JP3828056B2 - 地球局装置及び衛星通信装置及び通信装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の衛星軌道を運行する非静止人工衛星と通信を行う技術に関連し、特に複数の非静止人工衛星が所定の会合点で会合する際のハンドオーバーを効率的に行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、非静止人工衛星（以下、「非静止衛星」とする）を利用した通信サービスの導入が検討されている。非静止衛星は、静止衛星と違って、通信サービスエリア上空に留まっておらず時間が経過すると通信サービスエリア上空から去っていく。このため、非静止衛星を利用した通信サービスを実現するためには、複数の非静止人工衛星を用い、一つの非静止衛星が通信サービスエリア上空から去る前に別の非静止衛星が通信サービスエリアの上空に到来するようにして常に通信サービスエリア上空に少なくとも１機の非静止衛星が存在するようにしなければならない。通信サービスエリアから去る非静止衛星の衛星軌道と新たに通信サービスエリアに到来する非静止衛星の衛星軌道とが通信サービスエリア上空で交差している場合には二つの非静止衛星が交差（会合）するが、通信サービスを継続するためには、この二つの非静止衛星が交差（会合）する際に二つの非静止衛星の間でハンドオーバーを行う必要がある。
従来、このような二つの非静止衛星が会合する際に非静止衛星間でハンドオーバーを行う技術は存在していなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、複数の非静止衛星が会合する際に非静止衛星間で効率的にハンドオーバーを行う技術を提供することを主目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る地球局装置は、
第一の人工衛星及び第二の人工衛星のそれぞれから信号を受信可能な地球局装置であって、
第一の人工衛星から信号を受信するとともに、所定の場合に、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【０００５】
前記地球局装置は、
所定の衛星軌道上を運行する第一の人工衛星から信号を受信可能であり、
第一の人工衛星の衛星軌道と異なる衛星軌道上を運行し第一の人工衛星と会合する第二の人工衛星から第一の人工衛星が送信する信号に対応する対応信号を受信可能であり、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
第一の人工衛星から信号を受信し、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
第二の人工衛星から対応信号の受信を開始するとともに第一の人工衛星からの信号受信を停止して、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【０００６】
前記地球局装置は、
第一の人工衛星及び第二の人工衛星のそれぞれから複数チャネルの信号を受信可能であり、
第一の人工衛星から複数チャネルの信号を受信するとともに、所定の場合に、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星にチャネルごとに順に切替えることを特徴とする。
【０００７】
前記地球局装置は、
所定の衛星軌道上を運行する第一の人工衛星から、複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で受信可能であり、
第一の人工衛星の衛星軌道と異なる衛星軌道上を運行し第一の人工衛星と会合する第二の人工衛星から、第一の人工衛星が送信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号を受信可能であり、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
第一の人工衛星から複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で受信し、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
特定のチャネルについて、第二の人工衛星から所定の周波数帯で対応信号の受信を開始するとともに第一の人工衛星からの信号受信を停止して当該チャネルの信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替え、第一の人工衛星からの信号受信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放し、
他のチャネルについて、チャネルごとに順に、空き周波数帯で第二の人工衛星から対応信号の受信を開始するとともに第一の人工衛星からの信号受信を停止して第一の人工衛星からの信号受信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【０００８】
前記地球局装置は、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
第二の人工衛星から対応信号の受信を開始した後に第一の人工衛星からの信号受信を停止して、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【０００９】
前記地球局装置は、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
第二の人工衛星から対応信号の受信を開始するのと同時に第一の人工衛星からの信号受信を停止して、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【００１０】
前記地球局装置は、
第一の人工衛星から所定の周波数帯で信号を受信可能であり、
第二の人工衛星から第一の人工衛星の周波数帯と異なる周波数帯で対応信号を受信可能であり、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
第一の人工衛星の周波数帯と異なる周波数帯で第二の人工衛星から対応信号の受信を開始することを特徴とする。
【００１１】
前記地球局装置は、
複数チャネルを二以上のチャネルごとにグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理する第一の人工衛星から複数チャネルの信号をグループごとに受信可能であり、
第一の人工衛星でのグループ化に対応させて複数チャネルをグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理する第二の人工衛星から複数チャネルの信号をグループごとに受信可能であり、
第一の人工衛星から複数チャネルの信号をグループごとに受信するとともに、所定の場合に、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星にグループごとに順に切替えることを特徴とする。
【００１２】
前記地球局装置は、
所定の衛星軌道上を運行する第一の人工衛星から、複数チャネルの信号をグループごとに個別の周波数帯で受信可能であり、
第一の人工衛星の衛星軌道と異なる衛星軌道上を運行し第一の人工衛星と会合する第二の人工衛星から、第一の人工衛星が送信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号をグループごとに受信可能であり、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
第一の人工衛星から複数チャネルの信号をグループごとに個別の周波数帯で受信し、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
特定のグループについて、第二の人工衛星から所定の周波数帯で対応信号の受信を開始するとともに第一の人工衛星からの信号受信を停止して当該グループの信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替え、第一の人工衛星からの信号受信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放し、
他のグループについて、グループごとに順に、空き周波数帯で第二の人工衛星から対応信号の受信を開始するとともに第一の人工衛星からの信号受信を停止して第一の人工衛星からの信号受信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る地球局装置は、
第一の人工衛星及び第二の人工衛星のそれぞれに対して信号を送信可能な地球局装置であって、
第一の人工衛星に対して信号を送信するとともに、所定の場合に、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【００１４】
前記地球局装置は、
所定の衛星軌道上を運行する第一の人工衛星に対して信号を送信可能であり、
第一の人工衛星に対して送信する信号に対応する対応信号を、第一の人工衛星の衛星軌道と異なる衛星軌道上を運行し第一の人工衛星と会合する第二の人工衛星に対して送信可能であり、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
第一の人工衛星に対して信号を送信し、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
第二の人工衛星に対して対応信号の送信を開始するとともに第一の人工衛星に対する信号送信を停止し、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【００１５】
前記地球局装置は、
第一の人工衛星及び第二の人工衛星のそれぞれに対して複数チャネルの信号を送信可能であり、
第一の人工衛星に対して複数チャネルの信号を送信するとともに、所定の場合に、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星にチャネルごとに順に切替えることを特徴とする。
【００１６】
前記地球局装置は、
所定の衛星軌道上を運行する第一の人工衛星に対して複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で送信可能であり、
第一の人工衛星に対して送信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号を、第一の人工衛星の衛星軌道と異なる衛星軌道上を運行し第一の人工衛星と会合する第二の人工衛星に対して送信可能であり、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
第一の人工衛星に対して複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で送信し、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
特定のチャネルについて、所定の周波数帯で第二の人工衛星に対する対応信号の送信を開始するとともに第一の人工衛星に対する信号送信を停止して当該チャネルの信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替え、第一の人工衛星に対する信号送信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放し、
他のチャネルについて、チャネルごとに順に、空き周波数帯で第二の人工衛星に対する対応信号の送信を開始するとともに第一の人工衛星に対する信号送信を停止して第一の人工衛星に対する信号送信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【００１７】
前記地球局装置は、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
第二の人工衛星に対して対応信号の送信を開始した後に第一の人工衛星に対する信号送信を停止して、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【００１８】
前記地球局装置は、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
第二の人工衛星に対して対応信号の送信を開始するのと同時に第一の人工衛星に対する信号送信を停止して、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【００１９】
前記地球局装置は、
第一の人工衛星に対して所定の周波数帯で信号を送信可能であり、第二の人工衛星に対して第一の人工衛星の周波数帯と異なる周波数帯で対応信号を送信可能であり、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
第一の人工衛星の周波数帯と異なる周波数帯で第二の人工衛星に対して対応信号の送信を開始することを特徴とする。
【００２０】
前記地球局装置は、
複数チャネルを二以上のチャネルごとにグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理する第一の人工衛星に対して、複数チャネルの信号をグループごとに送信可能であり、 第一の人工衛星でのグループ化に対応させて複数チャネルをグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理する第二の人工衛星に対して、複数チャネルの信号をグループごとに送信可能であり、
第一の人工衛星に対して複数チャネルの信号をグループごとに送信するとともに、所定の場合に、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星にグループごとに順に切替えることを特徴とする。
【００２１】
前記地球局装置は、
所定の衛星軌道上を運行する第一の人工衛星に対して、複数チャネルの信号をグループごとに個別の周波数帯で送信可能であり、
第一の人工衛星に対して送信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号を、第一の人工衛星の衛星軌道と異なる衛星軌道上を運行し第一の人工衛星と会合する第二の人工衛星に対してグループごとに送信可能であり、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
第一の人工衛星に対して複数チャネルの信号をグループごとに個別の周波数帯で送信し、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
特定のグループについて、所定の周波数帯で第二の人工衛星に対する対応信号の送信を開始するとともに第一の人工衛星に対する信号送信を停止して当該グループの信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替え、第一の人工衛星に対する信号送信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放し、
他のグループについて、グループごとに順に、空き周波数帯で第二の人工衛星に対する対応信号の送信を開始するとともに第一の人工衛星に対する信号送信を停止して第一の人工衛星に対する信号送信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る衛星通信装置は、
所定の衛星軌道上を運行し他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、地球局装置に対して信号を送信可能な衛星通信装置であって、
自己を搭載する搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
地球局装置に対して信号を送信し、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置に対する信号送信を停止することを特徴とする。
【００２３】
前記衛星通信装置は、
地球局装置に対して信号送信が可能な他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、
他の人工衛星が地球局装置に対する信号送信に用いる周波数帯と異なる周波数帯で地球局装置に対して信号送信を行うことを特徴とする。
【００２４】
前記衛星通信装置は、
地球局装置に対して複数チャネルの信号を送信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置に対する信号送信をチャネルごとに順に停止することを特徴とする。
【００２５】
前記衛星通信装置は、
複数チャネルを二以上のチャネルごとにグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理し、地球局装置に対して複数チャネルの信号をグループごとに送信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置に対する信号送信をグループごとに順に停止することを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る衛星通信装置は、
所定の衛星軌道上を運行し他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、地球局装置からの信号を受信可能な衛星通信装置であって、
自己を搭載する搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
地球局装置から信号を受信し、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置からの信号受信を停止することを特徴とする。
【００２７】
前記衛星通信装置は、
地球局装置からの信号受信が可能な他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、
他の人工衛星が地球局装置からの信号受信に用いる周波数帯と異なる周波数帯で地球局装置から信号受信を行うことを特徴とする。
【００２８】
前記衛星通信装置は、
地球局装置から複数チャネルの信号を受信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置からの信号受信をチャネルごとに順に停止することを特徴とする。
【００２９】
前記衛星通信装置は、
複数チャネルを二以上のチャネルごとにグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理し、地球局装置から複数チャネルの信号をグループごとに受信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置からの信号受信をグループごとに順に停止することを特徴とする。
【００３０】
本発明に係る衛星通信装置は、
所定の衛星軌道上を運行し他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、地球局装置に対して信号を送信可能な衛星通信装置であって、
自己を搭載する搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置に対する信号送信を開始することを特徴とする。
【００３１】
前記衛星通信装置は、
地球局装置に対して複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で送信し所定の場合にチャネルごとに順に信号送信を停止するとともに信号送信に用いていた周波数帯を空き周波数帯として開放する他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、
他の人工衛星が送信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号を地球局装置に対して送信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
特定のチャネルについて、所定の周波数帯で地球局装置に対する対応信号の送信を開始するとともに、他の人工衛星が当該チャネルの信号送信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出し、
他のチャネルについて、チャネルごとに順に、検出した空き周波数帯で地球局装置に対して対応信号の送信を開始するとともに他の人工衛星が信号送信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、対応信号の送信を開始することを特徴とする。
【００３２】
前記衛星通信装置は、
地球局装置に対して信号送信が可能な他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、
他の人工衛星が地球局装置に対する信号送信に用いる周波数帯と異なる周波数帯で地球局装置に対して信号送信を行うことを特徴とする。
【００３３】
前記衛星通信装置は、
地球局装置に対して複数チャネルの信号を送信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置に対する信号送信をチャネルごとに順に開始することを特徴とする。
【００３４】
前記衛星通信装置は、
複数チャネルを二以上のチャネルごとにグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理し、地球局装置に対して複数チャネルの信号をグループごとに送信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置に対する信号送信をグループごとに順に開始することを特徴とする。
【００３５】
前記衛星通信装置は、
複数チャネルを二以上のチャネルごとにグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理し地球局装置に対して複数チャネルの信号をグループごとに個別の周波数帯で送信し所定の場合にグループごとに順に信号送信を停止するとともに信号送信に用いていた周波数帯を空き周波数帯として開放する他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、
他の人工衛星でのグループ化に対応させて複数チャネルをグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理し、他の人工衛星が送信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号をグループごとに地球局装置に対して送信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
特定のグループについて、所定の周波数帯で地球局装置に対する対応信号の送信を開始するとともに、他の人工衛星が当該グループの信号送信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出し、
他のグループについて、グループごとに順に、検出した空き周波数帯で地球局装置に対する対応信号の送信を開始するとともに他の人工衛星が信号送信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、対応信号の送信を開始することを特徴とする。
【００３６】
本発明に係る衛星通信装置は、
所定の衛星軌道上を運行し他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、地球局装置から信号を受信可能な衛星通信装置であって、
自己を搭載する搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置からの信号受信を開始することを特徴とする。
【００３７】
前記衛星通信装置は、
地球局装置から複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で受信し所定の場合にチャネルごとに順に信号受信を停止するとともに信号受信に用いていた周波数帯を空き周波数帯として開放する他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、
他の人工衛星が受信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号を地球局装置から受信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
特定のチャネルについて、所定の周波数帯で地球局装置から対応信号の受信を開始するとともに、他の人工衛星が当該チャネルの信号受信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出し、
他のチャネルについて、チャネルごとに順に、検出した空き周波数帯で地球局装置から対応信号の受信を開始するとともに他の人工衛星が信号受信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、対応信号の受信を開始することを特徴とする。
【００３８】
前記衛星通信装置は、
地球局装置から信号を受信する他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、
他の人工衛星が地球局装置からの信号受信に用いる周波数帯と異なる周波数帯で地球局装置から信号受信を行うことを特徴とする。
【００３９】
前記衛星通信装置は、
地球局装置から複数チャネルの信号を受信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置から信号受信をチャネルごとに順に開始することを特徴とする。
【００４０】
前記衛星通信装置は、
複数チャネルを二以上のチャネルごとにグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理し、地球局装置から複数チャネルの信号をグループごとに受信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
地球局装置からの信号受信をグループごとに順に開始することを特徴とする。
【００４１】
前記衛星通信装置は、
複数チャネルを二以上のチャネルごとにグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理し地球局装置に対して複数チャネルの信号をグループごとに個別の周波数帯で受信し所定の場合にグループごとに順に信号受信を停止するとともに信号受信に用いていた周波数帯を空き周波数帯として開放する他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、
他の人工衛星でのグループ化に対応させて複数チャネルをグループ化し複数チャネルをグループ単位で管理し、他の人工衛星が受信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号をグループごとに地球局装置から受信可能であり、
搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
特定のグループについて、地球局装置から所定の周波数帯で対応信号の受信を開始するとともに、他の人工衛星が当該グループの信号受信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出し、
他のグループについて、グループごとに順に、検出した空き周波数帯で地球局装置から対応信号の受信を開始するとともに他の人工衛星が信号受信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、対応信号の受信を開始することを特徴とする。
【００４２】
本発明に係る通信装置は、
第一の人工衛星及び第二の人工衛星のそれぞれから信号を受信可能な地球局装置に接続され、地球局装置を介して第一の人工衛星及び第二の人工衛星のいずれかより送信された信号を受信する通信装置であって、
第一の人工衛星から信号を受信するとともに、所定の場合に、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替える地球局装置を介して、
第一の人工衛星及び第二の人工衛星のいずれかより送信された信号を受信することを特徴とする。
【００４３】
前記通信装置は、
地球局装置であって、
所定の衛星軌道上を運行する第一の人工衛星から、複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で受信可能であり、第一の人工衛星の衛星軌道と異なる衛星軌道上を運行し第一の人工衛星と会合する第二の人工衛星から、第一の人工衛星が送信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号を受信可能であり、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
第一の人工衛星から複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で受信し、
第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
特定のチャネルについて、第二の人工衛星から所定の周波数帯で対応信号の受信を開始するとともに第一の人工衛星からの信号受信を停止して当該チャネルの信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替え、第一の人工衛星からの信号受信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放し、
他のチャネルについて、チャネルごとに順に、空き周波数帯で第二の人工衛星から対応信号の受信を開始するとともに第一の人工衛星からの信号受信を停止して第一の人工衛星からの信号受信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替える地球局装置を介して、
第一の人工衛星及び第二の人工衛星のいずれかより送信された信号を受信することを特徴とする。
【００４４】
前記通信装置は、
第一の人工衛星及び第二の人工衛星のそれぞれから複数チャネルの信号を受信可能であり、第一の人工衛星から複数チャネルの信号を受信するとともに、所定の場合に、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星にチャネルごとに順に切替える地球局を介して、
第一の人工衛星及び第二の人工衛星のいずれかより送信された信号を受信することを特徴とする。
【００４５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る衛星通信システムの構成例を示す原理図である。
図１において、１０ａは非静止衛星に対して信号（１０１、１０２）を周波数帯ｆ１で送信する地上端末１である。信号１０１は非静止衛星（１）２１に対する信号であり、信号１０２は非静止衛星（２）２２に対する信号である。信号１０１と信号１０２の内容は同一である。
１０ｎは非静止衛星に対して信号（１０３、１０４）を周波数帯ｆｎで送信する地上端末ｎである。信号１０３は非静止衛星（１）２１に対する信号であり、信号１０４は非静止衛星（２）２２に対する信号である。信号１０３と信号１０４の内容は同一である。
また、周波数帯ｆ１と周波数帯ｆｎは異なる周波数帯である。
地上端末１〜ｎのそれぞれから送信される信号は、それぞれ、１チャネル分の信号として扱われ、例えば、地上端末１から送信される信号１０１、１０２は、チャネル１信号（Ｃｈ１信号）であり、地上端末ｎから送信される信号１０３、１０４はチャネルｎ信号（Ｃｈｎ信号）である。
図１では、地上端末１と地上端末ｎの２台のみが示されているが、これら以外に地上端末２〜地上端末ｎ−１が存在しているものとする。
なお、地上端末は、例えば、車輌に搭載された通信装置である。
【００４６】
２１は、地球の周りを周回する非静止衛星（１）である（以下、単に「衛星（１）」という）。衛星（１）２１は、地上端末１〜ｎから送信されたＣｈ１〜Ｃｈｎのｎチャネル分の信号を受信し、受信したＣｈ１〜Ｃｈｎの信号を多重化して周波数変換を行い、周波数帯Ｆ１’〜Ｆｎ’のｎチャネルの信号２０１を地球局装置３０に送信する。ここで、周波数帯Ｆ１’〜Ｆｎ’は地上端末から受信した信号に対応しており、周波数帯Ｆ１’は地上端末１から受信したＣｈ１信号１０１についての周波数変換後の周波数帯であり、周波数帯Ｆｎ’は地上端末ｎから受信したＣｈｎ信号１０３についての周波数変換後の周波数帯である。このように、衛星（１）２１は、複数チャネルの信号を受信するとともに、複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯に変換して地球局３０に対して送信する。
【００４７】
２２は、地球の周りを周回する非静止衛星（２）である（以下、単に「衛星（２）」という）。衛星（２）２２は、地上端末１〜ｎから送信されたＣｈ１〜Ｃｈｎのｎチャネル分の信号を受信し、受信したＣｈ１〜Ｃｈｎの信号を多重化して周波数変換を行い、周波数帯Ｆ１’’〜Ｆｎ’’のｎチャネル分の信号２０２を地球局装置３０に送信する。ここで、周波数帯Ｆ１’’〜Ｆｎ’’は地上端末から受信した信号に対応しており、周波数帯Ｆ１’’は地上端末１から受信したＣｈ１信号１０２についての周波数変換後の周波数帯であり、周波数帯Ｆｎ’’は地上端末ｎから受信したＣｈｎ信号１０４についての周波数変換後の周波数帯である。このように、衛星（２）２２は、複数チャネルの信号を受信するとともに、複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯に変換して地球局３０に対して送信する。
【００４８】
衛星（１）２１及び衛星（２）２２からの送信信号の周波数帯が異なるのは、電波の干渉等によるエラーを回避するためである。
衛星（１）２１及び衛星（２）２２は、それぞれ個別の衛星軌道を周回しているが、それぞれの衛星軌道には他方の衛星の衛星軌道と交差する位置があり、衛星（１）２１及び衛星（２）２２はこの衛星軌道が交差している位置にて交差する。このような複数の衛星が交差することを会合といい、また複数の非静止衛星が会合する位置を会合点という。
そして、本実施の形態に係る衛星通信システムでは、衛星（１）２１と衛星（２）２２がそれぞれ会合点付近に到達し衛星（１）２１と衛星（２）２２との間の距離が所定の距離未満となったときに、衛星（１）２１と衛星（２）２２との間でハンドオーバーが行われる。ここで、衛星（１）２１と衛星（２）２２との間の距離が所定の距離未満となるという意味は、あるアンテナの信号ビームが衛星（１）２１及び衛星（２）２２との両方に対して届くことを意味している。
【００４９】
図１では、衛星（１）２１がハンドオーバー前に通信に利用されている非静止衛星で、衛星（２）２２がハンドオーバー後に通信に利用される非静止衛星とする。なお、ハンドオーバー前に利用されている衛星は、第一の人工衛星に相当し、ハンドオーバー後に利用される衛星は第二の人工衛星に相当する。従って、図１では、衛星（１）２１が第一の人工衛星の例に相当し、衛星（２）が第二の人工衛星の例に相当する。ハンドオーバー時に、第二の人工衛星である衛星（２）は、第一の人工衛星である衛星（１）が送信する信号に対応する対応信号を送信する。たとえば、ハンドオーバー時に第二の人工衛星である衛星（２）は、第一の人工衛星である衛星（１）が送信する信号と同一信号を対応信号として送信する。
衛星（１）２１及び衛星（２）２２は、例えば、準天頂衛星である。準天頂衛星については後述する。
【００５０】
図１において、３０は衛星（１）２１及び衛星（２）２２から信号を受信する地球局装置である（以下、単に「地球局」という）。地球局３０は、ハンドオーバー前は、周波数Ｆ１’〜Ｆｎ’の信号２０１を衛星（１）２１から受信可能であり、ハンドオーバー後は、周波数Ｆ１’’〜Ｆｎ’’の信号２０２を衛星（２）２２から受信可能である。地球局３０は、衛星（１）２１に対して信号２０１の送信停止を指示したり、衛星（２）２２に対して信号２０２の送信開始を指示したりして、ハンドオーバーの制御を行う。
【００５１】
４０〜６０は、地球局３０に接続され、地球局３０が衛星（１）２１、衛星（２）２２から受信した信号を地球局３０より受信する通信装置である。
【００５２】
本実施の形態では、会合点付近でのハンドオーバー時に、地上端末からの送信信号は、両方の衛星で受信される。通信瞬断を防ぐため、受信した地上端末からの送信信号を、各衛星で別々の周波数帯域に変換し、衛星（１）２１からは、周波数帯Ｆ１’〜Ｆｎ’の信号２０１、衛星（２）２２からは周波数帯Ｆ１’’〜Ｆｎ’’の信号２０２として、一定時間重複させ、地球局３０に送信する。ハンドオーバーが終了次第、衛星（１）は送信信号を止める。衛星（１）２１と衛星（２）２２との周波数帯を異ならせているのは（Ｆ１’〜Ｆｎ’≠Ｆ１’’〜Ｆｎ’’）、地球局３０との間で高ビットレートの信号の受信を行うからである。同一内容の高ビットレートを２カ所から受信すると、伝送距離が異なることによりタイミングがずれ正しい受信ができないので周波数帯を変えているのである。
【００５３】
この場合、地球局３０が受信する信号の周波数と時間の関係は、図２に示すようになる。図２において、横軸は時間、縦軸は周波数である。また、ＳＷ０１は、衛星（１）２１の信号の受信をＯＮ／ＯＦＦする地球局３０内のスイッチである。ＳＷ０２は、衛星（２）２２の信号の受信をＯＮ／ＯＦＦする地球局３０内のスイッチである。ＳＷ１１は、地球局３０の通信装置４０〜６０への出力信号を衛星（１）２１からの信号または衛星（２）からの信号に切替える地球局３０内のスイッチである。
地球局３０は、衛星（１）２１からチャネル１〜ｎの信号をＦ１’〜Ｆｎ’の周波数で受信しながら、衛星（２）２２からチャネル１〜ｎの信号をＦ１’’〜Ｆｎ’’の周波数で受信開始する（ＳＷ０２をＯＮ）。地球局３０から通信装置４０〜６０への出力信号は、衛星（２）からの信号受信の開始後所定期間を経た段階で衛星（１）２１の信号から衛星（２）２２の信号に切替える（ＳＷ１１の切替え）。その後、衛星（１）からの信号受信を停止する（ＳＷ０１をＯＦＦ）。なお、ＳＷ０１、ＳＷ０２、ＳＷ１１の切替動作については後述する。
【００５４】
ここで、準天頂衛星について説明する。
図２５は、準天頂衛星の軌跡を説明する図であり、図２５において、２００は、準天頂衛星である。
準天頂衛星２００は、赤道面から約４５度の傾斜角になるように地球の自転に合わせて１日に１周回している。なお、赤道面からの傾斜角は、設計により任意に設定してよい。また、準天頂衛星２００は、昇交点赤経（赤道面との交点）において１２０度ずつ離れるように３機が配置されている。
図２６は、地表面上に投影される準天頂衛星軌道の軌跡を説明する図である。
図２６においては、地上を固定して考えた場合に、図２５における準天頂衛星２００の軌跡を示している。図２６に示すように、地上を固定して考えた場合に、準天頂衛星２００は赤道上を交点とする「８の字」を描くように周回している。３機の準天頂衛星２００は、軌道面を異にするが８時間ごとに交代（会合）することにより、切れ目なく日本上空に位置している。また、地域を日本で考えた場合、仰角が７０度以上の準天頂衛星２００が常に存在することになる。切れ目なく日本上空に位置しているため、仰角が７０度以上の準天頂衛星２００が常に存在し、受信者が地上で準天頂衛星２００から電波を受ける際、ビルの谷間でも電波を遮られることが少ない。
【００５５】
以上のように、準天頂衛星は、日本上空で８時間ごとに交代（会合）するため、新たに日本上空に到達しようとする準天頂衛星とこれから日本上空から去ろうとする準天頂衛星との間で８時間ごとにハンドオーバーを行う必要がある。このため、本実施の形態に係る衛星通信システムは、準天頂衛星に対して適用可能である。
【００５６】
次に、衛星（１）２１及び衛星（２）２２の内部構成例を図３を参照して説明する。
図３では、地上端末及び地球局との通信に関連する部分を中心に説明する。
衛星（１）について、２１０は、地上端末及び地球局と通信を行う衛星通信装置（１）である。衛星通信装置（１）２１０の内部構成は後述する。
２３０は、地上端末１〜ｎより信号１０１、１０３、１０５を受信する入力アンテナである。入力アンテナ２３０は、図５に示すように、地上端末１〜ｎより送信されたｆ１〜ｆｎの周波数帯のｎチャネル分の信号１０１、１０３、１０５を受信し、これらの信号を多重して信号１０７にする。なお、かっこ内の数字は、衛星（２）２２における入力アンテナ２４０での状態を示しており、衛星（２）２２の入力アンテナ２４０でも信号１０２、１０４、１０６を多重して信号１０８とする。
２５０は、地球局３０に対して信号を送信する出力アンテナである。出力アンテナ２５０は、周波数変換後のＦ１’〜Ｆｎ’の周波数帯のｎチャネル分の信号２０１を地球局３０に送信する。
２７０は、地球局３０からの制御信号を受信する制御信号用アンテナである。制御信号は、衛星通信装置（１）２１０内のスイッチのＯＮ／ＯＦＦを指示する信号等である。
【００５７】
次に、衛星通信装置（１）２１０の内部構成について説明する。
２１１は、入力アンテナ２３０で受信された信号１０７（周波数帯ｆ１〜ｆｎ）について周波数変換を行ってＦ１’〜Ｆｎ’の周波数帯の信号１０９を出力アンテナ２５０に出力する内部回路である。内部回路２１１には、ＳＷ（スイッチ）２１１１と周波数変換器（以下、単に「変換器」という）２１１２が含まれる。ＳＷ２１１１は、地球局３０に対する信号送信の停止タイミング時に信号の入力を遮断する。変換器２１１２は、図６に示すように、周波数帯ｆ１〜ｆｎの信号１０７を入力し、周波数変換を行って周波数帯Ｆ１’〜Ｆｎ’の信号１０９を出力する。
２１２は、制御信号用アンテナ２７０から制御信号を受信する制御信号受信部である。制御信号には、ＳＷ２１１１に対するＯＮ／ＯＦＦの指示が含まれる。
２１３は、制御信号のＯＮ／ＯＦＦ指示に基づきＳＷ２１１１のＯＮ／ＯＦＦを切替えるＳＷ制御部である。
ＳＷ制御部である。
【００５８】
衛星（２）２２の内部構成も衛星（１）２１と同様である。
衛星（２）２２では、入力アンテナ２４０は、ｆ１〜ｆｎの周波数帯の信号１０２、１０４、１０６を地上端末１〜ｎより受信し、多重化して信号１０８とするが、内部回路２２１の変換器２２１２は、Ｆ１’’〜Ｆｎ’’の周波数帯の信号１１０に変換し（図６）、出力アンテナからはＦ１’’〜Ｆｎ’’の周波数帯の信号２０２を出力する。
また、制御信号用アンテナ２８０は、ＳＷ２２１１に対するＯＮ／ＯＦＦを指示する制御信号を受信し、ＳＷ制御部２２３は、制御信号のＯＮ／ＯＦＦ指示に基づきＳＷ２２１１のＯＮ／ＯＦＦを切替える。
【００５９】
次に、地球局３０の内部構成を図４を参照して説明する。
３０１は、衛星（１）２１を指向するアンテナ（１）であり、３０２は、衛星（２）２２を指向するアンテナ（２）である。
３０３は、アンテナ（１）３０１で受信された衛星（１）の信号２０１（周波数帯Ｆ１’〜Ｆｎ’）の受信切替えを行うＳＷ（スイッチ）０１であり、３０４は、アンテナ（２）３０２で受信された衛星（２）の信号（周波数帯Ｆ１’’〜Ｆｎ’’）の受信切替えを行うＳＷ（スイッチ）０２である。
３０５は、アンテナ（１）３０１で受信された衛星（１）の信号（周波数帯Ｆ１’〜Ｆｎ’）の復調処理を行う復調部であり、３０６は、アンテナ（２）３０２で受信された衛星（２）の信号（周波数帯Ｆ１’’〜Ｆｎ’’）の復調処理を行う復調部である。
３０７及び３０８は遅延器であり、遅延器３０７、３０８は、地上端末→衛星（１）→ＳＷ１１（３０９）までの遅延時間と、地上端末→衛星（２）→ＳＷ１１（３０９）までの遅延時間が同じになるように調整する。
３０９は、遅延器３０７からの入力、遅延器３０８からの入力を切替えて、衛星（１）からの信号又は衛星（２）からの信号を情報データとして通信装置４０〜６０に対して出力するＳＷ（スイッチ）１１である。図２に示したように、地球局３０では、衛星（１）及び衛星（２）から重複して信号を受信しながら、特定時点でＳＷ１１の切替えにより通信装置４０〜６０への出力信号を衛星（１）の信号から衛星（２）の信号に切替える。
３１０は、種々の切替えタイミングを制御する切替制御部である。切替制御部３１０は、衛星（１）２１のＳＷ２１１１のＯＦＦタイミング、衛星（２）２２のＳＷ２２１１のＯＮタイミング、ＳＷ０１の切替えタイミング、ＳＷ０２の切替えタイミング、ＳＷ１１の切替えタイミング等を制御する。切替制御部３１０は、衛星（１）及び衛星（２）の位置検出を行う機能を有しており、衛星（１）及び衛星（２）が会合点付近に到達したことを検出した場合に、衛星（１）２１のＳＷ２１１１のＯＦＦタイミング、衛星（２）２２のＳＷ２２１１のＯＮタイミング等を算出し、制御信号生成部３１１、ＳＷ０１／ＳＷ０２制御部３１４、ＳＷ１１制御部３１５に切替えを指示する。
３１１は、切替制御部３１０からの指示に基づき、衛星（１）２１にＳＷ２１１１のＯＦＦを指示する制御信号及び衛星（２）２２にＳＷ２２１１のＯＮを指示する制御信号を生成する制御信号生成部である。制御信号は、例えばパルス信号として生成してもよいし、Ｂｉｌｅｖｅｌ等の信号として生成してもよい。
３１２は、制御信号生成部３１１で生成された制御信号の送信処理を行う制御信号送信部である。
３１３は、制御信号を衛星（１）及び衛星（２）に対して送信する制御信号用アンテナである。
３１４は、切替制御部３１０からの指示に基づきＳＷ０１及びＳＷ０２をそれぞれの切替えタイミングで切替えるＳＷ０１／ＳＷ０２制御部である。
３１５は、切替制御部３１０からの指示に基づきＳＷ１１を切替えタイミングで切替えるＳＷ１１制御部である。
【００６０】
次に、本実施の形態に係る衛星通信システムの動作を説明する。
地上端末１〜ｎは、それぞれ個別の周波数帯（ｆ１〜ｆｎ）で信号を送信する。
衛星（１）２１と衛星（２）２２とが会合点付近にない場合、すなわち、衛星（１）２１のみが通信サービスを行っている場合は、衛星（１）２１は入力アンテナ２３０を介して地上端末１〜ｎの信号１０１、１０３、１０５を周波数帯ｆ１〜ｆｎで受信して多重化して信号１０７にする（図５）。また、このときは、衛星（１）のＳＷ２１１１はＯＮとなっており、変換器２１１２で周波数変換され、周波数帯Ｆ１’〜Ｆｎ’の信号１０９となって（図６）、出力アンテナ２５０から地球局３０に送信される。
【００６１】
次に、衛星（１）２１と衛星（２）２２が会合点付近に到達した場合には、地球局３０の切替制御部３１０が衛星（１）２１と衛星（２）２２とが会合点付近にあることを検知する。衛星（１）と衛星（２）とが会合点付近にあることを検知した後は、切替制御部３１０は、衛星（１）２１のＳＷ２１１１のＯＦＦタイミング、衛星（２）２２のＳＷ２２１１のＯＮタイミング、ＳＷ０１の切替えタイミング、ＳＷ０２の切替えタイミング、ＳＷ１１の切替えタイミングをハンドオーバー処理の進展とともに逐次割り出す。
そして、切替制御部３１０からの指示に基づき、制御信号生成部３１１より制御信号（ＳＷ２１１１のＯＦＦ信号、ＳＷ２２１１のＯＮ信号）が生成され、制御信号送信部３１２、制御信号用アンテナ３１３を介して衛星（１）２１及び衛星（２）２２に制御信号が送信される。
【００６２】
衛星（１）及び衛星（２）では、それぞれ制御信号用アンテナ、制御信号受信部を経由してＳＷ制御部が制御信号を受信し、制御信号に従って内部回路内のＳＷを制御する。
具体的には、図２に示すように、地球局３０は、衛星（２）２２内のＳＷ２２１１に対するＯＮ信号を送信し、ＳＷ２２１１がＯＮとなり周波数帯Ｆ１’’〜Ｆｎ’’の信号２０２の送信が開始した後、所定期間の経過後に、衛星（１）２１のＳＷ２１１１に対するＯＦＦ信号を送信して衛星（１）２１からの信号送信を停止させる。
【００６３】
地球局３０では、衛星（１）からの信号を受信するととともに、衛星（２）２２のＳＷ２２１１のＯＮタイミングに対応させてＳＷ０１／ＳＷ０２制御部３１４がＳＷ０２をＯＮにして衛星（２）２２から信号２０２の受信を開始する。
衛星（２）２２からの信号受信開始後もしばらくの間は、ＳＷ１１は遅延器３０７側（衛星（１）側）になっており、衛星（１）からの信号が情報データ（通信装置４０〜６０への出力信号）となる。その後、所定時間の経過後、切替制御部３１０はＳＷ１１の切替を指示し、ＳＷ１１制御部３１５は切替制御部３１０からの指示に基づきＳＷ１１を遅延器３０８側（衛星（２）側）に切替え、衛星（２）からの信号を情報データとする。
【００６４】
このように、本実施の形態に係る衛星通信システムでは、衛星（１）と衛星（２）が会合点付近に達したときに、衛星（１）と衛星（２）との両方から同一の信号を一定時間だけ重複並行して受信し、衛星（１）と衛星（２）との間で複数チャネルの信号をまとめてハンドオーバーを行う。
【００６５】
また、本実施の形態に係る衛星通信システムでは、衛星（１）からの信号受信と衛星（２）からの信号受信とを異なる周波数帯で行っているので、電波の干渉等によるエラーを回避することができる。
【００６６】
なお、以上の説明では、一定時間の間、衛星（１）からの信号受信と衛星（２）から信号受信を並行して行うこととしたが、衛星（２）からの信号受信の開始と同時に衛星（１）からの信号受信を停止してハンドオーバーを行うようにしてもよい。
【００６７】
実施の形態２．
実施の形態１で示したシステムは、衛星（１）からの信号受信にＦ１’〜Ｆｎ’を用い、衛星（２）からの信号受信にＦ１’’〜Ｆｎ’’の周波数帯を用いている。しかしながら、ハンドオーバー前は衛星（２）からの信号受信に用いるＦ１’’〜Ｆｎ’’の周波数帯は利用されず、ハンドオーバー後は衛星（１）からの信号受信に用いるＦ１’〜Ｆｎ’の周波数帯が利用されないことになり、結果として、周波数帯の有効利用が図れないという側面がある。
そこで、本実施の形態では、実施の形態１のシステムを改良して、有限である周波数資源を効率よく使用できるシステムを説明する。
【００６８】
本実施の形態に係る衛星通信システムの全体構成図は、図１に示すものとほぼ同じであるため省略する。但し、本実施の形態では、衛星（１）２１から地球局３０へ送信される信号２０１の周波数帯、及び衛星（２）２２から地球局３０へ送信される信号２０２の周波数帯が図１のものと異なっている。この点については後に詳述する。
【００６９】
図７は、本実施の形態の衛星（１）及び衛星（２）の内部構成例を示す。
図７では、衛星（１）２１の衛星通信装置（１）２１０に内部回路（１）〜（ｎ）が配置され、衛星（２）２２の衛星通信装置（２）２２０にも内部回路（１）〜（ｎ）が配置されている。
それぞれの内部回路は、ＳＷ（スイッチ）、ＢＰＦ（バンドパスフィルター）、変換器で構成されている。
ＢＰＦはｎチャネル分の信号１０７（１０８）に対して帯域制限を行い、ｎチャネルの中から特定の１チャネル分の情報を取り出せる。また、衛星通信装置（１）２１０内のＢＰＦ１〜ｎは、それぞれ異なるチャネル（周波数帯）の情報を取り出す。例えば、ＢＰＦ１（２１５２）は、ｆ１〜ｆｎの周波数帯の中から周波数帯ｆ１のＣｈ１信号のみを取り出し、ＢＰＦ２（２１６２）は周波数帯ｆ２のＣｈ２信号のみを取り出す。
また、衛星通信装置（２）２２０内のＢＰＦは、衛星通信装置（１）２１０のＢＰＦに対応しており、例えば、衛星通信装置（１）２１０のＢＰＦ１（２１５２）と衛星通信装置（２）２２０のＢＰＦ１（２２５２）はともに周波数帯ｆ１のＣｈ１信号を取り出し、衛星通信装置（１）２１０のＢＰＦｎ（２１７２）と衛星通信装置（２）２２０のＢＰＦｎ（２２７２）はともに周波数帯ｆｎのＣｈｎ信号を取り出す。
【００７０】
ここで、ＢＰＦと変換器の処理を図９を参照して説明する。
ここでは、例として、衛星通信装置（１）のＢＰＦ１（２１５２）、変換器１（２１５３）、ＢＰＦ２（２１６２）、変換器２（２１６３）の処理を説明する。
ＢＰＦ１（２１５２）は、周波数帯ｆ１〜ｆのｎチャネルの信号の中から周波数帯ｆ１のＣｈ１信号を取り出し、変換器１（２１５３）がｆ１とは別の周波数帯であるＦ２に変換してＣｈ１信号１１１を出力する。また、ＢＰＦ２（２１６２）は、周波数帯ｆ１〜ｆのｎチャネルの信号の中から周波数帯ｆ２のＣｈ２信号を取り出し、変換器２（２１６３）がｆ２とは別の周波数帯であるＦ３に変換してＣｈ２信号１１２を出力する。
【００７１】
次に、衛星通信装置（１）２１０の変換器と衛星通信装置（２）２２０の変換器との関係を、図１０を用いて説明する。
図９で説明したように、衛星通信装置（１）２１０の変換器１（２１５３）は、ｆ１のＣｈ１信号を周波数変換して周波数帯Ｆ２のＣｈ１信号１１１を出力し、変換器２（２１６３）は、ｆ２のＣｈ２信号を周波数変換して周波数帯Ｆ３のＣｈ２信号１１２を出力する。一方、衛星通信装置（２）の変換器１（２２５３）は、周波数帯ｆ１のＣｈ１信号を入力し、この信号を周波数帯Ｆ１に変換してＣｈ１信号２１１を出力し、変換器２（２２６３）は、周波数帯ｆ２のＣｈ２信号を入力し、この信号を周波数帯Ｆ２に変換してＣｈ２信号１１２を出力する。
このように、衛星通信装置（１）２１０の変換器１（２１５３）の出力信号の周波数帯Ｆ２と衛星通信装置（２）２２０の変換器２（２２６３）の出力信号の周波数帯Ｆ２とが一致する関係になっている。また、他の変換器でも同様にして、衛星通信装置（１）２１０の変換器ｎ−１と衛星通信装置（２）２２０の変換器ｎとの間で出力信号の周波数が一致する関係となっている。
この結果、衛星（１）からの出力信号は周波数帯Ｆ２〜Ｆｎ＋１であり、衛星（２）からの出力信号は周波数帯Ｆ１〜Ｆｎとなる。
【００７２】
次に、本実施の形態に係る地球局３０の内部構成例を図８を参照して説明する。
図８において、３１７は、アンテナ（１）３０１に接続し、アンテナ（１）３０１からの信号を分配する分配器（１）である。３１８は、アンテナ（２）３０２に接続し、アンテナ（２）３０２からの信号を分配する分配器（２）である。
３４０は、分配器（１）３１７及び分配器（２）３１８に接続したスイッチ０である。スイッチ０（３４０）には、ＳＷ０１〜ＳＷ０ｎ＋１のスイッチが配置されている。
３２１ａ〜３２１ｎ＋１は、ＢＰＦ（バンドパスフィルター）であり、それぞれ、ＳＷ０１〜ＳＷ０ｎ＋１のうちの対応するスイッチに接続されている。ＢＰＦ３２１ａ〜３２１ｎ＋１は、衛星（１）からの周波数帯Ｆ２〜Ｆｎ＋１の信号及び衛星（２）からの周波数帯Ｆ１〜Ｆｎの信号の中から特定の周波数帯の信号を取り出す。例えば、ＢＰＦ３２１ａは、周波数帯Ｆ１の信号を取り出す。
３２２ａ〜３２２ｎ＋１は、ＢＰＦ３２１ａ〜３２１ｎ＋１にて取り出された信号の復調処理を行う復調器である。
３２３ａ〜３２３ｎ＋１は、遅延器であり、地上端末→衛星（１）→スイッチ１（３２４）までの遅延時間と、地上端末→衛星（２）→スイッチ１（３２４）までの遅延時間が同じになるように調整する。
３２４は、切替えにより衛星（１）の信号及び衛星（２）の信号のいずれかを情報データ（通信装置４０〜６０への出力信号）として出力するスイッチ１である。スイッチ１（３２４）には、ＳＷ１１〜ＳＷ１ｎが配置されている。
３２５は、スイッチ０（３４０）に配置されたＳＷ０１〜ＳＷ０ｎ＋１の制御を行うＳＷ０制御部である。
３２６は、スイッチ１（３２４）に配置されたＳＷ１１〜ＳＷ１ｎの制御を行うＳＷ１制御部である。
他の要素については、図４に示したものと同様なので説明を省略する。
【００７３】
次に、動作について説明する。
衛星（１）及び衛星（２）が会合点付近に到達する前は、衛星通信装置（１）２１０のＳＷ１（２１５１）〜ＳＷｎ（２１７１）はすべてＯＮであり、衛星通信装置（２）２２０のＳＷ１（２２５１）〜ＳＷｎ（２２７１）はすべてＯＦＦである。このため、衛星（２）からは信号が送信されず、衛星（１）２１からＦ２〜Ｆｎ＋１の周波数帯の信号（チャネル１〜ｎ）が送信されている。そして、地球局３０のスイッチ０（３４０）では、ＳＷ０２〜ＳＷ０ｎ＋１が分配器（１）３１７側（衛星（１）側）になっており、衛星（１）からの信号を受信している（図８に示す状態）。
衛星（１）及び衛星（２）が会合点付近に到達した際は、地球局３０からの制御信号に基づき、衛星通信装置（１）及び衛星通信装置（２）はともにＳＷ制御部を用いてＳＷの切替えを行う。ここで、制御信号（パルス信号の場合）に基づくＳＷの切替例及び地球局３０での信号受信の状況を図１１及び図１２に沿って説明する。
【００７４】
まず、地球局３０の切替制御部３１０から衛星（２）２２の内部回路（１）のＳＷ１（２２５１）に対するＯＮ信号が発せられ、衛星（２）２２の制御信号受信部２２２はこの制御信号を受信し、ＳＷ制御部２２３が内部回路（１）のＳＷ１（２２５１）をＯＮに切替える（Ｓ１１１、Ｓ１２１）。これにより、内部回路（１）のＢＰＦ１（２２５２）が周波数帯ｆ１〜ｆｎのｎチャネルの信号の中からｆ１のＣｈ１信号を取り出し、変換器１（２２５３）がこの信号を周波数帯Ｆ１のＣｈ１信号に変換し、出力アンテナ２６０から出力する。
【００７５】
地球局３０では、衛星（２）２２の内部回路（１）のＳＷ１に対するＯＮ信号の送信に対応させて、ＳＷ０制御部３２６がスイッチ０（３４０）のＳＷ０１を分配器（２）３１８側（衛星（２）側）にし、衛星（２）からのＣｈ１信号を周波数帯Ｆ１で受信する。一方で、ＳＷ０２は、ハンドオーバー開始前から分配器（１）３１７側（衛星（１）側）になっており、衛星（１）からのＣｈ１信号を周波数帯Ｆ２で受信している。このため、図１２のＰ１の期間の間、地球局３０では、衛星（２）から送信された周波数帯Ｆ１のＣｈ１信号（ＳＷ０１経由）と衛星（１）から送信された周波数帯Ｆ２のＣｈ１信号（ＳＷ０２経由）の両者を受信する。
また、このＰ１期間内の所定タイミングで、地球局３０のスイッチ１（３２４）のＳＷ１１は、遅延器３２３ｂからの入力（衛星（１）からの信号）から遅延器３２３ａからの入力（衛星（２）からの信号）に切替え、衛星（２）からの信号を情報データ（通信装置４０〜６０への出力信号）とする。このＳＷ１１の切替えは、切替制御部３１０からの制御に基づき、ＳＷ０制御部３２６が行う。
【００７６】
次に、地球局３０の切替制御部３１０から、衛星（１）の内部回路（１）のＳＷ１（２１５１）に対するＯＦＦ信号が発せられ、衛星（１）では制御信号受信部２１２が受信し、ＳＷ制御部２１３が内部回路（１）のＳＷ１（２１５１）をＯＦＦに切替える（Ｓ１１２、Ｓ１２２）。これにより、衛星（１）のＢＰＦ１（２１５２）への入力が遮断され、Ｃｈ１信号について衛星（１）からの信号送信は停止し、また、地球局３０もＣｈ１信号について衛星（１）からの信号受信を停止する。この結果、Ｃｈ１についてのハンドオーバーが完了し、衛星（１）がＣｈ１信号の送信に用いていた周波数帯Ｆ２が開放され、この周波数帯Ｆ２は空き周波数帯となる。
【００７７】
次に、所定のガードタイムの経過後、地球局３０の切替制御部３１０から、衛星（２）の内部回路（２）のＳＷ２（２２６１）に対するＯＮ信号が発せられ、衛星（２）では制御信号受信部２２２が受信し、ＳＷ制御部２２３が内部回路（２）のＳＷ２をＯＮ状態に切替える（Ｓ１１３、Ｓ１２３）。これにより、内部回路（２）のＢＰＦ２（２２６２）が周波数帯ｆ１〜ｆｎのｎチャネルの信号の中からｆ２のＣｈ２信号を取り出し、変換器２（２２６３）がこの信号を周波数帯Ｆ２のＣｈ２信号に変換し、出力アンテナ２６０から出力する。上述したように、衛星（１）からの信号送信が停止しため、周波数帯Ｆ２は空き周波数帯となっている。衛星（２）はこの空き周波数帯であるＦ２を用いてＣｈ２信号を送信することができる。
【００７８】
地球局３０では、衛星（２）２２の内部回路（２）のＳＷ２に対するＯＮ信号の送信に対応させて、ＳＷ０制御部３２６がスイッチ０（３４０）のＳＷ０２を分配器（２）３１８側（衛星（２）側）にし、衛星（２）からのＣｈ２信号を周波数帯Ｆ２で受信する。一方で、ＳＷ０３は、ハンドオーバー開始前から分配器（１）３１７側（衛星（１）側）になっており、衛星（１）からのＣｈ２信号を周波数帯Ｆ３で受信している。このため、図１２のＰ２の期間の間、地球局３０では、衛星（２）から送信された周波数帯Ｆ２のＣｈ２信号（ＳＷ０２経由）と衛星（１）から送信された周波数帯Ｆ３のＣｈ２信号（ＳＷ０３経由）の両者を受信する。
また、このＰ２期間内の所定タイミングで、地球局３０のスイッチ１（３２４）のＳＷ１２は、遅延器３２３ｃからの入力（衛星（１）からの信号）から遅延器３２３ｂからの入力（衛星（２）からの信号）に切替え、衛星（２）からの信号を情報データ（通信装置４０〜６０への出力信号）とする。このＳＷ１２の切替えは、切替制御部３１０からの制御に基づき、ＳＷ０制御部３２６が行う。
この後、地球局３０の切替制御部３１０から、衛星（１）の内部回路（２）のＳＷ２（２１６１）に対するＯＦＦ信号が発せられ、衛星（１）では内部回路（２）のＳＷ２（２１６１）をＯＦＦに切替え（Ｓ１１３）、衛星（１）からのＣｈ２信号（周波数帯Ｆ３）の送信を停止し、周波数帯Ｆ３を開放して空き周波数帯とする。
以降、空き周波数帯を利用して同様の処理を繰り返し、Ｃｈｎ信号（図１２では、Ｃｈ６信号）まで切替えを行い、複数チャネルについてハンドオーバーが完了する。
【００７９】
このように、本実施の形態に係る衛星通信システムによれば、１チャネルづつのハンドオーバーを実施して空き周波数帯を順に隣の周波数帯にシフトさせてハンドオーバーを行うため、有限である周波数資源を効率よく使用することができる。なお、順に隣にシフトするのではなく空き周波数帯をランダムに移してもよい。
【００８０】
なお、図７の衛星（１）及び衛星（２）の内部構成例と異なる構成であってもよい。例えば、入力アンテナとＳＷとの間に、変換器を入れても良い。また、出力アンテナと変換器との間に、増幅器を入れても良い。また、入力アンテナと出力アンテナは、共用であっても良い。入力アンテナおよび出力アンテナは、複数あっても良い。更に、各内部回路からの出力は、合成せず出力アンテナから発射しても良い。また、ＢＰＦの出力を合成し、１ないし複数の変換器で受けても良い。
【００８１】
また、以上の説明は、ＯＮ／ＯＦＦ制御の信号がパルスである場合を例にしたが、ＯＮ／ＯＦＦ制御を実施するのに、別のＢｉｌｅｖｅｌ等の信号を用いても良い。また、地球局からは、衛星の軌道情報のみを送信し、衛星内のＯＢＰ（オン・ボード・プロセッサ）で、スイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御を実施することも出来る。
【００８２】
また、以上の説明では、一定時間の間、衛星（１）からの信号受信と衛星（２）から信号受信を並行して行うこととしたが、衛星（２）からの信号受信の開始と同時に衛星（１）からの信号受信を停止してハンドオーバーするようにしてもよい。
【００８３】
実施の形態３．
実施の形態２では、衛星のＢＰＦ（バンドパスフィルター）は、ｎチャネルの信号から１チャネル分の信号を取り出すこととしていたが、本実施の形態では、１つのＢＰＦが複数チャネル分の信号を取り出す場合について説明する。
【００８４】
図１３は、本実施の形態に係る衛星通信システムの動作を説明する図である。
図１３では、衛星（１）２１の内部回路（１）のＢＰＦ１（２１５２）及び内部回路（２）のＢＰＦ２（２１６２）が複数チャネルの信号を取り出す動作を説明している。
ＢＰＦ１（２１５２）では、ｆ１〜ｆｎのｎチャネルの信号のうちｆ１とｆ２の２チャネル分をの信号を１グループとして取り出し、ＢＰＦ２（２１６２）は、ｆ３とｆ４の２チャネル分の信号をを１グループとして取り出す。
衛星（１）内のＢＰＦは、それぞれ個別の周波数帯の信号を取り出し、周波数帯は重ならない。衛星（２）についても衛星（２）内のＢＰＦは、それぞれ個別の周波数帯の信号を取り出し、周波数帯は重ならない。また、衛星（１）と衛星（２）の相互に対応するＢＰＦ同士は、同じ特性を有し、同一の帯域制御を実現する。例えば、衛星（１）のＢＰＦ１と衛星（２）のＢＰＦ１はともに、ｆ１、ｆ２の２チャネル分の信号を１グループとして取り出す。
入力信号１０７、１０８がｎチャネル分の情報をもった信号であるとした時、衛星（１）２１、衛星（２）２２に搭載する内部回路の個数は、ｍ個で良い。但し、ｎ＞ｍであり、ｎはｍで割り切れる数であることが望ましい。
【００８５】
本実施の形態における地球局が受ける信号の周波数と時間の関係は、図１４に示すようになり、実施の形態２に比べてハンドオーバーの時間を短くする事が出来また、衛星に搭載する回路を減らす事が出来る。
【００８６】
実施の形態４．
本実施の形態では、図７に示した衛星通信装置（１）の変換器、衛星通信装置（２）の変換器のそれぞれに２種類の周波数に対応可能な局部発振器を設け、２種類の周波数の適宜切替え制御を実施する場合について述べる。
【００８７】
本実施の形態では、局部発振器の周波数を変化させることで、変換器からの出力信号の周波数を変えることが出来る。
図１５は、本実施の形態に係る変換器の動作を示しており、衛星（１）の変換器１（２１５３）と変換器２（２１６３）の動作を示している。
変換器１（２１５３）では、局部発振器の２つの周波数がＦ１とＦ２になっており、ＢＰＦ１で取り出された周波数ｆ１のＣｈ１信号を周波数Ｆ１の信号又はＦ２の信号のいずれかに変換できる。また、変換器２（２１６３）では、局部発振器の２つの周波数がＦ２とＦ３になっており、ＢＰＦ２で取り出された周波数ｆ２のＣｈ２信号を周波数Ｆ２の信号又はＦ３の信号のいずれかに変換できる。
衛星（１）内の変換器は、それぞれ個別の２つの周波数に対応しており、周波数帯は重ならない。衛星（２）についても衛星（２）内の変換器は、それぞれ個別の２つの周波数に対応しており、周波数帯は重ならない。また、衛星（１）と衛星（２）の相互に対応する変換器同士は、同じ特性を有し、発振可能な２つの周波数は共通している。例えば、衛星（１）の変換器１と衛星（２）の変換器２とはともに、周波数Ｆ１とＦ２とに対応可能である。
【００８８】
ハンドオーバー前の地球局３０で受信している信号（衛星（１）２１からの信号）の周波数帯域が、図１６に示すように、Ｆ２〜Ｆｎ＋１であった場合は、実施の形態２で示したように、衛星（２）２２の出力周波数はＦ１〜Ｆｎでなければならない。このため、衛星（２）２２の出力周波数がＦ１〜Ｆｎとなるように、衛星（２）内の変換器（２２５３、２２６３、２２７３）の局部発振器の周波数を設定する。この時のハンドオーバーは、実施の形態２で示した方法と同様の方法で行う。
また、ハンドオーバー前の地球局３０で受けている信号（衛星（１）２１からの信号）の周波数帯域が、図１７に示すように、Ｆ１〜Ｆｎであった場合は、衛星（２）２２の出力周波数は、Ｆ２〜Ｆｎ＋１となるように衛星（２）内の変換器（２２５３、２２６３、２２７３）の局部発振器の周波数を設定する。この場合には、実施の形態２とは逆に、内部回路（ｎ）から内部回路（１）の順でスイッチのＯＮ／ＯＦＦ切替えを実施する。この場合地球局が受ける信号の周波数と時間の関係は、図１８のようになる。
【００８９】
変換器の局部発振器の周波数切替えは、地球局から信号を送ることによって制御する。また、地球局からは、衛星の軌道情報のみを送信し、衛星内のＯＢＰ（オン・ボード・プロセッサ）で、制御を実施しても良い。
【００９０】
本実施の形態によれば、軌道上に複数の衛星があり、何回もハンドオーバーを実施する際、地球局が受信する信号は、図１２または図１８に示す状態となり、複数回のハンドオーバーが必要な際にも、空き周波数帯を利用して周波数資源を効率的に使用できる。
【００９１】
実施の形態５．
以上の実施の形態１〜４では、地上端末から送信された信号を衛星から地球局に向けて送信する場合のハンドオーバーについて説明したが、本実施の形態では、地球局から衛星に向けて信号を送信する場合について説明する。
【００９２】
本実施の形態では、実施の形態１で示した構成と同様な構成により地球局から衛星に向けて信号を送信する場合のハンドオーバーについて説明する。
図１９は、本実施の形態に係る地球局の内部構成例を示す。
図１９において、３０１〜３０４、３０７、３０８、３１０〜３１４は図４で示したものと同じであり、説明を省略する。
３３３は、通信装置４０〜６０から送信された情報データをＳＷ１１（３１９）及びＳＷ１２（３２０）に分配するＨＹＢ（ハイブリッド）である。
３１９はＳＷ（スイッチ）１１であり、３２０はＳＷ（スイッチ）１２である。ＳＷ１１（３１９）は、ＨＹＢ３３３と遅延器３０７との間でＯＮ／ＯＦＦ切替えを行い、ＳＷ１２（３２０）は、ＨＹＢ３３３と遅延器３０８との間でＯＮ／ＯＦＦ切替えを行う。
３２７、３２８は変調処理を行う変調器であり、変調器３２７は衛星（１）への信号の変調を行い、変調器３２８は衛星（２）への信号の変調を行う。
図１９では、アンテナ（１）３０１は、衛星（１）を指向し、衛星（１）に対して信号２０１を送信する。衛星（１）への信号２０１は、ｎチャネル分の信号を含んでおり、Ｆ１’〜Ｆｎ’の周波数帯で送信される。また、アンテナ（２）３０２は、衛星（２）を指向し、衛星（２）に対して信号２０２を送信する。衛星（２）への信号２０２は、ｎチャネル分の信号を含んでおり、Ｆ１’’〜Ｆｎ’’の周波数帯で送信される。また、衛星（１）への信号２０１及び衛星（２）への信号２０２は同じ信号内容である。
【００９３】
図２０は、本実施の形態に係る衛星の内部構成例を示す。
衛星（１）２１について、２５１は地球局からの信号２０１を受信する入力アンテナであり、２３１は地上端末１〜ｎに対して信号１０１、１０３、１０５を送信する出力アンテナである。
また、２１８は入力アンテナ２５１で受信された信号２０１（周波数帯Ｆ１’〜Ｆｎ’）について周波数変換を行ってｆ１〜ｆｎの周波数帯の信号を出力アンテナ２３１に出力する内部回路である。内部回路２１８には、ＳＷ（スイッチ）２１８１と変換器２１８２が含まれる。変換器２１８２は、周波数帯Ｆ１’〜Ｆｎ’の信号を入力し、周波数変換を行って周波数帯ｆ１〜ｆｎの信号を出力する。
また、衛星（２）も衛星（１）と同様の構成をしているが、変換器２２８２は、周波数帯Ｆ１’’〜Ｆｎ’’の信号を入力し、周波数変換を行って周波数帯ｆ１〜ｆｎの信号を出力する。
衛星（１）及び衛星（２）は、ｎチャネル分の信号を全ての地上端末１〜ｎに対して送信する。具体的には、チャネル１のＣｈ１信号を周波数帯ｆ１で全ての地上端末１〜ｎに向けて送信し、次に、チャネル２のＣｈ２信号を周波数帯ｆ２で全ての地上端末１〜ｎに向けて送信する。地上端末１〜ｎでは、それぞれ固有の受信周波数により対応する信号を受信する。なお、ハンドオーバー処理の間は、衛星（１）及び衛星（２）から同一周波数帯にて同じ信号が重複して送信されるが、各地上端末は適応等化により適切な信号受信ができる。
【００９４】
次に、本実施の形態に係る衛星通信システムの動作を説明する。
衛星（１）２１と衛星（２）２２が会合点付近にない場合、すなわち、衛星（１）２１のみが通信サービスを行っている場合は、地球局３０では、ＳＷ１１（３１９）及びＳＷ０１（３０３）をＯＮとし、アンテナ（１）３０１から周波数帯Ｆ１’〜Ｆｎ’のｎチャネルの信号２０１を衛星（１）に対して送信している。このとき、地球局３０のＳＷ１２（３２０）及びＳＷ０２（３０４）はＯＦＦとなっている。そして、衛星（１）では、内部回路２１８のＳＷ２１８１がＯＮとなっており、変換器２１８２で周波数変換され、周波数帯ｆ１〜ｆｎの信号１０１、１０５、１０３として、出力アンテナ２３１から地上端末１〜ｎに送信される。
【００９５】
次に、衛星（１）２１と衛星（２）２２が会合点付近に到達した場合には、地球局３０の切替制御部３１０が衛星（１）２１と衛星（２）２２とが会合点付近にあることを検知する。衛星（１）と衛星（２）とが会合点付近にあることを検知した後は、切替制御部３１０は、衛星（１）２１のＳＷのＯＦＦタイミング、衛星（２）２２のＳＷ２のＯＮタイミング、ＳＷ０１の切替えタイミング、ＳＷ０２の切替えタイミング、ＳＷ１１、ＳＷ１２の切替えタイミング等をハンドオーバー処理の進展とともに逐次割り出す。
切替制御部３１０からの指示に基づき、ＳＷ１１／ＳＷ１２制御部３２９がＳＷ１２（３２０）をＯＮにし、ＳＷ０１／ＳＷ０２制御部３１４がＳＷ０２をＯＮにする。これにより、アンテナ（２）３０２より周波数帯Ｆ１’’〜Ｆｎ’’のｎチャネルの信号２０２が衛星（２）に対して送信される。
これと並行して、切替制御部３１０からの指示に基づき、制御信号生成部３１１が衛星（２）のＳＷ２２８１に対するＯＮ信号を生成し、制御信号送信部３１２がＯＮ信号を制御信号用アンテナ３１３から送信する。
衛星（２）では、地球局３０からのＯＮ信号に基づき、ＳＷ２２８１をＯＮにして、変換器２２８２が周波数帯Ｆ１’’〜Ｆｎ’’の信号２０２に対して周波数変換を行って周波数帯ｆ１〜ｆｎの信号１０２、１０４、１０６を地上端末１〜ｎに対して送信する。
そして、地球局３０では、所定期間の間、衛星（１）及び衛星（２）に対して重複して信号送信を行った後、ＳＷ１１／ＳＷ１２制御部３２９がＳＷ１１（３１９）をＯＦＦにし、ＳＷ０１／ＳＷ０２制御部３１４がＳＷ０１（３０３）をＯＦＦにし、衛星（１）に対する信号送信を停止する。
また、並行して制御信号生成部３１１が衛星（１）のＳＷ２１８１に対するＯＦＦ信号を生成し、制御信号送信部３１２がＯＦＦ信号を制御信号用アンテナ３１３から送信する。
衛星（１）では、地球局３０からのＯＦＦ信号に基づき、ＳＷ２１８１をＯＦＦにして、地上端末１〜ｎへの信号送信を停止する。
以上の手順により、複数チャネルの信号についてハンドオーバーが完了する。地球局３０が衛星（１）及び衛星（２）に送信する信号の周波数帯及び時間の関係は図２１に示すようになる。
【００９６】
地上端末１０ａ〜１０ｎでは、衛星（１）及び衛星（２）がほぼ同一位置にあるので（会合点にいるので）、アンテナを動かさなくても、衛星（１）から衛星（２）に切り替わったデータを受信しつづけることができる。ハンドオーバー後は、地上端末１０ａ〜１０ｎのアンテナは、衛星（２）を追尾する。地上端末１０ａ〜１０ｎは、一定期間の間、衛星（１）及び衛星（２）から同一信号を同一周波数帯で並行して重複受信するが、低ビットレート信号の受信であるため両信号のタイミングのずれは少なく、同一周波数帯を並行に重複受信しても何ら問題はない。
【００９７】
このように、本実施の形態に係る衛星通信システムでは、衛星（１）と衛星（２）が会合点付近に達したときに、衛星（１）と衛星（２）の両方に対して同一の信号を一定時間だけ重複並行して送信し、衛星（１）と衛星（２）との間で複数チャネルの信号をまとめてハンドオーバーを行う。
【００９８】
また、本実施の形態に係る衛星通信システムでは、衛星（１）への信号送信と衛星（２）への信号送信とを異なる周波数帯で行っているので、電波の干渉等によるエラーを回避することができる。
【００９９】
なお、以上の説明では、一定時間の間、衛星（１）への信号送信と衛星（２）への信号送信を並行して行うこととしたが、衛星（２）への信号送信の開始と同時に衛星（１）への信号送信を停止してハンドオーバーするようにしてもよい。
【０１００】
なお、実施の形態１に示した構成と実施の形態５に示した構成とを組み合わせて、地球局と双方向で送受信できる衛星としてもよい。また、実施の形態１に示した構成と実施の形態５に示した構成とを組み合わせて、衛星と双方向で送受信できる地球局としてもよい。
【０１０１】
実施の形態６．
本実施の形態では、地球局から衛星へ信号を送信する場合であって、実施の形態２と同様に空き周波数帯を用いてハンドオーバーを行う場合について説明する。
【０１０２】
図２２は、本実施の形態に係る地球局３０の内部構成例を示す。
図２２の構成は、図８における復調器３２２ａ〜３２２ｎ＋１が変調器３３０ａ〜３３０ｎ＋１に置き換わり、分配器（１）３１７及び分配器（２）３１８が合成器（１）３３１及び合成器（２）３３２に置き換わり、信号の向きが逆になった点を除けば図８の構成とほぼ同じである。
【０１０３】
図２３は、本実施の形態に係る衛星（１）２１及び衛星（２２）の内部構成例を示す。
信号の向きが逆になっために、衛星（１）、衛星（２）ともに、入力アンテナと出力アンテナの位置が図７の構成と逆になり、また、内部回路内のＳＷと変換器の位置が図７の構成と逆になっている。これらの点以外は、図７の構成とほぼ同じである。
【０１０４】
次に、本実施の形態に係る衛星通信システムの動作について説明する。
衛星（１）及び衛星（２）が会合点付近に到達する前は、地球局３０のスイッチ０（３４０）及びスイッチ１（３２４）は、図２２に示す状態になっており、アンテナ（１）３０１から衛星（１）に対してＦ２〜Ｆｎ＋１の周波数帯の信号を送信し、衛星（２）に対しては信号送信を行っていない。また、衛星通信装置（１）２１０のＳＷ１（２３３３）〜ＳＷｎ（２３５３）はすべてＯＮであり、衛星通信装置（２）２２０のＳＷ１（２４３３）〜ＳＷｎ（２４５３）はすべてＯＦＦである。このため、衛星（１）では、Ｆ２〜Ｆｎ＋１の信号を受信して周波数変換を行い、地上端末１〜ｎに対してｆ１〜ｆｎの信号を送信している。
【０１０５】
次に、衛星（１）２１と衛星（２）２２が会合点付近に到達した場合には、地球局３０の切替制御部３１０が衛星（１）２１と衛星（２）２２とが会合点付近にあることを検知する。衛星（１）と衛星（２）とが会合点付近にあることを検知した後は、切替制御部３１０は、衛星（１）２１のＳＷ１〜ＳＷｎのＯＦＦタイミング、衛星（２）２２のＳＷ１〜ＳＷｎのＯＮタイミング、スイッチ０の切替えタイミング、スイッチ１の切替えタイミング等をハンドオーバー処理の進展とともに逐次割り出して、地球局３０内、衛星（１）内及び衛星（２）内のスイッチの切替え制御を行う。
【０１０６】
以下、図２４を用いてスイッチの切替例及び地球局３０からの送信信号の内容について説明する。
まず、地球局３０では、ＳＷ１制御部３２６がスイッチ１（３２４）のＳＷ１１をＯＮにし、ＳＷ０制御部３２５がスイッチ０（３４０）のＳＷ０１を分配器（２）３１８側（衛星（２）側）にする（Ｓ２４１）。これによりＣｈ１の信号が周波数帯Ｆ１でアンテナ（２）３０２から衛星（２）に向けて送信される。
また、並行して、切替制御部３１０から衛星（２）２２の内部回路（１）のＳＷ１（２４３３）に対するＯＮ信号が発せられ、衛星（２）２２の制御信号受信部２２２はこの制御信号を受信し、ＳＷ制御部２２３が内部回路（１）のＳＷ１（２４３３）をＯＮ状態に切替える。これにより、衛星（２）２２では、周波数帯Ｆ１のＣｈ１信号を受信し、内部回路（１）２４３内の変換器２４３１で周波数変換を行い周波数帯ｆ１のＣｈ１信号を出力アンテナから送信する。
Ｐ１の期間の間、地球局は、衛星（１）に対して周波数帯Ｆ２のＣｈ１信号（ＳＷ０２経由）を送信し、衛星（２）に対して周波数帯Ｆ１のＣｈ１信号（ＳＷ０１経由）を送信している。
その後、地球局３０では、スイッチ０のＳＷ０１を中間状態（合成器（１）側でも合成器（２）側でもない状態）にして、衛星（１）に対するＣｈ１信号の送信を停止する（Ｓ２４１）。また、これと並行して、地球局３０は衛星（１）のＳＷ１に対するＯＦＦ信号を送信し、衛星（１）ではＳＷ１をＯＦＦにしてＣｈ１信号の受信を停止する。地球局３０では、衛星（１）への信号送信が停止したため、周波数帯Ｆ２は空き周波数帯として開放され、衛星（２）への信号送信にこの空き周波数帯であるＦ２を用いることができる。
そして、所定のガードタイムの経過後、地球局３０では、スイッチ０のＳＷ０２を合成器（２）３３２側（衛星（２）側）にし、スイッチ１のＳＷ１２を情報データ２（Ｃｈ２）のＨＹＢ３３３ｂ側にする（Ｓ２４１）。これにより、Ｃｈ２信号が空き周波数帯である周波数帯Ｆ２で衛星（２）に送信される（ＳＷ０２経由）。こうして、Ｐ２の期間の間、地球局は、衛星（１）に対して周波数帯Ｆ３のＣｈ２信号（ＳＷ０３経由）を送信するとともに、衛星（２）に対して周波数帯Ｆ２のＣｈ２信号（ＳＷ０２経由）を送信し、その後、衛星（１）へのＣｈ２信号の送信を停止し、衛星（１）へのＣｈ２信号の送信に使用していた周波数帯Ｆ３を空き周波数帯として開放する。
以降、空き周波数帯を利用して同様の処理を繰り返し、Ｃｈｎ信号（図２４では、Ｃｈ６信号）まで切替えを行い、複数チャネルについてハンドオーバーが完了する。
【０１０７】
このように、本実施の形態に係る衛星通信システムによれば、地球局から衛星に対する信号送信においても、１チャネルづつのハンドオーバーを実施して空き周波数帯を順に隣の周波数帯にシフトさせてハンドオーバーを行うため、有限である周波数資源を効率よく使用することができる。なお、順に隣にシフトするのではなく空き周波数帯をランダムに移してもよい。
【０１０８】
なお、本実施の形態に示す衛星通信システムに実施の形態３に示した処理及び実施の形態４に示した処理を適用してもよい。
【０１０９】
また、実施の形態２に示した構成と実施の形態６に示した構成とを組み合わせて、地球局と双方向で送受信できる衛星としてもよい。また、実施の形態２に示した構成と実施の形態６に示した構成とを組み合わせて、衛星と双方向で送受信できる地球局としてもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明によれば、第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満となった際に、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることができる。
【０１１１】
また、本発明によれば、第一の人工衛星から信号を受信する周波数帯と第二の人工衛星から対応信号を受信する周波数帯とが異なるため、電波の干渉等によるエラーを回避することができる。
【０１１２】
また、本発明によれば、複数チャネルの信号について空き周波数帯を利用してチャネルごとに順に信号を受信する人工衛星を切替えるので、周波数資源を効率よく使用することができる。
【０１１３】
また、本発明によれば、複数チャネルを二以上のチャネルごとにグループ化しグループごとに順に信号を受信する人工衛星を切替えるので、切替えに要する時間を短縮化することができる。
【０１１４】
本発明によれば、第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満となった際に、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることができる。
【０１１５】
また、本発明によれば、第一の人工衛星へ信号を送信する周波数帯と第二の人工衛星へ対応信号を送信する周波数帯とが異なるため、電波の干渉等によるエラーを回避することができる。
【０１１６】
また、本発明によれば、複数チャネルの信号について空き周波数帯を利用してチャネルごとに順に信号の送信先の人工衛星を切替えるので、周波数資源を効率よく使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 衛星通信システムの全体構成例を示す図。
【図２】 実施の形態１に係る地球局での受信信号状況を示す図。
【図３】 実施の形態１係る衛星の内部構成例を示す図。
【図４】 実施の形態１に係る地球局の内部構成例を示す図。
【図５】 実施の形態１に係る衛星の入力アンテナの動作を示す図。
【図６】 実施の形態１に係る衛星の変換器の動作を示す図。
【図７】 実施の形態２に係る衛星の内部構成例を示す図。
【図８】 実施の形態２に係る地球局の内部構成例を示す図。
【図９】 実施の形態２に係る衛星のＢＰＦ及び変換器の動作を示す図。
【図１０】 実施の形態２に係る衛星（１）の変換器と衛星（２）の変換器との関係を示す図。
【図１１】 制御信号のタイミング例を示す図。
【図１２】 実施の形態２に係る地球局での受信信号状況を示す図。
【図１３】 実施の形態３に係る衛星のＢＰＦ及び変換器の動作を示す図。
【図１４】 実施の形態３に係る地球局での受信信号状況を示す図。
【図１５】 実施の形態４に係る衛星の変換器の動作をの例を示す図。
【図１６】 ハンドオーバー前に地球局が受信している信号の例を示す図。
【図１７】 ハンドオーバー前に地球局が受信している信号の例を示す図。
【図１８】 ハンドオーバー時の地球局の受信信号状況を示す図。
【図１９】 実施の形態５に係る地球局の内部構成例を示す図。
【図２０】 実施の形態５に係る衛星の内部構成例を示す図。
【図２１】 実施の形態５に係る地球局からの送信信号状況を示す図。
【図２２】 実施の形態６に係る地球局の内部構成例を示す図。
【図２３】 実施の形態６に係る衛星の内部構成例を示す図。
【図２４】 実施の形態６に係る地球局からの送信信号状況を示す図。
【図２５】 準天頂衛星を説明する図。
【図２６】 準天頂衛星を説明する図。
【符号の説明】
１０ 地上端末、２１ 非静止人工衛星、２２ 非静止人工衛星、３０ 地球局装置、４０ 通信装置、５０ 通信装置、６０ 通信装置。

Claims (5)

1. 第一の人工衛星及び第二の人工衛星のそれぞれから信号を受信可能な地球局装置であって、
   第一の人工衛星から信号を受信するとともに、所定の場合に、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替え、
   第一の人工衛星及び第二の人工衛星のそれぞれから複数チャネルの信号を受信可能であり、
   第一の人工衛星から複数チャネルの信号を受信するとともに、所定の場合に、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星にチャネルごとに順に切替え、
   所定の衛星軌道上を運行する第一の人工衛星から、複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で受信可能であり、
   第一の人工衛星の衛星軌道と異なる衛星軌道上を運行し第一の人工衛星と会合する第二の人工衛星から、第一の人工衛星が送信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号を受信可能であり、
   第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
   第一の人工衛星から複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で受信し、
   第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
   特定のチャネルについて、第二の人工衛星から所定の周波数帯で対応信号の受信を開始するとともに第一の人工衛星からの信号受信を停止して当該チャネルの信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替え、第一の人工衛星からの信号受信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放し、
   他のチャネルについて、チャネルごとに順に、空き周波数帯で第二の人工衛星から対応信号の受信を開始するとともに第一の人工衛星からの信号受信を停止して第一の人工衛星からの信号受信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする地球局装置。
2. 第一の人工衛星及び第二の人工衛星のそれぞれに対して信号を送信可能な地球局装置であって、
   第一の人工衛星に対して信号を送信するとともに、所定の場合に、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替え、
   第一の人工衛星及び第二の人工衛星のそれぞれに対して複数チャネルの信号を送信可能であり、
   第一の人工衛星に対して複数チャネルの信号を送信するとともに、所定の場合に、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星にチャネルごとに順に切替え、
   所定の衛星軌道上を運行する第一の人工衛星に対して複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で送信可能であり、
   第一の人工衛星に対して送信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号を、第一の人工衛星の衛星軌道と異なる衛星軌道上を運行し第一の人工衛星と会合する第二の人工衛星に対して送信可能であり、
   第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
   第一の人工衛星に対して複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で送信し、
   第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
   特定のチャネルについて、所定の周波数帯で第二の人工衛星に対する対応信号の送信を開始するとともに第一の人工衛星に対する信号送信を停止して当該チャネルの信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替え、第一の人工衛星に対する信号送信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放し、
   他のチャネルについて、チャネルごとに順に、空き周波数帯で第二の人工衛星に対する 対応信号の送信を開始するとともに第一の人工衛星に対する信号送信を停止して第一の人工衛星に対する信号送信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、信号の送信先の人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替えることを特徴とする地球局装置。
3. 所定の衛星軌道上を運行し他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、地球局装置に対して信号を送信可能な衛星通信装置であって、
   自己を搭載する搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
   地球局装置に対する信号送信を開始し、
   地球局装置に対して複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で送信し所定の場合にチャネルごとに順に信号送信を停止するとともに信号送信に用いていた周波数帯を空き周波数帯として開放する他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、
   他の人工衛星が送信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号を地球局装置に対して送信可能であり、
   搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
   特定のチャネルについて、所定の周波数帯で地球局装置に対する対応信号の送信を開始するとともに、他の人工衛星が当該チャネルの信号送信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出し、
   他のチャネルについて、チャネルごとに順に、検出した空き周波数帯で地球局装置に対して対応信号の送信を開始するとともに他の人工衛星が信号送信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、対応信号の送信を開始することを特徴とする衛星通信装置。
4. 所定の衛星軌道上を運行し他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、地球局装置から信号を受信可能な衛星通信装置であって、
   自己を搭載する搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
   地球局装置からの信号受信を開始し、
   地球局装置から複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で受信し所定の場合にチャネルごとに順に信号受信を停止するとともに信号受信に用いていた周波数帯を空き周波数帯として開放する他の人工衛星と会合する人工衛星に搭載され、
   他の人工衛星が受信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号を地球局装置から受信可能であり、
   搭載人工衛星と他の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
   特定のチャネルについて、所定の周波数帯で地球局装置から対応信号の受信を開始するとともに、他の人工衛星が当該チャネルの信号受信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出し、
   他のチャネルについて、チャネルごとに順に、検出した空き周波数帯で地球局装置から対応信号の受信を開始するとともに他の人工衛星が信号受信を停止したことにより開放された空き周波数帯を検出する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、対応信号の受信を開始することを特徴とする衛星通信装置。
5. 第一の人工衛星及び第二の人工衛星のそれぞれから信号を受信可能な地球局装置に接続され、地球局装置を介して第一の人工衛星及び第二の人工衛星のいずれかより送信された信号を受信する通信装置であって、
   第一の人工衛星から信号を受信するとともに、所定の場合に、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替える地球局装置を介して、
   第一の人工衛星及び第二の人工衛星のいずれかより送信された信号を受信し、
   前記通信装置は、地球局装置であって、
   所定の衛星軌道上を運行する第一の人工衛星から、複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で受信可能であり、第一の人工衛星の衛星軌道と異なる衛星軌道上を運行し第一の人工衛星と会合する第二の人工衛星から、第一の人工衛星が送信する複数チャネルの信号に対応する複数チャネルの対応信号を受信可能であり、
   第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離以上のときは、
   第一の人工衛星から複数チャネルの信号をチャネルごとに個別の周波数帯で受信し、
   第一の人工衛星と第二の人工衛星との距離が所定の距離未満のときに、
   特定のチャネルについて、第二の人工衛星から所定の周波数帯で対応信号の受信を開始するとともに第一の人工衛星からの信号受信を停止して当該チャネルの信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替え、第一の人工衛星からの信号受信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放し、
   他のチャネルについて、チャネルごとに順に、空き周波数帯で第二の人工衛星から対応信号の受信を開始するとともに第一の人工衛星からの信号受信を停止して第一の人工衛星からの信号受信に用いられた周波数帯を空き周波数帯として開放する処理を繰り返して、複数のチャネルについて、信号を受信する人工衛星を第一の人工衛星から第二の人工衛星に切替える地球局装置を介して、
   第一の人工衛星及び第二の人工衛星のいずれかより送信された信号を受信することを特徴とする通信装置。

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