JP2002152099A - 衛星通信ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い地上エリアにおいて建物等によるブロッ
キングの影響の少ない衛星通信ネットワークシステムを
得る。 【解決手段】 同一の地上軌跡を有する３個の準静止衛
星２０ａ〜２０ｃと、１個の静止衛星２１と、それら準
静止衛星２０ａ〜２０ｃおよび静止衛星２１と通信する
地上交換局２３とを備えた。低緯度の地域に対しては静
止衛星２１を、高緯度の地域に対しては準静止衛星２０
ａ〜２０ｃを用いることにより、特定の経度内の広い地
上エリアにおいて衛星仰角を高くすることができるた
め、建物等によるブロッキングの影響の少ない高品質な
高速データ通信等のサービスを提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数個の衛星で
構成される衛星通信ネットワークシステムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来のイリジウム（Ｉｒｉｄｉ
ｕｍ）衛星を用いた衛星通信ネットワークシステムを示
す配置図であり、ＬＥＯ（低高度）軌道を周回する数十
個のイリジウム衛星を用いることにより、全世界的な通
信を提供するものである。図において、１は地球、２は
地軸、３はイリジウム衛星、４はそのイリジウム衛星３
のＬＥＯ軌道である。図１２は例えば"Ｉｎｃｌｉｎｅ
ｄ ＧＥＯ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ
ｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ"（ＳＥＡＲＣＣ９８，Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，１９９８，
Ｊｕｌｙ，Ｄａｒｗｉｎ．）に示された従来の準静止衛
星システムを示す配置図であり、例えば、日本列島のよ
うな特定のエリアを対象とした通信や放送を提供するも
のである。図において、１０は３個の準静止衛星１０ａ
〜１０ｃからなる準静止衛星システム、１１は３個の準
静止衛星１０ａ〜１０ｃの地上軌跡であり、衛星軌道を
赤道面から約４５（°）傾いた２４時間周期の楕円準静
止軌道としたものである。実線はアクティブ領域、点線
はノンアクティブ領域である。１２は準静止衛星システ
ム１０のサービスエリアである日本・韓国エリアであ
る。図１３は従来の準静止衛星システムを示す配置図で
あり、図において、１３は３個の準静止衛星１３ａ〜１
３ｃからなる準静止衛星システム、１４は３個の準静止
衛星１３ａ〜１３ｃの地上軌跡であり、衛星軌道を赤道
面から約４５（°）傾いた２４時間周期の円（赤道面対
象）準静止軌道としたものである。１５は日本・韓国エ
リア１２と共に準静止衛星システム１３のサービスエリ
アであるオセアニアエリアである。

【０００３】次に動作について説明する。図１１に示し
た従来の衛星通信ネットワークシステムでは、様々なＬ
ＥＯ軌道４を周回する数十個のイリジウム衛星３を用い
ることにより、地球上のほぼ全域で２４時間、少なくと
も１個以上のイリジウム衛星３が可視領域にあるため、
いつでもどこでも通信を可能にすることができる。ま
た、各イリジウム衛星３に交換機を設けることにより、
イリジウム衛星３同士で衛星間通信を行うことができ、
効率良く回線を設定できるという特徴もある。また、図
１２に示した従来の準静止衛星システムでは、赤道面か
ら約４５（°）傾いた楕円準静止軌道上を２４時間周期
で周回する３個の準静止衛星１０ａ〜１０ｃを用いるこ
とにより、サービスエリアである日本・韓国エリア１２
の通信を可能にすることができる。図３は東京から見た
準静止衛星仰角の時間変化を示す特性図であり、８時間
毎に使用する準静止衛星を変えることにより、常時、８
０（°）以上の高仰角に準静止衛星が見えることにな
る。従って、日本・韓国エリア１２においては、３個の
準静止衛星１０ａ〜１０ｃのいずれかが高い仰角に見え
るため、建物等によるブロッキングの影響の少ない高品
質な高速データ通信等のサービスを提供できる。また、
自動車等の移動体を対象としたサービスにおいては、自
動車の旋回方向に関わらず準静止衛星が一定方向（ほぼ
真上）にあるため、衛星追尾機構が不要となるという利
点もある。また、図１３に示した従来の準静止衛星シス
テムでは、赤道面から約４５（°）傾いた円準静止軌道
上を２４時間周期で周回する３個の準静止衛星１３ａ〜
１３ｃを用いることにより、サービスエリアである日本
・韓国エリア１２およびオセアニアエリア１５の通信を
可能にすることができる。図４は東京から見た準静止衛
星仰角の時間変化を示す特性図であり、８時間毎に使用
する準静止衛星を変えることにより、常時、７０（°）
以上の高仰角に準静止衛星が見えることになる。これ
は、準静止衛星軌跡の赤道面に対する対象性より、オセ
アニア地域においても同様である。従って、日本・韓国
エリア１２およびオセアニアエリア１５においては、３
個の準静止衛星１３ａ〜１３ｃのいずれかが高い仰角に
見えるため、建物等によるブロッキングの影響の少ない
高品質な高速データ通信等のサービスを提供できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の衛星通信ネット
ワークシステムは以上のように構成されているので、地
上の広いエリアに対して高速データ通信等のサービスを
高品質で提供しようとすると、次のような課題があっ
た。 （１）図１１に示した従来の衛星通信ネットワークシス
テムでは、イリジウム衛星３の仰角が短時間に大きく変
化する。図１４は東京から見たイリジウム衛星仰角の時
間変化を示す特性図であり、図に示すように、イリジウ
ム衛星３の仰角が短時間に大きく変化するため、建物等
のブロッキングにより通信が遮断されるという課題があ
った。また、高速データ通信用に指向性の鋭い地球局ア
ンテナを用いる場合には、イリジウム衛星３を高速で追
尾したり、ブロッキングによる遮断を防ぐために複数個
にイリジウム衛星３を同時に追尾する必要があるため、
地球局装置が安価で提供できないなどの課題があった。 （２）図１２および図１３に示した従来の準静止衛星シ
ステムでは、建物等のブロッキングのない高品質な高速
データ通信等のサービスを提供できるのは特定の地域に
限られているため、アジア全域や全世界等の地上の広い
エリアを対象とするサービスが提供できないという課題
があった。 （３）図１１から図１３に示した衛星通信ネットワーク
システムでは、サービスエリアにおいて経度方向の衛星
の位置変動が大きいという課題があった。また、衛星通
信を運用する遠地点においては、例えば、軌道傾斜角が
４５（°）の場合、遠地点における軌道高度は約４２０
００（ｋｍ）となり、衛星の地上高度が高くなり、伝搬
損や遅延が大きくなるという課題があった。また、赤道
付近の領域では傾斜軌道の仰角が低く見えるという課題
もあった。

【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、広い地上エリアにおいて建物等に
よるブロッキングの影響の少ない衛星通信ネットワーク
システムを得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る衛星通信
ネットワークシステムは、同一の地上軌跡を有する複数
個の準静止衛星と、１個の静止衛星と、それら準静止衛
星および静止衛星と通信する地上交換局とを備えたもの
である。

【０００７】この発明に係る衛星通信ネットワークシス
テムは、同一の地上軌跡を有し、それぞれ交換機が設け
られた複数個の準静止衛星と、交換機が設けられ、複数
個の準静止衛星と衛星間通信を行う１個の静止衛星とを
備えたものである。

【０００８】この発明に係る衛星通信ネットワークシス
テムは、複数個の衛星通信サブネットワークシステムを
地球の経度方向回りに配置し、各静止衛星は、隣の衛星
通信サブネットワークシステムと共用する地上交換局と
通信を行うようにしたものである。

【０００９】この発明に係る衛星通信ネットワークシス
テムは、複数個の衛星通信サブネットワークシステムを
地球の経度方向回りに配置し、各静止衛星は、隣の静止
衛星と衛星間通信を行うようにしたものである。

【００１０】この発明に係る衛星通信ネットワークシス
テムは、準静止衛星の地上軌跡を陸地の形状に応じて調
整するようにしたものである。

【００１１】この発明に係る衛星通信ネットワークシス
テムは、準静止衛星の軌道周期を２４時間としたもので
ある。

【００１２】この発明に係る衛星通信ネットワークシス
テムは、準静止衛星の軌道周期を１６時間としたもので
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１および図２はこの発明の実施の形態
１による衛星通信サブネットワークシステムを示す配置
図であり、図１において、２０は３個の準静止衛星２０
ａ〜２０ｃからなる準静止衛星システムであり、これら
各準静止衛星２０ａ〜２０ｃには、地球局および地上交
換局と通信可能にすると共に、各準静止衛星２０ａ〜２
０ｃ間で通信可能な通信機が設けられたものである。１
１は３個の準静止衛星２０ａ〜２０ｃの地上軌跡であ
り、衛星軌道を赤道面から約４５（°）傾いた２４時間
周期の楕円準静止軌道としたものである。１２は準静止
衛星システム２０のサービスエリアである日本・韓国エ
リアである。２１は１個の静止衛星であり、この静止衛
星２１には、地球局および地上交換局と通信可能な通信
機が設けられたものである。２２はその静止衛星２１の
サービスエリアである東南アジアエリアである。２３は
３個の準静止衛星２０ａ〜２０ｃおよび１個の静止衛星
２１が見通せる位置に配置され、それら準静止衛星２０
ａ〜２０ｃおよび静止衛星２１の通信機と通信する地上
交換局である。図２において、２４は３個の準静止衛星
２４ａ〜２４ｃからなる準静止衛星システムであり、こ
れら各準静止衛星２４ａ〜２４ｃには、地球局および地
上交換局と通信可能にすると共に、各準静止衛星２４ａ
〜２４ｃ間で通信可能な通信機が設けられたものであ
る。１４は３個の準静止衛星２４ａ〜２４ｃの地上軌跡
であり、衛星軌道を赤道面から約４５（°）傾いた２４
時間周期の円（赤道面対称）準静止軌道としたものであ
る。１５は日本・韓国エリア１２と共に準静止衛星シス
テム２４のサービスエリアであるオセアニアエリアであ
る。その他、静止衛星２１、東南アジアエリア２２、お
よび地上交換局２３は、図１に示したものと同等なもの
である。

【００１４】次に動作について説明する。図１は日本・
韓国エリア１２と東南アジアエリア２２とをサービスエ
リアとした場合を示したものである。図において、静止
衛星２１は赤道上に位置しているため、そのサービスエ
リアである東南アジアエリア２２から見るとその仰角は
高く、建物等のブロッキングの影響の少ない高品質な高
速データ通信等のサービスを提供できる。また、日本・
韓国エリア１２においては、３個の準静止衛星２０ａ〜
２０ｃのいずれかが高い仰角に見えるため、高品質な高
速データ通信等のサービスを提供できる。図３は東京か
ら見た準静止衛星仰角の時間変化を示す特性図であり、
８時間毎に使用する準静止衛星を変えることにより、常
時、８０（°）以上の高仰角に準静止衛星が見えること
になる。従って、日本・韓国エリア１２においては、３
個の準静止衛星２０ａ〜２０ｃのいずれかが高い仰角に
見えるため、建物等によるブロッキングの影響の少ない
高品質な高速データ通信等のサービスを提供できる。ま
た、自動車等の移動体を対象としたサービスにおいて
は、自動車の旋回方向に関わらず準静止衛星が一定方向
（ほぼ真上）にあるため、衛星追尾機構が不要となると
いう利点もある。さらに、静止衛星２１と全ての準静止
衛星２０ａ〜２０ｃとが見通せる位置に地上交換局２３
を配置したことにより、東南アジアエリア２２および日
本・韓国エリア１２の２個のエリア間で自由に回線が設
定でき、広い地域をサービスエリアとする衛星通信サブ
ネットワークシステムを実現できる。すなわち、例え
ば、日本・韓国エリア１２にある地球局から東南アジア
エリア２２の地球局へ通信する場合には、日本・韓国エ
リア１２の地球局→準静止衛星２０ａ→地上交換局２３
→静止衛星２１→東南アジアエリア２２の地球局という
ルートで回線を設定できることになる。

【００１５】図２は日本・韓国エリア１２とオセアニア
エリア１５と東南アジアエリア２２とをサービスエリア
とした場合を示したものである。図において、静止衛星
２１は赤道上に位置しているため、そのサービスエリア
である東南アジアエリア２２から見るとその仰角は高
く、建物等のブロッキングの影響の少ない高品質な高速
データ通信等のサービスを提供できる。また、日本・韓
国エリア１２においては、３個の準静止衛星２４ａ〜２
４ｃのいずれかが高い仰角に見えるため、高品質な高速
データ通信等のサービスを提供できる。図４は東京から
見た準静止衛星仰角の時間変化を示す特性図であり、８
時間毎に使用する準静止衛星を変えることにより、常
時、７０（°）以上の高仰角に準静止衛星が見えること
になる。これは、準静止衛星軌跡の赤道面に対する対象
性より、オセアニア地域においても同様である。従っ
て、日本・韓国エリア１２およびオセアニアエリア１５
においては、３個の準静止衛星２４ａ〜２４ｃのいずれ
かが高い仰角に見えるため、建物等によるブロッキング
の影響の少ない高品質な高速データ通信等のサービスを
提供できる。さらに、静止衛星２１と全ての準静止衛星
２４ａ〜２４ｃとが見通せる位置に地上交換局２３を配
置したことにより、東南アジアエリア２２、日本・韓国
エリア１２およびオセアニアエリア１５の３個のエリア
間で自由に回線が設定でき、実質的にアジア、オセアニ
アという広い地域をサービスエリアとする衛星通信サブ
ネットワークシステムを実現できる。すなわち、例え
ば、日本・韓国エリア１２にある地球局からオセアニア
エリア１５の地球局へ通信する場合には、日本・韓国エ
リア１２の地球局→準静止衛星２４ａ→地上交換局２３
→準静止衛星２４ｂ→オセアニアエリア１５の地球局と
いうルートで回線を設定できることになる。

【００１６】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、低緯度の地域に対しては静止衛星を、高緯度の地域
に対しては準静止衛星を用いる衛星通信サブネットワー
クシステムとすることにより、特定の経度内の広い地上
エリアにおいて衛星仰角を高くすることができるため、
建物等によるブロッキングの影響の少ない高品質な高速
データ通信等のサービスを提供できる。また、複数個の
準静止衛星が受け持つサービスエリア、および１個の静
止衛星が受け持つサービスエリアからなる広いエリアを
対象とするサービスを提供できる。さらに、準静止衛星
の軌道周期が２４時間であることから、北半球と南半球
の両方のサービスエリアをまかなうことができるシステ
ムを実現できる。

【００１７】実施の形態２．図５および図６はこの発明
の実施の形態２による衛星通信サブネットワークシステ
ムを示す配置図であり、図５において、３０は３個の準
静止衛星３０ａ〜３０ｃからなる準静止衛星システムで
あり、これら各準静止衛星３０ａ〜３０ｃには、地球局
および静止衛星と通信可能にすると共に、各準静止衛星
３０ａ〜３０ｃ間で通信可能な通信機、および通信経路
を設定可能な交換機が設けられたものである。３１は１
個の静止衛星であり、この静止衛星３１には、地球局お
よび準静止衛星３０ａ〜３０ｃと通信可能な通信機およ
び通信経路を設定可能な交換機が設けられたものであ
る。図６において、３４は３個の準静止衛星３４ａ〜３
４ｃからなる準静止衛星システムであり、これら各準静
止衛星３４ａ〜３４ｃには、地球局および静止衛星３１
と通信可能にすると共に、各準静止衛星３４ａ〜３４ｃ
間で通信可能な通信機および通信経路を設定可能な交換
機が設けられたものである。その他の構成については、
図５と同等である。

【００１８】 次に動作について説明する。図５は日本
・韓国エリア１２と東南アジアエリア２２とをサービス
エリアとした場合を示したものである。図において、静
止衛星３１は赤道上に位置しているため、そのサービス
エリアである東南アジアエリア２２から見るとその仰角
は高く、建物等のブロッキングの影響の少ない高品質な
高速データ通信等のサービスを提供できる。また、日本
・韓国エリア１２においては、３個の準静止衛星３０ａ
〜３０ｃのいずれかが高い仰角に見えるため、高品質な
高速データ通信等のサービスを提供できる。これらは、
実施の形態１と同様である。さらに、静止衛星３１と全
ての準静止衛星３０ａ〜３０ｃとの間で衛星間通信がで
きるため、各衛星に搭載された交換機を利用すると、地
上交換局２３を介することなく、東南アジアエリア２２
および日本・韓国エリア１２の２個のエリア間で自由に
効率の良い、また、遅延時間の短い通信回線が設定でき
ることになり、広い地域をサービスエリアとする衛星通
信サブネットワークシステムを実現できる。すなわち、
例えば、日本・韓国エリア１２にある地球局から東南ア
ジアエリア２２の地球局へ通信する場合には、日本・韓
国エリア１２の地球局→準静止衛星３０ａ→静止衛星３
１→東南アジアエリア２２の地球局というルートで回線
を設定できることになる。 なお、静止衛星２１、準静
止衛星３０ａ〜３０ｃがマルチビームアンテナを搭載し
ている場合には、同一の衛星でサービスを提供している
エリア内で送受信する場合にビーム間接続を衛星上の交
換機で実現でき、また、異なる衛星でサービスを提供し
ているエリア間、ビーム間で送受信する場合には、衛星
間通信の回線もマルチビームの中の１本であるとして衛
星上の交換処理をすれば良いことになる。

【００１９】図６は日本・韓国エリア１２とオセアニア
エリア１５と東南アジアエリア２２とをサービスエリア
とした場合を示したものである。図６においても、静止
衛星３１と全ての準静止衛星３４ａ〜３４ｃとの間で衛
星間通信ができるため、各衛星に搭載された交換機を利
用すると、地上交換局２３を介することなく、東南アジ
アエリア２２、日本・韓国エリア１２およびオセアニア
エリア１５の３個のエリア間で自由に効率の良い、ま
た、遅延時間の短い通信回線が設定できることになり、
実質的にアジア、オセアニアという広い地域をサービス
エリアとする衛星通信サブネットワークシステムを実現
できる。すなわち、例えば、日本・韓国エリア１２にあ
る地球局からオセアニアエリア１５の地球局へ通信する
場合には、日本・韓国エリア１２の地球局→準静止衛星
３４ａ→静止衛星３１→準静止衛星３４ｂ→オセアニア
エリア１５の地球局というルートで回線を設定できるこ
とになる。なお、マルチビームアンテナを搭載した場合
は、図５と同様な効果がある。

【００２０】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、実施の形態１の効果に加えて、静止衛星のサービス
エリアと準静止衛星のサービスエリアとの間で通信する
場合に、地上犲交換局を介することなく、静止衛星を介
して回線を接続することができるため、効率良く、遅延
時間の短い通信回線を実現できる。さらに、静止衛星や
準静止衛星がマルチビームアンテナを搭載している場合
には、ビーム間にまたがる通信においても地上交換局を
介することなく、直接に回線を接続することができるた
め、効率良く、遅延時間の短い通信回線を実現できる。

【００２１】実施の形態３．図７はこの発明の実施の形
態３による衛星通信ネットワークシステムを示す配置図
であり、図６と同様の衛星通信サブネットワークシステ
ムを、ヨーロッパ・アフリカ地域、アジア・オセアニア
地域、北アメリカ・南アメリカ地域の３つのエリアに対
してそれぞれ配置し、各静止衛星で隣の衛星通信サブネ
ットワークシステムと共用する地上交換局と通信を行う
ことにより、世界規模の高速データ通信等のサービスを
提供するものについて示したものである。図において、
４１〜４３はそれぞれヨーロッパ・アフリカ地域、アジ
ア・オセアニア地域、北アメリカ・南アメリカ地域に対
応した準静止軌道の地上軌跡、４４〜４６はそれぞれの
地域に対応した静止衛星、４７は３個の準静止衛星４７
ａ〜４７ｃで構成されるヨーロッパ・アフリカ地域用の
準静止衛星システム、４８は３個の準静止衛星４８ａ〜
４８ｃで構成されるアジア・オセアニア地域用の準静止
衛星システム、４９は３個の準静止衛星４９ａ〜４９ｃ
で構成される北アメリカ・南アメリカ地域用の準静止衛
星システムである。また、５１〜５３はそれぞれ静止衛
星４４と４５、４５と４６、４６と４４に対応した地上
交換局である。また、５４〜５６はそれぞれ静止衛星４
４〜４６のサービスエリア、５７ａと５７ｂ、５８ａと
５８ｂ、５９ａと５９ｂはそれぞれヨーロッパ・アフリ
カ地域用の準静止衛星システム４７、アジア・オセアニ
ア地域用の準静止衛星システム４８、北アメリカ・南ア
メリカ地域用の準静止衛星システム４９のサービスエリ
アである。

【００２２】次に動作について説明する。静止衛星４４
〜４６は赤道上に位置しているため、低緯度のサービス
エリア５４〜５６から見るとその仰角は高く、建物等の
ブロッキングの影響の少ない高品質な高速データ通信等
のサービスを提供できる。また、高緯度のサービスエリ
ア５７ａ，５７ｂにおいては準静止衛星システム４７を
構成する準静止衛星４７ａ〜４７ｃのいずれか、サービ
スエリア５８ａ，５８ｂにおいては準静止衛星システム
４８を構成する準静止衛星４８ａ〜４８ｃのいずれか、
サービスエリア５９ａ，５９ｂにおいては準静止衛星シ
ステム４９を構成する準静止衛星４９ａ〜４９ｃのいず
れかが高い仰角に見えるため、高品質な高速データ通信
等のサービスを提供できる。また、この場合、図６と同
様、ヨーロッパ・アフリカ地域、アジア・オセアニア地
域、北アメリカ・南アメリカ地域の３つの地域内では、
それぞれの衛星通信サブネットワークシステムにより自
由に回線が設定できることになる。また、地上交換局５
１〜５３はそれぞれ静止衛星４４と４５、４５と４６、
４６と４４とを見通せる位置に配置してあり、３つの地
域間で自由に回線が設定できることになり、実質的に世
界規模の広い地域をサービスエリアとする衛星通信ネッ
トワークシステムを実現できる。

【００２３】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、任意の個数の衛星通信サブネットワークシステムを
地球の経度方向回りに配置することができるため、サー
ビスエリアにおける準静止衛星の経度方向の位置変動を
少なくし、サービスエリア内における準静止衛星高度を
高くすることにより、伝搬損や遅延を小さくすることが
できる。また、ブロッキングの影響の少ない高品質な高
速データ通信等のサービスを世界規模で供給することが
できる。

【００２４】実施の形態４．図８はこの発明の実施の形
態４による衛星通信ネットワークシステムを示す配置図
であり、図７と同様、ヨーロッパ・アフリカ地域、アジ
ア・オセアニア地域、北アメリカ・南アメリカ地域の３
つのエリアに対して、衛星通信サブネットワークシステ
ムを配置し、さらに、各静止衛星で隣の静止衛星と衛星
間通信を行うことにより、世界規模の高速データ通信等
のサービスを提供するものについて示したものである。
図において、６１〜６３は通信機および交換機を備えた
静止衛星であり、６１と６２、６２と６３、６３と６１
との間で衛星間通信する機能を有したものである。

【００２５】次に動作について説明する。静止衛星６１
〜６３は赤道上に位置しているため、低緯度のサービス
エリア５４〜５６から見るとその仰角は高く、建物等の
ブロッキングの影響の少ない高品質な高速データ通信等
のサービスを提供できる。また、高緯度のサービスエリ
ア５７ａ，５７ｂにおいては準静止衛星システム４７を
構成する準静止衛星４７ａ〜４７ｃのいずれか、サービ
スエリア５８ａ，５８ｂにおいては準静止衛星システム
４８を構成する準静止衛星４８ａ〜４８ｃのいずれか、
サービスエリア５９ａ，５９ｂにおいては準静止衛星シ
ステム４９を構成する準静止衛星４９ａ〜４９ｃのいず
れかが高い仰角に見えるため、高品質な高速データ通信
等のサービスを提供できる。これは実施の形態３と同様
である。また、この場合には、静止衛星６１と６２、６
２と６３、６３と６１との間で衛星間通信できるため、
各衛星に搭載された衛星上交換機能を利用すると、地上
交換局５１〜５３を介することなく、世界規模で効率の
良い、また、遅延時間の短い通信回線が設定できる衛星
通信ネットワークシステムを実現できる。

【００２６】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、実施の形態３の効果に加えて、それぞれの衛星通信
サブネットワークシステム間を静止衛星を介して回線接
続することができるため、世界各地の異なるサービスエ
リアとの間で通信する場合、または、静止衛星や準静止
衛星がマルチビームアンテナを搭載している場合には、
世界各地の異なるビーム内の通信においても、地上交換
局を介することなく、静止衛星を介して回線を接続する
ことができるため、効率良く、遅延時間の短い通信回線
を実現できる。

【００２７】実施の形態５．図９はこの発明の実施の形
態５による衛星通信ネットワークシステムを示す配置図
であり、図８と同様、各静止衛星で隣の静止衛星と衛星
間通信を行う衛星通信ネットワークシステムにおいて、
準静止衛星の地上軌跡を陸地の形状に応じて調整したも
のである。図において、７１はヨーロッパ・アフリカ地
域の陸地の形状に応じて調整された準静止衛星の地上軌
跡、７２は北アメリカ・南アメリカ地域の陸地の形状に
応じて調整された準静止衛星の地上軌跡である。例え
ば、南北アメリカ大陸の形状に合わせて準静止軌道の近
地点引数や楕円率を調整することにより、衛星軌跡の形
状を陸地の形状に合わせて変形させることで、より効率
的な通信システムを実現できる。

【００２８】実施の形態６．図１０はこの発明の実施の
形態６による衛星通信ネットワークシステムを示す配置
図であり、ヨーロッパ地域、アジア地域、北アメリカ地
域の北半球の３つのエリアに対して、１６時間周期の準
静止衛星と静止衛星を組み合わせた衛星通信サブネット
ワークシステムを配置することにより、世界規模の高速
データ通信等のサービスを提供するものについて示した
ものである。図において、８１〜８６はヨーロッパ地
域、アジア地域、北アメリカ地域の北半球の３つのエリ
アに対して配置された１６時間周期の準静止衛星であ
り、９１〜９３は赤道上に配置された静止衛星である。
次に動作について説明する。静止衛星９１〜９３は赤道
上に位置しているため、低緯度のサービスエリア５４〜
５６から見るとその仰角は高く、建物等のブロッキング
の影響の少ない高品質な高速データ通信等のサービスを
提供できる。また、高緯度のサービスエリア５７ａ，５
８ａ，５９ａにおいては、準静止衛星８１〜８６のいず
れかが高い仰角に見えるため、高品質な高速データ通信
等のサービスを提供できる。また、静止衛星９１と９
２、９２と９３、９３と９１との間で衛星間通信できる
ため、各衛星に搭載された衛星上交換機能を利用する
と、地上交換局５１〜５３を介することなく、世界規模
で効率の良い、また、遅延時間の短い通信回線が設定で
きる衛星通信ネットワークシステムを実現できる。以上
のように、この実施の形態６によれば、１６時間周期の
準静止衛星を用いることで、例えば、２４時間周期の衛
星で３つのエリアをサービスする場合には合計で９機の
準静止衛星が必要となるのに対し、合計で６機の準静止
衛星でサービスすることができる。また、静止衛星との
サービスエリアの重複がないために効率的なサービスを
実現することができる。

【００２９】なお、上記実施の形態では、１個の衛星通
信サブネットワークシステムを構成する準静止衛星シス
テムに３個の準静止衛星を使用する場合について説明し
たが、この発明はこれに限らず、任意の数の準静止衛星
を用いても同様の効果があることは明らかである。ま
た、上記実施の形態では、３個の衛星通信サブネットワ
ークシステムを用いた世界規模の衛星通信ネットワーク
システムについて説明したが、衛星通信サブネットワー
クシステムの数がいくつであっても、また、衛星通信サ
ブネットワークシステムに含まれる静止衛星以外の別の
静止衛星を加えても同様の効果があることは明らかであ
る。さらに、上記実施の形態では、地上のサービスエリ
アの例を示したに過ぎず、その数や形状が任意であって
も同様の効果があることは明らかである。さらに、上記
実施の形態では、サービスエリアの形状に応じて、衛星
通信サブネットワークシステム毎に異なる地上軌跡を有
する準静止衛星軌道を用いても同様の効果があることは
明らかである。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、同一
の地上軌跡を有する複数個の準静止衛星と、１個の静止
衛星と、それら準静止衛星および静止衛星と通信する地
上交換局とを備えるように構成したので、低緯度の地域
に対しては静止衛星を、高緯度の地域に対しては準静止
衛星を用いる衛星通信サブネットワークシステムとする
ことにより、特定の経度内の広い地上エリアにおいて衛
星仰角を高くすることができるため、建物等によるブロ
ッキングの影響の少ない高品質な高速データ通信等のサ
ービスを提供できる。また、複数個の準静止衛星が受け
持つサービスエリア、および１個の静止衛星が受け持つ
サービスエリアからなる広いエリアを対象とするサービ
スを提供できるという効果がある。

【００３１】この発明によれば、同一の地上軌跡を有
し、それぞれ交換機が設けられた複数個の準静止衛星
と、交換機が設けられ、複数個の準静止衛星と衛星間通
信を行う１個の静止衛星とを備えるように構成したの
で、低緯度の地域に対しては静止衛星を、高緯度の地域
に対しては準静止衛星を用いる衛星通信サブネットワー
クシステムとすることにより、特定の経度内の広い地上
エリアにおいて衛星仰角を高くすることができるため、
建物等によるブロッキングの影響の少ない高品質な高速
データ通信等のサービスを提供できる。また、複数個の
準静止衛星が受け持つサービスエリア、および１個の静
止衛星が受け持つサービスエリアからなる広いエリアを
対象とするサービスを提供できる。さらに、静止衛星の
サービスエリアと準静止衛星のサービスエリアとの間で
通信する場合に、地上交換局を介することなく、静止衛
星を介して回線を接続することができるため、効率良
く、遅延時間の短い通信回線を実現できる。さらに、静
止衛星や準静止衛星がマルチビームアンテナを搭載して
いる場合には、ビーム間にまたがる通信においても地上
交換局を介することなく、直接に回線を接続することが
できるため、効率良く、遅延時間の短い通信回線を実現
できるという効果がある。

【００３２】この発明によれば、複数個の衛星通信サブ
ネットワークシステムを地球の経度方向回りに配置し、
各静止衛星は、隣の衛星通信サブネットワークシステム
と共用する地上交換局と通信を行うように構成したの
で、任意の個数の衛星通信サブネットワークシステムを
地球の経度方向回りに配置することができるため、サー
ビスエリアにおける準静止衛星の経度方向の位置変動を
少なくし、サービスエリア内における準静止衛星高度を
低くすることにより、伝搬損や遅延を小さくすることが
できる。また、ブロッキングの影響の少ない高品質な高
速データ通信等のサービスを世界規模で供給することが
できるという効果がある。

【００３３】この発明によれば、複数個の衛星通信サブ
ネットワークシステムを地球の経度方向回りに配置し、
各静止衛星は、隣の静止衛星と衛星間通信を行うように
構成したので、任意の個数の衛星通信サブネットワーク
システムを地球の経度方向回りに配置することができる
ため、サービスエリアにおける準静止衛星の経度方向の
位置変動を少なくし、サービスエリア内における準静止
衛星高度を低くすることにより、伝搬損や遅延を小さく
することができる。また、ブロッキングの影響の少ない
高品質な高速データ通信等のサービスを世界規模で供給
することができるという効果がある。さらに、それぞれ
の衛星通信サブネットワークシステム間を静止衛星を介
して回線接続することができるため、世界各地の異なる
サービスエリアとの間で通信する場合、または、静止衛
星や準静止衛星がマルチビームアンテナを搭載している
場合には、世界各地の異なるビーム内の通信において
も、地上交換局を介することなく、静止衛星を介して回
線を接続することができるため、効率良く、遅延時間の
短い通信回線を実現できるという効果がある。

【００３４】この発明によれば、準静止衛星の地上軌跡
を陸地の形状に応じて調整するように構成したので、準
静止衛星のサービスエリアと陸地の形状とが適合するこ
とにより、効率的なシステムを実現できるという効果が
ある。

【００３５】この発明によれば、準静止衛星の軌道周期
を２４時間とするように構成したので、北半球と南半球
の両方のサービスエリアをまかなうことができるシステ
ムを実現できるという効果がある。

【００３６】この発明によれば、準静止衛星の軌道周期
を１６時間とするように構成したので、少ない準静止衛
星数で多くのサービスエリアをまかなうことができる。
また、静止衛星とのサービスエリアの重複がないために
効率的なサービスを実現することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による衛星通信サブ
ネットワークシステムを示す配置図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による衛星通信サブ
ネットワークシステムを示す配置図である。

【図３】 東京から見た準静止衛星仰角の時間変化を示
す特性図である。

【図４】 東京から見た準静止衛星仰角の時間変化を示
す特性図である。

【図５】 この発明の実施の形態２による衛星通信サブ
ネットワークシステムを示す配置図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による衛星通信サブ
ネットワークシステムを示す配置図である。

【図７】 この発明の実施の形態３による衛星通信ネッ
トワークシステムを示す配置図である。

【図８】 この発明の実施の形態４による衛星通信ネッ
トワークシステムを示す配置図である。

【図９】 この発明の実施の形態５による衛星通信ネッ
トワークシステムを示す配置図である。

【図１０】 この発明の実施の形態６による衛星通信ネ
ットワークシステムを示す配置図である。

【図１１】 従来のイリジウム衛星を用いた衛星通信ネ
ットワークシステムを示す配置図である。

【図１２】 従来の準静止衛星システムを示す配置図で
ある。

【図１３】 従来の準静止衛星システムを示す配置図で
ある。

【図１４】 イリジウム衛星仰角の時間変化を示す特性
図である。

【符号の説明】

１１，１４，４１〜４３，７１，７２ 地上軌跡、１２
日本・韓国エリア、１５ オセアニアエリア、２０，
２４，３０，３４，４７〜４９ 準静止衛星システム、
２０ａ〜２０ｃ，２４ａ〜２４ｃ，３０ａ〜３０ｃ，３
４ａ〜３４ｃ，４７ａ〜４７ｃ，４８ａ〜４８ｃ，４９
ａ〜４９ｃ，８１〜８６ 準静止衛星、２１，３１，４
４〜４６，６１〜６３，９１〜９３ 静止衛星、２２
東南アジアエリア、２３，５１〜５３ 地上交換局、５
４〜５６，５７ａ，５７ｂ，５８ａ，５８ｂ，５９ａ，
５９ｂ サービスエリア。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 勇 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 米澤 ルミ子 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5K072 AA29 BB22 BB24 DD02 DD03 DD04 DD16 DD20

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の地上軌跡を有する複数個の準静止
   衛星と、１個の静止衛星と、上記複数個の準静止衛星お
   よび上記静止衛星が見通せる位置に配置され、それら準
   静止衛星および静止衛星と通信する地上交換局を備えた
   衛星通信サブネットワークシステムを含むことを特徴と
   する衛星通信ネットワークシステム。
2. 【請求項２】 同一の地上軌跡を有し、それぞれ交換機
   が設けられた複数個の準静止衛星と、交換機が設けら
   れ、上記複数個の準静止衛星と衛星間通信を行う１個の
   静止衛星とを備えた衛星通信サブネットワークシステム
   を含むことを特徴とする衛星通信ネットワークシステ
   ム。
3. 【請求項３】 複数個の衛星通信サブネットワークシス
   テムを地球の経度方向回りに配置し、各静止衛星は、隣
   の衛星通信サブネットワークシステムと共用する地上交
   換局と通信を行うことを特徴とする請求項２記載の衛星
   通信ネットワークシステム。
4. 【請求項４】 複数個の衛星通信サブネットワークシス
   テムを地球の経度方向回りに配置し、各静止衛星は、隣
   の静止衛星と衛星間通信を行うことを特徴とする請求項
   ２記載の衛星通信ネットワークシステム。
5. 【請求項５】 準静止衛星の地上軌跡を陸地の形状に応
   じて調整したことを特徴とする請求項１から請求項４の
   うちのいずれか１項記載の衛星通信ネットワークシステ
   ム。
6. 【請求項６】 準静止衛星の軌道周期が２４時間である
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれ
   か１項記載の衛星通信ネットワークシステム。
7. 【請求項７】 準静止衛星の軌道周期が１６時間である
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれ
   か１項記載の衛星通信ネットワークシステム。