衛星移動通信システム特集（1）
ワイドスターⅢ衛星端末の開発

（a）外部インタフェース

1. RJ-45コネクタ（Ethernet）
   ワイドスターⅡでは，RJ-45コネクタはLAN用の1つのみを備えていたが，ワイドスターⅢでは，ハンドセット用およびLAN用の2つのRJ-45コネクタを備えており，ハンドセット用のRJ-45コネクタはPoE（Power over Ethernet）^*4に対応している．ワイドスターⅡのハンドセットはケーブルと一体化しており，10芯コネクタで端末本体と接続する構成となっていたが，ワイドスターⅢではPoE対応のRJ-45をハンドセットインタフェースとすることで汎用性を高めており，PoE対応ハブを経由させた場合は最大5台のハンドセットを接続することが可能である．
2. RJ-11コネクタ（アナログ電話機用モジュラージャック）
   ワイドスターⅡでは，アナログ電話機などを接続する際には専用のアダプタが必要だったが，ワイドスターⅢでは，可搬型端末・設置型端末のいずれもRJ-11コネクタを実装しているため，アダプタ無しで直接アナログ電話機などを接続することができる．さらに，設置型端末にはRJ-11コネクタを2つ搭載しているため，オプションサービスの「鳴り分けナンバーサービス^*5」を利用すれば，アナログ電話機とFAXを常時接続したまま，着信時に電話とFAXを使い分けることが可能である．

（b）GPS

ワイドスターⅢでは，可搬型端末および追尾アンテナにGPSを搭載している．設置型端末においては，追尾アンテナと組み合わせて使用することで，GPS機能の利用が可能である．

（c）Wi-Fi

ワイドスターⅡでは，Wi-Fi接続するためには専用のルータが必要だったが，ワイドスターⅢでは，可搬型端末にWi-Fiルータ機能を搭載しているため，直接スマートフォンやPCを接続することが可能となっている（端末1台につき最大5台までの同時接続が可能）．さらに，Wi-Fi接続中のスマートフォンとの連携機能により，後述する専用アプリを搭載したスマートフォンからの，通話やSMSの送受信，衛星携帯電話（以下，衛星電話）の本体設定変更などの操作も可能である．なお，設置型端末では，Wi-Fi機能は搭載されていないが，Wi-Fiアクセスポイントを接続することで同様にスマートフォンやPCを接続することが可能である．

（d）追尾アンテナ

追尾アンテナは，船舶や車両において設置型端末と組み合わせて使用され，ビーム方向を衛星方向へ合わせる制御を行う．ワイドスターⅢの追尾アンテナの制御は，衛星方向が不明な状態から衛星方向を検出してビーム方向を衛星方向へ向ける初期捕捉，初期捕捉後の移動などにより生じる方向ずれを補正する追尾動作，アンテナが遮蔽された状態が続いた場合の追尾動作から初期捕捉への切替えとそのタイミングを制御するための遮蔽時間監視タイマの3つの機能からなる．ワイドスターⅢは，LTEベースの通信方式で止まり木チャネル^*6が無いため，セル探索に全周波数サーチが必要となり，ワイドスターⅡと比較してセル探索時間が長くなる．そのため，初期捕捉の時間を極力短くする工夫や，初期捕捉の機会を極力減らす工夫などを取り入れている．

（a）通信方式

通信方式では，開発コスト削減および効率化の観点からグローバルで商用実績のある LTEをベースとして，衛星通信用にカスタマイズした独自方式を開発した．ベースがLTEとなるため，通信プロトコル，通信中のハンドオーバ^*7，待受け中のセル切替え，通信規制制御など基本的にはLTEと同じ機能をサポートしているが，セルラよりも大きな伝搬遅延や広大なセルカバレッジなど衛星通信特有の特徴があるため，各種タイマ値のカスタマイズを行い，伝搬遅延対策や帯域効率化を図った．

（b）提供サービス

1. 音声通信
   ワイドスターⅢの音声コーデック^*8として，ワイドスターⅡよりさらに高音質なAMBE+2を採用した．また，方式はVoLTE（Voice over LTE）^*9をベースにしており，通信制御はSIP（Session Initiation Protocol）^*10[2]/SDP（Session Description Protocol）^*11[3]，音声パケットはRTP（Real-time Transport Protocol）^*12[4]，そしてコールセンタや留守番電話サービスなどでの項目選択時に利用するプッシュ信号はDTMF（Dual-Tone Multi-Frequency）^*13[5][6]に対応している．衛星通信はセルラ以上に回線リソースがシビアであるため，制御信号はSIPシグナリング圧縮技術（SigComp：Signaling Compression）^*14[7]，音声パケットはVoLTE同様にヘッダ圧縮技術（RoHC：Robust Header Compression）^*15[8][9]をそれぞれ適用して音声通信にかかわるデータ量の削減をすることで，通信の効率化を図っている．
2. パケット通信
   LTEをカスタマイズした衛星通信用の独自方式を採用して，ワイドスターⅡよりも周波数利用効率^*16を上げることで，従来機（ワイドスターⅡ）では上り最大144kbps，下り最大384kbpsであったところを，ワイドスターⅢでは上り最大250kbps（可搬型端末）・1Mbps（設置型端末），下り最大1.5Mbps（可搬型端末・設置型端末）と，さらなる通信速度の高速化を実現している．これにより導入可能なソリューションの幅がワイドスターⅡ以上に広がっている．
3. FAX通信
   FAX - 衛星端末間に対しては，一般的な固定電話のFAXに利用されているITU-T（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）^*17勧告T.30^*18を採用している．一方，衛星端末 - 衛星基地局間の，衛星通信特有の大きな伝搬遅延や無線劣化に伴う通信途切れなどが発生する環境下ではT.30による通信が不安定となってしまうため，IPベースにカスタマイズされT.30に比べて遅延耐性が強い同勧告T.38^*19に対応することで，衛星通信においても信頼性の高いFAX通信を実現している．
4. SMS
   ワイドスターⅡはSMS非対応であったが，ワイドスターⅢではLTEのIMS（Internet protocol Multimedia Subsystem）^*20ベースとなるSMS over IP^*21に対応することで，衛星端末でのSMSサービスを実現している．また通信制御では，音声通信と同様にSIPを利用している．
5. 緊急通報
   音声通信と同様にVoLTEをベースとした緊急通報（110番，119番，118番）に対応している．またGPS利用可能な組合せ（可搬型端末＋アンテナ（種別を問わず），設置型端末＋追尾アンテナ）であれば，セルラ同様にLTE LPP（LTE Positioning Protocol）^*22の初期測位機能（NI-LR（Network Induced-Location Request）^*23）と通話中および終話後の位置情報取得機能（MT-LR（Mobile Terminated-LR）^*24）に対応しているため，陸上はもとより海上においても，万が一のときには管轄の緊急通報受理機関（警察／消防・救急／海上保安庁）へ位置情報を通知することが可能となっている．

（c）衛星電話管理ツール

衛星端末に PC，スマートフォンなどを有線または無線（Wi-Fi）接続させて，それらの機器のWebブラウザからアクセスすることで，衛星電話管理ツールを利用することができる．衛星電話管理ツールでは，衛星端末の無線状態確認やインターネット接続設定，各種暗証番号・機能設定など表3に示す端末関連機能が一元管理されており，設定確認や変更などが可能となっている．

1. 衛星電話ログ送信機能
   衛星端末の通信状況が記録されたログを指定したサーバへ送信する，衛星電話ログ送信機能を搭載した．お客さまの申告エリアや社内保守者が確認したいエリアの通信状況（電波強度，捕捉セルなど）が記録された衛星電話ログを送信できる機能を具備することで，申告エリアの早急な状況確認やエリア確認作業の効率化などが可能となることを想定している．
2. 自動コール生成機能（社内保守者向け）
   社内保守者向けとして，衛星端末に自動コール^*25生成機能を搭載した．社内オペレーションセンタなどは，遠隔から保守用衛星端末にアクセスをして，自動コール生成機能を実行することで，前述の衛星電話ログ送信機能を利用したログ収集を行う．これにより，衛星システムのエリアカバレッジや接続の正常性確認など，システムメンテナンス作業の効率化を図っている．なお自動コールは，接続セル，コール回数，音声通話の接続先，音声通話の試行数，音声通話時間，コール間隔が設定可能となっている．