JP3476120B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システムに
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に関する。

【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、個人利用の性格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。昨今、そこで注目されるているのが、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做して無線通信
を行う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、ＳＳＴ９
７―５４，ＲＣＳ９７―９３（１９９７―０９））。

【０００３】この無線通信システムでは、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
波をアンテナから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出来る。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、静止衛星に比較して低高度
であり、地上発信端末からの送信電力が静止衛星に比較
して小さくて済み、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出来る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】成層圏を利用した無線
通信システムでは、比較的大容量の情報を家庭内に導き
入れることが出来る。また、この無線通信システムは、
飛行船が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
力も小さくて済み、遅延時間も短いために、マルチメデ
ィアネットワークの構築が期待されている。しかし、低
高度であるがゆえに、一機の飛行船でカバー出来るエリ
アにも限界があり、日本全土をカバーするのに略２００
機必要である言われている。その時の一機の飛行船でカ
バーするエリアは略４０ｋｍ四方になる。飛行船の高度
を２０ｋｍとすると、飛行船から送信すべきセルまでの
距離については、最大で√２倍の差を有することにな
る。このことにより、ビームアンテナアレーが地上に投
影するセル領域は、外側のセルほど投影面積は大きくな
りサービスを行うエリアが広くなってしまう。全てのセ
ルにおいて伝送容量が同じであれば、内側のセルにおけ
るサービスと比較し、単位面積においてサービス出来る
ユーザ数が減少するか、もしくは１ユーザ当りの伝送容
量が減少することになる。さらに、外側のセルほど伝送
距離が遠くなるため、自由空間損失により受信電力は低
下する。また、人口密度、及び通信端末の使用密度には
ばらつきがあるため、あるセルによっては十分なサービ
スが出来なくなることもある。よって、低高度の無線シ
ステムで、いかに広いエリアを、品質の差なくサービス
出来るかが重要な問題となる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決するために、成層圏に滞留する飛行船２１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、前記地上の受信領域である複数の
各セルに夫々対応して設けられ、これら対応して設けら
れる各セルに対して送信信号を送出するための半値角が
同じアンテナの集合体であるビームアンテナアレーを有
し、前記各セルは前記飛行船２１の直下のセルを中心に
周りを囲むように配置され、前記各送信信号の周波数を
隣接する前記セル間では互いに異なる周波数の信号を受
信するように送出するとともに、前記セルに割り当てる
伝送帯域を外側に配置されるセルほど、前記直下に配置
されるセルに比べ、広帯域にして送出する無線通信シス
テムを提供する。さらに、前記送信信号の送信電力を前
記直下に配置されるセルに対して外側に配置されるセル
ほど、上げるようにした無線通信システムを提供する。

【０００６】（ 作 用 ）飛行船に搭載された ビームアンテナアレーの各アンテナ
が地上に投影するセル領域は、外側のセルほど投影面積
は大きくなり、単位面積当たりの伝送容量は少なくなる
が、外側に配置されるセルほど、割り当てる伝送帯域を
広帯域にして送信信号を前記セルに対応するアンテナよ
り伝送することで、伝送容量を増やし、各セルにおける
単位面積当たりの伝送容量を等しくすることが出来る。
さらに、前記飛行船の真下のセルに対して外側に配置さ
れるセルほど、前記セルに割り当てる伝送帯域を広帯域
にして送信信号を前記各セルに対応する前記各アンテナ
より伝送するとともに、前記送信信号の送信電力を上げ
ることにより、エリア内の各セルで受信電界強度を同じ
に出来る。

【０００７】

【発明の実施の形態】（請求項１，２に相当） つぎに、本発明の無線通信システムの第１の実施例につ
いて図と共に説明する。図２は本発明の第１の実施例の
電波の指向性を説明した図である。この実施例は、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２１を滞空
させ、飛行船２１中には大容量の通信装置、ＡＴＭ（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、送信装置を搭載しており、地上局
と無線通信を行う。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
衛星に比較して飛行船２１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加入者網
光化（ファイバ・ツウ・ザ・フォーム（ＦＴＴＨ））な
どに比較し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。

【０００８】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、伝送周波数として４７ＧＨｚ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２１の真下のセル２２では、図２に示
すように、直径１．７ｋｍのエリアのセル２２で通信が
出来、飛行船２１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のセル
２３は、短軸が２．５ｋｍで長軸が３．５ｋｍの楕円状
となる。すなわち、通信に用いる周波数が共通であって
も、異なった複数のセルに存在する加入者に対してサー
ビスが出来ることになる。この実施の形態では、飛行船
２１に図示せぬ複数の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
ことが出来る。

【０００９】図３は飛行船２１に搭載されるパラボラア
ンテナアレーを構成する図示せぬ各アンテナが地上に投
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、地上のセル同士が隣接しているセルへ各アン
テナから送信されるビームは、各セルをカバーする周波
数同士によるお互いの干渉を防止するため異なった周波
数によって通信を行う必要がある。隣接するセルでは同
一の周波数を使用しないものとし、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
たセル３１とそれに隣接する６つのセルではそれぞれ異
なる周波数を利用する。

【００１０】つぎに、本発明の伝送帯域の制御法につい
て説明する。飛行船２１の真下のセルを中心に周りを囲
むようにセルを配置していくものとすると、図２で示し
たように、飛行船２１に対して仰角が大きくなる外側の
セル、例えばセル２３ほど、地上に投影されるアンテナ
のセル領域は大きくなる。投影されるセルの様子を示し
たものが図６である。飛行船２１の高度をｈ、飛行船２
１に対する仰角をθｄ、パラボラアンテナの半値角をθ
ｓとすると、地上に投影されるセルは次式、数１で表せ
る長軸ａｌと短軸ａｓを有する楕円形状になる。

【００１１】

【数１】

【００１２】この投影されるセルの形状（セル領域）を
純粋な楕円と見做すと、面積Ｓｅは次式、数２で表すこ
とが出来る。また、飛行船２１真下のセルの面積（セル
領域）Ｓｃは次式、数３で表すことが出来る。数２、数
３より、Ｓｃに対するＳｅの面積比Ｓｒは次式、数４で
表すことが出来る。

【００１３】

【数２】

【００１４】

【数３】

【００１５】

【数４】

【００１６】数４を用いて、仰角に対するセル面積の増
加の様子を図７に示す。図７では、半値角を１５度と
し、横軸に飛行船２１に対する仰角、縦軸に飛行船２１
真下のセル面積に対する比率を示している。この図から
分かるように仰角が大きくなるほど、地上に投影される
セルの領域は増加していき、仰角４５度の時は、飛行船
２１真下のセルに対して略３倍の面積となる。よって、
半値角が同じパラボラアンテナを用いると、外側に配置
されるセルほど、地上に投影されるセル面積は大きくな
るため、各セルに対し同じ伝送容量を割り当てると、単
位面積における伝送容量がセル間で不均一となってしま
う。

【００１７】つぎに、この飛行船２１に対する仰角によ
り生じるセル面積の増加を考慮した、本発明による第１
の実施例の無線通信システム（装置）について、図１を
用いて以下に説明する。飛行船２１に搭載される送信装
置は、サービスを行うセルの個数に対応して、セルと同
等数の送信機を用いて運用する。図１では、送信機１〜
送信機ｎのｎ個の送信機を用いるものとする。送信機ｎ
は、デジタル変調器１ｎ、Ｄ／Ａ変換器２ｎ、周波数変
換器３ｎ、及び信号増幅器４ｎより構成されている。各
送信機においては、データを入力しデジタル変調器１ｎ
でデジタル変調を行い変調信号を出力する。外側に配置
されるセルほど地上に投影される面積は大きくなり、図
７から分かるように、一飛行船２１でカバーするエリア
について、飛行船２１に対するアンテナの仰角を４５度
まで許容すると最大で略３倍の面積となる。

【００１８】このことを考慮して、デジタル変調器１
１，…，１ｎで変調される伝送帯域について、伝送帯域
制御器５により制御する。つまり、伝送帯域制御器５に
より、飛行船２１の真下のセルに比べ、外側に配置され
るセルほど、伝送帯域を広帯域にすることにより伝送容
量を増やし、全セルにおいて単位面積における伝送容量
を等しくする。帯域を決定する方法は数４に従うものと
し、配置するセルの仰角がθｄのとき、飛行船２１の真
下のセルの面積を基準とし、その何倍の面積を有するか
で帯域もその値に比例して決定する。例えば、成層圏無
線システムとして周波数帯域８００ＭＨｚを使用出来る
とき、仰角３０度を有してビームアンテナより送信され
地上に投影されるセル面積と、仰角４５度を有してビー
ムアンテナより送信され地上に投影されるセル面積には
略２倍の差がある。よって、仰角３０度で配置されるセ
ルの伝送帯域が図８（ａ）のように割り当てられたと
き、仰角４５度に配置されるセルについては図８（ｂ）
のように、仰角３０度に配置されるセルに対して、仰角
４５度に配置されるセルの連続する周波数よりなる伝送
帯域幅を２倍の広帯域にして割り当てられることにな
る。

【００１９】各セルにおける変調方式はシングルキャリ
ア変調でも構わないが、帯域に応じて伝送容量を容易に
可変するにはマルチキャリア変調が適している。マルチ
キャリア伝送方式であるＯＦＤＭ伝送であれば、送信信
号生成時に用いられるＩＦＦＴ処理において、使用する
キャリア数を可変することが容易に出来、伝送帯域を柔
軟に変更出来る。このように、伝送帯域制御器５は、セ
ル面積によって１セルにおける伝送帯域幅を決定し、そ
の帯域を用いて変調するよう各デジタル変調器を制御す
る。出力された変調信号は、Ｄ／Ａ変換器２１，…，２
ｎによてアナログへ変換し、変換されたアナログ信号を
周波数変換器３１，…，３ｎにより所望の周波数へと変
換する。このとき、前述したように、隣接するセル間で
は、お互いの干渉を防止するため、異なった周波数によ
って通信を行う必要があるので、隣接するセルにおいて
は周波数変換器による周波数変換は異なる周波数を用い
るものとする。所望の周波数に変換された信号は信号増
幅器４１，…，４ｎによって信号増幅を施されパラボラ
アンテナへと送られる。本発明の結果、飛行船２１の直
下のセルに対して外側に位置するセルほど、伝送帯域を
この直下のセルに対して割り当てる帯域より広帯域にす
ることにより、全セルにおいて単位面積における伝送容
量を等しくすることが出来る。

【００２０】（請求項３に相当） 本発明による第２の実施の形態は、前述した請求項１，
２に対する実施例と同様、成層圏無線プラットフォーム
を構築するものであり、高度２０ｋｍ程度の気象条件が
比較的安定している成層圏に飛行船２１を滞空させ、飛
行船２１中には大容量の通信装置、ＡＴＭ交換機、大容
量のＡＴＭネットワークに接続されるサーバ、送信装置
を搭載しており、地上局と無線通信を行うものである。
飛行船２１直下のセルに対して外側に位置するセルほど
伝送帯域を前記直下のセルに割り当てられる帯域より広
帯域にすることにより、全セルにおいて単位面積におけ
る伝送容量を等しくする方法については請求項１，２に
対する実施例において既に述べたので、ここでは、送信
電力制御について説明する。図３に示したセル３１を飛
行船２１の真下に位置するセルであり、一飛行船２１で
カバーするエリアは真下に位置するセルを中心に周りを
囲むように円状にセルを配置するものとすると、飛行船
２１の送信部から各セルまでの距離はセル３１への送信
のときを最小距離として外側に配置されるセルほど送信
距離は延びていくことになる。

【００２１】この送信距離について示したものが図４で
ある。この図はセルの配置を真横からの断面で示したも
のである。飛行船２１の高度を２０ｋｍとし、サービス
を行う各セルの直径を５ｋｍとし、一飛行船でカバーす
るエリアについて、飛行船２１に対するアンテナの仰角
を４５度まで許容すると、図のように９個のセルが並ぶ
ことになる。 このとき、図４において、飛行船２１の送信部から飛行
船２１の真下のセル４１までの距離ｄ１、仰角４５度に
配置されるセル４２までの距離ｄ２とすると、ｄ１とｄ
２には、√２・ｄ１＝ｄ２の関係がある。

【００２２】つまり、ｄ１に対してｄ２は１．４倍の距
離を有することになる。通常電波は、自由空間におい
て、伝播距離の２乗に反比例して弱くなる。よってｄ１
に比較してｄ２は、 １０×ｌｏｇ_１０（ｄ１／ｄ２）^２＝−３［ｄＢ］ 程度受信電力は低下する。自由空間損失により、どの程
度受信電力が低下するか、図４の他のセルについて求め
た結果を図５に示す。この図は図４のセル４１を基準に
して他のセルにおける受信電力の低下を表わしている。
前記したようにセル４２では３ｄＢ低下している。飛行
船２１の真下のセル４１を中心に、外側に配置されるセ
ルほど受信電力が低下する。

【００２３】つぎに、このセル間の伝送距離差により生
じる受信電力低下を考慮した、本発明の第２の実施例の
送信装置について、図９を用いて説明する。飛行船２１
に搭載される送信装置は、サービスを行うセルの個数に
対応して、セルと同等数の送信機を用いて運用する。図
９では、送信機１〜ｎのｎ個の送信機を用いるものとす
る。各送信機においては、周波数変換器３１，…，３ｎ
までの動作については請求項１，２の実施例と同じであ
る。よって、信号増幅器４１，…，４ｎ以降の動作につ
いて説明する。周波数変換器３１，３ｎにより所望の周
波数に変換された信号は、信号増幅器４１，…，４ｎに
よって信号増幅がなされパラボラアンテナへと送られ
る。この信号増幅器においては、セル間での伝送距離差
によって生じる受信電力低下を防止することを目的と
し、飛行船２１の真下に位置するセルまでの距離をｄ
１、送信しようとするセルまでの距離をｄｎとしたと
き、数５で示される分だけ送信電力を上げて信号増幅す
るものである。

【００２４】

【数５】

【００２５】送信電力制御器６によって、数５に従った
送信電力増幅の要求が各信号増幅器に送られる。その結
果、飛行船２１の直下のセルに対して外側に位置するセ
ルほど送信電力を上げて送信されることになる。こうす
ることにより、受信側から見れば、セルの位置に寄らず
一定の強さの信号を受信することが出来る。

【００２６】つぎに、サービスエリア内のセルにおい
て、人口密度の高い地域や通信端末の使用頻度が高い地
域などがあり、要求される伝送容量にばらつきがある場
合に対応可能な無線通信システムについて説明する。こ
の無線通信システムは、前記した請求項１，２に対する
実施例と同様、成層圏無線プラットフォームを構築する
ものであり、高度２０ｋｍ程度の気象条件が比較的安定
している成層圏に飛行船を滞空させ、飛行船中には大容
量の通信装置、ＡＴＭ交換機、大容量のＡＴＭネットワ
ークに接続されるサーバ、送信装置を搭載しており、地
上局と無線通信を行うものである。一飛行船によりサー
ビスを行うエリアを４０ｋｍ四方と想定すると、サービ
スエリア内のセルにおいては、人口密度の高い地域や通
信端末の使用頻度が高い地域などがあり、要求される伝
送容量にはばらつきがある。

【００２７】そのことを考慮した無線通信システムにつ
いて、図１０を用いて以下に説明する。図１０は、図１
の第１の実施例と同一構成要素には同一番号を付し、動
作についても同じである。第１の実施例と大きく異なる
点は、伝送帯域制御器７の働きである。図１の伝送帯域
制御器５は、配置されるセルの位置によって、一意的に
伝送帯域幅を決定するが、図１０の無線通信システムの
伝送帯域制御器７においては、人口密度や通信端末の使
用頻度によって、各セルに対し、どの程度の伝送帯域を
割り当てるかを決定し、デジタル変調器１１及びデジタ
ル変調器１ｎの制御を行う。かかる伝送帯域制御器７の
制御により、地域毎に要求伝送容量にばらつきがあった
としても、柔軟に対応出来る。この無線通信システム
は、第１の実施例、第２の実施例において混在して使用
しても構わない。

【００２８】

【発明の効果】本発明によると、一機の飛行船がカバー
するエリアにおいて、送信部から各セルへの伝送距離が
異なったとき、送信部からセルまでの距離が遠いほど、
ビームアンテナアレーが地上に投影するセル領域は大き
くなり、単位面積当たりの伝送容量は少なくなるが、外
側に配置されるセルほど、割り当てる伝送帯域を広帯域
にして送信信号を前記セルに対応するアンテナよりより
伝送することで、サービスエリア内の全てのセルにおい
て単位面積当たり均一な伝送容量でサービスを行うこと
が可能となる。さらに、送信部からセルまでの距離が遠
いほど自由空間損失が大きくなり受信電力が弱くなる
が、その時、遠くにあるセルほど、割り当てる伝送帯域
を広帯域にして送信信号を前記各セルに対応する前記各
アンテナより伝送するとともに、送信電力を高めること
により、サービスエリア内で均一な伝送品質でサービス
を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無線通信システムの第１の実施例
を示す図である。

【図２】飛行船より発射する電波の指向性を説明する図
である。

【図３】地上に投影された指向性パターンを示す図であ
る。

【図４】飛行船送信部から各セルまでの距離を示した図
である。

【図５】各セルにおける自由空間損失を示す図である。

【図６】地上に投影されるセルの様子を示す図である。

【図７】仰角に対するセルの面積を示す図である。

【図８】セル領域に応じた伝送帯域分割を示す図であ
る。

【図９】本発明による無線通信システムの第２の実施例
を示す図である。

【図１０】サービスエリア内のセルにおいて、要求され
る伝送容量にばらつきがある場合に対応可能な無線通信
システムの構成を示す図である。

【符号の説明】

１，…，ｎ送信機 １１，…，１ｎデジタル変調器 ２１，…，２ｎＤ／Ａ変換器 ３１，…，３ｎ周波数変換器 ４１，…，４ｎ信号増幅器 ５伝送帯域制御器 ６送信電力制御器 ７伝送帯域制御器 ２１飛行船 ２２，２３，３１，４１，４２セル ａｌ 楕円形状セルの長軸 ａｓ 楕円形状セルの短軸 ｄｎ 送信しようとするセルまでの距離 ｈ 飛行船の高度 θｄ 飛行船に対する仰角 θｓ パラボラアンテナの半値角

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−148926（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−139926（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−59152（ＪＰ，Ａ) 特表 平10−505468（ＪＰ，Ａ) （１）著者／翻訳者名：Ｙｅｅ Ｃｈ ｕｎ ＬＥＥ，Ｈｕａｎｃｈｕｎ ＹＥ 論文名／タイトル：Ｓｋｙ Ｓｔａｔ ｉｏｎ Ｓｔｒａｔｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ，Ａ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅ ｅｄ Ｌｏｗ Ｌａｔｅｎｃｙ Ｓｗｉ ｔｃｈｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔ ｗｏｒｋ 刊行物名：17ｔｈ．ＡＩＡＡ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｍ ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓａｔｅｌｌ ｉｔｅｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｎｆｅ ｒｅｎｃｅ 発行国：米国 発行所／発 行者：Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎｓｔｉｔ ｕｔｅ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ 発行／受入年月日：1998年 ３月 ６日 （受入日） 版数／巻／号数： 引用 頁：ｐ．25−32 （２）著者／翻訳者名：Ｔａｉｊｉ ＳＡＲＵＷＡＴＡＲＩ 論文名／タイト ル：ＦＥＡＳＩＢＩＬＩＴＹ ＳＴＵＤ Ｙ ＯＮ ＲＡＤＩＯ ＣＯＭＭＵＮＩ ＣＡＴＩＯＮＳ ＵＳＩＮＧ ＨＩＧＨ ＡＬＴＩＴＵＤＥ ＲＡＤＩＯ ＰＬ ＡＴＦＯＲＭ ＩＮ ＴＨＥ ＳＴＲＡ ＴＯＳＰＨＥＲＥ −ＡＰＰＬＩＣＡＢ ＩＬＩＴＹ ＴＯ ＭＯＢＩＬＥ ＲＡ ＤＩＯ ＡＮＤ ＣＯＶＥＲＡＧＥ Ｐ ＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ− 刊行物名：Ｊ ｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｍｍ ｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｒｅｓｅａｒｃ ｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ 発行国：日 本 発行所／発行者：郵政省通信総合研 究所 発行／受入年月日：1991年 ３月 26日（発行日） 版数／巻／号数：第38 巻，第３号 引用頁：ｐ．707−715 （３）著者／翻訳者名：Ｇｏｒａｎ Ｍ．Ｄｊｕｋｎｉｃ，Ｊｏｈｎ Ｆｒｅ ｉｄｅｎｆｅｌｄｓ，Ｙｕｒｉｙ Ｏｋ ｕｎｅｖ 論文名／タイトル：Ｅｓｔａ ｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｅｒ ｖｉｃｅｓ ｖｉａ Ｈｉｇｈ−Ａｌｔ ｉｔｕｄｅ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｐｌａｔｆｏｒｍｓ：Ａ Ｃｏｎｃｅ ｐｔ Ｗｈｏｓｅ Ｔｉｍｅ Ｈａｓ Ｃｏｍｅ？ 刊行物名：ＩＥＥＥ Ｃｏ ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａｇａｚ ｉｎｅ 発行国：米国 発行所／発行 者： 発行／受入年月日：1997年 ９月 （発行日） 版数／巻／号数：第35巻, 第９号 引用頁：ｐ．128−135 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/14 - 7/22

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成層圏に滞留する飛行船から高周波数帯で
   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、前記地上の受信領域である複数の各セルに夫々対応して
   設けられ、これら対応して設けられる各セルに対して送
   信信号 を送出するための半値角が同じアンテナの集合体
   であるビームアンテナアレーを有し、前記各セルは前記
   飛行船の直下のセルを中心に周りを囲むように配置さ
   れ、前記各送信信号の周波数を隣接する前記セル間では互い
   に異なる周波数の信号を受信するように送出するととも
   に、前記セルに 割り当てる伝送帯域を外側に配置される
   セルほど、前記直下に配置されるセルに比べ、広帯域に
   して送出するようにしたことを特徴とする無線通信シス
   テム。
2. 【請求項２】請求項１に記載の無線通信システムにおい
   て、 前記飛行船に搭載されるビーム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であるセル領域の面積
   に比例して、前記送信信号の伝送帯域を広帯域にするよ
   うにしたことを特徴とする無線通信システム。
3. 【請求項３】請求項１に記載の無線通信システムにおい
   て、 前記送信信号の送信電力を前記直下に配置されるセルに
   対して外側に配置されるセルほど、上げるようにしたこ
   とを特徴とする無線通信システム。