JP2021022881A - 移動型無線通信ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】移動体に無線通信ユニットが搭載されている状況において、移動体が他局通信波との干渉が懸念されるエリア内へ移動した場合に、簡易な構成により他局通信波との干渉を効果的に回避できる移動型無線通信ユニットを提供する。【解決手段】 移動型無線通信ユニットは、無線基地局部（ひいては、これを搭載した移動体）の現在位置を取得し、位置及びエリア境界が予め定められている干渉警戒エリアと前記現在位置との内外関係を判定し、現在位置が干渉警戒エリア内となることを必要条件として、基地局制御部が無線基地局に対し送信出力レベルを低減させるように構成される。【選択図】 図１

Description

この発明は、無線ネットワーク通信を端末装置との間で行なうための無線基地局を含む無線通信ユニットに関するものであり、特に全体が移動体に搭載可能に構成された移動型無線通信ユニットに関する。

３ＧＰＰ仕様に基づく高速通信規格（例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）あるいはＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）の無線通信ネットワークにおいては、無線通信アクセス網を収容するＥＰＣ（Evolved Packet Core）をエリア内に構築することが必須であり、端末装置が接続する無線基地局は該ＥＰＣを介してＩＰパケットの送受信制御を受ける。一方、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットＰＣなどの無線端末装置（以下、単に「端末装置」ともいう）の普及に伴い、海上や過疎地域、あるいは災害等により通信機能が喪失した地域など、ＥＰＣや無線基地局がインフラ的に整備されていない地域（以下、「無線非整備地域」と称する）においても、端末装置を利用したいという要望が高まっている。

こうした要望に応えるべく、例えば特許文献１には、無線基地局とＥＰＣ機能部とを一体化した複合型の無線通信ユニットが提案されている。このような無線通信ユニットを上記のような無線非整備地域に設置することで、該ユニットに含まれる無線基地局部により小規模ながら通信可能エリアが構築され、ユニット内のＥＰＣ機能部が通信制御を行なう形で、前記無線基地局部に接続する複数の端末装置間で無線通信を行なうことが可能となる。

このような無線通信ユニットは移動体や車両などの移動体に搭載することもできる。しかしながら、無線基地局を移動させながら端末装置との間で無線ネットワークを構築しようとした場合、移動先の他局通信波との間で干渉を生じる可能性がある。これを解決するために、特許文献２には、移動基地局とは別に固定設置される管理サーバを設け、該管理サーバ及び衛星通信等を介して無線基地局の移動先の通信状態を公共ネットワークより取得し、他局通信波との間で干渉を生じることが予測される場合には、移動基地局に対し送信出力を低減させる制御を実行させる無線通信システムが提案されている。

特開２０１６− １２８４１号公報 特開２０１０− ２８３６９号公報

しかし、上記の方法では、無線基地局の移動先の通信状態を把握するために、管理サーバを含めた大規模な通信ネットワークの整備が必要となる難点がある。また、公共ネットワークからの情報取得が困難な海洋上や僻地の移動体に無線通信ユニットが搭載されている場合には、本質的に採用できない方式であることも問題である。特に無線通信ユニットを搭載した船舶が陸地に接近した場合、陸上側の通信ネットワークとの干渉が問題になることが懸念されるが、上記従来の方法では効果的な解決は望むべくもなかった。

本発明の課題は、海洋上の船舶に無線通信ユニットが搭載されている状況において、船舶が陸地に接近した場合の、陸上の他局通信波との干渉を効果的に回避できる移動型無線通信ユニットを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の移動型無線通信ユニットは、船舶上に設置されて該船舶とともに移動しつつ端末装置による無線接続が可能とされ、端末装置に無線送信波を送信する送信部を備える無線基地局部と、移動無線基地局部に有線接続され該無線基地局部とともに移動可能に構成された基地局制御部とを備えた移動型無線通信ユニットであって、無線基地局部の現在位置を取得する基地局現在位置取得部と、海岸線の情報を含む地図のデータを記憶する地図サーバと、現在位置周辺に存在する海岸線の情報を地図サーバ上で検索する海岸線検索部と、検索された海岸線と現在位置との距離である海岸線距離を算出する距離算出部とを備え、無線基地局には、基地局制御部から受信する設定指示に基づいて送信部の送信出力レベルを可変設定する送信出力設定部が設けられ、算出された海岸線距離が予め定められた距離以下となることを必要条件として、無線基地局部を停波させた状態で無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部が、基地局制御部に有線接続される形で設けられる一方、無線基地局には、基地局制御部から受信する設定指示に基づいて送信部の送信出力レベルを可変設定する送信出力設定部が設けられ、基地局制御部には、他局通信波検出部から取得する他局通信波検出情報の内容を解析し、その解析結果に基づいて無線送信波の送信出力低減制御を実行するか否かを判定する解析判定部と、解析判定部が送信出力低減制御を実行する判定を行った場合に、無線基地局の送信出力設定部に対し送信部の送信出力レベルを低減させる設定指示を行なう送信出力設定指示部と、が設けられてなることを特徴とする。

本発明の移動型無線通信ユニットは、無線基地局部（ひいては、これを搭載した船舶）の現在位置を取得し、その現在位置と地図上の海岸線までの距離を算出するとともに、算出された海岸線距離が予め定められた距離以下となることを必要条件として、無線基地局部を停波させた状態で無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出する。そして、その他局通信波検出情報の内容を解析し、その解析結果に基づいて基地局制御部が無線基地局に対し送信出力レベルを低減させるように構成されている。よって、移動体に無線通信ユニットが搭載されている状況において、移動体が他局通信波との干渉が懸念されるエリア内へ移動した場合に、他局通信波との干渉を効果的に回避できる移動型無線通信ユニットが簡易な構成により実現する。また、他局通信波の検出処理を、船舶が海岸線に接近した場合にのみ実行するので、これに伴う停波の回数が最小限にとどめられ、移動型無線通信ユニットと端末装置との接続をより良好に維持できる。

本発明の移動型無線通信ユニットの使用概念を示す模式図。 図１の移動型無線通信ユニットの構成の概略を示すブロック図。 図２の電気的構成の詳細を示すブロック図。 無線基地局部の電気的構成の詳細を示すブロック図。 ＩＰパケットの概念図。 ３ＧＰＰのコントロールプレーンのプロトコルスタックを概念的に示す図。 ３ＧＰＰのユーザプレーンのプロトコルスタックを概念的に示す図。 ３ＧＰＰの下りリンクのチャネルマッピングを概念的に示す図。 同じく上りリンクのチャネルマッピングを概念的に示す図。 周波数バンドチャネル、及びリソースブロックの関係を示す概念図。 海岸線探索エリアの概念を説明する図。 現在位置から海岸線までの距離を算出する概念の一例を示す説明図。 出力設定テーブルの概念図。 送信出力を段階的に変更する例を示す図。 干渉警戒エリアと現在位置の内外判定を行なう場合の通信処理フロー図。 送信出力制御の第一例にかかる通信処理フロー図。 送信出力制御の第二例にかかる通信処理フロー図。 スペクトルアナライザによる他局通信波の受信波形スペクトル（スペアナ波形）の一例を示す図。 復調後の他局通信波の波形がデジタルベースバンド信号波形であるか否かを判定する方法の一例を示す模式図。 ＰＢＣＨを用いて配信される、ＭＩＢが組み込まれた無線データフレームの概念を示す図。信処理フロー図。

以下、本発明を実施するための形態を添付の図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の移動型無線通信ユニットの使用概念の一例を示す模式図である。移動型無線通信ユニット（以下、単に「無線通信ユニット」ともいう）１は３ＧＰＰで規定された方式（本実施形態では、ＬＴＥとするが、ＷｉＭＡＸなど他の方式であってもよい）の通信プロトコルスタックに従い、ＵＥ（端末装置）５との間で無線通信を行なうものとして構成されている。

無線通信ユニット１は、移動体である大型船舶ＷＳに設置されており、ＵＥ（端末装置）５が接続可能となるセル５０を形成する。また、大型船舶ＷＳ（例えば漁業母船、タンカーなど）の周囲では小船舶ＦＢ（例えば、漁船、タグボートなど）が操業をおこなっており、セル５０内の小船舶ＦＢの乗員がＵＥ５を携行している。それらＵＥ５は、無線通信ユニット１に対し無線ベアラ５７により無線接続されている。なお、ＵＥ５は大型船舶ＷＳの乗員が携行するものであってもよい。また、無線通信ユニット１の設置先は船舶以外の移動体（車両など）であってもよいし、例えば陸上の所望の設置先に固定配置してもよい。そして、図１では、無線通信ユニット１を搭載した大型船舶ＷＳが海岸線ＣＬに向けて接近し、陸上側の基地局５００が発する他局送信波のセル２５０と干渉を生じつつある状態が示されている。

図２は、無線通信ユニット１の機能ブロック構成を示すものである。無線通信ユニット１は、ＵＥ（端末装置）５が無線ベアラ５７を介して接続可能な無線基地局部４（ｅＮｏｄｅＢ（evolved NodeB））４と、無線基地局部４に有線接続され、該無線基地局部４に対する上位ネットワーク制御部として機能するＥＰＣ（Evolved Packet Core）機能部３（基地局制御部）とを有する。

ＥＰＣ機能部３は、コントロールプレーン側のゲートウェイとなるＭＭＥ（Mobility Management Entity）２、ユーザプレーン側のゲートウェイとなるＳ−ＧＷ（Serving Gateway）６、ＥＰＣ機能部３（基地局制御部）、及び該ＥＰＣ機能部３の上流側ネットワーク要素、ここでは、ルータ８との結節点に位置し、上流側ネットワーク要素側（つまり、上流ユニット側）に向けたＩＰアドレス管理を行なうＰ−ＧＷ（PDN (Packet Data Network) Gateway）７を有する。そして、ルータ８には地図サーバ９、他局通信波解析部１０、送信出力設定指示部１１及び距離解析部１２が接続されている。

また、無線基地局部４には複数のＵＥ５が無線ベアラ５７を介して無線接続される。コントロールプレーン側において無線基地局部（ｅＮｏｄｅＢ）４は、Ｓ１−ＭＭＥインターフェースを介してＭＭＥ２に接続される。また、ユーザプレーン側において無線基地局部４は、Ｓ１−Ｕインターフェースを介してＳ−ＧＷ６に接続される。また、Ｓ−ＧＷ６はＳ５インターフェースを介してＰ−ＧＷ７と接続される。

図３は、無線通信ユニット１の電気的構成を示すブロック図である。基地局制御部２０はマイコンハードウェアを主体に構成されており、ＣＰＵ３０１、プログラム実行領域となるＲＡＭ３０２、マスクＲＯＭ３０３（恒久的に書換えが不要なマイコンハードウェア周辺制御用等のファームウェアを格納している；以下、同様）及びそれらを相互に接続するバス３０６等からなる。

また、バス３０６にはフラッシュメモリ３０５が接続され、ここにＥＰＣ機能部３の機能実現用のＬＴＥプロトコルスタックを含む通信ファームウェア３０５ａと、前記ＬＴＥプロトコルスタックをプラットフォームとして、図２のＭＭＥ２、Ｓ−ＧＷ６及びＰ−ＧＷ７の各機能を仮想的に実現するＭＭＥエンティティ３０５ｂ、Ｓ−ＧＷエンティティ３０５ｃ及びＰーＧＷエンティティ３０５ｄの各プログラムがインストールされている。

さらに、フラッシュメモリ３０５には、前述のルータ８の機能を仮想的に実現する仮想ルータエンティティ３０５ｅ、無線基地局部４に対して送信出力を設定するための出力設定テーブル３０５ｆ（後述）、距離解析部１２の機能を仮想的に実現する距離解析エンティティ３０５ｇ、地図サーバ９の機能を仮想的に実現する地図サーバエンティティ３０５ｈ、送信出力設定指示部１１の機能を仮想的に実現する送信出力設定指示部エンティティ３０５ｉ及び他局通信波解析部１０の機能を仮想的に実現する他局通信波解析エンティティ３０５ｊも格納されている。

地図サーバエンティティ３０５ｈは海岸線の情報を含む地図のデータを記憶する。距離解析部エンティティ３０５ｇ（距離解析部）は、現在位置周辺に存在する海岸線の情報を地図サーバ上で検索する海岸線検索部と、検索された海岸線と現在位置との距離である海岸線距離を算出する距離算出部との機能を担う。

また、バス３０６には通信インターフェース３０４が接続されている。なお、上記の構成では、図２のＭＭＥ２、Ｓ−ＧＷ６、Ｐ−ＧＷ７が他の機能ブロック８〜１０とともにコンピュータハードウェア上での仮想機能ブロックとして構成しているが、各々独立したハードウェアロジックにより構成してもよい。

無線基地局部４はマイコンハードウェアを主体に構成されており、ＣＰＵ４０１、プログラム実行領域となるＲＡＭ４０２、マスクＲＯＭ４０３及びそれらを相互に接続するバス４０６等からなる。バス４０６にはフラッシュメモリ４０５が接続され、ここに無線基地局用のＬＴＥプロトコルスタックを含む通信ファームウェア４０５ａが格納されている。また、バス４０６には無線ベアラの構築によりＵＥと無線接続するための無線通信部４１２と、通信インターフェース４０４とが接続されている。通信インターフェース４０４は基地局制御部２０の通信インターフェース３０４と有線の通信バス３１により接続されている。そして、フラッシュメモリ４０５には、無線通信部４１２に対し送信出力設定を行なう送信制御ファームウェア４０５ｂが格納されている。また、バス４０６には、無線基地局部４の現在位置の情報を取得するための受信アンテナ４１４を備えた周知のＧＰＳ４１３が接続されている。

次に、無線通信ユニット１は、着脱式の二次電池モジュール２１（例えば、リチウムイオン二次電池モジュールやニッケル水素二次電池モジュールなど）と、無線基地局部４及び基地局制御部２０の各回路ブロックと、二次電池モジュール２１からの入力電圧を各回路ブロックの駆動電圧に変換して出力する電源回路部２２とが可搬型筐体２３に一体的に組付けられた構造を有する。これにより、無線通信ユニット１は、二次電池モジュール２１から駆動電源電圧を自律的に調達でき、商用交流などの外部電源電圧が使用不能な設置場所（例えば海上など）においても問題なく使用可能である。可搬型筐体２３は金属ないし強化型樹脂製の箱型である。放電により二次電池モジュール２１の出力電圧が下がった場合は、可搬型筐体２３から二次電池モジュール２１を取り外し、例えば図示しない商用交流電源や自家発電装置に接続された専用の充電器に装着して充電することが可能である。また、電源回路部２２は、上記商用交流や移動体に設けられた集中電源部などの外部電源電圧も受電できるようになっており、上記駆動電源電圧に変換出力が可能である。さらに、当該外部電源電圧により二次電池モジュール２１の充電を実行できるように構成することもできる。例えば電源回路部２２が商用交流等から受電している状態で、停電により該受電が途絶えた場合は二次電池モジュール２１からの受電に切り替えることで、無線通信ユニット１の動作が継続可能となるように構成することもできる。

図４は、無線基地局部４の無線通信部４１２の電気的構成の一例を示すブロック図である。無線通信部４１２は、図３のマイコンハードウェアのバス４０６との間でデジタル信号の入出力を行なうためのインターフェース部１０１と、該インターフェース部１０１のフロントエンド側に設けられた受信側ブロック１０２及び送信側ブロック１０３と、送受信アンテナ１０５と、マイコンハードウェア側からの送受信切替信号を受けて、該送受信アンテナ１０５に対し受信側ブロック１０２及び送信側ブロック１０３を択一的に切替接続するアンテナスイッチ１０４とを備える。

受信側ブロック１０２及び送信側ブロック１０３は、適応変調を実施するための複数の変復調方式、例えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase shift Keying）、１６ＱＡＭ（１６Quadrature Amplitude Modulation）あるいは６４ＱＡＭ（１６Quadrature Amplitude Modulation）に対応するものであるが、回路構成自体は周知であるため、ここではＱＰＳＫの変復調回路として構成したもので代表させて説明する。

送信側ブロック１０３は、インターフェース部１０１から入力されるシリアル送信データ信号の波形をシリアル／パラレル変換部２２０により２チャネル（Ｉｃｈ／Ｑｃｈ）のパラレルビット信号に分離し、各々Ｄ／Ａ変換部２１７，２１９及びローパスフィルタ２１６，２１８を介してアナログベースバンド信号に変換する。各チャネルのアナログベースバンド信号は乗算器２１５，２１３にて、電圧制御発信回路ＶＣＯと位相同期ループ回路ＰＬＬとからなる発信回路２１２からの正弦波搬送波（一方が移相器２１４により９０°進角される）により直交周波数変調波とされ、デュプレクサ２２１にて混合され、さらにパワーアンプ２１１で増幅された後、バンドパスフィルタ２１０、出力調整用のアッテネータ２０９、アンテナスイッチ１０４及びアンテナ１０５を経て送信波として出力される。アッテネータ２０９は本実施形態では周知のステップアッテネータとして構成され、マイコンハードウェア側からの送信出力切替信号により、希望周波数帯域での通過インピーダンス値を段階的に切り替えることが可能である。

受信側ブロック１０２は、アンテナ１０５が受信する受信波をバンドパスフィルタ１１０を通過させた後低雑音アンプ１１１にて増幅し、さらに乗算器１１３，１１５にて、発信回路１１２からの正弦波復調信号（一方が移相器１１４により９０°進角される）により復調してＩｃｈ及びＱｃｈのベースバンド信号に復調する。これらのベースバンド信号はさらにローパスフィルタ１１６，１１８及びＡ／Ｄ変換器１１７，１１９によりパラレルビット信号に変換され、さらにパラレル／シリアル変換部１２０によりシリアル受信データ信号としてインターフェース部１０１に入力される。

ここで、受信側ブロック１０２は、無線通信ユニット１（すなわち、無線基地局部４）の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部に兼用されている。また、バンドパスフィルタ１１０は、送信側ブロック１０３を経てアンテナ１０５より送出される無線送信波の占有周波数帯域を包含する（すなわち、該占有周波数帯域に対応する）帯域幅を有するものであり、該バンドパスフィルタを通過した他局通信波のみを検出する役割を果たす。これにより、他局通信波検出部の構成は大幅な簡略化が実現している。

ただし、他局通信波検出部構成する無線受信部を、上記送信側ブロック１０３と別に設けるようにしてもよい。また、上記のバンドパスフィルタ１１０は、他局通信波が占有する周波数帯域を解析し、該周波数帯域が無線送信波の周波数帯域と重なりを生じていることを条件として、送信強度低減制御を実行する判定を行なう機能を果たしている。これにより、送信側ブロック１０３の送信波と周波数帯域が近接し、干渉を生ずる懸念が高い他局通信波を選択する形で解析がなされるので、処理負荷の軽減を図ることができる。ただし、該機能は、バンドパスフィルタ１１０により該当する周波数帯域成分を抽出する形態に限らず、例えばより広帯域にて他局通信波を取得し、これを周波数スペクトルに変換した後、該周波数スペクトル上で無線送信波の周波数帯域と重なりを生じているか否かを判定するようにしてもよい。

他局通信波は、送信側ブロック１０３が停波した状態でアンテナ１０５により受信される。これにより、他局通信波の検出に際して送信側ブロック１０３の出力波との干渉を回避でき、検出精度を高めることができる。そして、検出された他局通信波はバンドパスフィルタ１１０を通過して低雑音アンプ１１１で増幅され、その出力がスペクトルアナライザ２５０に分配される。スペクトルアナライザ２５０は、その検出波形をサンプリングしてフーリエ変換し、周波数スペクトル（以下、「スペアナ波形」ともいう）を生成する。その周波数スペクトルの出力はＡ／Ｄ変換器２５１を経てインターフェース部１０１に周波数スペクトルデータ（一例として図１７）として入力される。無線基地局部４のマイクロプロセッサ部では、他局通信波解析アプリケーション４０５ｃの実行により周波数スペクトルデータが解析され、検出された他局通信波の、例えば中心周波数、帯域幅及び強度Ｅ等が算出される。

図３の基地局制御部２０に組み込まれている出力設定テーブル３０５ｆは、無線基地局部４の送信側ブロック１０３が送出する送信波の出力設定値を、検出された他局通信波の強度Ｅの値毎に記憶している。送信出力設定指示部エンティティ３０５ｉは、他局通信波の強度Ｅが予め定められた第一閾強度Ｅ１を超えることを条件として、送信出力低減制御を実行する判定を行なう。そして、図１２に示すように、他局通信波の強度Ｅが第一閾強度Ｅ１未満の場合は送信出力をフルパワーＰＦに選択し、他局通信波の強度Ｅが第一閾強度Ｅ１を超えている場合はそれよりも低い出力設定Ｐ３，Ｐ２，Ｐ１（ＰＦ＞Ｐ３＞Ｐ２＞Ｐ１）を選択して、無線基地局部４に送信波出力の設定値として送信する。上記のように送信出力低減制御を実行することで、自局の送信波が他局の通信を妨害する懸念を効果的に軽減できる。

また、他局通信波の強度Ｅが第一閾強度Ｅ１よりも高い予め定められた第二閾強度Ｅｃ以上となっている場合に、無線基地局部の停波を継続させる判定が行われ、送信出力をゼロすなわち停波に選択する。他局通信波の強度Ｅが特に強まった場合に停波を行なうことで、他局の通信波と干渉する懸念は完全に解消される。図１２の出力設定テーブル３０５ｆにおいては、検出される他局通信波の強度が高くなるほど、送信部の送信出力レベルを段階的に低減させる設定指示を行なうようにしている（ここでは、Ｅ２≧Ｅ＞Ｅ１のときはＰ３、Ｅ３≧Ｅ＞Ｅ２のときはＰ２、Ｅｃ≧Ｅ＞Ｅ３のときはＰ１）。この様子を図１３に図示している。他局通信波の強度Ｅが強まるほど、移動中の無線通信ユニット１は図１の陸上側基地局（他局）５００のセル（通信エリア）２５０により接近し、無線通信ユニット１の送信波が他局の通信波と干渉するおそれが高まっていることを意味する。よって、上記のように、検出される他局通信波の強度Ｅに応じて送信部の送信出力レベルを低減させることで、無線通信ユニット１に接続する端末装置５との通信品質の低下を最小限にとどめつつ、他局の通信波との干渉防止も図ることができる。なお、図１３に一点鎖線で示すように、局通信波の強度Ｅに応じて送信部の送信出力レベルを連続的に低減させることもできる。この場合は、図４において、アッテネータ２０９として通過インピーダンスを無段階に変更可能な可変アッテネータを採用するか、又はパワーアンプ２１１のゲインを変更可能に構成しておくとよい。

次に、図５は、ＵＥ５と無線通信ユニット１との間のデータ伝送に使用するＩＰパケットの構造を示す模式図である。ＩＰパケット３００はＩＰヘッダ３０１とペイロード３０２とからなり、ＩＰヘッダ３０１にはＰＤＵ識別番号、データの送信元ＩＰアドレス３０１ａ、送信先ＩＰアドレス３０１ｂなどが書き込まれる。図６及び図７は、ＬＴＥシステムにおける無線プロトコルスタックを示し、図６はユーザプレーンのプロトコルスタックを、図７はコントロールプレーンのプロトコルスタックを示している。該無線プロトコルスタックは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１〜レイヤ３に区分されており、レイヤ１はＰＨＹ（物理）層である。レイヤ２は、ＭＡＣ（Medium Access Control：メディアアクセス制御）層、ＲＬＣ（Radio Link Control：無線リンク制御）層、及びＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol：パケットデータ暗号化）層を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Radio Resource Control：無線リソース制御）層及びＮＡＳ（Non-Access Stratum：非アクセス）層を含む。

各層の役割は以下の通りである。
・ＰＨＹ層：符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行なう。ＵＥ５及び中継無線通信部９のＰＨＹ層と無線基地局部（ｅＮｏｄｅＢ）４のＰＨＹ層との間では、物理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・ＭＡＣ層：データの優先制御、ＨＡＲＱによる再送制御処理、及びランダムアクセス手順等を行なう。ＵＥ５のＭＡＣ層と無線基地局部４のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。無線基地局部４のＭＡＣ層は、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））及びＵＥ５への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。

・ＲＬＣ層：ＭＡＣ層及びＰＨＹ層の機能を利用してデータを受信側のＲＬＣ層に伝送する。ＵＥ５のＲＬＣ層と無線基地局部４のＲＬＣ層との間では、論理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・ＰＤＣＰ層：ＰＤＵのヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行なう。
・ＲＲＣ層：制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ５のＲＲＣ層と無線基地局部４のＲＲＣ層との間では、各種設定のためのメッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣ層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルを制御する。ＵＥ５のＲＲＣと無線基地局部４のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ５はＲＲＣコネクティッドモードとなり、そうでない場合はＲＲＣアイドルモードとなる。

以上の層はコントロールプレーン及びユーザプレーンの双方にて使用される。一方、コントロールプレーンのみ、ＵＥ５及びＭＭＥ２には、ＲＲＣ層よりさらに上位にセッション管理及びモビリティ管理等を行なうＮＡＳ層が設けられる。また、無線基地局部４のＥＰＣ機能部３側とのユーザデータ伝送インターフェースには、ＧＴＰ−Ｕ（GPRS（General Packet Radio Service）Tunneling Protocol for User Plane）層が設けられている。ＧＴＰ−Ｕ層は、接続先のＵＥ５の識別や、使用する無線ベアラの識別を行なうためのものである。

次に、図８は、ＬＴＥシステムにおける下りリンクのチャネルマッピングを示す。ここでは、論理チャネル（Downlink Logical Channel）、トランスポートチャネル（Downlink Transport Channel）及び物理チャネル（Downlink Physical Channel）相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。
・ＤＴＣＨ（Dedicated Traffic Channel：専用トラフィックチャネル）は、データの送信のための個別論理チャネルである。ＤＴＣＨは、トランスポートチャネルであるＤＬＳＣＨ（Downlink Shared Channel：下りシェアドチャネル）にマッピングされる。
・ＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel：専用制御チャネル）：ＵＥ５とネットワークとの間の個別制御情報を送信するための論理チャネルである。ＤＣＣＨは、ＵＥ５が無線基地局部４とＲＲＣ接続を有する場合に用いられる。ＤＣＣＨは、ＤＬＳＣＨにマッピングされる。
・ＣＣＣＨ（Common Control Channel：共通制御チャネル）：ＵＥ５及び中継無線通信部９と無線基地局部４との間の送信制御情報のための論理チャネルである。ＣＣＣＨは、ＵＥ５が無線基地局部４との間でＲＲＣ接続を有していない場合に用いられる。ＣＣＣＨは、ＤＬＳＣＨにマッピングされる。

・ＢＣＣＨ（Broadcast Control Channel：放送制御チャネル）：システム情報配信のための論理チャネルである。ＢＣＣＨは、トランスポートチャネルであるＢＣＨ（Broadcast Channel、放送チャネル）又はＤＬＳＣＨにマッピングされる。
・ＰＣＣＨ（Paging Control Channel：ページング制御チャネル）：ページング情報、及びシステム情報変更を通知するための論理チャネルである。ＰＣＣＨは、トランスポートチャネルであるＰＣＨ（Paging Channel：ページングチャネル）にマッピングされる。

また、トランスポートチャネルと物理チャネルとの間のマッピング関係は以下の通りである。
・ＤＬＳＣＨ及びＰＣＨ：ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel：物理下りシェアドチャネル）にマッピングされる。ＤＬＳＣＨは、ＨＡＲＱ、リンクアダプテーション、及び動的リソース割当をサポートする。
・ＢＣＨ：ＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel：物理ブロードキャストチャネル）にマッピングされる。

次に、図９は、ＬＴＥシステムにおける上りリンクのチャネルマッピングを示す。図８と同様に、論理チャネル（Downlink Logical Channel）、トランスポートチャネル（Downlink Transport Channel）及び物理チャネル（Downlink Physical Channel）相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。
・ＣＣＣＨ（Common Control Channel：共通制御チャネル）：ＵＥ５とＥＰＣ機能部３との間の制御情報を送信するために使用される論理チャネルであり、ＥＰＣ機能部３と無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）接続を有していないＵＥ５によって使用される。
・ＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel：専用制御チャネル）：１対１（point-to-point）の双方向の論理チャネルであり、ＵＥ５とＥＰＣ機能部３と間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルＤＣＣＨは、ＲＲＣ接続を有しているＵＥ５によって使用される。
・ＤＴＣＨ（Dedicated Traffic Channel：専用トラフィックチャネル）：１対１の双方向論理チャネルであり、特定のＵＥ又は中継無線通信部専用のチャネルであって、ユーザ情報の転送のために利用される。

・ＵＬＳＣＨ（Uplink Shared Channel：上りリンク共用チャネル）：ＨＡＲＱ）、動的適応無線リンク制御、間欠送信（ＤＴＸ：Discontinuous Transmission）がサポートされるトランスポートチャネルである。
・ＲＡＣＨ（Random Access Channel：ランダムアクセスチャネル）：制限された制御情報が送信されるトランスポートチャネルである。
・ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel：物理上りリンク制御チャネル）：下りリンクデータに対する応答情報（ＡＣＫ(Acknowledge)/ＮＡＣＫ(Negative acknowledge)）、下りリンクの無線品質情報、および、上りリンクデータの送信要求（スケジューリングリクエスト：Scheduling Request：ＳＲ）を無線基地局部４に通知するために使用される物理チャネルである。
・ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel：物理上りリンク共用チャネル）：上りリンクデータを送信するために使用される物理チャネルである。
・ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel：物理ランダムアクセスチャネル）：主にＵＥ５から無線基地局部４への送信タイミング情報（送信タイミングコマンド）を取得するためのランダムアクセスプリアンブル送信に使用される物理チャネルである。ランダムアクセスプリアンブル送信はランダムアクセス手順の中で行なわれる。

図９に示すように、上りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。上りリンク共用チャネルＵＬＳＣＨは、物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨにマッピングされる。ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨにマッピングされる。物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨは、物理チャネル単独で使用される。また、共通制御チャネルＣＣＣＨ、専用制御チャネルＤＣＣＨ、専用トラフィックチャネルＤＴＣＨは、上りリンク共用チャネルＵＬＳＣＨにマッピングされる。

次に、ＬＴＥシステムの下りリンクにおいては、ＵＥ５は無線基地局部４に対してＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing、直交周波数分割多重）アクセス（ＯＦＤＭＡ）により無線接続する。ＯＦＤＭＡ方式は、周波数分割多重と時間分割多重とを複合させた二次元の多重化アクセス方式として特徴づけられる。具体的には、直交する周波数軸と時間軸のサブキャリアを分割してＵＥ５に割り振り、各サブキャリアの信号がゼロ（０点）になるように、周波数軸上で直交するサブキャリアを分割する。サブキャリアを分割して周波数軸上に割り当てることにより、あるサブキャリアがフェージングの影響を受けても影響のない別のサブキャリアを選択することができるので、ユーザは無線環境に応じてより良好なサブキャリアを使用でき、無線品質を維持できる利点が生ずる。

そして、ＯＦＤＭＡ方式においては、周波数軸と時間軸とが張る他局仮想平面上で定義されるリソースブロック(Resource Block：以下、ＲＢともいう）が無線リソースとして採用される。ＲＢは図１０に示すように、上記平面を１８０ｋＨｚ／０．５ｍｓｅｃでマトリックスに区切ったブロックとして定義され、各ブロックは周波数軸上では１５ｋＨｚ間隔で隣接する１２個のサブキャリアを、時間軸上ではフレームの１スロット分（７シンボル）を含む。このＲＢは時間軸上で隣接する２つ（１ｍｓｅｃ）を１組としてＵＥ５に割り当てられる。他方、ＬＴＥシステムの上りリンクにおいても、ＳＣ−ＦＤＭ（Single Career Frequency-Division Multiplexing）アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ）が採用される点を除き、同様の概念のリソースブロックが無線リソースとして用いられる。ＯＦＤＭＡでは１つのリソースブロックが周波数軸上で１２のサブキャリア（帯域幅：１５ｋＨｚ)に分割されるのに対し、ＳＣ−ＦＤＭＡはサブキャリアへの分割がなされないシングルキャリア方式である。

以下、本発明の無線通信ユニット１において送信ブロック１０３からの送信波の出力設定を行なう際の通信手順を、図１４の通信フロー図を用いて説明する。図１４の処理は、無線基地局部４、送信出力設定指示部１１、距離解析部１２及び地図サーバ９との間で繰り返し実行される。

Ｔ５１では、送信出力設定指示部１１が無線基地局部４からＧＰＳにより測位された現在位置を取得し、Ｔ１５２でこれを距離解析部１２に送り、海岸線距離ｄの演算を要求する。距離解析部１２はこれを受け、Ｔ５３で地図サーバ９に、演算に必要な海岸線ベクトルの情報を要求する。地図サーバ９はこれを受け、Ｔ５４で海岸線ベクトルの情報を距離解析部１２に送信する。距離解析部１２はＴ５５で該海岸線ベクトルの情報を用いて海岸線距離ｄを算出する。

海岸線の情報は地図サーバ９上にて、海岸線の外形形状を規定する複数の海岸線ベクトルの集合として記憶されている。距離解析部１２は海岸線距離ｄを、現在位置と複数の海岸線ベクトルとの距離に基づいて算出する。海岸線は曲線形状であるが、これをベクトル（線分）の集合とみなすことで、現在位置から海岸線までの距離ｄを線分までの距離に置き換えて演算でき、数学的な演算処理の簡略化を図ることができる。具体的には、図１１Ｂに示すように、地図データに含まれる海岸線の情報は、海岸線を示す曲線を規定する形状規定点Ｊ０，Ｊ１，Ｊ２，・・・を順次連結する海岸線ベクトルの集合として記述されている。

この場合、現在位置から各海岸線ベクトルまでの距離ｄは、どの海岸線ベクトルを選択するかに応じて異なる値となる。この場合、複数の海岸線ベクトルまでの距離の平均値として海岸線距離ｄを算出こともできるが、現在位置から検索された海岸線までの最短距離を海岸線距離として用いることで、海岸線距離を一義的に算出・決定する処理はより簡略化されるとともに、陸上の他局通信波との干渉の可能性を、最短距離を用いて判断することで、該干渉が生ずるリスクはより低減される。

多数の海岸線ベクトルの中から、海岸線距離ｄとして採用するのに適正なものを見出すアルゴリズムは、例えば以下のような手法を用いることで大幅に簡略化することができる。まず、図１１Ａに示すように、現在位置に対して該現在位置と一定の位置関係有するとともに予め定められた形状および大きさの海岸線探索エリアＳＡを地図上に設定する（海岸線探索エリア設定部）。そして、複数の海岸線ベクトルのうち該海岸線探索エリアＳＡ内に存在するものを探索する。これにより、適正な海岸線ベクトルを見出す問題は、地図上にて海岸線探索エリアＳＡと海岸線図形との重なりを見出す処理に単純化できる。そして、距離解析部１２は海岸線距離ｄを、現在位置と海岸線探索エリア内に存在する複数の海岸線ベクトルの少なくとも１つとの距離に基づいて算出することができる。

この場合、例えば海岸線探索エリアＳＡ内に存在する複数の海岸線ベクトルの２以上のものの平均値を海岸線距離ｄとして算出することも可能である。一方、前述のごとく現在位置との最短距離を海岸線距離ｄとして採用したい場合は、現在位置と海岸線探索エリアＳＡ内に存在する複数の海岸線ベクトルのうち現在位置に最も近いものとの距離を海岸線距離ｄとして算出する方法が合理的である。すなわち、多数の海岸線ベクトルのうち、海岸線探索エリアＳＡ内に存在するものについてのみ現在位置との距離演算を行なえばよく、最短距離を見出す演算負荷を大幅に軽減することができる。

図１１Ａに示す海岸線探索エリアＳＡは縦横の寸法が一定の長方形状に設定されており、現在位置は例えば該長方形の幾何学的な重心位置に定められているが、その形状は長方形に限らず、例えば円形であってもよい。そして、本実施形態では、距離解析部１２（海岸線検索部）は、現在位置の移動に伴い海岸線探索エリアＳＡの設定位置を更新するとともに、移動後の海岸線探索エリアＳＡのうち移動前の海岸線探索エリアＳＡ’に属する部分を除いた領域ＤＡに存在する海岸線ベクトルを探索するようにしている。これにより、海岸線距離ｄを特定するための海岸線を、無線通信ユニット１を搭載した船舶ＷＳの航行方向前方（すなわち、船舶ＷＳの接近先）に検出される海岸線に限定することが可能となる。

算出された上記の海岸線距離ｄはＴ５６にて送信出力設定指示部１１に送られる。そして、送信出力設定指示部１１は、Ｔ５７にて海岸線距離ｄが予め定められた距離ｄｃよりも小さいか否か、すなわちｄ＜ｄｃか否かを判定する。ｄ≧ｄｃであると判定されていた場合はＴ５８に進み、送信出力を現在の設定値に維持する処理を行なう。一方、Ｔ５７にて、現在位置Ｐがｄ＜ｄｃであると判定されていた場合はＴ５９に進み、他局通信波の検出状況に応じた送信出力制御を実施する。

以下、送信ブロック１０３からの送信波の出力設定を行なう際の、無線基地局部（ｅＮｏｄｅＢ）４、送信出力設定指示部１１及び他局通信波解析部１０との間で実行される通信手順を、図１５の通信フロー図を用いて説明する。Ｔ１０１では、送信出力設定指示部１１にて他局通信波検出のインターバルを規定するタイマーを起動する（タイマー初期化のステップは表示を省略している）。Ｔ１０２で該タイマーによる計時が満了すればＴ１０３に進み，無線基地局部４に接続中のＵＥ（端末装置）の数である接続中ＵＥ数（接続中端末装置数）の送信を要求する。無線基地局部４はこれを受けて自身に接続中のＵＥ数を調べ、接続中ＵＥ数Ｎとしてこれを返す。送信出力設定指示部１１ではＴ１０４にて、取得した接続中ＵＥ数Ｎが予め定められた閾接続数Ｎｃ（Ｎｃは１であってもよい）以上であるか否かを判定する。閾接続数Ｎｃ以上の時はＴ１０１に戻り、タイマーを初期化してＴ１０１に戻る。

一方、閾接続数Ｎｃ未満の時はＴ１０５に進み、他局通信波を検出させるため無線基地局部４に停波を要求する。無線基地局部４ではこれを受け、送信ブロック１０３を停波設定し、応答を返す。この処理により、無線基地局部４に一定数以上のＵＥ（端末装置）５が接続されている場合には、他局通信波の検出ひいては停波がなされないので、通信中のＵＥ５との間の通信途絶や、新たなＵＥ５のアタッチ等が阻害されることがない。送信出力設定指示部１１はＴ１０６にて他局通信波解析部１０に対し停波されたことを通知する。

無線基地局部４では、この停波期間中に受信側ブロック１０２にて他局通信波を受信し、スペクトルアナライザ２５０にてその受信波形の周波数スペクトル（スペアナ波形）を生成する。他局通信波はバンドパスフィルタ１１０を通過しているので、図１７のようにその周波数スペクトル（スペアナ波形）にピークが現れる場合は、無線基地局部４がやり取りする送受信波の周波数帯域と重なりを有し、特に無線基地局部４の送信波による干渉を受ける可能性のあるものである。他局通信波解析部１０はＴ１０７にて無線基地局部４からスペアナ波形を取得する。そして、Ｔ１０８にて、スペアナ波形上でピークを検索し、その高さから他局通信波の強度Ｅを算出する。さらに、ピークの中心周波数と帯域幅の解析を行なう。

Ｔ１０９では、他局通信波解析部１０は解析の完了を送信出力設定指示部１１に通知する。送信出力設定指示部１１はこれを受け、他局通信波解析部１０から上記他局通信波の強度Ｅを取得し、Ｔ１１０で該強度Ｅが第一閾強度Ｅ１以上であるか否かを調べる。第一閾強度Ｅ１未満のときは他局通信波との干渉のおそれがないと判定し、Ｔ１１６に進んで停波前の出力値を選択する。一方、Ｔ１１０で強度Ｅが第一閾強度Ｅ１以上となっている場合にはＴ１１１に進み、他局通信波解析部１０から他局通信波の中心周波数と帯域幅の解析結果を取得する。Ｔ１１２では、取得した帯域及び中心周波数が、無線基地局部４の送信波の帯域及び中心周波数に対応して設定された規定範囲内に入っているか否か（つまり、広義には無線基地局部４の送信波の帯域及び中心周波数に一致しているか否か）を調べる。規定範囲外であれば他局通信波との干渉のおそれがないと判定し、Ｔ１１６に進んで停波前の出力値を選択する。

一方、Ｔ１１２で、取得した帯域及び中心周波数が規定範囲に入っている場合は他局通信波との干渉のおそれがあると判定し、Ｔ１１３で出力設定テーブル３０５ｆ（図１２）を参照して、検出済みの強度Ｅに対応する出力値を検索し選択する。そしてＴ１１４において、強度Ｅが第二閾強度Ｅｃを超えている場合はＴ１１５に進み、停波継続の選択を行なうとともに、Ｔ１１７にてすなわち停波に対応する出力値（＝ゼロ）を無線基地局部４に送信する。一方、Ｔ１１４において強度Ｅが第二閾強度Ｅｃ以下の時は、Ｔ１１７にて選択した出力値を無線基地局部４に送信する。無線基地局部４ではこれを受け、図４のアッテネータ２０９のインピーダンス設定値を、受信した出力設定値に対応する値に設定し、送信出力設定指示部１１に設定完了の応答を返す。送信出力設定指示部１１はこれを受け、Ｔ１１８にて送信再開を無線基地局部４に要求する。無線基地局部４ではこれを受け、上記設定された出力にて送信ブロック１０３に送信を再開させる。

なお、図４の構成では、送信ブロック１０２のバンドパスフィルタ１１０を他局通信波の検出に使用するバンドパスフィルタに兼用していたが、図４に一点鎖線で示すように、他局通信波の検出にのみ使用する専用のバンドパスフィルタ１１０’（さらには、低雑音アンプ１１１’及びアンテナ１０５’）を別途設けるようにしてもよい。一方、バンドパスフィルタ１１０による他局通信波の選択性が十分に高い場合には、帯域及び中心周波数の解析を省略すること、ひいてはスペクトルアナライザ２５０を省略することが可能である。この場合、インターフェース部１０１にはバンドパスフィルタ１１０を通過した受信波形がフーリエ変換されずにＡ／Ｄ変換器２５１にてデジタル化され、インターフェース部１０１に入力される。他局通信波解析アプリケーション４０５ｃ（図３）は、このデジタル化波形データをインターフェース部１０１から取得し、その振幅の最大値から他局通信波の強度Ｅを特定することができる。

無線基地局部４の出力強度低減にかかる段階数は図１３に示すものに限らず、これよりもさらに多くてもよいし、逆に段階数を減ずること、例えば２段階（一例として停波とフルパワー）とすることも可能である。

また、無線基地局部４に対する接続中ＵＥの数については、閾接続数Ｎｃを２以上に設定することが可能である。このとき、図１２の出力設定テーブル３０５ｆにおいて、接続中ＵＥが存在しないときは、他局通信波の強度ＥがＥｃより大きい場合に設定出力は停波が選択される一方、１台でも接続中のＵＥが存在する場合は停波を行なわないようにすること、例えば最低出力値Ｐ１を選択するように構成することも可能である。

次に、他局通信波の検出部は、無線送信波を復調部と同一方式にて他局通信波を復調する他局通信波復調部を備えるものとして構成することも可能である。この場合、解析判定部は、他局通信波検出情報の内容として他局通信波復調部により復調後の他局通信波の信号波形を解析し、該信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かに基づいて送信強度低減制御を実行する判定を行なうように構成される。他局通信波に対する干渉（特に混信等）が問題となるのは、他局通信波が無線基地局部４の送信波と周波数帯域と重なっており、かつ、同一方式で復調可能な場合であるから、検出した他局通信波を上記のように復調し、その復調後の他局通信波の信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かを判定することにより、無線基地局部に対する出力低減制御をより的確に実施することができる。

この場合のハードウェア構成は、他局通信波検出用の復調部を別途設ける形としてもよいが、受信側ブロック１０２の復調部を他局通信波復調部に兼用することにより、回路構成の簡略化を図ることができる。例えば図４に示すように、受信側ブロック１０２のＡ／Ｄ変換器１１７，１１９が出力するデジタル化された各チャネル（Ｉ，Ｑ）の復調信号を、一点鎖線で示すように復調信号Ｓｄｉ，Ｓｄｑ（双方とも使用してもよいし、一方のみを使用してもよい）として分配する形でインターフェース部１０１に入力することができる。

他局通信波解析アプリケーション４０５ｃは、復調信号Ｓｄｉ，Ｓｄｑを取得し、取得した信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かを判定する。デジタルベースバンド信号波形が示す情報の具体的内容にまで踏み込んで解析を行なう場合は、信号波形が示すデジタルベースバンド信号の内容に含まれる周波数設定情報に基づいて送信出力低減制御を実行する判定を行なうことが可能である。具体的には、例えば次のような手法が可能である（この場合、復調信号Ｓｄｉ，Ｓｄｑは双方ともに使用され、また、パラレル／シリアル変換部１２０の出力を用いるようにしてもよい）。

ＬＴＥシステムにおいては、上記の報知情報の送信量を運用・環境ごとに柔軟に変更するために、ＰＢＣＨを用いた固定的な報知情報リソースと、ＰＤＳＣＨを用いた可変的に使用できる無線リソースとが組み合わせて使用される。ここで固定的なリソースであるＰＢＣＨを用いるのは、ＵＥ５が最初に取得する情報として報知情報が定められており、ＵＥ５がｅＮｏｄｅＢ４からの通知を受けることなしに受信できる必要があるためである。ＵＥ５は固定的なリソースであるＰＢＣＨを最初に受信し、ＰＢＣＨからＰＤＳＣＨを受信するための最低限の情報を得て、その情報をもとにＰＤＳＣＨにて送られる報知情報を読むようにしている。ＰＤＳＣＨはＲＢ単位で割り当て可能な可変リソースであるため、ＰＤＳＣＨにて送信する報知情報の量は可変である。これにより報知情報に使用するリソース量の変更が実現され、ネットワーク運用や環境により異なる報知情報量に応じた無線リソースの割り当てが可能となる。

このＰＢＣＨにより送信される報知情報のうちＭＩＢ（Master Information Block）と称されるものは、図１９に示すように、無線フレームの先頭（すなわち、サブフレーム番号＝０）で送信されるものであり、時間リソース及び周波数リソースが常に固定された形で割り当てられる。その、送信情報は、例えばＰＤＳＣＨにより他の報知情報（例えばＳＩＢ（System Information Block））を受信するための情報（使用周波数帯域を含む）、及び無線フレーム番号（ＳＦＮ : System Frame Number）などである。

ＭＩＢは、具体的にはＰＢＣＨ上でサブフレーム番号＝０にて１０ｍs周期で送信されることが決まっており、割り当てられる時間リソース及び周波数リソース共に固定である。よって、例えば無線基地局部４の送信波が使用するＰＢＣＨの周波数帯域上で、サブフレーム番号＝０となる無線フレームが１０ｍｓ周期で到来しているか否かを調べることにより、他局通信波が該当する周波数帯域上で同じ方式により無線送受信を行っていることを容易に特定できる。この場合、ＰＢＣＨ上で受信される無線フレームの先頭はＭＩＢであると推定されるから、その内容を読み取ることで他局通信波が使用中の周波数帯域を正確に特定することも可能となる。

他方、より簡便な方法として、次のような方式を採用することも可能である。具体的には、図１８上に示すように、復調信号波形を一定の時間間隔でサンプリングし、そのサンプリング点Ｓ１〜Ｓ５の信号レベルを読み取る。復調信号がもし意味のあるデジタルベースバンド信号波形に復調されていれば、理想的にはその波形は図１８の上に示すような一定パルス間隔の方形波状となる。そして、サンプリング点Ｓ１〜Ｓ５の信号レベルが、互いに異なる２つの基準レベルＡＨないしＡＬを各々中心として、いずれかの周辺に偏って現れる場合には、取得した信号波形がデジタルベースバンド信号波形であると推定できる。この場合、例えばサンプリング点群の信号レベルの平均値を閾値とし、サンプリング点群を該閾値との大小関係で２群に分け、各群の平均値をＡＨないしＡＬとして定めることができる。なお、より高精度の判定を行いたい場合は、サンプリング間隔を短くし、ＡＨ近傍のサンプリング点が連続して現れる個数と、ＡＬ近傍のサンプリング点が連続して現れる個数とに基づいてビット間隔を推定し、そのビット間隔がほぼ一定であれば取得した信号波形をデジタルベースバンド信号波形であると推定する。

一方、取得した信号波形が意味のあるデジタルベースバンド信号波形に復調されなかった場合は、図１８下に示すようにサンプリング点Ｓ１〜Ｓ５の信号レベルが不定となったり、あるいは２レベル化する場合も、ビット間隔が一定でなくなったりするなどのイレギュラーな結果を示すこととなる。この場合は、信号波形をデジタルベースバンド信号波形でないと推定する。図１６は、その場合の処理の流れを示すものである。該処理は多くの部分で図１５と共通しているので、主にその相違点について説明し、共通する処理ステップには図１５と同じ番号を付与して詳細な説明は略する。

まず、Ｔ１０１〜Ｔ１０６の停波に至るまでの処理は図１５と全く同じである。続いて、Ｔ１２１では他局通信波解析部１０は無線基地局部４から他局通信波の検出波形を取得する。具体的には、図４においてスペクトルアナライザ２５０を省略した前述の構成において、バンドパスフィルタ１１０の通過受信波形をＡ／Ｄ変換器２５１にて直接デジタル化した波形を取得する。Ｔ１２３ではその波形振幅から他局通信波の強度を解析する。Ｔ１２４では他局通信波解析部１０は解析の完了を送信出力設定指示部１１に通知する。送信出力設定指示部１１はこれを受け、他局通信波解析部１０から上記他局通信波の強度Ｅを取得し、Ｔ１１０で該強度Ｅが第一閾強度Ｅ１以上であるか否かを調べる。第一閾強度Ｅ１未満のときの処理は図１５の場合と同じである。一方、Ｔ１２４で強度Ｅが第一閾強度Ｅ１以上となっている場合にはＴ１２５に進み、他局通信波解析部１０に他局通信波の復調波の解析を要求する。他局通信波解析部１０はＴ１２６で無線基地局部４から他局通信波の復調波を取得し、Ｔ１２７で上記説明したいずれかの方式により解析を行なう。

Ｔ１２８では、他局通信波解析部１０は解析の完了を送信出力設定指示部１１に通知する。送信出力設定指示部１１はこれを受け、上記他局通信波の解析結果を取得し、Ｔ１２９では該該解析結果を参照して、検出中の他局通信波が干渉対策波であるか否かを判断する。干渉対称波でない場合は、Ｔ１１６に進んで停波前の出力値を選択する。一方、Ｔ１１２９で干渉対称波であると判断した場合は、Ｔ１１３で出力設定テーブル３０５ｆ（図１２）を参照して、検出済みの強度Ｅに対応する出力値を検索し選択する。以下の処理は図１５と同じである。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、あくまで例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。

１ 移動型無線通信ユニット
ＷＳ 大型船舶
２ ＭＭＥ
３ ＥＰＣ機能部
４ 無線基地局（ｅＮｏｄｅＢ）
５ ＵＥ（端末装置）
６ Ｓ−ＧＷ
７ Ｐ−ＧＷ
８ ルータ
９ 地図サーバ
１０ 他局通信波解析部
１１ 送信出力設定指示部
１２ 距離解析部
２０ 基地局制御部
２１ 二次電池モジュール
２２ 電源回路部
２３ 可搬型筐体
３０，３１ 通信バス
５０ 通信エリア
５７ 無線ベアラ
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＡＭ
３０３ マスクＲＯＭ
３０４ 通信インターフェース
３０５ フラッシュメモリ
３０５ａ 通信ファームウェア
３０５ｂ ＭＭＥエンティティ
３０５ｃ Ｓ−ＧＷエンティティ
３０５ｄ Ｐ−ＧＷエンティティ
３０５ｅ 仮想ルータエンティティ
３０５ｆ 出力設定テーブル
３０５ｇ 距離解析エンティティ
３０５ｈ 地図サーバエンティティ
３０５ｉ 送信出力設定指示部エンティティ（解析判定部）
３０５ｊ 他局通信波解析エンティティ（解析判定部）
３０６ バス
４０１ ＣＰＵ
４０２ ＲＡＭ
４０３ マスクＲＯＭ
４０４ 通信インターフェース
４０５ フラッシュメモリ
４０５ａ 通信ファームウェア
４０５ｂ 送信制御ファームウェア
４０６ バス
４１２ 無線通信部
４１３ ＧＰＳ（現在位置取得部）

Claims (14)

1. 船舶上に設置されて該船舶とともに移動しつつ端末装置による無線接続が可能とされ、前記端末装置に無線送信波を送信する送信部を備える無線基地局部と、前記移動無線基地局部に有線接続され該無線基地局部とともに移動可能に構成された基地局制御部とを備えた移動型無線通信ユニットであって、
   前記無線基地局部の現在位置を取得する基地局現在位置取得部と、
   海岸線の情報を含む地図のデータを記憶する地図サーバと、
   前記現在位置周辺に存在する海岸線の情報を前記地図サーバ上で検索する海岸線検索部と、
   検索された前記海岸線と前記現在位置との距離である海岸線距離を算出する距離算出部とを備え、
   前記無線基地局には、前記基地局制御部から受信する設定指示に基づいて前記送信部の送信出力レベルを可変設定する送信出力設定部が設けられ、
   算出された前記海岸線距離が予め定められた距離以下となることを必要条件として、前記無線基地局部を停波させた状態で前記無線基地局部の設置位置周辺の他局通信波を検出する他局通信波検出部が、前記基地局制御部に有線接続される形で設けられる一方、
   前記無線基地局には、前記基地局制御部から受信する設定指示に基づいて前記送信部の送信出力レベルを可変設定する送信出力設定部が設けられ、
   前記基地局制御部には、前記他局通信波検出部から取得する他局通信波検出情報の内容を解析し、その解析結果に基づいて前記無線送信波の送信出力低減制御を実行するか否かを判定する解析判定部と、前記解析判定部が前記送信出力低減制御を実行する判定を行った場合に、前記無線基地局の前記送信出力設定部に対し前記送信部の送信出力レベルを低減させる設定指示を行なう送信出力設定指示部と、が設けられてなることを特徴とする移動型無線通信ユニット。
2. 前記距離解析部は、前記現在位置から検索された前記海岸線までの最短距離を前記海岸線距離として算出するものである請求項１記載の移動型無線通信ユニット。
3. 前記海岸線の情報が前記地図サーバ上にて前記海岸線の外形形状を規定する複数の海岸線ベクトルの集合として記憶され、前記距離解析部は前記海岸線距離を、前記現在位置と前記複数の海岸線ベクトルとの距離に基づいて算出するものである請求項１又は請求項２に記載の移動型無線通信ユニット。
4. 前記海岸線検索部は、前記現在位置に対して該現在位置と一定の位置関係有するとともに予め定められた形状および大きさの海岸線探索エリアを前記地図上に設定する海岸線探索エリア設定部を有し、前記複数の海岸線ベクトルのうち該海岸線探索エリア内に存在するものを探索するものであり、
   前記距離解析部は前記海岸線距離を、前記現在位置と前記海岸線探索エリア内に存在する複数の海岸線ベクトルの少なくとも１つとの距離に基づいて算出するものである請求項３記載の移動型無線通信ユニット。
5. 前記距離解析部は、前記現在位置と前記海岸線探索エリア内に存在する複数の海岸線ベクトルのうち前記現在位置に最も近いものとの距離を前記海岸線距離として算出するものである請求項４記載の移動型無線通信ユニット。
6. 前記海岸線検索部は、前記現在位置の移動に伴い前記海岸線探索エリアの設定位置を更新するとともに、移動後の海岸線探索エリアのうち移動前の海岸線探索エリアに属する部分を除いた領域に存在する海岸線ベクトルを探索するものである請求項４又は請求項５に記載の移動型無線通信ユニット。
7. 前記解析判定部は、前記他局通信波検出情報の内容として前記他局通信波の強度を解析し、該強度が予め定められた第一閾強度を超えることを条件として、前記送信出力低減制御を実行する判定を行なう請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の移動型無線通信ユニット。
8. 前記解析判定部は、前記他局通信波の強度が前記第一閾強度よりも高い予め定められた第二閾強度以上となっていることを条件として、前記送信出力低減制御として前記無線基地局部の停波を継続させる判定を行なう請求項２記載の移動型無線通信ユニット。
9. 前記送信出力設定指示部は、検出される前記他局通信波の強度が高くなるほど、前記送信部の送信出力レベルを段階的又は連続的に低減させる設定指示を行なう請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の移動型無線通信ユニット。
10. 前記解析判定部は、前記他局通信波検出情報の内容として前記他局通信波が占有する周波数帯域を解析し、該周波数帯域が前記無線送信波の周波数帯域と重なりを生じていることを条件として、前記送信出力低減制御を実行する判定を行なう請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の移動型無線通信ユニット。
11. 前記無線基地局部は、前記端末装置からの受信波を受信する受信部と、該受信波を復調する復調部を備え、
    前記他局通信波検出部は、前記無線送信波を前記復調部と同一方式にて前記他局通信波を復調する他局通信波復調部を備え、
    前記解析判定部は、前記他局通信波検出情報の内容として前記他局通信波復調部により復調後の前記他局通信波の信号波形を解析し、該信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであるか否かに基づいて前記送信出力低減制御を実行する判定を行なう請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の移動型無線通信ユニット。
12. 前記解析判定部は、前記信号波形がデジタルベースバンド信号波形を示すものであった場合に、該波形が示すデジタルベースバンド信号の内容に含まれる周波数設定情報に基づいて前記送信出力低減制御を実行する判定を行なう請求項１１記載の移動型無線通信ユニット。
13. 前記基地局制御部は、前記無線基地局部から該無線基地局部に接続中の端末装置数を取得する接続中端末装置数取得部を備え、
    前記基地局制御部には、前記接続中の端末装置数が予め定められた閾接続数未満の時にのみ、前記無線基地局部を停波させた状態で前記他局通信波検出部に対し、前記他局通信波を検出させる前記他局通信波検出制御部が設けられている請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の移動型無線通信ユニット。
14. 前記基地局制御部は、前記無線基地局部から該無線基地局部に接続中の端末装置数を取得する接続中端末装置数取得部を備え、
    前記解析判定部は、前記接続中の端末装置数が予め定められた閾接続数未満の時にのみ、前記送信出力低減制御を実行する判定を行なう請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の移動型無線通信ユニット。

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