JP5880651B2 - Chip clock generation method, orthogonal code generating method and a communication terminal - Google Patents

Chip clock generation method, orthogonal code generating method and a communication terminal Download PDF

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この発明は、符号間の相互相関による干渉の小さい直交符号の生成に関するものである。 The present invention relates to the generation of small orthogonal code interference due to cross-correlation between codes.

準天頂衛星などの非静止衛星を介して、複数の端末装置がCDMA(Code Division Multiple Access、符号分割多元接続方式)を用いて基地局にアクセスする衛星通信アクセス方式が従来からよく知られている。 Via the non-geostationary satellites, such as quasi-zenith satellite, a plurality of terminal devices CDMA (Code Division Multiple Access, CDMA system) satellite communications access method to access the base station using the conventionally well-known . また、CDMAを行うための拡散符号系列として直交符号を用いる技術についても従来からよく知られている。 Also, well-known from the prior also techniques using orthogonal codes as spreading code sequences for performing CDMA.

例えば、非特許文献1には、符号分割多元接続(CDMA)を行うための拡散符号系列として直交ゴールド符号系列について述べられており、発生された直交ゴールド符号系列は、互いにシフト0で直交していることが記述されている。 For example, Non-Patent Document 1, code division multiple access (CDMA) and orthogonal and described for Gold code sequence as the spreading code sequence for performing, the generated orthogonal Gold code sequence, and orthogonal shifted 0 to each other it has been described to have.

また、特開2002−57613公報(特許文献1)には、従来の衛星通信アクセス方式が開示されている。 Further, in JP 2002-57613 A (Patent Document 1), a conventional satellite communications access method is disclosed. この特開2002−57613に開示された衛星通信アクセス方式は、各端末側で、GPSにより一定周期の基準同期信号を発生させ、前記周期の中でデータを送信するタイミングをランダムに選択することにより、複数の端末からの同時データ通信を防止する技術である。 The Japanese satellite communications access method disclosed in 2002-57613 at each terminal generates a reference synchronizing signal having a constant period by GPS, by selecting the timing of transmitting the data in the period randomly a technique for preventing simultaneous data communications from a plurality of terminals.

さらに、特開2004−289717公報(特許文献2)に開示された従来の衛星通信アクセス方式は、基地局が、所定の遅延時間情報を各端末装置宛に通知し、次に、各端末装置が、それぞれの送信データを同一の拡散符号で拡散し、さらに、前記遅延時間情報に基づいて個別に遅延時間を調整した拡散後の送信データを、規定のスロット内に配置して送信する。 Further, JP 2004-289717 (Patent Document 2) conventional satellite communications access method disclosed in the base station, notifies a predetermined delay time information to each terminal device, then the respective terminal devices It spreads the respective transmit data at the same spreading code and further, the transmission data after the spreading with an adjusted time delay individually based on the delay time information, and transmits the arranged within the specified slot.

また、特開2006−253799公報(特許文献3)には、準天頂衛星などの非静止衛星を介して、親局と子局と間で双方向の衛星通信を行う場合に、非静止衛星の移動によって発生する搬送波のドップラー周波数偏移を、非静止衛星の軌道情報と子局の位置情報に基づいて周波数補償する技術が開示されている。 Further, JP-A-2006-253799 (Patent Document 3), via the non-geostationary satellites, such as quasi-zenith satellite, in the case of two-way satellite communication between the master station and the slave station, the non-geostationary satellite Doppler frequency shift of the carrier wave generated by the movement, a technique for frequency compensation on the basis of orbit information and positional information of the slave station of non-geostationary satellites is disclosed.

非特許文献2には、準天頂衛星を用いた双方向通信システムに関する基礎検討が開示され、準天頂衛星やGPS(Global Positioning System)衛星を利用して、安否情報などの極めて短いメッセージを衛星(準天頂衛星)経由で送信することが想定される旨の記載がある。 Non-Patent Document 2, Basic Study is disclosed about the two-way communication system using the quasi-zenith satellite, by using the quasi-zenith satellites and GPS (Global Positioning System) satellite, the satellite very short message, such as safety information ( is described to the effect that it be sent via QZSS) is assumed. また、GPS信号を用いて搬送波周波数偏差を補償することやGPS信号を用いて伝搬遅延差を補償することも開示されている。 Further, it is also disclosed that compensates for the propagation delay differences using the or GPS signal for compensating the carrier frequency offset by using the GPS signal.

特開2002−57613公報 JP 2002-57613 Publication 特開2004−289717公報 JP 2004-289717 Laid 特開2006−253799公報 JP 2006-253799 Laid

非特許文献1には、符号分割多元接続(CDMA)を行うための拡散符号系列としての直交ゴールド符号系列は、互いにシフト0で直交していることが記述されている。 Non-Patent Document 1, the orthogonal Gold code sequences as a spreading code sequence for performing code division multiple access (CDMA) has been described that are orthogonal shift 0 together. したがって、準天頂衛星などの非静止衛星を介して、複数の端末装置が直交符号による符号分割多元接続(CDMA)を用いて基地局にアクセスする場合、非静止衛星上で各端末装置から送信された直交符号を直交させるためには、非静止衛星上で各端末装置から送信されたCDMA信号の直交符号を同期させる必要がある。 Thus, via the non-geostationary satellites, such as quasi-zenith satellites, when a plurality of terminal devices to access the code division multiple access (CDMA) base station using a by orthogonal codes, transmitted from each terminal apparatus on a non-geostationary satellite and in order to orthogonal orthogonal codes, it is necessary to synchronize the orthogonal code CDMA signal transmitted on a non-geostationary satellites from each terminal device.

しかしながら、従来の非特許文献1および特許文献1〜3には、非静止衛星上で各端末装置から送信された直交符号を同期させる手段については記述されていないという課題がある。 However, the conventional non-patent document 1 and Patent Documents 1 to 3, the means for synchronizing the transmitted orthogonal codes from each of the terminal devices on the non-geostationary satellites there is a problem that not described. また、従来の非特許文献2には、非静止衛星上で各端末装置から送信された直交符号を同期させる具体的な手段には言及していないという課題がある。 Further, the conventional non-patent document 2, the specific means for synchronizing the orthogonal code that is transmitted over non-geostationary satellites from the terminal devices there is a problem that does not mention.

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、符号間の相互相関による干渉の小さい直交符号を生成するチップクロック生成方法、直交符号生成方法及び通信端末を得ることを目的とする。 This invention has been made to solve the above problems, the chip clock generation method for generating a small orthogonal code interference due to cross-correlation between codes, to obtain the orthogonal code generating method and a communication terminal for the purpose.

の発明に係るチップクロック生成方法は、 基地局と無線信号を送受信する通信端末で用いられるチップクロック生成方法であって、複数の前記通信端末に共通な基準の時間情報を取得する時間取得ステップと、前記時間情報を基準に、所望信号に対する1チップ長におけるずれが前記時間情報の時間精度の範囲内である1チップ長のチップクロックを発生するクロック発生ステップと、前記時間情報から前記クロック発生ステップのチップクロック開始のタイミングを決定するタイミング決定ステップとを備えたことを特徴とするものである。 Chip clock generation method according to this invention is a chip clock generation method used in a communication terminal for transmitting and receiving base station and a radio signal, the time acquiring step of acquiring time information of the common reference to a plurality of said communication terminal If the reference to the time information, 1 and a clock generating step of generating a chip clock chip length deviation is within the time accuracy of the time information in one chip length for the desired signal, the clock generated from the time information is characterized in that a timing determination step of determining the timing of the start chip clock steps.

の発明に係る直交符号生成方法は、 基地局と無線信号を送受信する通信端末で用いられるチップクロック生成方法を用いた直交符号生成方法であって、複数の前記通信端末に共通な基準の時間情報を取得する時間取得ステップと、前記時間情報を基準に、所望信号に対する1チップ長におけるずれが前記時間情報の時間精度の範囲内である1チップ長のチップクロックを発生するクロック発生ステップと、前記時間情報から前記クロック発生ステップのチップクロック開始のタイミングを決定するタイミング決定ステップと、前記決定ステップで決定された前記クロック発生ステップのチップクロック開始のタイミングを基準にして直交符号を生成する直交符号発生ステップとを備えたことを特徴とするものである。 Orthogonal code generating method according to this invention is the orthogonal code generating method using the chip clock generation method used in a communication terminal for transmitting and receiving the base station and the wireless signal, a common reference time for the plurality of communication terminals and time obtaining step of obtaining information, based on the time information, a clock generation step of deviation in one chip length for the desired signal to generate a chip clock of 1-chip length time is within the accuracy of the time information, a timing determination step of determining the timing of the start chip clock of the clock generating step from the time information, orthogonal code to generate the orthogonal codes based on the timing of the start chip clock of the clock generating step determined by the determining step it is characterized in that a generating step.

の発明に係る通信端末は、 基地局と無線信号を送受信する通信端末であって、複数の前記通信端末に共通な基準の時間情報を基準に、所望信号に対する1チップ長におけるずれが前記時間情報の時間精度の範囲内である1チップ長から成るチップクロックを生成し、前記基地局へ送信する送信信号を拡散する直交符号の生成タイミングの基準を前記チップクロックとする送信タイミング発生部を備えたことを特徴とするものである。 Communication terminal according to this invention is a communication terminal for transmitting and receiving base station and the wireless signal, based on the time information of the common reference to a plurality of said communication terminal, the deviation is the time in one chip length for the desired signal generates a chip clock of one chip length time it is within the accuracy of the information, the reference generation timing of the orthogonal code to spread the transmission signal to be transmitted with the transmission timing generating unit to the chip clock to the base station it is characterized in that the.

この発明によれば、符号間の相互相関による干渉の小さい符号を生成するために好適なチップクロック生成方法を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a suitable chip clock generation method for generating a small No. IF of interference due to cross-correlation between codes.

この発明によれば、符号間の相互相関による干渉の小さい直交符号を生成する直交符号生成方法を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain the orthogonal code generation method for generating a small orthogonal code interference due to cross-correlation between codes.

この発明によれば、符号間の相互相関による干渉の小さい直交符号を生成する通信端末を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a communication terminal for generating a small orthogonal code interference due to cross-correlation between codes.

この発明の実施の形態1に係る通信システムの概略を示す概略図(この発明の実施の形態1に係るチップクロック生成方法及び直交符号生成方法を示すフローチャート)である。 Is a schematic diagram showing an outline of a communication system according to the first embodiment of the present invention (a flow chart showing the chip clock generation method and the orthogonal code generation method according to the first embodiment of the present invention). この発明の実施の形態1に係る通信端末の機能ブロック図(この発明の実施の形態1に係る通信システムの概略を示す概略図)である。 It is a functional block diagram of a communication terminal according to the first embodiment of the present invention (schematic diagram showing an outline of a communication system according to the first embodiment of the present invention). この発明の実施の形態1に係る基地局の機能ブロック図及び実施の形態1に係る通信システムの概略を示す概略図)である。 It is this schematic diagram showing a functional block diagram and schematic of a communication system according to a first embodiment of a base station according to the first embodiment of the present invention). この発明の実施の形態1に係る通信端末(通信システム)の処理を示すフローチャートである。 Is a flow chart showing processes of a communication terminal according to the first embodiment of the present invention (the communication system). この発明の実施の形態1に係る通信端末の直交符号発生部の機能ブロック図である。 It is a functional block diagram of the orthogonal code generation unit of the communication terminal according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1に係る通信端末における位相差を考察した図である。 Diagrams discussed the phase difference in the communication terminal according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1に係る通信端末における各部の波形を示す波形図である。 Is a waveform diagram showing a waveform of each part in the communication terminal according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1に係る通信端末間の直交符号開始タイミングが同期していることを示す波形図である。 It is a waveform diagram showing that orthogonal code start timing of the communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention are synchronized. この発明の実施の形態1に係る通信端末と準天頂衛星との距離を示す図である。 It is a diagram showing a distance between the communication terminal and the Quasi-Zenith Satellite according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1に係る通信端末と非静止衛星との距離を示す図である。 It is a diagram showing a distance between the communication terminal and the non-geostationary satellite according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1に係る通信端末における衛星軌道情報の処理を示すフローチャートである。 Is a flowchart showing the processing of the satellite orbit information in the communication terminal according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1に係る通信端末における遅延時間差τの計算処理を示すフローチャートである。 It is a flowchart showing a calculation process of the delay time difference τ in the communication terminal according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1に係る通信端末におけるドップラー周波数偏移の導出を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing the derivation of Doppler frequency shift in the communication terminal according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1に係る通信端末における周波数減算器及び周波数逓倍器を示す機能ブロック図である。 It is a functional block diagram showing a frequency subtractor, and a frequency multiplier in the communication terminal according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1に係る通信端末におけるドップラー周波数偏移の補償処理を示すフローチャートである。 It is a flow chart showing a compensation process of the Doppler frequency shift in the communication terminal according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2に係る通信端末の機能ブロック図である。 It is a functional block diagram of a communication terminal according to the second embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2に係る通信システムの概略を示す概略図(この発明の実施の形態2に係るチップクロック生成方法を示すフローチャート)である。 Is a schematic diagram showing an outline of a communication system according to the second embodiment of the present invention (a flow chart showing the chip clock generation method according to the second embodiment of the present invention). この発明の実施の形態2に係る通信端末間の直交符号開始タイミングが同期していることを示す波形図である。 Is a waveform diagram showing that orthogonal code start timing of the communication terminal according to the second embodiment of the present invention are synchronized. この発明の実施の形態2に係る通信端末のデータバースト送信のためのパラメータ表(テーブル)を示す図である。 Is a diagram showing parameter table (table) for the data burst transmission of a communication terminal according to the second embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2に係る通信端末における時間スロット開始タイミングの処理を示すフローチャートである。 Is a flowchart showing the processing of time slot start timing of the communication terminal according to the second embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2に係る通信端末(通信システム)の処理を示すフローチャートである。 Is a flow chart showing processes of a communication terminal according to the second embodiment of the present invention (the communication system). この発明の実施の形態2に係る通信端末間の時間スロット開始タイミングが同期していることを示す波形図である。 Is a waveform diagram showing that the time slot start timing of the communication terminal according to the second embodiment of the present invention are synchronized. この発明の実施の形態2に係る通信システムの基地局における時間スロット開始タイミングの処理(CDMA逆拡散部の処理)を示すフローチャートである。 It is a flowchart showing the processing of time slot start timing in the base station of the communication system according to the second embodiment of the present invention (processing of CDMA despreading unit). この発明の実施の形態3に係る通信端末の機能ブロック図(この発明の実施の形態1に係る通信システムの概略を示す概略図)である。 It is a functional block diagram of a communication terminal according to a third embodiment of the present invention (schematic diagram showing an outline of a communication system according to the first embodiment of the present invention). この発明の実施の形態3に係る通信端末における周波数減算器及び周波数逓倍器を示す機能ブロック図である。 It is a functional block diagram showing a frequency subtractor, and a frequency multiplier in the communication terminal according to the third embodiment of the present invention. この発明の実施の形態3に係る通信端末における移動速度計算部の処理を示すフローチャートである。 Is a flowchart showing the processing of the moving speed calculation unit in the communication terminal according to the third embodiment of the present invention. この発明の実施の形態3に係る通信端末におけるドップラー周波数偏移の補償処理を示すフローチャートである。 Is a flow chart showing a compensation process of the Doppler frequency shift in the communication terminal according to the third embodiment of the present invention. この発明の実施の形態4に係る通信システムの概略を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing an outline of a communication system according to the fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態4に係る通信端末の機能ブロック図である。 It is a functional block diagram of a communication terminal according to a fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態4に係る通信端末の機能ブロック図である。 It is a functional block diagram of a communication terminal according to a fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態4に係る通信端末の機能ブロック図である。 It is a functional block diagram of a communication terminal according to a fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態4に係る通信端末の機能ブロック図である。 It is a functional block diagram of a communication terminal according to a fourth embodiment of the present invention.

実施の形態1. The first embodiment.
以下、この発明の実施の形態1について図1乃至図15を用いて説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 15. 図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。 In the figure, same reference numerals indicate the same or corresponding parts, detailed description thereof will be omitted. まず、この発明の実施の形態1に係る全体システム、通信端末、基地局を図1乃至図3により説明する。 First, description entire system according to the first embodiment of the present invention, a communication terminal, a base station by FIGS. 実施の形態1では、複数の通信端末が、CDMA(Code Division Multiple Access)拡散されたバースト状のデータをランダムに衛星に向けて送信する、いわゆるpure(純)ALOHA方式によるランダムアクセスを行う。 In the first embodiment, a plurality of communication terminal sends towards the satellite at random CDMA (Code Division Multiple Access) spread bursty data, performing random access by a so-called pure (pure) ALOHA scheme.

図1(a)は実施の形態1に係る通信システム(ショートメッセージ通信システム)の構成を示す構成図、図1(b)は実施の形態1に係るチップクロック生成方法及び直交符号生成方法に用いるチップクロック発生部(送信タイミング発生部,情報取得部)及び直交符号発生部の機能ブロック図、図1(c)はチップクロック生成(発生)のフローチャート、図1(d)はチップクロック生成(発生)及び直交符号生成(発生)のフローチャート、図1(e)はチップクロック生成(発生)のフローチャート(S001省略)である。 1 (a) is diagram showing the configuration of a communication system according to the first embodiment (short messaging system), 1 (b) is used in the chip clock generation method and the orthogonal code generation method according to a first embodiment chip clock generator (transmit timing generating unit, the information acquisition unit) and a functional block diagram of the orthogonal code generation unit, the flow chart of FIG. 1 (c) chip clock generator (generator), FIG. 1 (d) the chip clock generation (generation ) and the flow chart of the orthogonal code generation (generation), FIG. 1 (e) is a flow chart of a chip clock generator (generator) (S001 shown). 図2(a)は実施の形態1に係る通信端末の機能ブロック図、図2(b)は実施の形態1に係る通信システムの概略図、図3は実施の形態1に係る基地局の機能ブロック図である。 2 (a) is a functional block diagram of a communication terminal according to the first embodiment, and FIG. 2 (b) is a schematic view of a communication system according to the first embodiment, FIG. 3 is function of the base station according to Embodiment 1 it is a block diagram.

図1(a)において、基地局2は、フォワードリンク通信回線8により、準天頂衛星に代表される非静止衛星3を介して、通信端末1−1乃至通信端末1−3に対して、データを送信する(前記3台の通信端末は例示的に示したものであり、通信端末の台数はこれに限らない。よって、本願では、通信端末1を通信端末1−nと称する場合がある。nは正の整数)。 1 (a), the base station 2, the forward link communication line 8, via the non-geostationary satellite 3 typified QZSS, to the communication terminal 1-1 through the communication terminal 1-3, the data sending a (the three communication terminals are those exemplarily shown, the number of communication terminals is not limited thereto. Thus, in the present application, may be referred to the communication terminal 1 and the communication terminal 1-n. n is a positive integer). 前記データには、各通信端末に対する個別の通信データあるいは制御データが含まれるが、各通信端末に共通の制御データを含んでもよい。 The data includes but is separate communication data or control data for each communication terminal may include a common control data to each communication terminal. 通信端末1−1乃至通信端末1−3は、それぞれ個別に、リターンリンク通信回線9により、非静止衛星3を介して、基地局2に対して、通信データあるいは制御データを送信する。 Communication terminal 1-1 to the communication terminal 1-3 are each independently, a return link communication line 9, via the non-geostationary satellite 3, the base station 2 transmits the communication data or control data. 基地局2は地上ネットワーク5を介してサービスセンター6及び衛星追跡管制センター7と接続されている。 The base station 2 is connected to the service center 6 and satellite tracking and control center 7 via the terrestrial network 5. サービスセンター6は、基地局2経由で、通信端末1−1乃至通信端末1−3とメッセージを送受信して、サービスを提供する。 Service center 6, via the base station 2, to send and receive communication terminal 1-1 to the communication terminal 1-3 and the message to provide services.

準天頂衛星やGPS(Global Positioning System)衛星を利用して、安否情報などの極めて短いメッセージ(短メッセージ,ショートメッセージ,ロケーション・ショートメッセージともいえる、以下、ショートメッセージと称する)を衛星(準天頂衛星)経由で送信することが想定される旨の記載が、非特許文献2の「あらまし」に開示されている。 By using a quasi-zenith satellite and GPS (Global Positioning System) satellite, very short messages, such as safety information (short message, short message, it can be said location short message, hereinafter referred to as a short message) the satellite (quasi-zenith satellite ) it is sent over the describes that contemplated are disclosed in "Abstract" of non-Patent Document 2. したがって、ショートメッセージを用いた前記サービスの一例としては、災害時等において、被災者のユーザ端末(携帯端末)から発信された位置情報を含んだ救難メッセージ,緊急メッセージ,救難信号などを、リターンリンク信号(送信信号)として、衛星回線によりサービスセンターへ伝送するとともに、サービスセンターにおいては、受信したショートメッセージに対し、同じく衛星回線により、そのユーザ端末に返信メッセージを送信するサービスが考えられる。 Thus, as an example of the service using a short message, in disaster or the like, victims of user terminals rescue message containing the location information transmitted from the (mobile terminal), emergency messages, etc. mayday, return link as a signal (transmission signal), as well as transmitted by the satellite line to the service center, the service center, to a short message received by the same satellite link, the service of transmitting a reply message to the user terminal is considered. なお、本願に係る発明では、準天頂衛星がGPS衛星の機能を有しているものでもよい。 In the invention according to this application, may be one QZSS has the function of the GPS satellites.

本願に係る発明は、これらのサービスに関連するものである。 Invention of the present application is related to these services. 本願の実施の形態に係る発明は、通信システム(ショートメッセージ通信システム),通信端末(ショートメッセージ通信端末),通信方法(ショートメッセージ通信方法),チップクロック生成方法,直交符号生成方法から構成されている。 The invention according to an embodiment of the present application, the communication system (short messaging system), communication terminal (Short Message communication terminal), a communication method (short message communication method), the chip clock generation method, consists orthogonal code generation method there.

衛星追跡管制センター7は、基地局2に対し、非静止衛星3の衛星軌道情報等を送信する。 Satellite Tracking and Control Center 7, the base station 2 transmits the satellite orbit information, etc. of the non-geostationary satellite 3. 通信端末1−1乃至通信端末1−3は、例えば救難メッセージに自端末の位置情報を含めるために、GPS衛星4から位置情報、時刻情報(時間情報)を含むGPS信号10を受信している(なお、GPS衛星4は、GPS測位機能を持つ準天頂衛星を含んでもよい)。 Communication terminal 1-1 to the communication terminal 1-3, for example, in order to include the location information of its own terminal to the rescue message, receiving the GPS signals 10 including position information from a GPS satellite 4, time information (time information) (Note, GPS satellite 4 may comprise a quasi-zenith satellite with GPS positioning function).

図1(a)のような非静止衛星通信システム(実施の形態1に係る通信システム)の一例として、準天頂衛星システムがある。 An example of a non-geostationary satellite communication system (communication system according to Embodiment 1), as in FIG. 1 (a), there is a quasi-zenith satellite system. この準天頂衛星システムの一例として、3機の衛星が所定の軌道を通って1日で地球を1周し、3機の衛星の少なくとも1機が日本の上空(天頂)付近に存在する地域限定型の衛星システムがある。 As an example of the quasi-zenith satellite system, through a satellite predetermined trajectory of three aircraft earth one round in one day, regional at least 1 aircraft of 3 satellites are present in the vicinity over Japan (zenith) there is a type of satellite system. また、衛星の切り替えを8時間ごとに行えば、常に60度以上の仰角が確保され、ユーザは、常に、ビル等による通信回線の遮断が少ない良好な移動体通信サービスの提供を受けられる。 Further, by performing the switching of the satellite every 8 hours, always it is secured more than 60 degrees elevation, the user is always receive the provision of good mobile services blocking is less of a communication line by buildings.

次に、図2を用いて、複数の通信端末1と通信する基地局2とを具備した通信システムに使用する通信端末1の構成を説明する。 Next, with reference to FIG. 2, illustrating the configuration of a communication terminal 1 used in the communication system and a base station 2 communicating with a plurality of communication terminals 1. 通信端末1は、直交符号を生成する直交符号発生部22、外部から時間情報を取得する情報取得部310が取得した時間情報を基準としたチップクロックを生成し、このチップクロックを直交符号発生部22による直交符号の生成タイミングの基準とする送信タイミング発生部23、直交符号発生部22が生成した直交符号により基地局2へ送信する送信信号を拡散してCDMA信号を生成するCDMA拡散部21を有している。 Communication terminal 1, the orthogonal code generation unit 22 for generating an orthogonal code to generate a chip clock relative to the time information which the information acquisition unit 310 that acquires time information from the outside has been acquired, the orthogonal code generation unit the chip clock transmission timing generating unit 23 as a reference for generating the timing of the orthogonal codes according to 22, the CDMA spreading unit 21 spreads the transmission signal to be transmitted to the base station 2 generates the CDMA signals by the orthogonal orthogonal codes code generating unit 22 has generated It has. よって、複数の通信端末1は、時間情報から、直交符号発生部22による直交符号の生成タイミングを複数の通信端末1−n間で同期することができる。 Therefore, a plurality of communication terminals 1 can be synchronized from the time information, the generation timing of the orthogonal code according to the orthogonal code generating section 22 among a plurality of communication terminals 1-n.

詳しくは、通信端末1において、基地局2からのフォワードリンク通信回線8の信号は、通信端末1の衛星通信用アンテナ11で受信され(図2(b))、図2(a)に示すように、信端末1の衛星通信用アンテナ11が受信し、デュプレクサ12により送信信号から分離された後、無線受信部13で低雑音増幅等されたのち、QPSK復調部14において、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調波が復調される。 Specifically, the communication terminal 1, the signal of the forward link communication line 8 from the base station 2 is received by the satellite communication antenna 11 of the communication terminal 1 (FIG. 2 (b)), as shown in FIG. 2 (a) to receive a satellite communication antenna 11 of the signal terminal 1, after being separated from the transmitted signal by the duplexer 12, after being low-noise amplification, etc. in the radio receiving unit 13, the QPSK demodulator 14, QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulated wave is demodulated. QPSK復調された後の受信データは、誤り訂正復号部15で誤り訂正復号が行われて、元の情報データとなる。 Receiving data after the QPSK demodulation is performed error correction decoding by the error correction decoding unit 15, the original information data. ここで、フォワードリンク回線の情報データは、TDM(Time Division Multiplex、時分割多重)により送信され、各通信端末1宛の通信データあるいは制御データが時分割多重されている。 Here, information data of the forward link channel is transmitted by TDM (Time Division Multiplex, time division multiplexing), are time-division multiplexed communication data or control data for each communication terminal 1 addressed to. TDM分離部16は自端末宛の受信データを分離して、受信データ出力端子34に出力するとともに、制御データの一部である衛星の軌道情報を分離して、軌道情報受信部17(第1情報取得部17(情報取得部17))に出力する。 TDM separation unit 16 separates the received data addressed to the own terminal, and outputs the reception data output terminal 34, and separates the orbit information of the satellite that is part of the control data, orbit information reception unit 17 (first information and outputs the acquired unit 17 (information acquiring unit 17)).

一方、GPS衛星4からのGPS信号10は、GPS用アンテナ30経由GPS受信機31で受信され、GPS信号処理部32において信号処理されて、GPS時刻信号とGPS位置データが求められる。 On the other hand, GPS signals 10 from GPS satellites 4 is received by the GPS antenna 30 via the GPS receiver 31, is a signal processing in the GPS signal processing unit 32, GPS time signal and the GPS position data is determined. 第2情報取得部310(情報取得部310)は、GPS用アンテナ30,GPS受信機31,GPS信号処理部32から構成される。 Second information acquiring unit 310 (information acquiring unit 310) is composed of a GPS antenna 30, GPS receiver 31, GPS signal processing unit 32.

次に、通信端末1の送信側について説明する。 Next, a description will be given of the transmission side of the communication terminal 1. データ入力端子18(送信データ(ショートメッセージ)入力端子)に入力した送信データは、データ生成部19において、送信データに同期ビット、制御ビットなどが付加されて所定のバーストフォーマットに変換された後、誤り訂正符号化部20において誤り訂正符号化され、さらにCDMA拡散部21において、直交符号発生部22において発生させられた直交符号系列とモジュロ2加算されて、CDMAのために拡散される。 Transmission data inputted to the data input terminal 18 (transmission data (short message) input terminal), the data generator 19, synchronization bits to the transmission data, after such have been added control bits are converted into a predetermined burst format, error-correction-coded in the error correction coding unit 20, in yet CDMA spreading section 21, is orthogonal code sequence modulo-2 addition, which are then generated in the orthogonal code generating section 22, is diffused for CDMA. 送信信号発生部180は、データ入力端子18,データ生成部,誤り訂正符号化部20,CDMA拡散部21から構成される。 Transmission signal generating unit 180, a data input terminal 18, the data generation unit, and an error correction coding unit 20, CDMA spreading unit 21.

送信タイミング発生部23は、GPS信号処理部32からのGPS時刻信号に同期した各部へのクロック信号及びタイミング信号を発生する。 Transmission timing generating unit 23 generates a clock signal and timing signals to synchronize the various parts on the GPS time signal from the GPS signal processing unit 32. 詳しくは、図1(b)に示すチップクロック発生部(送信タイミング発生部23,情報取得部310)及び直交符号発生部と、図1(c)(d)(e)に示す実施の形態1に係るチップクロック生成方法(及び直交符号生成方法)とを用いて説明する。 Specifically, FIG. 1 chip clock generator (transmit timing generating unit 23, the information acquisition unit 310) shown in (b) and and orthogonal code generating unit, FIG. 1 (c) (d) the embodiment shown in (e) 1 It will be described with reference to a chip clock generation method (and orthogonal code generation method) according to the.

図1(c)のS002(Sはステップを表す)は、所定の時間精度よりも長い1チップ長から成るチップクロックを生成するものである(クロック発生ステップ)。 Figure 1 (c) S002 (S denotes the step) is to generate a chip clock consisting of a single long chip length than the predetermined time accuracy (clock generation step). このS002の前に所定の時間精度を有する時間情報を取得するものであるS001(取得ステップ)を行ってもよい。 This prior step S002 and acquires the time information having a predetermined time accuracy S001 (acquisition step) may be performed. そして、S003(決定ステップ)にて、時間情報(S001でGPS衛星4から取得したものでもよい)から、S002(クロック発生ステップ)のチップクロック開始のタイミングを決定する。 Then, at S003 (determination step), the time information (may be one obtained from the GPS satellites 4 in S001), it determines the timing of the start chip clock S002 (clock generation step). なお、S001は、GPS衛星4から時間情報を取得するものでもよい。 Incidentally, S001 may be one that acquires time information from the GPS satellites 4. 所定の時間精度よりも長い1チップ長から成るチップクロックに関しての詳細説明は後述する。 Detailed description regarding chip clock consisting of a single long chip length than the predetermined time accuracy will be described later.

このチップクロック生成方法にて生成されたチップクロック開始のタイミングを基準にして直交符号を生成するものが、図1(d)に示すS004(直交符号発生ステップ)である。 Thereby generating an orthogonal code based on the timing of the chip clock start generated by the chip clock generation methods are S004 shown in FIG. 1 (d) (orthogonal code generation step). 換言すると、図1(c)はチップクロック開始のタイミングの決定までを示しており、図1(d)はチップクロック開始のタイミングに基づく、直交符号の生成までを示している。 In other words, FIG. 1 (c) shows the up determination timing of the start chip clock, FIG. 1 (d) shows a based on the timing of the start chip clock, until the generation of orthogonal codes. また、チップクロック生成方法は、所定の時間精度を有する時間情報を事前に取得することができるのであれば、図1(e)に示すようにS001を省略してもよい。 The chip clock generation method, if it can be acquired in advance time information having a predetermined time accuracy, may be omitted S001 as shown in FIG. 1 (e).

CDMA拡散部21出力のCDMA拡散されたデータは、遅延補正部24において、通信端末1間の衛星までの距離差による遅延時間差を補正したあと、BPSK変調部25(変調部25)にて搬送波発生部26の出力を搬送波としてBPSK変調され、無線送信部27にて、電力増幅等され、デュプレクサ12を経由して衛星通信用アンテナ11から、リターンリンク通信回線9の送信バースト信号として、非静止衛星3に向けて送信される(図2(b))。 CDMA spread data of the CDMA spreading unit 21 outputs, in the delay correcting unit 24, the carrier wave generated at after correcting the delay time difference due to difference in distance to the satellite between the communication terminal 1, BPSK modulator 25 (the modulator 25) the output of section 26 are BPSK-modulated as a carrier wave, at the radio transmission section 27, power amplified, etc., from the satellite communication antenna 11 via the duplexer 12, a transmission burst signal of a return link communication line 9, the non-geostationary satellite is transmitted to the 3 (Figure 2 (b)).

遅延時間計算部29は、通信端末1間の衛星3までの距離差による遅延時間差を、GPS信号処理部32出力のGPS位置データを用いて計算する。 Delay time calculation unit 29, the delay time difference due to difference in distance to the satellite 3 between the communication terminal 1 is calculated using the GPS position data of the GPS signal processor 32 outputs. 遅延処理部240は遅延補正部24及び遅延時間計算部29から構成される。 Delay processing unit 240 is composed of delay correction unit 24 and the delay time calculation unit 29. ドップラー周波数計算部28は、軌道情報受信部17からの衛星軌道情報、GPS信号処理部32からのGPS位置データを用いて、非静止衛星3が通信端末1に対して移動することにより発生する、RF搬送波周波数相当のドップラー周波数偏移を計算する。 Doppler frequency calculation unit 28, the satellite orbit information from the orbit information reception unit 17, by using the GPS position data from the GPS signal processing unit 32, the non-geostationary satellite 3 is generated by moving the communication terminal 1, calculating a Doppler frequency shift of the corresponding RF carrier frequency.

換言すると、ドップラー周波数計算部28は、衛星3と通信端末1との相対距離の変化からCDMA信号のドップラー周波数偏移による周波数のずれを計算するものであるといえる。 In other words, the Doppler frequency calculation unit 28, it can be said that the change in the relative distance between the satellite 3 and the communication terminal 1 is to calculate the deviation of the frequency due to the Doppler frequency shift of the CDMA signal. なお、通信端末1が移動する場合に関する説明は、実施の形態3で行う。 Incidentally, description of the case where the communication terminal 1 moves is performed in the third embodiment. つまり、実施の形態1に係る通信システム,通信端末,通信方法では、ドップラー周波数計算部28は、衛星3の移動速度から、ドップラー周波数偏移を計算するものであるといえる。 That is, the communication system, a communication terminal according to the first embodiment, in the communication method, the Doppler frequency calculation unit 28, the moving speed of the satellite 3, it can be said that it is adapted to calculate the Doppler frequency shift. 一方、実施の形態3に係る通信システム,通信端末,通信方法では、ドップラー周波数計算部28は、通信端末1の移動速度から、ドップラー周波数偏移を計算するもの、若しくは、ドップラー周波数計算部28は、通信端末1の移動速度及び衛星3の移動速度から、ドップラー周波数偏移を計算するものであるといえる。 On the other hand, a communication system according to the third embodiment, the communication terminal, the communication method, the Doppler frequency calculation unit 28, the moving speed of the communication terminal 1, which computes the Doppler frequency shift, or Doppler frequency calculation unit 28 , it can be said from the moving speed of the moving speed and the satellite 3 of the communication terminal 1, and is to compute the Doppler frequency shift.

ドップラー周波数処理部250はBPSK変調部25,搬送波発生部26,ドップラー周波数計算部28から構成される。 Doppler frequency processing unit 250 is composed of BPSK modulation block 25, the carrier wave generating unit 26, a Doppler frequency calculating section 28. 搬送波発生部26からの搬送波のON/OFFは、送信タイミング発生部23が生成するチップクロックに応じて、CDMA拡散部21から送出されるCDMA信号に合わせている。 ON / OFF of the carrier wave from the carrier wave generating unit 26, in response to chip clock transmission timing generating unit 23 generates, it is in accordance with the CDMA signal transmitted from the CDMA spreading unit 21. 搬送波のON/OFF自体は、BPSK変調部25又は搬送波発生部26のいずれかで行なうか、BPSK変調部25と搬送波発生部26との間にスイッチを設けるなどが考えられる。 ON / OFF itself of the carrier wave, or performed in any of the BPSK modulation section 25 or the carrier wave generating unit 26, such as a switch is considered between the BPSK modulator 25 and the carrier wave generating unit 26.

次に、図3を用いて、基地局2の構成について説明する。 Next, with reference to FIG. 3, the configuration of the base station 2. 図3において、サービスセンター6から地上ネットワーク5経由で基地局2に向けて送信された各通信端末1に送信するデータは、基地局2の地上インターフェース部41において受信される。 3, data transmitted from the service center 6 to the communication terminal 1 is transmitted to the base station 2 via the terrestrial network 5 is received in the terrestrial interface unit 41 of the base station 2. 一方、衛星追跡管制センター7から地上ネットワーク5経由で基地局2に向けて送信されたデータ(主として衛星の軌道情報)は、同じく、基地局2の地上インターフェース部41において受信される。 On the other hand, the data transmitted to the base station 2 via the terrestrial network 5 from a satellite tracking and control center 7 (mainly orbit information of the satellite), like, is received at the terrestrial interface unit 41 of the base station 2.

基地局2のデータ生成部42は、地上インターフェース部41から各通信端末1別に送信するデータを受信し、各通信端末1別に送信データを生成し、TDM多重化部43において、制御情報送信部から送信される制御データ(衛星軌道情報等)とともに、TDM多重化される。 Data generation unit of the base station 2 42 receives data to be transmitted the communication terminal 1 separately from the ground interface unit 41 generates the communication terminal 1 separately from the transmitted data, the TDM multiplexing unit 43, from the control information transmitting unit together with the control data to be transmitted (the satellite orbit information, etc.), it is TDM multiplexed. TDM多重化されたデータは、誤り訂正符号化部45で誤り訂正符号化された後、QPSK変調部46でQPSK変調され、無線送信部47において、RF周波数に周波数変換後、大電力増幅されて、デュプレクサ48経由で衛星通信用アンテナ49から、非静止衛星3に向けて、フォワードリンク通信回線信号として送信される。 TDM multiplexed data is subjected to error-correction-coded by the error correction coding unit 45, are QPSK modulated at QPSK modulation unit 46, the radio transmission section 47, frequency-converted to an RF frequency, is high power amplifier , from the satellite communication antenna 49 via duplexer 48, toward the non-geostationary satellite 3, and transmitted as the forward link communication channel signal.

次に、基地局2の受信側について説明する。 Next, a description will be given receiver of the base station 2. 複数の通信端末1が送信した信号は、非静止衛星3経由(中継)で、衛星通信用アンテナ49で受信され、デュプレクサ48を経由して、無線受信部50において低雑音増幅された後、IF周波数信号に周波数変換される。 Signals in which a plurality of communication terminal 1 transmits the via non-geostationary satellite 3 (relay), are received by the satellite communication antenna 49 via the duplexer 48, after being low-noise amplifier in the radio receiver unit 50, IF It is frequency-converted into a frequency signal. CDMA逆拡散部51は、受信CDMA信号からチップクロック及び直交符号開始タイミングを捕捉して、CDMA逆拡散を行う。 CDMA despreading unit 51 from the received CDMA signal to capture the chip clock and the orthogonal code start timing, performs CDMA despreading.

基地局2のCDMA逆拡散部51において逆拡散された信号は、BPSK復調部52においてBPSK復調された後、誤り訂正復号部53にて誤り訂正復号され、データ処理部54において、サービスセンター6に出力するデータを形成して、地上インターフェース部41に送信する。 Despread signal in a CDMA despreading unit 51 of the base station 2, after being BPSK demodulated in BPSK demodulator 52, subjected to error correction decoding by the error correction decoding unit 53, the data processing unit 54, the service center 6 forms the output data, is transmitted to the ground interface 41. 地上インターフェース部41は、地上ネットワーク5経由でサービスセンター6にデータを送信する。 Ground interface unit 41 transmits the data to the service center 6 via a terrestrial network 5.

実施の形態1に係る通信方法(なお、実施の形態1の衛星通信アクセス方式は、複数の通信端末と、基地局との間の通信方法に関連するものである)について説明する。 Communication method according to the first embodiment (the satellite communications access method of the first embodiment, a plurality of communication terminals, is related to a communication method between a base station) will be described. 実施の形態1に係る通信方法は、複数の通信端末1は、時間情報から、直交符号発生部24による直交符号の生成タイミングを複数の通信端末1−n間で同期するものである。 Communication method according to the first embodiment, a plurality of communication terminal 1 is to synchronize the time information, the generation timing of the orthogonal code according to the orthogonal code generating section 24 among a plurality of communication terminals 1-n.

構成は、通信端末1の情報取得部310がGPS衛星4から所定の時間精度を有する時間情報を取得する取得ステップ,通信端末1の送信タイミング発生部23が所定の時間精度よりも長い1チップ長から成るチップクロックを生成するクロック発生ステップ,通信端末1の送信タイミング発生部23が取得ステップで取得した時間情報からクロック発生ステップのチップクロック開始のタイミングを決定する決定ステップから成るS104と、通信端末1の直交符号発生部22が、決定ステップで決定されたクロック発生ステップのチップクロック開始のタイミングを基準にして直交符号を生成する直交符号発生ステップ(図4のS105)と、通信端末1のCDMA拡散部21が直交符号発生ステップで生成された直交符号により基地局 Configuration acquisition step of information acquiring unit 310 of the communication terminal 1 obtains the time information having a predetermined time accuracy from the GPS satellites 4, a long one chip length than the transmission timing generating unit 23 is a predetermined time accuracy of the communication terminal 1 clock generating step of generating a chip clock consisting of a S104 consisting determining step of transmitting timing generating section 23 of the communication terminal 1 determines the timing of the start chip clock of the clock generating step from the acquired time information obtaining step, a communication terminal 1 of the orthogonal code generation unit 22, the orthogonal code generation step of generating an orthogonal code based on the timing of the start chip clock of the clock generating step determined by the determination step (S105 in FIG. 4), the communication terminal 1 CDMA base station by an orthogonal code spreading unit 21 is generated by the orthogonal code generating step へ送信する送信信号を拡散してCDMA信号を生成するCDMA信号発生ステップ(図4のS108)とを備えたものである。 It is obtained by a CDMA signal generating step (S108 in FIG. 4) which spreads the transmission signal to be transmitted to generate a CDMA signal to.

詳細を図4により説明する。 The details will be described with reference to FIG. 図4は本実施の形態1の衛星通信アクセス方式に係る通信端末の動作を示すフローチャートである。 Figure 4 is a flow chart showing an operation of a communication terminal according to satellite communications access method of the first embodiment. 図4において、通信端末が電源ONされるとS101でGPS衛星4からのGPS信号10を受信し、次にS102において、データを送信するかどうかを判断する。 4, receives the GPS signals 10 from GPS satellites 4 in S101 when the communication terminal is powered ON, then in S102, it is determined whether to transmit the data. 例えば、ユーザが、通信端末1(携帯端末)の操作により、データ送信を選択したかどうかを判断する。 For example, the user, by operating the communication terminal 1 (mobile terminal), it is determined whether or not selected data transmission. もし、S102においてデータを送信すると判断すると、S103にて通信端末1の受信系を立ち上げて、基地局2からのフォワードリンク信号を受信する。 If it is determined that the transmitting data in S102, launched a receiving system of the communication terminal 1 at S103, it receives the forward link signals from the base station 2. なお、フォワードリンク信号は、データ送信の有無に係らず、常に受信していてもよく、その場合は、S103は、S102の前のステップとなる。 Incidentally, the forward link signal, regardless of the presence or absence of data transmission, may always be in the reception, in which case, the S103 is a previous step of S102.

次に、S104において、送信タイミング発生部23はGPS信号処理部32で生成したGPS時刻信号に同期した送信タイミング信号を生成する。 Next, in S104, the transmission timing generating unit 23 generates a transmission timing signal synchronized with the GPS time signal generated by the GPS signal processing unit 32. ここで、送信タイミング信号とは、直交符号発生のためのチップクロック、直交符号開始タイミング、誤り訂正符号化クロック、データクロックなどである。 Here, the transmission timing signal, the chip clock for the orthogonal code generator, the orthogonal code start timing, error correction coding clock, and the like data clock. S105において、直交符号発生部22は、複数の直交符号の中から1つの直交符号をランダムに選択して、前記GPS時刻信号に同期したチップクロックと直交符号開始タイミングにより、前期選択した直交符号を発生させる。 In S105, the orthogonal code generation unit 22, the one orthogonal code from among a plurality of orthogonal codes selected at random, by the chip clock and the orthogonal code start timing synchronized with the GPS time signal, the orthogonal code and year selected generate. この結果、複数の通信端末が衛星に向けて送信するCDMA信号の直交符号のチップクロック及び直交符号開始タイミングを、複数の通信端末間で同期させることができ、各通信端末から衛星までの距離が同じであれば、衛星のトランスポンダ上で各端末が送信したCDMA信号の直交符号のチップクロックと直交符号開始タイミングが同期することになる。 As a result, the chip clock and the orthogonal code start timing of orthogonal code CDMA signal in which a plurality of communication terminals transmit toward the satellite, can be synchronized among a plurality of communication terminals, the distance from each communication terminal to the satellite if it is the same, so that the chip clock and the orthogonal code start timing of orthogonal code CDMA signal each terminal has transmitted on the satellite transponders are synchronized.

しかしながら、一般的に、衛星通信を行う通信端末は、広域(例えば日本全域)に広がっているので、各通信端末が存在する地理的位置によって衛星までの距離が異なり、したがって、各通信端末のCDMA信号送信時点と衛星トランスポンダ到着時点との間の遅延時間も各通信端末の位置によって異なる。 However, in general, a communication terminal that performs the satellite communication, since spread to a wide area (e.g. Japan throughout), different distance to the satellite by the geographical location of each communication terminal exists, therefore, for each communication terminal CDMA the delay time between the signal transmission time and the satellite transponder arrival time varies depending on the position of each communication terminal. このため、S106では、遅延時間計算部29において、GPS信号処理部32で測定した位置データを用いて、自端末の位置から衛星までの距離と、予めメモリ等に記憶されている基準地上位置から衛星までの距離との差を求め、その距離差に相当する遅延時間差分を計算し、遅延補正部24において、その遅延時間差分を補償する。 Therefore, in S106, the delay time calculation unit 29, using the position data measured by the GPS signal processing unit 32, and the distance from the position of the terminal to the satellite, from a reference ground position stored in advance in a memory or the like obtains the difference between the distance to the satellite, calculates a delay time difference corresponding to the distance difference, the delay correction section 24, to compensate for the delay time difference. なお、ここでGPSの位置データとは、具体的には緯度データ、経度データ、及び高度データを指す。 Note that the GPS position data is specifically refers latitude data, longitude data, and altitude data.

次に、各通信端末が送信するCDMA信号の搬送波周波数に差がある場合は、後述するように直交符号の直交性が崩れるので、S107において、ドップラー周波数計算部28が衛星の移動によるドップラー周波数偏差を、通信端末1の位置に応じて計算し、搬送波発生部26において補償するようにしている。 Then, when each communication terminal is a difference in carrier frequency of the CDMA signal to be transmitted, since the orthogonality of the orthogonal codes as described later collapses, the Doppler frequency deviation in S107, the Doppler frequency calculation portion 28 according to the movement of the satellite and calculated in accordance with the position of the communication terminal 1, and to compensate the carrier wave generating unit 26. S108において、前記GPS時刻信号に同期したチップクロックと直交符号開始タイミングにより直交符号発生部22において発生させた直交符号により送信データを拡散して、CDMA信号として、衛星に向けて送信する。 In S108, the spreads the transmission data with an orthogonal code caused in the orthogonal code generation section 22 by an orthogonal code start timing synchronized with the chip clock to the GPS time signal, as CDMA signals are transmitted to the satellite.

図5は図2の直交符号発生部22の詳細を示したものである。 Figure 5 shows the details of the orthogonal code generation unit 22 of FIG. 符号分割多元接続(CDMA)を行う場合には、発生できる符号系列数が多いこと、発生した符号系列間の相互相関値が小さいことを満たすような系列が望まれる。 When performing code division multiple access (CDMA), it code sequence number often be generated sequence to satisfy the cross-correlation value is small between the generated code sequence is desired. そのような条件を満たすものの一例として、直交ゴールド符号がある。 An example of such a condition is satisfied, there is an orthogonal Gold code. 図5は、例えば、非特許文献1に記述されている直交ゴールド符号の発生回路について説明している。 Figure 5 is, for example, describes the generation circuit of orthogonal Gold codes are described in Non-Patent Document 1. しかしながら、直交符号は、直交ゴールド符号に限らず、携帯電話システムでよく用いられているウォルシュ符号(Walsh Code)をPNコードで拡散したものでもよい。 However, the orthogonal code is not limited to the orthogonal Gold code, Walsh codes are commonly used in mobile phone systems (Walsh Code) may be obtained by spreading a PN code.

図5において、M系列発生器61の発生するM系列(周期:N−1)とM系列発生器62の発生するM系列(周期;N−1)はプリファードペアであり、モデュロ2加算器63の出力のゴールド符号系列(周期;N−1)を発生する。 In FIG. 5, M-sequence (cycle: N-1) generated by the M sequence generator 61 and the generated M-sequence of M-sequence generator 62 (period; N-1) is a Preferred Pair, modulo 2 adders 63 It generates; gold code sequence of the output (N-1 cycle). ここで、Nはチップ数であり、図5の0挿入器64は、周期N−1ごとに発生されたゴールド符号系列の最後に0を加えるもので、その結果、0挿入器64の出力は、周期Nの直交ゴールド符号系列となる。 Here, N is the number of chips, zero inserter 64 of Figure 5 is intended to apply to the end 0 Gold code sequence that is generated for each cycle N-1, as a result, the output of the zero inserter 64 , the orthogonal Gold code sequence period N. また、与えられたプリファードペアから発生できる直交ゴールド符号系列の数は、その系列長と同数であるので、数Nの直交ゴールド符号系列が生成できる。 Further, the number of orthogonal Gold code sequences that can be generated from a given Preferred pairs, since it is equal to its sequence length, the orthogonal Gold code sequence number N can be generated.

このように発生された系列は、互いにシフト0で、すなわち位相差0において互いに直交しており、相互相関値を0に抑えることができる。 Thus the generated sequence, the shift 0 together, i.e. are orthogonal to each other in the phase difference 0, it is possible to suppress the cross-correlation value to zero. したがって、衛星通信において直交符号を用いた符号分割多元接続(CDMA)を行う場合、各通信端末1が送信した直交符号により拡散されたCDMA信号を、衛星トランスポンダ上で直交させるためには、各通信端末1から送信された直交符号間の位相差が、衛星トランスポンダ上で1チップ以内のできるだけ小さい位相差となるように、各端末の送信タイミングを制御して同期させる必要がある。 Therefore, when performing code division multiple access using an orthogonal code in a satellite communication (CDMA), CDMA signals that each communication terminal 1 is spread by orthogonal codes transmitted, in order to orthogonally on the satellite transponder, each communication phase difference between the orthogonal codes transmitted from the terminal 1, 1 so that as small as possible the phase difference within the chip on the satellite transponder, it is necessary to synchronize control the transmission timing of each terminal.

そのために、特許文献2に示される方法のように、基地局から各端末の送信タイミングを制御する方法が考えられるが、アクセスする端末の数が多くなると、基地局と各端末間でやり取りされる制御ビットの数が膨大となり、基地局の処理量が大きくなったり、周波数利用効率が悪化したり、制御に遅延が発生したり、輻輳が発生したりする。 Therefore, as in the method shown in Patent Document 2, a method of controlling the transmission timing of each terminal from the base station is considered, the number of access to the terminal is increased, it is exchanged between the base station and each terminal the number of control bits becomes enormous, or increases the throughput of the base station, or the frequency use efficiency is deteriorated, or a delay in the control occurs, congestion or generated. そこで、実施の形態1に係る発明では、各通信端末1の送信タイミングを同期させるために、図1(b)(c)(d)(e)を用いて説明した実施の形態1に係るチップクロック生成方法(及び直交符号生成方法)を用いる。 Therefore, in the invention according to the first embodiment, in order to synchronize the transmission timing of each communication terminal 1, according to FIG. 1 (b) (c) (d) the first embodiment described with reference to (e) chips clock generation method used (and orthogonal code generation method). 実施の形態1に係る通信端末(通信システム)では、GPS信号処理部32から出力されるGPS時刻信号を用いる場合を想定したもので説明を行う。 In the communication terminal according to the first embodiment (communication system) will be described in assumes the case of using the GPS time signal output from the GPS signal processing unit 32.

次に、直交符号間の1チップ以内の位相差をどの程度まで抑えればよいか検討する。 Now consider 1 or may Osaere extent to which the phase difference within the chip between the orthogonal codes. 図6に示すように、今、所望信号と干渉信号の2つの直交符号によるCDMA信号がアクセスしているとし、両信号の直交符号の1チップの長さをTc、両信号の直交符号間の1チップ以内の位相差を△Tcとする。 As shown in FIG. 6, now a CDMA signal with two orthogonal codes of the desired signal and the interference signal is accessing, the quadrature one-chip length of the sign of two signals Tc, between the orthogonal codes of the two signals 1 the phase difference of less than chip △ and Tc. ただし、△Tcは下記の数1の数式の範囲である。 However, △ Tc is in the range of number 1 of the following equation.

直交符号の周期をNチップとすると、所望信号の直交符号1周期分の自己相関値を所望信号の信号成分(Signal)と考えると、下記の数2の数式となる。 When the period of the orthogonal codes is N chips, considering the autocorrelation values ​​of the orthogonal code one period of the desired signal the signal component of the desired signal (Signal), the number 2 of the following equation.

次に、所望信号直交符号と干渉信号直交符号の相互相関値を考える。 Next, consider the cross-correlation value of the interference signal orthogonal code and the desired signal orthogonal code. 図6に示すように、これら2つの直交符号系列の相互相関は、2つの部分に分かれる。 As shown in FIG. 6, the cross-correlation of the two orthogonal code sequence is divided into two parts. すなわち、図6の斜線部以外の部分のように、両者が重なっている部分の相互相関値は、位相の揃った直交符号列の相関値と同じなので無相関、すなわち相互相関値が0になる。 That is, as the portions other than the hatched portion in FIG. 6, the cross-correlation value of the portions both are overlapped, uncorrelated the same as the correlation value of the orthogonal code sequence phase alignment, that is, the cross-correlation value becomes 0 .

一方、斜線部は1チップ以内の位相差の部分であり、この部分は隣の符号チップとの相関になるので、相互相関値はランダムになり、所望信号成分に対する雑音成分と考えることができる。 On the other hand, the hatched portion is a portion of the phase difference within one chip, since this part is the correlation with the adjacent code chips, the cross-correlation value is random, it can be considered that the noise component to the desired signal component. その雑音成分の量(Noise)は、下記の数3の数式と表される。 The amount of the noise component (Noise) is expressed as the number 3 of the following equation.

したがって、所望信号の信号対雑音比は数4の数式と表される。 Thus, the signal-to-noise ratio of the desired signal is expressed as equation number 4.

数4において、20*logN/√Nは、一般的な直交符号を用いないCDMAにおける拡散符号間の相互相関干渉によるS/N比と考えることができる。 In Equation 4, 20 * logN / √N can be considered as S / N ratio due to the cross-correlation interference between spreading codes in CDMA using no common orthogonal code.

また、20*logTc/√(Tc/△Tc)は、CDMAに直交符号を用い、かつ、本発明のCDMA信号の直交符号を1チップ以内の位相差で、衛星上で同期させる技術を用いたときの前記S/N比の改善度、性能指数(figure of merit)と考えることができる。 Further, 20 * logTc / √ (Tc / △ Tc) uses orthogonal codes to CDMA, and with a phase difference within one chip orthogonal codes of the CDMA signal of the present invention, using a technique to synchronize on the satellite improvement of the S / N ratio when, can be considered as performance index (figure of merit). 例えば、△Tc/Tc=1/10チップのとき、前記改善度は10dBとなる。 For example, when △ Tc / Tc = 1/10 chip, the degree of improvement becomes 10 dB.

数4の数式において、周期N=1024とし、△Tc/Tc=1/10チップとすると、数4より、数5の数式となって、所望信号の信号対雑音比は40dBとなる。 In Equation number 4, and the period N = 1024, when the △ Tc / Tc = 1/10 chips, than the number 4, and a formula for the number 5, the signal-to-noise ratio of the desired signal is 40 dB.

△Tc/Tc=1/10チップの場合、同時にアクセスする端末の数を仮に150とし、所望信号が他のすべての信号から、同じ相互相関による干渉量を受けるとすると、上記信号対雑音比は、10×log(149)≒22dB劣化するので、所望信号の信号対雑音比は、約18dBとなるが、この値は通常衛星通信で要求される信号対雑音比(数dB)よりも十分高い。 △ Tc / Tc = 1/10 when the chip, and if 150 the number of terminals to be accessed simultaneously from all of the desired signal of the other signal, when receiving the interference amount by the same cross-correlation, the signal-to-noise ratio since degrades 10 × log (149) ≒ 22dB, the signal-to-noise ratio of the desired signal is approximately 18dB, this value is sufficiently higher than the signal-to-noise ratio required in conventional satellite communications (several dB) .

また、例えば、△Tc/Tc=1/100チップとすると、上記と同様にして、所望信号の信号対雑音比は、50dBとなる。 Further, for example, △ When Tc / Tc = 1/100 chip, in the same manner as described above, the signal-to-noise ratio of the desired signal becomes 50 dB. △Tc/Tc=1/100チップの場合は、周期1024の場合の直交符号系列の数1024に等しい同時アクセス端末数があった場合でも、上記信号対雑音比は約30dBの劣化となり、所望信号の信号対雑音比は、約20dB取れることになる。 △ For Tc / Tc = 1/100 chip, even if a simultaneous access terminal number equal to the number 1024 of the orthogonal code sequence in the case of the period 1024, the signal-to-noise ratio becomes a degradation of about 30 dB, the desired signal signal-to-noise ratio of the would take approximately 20 dB. ただし、上記は1つの所望信号に対し、他のすべての干渉信号が1/10チップあるいは1/100チップずれていて、所望信号が他の総ての干渉信号から干渉を受けた場合に相当する最悪ケースであり、実際は、もっと良好な信号対雑音比が得られると考えられる。 However, the above for one of the desired signal, and all other interfering signals deviate 1/10 chip or 1/100 chips, it corresponds to the case where the desired signal is subject to interference from all other interfering signals the worst case, in fact is considered more favorable signal-to-noise ratio is obtained. よって、前述のとおり、所定の時間精度(時刻精度)よりも長い1チップ長から成るチップクロックであればよいということになる。 Therefore, as described above, it comes to be as long as the chip clock consisting of a single long chip length than the predetermined time accuracy (time accuracy).

次に、具体的なシステムパラメータを仮定して検討する。 Now consider assuming a specific system parameters. 一般的に、衛星通信におけるリターンリンクの情報レートは、端末の送信電力で制限されるが、例えば、端末として携帯電話程度の大きさを考えても、情報レート50bps程度のメッセージ通信は可能であると考えられる。 Generally, the information rate of the return link in a satellite communication is limited by transmission power of the terminal, for example, be considered a mobile phone about the size of the terminal, message communication about information rate 50bps is possible it is conceivable that. 符号化率1/2の誤り訂正符号を考え、符号系列長1024チップの直交符号で拡散する場合、直交符号のチップレートは、50×2×1024=102.4kcpsとなり、1チップの長さは約10μsecとなる。 Consider the error correcting code with a coding rate of 1/2, to spread with the orthogonal code having a code sequence length 1024 chips, the chip rate of the orthogonal code is, 50 × 2 × 1024 = 102.4kcps next, the length of one chip It is about 10μsec. GPS時刻信号の時刻精度は、0.1μsec乃至1μsecは取れるので、各端末送信信号の△Tc/Tcを1/100チップ乃至1/10チップ以内で同期させることが可能となる。 Time accuracy of the GPS time signal, since 0.1μsec to 1μsec are taken, the △ Tc / Tc of the terminal transmission signal can be synchronized to within 1/100 chip to 1/10 chip.

上記から、実施の形態1に係る通信システム(通信端末、通信方法)では、特に、低速のチップレートの直交符号によるCDMAに有効である。 From the above, the communication system (communication terminal, communication method) according to the first embodiment in particularly effective CDMA by the orthogonal codes of the low-speed chip rate. すなわち、1チップの持続時間が、GPSの時刻精度より十分長いようなチップレートを持つ直交符号によるCDMAに有効である。 Namely, one chip duration are effective in CDMA by the orthogonal code having a sufficiently long such chip rate than GPS time accuracy. これは、換言すると、所定の時間精度(時刻精度)よりも長い1チップ長といえる。 This, in other words, it can be said that the longer one chip length than the predetermined time accuracy (time accuracy).

このような低速のチップレートの直交符号によるCDMAを適用できるアプリケーション例として、例えば、前述したような準天頂衛星によるショートメッセージによる救難メッセージサービスが考えられる。 As an application example can be applied CDMA by orthogonal codes such slow chip rate, for example, it is conceivable rescue message service by SMS by QZSS as described above. その理由は、救難メッセージに必要な最低限の情報は、遭難者(通信端末1保持者)のIDと位置情報であるので、情報ビット数が少なく、したがってメッセージの情報レートを低速とすることができるため、直交符号のチップレートも低速にできるからである。 The reason is that the minimum amount of information required to rescue message, since the ID and location information of the victim (the communication terminal 1 holder), less information bits, thus be a message information rate slow since it, the chip rate of the orthogonal code is also because it slow.

また、大規模災害時は多数の遭難者から、ほぼ同時に救難メッセージが送信されるので、できるだけ多くの回線容量を確保するためには、CDMAによる符号間の相互相関干渉をできるだけ少なくする必要があり、そのために、本発明による各通信端末1の直交符号を1チップ以内で同期させる技術が有効である。 Further, from the large-scale disaster is a number of victims, since almost simultaneously rescue message is sent, in order to ensure as much bandwidth, it is necessary to minimize the cross-correlation interference between codes due to CDMA , Therefore, techniques for synchronizing the orthogonal code of each communication terminal 1 according to the present invention within one chip is enabled. 具体的には、実施の形態1に係る通信端末(通信システム)では、第2情報取得部310が、所定の時間精度を有する時間情報を取得し、送信タイミング発生部23が、所定の時間精度よりも長い1チップ長から成るチップクロックを生成することになる。 Specifically, the communication terminal according to the first embodiment (communication system), a second information acquisition unit 310 acquires the time information having a predetermined time accuracy, the transmission timing generating unit 23, a predetermined time accuracy It will produce a chip clock consisting of a single long chip length than.

図7は、図2の通信端末1のブロック図における送信回路の各部の波形例を示し、これらの波形がGPS時刻信号(秒信号、1PPS)に同期している様子を示す。 7 shows a waveform example of each section of the transmission circuit in the block diagram of the communication terminal 1 of FIG. 2 illustrates that these waveforms are synchronized with the GPS time signal (s signal, 1PPS). 図7において、GPS時刻信号はGPS信号処理部32の出力波形、直交符号とチップクロックは、直交符号発生部22の出力波形、誤り訂正符号化後データは誤り訂正符号化部20の出力波形、拡散後データはCDMA拡散部21の出力波形をそれぞれ示す。 In FIG. 7, GPS time signal output waveform of the GPS signal processing unit 32, the orthogonal code and the chip clock, the output waveform of the orthogonal code generation unit 22, an error correction code after data is output waveform of the error correction coding unit 20, data the spread respectively output waveform of the CDMA spreading unit 21. また、図7において、直交符号C1(t)の1周期(Nチップ)と誤り訂正符号化後のデータD1(t)は同期して、モデュロ2加算されて、CDMA拡散後データとなる。 Further, in FIG. 7, one period of the orthogonal code C1 (t) (N chip) and the data after error correction coding D1 (t) is in synchronism, are modulo-2 addition, the CDMA-spread data.

図8は、通信端末1−1及び通信端末1−2の図2における直交符号発生部22の出力を示しており、通信端末1−1及び通信端末1−2がそれぞれ送信する直交符号A及び直交符号Bの直交符号開始タイミングが、チップクロックレベルで、GPS時刻信号に同期している様子を示す。 Figure 8 shows the output of the orthogonal code generation unit 22 in FIG. 2 of the communication terminal 1-1 and the communication terminal 1-2, the orthogonal code A communication terminal 1-1 and the communication terminal 1-2 transmits each and orthogonal code start timing of the orthogonal code B is, at the chip clock level, showing a state of performing synchronization to GPS time signal. ただし、図8ではGPS時刻信号の時刻精度による直交符号間の位相差はないものと仮定している。 However, it is assumed that there is no phase difference between the orthogonal codes according to the time accuracy of the GPS time signal in FIG. 両通信端末1におけるCDMA拡散部21以降の送信回路の遅延時間が等しくなるように回路が構成されており、両通信端末1の位置が近接していて両通信端末1から衛星トランスポンダまでの距離に差がない場合は、衛星トランスポンダ上で図7に示す直交符号Aと直交符号Bの間のタイミング関係が保持され、直交符号AとBの間の相互相関値は0となる。 And circuit is configured so that the delay time of the transmission circuit after the CDMA spreading unit 21 are equal in both the communication terminal 1, the distance of the position of both the communication terminal 1 is close from both the communication terminal 1 to the satellite transponder If there is no difference, the timing relationship between the orthogonal code a and orthogonal code B shown in FIG. 7 on the satellite transponder is held, the cross-correlation value between the orthogonal code a and B is zero.

次に、図4におけるS106の処理について、その詳細を以下に説明する。 Next, the processing of S106 in FIG. 4, will be described in detail below. 図9に、端末の地上位置と準天頂衛星までの距離との関係を示す。 Figure 9 shows the relationship between the distance to the ground position and the quasi-zenith satellite terminal. 図9において、計算の簡略化のため、準天頂衛星S(衛星3)は、基準地上位置A点の真上akmにあると仮定する。 9, for simplicity of calculation, Quasi-Zenith Satellite S (satellite 3) is assumed to be directly above akm reference ground position A point. また、端末位置B点は、前記A点からdkm離れているとし、準天頂衛星Sとの間の距離をbkmとし、地球の半径をrkmとし、地球中心Oから見たA点とB点のなす角度をθradとすると、余弦定理より次の数6の数式が成り立つ。 Moreover, the terminal position B point, and away dkm from the point A, the distance between the quasi-zenith satellite S and bkm, the radius of the Earth as RKM, the points A and B as seen from the earth center O When the angle Nasu and Shitarad, holds next 6 formula from the cosine theorem.

ここで、地球半径rはA点とB点間の距離よりも十分大きいので、下記の数7の数式が成り立つ。 Here, the Earth radius r is sufficiently larger than the distance between the points A and B, established number 7 formulas below. よって、数6の数式は数8の数式となる。 Thus, the formula for the number 6 is the formula for the number 8.

したがって、a=39,000km、r=6400kmとすると、例えば、d=30kmの場合は、光速c=300、000km/秒とすると、遅延時間差τは、τ=(b−a)/c=0.27μsec、また、d=200kmの場合は、τ=(b−a)/c=12.1μsec、となる。 Thus, a = 39,000km, When r = 6400km, for example, in the case of d = 30 km, When the speed of light c = 300,000 km / sec, the delay time difference τ, τ = (b-a) / c = 0 .27Myusec, in the case of d = 200km, τ = (b-a) /c=12.1μsec, become.

前述のシステムパラメータを用いると、直交符号のチップレートは約100kcpsであるので、1チップ持続時間は約10μsecである。 With the system parameters described above, the chip rate of the orthogonal codes because it is about 100Kcps, 1 chip duration is approximately 10 .mu.sec. 図9のA点に位置する端末とB点に位置する端末により、直交符号によるCDMA信号を同時に衛星に向けて送信するとする。 The terminals located in the terminal and point B located at the point A in FIG. 9, and is transmitted to the simultaneous satellite CDMA signals by the orthogonal codes. 両端末間の衛星までの遅延時間差は、d=30kmの場合、上記の結果から、2.7/100チップとなって非常に小さく無視できるが、d=200kmの場合は、1.21チップとなって、1チップよりも衛星までの遅延時間差が大きくなり、衛星トランスポンダ上で直交符号間の直交性が確保できない。 Delay time difference to the satellite between the two terminals in the case of d = 30 km, from the above results, it can be ignored very small becomes 2.7 / 100 chips, in the case of d = 200 km, 1.21 chip and is, the 1 becomes large delay time difference to the satellite than the chip, the orthogonality between orthogonal codes on the satellite transponder can not be secured. したがって、端末は、自端末の位置に応じて、衛星までの遅延時間差を補償する必要がある。 Therefore, the terminal, depending on the location of the terminal itself, it is necessary to compensate for the delay time difference to the satellite. その処理内容について、実施の形態1に係る通信端末(通信端末)1を用いて、以下に説明する。 The processing contents thereof, using the communication terminal (communication terminal) 1 according to the first embodiment will be described below.

図10に示すように、非静止衛星Sは、地表面に対し衛星軌道上を時々刻々移動しているとし、その最新の軌道は、基地局からダウンロードされる最新の衛星軌道情報により、予測可能であるとする。 As shown in FIG. 10, the non-geostationary satellite S is to be momentarily moved on satellite orbit with respect to the ground surface, its latest orbit, the latest satellite orbit information downloaded from the base station, predictable and it is. ここで、衛星軌道情報とは、人工衛星の軌道を表すパラメータのことであり、例えば、人工衛星の軌道要素として、元期、平均運動、離心率、軌道傾斜角、昇交点赤経、近地点離角、平均近点角がある。 Here, the satellite orbit information refers to a parameter representing the orbit of the satellite, for example, as orbital elements of an artificial satellite, epoch, mean motion, eccentricity, the orbit inclination angle, the right ascension of ascending node, perigee away the corner, there is a mean anomaly.

まず、通信端末1の軌道情報受信部17(第1情報取得部17)は、図11に示すように、基地局2から最新の衛星軌道情報を受信し(S201)、次に図示しないメモリ内の衛星軌道情報を常に更新している(S202)。 First, the track information receiving unit 17 (first information acquiring unit 17) of the communication terminal 1, as shown in FIG. 11, to receive the latest satellite orbit information from the base station 2 (S201), then not shown in memory satellite orbit information of the constantly updated (S202). 通信端末1の遅延時間計算部29は、図12に示すように、S301で、前記メモリ内の衛星軌道情報を読み出す。 Delay time calculation unit 29 of the communication terminal 1, as shown in FIG. 12, in S301, reads the satellite orbital information in said memory. ここで、衛星の軌道情報は、基地局からフォワードリンク回線を通じて、各端末にダウンロードされる最新の軌道情報を用いるとしているが、予めメモリ内に記憶された、デフォールトの軌道情報を用いてもよい。 Here, orbit information of the satellite, through the forward link channel from the base station, although the use of the latest track information is downloaded to the terminal, previously stored in the memory, it may be used default track information .

計算の単純化のために、準天頂衛星が常に天頂付近にあることを利用して、上記衛星の軌道情報の代わりに、図9に示すように、近似的に衛星の位置が基準地上位置の天頂方向上空に固定高度で存在すると計算してもよい。 For simplicity of calculations, by utilizing the fact that quasi-zenith satellite is always near the zenith, instead of the track information of the satellite, as shown in FIG. 9, approximately the position of the satellite reference geolocation it may be calculated that there are highly fixed zenith sky. この場合、基準地上位置と自端末位置から衛星までの遅延時間差は、前述の数8の数式を用いて計算することができる。 In this case, the delay time difference between the reference ground position and the own terminal position to the satellite can be calculated using the formula for the number 8 above. さらに、非静止衛星3が準天頂衛星であり、かつ前記準天頂衛星がGPS衛星機能を具備している場合は、準天頂衛星が送信するGPS信号から前記衛星軌道情報を取得してもよい。 Furthermore, non-geostationary satellite 3 are quasi-zenith satellite, and the case where the quasi-zenith satellites are equipped with GPS satellites function may acquire the satellite orbit information from the GPS signals quasi-zenith satellite transmits. この場合、第1情報取得部17(軌道情報受信部17)が第2情報取得部310の機能を有しているといえる。 In this case, it can be said that the first information acquiring unit 17 (orbit information reception unit 17) has the function of the second information acquisition unit 310. 詳しくは、第2情報取得部310を構成するGPS用アンテナ30,GPS受信機31は、それぞれ、衛星通信用アンテナ11,無線受信部13に相当しているので、軌道情報受信部17がGPS信号処理部32の機能を有しているといえる。 For more information, GPS antenna 30, GPS receiver 31 constituting the second information acquisition unit 310, respectively, satellite communication antenna 11, since the equivalent to the wireless receiving unit 13, orbit information reception section 17 GPS signal It said to have a function of processing unit 32.

次に、遅延時間計算部29は、S302において、GPS信号処理部32より自端末(通信端末1)のGPS位置データ(緯度、経度、高度)を入力する。 Next, the delay time calculation unit 29, in S302, GPS location data of the terminal from the GPS signal processing unit 32 (communication terminal 1) (latitude, longitude, altitude) to enter. S303では、上記衛星軌道情報と上記GPS位置データより、自端末(通信端末1)から衛星3までの距離bを算出する。 In S303, from the satellite orbit information and the GPS position data to calculate the distance b from the own terminal (communication terminal 1) to the satellite 3. 次に、遅延時間計算部29は、S304において、メモリに記憶されている基準地上位置データを読み出す。 Next, the delay time calculation unit 29, in S304, reads the reference ground position data stored in the memory. さらに、S305において、上記衛星軌道情報と上記基準地上位置データとより、基準地上位置から衛星3までの距離aを算出する。 Further, in S305, more and the satellite orbit information and the reference ground position data, calculates the distance a from the reference ground location to the satellite 3.

さらに、S306において、遅延時間計算部29は、距離差b−aを計算し、光速cで割り算することによって、遅延時間差τを算出し、S307において、前記遅延時間差τを遅延補正部24に設定する。 Further, in S306, the delay time calculation unit 29, a distance difference b-a calculated by dividing the speed of light c, calculates a delay time difference tau, set in S307, the delay time difference tau in delay correction unit 24 to. なお、ここで、自端末(通信端末1)の位置と衛星3までの距離bが、基準位置と衛星3までの距離aより短い場合は、τの符号は負(すなわち、信号を絶対値τ分GPS時刻信号より遅らせる)となる。 Here, the distance b to the position and the satellite 3 of the terminal (communication terminal 1) is shorter than the distance a to the reference position and the satellite 3, the sign of τ is negative (i.e., the absolute value of the signal τ delay than the partial GPS time signal) and a.

逆に、自端末(通信端末1)の位置と衛星3までの距離が、基準地上位置と衛星3までの距離より長い場合は、τの符号は正(すなわち、信号を絶対値τ分GPS時刻信号より進ませる)となる。 Conversely, the distance to the position and the satellite 3 of the terminal (communication terminal 1) is longer than the distance to the reference ground position and the satellite 3, the sign of τ is positive (i.e., the absolute value τ min GPS time signals the advances than the signal). ただし、衛星3の軌道情報、基準地上位置と衛星3までの距離a、自端末(通信端末1)から衛星までの距離bは、すべて時間の関数であるので、遅延時間差τも時間の関数となり、当該通信端末がCDMA信号を衛星に送信する時間におけるτを予測して遅延補正部24に設定する必要がある。 However, the distance b of the orbit information of the satellite 3, the distance a to the reference ground position and the satellite 3, from its own terminal (communication terminal 1) to the satellite, because all a function of time, is a function of the delay time difference τ time , it is necessary to the communication terminal sets the delay correction unit 24 predicts the τ in the time of transmitting a CDMA signal to a satellite.

なお、上記では、遅延時間差τが正の場合(すなわち、信号を絶対値τ分GPS時刻信号より進ませる場合)も考慮したが、この場合、制御が複雑になる。 In the above, if the delay time difference τ is positive (i.e., if the advancing than the absolute value τ min GPS time signal a signal) was also considered, in this case, the control becomes complicated. したがって、基準地上位置を常に距離差b−aが0または負になるような地上位置とし、τの符号を常に負(すなわち、信号を絶対値τ分常にGPS時刻信号より遅らせる)とすると、遅延時間を設定するための制御が単純化される効果がある。 Therefore, a reference ground position is always distance difference b-a is 0 or negatively made such geolocation, always negative (i.e., always the absolute value τ min a signal delayed from the GPS time signal) the sign of τ when to delay the effect of control can be simplified to set the time.

また、上記では、基準地上位置と衛星3までの距離aと自端末(通信端末1)から衛星3までの距離bを算出して、距離差b−aを算出したが、上記基準地上位置と衛星3までの距離aはデフォールトの固定値であってもよい。 Further, in the above, the distance a and the own terminal to the reference ground location and a satellite 3 (communication terminal 1) to calculate the distance b to the satellite 3 has been calculated distance difference b-a, and the reference ground position distance a up to the satellite 3 may be a default fixed values. これにより、計算の簡略化が図れる。 Accordingly, simplification of calculations can be reduced.

さらに、上記では、衛星3の軌道情報と自端末(通信端末1)のGPS位置データを用いて、自端末(通信端末1)と衛星3までの距離bを算出したが、衛星3である非静止衛星が準天頂衛星であり、かつ前記準天頂衛星がGPS衛星機能を具備している場合は、準天頂衛星が送信するGPS信号から自端末のGPS位置データを算出する際に自端末と衛星までの距離を算出するので、この値を上記自端末と衛星までの距離bとして用いてもよい。 Furthermore, in the above, by using the GPS position data of the satellite orbit information 3 and the own terminal (terminal 1) it has been calculated distance b up to the satellite 3 own terminal (communication terminal 1) is a satellite 3 non geostationary satellites is quasi-zenith satellite, and the case where the quasi-zenith satellites are equipped with a GPS satellite functionality, and its own terminal when calculating the GPS position data of the own terminal from the GPS signal quasi-zenith satellite transmits a satellite since calculating the distance to, the value may be used as the distance b to the own terminal and the satellite. これにより、計算の簡略化が図れる。 Accordingly, simplification of calculations can be reduced.

以上のように、各通信端末1が、自端末が送信するCDMA信号のGPS時刻信号に対する遅延時間を調整することによって、衛星トランスポンダ上で、各通信端末が送信するCDMA信号の直交符号間の同期を、1チップ以内の位相差で取ることができるので、通信端末1は、複数の通信端末1−n間で、衛星3へ送信する送信信号の送信タイミングを同期した送信タイミングを生成する送信タイミング発生部23と、送信信号を生成する送信信号発生部180と、送信信号発生部180が生成した送信信号を送信タイミングで衛星3へ送信するときに、通信端末1と衛星3との距離により生じる遅延を補正する遅延処理部240とを備えているといえ、複数の通信端末1−nは、個々の衛星3との距離による送信信号の遅延をそれぞれ補 As described above, the communication terminal 1, by adjusting the delay time for GPS time signal of the CDMA signal to which the own terminal transmits on the satellite transponder, the synchronization between the orthogonal codes of the CDMA signal each communication terminal transmits and 1 it is possible to take the phase difference within the chip, the communication terminal 1, among a plurality of communication terminals 1-n, transmission timing for generating transmission timing synchronized with the transmission timing of the transmission signal to be transmitted to the satellite 3 a generation unit 23, a transmission signal generating unit 180 for generating a transmission signal, when transmitting to the satellite 3 the transmission signal the transmission signal generating unit 180 has generated at the transmission timing, caused by the distance between the communication terminal 1 and the satellite 3 It says that a delay processing section 240 for correcting the delay, the plurality of communication terminals 1-n, respectively complement a delay of a transmission signal according to the distance between the individual satellites 3 するものであるといえる。 It can be said that is intended to.

次に図4のS107の処理について、その詳細を以下に説明する。 Next, the processing of S107 in FIG. 4, will be described in detail below. 各通信端末1の送信するCDMA信号の搬送波周波数に偏差がある場合、直交符号間の相互相関に悪影響を与えることを、最初に説明する。 If there is a deviation to the carrier frequency of the transmit CDMA signals for each communication terminal 1, that adversely affect the cross-correlation between the orthogonal codes, it will be described first. 今、通信端末1−1が送信する直交符号C (t)でBPSK変調された変調波を下記の数9の数式とおく。 Now, put modulated wave BPSK modulated with the orthogonal codes C 1 to communication terminal 1-1 transmits (t) and formula number 9 below.

同様に、別の通信端末1−2が送信する直交符号C (t)がBPSK変調された変調波を下記の数10の数式とおく。 Similarly, another communication terminal 1-2 is denoted by formula orthogonal code C 2 (t) is BPSK modulated number below 10 the modulated wave to be transmitted.

ここで、A,Bは搬送波の振幅、f ,f は搬送波の周波数であり、θ ,θ は搬送波の位相である。 Here, A, B is the amplitude of the carrier wave, f 1, f 2 is the frequency of the carrier wave, theta 1, the theta 2 is the carrier phase. ただし、簡略化のため、データ変調はないものとした。 However, for simplicity, and that there is no data modulation. 衛星トランスポンダ上で、上記2つの信号は足しあわされて、次の数11の数式となる。 On the satellite transponder, the two signals are added together, the equation of the following Expression 11.

基地局受信側のCDMA逆拡散/復調において、通信端末1−1からの信号を復調する場合、下記の数12の数式を上記の数11の数式に掛けて相関をとる。 In CDMA despreading / demodulation of the base station receiving side, to demodulate the signal from the communication terminal 1-1, the number 12 equations below correlating over the equation of the number 11.

相関をとった結果は次の数13の数式で表される。 Result of taking correlation is expressed by the equation of the following Expression 13.

ここで、Tは相関をとる時間であり、直交符号の周期の整数倍である。 Here, T is time to take the correlation, which is an integral multiple of the period of the orthogonal code. また、説明の簡略化のためA=B=1とし、高調波成分はフィルタリングされるので無視した。 Also, the A = B = 1 for simplicity of explanation, the harmonic component is ignored because it is filtered. 数13の数式の第1項は所望信号であり、第2項が符号間干渉成分となる。 The first term of equation number 13 is the desired signal, the second term is the intersymbol interference component. 数13の数式の第2項はf =f のとき、すなわち、両搬送波の周波数偏差がなければ、C (t)とC (t)とは直交符号であるので、0となる。 When the second term of equation number 13 in f 1 = f 2, that is, if there is no frequency deviation of the two carriers, because C 1 (t) and C 2 (t) is the orthogonal code, the 0 . しかしながら、f ≠f であれば、数13の数式の第2項は0とならずに、相互相関による干渉成分が残ることになる。 However, if f 1 ≠ f 2, without becoming the second term of equation number 13 0, so that the interference components due to cross-correlation remains. そのため、各通信端末1の送信するCDMA信号の搬送波周波数偏差を小さくして、直交符号間の相互相関を小さくすることが必要である。 Therefore, the carrier frequency offset of the CDMA signal for transmission of each communication terminal 1 by reducing, it is necessary to reduce the cross-correlation between orthogonal codes.

一般的に、衛星通信では、端末は、衛星トランスポンダのローカル周波数偏差を基地局側で補償したフォワード信号を基地局から受信して、そのフォワード信号の受信搬送波周波数を基準として、自端末のリターンリンク信号の搬送波周波数を発生させることによって、端末が送信するリターンリンク信号の搬送波周波数偏差を小さくするようにしている。 Generally, in satellite communications, the terminal, a forward signal which has been compensated for the local frequency deviation of the satellite transponder at the base station receives from the base station, based on the reception carrier frequency of the forward signal, the return link of the terminal by generating the carrier frequency of the signal, so as to reduce the carrier frequency offset of the return link signal terminal transmits.

また、非静止衛星の場合は、非静止衛星が基地局に対して相対移動することによって、フォワードリンク信号の搬送波にドップラー周波数偏移を生じ、この周波数偏移は各端末で共通なので、非静止衛星の基地局に対する相対移動によるフォワードリンク信号搬送波のドップラー周波数偏移についても、基地局側で補償することができる。 In the case of non-geostationary satellites, by non-geostationary satellite moves relative to the base station, resulting Doppler frequency shift in the carrier of the forward link signal because the frequency shift is a common to the terminal, the non-geostationary also the Doppler frequency shift of the forward link signal carrier by relative movement to the base station of a satellite can be compensated at the base station side. これらの基地局側でのフォワードリンク信号の搬送波周波数補償については、基地局側で、パイロット信号を衛星折り返しすることにより達成でき、その方法の詳細は、特許文献3に記載されている。 The carrier frequency compensation for these forward link signal at the base station side, the base station side, can be achieved by satellites folding a pilot signal, the details of the method are described in Patent Document 3.

しかしながら、非静止衛星が端末に対して相対移動することによるフォワードリンク信号のドップラー周波数偏移及び、非静止衛星が端末に対して相対移動することによるリターンリンク信号のドップラー周波数偏移は、各端末の地理的位置が異なると、そのドップラー周波数偏移の大きさが異なるため、基地局側では補償することができない。 However, the Doppler frequency shift and the forward link signal due to non-geostationary satellite moves relative to the terminal, the Doppler frequency shift of the return link signal due to non-geostationary satellite moves relative to the terminal, each terminal If the geographical location of different, since the size of the Doppler frequency shift is different, the base station can not be compensated.

そこで、本実施の形態1では、各通信端末1の送信するCDMA信号の搬送波周波数偏差を小さくして、直交符号間の相互相関を小さくするために、各通信端末1側で、その通信端末1の地理的位置に基づいて、非静止衛星の移動による非静止衛星と端末間の搬送波ドップラー周波数偏移を補償して、各通信端末1間で搬送波周波数偏差が小さいリターンリンク信号を送信する方法を用いている。 Accordingly, in the first embodiment, to reduce the carrier frequency offset of the CDMA signal transmitted by the respective communication terminal 1, in order to reduce the cross-correlation between the orthogonal codes, each communication terminal 1, the communication terminal 1 based on the geographic location of, to compensate for the carrier Doppler frequency shift between the non-geostationary satellite and the terminal according to the movement of non-geostationary satellites, the method of transmitting a return link signal carrier frequency deviation is small between the communication terminals 1 It is used. なお、本実施の形態1では、各通信端末1は移動していないか、移動していてもゆっくりと移動していて、通信端末1の移動による非静止衛星に対する搬送波のドップラー周波数偏移は無視できるものとしている。 In the first embodiment, each communication terminal 1 is either not moving, have moved not move even slowly, the Doppler frequency shift of the carrier wave for non-geostationary satellites by the mobile communication terminal 1 ignores it is assumed that possible.

図13に、通信端末1の搬送波周波数のドップラー周波数偏移を示す。 13 shows a Doppler frequency shift of the carrier frequency of the communication terminal 1. 今、通信端末1−nが、地理的位置Pnに存在するとする。 Now, the communication terminal 1-n is a present in the geographical position Pn. ここでは、通信端末1−nは地表面で静止しており、端末の移動速度VT =0であるとする。 Here, the communication terminal 1-n is stationary in the ground surface, and a moving velocity VT n = 0 of the terminal.

今、通信端末1−nの受信フォワードリンク信号の搬送波周波数をFrnとし、光速をCとする。 Now, the carrier frequency of the received forward link signal of communication terminal 1-n and Frn, the velocity of light C. また、通信端末1−nが受信するフォワードリンク信号搬送波周波数の中心周波数をFroとする。 Further, the center frequency of the forward link signal carrier frequency communication terminal 1-n receives the Fro. ただし、前述のように、衛星のローカル周波数偏差及び非静止衛星の基地局に対する相対移動によるドップラー周波数偏移は基地局送信側で補償されているので、上記Froには、これらに起因する周波数偏差は含まれていない。 However, as described above, since the Doppler frequency shift due to the relative movement with respect to the local frequency deviation and non-geostationary satellite base station the satellite is compensated by the base station transmitting side, the above Fro is a frequency deviation caused by these It not included. 図13から衛星移動による端末方向の受信搬送波相当のドップラー周波数偏移△Fro1は、下記の数14の数式と表される。 Doppler frequency shift △ Fro1 considerable received carrier terminal direction by satellite movement from FIG. 13 is expressed as the number 14 formula below.

ただし、△Fro1は、衛星3と通信端末1とが近づく場合を正とする。 However, △ Fro1 is a case where the satellite 3 and the communication terminal 1 approaches the positive.
したがって、通信端末1−nの受信フォワードリンク信号の搬送波周波数Frnは次の数15の数式で表される。 Thus, the carrier frequency Frn of the received forward link signal of communication terminal 1-n is expressed by the equation of the following Expression 15.

通信端末1−nは、まず衛星の軌道情報と端末のGPS位置データにより、非静止衛星が通信端末1に対して移動する相対移動速度VSnを求め、次に上式から受信搬送波中心周波数相当のドップラー周波数偏移△Fro1を計算により求める。 Communication terminal 1-n has a first orbit information of the satellite and the terminal of the GPS position data, determine the relative movement speed VSn of non-geostationary satellites move relative to communication terminal 1, then the above equation corresponding received carrier center frequency obtained by calculating the Doppler frequency shift △ Fro1. 次に、図14に示すように、周波数減算器71において、通信端末1−nは、受信フォワードリンク信号の搬送波周波数Frnを基準として、下記の数16の数式によってFroを生成する。 Next, as shown in FIG. 14, in the frequency subtracter 71, the communication terminal 1-n, based on the carrier frequency Frn of the received forward link signal to produce a Fro by formula number 16 below.

すなわち、受信搬送波中心周波数相当のドップラー周波数偏移△Fro1を補償する。 That compensates for the received carrier center frequency corresponding Doppler frequency shift △ Fro1. 受信フォワードリンク信号の搬送波中心周波数Froと送信リターンリンク信号の搬送波中心周波数Ftoの比をRrtとすると、周波数逓倍器72において、下記の数17の数式によって、Ftoを生成することができる。 When the ratio of the carrier center frequency FTO carrier center frequency Fro the received forward link signal and transmit a return link signal and Rrt, the frequency multiplier 72, by a formula number below 17, it is possible to generate a FTO.

ただし、ここで、Rrtは予め設定された値である。 However, where, Rrt is a preset value. 次に、図13より、送信搬送波中心周波数相当のドップラー周波数偏移△Fto1を計算により求める(数18の数式)。 Then, from FIG. 13, obtained by calculating the transmit carrier center frequency corresponding Doppler frequency shift △ Fto1 (number 18 formula). ただし、△Fto1は、衛星3と通信端末1が近づく場合を正とする。 However, △ Fto1 is a case where satellite 3 and the communication terminal 1 approaches the positive.

さらに、周波数減算器73において、下記の数19の数式によって、 Moreover, the frequency subtracter 73, by a formula number 19 below,

Ftnを得て、送信搬送波中心周波数相当のドップラー周波数偏移△Fto1を補償することができる。 Newsletter ftn, it is possible to compensate for the transmitted carrier center frequency corresponding Doppler frequency shift △ Fto1. すなわち、上式で与えられるFtnの搬送波周波数を持つリターンリンク信号を通信端末1−nが送信したときに、前記リターンリンク信号は衛星トランスポンダで受信される際に、非静止衛星の移動による自端末の位置に応じたドップラー周波数偏移を受けるので、衛星トランスポンダ上で通信端末1−nから受信されるリターンリンク信号の搬送波周波数Ftn'は次の数20の数式で表される。 That is, when the return link signal having a carrier frequency of Ftn given above type communication terminal 1-n transmits the return link signal when received at the satellite transponder, self due to the movement of the non-geostationary satellite and terminal since receiving a Doppler frequency shift corresponding to the position, the carrier frequency Ftn the return link signals received from the communication terminal 1-n on the satellite transponder 'is expressed by the equation of the following Expression 20.

したがって、衛星トランスポンダ上で各通信端末1が送信するリターンリンクCDMA信号間の搬送波周波数偏差がほぼ0となり、各通信端末1が送信する直交符号間の直交性の搬送波周波数偏差による劣化を小さくすることができる。 Accordingly, substantially zero carrier frequency deviation between the return link CDMA signals each communication terminal 1 on the satellite transponder transmits, to the communication terminal 1 is to reduce the deterioration due to the orthogonality of the carrier frequency deviation between the orthogonal codes to be transmitted can.

図15には、通信端末1−nにおける搬送波周波数のドップラー周波数偏移補償フローチャートを示し、これらの処理は、主として、図2の搬送波発生部26及びドップラー周波数計算部28において行われる。 The Figure 15 shows the Doppler frequency shift compensation flowchart of carrier frequency in the communication terminal 1-n, these processes are primarily performed in a carrier wave generating unit 26 and the Doppler frequency calculation portion 28 of FIG. まず、S401において、ドップラー周波数計算部28は、メモリ内の衛星軌道情報を読み出し、次にS402において、GPS信号処理部32より、自端末(通信端末1)のGPS位置データを入力する。 First, in S401, the Doppler frequency calculation unit 28 reads the satellite orbital information in the memory, then at S402, from the GPS signal processing unit 32, inputs the GPS position data of the terminal itself (the communication terminal 1). さらに、ドップラー周波数計算部28は、S403において、上記衛星軌道情報と上記GPS位置データにより、非静止衛星の自端末(通信端末1)方向の速度VSnを計算し、S404において、上記VSnを用いて、フォワードリンク信号の搬送波中心周波数Fro相当のドップラー周波数偏移△Fro1を計算する。 Furthermore, the Doppler frequency calculation unit 28, in S403, by the satellite orbit information and the GPS position data, the local terminal (communication terminal 1) direction of the velocity VSn of non-geostationary satellites to calculate, at S404, using the above VSn calculates the carrier center frequency Fro corresponding Doppler frequency shift △ Fro1 forward link signal.

次に、搬送波発生部26はS405において、QPSK復調部14から入力される受信フォワードリンク信号の搬送波周波数Frnより、フォワードリンク信号の搬送波中心周波数FroをFro=Frn−△Fro1より生成する。 Next, the carrier generation section 26 in S405, from the carrier frequency Frn of the received forward link signal inputted from the QPSK demodulation unit 14, the carrier center frequency Fro forward link signal to produce than Fro = Frn- △ Fro1. さらに、搬送波発生部26はS406において、送信リターンリンク信号の搬送波中心周波数FtoをFto=Fro×Rrtにより生成する。 Further, the carrier wave generating unit 26 S406, generates a carrier center frequency FTO transmission return link signal by Fto = Fro × Rrt. 次に、ドップラー周波数計算部28はS407において、上記非静止衛星の自端末方向の速度VSnを用いて、リターンリンク信号の搬送波中心周波数△Fto1を計算する。 Next, the Doppler frequency calculating section 28 in S407, by using the own-terminal direction of the velocity VSn of the non-geostationary satellites, calculates the carrier center frequency △ Fto1 of return link signal. 最後に、搬送波発生部26は、S408において、Ftn=Fto−△Fto1より、リターンリンクの送信搬送波中心周波数Fto相当のドップラー周波数偏移を補償する。 Finally, the carrier generating unit 26, in S408, Ftn = Fto- △ than Fto1, to compensate for the transmitted carrier center frequency Fto corresponding Doppler frequency shift of the return link.

ここで、実施の形態1に係る通信システム及び通信端末の動作をまとめると、通信端末1が直交符号を生成する直交符号発生部22と、外部から時間情報を取得する第2情報取得部310と、情報取得部310が取得した時間情報を基準としたチップクロックを生成し、このチップクロックを直交符号発生部22による直交符号の生成タイミングの基準とする送信タイミング発生部23と、直交符号発生部22が生成した直交符号により衛星3へ送信する送信信号を拡散してCDMA信号を生成するCDMA拡散部21とをするものを基本構成としている。 Here, summarized the operation of the communication system and a communication terminal according to the first embodiment, the orthogonal code generation unit 22 for the communication terminal 1 generates an orthogonal code, a second information acquisition unit 310 that acquires time information from the outside generates a chip clock information acquisition unit 310 with reference to the acquired time information, transmission timing generating unit 23 used as a reference for generating the timing of the orthogonal code the chip clock by the orthogonal code generating section 22, the orthogonal code generation unit 22 is a basic structure which diffuses the transmission signal to be transmitted to the CDMA spreading unit 21 for generating a CDMA signal to a satellite 3 by an orthogonal code generated.

さらに、通信端末1の遅延処理部240によって、通信端末1の位置情報から衛星3までの距離を導出し、遅延時間を計算し(遅延時間計算部29)、計算した遅延時間から、送信信号を補正(遅延補正部24)してもよい。 Furthermore, the delay processing unit 240 of the communication terminal 1, to derive the distance from the position information of the communication terminal 1 to the satellite 3, and calculates the delay time (the delay time calculation unit 29), the calculated delay time, the transmission signal correction (delay correction unit 24) may be. また、通信端末1のドップラー周波数処理部250によって、衛星3と通信端末1との相対距離の変化から送信信号のドップラー周波数偏移による周波数のずれを補正してもよい。 Further, due to the Doppler frequency processing unit 250 of the communication terminal 1, the satellite 3 with the change of the relative distance between the communication terminal 1 may correct the deviation of the frequency due to the Doppler frequency shift of the transmitted signal.

ここで、実施の形態1に係るショートメッセージ通信システム(ショートメッセージ方法)及びショートメッセージ通信端末としての本実施の形態1の説明を行う。 Here, out the present description of the embodiment 1 as a short messaging system (SMS method) and a short-message communication terminal according to the first embodiment. まず、実施の形態1に係るショートメッセージ通信システムは、フォワードリンク信号を送信する基地局2が送信したフォワードリンク信号を受信し、ショートメッセージを含む送信信号をリターンリンク信号として、基地局2へ送信する複数のショートメッセージ通信端末1−nと基地局2との通信を中継する衛星3とを備えたものであり、複数のショートメッセージ通信端末1−nは、時間情報から、直交符号発生部22による直交符号の生成タイミングを複数のショートメッセージ通信端末1−n間で同期するものである。 First, short message communication system according to the first embodiment receives the forward link signals from the base station 2 has transmitted to transmit a forward link signal, sends a transmission signal including the short message as a return link signal, to the base station 2 to are those having a satellite 3 for relaying communication between a plurality of short message communication terminal 1-n and the base station 2, the communication terminal 1-n has a plurality of short messages, from the time information, orthogonal code generator 22 it is intended to synchronize the timing of generating orthogonal code among a plurality of short message communication terminal 1-n by.

具体的には、ショートメッセージ通信端末1は、直交符号を生成する直交符号発生部22と、外部から所定の時間精度を取得する情報取得部310と、情報取得部310が取得した時間情報を基準とし、所定の時間精度よりも長い1チップ長から成るチップクロックを生成し、このチップクロックを直交符号発生部22による直交符号の生成タイミングの基準とする送信タイミング発生部23と、送信信号を生成する送信信号発生部180と、直交符号発生部22が生成した直交符号により送信信号発生部180が生成した送信信号を拡散してCDMA信号を生成するCDMA拡散部21と、CDMA信号を衛星3へ送信するときに、ショートメッセージ通信端末1と衛星3との距離により生じる遅延を補正する遅延処理部240と、搬送波 Specifically, short message communication terminal 1, the orthogonal code generation unit 22 for generating orthogonal codes, standards and information acquisition unit 310 for acquiring predetermined time accuracy from outside, the time information which the information acquisition unit 310 acquires and then, generates a chip clock consisting of a single long chip length than the predetermined time accuracy, a transmission timing generating unit 23 used as a reference for generating the timing of the orthogonal code the chip clock by the orthogonal code generating section 22, generates a transmission signal a transmission signal generating unit 180, a CDMA spreading unit 21 for generating a CDMA signal by spreading a transmission signal by the transmission signal generating unit 180 generated by the orthogonal orthogonal codes code generating unit 22 has generated, the CDMA signal to a satellite 3 when sending, the delay processing unit 240 for correcting the delay caused by the distance between the short message communication terminal 1 and the satellite 3, the carrier 生成する搬送波発生部26と、搬送波発生部26が生成した搬送波を用いて、遅延処理部240による補正後のCDMA信号を変調する変調部25と、変調部25により変調されたCDMA信号を衛星3に送信する送信部27とを有しているものである。 A carrier generating unit 26 to be generated, using a carrier wave carrier wave generating unit 26 has generated, the modulation unit 25 for modulating the CDMA signal corrected by the delay processing unit 240, a satellite 3 CDMA signal modulated by the modulation unit 25 in which and a transmitter 27 for transmitting to.

また、ショートメッセージ通信端末1は、衛星3とショートメッセージ通信端末1との相対距離の変化からCDMA信号のドップラー周波数偏移による周波数のずれを計算するドップラー周波数計算部28を有し、搬送波発生部26が、ドップラー周波数計算部28が計算したドップラー周波数偏移による周波数のずれを搬送波の周波数で補償するものである。 Also, short message communication terminal 1 has a Doppler frequency calculating section 28 for calculating a frequency shift due to the Doppler frequency shift of the CDMA signal from the change in the relative distance between the satellite 3 and the short message communication terminal 1, a carrier wave generator 26 compensates for the deviation of the frequency due to the Doppler frequency shift Doppler frequency calculation unit 28 has calculated the frequency of the carrier wave. さらに、ショートメッセージ通信端末1の遅延処理部240は、ショートメッセージ通信端末1の位置情報から衛星3までの距離を導出し、遅延時間を計算する遅延時間計算部29と、遅延時間計算部29が計算した遅延時間から、送信信号を補正する遅延補正部24とからなるものである。 Further, the delay processing unit 240 of the short message communication terminal 1 derives the distance from the position information of the short message communication terminal 1 to the satellite 3, a delay time calculation unit 29 for calculating a delay time, the delay time calculation unit 29 from the calculated delay time, it is made of a delay correction unit 24 for correcting a transmission signal.

なお、災害時等において、基地局2から発信されたフォワードリンク信号を受信したユーザ端末(携帯端末1)が、位置情報を含んだ救難メッセージ,緊急メッセージ,救難信号などを、リターンリンク信号(送信信号)として、衛星回線を用いて、基地局2を介して、サービスセンター6へ伝送するかどうかは、ユーザ端末(携帯端末1)側で判断できるようにしてもよいし、フォワードリンク信号を受信した場合は、強制的に、リターンリンク信号(送信信号)を発信するようにしてもよい。 Note that in the disaster or the like, the user terminal receiving the forward link signal transmitted from the base station 2 (the mobile terminal 1) is, rescue message including location information, urgent messages, etc. mayday, the return link signal (transmission as a signal), using a satellite link, via the base station 2, whether to transmit to the service center 6, may be allowed to determine the user terminal (portable terminal 1) side, receiving the forward link signal If you, forced, it may be transmitting a return link signal (transmission signal).

実施の形態2. The second embodiment.
この発明の実施の形態2について図16乃至図23を用いて説明する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 to 23. 実施の形態1と異なる部分を中心に説明を行い、実施の形態1と共通の部分の説明は、省略する場合がある。 Performs focuses on differences from the first exemplary embodiment, the description of Embodiment 1 and the common part of the implementation, may be omitted. 図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。 In the figure, same reference numerals indicate the same or corresponding parts, detailed description thereof will be omitted. 実施の形態1では、直交符号の開始タイミングを、チップクロックレベルで、GPS時刻信号に同期させて、各通信端末1はバースト上のCDMA信号をランダムに非静止衛星(3)に向けて送信したが、実施の形態2では、通信端末は、さらにCDMA拡散されたバースト上のデータを時間軸上のスロットにランダムに衛星に向けて送信することにより、いわゆるslotted(スロッテッド)ALOHA方式による衛星通信アクセスを行って、スループットを向上させる。 In the first embodiment, the start timing of the orthogonal code at the chip clock level, in synchronization with the GPS time signal, the communication terminal 1 is transmitted toward the non-geostationary satellite (3) at random CDMA signal on the burst but, in the second embodiment, the communication terminal, by further transmitted toward the satellite randomly slot on the data time axis on the CDMA spreading burst, satellite communication access by a so-called slotted (slotted) ALOHA scheme the go, increase throughput. このとき、通信端末1は、直交符号の開始タイミングを、チップクロックレベルで、GPS時刻信号に同期させるだけでなく、スロットタイミングもGPS時刻信号に同期させることによって、各端末間でのスロットの同期を容易にする。 In this case, the communication terminal 1, the start timing of the orthogonal code at the chip clock level, not only synchronized to GPS time signals, by the slot timing is also synchronized to GPS time signal, slot synchronization between the terminals the ease.

つまり、実施の形態2に係る通信システム(ショートメッセージ通信システム)及び通信端末(ショートメッセージ通信端末)並びに通信方法(ショートメッセージ通信方法)は、送信信号発生部180が、送信タイミング発生部23が生成したチップクロックを基準としたスロットタイミングで、変調部25により変調されたCDMA信号を衛星3に送信すること、又は、送信信号発生部180が、情報取得部310が取得した時間情報を基準とし、所定の時間精度よりも長い1チップ長から成るチップクロックを生成し、このチップクロックを基準としたスロットタイミングで、変調部25により変調されたCDMA信号を衛星3に送信することで、複数のショートメッセージ通信端末1−nは、スロットタイミングを複数のショートメ That is, the communication system (short messaging system) and a communication terminal (Short Message communication terminal) and a communication method (short message communication method) according to the second embodiment, the transmission signal generating unit 180, the transmission timing generating unit 23 generates in and slot timing of the chip clock as a reference was, transmitting a CDMA signal modulated by the modulator 25 to the satellite 3 or the transmission signal generating unit 180, with reference to the time information which the information acquisition section 310 has acquired, generates a chip clock consisting of a single long chip length than the predetermined time accuracy, by transmitting the chip clock slot timing on the basis, a CDMA signal modulated by the modulator 25 to the satellite 3, a plurality of short message communication terminal 1-n has Shotome slot timing plurality of セージ通信端末1−n間で同期するものである。 It is intended to synchronize between sage communication terminal 1-n.

実施の形態2に係る通信端末1の構成を図16(a)(b)に示す。 The configuration of the communication terminal 1 according to the second embodiment shown in FIG. 16 (a) (b). なお、全体システムの構成は、実施の形態1において説明した図1及び図2に相当する構成を有しており、この実施の形態2において特に説明する部分の構成及び動作の他、実施の形態1において説明した部分の構成及び動作に相当する構成及び動作を有するものである。 The configuration of the entire system has a configuration corresponding to FIGS. 1 and 2 described in the first embodiment, other parts of the structure and operation especially described in the second embodiment, the embodiment and it has a configuration and operations corresponding to the configuration and operation of the portions described in 1. 図16(a)と図16(b)とに記載の通信端末1は、図16(b)に記載の通信端末1はドップラー周波数計算部28が省略されている点である。 Communication terminal 1 according to FIG. 16 (a) and FIG. 16 (b) and the communication terminal 1 according to FIG. 16 (b) is the point where the Doppler frequency calculation portion 28 is omitted. つまり、周波数偏移の補償が必要でない場合には、図16(b)に記載の構成を採用すればよい。 That is, when not required compensation of the frequency shift may be employed a configuration according to FIG. 16 (b).

実施の形態2に係る基地局2の構成を図17に示す。 The configuration of the base station 2 according to the second embodiment shown in FIG. 17. なお、全体システムの構成は、実施の形態1において説明した図1及び図2に相当する構成を有しており、この実施の形態2において特に説明する部分の構成及び動作の他、実施の形態1において説明した部分の構成及び動作に相当する構成及び動作を有するものである。 The configuration of the entire system has a configuration corresponding to FIGS. 1 and 2 described in the first embodiment, other parts of the structure and operation especially described in the second embodiment, the embodiment and it has a configuration and operations corresponding to the configuration and operation of the portions described in 1. 詳しくは、図17(a)は実施の形態2に係る通信システム(ショートメッセージ通信システム)の構成を示す構成図、図17(b)は実施の形態2に係るチップクロック生成方法に用いるチップクロック発生部(受信タイミング発生部,情報取得部)の機能ブロック図、図1(c)はチップクロック生成(発生)のフローチャート、図1(d)はチップクロック生成(発生)のフローチャート(S001省略)である。 Specifically, the chip clock used for configuration diagram, FIG. 17 (b) chip clock generation method according to the second embodiment showing a structure shown in FIG. 17 (a) communication system according to the second embodiment (short messaging system) generating unit (reception timing generating unit, the information acquisition unit) functional block diagram of the flowchart in FIG. 1 (c) chip clock generator (generator), FIG. 1 (d) is a flow chart (S001 shown) of the chip clock generation (generation) it is.

図17(a)に示す実施の形態2に係る基地局2の構成について説明する。 Configuration of the base station 2 will be described according to the second embodiment shown in FIG. 17 (a). 図3に示す実施の形態1に係る基地局2の構成に対し、以下の構成が実施の形態2に係る基地局2に追加されている。 To configuration of the base station 2 according to the first embodiment shown in FIG. 3, the following configuration is added to the base station 2 according to the second embodiment. 図17(a)において、基地局2は、通信端末1と同様に、GPS衛星4からGPS信号10をGPSアンテナ30及びGPS受信機31により受信する。 In FIG. 17 (a), the base station 2, similarly to the communication terminal 1 receives GPS signals 10 from GPS antenna 30 and GPS receiver 31 from the GPS satellite 4. GPS信号処理部32は前記受信されたGPS信号10を処理して、GPS時刻信号を受信タイミング発生部55に出力する。 GPS signal processor 32 processes the GPS signal 10 which is the received, and outputs the GPS time signal to the reception timing generator 55.

受信タイミング発生部55は、地上インターフェース部41からの衛星軌道情報及び入力端子56からの基地局位置及び基準地上位置を用いて、GPS信号処理部32からのGPS時刻信号を基準とし、基準地上位置から非静止衛星経由基地局受信までの遅延時間分遅延させたチップクロック、直交符号開始タイミング、スロットタイミングを発生する。 Reception timing generating unit 55 uses the base station position and the reference ground location from satellite orbit information and the input terminal 56 from the ground interface unit 41, with reference to the GPS time signal from the GPS signal processing unit 32, a reference ground location chip clock obtained by delaying the time delayed until the non-geostationary satellite via the base station received from the orthogonal code start timing, it generates a slot timing. CDMA逆拡散部51は、前記チップクロック、直交符号開始タイミング、スロットタイミングにより、通信端末1から送信された信号の時間的位置を予測して、CDMA逆拡散を行う。 CDMA despreader 51, the chip clock, the orthogonal code start timing, a slot timing, predicts the temporal location of a signal transmitted from the communication terminal 1, performs CDMA despreading.

上記のとおり、受信タイミング発生部23は、GPS信号処理部32からのGPS時刻信号に同期した各部へのクロック信号及びタイミング信号を発生する。 As described above, the reception timing generator 23 generates a clock signal and timing signals to synchronize the various parts on the GPS time signal from the GPS signal processing unit 32. 詳しくは、図1(b)に示すチップクロック発生部(受信タイミング発生部55,情報取得部310)と、図1(c)(d)に示す実施の形態1に係るチップクロック生成方法とを用いて説明する。 Specifically, the chip clock generator shown in FIG. 1 (b) and (reception timing generating section 55, the information acquisition unit 310), and a chip clock generation method according to the first embodiment shown in FIG. 1 (c) (d) used will be described.

図17(c)のS002(Sはステップを表す)は、所定の時間精度よりも長い1チップ長から成るチップクロックを生成するものである(クロック発生ステップ)。 Figure 17 (c) S002 (S denotes the step) is to generate a chip clock consisting of a single long chip length than the predetermined time accuracy (clock generation step). このS002の前に所定の時間精度を有する時間情報を取得するものであるS001(取得ステップ)を行ってもよい。 This prior step S002 and acquires the time information having a predetermined time accuracy S001 (acquisition step) may be performed. そして、S003(決定ステップ)にて、時間情報(S001でGPS衛星4から取得したものでもよい)から、S002(クロック発生ステップ)のチップクロック開始のタイミングを決定する。 Then, at S003 (determination step), the time information (may be one obtained from the GPS satellites 4 in S001), it determines the timing of the start chip clock S002 (clock generation step).

そして、S003で決定したタイミングで、チップクロック開始するのではなく、S005にて、所定の遅延時間を加えて、チップクロック開始タイミングを最終決定する。 Then, at a timing determined in S003, instead of starting chip clock, at S005, by adding a predetermined delay time, to finalize the chip clock start timing. これは、タイミング決定ステップが実施の形態1で説明したものと異なる点である。 This is different from the timing determining step described in the first embodiment. その理由は、前述のとおり、通信端末(端末)からの送信信号(リターンリンク信号)を基準地上位置から非静止衛星経由基地局受信までの遅延時間分遅延させて、基地局2はチップクロック、直交符号開始タイミング、スロットタイミングを発生する必要があるためである。 This is because, as described above, the communication terminal transmits signals (return link signal) delay time delays of up to a non-geostationary satellites via the base station received from the reference ground position from (terminal), the base station 2 chip clock, orthogonal code start timing, because it is necessary for generating the slot timing.

つまり、所定の遅延時間とは、通信端末(端末)からの送信信号(リターンリンク信号)を基準地上位置から非静止衛星経由基地局受信までの遅延時間を意味する。 That is, the predetermined delay time means the delay time of the transmission signal from the communication terminal (terminal) to (return link signal) from a reference ground position to receive non-geostationary satellites via the base station. なお、S001は、GPS衛星4から時間情報を取得するものでもよい。 Incidentally, S001 may be one that acquires time information from the GPS satellites 4. 所定の時間精度よりも長い1チップ長から成るチップクロックに関しての詳細説明は実施の形態1で説明したとおりである。 Detailed description regarding chip clock consisting of a single long chip length than the predetermined time accuracy is the same as that described in the first embodiment. なお、チップクロック生成方法は、所定の時間精度を有する時間情報を事前に取得することができるのであれば、図1(d)に示すようにS001を省略してもよい。 Incidentally, the chip clock generation method, if it can be acquired in advance time information having a predetermined time accuracy, may be omitted S001 as shown in FIG. 1 (d).

次に、実施の形態2に係る通信方法(なお、実施の形態2の衛星通信アクセス方式は、複数の通信端末と、基地局との間の通信方法に関連するものである)について説明する。 Next, a communication method according to the second embodiment (Note that satellite communications access method of the second embodiment, a plurality of communication terminals, is related to a communication method between a base station) will be described. 実施の形態2に係る通信方法は、複数の通信端末1は、時間情報から、直交符号発生部24による直交符号の生成タイミング及びスロットタイミングを複数の通信端末1−n間で同期するものである。 Communication method according to the second embodiment, a plurality of communication terminal 1 is to synchronize the time information, the generation timing and slot timing of the orthogonal codes according to the orthogonal code generating section 24 among a plurality of communication terminals 1-n .

図18において、通信端末1−1、通信端末1−2、通信端末1−3はそれぞれ、GPS時刻に同期したチップクロック、直交符号開始タイミング、スロットタイミングにより、CDMA拡散されたバースト信号を、時間スロットにランダムに送信する。 18, communication terminal 1-1, the communication terminal 1-2, respectively communication terminal 1-3, synchronized with the chip clock to GPS time, the orthogonal code start timing, a slot timing, a burst signal is CDMA spreading, time to send to the random slot. つまり、送信タイミング発生部23が生成したチップクロック,直交符号開始タイミング,スロットタイミングをデータ生成部19,誤り訂正符号化部20,CDMA拡散部21へそれぞれ送ることにより、CDMA拡散されたバースト信号を、時間スロットにランダムに送信する。 That is, the chip clock transmission timing generating unit 23 to generate the orthogonal code start timing, the data generating unit 19 a slot timing by sending each to the error correction coding unit 20, CDMA spreading unit 21, a burst signal CDMA spreading and it sends it to the random time slot.

これにより、各通信端末1が送信するCDMA信号の直交符号間の位相が、1チップ以内の位相差となるように制御されたslotted(スロッテッド)ALOHA方式によるランダムアクセスを実現する。 Accordingly, the phase between the orthogonal codes of the CDMA signals by each communication terminal 1 is transmitted, to realize a random access by controlled slotted (slotted) ALOHA method, in order to ensure that the phase difference within one chip. 図19に示す表(通信端末1(ショートメッセージ端末1)の送信パラメータ例)に、実施の形態2の典型的な通信端末1のデータバースト送信のためのパラメータを例示する。 Table (transmission parameters of the communication terminal 1 (short message terminal 1)) shown in FIG. 19 illustrates the parameters for the data burst transmission exemplary communication terminal 1 of the second embodiment.

図19に示す表の送信パラメータ例において、スロットのGPS時刻信号への同期は、例えば次のようにする。 In the transmission parameter example of the table shown in FIG. 19, synchronization to GPS time signal slot, for example, as follows. GPS時刻信号の毎分の00秒を基準とし、2.5秒ごとにスロットを発生させる。 With respect to the 00 seconds of every minute of the GPS time signal to generate a slot every 2.5 seconds. したがって、1分間で24のスロットを発生できる。 Therefore, it generates a 24 slots in one minute. また、直交符号の開始時間も同様に、毎分の00秒を基準にすると、1スロットで250周期の直交符号を発生できる。 Similarly, the start time of the orthogonal codes, when referenced to 00 seconds per minute, can generate orthogonal codes 250 cycles in one slot.

図20は実施の形態2における図16(図17)の送信タイミング発生部23の動作フローを示す図である。 Figure 20 is a diagram showing an operation flow of the transmission timing generating unit 23 of FIG. 16 (FIG. 17) in the second embodiment. 図20において、S501〜S503については、実施の形態1にける図4に示すS101,S104,S105にそれぞれ相当する同じ動作であるが、実施の形態2では、S504において、GPS時刻信号に同期した時間スロット開始タイミングを発生させる。 In Figure 20, for the S501 to S503, it is the same operation corresponding respectively to S101, S104, S105 shown in FIG. 4 which takes the first embodiment, in the second embodiment, in S504, synchronized with the GPS time signal to time generator slot start timing. このことにより、各通信端末1の送信スロットタイミングを、容易に各通信端末1間で同期させることができる。 Thus, the transmission slot timing of each communication terminal 1, can be easily synchronized between the respective communication terminals 1. なお、図20では、図4のS102,S103に相当するステップやS106以降のステップの説明は、実施の形態2の特徴の理解を優先して省略するが、実際は存在するので、図21を用いて説明する。 In FIG. 20, the description of the corresponding step or S106 and subsequent steps S102, S103 of FIG. 4 is omitted in favor of the understanding of the features according to the second embodiment, since actually exists, using FIG. 21 It described Te.

図21は、通信端末の動作フローであり、図4と同一の番号を付したステップは、実施の形態1と同一の機能である。 Figure 21 is an operation flow of the communication terminal, steps denoted by the same numbers as in FIG. 4 has the same functions as in the first embodiment. S601においてGPS時刻信号に同期したスロットタイミング信号を発生し、S602において送信スロットの一つをランダムに選択する。 The slot timing signal synchronized with the GPS time signal generated in S601, randomly selects one transmission slot in S602. 前記ランダムに選択する方法としては、例えば実際に送信するスロットまでの待ち時間をランダムに発生する方法等がある。 As the method of selecting randomly, and a method for generating a random waiting time until the slot to transmit e.g. practice. S603において、S105で選択した直交符号によりデータを拡散して、CDMAバースト信号として上記送信スロットにおいて衛星に向けて送信する。 In S603, it spreads the data by an orthogonal code selected in S105, and transmits it to the satellite in the transmission slot as CDMA burst signal.

なお、図21では、送信スロットの1つと直交符号の1つとをランダムに選択して、ランダムアクセスする方法を示したが、さらに、FDMAされた複数の周波数チャネルのうちの一つをランダムに選択して、選択された送信スロット、直交符号、周波数チャネルでランダムアクセスしてもよい。 In FIG. 21, by selecting one of one orthogonal code of the transmission slots at random, the method of random access, further randomly selects one of a plurality of frequency channels are FDMA and, selected transmission slot, orthogonal codes may be random access on the frequency channel. この動作は、送信信号発生部180で行なわれる。 This operation is performed by the transmission signal generator 180. これによって、送信スロット、直交符号、周波数チャネルがすべて一致しない限り、ランダムアクセスバーストの衝突が発生することがなくなるので、さらに、ランダムアクセスバーストの衝突確率を下げることができ、その結果、ランダムアクセスのスループットを高めることができるという効果がある。 Thus, as long as the transmission slot, orthogonal codes, frequency channels do not all match, since it is unnecessary to collision of the random access burst is generated, further, it is possible to reduce the collision probability of a random access burst, so that the random access there is an effect that it is possible to increase the throughput.

次に、実施の形態2に係る基地局2の受信側について説明する。 Next, a description will be given receiver of the base station 2 according to the second embodiment. 図22に示すように、通信端末1−1〜1−3が送信したCDMA信号のGPS時刻に同期したチップクロック、直交符号開始タイミング(図示しない)及び送信スロットタイミングは、基地局2の受信において、非静止衛星までの往復遅延時間D秒の遅延を受ける。 As shown in FIG. 22, the chip clock communication terminal 1-1 through 1-3 are synchronized with the GPS time of the transmitted CDMA signal, the orthogonal code start timing (not shown) and a transmission slot timing, in the receiving base station 2 , receive a round-trip delay time delay of D seconds to non-geostationary satellite. 実施の形態1で示したように、リターンリンクにおける各通信端末1の位置の差による遅延時間差は、各端末送信において補償されているので、基地局2側では、基準地上位置からの衛星往復時間を計算することによって、上記遅延時間D秒を推定することができる。 As shown in the first embodiment, the difference delay time difference due to the position of each communication terminal 1 in the return link, because it is compensated for in each terminal transmits, in the base station 2 side, the satellite round trip time from the reference ground location by calculating the can estimate the delay time D seconds.

例えば、非静止衛星として準天頂衛星を用いる場合、基準地上位置の真上36,000kmに準天頂衛星があるとし、また、基地局が基準地上位置と同じ地理的位置にあるとすると、上記遅延時間Dは0.24秒と計算される。 For example, when using the quasi-zenith satellite as a non-geostationary satellites, and there is quasi-zenith satellite directly above 36,000km reference ground location, also when the base station is referred to as being in the same geographical location as the reference ground position, the delay time D is calculated to be 0.24 seconds. なお、衛星トランスポンダによる遅延や基地局受信系による遅延が無視できない場合は、予め遅延時間を測定しておくことにより、これらを上記遅延時間Dに加算して計算できる。 In the case where the delay caused by the delay and the base station reception system by satellite transponder can not be neglected, by previously measuring the advance delay time, it can be calculated by adding to the delay time D.

したがって、基地局2においてもGPS衛星4からGPS信号を受信して、GPS時刻信号を発生させ、それに同期して発生させたチップクロック、直交符号開始タイミング及びスロットタイミングをD秒遅延させれば、各通信端末1から受信するCDMA信号のチップクロック、直交符号開始タイミング及びスロットタイミングを基地局受信側で容易に推定することができ、CDMA逆拡散部51における直交符号、チップクロック、バースト信号の捕捉及び同期を速める効果がある。 Accordingly, by receiving GPS signals from GPS satellites 4 also in the base station 2, to generate a GPS time signal, it chip clock was generated in synchronization, the orthogonal code start timing and slot timing when caused to D sec delay, chip clock CDMA signals received from each communication terminal 1, can easily be estimated by orthogonal code start timing and the slot timing base station receiving side, the capture of the orthogonal code, the chip clock, the burst signal in the CDMA despreader 51 and there is an effect to speed up the synchronization. なお、チップクロック、直交符号開始タイミング及びスロットタイミングをD秒遅延させることが、前述の所定の遅延時間に相当することはいうまでもない。 Incidentally, the chip clock, the orthogonal code start timing and slot timing be D seconds delay, it goes without saying that equivalent to a predetermined delay time mentioned above.

図23は、図17に示す基地局2の受信タイミング発生部55の動作フローを示す図であり、S701において、まず、GPS時刻信号をGPS受信処理部32より入力する。 Figure 23 is a diagram showing an operation flow of the reception timing generator 55 of the base station 2 shown in FIG. 17, in S701, first inputs GPS time signal from the GPS reception processing section 32. 次に、S702において、GPS時刻信号に同期したチップクロック、直交符号開始タイミング、スロットタイミングを発生させる。 Next, in S702, synchronized with the chip clock to the GPS time signal, the orthogonal code start timing, to generate a slot timing. 次に、S703において、衛星軌道情報、基準地上位置、基地局位置を用いて、基準地上位置から非静止衛星経由基地局受信までの遅延時間を計算する。 Next, in S703, the satellite orbit information, the reference ground position, by using the base station position, it calculates the delay time to via the base station receives the non-geostationary satellite from the reference ground location. ここで、衛星軌道情報は図3の地上インターフェース部41より入力し、また、基準地上位置と基地局位置は入力端子53より入力する。 Here, the satellite orbit information is input from the terrestrial interface unit 41 of FIG. 3, also the reference global position and the base station position is input from the input terminal 53. 基準地上位置と基地局位置は、予め図示しないメモリ内に記憶されていてもよい。 Reference global position and the base station position may be stored in a memory, not previously shown.

S704において、前記チップクロック、直交符号開始タイミング、スロットタイミングを、前記遅延時間分遅延させ、S705において、これらのタイミング信号をCDMA逆拡散部51に出力する。 In S704, the chip clock, the orthogonal code start timing, slot timing, delaying the delay time, in S705, and outputs the timing signal to the CDMA despreader 51. CDMA逆拡散部51において、各通信端末1からのCDMAバースト信号を逆拡散するためには、受信信号からチップクロック、直交符号開始タイミング、及びバーストタイミングを推定する必要があるが、上記遅延したチップクロック、直交符号開始タイミング、及びスロットタイミングを用いることにより、上記推定に要する処理を少なくでき、したがって、推定に要する時間を短くできるので、直交符号、チップクロック、バースト信号の捕捉及び同期を速める効果がある。 Chip in CDMA despreading unit 51, in order to despread the CDMA burst signal from each communication terminal 1, the chip clock from the received signal, the orthogonal code start timing, and it is necessary to estimate the burst timing, the aforementioned delay clock, orthogonal code start timing, and by using the slot timing, it is possible to reduce the processing required for the estimation, therefore, it is possible to shorten the time required for estimation, orthogonal code, the chip clock, the effect of accelerating the acquisition and synchronization of the burst signal there is.

以上のように、実施の形態2では、通信端末1は、CDMA拡散されたバースト上のデータを時間軸上のスロットにランダムに衛星に向けて送信することにより、いわゆるslotted(スロッテッド)ALOHA方式による衛星通信アクセスを行うので、スループットを向上させることができる。 As described above, in the second embodiment, the communication terminal 1 by transmitting towards the satellite random data on bursts CDMA spreading into the slot on the time axis, by a so-called slotted (slotted) ALOHA scheme since the satellite communication access, it is possible to improve the throughput. さらに、FDMAされた複数の周波数チャネルのうちの一つをランダムに選択して、選択された送信スロット、直交符号、周波数チャネルでランダムアクセスすると、ランダムアクセスのスループットをさらに高めることができる。 Further, one of a plurality of frequency channels are FDMA selected randomly selected transmission slot, orthogonal codes, when the random access on the frequency channel, it is possible to further increase the throughput of random access.

また、通信端末1は、直交符号の開始タイミングを、チップクロックレベルで、GPS時刻信号に同期させるだけでなく、スロットタイミングもGPS時刻信号に同期させるので、各端末間でのスロットの同期を容易にとることができる。 Further, the communication terminal 1, the start timing of the orthogonal code at the chip clock level, not only synchronized to GPS time signal, since the slot timing is also synchronized to the GPS time signal, synchronize easily slots between the terminals it can be taken in. さらに、基地局受信側では、チップクロック、直交符号開始タイミング、スロットタイミングを、基準地上位置から非静止衛星経由基地局受信までの遅延時間(所定の遅延時間)分遅延させるので、直交符号、チップクロック、バースト信号の捕捉及び同期を速める効果がある。 Furthermore, the base station receiving side, the chip clock, the orthogonal code start timing, slot timing, the delay time from the reference ground position to a non-geostationary satellites via the base station receiver (predetermined delay time) minutes since delays, orthogonal code, chip clock, there is capture and the effect of accelerating the synchronization of the burst signal.

実施の形態3. Embodiment 3.
この発明の実施の形態3について図24乃至図27を用いて説明する。 The third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 24 to 27. 実施の形態1及び2と異なる部分を中心に説明を行い、実施の形態1及び2と共通の部分の説明は、省略する場合がある。 Perform explanation about the first embodiment and the second portion different embodiments, the description of Embodiment 1 and 2 and the common part of the implementation, it may be omitted. 図24(a)は実施の形態3に係る通信端末の機能ブロック図、図24(b)は実施の形態3に係る通信システムの概略図である。 Figure 24 (a) is a functional block diagram of a communication terminal according to the third embodiment, FIG. 24 (b) is a schematic diagram of a communication system according to a third embodiment. 図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。 In the figure, same reference numerals indicate the same or corresponding parts, detailed description thereof will be omitted. 実施の形態1では、図13における非静止衛星の移動速度の通信端末1−nの位置方向の速度VSnによるドップラー周波数偏移を補償するが、実施の形態3では、さらに、図13における通信端末1−nの移動速度の非静止衛星方向の速度VTnsによるドップラー周波数偏移も補償する。 In the first embodiment, to compensate for the positional direction of the velocity VSn of the communication terminal 1-n of the moving speed of the non-geostationary satellite Doppler frequency shift due to in FIG. 13, in the third embodiment, further, the communication terminal in FIG. 13 also to compensate the Doppler frequency shift due to 1-n non-geostationary satellites direction of the velocity VTns the moving speed of the.

つまり、実施の形態3に係る通信システム(ショートメッセージ通信システム)及び通信端末(ショートメッセージ通信端末)は、ドップラー周波数計算部28は、通信端末1の移動速度から、ドップラー周波数偏移を計算するもの、若しくは、ドップラー周波数計算部28は、通信端末1の移動速度及び衛星3の移動速度から、ドップラー周波数偏移を計算するものである。 That is, the communication system (short messaging system) and a communication terminal (Short Message communication terminal) according to the third embodiment, the Doppler frequency calculation unit 28, the moving speed of the communication terminal 1, which computes the Doppler frequency shift , or Doppler frequency calculation unit 28, the moving speed of the moving speed and the satellite 3 of the communication terminal 1, and calculates the Doppler frequency shift.

詳しくは、通信端末1は、移動速度を検出する移動速度検出部33を有し、ドップラー周波数計算部28が、移動速度検出部33が検出した移動速度から、ドップラー周波数偏移を計算するものである。 Specifically, communication terminal 1 has a moving speed detecting section 33 for detecting a moving speed, a Doppler frequency calculation unit 28, the moving speed the moving speed detector 33 detects, as to calculate the Doppler frequency shift is there. なお、通信端末1は、実施の形態1及び2と同様に、衛星3の移動速度を外部から取得する軌道情報受信部17(移動速度取得部17)を有し、ドップラー周波数計算部28が、移動速度取得部17が取得した移動速度からも、ドップラー周波数偏移を計算するものであってよい。 The communication terminal 1, similarly to the first and second embodiments, has an orbit information reception unit 17 configured to acquire a moving speed of the satellite 3 from the outside (the moving speed acquiring unit 17), the Doppler frequency calculation portion 28, from the moving speed of the moving speed acquiring unit 17 has acquired, it may also be one that calculates the Doppler frequency shift.

実施の形態3に係る通信端末1の構成を図24(a)に示す。 The configuration of the communication terminal 1 according to the third embodiment shown in FIG. 24 (a). なお、全体システムや基地局2の構成は、実施の形態1において説明した図1〜図3に相当、及び、実施の形態2において説明した図16,図17に相当する構成を有しており、この実施の形態3において特に説明する部分の構成及び動作の他、実施の形態1及び2において説明した部分の構成及び動作に相当する構成及び動作を有するものである。 The configuration of the whole system and the base station 2, corresponding to FIG. 1 to FIG. 3 described in the first embodiment, and FIG. 16 described in the second embodiment has a configuration corresponding to FIG. 17 other parts of the structure and operation especially described in the third embodiment, and has a configuration and operations corresponding to the configuration and operation of the parts described in the first and second embodiments.

図24(a)に示す実施の形態2に係る通信端末1の構成について説明する。 The configuration of the communication terminal 1 will be described according to the second embodiment shown in FIG. 24 (a). 図2に示す実施の形態1に係る通信端末1の構成に対し、以下の構成が実施の形態3に係る通信端末1の構成に追加されている。 To configuration of the communication terminal 1 according to the first embodiment shown in FIG. 2, the following configuration is added to the configuration of the communication terminal 1 according to the third embodiment.

移動速度計算部33はGPS信号処理部32出力のGPS位置データにより、通信端末1の移動速度と移動方向を計算して、ドップラー周波数計算部28に出力する。 Moving speed calculating unit 33 by the GPS position data of the GPS signal processing unit 32 outputs, to calculate the moving direction and the moving speed of the communication terminal 1, and outputs the Doppler frequency calculation portion 28. ドップラー周波数計算部28は、軌道情報受信部17からの衛星軌道情報、GPS信号処理部32からのGPS位置データ、移動速度計算部33からの端末移動速度データ、端末移動方向データを用いて、非静止衛星及び通信端末が移動することにより発生する、RF搬送波周波数相当のドップラー周波数偏移を計算する。 Doppler frequency calculation unit 28 uses the satellite orbit information from the orbit information reception unit 17, GPS location data from the GPS signal processing unit 32, a terminal moving velocity data from the moving velocity calculation unit 33, a terminal moving direction data, non geostationary satellite and the communication terminal is generated by moving, to calculate the Doppler frequency shift of the corresponding RF carrier frequency.

実施の形態3に係る通信端末における搬送波周波数のドップラー周波数偏移補償ブロック図を図25に示す。 The Doppler frequency shift compensation block diagram of a carrier frequency in the communication terminal according to the third embodiment shown in FIG. 25. 図25において、図14の実施の形態1との違いは、図14における△Fro1及び△Fto1が、それぞれ、図25における△Fro1+△Fro2、 In Figure 25, the differences from the first embodiment in FIG. 14, the △ Fro1 and △ Fto1 in FIG 14, respectively, △ Fro1 + △ Fro2 in FIG. 25,
△Fto1+△Fto2に置き換わっている点である。 △ Fto1 + △ in that is replaced with Fto2. ここに、実施の形態1において述べたように、△Fro1は非静止衛星の端末に対する相対移動によるFro相当のドップラー周波数偏移を表し、また、△Fto1は非静止衛星の端末に対する相対移動によるFto相当のドップラー周波数偏移を表す。 Here, as described in the first embodiment, △ Fro1 represents Doppler frequency shift corresponding Fro by relative movement of the non-geostationary satellite terminal, also, △ Fto1 Fto by a relative movement of the non-geostationary satellite and terminal representing the equivalent of the Doppler frequency shift. △Fto2及び△Fto2は、実施の形態3に特徴的であり、それぞれ、端末の非静止衛星に対する相対移動によるFro相当のドップラー周波数偏移と非静止衛星の端末に対する相対移動によるFto相当のドップラー周波数偏移を表す。 △ Fto2 and △ Fto2 is characteristic of the third embodiment, respectively, the Doppler frequency of the corresponding Fto by relative movement with respect to the terminal of Fro corresponding Doppler frequency shift and the non-geostationary satellite according to a relative movement with respect to the non-geostationary satellite terminal It represents a shift. ただし、△Fto2、△Fto2は、衛星3と通信端末1が近づく場合を正とする。 However, △ Fto2, △ Fto2 is a case where the satellite 3 communication terminal 1 approaches the positive. 図13を参照すると、下記の数21の数式が成り立つ。 Referring to FIG. 13, it holds the equation number 21 below.

ここで、Cは光速であり、VTnsは非静止衛星位置方向の端末移動速度である。 Here, C is the speed of light, VTns is a non-geostationary satellite position direction terminal moving speed. したがって、図14の実施の形態1と同様に、実施の形態3では、図25に基づいて、通信端末1−nの送信搬送波周波数のドップラー周波数偏差を補償することができる。 Therefore, as in the first embodiment of FIG. 14, in the third embodiment, it can be based on FIG. 25, to compensate for the Doppler frequency deviation of the transmitted carrier frequency of the communication terminal 1-n. しかしながら、図25に基づくドップラー周波数偏差を補償するためには、通信端末1−nの移動速度と移動方向を知る必要がある。 However, in order to compensate for the Doppler frequency deviation based on FIG. 25, it is necessary to know the moving direction and the moving speed of the communication terminal 1-n.

図26には、図24における移動速度計算部33において、通信端末1の移動速度と移動方向を、GPS位置データを用いて求めるための機能フローを示す。 Figure 26 is the moving speed calculation unit 33 in FIG. 24, the moving direction and the moving speed of the communication terminal 1, shows a functional flow for determining using the GPS position data. まず、S801では、GPS信号処理部32より、GPS位置データとその取得時刻を定期的に入力する。 First, in S801, from the GPS signal processing unit 32, periodically enter GPS location data and the acquired time. S802では、それらを位置履歴データとしてメモリに記憶する。 In S802, and stores in the memory thereof as a position history data. S803では、上記メモリから読み出した位置履歴データから、現在の通信端末1の移動速度と移動方向を推定する。 In S803, the position history data read from the memory, estimating the moving direction and the current moving speed of the communication terminal 1. S804では、上記現在の通信端末1の移動速度と移動方向を、現在の移動速度と移動方向として、メモリに記憶する。 In S804, the moving speed and the moving direction of the current communication terminal 1, as the moving direction of the current moving velocity is stored in the memory.

なお、図26では、移動速度計算部33は、GPS位置データを用いて、通信端末1の移動速度と移動方向を求めたが、通信端末(携帯端末)に装備されているジャイロセンサーや加速度センサー、地磁気センサーを用いて、端末の移動速度と移動方向を求めてもよい。 In FIG 26, the moving velocity calculation unit 33 uses the GPS position data has been determined moving direction and the moving speed of the communication terminal 1, a gyro sensor or an acceleration sensor that is installed in the communication terminal (mobile terminal) , using a geomagnetic sensor, it may be calculated moving speed and the moving direction of the terminal. この場合は、ジャイロセンサーや加速度センサー、地磁気センサーが移動速度検出部33となるので、移動速度検出部33とGPS信号処理部32(情報取得部310(第2情報取得部310))とを接続する必要性はない。 In this case, a gyro sensor or an acceleration sensor, since the geomagnetic sensor is the moving speed detector 33, the moving speed detector 33 and the GPS signal processing unit 32 (information acquisition unit 310 (second information acquisition unit 310)) and connect the there is no need to be.

図27は、実施の形態3に係る通信端末1における搬送波周波数のドップラー周波数偏移補償フローである。 Figure 27 is a Doppler frequency shift compensation flow of a carrier frequency in the communication terminal 1 according to the third embodiment. 図27において、S901において、ドップラー周波数計算部28は、移動速度計算部33のメモリ内から現在の自端末(通信端末1)の移動速度と移動方向を読み出す。 27, in S901, the Doppler frequency calculation unit 28 reads the moving speed and the moving direction of the current own terminal (communication terminal 1) from the memory of the moving velocity calculation unit 33. 次に、ドップラー周波数計算部28は、S902において、上記現在の自端末(通信端末1)の移動速度から、自端末が移動しているかどうか判定する。 Next, the Doppler frequency calculation unit 28, in S902, the from the moving speed of the current own terminal (communication terminal 1), determines whether its own terminal is moving.

移動していない場合は、図15にしたがって、ドップラー周波数偏移の補償を行う。 If not moving, according to FIG. 15, to compensate for Doppler frequency shift. 移動していると判断した場合は、S903において、軌道情報受信部17から衛星軌道情報を読み出す。 If it is determined to be moving, in S903, reads the satellite orbit information from the orbit information reception section 17. さらに、S904において、GPS信号処理部32から、GPS位置データを入力する。 Further, in S904, from the GPS signal processing unit 32, inputs the GPS position data. 次にドップラー周波数計算部28は、S905において、衛星軌道情報とGPS位置データから、衛星の自端末方向の速度VSnを計算し、また、衛星軌道情報とGPS位置データと通信端末の現在の移動速度と移動方向から、通信端末の衛星方向の移動速度VTnsを計算する。 Then the Doppler frequency calculation unit 28, in S905, the satellite orbit information and GPS position data, calculates the own-terminal direction of the velocity VSn satellite, also, the current moving speed of the communication terminal and the satellite orbit information and GPS position data and a moving direction, calculates the moving speed VTns satellite direction of the communication terminal.

さらに、ドップラー計算部28はS906において、上記VSn及びVTnsを用いて、フォワードリンク信号の搬送波中心周波数Fro相当のドップラー周波数偏移△Fro1,△Fro2を計算し、搬送波発生部26に出力する。 Furthermore, the Doppler calculation section 28 at S906, using the above VSn and VTns, forward link signal of the carrier center frequency Fro corresponding Doppler frequency shift △ Fro1, calculate the △ FRO2, and outputs the carrier wave generating unit 26. さらにまた、ドップラー周波数計算部28はS907において、上記VSn及びVTnsを用いて、リターンリンク信号の搬送波中心周波数Fto相当のドップラー周波数偏移△Fto1,△Fto2を計算し搬送波発生部26に出力する。 Furthermore, in the Doppler frequency calculation portion 28 S907, using the above VSn and VTns, carrier center frequency Fto corresponding Doppler frequency shift of the return link signal △ Fto1, and outputs the carrier wave generating unit 26 calculates the △ Fto2.

まず、搬送波発生部26は、S908において、受信フォワードリンク信号の搬送波周波数Frnより、FroをFro=Frn−(△Fro1+△Fro2)により生成する。 First, a carrier wave generating unit 26, in S908, from the carrier frequency Frn of the received forward link signal, generated by Fro the Fro = Frn- (△ Fro1 + △ Fro2). さらに、搬送波発生部26は、S909において、送信リターンリンク信号の搬送波中心周波数Ftoを、Fto=Fro×Rrtにより生成する。 Further, a carrier wave generating unit 26, in S909, the carrier center frequency FTO transmission return link signal, generated by Fto = Fro × Rrt. 最後に、搬送波発生部26は、S910において、Ftn=Fto−(△Fto1+△Fto2)より、送信搬送波周波数Ftoのドップラー周波数偏移を補償する。 Finally, the carrier generating unit 26, in S910, Ftn = Fto- (△ Fto1 + △ Fto2) than compensates for the Doppler frequency shift of the transmitted carrier frequency FTO.

以上のように、実施の形態3では、通信端末1は、直交符号を生成する直交符号発生部22と、外部から時間情報を取得する情報取得部310と、情報取得部310が取得した時間情報を基準としたチップクロックを生成し、このチップクロックを直交符号発生部22による直交符号の生成タイミングの基準とする送信タイミング発生部23と、前記直交符号発生部22が生成した直交符号により衛星3へ送信する送信信号を拡散してCDMA信号を生成するCDMA拡散部21と、CDMA信号を衛星3へ送信するときに、通信端末1と衛星3との距離により生じる遅延を補正する遅延処理部240と、搬送波を生成する搬送波発生部26と、搬送波発生部26が生成した搬送波を用いて、遅延処理部240による補正後のCDMA信号を As described above, in the third embodiment, the communication terminal 1, the orthogonal code generation unit 22 for generating an orthogonal code, an information acquisition unit 310 that acquires time information from an external, time information data acquiring unit 310 acquires generates a chip clock relative to the, a transmission timing generating unit 23 used as a reference for generating the timing of the orthogonal code the chip clock by the orthogonal code generating section 22, a satellite 3 by the orthogonal codes the orthogonal code generator 22 has generated a CDMA spreading unit 21 for generating a CDMA signal by spreading a transmission signal to be transmitted to, when transmitting CDMA signals to a satellite 3, the delay processing unit 240 for correcting the delay caused by the distance between the communication terminal 1 and the satellite 3 If a carrier wave generating unit 26 for generating a carrier wave, by using a carrier wave carrier wave generating unit 26 has generated, the CDMA signal corrected by the delay processing unit 240 調する変調部25と、衛星3と通信端末1との相対距離の変化からCDMA信号のドップラー周波数偏移による周波数のずれを計算するドップラー周波数計算部とを備えているといえる。 A modulator 25 for modulating, it can be said that the change in the relative distance between the satellite 3 and the communication terminal 1 and a Doppler frequency calculating unit for calculating a frequency shift due to the Doppler frequency shift of the CDMA signal.

よって、搬送波発生部26は、ドップラー周波数計算部28が計算したドップラー周波数偏移による周波数のずれを搬送波の周波数で補償することができる。 Accordingly, the carrier wave generating unit 26, a frequency shift due to the Doppler frequency shift Doppler frequency calculation unit 28 has calculated can be compensated by the frequency of the carrier wave. つまり、通信端末1が地上を移動する場合も、その移動速度と移動方向に応じて、通信端末1が送信するリターンリンク信号の搬送波周波数のドップラー周波数偏差を補償するので、衛星トランスポンダ上で各通信端末1が送信するリターンリンクCDMA信号間の搬送波周波数偏差がほぼ0となり、各通信端末1が送信する直交符号間の直交性の搬送波周波数偏差による劣化をほぼ0に抑えることができるという効果を得ることができる。 That is, even when the communication terminal 1 moves on the ground, in accordance with the moving direction and the moving speed, the communication terminal 1 is to compensate for the Doppler frequency deviation of the carrier frequency of the return link signal to be transmitted, each communication over the satellite transponder such an effect that the terminal 1 can be reduced to almost zero degradation by carrier frequency offset of the orthogonality between orthogonal codes carrier frequency deviation is substantially zero, where each of the communication terminal 1 transmits between the return link CDMA signal to be transmitted be able to.

実施の形態4. Embodiment 4.
この発明の実施の形態4について図28乃至図32を用いて説明する。 The fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 28 to 32. 実施の形態1〜3と異なる部分を中心に説明を行い、実施の形態1〜3と共通の部分の説明は、省略する場合がある。 Performed will be mainly described Embodiments 1 to 3 and different parts of the embodiments, a description of parts common with the first to third embodiments, may be omitted. 図28(a)は実施の形態4に係る通信システムの概略を示す概略図(GPS衛星4からの受信無し)、図28(b)は実施の形態4に係る通信システムの概略を示す概略図(GPS衛星4からの受信無し)である。 Figure 28 (a) is (reception without from GPS satellites 4) schematic view showing the outline of a communication system according to a fourth embodiment, FIG. 28 (b) schematically shows the outline of a communication system according to the fourth embodiment is (reception without from GPS satellites 4). 図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。 In the figure, same reference numerals indicate the same or corresponding parts, detailed description thereof will be omitted.

実施の形態1及び2では、各通信端末1は移動していないか、移動していてもゆっくりと移動している場合を想定し、実施の形態3では、各通信端末1が移動している場合を想定していた。 In the first and second embodiments, the communication terminal 1 or does not move, the assumption that moving slowly also be moved, in the third embodiment, each communication terminal 1 is moving If it had been assumed. 実施の形態4では、各通信端末1は固定か、殆ど移動しない場合、或いは、各通信端末1が所定の範囲内で移動する場合を想定している。 In the fourth embodiment, each communication terminal 1 or fixed, if hardly moves, or the communication terminal 1 is assumed to move within a predetermined range. つまり、実施の形態4は、通信端末1間の衛星3までの距離差による遅延時間差が生じない程度に集中的に、各通信端末1が配置される場合、又は、通信端末1間の衛星3までの距離差による遅延時間差が生じない範囲内(前述の「所定の範囲内」に相当)で移動する場合を想定したものである。 That is, the fourth embodiment includes intensive to the extent that the delay time difference due to difference in distance to the satellite 3 between the communication terminal 1 does not occur, if the communication terminal 1 is placed, or a satellite 3 between the communication terminal 1 is obtained by assuming that moves within a range of delay time difference does not occur due to difference in distance (equivalent to "a predetermined range" above). これは、通信端末1に遅延処理部240を形成する必要がないことを意味する。 This means that it is not necessary to form the delay processing unit 240 to the communication terminal 1.

実施の形態4に係る通信システム(ショートメッセージ通信システム)及び通信端末(ショートメッセージ通信端末)並びに通信方法(ショートメッセージ通信方法)は、適用先としては、図28に示すように、実施の形態4に係る通信端末を山間部などの小規模集落に各戸に設置する場合などが考えられる。 Communication system according to the fourth embodiment (short messaging system) and a communication terminal (Short Message communication terminal) and a communication method (short message communication method), as the application destination, as shown in FIG. 28, Embodiment 4 It is considered such when installing the door to door communication terminal according to the small settlements, such as mountains. 図28(a)は、GPS衛星4からの受信無しに実施する場合を示している。 FIG. 28 (a) shows the case of performing the reception without from GPS satellites 4. 図28(b)は、GPS衛星4からの受信を行ない実施する場合を示している。 FIG. 28 (b) shows a case of implementing performs reception from a GPS satellite 4. 図28(a)の場合は、図29に記載の通信端末1及び図32に記載の通信端末1の運用が考えられる。 For FIG. 28 (a), the operations can be conceived communication terminal 1 according to the communication terminal 1 and 32 according to FIG. 29. 図28(b)の場合は、図30に記載の通信端末1及び図31に記載の通信端末1の運用が考えられる。 In the case of FIG. 28 (b), it is considered operational communication terminal 1 according to the communication terminal 1 and 31 according to FIG. 30. もちろん、図28(a)(b)に示す複数の通信端末1は、それぞれ、通信端末1間の衛星3までの距離差による遅延時間差が生じない範囲内で移動するものであってもよい。 Of course, a plurality of communication terminal 1 shown in FIG. 28 (a) (b), respectively, may be configured to move within the delay time difference due to difference in distance to the satellite 3 between the communication terminal 1 does not occur.

まず、図29に記載の通信端末1は、直交符号を生成する直交符号発生部22と、時間情報を取得する情報取得部310と、情報取得部310が取得した時間情報を基準としたチップクロックを生成し、このチップクロックを直交符号発生部22による直交符号の生成タイミングの基準とする送信タイミング発生部23と、直交符号発生部22が生成した直交符号により衛星3へ送信する送信信号を拡散してCDMA信号を生成するCDMA拡散部21と、搬送波を生成する搬送波発生部26と、搬送波発生部26が生成した搬送波を用いて、CDMA信号を変調する変調部25と、衛星3と通信端末1との相対距離の変化からCDMA信号のドップラー周波数偏移による周波数のずれを計算するドップラー周波数計算部28とを備えている First, the communication terminal 1 according to FIG. 29, the orthogonal code generation unit 22 for generating an orthogonal code, an information acquisition unit 310 for acquiring time information, the chip clock information acquisition unit 310 with reference to the acquired time information generates, spreading a transmission signal to be transmitted with the transmission timing generating unit 23 used as a reference for generating the timing of the orthogonal code the chip clock by the orthogonal code generating section 22, to the satellite 3 by an orthogonal code orthogonal code generating unit 22 has generated a CDMA spreading unit 21 for generating a CDMA signal, a carrier wave generator 26 for generating a carrier wave, by using a carrier wave carrier wave generating unit 26 has generated, the modulation unit 25 for modulating a CDMA signal, the communication terminal with the satellite 3 and a Doppler frequency calculating section 28 for calculating a frequency shift due to the Doppler frequency shift of the CDMA signal from a change in the relative distance between the 1

そして、搬送波発生部26は、ドップラー周波数計算部28が計算したドップラー周波数偏移による周波数のずれを搬送波の周波数で補償する。 The carrier generator unit 26 compensates for the frequency shift due to the Doppler frequency shift Doppler frequency calculation unit 28 has calculated the frequency of the carrier wave. ここでは、ドップラー周波数計算部28は、通信端末1自身が保持している通信端末1の位置データが、GPS位置データの代替として入力される。 Here, the Doppler frequency calculation portion 28, the position data of the communication terminal 1 by the communication terminal 1 itself is held, is input as an alternative to GPS position data. もちろん、ドップラー周波数計算部28自体が通信端末1の位置データを保持していてもよい。 Of course, the Doppler frequency calculation portion 28 itself may not hold location data of the communication terminal 1. なお、情報取得部310は、所定の時間精度を有する時間情報を取得又は保持し、送信タイミング発生部23は、所定の時間精度よりも長い1チップ長から成るチップクロックを生成するものである。 The information acquisition unit 310 acquires or holds the time information having a predetermined time accuracy, the transmission timing generating unit 23 is for generating a chip clock consisting of a single long chip length than the predetermined time accuracy.

図30に記載の通信端末1は、ドップラー周波数計算部28が、衛星3の移動速度から、ドップラー周波数偏移を計算するものである。 Communication terminal 1 according to FIG. 30, the Doppler frequency calculation portion 28, the moving speed of the satellite 3, and calculates the Doppler frequency shift. 図30に記載の通信端末1は、図2(a)に記載の通信端末1における遅延処理部240を削除した構成であるので、詳細説明は省略する。 Communication terminal 1 according to FIG. 30, because it is deleted constituting the delay processing unit 240 in the communication terminal 1 according to FIG. 2 (a), the detailed description thereof will be omitted. また、図31に記載の通信端末1は、ドップラー周波数計算部28が、衛星3の移動速度及び通信端末1の移動速度から、ドップラー周波数偏移を計算するものである。 Further, the communication terminal 1 according to FIG. 31, the Doppler frequency calculation portion 28, the moving speed and the moving speed of the communication terminal 1 of the satellite 3, and calculates the Doppler frequency shift. 図31に記載の通信端末1は、図24(a)に記載の通信端末1における遅延処理部240を削除した構成であるので、詳細説明は省略する。 Communication terminal 1 according to FIG. 31, because it is deleted constituting the delay processing unit 240 in the communication terminal 1 according to FIG. 24 (a), the detailed description thereof will be omitted.

図32に記載の通信端末1は、図29に記載の通信端末1の端末装置に、通信端末(携帯端末)に装備されているジャイロセンサーや加速度センサー、地磁気センサーなどの移動速度計算部33が追加されたものである。 Communication terminal 1 according to FIG. 32, the terminal device of the communication terminal 1 according to FIG. 29, a gyro sensor or an acceleration sensor has been installed on the communication terminal (mobile terminal), the moving speed calculation unit 33, such as a geomagnetic sensor it is those that have been added. よって、図32に記載の通信端末1は、実施の形態3で説明したような方法のドップラー周波数偏移による周波数のずれを補償することが可能である。 Thus, the communication terminal 1 according to FIG. 32, it is possible to compensate the frequency shift due to the Doppler frequency shift of the method described in the third embodiment.

実施の形態1〜4では、衛星通信アクセス方式や衛星通信アクセス方式に必要なチップクロック生成方法及び直交符号生成方法を得ることができる。 In the first to fourth embodiments, it is possible to obtain a chip clock generation method and the orthogonal code generating methods required satellite communication access method and satellite telecommunications access method. 詳しくは、準天頂衛星などの非静止衛星を介して、複数の端末装置が直交符号によるCDMAを用いて基地局にアクセスする場合、非静止衛星上で各端末装置から送信されたCDMA信号の直交符号を1チップ以内の位相差で同期させて、直交符号間の相互相関による干渉の小さい衛星通信アクセス方式に好適なクロック生成方法及び直交符号生成方法を含む通信システム(ショートメッセージ通信システム)及び通信端末(ショートメッセージ通信端末)並びに通信方法(ショートメッセージ通信方法)を得ることができる。 For more information, via the non-geostationary satellites, such as quasi-zenith satellite, orthogonal when the plurality of terminal devices to access the base station using CDMA according to orthogonal codes, CDMA signals transmitted on the non-geostationary satellite from the terminal devices Number 1 in synchronization with a phase difference of less chip, the communication system (short messaging system) containing a suitable clock generation method and the orthogonal code generation method to a small satellite communications access method of interference due to cross-correlation between the orthogonal codes and communication it can be obtained terminal (short message communication terminal) and a communication method (short message communication method).

また、実施の形態1〜4に係るクロック生成方法及び直交符号生成方法を含む通信システム(ショートメッセージ通信システム)及び通信端末(ショートメッセージ通信端末)並びに通信方法(ショートメッセージ通信方法)は、実施の形態間で相互に構成、状況、ショートメッセージの内容を置換して実施することが可能であることはいうまでもない。 The clock generation method and a communication system (short messaging system) that includes an orthogonal code generation method and a communication terminal (Short Message communication terminal) and a communication method (short message communication method) according to Embodiments 1 to 4, the embodiment mutual arrangement between the form, situation, it is needless to say that can be implemented by replacing the contents of the short message. 実施の形態1〜4に係るショートメッセージは、緊急時に限らす、インターネット上へ情報を提供する場合なども利用してもよいことはいうまでもない。 Short messages according to Embodiments 1 to 4, to only in an emergency, it is needless to say that it may be utilized for example, to provide information to the Internet. 実施の形態1〜4に係る通信端末は、移動式でも固定式でもよい。 Communication terminal according to Embodiments 1 to 4 may be fixed at mobile. また、実施の形態1〜4に係る通信端末は、携帯電話、通信機器、防災無線などの端末装置にハードウェアやソフトウェアを追加することで構成してもよい。 The communication terminal according to Embodiments 1 to 4, a mobile phone, communication device, may be configured by adding hardware and software to the terminal device of the disaster prevention radio.

1・・通信端末(ショートメッセージ通信端末)、2・・基地局、3・・衛星(非静止衛星)、4・・GPS衛星、5・・地上ネットワーク、6・・サービスセンター、7・・衛星追尾管制センター、8・・フォワードリンク回線、9・・リターンリンク回線、10・・GPS信号、11・・衛星通信用アンテナ(端末側衛星通信用アンテナ)、12・・デュプレクサ(端末)、13・・無線受信部(端末側受信部)、14・・QPSK復調部、15・・誤り訂正復号部、16・・TDM分離部、17・・軌道情報受信部(情報取得部(第1情報取得部)、移動速度取得部)、18・・データ入力端子(送信データ(ショートメッセージ)入力端子)、180・・送信信号発生部、19・・データ生成部、20・・誤り訂正符号化部、21・ 1 ... communication terminal (Short Message communication terminal), 2 ... base station, 3 ... satellite (non-geostationary satellite), 4 ... GPS satellite, 5 ... terrestrial network, 6 ... Service Center, 7 .. satellite tracking control center, 8 ... forward link channel, 9 ... return link channel, 10 ... GPS signals, 11 ... satellite communication antenna (terminal side satellite communication antenna), 12 ... duplexer (terminal) 13 - - radio receiver (terminal side receiving unit), 14 ... QPSK demodulation unit, 15 ... error correction decoding unit, 16 ... TDM separating unit, 17 ... orbit information reception unit (information acquisition unit (first information acquiring unit ), the moving speed acquiring unit), 18 ... data input terminal (transmission data (short message) input terminal), 180 ... transmission signal generation unit, 19 ... data generation unit, 20 ... error correction encoder, 21 - CDMA拡散部、22・・直交符号発生部、23・・送信タイミング発生部、240・・遅延処理部、24・・遅延補正部、250・・ドップラー周波数処理部、25・・BPSK変調部、26・・搬送波発生部、27・・無線受信部(端末側受信部)、28・・ドップラー周波数計算部、29・・遅延時間計算部、30・・GPS用アンテナ、310・・情報取得部(第2情報取得部)、31・・GPS受信機、32・・GPS信号処理部、33・・移動速度計算部、34・・受信データ出力端子、41・・地上インターフェース部、42・・データ生成部、43・・TDM多重化部、44・・制御情報送信部、45・・誤訂正符号化部、46・・QPSK変調部、47・・無線送信部(基地局側送信部)、48・・デュプレクサ(基地 CDMA spreading unit, 22 ... orthogonal code generator, 23 ... transmission timing generating unit, 240 ... delay processing section, 24 ... delay correction unit, 250 ... Doppler frequency processing unit, 25 ... BPSK modulation section, 26 ... carrier wave generating unit, 27 ... radio reception section (terminal-side receiving section), 28 ... Doppler frequency calculation unit, 29 ... delay time calculation unit, 30 ... GPS antenna, 310 ... information acquisition unit (first 2 information acquisition unit), 31 ... GPS receiver, 32 ... GPS signal processing unit, 33 ... moving velocity calculation unit, 34 ... reception data output terminal, 41 ... ground interface unit, 42 ... data generating unit , 43 ... TDM multiplexing unit, 44 ... control information transmitting unit, 45 ... erroneous correction coding unit, 46 ... QPSK modulation unit, 47 ... radio transmission unit (base station side transmitting unit), 48 ... duplexer (base )、49・・衛星通信用アンテナ(基地局側衛星通信用アンテナ)、50・・無線受信部(基地局側受信部)、51・・CDMA逆拡散部、52・・BPSK復調部、53・・誤り訂正復号部、54・・データ処理部、55・・受信タイミング発生部、56・・基地局位置及び基準地上位置、61・・M系列発生器、62・・M系列発生器、63・・モデュロ2加算器、64・・0送入器、71・・周波数減算器、72・・周波数逓倍器、73・・周波数減算器。 ), 49 ... satellite communication antenna (base station side satellite communication antenna), 50 ... radio reception unit (base station side reception section), 51 ... CDMA despreading section, 52 ... BPSK demodulator, 53, and error correction decoding unit, 54 ... data processing unit, 55 ... reception timing generating unit, 56 ... base station position and the reference ground position, 61 ... M-sequence generator, 62 ... M-sequence generator, 63 - - modulo-2 adder, 64 ... 0 feed inhaler, 71 ... frequency subtracter 72 ... frequency multiplier, 73 ... frequency subtractor.

Claims (5)

  1. 基地局と無線信号を送受信する通信端末で用いられるチップクロック生成方法であって、 The base station and the wireless signal to a chip clock generation method used in a communication terminal for transmitting and receiving,
    複数の前記通信端末に共通な基準の時間情報を取得する時間取得ステップと、 And time acquisition step of acquiring time information of the common reference to a plurality of said communication terminal,
    前記時間情報を基準に、所望信号に対する1チップ長におけるずれが前記時間情報の時間精度の範囲内である1チップ長のチップクロックを発生するクロック発生ステップと、 Based on the time information, a clock generation step of deviation in one chip length for the desired signal to generate a chip clock of 1-chip length is within the time accuracy of the time information,
    前記時間情報から前記クロック発生ステップのチップクロック開始のタイミングを決定するタイミング決定ステップとを備えたチップクロック生成方法。 Chip clock generation method and a timing determination step of determining the timing of the start chip clock of the clock generating step from the time information.
  2. 前記時間取得ステップは、GPS衛星から前記時間情報を取得するものである請求項1に記載のチップクロック生成方法。 It said time acquisition step, the chip clock generation method according to claim 1 from the GPS satellites and acquires the time information.
  3. 前記タイミング決定ステップは、所定の遅延時間を加えて、チップクロック開始タイミングを決定するものである請求項1又は2に記載のチップクロック生成方法。 Wherein the timing determination step, by adding a predetermined delay time, chip clock generation method according to claim 1 or 2 in which determining the chip clock start timing.
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のチップクロック生成方法を用いた直交符号生成方法であって、前記決定ステップで決定された前記クロック発生ステップのチップクロック開始のタイミングを基準にして直交符号を生成する直交符号発生ステップを備えた直交符号生成方法。 Be any orthogonal code generating method using the chip clock generation method according to one of claims 1 to 3, the orthogonal timing of the start chip clock of the clock generating step determined by the determining step on the basis orthogonal code generation method comprising an orthogonal code generation step of generating a code.
  5. 基地局と無線信号を送受信する通信端末であって、 A communication terminal for transmitting and receiving a base station and a radio signal,
    複数の前記通信端末に共通な基準の時間情報を基準に、所望信号に対する1チップ長におけるずれが前記時間情報の時間精度の範囲内である1チップ長から成るチップクロックを生成し、前記基地局へ送信する送信信号を拡散する直交符号の生成タイミングの基準を前記チップクロックとする送信タイミング発生部を備えた通信端末。 Based on the time information of the common reference to a plurality of said communication terminal, to generate a chip clock shift in one chip length for the desired signal is composed of one chip length is within the time accuracy of the time information, the base station communication terminal with a transmission timing generation unit to the chip clock reference of the generation timing of the orthogonal code to spread the transmission signal to be transmitted to.
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