JP2010239410A - 通信システム、通信方法、移動局装置、基地局装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】艦艇300の送信部302は、艦艇300の位置を示す位置情報と艦艇300の送信電力とを地上局システム100に送信する。次に、地上局システム100のサーバ装置130は、アンテナ装置110が受信した位置情報に基づいて、記憶部132から位置情報に対応する複数の変調方式に対する必要送信電力を取得する。次に、サーバ装置130は、アンテナ装置110が受信した送信電力と取得した必要送信電力とを比較し、必要送信電力が送信電力より小さい変調方式のうち、必要送信電力が最も大きい変調方式を選択する。
【選択図】図2
Description
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、パイロット信号を用いずに、通信環境に応じて通信の変調方式を決定する通信システム、通信方法、移動局装置、基地局装置及びプログラムを提供することにある。
図1は、本発明の一実施形態による衛星通信システムの構成図である。
衛星通信システムは、地上局システム100(基地局装置)、人工衛星200(中継局装置)、艦艇300(移動局装置)を備え、人工衛星200を介して地上局システム100と艦艇300との通信を行う。
地上局システム100は、人工衛星200との通信を行うアンテナ装置110(送信手段、受信手段、通信手段)と、アンテナ装置110が受信した信号の変復調を行う変復調器120(通信手段)と、通信の変調方式を決定するサーバ装置130とを備える。
人工衛星200は、受信した信号の電力を増幅して転送する。
地上局システムのサーバ装置130は、比較部131(必要送信電力取得手段)、記憶部132(記憶手段)、変調方式決定部133(選択手段)を備える。
比較部131は、複数の変調方式の必要送信電力と艦艇300が送信した信号の送信電力とを比較する。
記憶部132は、複数の変調方式と、人工衛星200の覆域内であって、艦艇300が同一電力で信号を送信したときに人工衛星200において最も受信電力が大きくなる位置(以下、基準位置とする)から艦艇300までの距離とに関連付けて、当該距離となる位置に存在する艦艇300と通信を行う場合の必要送信電力を複数の変調方式毎に格納する変調度選択テーブルを記憶する。
変調方式決定部133は、比較部131の比較結果に基づいて変調方式を決定する。
位置情報取得部301は、GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)等により、艦艇300の位置情報を取得する。
送信部302は、アンテナ部303を介して艦艇300の位置情報、進行方向、送信電力を地上局システム100に送信する。
受信部304は、アンテナ部303を介して変調方式を示す情報を地上局システム100から受信する。
変復調部305は、送信信号の変調を行い、受信信号の復調を行う。
図3に示すように、サーバ装置130の記憶部132が記憶する変調度選択テーブルは、複数の変調方式と艦艇300から基準位置までの距離とに関連付けて、当該距離となる位置に存在する艦艇300と通信を行う場合の必要送信電力を複数の変調方式毎に格納する。
変調度選択テーブルは、BPSK(Binary Phase Shift Keying:二位相偏移変調)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying:四位相偏移変調)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)等、それぞれ通信速度及びビット誤り率が異なる変調方式を格納している。
このように、必要送信電力は、通信速度が速くビット誤り率が高い変調方式ほど大きく、通信速度が遅くビット誤り率が低い変調方式ほど小さくなる。また、必要送信電力は、艦艇300から基準位置までの距離が長いほど、すなわち艦艇300の位置が覆域の外側であるほど大きく、当該距離が短いほど、すなわち艦艇300の位置が覆域の中心付近であるほど小さくなる。
以降、艦艇300の変復調部305は、受信部304が受信した変調情報が示す変調方式を用いて地上局システム100との通信を行い、地上局システム100の変復調器120は、変調方式決定部133が選択した変調方式を用いて前記移動局装置との通信を行う。
これにより、中継局のリソースの消費が大きいパイロット信号を用いずに変調方式を決定する。
図4は、衛星通信システムの動作を示すシーケンス図である。
まず、艦艇300の位置情報取得部301は、位置情報と進行方向情報とを断続的に(例えば、1秒毎に)取得する(ステップS1)。位置情報は、GPS等により取得し、進行方向は、例えば過去の位置情報との比較により取得する。次に、艦艇300の送信部302は、所定の時間間隔で(例えば、30分間隔で)取得した位置情報及び進行方向情報と送信電力とを含む制御信号を、アンテナ部303を介して地上局システム100に送信する(ステップS2)。ここで、制御信号とは、回線を接続するための信号であり、所定の変調方式(例えば、BPSK)による通信を行う。また、ここで制御信号に含まれる送信電力とは、艦艇300が出力できる最大の送信電力を示す。
以降、地上システム100は、変復調器120が設定した変調方式により艦艇300との通信を行い、艦艇300は、変復調部305が設定した変調方式により地上システム100との通信を行う。
図5は、変調方式の決定方法を示すフローチャートである。
アンテナ装置110が制御信号を受信すると、比較部131は、受信した制御信号に含まれる位置情報、進行方向、送信電力を取得する(ステップS71)。比較部131は、位置情報、進行方向、送信電力を取得すると、位置情報から艦艇300から基準位置までの距離を算出し、記憶部132が記憶する変調度選択テーブルの中から、算出した距離に対応付けられた各変調方式に要する必要送信電力を取得する(ステップS72)。ここで、艦艇300から基準位置までの距離の算出は、例えば、人工衛星200の軌道を計算し、受信時刻における人工衛星200の位置及びアンテナの角度と艦艇300の位置とに基づいて算出する。特に、人工衛星200が静止衛星である場合は、位置情報に基づいて距離を一意に決定することができる。
例えば、本実施形態では、衛星通信システムにおける通信方法を説明したが、これに限られず、例えば、携帯電話等の通信システムにおいて本発明による通信方法を用いても良い。
Claims (9)
- 中継局装置を介して基地局装置と移動局装置との通信を行う通信システムであって、
前記移動局装置は、
前記移動局装置の位置を示す位置情報と前記移動局装置の送信電力とを前記基地局装置に送信する送信手段と、
前記基地局装置から通信の変調方式を示す変調情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した変調情報が示す変調方式を用いて前記基地局装置との通信を行う通信手段と、
を備え、
前記基地局装置は、
複数の変調方式と前記移動局装置の位置とに関連付けて、前記位置における通信に用いる1つまたは複数の変調方式と当該変調方式により前記移動局装置と通信を行う場合の必要送信電力を記憶する記憶手段と、
前記移動局装置から位置情報と送信電力とを受信する受信手段と、
前記記憶手段が前記位置情報に対応付けて記憶する1つまたは複数の変調方式の必要送信電力を取得する必要送信電力取得手段と、
前記受信手段が受信した送信電力と前記必要送信電力取得手段が取得した必要送信電力とを比較し、前記必要送信電力が前記送信電力より小さい変調方式のうち、必要送信電力が最も大きい変調方式を選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した変調方式を示す変調情報を前記移動局装置に送信する送信手段と、
前記選択手段が選択した変調方式を用いて前記移動局装置との通信を行う通信手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。 - 前記基地局装置の選択手段は、
前記取得した必要送信電力が前記受信した移動局装置の送信電力を中心とする所定の範囲内に存在する変調方式が存在する場合において、
前記移動局装置が前記中継局装置に接近しているとき、前記必要送信電力が前記所定の範囲の最大値より小さい変調方式のうち、必要送信電力が最も大きい変調方式を選択し、
前記移動局装置が前記中継局装置に接近していないとき、前記必要送信電力が前記所定の範囲の最小値より小さい変調方式のうち、必要送信電力が最も大きい変調方式を選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記移動局装置の送信手段は、前記位置情報と前記送信電力とに加えて前記移動局装置の進行方向を送信し、
前記基地局装置の受信手段は、前記位置情報と前記送信電力とに加えて前記進行方向を受信し、
前記基地局装置の選択手段は、前記受信手段が受信した進行方向に基づいて前記移動局装置が前記中継局装置に接近しているか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。 - 前記移動局装置の送信手段は、所定の変調方式による制御信号を用いて前記位置情報と前記送信電力とを送信し、
前記基地局装置の受信手段は、前記制御信号を受信する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の通信システム。 - 中継局装置を介して基地局装置と移動局装置との通信を行う通信システムを用いた通信方法であって、
前記移動局装置の送信手段は、前記移動局装置の位置を示す位置情報と前記移動局装置の送信電力とを前記基地局装置に送信し、
前記基地局装置の受信手段は、前記移動局装置から位置情報と送信電力とを受信し、
前記基地局装置の必要送信電力取得手段は、記憶手段が前記位置情報に対応付けて記憶する1つまたは複数の変調方式の必要送信電力を取得し、
前記基地局装置の選択手段は、前記受信手段が受信した送信電力と前記必要送信電力取得手段が取得した必要送信電力とを比較し、前記必要送信電力が前記送信電力より小さい変調方式のうち、必要送信電力が最も大きい変調方式を選択し、
前記基地局装置の送信手段は、前記選択手段が選択した変調方式を示す変調情報を前記移動局装置に送信し、
前記移動局装置の受信手段は、前記基地局装置から通信の変調方式を示す変調情報を受信し、
前記移動局装置の通信手段は、前記受信手段が受信した変調情報が示す変調方式を用いて前記基地局装置との通信を行い、
前記基地局装置の通信手段は、前記選択手段が選択した変調方式を用いて前記移動局装置との通信を行う、
ことを特徴とする通信方法。 - 中継局装置を介して基地局装置と通信を行う移動局装置であって、
前記移動局装置の位置を示す位置情報と前記移動局装置の送信電力とを前記基地局装置に送信する送信手段と、
前記基地局装置から通信の変調方式を示す変調情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した変調情報が示す変調方式を用いて前記基地局装置との通信を行う通信手段と、
を備えることを特徴とする移動局装置。 - 中継局装置を介して移動局装置と通信を行う基地局装置であって、
複数の変調方式と前記移動局装置の位置とに関連付けて、前記位置における通信に用いる1つまたは複数の変調方式と当該変調方式により前記移動局装置と通信を行う場合の必要送信電力を記憶する記憶手段と、
前記移動局装置から位置情報と送信電力とを受信する受信手段と、
前記記憶手段が前記位置情報に対応付けて記憶する1つまたは複数の変調方式の必要送信電力を取得する必要送信電力取得手段と、
前記受信手段が受信した送信電力と前記必要送信電力取得手段が取得した必要送信電力とを比較し、前記必要送信電力が前記送信電力より小さい変調方式のうち、必要送信電力が最も大きい変調方式を選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した変調方式を示す変調情報を前記移動局装置に送信する送信手段と、
前記選択手段が選択した変調方式を用いて前記移動局装置との通信を行う通信手段と、
を備えることを特徴とする基地局装置。 - 中継局装置を介して基地局装置と通信を行う移動局装置を、
前記移動局装置の位置を示す位置情報と前記移動局装置の送信電力とを前記基地局装置に送信する送信手段、
前記基地局装置から通信の変調方式を示す変調情報を受信する受信手段、
前記受信手段が受信した変調情報が示す変調方式を用いて前記基地局装置との通信を行う通信手段、
として動作させるためのプログラム。 - 中継局装置を介して移動局装置と通信を行う基地局装置を、
複数の変調方式と前記移動局装置の位置とに関連付けて、前記位置における通信に用いる1つまたは複数の変調方式と当該変調方式により前記移動局装置と通信を行う場合の必要送信電力を記憶する記憶手段、
前記移動局装置から位置情報と送信電力とを受信する受信手段、
前記記憶手段が前記位置情報に対応付けて記憶する1つまたは複数の変調方式の必要送信電力を取得する必要送信電力取得手段、
前記受信手段が受信した送信電力と前記必要送信電力取得手段が取得した必要送信電力とを比較し、前記必要送信電力が前記送信電力より小さい変調方式のうち、必要送信電力が最も大きい変調方式を選択する選択手段、
前記選択手段が選択した変調方式を示す変調情報を前記移動局装置に送信する送信手段、
前記選択手段が選択した変調方式を用いて前記移動局装置との通信を行う通信手段、
として動作させるためのプログラム。
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