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公開番号2025115841
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024010529
出願日2024-01-26
発明の名称リソース調整装置、リソース調整方法及びリソース調整プログラム
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人クロスボーダー特許事務所
主分類H04W 16/28 20090101AFI20250731BHJP(電気通信技術)
要約【課題】衛星通信システムのビームリソースを適切に割り当て可能にする。
【解決手段】リソース割当部121は、複数のビームそれぞれについてビーム毎に与えられた要求情報であって、偏波と位相及び振幅の励振係数とを示すビームパターンと、上下限の周波数であるビーム周波数と、周波数の帯域幅との項目を示す要求情報に従い、複数のビームそれぞれにリソースを割り当てる。リソース調整部123は、複数のビームそれぞれについてビーム毎に与えられた被干渉の許容値を示す許容干渉を満たすように、複数のビームのうちの調整対象のビームについて、要求情報が示す項目の少なくともいずれかの項目を調整することにより、調整対象のビームに割り当てられたリソースを調整する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数のビームを制御可能な衛星通信システムについての前記複数のビームそれぞれに割り当てるリソースを調整するリソース調整装置であり、
複数のビームそれぞれについてビーム毎に与えられた要求情報であって、偏波と位相及び振幅の励振係数とを示すビームパターンと、上下限の周波数を示すビーム周波数と、周波数の帯域幅との項目を示す要求情報に従い、複数のビームそれぞれにリソースを割り当てるリソース割当部と、
前記複数のビームそれぞれについてビーム毎に与えられた被干渉の許容値を示す許容干渉を満たすように、前記複数のビームのうちの調整対象のビームについて、前記要求情報が示す項目の少なくともいずれかの項目を調整することにより、前記調整対象のビームに割り当てられたリソースを調整するリソース調整部と
を備えるリソース調整装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記ビーム毎に、前記ビームパターンと前記ビーム周波数と前記帯域幅とには優先度が設定されており、
前記リソース調整部は、前記ビームパターンと前記ビーム周波数と前記帯域幅との項目うち前記調整対象のビームにおける前記優先度が低い項目から順に調整する
請求項１に記載のリソース調整装置。
【請求項３】
前記ビーム毎に、前記ビームパターンと前記ビーム周波数と前記帯域幅とには調整可否が設定されており、
前記リソース調整部は、前記ビームパターンと前記ビーム周波数と前記帯域幅との項目うち前記調整対象のビームにおける前記調整可否が可である項目を調整する
請求項１に記載のリソース調整装置。
【請求項４】
前記リソース調整装置は、さらに、
前記複数のビームから相互に干渉する２つ以上のビームの組合せを特定する組合せ特定部
を備え、
前記リソース調整部は、前記組合せ特定部によって特定された各組合せを対象の組合せとして、前記対象の組合せに含まれるビームについて割り当てられる周波数帯域が重複しないように、前記対象の組合せに含まれる少なくともいずれかのビームを前記調整対象のビームとして前記帯域幅を調整する
請求項１に記載のリソース調整装置。
【請求項５】
前記組合せ特定部は、前記複数のビームそれぞれを評価対象のビームとし、前記評価対象のビーム以外のビームそれぞれを比較対象のビームとして、前記評価対象のビームについて、複数の干渉規定点のうち少なくともいずれかの干渉規定点における搬送波電力対干渉波電力比であるＣ／Ｉが前記評価対象のビームについての前記許容干渉を超えているという条件１と、前記Ｃ／Ｉが前記許容干渉を超えている干渉規定点において、前記比較対象のビームから前記評価対象のビームに対する前記Ｃ／Ｉである個別比較値が前記評価対象のビームについての前記許容干渉から基準値Ｍを減じた個別許容値を超えているという条件２とを満たす前記評価対象のビーム及び前記比較対象のビームを相互に干渉するビームとして特定することにより、相互に干渉するビームの組合せを特定する
請求項４に記載のリソース調整装置。
【請求項６】
前記リソース調整装置は、さらに、
前記リソース調整部によって調整された後のリソースを用いた場合に残った残留干渉の分布を特定する残留干渉特定部
を備える請求項１に記載のリソース調整装置。
【請求項７】
前記複数のビームそれぞれには優先順位が設定されており、
前記リソース割当部は、前記優先順位が高いビームから順に設定対象のビームとして、前記設定対象のビームよりも前記優先順位が高いビームに対する前記リソース調整部による調整後に残ったリソースを割り当てる
請求項１に記載のリソース調整装置。
【請求項８】
複数のビームを制御可能な衛星通信システムについての前記複数のビームそれぞれに割り当てるリソースを調整するリソース調整方法であり、
コンピュータが、複数のビームそれぞれについてビーム毎に与えられた要求情報であって、偏波と位相及び振幅の励振係数とを示すビームパターンと、上下限の周波数を示すビーム周波数と、周波数の帯域幅との項目を示す要求情報に従い、複数のビームそれぞれにリソースを割り当て、
コンピュータが、前記複数のビームそれぞれについてビーム毎に与えられた被干渉の許容値を示す許容干渉を満たすように、前記複数のビームのうちの調整対象のビームについて、前記要求情報が示す項目の少なくともいずれかの項目を調整することにより、前記調整対象のビームに割り当てられたリソースを調整するリソース調整方法。
【請求項９】
複数のビームを制御可能な衛星通信システムについての前記複数のビームそれぞれに割り当てるリソースを調整するリソース調整プログラムであり、
複数のビームそれぞれについてビーム毎に与えられた要求情報であって、偏波と位相及び振幅の励振係数とを示すビームパターンと、上下限の周波数を示すビーム周波数と、周波数の帯域幅との項目を示す要求情報に従い、複数のビームそれぞれにリソースを割り当てるリソース割当処理と、
前記複数のビームそれぞれについてビーム毎に与えられた被干渉の許容値を示す許容干渉を満たすように、前記複数のビームのうちの調整対象のビームについて、前記要求情報が示す項目の少なくともいずれかの項目を調整することにより、前記調整対象のビームに割り当てられたリソースを調整するリソース調整処理と
を行うリソース調整装置としてコンピュータを機能させるリソース調整プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ビームの周波数又はカバーエリアの位置及び形状をフレキシブルに制御可能な衛星通信システムにおいて、ビームの被干渉量がサービスで許容される範囲に抑えられるように、各ビームに割り当てるリソースを調整する技術に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
衛星通信大容量化の要求に伴い、ＨＴＳと呼ばれる多数のビームを用いることで衛星通信システム全体の周波数利用効率を向上させるマルチビーム対応衛星が開発されている。ＨＴＳは、ＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔＳａｔｅｌｌｉｔｅの略である。さらに、ＨＴＳにデジタルチャネライザ又はＤＢＦ等の機能を搭載することで、各ビームの周波数と、カバーエリアの位置及び形状と、ビーム間の接続構成と等をフレキシブルに変更して運用することが可能な衛星通信システムが開発されている。ＤＢＦは、ＤｉｇｉｔａｌＢｅａｍＦｏｒｍｉｎｇの略である。
【０００３】
マルチビームによる周波数利用効率の向上が図られている。具体的には、１つのビームのカバーエリアを狭めつつ、近接するエリアには周波数又は偏波の異なるビームを照射することで干渉を回避しながら、干渉の影響が小さくなるある程度離れたエリアには、周波数及び偏波が同じビームを照射するようにしている。これにより、周波数及び偏波の無線リソースを繰り返し利用し、衛星通信システムのサービスエリア全体での大容量化が図られている。
【０００４】
周波数の繰り返し利用による周波数利用効率向上は、携帯電話サービスのような地上における移動体通信システムにおいて衛星通信システムよりも高度に実用化が進んでいる。移動体通信システムでは、基本的な考え方として、基地局に割り当てた無線リソースを用いてサービスエリアの一部となる「セル」を構築し、多数の基地局を設置することでサービスエリア全体をカバーする。
ここで、基地局に割り当てる無線リソースの決定は、各セルが隣接セルとの境界を適切にカバーするように多数の基地局に対する無線リソース情報を決定する必要があり、手作業による決定は困難となる。
【０００５】
このような課題に対する技術としては、非特許文献１に示されるような地上の移動体通信におけるセル設計が知られている。このセル設計は、電波の照射範囲及び利用周波数の配分等を決定し、移動体通信システムのサービスエリアを適切に構築するリソース割り当て方法の１つである。このセル設計では、サービスエリア範囲と、周波数帯域と、通信容量と、所要通信品質と等の要求情報を基に、必要となる基地局数及び各基地局に設定する情報が算出される。また、基地局に設定する情報の一例として、特許文献１に示されるように、ハンドオーバに関わる周辺セルリストと、周辺セルの電波との品質差の閾値とを用いる方法が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５６２６２１９号公報
【非特許文献】
【０００７】
ＮＴＴドコモテクニカルジャーナルＶｏｌ．２Ｎｏ．４ｐｐ．２８－３４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
移動体通信システムのセル設計による無線リソース割り当て方法は、干渉を考慮した所要通信品質を満たすように各セルの無線リソース割り当てを行うという点で、衛星通信システムにおけるビームリソース割り当て方法にも応用可能と考えられる。
ここで、非特許文献１に示した移動体通信のセル設計は、要求情報が変化した場合に、必要に応じて電波を照射する物理的リソースである基地局を追加し、様々なサービス要求で共通的に利用可能なサービスエリア全体を最適化する考え方である。この考え方は、衛星通信システムのビームリソース割り当てには適さない点がある。具体的には、以下の第１の課題と第２の課題とがある。
【０００９】
（第１の課題）
衛星がビームに割り当てる物理的リソースを必要に応じて増やすには限界がある。そのため、衛星通信システムのビームリソース割り当てでは、限られたビームリソースの中でリソース配分することが求められる。
【００１０】
（第２の課題）
衛星通信システムに求められるサービス要求は、サービスエリア全体に展開したマルチビームを様々なサービスで共通的に利用するケースに加え、サービス専用のビームの形成が求められる。サービス専用のビームとは、例えば防衛用途のビーム又は航空機サービス用途のビームである。このようなサービス専用ビームを複数同時形成する場合、サービス毎に独立した要求条件を満足するようにビームリソース割り当てを行う必要がある。要求条件は、被干渉の許容値と、サービスエリアと、周波数と等である。
（【００１１】以降は省略されています）

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