JP2000013295A - Radio communication system and synchronization multi- carrier multi-beam transmitter - Google Patents

Radio communication system and synchronization multi- carrier multi-beam transmitter

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JP2000013295A
JP2000013295A JP10174228A JP17422898A JP2000013295A JP 2000013295 A JP2000013295 A JP 2000013295A JP 10174228 A JP10174228 A JP 10174228A JP 17422898 A JP17422898 A JP 17422898A JP 2000013295 A JP2000013295 A JP 2000013295A
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transmitted
cells
cell
area
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Nobuaki Takahashi
宣明 高橋
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication system that utilizes effectively frequencies without the need for much precision for position control of a flying body and to provide a synchronization multi-carrier and multi-beam transmitter that uses a multi-beam antenna array. SOLUTION: In the radio communication system where an airship is resident in the stratosphere, deviation in the directivity characteristic is corrected for a beam position error due to a position shift of the airship by selectively using k-sets of parabolic antennas with directivity closest to a cell going to be sent among parabolic antennas 180-18k+1 and 200-20k+1 or by feeding simultaneously pluralities of the parabolic antennas. An information rate is decreased by sending a multi-carrier signal from multi-carrier transmitters 11-1k so as to reduce a timing error in time division transmission reception and selection of the antennas is made for a guard interval period to reserve stable transmission channels.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システム及
び同期マルチキャリアマルチビーム送信装置に係り、特
に成層圏に飛行船を滞空させて行う電波中継システムに
用いる無線通信システム及び同期マルチキャリアマルチ
ビーム送信装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio communication system and a synchronous multi-carrier multi-beam transmitter, and more particularly to a radio communication system and a synchronous multi-carrier multi-beam transmitter used for a radio relay system in which an airship stays in the stratosphere. .

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタルビデオ信号などの比較的大き
な情報量を有する情報の伝送は、その情報量に応じた広
い周波数帯域を必要とするため、高い周波数のキャリア
を用いて伝送するのが一般的である。公共性の高いTV
放送などでは、VHF帯やUHF帯が用いられている
が、個人利用的な性質が強い加入者系無線通信の分野で
はサブミリ波、ミリ波といった高い周波数帯が使用され
る。
2. Description of the Related Art Transmission of information having a relatively large amount of information such as a digital video signal requires a wide frequency band according to the amount of information. Therefore, transmission is generally performed using a high-frequency carrier. It is. Highly public TV
In broadcasting and the like, the VHF band and the UHF band are used, but in the field of subscriber-based wireless communication having strong personal use characteristics, high frequency bands such as submillimeter waves and millimeter waves are used.

【0003】また、従来、ディジタル情報の伝送には、
通信型マルチメディアの走りとされるインターネットが
用いられ、ISDN(サービス統合ディジタル網)又は
アナログの電話回線にモデムを接続してディジタル情報
を伝送するようにしている。しかし、インターネットの
データレートは毎秒数十キロビット程度で、せいぜい静
止画程度の情報しか伝送できない。マルチメディアと呼
ばれる情報の伝送には、毎秒1〜6メガビットの動画像
を伝送できるのが望ましく、そのためのインフラストラ
クチャの構築が望まれている。
[0003] Conventionally, in the transmission of digital information,
The Internet, which runs communication-type multimedia, is used to transmit digital information by connecting a modem to an ISDN (Integrated Services Digital Network) or analog telephone line. However, the data rate of the Internet is on the order of several tens of kilobits per second, and at most, only information on the order of still images can be transmitted. For transmission of information called multimedia, it is desirable to be able to transmit a moving image of 1 to 6 megabits per second, and it is desired to construct an infrastructure for that.

【0004】光ケーブルを各家庭まで敷設してCATV
その他各種の通信サービスを提供する加入者網光化(フ
ァイバ・ツウ・ザ・フォーム(FTTH))が機能すれ
ば、動画像を伝送できる程度のビットレートは得られる
が、光ケーブルの端末への工事費は極めて高く、30兆
円とも見積もられている。これは日本の世帯数を300
万世帯とすると、1世帯あたり100万円の出費がかか
る計算となる。現時点では、ファイバ・ツウ・ザ・フォ
ーム(FTTH)を実現するのはかなり困難である。
An optical cable is laid to each home and CATV
If optical fiber networking (fiber-to-the-form (FTTH)), which provides various other communication services, functions, a bit rate enough to transmit moving images can be obtained, but construction of optical cable terminals The cost is extremely high, estimated at 30 trillion yen. This means 300 Japanese households
Assuming that there are 10,000 households, this is a calculation that costs 1 million yen per household. At present, implementing fiber-to-the-form (FTTH) is quite difficult.

【0005】また、光ケーブル以外の手段により、毎秒
数Mbps程度の伝送レートを確保するための通信手段
として、xDSLがある。これは家庭まで配線されてい
るツイストペアの電話線を用いる方法であるが、日本の
場合、電話線の特性は非常に大きくばらついており、家
庭まで確実に所要の伝送レートを補償することは困難で
あり、実際面での導入、運用が難しい状況にある。
There is xDSL as a communication means for securing a transmission rate of several Mbps per second by means other than the optical cable. This method uses a twisted pair telephone line that is wired to the home.In Japan, however, the characteristics of the telephone line vary greatly, making it difficult for the home to reliably compensate for the required transmission rate. In fact, it is difficult to introduce and operate them in practice.

【0006】その面で注目されるのが、気象条件が比較
的安定している成層圏(高度約10km〜50km)に
滞留する飛行船や気球などの飛翔体を、衛星通信システ
ムにおける静止衛星中継局のように見なして無線通信を
行うようにした無線通信システムである(長谷良裕
他、”成層圏無線プラットフォームを用いた高速無線ア
クセスネットワークの提案”、電子情報通信学会技術報
告、SST97-54,RCS97-93(1997-09))。
Attention has been paid in this regard to flying objects such as airships and balloons staying in the stratosphere (altitudes of about 10 km to 50 km) where the weather conditions are relatively stable. This is a wireless communication system that performs wireless communication by considering it as such (Yoshihiro Hase et al., "Proposal of high-speed wireless access network using stratospheric wireless platform", IEICE Technical Report, SST97-54, RCS97-93 (1997-09)).

【0007】この無線通信システムでは、光ケーブルの
工事費は個人の宅地近辺で高価につく反面、飛行船等の
飛翔体に向いた窓に信号が到来するので、飛行船からの
電波を受信する装置を設置し、比較的大容量の情報を家
庭内に導き入れることができる。また、この無線通信シ
ステムは、飛行船等の飛翔体が20km程度の高度に滞
空しているので、静止衛星に比べて低高度であり、地上
発信端末からの送信電力が静止衛星に比べて小さくて済
み、また遅延時間も短いために、複数の無線プラットフ
ォームを多数配備して全国的なマルチメディアネットワ
ークを構築することもできる。
In this wireless communication system, the construction cost of the optical cable is expensive near the residential area of the individual, but since the signal arrives at the window facing the flying object such as an airship, a device for receiving the radio wave from the airship is installed. However, a relatively large amount of information can be introduced into the home. Further, in this wireless communication system, since the flying object such as an airship is hovering at an altitude of about 20 km, the altitude is lower than that of the geostationary satellite, and the transmission power from the terrestrial transmitting terminal is smaller than that of the geostationary satellite. And a short delay time, it is possible to construct a nationwide multimedia network by deploying a large number of wireless platforms.

【0008】また、従来、上記の成層圏に滞留する飛翔
体を中継局のように見なして無線通信するシステムにお
いて、無線プラットフォーム(空中局)の基準周波数を
基準地球局から受けた周波数安定度の高い信号から再生
することにより、適用通信システムの要求条件を満たす
周波数安定度の信号を移動局等の各ユーザ地上局に送出
し得るシステムも知られている(特開平5−25995
2号公報)。
Conventionally, in a system in which a flying object staying in the stratosphere is regarded as a relay station and performs radio communication, a reference frequency of a radio platform (air station) received from a reference earth station with high frequency stability is high. There is also known a system capable of transmitting a signal having a frequency stability satisfying a requirement of an applied communication system to each user ground station such as a mobile station by reproducing the signal from the signal (Japanese Patent Laid-Open No. 5-25995).
No. 2).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の成層
圏に滞留する飛翔体を中継局のように見なして無線通信
するシステムのうち前者のものは、高速無線ATM網の
構築を目的として、1つの成層圏無線プラットフォーム
が64個程度のマルチビームを投影して、1つのビーム
のカバー範囲(セル)を地上系セルラシステムと同程度
の大きさのセル(約5km四方)としている。
However, among the above-mentioned systems for performing wireless communication by regarding a flying object staying in the stratosphere as a relay station, the former one is intended to construct a high-speed wireless ATM network. The stratospheric wireless platform projects about 64 multi-beams, and the coverage (cell) of one beam is set to a cell (about 5 km square) of the same size as the terrestrial cellular system.

【0010】また、上記の成層圏に滞留する飛翔体を中
継局のように見なして無線通信するシステムのうち後者
のものは、各成層圏無線プラットフォーム(空中局)の
送信する電波信号の周波数によっては、各空中局の配置
条件等により定まる特定の位置で電波信号の干渉が生じ
るという問題を解決するため、空中局毎に電波信号周波
数を異ならしめているので、周波数利用効率が悪いとい
う問題がある。
[0010] Further, among the above-mentioned systems for performing wireless communication by regarding a flying object staying in the stratosphere as a relay station, the latter system depends on the frequency of a radio signal transmitted from each stratospheric wireless platform (air station). In order to solve the problem that the radio signal interference occurs at a specific position determined by the arrangement condition of each aerial station, the radio signal frequency is made different for each aerial station, so that there is a problem that the frequency utilization efficiency is poor.

【0011】ところで、現在、一般的に使用されている
インターネット通信における情報信号の伝送レートは3
0〜64kbpsである。従って、伝送可能な情報も自
然と制限されている。そこで、現行TV放送品質の映像
を伝送できる通信網が整備されると高品質インターネッ
トシステムが構築されることとなり、好ましい。そこ
で、加入者当たり6Mbpsの伝送レートが使用できる
ような通信網を、成層圏に滞留する飛翔体を用いて実現
しようとすると以下の課題がある。
At present, the transmission rate of information signals in the Internet communication generally used is 3
0 to 64 kbps. Therefore, information that can be transmitted is naturally limited. Therefore, it is preferable that a communication network capable of transmitting a video of the current TV broadcast quality be prepared, so that a high-quality Internet system is constructed. Therefore, if a communication network capable of using a transmission rate of 6 Mbps per subscriber is to be realized by using a flying object that stays in the stratosphere, the following problem occurs.

【0012】すなわち、現在考えられている、成層圏に
滞留する飛行船などの飛翔体に国際的に割り当てられて
いる周波数は、47GHz帯を用いる場合でも、800
MHz程度である。仮に変調方式としてQPSKを用い
るとき、得られる伝送レートは1.6Gbpsを越える
ことはできなく、200強の加入者にしかサービスがで
きない。
That is, the frequency currently considered and internationally assigned to flying vehicles such as airships staying in the stratosphere is 800 even when the 47 GHz band is used.
MHz. If QPSK is used as the modulation method, the obtained transmission rate cannot exceed 1.6 Gbps, and only 200 or more subscribers can be serviced.

【0013】そこで、エリア分割により周波数を繰り返
し用いてより多くの加入者にサービスを提供することが
考えられる。その一例として、7周波数を用いる7セル
方式が知られている。しかし、セルの面積をできるだけ
小さくすれば、周波数の繰り返し回数を増加できるた
め、より多くの加入者にサービスを提供することができ
る。その面からは、飛翔体に搭載するビームアンテナの
ビーム幅はできるだけ小さくし、多くのセルに分割して
使用するのが好ましい。
Therefore, it is conceivable to provide services to more subscribers by repeatedly using frequencies by area division. As one example, a seven-cell system using seven frequencies is known. However, if the area of the cell is made as small as possible, the number of frequency repetitions can be increased, and the service can be provided to more subscribers. From that aspect, it is preferable that the beam width of the beam antenna mounted on the flying object be as small as possible, and the beam antenna be divided into many cells for use.

【0014】一方、成層圏に滞留する飛翔体を中継局の
ように見なして無線通信するシステムでは、成層圏では
偏西風が吹いているため、飛翔体をその偏西風に対抗し
て移動し、地球に対しては、如何に精度良く静止させる
ように制御、運行するための位置制御の技術が研究開発
されている。
On the other hand, in a system in which a flying object staying in the stratosphere is regarded as a relay station and performs wireless communication, a westerly wind is blowing in the stratosphere, so that the flying object moves against the westerly wind and moves with respect to the earth. The technology of position control for controlling and operating the vehicle so that it can be stopped still with high accuracy has been researched and developed.

【0015】しかし、飛翔体を地球に対して精度良く静
止させるためには、飛翔体の位置制御に大きなエネルギ
ーを必要とするのに対し、飛翔体が太陽電池より得られ
るエネルギー量にはおのずと制限があるため、飛翔体の
位置制御にもおのずと限界がある。
However, in order to accurately stop the flying object with respect to the earth, a large amount of energy is required for controlling the position of the flying object, but the amount of energy that the flying object can obtain from the solar cell is naturally limited. Therefore, there is naturally a limit to the position control of the flying object.

【0016】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
飛翔体に対する位置制御にそれほどの精度を必要としな
くても、周波数を有効に利用し得る無線通信システム及
びマルチビームアンテナアレーを用いる同期マルチキャ
リアマルチビーム送信装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above points,
It is an object of the present invention to provide a radio communication system capable of effectively utilizing a frequency without requiring a great degree of accuracy for position control with respect to a flying object, and a synchronous multi-carrier multi-beam transmitting apparatus using a multi-beam antenna array.

【0017】また、本発明の他の目的は、より高い伝送
レートによる高品質のマルチメディアの通信網を構築し
得る無線通信システム及び同期マルチキャリアマルチビ
ーム送信装置を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a radio communication system and a synchronous multi-carrier multi-beam transmission device capable of constructing a high-quality multimedia communication network with a higher transmission rate.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明システムは、成層圏に滞留する飛行船等の飛
翔体から高周波数帯でディジタル情報信号を地上へ無線
送信する無線通信システムにおいて、互いに異なる周波
数の信号を受信する地上の受信領域である複数のセルか
らなるエリアを、隣接するエリアのセル同士も異なる周
波数の信号を受信するように繰り返して用いる配置と
し、複数の加入者系データを、エリア内の複数のセルに
対応した数で、高周波数帯の互いに異なる周波数のマル
チキャリア信号に変換し、これら複数のマルチキャリア
信号を一組としたとき送信しようとするエリアの数の組
数だけ複数のマルチキャリア信号を生成して、送信しよ
うとするエリアを構成するすべてのセルに個別にビーム
を投影して送信するに際し、送信しようとするエリアを
構成するすべてのセル以上の数のビームアンテナの方向
を検出し、ビームアンテナのうち送信しようとするセル
に最も近い位置に指向性のあるビームアンテナを選択使
用して、飛翔体から送信しようとするエリアを構成する
すべてのセルにマルチキャリア信号を送信するものであ
る。
In order to achieve the above object, a system according to the present invention is provided in a wireless communication system for wirelessly transmitting a digital information signal to the ground in a high frequency band from a flying object such as an airship staying in the stratosphere. An area composed of a plurality of cells, which is a terrestrial reception area for receiving signals of different frequencies, is arranged so that cells in adjacent areas are repeatedly used so as to receive signals of different frequencies. Is converted into multi-carrier signals of different frequencies in a high frequency band by a number corresponding to a plurality of cells in the area, and when the plurality of multi-carrier signals are set as one set, the number of areas to be transmitted is set. Generates multiple multi-carrier signals and projects the beam individually to all cells that make up the area to be transmitted. At this time, the directions of the beam antennas equal to or greater than all the cells constituting the area to be transmitted are detected, and a beam antenna having directivity closest to the cell to be transmitted among the beam antennas is selected and used. And transmitting a multicarrier signal to all cells constituting an area to be transmitted from the flying object.

【0019】この発明では、ビームアンテナのうち送信
しようとするセルに最も近い位置に指向性のあるビーム
アンテナを選択使用することで、飛翔体の位置に応じて
アンテナのビーム方向を補正して送信しようとするエリ
アを構成するすべてのセルに個別にマルチキャリア信号
を送信することができる。
According to the present invention, by selecting and using a beam antenna having directivity closest to the cell to be transmitted among the beam antennas, the beam direction of the antenna is corrected according to the position of the flying object and transmitted. A multicarrier signal can be individually transmitted to all cells constituting the area to be tried.

【0020】また、本発明システムは、隣接するセルと
セルの境界に中点を持つ仮想セルを定義し、ビームアン
テナに加えて、送信しようとするエリアを構成するすべ
てのセル以上の数の仮想セル用ビームアンテナを用意
し、ビームアンテナ及び仮想セル用ビームアンテナのう
ち、送信しようとするセルに最も近い位置に指向性のあ
るビームアンテナ又は仮想セル用ビームアンテナを選択
使用して、飛翔体から送信しようとするエリアを構成す
るすべてのセルにマルチキャリア信号を送信することを
特徴とする。この発明では、1セル分以下、あるいは1
セル分を越えるようなセルに対するビームの位置誤差が
あっても、これに対応したビーム方向の補正ができる。
In addition, the system of the present invention defines a virtual cell having a midpoint at the boundary between adjacent cells, and, in addition to the beam antenna, the number of virtual cells equal to or greater than all cells constituting the area to be transmitted. Prepare a cell beam antenna, and select and use a directional beam antenna or a virtual cell beam antenna closest to the cell to be transmitted, from the beam antenna and the virtual cell beam antenna. A multi-carrier signal is transmitted to all cells constituting an area to be transmitted. In the present invention, one cell or less, or one cell
Even if there is a beam position error with respect to a cell exceeding the cell, the beam direction can be corrected in accordance with the error.

【0021】また、本発明は、ビームアンテナの選択使
用に代えて、ビームアンテナのうち複数のビームアンテ
ナに同時に同一のマルチキャリア信号を供給し、これら
複数のビームアンテナの合成ビームにより、送信しよう
とするエリアを構成するすべてのセルにマルチキャリア
信号を送信することを特徴とする。この発明では、仮想
セル用ビームアンテナを用いることなく、1セル分以
下、あるいは1セル分を越えるようなセルに対するビー
ムの位置誤差があっても、これに対応したビーム方向の
補正ができる。
Further, the present invention provides a method of simultaneously supplying the same multicarrier signal to a plurality of beam antennas among the beam antennas instead of selecting and using the beam antennas, and transmitting the signals using a combined beam of the plurality of beam antennas. A multi-carrier signal is transmitted to all cells constituting an area to be used. According to the present invention, even if there is a beam position error with respect to a cell that is equal to or less than one cell or exceeds one cell without using the virtual cell beam antenna, it is possible to correct the beam direction corresponding to the error.

【0022】また、マルチキャリア信号はガードインタ
ーバル期間を有しており、ビームアンテナを選択使用の
切り換えは、ガードインターバル期間を用いて行うこと
が、ビームアンテナ切換時に生じる信号の不連続性によ
るデータ誤りの発生を少なくできるので望ましい。
Further, the multi-carrier signal has a guard interval period, and the selection and use of the beam antenna can be switched by using the guard interval period. This is desirable because the occurrence of odor can be reduced.

【0023】更に、本発明送信装置は、上記の本発明の
無線システムを実現できる構成としたもので、互いに異
なる周波数の信号を受信する地上の受信領域である複数
のセルからなるエリアを、隣接するエリアのセル同士も
異なる周波数の信号を受信するように繰り返して用いる
配置としたとき、本装置に搭載されるビームアンテナア
レーのビーム数は、送信しようとするエリアを構成する
すべてのセル以上の数だけ設けられており、送信しよう
とするエリアを構成するすべてのセルそれぞれに個別に
ビームを投影するアンテナの集合体である第1のビーム
アンテナアレーと、複数の加入者系データを、エリア内
の複数のセルに対応した数で、高周波数帯の互いに異な
る周波数のマルチキャリア信号に変換し、これら複数の
マルチキャリア信号を一組としたとき送信しようとする
エリアの数の組数だけ複数のマルチキャリア信号を生成
するマルチキャリア送信機と、第1のビームアンテナア
レーによるセルに対するビーム投影位置とセルとの位置
ずれを検出するアンテナ方向検出手段と、アンテナ方向
検出手段の検出結果に基づき、第1のビームアンテナア
レーを構成するアンテナのうち送信しようとするセルに
最も近い位置に指向性のあるアンテナを選択使用して、
マルチキャリア送信機からのマルチキャリア信号を送信
させるアンテナ切換手段とを有することを特徴とする。
Further, the transmitting apparatus of the present invention has a configuration capable of realizing the above-described radio system of the present invention. When the cells in the area to be used are repeatedly used so as to receive signals of different frequencies, the number of beams of the beam antenna array mounted on the apparatus is equal to or larger than all cells constituting the area to be transmitted. The first beam antenna array, which is a set of antennas that individually project beams to all cells constituting the area to be transmitted, and a plurality of subscriber data are provided in the area. The number of cells corresponding to a plurality of cells is converted into multi-carrier signals of different frequencies in a high frequency band, and the plurality of multi-carrier signals are converted. And a multi-carrier transmitter that generates a plurality of multi-carrier signals by the number of areas to be transmitted when the number of areas to be transmitted is equal to a set, and a displacement between a cell projection position on the cell by the first beam antenna array and the cell. Based on the antenna direction detecting means to be detected, and based on the detection result of the antenna direction detecting means, select and use the directional antenna closest to the cell to be transmitted among the antennas constituting the first beam antenna array. ,
Antenna switching means for transmitting a multicarrier signal from a multicarrier transmitter.

【0024】飛行船等の飛翔体(以下、飛行船で説明す
る)を用いて行う加入者に対する通信では、ビーム毎に
信号の送信、受信を行うように構成すると、1ビームが
カバーする加入者に対する合計の伝送レートをまかなう
容量を持っている必要がある。飛行船にはサーバーが搭
載されているため、大きな伝送容量にたいするサーバー
の処理能力を向上させるのはそれほど難しいことではな
い。
In communication with a subscriber using a flying object such as an airship (hereinafter, referred to as an airship), if transmission and reception of signals are performed for each beam, the total number of subscribers covered by one beam is calculated. It is necessary to have the capacity to cover the transmission rate of It is not difficult to increase the server's capacity for large transmission capacity because the airship has a server.

【0025】変調方式としては、マルチキャリアを用い
ているので、通信速度を低めに保ち、時分割による送
信、受信の切り換えができ、端末側での信号速度は必要
以上に速くないため、ハードウェアへの負担もあまり大
きくしないで設定できる。マルチキャリアによる通信で
は、キャリア毎に多値QAMのレベルを設定できる。
As a modulation system, a multicarrier is used, so that the communication speed can be kept low, transmission and reception can be switched by time division, and the signal speed on the terminal side is not faster than necessary. Can be set without too much burden on the user. In multi-carrier communication, a multi-level QAM level can be set for each carrier.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図1は本発明になる同期マルチ
キャリアマルチビーム送信装置の一実施の形態のブロッ
ク図、図2は本発明の一実施の形態における電波の指向
性説明図を示す。この実施の形態の無線通信システム
は、前述した成層圏無線プラットフォームと同様に、図
2に示すように、高度20km程度の成層圏に飛行船1
1を滞空させ、飛行船11中には大容量の通信装置、A
TM(非同期転送モード)交換機、大容量のATMネッ
トワークに接続されるサーバー、本発明になる同期マル
チキャリア送信装置を搭載しており、地上局と無線通信
を行う。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a synchronous multi-carrier multi-beam transmitting apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view of radio wave directivity in an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the wireless communication system according to the present embodiment has an airship 1 in the stratosphere at an altitude of about 20 km, as in the above-described stratospheric wireless platform.
1 in the air, and a large-capacity communication device A
It is equipped with a TM (asynchronous transfer mode) switch, a server connected to a large-capacity ATM network, and a synchronous multicarrier transmitting apparatus according to the present invention, and performs wireless communication with a ground station.

【0027】この無線通信システムは、光ケーブルによ
り実現しようとするマルチメディア高度化社会を、無線
系により実現させようとするもので、自由空間を伝送路
として使用するため、伝送歪みも少なく、静止衛星に比
べて飛行船11が低空に滞空しているため、遅延時間も
少なく、更に実現するための費用がFTTHなどに比べ
て低廉であるなどの、従来の無線プラットフォームを用
いた無線通信システムと同様の特長をそのまま有してい
る。
This wireless communication system is intended to realize, by a wireless system, an advanced multimedia society which is to be realized by an optical cable. Since free space is used as a transmission line, transmission distortion is small and a geostationary satellite is used. Since the airship 11 stays in the low altitude compared to the conventional system, the delay time is small, and the cost for realizing the airship 11 is lower than that of FTTH or the like. Has the features as they are.

【0028】更に、この実施の形態では上記の特長に加
え、周波数の有効利用も以下の方法で実現している。こ
こでは、使用周波数をサブミリ波、ミリ波帯とし、周波
数帯域としては、800MHz程度を確保している。ま
た、マルチメディアが必要とする伝送帯域は、加入者あ
たりMPEG−2のメインレベルが必要とする6Mbp
s以上を確保したい。仮に、伝送周波数として47GH
z帯を使用する場合、直径10cmのパラボラアンテナ
は指向性として半値角5度を実現する。このため、この
パラボラアンテナを使用した場合、飛行船11の真下で
は、図2に示すように、直径1.7kmのエリア12で
通信ができ、飛行船11に対する仰角が45度の地点
(距離は28km)での角度が5度であるサービスエリ
ア13は、短軸が2.5kmで長軸が3.5kmの楕円
状となる。
Further, in this embodiment, in addition to the above-mentioned features, effective use of frequency is also realized by the following method. Here, the used frequency is a submillimeter wave band or a millimeter wave band, and a frequency band of about 800 MHz is secured. The transmission bandwidth required by multimedia is 6 Mbp per subscriber required by the main level of MPEG-2.
want to secure more than s. If the transmission frequency is 47GH
In the case of using the z band, a parabolic antenna having a diameter of 10 cm realizes a half-value angle of 5 degrees as directivity. For this reason, when this parabolic antenna is used, as shown in FIG. 2, communication can be performed under the airship 11 in an area 12 having a diameter of 1.7 km, and the elevation angle with respect to the airship 11 is 45 degrees (distance is 28 km). The service area 13 whose angle is 5 degrees has an elliptical shape with a short axis of 2.5 km and a long axis of 3.5 km.

【0029】すなわち、通信に用いる周波数が共通であ
っても、異なった複数のエリアに存在する加入者に対し
てサービスができることになる。すなわち、この実施の
形態では、後述するように飛行船11に複数の指向性の
異なるアンテナを搭載して、地域的に分割して通信を行
うことにより、周波数の有効利用を図るものである。
That is, even if the frequency used for communication is common, a service can be provided to subscribers existing in a plurality of different areas. That is, in the present embodiment, as described later, a plurality of antennas having different directivities are mounted on the airship 11, and communication is performed by dividing the communication regionally, thereby achieving effective use of frequency.

【0030】図3は飛行船11に搭載されるパラボラア
ンテナアレーが地上に投影する送信波のビームパターン
の配置を示す。ここに示すそれぞれのビームで異なった
加入者に対するサービスを行うが、隣接するビーム同士
は、お互いの干渉を防ぐため異なった周波数によって通
信を行う必要がある。すなわち、隣接するエリアでは同
一の周波数を使用しないものとする、複数の周波数のセ
ットが必要となる。例えば、図3中、中心に黒く塗り潰
したエリア15とそれに隣接する6つのエリアではそれ
ぞれ異なる周波数を利用することになる。
FIG. 3 shows an arrangement of a beam pattern of a transmission wave projected on the ground by a parabolic antenna array mounted on the airship 11. Each beam shown here provides services to different subscribers, but adjacent beams need to communicate at different frequencies to prevent mutual interference. That is, it is necessary to set a plurality of frequencies so that the same frequency is not used in adjacent areas. For example, in FIG. 3, different frequencies are used in an area 15 painted black at the center and six areas adjacent thereto.

【0031】また、この実施の形態では、互いに異なる
周波数の信号を受信する地上の受信領域である複数のセ
ルからなるエリアを、隣接するエリアのセル同士も異な
る周波数の信号を受信するように繰り返して用いる配置
とする。すなわち、図4は本発明の一実施の形態におけ
る7波7セル繰り返しの周波数繰り返しの配置を示す。
図4中、一つの六角形が一つのセルで、数字はセル番号
を示す。同一セル番号のセルに対しては同一周波数で、
異なるセル番号のセルに対しては異なる周波数を使用し
て無線通信する。隣接するセル同士は異なる周波数を使
用するものとすると、太い実線で囲んだセル番号1〜7
の7つのセルからなるエリアを、隣接するエリアのセル
同士も異なる周波数の信号を受信するように繰り返して
用いる配置とする。
Further, in this embodiment, an area composed of a plurality of cells, which is a terrestrial reception area for receiving signals of different frequencies, is repeated so that cells of adjacent areas also receive signals of different frequencies. To use. That is, FIG. 4 shows an arrangement of frequency repetition of 7 waves and 7 cells repetition in one embodiment of the present invention.
In FIG. 4, one hexagon is one cell, and a number indicates a cell number. The same frequency is used for cells with the same cell number,
Radio communication is performed for cells with different cell numbers using different frequencies. Assuming that adjacent cells use different frequencies, cell numbers 1 to 7 surrounded by a thick solid line
The area consisting of the seven cells is repeatedly used so that cells in adjacent areas also receive signals of different frequencies.

【0032】すなわち、図4の例では、7種類の周波数
が必要となることを示している。これは、各セルで異な
る情報の伝送を行う加入者系システムでは、程度の差こ
そあれ、それだけ周波数が必要であることが分かる。こ
のようなセル配置自体は従来から移動通信の分野では知
られているが、この実施の形態では、各セルにパラボラ
アンテナからのマルチキャリア信号を個別に送信するも
のである。なお、図3の一つのエリアは図4では一つの
セルに対応する。図4では、7つのセルからなる繰り返
し単位をエリアと称している。
That is, the example of FIG. 4 shows that seven types of frequencies are required. This indicates that, in a subscriber system in which different information is transmitted in each cell, the frequency is required to a greater or lesser degree. Such a cell arrangement itself is conventionally known in the field of mobile communication, but in this embodiment, a multicarrier signal from a parabolic antenna is individually transmitted to each cell. One area in FIG. 3 corresponds to one cell in FIG. In FIG. 4, a repeating unit composed of seven cells is called an area.

【0033】このように構成されるセルの中で、現行放
送グレードの映像を含むマルチメディア信号を伝送する
ケースを考える。MPEG−2のメインレベル程度の信
号を伝送するときは、伝送レートとして前記したように
6Mbpsは最低必要である。仮にQPSK変調された
情報信号を6Mbpsで伝送しようとするときは、伝送
に必要な周波数帯域は誤り訂正用データを含めると5M
Hz程度は必要になる。
A case is considered in which a multimedia signal including a video of a current broadcast grade is transmitted in the cell having the above configuration. When transmitting a signal on the order of the main level of MPEG-2, a minimum transmission rate of 6 Mbps is required as described above. If an information signal modulated by QPSK is to be transmitted at 6 Mbps, the frequency band required for transmission is 5M if error correction data is included.
Hz is required.

【0034】それぞれのビーム毎に(セル毎に)MPE
G−2のメインレベルのサービスを1加入者あたり行お
うとするとき、ここで必要となる周波数は35(=5×
7)MHz、これを双方向で確保しようとするときは7
0MHzが必要となる。仮に、700MHzの周波数帯
域しか確保できないときは、片方向のサービスのみを考
える場合でも、エリア当たり20端末までとなってしま
う。
MPE for each beam (for each cell)
When trying to provide G-2 main level services per subscriber, the frequency required here is 35 (= 5 ×
7) MHz, 7 when trying to secure this in both directions
0 MHz is required. If only a frequency band of 700 MHz can be secured, the number of terminals is limited to 20 per area even if only one-way service is considered.

【0035】この状況を対策するため、可能な限り小さ
なセルを用いて通信するようにする。しかし、それにつ
れて、送受信に使用される電波のビーム幅も狭くなり、
飛行船に揺れが生じるとビームがセルから外れてしま
い、伝送路の減衰量が大きくなり、また、同一周波数で
送信される近隣セル用信号からの干渉を受けるなど好ま
しくないので、この実施の形態では後述する対策を講じ
ている。
In order to cope with this situation, communication is performed using a cell as small as possible. However, along with that, the beam width of radio waves used for transmission and reception has also become narrower,
When the airship shakes, the beam deviates from the cell, the attenuation of the transmission path increases, and it is not preferable that the airship receives interference from signals for neighboring cells transmitted at the same frequency. The following measures have been taken.

【0036】次に、本実施の形態の無線通信システムに
用いる変復調システムについて説明する。マルチビーム
により個々の加入者系にサービスを行う場合、隣り合う
7つのエリア(ビーム)同士の信号は分離可能な状態で
伝送する必要がある。分離する手法としては、時間分
割、周波数分割、符号分割がある。時間分割及び符号分
割の場合、周波数分割に比して復調回路の動作時間を高
速に設定する必要があり、6Mbpsの動画信号を扱お
うとするとき、あまり良い方式とはいえない。そこで、
周波数分割によりこれらの機能を実現する方法を採用す
る。
Next, a modulation / demodulation system used in the radio communication system according to the present embodiment will be described. In the case of providing services to individual subscriber systems using multi-beams, signals between seven adjacent areas (beams) need to be transmitted in a separable state. Methods for separation include time division, frequency division, and code division. In the case of time division and code division, it is necessary to set the operation time of the demodulation circuit faster than that of frequency division, and this is not a very good method when trying to handle a 6 Mbps video signal. Therefore,
A method for implementing these functions by frequency division is adopted.

【0037】周波数分割では、その変調信号の構成はマ
ルチキャリアによるものとし、互いのマルチキャリア同
士に直交性を保つため、シンボル期間を設け、それを同
一な期間とする。すなわち、周波数分割多重される多数
のキャリアを一つの情報信号で分散して変調したマルチ
キャリア信号を生成するに当たり、変調信号となる情報
信号内容を示すディジタルデータ列を配置するシンボル
期間を、各マルチキャリア信号で同一とする。
In the frequency division, the modulation signal is composed of multi-carriers, and a symbol period is provided for the same period in order to maintain orthogonality between the multi-carriers. That is, in generating a multicarrier signal in which a large number of carriers to be frequency division multiplexed are dispersed and modulated by one information signal, a symbol period in which a digital data sequence indicating information signal content to be a modulated signal is arranged is defined by each multipath. The same is assumed for the carrier signal.

【0038】また、周波数分割の方法としては、以下の
2通りがある。第1の周波数分割方法は、図5に示すよ
うに、伝送可能な全周波数帯域を21〜27で示す分割
周波数帯域に、7分割する方法である。なお、ここで
は、7分割を一例としてあげているが、分割数は適用す
るシステムに応じて決まり、これに限定されるものでは
ないことは勿論である。
There are the following two methods for frequency division. The first frequency division method is a method of dividing the entire transmittable frequency band into seven divided frequency bands indicated by 21 to 27 as shown in FIG. Here, seven divisions are taken as an example, but the number of divisions is determined according to the system to which the system is applied, and it is needless to say that the number of divisions is not limited to this.

【0039】第2の周波数分割方法は、図6(a)に示
すように、伝送可能な全周波数帯域を、所定の周波数間
隔(例えば、100kHz間隔)で複数のキャリアが並
べられており、実際の送信は、図6(b)に示すよう
に、複数本おき毎のキャリアを全部で複数本(図6
(b)の例では、9本)用い、それらをディジタルデー
タで分散して変調し、かつ、多重して送信する方法であ
る。この第2の周波数分割方法では、全周波数帯域で伝
送するキャリア総数が、例えば使用する全周波数帯域を
所定の周波数間隔で並べられるp×q(ただし、p≦
q)本のキャリアのうち、q本毎のキャリアからなる互
いに異なる全部でp組のキャリア群が得られるので、各
組のキャリア群を一つのマルチキャリア信号として多重
する方法である。換言すると、繰り返し周波数の数を
r、送信セル番号をsとしたとき、s、r+s、2r+
s、...、nr+sとなるような番号のキャリアから
なるマルチキャリア信号を送信セル番号sのセルに割り
当てる。
According to the second frequency division method, as shown in FIG. 6A, a plurality of carriers are arranged at a predetermined frequency interval (for example, 100 kHz interval) in the entire transmittable frequency band. As shown in FIG. 6 (b), transmission of a plurality of carriers (every plural
In the example of (b), nine lines are used, and they are dispersed and modulated with digital data and multiplexed and transmitted. In the second frequency division method, the total number of carriers transmitted in all frequency bands is, for example, p × q (where p ≦ q) in which all used frequency bands are arranged at predetermined frequency intervals.
q) Of the q carriers, a total of p sets of carrier groups different from each other consisting of q carriers are obtained, so that each set of carrier groups is multiplexed as one multicarrier signal. In other words, when the number of repetition frequencies is r and the transmission cell number is s, s, r + s, 2r +
s,. . . , Nr + s is assigned to the cell of transmission cell number s.

【0040】図5の第1の周波数分割方法に比べて、図
6に示す第2の周波数分割多重方法の方が、広い周波数
帯域で伝送するため、周波数選択性のフェージングに対
して若干有利である。すなわち、図5の第1の周波数分
割方法では、所定キャリア周波数が逆相のマルチパスの
影響で打ち消され、急激なレベル低下がある時、周波数
的に隣接するキャリアのレベルも大きな減衰を受けてい
る可能性が高い。復号すべきキャリアのうちの一部がダ
メージを受けた場合は、誤り訂正の手法により消失した
データの復元ができるが、多くのキャリアが同時にダメ
ージを受けた場合は、誤り訂正の手法ではデータの復元
が困難である。このような意味で、図6による第2の周
波数分割方法には、周波数インターリーブの効果があ
り、周波数選択性のマルチパスフェージングに対して有
利である。
Compared to the first frequency division method shown in FIG. 5, the second frequency division multiplexing method shown in FIG. 6 transmits over a wide frequency band, and thus is slightly advantageous for frequency selective fading. is there. In other words, in the first frequency division method shown in FIG. 5, the predetermined carrier frequency is canceled by the influence of the multipath in the opposite phase, and when there is a sharp level drop, the level of the carrier adjacent in frequency is also greatly attenuated. Likely to be. If some of the carriers to be decoded are damaged, the lost data can be recovered by the error correction method. However, if many carriers are damaged at the same time, the error correction method Restoration is difficult. In this sense, the second frequency division method according to FIG. 6 has the effect of frequency interleaving and is advantageous for frequency selective multipath fading.

【0041】以上、エリアを限定して行う加入者系の無
線伝送について説明したが、本発明の実施の形態では、
これに加えて、指向性パターンの鋭いビームアンテナを
用い、飛行船の揺れに伴いビームの方向も変化するが、
その時点でビームアンテナを切り換え、ビームの方向は
常に通信を対象とするセルに向けられるよう構成したも
のである。
The wireless transmission of the subscriber system in which the area is limited has been described above. However, in the embodiment of the present invention,
In addition to this, using a beam antenna with a sharp directional pattern, the direction of the beam changes with the shaking of the airship,
At that time, the beam antenna is switched so that the beam direction is always directed to the cell targeted for communication.

【0042】次に、本発明になる同期マルチキャリアマ
ルチビーム送信装置の一実施の形態について、図1のブ
ロック図と共に説明する。この実施の形態は、成層圏に
滞留する飛行船11に搭載されており、全部でk個のマ
ルチキャリア送信機11〜1kと、アンテナ方向検出器8
と、アンテナ切換制御回路9と、アンテナ切換器10
と、アンテナ切換器10を介してマルチキャリア送信機
〜1に個別に接続される指向性の鋭い、全部でk
+2個の第1のパラボラアンテナ180〜18k+1と、ア
ンテナ切換器10を介してマルチキャリア送信機1
に個別に接続される指向性の鋭い、全部でk+2個
の第2のパラボラアンテナ200〜20k+1とよりなる。
Next, an embodiment of the synchronous multi-carrier multi-beam transmitting apparatus according to the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG. This embodiment is mounted on an airship 11 staying in the stratosphere, and has a total of k multicarrier transmitters 11 to 1 k and an antenna direction detector 8.
Antenna switching control circuit 9, antenna switching device 10
And k with sharp directivity individually connected to the multicarrier transmitters 1 1 to 1 k via the antenna switch 10.
+2 first parabolic antenna 18 0 ~ 18 k + 1, multicarrier transmitter via the antenna switching equipment 10 1 1 -
It is composed of a total of k + 2 second parabolic antennas 20 0 to 20 k + 1 which are individually connected to 1 k and have sharp directivity.

【0043】なお、パラボラアンテナ180〜18k+1
第1のビームアンテナアレーを構成し、パラボラアンテ
ナ200〜20k+1は第2のビームアンテナアレーを構成
している。これら第1及び第2のビームアンテナアレー
は図1では説明の簡略化のため1次元配置としている
が、実際には2次元配置とされることは勿論である。
The parabolic antennas 18 0 to 18 k + 1 constitute a first beam antenna array, and the parabolic antennas 20 0 to 20 k + 1 constitute a second beam antenna array. Although the first and second beam antenna arrays are arranged one-dimensionally in FIG. 1 for simplicity of explanation, it goes without saying that they are actually arranged two-dimensionally.

【0044】マルチキャリア送信機11〜1kはそれぞれ
同一構成であり、インタフェース回路21〜2k、多周波
数発振器31〜3k、制御回路41〜4k、加算器51
k、DA変換器61〜6k、周波数変換器71〜7kとか
ら構成されている(図1では、マルチキャリア送信機1
のみ構成を代表して図示している。)。これらのマル
チキャリア送信機1〜1は、通常は互いに異なる加
入者系データが入力されるが、同一情報が入力されても
よい。これらの加入者系データは、地上局から送信され
たデータであるが、書き換え可能な記憶媒体などに記憶
しておいたデータを用いることもできる。
The multicarrier transmitter 1 1 to 1 k are each identical configuration, the interface circuit 2 1 to 2 k, multi-frequency oscillator 3 1 to 3 k, the control circuit 4 1 to 4 k, adders 51 to
5 k , DA converters 6 1 to 6 k , and frequency converters 7 1 to 7 k (in FIG. 1, the multi-carrier transmitter 1 is shown).
Only one configuration is shown as a representative. ). These multi-carrier transmitter 1 1 to 1 k are normally different subscriber data is inputted to each other, the same information may be inputted. These subscriber data are data transmitted from the ground station, but data stored in a rewritable storage medium or the like can also be used.

【0045】また、この実施の形態では、アンテナ方向
検出器8によりパラボラアンテナ180〜18k+1とパラ
ボラアンテナ200〜20k+1の方向を検出し、その検出
信号をアンテナ切換制御回路9に供給する。アンテナ切
換制御回路9は入力検出信号に応じてアンテナ切換器1
0を制御し、マルチキャリア送信機1〜1の出力端
をパラボラアンテナ180〜18k+1のうちのk個、又は
パラボラアンテナ200〜20k+1のうちのk個に選択接
続させる。
In this embodiment, the directions of the parabolic antennas 18 0 to 18 k + 1 and the parabolic antennas 20 0 to 20 k + 1 are detected by the antenna direction detector 8, and the detection signals are transmitted to the antenna switching control circuit. 9. The antenna switching control circuit 9 controls the antenna switching unit 1 according to the input detection signal.
Controls 0, selects the output end of the multi-carrier transmitter 1 1 to 1 k k number of parabolic antennas 18 0 ~ 18 k + 1, or k-number of the parabolic antenna 20 0 to 20 k + 1 Connect.

【0046】アンテナ方向検出器8は、地上に設けられ
た基準信号発信局からの基準信号を受信するための指向
性の鋭い基準信号受信用ビームアンテナと、基準信号発
信局の周辺のエリアに対して指向性が設定された指向性
の鋭い複数の周辺エリア用ビームアンテナと、これらの
ビームアンテナから受信信号を得た後、それらの信号レ
ベルを比較し、その比較結果に応じたアンテナ方向を計
算して検出信号を出力する回路部とから構成されてい
る。
The antenna direction detector 8 includes a reference signal receiving beam antenna having sharp directivity for receiving a reference signal from a reference signal transmitting station provided on the ground, and an antenna surrounding the reference signal transmitting station. After obtaining the received signals from a plurality of beam antennas for the surrounding area with sharp directivity, and receiving signals from these beam antennas, comparing their signal levels and calculating the antenna direction according to the comparison result And outputs a detection signal.

【0047】例えば、図3において、黒丸で示してある
地上のエリア15に、基準信号発信局を設置した場合、
アンテナ方向検出器8の基準信号受信用ビームアンテナ
はエリア15の基準信号発信局からの信号を最大レベル
で受信できるように向きが設定されており、アンテナ方
向検出器8の他のビームアンテナは、エリア15を囲む
6つのエリアにその指向性方向がそれぞれ別々に設定さ
れた6つのビームアンテナ、更にはそれら6つのエリア
の更に外周の12あるエリアに対してその指向性方向が
それぞれ別々に設定された12のビームアンテナからな
る。この場合、飛行船11の位置が正規の位置にあると
きは、基準信号受信用ビームアンテナから最大レベルで
基準信号を受信でき、他の周辺のビームアンテナからは
基準信号の受信レベルは弱く、受信信号レベルは所定の
閾値以下である。
For example, in FIG. 3, when a reference signal transmitting station is installed in an area 15 on the ground indicated by a black circle,
The direction of the reference signal receiving beam antenna of the antenna direction detector 8 is set so that the signal from the reference signal transmitting station in the area 15 can be received at the maximum level, and the other beam antennas of the antenna direction detector 8 are Six beam antennas whose directivity directions are separately set in six areas surrounding the area 15, and their directivity directions are separately set in twelve areas on the outer periphery of the six areas. And 12 beam antennas. In this case, when the position of the airship 11 is at the normal position, the reference signal can be received at the maximum level from the reference signal receiving beam antenna, and the reception level of the reference signal is weak from the other peripheral beam antennas, and the reception signal is low. The level is below a predetermined threshold.

【0048】次に、この実施の形態の動作について説明
する。図1において、第1チャンネルの加入者系データ
は、マルチキャリア送信機11内のインタフェース回路
1にシリアルに入力され、ここでシンボル期間毎に伝
送できる量のデータが取り込まれてmビット×n列のパ
ラレル信号に変換された後、少なくともn個並列に配置
された発振器からなる多周波数発振器31内の各発振器
にmビットの信号が制御信号としてそれぞれ入力され
る。
Next, the operation of this embodiment will be described. In Figure 1, subscriber data of the first channel is inputted to the interface circuit 2 1 of a multi-carrier transmitter 1 1 serially, where it the amount of data that can be transmitted is taken for each symbol period m bits × after being converted into parallel signals of n columns, signal m bits to each oscillator of the multi-frequency oscillator 3 in 1 made of an oscillator which is arranged on at least n parallel are input as the control signal.

【0049】制御回路41は、多周波数発振器31のうち
どの発振出力を生じさせるかを、入力される信号内容に
応じて制御する。例えば、送信するマルチキャリア信号
が16QAMで変調された信号であるとすると、制御回
路41は4ビットの入力加入者系データに基づいて、多
周波数発振器31内の16個(m=1,n=16)の発
振器のうちのどの発振器を動作させるかを決定する。こ
れにより、多周波数発振器31からは16QAM信号に
等価な変調器出力信号として取り出される。
The control circuit 4 1, or causing any oscillation output of the multi-frequency oscillator 3 1 is controlled in response to the signal content to be input. For example, when a multicarrier signal to be transmitted is a signal modulated by 16QAM, the control circuit 4 1 based on the 4-bit input subscriber data, 16 multi-frequency oscillator 3 in 1 (m = 1, (n = 16) is determined. Thus, from the multi-frequency oscillator 3 1 is taken out as an equivalent modulator output signal in 16QAM signal.

【0050】このようにして、多周波数発振器31から
は送信されるキャリア数(ここではn本)に対して、そ
の多値化の状態で必要とする発振信号の種類の情報を有
しており、mビットの入力信号で所定の変調方式で変調
された変調波を、n本の変調されたキャリアで分散して
出力する。なお、各キャリアの同一のシンボル期間は同
一のデータで変調され、各キャリアの周波数間隔はシン
ボル同期周波数の整数倍となるように設定されている。
[0050] Thus, for multi-frequency oscillator 3 number of carriers to be transmitted from the 1 (where n book), a type of information of the oscillation signal needed by the state of the multi-level In addition, a modulated wave modulated by an m-bit input signal using a predetermined modulation method is dispersed and output by n modulated carriers. The same symbol period of each carrier is modulated with the same data, and the frequency interval of each carrier is set to be an integral multiple of the symbol synchronization frequency.

【0051】多周波数発振器31から取り出されたn本
の変調されたキャリアは、加算器51で周波数分割多重
されて一つの多重信号(マルチキャリア信号)とされた
後、DA変換器61によりディジタル・アナログ変換さ
れてアナログ信号とされ、更に周波数変換器7 1に供給
されてミリ波帯に周波数変換されでアンテナ切換器10
に入力される。
Multi-frequency oscillator 31N pieces taken from
Is modulated by an adder 51Frequency division multiplexing
Into one multiplex signal (multi-carrier signal)
Later, the DA converter 61Digital-to-analog conversion
And converted to an analog signal. 1Supply to
The frequency is converted to a millimeter wave band and the antenna switch 10
Is input to

【0052】他のマルチキャリア送信機12〜1kも同様
に、個々の加入者用の加入者系データをそれぞれ別々に
マルチキャリア信号に変換し、更にミリ波帯に周波数変
換してアンテナ切換器10に入力する。マルチキャリア
送信機1〜1から出力される全部でk個のマルチキ
ャリア信号は、同じミリ波帯ではあるが互いに周波数帯
域が異なり、またそれぞれ図6に示した第2の周波数分
割多重方法による複数チャンネルのOFDM信号からな
る。
[0052] Similarly, other multi-carrier transmitter 1 2 to 1 k, converts the subscriber data for individual subscribers, each separately multicarrier signal, antenna switching and further frequency-converted into the millimeter wave band Input to the container 10. The k multi-carrier signal in total output from the multi-carrier transmitter 1 1 to 1 k are the same millimeter wave band but different frequency bands, and the second frequency-division multiplexing method shown in FIG. 6, respectively From a plurality of channels.

【0053】図1に示した同期マルチキャリアマルチビ
ーム送信装置が搭載されている飛行船の位置が正規の位
置にあることがアンテナ方向検出器8により検出されて
いる場合は、アンテナ方向検出器8の出力検出信号に基
づきアンテナ切換制御回路9が、マルチキャリア送信機
〜1の各出力マルチキャリア信号をパラボラアン
テナ181〜18kにそれぞれ供給するようにアンテナ切
換器10を制御する。
When the position of the airship on which the synchronous multi-carrier multi-beam transmitter shown in FIG. 1 is mounted is detected by the antenna direction detector 8 as being at a proper position, the antenna direction detector 8 Based on the output detection signal, the antenna switching control circuit 9 controls the antenna switching device 10 so as to supply the output multicarrier signals of the multicarrier transmitters 11 to 1 k to the parabolic antennas 18 1 to 18 k , respectively.

【0054】これにより、パラボラアンテナ181〜1
kからそれぞれマルチキャリア信号が無線送信され、
地上にk個の異なる幅の狭いビームパターンを投影し、
そのビームパターンの位置するk個のセルに対してマル
チキャリア信号の形態で加入者系データを送信する。こ
こで、上記のkを”7”とした場合、図4に示した7つ
のセルからなる1つの繰り返しエリアに対してマルチキ
ャリア信号の形態で加入者系データを送信できる。
Thus, the parabolic antennas 18 1 to 18 1
Each of the multicarrier signals is wirelessly transmitted from 8 k ,
Project k different narrow beam patterns on the ground,
The subscriber system data is transmitted in the form of a multicarrier signal to the k cells where the beam pattern is located. Here, when k is set to “7”, subscriber data can be transmitted in the form of a multicarrier signal to one repetition area including seven cells shown in FIG.

【0055】ここで、偏西風など何らかの理由により飛
行船の位置に誤差が生じ、搭載されるアンテナの指向性
がそれぞれのセルに対して1セル分の位置ずれが生じた
ことがアンテナ方向検出器8により検出された場合は、
アンテナ方向検出器8の出力検出信号に基づき、アンテ
ナ切換制御回路9が、位置誤差方向に応じてその位置誤
差を補正するようにマルチキャリア送信機1〜1
各出力マルチキャリア信号をパラボラアンテナ180
18k-1、又はパラボラアンテナ182〜18k+1にそれ
ぞれ供給するようにアンテナ切換器10を制御する。
Here, an error occurs in the position of the airship for some reason such as a westerly wind, and the antenna direction detector 8 detects that the directivity of the mounted antenna has shifted by one cell with respect to each cell. If found,
On the basis of the output detection signal of the antenna orientation detector 8, parabolic antenna switching control circuit 9, each output multicarrier signal of a multicarrier transmitter 1 1 to 1 k to correct the position error according to a position error direction Antenna 180-
The antenna switching unit 10 is controlled so as to supply the antenna switch 18 k-1 or the parabolic antennas 18 2 to 18 k + 1 respectively.

【0056】これにより、飛行船の位置に誤差が生じて
も、パラボラアンテナ180〜18k-1、又はパラボラア
ンテナ182〜18k+1から送信されたマルチキャリア信
号は、飛行船が正規の位置にあるときと同じ所定のk個
のセルに対して幅の狭いビームパターンを投影し、それ
らk個のセルに対してマルチキャリア信号の形態で加入
者系データを送信できる。
[0056] Thus, even if an error occurs in the position of the airship, a multicarrier signal transmitted parabolic antenna 18 0 ~18 k-1, or from parabolic antenna 18 2 ~18 k + 1, the airship the normal position , A narrow beam pattern is projected on the same predetermined k cells, and the subscriber data can be transmitted to the k cells in the form of a multicarrier signal.

【0057】ここで、所定のk個のセルへの電波の放射
を、第1のビームアンテナアレーを構成するパラボラア
ンテナ180〜18k+2のうち、その所定のk個のセルに
一番近い指向性を有するアンテナを用いて送信する場合
について説明したが、位置ずれ量が1セル分である時は
都合が良いが、1セル分に満たない時や1セル分を越え
る時はセルの大きさの半分の誤差を生じてしまう。そこ
で、更に近いビームを得るために、この実施の形態では
複数のセルにまたがる第2のセル配置を定義し、それに
相当する指向性を有する第2のパラボラアンテナ200
〜20k+2からなる第2のビームアンテナアレーをも用
いてビーム方向の修正を図る。
Here, the radiation of radio waves to the predetermined k cells is transmitted to the predetermined k cells of the parabolic antennas 18 0 to 18 k + 2 constituting the first beam antenna array. The case where transmission is performed using an antenna having close directivity has been described. However, it is convenient when the amount of displacement is one cell, but when the displacement is less than one cell or exceeds one cell, the cell is shifted. An error of half the size occurs. Therefore, in order to obtain a closer beam, in this embodiment defines a second cell placement across multiple cells, the second parabolic antenna 20 0 having directivity corresponding thereto
The beam direction is corrected by using also the second beam antenna array composed of 2020 k + 2 .

【0058】図7は第2のビームアンテナアレーが有す
る仮想のセル配置についての説明図を示す。すなわち、
第2のセル配置は、第1のセル配置における3つのセル
にまたがるような位置関係にセルを定義する。図7中、
数字1〜7の各セルが第1のビームアンテナアレー用セ
ル配置であり、一方、太線18が第2のビームアンテナ
アレーの第1セル(仮想セル)の位置を示す。この第2
のビームアンテナアレーの第1セル(仮想セル)18の
位置は、第1のビームアンテナアレーの第1、第3、第
7の各セル上に定義され、それぞれのセルに等しい面積
ずつまたがって配置されている。このように、第2のビ
ームアンテナアレーのセル配置は、第1のビームアンテ
ナアレーの3つのセルの間にまたがる新しいセルと定義
される。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a virtual cell arrangement of the second beam antenna array. That is,
The second cell arrangement defines the cells in such a positional relationship as to span three cells in the first cell arrangement. In FIG.
Each cell of numbers 1 to 7 is a cell arrangement for the first beam antenna array, while a thick line 18 indicates the position of the first cell (virtual cell) of the second beam antenna array. This second
The position of the first cell (virtual cell) 18 of the beam antenna array is defined on each of the first, third, and seventh cells of the first beam antenna array, and is placed over an area equal to each cell. Have been. Thus, the cell arrangement of the second beam antenna array is defined as a new cell spanning between the three cells of the first beam antenna array.

【0059】飛行船に搭載されるパラボラアンテナを切
り換えながら、最も近い指向性を与えるアンテナから電
波を発射させる場合、第1のビームアンテナアレー用セ
ル配置のみを用いると、半セル分位置がずれてしまうこ
とがある。同一周波数で電波が発射される2つの隣の離
れたセルから発射される電波に対して、セルの境界近く
に位置する加入者に対しても良好なDU比を得るために
も細かなアンテナの指向性を調整できることは重要であ
る。
When radio waves are emitted from the antenna giving the closest directivity while switching the parabolic antenna mounted on the airship, if only the first beam antenna array cell arrangement is used, the position is shifted by half a cell. Sometimes. In order to obtain a good DU ratio even for a subscriber located near the boundary of a cell with respect to a radio wave emitted from two adjacent distant cells where radio waves are emitted at the same frequency, a fine antenna is used. It is important to be able to adjust the directivity.

【0060】上記のように第2のビームアンテナアレー
用セル配置を定義し、第1及び第2のビームアンテナア
レーのうち、最も近い指向特性を有するビームアンテナ
アレーを特定して通信に用いるようにすれば、同一周波
数で送信される2セル離れた隣接アンテナよりの妨害信
号も減少することができ、周波数を有効に利用する無線
通信ネットワークを構築することができる。
The cell arrangement for the second beam antenna array is defined as described above, and the beam antenna array having the closest directional characteristic among the first and second beam antenna arrays is specified and used for communication. Then, the interference signal transmitted from the adjacent antenna separated by two cells and transmitted at the same frequency can be reduced, and a wireless communication network that effectively uses the frequency can be constructed.

【0061】アンテナ方向検出器8は、基準信号受信用
ビームアンテナとそれに隣接する2つのセルに対して最
大指向性のある2つの周辺セル用ビームアンテナからの
各基準信号受信レベルが略同様のレベルであるときは、
上記の半セル分のずれがあると検出し、アンテナ切換制
御回路9により、位置誤差方向に応じてその位置誤差を
補正するようにマルチキャリア送信機1〜1の各出
力マルチキャリア信号をパラボラアンテナ201〜2
k、又はパラボラアンテナ200〜20k-1、又はパラ
ボラアンテナ202〜20k+1にそれぞれ供給するように
アンテナ切換器10を制御する。
The antenna direction detector 8 detects that the reference signal reception levels from the reference signal reception beam antenna and the two neighboring cell beam antennas having the maximum directivity for the two adjacent cells are substantially the same. If
Detects that there is a deviation of the half cell fraction described above, the antenna switching control circuit 9, each output multicarrier signal of a multicarrier transmitter 1 1 to 1 k to correct the position error according to a position error direction parabolic antenna 20 1-2
0 k, or a parabolic antenna 20 0 ~20 k-1, or controls the antenna switching unit 10 so that each is supplied to the parabolic antenna 20 2 ~20 k + 1.

【0062】ビームアンテナアレーの位置誤差が少ない
時には、2つ以上の基準信号発信局を配置することによ
り、位置誤差と角度誤差の補正を行い、ビームアンテナ
アレーの位置合わせを行うことができる。このようにし
て、飛行船の位置ずれ量が1セル分に満たない時や1セ
ル分を越える時でも、パラボラアンテナ200〜20k+1
を適宜切り換えることにより、セルの大きさの半分の誤
差を補正して所望のk個のセルに対してよりシャープな
ビームを投影してマルチキャリア信号を送信できる。こ
れにより、周波数の繰り返し回数を増やすことができる
(繰り返しエリアの面積を小さくできる)ので、周波数
の有効利用を実現できる。
When the position error of the beam antenna array is small, by arranging two or more reference signal transmitting stations, the position error and the angle error can be corrected, and the position of the beam antenna array can be adjusted. In this way, even when the displacement of the airship is less than one cell or more than one cell, the parabolic antennas 20 0 to 20 k + 1
, The error of half the cell size can be corrected, and a sharper beam can be projected onto the desired k cells to transmit a multicarrier signal. As a result, the number of frequency repetitions can be increased (the area of the repetition area can be reduced), and effective use of frequencies can be realized.

【0063】図1では送信装置に対して1ずつ多いビー
ムアンテナを切り換えて用いる例について示したが、更
に多くのビームアンテナを用いると、アンテナの位置ず
れが大きくなった時でも、2セル分、3セル分、と複数
セル分離れた位置のビームアンテナに接続することによ
り、より大きな位置ずれの補正を行えることは明白であ
る。
FIG. 1 shows an example in which one beam antenna is switched and used one by one with respect to the transmitting apparatus. However, if more beam antennas are used, even if the positional deviation of the antenna becomes large, two cell antennas are used. It is obvious that a larger positional shift can be corrected by connecting to a beam antenna at a position separated by a plurality of cells for three cells.

【0064】ここで、本発明では、マルチキャリアを用
いて、変調信号の速度を落としている。短時間ではある
が、ビル街での送受信時に使用するマルチパスに対して
も、マルチキャリア信号にガードインターバル期間を設
けてマルチパスの影響を軽減するようにしている。すな
わち、マルチキャリア信号(OFDM信号)は、伝送シ
ンボル単位でデータ伝送を行い、各伝送シンボルは有効
シンボル期間とマルチパスの影響を軽減するためのガー
ドインターバル期間とからなることは良く知られてい
る。
Here, in the present invention, the speed of the modulation signal is reduced by using a multicarrier. Although it is a short time, a multicarrier signal is provided with a guard interval period to reduce the influence of the multipath even for a multipath used for transmission and reception in a building street. That is, it is well known that a multicarrier signal (OFDM signal) performs data transmission in units of transmission symbols, and each transmission symbol includes an effective symbol period and a guard interval period for reducing the influence of multipath. .

【0065】飛行船の位置がずれたときにアンテナ切換
制御回路9の制御の下で行われるアンテナ切換器10に
よるパラボラアンテナ180〜18k+1、200〜20k+1
の切換選択は、送信するマルチキャリア信号のガードイ
ンターバル期間中に行い、アンテナ切換時に生じる不連
続信号に対しても、伝送信号中に誤り成分が混入されな
いように配慮している。
The parabolic antennas 18 0 to 18 k + 1 , 20 0 to 20 k + 1 by the antenna switching device 10 performed under the control of the antenna switching control circuit 9 when the position of the airship deviates.
Is selected during the guard interval of the multi-carrier signal to be transmitted, so that an error component is not mixed into the transmission signal even for a discontinuous signal generated at the time of antenna switching.

【0066】このように、この実施の形態では、飛行船
に使用が許可される周波数帯を、サービスを受けるべき
全加入者がそれぞれの異なるディジタル情報の多様的な
送受信を行うことができる。光ケーブルの敷設では1所
帯当たり100万円程度の工事費用が発生するが、飛行
船による通信方式ではその1桁下程度の設備負担によ
り、日本全土をマルチメディア通信網でネットワークを
組むことが可能になる。
As described above, in this embodiment, all the subscribers to receive the service in the frequency band permitted to be used by the airship can transmit and receive various digital information different from each other. Laying optical cables costs about 1 million yen per household, but the communication system using airships allows the entire Japan to be networked with a multimedia communication network due to the equipment burden of about one digit below that cost. .

【0067】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、その他種々の変形例が考えられるも
のである。例えば、47GHzで動作する出力信号を、
ロスを少なくしつつ接続すべきアンテナを切り換えるの
は難しい。そこで、ミリ波送信機とビームアンテナを一
体とした送信ユニットを多数配置し、その入力信号を切
り換える方法もある。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other modifications can be considered. For example, an output signal operating at 47 GHz
It is difficult to switch the antenna to be connected while reducing the loss. Therefore, there is a method of arranging a large number of transmission units in which a millimeter wave transmitter and a beam antenna are integrated, and switching the input signal.

【0068】また、第1のビームアンテナアレーに対し
てセルが補完的な位置に対応する第2のビームアンテナ
アレーについて説明したが、この特性は、第1のビーム
アンテナアレーを構成する複数のパラボラアンテナから
同時に送信を行うことにより、擬似的にその特性を実現
するようにしてもよい。例えば、図7に示した仮想セル
25に対しては、第1、第3、第7のセルへ向けて3つ
のパラボラアンテナから同時に送信することにより、こ
れらの3セルの交点に向けたビームの信号を発射でき
る。同様にして、2つのセルの中間の位置に向けるビー
ムは、2つのパラボラアンテナに送信出力を供給するこ
とにより実現できる。ただし、多くのアンテナを合成し
て作られるビームの半値幅は小さくなるので、その影響
も考慮しつつ運用する必要がある。
Also, the description has been given of the second beam antenna array in which the cells correspond to the positions complementary to the first beam antenna array. However, this characteristic is based on the plurality of parabolic elements constituting the first beam antenna array. By transmitting simultaneously from the antenna, the characteristics may be realized in a pseudo manner. For example, for the virtual cell 25 shown in FIG. 7, by transmitting simultaneously from three parabolic antennas toward the first, third, and seventh cells, a beam directed to the intersection of these three cells is transmitted. Can fire a signal. Similarly, a beam directed to an intermediate position between the two cells can be achieved by providing the transmit power to two parabolic antennas. However, since the half-width of a beam formed by combining a large number of antennas becomes small, it is necessary to operate while considering the influence.

【0069】別の応用として、常に複数のビームアンテ
ナに同時給電し、ビーム幅を小さくし、より周波数の繰
り返し回数を増加させる方法もある。更に、ミリ波帯に
おける空中線の切り換えは、技術的に困難な場合もあ
り、比較的低い周波数で動作する送信機の入力、及び送
信周波数帯を切り換え、アンテナを切り換えたと同じ効
果を与えることもできる。
As another application, there is a method of always supplying power simultaneously to a plurality of beam antennas, reducing the beam width, and increasing the number of frequency repetitions. Furthermore, switching antennas in the millimeter wave band can be technically difficult, and can also provide the same effect as switching the input of a transmitter operating at a relatively low frequency, and the transmission frequency band, and switching the antenna. .

【0070】また、上記の実施の形態では、パラボラア
ンテナは簡単のため9つとして説明したが、図4に示す
ように、セルが全部で49(=7×7)ある場合は、加
入者系データ用のマルチキャリア送信機及びパラボラア
ンテナはそれぞれ49以上ずつ必要であり、ビームアン
テナアレーは49個を越えるパラボラアンテナから構成
される。実際は100以上のマルチキャリア通信装置
と、それに対応するマルチビームアレーが用いられる。
In the above embodiment, the number of parabolic antennas is nine for simplicity. However, as shown in FIG. 4, when there are 49 (= 7 × 7) cells in total, A data multi-carrier transmitter and a parabolic antenna each require 49 or more, and the beam antenna array is composed of more than 49 parabolic antennas. In practice, more than 100 multi-carrier communication devices and corresponding multi-beam arrays are used.

【0071】また、基準信号発信局は、飛行船の位置ず
れだけでなく、飛行船の回転も検出する必要があるの
で、所定距離だけ離れた2局設置する必要があり、より
好ましくは、三角形の各頂点に位置するように3個所の
位置に基準信号発信局を設置することが望ましい。この
場合、アンテナ方向検出器8内のビームアンテナアレー
の組数は、基準信号発信局の数に応じた数とされること
は勿論である。
Since the reference signal transmitting station needs to detect not only the displacement of the airship but also the rotation of the airship, it is necessary to install two stations separated by a predetermined distance. It is desirable to set the reference signal transmitting stations at three positions so as to be located at the vertices. In this case, the number of sets of the beam antenna array in the antenna direction detector 8 is, of course, a number corresponding to the number of reference signal transmitting stations.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
飛行船等の飛翔体に大容量の通信装置、大容量のATM
ネットワークに接続されるサーバーを搭載し、加入者系
データをマルチキャリア送信機により、マルチキャリア
信号に変換して複数のアンテナに供給して、絞り込んだ
ビームにより複数のセルへ個別に送信を行い、飛行船等
の飛翔体に搭載されるビームアンテナに位置ずれが生じ
た場合、アンテナを切り換え、又は複数のビームアンテ
ナに同時に同一のマルチキャリア信号を供給することに
よりビーム補正を行い、正しいビーム位置になるように
制御するため、よりシャープなビームを用いることがで
き、周波数の繰り返し回数を増やせるなど、周波数の有
効利用を図ることができ、よって効率的な周波数帯の運
用を図ることができ、より高い伝送レートによる高品質
な映像信号を含むマルチメディアの通信網を構築するこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
Large-capacity communication equipment and large-capacity ATM for flying objects such as airships
Equipped with a server connected to the network, subscriber data is converted to a multicarrier signal by a multicarrier transmitter, supplied to multiple antennas, and individually transmitted to multiple cells by the narrowed beam, When a beam antenna mounted on a flying object such as an airship shifts, the beam is corrected by switching the antenna or supplying the same multi-carrier signal to multiple beam antennas at the same time to obtain the correct beam position. Control, it is possible to use a sharper beam, increase the number of frequency repetitions, and achieve effective use of the frequency, thus enabling efficient operation of the frequency band and higher A multimedia communication network including a high-quality video signal at a transmission rate can be constructed.

【0073】また、本発明によれば、送信信号の変調方
式としては、マルチキャリアを用いているので、通信速
度を低めに保ち、時分割による送信、受信の切り換えが
でき、端末側での信号速度は必要以上に速くないため、
ハードウェアへの負担もあまり大きくしないで設定で
き、また、キャリア毎に多値QAMのレベルを設定でき
るため、通信する相手が移動局であるか、固定局である
かにより情報のレベルを設定しながら伝送を行うことが
できる。
Further, according to the present invention, since a multicarrier is used as a modulation method of a transmission signal, a communication speed can be kept low, transmission and reception can be switched by time division, and a signal on a terminal side can be transmitted. Since the speed is not faster than necessary,
The level of information can be set depending on whether the communicating party is a mobile station or a fixed station because the level of multi-level QAM can be set for each carrier without increasing the load on the hardware. Transmission can be performed.

【0074】更に、本発明によれば、ガードインターバ
ル期間により、遅延信号からの干渉を軽減でき、ビーム
アンテナ切換時に生じる信号の不連続性によるデータ誤
りの発生を少なくすることかできるなど、安定なマルチ
メディア用通信網を実現することが可能となる。
Further, according to the present invention, the guard interval period can reduce the interference from the delayed signal, and can reduce the occurrence of data errors due to the discontinuity of the signal generated when the beam antenna is switched. A multimedia communication network can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明になる同期マルチキャリアマルチビーム
送信装置の一実施の形態のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a synchronous multicarrier multibeam transmitting apparatus according to the present invention.

【図2】本発明になる無線通信システムの一実施の形態
の概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a wireless communication system according to the present invention.

【図3】地上に投影されたビームパターンの一例を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a beam pattern projected on the ground.

【図4】7セルに対して7つの周波数を繰り返し用いる
セル配置図である。
FIG. 4 is a cell layout diagram using seven frequencies repeatedly for seven cells.

【図5】周波数を周波数帯域毎に分割する方法の説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of dividing a frequency for each frequency band.

【図6】所定周波数間隔の周波数を用いることで周波数
を分割する方法を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of dividing a frequency by using frequencies at predetermined frequency intervals.

【図7】7周波数繰り返し7セル配置に対してその中間
に位置するセルを説明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining cells located in the middle of a seven-frequency repetition seven-cell arrangement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 〜1k マルチキャリア送信機 21 インタフェース回路 31 多周波数数発振器 41 制御回路 51 加算器 61 DA変換器 71 周波数変換器 8 アンテナ方向検出器(アンテナ方向検出手段) 9 アンテナ切換制御回路(アンテナ切換手段) 10 アンテナ切換器(アンテナ切換手段) 11 飛行船 180〜18k+1 パラボラアンテナ(第1のビームアン
テナアレー) 200〜20k+1 パラボラアンテナ(第2のビームアン
テナアレー)
Reference Signs List 1 1 to 1 k multi-carrier transmitter 2 1 interface circuit 3 1 multi-frequency oscillator 4 1 control circuit 5 1 adder 6 1 DA converter 7 1 frequency converter 8 antenna direction detector (antenna direction detecting means) 9 antenna switching control circuit (the antenna switching means) 10 antenna switching equipment (antenna switching means) 11 airship 18 0 ~ 18 k + 1 parabolic antenna (first beam antenna array) 20 0 to 20 k + 1 parabolic antenna (second beam Antenna array)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 成層圏に滞留する飛行船等の飛翔体から
高周波数帯でディジタル情報信号を地上へ無線送信する
無線通信システムにおいて、 互いに異なる周波数の信号を受信する地上の受信領域で
ある複数のセルからなるエリアを、隣接する前記エリア
の前記セル同士も異なる周波数の信号を受信するように
繰り返して用いる配置とし、複数の加入者系データを、
前記エリア内の複数のセルに対応した数で、前記高周波
数帯の互いに異なる周波数のマルチキャリア信号に変換
し、これら複数のマルチキャリア信号を一組としたとき
送信しようとする前記エリアの数の組数だけ前記複数の
マルチキャリア信号を生成して、前記送信しようとする
エリアを構成するすべてのセルに個別にビームを投影し
て送信するに際し、前記送信しようとするエリアを構成
するすべてのセル以上の数のビームアンテナの方向を検
出し、前記ビームアンテナのうち送信しようとするセル
に最も近い位置に指向性のあるビームアンテナを選択使
用して、前記飛翔体から前記送信しようとするエリアを
構成するすべてのセルに前記マルチキャリア信号を送信
することを特徴とする無線通信システム。
1. A wireless communication system for wirelessly transmitting a digital information signal to the ground in a high frequency band from a flying object such as an airship staying in the stratosphere, comprising: a plurality of cells which are reception areas on the ground for receiving signals of mutually different frequencies. The area consisting of, and the cells of the adjacent areas are arranged to be repeatedly used so as to receive signals of different frequencies, a plurality of subscriber data,
The number corresponding to the plurality of cells in the area, converted into multi-carrier signals of different frequencies in the high frequency band, the number of areas to be transmitted when the plurality of multi-carrier signals as a set When generating a plurality of multi-carrier signals by the number of sets and individually projecting and transmitting beams to all cells constituting the area to be transmitted, transmitting all the cells constituting the area to be transmitted Detect the directions of the above number of beam antennas, select and use a directional beam antenna closest to the cell to be transmitted among the beam antennas, and select the area to be transmitted from the flying object from the flying object. A wireless communication system, wherein the multicarrier signal is transmitted to all constituent cells.
【請求項2】 隣接する前記セルとセルの境界に中点を
持つ仮想セルを定義し、前記ビームアンテナに加えて、
前記送信しようとするエリアを構成するすべてのセル以
上の数の前記仮想セル用ビームアンテナを用意し、前記
ビームアンテナ及び前記仮想セル用ビームアンテナのう
ち、送信しようとするセルに最も近い位置に指向性のあ
るビームアンテナ又は前記仮想セル用ビームアンテナを
選択使用して、前記飛翔体から前記送信しようとするエ
リアを構成するすべてのセルに前記マルチキャリア信号
を送信することを特徴とする請求項1記載の無線通信シ
ステム。
2. A virtual cell having a midpoint at a boundary between cells adjacent to each other is defined, and in addition to the beam antenna,
Prepare the virtual cell beam antennas in a number equal to or greater than all the cells constituting the area to be transmitted, and direct the beam antenna and the virtual cell beam antenna to the position closest to the cell to be transmitted. 2. The multicarrier signal is transmitted from the flying object to all cells constituting the area to be transmitted from the flying object by selectively using a beam antenna having a characteristic or the beam antenna for the virtual cell. A wireless communication system as described.
【請求項3】 前記ビームアンテナの選択使用に代え
て、前記ビームアンテナのうち複数のビームアンテナに
同時に同一の前記マルチキャリア信号を供給し、これら
複数のビームアンテナの合成ビームにより、前記送信し
ようとするエリアを構成するすべてのセルに前記マルチ
キャリア信号を送信することを特徴とする請求項1記載
の無線通信システム。
3. In place of the selective use of the beam antennas, the same multi-carrier signal is simultaneously supplied to a plurality of beam antennas among the beam antennas, and the transmission is performed by a combined beam of the plurality of beam antennas. The wireless communication system according to claim 1, wherein the multicarrier signal is transmitted to all cells constituting an area where the wireless communication is performed.
【請求項4】 前記マルチキャリア信号はガードインタ
ーバル期間を有し、前記ビームアンテナを選択使用の切
り換えは、前記ガードインターバル期間を用いて行うこ
とを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
4. The wireless communication system according to claim 1, wherein the multicarrier signal has a guard interval period, and the selection and use of the beam antenna are switched using the guard interval period.
【請求項5】 前記飛翔体に基準信号を送信する基準信
号発信局を、2つの前記セル以上の所定の間隔で複数地
上に設置し、これら複数の基準信号発信局に対して指向
性を持つ基準信号用ビームアンテナと、前記複数の基準
信号発信局の周囲のセルに指向性を持つ周辺用ビームア
ンテナの各受信信号レベルを比較することにより、前記
マルチキャリア信号送信用ビームアンテナの地上に対す
る位置誤差を算出し、得られた位置誤差に基づいて前記
マルチキャリア信号送信用ビームアンテナを選択使用し
て前記飛翔体から前記送信しようとするエリアを構成す
るすべてのセルに前記マルチキャリア信号を送信するこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の無線通信システ
ム。
5. A plurality of reference signal transmitting stations for transmitting a reference signal to the flying object are installed on the ground at predetermined intervals of two or more cells, and have directivity to the plurality of reference signal transmitting stations. By comparing each received signal level of a reference signal beam antenna and a peripheral beam antenna having directivity to cells around the plurality of reference signal transmitting stations, the position of the multicarrier signal transmitting beam antenna with respect to the ground is compared. An error is calculated, and based on the obtained position error, the multicarrier signal transmitting beam antenna is selectively used to transmit the multicarrier signal from the flying object to all cells constituting the area to be transmitted. 3. The wireless communication system according to claim 1, wherein:
【請求項6】 成層圏に滞留する飛行船等の飛翔体に搭
載されており、高周波数帯の複数の同期したマルチキャ
リア信号を地上へ無線送信する同期マルチキャリア送信
装置であって、 互いに異なる周波数の信号を受信する地上の受信領域で
ある複数のセルからなるエリアを、隣接する前記エリア
の前記セル同士も異なる周波数の信号を受信するように
繰り返して用いる配置としたとき、送信しようとする前
記エリアを構成するすべてのセル以上の数だけ設けられ
ており、前記送信しようとするエリアを構成するすべて
のセルそれぞれに個別にビームを投影するアンテナの集
合体である第1のビームアンテナアレーと、 複数の加入者系データを、前記エリア内の複数のセルに
対応した数で、前記高周波数帯の互いに異なる周波数の
マルチキャリア信号に変換し、これら複数のマルチキャ
リア信号を一組としたとき送信しようとする前記エリア
の数の組数だけ前記複数のマルチキャリア信号を生成す
るマルチキャリア送信機と、 前記第1のビームアンテナアレーによる前記セルに対す
るビーム投影位置と前記セルとの位置ずれを検出するア
ンテナ方向検出手段と、 前記アンテナ方向検出手段の検出結果に基づき、前記第
1のビームアンテナアレーを構成するアンテナのうち送
信しようとするセルに最も近い位置に指向性のあるアン
テナを選択使用して、前記マルチキャリア送信機からの
マルチキャリア信号を送信させるアンテナ切換手段とを
有することを特徴とする同期マルチキャリアマルチビー
ム送信装置。
6. A synchronous multi-carrier transmission device mounted on a flying object such as an airship staying in the stratosphere and wirelessly transmitting a plurality of synchronized multi-carrier signals in a high frequency band to the ground, comprising: An area consisting of a plurality of cells, which is a terrestrial reception area for receiving a signal, is arranged so as to be used repeatedly so that the cells of adjacent areas also receive signals of different frequencies. A first beam antenna array, which is a set of antennas each of which is provided with a number equal to or greater than all the cells constituting the area and which individually projects a beam to all the cells constituting the area to be transmitted, Of the subscriber system data in a number corresponding to a plurality of cells in the area, and multi-carriers of different frequencies in the high frequency band. A multi-carrier transmitter that converts the plurality of multi-carrier signals into signals and generates the plurality of multi-carrier signals as many as the number of the areas to be transmitted when the plurality of multi-carrier signals are grouped; the first beam antenna An antenna direction detecting means for detecting a displacement between a beam projection position of the cell with respect to the cell and the cell by the array; and transmitting the antenna among the antennas constituting the first beam antenna array based on a detection result of the antenna direction detecting means. Antenna switching means for selecting and using an antenna having directivity at a position closest to a cell to be transmitted and transmitting a multicarrier signal from the multicarrier transmitter. .
【請求項7】 隣接する前記セルとセルの境界に中点を
持つ仮想セルを定義したとき、この仮想セルに対して個
別にビームを投影する、前記送信しようとするエリアを
構成するすべてのセル以上の数の仮想セル用アンテナか
らなる第2のビームアンテナアレーを更に有し、前記ア
ンテナ切換手段は、前記第1のビームアンテナアレーを
構成するアンテナ及び前記第2のビームアンテナアレー
を構成する仮想セル用アンテナのうち送信しようとする
セルに最も近い位置に指向性のあるアンテナを選択使用
して、前記マルチキャリア送信機からのマルチキャリア
信号を送信させることを特徴とする請求項6記載の同期
マルチキャリアマルチビーム送信装置。
7. When defining a virtual cell having a midpoint at a boundary between adjacent cells, all cells constituting the area to be transmitted project beams individually to the virtual cell. The apparatus further includes a second beam antenna array including the above-described number of virtual cell antennas, and the antenna switching means includes an antenna forming the first beam antenna array and a virtual beam forming the second beam antenna array. 7. The synchronization according to claim 6, wherein a multi-carrier signal from the multi-carrier transmitter is transmitted by selecting and using a directional antenna closest to a cell to be transmitted among cell antennas. Multi-carrier multi-beam transmitter.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100933155B1 (en) * 2002-09-30 2009-12-21 삼성전자주식회사 Device and Method for Allocating Virtual Cells in Frequency Division Multiple Access Mobile Communication System
US7697486B2 (en) 2000-10-05 2010-04-13 Samsung Electronics Co., Ltd TSTD apparatus and method for a TDD CDMA mobile communication system
JP2010532931A (en) * 2007-11-09 2010-10-14 ミツビシ・エレクトリック・リサーチ・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド Method and system for selecting an antenna in an OFDMA network
JP2019041254A (en) * 2017-08-25 2019-03-14 日本放送協会 Transmitting device, receiving device, and antenna control device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5989005A (en) * 1982-11-12 1984-05-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Antenna direction control system
JPH0759152A (en) * 1993-08-11 1995-03-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Radio station equipment for multi-beam radio communication
JPH07277299A (en) * 1994-04-04 1995-10-24 Mitsubishi Electric Corp Communication device of artificial satellite
JPH09130847A (en) * 1995-05-30 1997-05-16 Motorola Inc Method for requesting voluntary offer to hand off in celluarsystem
JPH09205411A (en) * 1996-01-29 1997-08-05 Sony Corp Multiple access communication method and equipment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5989005A (en) * 1982-11-12 1984-05-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Antenna direction control system
JPH0759152A (en) * 1993-08-11 1995-03-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Radio station equipment for multi-beam radio communication
JPH07277299A (en) * 1994-04-04 1995-10-24 Mitsubishi Electric Corp Communication device of artificial satellite
JPH09130847A (en) * 1995-05-30 1997-05-16 Motorola Inc Method for requesting voluntary offer to hand off in celluarsystem
JPH09205411A (en) * 1996-01-29 1997-08-05 Sony Corp Multiple access communication method and equipment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7697486B2 (en) 2000-10-05 2010-04-13 Samsung Electronics Co., Ltd TSTD apparatus and method for a TDD CDMA mobile communication system
US7907573B2 (en) 2000-10-05 2011-03-15 Samsung Electronics Co., Ltd TSTD apparatus and method for a TDD CDMA mobile communication system
KR100933155B1 (en) * 2002-09-30 2009-12-21 삼성전자주식회사 Device and Method for Allocating Virtual Cells in Frequency Division Multiple Access Mobile Communication System
JP2010532931A (en) * 2007-11-09 2010-10-14 ミツビシ・エレクトリック・リサーチ・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド Method and system for selecting an antenna in an OFDMA network
JP2019041254A (en) * 2017-08-25 2019-03-14 日本放送協会 Transmitting device, receiving device, and antenna control device

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