JP3412596B2 - 高速無線インタネットアクセスシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線インタネット
アクセスシステムに関し、特に、飛行機内のネットワー
クに接続する端末を地上のインタネットと無線接続する
高速無線インタネットアクセスシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】次世代移動通信（ＩＭＴ２０００）にお
いては、移動体の移動が歩行程度の状態では、３８４ｋ
ｂｐｓ（キロビット／秒）、静止状態では最大で２Ｍｂ
ｐｓ（メガビット／秒）のベアラサービスがサポートさ
れることになる。

【０００３】また５ＧＨｚ帯を用いる高速無線アクセス
では、構内無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）
や屋外でスポット的な高速無線アクセスサービスが検討
されている。

【０００４】一方、固定網の方では、インタネットの爆
発的な進展により、データトラフィック量が音声トラフ
ィック量を既に上回っている状況であり、一部のキャリ
アでは、電話網に代わる音声サービスをＩＰ（Internet
Protocol）網でサポートする試みが始まっている。

【０００５】かかる状況から、今後は、インタネット
に、無線で高速にアクセスするサービスの需要が高まる
ことが予想されている。この事は、固定網、移動網がと
もに、ＩＰトラフィックを扱いやすいネットワークに進
化していくことを示すものであり、将来的には、固定網
と高速無線アクセスも含めた移動網が統合されていくも
のと予想される。

【０００６】この固定網と移動網の統合するものとし
て、例えば図１に示すような“flyingLAN”（フライン
グＬＡＮ）が考えられている。図１を参照すると、飛行
機１０内にはＬＡＮとしてイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎ
ｅｔ（登録商標））２０が敷設されており、飛行機１０
の乗客（搭乗者）は例えば着座状態で端末４０を使用し
てインタネット６０にアクセスできる、というものであ
る。このイーサネット２０には“fliying router”（フ
ライングルータ）３０が用いられ、このルータ３０によ
り、無線地上局５０を介してインタネット６０にアクセ
スする。

【０００７】かかるネットワークにおいては、以下の２
つの条件を考慮する必要がある。

【０００８】（１）移動体（飛行機）１０と、無線地上
局５０の間の無線区間はイーサネット互換の伝送速度が
サポートできること（無線区間のオーバヘッドを考慮し
て約２０Ｍｂｐｓ以上）。

【０００９】（２）周波数リソースと、広帯域通信の点
から、使用周波数帯は、５ＧＨｚ帯以上のマイクロ波帯
が用いられる可能性が高い。

【００１０】ここで、送信パワーが一定の条件で、伝送
速度が高くなり、しかも使用する周波数帯が高くなる
と、伝送距離は、伝送速度に反比例して、また、使用周
波数の２乗に反比例して狭くなるため、サービスエリア
は狭くなる。

【００１１】このため、上記（１）、（２）の２つの条
件を同時に満たすとともに、必要なサービスエリア（移
動体１０と無線地上局５０との距離）を十分にカバーす
るためには、無線伝送方式として、次の第３の条件が要
求されることになる。

【００１２】（３）無線地上局５０は、上記サービスエ
リアをカバーするために、指向性の高い、すなわちアン
テナ利得の高いアンテナを用いる必要がある。

【００１３】ここで、移動体（飛行機）１０のアンテナ
も指向性が高いほうが望ましいが、移動体１０と地上局
５０のアンテナの位置制御が極端に難しくなり、得策で
はない。したがって、移動体１０側のアンテナはチルト
がかけられる程度のアンテナにならざるをえない。

【００１４】（４）無線地上局５０のアンテナは、移動
体１０を自動的に追尾できること。移動体１０に自動追
尾できないと、所定のアンテナ利得が得られず、伝送品
質が極端に低下してしまう。

【００１５】移動体１０側のアンテナは、指向性の低い
アンテナとされているため、地形によっては遅延波が発
生することになる。

【００１６】（５）無線地上局５０側では、この遅延波
により生じる符号間干渉を軽減する手段が必要となる。

【００１７】図７は、第３乃至第５の条件を満たす無線
地上局５０の構成の一例を示す図である。

【００１８】図７を参照すると、この無線地上局５０
は、アンテナ１００と、アンテナ制御部２５０と、アン
テナビーコン信号受信部３００と、無線モデム４６０
と、ルータ８００とを備え、アンテナビーコン信号受信
部３００はアンテナ制御部２５０にアンテナ制御信号３
０１を出力する。アンテナ制御部２５０はアンテナ制御
信号３０１を受け取りアンテナ１００の位置制御を行う
ための信号２０１を出力する。

【００１９】図８は、移動体１０の無線ルータ３０の構
成を示す図である。図８を参照すると、無線ルータ３０
は、アンテナ５００と、無線モデム６００と、アンテナ
ビーコン信号発生器７００と、移動体１０内のイーサネ
ットに接続するルータ８５０とを備えている。アンテナ
ビーコン信号発生器７００から出力されるアンテナビー
コン信号はアンテナ５００から送信される。

【００２０】図９は、無線地上局５０の無線モデム４６
０の構成を示す図である。図９を参照すると、無線モデ
ム４６０は、周波数ダウンコンバータ４０１と、周波数
アップコンバータ４０２と、直交復調器４０３と、直交
変調器４０４と、Ａ／Ｄコンバータ４０５と、Ｄ／Ａコ
ンバータ４０６と、等化器４０７と、送信エンコーダ４
０８と、スタートデリミッタ検出部４１９と、無線フレ
ーム組み立て及び分解部４１０とを備えている。

【００２１】図６に、無線モデム４６０のフレームフォ
ーマットの一例を示す。図６に示すように、１フレーム
は、プリアンブル信号４２１とペイロード部４２２から
なり、プリアンブル信号４２１は、キャリア検出やＡＧ
Ｃ（自動利得制御）のための信号４２３（「無線部制定
信号」ともいう）と、等化器トレーニング信号４２４
と、フレーム内のペイロードの開始ポイントを識別する
ためのスタートデリミッタ４２５を含む。

【００２２】図１１は、無線地上局５０の信号フロー
（動作タイミング）の例を示す図である。図１１におい
て、１１は移動体１０からのアンテナビーコン信号、１
２は該アンテナビーコン信号を受信してアンテナの最適
位置を決定する区間を示すアンテナ制御イネーブル信
号、１３は移動体１０からのバースト信号を示す。

【００２３】この従来のシステムでは、無線地上局（基
地局）５０側の指向性アンテナ１００が、自局内（圏
内）に存在する移動体に常に向くように、アンテナの位
置制御が行われる。この位置制御は、例えば以下のよう
に行われる。

【００２４】移動体１０の無線ルータ３０は、図１１に
示すように、定期的（周期Ｔ１）にアンテナビーコン信
号発生器７００から出力されるアンテナビーコン信号１
１を送信する。

【００２５】無線地上局５０では、移動体１０からのア
ンテナビーコン信号を、アンテナビーコン信号受信部３
００で受信する。

【００２６】アンテナ制御部２５０は、このアンテナビ
ーコン信号の受信レベルが最大になるように、アンテナ
の位置制御を行う。

【００２７】このアンテナの制御の時間区間は、図１１
の１２に示す区間（期間）Ｔ２で行われる。

【００２８】このシステムでは、アンテナビーコン制御
信号（図１１の１１）とユーザデータ信号（図６のフレ
ームフォーマット）とは別々の周波数を用いて送信され
るものとする。また移動体１０と無線地上局５０間のユ
ーザデータの送受信は、ＦＤＤ（Frequency Division
Duplex）方式が採用されているものとする。

【００２９】かかるシステムでは、基本的に、無線地上
局５０側のアンテナ制御と平行して、ユーザデータの受
信が可能になる。

【００３０】無線地上局５０側では、図６に示すフレー
ムフォーマット単位の信号が、図１１の１３に示すよう
に、バースト的に受信される。

【００３１】図９を参照して、無線地上局５０の無線モ
デム４００の受信動作の概要を説明する。アンテナ１０
０（図７参照）からの受信信号は、周波数ダウンコンバ
ータ４０１で、所定の中間周波数（ＩＦ信号）に変換さ
れ、直交復調器４０３でベースバンド信号に変換され
る。

【００３２】次にＡ／Ｄコンバータ４０５でデジタル・
ベースバンド信号に変換される。ここで、プリアンブル
信号４２１（図６参照）のうち、キャリア検出やＡＧＣ
（Automatic Gain Control：自動利得制御）に使用さ
れる無線部制定信号４２３により、ＡＧＣ制御が完了す
ると、等化器４０７のトレーニングがスタートする。

【００３３】等化器４０７としては、ビタビ（Viterb
i）等化器等が用いられる。

【００３４】一般に、バーストの長さが比較的短く、バ
ースト内では伝送路のインパルスレスポンスが変化しな
い、いわゆる時不変（time-invariant）の伝送路環境下
においては、ビタビ等化器のタップ係数は、フレーム内
では、トレーニング期間で決定された係数に固定（フリ
ーズ）される（定係数とされる）。以下では、時不変と
した場合を想定する。

【００３５】まず、既知のトレーニング信号により、伝
送路のインパルスレスポンスの推定を行なう。

【００３６】次に、伝送路の推定により決定されたビタ
ビ等化器４０７のタップ係数を固定化（フリーズ）し、
スタートデリミッタ検出部４１９において、プリアンブ
ル信号４２１の最後に埋め込まれたスタートデリミッタ
４２５の検出をスタートさせる。

【００３７】このスタートデリミッタ４２５が検出され
ると、次のビットから有効データとみなして、ユーザデ
ータの受信を行なう。

【００３８】このようにして無線地上局５０で受信され
たユーザデータは、モデム４６０からルータ８００に送
信され、ＩＰパケットにパケット化されて、インタネッ
ト６０に送り出される。

【００３９】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の技術に
おいては、アンテナ制御と無線モデムの制御を独立に行
なうことができるため、地上局の構成および制御が簡易
となるものの、以下のような問題点を有している。

【００４０】すなわち、上記した従来の技術において
は、図１１に示すように、アンテナ制御の期間とユーザ
データの受信期間とが重ならない場合には特に問題は生
じないが、図１０に示すように、アンテナ制御期間と、
ユーザデータ受信とが重なるタイミングがある場合に、
問題が生じる。

【００４１】図１０において、１１はアンテナビーコン
信号、１２はアンテナ制御イネーブル信号、１３は移動
体からのバースト信号、１４はアンテナ制御区間とユー
ザデータ受信のタイミングが重なった場合の伝送路の位
相変動を示している。

【００４２】このシステムでは、フレーム内は時不変と
みなしており、ビタビ等化器のタップ係数はフレーム内
で固定化（フリーズ）されている。

【００４３】このため、図１０のｔ１の時点で、アンテ
ナの位置制御が決定し、アンテナの位置が変わると、伝
送路のインパルスレスポンスが変化することになる。

【００４４】そして図１０の１４に示すように、ユーザ
データ受信中に、伝送路のインパルスレスポンスの位相
成分が変動すると、ビタビ等化器のタップ係数がフリー
ズされているため、情報変調方式として位相変調方式を
採用する場合には、受信データの推定に誤りが生じるこ
とになる。

【００４５】フレーム内で時不変となる場合には、等化
器を適応等化器とし、伝送路のインパルスレスポンスの
変化に追随させて、徐々にタップ係数を変化させる手法
が一般に用いられる。ところが、伝送路のインパルスレ
スポンスが急激に変化する場合には、ＲＬＳ（Recursiv
e Least Square）のような高速な収束アルゴリズムを
適用する必要があり、等化器をハードウェア回路で実現
している高速モデムにおいて、ＲＬＳ等を実現する場
合、その構成が複雑となる。

【００４６】このように、従来の技術では、アンテナの
位置制御とユーザデータの受信タイミングが重なると、
ビタビ等化器の受信データの推定能力が低下し、受信品
質を劣化させる、という問題が生じる。

【００４７】かかる問題を回避するためには、移動体側
でアンテナビーコン信号とユーザデータの送信タイミン
グが重ならないようにすればよい。しかしながら、アン
テナゲインが不足する場合には、移動体側も指向性の高
いアンテナとし、地上局と同じように位置制御する必要
がある。

【００４８】ＦＤＤでは、通常、UP LINK（アップリン
ク）と、DOWN LINK（ダウンリンク）は、非同期となっ
ている。このため、移動体１０側でアンテナ位置制御を
行なう場合、送信側だけのアンテナ制御と、等化器のタ
イミング制御だけでは、上記した問題を解決することは
できない。

【００４９】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、アンテナ制御と
ユーザデータ受信のタイミングが重なった場合に生じる
受信品質の劣化を簡易な構成で解消するシステムを提供
することにある。

【００５０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、アンテナ制御と等化器制御とが重なるタイミング
が生じた時にはこれらを排他的に処理する手段を備えて
いる。

【００５１】本発明は、移動体内に敷設されるＬＡＮに
ルータおよびユーザ端末が接続されており前記ルータ
は、地上局と双方向に無線通信する手段を備え、前記地
上局は、前記移動体の動きに追随してアンテナの位置制
御を行うアンテナ制御手段を備え、無線モデムとインタ
ネットにアクセスするルータを備えた移動網・固定網統
合システムにおいて、前記地上局側におけるアンテナ自
動追尾の制御と、前記移動体のルータからのユーザ受信
データのタイミングが重なった場合に、前記アンテナ制
御手段におけるアンテナ自動追尾の制御を、前記ユーザ
受信データよりも時間的に遅らせるように制御する手段
を備える。

【００５２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明は、アンテナ制御と等化器制御とが
重なるタイミングが生じた時にはこれらを排他的に処理
するものである。排他的に処理するとは、アンテナ制御
よりも等化器制御を優先させる手段、すなわち、ユーザ
データ受信中にはアンテナ制御を延期させる制御を意味
する。より詳細には、本発明のシステムは、その好まし
い一実施の形態において、地上局側の無線モデム側にお
いて、スタートデリミッタの検出タイミングで、アンテ
ナ制御のディセーブル信号を発生させる手段と、該ディ
セーブル信号がアクティブの場合、アンテナビーコン信
号受信により、アンテナ制御イネーブル信号がアクティ
ブ（オン）になった場合に、該アンテナビーコン信号の
受信情報を蓄積手段に蓄積するとともに、該アンテナ制
御を禁止し、該アンテナ制御ディセーブル信号がインア
クティブ（オフ）になったタイミングで禁止していたア
ンテナ制御をスタートさせる手段を備える。

【００５３】本発明の一実施の形態において、図１及び
図２を参照すると、移動体（１０）上のルータ（３０）
と無線通信しインタネット（６０）への接続を行う無線
地上局（５０）が、移動体（１０）と無線通信するため
のアンテナ（１００）と、アンテナ（１００）の自動追
尾を制御するアンテナ制御部（２００）と、アンテナビ
ーコン信号受信部（３００）と、無線モデム（４００）
と、ルータ（８００）とを備え、無線モデム（４００）
は、受信信号中から、フレーム内のペイロードの開始ポ
イントを識別するためのスタートデリミッタを検出した
際に、アンテナ制御ディセーブル信号（４５０）を発生
させる手段を備えている。アンテナ制御部（２００）
は、アンテナビーコン信号受信部（３００）から出力さ
れるアンテナ制御イネーブル信号（３５０）と、無線モ
デム（４００）から出力されるアンテナ制御ディセーブ
ル信号（４５０）とを入力とし、アンテナ制御ディセー
ブル信号（４５０）がアクティブ（オン）の場合、アン
テナビーコン信号受信部（３００）からのアンテナ制御
イネーブル信号（３５０）がアクティブになった場合
に、前記アンテナビーコン受信信号を蓄積手段（図３の
２２０）に蓄積するとともに、アンテナ制御を一時的に
禁止し、アンテナ制御ディセーブル信号（４５０）がイ
ンアクティブ（オフ）になった時点で、アンテナ制御を
スタートさせるように制御する手段を備える。

【００５４】本発明の一実施の形態において、図３を参
照すると、アンテナ制御部（２００）は、アンテナ（１
００）の位置の最適制御を行うアンテナ位置最適制御部
（２１０）と、アンテナビーコン受信信号蓄積部（２２
０）と、前記アンテナ制御部イネーブル信号と前記アン
テナ制御ディセーブル信号を入力して、前記アンテナビ
ーコン受信信号の前記アンテナビーコン受信信号蓄積部
（２２０）への書き込みと読み出しを制御する信号を、
アンテナビーコン受信信号蓄積部（２２０）に対して出
力する調停部と、を備えている。

【００５５】本発明の一実施の形態において、無線モデ
ムは、周波数ダウンコンバータ（４０１）と、周波数ダ
ウンコンバータ（４０１）の出力を入力とする直交復調
器（４０３）と、直交復調出力をディジタル信号に変換
出力するＡ／Ｄコンバータ（４０５）と、等化器（４０
７）と、スタートデリミッタ検出部（４０９）と、無線
フレーム組み立て及び分解部（４０１）と、送信エンコ
ーダ（４０８）と、前記送信エンコーダの出力をアナロ
グ信号に変換出力するＤ／Ａコンバータ（４０６）と、
Ｄ／Ａコンバータの出力を直交変調する直交変調器（４
０４）と、直交変調器（４０４）の出力を入力とする周
波数アップコンバータ（４０２）とを備え、前記スター
トデリミッタ検出部（４０９）が、フレームプリアンブ
ル部のスタートデリミッタ検出時、前記アンテナ制御デ
ィセーブル信号（４５０）を前記アンテナ制御部（２０
０）に出力する。

【００５６】本発明の一実施の形態によれば、ユーザデ
ータ受信中にアンテナビーコン信号受信のタイミングが
重なった場合には、スタートデリミッタ検出によるアン
テナ制御ディセーブル信号の発生により、アンテナ制御
を禁止させる。

【００５７】このため、前述したように、従来の技術に
おいては、データ受信中にアンテナ位置制御が行われる
ことにより生じた受信データ誤りの発生という問題点を
回避することができる。

【００５８】また、本発明の一実施の形態において、ア
ンテナビーコン信号は、これを蓄積する手段により保持
されており、受信データの終了時点で、アンテナ制御を
スタートさせる手段により、アンテナビーコン信号が出
力され、アンテナ制御にも影響を与えないため、システ
ム全体として伝送品質を劣化を回避できる。

【００５９】

【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
具体的且つ詳細に説明すべく、本発明の実施例について
図面を参照して以下に説明する。本発明が適用されるシ
ステム構成は図１に示した構成とされる。飛行機１０内
にはイーサネット２０が敷設されており、端末４０は、
イーサネット２０のルータ３０を介して、無線地上局５
０を介してインタネット６０にアクセスする。

【００６０】図２は、本発明の一実施例の無線地上局５
０の構成を示す図である。図２を参照すると、無線地上
局５０は、アンテナ１００と、アンテナ制御部２００
と、アンテナビーコン信号受信部３００と、無線モデム
４００と、ルータ８００と、を備えている。

【００６１】アンテナビーコン信号受信部３００は、ア
ンテナ制御イネーブル信号３５０をアンテナ制御部２０
０に出力する。無線モデム４００は、アンテナ制御ディ
セーブル信号４５０をアンテナ制御部２００に出力す
る。

【００６２】図３は、本発明の一実施例のアンテナ制御
部２００の構成を示す図である。図３を参照すると、ア
ンテナ制御部２００は、アンテン位置最適制御部２１０
と、アンテナビーコン受信信号蓄積部２２０と、アンテ
ナ制御部イネーブル信号とアンテナ制御ディセーブル信
号のアービトレーション（調停）部２３０と、を備えて
いる。

【００６３】アービトレーション部２３０は、アンテナ
制御イネーブル信号３０１と、アンテナ制御ディセーブ
ル信号４５０とを入力して、アンテナビーコン受信信号
のアンテナビーコン受信信号蓄積部２２０への書き込み
・読み出しを制御する信号２４０をアンテナビーコン受
信信号蓄積部２２０へ出力する。

【００６４】図４は、本発明の一実施例の無線モデム４
００の構成を示す図である。図４を参照すると、無線モ
デム４００は、周波数ダウンコンバータ４０１と、周波
数ダウンコンバータ４０１の出力（中間周波信号）を入
力とする直交復調器４０３と、直交復調信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ４０５と、Ａ／Ｄコ
ンバータ４０５の出力を入力とする等化器４０７と、等
化器４０７の出力を入力してスタートデリミッタを検出
するスタートデリミッタ検出部４０９と、無線フレーム
組み立て及び分解部４１０と、送信エンコーダ４０８
と、送信エンコーダ４０８の出力をアナログ信号に変換
するＤ／Ａコンバータ４０６と、Ｄ／Ａコンバータ４０
６の出力を直交変調する直交変調器４０４と、直交変調
器４０４の出力を入力とする周波数アップコンバータ４
０２と、を備えている。無線フレームのフォーマットは
図６に示したものと同様とされる。

【００６５】スタートデリミッタ検出部４０９は、アン
テナ制御ディセーブル信号４５０をアンテナ制御部２０
０に出力する。

【００６６】図５は、本発明の一実施例のタイミング動
作を説明するための図である。図５において、１１は移
動体からのアンテナビーコン信号、１２は該アンテナビ
ーコン信号を受信してアンテナの最適位置を決定する区
間を示すアンテナ制御イネーブル信号、１３は移動体１
０からのバースト信号、１４はスタートデリミッタ検出
タイミング、１５はアンテナ制御ディセーブル信号を示
す。

【００６７】本発明の一実施例の動作について説明す
る。図２において、地上局５０では、移動体１０のフラ
イングルータ３０（図１参照）からのアンテナビーコン
信号（図５の１１）をアンテナビーコン信号受信部３０
０で受信し、アンテナ制御イネーブル信号３５０がアク
ティブ（ＯＮ）になる（図５の１２のＴ２期間）。

【００６８】この時、無線モデム４００からのアンテナ
制御ディセーブル信号４５０がＯＦＦである場合には、
アンテナ制御イネーブル信号３５０がアンテナ制御部２
００に入力され、アンテナ制御部２００でＴ２の期間、
該アンテナビーコン信号の受信レベルが最大になるよう
に、アンテナの位置制御が行われる。

【００６９】ここで、本発明の一実施例におけるアンテ
ナの位置最適制御部（図３の２１０）は、機械的あるい
は電子的のいずれにも対応可能な公知の手段を具備して
いる。機械的手段としては、地球周回衛星を追尾する場
合に使用される公知の自動追尾手段を備え、電子的手段
としては、例えばアレイアンテナを用いるデジタルビー
ムフォーミング等の公知の手段を含む。

【００７０】図４を参照して、無線モデム４００の動作
を説明する。アンテナ１００（図２参照）からの受信信
号は、周波数ダウンコンバータ４０１で所定の中間周波
数（ＩＦ信号）に変換され、直交復調器４０３でベース
バンド信号に変換される。

【００７１】次にＡ／Ｄコンバータ４０５でデジタル・
ベースバンド信号に変換される。ここで、フレームのプ
リアンブル信号４２１（図６参照）のうち、キャリア検
出やＡＧＣ(Automatic Gain Control)制御に使用され
る無線部制定信号４２３により、ＡＧＣ制御が完了する
と、等化器４０７のトレーニングがスタートする。

【００７２】本発明の一実施例では、等化器４０７とし
てビタビ等化器を用いる。ビタビ等化器では、トレーニ
ングがスタートすると、既知のトレーニング信号によ
り、伝送路のインパルスレスポンスの推定を行なう。伝
送路のインパルスレスポンス推定により決定した等化器
のタップ係数を固定化（フリーズ）し、プリアンブル信
号の最後に埋め込まれたスタートデリミッタ（図６の４
２５）の検出をスタートさせる。

【００７３】スタートデリミッタ検出部４０９におい
て、該スタートデリミッタを検出すると、次のビットか
ら有効データとみなし、ユーザデータの受信を開始す
る。

【００７４】受信したユーザデータは、組立、分解部４
１０にて、エラー検出あるいはエラー訂正処理が施され
た後に、ルータ８００を経由して、ＩＰパケットが、イ
ンタネットに送出される。

【００７５】ここで、スタートデリミッタ検出部４０９
で、スタートデリミッタが検出されると、アンテナ制御
ディセーブル信号４５０がアクティブ（ＯＮ）とされ、
アンテナ制御部２００に入力される。この時、アンテナ
ビーコン信号受信部３００からのアンテナイネーブル信
号３５０がアクティブの場合には、アンテナ制御部２０
０では、アンテナ制御部イネーブル信号とアンテナ制御
ディセーブル信号アービトレーション部２３０により、
アンテナディセーブル信号が、アンテナ制御イネーブル
信号よりも優先的に制御される。

【００７６】すなわちアンテナ制御イネーブル信号３５
０がアクティブ（ＯＮ）の場合でも、アンテナ制御ディ
セーブル信号４５０がアクティブであれば、アンテナ位
置最適制御部２１０によるアンテナの位置制御は禁止さ
れる。

【００７７】この時、アンテナビーコン信号受信部３０
０からの受信信号は、アンテナビーコン信号蓄積部２２
０に一時的に書き込まれて保持される。

【００７８】そして、ユーザデータの受信が完了し、ア
ンテナ制御ディセーブル信号４５０がＯＦＦすると、ア
ンテナビーコン信号蓄積部２２０に保持されていたアン
テナビーコン受信信号がアンテナ位置最適制御部２１０
に取り込まれ、アンテナ位置の最適制御が開始される。

【００７９】図５を参照すると、ｔ１時点において、ユ
ーザデータの受信とアンテナ制御とが重なっており、こ
の場合、アンテナ制御ディセーブル信号４５０と、アン
テナ制御イネーブル信号３５０がともにアクティブとさ
れるが、アンテナ制御部２００でのアンテナ制御は一時
的に抑制されて、時刻ｔ１からスタートせずに、受信デ
ータが終了した、時点ｔ２から開始される。このよう
に、本発明の一実施例においては、データ受信中にはア
ンテナ位置制御を抑制することで、受信データ誤りの発
生を回避しており、受信データの終了時点でアンテナ制
御をスタートさせることにより、アンテナビーコン信号
が出力され、アンテナ制御にも影響を与えないため、シ
ステム全体として伝送品質を劣化を回避できる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡易な構成により、ユーザデータ受とアンテナ制御のタ
イミングをずらし、伝送品質の高い高速無線インタネッ
トアクセスを可能とする、という効果を奏するものであ
り、その実用的価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される高速無線インタネットアク
セスシステムのシステム構成の一例を示す図である。

【図２】本発明の一実施例の地上局の構成を示す図であ
る。

【図３】本発明の一実施例におけるアンテナ制御部の構
成を示す図である。

【図４】本発明の一実施例における無線モデムの構成の
一例を示す図である。

【図５】本発明の一実施例の動作タイミングを示す図で
ある。

【図６】本発明及び従来技術における無線フレームのフ
ォーマットを示す図である。

【図７】従来技術の地上局の構成を示す図である。

【図８】従来技術の移動体の無線ルータの構成を示す図
である。

【図９】従来技術の移動体の無線モデムの構成を示す図
である。

【図１０】従来技術の動作を説明するための図である。

【図１１】従来技術の動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１０ 移動体 ２０ フライングＬＡＮ ３０ 無線ルータ ４０ 端末 ５０ 無線地上局 ６０ インタネット １００ アンテナ ２００ アンテナ制御部 ２０１ アンテナ位置制御信号 ２１０ アンテン位置最適制御部 ２２０ アンテナビーコン受信信号蓄積部 ２３０ アンテナ制御部イネーブル信号とアンテナ制御
ディセーブル信号のアービトレーション部 ２４０ アンテナビーコン受信信号のアンテナビーコン
受信信号蓄積部への書き込み・読み出しを制御する信号 ２５０ アンテナ制御部 ３００ アンテナビーコン信号受信部 ３０１ アンテナ制御信号 ３５０ アンテナ制御イネーブル信号 ４０１ 周波数ダウンコンバータ ４０２ 周波数アップコンバータ ４０３ 直交復調器 ４０４ 直交変調器 ４０５ Ａ／Ｄコンバータ ４０６ Ｄ／Ａコンバータ ４０７ 等化器 ４０８ 送信エンコーダ ４１９ スタートデリミッタ検出部 ４１０ 無線フレーム組み立て及び分解部 ４２１ プリアンブル信号 ４２２ ペイロード部 ４２３ キャリア検出やＡＧＣ（自動利得制御）のため
の信号 ４２４ 等化器トレーニング信号 ４２５ スタートデリミッタ ４５０ アンテナ制御ディセーブル信号 ４６０ 無線モデム ５００ アンテナ ６００ 無線モデム ７００ アンテナビーコン信号発生器 ８００ ルータ ８５０ ルータ

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体内に敷設されるＬＡＮ（ローカルエ
   リアネットワーク）に無線ルータおよび端末が接続され
   ており、前記無線ルータは、地上局と双方向に無線通信
   する手段を備え、 前記地上局は、前記移動体の動きに追随してアンテナを
   自動追尾する制御を行うアンテナ制御手段を備え、無線
   モデムとインタネットにアクセスするルータを備えた移
   動網・固定網統合型の無線インタネットアクセスシステ
   ムであって、 前記地上局側において、アンテナ自動追尾の制御と、前
   記移動体の無線ルータからのユーザデータ受信のタイミ
   ングの重なりを検出した場合に、ユーザデータ受信のタ
   イミングとアンテナ制御のタイミングとを時間的にずら
   すように制御する手段を備えたことを特徴とする無線イ
   ンタネットアクセスシステム。
2. 【請求項２】前記地上局側におけるアンテナ自動追尾の
   制御と、前記移動体の無線ルータからのユーザデータ受
   信のタイミングの重なる場合に、前記アンテナ制御手段
   におけるアンテナ自動追尾の制御を、前記ユーザデータ
   の受信よりも遅らせるように制御する、ことを特徴とす
   る請求項１記載の無線インタネットアクセスシステム。
3. 【請求項３】移動体上の無線ルータと無線通信しインタ
   ネットへの接続を行う無線地上局が、前記移動体と無線
   通信するためのアンテナと、前記アンテナを自動追尾す
   るアンテナ制御部と、アンテナビーコン信号受信部と、
   無線モデムと、ルータとを備え、 前記無線モデムが、前記移動体からの受信信号中からフ
   レーム内のペイロード部の開始ポイントを識別するため
   のスタートデリミッタを検出した際にアンテナ制御ディ
   セーブル信号を発生する手段を備え、 前記アンテナ制御部が、前記アンテナビーコン信号受信
   部から出力されるアンテナ制御イネーブル信号と、前記
   無線モデムから出力されるアンテナ制御ディセーブル信
   号とを入力とし、前記アンテナ制御ディセーブル信号が
   アクティブのときには、前記アンテナビーコン信号受信
   部からの前記アンテナ制御イネーブル信号がアクティブ
   になった場合に、前記アンテナビーコン受信信号を蓄積
   手段に蓄積するとともに、アンテナ制御を一時的に禁止
   し、データ受信終了により前記アンテナ制御ディセーブ
   ル信号がインアクティブになった時点で、アンテナ制御
   をスタートさせるように制御する手段を備えたことを特
   徴とする無線インタネットアクセスシステム。
4. 【請求項４】前記アンテナ制御部が、前記アンテナの位
   置の最適制御を行うためのアンテナ位置最適制御部と、 アンテナビーコン受信信号を蓄積するアンテナビーコン
   受信信号蓄積部と、 前記アンテナ制御部イネーブル信号と前記アンテナ制御
   ディセーブル信号を入力して、前記アンテナビーコン受
   信信号の前記アンテナビーコン受信信号蓄積部への書き
   込みと読み出しを制御する信号を前記アンテナビーコン
   受信信号蓄積部に対して出力する調停部と、を備えたこ
   とを特徴とする請求項３記載の無線インタネットアクセ
   スシステム。
5. 【請求項５】前記無線モデムが、周波数ダウンコンバー
   タと、前記周波数ダウンコンバータの出力を入力とする
   直交復調器と、前記直交復調出力をディジタル信号に変
   換出力するアナログデジタル変換器と、前記アナログデ
   ジタル変換器の出力を入力とする等化器と、前記等化器
   の出力を入力とするスタートデリミッタ検出部と、無線
   フレーム組み立て及び分解部と、前記無線フレーム組み
   立て及び分解部から出力される送信フレームを入力とす
   る送信エンコーダと、前記送信エンコーダの出力をアナ
   ログ信号に変換出力するアナログデジタル変換器と、前
   記アナログデジタル変換器の出力を直交変調する直交変
   調器と、前記直交変調器の出力を入力とする周波数アッ
   プコンバータとを備え、 前記スタートデリミッタ検出部が、フレーム内のプリア
   ンブル部のスタートデリミッタを検出した時に、前記ア
   ンテナ制御ディセーブル信号をアクティブ状態として前
   記アンテナ制御部に出力する、ことを特徴とする請求項
   ３記載の無線インタネットアクセスシステム。
6. 【請求項６】前記移動体が飛行機からなり、前記飛行機
   内のＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）をなすイー
   サネット（登録商標）に接続された端末が、前記飛行機
   内の前記イーサネットに接続された前記無線ルータを介
   して、前記無線地上局と通信し、インタネットに接続さ
   れる、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に
   記載の無線インタネットアクセスシステム。
7. 【請求項７】前記移動体内の無線ルータが、ＬＡＮに接
   続されるルータと、前記ルータに接続される無線モデム
   と、アンテナビーコン信号を発生するアンテナビーコン
   信号発生器と、前記地上局と無線通信を行うとともにア
   ンテナビーコン信号を送信するためのアンテナ部と、を
   備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか
   一に記載の無線インタネットアクセスシステム。
8. 【請求項８】移動体内に敷設されたＬＡＮ（ローカルエ
   リアネットワーク）の無線ルータと無線通信し、前記移
   動体の動きに追随させてアンテナを位置制御するアンテ
   ナ制御手段を備えるとともに、モデムとルータを介して
   インタネットにアクセスする地上局において、 前記移動体からのデータ受信のタイミングとアンテナビ
   ーコン信号受信のタイミングが重なった場合には、前記
   アンテナ制御手段にアンテナ制御ディセーブル信号を出
   力し、前記アンテナ制御をデータ受信終了まで延期させ
   るように制御する手段を備えたことを特徴とする地上
   局。
9. 【請求項９】移動体内に敷設されたＬＡＮ（ローカルエ
   リアネットワーク）に接続された無線ルータと無線通信
   し前記移動体の動きに追随させてアンテナを位置制御す
   るアンテナ制御手段を備えるとともに、モデムとルータ
   を介してインタネットにアクセスする地上局において、 前記モデムが、フレーム内のプリアンブル部のスタート
   デリミッタを検出した時に、アンテナ制御ディセーブル
   信号をアクティブ状態として前記アンテナ制御手段に出
   力する手段を備え、 前記移動体からのデータ受信のタイミングとアンテナビ
   ーコン信号受信のタイミングが重なった場合に、前記ア
   ンテナ制御手段が、前記モデムからの前記アンテナ制御
   ディセーブル信号に基づき、アンテナ制御を禁止すると
   ともに、前記アンテナビーコン受信信号を蓄積手段に一
   時的に保持し、受信データ終了時点で、アンテナ制御を
   スタートさせるように制御する手段を備えたことを特徴
   とする地上局。