昭和53年版 通信白書

5　衛星通信の研究

（1）　通信方式

　郵政省電波研究所鹿島支所においては，50年度以来離島通信，非常災害時の通信あるいは移動通信等，小規模地球局衛星通信に有効な周波数拡散ランダム接続（ＳＳＲＡ）通信方式の改良について研究を進めている。従来のＳＳＲＡ通信方式の欠点は，同時通信可能局数が少ないことであるが，改良方式では，誤り訂正符号の導入により，信号対雑音比の改善及び通信容量の増大が期待される。52年度において，これらの成果を採り入れた装置の試作に着手したが，4〜6ｄＢの改善が得られるものと考えられる。この装置は実験用中容量静止通信衛星（ＣＳ）によるＳＳＲＡ関連実験に使用される。
　また，ミリ波（Ｋバンド）とセンチ波（Ｃバンド）切換方式による時分割多元接続（ＴＤＭＡ）通信について検討を行い，降雨時における回線断の特性を明らかにし，また簡易化ＴＤＭＡ方式についての考察を行った。これについても，今後ＣＳにより実験を行う。
　一方，技術試験衛星<2>型（ＥＴＳ-<2>）「きく2号」にとう載した発振器による電波伝搬実験は順調に行われ，当初の予定の半年間を更に延長して一年間続けられた。取得された資料は，ＫバンドからＣ，Ｓバンドにわたり多彩なものとなり，興味のある結果が多く得られており，この実験の有意性を示している。この成果を基に，ＣＳをはじめとする衛星による伝搬実験を進め，実験結果を参考にした降雨減衰シミュレータの開発と試作を行った。これは，今後各種ミリ波衛星通信方式の比較研究に使用される。

（2）　管　　　制

　郵政省電波研究所鹿島支所では，人工衛星の運用管制技術に関する実験と研究を行って来たが，実験用中容量静止通信衛星（ＣＳ）及び実験用中型放送衛星（ＢＳ）の管制に関しては，既に習得した基礎技術に加えて，小型で高精度の衛星軌道決定プログラム（ＫＯＤＳ）の開発が行われた。この方式は，小型コンピュータによる短時間処理ができる扱い易いものである。これらの技術，研究を活かして，ＣＳ及びＢＳの運用管制実験を行うことにしている。
　将来の衛星運用管制システムについては，その省力化と高性能化が望まれる。このために電離層観測衛星運用管制システムを改修，拡張し，移動衛星のみならず静止衛星も同時に運用管制ができるシステムを開発し，53年度打上げ予定の実験用静止通信衛星（ＥＣＳ）によって実験を行うために，施設の整備が進められている。
　さらに，低高度の移動衛星を対象として，データの中継を効率的に行うため，静止衛星を中継局として利用する追跡型データ中継衛星システム（ＴＤＲＳＳ）についての調査研究が行われた。

（3）　高精度姿勢検出及び制御

　衛星通信，科学探査等の分野における通信需要の増大と通信形態の多様化に伴って，宇宙通信においてもミリ波帯の高利得アンテナや，マイクロ波帯のマルチスポットアンテナが用いられるようになると，電波のビーム幅が狭くなるので，従来以上に精度のよい姿勢検出と制御が必要となる。高精度の姿勢制御ができれば，更に電波ビームを狭めることにより，周波数の空間的再利用が可能となるので，電波の有効利用にもつながる。
　このため，郵政省電波研究所では，レーザを利用した衛星の三軸姿勢決定方式を提案し，国際無線通信諮問委員会（ＣＣＩＲ）においても姿勢センサの一方式として採択された。このシステムの基礎実験は51年度から始まり，レーザ送信部と受信部（姿勢検出部）を試作して，種々の条件でシステムの特性を求めるためのシミュレーションを行っている。この結果，システムの有効性が確かめられつつある。また，このシステムの特徴は高精度のみならず一方向からのレーザ光受信で姿勢の三要素を決定してしまうことができるので，早期実用化のための研究を進めている。

（4）　ミリ波通信

　ミリ波を衛星通信に利用しようとする場合，電波伝搬上の最も大きな問題は降雨減衰と降雨による交差偏波識別度の劣化である。
　降雨減衰は，電波伝搬路上の降雨域の各部分において電波の受ける減衰の積分効果として現れるものであるが，この現象を一層詳細に究明するため，郵政省電波研究所では，新方式の降雨レーダを同鹿島支所に設置し，技術試験衛星<2>型（ＥＴＳ-<2>）「きく2号」をはじめとする一連の各種通信衛星実験に備えるとともに降雨による交差偏波識別度の劣化問題についてＥＴＳ-<2>によるミリ波伝搬実験を進めた。
　ＥＴＳ-<2>は，我が国最初の静止衛星であるが，この衛星は，53年度に打上げが予定されている実験用静止通信衛星（ＥＣＳ）のために，静止軌道への投入技術の習得等を目的としてＮＡＳＤＡで計画されたが，郵政省はこれを用いてＥＣＳの予備実験を行うためビーコン送信機のとう載をＮＡＳＤＡに依頼した。電波研究所では，ＥＴＳ-<2>から送信される3波（1.7ＧＨz，11.5ＧＨz，34.5ＧＨz）の位相のそろったビーコン電波を利用して，52年5月9日から実験を開始した。
　本実験の特徴は，広い周波数範囲の電波を対象とした伝搬実験であるとともに，降雨レーダを駆使して雨域構造と電波伝搬特性の関係を正確には握し，ＥＣＳ計画で行うスペースダイバシチ実験の貴重な資料を得ることであるが，特に，52年8月には例年になく降雨が多く，降雨とミリ波伝搬性について予想以上の豊富なデータを取得し，また，台風が近くを通過したため，台風時の伝搬特性ばかりでなく地上局の運用等についても貴重な経験を得た。これは，通信回線の設計等に重要な意味をもつ減衰の累積確率，継続時間率等，また35ＧＨz帯では世界で初めて取得された注目すべきデータも得られたことなど所期の目的を達するに十分な成果が得られ，関係方面から大きな期待が寄せられている。なお，本実験はＥＴＳ-<2>の打上げ成功と相まって，53年5月上旬まで続けられることになった。

（5）　多ビーム衛星最適利用ソフトウェア

　将来打ち上げられる衛星の多くは，多数のビームを持つマルチビーム衛星である。このような衛星の運用に当たって衛星容量を最大限に利用するには，受信波を増幅し，送信ビームへ接続するトランスポンダの接続関係を十分に検討する必要がある。本ソフトウェアは，このような衛星内トランスポンダの最適接続を決定するために開発されたものであり，これと同時にトランスポンダへの変調方式の割当て，重なりビーム内のトラヒック分配についても最適解を与える。
　この研究は，将来の衛星の設計に対しても有効であり，これにより現行のＦＭから将来のディジタル通信への移行問題の検討も可能である。