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【発明の名称】 プロトコル変換トランシーバ中継器
【発明者】 【氏名】ロバート エイ． ウィーデマン
【目的】
【構成】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第１プロトコルを使用する第１衛星通信システムの少なくとも１つの第１衛星と双方向に通信を行う第１トランシーバと、前記第１プロトコルとは異なる第２プロトコルを使用する第２衛星通信システムの少なくとも１つの第２衛星と双方向に通信を行う第２トランシーバと、を有する通信中継ユニットであって、前記第１トランシーバと前記第２トランシーバとに双方向に接続されたプロトコルコンバータであって、前記第１及び第２衛星通信システムのうちの一方の衛星通信システムからの伝達情報を受信し、受信した伝達情報を他方の衛星通信システムにて使用されているプロトコルに変換し、プロトコルが変換された伝達情報を前記他方の衛星通信システムに伝送するプロトコルコンバータをさらに有することを特徴とする通信中継ユニット。
【請求項２】 公認ユーザのデータベースをさらに有し、前記プロトコル変換器は、受信した伝達情報が公認ユーザの前記データベースに記録されているユーザによって発信されている場合にのみ、受信した伝達情報を変換することを特徴とする請求項１記載の通信中継ユニット。
【請求項３】 前記第１衛星通信システムは、スペクトラム拡散、符号分割多元接続に基づくプロトコルを使用し、前記第２衛星通信システムは、時分割多元接続に基づくプロトコルを使用することを特徴とする請求項１記載の通信中継ユニット。
【請求項４】 前記第１衛星通信システムの衛星は、前記プロトコル変換ユニットを含んで、地上に設置されたトランシーバと通信を直接行うことができ、前記第２衛星通信システムの衛星は、前記プロトコル変換ユニットを含んで、地上に設置されたトランシーバと通信を直接行うことができるとともに、前記第２衛星通信システムの他の衛星とも通信を直接行うことができることを特徴とする請求項３記載の通信システム。
【請求項５】 少なくとも１つの第１衛星を含み第１プロトコルを使用する第１衛星通信システムと、少なくとも１つの第２衛星を含み前記第１プロトコルとは異なる第２プロトコルを使用する第２衛星通信システムと、を有するハイブリッド通信システムであって、少なくとも１つのプロトコル変換ユニットをさらに有し、前記プロトコル変換ユニットは、前記第１衛星通信システムの第１衛星と双方向に通信を行う第１トランシーバと、前記第２衛星通信システムの第２衛星と双方向に通信を行う第２トランシーバと、前記第１トランシーバと前記第２トランシーバとに双方向に接続されたプロトコルコンバータであって、前記第１及び第２衛星通信システムのうち一方の衛星通信システムからの伝達情報を受信し、受信した伝達情報を他方の衛星通信システムによって用いられているプロトコルに変換し、プロトコルが変換された伝達情報を前記他方の衛星通信システムに送信するプロトコルコンバータと、を含むことを特徴とするハイブリッド通信システム。
【請求項６】 前記第１衛星は、少なくとも１つの地上局からの通信アップリンクフィーダリンクを受信する手段と、受信した通信フィーダリンクを前記第１衛星のダウンリンクサービス領域内の地上に位置する複数の端末に送信する手段とを有し、前記地上局は、前記第１衛星に前記通信フィーダリンクを送信する手段と、地上に位置する通信システムに前記通信フィーダリンクを接続する手段と、を有することを特徴とする請求項５記載のハイブリッド通信システム。
【請求項７】 前記プロトコルコンバータは公認ユーザのデータベースを有し、前記プロトコルコンバータは、受信した伝達情報が公認ユーザの前記データベースに記録されているユーザによって発信されている場合に限り、受信した伝達情報を変換することを特徴とする請求項５記載のハイブリッド通信システム。
【請求項８】 前記第１衛星通信システムはスペクトラム拡散符号分割多元接続に基づくプロトコルを使用し、前記第２衛星通信システムは時分割多元接続に基づくプロトコルを使用することを特徴とする請求項５記載のハイブリッド通信システム。
【請求項９】 前記第１衛星通信システムの衛星は、前記プロトコル変換ユニットを含んで、地上のトランシーバとのみ通信を直接行うことができ、前記第２衛星通信システムの衛星は、前記プロトコル変換ユニットを含んで、地上のトランシーバと通信を直接行うことができるとともに、前記第２衛星通信システムの他の衛星の少なくとも１つとも通信を直接行うことができることを特徴とする請求項８記載のハイブリッド通信システム。
【請求項１０】 ユーザ端末から他のユーザ端末に通信を行う通信方法であって、第１端末にて通信を発信する行程と、第１プロトコルにより動作する第１衛星通信システムの少なくとも１つの第１衛星に対して地上局を経由して通信を中継する行程と、前記第１衛星によって前記通信を中継する行程と、中継された前記通信を受信する行程と、第２衛星通信システムの第２プロトコルによる通信に前記通信を変換する変換行程と、変換された通信を前記第２衛星通信システムに送信する行程と、変換されて送信された前記通信を前記第２衛星通信システムの少なくとも１つの第２衛星で受信する行程と、変換された前記通信を第２端末に送り届ける配送行程と、からなることを特徴とする通信方法。
【請求項１１】 前記配送行程は、前記第２衛星通信システムの前記第２衛星から他の衛星の少なくとも１つに、変換された前記通信を中継する行程を含むことを特徴とする請求項１０記載の通信方法。
【請求項１２】 前記変換行程は、前記通信が公認ユーザのデータベースに記録されているユーザによって発信されたか否かを判定する行程を含むことを特徴とする請求項１０記載の通信方法。
【請求項１３】 前記第１衛星通信システムはスペクトラム拡散符号分割多元接続に基づくプロトコルを使用し、前記第２衛星通信システムは時分割多元接続に基づくプロトコルを使用することを特徴とする請求項１０記載の通信方法。
【請求項１４】 前記変換行程は、アクセスの種類、変調の種類、周波数プラン、ビットレート、信号方式フォーマット、誤り保護技術、電力レベル制御、音声符号化技術、音声符号化レート、アクセス及びページングのフォーマット、呼出セットアップフォーマット、引き渡し技術のうちの少なくとも１つを変換することを特徴とする請求項１０記載の通信方法。
【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、特に衛星を含む通信システム、すなわち衛星通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】衛星通信システムは、例えば１９９４年４月１２日に特許となり「無線電話・衛星移動システム（Wireless Telephone/Satellite Roaming System ）」の名称を有するロバートＡ・ウィーデマン（Robert A. Wiedeman）の米国特許第５，３０３，２８６号などの多数の米国特許や、外国特許、さらには様々な刊行物により周知である。
【０００３】本発明の対象は、低地球軌道にある複数の衛星を使用する、「ＬＥＯ」システムや "ＬＥＯＳ" と呼ばれる衛星通信システムの分野である。ＬＥＯＳは、衛星が地球の周囲に軌道を描いて周回しているので、地上の信号の足跡状、すなわちフットプリント（footprints）のパターンが移動することに特徴がある。地上において、各足跡状は衛星によって送信され受信されるビームのサービスエリア、すなわちサービス領域に相当する。衛星は、ゲートウェイと呼ばれる地上局と通信を行う。衛星は、１つの地上局から他の地上局への、電話呼出などの通信を中継する中継器として機能する。地上局の一方はゲートウェイであり、他方は携帯トランシーバや車載トランシーバを有するユーザである。
【０００４】衛星の各々が中間に地上局を必要とせずに他の衛星に通信を直接中継することのできる様々な種類の衛星通信システムが存在し、また提案されてきた。しかしながら、この機能を付加すると、衛星の価格や構成上の複雑さを増大せしめることとなった。デービス（Davis ）等による「地理的プロトコル変換を備えたグローバル衛星通信システム（Global Satellite Communication System with Geographic Protocol Conversion ）」と題が付された米国特許第 5,008,952号（1991年 4月16日）を参照すると、衛星ページングシステムは、クロスリンクされた非同期衛星を使用し、この衛星は、第１衛星フォーマットに符号化されたデータパケットを受信して第２データフォーマットに符号化するプログラマブル符号化器を含む。第２データフォーマットは、特定の地理学的サービス領域にあるポータブル通信受信機の信号方式条件に対応したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記方法では、衛星は受信した伝達情報の信号処理をその場で行い、受信した伝達情報を送ったりデータパケット符号化機能を実行しなければならないので、各衛星の構造を複雑なものにしていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、異なるプロトコルで動作する第１衛星通信システムと第２衛星通信システムとをつなぐシステム及び方法を提供することである。本発明の好ましい実施例において、第１システムは、スペクトラム拡散（以下、ＳＳと称す）符号分割多元接続（以下、ＣＤＭＡと称す）技術を使用し、第１システムにおいて、衛星は、ユーザとゲートウェイ間の通信を中継する単なる「折曲管」タイプの中継器として機能する。第２衛星通信システムは、第１システムとは種類の異なるシステムであり、第１システムと第２システムとの間の直接通信を阻止することを特徴として有する。後述する実施例において、第２システムは、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）技術を使用し、衛星から衛星への直接通信リンクを設けることができる。
【０００７】地球上や地上に設置されたプロトコル変換ユニットは、第１及び第２システムのいずれか一方のシステムの衛星から通信を受信するように配置され、送信情報や伝達情報を他のシステムへの送信や伝送に適した送信情報や伝達情報に変換する回路を含む。例えば、ＳＳ−ＣＤＭＡ送信情報は、第１システムから受信され、ＴＤＭＡフォーマットに変換されて第２システムへと送信される。次に、通信は、第２システムの少なくとも２つの衛星の間で中継されて、第２システムの地上局に送信され、ローカル公衆交換電話回線網（以下、ＰＳＴＮと称す）に接続される。
【０００８】本発明によるハイブリッド通信システムは、２つの異質の衛星通信システムの間にプロトコル変換器を設けることによって構成され、故に２つの異なるシステムをリンクして音声やデータの通信を双方向で行う、すなわち送信及び受信の両方を行うものである。
【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してのプロトコル変換システム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、本発明のプロトコル変換システム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、４８の衛星は、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、１１４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つの衛星が存在していることが好ましい。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、地上の他の地点と、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１６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）技術や符号分割多元接続（以下、ＣＤＭＡ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 Wideband Spread Spectrum Cellular System ）」ＴＩＡ／ＥＩＡ／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、これらの衛星１２の各々は、「折曲パイプ（bent pipe ）」型中継器としてのみ機能し、ユーザ端末１３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１４，１４Ａ，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、例えばアップリンク、すなわち戻りリンク（return link ）１７ＢとしてのＬバンドＲＦリンクを経由してリターン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、ダウンリンク、すなわち順方向リンク（forward link）１７ＡとしてのＳバンドＲＦリンク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ＲＦリンク１７Ｂは、１．６１ＧＨｚから１．６２５ＧＨｚまでの帯域幅１６．５ＭＨｚの周波数帯域内で動作し、適切な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ＲＦ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１２８のユーザが割り当てられる。戻りリンクは、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、割り当てられなかったりする。しかしながら、複数の衛星１２から受信する戻りリンクにおいて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及び戻りリンク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、衛星からの戻りリンク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、さらに、衛星に対して衛星コマンドを運び、衛星からの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，１２Ｈ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５７９３．４８ｋｍ（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１２Ｃ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、これは、宇宙船からの送信ビーム及び受信ビームが地上の同一領域をカバーすることを示している。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との間の通信を同時に中継している。この動作モードは、後述するように、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を容易としながらも、各受信機でのダイバーシチ合成を考慮しているのである。
【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，１２Ｂ（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１２Ｄ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 Network：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（Satellite Operations Control Center ：以下、ＳＯＣＣと称す）３６と、地上動作制御センター（Ground Operations Control Center：以下、ＧＯＣＣと称す）３８とが存在する。地上データ網（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ＧＯＣＣ３８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ＲＦ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。ＣＤＭＡ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が使用される場合、ＰＳＴＮは省略されることがある。
【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、ＧＴＳ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、ＳＢＳ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、ＢＳＭと称す）５２Ｆによって制御され、例えばＩＳ−９５互換性用の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、ＰＳＴＮ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、ＨＬＲ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ＰＳＴＮと接続している。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、ＣＩＳ５２Ｄ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 Interface：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−９５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支援したり、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】ユーザは、通常のサービス領域から電話をかけて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（universal ）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、またアンテナ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生成し、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１２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、ＧＯＣＣ３８と、ＳＯＣＣ３６と、を相互に接続するように動作する。
【００３９】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１７Ａ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−ＣＤＭＡ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１８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。
【００４０】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。ＴＣＵ１８Ａ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。
【００４１】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が自身の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。ＴＣＵ１８Ａは、ダウンリンクテレメトリ帯域を捜して、コマンドを伝える前に、各アンテナによって追跡されている衛星の身元を確認する。
【００４２】第２のインターフェース機能は、ＳＯＣＣ３６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可用性（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とともにＳＳ−ＣＤＭＡを使用することである。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ている。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同時に送信される順方向リンク信号や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。
【００４３】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のマルチ方向性アンテナ４０は、ユーザ端末１３におけるダイバーシチ合成を支援するために、１つ以上の衛星１２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１３の視野にある衛星ビームの全てを経由して送信を行う。
【００４４】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３０ｍ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る。
【００４５】ブロックインターリーブ回路（５３Ｄ，５３Ｅ，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 delay）全体は増大するが、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された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５２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。
【００４６】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。加算器ブロック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。
【００４７】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・ＲＦ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提供される。すなわち、（ａ）ユーザ端末１３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。
【００４８】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は、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ＣＤＭＡ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。
【００４９】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・ＲＦチャネル帯域においてＱＰＳＫ拡散されたり、またはＢＰＳＫ拡散されたりする。ページングチャネルは、畳み込み符号器５３Ｉ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、ここで、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、位置決めパラメータと、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ＰＣＭ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、ユーザの長コードブロック５３Ｋの出力と合成される。ユーザの長コードは、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）５３Ｍ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化される。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発生器の多項式となる唯一の長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１８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１３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。本発明により、システム１０は衛星通信システムを構成し、プロトコル変換ユニットが、システム１０を別の異なる衛星通信システムとのインターフェースをとるために使用される。
【００５７】本発明において、通信プロトコルは、通信システムを定義するように機能する通信システムの全ての電気的概念及び論理的概念を含むものである。これらの電気的概念及び論理的概念には、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）などのアクセスの種類と、位相、振幅、周波数などの変調の種類と、周波数プランと、ビットレートと、信号方式フォーマットと、誤り保護技術と、電力レベル制御と、音声符号化技術及びその速度と、アクセス及びページングのフォーマットと、呼出セットアップフォーマットと、引き渡し（handover）技術とが含まれるが、上記に限定されるものではない。
【００５８】図７に、本発明の一実施例を示す。システム１は、図１乃至図６に基づき詳細が説明されたシステム１０と同じである。衛星１２はサービス領域ＣＡ１を有し、サービス領域ＣＡ１内にゲートウェイ１８が位置している。ゲートウェイ１８に第１ＰＳＴＮが接続され、第１ＰＳＴＮには第１電話機が取り付けられている。第２システム（システム２）は、衛星７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃと、少なくとも１つのゲートウェイ７４とからなる。ゲートウェイ７４は第２ＰＳＴＮに接続され、第２ＰＳＴＮには第２電話機が取り付けられている。衛星７２Ａはサービス領域ＣＡ２を有し、サービス領域ＣＡ２内に本発明のプロトコル変換ユニット（以下、ＰＣＵと称す）７０が通信中継ユニットとして配置されている。なお、ＰＣＵ７０は、衛星１２及び衛星７２Ａの両方の視野にあり、両衛星との送信及び受信を行うことができるものと仮定する。
【００５９】例えば、ユーザが電話機１から電話機２に対して電話をかける場合、ゲートウェイ１８は、このユーザに応答して、所定形式に処理した呼出要求をアップリンクＡにおいて衛星１２に送信する。衛星１２は、送信情報としての伝達情報をダウンリンクＢに中継する。本実施例において、ダウンリンク伝達情報、すなわちＳＳ−ＣＤＭＡ伝達情報は、ＰＣＵ７０によって受信される。ＰＣＵ７０は、伝達情報を復調して呼出要求から宛先指定情報（call destination information）を抽出する。次に、ＰＣＵ７０は、ＳＳ−ＣＤＭＡ伝達情報を、システム２の送信フォーマットと互換性を有するフォーマットに変換することによって、呼出を電話機２に送る。
【００６０】例えば、システム２はＴＤＭＡフォーマットを使用し、システム２において、中継フレームは、それぞれ複数のタイムスロットからなり、通信は、音声を含み、割り当てられた少なくとも１つのタイムスロット内のディジタルフォーマットで送信されると仮定する。ＰＣＵ７０は、ＴＤＭＡフォーマットに変換された呼出要求信号をアップリンクＣで衛星７２Ａに送信する。衛星７２Ａは、宛先指定情報を調べ、必要に応じて他の衛星７２の複数を経由して呼出を送る。本実施例において、呼出要求は、信号路Ｄにおいて衛星７２Ａから衛星７２Ｂへ送られ、衛星７２Ｂにてさらに衛星７２Ｃへの信号路Ｅに送られる。衛星７２Ｃは、宛先指定情報に応答して、ＴＤＭＡフォーマットの呼出要求をゲートウェイ７４へのダウンリンクＦに伝送する。ゲートウェイ７４は、呼出を確認してＰＳＴＮ２に接続し、電話機２に届ける。適切な承認メッセージがゲートウェイ１８に向けて逆の順番で伝送される。その後、全２重呼出が、電話機１と電話機２との間で行われるが、この呼出は、システム１においてはＳＳ−ＣＤＭＡエアインターフェースフォーマットを採り、システム２においてはＴＤＭＡエアインターフェースフォーマットを採っている。
【００６１】さらに、例えば、ユーザ端末１３から電話機２またはユーザ端末１３’に電話をかける場合、ゲートウェイ１８は、このユーザ端末１３に応答して、所定形式に処理した呼出要求を、アップリンクＡを介して衛星１２に送信する。衛星１２は、送信された伝達情報をダウンリンクＢに中継してＰＣＵ７０にて受信せしめる。ＰＣＵ７０は、伝達情報を復調して呼出要求から宛先指定情報を抽出する。次に、ＰＣＵ７０は、ＳＳ−ＣＤＭＡ伝達情報をシステム２の送信フォーマットと互換性を有するフォーマットに変換することによって、電話機２やユーザ端末１３’に呼出を送る。
【００６２】上記技術は、例えば音声通信、データ通信、ページャメッセージ（pager messages）、ある衛星システムから他の衛星システムへの承認などを中継するために使用される。図８にＰＣＵ７０を詳細に示す。ＰＣＵ７０は、衛星１２と通信を行うための受信アンテナ７０Ａと送信アンテナ７０Ｂとを有する。アンテナ７０Ａ，７０Ｂは、方向性アンテナや全方向性アンテナなどからなる。アンテナ７０Ａ，７０Ｂに、ＳＳ−ＣＤＭＡトランシーバ７０Ｅが接続されている。ＳＳ−ＣＤＭＡトランシーバ７０Ｅは、図２及び図６に示すように構成されている。ＰＣＵ７０は、さらに、システム２の衛星７２と双方向に通信を行うための送信アンテナ７０Ｃと受信アンテナ７０Ｄとを含む。アンテナ７０Ｃ，７０Ｄも、方向性アンテナや全方向性アンテナなどからなる。アンテナ７０Ｃ，７０Ｄに、ＴＤＭＡトランシーバ７０Ｆが接続されている。トランシーバ７０Ｅ，７０Ｆにプロトコルコンバータ７０Ｇが双方向に接続されている。プロトコルコンバータ７０Ｇは、受信した伝達情報をダウンコンバートして復調し、復調した伝達情報から関連情報を抽出し、この情報を他のシステムへの伝送に適した形態にフォーマットし直す。例えば、ＳＳ−ＣＤＭＡ伝達情報は、逆拡散されて復調され、復調された伝達情報から情報が抽出され、この情報のフォーマットが必要に応じて変更され、その後この情報はＴＤＭＡフレームの少なくとも１つのタイムスロットにパケット化されて、ＴＤＭＡトランシーバ７０Ｆ及び送信アンテナ７０Ｃを介して送信される。必要に応じて、プロトコル変換器７０Ｇは、システム１では不要でありシステム２では必要とされる情報を加え、システム２では不要でありシステム１において必要とされる情報を取り去る。音声符号化された音声情報も、例えば６４ｋｂ/ｓ ＰＣＭフォーマットなどのアナログフォーマットに復号され、目的のシステムにて使用される音声符号化技術により再び符号化される。例えば、あるシステムは可変レート音声符号器を使用するが、他のシステムは一定レート音声符号器を使用することがある。呼出信号方式やオーバヘッド情報も、必要に応じて変換される。例えば、ＴＤＭＡシステム２では、ＰＣＵ７０からのアップリンクバーストと正確に同期をとるためにタイムアライメント情報が必要とされるが、この情報はシステム１では全く不要である。
【００６３】プロトコルコンバータ７０Ｇは、システム動作ソフトウェア７０Ｈの制御により動作する。システム動作ソフトウェア７０Ｈは、システム１とシステム２との両方のエアインターフェース用の仕様を含む。プロトコルコンバータ７０Ｇも、許可されたユーザ、すなわち公認ユーザのデータベース７０Ｉに接続されている。このデータベースは、チェックされた後で通信を変換し、呼出先のシステムを使用するために発信パーティ（originating party ）が許可されていることを保証する。大抵、ユーザの身元は、呼出要求信号とともに受信される情報に含まれている。
【００６４】ＰＣＵ７０は、通信システムの各々に固有な部品の複製を構成するように構成されていることが好ましい。例えば、ボコーダ（音声符号化・復号化器）、変調器と復調器、チャネル化及びダウンコンバージョン（down conversion ）回路、タイミング及び同期回路、送信機及び受信機、必要に応じてアンテナなどが複製されて、各システムに対して１組が設けられている。
【００６５】なお、第１システムのサービス領域で必要とされるのは１つのＰＣＵ７０のみである。この場合、本実施例の第２システムでは、衛星から衛星への直接通信リンクを設けることができ、全世界をサービス領域とするために衛星１２の１つに通信路を形成することだけが必要となる。システム１のＳＳ−ＣＤＭＡ通信システムを説明したが、本発明はＳＳ−ＣＤＭＡ通信システムに限定されるものではない。すなわち、本発明は、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システムや、ＴＤ−ＳＳ通信システムなどのハイブリッドシステムなどの様々な種類の通信システムを第１及び第２通信システムとともに用いることができる。さらに、システム１及びシステム２は、ともにタイプの異なるＳＳ−ＣＤＭＡ技術やＴＤＭＡ技術を用いることができる。例えば、システム１及びシステム２は、周波数プランやビットレート、変調の種類、信号方式フォーマット、ボコーダの種類などに互換性の無い２種類のＳＳ−ＣＤＭＡタイプのシステムでも良い。この場合、ＰＣＵ７０は、２つのＳＳ−ＣＤＭＡシステムの間で送信及び受信を行う際に必要な変換を行う。
【００６６】さらに、ＰＣＵ７０は、２つのシステムのプロトコル変換について説明したが、ＰＣＵ７０は、３つ以上の異なる衛星通信システムとのインターフェースをとるために３つ以上の異なるプロトコル変換システムを有することもできる。本発明の好ましい実施例について例示して説明したが、当業者においては、本発明の請求項から逸脱せずに形態や詳細に対する変形をなし得るものである。
【出願人】 【識別番号】５９６０２８９４１
【氏名又は名称】グローバルスター エル． ピー．
【出願日】 平成８年（１９９６）５月７日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】藤村 元彦
【公開番号】 特開平８−３３１０３１
【公開日】 平成８年（１９９６）１２月１３日
【出願番号】 特願平８−１１２３３９