はユーザーを直接リンクできることも述べている。 従って、通信インフラストラクチャの貧弱な都市環境内、非都市部、遠隔地ま たは人口過疎地および空港ならびに他の運輸ハブのような特殊エリアにおいて、 加入者にサービスを効率的に提供できる通信システムが望まれている。かかる通 信システムは広範な種々の状況および人口密度に理想的に適応できるので、シス テムは都市部および非都市部の双方の要求に効率的にサービスできる。 概要 本発明によれば、非都市部、遠隔地または人口過疎地、従来の電話インフラス トラクチャの欠如した地域およびトラヒックが比較的局部的な、空港のような特 殊な地域で効率的な通信を行うためのシステムが提供される。かかる地域におけ る加入者はサービスすべき地域に設置された簡単な、高度なモジュラー式となっ ている入力ノードを介し、衛星システムと通信する。 本発明の１つの特徴によれば、このシステムはシステムへのアクセスを加入者 に提供するための複数の加入者ユニットと、それぞれのローカルアクセスループ を介して加入者ユニットと通信信号を交換するための複数のトランシーバを備え 、それぞれのローカルアクセスループを介して加入者ユニットと通信するための 入力ノードと、それぞれの無線周波数リンクを介して入力ノードと通信するため の衛星システムと、それぞれの無線周波数リンクを介して衛星システムと通信す るための地上局と、地上局をリモート通信ネットワーク、例えばＰＳＴＮに接続 するためのインターフェースとを備え、入力ノードは通信チャンネルを提供し、 この通信チャンネルを介して第１加入者ユニットが第２加入者ユニットと通信で き、入力ノードは通信チャンネルを提供し、この通信チャンネルを介して第３加 入者ユニットがリモート通信ネットワークを通信できる、加入者とリモートネッ トワークとの間で通信する。外部回路は衛星システムと、入力ノード内の入力ノ ードコントローラと、地上局との協働により加入者ユニットに接続される。 本発明の１つの特徴によれば、入力ノードは、加入者ユニットとリモート通信 ネットワークとの間の通信信号を交換するための手段と、衛星システムと通信信 号を交換し、交換手段を制御するための入力ノードコントローラとを含む。 本発明の別の特徴によれば、入力ノードコントローラおよび地上局の各々は制 御回路と、衛星システムと通信するための複数の単一チャンネル無線トランシー バとを含む。単一チャンネル無線トランシーバは衛星システムを通した無線リン クを介した個々の回路を提供する。かかる各リンクは、入力ノードに設けられた 第１無線トランシーバと、衛星システム内のトランスポンダを介した無線チャン ネルと、地上局に設けられた第２無線トランシーバと、無線インフラストラクチ ャを介して接続されたリモートネットワーク回路とを接続する。 本発明の更に別の特徴によれば、入力ノードコントローラはローカルアクセス ループ（このループは有線または無線とすることができる）内で使用される周波 数を衛星システムへの無線リンクで使用される周波数に変換したり、この逆に無 線リンクで使用される周波数をローカルアクセスループで使用される周波数に変 換したり、発呼信号データを復号化し、これに応答する。 本発明の別の特徴によれば、システムに対するアクセスを行う加入者ユニット は、ローカルアクセスループを介して入力ノードに接続される。衛星信号は必要 に応じて周波数変換され、加入者ユニットを送られ、ここでトラヒックが復号化 される。トラヒックは入力ノードではなく、加入者ユニットにおいて衛星モード から加入者モードへ、また加入者モードから衛星モードへ変換され、タンデムス ピーチ符号化器／復号化器（コーデック）により生じ得る劣化を防止する。ベー スバンド信号全体または圧縮されたスピーチデータのみのいずれかを、加入者ユ ニットへ送って処理することができる。他の処理はこれまで入力ノードで行われ ていたものである。 図面の簡単な説明 添付図面を参照し、本明細書の説明を読めば、本発明の上記およびそれ以外の 課題および利点について理解できよう。 図１Ａ、１Ｂは、従来の衛星通信システムを示す。 図２は、本発明に係わる通信システムを示す。 図３は、図２に示された通信システムで使用できる入力ノードを示す。 図４Ａ、４Ｂは、本発明に係わる入力ノードコントローラの別の実施例を示す 。 図５は、本発明に係わる別の通信システムを示す。 図６は、図５に示された通信システムで使用できる入力ノードを示す。 図７は、図２および５に示された通信システムで使用できる地上局を示す。 詳細な説明 図２は、本発明に係わる通信システムを示す。加入者ユニット１１０は加入者 に通信システムに対するアクセスを提供し、各ユニット１１０は、例えば従来の コードレス電話を含むことができる。これら加入者ユニット１１０はそれぞれの ローカルアクセスループにより簡単な、高度なモジュラー式となっている入力ノ ード６００に接続されている。ローカルアクセスループは加入者ユニット１１０ と入力ノード６００のためのアンテナ６２５との間の無線リンクとして図２に示 されている。これらローカルアクセスループは、例えばデジタル欧州コードレス 通信（ＤＥＣＴ）規格、移動通信のための全地球システム（ＧＳＭ）規格または 無線通信のための他の公知の、すなわちコンパーチブルな規格、例えば特殊な私 的な移動無線アプリケーションに使用されている規格に従って作動できる。図２ は、無線ループとしてローカルアクセスループを示しているが、このローカルア クセスループは地上光ファイバー、同軸ケーブルまたは銅線ループを含むことが できると理解できよう。更に、加入者ユニット１１０は従来の有線電話および他 の電話を含むことができる。 入力ノード６００により加入者ユニット１１０からのトラヒックが衛星システ ム２００との間で搬送される。入力ノード６００はこのシステムによってサービ スを受けるローカルエリアに設置されている。入力ノード６００は加入者の間の ローカルトラヒックを内部で交換したり、適当な衛星システムを介してローカル エリア内の加入者とサーキット外の加入者との間でトラヒックを接続する。入力 ノード６００は適当なアンテナ６７５を介して衛星システム２００と通信し、衛 星システムはアンテナ４５０を介して地上局４００と通信する。通信インターフ ェース５２０は地上局４００を遠隔地のネットワーク、例えばＰＳＴＮ、公衆地 上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＤＮ）また は他のリモートネットワークに接続し、よって入力ノード６００のローカルエリ ア内の加入者とリモートネットワークの外部回路内の加入者との間の通信を容易 にしている。通信システムの地上部分と軌道部分との間の通信は、１９９４年１ 月１１日に、ポール・Ｗ・デントにより「周波数再利用率が改善されたセルラー ／衛星通信システム」を発明の名称として出願された米国特許出願第08/179,953 号に記載されたシステムおよび方法に従って有利に実行できる。上記米国特許出 願を本明細書で参考例として引用する。 図２に示された通信システムの重要な利点は、ローカル加入者トラヒックの交 換が衛星システム２００ではなく、入力ノード６００によって行われ、よって衛 星システムの通信容量が維持されることである。このように容量を効率的に利用 することにより、衛星システム２００を他のアプリケーションと共用できる。衛 星システム２００は電力および信号バンド幅の制限の問題を受ける広範な種々の 信号リピーターを示していることが理解できよう。従って、地上と軌道上の衛星 を参照して説明するが、この説明は地上をベースとする信号リピーターにも同様 に関連したものであると解釈すべきである。 図３は、図２に示された通信システムで使用される入力ノード６００のブロッ ク図である。この入力ノード６００ローカルアクセスループに対しポイント・ツ ー・ポイント無線リンクを提供するための複数のトランシーバ６１０または光フ ァイバー、同軸ケーブルまたは銅線ローカルアクセスループにより入力ノードに 接続された加入者ユニットに、入力ノードをインターフェースするための他の適 当な手段を含む。トランシーバ６１０および／またはインターフェース手段は、 トランシーバ６１０と入力ノードのコントローラ６３０との間のトラヒックを交 換するＰＢＸ６２０に対する加入者ユニットとの間で通信信号を送受信する。入 力ノードコントローラ６３０は衛星システム２００と入力ノード６００との間の トラヒックの、アンテナ６７５を介した送受信を制御する。 図４Ａは、本発明に係わる入力ノードコントローラ６３０の一実施例のブロッ ク図である。図４Ａに示されるように、入力ノードコントローラは複数の単一チ ャンネルトランシーバ６３２を含み、これらトランシーバの各々はダイレクトア クセス衛星通信用に設計されたハンドヘルドの無線電話で通常見られるタイプの 電子回路カードとすることができる。このトランシーバのカード６３２は適当な ケーシング６４４内に適宜配置でき、これらカードはトラヒックを送受信するた めの適当な利用可能なトランシーバを選択する制御回路６３４により作動する。 適当なトランシーバの機能性は上記ノリーン外の特許にほぼ記載されている。制 御回路６３４はトランシーバカード６３２を管理し、衛星システム２００を介し たＰＢＸ６２０との間の発呼を設定および終了するのに必要とされる信号化また は信号フォーマット変換を制御する。制御回路６３４は加入者ユニット１１０と の間での発呼の設定および終了時のトランシーバ６１０の作動も制御する。従っ て、制御回路６３４によって実行される機能は、参考例として引用した米国特許 出願第08/505,665号に記載されている制御ユニットの機能に類似している。 各単一チャンネルトランシーバ６３２には、衛星への適当な無線リンクを介し 、衛星システム２００による個々の回路を提供するものである。かかる各回路は 入力ノード６００に設けられた単一チャンネルトランシーバ６３２と、通信衛星 システム２００内のトランスポンダを介して無線チャンネルと、地上局４００に 設 けられた第２無線トランシーバと、通信インターフェース５２０を介して接続さ れたリモートネットワークとを含む。入力ノード６００に接続された加入者ユニ ット１１０とリモートネットワークとの間の従来のフルデュプレックスの、６４ キロビット／秒のパルス符号変調（ＰＣＭ）による電話の通話を搬送するように 回路を構成できる。本例では加入者ユニットからの６４キロビット／秒のデータ ストリームは、衛星へ送信するための４キロビット／秒のデータストリームに圧 縮され、衛星からの４キロビット／秒のデータストリームは加入者ユニットへ送 信するための６４キロビット／秒のデータストリームに逆圧縮される。圧縮／逆 圧縮は制御回路６３４により通信回路に割り当てられた単一チャンネルトランシ ーバ６３２内、および地上局４００内のトランシーバ４１０内の音声符号化器／ 復号化器（ヴォコーダまたはスピーチコーデック）によって実行される。 図４Ｂは、本発明に係わる別の入力ノードコントローラ６３０’のブロック図 である。この入力ノードコントローラ６３０’は制御回路６３４’およびローカ ルアクセスループ内で交換される信号の周波数を衛星システム２００に対する無 線リンク内のアンテナ６７５を介し交換される信号周波数に変換するための、ト ランシーバ兼周波数変換器６３６を含む。（図４Ｂは１つのトランシーバ／変換 器６３６しか示していないが、一般には複数のかかるデバイスが設けられると理 解できよう。）変換器６３６は入進信号を混合することによりベースバンドまた は中間周波数にダウンコンバートし、次に出力信号に適した周波数にアップコン バートすることにより周波数をマッチングできる。衛星に対する無線リンクが作 動する通信規格は、制御回路６３４’およびトランシーバ兼周波数変換器６３６ を簡単に構成できるよう、ＰＢＸ６２０およびローカルアクセスループによって 使用される通信規格とコンパーチブルであることが理想的である。制御回路６３ ４’は発呼中の管理機能を実行するように地上局と加入者との間でデータメッセ ージと共に送信される制御信号に適当に応答するのに必要な復号化機能も実行す る。制御信号はデータメッセージとは別個に、データメッセージの代わりに、ま たはデータメッセージと共に多重化されて送信される制御チャンネルにより搬送 できる。 図５は、アイソレートされた加入者ユニット１２０が使用される、本発明の別 の特徴に係わる通信システムを示す。このユニット１２０は従来のＰＬＭＮで使 用されるような無線基地局を含むことができる。無線基地局１２０と入力ノード ６００’との間のローカルアクセスループはポイント・ツー・ポイント無線リン クまたは従来の有線ループであることが好ましい。無線基地局１２０へのアクセ スはユーザーが通信システムに対する個々の加入権を有することなく、無線基地 局にアクセスし、発呼できるよう、コインまたは他の通貨、クレジットカード、 デビットカードまたは同様なカードを受け入れできるデバイス１２２によって制 御できる。加入者ユニット１２０は公的な場所、例えば空港または他の運輸ター ミナルに設置することが好ましい。通貨を受け入れるシステムに対して使用され る通信プロトコルは、クレジット会社からのクレジットカードの使用の認証に関 連する通信をするのにプロトコルが必要とされる点で、クレジットカードを受け 入れるシステムに使用されるプロトコルと異なっていることがある。通貨を使用 する際には、かかる認証は不要である。 図２に示されるシステムのように、入力ノード６００’はアンテナ６２５を介 した無線リンクにより加入者ユニット１２０に接続され、アンテナ６７５を介し た無線リンクにより衛星システム２００に接続される。衛星システムはアンテナ ４５０を介して地上局４００と通信し、通信インターフェース５２０は地上局４ ００をリモートネットワーク、例えばＰＳＴＮ、ＰＬＭＮ、ＰＳＤＮまたは他の リモートネットワークに接続する。 図６は、図５に示された通信システムで利用できる入力ノード６００’のブロ ック図である。この入力ノード６００’は複数のトランシーバ６１０’と、複数 の衛星モードのトランシーバ６５０を含む。衛星からの信号が、単一チャンネル トランシーバ６３２内のヴォコーダにより入力ノード内で処理され、衛星モード （例えば４キロビット／秒）から加入者モード（６４０キロビット／秒）に変換 される図２、３、４Ａおよび４Ｂに示されたシステムと対照的にトランシーバ６ １０’はヴォコーダを含んでいない。この実施例では、ヴォコーダは加入者ユニ ット１２０内にあり、信号が加入者ユニット１２０に達するまでは信号は変換さ れない。従って、例えば加入者ユニット１２０内の適当な信号処理ユニットは、 加入者ユニット１２０との間に送られるトラヒックの逆圧縮および圧縮のみなら ず、スピーチデータの復号化および符号化も制御する。これによりシステムに必 要な変換量が低減されるので、タンデムスピーチコーデックの作動により生じる ことがある劣化を避けることにより、高品質の信号が維持される。１９９５年７ 月５日にＪ・ラントにより「移動通信システムにおける通話転送」を発明の名称 とする米国特許出願第08/498,410号には、かかるタンデムスピーチコーデックに より生じる一部の問題が記載されている。この特許も入力ノードで必要な回路ハ ードウェアの数を低減している。 図７は、図２および５に示された通信システムで使用できる地上局４００を示 す。この地上局４００は制御回路４２０とアンテナ４５０を介し衛星システム２ ００と通信するための複数の単一チャンネルトランシーバ４１０とを含む。更に 、地上局４００は無停電電源４３０を含むことが好ましい。地上局によって実行 される機能から明らかな理由から、地上局をゲートウェイと称すことができる。 図４Ａに示されるトランシーバ６３２と同じように、トランシーバ４１０はケ ーシング４１２内に収容することが好ましい。制御回路４２０はトランシーバ４ １０および通信インターフェース５２０との間でのトラヒックの交換を制御する 。通信インターフェースは地上局に接続されているので、通信インターフェース ５２０と制御回路４２０とを一体化されたサブシステムとしてもよいし、または これらを別個にし、同一場所に設置してもよいことが理解できよう。通信インタ ーフェースはこのインターフェースが必要とされる別のゲートウェイを介し接続 されるＰＳＴＮ、ＰＬＭＮ、ＰＳＤＮまたは他のリモートネットワークを通して 送信するための信号の条件およびプロトコルを取り扱う。 本発明は、これまで説明した特定の実施例のみに限定されるものでないことが 理解できよう。本明細書の説明は次の請求の範囲に記載された発明の要旨内に入 るすべての変形例を含むものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年５月１１日（１９９８．５．１１） 【補正内容】 図１Ｂは、図１Ａに示された従来の衛星通信システムの変形例を示す。この変形 例では、広バンドの大容量の衛星地上局４１０、４２０と、ＰＢＸ５１０、５２ ０が使用される。かかるシステムではＰＢＸ５１０、５２０は、これらが接続さ れている加入者ユニット１００との間のローカルトラヒックを内部で交換し、こ れらユニットの間のトランキングをするために衛星システム２００に依存してい る。このような変形例は、衛星と通信するために高価で複雑な地上局、４１０、 ４２０または複雑で、かつ高価な加入者ユニット１００を必要とするという欠点 がある。更に、かかるシステムは一般に、人口密集環境、特に大規模な商業オフ ィスセンターまたは大規模な私企業のネットワークに対して最適となっている。 広バンドの大容量の地上局が必要であるので、オペレータに必要なコストおよび 注意のために、非都市部、遠隔地または過疎地域での使用または特殊な用途、例 えば空港をカバーするのにこのような方法は魅力的でなくなっている。 上で引用したギルハウゼン外に対する特許に記載された通信システムは、この 変形例である。この特許は１つ以上の衛星または地上リピーター局と、移動また は固定されたローカルもしくは遠隔地のユーザーの間で情報を通信し合う１つ以 上の中央局を有するシステムを記載している。衛星リピーター局は直接ユーザー と、または中央局および地上リピーターを介してユーザーと間接的に通信できる 。このシステムはユーザー、特に非都市部のユーザーを相互に接続するのに、衛 星リピーターを有線的に使用するが、ユーザーが地上リピーターのレンジ内に入 ると、そのユーザーは地上リピーターを介してリンクできる。この特許はユーザ ーを直接リンクできることも述べている。 ヤマグチ外に対する米国特許第4,616,108号は、多数の加入者の地上局（ＭＳ Ｅ）が送信回線およびローカル交換システムを介し、複数の加入者局にサービス をする、更に別の衛星通信システムを述べている。このＭＳＥは種々のチャンネ ルをサポートするのに共通なＲＦ装置を使用し、高価で注文製造された機器を必 要とする。 従って、通信インフラストラクチャの貧弱な都市環境内、非都市部、遠隔地ま たは人口過疎地域および空港ならびに他の運輸ハブのような特殊エリアにおいて 、加入者にサービスを効率的に提供できる通信システムが望まれている。かかる 通 信システムは広範な種々の状況および人口密度に理想的に適応できるので、シス テムは都市部および非都市部の双方の要求に効率的にサービスできる。 請求の範囲 １．システムへのアクセスを加入者に提供するための複数の加入者ユニット（ １１０）と、 それぞれのローカルアクセスループを介して加入者ユニット（１１０）と通信 信号を交換するための複数のトランシーバ（６１０）を備え、前記それぞれのロ ーカルアクセスループを介して前記加入者ユニットと通信するための入力ノード （６００）と、 それぞれの無線周波数リンクを介して前記入力ノードと通信するための衛星シ ステム（２００）と、 それぞれの無線周波数リンクを介して前記衛星システムと通信するための地上 局（４００）と、 前記地上局をリモート通信ネットワークに接続するためのインターフェース（ ５２０）とを備え、 前記入力ノード（６００）は通信チャンネルを提供し、該通信チャンネルを介 して第１加入者ユニットが第２加入者ユニットと通信でき、前記入力ノード（６ ００）は通信チャンネルを提供し、該通信チャンネルを介して第３加入者ユニッ トが前記リモート通信ネットワークと通信できる、加入者とリモートネットワー クとの間で通信するためのシステム。 ２．前記ローカルアクセスループが有線ループである、請求項１記載のシステ ム。 ３．前記ローカルアクセスループが無線ループである、請求項１記載のシステ ム。 ４．入力ノード（６００）が、 加入者ユニットとリモート通信ネットワークとの間の通信信号を交換するため の手段（６２０）と、 衛星システム（２００）と通信信号を交換し、前記交換手段（６２０）を制御 するための入力ノードコントローラ（６３０、６３０’）とを更に備えた、請求 項１記載のシステム。 ５．前記入力ノードコントローラ（６３０）が、 前記衛星システム（２００）からの通信信号を送受信するための複数の単一チ ャンネルトランシーバ（６３２）と、 前記単一チャンネルトランシーバ（６３２）と前記交換手段（６２０）とを制 御するための制御回路（６３４）とを備えた、請求項４記載のシステム。 ６．前記それぞれのローカルアクセスループを介して交換される通信信号が第 １周波数を有し、無線周波数リンクによって搬送される信号が第２周波数を有す る、請求項４記載のシステム。 ７．前記入力ノードコントローラ（６３０’）が、 前記衛星システム（２００）からの通信信号を送受信するための複数の単一チ ャンネルトランシーバ（６３６）と、 単一チャンネルトランシーバとを制御するための制御回路（６３４）と、 第１周波数を有する通信信号を第２周波数を有する信号に変換するための手段 （６３６）とを備え、よって第１周波数を有する信号を加入者ユニットに送信し 、第２周波数を有する信号を衛星システムに送信する、請求項６記載のシステム 。 ８．前記ローカルアクセスループが無線通信のための公的に認められた規格に 従って作動し、無線周波数リンクが無線通信のための公的に認められた規格とコ ンパーチブルな規格に従って作動する、請求項１記載のシステム。 ９．システムへのアクセスを加入者に提供するための加入者ユニット（１２０ ）と、 前記加入者ユニット（１２０）からの通信信号を送受信するための複数のトラ ンシーバ（６１０’）を含む、ローカルアクセスループを介して前記加入者ユニ ット（１２０）に接続された入力ノード（６００’）と、 それぞれの無線周波数リンクを介して前記入力ノード（６００’）に接続され た衛星システム（２００）と、 それぞれの無線周波数リンクを介して前記衛星システム（２００）に接続され た地上局（４００）と、 前記地上局（２００）をリモートネットワークに接続するためのインターフェ ース（５２０）とを備え、 前記入力ノード（６００’）が加入者ユニットと他の加入者ユニットとの間、 および加入者ユニットと前記リモートネットワークとの間の接続を交換するよう になっている、加入者と前記リモートネットワークとの間の通信信号を交換する ためのシステム。 １０．前記ローカルアクセスループが有線ループである、請求項９記載のシス テム。 １１．前記ローカルアクセスループが無線ループである、請求項９記載のシス テム。 １２．前記加入者ユニット（１２０）が前記衛星システム（２００）に送信さ れる通信信号を圧縮し、前記衛星システムから受信される通信信号を逆圧縮する 、請求項９記載のシステム。 １３．前記入力ノード（６００’）が、 前記衛星システム（２００）からの通信信号を送受信するための複数の衛星モ ードトランシーバ（６５０）を更に含む、請求項９記載のシステム。 １４．前記ローカルアクセスループが無線通信のための公的に認められた規格 に従って作動し、無線周波数リンクが無線通信のための公的に認められた規格と コンパーチブルな規格に従って作動する、請求項９記載のシステム。 １５．前記入力ノード（６００’）が、復号化のための前記加入者ユニット（ １２０）に衛星送信するよう、デジタル式に符号化された通信信号を中継する、 請求項９記載のシステム。 １６．支払い受領時に前記システムが起動される、請求項１５記載のシステム 。 １７．政府の通貨、クレジットカードおよびデビットカードのうちの１つによ り支払いが行われる、請求項１６記載のシステム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ (72)発明者 ハッサン，アメル アメリカ合衆国27709 ノースカロライナ 州ケイリイ，キイ ウエスト ミューズ 412 (72)発明者 レインホルド，スタンレイ，エル. アメリカ合衆国27511 ノースカロライナ 州ケイリイ，タングルウッド ドライブ 1119 (72)発明者 アービン，デビッド，アール. アメリカ合衆国27607 ノースカロライナ 州ラレイ，チャーチル ロード 3101 【要約の続き】 タンデム符号化器および復号化器の影響を防止するため に、加入者ユニット自体の中でスピーチ圧縮および逆圧 縮が行われるように、加入者にシステムへのアクセスを 行わせるために加入者ユニットを使用できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．システムへのアクセスを加入者に提供するための複数の加入者ユニットと 、 それぞれのローカルアクセスループを介して加入者ユニットと通信信号を交換 するための複数のトランシーバを備え、それぞれのローカルアクセスループを介 して加入者ユニットと通信するための入力ノードと、 それぞれの無線周波数リンクを介して入力ノードと通信するための衛星システ ムと、 それぞれの無線周波数リンクを介して衛星システムと通信するための地上局と 、 地上局をリモート通信ネットワークに接続するためのインターフェースとを備 え、 入力ノードが通信チャンネルを提供し、この通信チャンネルを介して第１加入 者ユニットが第２加入者ユニットと通信でき、入力ノードが通信チャンネルを提 供し、この通信チャンネルを介して第３加入者ユニットがリモート通信ネットワ ークを通信できる、加入者とリモートネットワークとの間で通信するためのシス テム。 ２．ローカルアクセスループが有線ループである、請求項１記載のシステム。 ３．ローカルアクセスループが無線ループである、請求項１記載のシステム。 ４．入力ノードが、 加入者ユニットとリモート通信ネットワークとの間の通信信号を交換するため の手段と、 衛星システムと通信信号を交換し、交換手段を制御するための入力ノードコン トローラとを更に備えた、請求項１記載のシステム。 ５．入力ノードコントローラが、 衛星システムからの通信信号を送受信するための複数の単一チャンネルトラン シーバと、 単一チャンネルトランシーバと交換手段とを制御するための制御回路とを備え た、請求項４記載のシステム。 ６．それぞれのローカルアクセスループを介して交換される通信信号が第１周 波数を有し、無線周波数リンクによって搬送される信号が第２周波数を有する、 請求項４記載のシステム。 ７．入力ノードコントローラが、 衛星システムからの通信信号を送受信するための複数の単一チャンネルトラン シーバと、 単一チャンネルトランシーバとを制御するための制御回路と、 第１周波数を有する通信信号を第２周波数を有する信号に変換するための手段 とを備え、よって第１周波数を有する信号を加入者ユニットに送信し、第２周波 数を有する信号を衛星システムに送信する、請求項６記載のシステム。 ８．ローカルアクセスループが無線通信のための公的に認められた規格に従っ て作動し、無線周波数リンクが無線通信のための公的に認められた規格とコンパ ーチブルな規格に従って作動する、請求項１記載のシステム。 ９．システムへのアクセスを加入者に提供するための加入者ユニットと、 加入者ユニットからの通信信号を送受信するための複数のトランシーバを含む 、ローカルアクセスループを介して加入者ユニットに接続された入力ノードと、 それぞれの無線周波数リンクを介して入力ノードに接続された衛星システムと 、 それぞれの無線周波数リンクを介して衛星システムに接続された地上局と、 地上局をリモートネットワークに接続するためのインターフェースとを備え、 入力ノードが加入者ユニットと他の加入者ユニットとの間、および加入者ユニ ットとリモートネットワークとの間の接続を交換するようになっている、加入者 とリモートネットワークとの間の通信信号を交換するためのシステム。 １０．ローカルアクセスループが有線ループである、請求項９記載のシステム 。 １１．ローカルアクセスループが無線ループである、請求項９記載のシステム 。 １２．加入者ユニットが衛星システムに送信される通信信号を圧縮し、衛星シ ステムから受信される通信信号を逆圧縮する、請求項９記載のシステム。 １３．入力ノードが、 加入者ユニットからの通信信号を送受信するための複数のトランシーバと、衛 星システムからの通信信号を送受信するための複数の衛星モードトランシーバと を更に含む、請求項９記載のシステム。 １４．ローカルアクセスループが無線通信のための公的に認められた規格に従 って作動し、無線周波数リンクが無線通信のための公的に認められた規格とコン パーチブルな規格に従って作動する、請求項９記載のシステム。 １５．システムへのアクセスを加入者に提供するための加入者ユニットと、 ローカルアクセスループを介して加入者ユニットに接続された入力ノードと、 無線周波数リンクを介して入力ノードに接続された衛星システムと、 無線周波数リンクを介して衛星システムに接続された地上局と、 地上局とリモートネットワークに接続されたインターフェースとを備え、 入力ノードが衛星通信用にデジタル符号化された通信信号を復号用の加入者ユ ニットに中継するようになっている、加入者とリモートネットワークとの間の通 信信号を交換するためのシステム。 １６．支払い受領時にシステムが起動される、請求項１５記載のシステム。 １７．政府の通貨、クレジットカードおよびデビットカードのうちの１つによ り支払いが行われる、請求項１６記載のシステム。