JP2937146B2

JP2937146B2 - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2937146B2
Application number: JP8290075A
Authority: JP
Inventors: 喜一郎井上
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1999-08-23
Anticipated expiration: 2016-10-31
Also published as: JPH10135898A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、航空機搭載ＶＨ
Ｆ無線局（以下、機上局という）と、地上ＶＨＦ無線局
（以下、地上局という）間でデジタルデータ通信を行う
ためのＶＨＦ（Very High Frequency）通信システムに
係り、特に、航空管制システムで用いて好適な移動体Ｖ
ＨＦデジタル通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のＶＨＦ通信システムに採
用される通信方式の１つとして、ＣＳＭＡ（Carrier Se
nse Multiple Accsess、衝突感知多重アクセス）方式が
知られている。このＣＳＭＡ方式を採用するＶＨＦ通信
システムでは、図３に示すように、地上局２１又は機上
局２２がＶＨＦ無線送信を行う前に、他の地上局２３又
は機上局２４からの送信電波の有無を検出し、チャネル
が使用中であれば、一定時間待ってからチャネルを観測
し、チャネルが空いていれば、予め決められた確率でバ
ケット送信を行うことにより、他局との電波干渉（衝
突）を減らす工夫がなされている。ところで、ＣＳＭＡ
方式を採用する上記従来のＶＨＦ通信システムにおいて
は、同図に示すように、全方位の空中線放射特性を有す
る地上局２１，２３が複数存在する空域で、単一の周波
数で地上局２１又は２３と、機上局２２又は２４との間
でデジタルデータ通信を行う場合に、複数の地上局２
１，２３の空中線が、互いに見通し範囲内に無い場合に
は、双方が送信していることを検出できず、地上局２
１，２３が同時に送信を行うことが予想される。

【０００３】地上局２１，２３からの同時送信が行われ
れば、機上局２２では、２つ以上の地上局２１，２３か
らの電波２６，２７を受信することとなり、受信信号の
相互干渉により通信エラーを起こす虞がある。また、機
上局２２から現在通信している地上局２１へ伝送を開始
する場合、他の地上局２３からの電波２７を受信する
と、ＣＳＭＡ方式では、上記したように、衝突を避ける
ために、一定時間待つて次の送信を試みる。このため、
送信の効率が低下するという問題もあった。

【０００４】このような不都合を解消するものとして、
特開平２−３９７３９号公報に記載の航空機電話用移動
局装置や、特開平６−３７７６２号公報に記載の無線通
信装置が提案されている。前者の装置、すなわち、特開
平２−３９７３９号公報に記載の装置では、送信電力及
び受信電力を制御することにより電波干渉を低減する工
夫がなされていて、具体的には、地上局及び機上局の空
中線の放射特性は一定のままで、機上局の送信及び受信
利得を、地上局と機上局間の距離に応じて調整すること
により、機上局に最も近い地上局のみが通信を行い、他
の地上局との電波干渉を低減する。一方、後者の装置、
すなわち、特開平６−３７７６２号公報に記載の装置で
は、複数の無線チャネルのうち選択されたチャネルの使
用状況を判定し、使用中の無線チャネルの使用を回避す
ると共に、選択されたチャネル以外のチャネルにおいて
も、選択チャネルに混変調を与える可能性のあるチャネ
ルの使用を回避することにより、電波の干渉を低減して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−３９７３９号公報に記載の従来装置では、航空機が
特定の地上局の近くを飛行する場合には、他の地上局と
の干渉を低減できるが、複数の地上局から略等距離の位
置を過過する場合には、複数の地上局から略同一強度の
電波を受信することとなるので、電波干渉を低減するこ
とができない、という欠点がある。また、特開平６−３
７７６２号公報に記載の従来装置は、複数の周波数を選
択利用可能な無線通信方式には適用できるが、単一の周
波数を使用する通信方式には、チャネルが１つであり、
干渉を回避すべき別のチャネルが存在しないため、適用
することができない、という問題がある。

【０００６】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、機上局（移動局）と地上局（固定局）間の通信
を単一のチャネル（周波数）で行う場合でも、通信の相
互干渉を減少させ、不要な電波による送信待ちを低減す
ることにより、伝送効率の向上を図ることができるＶＨ
Ｆ通信システムを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、航空機に搭載された機上局
と地上局間でＶＨＦ周波数帯を用いてデータ通信を行う
ＶＨＦ通信システムに係り、上記地上局が、無指向性空
中線と、互いに異なる方位に向けられた複数の指向性空
中線と、外部システムから航空機の位置情報をもらっ
て、当該地上局から見た航空機の方位を算出する算出手
段と、該算出手段によって算出された上記航空機の方位
に基づいて、最適の指向性空中線を選択するための最適
空中線選択手段とを備えてなることを特徴としている。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のＶＨＦ通信システムに係り、上記地上局には、上記
航空機に送信を行う前に、上記無指向性空中線による受
信状況を検出し、他局からの電波を受信しているとき
は、上記航空機へ送信するのを待ち、他局からの電波を
受信していないことを確認してから、上記最適空中線選
択手段によって選択された指向性空中線を介して上記航
空機に送信を行う通信処理手段が備えられていることを
特徴としている。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載のＶＨＦ通信システムに係り、上記最適空中線
選択手段が、受信モードでは、無指向性空中線を選択す
ることを特徴としている。

【００１０】

【作用】この発明の構成において、地上局では、送信に
先立ち、算出手段が、航空管制システム等から航空機の
位置情報をもらって、地上局から見た航空機の方位を算
出する。最適空中線選択手段は、算出手段によって算出
された上記航空機の方位に基づいて、航空機の位置に覆
域（最適な指向特性）を持つ最適の指向性空中線を選択
する。この発明の構成によれば、地上局から特定の機上
局に送信される電波に指向性を持たせることができるの
で、異なる機上局に対する他の地上局からの電波の強度
を著しく弱めることができる。それゆえ、不要な電波に
よる送信待ちを低減できると共に、複数の地上局から放
射される複数の電波同士の干渉を低減できる。このた
め、機上局（移動局）と地上局（固定局）間の通信を単
一のチャネル（周波数）で行う場合でも、伝送効率が著
しく向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。◇第１実施例図１は、この発明の第１
実施例であるＶＨＦ通信システムの電気的構成を示すブ
ロック図である。この例のＶＨＦ通信システムは、図示
せぬ航空管制システム等で管制されている航空機（機上
局）と地上（地上局）間のＶＨＦ周波数帯を使用する移
動体デジタル通信システムであり、地上局は、同図に示
すように、通信処理装置１と、変復調装置２と、高周波
送受信装置３と、空中線切替装置４と、複数の指向性空
中線５ａ〜５ｎと、無指向性空中線６と、航空機位置デ
ータベース８とから概略構成されている。

【００１２】上記通信処理装置１は、地上局のシステム
各部を制御するもので、具体的には、外部通信ネットワ
ークとの送受信メッセージの管理を行うと共に、航空管
制システム等から航空機７の位置情報と識別番号情報と
を入手し、航空機位置データベース８に記録する。ま
た、外部通信ネットワーク等から航空機７への送信用メ
ッセージを受信した場合、送信対象となる送信データを
変復調装置２に出力すると共に、空中線切替装置４の空
中線接続スイッチを無指向性空中線６に切り替え、この
無指向性空中線６、空中線切替装置４、高周波送受信装
置３及び変復調装置２の経路から受信状態を観測し、現
在通信が行われていないことを確認した後、航空機７の
位置情報と識別番号情報とに基づいて、通信対象となる
航空機７の位置に覆域（最適な指向特性）を持つ１つの
指向性空中線（例えば５ｎ）に切り替えるように空中線
切替装置４を制御する。なお、通信処理装置１には、無
指向性空中線６で受信された電波の干渉状況をモニタす
るモニタ回路が設けられていて、このモニタ回路によっ
て他の無線局からの送信電波が観測されたときは、他局
の通信が終了するまで、航空機７への送信を待つように
なっている。

【００１３】変復調装置２は、通信処理装置１から送ら
れてきた送信データを送信すべき形式に変調した後、高
周波送受信装置３へ出カすると共に、高周波送受信装置
３から送られてくる受信信号を復調して通信処理装置１
へ出力する。高周波送受信装置３は、変復調装置２から
送られてきた送信データを高周波信号に変換して増幅し
た後、選択中の指向性空中線５ｎへ空中線切替装置４を
介して出力すると共に、選択中の指向性空中線５ｎ、あ
るいは無指向性空中線６で受信された高周波信号を中間
周波数帯域の信号に変換して変復調装置２へ出力する。
また、空中線切替装置４は、上記したように、高周波受
信装置４と、通信処理装置１によって選択された１つの
指向性空中線５ａ〜５ｎ、あるいは無指向性空中線６と
を接続する。ここで、選択された指向性空中線５ｎ、あ
るいは無指向性空中線６から航空機７へ高周波信号が送
信される。

【００１４】次に、この例の動作について説明する。地
上局では、まず、通信処理装置１は、航空管制システム
等から航空機７の位置情報及び識別番号情報を入手する
と、航空機７の識別番号情報に対応づけて位置情報を航
空機位置データベース８に記録しておき、この状態にお
いて、外部通信ネットワーク等から航空機７への送信用
メッセージが受信されると、航空機位置データベース８
から航空機７の位置情報を読み出して、この地上局から
見た航空機７の方位を算出し、航空機７の位置に覆域を
有する指向性空中線（例えば５ｎ）を決定する。

【００１５】しかし、送信に先立ち、まず、空中線切替
装置４を制御して、高周波送受信装置３の接続相手を無
指向性空中線６に切り替える。そして、モニタ回路によ
って、無指向性空中線６で受信された電波の干渉状況を
観測し、他の無線局からの送信電波が観測されたとき
は、航空機７への送信を待ち、他の無線局（機上局や地
上局）が現在電波を出していないことが確認されたとき
は、空中線切替装置４を制御して、高周波送受信装置３
の接続相手を最適な指向特性を有する指向性空中線５ｎ
に切り替えると共に、外部通信ネットワーク等から受信
された航空機７への送信用メッセージに応じた送信デー
タを変復調装置２へ出力する。これによって、変復調装
置２において、送信データが送信すべき形式に変調され
た後、高周波送受信装置３へ出カされ、高周波送受信装
置３において、変復調装置２から送られてきた送信デー
タが高周波信号に変換されて増幅された後、指向性空中
線５ｎへ空中線切替装置４を介して出力され、この出力
された高周波信号が指向性空中線５ｎから航空機７へ電
波送信される。航空機７への送信終了後、通信処理装置
１は、空中線切替装置４を制御して、高周波送受信装置
３の接続相手を無指向性空中線６に再び切り替えて、受
信待ちとする。無指向性空中線６で受信される信号は、
高周波送受信装置３で増幅された後、変復調装置２で復
調され、データの形式で通信処理装置１へ出力され、外
部通信ネットワークを経由して目的とするユーザーシス
テムヘ伝送される。

【００１６】このように、この第１実施例の構成によれ
ば、図２に示すように、地上局３０（３４）から特定の
機上局３２（３３）に送信される電波３１（３５）に指
向性を持たせることができるので、異なる機上局３３
（３２）に対する他の地上局３４（３０）からの電波３
５（３１）の強度を著しく弱めることができる。それゆ
え、不要な電波による送信待ちを低減できると共に、複
数の地上局３０，３４から放射される複数の電波３１，
３５同士の干渉を低減できる。このため、機上局（移動
局）と地上局（固定局）間の通信を単一のチャネル（周
波数）で行う場合でも、伝送効率が著しく向上する。

【００１７】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更があってもこの発明に含まれる。例えば、航空管制シ
ステムで管制されていない航空機７に対しては、無指向
性空中線で送信することを併用しても良い。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、地上局から特定の機上局に送信される電波に指
向性を持たせることができるので、異なる機上局に対す
る他の地上局からの電波の強度を著しく弱めることがで
きる。それゆえ、不要な電波による送信待ちを低減でき
ると共に、複数の地上局から放射される複数の電波同士
の干渉を低減できる。このため、機上局（移動局）と地
上局（固定局）間の通信を単一のチャネル（周波数）で
行う場合でも、伝送効率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例であるＶＨＦ通信システ
ムの電気的構成を示すブロック図である。

【図２】実施例によるＶＨＦ通信システムの効果を説明
するための図である。

【図３】従来技術を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１通信処理装置（算出手段、最適空中線選択手段
の一部、強受信空中線検出手段の一部）２変復調装置３高周波送受信装置４空中線切替装置（最適空中線選択手段の一部）５ａ〜５ｎ指向性空中線６無指向性空中線７，３２，３３航空機（機上局）８航空機位置データベース３０，３４地上局３１，３５地上局から機上局への送信電波

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】航空機に搭載された機上局と地上局間で
ＶＨＦ周波数帯を用いてデータ通信を行うＶＨＦ通信シ
ステムにおいて、前記地上局は、無指向性空中線と、互いに異なる方位に向けられた複数
の指向性空中線と、外部システムから航空機の位置情報をもらって、当該地
上局から見た航空機の方位を算出する算出手段と、該算出手段によって算出された前記航空機の方位に基づ
いて、最適の指向性空中線を選択するための最適空中線
選択手段とを備えてなることを特徴とするＶＨＦ通信シ
ステム。
【請求項２】前記地上局には、前記航空機に送信を行う前に、前記無指向性空中線によ
る受信状況を検出し、他局からの電波を受信していると
きは、前記航空機へ送信するのを待ち、他局からの電波
を受信していないことを確認してから、前記最適空中線
選択手段によって選択された指向性空中線を介して前記
航空機に送信を行う通信処理手段が備えられていること
を特徴とする請求項１記載のＶＨＦ通信システム。
【請求項３】前記最適空中線選択手段は、受信モード
時では、前記無指向性空中線を選択することを特徴とす
る請求項１又は２記載のＶＨＦ通信システム。