特許 7602849 非地上系ネットワークに対するドップラー補償

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-11

(45)【発行日】2024-12-19

(54)【発明の名称】非地上系ネットワークに対するドップラー補償

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/005 20060101AFI20241212BHJP

   H04B 1/40 20150101ALI20241212BHJP

   H04B 7/185 20060101ALN20241212BHJP

【ＦＩ】

H04B7/005

H04B1/40

H04B7/185

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2021565008

(86)(22)【出願日】2020-04-28

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-04

(86)【国際出願番号】 US2020030212

(87)【国際公開番号】W WO2020223201

(87)【国際公開日】2020-11-05

【審査請求日】2023-04-14

(31)【優先権主張番号】16/401,528

(32)【優先日】2019-05-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】521478407

【氏名又は名称】ディッシュ ワイヤレス エル．エル．シー．

【氏名又は名称原語表記】ＤＩＳＨ ＷＩＲＥＬＥＳＳ Ｌ．Ｌ．Ｃ．

【住所又は居所原語表記】９６０１ Ｓｏｕｔｈ Ｍｅｒｉｄｉａｎ Ｂｌｖｄ．， Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ， Ｃｏｌｏｒａｄｏ ８０１１２ ＵＳＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(72)【発明者】

【氏名】アラスティ メディ

(72)【発明者】

【氏名】ケヌモル シッダールタ

(72)【発明者】

【氏名】ソロンド マリアム

【審査官】後澤 瑞征

(56)【参考文献】

【文献】特表２００９－５０３９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２４１４６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００９／００１０２３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０９５２５５２６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／００５

Ｈ０４Ｂ １／４０

Ｈ０４Ｂ １／０４

Ｈ０４Ｂ ７／１８５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

非地上系直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク上のドップラーシフトを補償するための方法であって、
ユーザ装置（ＵＥ）インスタンスによって、前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの衛星から受信したダウンリンクＯＦＤＭシンボルの周波数を測定することと、
前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星から受信した前記ダウンリンクＯＦＤＭシンボルの期待されるダウンリンク周波数と測定された前記周波数との間の周波数シフトを判定することと、
前記ＵＥインスタンスによって、前記ＵＥインスタンスの絶対位置を判定することと、
前記ＵＥインスタンスによって、前記ＵＥインスタンスと前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星との間の角度を判定することと、
前記ＵＥインスタンスによって、前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星に関する前記ＵＥインスタンスの相対速度を判定することと、
前記ＵＥインスタンスによって、公称アップリンクキャリア周波数、前記相対速度、及び前記角度に基づいて周波数デルタを判定することと、
前記ＵＥインスタンスによって、前記周波数デルタを使用して、アップリンクＯＦＤＭシンボルが前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星へ送信される送信周波数を調整することと、
前記ＵＥインスタンスによって、調整された前記送信周波数で前記アップリンクＯＦＤＭシンボルを送信することと
を含む、方法。

【請求項2】

前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星に関する前記ＵＥインスタンスの前記相対速度を判定することは、
グローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）測定値を使用して、地球に関する前記ＵＥインスタンスの速度を判定すること
を含む、請求項１に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するための方法。

【請求項3】

前記衛星は地球低軌道（ＬＥＯ）又は地球中軌道（ＭＥＯ）にある、請求項２に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するための方法。

【請求項4】

前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星に関する前記ＵＥインスタンスの前記相対速度を判定することは、
前記衛星の軌道及び軌道速度を指し示すデータにアクセスすること
を含む、請求項３に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するための方法。

【請求項5】

前記衛星は静止軌道にある、請求項１に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するための方法。

【請求項6】

前記アップリンクＯＦＤＭシンボルが前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星へ送信される前記送信周波数を調整することは、前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星から受信した前記ダウンリンクＯＦＤＭシンボルの期待される前記ダウンリンク周波数と測定された前記周波数との間の判定された前記周波数シフトに更に基づく、請求項１に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するための方法。

【請求項7】

前記ＵＥインスタンスは、５Ｇ Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ（ＮＲ）無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星と通信する、請求項１に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するための方法。

【請求項8】

前記ＵＥインスタンスはスマートフォンである、請求項７に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するための方法。

【請求項9】

非地上系直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク上のドップラーシフトを補償するためのシステムであって、
前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの一部である衛星と、
ユーザ装置（ＵＥ）インスタンスであって、
送信機と、
受信機と、
１つ以上のプロセッサを含む処理システムであって、
前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星から受信したダウンリンクＯＦＤＭシンボルの周波数を測定することと、
前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星から受信した前記ダウンリンクＯＦＤＭシンボルの期待されるダウンリンク周波数と測定された前記周波数との間の周波数シフトを判定することと、
前記ＵＥインスタンスの絶対位置を判定することと、
前記ＵＥインスタンスと前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星との間の角度を判定することと、
前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星に関する前記ＵＥインスタンスの相対速度を判定することと、
公称アップリンクキャリア周波数、前記相対速度、及び前記角度に基づいて周波数デルタを判定することと、
前記周波数デルタを使用して、アップリンクＯＦＤＭシンボルが前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星へ送信される送信周波数を調整することと、
前記アップリンクＯＦＤＭシンボルが、調整された前記送信周波数で前記衛星へ送信されるようにさせることと
をするように構成された、前記処理システムと
を含む前記ＵＥインスタンスと
を含む、システム。

【請求項10】

前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星に関する前記ＵＥインスタンスの前記相対速度を判定するように構成されている前記ＵＥインスタンスの前記処理システムは、
グローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）測定値を使用して、地球に関する前記ＵＥインスタンスの速度を判定すること
をするように構成された前記処理システムを含む、請求項９に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するためのシステム。

【請求項11】

前記衛星は、地球低軌道（ＬＥＯ）又は地球中軌道（ＭＥＯ）にある、請求項１０に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するためのシステム。

【請求項12】

前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星に関する前記ＵＥインスタンスの前記相対速度を判定するように構成された前記ＵＥインスタンスの前記処理システムは、
前記衛星の軌道及び軌道速度を指し示すデータにアクセスすること
をするように構成されている前記ＵＥインスタンスの前記処理システムを含む、請求項１１に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するためのシステム。

【請求項13】

前記衛星は静止軌道にある、請求項９に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するためのシステム。

【請求項14】

前記アップリンクＯＦＤＭシンボルが前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星へ送信される前記送信周波数を調整するように構成されている前記ＵＥインスタンスの前記処理システムは、前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星から受信した前記ダウンリンクＯＦＤＭシンボルの期待される前記ダウンリンク周波数と測定された前記周波数との間の判定された前記周波数シフトに更に基づく、請求項９に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するためのシステム。

【請求項15】

前記ＵＥインスタンスは、５Ｇ Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ（ＮＲ）無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して前記非地上系ＯＦＤＭネットワークの前記衛星と通信する、請求項９に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するためのシステム。

【請求項16】

前記ＵＥインスタンスはスマートフォンである、請求項１５に記載の非地上系ＯＦＤＭネットワーク上のドップラーシフトを補償するためのシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［クロスリファレンス］
この出願は、２０１９年５月２日に出願の“ＤＯＰＰＬＥＲ ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮ ＦＯＲ Ａ ＮＯＮ－ＴＥＲＲＥＳＴＲＩＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ”と題された米国特許出願第１６／４０１，５２８号の利益及び優先権を主張し、それは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

電磁信号に導かれるドップラーシフトの量は、式１により定義され得る。

【数1】

【0003】

式１において、周波数の変化（ΔＦ）は、公称キャリア周波数（Ｆ_０）に、電磁信号を相互に向かって又は離れて送受信する物体の相対速度成分を乗算し、物体間の角度のコサインを光速で除算したものを乗算したものに等しい。キャリア周波数が高いほど、ドップラーシフトにより引き起こされるであろう周波数の変化は大きくなる。また、速度が大きいほど、周波数の変化は大きくなる。

【0004】

より低い周波数で、携帯電話等のユーザ装置のインスタンスが固定基地局と通信している場合に導かれるドップラーシフトの量は比較的小さく、周波数に有意な影響を与えないことがある。しかしながら、より高い周波数で、ＵＥが（例えば、高速列車又は飛行機上で）高速で移動している状況では、ドップラーシフトの量はもはや無視できなくなり得る。

【発明の概要】

【0005】

直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク等の非地上系ネットワーク上のドップラーシフトを補償するための様々な配置が本明細書に提示される。ユーザ装置（ＵＥ）インスタンスは、ＵＥインスタンスの絶対位置を判定し得る。ＵＥインスタンスと非地上系ＯＦＤＭネットワークの衛星との間の角度が判定され得る。非地上系ＯＦＤＭネットワークの衛星に関してＵＥインスタンスの相対速度が判定され得る。周波数デルタは、公称アップリンクキャリア周波数、相対速度、及び角度に基づいて判定され得る。周波数デルタを使用して、アップリンクＯＦＤＭシンボルが非地上系ＯＦＤＭネットワークの衛星へ送信される送信周波数が調整され得る。ＵＥインスタンスは、調整された送信周波数でアップリンクＯＦＤＭシンボルを送信し得る。

【0006】

そうした配置の実施形態は、以下の機構の内の１つ以上を含み得、非地上系ＯＦＤＭネットワークの衛星に関するＵＥインスタンスの相対速度を判定することは、グローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）測定値を使用して地球に関するＵＥインスタンスの速度を判定することを含み得る。衛星は、地球低軌道（ＬＥＯ）又は地球中軌道（ＭＥＯ）にあり得る。非地上系ＯＦＤＭネットワークの衛星に関するＵＥインスタンスの相対速度を判定することは、衛星の軌道及び軌道速度を指し示すデータにアクセスすることを含み得る。衛星は静止軌道にあり得る。非地上系ＯＦＤＭネットワークの衛星から受信したダウンリンクＯＦＤＭシンボルの周波数が測定され得る。非地上系ＯＦＤＭネットワークの衛星から受信したダウンリンクＯＦＤＭシンボルの期待されるダウンリンク周波数と測定された周波数との間の周波数シフトが判定され得る。アップリンクＯＦＤＭシンボルが非地上系ＯＦＤＭネットワークの衛星へ送信される送信周波数を調整することは、非地上系ＯＦＤＭネットワークの衛星から受信したダウンリンクＯＦＤＭシンボルの期待されるダウンリンク周波数と測定された周波数との間の判定された周波数シフトに更に基づき得る。ＵＥインスタンスは、５Ｇ Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ（ＮＲ）無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して、非地上系ＯＦＤＭネットワークの衛星と通信し得る。ＵＥインスタンスはスマートフォンであり得る。

【図面の簡単な説明】

【0007】

以下の図を参照することによって、様々な実施形態の性質及び利点の更なる理解が実現され得る。添付の図では、同様のコンポーネント又は機構は同じ参照ラベルを有し得る。更に、同じタイプの様々なコンポーネントは、参照ラベルに続いてダッシュと、同様のコンポーネント間を区別する第２のラベルを付すことによって区別され得る。明細書で第１の参照ラベルのみが使用されている場合、説明は、第２の参照ラベルに関係なく、同じ第１の参照ラベルを有する同様のコンポーネントの内の何れか１つに適用可能である。

【0008】

【図1】非地上系ネットワークの衛星に対してＵＥのインスタンスが移動する実施形態を説明する。

【図2】ドップラーシフトを補償するために送信周波数を変更するＵＥのインスタンスの実施形態を説明する。

【図3】ドップラーシフトを補償するためのＵＥのインスタンスのための方法の実施形態を説明する。

【図4】ダウンリンク信号で測定されたドップラーシフトの量に基づいてドップラーシフトを補償するためのＵＥのインスタンスのための方法の別の実施形態を説明する。

【図5】ダウンリンク信号で測定されたドップラーシフトの量と、計算された速度、位置、及び角度に基づいた周波数デルタとに基づいてドップラーシフトを補償するためのＵＥインスタンスのための方法の実施形態を説明する。

【発明を実施するための形態】

【0009】

直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は、サブキャリア間にガードバンドが存在することなく、サブキャリア周波数上に狭帯域チャネルが存在することを可能にするデジタル信号変調の方式である。ＯＦＤＭ信号変調が適切に機能するためには、サブキャリア周波数間の干渉とクロストークとを低減するために、デバイスが、それらに割り当てられたサブキャリア周波数上で正確に送信することが重要である。低周波数において、相互に通信するデバイスが静止している、又は凡そ静止している場合には、そうした干渉とクロストークとを回避するには、ドップラー効果を考慮する必要がないことがある。しかしながら、周波数及び相対速度が増加すると、ドップラー効果は、周波数上に著しい影響を与え得る。

【0010】

非地上系ネットワーク（ＮＴＮ）では、ユーザ装置（ＵＥ）インスタンスと衛星との間で通信が発生し得る。衛星が静止軌道にある場合、衛星は静止しているものとして効果的に取り扱われ得る。しかしながら、ＵＥは可能性として高速で移動していることがある。実例として、ＵＥは、高速列車又は飛行機に一時的に設置され得、又は恒久的に備え付けられ得る。実例として、乗客がインターネット及びその他のネットワークベースのサービスにアクセスし得るように、ＵＥは、乗客にＷｉＦｉを提供するように使用され得る。衛星が非静止軌道（例えば、ＬＥＯ又はＭＥＯ）にある場合、地球の周りの衛星の軌道に起因して、ＵＥと衛星との間の相対速度成分は著しく増加し得る。簡単な例として、式１を参照すると、３０ＧＨｚでＬＥＯでの衛星の軌道は、７２０ｋＨｚのドップラーシフトの一因となり得る。

【0011】

ＵＥインスタンスは、グローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）を使用する等して、その位置及び速度を判定することが可能であり得る。ＵＥは更に、衛星の位置及び軌道を指し示すデータへのアクセスを有し得る。ＵＥは、ＵＥと衛星との間の角度を判定することと、地球の表面に沿って衛星に向かう、又は衛星から離れる相対速度成分を判定することが可能であり得る。ＵＥは、ドップラー効果によって引き起こされるであろう周波数シフトの量を計算することがその後可能であり得る。ＵＥは、ドップラー効果を補償するために、ＯＦＤＭシンボルの送信等のためのそのアップリンク送信周波数をその後調整し得る。

【0012】

追加的又は代替的に、ＵＥインスタンスは、衛星からのダウンリンク信号の受信周波数を期待周波数と比較することが可能であり得る。周波数の差は、ドップラー効果に起因し得る。周波数のこの変化を使用して、ＵＥは、ドップラー効果がアップリンク送信に影響を与えるであろう周波数の変化を計算することが可能であり得、それは、異なる周波数上で発生し得る。周波数のこの変化は、位置、速度、及び角度に基づいて計算された周波数の変化と組み合わせられ（例えば、平均化され）得、又はこの計算の代わりに使用され得る。

【0013】

図１は、非地上系ネットワークの衛星１２０に対してＵＥインスタンス１１０が移動するシステム１００の実施形態を説明する。非地上系ネットワークはＯＦＤＭを使用し得、ＵＥインスタンスとの双方向通信を可能にし得る。幾つかの実施形態では、非地上系ネットワークは、５Ｇ ＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ）ネットワークであり得る。様々な実施形態において、衛星１２０は、静止軌道にあり得、又はＬＥＯ若しくはＭＥＯにあり得る。ＵＥインスタンス１１０（１１０－１、１１０－２）は、衛星１２０に対して地球１０１の表面に凡そ沿って様々な方向に移動し得る（２つのＵＥインスタンス１１０が説明されているが、ＵＥのこの数は、例示のみを目的としている。実世界の実装では、遥かに多くの数のＵＥが衛星１２０と通信していることがある）。ＵＥインスタンス１１０は、スマートフォン、携帯電話、タブレットコンピュータ、又はＮＴＮの一部である衛星と通信する他のコンピュータ化されたデバイスであり得る。幾つかの実施形態では、ＵＥインスタンスは、複数の他のユーザにネットワークアクセスを提供するために使用され得る。実例として、列車又は飛行機等の大量輸送機関は、多数の人々に対してＷｉＦｉ又は別の方式のネットワークアクセスを可能にするインストールされたＵＥを有し得る。そうした通信は、５Ｇ Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ（ＮＲ）無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して実施され得る。衛星１２０が静止軌道にある一実施形態では、衛星１２０は静止しているものとして取り扱われ得る。そうした実施形態では、アップリンク送信（すなわち、ＵＥのインスタンスから衛星１２０へのデータ送信）におけるドップラーシフトは、特定のＵＥインスタンスの移動に完全に起因し得る。例えば、ＵＥインスタンス１１０－１が６００ｋｍ／ｈｒで西へ移動している場合、それは、１００ｋｍ／ｈｒで東へ移動しているＵＥインスタンス１１０－２と比較して、アップリンク通信で著しい量のドップラーシフトをもたらし得る。

【0014】

ＵＥインスタンス１１０の各々は、その絶対位置を判定可能であり得る。実例として、グローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）モジュールが各ＵＥインスタンスに搭載され得る。そうしたＧＮＳＳモジュールは、全地球測位システム（ＧＰＳ）、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、Ｂｅｉｄｏｕ、及び/又は他の方式の測位システムを使用し得る。各ＵＥインスタンスは、１）衛星１２０の位置を指し示すデータへのアクセスを有し得、２）ＧＮＳＳモジュールを使用してその絶対位置を判定することが可能であり得、３）複数のＧＮＳＳ測定値を使用する等して（地球の表面に対する）その対地速度を判定することが可能であり得る。この情報を使用して、各ＵＥインスタンスは、１）地球の表面に沿って衛星に向かう速度又は衛星から離れる速度を指し示す相対速度成分、及び２）角度１３１を判定し得る。角度１３１は、アップリンク通信経路１３０と凡そ地球１０１の表面（又は衛星１２０の真下の地球１０１の表面上にあるポイント１３５への方向）との間の差を表す。角度１３１は式１の一部として使用され得る。実例として、ＵＥインスタンス１１０－１は、ＵＥ１１０－２（距離１４２）よりも地球１０１の表面に沿って衛星１２０からより長い距離（距離１３２）を変位するので、ＵＥインスタンス１１０－１の移動は、ＵＥインスタンス１１０－２の移動よりもドップラーシフトに大きな影響を与え得る。

【0015】

実施形態の第１のセットでは、衛星１２０は静止軌道にある。したがって、各ＵＥインスタンスは、ＵＥインスタンスの絶対位置、地球の表面に沿って衛星に向かう、又は衛星から離れる相対速度成分、及び衛星の位置に基づいて周波数シフトの量を計算し得る。実施形態の第２のセットでは、衛星１２０は、ＬＥＯ又はＭＥＯ軌道にある。そうした実施形態では、地球１０１の周りの衛星の軌道がアップリンク送信に影響を与えるであろうドップラーシフトの量を判定するために、衛星１２０の軌道及び速度が考慮される必要がある。実例として、ＵＥインスタンス１１０－１の速度１１１が地球１０１の表面に沿って衛星１２０から直接離れ、衛星１２１が速度１２１の反対方向に移動している場合、（速度１１１とは反対方向で同じ速さであり得る）速度１１２で進み得るＵＥインスタンス１１０－２からのアップリンク送信よりもアップリンク送信でのドップラーシフトが著しく大きくなり得る。速度１１２は衛星１２０の速度１２１と同じ方向にあるので、速度はドップラー効果を部分的に相殺し得る。ＵＥインスタンス１１０－１は、ポイント１３５に向かう、又はポイント１３５から離れる速度成分を判定し得る。

【0016】

図２は、ドップラーシフトを補償するために送信周波数を変更するＵＥのインスタンスの実施形態を説明する。説明するＵＥインスタンスは、図１のＵＥインスタンス１１０－１である。ＵＥの他のインスタンスは、同じ又は同様のコンポーネントを含み得る。ＵＥインスタンス１１０－１は、処理システム２１０、衛星軌道データ２１５、ＧＮＳＳ受信機２２０、周波数コントローラ２３０、受信機２４０、送信機２５０、及びドップラーシフトアナライザ２６０を含み得る。処理システム２１０は、１つ以上のプロセッサを含み得る。処理システム２１０は、１つ以上の専用又は汎用プロセッサを含み得る。そうした専用プロセッサは、本明細書に詳述される機能を実施するように特別に設計されたプロセッサを含み得る。そうした専用プロセッサは、本明細書に詳述される機能を実施するように物理的及び電気的に構成された汎用コンポーネントであるＡＳＩＣ又はＦＰＧＡであり得る。そうした汎用プロセッサは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の１つ以上の非一時的プロセッサ可読媒体を使用して格納された専用ソフトウェアを実行し得る。

【0017】

処理システム２１０は、地球１０１に対する絶対位置測定値をＧＮＳＳ受信機２２０から受信し得る。絶対位置測定値に基づいて、処理システム２１０は、地球の表面に対するＵＥのインスタンスの（速さ及び方向を指し示し得る）の速度を判定し得る。処理システム２１０は、衛星軌道データ２１５を格納し得る非一時的プロセッサ可読媒体へのアクセスを有し得る。衛星軌道データ２１５は、静止衛星の位置を格納し得る。衛星軌道データ２１５は、アップリンク送信が送信される衛星の現在の位置及び速度を処理システム２１０が計算することを可能にするＬＥＯ及び／又はＭＥＯ衛星に対する軌道情報を格納し得る。処理システム２１０は、ＵＥインスタンス１１０－１と、アップリンク送信が送信される衛星との移動によって引き起こされるドップラーシフトの量を計算するために式１を使用し得る。周波数が調整される量（周波数デルタ）又は修正されたキャリア周波数は、処理システム２１０によって周波数コントローラ２３０へ出力され得る。周波数コントローラ２３０は、ＯＦＤＭシンボル等のアップリンク送信が送信機２５０により送信される周波数を制御するように構成され得る。

【0018】

ドップラーシフトアナライザ２６０は、受信機２４０を介して衛星からダウンリンク送信を受信し得る。受信機２４０は、特定の周波数上でダウンリンク送信を受信することを期待し得る。しかしながら、衛星及び／又はＵＥインスタンス１１０－１の移動によって引き起こされるドップラーシフトに起因して、ダウンリンク送信は、異なる周波数上で受信され得る。ドップラーシフトアナライザ２６０は、ダウンリンク送信が受信される期待周波数とダウンリンク送信が受信された実際の周波数との間の周波数の差（又は周波数デルタ）を判定し得る。

【0019】

処理システム２１０は、計算されたドップラーシフトに加えて、又はその代わりに、ドップラーシフトアナライザ２６０によって観測された周波数デルタを使用し得る。実例として、幾つかの実施形態では、ドップラーシフトアナライザ２６０によって判定された周波数の変化は、処理システム２１０によって、計算された周波数の変化と平均化され得る。他の実施形態では、処理システム２１０は、ドップラーシフトアナライザ２６０から受信した周波数の変化を使用することと、観測された条件に基づいて計算された周波数の変化を使用することとの間で選択し得る。ＵＥインスタンス１１０－１によって送信されたアップリンクデータがドップラーシフトをどの程度よく補償しているかを指し示すフィードバックが衛星から受信され得る。アップリンク送信が周波数補正に十分な誤差を有する場合、処理システム２１０は、ドップラーシフトアナライザ２６０によって判定された周波数の変化と、計算された周波数の変化とを使用してドップラーシフトを補償する方法を切り替え得、又は調整し得る。

【0020】

ダウンリンク通信上のドップラーシフトは、アップリンク送信上のドップラーシフトよりも干渉を少なくさせる傾向があり得る。ダウンリンク送信の全ては同じソース（すなわち、衛星）から発信されるので、各ＵＥインスタンスは、周波数領域内でシフトされた全てのダウンリンク送信を観測するであろう。全てのダウンリンク送信は周波数領域内でシフトされるので、そうしたダウンリンク送信間の干渉は殆ど又は全く発生しない。

【0021】

図３は、ドップラーシフトを補償するためのＵＥのインスタンスのための方法３００の実施形態を説明する。方法３００は、ＵＥインスタンス１１０－１等のＵＥインスタンスによって実施され得る。ＵＥインスタンスは、図２に関連して詳述されたようなコンポーネントを含み得る。ブロック３０５において、ＵＥインスタンスは、地球に関するその絶対位置を判定し得る。この絶対位置は、ＧＮＳＳコンポーネントを使用して判定され得る。

【0022】

ブロック３１０において、ＵＥインスタンスが通信しようとしている、又は既に通信している衛星に関するＵＥインスタンスの相対速度成分が判定又は計算され得る。相対速度成分は、衛星の位置の真下にある地球上のポイントに向かう速度、又は地球上のポイントから離れる速度を表し得る。衛星が静止軌道を有する場合、衛星は静止しているものとして取り扱われ得る。衛星がＬＥＯ又はＭＥＯ軌道にある場合、相対速度成分を判定するために、ＵＥインスタンスに向かう、又はＵＥインスタンスから離れる衛星の相対速度成分は、ＵＥの速度成分に加算され得（反対方向の場合）、又はＵＥの速度成分から減算され得る（同じ方向の場合）。

【0023】

ブロック３１５において、ＵＥインスタンスと衛星との間の角度が判定され得る。角度は、衛星への直接経路（例えば、アップリンク通信経路１３０）と、衛星の真下の地球の表面上のポイント（例えば、図１のポイント１３５）との間であり得る。角度が小さいほど、衛星により受信されるようなアップリンク送信上のドップラーシフトの相対速度成分の影響は大きくなる。角度を判定するために、衛星の位置がＵＥインスタンスによって必要とされ得る。ＵＥインスタンスは、ローカルに格納された衛星軌道データにアクセスし得、又はネットワークを介する等してリモートソースから、格納された衛星データにアクセスし得る。

【0024】

ブロック３２０において、式１を使用してＵＥインスタンスによって周波数デルタが計算され得る。式１は、ＵＥインスタンスによって計算され得、周波数デルタを判定するために、衛星及びＵＥが相互に向かって又は相互に離れて移動する相対速度成分と、ブロック３１５において計算された角度とを使用し得る。

【0025】

ブロック３２５において、ＯＦＤＭシンボル等のアップリンクデータ送信が送信される送信周波数は、周波数デルタを使用して変更され得る。周波数デルタは、送信周波数を増加させるため、又は送信周波数を減少させるために使用され得る。ＵＥインスタンス及び衛星が相互に離れて移動していることを相対速度成分が指し示す場合、送信周波数は増加させられ得、ＵＥインスタンス及び衛星が相互に向かって移動していることを相対速度成分が指し示す場合、送信周波数は減少させられ得る。

【0026】

ブロック３３０において、アップリンクＯＦＤＭシンボルは、調整された送信周波数を使用して送信され得る。計算された周波数デルタを使用して周波数が調整されていることによって、ＯＦＤＭシンボルが送信されたサブキャリアが衛星によって受信される場合に、ＵＥの他のインスタンスによる他のサブキャリア送信との干渉が殆ど又は全く発生しないようにドップラーシフトは補償され得る。したがって、衛星は、公称サブキャリア周波数で（知覚される何れのドップラーシフトなしに）アップリンク送信を効果的に受信し得る。

【0027】

図４は、ダウンリンク信号で測定されたドップラーシフトの量に基づいてドップラーシフトを補償するためのＵＥのインスタンスのための方法の別の実施形態を説明する。方法４００は、ＵＥインスタンス１１０－１等のＵＥインスタンスによって実施され得る。ＵＥインスタンスは、図２に関連して詳述されたようなコンポーネントを含み得る。方法４００は、方法３００の代わりに、又は方法３００に加えて実施され得る。ブロック４０１において、ダウンリンク信号が衛星から受信され得る。ブロック４０５において、ダウンリンク信号の受信周波数がＵＥインスタンスによって判定され得る。ブロック４１０において、ＵＥインスタンスは、ダウンリンク信号を受信すると期待した周波数を判定し得る。実例として、ダウンリンクメッセージは、データが送信された周波数を指し示すデータを含み得、又はＵＥインスタンスは、ダウンリンクデータが衛星により送信される周波数を指し示す格納されたデータを有し得る。ブロック４１５において、期待周波数と受信周波数との間の周波数デルタがＵＥインスタンスによって計算され得る。

【0028】

式１と同等の式２を使用して、ブロック４１５において判定された周波数デルタと公称キャリア周波数とを使用して、

【数2】

の値が判定され得る。

【数3】

【0029】

式２から計算された

【数4】

の値を使用して、ブロック４２０においてアップリンク送信のドップラーシフトを補償するための周波数デルタを判定するために、式１は、アップリンクＯＦＤＭシンボル送信に対する公称キャリア周波数を使用してその後再評価され得る。

【数5】

の値は実際のダウンリンク送信に基づくので、該値は、判定された相対速度成分と判定された角度とに基づいてＵＥインスタンスによって計算される場合よりも正確であり得る。更に、そうした実施形態では、ＵＥインスタンスは、それ自体の速度又は絶対位置を判定する必要がなくてもよい。

【0030】

ブロック４２５において、ＯＦＤＭシンボル等のアップリンクデータ送信が送信される送信周波数は、ブロック４２０において計算された周波数デルタを使用して変更され得る。周波数デルタは、送信周波数を増加させるため、又は送信周波数を減少させるために使用され得る。ＵＥインスタンス及び衛星が相互に離れて移動していることを相対速度成分が指し示す場合、送信周波数は増加させられ得、ＵＥインスタンス及び衛星が相互に向かって移動していることを相対速度成分が指し示す場合、送信周波数は減少させられ得る。ブロック４２５において、ＯＦＤＭシンボル等のアップリンク送信は、調整された送信周波数を使用して送信され得る。ダウンリンク送信の測定されたドップラーシフトに基づいて計算された周波数デルタを使用して周波数が調整されていることによって、ＵＥの他のインスタンスによる他のサブキャリア送信との干渉が殆ど又は全く発生しないようにドップラーシフトは補償され得る。

【0031】

図５は、ダウンリンク信号で測定されたドップラーシフトの量と、計算された速度、位置、及び角度に基づいた周波数デルタとに基づいてドップラーシフトを補償するためのＵＥインスタンスのための方法の実施形態を説明する。ブロック５０５において、ＵＥインスタンスは、地球に関するその絶対位置を判定し得る。この絶対位置は、ＧＮＳＳコンポーネントを使用して判定され得る。

【0032】

ブロック５１０において、ＵＥインスタンスが通信しようとしている、又は既に通信している衛星に関するＵＥインスタンスの相対速度成分が判定又は計算され得る。相対速度成分は、衛星の位置の真下にある地球上のポイントに向かう速度、又は該ポイントから離れる速度を表し得る。衛星が静止軌道を有する場合、衛星は静止しているものとして取り扱われ得る。衛星がＬＥＯ又はＭＥＯ軌道にある場合、相対速度成分を判定するために、ＵＥインスタンスに向かう、又はＵＥインスタンスから離れる衛星の相対速度成分は、ＵＥの速度成分に加算され得（反対方向の場合）、又はＵＥの速度成分から減算され得る（同じ方向の場合）。

【0033】

ブロック５１５において、ＵＥインスタンスと衛星との間の角度が判定され得る。角度は、衛星への直接経路（例えば、アップリンク通信経路１３０）と、衛星の真下の地球の表面上のポイント（例えば、図１のポイント１３５）との間であり得る。角度が小さいほど、衛星により受信されるようなアップリンク送信上のドップラーシフトの相対速度成分の影響は大きくなる。角度を判定するために、衛星の位置がＵＥインスタンスによって必要とされることがある。ＵＥインスタンスは、ローカルに格納された衛星軌道データにアクセスし得、又はネットワークを介する等のリモートソースから、格納された衛星データにアクセスし得る。

【0034】

ブロック５２０において、式１を使用してＵＥインスタンスによって第１の周波数デルタが計算され得る。式１は、ＵＥインスタンスによって計算され得、周波数デルタを判定するために、衛星及びＵＥが相互に向かって移動する、又は相互に離れて移動する相対速度成分と、ブロック５１５において計算された角度とを使用し得る。

【0035】

ブロック５２５において、ダウンリンク信号が衛星から受信され得る。ブロック５３０において、ダウンリンク信号の受信周波数がＵＥインスタンスによって判定され得る。ブロック５３５において、ＵＥインスタンスは、ダウンリンク信号を受信すると期待した周波数を判定し得る。実例として、ダウンリンクメッセージは、データが送信された周波数を指し示すデータを含み得、又はＵＥインスタンスは、ダウンリンクデータが衛星により送信される周波数を指し示す格納されたデータを有し得る。ブロック５４０において、期待周波数と受信周波数との間のダウンリンク周波数デルタがＵＥインスタンスによって計算され得る。

【0036】

ブロック５４５において、アップリンク送信のドップラーシフトを補償するための第２の周波数デルタを判定するために、アップリンクＯＦＤＭシンボル送信に対する公称キャリア周波数に対して式１を計算するために、方法４００に関連して詳述したような式２を使用して、

【数6】

の値が使用され得る。

【0037】

ブロック５５０において、第１の周波数デルタ又は第２の周波数デルタの何れかが、（例えば、ＯＦＤＭシンボルの）アップリンク送信周波数を調整するために使用するために選択される。幾つかの実施形態では、第１の周波数デルタ及び第２の周波数デルタは、共に平均化され、さもなければ組み合わされる。幾つかの実施形態では、重み付けが使用される。実例として、ＵＥインスタンスからのアップリンク送信の周波数の誤差の量を指し示すフィードバックが衛星から時折受信され得る。フィードバックデータに基づいて、第２の周波数デルタと比較した第１の周波数デルタの重み付けが調整され得る。他の実施形態では、フィードバックデータは、計算された第１の周波数デルタ又は計算された第２の周波数デルタの何れがアップリンク送信を調整するために使用されるべきかを指し示し得る。

【0038】

ブロック５５５において、ＯＦＤＭシンボル等のアップリンクデータ送信が送信される送信周波数は、ブロック５５０において組み合わされた周波数デルタを使用して変更され得る。周波数デルタは、送信周波数を増加させるため、又は送信周波数を減少させるために使用され得る。ＵＥインスタンス及び衛星が相互に離れて移動していることを相対速度成分が指し示す場合、送信周波数は増加させられ得、ＵＥインスタンス及び衛星が相互に向かって移動していることを相対速度成分が指し示す場合、送信周波数は減少させられ得る。ブロック５６０において、ＯＦＤＭシンボル等のアップリンク送信は、調整された送信周波数を使用して送信され得る。ダウンリンク送信の測定されたドップラーシフトに基づいて計算された周波数デルタを使用して周波数が調整されていることによって、ＵＥの他のインスタンスによる他のサブキャリア送信との干渉が殆ど又は全く発生しないようにドップラーシフトは補償され得る。

【0039】

上で論じた方法、システム、及びデバイスは例示である。必要に応じて、様々な構成が様々な手順又はコンポーネントを省略、置換、又は追加し得る。実例として、代替的構成では、方法は、説明されたものとは異なる順序で実施され得、及び／又は様々な段階が追加、省略、及び／又は組み合わされ得る。また、ある一定の構成に関して説明した機構は、他の様々な構成では組み合わされ得る。構成の異なる態様及び要素は、同様の方法で組み合わされ得る。また、技術は進化しているため、要素の多くは例示であり、開示又は請求項の範囲を限定しない。

【0040】

（実装を含む）例示的構成の完全な理解を提供するために、具体的な詳細が説明に与えられている。しかしながら、構成はこれらの具体的な詳細なしに実践され得る。例えば、周知の回路、プロセス、アルゴリズム、構造、及び技法は、構成を不明瞭にすることを避けるために、不必要な詳細なしに示されている。この説明は、例示的構成のみを提供し、請求項の範囲、適用可能性、又は構成を限定しない。むしろ、構成の前述の説明は、説明した技術を実装するための有効な説明を当業者に提供するであろう。開示の精神又は範囲から逸脱することなく、要素の機能及び配置に様々な変更がなされ得る。

【0041】

また、構成は、フロー図又はブロック図として描写されたプロセスとして説明され得る。各々は、動作を順次プロセスとして説明し得るが、動作の多くは並行して又は同時に実施され得る。また、動作の順序は再配置され得る。プロセスは、図に含まれていない追加のステップを有し得る。更に、方法の例は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、又はそれらの任意の組み合わせにより実装され得る。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、又はマイクロコードで実装される場合、必要なタスクを実施するためのプログラムコード又はコードセグメントは、ストレージ媒体等の非一時的コンピュータ可読媒体内に格納され得る。プロセッサは、説明されるタスクを実施し得る。

【0042】

幾つかの例示的構成を説明したが、開示の精神から逸脱することなく、様々な修正物、代替構築物、及び均等物が使用され得る。例えば、上記の要素は、より大きなシステムのコンポーネントであり得、他の規則が、発明の適用に優先され得るか、さもなければ発明の適用を修正し得る。また、上記の要素が考慮される前、間、又は後に、幾つかのステップが着手され得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】