低コスト・高稼働率な固定衛星業務用時遅延/サテライトダイバーシティ方式の研究

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18560382
• Research Institution: Hokkaido Institute of Technology
• Principal Investigator: 初田 健 Hokkaido Institute of Technology, 工学部, 教授 (10198757)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前川 泰之 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (30181572)
• Keywords: Ku帯衛星通信方式 / 時間遅延ダイバーシティ(TDD)方式 / サテライトダイバーシティ(Sat.D) / 回線稼働率

Research Abstract

(1)Ku帯TDD方式の特性測定:Ku帯-TDD方式の設計に当たっては、2信号間の遅延時間をどの程度にすべきかがKu帯TDD方式の実用化の可能性が左右される重要な値である。今年度は、これらの疑問点を解明するために、測定系のプログラムを作成するとともに、データ取得実験を進めた。
現有の、測定系は、BS、JCSAT-3号衛星を受信するための5基のアンテナ(アンテナ直径(台数):40cm(4)、65cm(1))、を使用して衛星信号の特性を継続的に取得し、TDD方式特性の基礎データを収集した。一部分のデータを処理した結果、約20〜30分の遅延で、回線稼働率の改善効果があることが明らかとなった。さらに、Ku帯信号受信専用アンテナ装置、5局(3mφ(1)、2.4mφ(1)、1mφ(3))を使用して、110°E〜154°Eに配置されている衛星からのTDD方式特性の基礎データをうるための測定系を準備している。最新の成果の一部は、IEEE AP-S(アンテナ・伝搬シンポジューム)に投稿し採録され、平成20年7月に発表する。
(2)Ku帯TDD/Sat.D方式の特性測定:これまで、Sat.D方式の特性データはかなり収集されているが、最近の異常気象により、短期の測定データでは、詳細設計には不十分である。本年度は、Sat.D方式のデータをさらに充実するとともに、Ku帯TDD/Sat.D方式の適用による回線稼働率の改善効果を定量的に明らかにするためのデータを収集した。また、具体的な、Sat.D方式を実現するための装置を実装し、長期データを収集している。BS(110°E)、JCSAT-3号衛星(128°E)の衛星の18°の軌道間隔で、約5dBの降雨マージンで、約1桁(1/10)の回線稼働率の改善効果があることが明らかとなっている。今後は、これらの長期データ、理論的検討が必要である。
(3)Lune-Qアンテナの低減衰特性:従来のパラボナアンテナなどに比べて、Lune-Qアンテナの降雨時の減衰が非常に小さいことを収集したデータから発見し、この原因を検討してきた。各種の実験を行った結果、アンテナの給電部分への着水が大きな原因であることが判明した。負傾斜型無着雪カバーを有したLune-Qアンテナの使用によって、降雨減衰を少なくでき、降雪によるアンテナ着雪による減衰も回避できることが証明でき、実用化の見通しを得た。
最新の成果の一部は、IEEE AP-S(アンテナ・伝搬シンポジューム)に2件投稿し採録され、平成19年6月に発表した。

Research Products

• [Journal Article] A Study on Site Diversity Techniques related to Rain Area Motion using Ku-band Satellite Signals (2008)
  • Author(s): Y.Maekawa, T.Nakatani, Y.Shibagaki, T.Hatsuda
  • Journal Title: The Institute of Electronics and Communication Engineers(IECE) Vol.E91-B-II(in printing)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Propagation Characteristics of Non-snow-attached LuneQ antenna for Satellite Re-transmission of Terrestrial Digital Broadcasting Signa! (2007)
  • Author(s): Takeshi Hatsuda, Y.Iwatani, M.Sasaki, Y.Tsushima, N.Yoshimura, T.Zakouji, K.Kawasaki, M.Kuroda, K.Imai and Y.Maekawa
  • Journal Title: 2007 IEEE AP-S International Symposium IF225-2 Pages: 1-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Unique Attenuation Characteristics of Ku-band LuneQ antenna for Satellite Re-trapsmission Digital Broadcasting Signal (2007)
  • Author(s): Takeshi Hatsuda, Y.Iwatani, M.Sasaki, Y.Tsushima, N.Yoshimura, T.Zakouji, K.Kawasaki, M.Kuroda, K.Imai and Y.Maekawa
  • Journal Title: 2007 IEEE AP-S International Symposium 209.6 Pages: 1-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 無着雪カバー付LuneQアンテナを使用した地上デジタル放送衛星再送信方式の伝搬特性評価 (2007)
  • Author(s): 初田 健, 岩森 靖卓, 佐々木 学, 認馬 義行, 吉村 憲民, 座光寺 孝明, 河崎 憲一郎, 黒田 昌利, 今井 克之
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術報告、衛星通信研究会 SAT2007-18 Pages: 31-36
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ku帯固定衛星業務でのサテライトダイバーシティ方式と時間遅延ダイバーシティ方式の特性比較 (2007)
  • Author(s): 初田 健, 岩森 靖卓, 佐々木 学, 対馬 義行, 吉村 憲民, 座光寺 孝明, 河崎 憲一郎, 黒照 昌利, 今井 克之, 前川 泰之
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術報告、衛星通信研究会 SAT2007-19 Pages: 37-40
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ku帯およびKa帯衛星回線降雨減衰のサテライトダイバーシティ特性の方位角依存性 (2007)
  • Author(s): 前川 泰之, 初田 健
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術報告、アンテナ伝搬研究会 AP2007-19 Pages: 37-40
  • Peer Reviewed
• [Presentation] LuneQアンテナを使用したKu帯時間遅延ダイバーシティ/サテライトダイバーシティ(TDD/Sat.D):方式による衛星回線不稼働率の改善効果 (2008)
  • Author(s): 初田 健, 岩森 靖卓, 佐々木 学, 対馬 義行, 吉村 憲民, 座光寺 孝明, 河崎 憲一郎, 黒田 昌利, 今井 克之, 前川 泰之
  • Organizer: 電子情報通信学会2008年総合大会、B-3-10
  • Place of Presentation: 北九州学術研究都市
  • Year and Date: 20080300
• [Presentation] u帯およびKa帯衛星回線降雨減衰に対するサテライトダイバーシティ特性の年変動 (2008)
  • Author(s): 前川 泰之, 初田 健
  • Organizer: 電子情報通信学会2008年総合大会、B-1-30
  • Place of Presentation: 北九州学術研究都市
  • Year and Date: 20080300
• [Presentation] 地上デジタル放送・衛星再送信方式用無着雪カバー付きLuneQの低降雨減衰特性 (2007)
  • Author(s): 初田 健, 岩森 靖卓, 湯田 恭平, 佐々木 学, 対馬 義行, 吉村 憲民, 座光寺 孝明, 河崎 憲一郎, 黒田 昌利, 今井 克之, 前川 泰之
  • Organizer: 平成19年度電気・情報学会北海道支部連合大会論文集、130
  • Place of Presentation: 北海道工業大学
  • Year and Date: 20071000
• [Presentation] Ku帯固定衛星業務の降雨減衰による不稼働率改善のための各種ダイバムシティ方式の特性測定結果 (2007)
  • Author(s): 初田 健, 岩森 靖卓, 湯田 恭平, 佐々木 学, 対馬 義行, 吉村 憲民, 座光寺 孝明, 河崎 憲一郎, 黒田 昌利, 今井 克之, 前川 泰之
  • Organizer: 平成19年度電気・情報学会北海道支部連合大会論文集、131
  • Place of Presentation: 北海道工業大学
  • Year and Date: 20071000
• [Presentation] Ku帯固定衛星業務の不稼働率改善のためのSat.D方式装置構成とその特性の改善効果 (2007)
  • Author(s): 初田 健, 岩森 靖卓, 湯田 恭平, 佐々木 学, 対馬 義行, 吉村 憲民, 座光寺 孝明, 河崎 憲一郎, 黒田 昌利, 今井 克之, 前川 泰之
  • Organizer: 平成19年度電気・情報学会北海道支部連合大会論文集、132
  • Place of Presentation: 北海道工業大学
  • Year and Date: 20071000