JP6251705B2 - Communication terminal device and router device - Google Patents
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Description
本発明は、移動通信システムで使用可能な通信端末装置、及び、その通信端末装置を備えたルータ装置に関するものである。 The present invention relates to a communication terminal device that can be used in a mobile communication system, and a router device including the communication terminal device.
従来、地上に配置されたセルラー基地局を介した地上セルラー移動通信システム(以下、適宜「地上システム」と略す。)と、人工衛星を介した衛星移動通信システム(以下、適宜「衛星システム」と略す。)とを同一エリアで利用可能な通信端末装置が知られている(例えば非特許文献1及び特許文献1参照)。
Conventionally, a terrestrial cellular mobile communication system (hereinafter abbreviated as “terrestrial system”) via a cellular base station placed on the ground, and a satellite mobile communication system (hereinafter referred to as “satellite system” as appropriate) via artificial satellites. Communication terminal devices that can be used in the same area are known (see, for example, Non-Patent
上記地上システムと衛星システムでは無線伝送環境が大きく異なる。そのため、地上システムと衛星システムの両システムに対して1台の通信端末装置を共用する場合、各システムの無線伝送環境それぞれに対応する必要がある。同時に、携帯性に優れた簡易な構成の通信端末装置が望まれている。 The radio transmission environment differs greatly between the above ground system and satellite system. Therefore, when one communication terminal device is shared for both the ground system and the satellite system, it is necessary to cope with the wireless transmission environment of each system. At the same time, a communication terminal device having a simple configuration excellent in portability is desired.
本発明の一態様に係る通信端末装置は、移動通信システムに用いられる通信端末装置であって、地上セルラー移動通信システムにおける地上セルラー基地局との無線通信に用いる第1のアンテナと、衛星移動通信システムにおける人工衛星との無線通信に用いる第2のアンテナと、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムに共通に定義された複数種類のシステムパラメータそれぞれについて予め設定された値からなるシステムパラメータ群に基づいて受信信号及び送信信号の処理を行う共用のベースバンド処理手段と、前記ベースバンド処理手段に用いる前記システムパラメータ群として、地上セルラー移動通信システムに最適化された第1のシステムパラメータ群と、衛星移動通信システムに最適化された第2のシステムパラメータ群とを記憶する記憶手段と、前記ベースバンド処理手段に入力される受信信号及び前記ベースバンド処理手段から出力される送信信号それぞれの電力を増幅する電力増幅手段と、前記地上セルラー移動通信システム及び前記衛星移動通信システムのいずれかの選択に応じて、前記第1のシステムパラメータ群又は前記第2のシステムパラメータ群を前記ベースバンド処理手段に用いるように制御する制御手段と、を備える。
この通信端末装置によれば、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムから選択された移動通信システムに応じて、専用のアンテナを用いるとともに、最適化されたシステムパラメータ群を共用のベースバンド処理手段で用いることができるため、選択された移動通信システムの無線伝送環境に対応した無線通信が可能になる。また、システムパラメータ群の切り替えにより、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムそれぞれについて同一無線伝送方式をベースバンド処理手段で用いることができるとともに、地上セルラー移動通信システムと衛星移動通信システムとを容易に切り替えることができる。
しかも、システムパラメータ群に基づいて受信信号及び送信信号の処理を行うベースバンド処理手段を、地上セルラー移動通信システムと衛星移動通信システムで共用できるため、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムそれぞれに専用のベースバンド処理手段を備える構成に比して簡易な構成にすることができる。
A communication terminal apparatus according to an aspect of the present invention is a communication terminal apparatus used in a mobile communication system, and includes a first antenna used for radio communication with a terrestrial cellular base station in a terrestrial cellular mobile communication system, and satellite mobile communication. A second antenna used for wireless communication with an artificial satellite in the system, and a system parameter group including values set in advance for each of a plurality of types of system parameters defined in common in the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system A shared baseband processing means for processing a received signal and a transmission signal based on the first system parameter group optimized for a terrestrial cellular mobile communication system as the system parameter group used for the baseband processing means, Second system optimized for satellite mobile communication system Storage means for storing parameters, power amplification means for amplifying the power of each of the received signal input to the baseband processing means and the transmission signal output from the baseband processing means, and the terrestrial cellular mobile communication system And control means for controlling to use the first system parameter group or the second system parameter group for the baseband processing means in accordance with the selection of either of the satellite mobile communication systems.
According to this communication terminal apparatus, a dedicated antenna is used according to a mobile communication system selected from a terrestrial cellular mobile communication system and a satellite mobile communication system, and an optimized system parameter group is shared by a baseband processing means. Therefore, wireless communication corresponding to the wireless transmission environment of the selected mobile communication system becomes possible. Further, by switching the system parameter group, the same wireless transmission method can be used in the baseband processing means for each of the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system, and the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system can be easily used. You can switch to
Moreover, since the baseband processing means for processing the received signal and the transmitted signal based on the system parameter group can be shared by the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system, each of the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system The configuration can be simplified compared to a configuration including dedicated baseband processing means.
前記通信端末装置において、前記地上セルラー移動通信システム及び前記衛星移動通信システムのいずれかの選択に応じて、前記電力増幅手段に接続される前記第1のアンテナと前記第2のアンテナとを切り替えるアンテナ切替手段を更に備え、前記電力増幅手段は、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムそれぞれの受信信号の電力増幅に使用される共用の受信電力増幅器と、地上セルラー移動通信システムの送信信号の電力増幅に使用される第1の送信電力増幅器と、衛星移動通信システムの送信信号の電力増幅に使用される第2の送信電力増幅器と、を備えてもよい。この通信端末装置によれば、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムから選択された移動通信システムに応じて専用の送信電力増幅器を用いることができるため、増幅器のゲインを調整することなく、選択された移動通信システムの無線伝送環境に対応した送信信号の増幅が可能になる。また、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムから選択された移動通信システムに応じて受信時のアンテナを切り替えることにより、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムに受信電力増幅器を共用できるため更に簡易な構成にすることができる。
また、前記通信端末装置において、前記地上セルラー移動通信システム及び前記衛星移動通信システムのいずれかの選択に応じて、前記電力増幅手段に接続される前記第1のアンテナと前記第2のアンテナとを切り替えるアンテナ切替手段を更に備え、前記電力増幅手段は、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムそれぞれの受信信号の電力増幅に使用される共用の受信電力増幅器と、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムそれぞれの送信信号の電力増幅に使用される共用の送信電力増幅器と、を備えてもよい。この通信端末装置によれば、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムから選択された移動通信システムに応じて送受信時のアンテナを切り替えることにより、セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムに受信電力増幅器及び送信電力増幅器を共用できるため更に簡易な構成にすることができる。
また、前記通信端末装置において、前記第1のアンテナを複数備え、前記制御手段は、前記地上セルラー移動通信システムが選択されたとき、地上セルラー移動通信システムにおける地上セルラー基地局との間で、基地局及び通信端末装置のそれぞれが複数のアンテナを備え同一周波数を用いて複数のデータを同時送受信するMIMO(Multi-Input-Multi-Output)技術による無線通信を行うように制御してもよい。この通信端末装置によれば、地上セルラー移動通信システムが選択されたときに、MIMO技術による無線通信が可能になる。
また、前記通信端末装置において、前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナをそれぞれ複数備え、前記制御手段は、前記地上セルラー移動通信システムが選択されたとき、地上セルラー移動通信システムにおける地上セルラー基地局との間でMIMO技術による無線通信を行い、前記衛星移動通信システムが選択されたとき、衛星移動通信システムにおける人工衛星との間でMIMO技術による無線通信を行うように制御してもよい。この通信端末装置によれば、地上セルラー移動通信システムが選択されたときだけでなく衛星移動通信システムが選択されたときにもMIMO技術による無線通信が可能になる。
また、前記通信端末装置において、前記制御手段は、前記地上セルラー移動通信システムが選択されたとき、地上セルラー移動通信システムにおける地上セルラー基地局からの受信時のみMIMO技術による無線通信を行い、前記衛星移動通信システムが選択されたとき、衛星移動通信システムにおける人工衛星からの受信時のみMIMO技術による無線通信を行うように制御してもよい。この通信端末装置によれば、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムそれぞれにおいて受信時にのみMIMO技術による無線通信が可能になる。
また、前記通信端末装置において、前記第1のアンテナは、偏波面が互いに直交する2種類の直線偏波の電波をそれぞれ送受信する二つのアンテナであり、前記第2のアンテナは、偏波面の回転方向が互いに逆回転方向である2種類の円偏波の電波を送受信する一つのアンテナであってもよい。この通信端末装置によれば、衛星移動通信システムにおけるMIMO技術による無線通信に用いられる右旋円偏波及び左旋円偏波の電波を一つのアンテナで送受信することができる。
また、前記通信端末装置において、前記第1のアンテナは、偏波面が互いに直交する2種類の直線偏波の電波を送受信する一つのアンテナであり、前記第2のアンテナは、偏波面の回転方向が互いに反対方向である2種類の円偏波の電波を送受信する一つのアンテナであってもよい。この通信端末装置によれば、地上セルラー移動通信システムにおけるMIMO技術による無線通信に用いられる2種類の直線偏波(例えば、垂直偏波及び水平偏波、又は、±45°直交偏波)の電波を一つのアンテナで送受信できるとともに、衛星移動通信システムにおけるMIMO技術による無線通信に用いられる右旋円偏波及び左旋円偏波の電波を一つのアンテナで送受信することができる。
また、前記通信端末装置において、受信信号に含まれる共通制御信号内の基地局識別子に基づいて、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムのいずれかを選択する選択手段を備えてもよい。この通信端末装置によれば、通信端末装置で受信されている受信信号に含まれる共通制御信号内の基地局識別子に基づいて、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムのうち無線通信をより確実に行うことができる移動通信システムを自動選択することができる。
また、前記通信端末装置において、地上セルラー移動通信システムが選択された状態で地上セルラー移動通信システムの受信電力と第1の閾値とを比較し、前記地上セルラー移動通信システムの受信電力が第1の閾値より大きい場合に、地上セルラー移動通信システムを継続して選択し、前記地上セルラー移動通信システムの受信電力が第1の閾値より小さい又は第1の閾値以下の場合に、地上セルラー移動通信システムから衛星移動通信システムに切り替えて選択し、衛星移動通信システムの受信電力と第2の閾値とを比較し、前記衛星移動通信システムの受信電力が第2の閾値以上又は第2の閾値より大きい場合に、衛星移動通信システムを継続して選択してもよい。この通信端末装置によれば、通常時における無線伝送環境がより安定した地上セルラー移動通信システムを優先的に利用できるとともに、何らかの原因により地上セルラー移動通信システムからの受信信号が弱くなった場合に衛星移動通信システムへの自動切り替えが可能になる。
また、前記通信端末装置において、操作手段を更に備え、前記操作手段のユーザ操作に基づいて、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムのいずれかを選択する選択手段を備えてもよい。この通信端末装置によれば、利用者が選択操作を行うことにより、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムから希望の移動通信システムを選択することができる。
また、前記通信端末装置において、前記複数種類のシステムパラメータは、変調方式と、誤り訂正符号の符号化率と、最大再送回数と、送受信データを蓄積する送受信バッファー量とを含んでもよい。この通信端末装置によれば、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムそれぞれについて、変調方式と誤り訂正符号の符号化率と最大再送回数と送受信バッファー量とを最適設定することができる。
In the communication terminal apparatus, an antenna that switches between the first antenna and the second antenna connected to the power amplifying means in accordance with selection of either the terrestrial cellular mobile communication system or the satellite mobile communication system The power amplifying means further includes a common received power amplifier used for power amplification of received signals of each of the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system, and power of a transmission signal of the terrestrial cellular mobile communication system. You may provide the 1st transmission power amplifier used for amplification, and the 2nd transmission power amplifier used for the power amplification of the transmission signal of a satellite mobile communication system. According to this communication terminal apparatus, since a dedicated transmission power amplifier can be used according to the mobile communication system selected from the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system, it is possible to select without adjusting the gain of the amplifier. The transmission signal corresponding to the wireless transmission environment of the mobile communication system thus made can be amplified. Further, the reception power amplifier can be shared by the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system by switching the antenna at the time of reception according to the mobile communication system selected from the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system. A simple configuration can be achieved.
Further, in the communication terminal device, the first antenna and the second antenna connected to the power amplifying unit according to a selection of either the terrestrial cellular mobile communication system or the satellite mobile communication system. The antenna amplifying means for switching is further provided, and the power amplifying means includes a common received power amplifier used for power amplification of received signals of the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system, a terrestrial cellular mobile communication system, and satellite movement. And a shared transmission power amplifier used for power amplification of transmission signals of each communication system. According to this communication terminal apparatus, a reception power amplifier is connected to the cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system by switching the antenna at the time of transmission / reception according to the mobile communication system selected from the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system. Since the transmission power amplifier can be shared, a simpler configuration can be achieved.
The communication terminal apparatus includes a plurality of the first antennas, and the control unit is configured to perform base station communication with a terrestrial cellular base station in the terrestrial cellular mobile communication system when the terrestrial cellular mobile communication system is selected. Each of the station and the communication terminal apparatus may be controlled to perform wireless communication using MIMO (Multi-Input-Multi-Output) technology that includes a plurality of antennas and simultaneously transmits and receives a plurality of data using the same frequency. According to this communication terminal apparatus, when a terrestrial cellular mobile communication system is selected, wireless communication by the MIMO technology becomes possible.
The communication terminal apparatus includes a plurality of the first antenna and the second antenna, and the control means is configured to control a terrestrial cellular base in the terrestrial cellular mobile communication system when the terrestrial cellular mobile communication system is selected. Radio communication using MIMO technology may be performed with a station, and when the satellite mobile communication system is selected, control may be performed so that radio communication using MIMO technology is performed with an artificial satellite in the satellite mobile communication system. According to this communication terminal apparatus, not only when a terrestrial cellular mobile communication system is selected, but also when a satellite mobile communication system is selected, wireless communication using MIMO technology becomes possible.
Further, in the communication terminal apparatus, when the terrestrial cellular mobile communication system is selected, the control means performs radio communication by MIMO technology only when receiving from a terrestrial cellular base station in the terrestrial cellular mobile communication system, and the satellite When the mobile communication system is selected, control may be performed so that radio communication by the MIMO technique is performed only when receiving from an artificial satellite in the satellite mobile communication system. According to this communication terminal apparatus, it is possible to perform wireless communication using the MIMO technology only at the time of reception in each of the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system.
In the communication terminal device, the first antenna is two antennas that transmit and receive two types of linearly polarized radio waves whose polarization planes are orthogonal to each other, and the second antenna is a rotation of the polarization plane. It may be one antenna that transmits and receives two types of circularly polarized radio waves whose directions are opposite to each other. According to this communication terminal apparatus, it is possible to transmit and receive right-handed circularly polarized waves and left-handed circularly polarized waves used for wireless communication by MIMO technology in a satellite mobile communication system with one antenna.
In the communication terminal apparatus, the first antenna is one antenna that transmits and receives two types of linearly polarized radio waves whose polarization planes are orthogonal to each other, and the second antenna is a rotation direction of the polarization plane. May be one antenna that transmits and receives two types of circularly polarized radio waves in opposite directions. According to this communication terminal device, radio waves of two types of linearly polarized waves (for example, vertically polarized waves and horizontally polarized waves, or ± 45 ° orthogonally polarized waves) used for wireless communication by MIMO technology in a terrestrial cellular mobile communication system. Can be transmitted and received with one antenna, and radio waves of right-handed circularly polarized wave and left-handed circularly polarized wave used for wireless communication by MIMO technology in the satellite mobile communication system can be transmitted and received with one antenna.
The communication terminal apparatus may further include selection means for selecting one of the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system based on a base station identifier in the common control signal included in the received signal. According to this communication terminal apparatus, radio communication is more reliably performed among the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system based on the base station identifier in the common control signal included in the reception signal received by the communication terminal apparatus. It is possible to automatically select a mobile communication system that can be performed.
In the communication terminal device, the received power of the terrestrial cellular mobile communication system is compared with the first threshold value in a state where the terrestrial cellular mobile communication system is selected. If it is greater than the threshold, the terrestrial cellular mobile communication system is continuously selected, and if the received power of the terrestrial cellular mobile communication system is less than the first threshold or less than the first threshold, When switching to the satellite mobile communication system and selecting, comparing the received power of the satellite mobile communication system with the second threshold, and when the received power of the satellite mobile communication system is greater than or equal to the second threshold or greater than the second threshold The satellite mobile communication system may be selected continuously. According to this communication terminal apparatus, a terrestrial cellular mobile communication system with a more stable wireless transmission environment during normal use can be preferentially used, and a satellite can be used when a received signal from the terrestrial cellular mobile communication system becomes weak for some reason. Automatic switching to a mobile communication system becomes possible.
The communication terminal apparatus may further include an operation unit, and may further include a selection unit that selects one of the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system based on a user operation of the operation unit. According to this communication terminal apparatus, the user can select a desired mobile communication system from the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system by performing a selection operation.
In the communication terminal apparatus, the plurality of types of system parameters may include a modulation scheme, an error correction code coding rate, a maximum number of retransmissions, and a transmission / reception buffer amount for storing transmission / reception data. According to this communication terminal apparatus, it is possible to optimally set the modulation scheme, the error correction code coding rate, the maximum number of retransmissions, and the transmission / reception buffer amount for each of the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system.
本発明の他の態様に係るルータ装置は、前記いずれかの通信端末装置と、有線LAN(Local Area Network)通信部又は無線LAN(WLAN:Wireless Local Area Network)通信部と、前記通信端末装置と前記有線LAN通信部又は前記無線LAN通信部との間でIPパケットをルーティングするルーティング処理手段と、を備える。このルータ装置によれば、無線LAN通信部を備えている携帯型のLAN端末装置(スマートホーン等)や有線LAN通信部を備えているPC等のLAN端末装置から、通信端末装置を介して、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムを任意に選択して利用することができる。 A router device according to another aspect of the present invention includes any one of the communication terminal devices, a wired LAN (Local Area Network) communication unit or a wireless LAN (WLAN: Wireless Local Area Network) communication unit, and the communication terminal device. Routing processing means for routing IP packets with the wired LAN communication unit or the wireless LAN communication unit. According to this router device, from a LAN terminal device such as a portable LAN terminal device (such as a smart horn) equipped with a wireless LAN communication unit or a PC equipped with a wired LAN communication unit, via a communication terminal device, A terrestrial cellular mobile communication system and a satellite mobile communication system can be arbitrarily selected and used.
本発明によれば、簡易な構成で地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムに共用することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can share with a terrestrial cellular mobile communication system and a satellite mobile communication system with a simple structure.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る通信端末装置を用いて利用可能な移動通信システム(携帯電話システム)の全体構成の一例を示す説明図である。本実施形態の通信端末装置10は、地上のセルラー基地局を介した地上システム(地上セルラー移動通信システム)及び人工静止衛星を介した衛星システム(衛星移動通信システム)を利用することができる。なお、本実施形態では、衛星移動通信システムで用いられる人工衛星が静止衛星(以下「人工静止衛星」という。)の場合について説明するが、衛星移動通信システムには、人工静止衛星以外の非静止衛星や準天頂衛星などの人工衛星を用いてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the overall configuration of a mobile communication system (mobile phone system) that can be used by using a communication terminal device according to an embodiment of the present invention. The
図1において、本実施形態の移動通信システムは、地上システムを介して通信端末装置10と無線通信可能な基地局(以下「地上セルラー基地局」という。)20と、人工静止衛星40の通信中継装置41を介して通信端末装置10と無線通信可能な衛星基地局30と、地上セルラー基地局20の基地局装置21、衛星基地局30の基地局装置31及び基地局制御装置50はそれぞれ、専用回線や汎用回線等からなる図示しない有線通信回線を介してコアネットワーク60に接続されている。
In FIG. 1, the mobile communication system of this embodiment is a communication relay between a base station (hereinafter referred to as “terrestrial cellular base station”) 20 capable of wireless communication with a
地上セルラー基地局20及び人工静止衛星40の通信中継装置41それぞれと通信端末装置10との間の無線通信には、同一無線伝送方式及び同一周波数帯が使用されている。無線伝送方式としては、例えば、WCDMA(登録商標)(Wideband Code Division Multiple Access)やCDMA−2000等の第3世代移動通信システム(3G)の通信方式、LTE(Long Term Evolution)やLTE−Advancedの通信方式、第4世代携帯電話の通信方式などを採用することができる。また、通信端末装置10との間の無線通信(サービスリンク)の周波数帯としては、例えば、IMT(International Mobile Telecommunication)−2000で規格されたMSS帯(上り1980〜2010MHz及び下り2170〜2200MHz)における所定帯域(例えば30MHz)の周波数帯を割り当てることができる。また、人工静止衛星40の通信中継装置41と地上の衛星基地局30との間の無線通信(フィーダリンク)の周波数帯としては、例えば、Ku帯(上り14GHz及び下り12GHz)における所定帯域の周波数帯を割り当てることができる。
The same wireless transmission method and the same frequency band are used for wireless communication between the
図1の衛星システムは、人工静止衛星40がシングルビームアンテナ構成を有する場合の例である。人工静止衛星40の通信中継装置41が通信端末装置10と通信可能な衛星局エリアは、通信中継装置41のアンテナの指向方向を示すビーム410に対応した単一のビームエリア400になっている。なお、衛星システムは、人工静止衛星40がマルチビームアンテナ構成を有してもよい。この場合、人工静止衛星40の通信中継装置41が通信端末装置10と通信可能な衛星局エリアは、通信中継装置41のアンテナの互いに異なる複数の指向方向を示すビームに対応した互いに空間的にずれた複数のビームエリアになる。
The satellite system of FIG. 1 is an example when the artificial
通信端末装置10は、携帯電話機、スマートホーン、移動通信機能を有する携帯パソコン等であり、ユーザ装置(UE)、移動機、移動局装置、携帯型の通信端末とも呼ばれている。通信端末装置10は、例えば、地上セルラー基地局20と無線通信可能なエリア(以下「地上局エリア」という。)200及び人工静止衛星40の通信中継装置41と無線通信可能なエリア(以下「衛星局エリア」という。)400が重複しているエリアに在圏しているときに、地上システムと衛星システムとを利用することができる。また、通信端末装置10は、地上局エリア200の圏外であって衛星局エリア400の圏内のエリアに在圏しているときには、衛星システムを利用することができる。
The
地上セルラー基地局20は、基地局装置21やアンテナ等を有し、所定の無線伝送方式(変調方式)を用いて前述の所定周波数帯域内の周波数f0で通信端末装置10と通信を行うことができる。地上セルラー基地局20としては、例えば、通常の半径数百m乃至数km程度の広域エリアであるマクロセルをカバーする広域のマクロ基地局や、広域のマクロ基地局がカバーするエリアよりも小さなエリア(例えばピコセルやフェムトセル)をカバーするように設けられた小型基地局などが挙げられる。マクロ基地局は、「マクロセル基地局」、「Macro e−Node B」、等と呼ばれ、小型基地局は、「スモールセル基地局」、「マイクロセル基地局」、と呼ばれる場合もある。
The terrestrial
衛星基地局30は、地上セルラー基地局20の基地局装置21と同様な基地局装置31、周波数変換装置32、アンテナなどを有し、「フィーダリンク局」と呼ばれたりする場合もある。衛星基地局30は、地上セルラー基地局20と同様な所定の無線伝送方式(変調方式)を用い、周波数f0を衛星通信用の周波数fcに変換して人工静止衛星40の通信中継装置41と通信を行うことができる。周波数変換装置32は、基地局装置31と人工静止衛星40の通信中継装置41との間の通信を中継するときに、基地局装置31で使用される周波数f0と人工静止衛星40の通信中継装置41との通信に使用される衛星通信用の周波数fcとの間の変換を行う周波数変換手段として機能する。
The
人工静止衛星40の通信中継装置41は、非再生周波数変換中継を行う周波数変換手段を有する。この周波数変換手段は、通信端末装置10と衛星基地局30との通信を中継するときに、通信端末装置10との通信に使用される周波数f0と衛星基地局30との通信に使用される衛星通信用の周波数fcとの間の変換を行う。例えば、通信中継装置41は、衛星基地局30から受信した信号の周波数fcをf0に変換し、周波数f0で通信端末装置10と通信を行うことができる。
The
基地局制御装置50は、通信端末装置10と無線通信可能なエリアの少なくとも一部が重複する共通エリアに対応する地上セルラー基地局20及び衛星基地局30について無線リソース(周波数、時間スロット)の割り当てを制御することができる。すなわち、基地局制御装置50は、地上セルラー基地局20で使用される無線リソースと衛星基地局30で使用される無線リソースとを互いに重ならないように割り当てる制御を行う。また、基地局制御装置50は、災害などにより地上セルラー基地局20の一部に障害が発生した非常時に、衛星基地局30に割り当てる無線リソースを平常時よりも多くするように制御する。例えば、基地局制御装置50は、災害などにより地上セルラー基地局20の一部に障害が発生した非常時に、衛星基地局30に割り当てる無線リソースの割り当て率を平常時よりも大きくするように制御する。これらの制御は、例えば基地局制御装置50から地上セルラー基地局20及び衛星基地局30に所定の制御データを送信することにより行うことができる。ここで、衛星基地局30に割り当てる無線リソースの「割り当て率」とは、共通エリアにおいて地上セルラー基地局20及び衛星基地局30の全体に割り当てる無線リソースのうち、衛星基地局30に割り当てる無線リソースの割合である。
The base
通信端末装置10は、例えばCPUやメモリ等を有するコンピュータ装置、無線通信部などのハードウェアを用いて構成され、所定のプログラムが実行されることにより地上セルラー基地局20及び衛星基地局30との間の無線通信等を行うことができる。また、地上セルラー基地局20及び衛星基地局30は、例えばCPUやメモリ等を有するコンピュータ装置、コアネットワークに対する外部通信インターフェース部、無線通信部などのハードウェアを用いて構成され、所定のプログラムが実行されることにより、通信端末装置10との間の無線通信やコアネットワーク側との通信を行ったりすることができる。また、基地局制御装置50は、例えばCPUやメモリ等を有するコンピュータ装置、コアネットワークに対する外部通信インターフェース部を用いて構成され、所定のプログラムが実行されることにより、地上セルラー基地局20及び衛星基地局30の制御を行うことができる。
The
本実施形態の移動通信システムは、以下に示すように、災害発生などによって共通エリアにおける地上セルラー基地局の一部に障害が発生した非常時に無線リソース割り当ての制御を行うことができる。 As shown below, the mobile communication system of this embodiment can control radio resource allocation in the event of an emergency in which a part of a terrestrial cellular base station in a common area has failed due to a disaster or the like.
図2は、本実施形態の移動通信システムにおいて衛星移動通信に用いる人工静止衛星がシングルビームアンテナ構成を有する場合の共通エリアにおける平常時及び非常時の無線リソース(周波数)割り当て制御の一例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of normal and emergency radio resource (frequency) allocation control in a common area when an artificial geostationary satellite used for satellite mobile communication has a single beam antenna configuration in the mobile communication system of the present embodiment. It is.
図2(a)及び(b)はそれぞれ本実施形態の移動通信システムの平常時における無線リソース(周波数)の割り当て制御の一例を示す全体構成図及び無線リソース(周波数)割り当ての説明図である。本例は、人工静止衛星40がシングルビームアンテナ構成を有し、単一の衛星局エリア(ビームエリア)400内に複数の地上局エリア200が重なっている例である。また、本例の地上システム及び衛星システムで共用される所定の同一周波数帯は複数の分割周波数帯に分割され、各分割周波数帯を無線リソースとして割り当てることができる。図中のf0,f1,f2,f3は連続する4つの分割周波数帯の中心周波数をそれぞれ示している。なお、図2では、分割周波数帯の数が4つの場合について示しているが、分割周波数帯の数はこの例に限定されるものではなく、例えば7つの分割周波数帯に分割してもよい。また、本明細書では、中心周波数がf0,f1,f2,f3、・・・の分割周波数帯を、適宜、省略して周波数f0,f1,f2,f3、・・・と記す。
FIGS. 2A and 2B are an overall configuration diagram and an explanatory diagram of radio resource (frequency) allocation showing an example of radio resource (frequency) allocation control in normal times of the mobile communication system of the present embodiment, respectively. In this example, the artificial
図2(a)及び(b)の平常時において、基地局制御装置50は、地上セルラー基地局20と衛星基地局30とを互いに周波数同期させ、共通エリアにおいて地上セルラー基地局20と衛星基地局30とが干渉しないように、地上セルラー基地局20で使用される分割周波数帯と衛星基地局30で使用される分割周波数帯とを互いに重ならないように割り当てる制御を行う。例えば、図2(b)に示すように、地上セルラー基地局20による地上システムの無線リソースに周波数f0,f1,f2を割り当て、衛星基地局30による衛星システムの無線リソースに周波数f3を割り当てる。単一の衛星局エリア(ビームエリア)400と地上局エリア200とが重なる共通エリアにおいて、通信端末装置10は、周波数f0,f1,f2で地上セルラー基地局20と通信し、周波数f3で衛星基地局30と通信する。これにより、地上システムと衛星システムとの間の干渉を確実に回避することができる。
2 (a) and 2 (b), the
なお、図2(a)及び(b)において、基地局制御装置50は、地上セルラー基地局20における通信トラフィックと衛星基地局30における通信トラフィックとの比率に応じて、前記同一周波数帯の所定の無線通信フレームにおける無線リソース(周波数)の割り当て率の制御を行ってもよい。例えば、地上セルラー基地局20における通信トラフィックが衛星基地局30における通信トラフィックよりも大きい場合は、地上セルラー基地局20による地上システムの無線リソースに周波数f0,f1,f2を割り当て、逆の場合は、地上セルラー基地局20による地上システムの無線リソースに周波数f0を割り当てる。このように各基地局20,30の通信トラフィックの比率に応じて無線リソース(周波数)の割り当て率を制御することにより、各基地局20、30と通信端末装置10との通信を確保しつつ前記同一周波数帯における周波数利用効率を更に向上させることができる。
2 (a) and 2 (b), the
図2(c)及び(d)はそれぞれ本実施形態の移動通信システムの2つの地上セルラー基地局20の一方に障害が発生した非常時における無線リソース(周波数)の割り当て制御の一例を示す全体構成図及び無線リソース(周波数)割り当ての説明図である。本例の非常時では、例えば地震などの災害により、図中の×印を付した地上セルラー基地局20の一方に障害が発生し、地上セルラー基地局20による地上システムの通信トラフィックの比率が低くなっている。そこで、基地局制御装置50は、地上システムに割り当てる分割周波数帯の数を減少させ、衛星システムに割り当てる分割周波数帯の数を増加させるように制御する。例えば、図2(d)に示すように、地上システムの無線リソースに周波数f0を割り当て、衛星システムの無線リソースに周波数f1,f2,f3を割り当てる。これにより、移動通信に用いる周波数利用効率を維持しつつ、共通エリアにおいて通信端末装置10を用いた移動通信サービスをより確実に利用できる。
2 (c) and 2 (d) each show an overall configuration showing an example of radio resource (frequency) allocation control in an emergency when one of the two terrestrial
図3は、本実施形態の移動通信システムにおいて衛星移動通信に用いる人工静止衛星がシングルビームアンテナ構成を有する場合の共通エリアにおける平常時及び非常時の無線リソース(時間スロット)割り当て制御の他の例を示す図である。 FIG. 3 shows another example of normal and emergency radio resource (time slot) allocation control in a common area when an artificial geostationary satellite used for satellite mobile communication has a single beam antenna configuration in the mobile communication system of this embodiment. FIG.
図3(a)及び(b)はそれぞれ本実施形態の移動通信システムの平常時における無線リソース(時間スロット)の割り当て制御の一例を示す全体構成図及び無線リソース(時間スロット)割り当ての説明図である。本例は、前述の図2の場合と同様に、人工静止衛星40がシングルビームアンテナ構成を有し、単一の衛星局エリア(ビームエリア)400内に複数の地上局エリア200が重なっている例である。また、本例の地上システム及び衛星システムで共用される所定の無線通信フレームは複数の時間スロットに分割され、各時間スロットを無線リソースとして割り当てることができる。なお、図3では、時間スロットの数が4つの場合について示しているが、時間スロットの数はこの例に限定されるものではない。
FIGS. 3A and 3B are an overall configuration diagram and an explanatory diagram of radio resource (time slot) allocation showing an example of radio resource (time slot) allocation control in normal times of the mobile communication system of this embodiment, respectively. is there. In this example, as in the case of FIG. 2 described above, the artificial
図3(a)及び(b)の平常時において、基地局制御装置50は、地上セルラー基地局20と衛星基地局30とを互いに時間同期させ、地上セルラー基地局20と衛星基地局30とが干渉しないように、所定の無線通信フレームにおいて、地上セルラー基地局20で使用される時間スロットと衛星基地局30で使用される時間スロットとを互いに重ならないように割り当てる制御を行う。例えば、図3(b)に示すように、地上セルラー基地局20による地上システムの無線リソースに時間スロットT0,T1,T2を割り当て、衛星基地局30による衛星システムの無線リソースに時間スロットT3を割り当てる。単一の衛星局エリア(ビームエリア)400と地上局エリア200とが重なる共通エリアにおいて、通信端末装置10は、時間スロットT0,T1,T2で地上セルラー基地局20と通信し、時間スロットT3で衛星基地局30と通信する。これにより、地上システムと衛星システムとの間の干渉を確実に回避することができる。
3 (a) and 3 (b), the
なお、図3(a)及び(b)において、基地局制御装置50は、地上セルラー基地局20における通信トラフィックと衛星基地局30における通信トラフィックとの比率に応じて、前記所定の無線通信フレームにおける無線リソース(時間スロット)の割り当て率の制御を行ってもよい。例えば、地上セルラー基地局20における通信トラフィックが衛星基地局30における通信トラフィックよりも大きい場合は、地上セルラー基地局20による地上システムの無線リソースに時間スロットT0,T1,T2を割り当て、逆の場合は、地上セルラー基地局20による地上システムの無線リソースに時間スロットT0を割り当てる。このように各基地局20,30の通信トラフィックの比率に応じて無線リソース(時間スロット)の割り当て率を制御することにより、各基地局20、30と通信端末装置10との通信を確保しつつ前記同一周波数帯における周波数利用効率を更に向上させることができる。
3 (a) and 3 (b), the
図3(c)及び(d)はそれぞれ本実施形態の移動通信システムの2つの地上セルラー基地局20の一方に障害が発生した非常時における無線リソース(時間スロット)の割り当て制御の一例を示す全体構成図及び無線リソース(時間スロット)割り当ての説明図である。本例の非常時では、例えば地震などの災害により、図中の×印を付した地上セルラー基地局20の一方に障害が発生し、地上セルラー基地局20による地上システムの通信トラフィックの比率が低くなっている。そこで、基地局制御装置50は、地上システムに割り当てる時間スロットの数を減少させ、衛星システムに割り当てる時間スロットの数を増加させるように制御する。例えば、図3(d)に示すように、地上システムの無線リソースに時間スロットT0を割り当て、衛星システムの無線リソースに時間スロットT1,T2,T3を割り当てる。これにより、移動通信に用いる周波数利用効率を維持しつつ、共通エリアにおいて通信端末装置10を用いた移動通信サービスをより確実に利用できる。
3 (c) and 3 (d) each show an example of radio resource (time slot) allocation control in an emergency when a failure occurs in one of the two terrestrial
以上示したように本実施形態の移動通信システムでは共通エリアにおいて地上システムと衛星システムとを利用することができるが、地上システムと衛星システムでは無線伝送環境(無線伝送条件)が大きく異なる。そのため、地上システムと衛星システムとを同一の通信端末装置で共用する場合、通信端末装置は地上システム及び衛星システムそれぞれの無線伝送環境に対応する必要がある。 As described above, in the mobile communication system of the present embodiment, the ground system and the satellite system can be used in the common area, but the radio transmission environment (wireless transmission conditions) is greatly different between the ground system and the satellite system. Therefore, when the ground system and the satellite system are shared by the same communication terminal device, the communication terminal device needs to cope with the radio transmission environments of the ground system and the satellite system.
例えば、地上システムでの伝送距離は最大で100[km]、往復で200[km]であり、往復の伝送遅延時間は0.66[ミリ秒]である。一方、衛星システムでは、人工静止衛星40までの伝送距離が36,000[km]であり、衛星基地局(地上)30→通信中継装置41→通信端末装置10→通信中継装置41→衛星基地局(地上)30の往復で144,000[km]であり、往復の伝送遅延時間は約500[ミリ秒]である。
For example, the maximum transmission distance in the ground system is 100 [km], the round trip is 200 [km], and the round trip transmission delay time is 0.66 [milliseconds]. On the other hand, in the satellite system, the transmission distance to the artificial
また、地上システムの伝送距離は最大で100kmであるのに対し、人工静止衛星40は地上36,000[km]に位置し、衛星システムの伝送距離は地上システムのそれに比べて約360倍長い。そのため、衛星システムの伝搬損失は自由空間損失換算で地上システムよりも50[dB]程度大きい。
The transmission distance of the ground system is 100 km at maximum, whereas the artificial
このように地上システムと衛星システムでは無線伝送環境(無線伝送条件)が大きく異なる。そのため、地上システム及び衛星システムに共用する通信端末装置10では、表1に示すように地上システムと衛星システムでは、互いに異なる送信電力やアンテナシステムが必要になる。また、地上システムと衛星システムでは、表2に示すように複数種類のシステムパラメータ(変調方式、誤り訂正符号の符号化率、再送制御時の最大再送回数、送受信データを蓄積する送受信バッファー量等)について互いに異なる値が必要である。
Thus, the radio transmission environment (radio transmission conditions) is greatly different between the ground system and the satellite system. Therefore, in the
図4は、地上システム及び衛星システムに共用する比較例に係る従来の通信端末装置の概略構成を示すブロック図である。前述のように地上システムと衛星システムでは無線伝送環境(無線伝送条件)が大きく異なるため、図4に示すように地上システム及び衛星システムに共用する従来の通信端末装置90は、地上システム及び衛星システムそれぞれに最適化(特化)した専用端末装置91,90を合体した構成である。地上システム用の専用端末装置91及び衛星システム用の専用端末装置92はそれぞれ、アンテナ911、921とDUP(Duplexer:送受共用器)912,922と受信電力増幅器913,923と送信電力増幅器914,924とベースバンドユニット915,925とを備える。更に、地上システム用の専用端末装置91は、ベースバンドユニット915で用いられる地上システムのシステムパラメータの値が書き込まれた(プリセットされた)記憶部916を有している。一方、衛星システム用の専用端末装置9は、ベースバンドユニット915で用いられる衛星システムのシステムパラメータの値が書き込まれた(プリセットされた)記憶部926を有している。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional communication terminal apparatus according to a comparative example shared by the ground system and the satellite system. As described above, since the radio transmission environment (radio transmission conditions) differs greatly between the ground system and the satellite system, the conventional
図4に示すように、地上システム及び衛星システムに共用する従来の通信端末装置90は、各システムの専用端末装置91,90を単に合体した無駄な重複構成を含むものである。そこで、本実施形態では、以下に示すように、従来の通信端末装置に比してより簡易な構成で地上システム及び衛星システムに共用できるように通信端末装置10を構成している。
As shown in FIG. 4, the conventional
図5は、本実施形態に係る通信端末装置10の一構成例を示すブロック図である。
図5において、通信端末装置10は、地上システムにおける地上セルラー基地局20との無線通信に用いる第1のアンテナ11と、衛星システムにおける人工静止衛星40との無線通信に用いる第2のアンテナ12と、アンテナ切替手段としてのアンテナ切替スイッチ(SW)181とを備える。第1のアンテナ11は例えば地上システムの垂直偏波に対応する線状アンテナであり、第2のアンテナ12は衛星システムの円偏波に対応するヘリカルアンテナまたはパッチアンテナである。アンテナ切替スイッチ181は、選択された地上システム又は衛星システムに応じて第1のアンテナ11と第2のアンテナ12とを切り替える。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the
In FIG. 5, the
更に、通信端末装置10は、共用のベースバンド処理手段としてのベースバンドユニット13と、そのベースバンドユニット13に用いるシステムパラメータ群を記憶する記憶手段としての記憶装置14とを備える。ベースバンドユニット13は、地上システム及び衛星システムに共通に定義された複数種類のシステムパラメータそれぞれについて予め設定された値からなるシステムパラメータ群に基づいて受信信号R及び送信信号Tの処理を行う。
Furthermore, the
ベースバンドユニット13は、所定の無線伝送方式(例えば3GPPのLTEやLTE−Advancedで規定されている無線伝送方式)に基づいて、送信データを変調することにより送信信号を生成したり、受信信号を復調してデータを取得する処理を実行する。このベースバンドユニット13における処理に、地上システムに最適化された第1のシステムパラメータ群又は衛星システムに最適化された第2のシステムパラメータ群が用いられる。
The
記憶装置14は、ベースバンドユニット13に用いるシステムパラメータ群として、地上システムに最適化された第1のシステムパラメータ群と、衛星システムに最適化された第2のシステムパラメータ群とを記憶する。複数種類のシステムパラメータは、例えば、変調方式、誤り訂正符号の符号化率、再送制御時の最大再送回数、送受信データを蓄積する送受信バッファー量である。地上システムに最適化された第1のシステムパラメータ群の値及び衛星システムに最適化された第2のシステムパラメータ群の値は、例えば前述の表2に例示した設定に対応する値である。
The
また、通信端末装置10は、ベースバンドユニット13に入力される受信信号R及びベースバンドユニット13から出力される送信信号Tそれぞれの電力を増幅する電力増幅手段15を備える。本構成例の電力増幅手段15は、地上システム及び衛星システムそれぞれの受信信号Rの電力増幅に使用される共用の低雑音受信電力増幅器(以下「受信電力増幅器」という。)151と、地上システムの送信信号Tの電力増幅に使用される第1の送信電力増幅器152と、衛星システムの送信信号Tの電力増幅に使用される第2の送信電力増幅器153とを有している。第1の送信電力増幅器152は、送信電力が例えば0.2[W]になるように地上システムの送信信号Tの電力を増幅する。また、第2の送信電力増幅器153は、送信電力が例えば1[W]になるように衛星システムの送信信号Tの電力を増幅する。
In addition, the
図5の構成例では、第1のアンテナ11及び第1の送信電力増幅器152が地上システム専用の構成要素10Aであり、第2のアンテナ12及び第1の送信電力増幅器153が衛星システム専用の構成要素10Bである。
In the configuration example of FIG. 5, the
アンテナ11,12で受信された受信信号Rの経路とアンテナ11,12へ向かう送信信号の経路は、DUP(Duplexer:送受共用器)171によって経路を分離される。また、第1の送信電力増幅器152を通過する送信信号Tの経路と第2の送信電力増幅器153を通過する送信信号Tの経路は、送信経路切替スイッチ(SW)182,183で切り替えられる。
The path of the reception signal R received by the
また、通信端末装置10は、地上システム及び衛星システムのいずれかを選択する選択手段と、選択手段で選択された地上システム又は衛星システムに応じて、記憶装置14に記憶されている第1のシステムパラメータ群又は第2のシステムパラメータ群をベースバンドユニット13に用いるように制御する制御手段としての制御装置16とを備える。制御装置16は、例えばCPU及びRAMやROM等のメモリで構成され、所定の制御プログラムを読み込んで実行することにより、上記制御手段として機能する。また、本実施形態における制御装置16は、後述の共通制御信号に含まれる基地局識別子や受信電力などに基づいて地上システム及び衛星システムのいずれかを選択する選択手段としても機能する。
In addition, the
なお、通信端末装置10は、制御装置16に接続されたタッチパネル機能を有する液晶パネル等の表示部や操作ボタン等などの操作部を備えてもよい。この場合、地上システム及び衛星システムのいずれかをユーザが任意に選択できるように、上記選択手段として、表示部又は操作部を用いてもよい。
The
図5の構成例の通信端末装置10において、地上システムが選択された場合、第1のアンテナ11で受信された地上セルラー基地局20からの受信信号Rは、受信電力増幅器151で増幅された後、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された送信信号Tは、地上システム用の第1の送信電力増幅器152で所定電力(例えば0.2[W])に増幅された後、第1のアンテナ11から地上セルラー基地局20に向けて送信される。
In the
一方、衛星システムが選択された場合、第2のアンテナ12で受信された人工静止衛星40からの受信信号Rは、受信電力増幅器151で増幅された後、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された送信信号Tは、衛星システム用の第2の送信電力増幅器153で所定の電力(例えば1[W])に増幅された後、第2のアンテナ12から人工静止衛星40に向けて送信される。
On the other hand, when the satellite system is selected, the received signal R from the
以上、図5の構成例の通信端末装置10では、地上システム及び衛星システムから選択された移動通信システムに応じて、専用のアンテナ11,12を用いるとともに最適化された第1又は第2のシステムパラメータ群をベースバンドユニット13で用いることができるため、選択された移動通信システムの無線伝送環境に対応した無線通信が可能になる。また、アンテナ11,12及びシステムパラメータ群の切り替えにより、地上システムと衛星システムとを容易に切り替えることができる。しかも、システムパラメータ群に基づいて受信信号及び送信信号の処理を行うベースバンドユニット13を、地上システム及び衛星システムに共用できるため、地上システム及び衛星システムそれぞれに専用のベースバンドユニットを備える構成に比して簡易な構成にすることができる。
As described above, in the
特に、図5の構成例の通信端末装置10では、地上システム及び衛星システムから選択された移動通信システムに応じて専用の送信電力増幅器152、153を用いることができるため、増幅器のゲインを調整することなく、選択された移動通信システムの無線伝送環境に対応した送信信号の電力増幅が可能になると共に、電力効率を考慮して消費電力の少ない最適な電力増幅器を利用できる。また、地上システム及び衛星システムの両方に受信電力増幅器151を共用できるため更に簡易な構成にすることができる。
In particular, in the
図6は、本実施形態に係る通信端末装置10の他の構成例を示すブロック図である。なお、図6の通信端末装置10において、図5と共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する。
図6の通信端末装置10における電力増幅手段15は、地上システム及び衛星システムそれぞれの受信信号Rの電力増幅に使用される共用の受信電力増幅器151と、地上システム及び衛星システムそれぞれの送信信号Tの電力増幅に使用される共用の送信電力増幅器154とを有している。共用の送信電力増幅器154は最大の出力電力内で、制御装置16により、地上システム及び衛星システムの選択に応じてゲインが制御される。例えば、地上システムが選択された場合は出力電力が地上システムに対応した所定電力(例えば0.2[W])になり、衛星システムが選択された場合は出力電力が衛星システムに対応した所定電力(例えば1[W])になるように、送信電力増幅器154のゲインが制御される。
FIG. 6 is a block diagram illustrating another configuration example of the
The power amplifying means 15 in the
図6の構成例の通信端末装置10において、地上システムが選択された場合、第1のアンテナ11で受信された地上セルラー基地局20からの受信信号Rは、受信電力増幅器151で増幅された後、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された送信信号Tは、地上システム用のゲインに制御された送信電力増幅器154で所定電力(例えば0.2[W])に増幅された後、第1のアンテナ11から地上セルラー基地局20に向けて送信される。
In the
一方、衛星システムが選択された場合、第2のアンテナ12で受信された人工静止衛星40からの受信信号Rは、受信電力増幅器151で増幅された後、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された送信信号Tは、衛星システム用のゲインに制御された送信電力増幅器154で所定の電力(例えば1[W])に増幅された後、第2のアンテナ12から人工静止衛星40に向けて送信される。
On the other hand, when the satellite system is selected, the received signal R from the
以上、図6の構成例の通信端末装置10では、地上システム及び衛星システムから選択された移動通信システムに応じて、専用のアンテナ11,12を用いるとともに最適化された第1又は第2のシステムパラメータ群をベースバンドユニット13で用いることができるため、選択された移動通信システムの無線伝送環境に対応した無線通信が可能になる。また、アンテナ11,12及びシステムパラメータ群の切り替えにより、地上システムと衛星システムとを容易に切り替えることができる。しかも、システムパラメータ群に基づいて受信信号及び送信信号の処理を行うベースバンドユニット13を、地上システム及び衛星システムに共用できるため、地上システム及び衛星システムそれぞれに専用のベースバンドユニットを備える構成に比して簡易な構成にすることができる。
As described above, in the
特に、図6の構成例の通信端末装置10では、地上システム及び衛星システムの両方に送信電力増幅器154を共用できるため更に簡易な構成にすることができる。
In particular, in the
図7は、本実施形態に係る通信端末装置10の更に他の構成例を示すブロック図である。なお、図7の通信端末装置10において、図5及び図6と共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する。
図7の構成例では、地上システム専用の構成要素10Aとして、第1のアンテナ11と第1の受信電力増幅器155と第1の送信電力増幅器152と第1のDUP172とを備える。また、衛星システム専用の構成要素10Bとして、第2のアンテナ12と第1の受信電力増幅器156と第2の送信電力増幅器153と第2のDUP173とを備える。
FIG. 7 is a block diagram showing still another configuration example of the
In the configuration example of FIG. 7, the
図7の構成例の通信端末装置10において、地上システムが選択された場合、第1のアンテナ11で受信された地上セルラー基地局20からの受信信号Rは、地上システム用の第1の受信電力増幅器155で増幅された後、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された送信信号Tは、地上システム用の第1の送信電力増幅器152で所定電力(例えば0.2[W])に増幅された後、第1のアンテナ11から地上セルラー基地局20に向けて送信される。
When the terrestrial system is selected in the
一方、衛星システムが選択された場合、第2のアンテナ12で受信された人工静止衛星40からの受信信号Rは、衛星システム用の第2の受信電力増幅器151で増幅された後、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された送信信号Tは、衛星システム用の第2の送信電力増幅器153で所定の電力(例えば1[W])に増幅された後、第2のアンテナ12から人工静止衛星40に向けて送信される。
On the other hand, when the satellite system is selected, the received signal R from the artificial
以上、図7の構成例の通信端末装置10では、地上システム及び衛星システムから選択された移動通信システムに応じて、専用のアンテナ11,12と受信電力増幅器155,156と送信電力増幅器152,153とを用いるとともに、最適化された第1又は第2のシステムパラメータ群をベースバンドユニット13で用いることができるため、選択された移動通信システムの無線伝送環境に対応した無線通信が可能になる。また、アンテナ11,12及びシステムパラメータ群の切り替えにより、地上システムと衛星システムとを容易に切り替えることができる。しかも、システムパラメータ群に基づいて受信信号及び送信信号の処理を行うベースバンドユニット13を、地上システム及び衛星システムに共用できるため、地上システム及び衛星システムそれぞれに専用のベースバンドユニットを備える構成に比して簡易な構成にすることができる。
As described above, in the
図8は、本実施形態に係る通信端末装置10の更に他の構成例を示すブロック図である。なお、図8の通信端末装置10において、図5乃至図7と共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する。また、図8の例では、地上システム用のアンテナ11及び衛星システム用のアンテナ12をそれぞれ2本ずつ備えた場合を示しているが、2本以外の複数本ずつ(例えば4本ずつ)備えるものであってもよい。また、複数のアンテナを備える場合、地上システム及び衛星システムそれぞれにおいて実際のMIMO(Multi-Input-Multi-Output)技術による無線通信(以下、適宜「MIMO通信」という。)を行っているときに使用されるアンテナの本数を切り換えることができるものであってもよい。
FIG. 8 is a block diagram showing still another configuration example of the
図8の通信端末装置10は、MIMO通信を行うための2組の無線通信部として、アンテナ11(1)及び12(1)を含む第1の無線通信部101と、アンテナ11(2)及び12(2)を含む第2の無線通信部102とを備える。送受信に複数のアンテナを用いたMIMO通信を行うことで、通信品質や通信速度(スループット)を大幅に改善できる。例えば、送受信アンテナを2本ずつ備えてMIMO通信を行うことで、同一帯域幅の無線伝送で通信速度をほぼ2倍に向上できる。
The
第1の無線通信部101は、図6の構成例と同様に、第1のアンテナ11(1)と第2のアンテナ12(1)と共用の受信電力増幅器151(1)と共用の送信電力増幅器154(1)とDUP171(1)とアンテナ切替スイッチ181(1)とを有する。同様に、第2の無線通信部102は、第1のアンテナ11(2)と第2のアンテナ12(2)と共用の受信電力増幅器151(2)と共用の送信電力増幅器154(2)とDUP171(2)とアンテナ切替スイッチ181(2)とを有する。
As in the configuration example of FIG. 6, the first
図8の構成例の通信端末装置10において、地上システムが選択された場合、地上システム用の1組のアンテナ11(1),11(2)で受信された地上セルラー基地局20からの受信信号R1,R2はそれぞれ、受信電力増幅器151(1),151(2)で増幅された後、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された1組の送信信号T1,T2はそれぞれ、地上システム用のゲインに制御された送信電力増幅器154(1),154(2)で所定電力(例えば0.2[W])に増幅された後、アンテナ11(1),11(2)から地上セルラー基地局20に向けて送信される。
In the
一方、衛星システムが選択された場合、衛星システム用の1組のアンテナ12(1),12(2)で受信された人工静止衛星40からの受信信号R1,R2はそれぞれ、受信電力増幅器151(1),151(2)で増幅された後、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された1組の送信信号T1,T2はそれぞれ、衛星システム用のゲインに制御された送信電力増幅器154(1),154(2)で所定の電力(例えば1[W])に増幅された後、アンテナ12(1),12(2)から人工静止衛星40に向けて送信される。
On the other hand, when the satellite system is selected, the received signals R1, R2 from the artificial
以上、図8の構成例の通信端末装置10では、地上システム及び衛星システムから選択された移動通信システムに応じて、専用のアンテナ11(1),11(2)又はアンテナ12(1),12(2)を用いるとともに最適化された第1又は第2のシステムパラメータ群をベースバンドユニット13で用いることができるため、選択された移動通信システムの無線伝送環境に対応したMIMOの無線通信が可能になる。また、アンテナ11(1),11(2),12(1),12(2)及びシステムパラメータ群の切り替えにより、地上システムと衛星システムとを容易に切り替えることができる。しかも、システムパラメータ群に基づいて受信信号及び送信信号の処理を行うベースバンドユニット13を、地上システム及び衛星システムに共用できるため、地上システム及び衛星システムそれぞれに専用のベースバンドユニットを備える構成に比して簡易な構成にすることができる。
As described above, in the
なお、図8の構成例では、地上システム及び衛星システムの両方でMIMOの無線通信を行っているが、地上システムについてのみMIMOの無線通信を行うようにしてもよい。 In the configuration example of FIG. 8, MIMO wireless communication is performed in both the ground system and the satellite system. However, MIMO wireless communication may be performed only in the ground system.
図9は、本実施形態に係る通信端末装置10の更に他の構成例を示すブロック図である。本構成例の通信端末装置10では、送信時に1アンテナを用いた無線通信が行われ、受信時に2アンテナを用いたMIMOの無線通信が行われる。なお、図9の通信端末装置10において、図5乃至図8と共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する。
FIG. 9 is a block diagram showing still another configuration example of the
図9の通信端末装置10における電力増幅手段15は、第1の無線通信部101に設けられた共用の受信電力増幅器151(1)及び共用の送信電力増幅器154(1)と、第2の無線通信部102に設けられた共用の受信電力増幅器151(2)とを有している。第1の無線通信部101の共用の送信電力増幅器154(1)は最大の出力電力内で、制御装置16により、地上システム及び衛星システムの選択に応じてゲインが制御される。例えば、地上システムが選択された場合は出力電力が地上システムに対応した所定電力(例えば0.2[W])になり、衛星システムが選択された場合は出力電力が衛星システムに対応した所定電力(例えば1[W])になるように、送信電力増幅器154(1)のゲインが制御される。
The power amplifying means 15 in the
第1の無線通信部101は、図6の構成例と同様に、第1のアンテナ11(1)と第2のアンテナ12(1)と共用の受信電力増幅器151(1)と共用の送信電力増幅器154(1)とDUP171(1)とアンテナ切替スイッチ181(1)とを有する。一方、第2の無線通信部102は、第1のアンテナ11(2)と第2のアンテナ12(2)と共用の受信電力増幅器151(2)とアンテナ切替スイッチ181(2)とを有する。
As in the configuration example of FIG. 6, the first
図9の構成例の通信端末装置10において、地上システムが選択された場合、地上システム用の1組のアンテナ11(1),11(2)で受信された地上セルラー基地局20からの受信信号R1,R2はそれぞれ、受信電力増幅器151(1),151(2)で増幅された後、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された送信信号T1は、第1の無線通信部101において地上システム用のゲインに制御された送信電力増幅器154(1)で所定電力(例えば0.2[W])に増幅された後、アンテナ11(1)から地上セルラー基地局20に向けて送信される。
In the
一方、衛星システムが選択された場合、衛星システム用の1組のアンテナ12(1),12(2)で受信された人工静止衛星40からの受信信号R1,R2はそれぞれ、受信電力増幅器151(1),151(2)で増幅された後、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された送信信号T1は、衛星システム用のゲインに制御された送信電力増幅器154(1)で所定の電力(例えば1[W])に増幅された後、アンテナ12(1)から人工静止衛星40に向けて送信される。
On the other hand, when the satellite system is selected, the received signals R1, R2 from the artificial
以上、図9の構成例の通信端末装置10では、地上システム及び衛星システムから選択された移動通信システムに応じて、専用のアンテナ11(1),11(2)又はアンテナ12(1),12(2)を用いるとともに最適化された第1又は第2のシステムパラメータ群をベースバンドユニット13で用いることができるため、選択された移動通信システムの無線伝送環境に対応したMIMOの無線通信が可能になる。また、アンテナ11(1),11(2),12(1),12(2)及びシステムパラメータ群の切り替えにより、地上システムと衛星システムとを容易に切り替えることができる。しかも、システムパラメータ群に基づいて受信信号及び送信信号の処理を行うベースバンドユニット13を、地上システム及び衛星システムに共用できるため、地上システム及び衛星システムそれぞれに専用のベースバンドユニットを備える構成に比して簡易な構成にすることができる。
As described above, in the
特に、図9の構成例の通信端末装置10では、地上システム及び衛星システムそれぞれの受信時にMIMO通信を行うことができる。
In particular, the
図10は、本実施形態に係る通信端末装置10の更に他の構成例を示すブロック図である。本構成例の通信端末装置10では、衛星システムのアンテナとして、偏波面の回転方向が互いに反対方向である右旋の円偏波(以下「右旋偏波」という。)及び左旋回の円偏波(以下「左旋偏波」という。)それぞれの送受信を1アンテナで行う共用アンテナ120を備えている。なお、図10の通信端末装置10において、図5乃至図9と共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する。
FIG. 10 is a block diagram showing still another configuration example of the
第1の無線通信部101は、第1のアンテナ11(1)と共用の受信電力増幅器151(1)と共用の送信電力増幅器154(1)とDUP171(1)とアンテナ切替スイッチ181(1)とを有する。同様に、第2の無線通信部102は、第1のアンテナ11(2)と共用の受信電力増幅器151(2)と共用の送信電力増幅器154(2)とDUP171(2)とアンテナ切替スイッチ181(2)とを有する。また、第1の無線通信部101及び第2の無線通信部102による衛星システムのMIMO通信に用いられる共用のアンテナ120を備えている。共用のアンテナ120は、右旋偏波及び左旋偏波それぞれの送受信を1アンテナで同時に行うことができる。
The first
図10の構成例の通信端末装置10において、地上システムが選択された場合、地上システム用の1組のアンテナ11(1),11(2)で受信された地上セルラー基地局20からの受信信号R1,R2はそれぞれ、受信電力増幅器151(1),151(2)で増幅された後、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された1組の送信信号T1,T2はそれぞれ、地上システム用のゲインに制御された送信電力増幅器154(1),154(2)で所定電力(例えば0.2[W])に増幅された後、アンテナ11(1),11(2)から地上セルラー基地局20に向けて直線偏波で送信される。
In the
一方、衛星システムが選択された場合、衛星システム用の共用のアンテナ120で受信された人工静止衛星40からの右旋偏波及び左旋偏波それぞれの受信信号R1,R2はそれぞれ、受信電力増幅器151(1),151(2)で増幅された後、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された1組の送信信号T1,T2はそれぞれ、衛星システム用のゲインに制御された送信電力増幅器154(1),154(2)で所定の電力(例えば1[W])に増幅された後、共用のアンテナ120から右旋偏波及び左旋偏波それぞれの無線信号として人工静止衛星40に向けて同時に送信される。
On the other hand, when the satellite system is selected, the received signals R1 and R2 of the right-handed polarization and the left-handed polarization received from the artificial
以上、図10の構成例の通信端末装置10では、地上システム及び衛星システムから選択された移動通信システムに応じて、専用のアンテナ11(1),11(2)又は共用アンテナ120を用いるとともに最適化された第1又は第2のシステムパラメータ群をベースバンドユニット13で用いることができるため、選択された移動通信システムの無線伝送環境に対応したMIMOの無線通信が可能になる。また、アンテナ11(1),11(2)、共用アンテナ120及びシステムパラメータ群の切り替えにより、地上システムと衛星システムとを容易に切り替えることができる。しかも、システムパラメータ群に基づいて受信信号及び送信信号の処理を行うベースバンドユニット13を、地上システム及び衛星システムに共用できるため、地上システム及び衛星システムそれぞれに専用のベースバンドユニットを備える構成に比して簡易な構成にすることができる。
As described above, the
特に、図10の構成例の通信端末装置10では、衛星システムのMIMO通信を一つの共用アンテナ120で行うことができるため、より簡易な構成にすることができる。
In particular, the
図11は、本実施形態に係る通信端末装置10の更に他の構成例を示すブロック図である。本構成例の通信端末装置10では、衛星システムのアンテナとして右旋偏波及び左旋偏波それぞれの送受信を1アンテナで行う共用アンテナ120とともに、地上システムのアンテナとして偏波面が互いに直交する2種類の直線偏波(垂直偏波及び水平偏波、又は、+45°偏波及び−45°偏波)それぞれの送受信を1アンテナで行う共用アンテナ110を備えている。なお、図11の通信端末装置10において、図5乃至図10と共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する。
FIG. 11 is a block diagram showing still another configuration example of the
第1の無線通信部101は、共用の受信電力増幅器151(1)と共用の送信電力増幅器154(1)とDUP171(1)とアンテナ切替スイッチ181(1)とを有する。同様に、第2の無線通信部102は、共用の受信電力増幅器151(2)と共用の送信電力増幅器154(2)とDUP171(2)とアンテナ切替スイッチ181(2)とを有する。また、第1の無線通信部101及び第2の無線通信部102による衛星システムのMIMO通信に用いられる共用のアンテナ120を備えている。共用のアンテナ120は、右旋偏波及び左旋偏波それぞれの送受信を1アンテナで同時に行うことができる。更に、第1の無線通信部101及び第2の無線通信部102による地上システムのMIMO通信に用いられる共用のアンテナ110を備えている。共用のアンテナ110は、偏波面が互いに直交する2種類の直線偏波(垂直偏波及び水平偏波、又は、+45°偏波及び−45°偏波)それぞれの送受信を1アンテナで同時に行うことができる。
The first
図11の構成例の通信端末装置10において、地上システムが選択された場合、地上システム用の共用のアンテナ110で受信された地上セルラー基地局20からの2種類の直線偏波の受信信号R1,R2はそれぞれ、受信電力増幅器151(1),151(2)で増幅された後、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第1のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された1組の送信信号T1,T2はそれぞれ、地上システム用のゲインに制御された送信電力増幅器154(1),154(2)で所定電力(例えば0.2[W])に増幅された後、共用アンテナ110から地上セルラー基地局20に向けて2種類の直線偏波の無線信号として同時に送信される。
When the terrestrial system is selected in the
一方、衛星システムが選択された場合、衛星システム用の共用のアンテナ120で受信された人工静止衛星40からの右旋偏波及び左旋偏波それぞれの受信信号R1,R2はそれぞれ、受信電力増幅器151(1),151(2)で増幅された後、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて元のデータを得るように処理される。また、ベースバンドユニット13において第2のシステムパラメータ群に基づいて送信対象のデータから生成された1組の送信信号T1,T2はそれぞれ、衛星システム用のゲインに制御された送信電力増幅器154(1),154(2)で所定の電力(例えば1[W])に増幅された後、共用のアンテナ120から右旋偏波及び左旋偏波それぞれの無線信号として人工静止衛星40に向けて同時に送信される。
On the other hand, when the satellite system is selected, the received signals R1 and R2 of the right-handed polarization and the left-handed polarization received from the artificial
以上、図11の構成例の通信端末装置10では、地上システム及び衛星システムから選択された移動通信システムに応じて、共用のアンテナ110又は共用アンテナ120を用いるとともに最適化された第1又は第2のシステムパラメータ群をベースバンドユニット13で用いることができるため、選択された移動通信システムの無線伝送環境に対応したMIMOの無線通信が可能になる。また、共用アンテナ110、共用アンテナ120及びシステムパラメータ群の切り替えにより、地上システムと衛星システムとを容易に切り替えることができる。しかも、システムパラメータ群に基づいて受信信号及び送信信号の処理を行うベースバンドユニット13を、地上システム及び衛星システムに共用できるため、地上システム及び衛星システムそれぞれに専用のベースバンドユニットを備える構成に比して簡易な構成にすることができる。
As described above, the
特に、図11の構成例の通信端末装置10では、地上システム及び衛星システムそれぞれのMIMO通信を共用アンテナ110及び共用アンテナ120で行うことができるため、より簡易な構成にすることができる。
In particular, the
図12は、本実施形態に係る通信端末装置における地上システム及び衛星システムの選択・切替処理の一例を示すフローチャートである。
図12において、通信端末装置10の電源がONされる(S101)と、地上システムが選択され(S102)、地上システム用のアンテナ11及び第1のシステムパラメータ群に切り替えられる。次に、地上システムの地上セルラー基地局20から受信した受信信号の電力(受信電力)が所定の第1の閾値Pth1より大きいか否かが判断される(S103)。地上システムの受信電力が第1の閾値Pth1以下の場合(S103でNO)は、地上システムから衛星システムに切り替えられ(S104)、衛星システム用のアンテナ12及び第2のシステムパラメータ群に切り替えられる。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of selection / switching processing of the ground system and the satellite system in the communication terminal device according to the present embodiment.
In FIG. 12, when the power of the
次に、衛星システムの人工静止衛星40から受信した受信電力が所定の第2の閾値Pth2より大きいか否かが判断される(S105)。衛星システムの受信電力が第2の閾値Pth2より大きい場合(S105でNO)は、受信信号に含まれる共通制御信号内の基地局識別子が受信され(S106)、その基地局識別子に基づいて当該受信信号が衛星システムの受信信号であるか否かが判断される(S107)。ここで、衛星システムの受信信号であると判断された場合(S107でYES)は、衛星システムでの受信が継続される(S108)。一方、衛星システムの受信信号でないと判断された場合は(S107でNO)、地上システムに切り替えられる(S102)。
Next, it is determined whether or not the received power received from the artificial
また、上記ステップS103において、地上システムの受信電力が第1の閾値Pth1よりも大きい場合(S103でYES)は、地上システムでの受信が継続される(S109)。次に、受信信号に含まれる共通制御信号内の基地局識別子が受信され(S110)、その基地局識別子に基づいて当該受信信号が地上システムの受信信号であるか否かが判断される(S111)。ここで、地上システムの受信信号であると判断された場合(S111でYES)は、地上システムでの受信が継続される(S112)。一方、地上システムの受信信号でないと判断された場合は(S111でNO)、衛星システムに切り替えられる(S104)。 If the received power of the ground system is larger than the first threshold value Pth1 in step S103 (YES in S103), reception on the ground system is continued (S109). Next, a base station identifier in the common control signal included in the received signal is received (S110), and based on the base station identifier, it is determined whether the received signal is a received signal of the ground system (S111). ). Here, if it is determined that the signal is a reception signal of the ground system (YES in S111), reception by the ground system is continued (S112). On the other hand, when it is determined that the received signal is not a received signal of the ground system (NO in S111), the satellite system is switched (S104).
上記図12の地上システム及び衛星システムの選択・切替処理によれば、通常時における無線伝送環境がより安定した地上システムを優先的に利用できるとともに、何らかの原因により地上システムからの受信信号が弱くなった場合に衛星システムへの自動切り替えが可能になる。 According to the selection / switching process of the terrestrial system and satellite system in FIG. 12 described above, the terrestrial system having a more stable wireless transmission environment during normal use can be preferentially used, and the received signal from the terrestrial system becomes weak for some reason. In the event of a satellite system.
なお、上記図12の地上システム及び衛星システムの選択・切替処理では、ステップS103において、地上システムの地上セルラー基地局20から受信した受信電力が第1の閾値Pth1より大きいか否かを判断しているが、当該受信電力が第1の閾値Pth1以上か否かを判断してもよい。また、ステップS105において、衛星システムの人工静止衛星40から受信した受信電力が第2の閾値Pth1より大きいか否かを判断しているが、当該受信電力が第2の閾値Pth1以上か否かを判断してもよい。
In the terrestrial system and satellite system selection / switching process of FIG. 12, it is determined in step S103 whether or not the received power received from the terrestrial
図13は、本実施形態に係る通信端末装置を組み込んだ無線LANのルータ装置の一例を示すブロック図である。
図13において、ルータ装置70は、前述の図5〜図11のいずれかの通信端末装置10と、無線LAN通信部71と、ルーティング処理部72とを備える。無線LAN通信部71は、アンテナ71aを介して、無線LAN通信部を有するタブレット80やパソコン81等のLAN端末装置との間でWiFi(登録商標)などの無線LANを介してIP(Internet Protocol)パケットの通信を行うことができる。ルーティング処理部72は、通信端末装置10と無線LAN通信部71との間のIPパケットの通信を中継するように設けられている。ルーティング処理部72は、例えば、スマートホーン又はタブレット80やパソコン81等のLAN端末装置が有する無線LANからルータ装置内の無線LAN通信部71を介して受信したIPパケットを、そのIPパケットのIPアドレスに基づいて、通信端末装置10及び移動通信ネットワークを介して外部の他の通信端末装置やサーバなどに向けてルーティングする。また、ルーティング処理部72は、外部の他の通信端末装置やサーバなどから通信端末装置10を介して受信したIPパケットを、そのIPパケットのIPアドレスに基づいて、無線LAN通信部71、内蔵する無線LANを介してスマートホーン又はタブレット80やパソコン81等のLAN対応装置に向けてルーティングする。
FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of a wireless LAN router device incorporating the communication terminal device according to the present embodiment.
In FIG. 13, the
図13のルータ装置70によれば、スマートホーン又はタブレット80やパソコン81等のLAN端末装置が有する無線LAN及びルータ装置70内の無線LAN通信部を介して、地上システム及び衛星システムを任意に選択して利用することができる。なお、図13の構成例は、無線LANのルータ装置の場合について説明したが、有線LANのルータ装置にも同様に適用できる。
According to the
なお、本明細書で説明された処理工程並びに移動通信システム、基地局、通信端末装置(ユーザ端末装置、移動局)及びルータ装置の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。 Note that the processing steps described in this specification and the components of the mobile communication system, base station, communication terminal device (user terminal device, mobile station) and router device can be implemented by various means. For example, these steps and components may be implemented in hardware, firmware, software, or a combination thereof.
ハードウェア実装については、実体(例えば、各種無線通信装置、Node B、通信端末装置、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置)において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、1つ又は複数の、特定用途向けIC(ASIC)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、デジタル信号処理装置(DSPD)、プログラマブル・ロジック・デバイス(PLD)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。 For hardware implementation, means such as a processing unit used to realize the above steps and components in an entity (for example, various wireless communication devices, Node B, communication terminal device, hard disk drive device, or optical disk drive device) Is one or more application specific ICs (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processors (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs) May be implemented in a processor, controller, microcontroller, microprocessor, electronic device, other electronic unit designed to perform the functions described herein, a computer, or combinations thereof .
また、ファームウェア及び/又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる各部は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム(例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード)で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び/又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ/プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば制御装置や記憶装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)、プログラマブルリードオンリーメモリ(PROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、FLASHメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク、コンパクトディスク(CD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、1又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。 In addition, for firmware and / or software implementation, each unit used to realize the above components includes a program (for example, a procedure, a function, a module, an instruction, etc.) that executes the functions described in this specification. ). In general, any computer / processor readable medium that specifically embodies firmware and / or software code is means such as a processing unit used to implement the steps and components described herein. May be used to implement For example, firmware and / or software code may be stored in a memory and executed by a computer or a processor, for example, in a control device or a storage device. The memory may be implemented inside the computer or processor, or may be implemented outside the processor. The firmware and / or software code is, for example, random access memory (RAM), read only memory (ROM), nonvolatile random access memory (NVRAM), programmable read only memory (PROM), electrically erasable PROM (EEPROM) ), FLASH memory, floppy disk, compact disk (CD), digital versatile disk (DVD), magnetic or optical data storage, etc. Good. The code may be executed by one or more computers or processors, and may cause the computers or processors to perform the functional aspects described herein.
また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。 Also, descriptions of embodiments disclosed herein are provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to the present disclosure will be readily apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other variations without departing from the spirit or scope of the disclosure. The present disclosure is therefore not limited to the examples and designs described herein, but should be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
10 通信端末装置
11 第1のアンテナ
12 第2のアンテナ
13 ベースバンドユニット
14 記憶装置
15 電力増幅手段
16 制御装置
20 地上セルラー基地局
30 衛星基地局
40 人工静止衛星
41 通信中継装置
50 基地局制御装置
60 コアネットワーク
70 ルータ装置
71 無線LAN通信部
72 ルーティング装置
101 第1の無線通信部
102 第2の無線通信部
110 地上システムのMIMO通信用の共用アンテナ
120 衛星システムのMIMO通信用の共用アンテナ
151 共用の受信電力増幅器
152 第1の送信電力増幅器
153 第2の送信電力増幅器
154 共用の送信電力増幅器
171,172,173 DUP
181 アンテナ切替スイッチ
182,183 送信経路切替スイッチ
200 地上局エリア
400 衛星局エリア
410 ビーム
DESCRIPTION OF
181
Claims (8)
地上セルラー移動通信システムにおける地上セルラー基地局との無線通信に用いる第1のアンテナと、
衛星移動通信システムにおける人工衛星との無線通信に用いる第2のアンテナと、
地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムに共通に定義された複数種類のシステムパラメータそれぞれについて予め設定された値からなるシステムパラメータ群に基づいて受信信号及び送信信号の処理を行う共用のベースバンド処理手段と、
前記ベースバンド処理手段に用いる前記システムパラメータ群として、地上セルラー移動通信システムに適した変調方式と誤り訂正符号の符号化率と最大再送回数と送受信バッファー量とを含む第1のシステムパラメータ群と、衛星移動通信システムに適した変調方式と誤り訂正符号の符号化率と最大再送回数と送受信バッファー量とを含む第2のシステムパラメータ群とを記憶する記憶手段と、
前記ベースバンド処理手段に入力される受信信号及び前記ベースバンド処理手段から出力される送信信号それぞれの電力を増幅する電力増幅手段と、
前記地上セルラー移動通信システム及び前記衛星移動通信システムのいずれかの選択に応じて、前記第1のシステムパラメータ群又は前記第2のシステムパラメータ群を前記ベースバンド処理手段に用いるように制御する制御手段と、を備え、
前記第1のアンテナは、偏波面が互いに直交する2種類の直線偏波の電波を送受信する一つのアンテナであり、
前記第2のアンテナは、偏波面の回転方向が互いに反対方向である2種類の円偏波の電波を送受信する一つのアンテナであり、
前記制御手段は、
前記地上セルラー移動通信システムが選択されたとき、地上セルラー移動通信システムにおける地上セルラー基地局との間で前記2種類の直線偏波の電波を利用したMIMOによる無線通信を行い、
前記衛星移動通信システムが選択されたとき、衛星移動通信システムにおける人工衛星との間で前記2種類の円偏波の電波を利用したMIMOによる無線通信を行うように制御することを特徴とする通信端末装置。 A communication terminal device used in a mobile communication system,
A first antenna used for wireless communication with a terrestrial cellular base station in a terrestrial cellular mobile communication system;
A second antenna used for wireless communication with an artificial satellite in the satellite mobile communication system;
Shared baseband processing for processing received signals and transmitted signals based on system parameter groups each having a preset value for each of a plurality of types of system parameters defined in common for terrestrial cellular mobile communication systems and satellite mobile communication systems Means,
As the system parameter group used for the baseband processing means, a first system parameter group including a modulation scheme suitable for a terrestrial cellular mobile communication system, a coding rate of an error correction code, a maximum number of retransmissions, and a transmission / reception buffer amount , Storage means for storing a modulation system suitable for a satellite mobile communication system, a coding rate of an error correction code, a maximum number of retransmissions, and a second system parameter group including a transmission / reception buffer amount ;
Power amplifying means for amplifying the power of each of the reception signal input to the baseband processing means and the transmission signal output from the baseband processing means;
Control means for controlling to use the first system parameter group or the second system parameter group for the baseband processing means according to the selection of either the terrestrial cellular mobile communication system or the satellite mobile communication system and, with a,
The first antenna is one antenna that transmits and receives two types of linearly polarized radio waves whose polarization planes are orthogonal to each other.
The second antenna is one antenna that transmits and receives two types of circularly polarized radio waves whose polarization directions are opposite to each other.
The control means includes
When the terrestrial cellular mobile communication system is selected, perform wireless communication by MIMO using the two types of linearly polarized radio waves with the terrestrial cellular base station in the terrestrial cellular mobile communication system,
When the satellite mobile communication system is selected, communication is performed so as to perform wireless communication by MIMO using the two types of circularly polarized radio waves with an artificial satellite in the satellite mobile communication system. Terminal device.
前記地上セルラー移動通信システム及び前記衛星移動通信システムのいずれかの選択に応じて、前記電力増幅手段に接続される前記第1のアンテナと前記第2のアンテナとを切り替えるアンテナ切替手段を更に備え、
前記電力増幅手段は、
地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムそれぞれの受信信号の電力増幅に使用される共用の受信電力増幅器と、
地上セルラー移動通信システムの送信信号の電力増幅に使用される第1の送信電力増幅器と、
衛星移動通信システムの送信信号の電力増幅に使用される第2の送信電力増幅器と、を備えることを特徴とする通信端末装置。 The communication terminal device according to claim 1,
Further comprising antenna switching means for switching between the first antenna and the second antenna connected to the power amplifying means in accordance with a selection of either the terrestrial cellular mobile communication system or the satellite mobile communication system;
The power amplification means includes
A common received power amplifier used for power amplification of received signals of each of the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system;
A first transmission power amplifier used for power amplification of a transmission signal of a terrestrial cellular mobile communication system;
A communication terminal apparatus comprising: a second transmission power amplifier used for power amplification of a transmission signal of a satellite mobile communication system.
前記地上セルラー移動通信システム及び前記衛星移動通信システムのいずれかの選択に応じて、前記電力増幅手段に接続される前記第1のアンテナと前記第2のアンテナとを切り替えるアンテナ切替手段を更に備え、
前記電力増幅手段は、
地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムそれぞれの受信信号の電力増幅に使用される共用の受信電力増幅器と、
地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムそれぞれの送信信号の電力増幅に使用される共用の送信電力増幅器と、を備えることを特徴とする通信端末装置。 The communication terminal device according to claim 1,
Further comprising antenna switching means for switching between the first antenna and the second antenna connected to the power amplifying means in accordance with a selection of either the terrestrial cellular mobile communication system or the satellite mobile communication system;
The power amplification means includes
A common received power amplifier used for power amplification of received signals of each of the terrestrial cellular mobile communication system and the satellite mobile communication system;
A communication terminal apparatus comprising: a common transmission power amplifier used for power amplification of transmission signals of each of a terrestrial cellular mobile communication system and a satellite mobile communication system.
前記制御手段は、
前記地上セルラー移動通信システムが選択されたとき、地上セルラー移動通信システムにおける地上セルラー基地局からの受信時のみMIMO技術による無線通信を行い、
前記衛星移動通信システムが選択されたとき、衛星移動通信システムにおける人工衛星からの受信時のみMIMO技術による無線通信を行うように制御することを特徴とする通信端末装置。 In the communication terminal device according to any one of claims 1 to 3 ,
The control means includes
When the terrestrial cellular mobile communication system is selected, perform wireless communication by MIMO technology only when receiving from the terrestrial cellular base station in the terrestrial cellular mobile communication system,
When the satellite mobile communication system is selected, a communication terminal apparatus is controlled to perform wireless communication using MIMO technology only when receiving from an artificial satellite in the satellite mobile communication system.
受信信号に含まれる共通制御信号内の基地局識別子に基づいて、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムのいずれかを選択する選択手段を備えることを特徴とする通信端末装置。 In the communication terminal device in any one of Claims 1 thru | or 4 ,
A communication terminal apparatus comprising selection means for selecting one of a terrestrial cellular mobile communication system and a satellite mobile communication system based on a base station identifier in a common control signal included in a received signal.
地上セルラー移動通信システムが選択された状態で地上セルラー移動通信システムの受信電力と第1の閾値とを比較し、
前記地上セルラー移動通信システムの受信電力が第1の閾値以上又は第1の閾値より大きい場合に、地上セルラー移動通信システムを継続して選択し、
前記地上セルラー移動通信システムの受信電力が第1の閾値より小さい又は第1の閾値以下の場合に、地上セルラー移動通信システムから衛星移動通信システムに切り替えて選択し、衛星移動通信システムの受信電力と第2の閾値とを比較し、
前記衛星移動通信システムの受信電力が第2の閾値以上又は第2の閾値より大きい場合に、衛星移動通信システムを継続して選択することを特徴とする通信端末装置。 In the communication terminal device in any one of Claims 1 thru | or 5 ,
With the terrestrial cellular mobile communication system selected, the received power of the terrestrial cellular mobile communication system is compared with the first threshold,
If the received power of the terrestrial cellular mobile communication system is greater than or equal to the first threshold or greater than the first threshold, continue to select the terrestrial cellular mobile communication system,
When the received power of the terrestrial cellular mobile communication system is smaller than the first threshold value or lower than the first threshold value, the terrestrial cellular mobile communication system is switched to the satellite mobile communication system and selected. Compare with the second threshold,
A communication terminal apparatus that continuously selects a satellite mobile communication system when the received power of the satellite mobile communication system is equal to or greater than a second threshold value or greater than a second threshold value.
操作手段を更に備え、
前記操作手段のユーザ操作に基づいて、地上セルラー移動通信システム及び衛星移動通信システムのいずれかを選択する選択手段を備えることを特徴とする通信端末装置。 In the communication terminal device according to any one of claims 1 to 3 ,
Further comprising an operating means,
A communication terminal apparatus comprising selection means for selecting either a terrestrial cellular mobile communication system or a satellite mobile communication system based on a user operation of the operation means.
有線LAN(Local Area Network)通信部又は無線LAN(WLAN:Wireless Local Area Network)通信部と、
前記通信端末装置と前記有線LAN通信部又はWLAN通信部との間でIPパケットをルーティングするルーティング処理手段と、を備えるルータ装置。 A communication terminal device according to any one of claims 1 to 7;
A wired LAN (Local Area Network) communication unit or a wireless LAN (WLAN: Wireless Local Area Network) communication unit;
A router device comprising routing processing means for routing an IP packet between the communication terminal device and the wired LAN communication unit or the WLAN communication unit.
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