地上/衛星共用携帯電話システムの衛星上り回線干渉量について: マルチビーム衛星回線と地上回線の同一周波数共用のための基礎的解析

摘要

This paper analyses the interference level on satellite uplink in Satellite/Terrestrial Integrated Mobile Communication System (STICS) to study frequency sharing between satellite and terrestrial systems. A new interference estimation simulator based on the signal power calculation is developed to calculate the interference level in terrestrial/satellite integrated system. In the simulation, the Mobile Satellite Service (MSS) band of 30MHz in 2-GHz band is shared between terrestrial and satellite system. Seven frequency bands are reused in satellite system to cover Japanese main island and exclusive economic zone by using multiple spot beams with 30-m class satellite antenna. Terrestrial user terminals and base stations are located in the main island under uniform distribution. To mitigate interference level in satellite uplink, a spatial guard-band is introduced in STICS. It is an area around a satellite cell in which a terrestrial service using the same frequency band as that in the satellite cell is prohibited. The effect of the spatial guard-band is verified by evaluating the relationship among spatial guard-band level, carrier to interference ratio (CIR), and number of terrestrial service users. Potential number of terrestrial service users is discussed from the simulation result. Coverage rate of terrestrial service as a function of spatial guard-band level is also evaluated. Finally, co-channel interference level caused by uplinks from satellite users in other satellite cells is evaluated.%本研究では，地上/衛星共用携帯電話システム（STICS）の地上/衛星間周波数共用を検討するため，鍵となるパラメータである衛星上り回線の干渉量を解析している．解析は電力計算に基づき，日本と周辺地域における地上/衛星システムの干渉量を総合的に評価するため新たに開発した干渉評価シミュレータを用いて行う．周波数は，地上と衛星の両システムで2GHz 帯のMobile Satellite Service （MSS）バンド30MHz を共用する．日本国内およびその排他的経済水域に7周波繰り返しで衛星マルチビームを配置し，地上携帯端末および基地局を日本本土に一様に配置する．地上携帯端末からの干渉量の解析に際しては，地上システムと衛星システムの干渉回避のため衛星ビームの周りに設ける地上システムが使用できないエリア（空間ガードバンド）による干渉低減効果を確認するため，空間ガードバンド量，Carrier to Interference Ratio（CIR）と地上携帯端末数の関係を評価している．また，評価結果から地上携帯端末の潜在ユーザ数について考察する．空間ガードバンドと地上携帯端末の通信場所率の関係についても確認する．同一周波数を利用する他の衛星マルチビーム内の同一チャネル衛星回線からの干渉についても評価している．