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 Document 1 and Patent Document 1).

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.

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の全体構成の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the whole structure of the mobile communication system which can be utilized using the communication terminal device which concerns on embodiment of this invention. (a)〜(d)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)割り当て制御の一例を示す図。(A)-(d) are radio resource (time slot) allocation control in normal and emergency in a common area when the artificial geostationary satellite used for satellite mobile communication has a single beam antenna configuration in the mobile communication system of the present embodiment. The figure which shows an example. (a)〜(d)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。(A)-(d) are radio resource (time slot) allocation control in normal and emergency in a common area when the artificial geostationary satellite used for satellite mobile communication has a single beam antenna configuration in the mobile communication system of the present embodiment. The figure which shows the other example of. 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。The block diagram which shows schematic structure of the conventional communication terminal device which concerns on the comparative example shared by a ground system and a satellite system. 本実施形態に係る通信端末装置の一構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of 1 structure of the communication terminal device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る通信端末装置の他の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the other structural example of the communication terminal device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る通信端末装置の更に他の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the further another structural example of the communication terminal device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る通信端末装置の更に他の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the further another structural example of the communication terminal device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る通信端末装置の更に他の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the further another structural example of the communication terminal device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る通信端末装置の更に他の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the further another structural example of the communication terminal device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る通信端末装置の更に他の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the further another structural example of the communication terminal device which concerns on this embodiment. 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。The flowchart which shows an example of the selection / switching process of the ground system and satellite system in the communication terminal device which concerns on this embodiment. 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。The block diagram which shows an example of the router apparatus of wireless LAN incorporating the communication terminal device which concerns on this embodiment.

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 communication terminal apparatus 10 of the present embodiment can use a ground system (terrestrial cellular mobile communication system) via a terrestrial cellular base station and a satellite system (satellite mobile communication system) via an artificial geostationary satellite. In the present embodiment, a case where an artificial satellite used in the satellite mobile communication system is a geostationary satellite (hereinafter referred to as “artificial geostationary satellite”) will be described. Artificial satellites such as satellites and quasi-zenith satellites may be used.

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 communication terminal device 10 via a ground system and an artificial geostationary satellite 40. The satellite base station 30 capable of wireless communication with the communication terminal device 10 via the device 41, the base station device 21 of the terrestrial cellular base station 20, the base station device 31 of the satellite base station 30, and the base station control device 50 are respectively dedicated. It is connected to the core network 60 via a wired communication line (not shown) composed of a line, a general-purpose line, or the like.

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 communication terminal device 10 and each of the communication relay devices 41 of the terrestrial cellular base station 20 and the artificial geostationary satellite 40. As a wireless transmission method, for example, a communication method of a third generation mobile communication system (3G) such as WCDMA (registered trademark) (Wideband Code Division Multiple Access) or CDMA-2000, LTE (Long Term Evolution) or LTE-Advanced A communication system, a 4th generation mobile phone communication system, and the like can be employed. Moreover, as a frequency band of the radio | wireless communication (service link) between the communication terminal devices 10, for example, in the MSS band (Uplink 1980-2010 MHz and Downlink 2170-2200 MHz) standardized by IMT (International Mobile Telecommunication) -2000 A frequency band of a predetermined band (for example, 30 MHz) can be assigned. Further, as a frequency band of wireless communication (feeder link) between the communication relay device 41 of the artificial geostationary satellite 40 and the ground satellite base station 30, for example, a frequency in a predetermined band in the Ku band (up 14 GHz and down 12 GHz). Bands can be assigned.

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 geostationary satellite 40 has a single beam antenna configuration. The satellite station area in which the communication relay device 41 of the artificial geostationary satellite 40 can communicate with the communication terminal device 10 is a single beam area 400 corresponding to the beam 410 indicating the direction of the antenna of the communication relay device 41. In the satellite system, the artificial geostationary satellite 40 may have a multi-beam antenna configuration. In this case, the satellite station areas in which the communication relay device 41 of the artificial geostationary satellite 40 can communicate with the communication terminal device 10 are spatially shifted from each other corresponding to the beams indicating a plurality of different directivity directions of the antenna of the communication relay device 41. Multiple beam areas.

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 communication terminal device 10 is a mobile phone, a smart horn, a mobile personal computer having a mobile communication function, or the like, and is also called a user device (UE), a mobile device, a mobile station device, or a mobile communication terminal. The communication terminal apparatus 10 is, for example, an area (hereinafter referred to as “satellite”) that is capable of wireless communication with an area (hereinafter referred to as “ground station area”) 200 capable of wireless communication with the terrestrial cellular base station 20 and a communication relay apparatus 41 of the artificial geostationary satellite 40. Station area ")) When the area 400 is in an overlapping area, the ground system and the satellite system can be used. The communication terminal device 10 can use the satellite system when it is outside the ground station area 200 and within the satellite station area 400 area.

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 cellular base station 20 includes a base station device 21, an antenna, and the like, and can communicate with the communication terminal device 10 at a frequency f0 within the predetermined frequency band described above using a predetermined wireless transmission method (modulation method). it can. As the terrestrial cellular base station 20, for example, a wide area macro base station that covers a macro cell that is a wide area with a normal radius of several hundreds to several kilometers, or an area smaller than an area covered by a wide area macro base station ( For example, a small base station provided so as to cover a pico cell or a femto cell may be used. The macro base station is called “macro cell base station”, “Macro e-Node B”, etc., and the small base station is sometimes called “small cell base station”, “micro cell base station”.

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 satellite base station 30 includes a base station device 31, a frequency conversion device 32, an antenna, and the like similar to the base station device 21 of the terrestrial cellular base station 20, and may be called a “feeder link station”. The satellite base station 30 communicates with the communication repeater 41 of the artificial geostationary satellite 40 by converting the frequency f0 to the frequency fc for satellite communication using a predetermined wireless transmission method (modulation method) similar to the terrestrial cellular base station 20. It can be performed. The frequency conversion device 32 relays communication between the base station device 31 and the communication relay device 41 of the artificial geostationary satellite 40. The frequency f0 used in the base station device 31 and the communication relay device of the artificial geostationary satellite 40 are relayed. It functions as a frequency conversion means for performing conversion between the frequency fc for satellite communication used for communication with 41.

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 communication relay device 41 of the artificial geostationary satellite 40 has frequency conversion means for performing non-regenerative frequency conversion relay. This frequency conversion means uses a frequency f0 used for communication with the communication terminal device 10 and a satellite used for communication with the satellite base station 30 when relaying communication between the communication terminal device 10 and the satellite base station 30. Conversion to and from the communication frequency fc is performed. For example, the communication relay device 41 can convert the frequency fc of the signal received from the satellite base station 30 to f0 and communicate with the communication terminal device 10 at the frequency f0.

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 station control device 50 allocates radio resources (frequency, time slot) for the terrestrial cellular base station 20 and the satellite base station 30 corresponding to a common area where at least a part of the area capable of wireless communication with the communication terminal device 10 overlaps. Can be controlled. That is, the base station controller 50 performs control to allocate radio resources used in the terrestrial cellular base station 20 and radio resources used in the satellite base station 30 so as not to overlap each other. In addition, the base station control device 50 performs control so that more radio resources are allocated to the satellite base station 30 than in normal times in an emergency when a part of the terrestrial cellular base station 20 fails due to a disaster or the like. For example, the base station controller 50 controls the allocation rate of radio resources allocated to the satellite base station 30 to be larger than normal in an emergency when a part of the terrestrial cellular base station 20 fails due to a disaster or the like. . These controls can be performed, for example, by transmitting predetermined control data from the base station controller 50 to the terrestrial cellular base station 20 and the satellite base station 30. Here, the “allocation rate” of radio resources allocated to the satellite base station 30 is the radio resource allocated to the satellite base station 30 among the radio resources allocated to the entire terrestrial cellular base station 20 and the satellite base station 30 in the common area. It is a ratio.

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 communication terminal device 10 is configured by using hardware such as a computer device having a CPU, a memory, and the like, and a wireless communication unit, for example. Wireless communication and the like can be performed. The terrestrial cellular base station 20 and the satellite base station 30 are configured using hardware such as a computer device having a CPU, a memory, an external communication interface unit for a core network, a wireless communication unit, and the like, and a predetermined program is executed. By doing so, it is possible to perform wireless communication with the communication terminal apparatus 10 and communication with the core network side. Further, the base station control device 50 is configured using, for example, a computer device having a CPU, a memory, and the like, and an external communication interface unit for the core network, and a predetermined program is executed so that the terrestrial cellular base station 20 and satellite base The station 30 can be controlled.

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 geostationary satellite 40 has a single beam antenna configuration, and a plurality of ground station areas 200 overlap in a single satellite station area (beam area) 400. Moreover, the predetermined same frequency band shared by the ground system and the satellite system of this example is divided into a plurality of divided frequency bands, and each divided frequency band can be assigned as a radio resource. In the figure, f0, f1, f2, and f3 indicate the center frequencies of four consecutive divided frequency bands, respectively. Although FIG. 2 shows the case where the number of division frequency bands is four, the number of division frequency bands is not limited to this example, and may be divided into, for example, seven division frequency bands. Further, in this specification, the divided frequency bands having center frequencies of f0, f1, f2, f3,... Are omitted as appropriate, and are described as frequencies f0, f1, f2, f3,.

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 base station controller 50 synchronizes the frequency of the terrestrial cellular base station 20 and the satellite base station 30 with each other, and the terrestrial cellular base station 20 and the satellite base station in a common area. The division frequency band used in the terrestrial cellular base station 20 and the division frequency band used in the satellite base station 30 are controlled so as not to overlap each other so that they do not interfere with each other. For example, as shown in FIG. 2B, the frequencies f0, f1, and f2 are assigned to the radio resources of the ground system by the terrestrial cellular base station 20, and the frequency f3 is assigned to the radio resources of the satellite system by the satellite base station 30. In a common area where a single satellite station area (beam area) 400 and ground station area 200 overlap, communication terminal apparatus 10 communicates with terrestrial cellular base station 20 at frequencies f0, f1, and f2, and satellite base station at frequency f3. Communicate with station 30. Thereby, it is possible to reliably avoid interference between the ground system and the satellite system.

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 base station controller 50 determines the predetermined frequency band in accordance with the ratio of the communication traffic in the terrestrial cellular base station 20 and the communication traffic in the satellite base station 30. You may control the allocation rate of the radio | wireless resource (frequency) in a radio | wireless communication frame. For example, when the communication traffic in the terrestrial cellular base station 20 is larger than the communication traffic in the satellite base station 30, the frequencies f0, f1, and f2 are assigned to the radio resources of the terrestrial system by the terrestrial cellular base station 20, and vice versa. The frequency f0 is assigned to the radio resource of the terrestrial system by the terrestrial cellular base station 20. In this way, by controlling the allocation rate of radio resources (frequency) according to the communication traffic ratio of each base station 20, 30, the communication between each base station 20, 30 and the communication terminal device 10 is secured. Frequency utilization efficiency in the same frequency band can be further improved.

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 cellular base stations 20 of the mobile communication system of the present embodiment has failed. It is explanatory drawing of a figure and radio | wireless resource (frequency) allocation. In the case of an emergency in this example, for example, due to a disaster such as an earthquake, a failure occurs in one of the terrestrial cellular base stations 20 marked with X in the figure, and the ratio of communication traffic of the terrestrial system by the terrestrial cellular base station 20 is low. It has become. Therefore, the base station controller 50 controls to decrease the number of divided frequency bands allocated to the ground system and increase the number of divided frequency bands allocated to the satellite system. For example, as shown in FIG. 2D, the frequency f0 is assigned to the radio resources of the ground system, and the frequencies f1, f2, and f3 are assigned to the radio resources of the satellite system. Thereby, the mobile communication service using the communication terminal device 10 can be used more reliably in the common area while maintaining the frequency use efficiency used for mobile communication.

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 geostationary satellite 40 has a single beam antenna configuration, and a plurality of ground station areas 200 overlap in a single satellite station area (beam area) 400. It is an example. Also, a predetermined radio communication frame shared by the ground system and the satellite system of this example is divided into a plurality of time slots, and each time slot can be assigned as a radio resource. Although FIG. 3 shows a case where the number of time slots is four, the number of time slots is not limited to this example.

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 base station controller 50 synchronizes the terrestrial cellular base station 20 and the satellite base station 30 with each other in time so that the terrestrial cellular base station 20 and the satellite base station 30 In order to prevent interference, control is performed to allocate a time slot used in the terrestrial cellular base station 20 and a time slot used in the satellite base station 30 so as not to overlap each other in a predetermined radio communication frame. For example, as shown in FIG. 3B, time slots T0, T1, and T2 are allocated to the radio resources of the ground system by the terrestrial cellular base station 20, and the time slot T3 is allocated to the radio resources of the satellite system by the satellite base station 30. . In a common area where the single satellite station area (beam area) 400 and the ground station area 200 overlap, the communication terminal apparatus 10 communicates with the terrestrial cellular base station 20 in the time slots T0, T1, and T2, and in the time slot T3. Communicate with the satellite base station 30. Thereby, it is possible to reliably avoid interference between the ground system and the satellite system.

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 base station controller 50 determines whether the predetermined radio communication frame is in accordance with the ratio of the communication traffic in the terrestrial cellular base station 20 and the communication traffic in the satellite base station 30. The allocation rate of radio resources (time slots) may be controlled. For example, when the communication traffic in the terrestrial cellular base station 20 is larger than the communication traffic in the satellite base station 30, the time slots T0, T1, T2 are allocated to the radio resources of the terrestrial system by the terrestrial cellular base station 20, and vice versa. The time slot T0 is allocated to the radio resource of the terrestrial system by the terrestrial cellular base station 20. In this way, by controlling the allocation rate of radio resources (time slots) according to the communication traffic ratio of each base station 20, 30, while ensuring communication between each base station 20, 30 and the communication terminal device 10. The frequency utilization efficiency in the same frequency band can be further improved.

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 cellular base stations 20 of the mobile communication system of the present embodiment. It is a block diagram and explanatory drawing of radio | wireless resource (time slot) allocation. In the case of an emergency in this example, for example, due to a disaster such as an earthquake, a failure occurs in one of the terrestrial cellular base stations 20 marked with X in the figure, and the ratio of communication traffic of the terrestrial system by the terrestrial cellular base station 20 is low. It has become. Therefore, the base station controller 50 controls to decrease the number of time slots allocated to the ground system and increase the number of time slots allocated to the satellite system. For example, as shown in FIG. 3D, time slot T0 is allocated to the radio resource of the ground system, and time slots T1, T2, and T3 are allocated to the radio resource of the satellite system. Thereby, the mobile communication service using the communication terminal device 10 can be used more reliably in the common area while maintaining the frequency use efficiency used for mobile communication.

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 geostationary satellite 40 is 36,000 [km], and the satellite base station (ground) 30 → the communication relay device 41 → the communication terminal device 10 → the communication relay device 41 → the satellite base station. It is 144,000 [km] for 30 round trips (ground), and the round trip transmission delay time is about 500 [milliseconds].

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 geostationary satellite 40 is located at 36,000 [km] on the ground, and the transmission distance of the satellite system is about 360 times longer than that of the ground system. Therefore, the propagation loss of the satellite system is about 50 [dB] larger than that of the ground system in terms of free space loss.

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 communication terminal device 10 shared by the ground system and the satellite system, as shown in Table 1, the ground system and the satellite system require different transmission powers and antenna systems. Further, the ground system and the satellite system, as shown in Table 2 a plurality of types of system parameters (modulation scheme, coding rate of error correction code, the maximum number of retransmissions of retransmission control, reception bar Tsu fur amount for storing received data Etc.) different values are required.

Figure 0006251705
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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 communication terminal device 90 shared by the ground system and the satellite system as shown in FIG. The dedicated terminal devices 91 and 90 optimized (specialized) are combined. The dedicated terminal device 91 for the ground system and the dedicated terminal device 92 for the satellite system have antennas 911 and 921, DUPs (Duplexers) 912 and 922, reception power amplifiers 913 and 923, and transmission power amplifiers 914 and 924, respectively. And baseband units 915 and 925. Further, the dedicated terminal device 91 for the ground system has a storage unit 916 in which values of system parameters of the ground system used in the baseband unit 915 are written (preset). On the other hand, the dedicated terminal device 9 for the satellite system has a storage unit 926 in which the values of the system parameters of the satellite system used in the baseband unit 915 are written (preset).

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 communication terminal device 90 shared by the ground system and the satellite system includes a useless overlapping configuration in which the dedicated terminal devices 91 and 90 of each system are simply combined. Therefore, in the present embodiment, as shown below, the communication terminal device 10 is configured to be shared by the ground system and the satellite system with a simpler configuration than the conventional communication terminal device.

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 communication terminal device 10 according to the present embodiment.
In FIG. 5, the communication terminal device 10 includes a first antenna 11 used for wireless communication with the terrestrial cellular base station 20 in the ground system, and a second antenna 12 used for wireless communication with the artificial geostationary satellite 40 in the satellite system. And an antenna changeover switch (SW) 181 as an antenna changeover means. The first antenna 11 is, for example, a linear antenna corresponding to the vertical polarization of the ground system, and the second antenna 12 is a helical antenna or a patch antenna corresponding to the circular polarization of the satellite system. The antenna changeover switch 181 switches between the first antenna 11 and the second antenna 12 according to the selected ground system or satellite system.

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 communication terminal apparatus 10 includes a baseband unit 13 as a shared baseband processing means and a storage device 14 as a storage means for storing a system parameter group used for the baseband unit 13. The baseband unit 13 processes the reception signal R and the transmission signal T based on a system parameter group composed of values set in advance for each of a plurality of types of system parameters defined in common for the ground system and the satellite system.

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 baseband unit 13 generates a transmission signal by modulating transmission data based on a predetermined wireless transmission method (for example, a wireless transmission method specified by LTE of 3GPP or LTE-Advanced), or generates a reception signal. A process of demodulating and acquiring data is executed. For the processing in the baseband unit 13, the first system parameter group optimized for the ground system or the second system parameter group optimized for the satellite system is used.

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 storage device 14 stores a first system parameter group optimized for the ground system and a second system parameter group optimized for the satellite system as system parameter groups used for the baseband unit 13. A plurality of types of system parameters, for example, modulation scheme, coding rate of error correction code, the maximum number of retransmissions of retransmission control, a reception server Tsu fur amount for storing received data. The value of the first system parameter group optimized for the ground system and the value of the second system parameter group optimized for the satellite system are values corresponding to the settings exemplified in Table 2 above, for example.

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 communication terminal apparatus 10 includes power amplification means 15 that amplifies the power of each of the reception signal R input to the baseband unit 13 and the transmission signal T output from the baseband unit 13. The power amplifying means 15 of this configuration example includes a common low noise received power amplifier (hereinafter referred to as “received power amplifier”) 151 used for power amplification of the received signal R of each of the ground system and the satellite system, and the ground system. A first transmission power amplifier 152 used for power amplification of the transmission signal T and a second transmission power amplifier 153 used for power amplification of the transmission signal T of the satellite system are included. The first transmission power amplifier 152 amplifies the power of the transmission signal T of the ground system so that the transmission power becomes 0.2 [W], for example. Further, the second transmission power amplifier 153 amplifies the power of the transmission signal T of the satellite system so that the transmission power becomes 1 [W], for example.

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 first antenna 11 and the first transmission power amplifier 152 are components 10A dedicated to the ground system, and the second antenna 12 and the first transmission power amplifier 153 are configurations dedicated to the satellite system. Element 10B.

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 antennas 11 and 12 and the path of the transmission signal toward the antennas 11 and 12 are separated by a DUP (Duplexer: duplexer) 171. Further, the path of the transmission signal T passing through the first transmission power amplifier 152 and the path of the transmission signal T passing through the second transmission power amplifier 153 are switched by transmission path switching switches (SW) 182 and 183.

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 communication terminal device 10 includes a selection unit that selects one of the ground system and the satellite system, and a first system stored in the storage device 14 according to the ground system or the satellite system selected by the selection unit. And a control device 16 as control means for controlling the parameter group or the second system parameter group to be used in the baseband unit 13. The control device 16 is composed of, for example, a CPU and a memory such as a RAM and a ROM, and functions as the control means by reading and executing a predetermined control program. In addition, the control device 16 in the present embodiment also functions as a selection unit that selects either the terrestrial system or the satellite system based on a base station identifier or received power included in a common control signal described later.

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 communication terminal device 10 may include a display unit such as a liquid crystal panel having a touch panel function connected to the control device 16 and an operation unit such as an operation button. In this case, a display unit or an operation unit may be used as the selection unit so that the user can arbitrarily select either the ground system or the satellite system.

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 communication terminal device 10 having the configuration example of FIG. 5, when the ground system is selected, the reception signal R received from the terrestrial cellular base station 20 received by the first antenna 11 is amplified by the reception power amplifier 151. The baseband unit 13 performs processing so as to obtain original data based on the first system parameter group. In addition, the transmission signal T generated from the transmission target data in the baseband unit 13 based on the first system parameter group is supplied with predetermined power (for example, 0.2 [W] by the first transmission power amplifier 152 for the ground system. ]) And then transmitted from the first antenna 11 to the terrestrial cellular base station 20.

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 artificial satellite 40 received by the second antenna 12 is amplified by the reception power amplifier 151 and then the second system parameter in the baseband unit 13. Processing is performed to obtain the original data based on the group. In addition, the transmission signal T generated from the data to be transmitted based on the second system parameter group in the baseband unit 13 is transmitted to a predetermined power (for example, 1 [W]) by the second transmission power amplifier 153 for the satellite system. ) And then transmitted from the second antenna 12 toward the artificial geostationary satellite 40.

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 communication terminal device 10 having the configuration example of FIG. 5, the first or second system optimized using the dedicated antennas 11 and 12 according to the mobile communication system selected from the ground system and the satellite system. Since the parameter group can be used in the baseband unit 13, wireless communication corresponding to the wireless transmission environment of the selected mobile communication system becomes possible. Moreover, the ground system and the satellite system can be easily switched by switching the antennas 11 and 12 and the system parameter group. In addition, since the baseband unit 13 that processes the received signal and the transmitted signal based on the system parameter group can be shared by the ground system and the satellite system, the groundband system and the satellite system each have a dedicated baseband unit. Thus, a simple configuration can be achieved.

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 communication terminal device 10 having the configuration example of FIG. 5, dedicated transmission power amplifiers 152 and 153 can be used in accordance with the mobile communication system selected from the ground system and the satellite system, so that the gain of the amplifier is adjusted. Therefore, the power amplification of the transmission signal corresponding to the radio transmission environment of the selected mobile communication system becomes possible, and an optimum power amplifier with low power consumption can be used in consideration of power efficiency. Further, since the reception power amplifier 151 can be shared by both the ground system and the satellite system, a simpler configuration can be achieved.

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 communication terminal apparatus 10 according to the present embodiment. In the communication terminal device 10 of FIG. 6, the same reference numerals are given to portions common to FIG. 5, and description thereof is omitted.
The power amplifying means 15 in the communication terminal device 10 of FIG. 6 includes a common received power amplifier 151 used for power amplification of the received signal R of each of the terrestrial system and the satellite system, and the transmission signal T of each of the terrestrial system and the satellite system. And a shared transmission power amplifier 154 used for power amplification. The gain of the shared transmission power amplifier 154 is controlled by the control device 16 in accordance with the selection of the ground system and the satellite system within the maximum output power. For example, when the ground system is selected, the output power is a predetermined power (for example, 0.2 [W]) corresponding to the ground system, and when the satellite system is selected, the output power is a predetermined power corresponding to the satellite system. The gain of the transmission power amplifier 154 is controlled so as to be (for example, 1 [W]).

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 communication terminal device 10 having the configuration example of FIG. 6, when the terrestrial system is selected, the reception signal R received from the terrestrial cellular base station 20 received by the first antenna 11 is amplified by the reception power amplifier 151. The baseband unit 13 performs processing so as to obtain original data based on the first system parameter group. In addition, the transmission signal T generated from the data to be transmitted based on the first system parameter group in the baseband unit 13 is transmitted to a predetermined power (for example, 0.2 by the transmission power amplifier 154 controlled to the gain for the ground system). [W]) and then transmitted from the first antenna 11 toward the terrestrial cellular base station 20.

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 artificial satellite 40 received by the second antenna 12 is amplified by the reception power amplifier 151 and then the second system parameter in the baseband unit 13. Processing is performed to obtain the original data based on the group. In addition, the transmission signal T generated from the transmission target data in the baseband unit 13 based on the second system parameter group is transmitted to a predetermined power (for example, 1 [ W]) and then transmitted from the second antenna 12 toward the artificial geostationary satellite 40.

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 communication terminal device 10 having the configuration example of FIG. 6, the first or second system optimized using the dedicated antennas 11 and 12 according to the mobile communication system selected from the ground system and the satellite system. Since the parameter group can be used in the baseband unit 13, wireless communication corresponding to the wireless transmission environment of the selected mobile communication system becomes possible. Moreover, the ground system and the satellite system can be easily switched by switching the antennas 11 and 12 and the system parameter group. In addition, since the baseband unit 13 that processes the received signal and the transmitted signal based on the system parameter group can be shared by the ground system and the satellite system, the groundband system and the satellite system each have a dedicated baseband unit. Thus, a simple configuration can be achieved.

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 communication terminal device 10 having the configuration example of FIG. 6, the transmission power amplifier 154 can be shared by both the terrestrial system and the satellite system, so that the configuration can be further simplified.

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 communication terminal apparatus 10 according to the present embodiment. In the communication terminal device 10 of FIG. 7, the same reference numerals are given to portions common to FIGS. 5 and 6, and description thereof is omitted.
In the configuration example of FIG. 7, the first antenna 11, the first reception power amplifier 155, the first transmission power amplifier 152, and the first DUP 172 are provided as the component 10 </ b> A dedicated to the ground system. The component 10B dedicated to the satellite system includes a second antenna 12, a first reception power amplifier 156, a second transmission power amplifier 153, and a second DUP 173.

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 communication terminal device 10 of the configuration example of FIG. 7, the received signal R from the terrestrial cellular base station 20 received by the first antenna 11 is the first received power for the terrestrial system. After being amplified by the amplifier 155, the baseband unit 13 is processed to obtain original data based on the first group of system parameters. In addition, the transmission signal T generated from the transmission target data in the baseband unit 13 based on the first system parameter group is supplied with predetermined power (for example, 0.2 [W] by the first transmission power amplifier 152 for the ground system. ]) And then transmitted from the first antenna 11 to the terrestrial cellular base station 20.

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 geostationary satellite 40 received by the second antenna 12 is amplified by the second received power amplifier 151 for the satellite system, and then the baseband unit. In step 13, the original data is obtained based on the second system parameter group. In addition, the transmission signal T generated from the data to be transmitted based on the second system parameter group in the baseband unit 13 is transmitted to a predetermined power (for example, 1 [W]) by the second transmission power amplifier 153 for the satellite system. ) And then transmitted from the second antenna 12 toward the artificial geostationary satellite 40.

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 communication terminal apparatus 10 having the configuration example of FIG. 7, the dedicated antennas 11 and 12, the reception power amplifiers 155 and 156, and the transmission power amplifiers 152 and 153 are selected according to the mobile communication system selected from the ground system and the satellite system. And the optimized first or second system parameter group can be used in the baseband unit 13, and wireless communication corresponding to the wireless transmission environment of the selected mobile communication system becomes possible. Moreover, the ground system and the satellite system can be easily switched by switching the antennas 11 and 12 and the system parameter group. In addition, since the baseband unit 13 that processes the received signal and the transmitted signal based on the system parameter group can be shared by the ground system and the satellite system, the groundband system and the satellite system each have a dedicated baseband unit. Thus, a simple configuration can be achieved.

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 communication terminal apparatus 10 according to the present embodiment. In the communication terminal device 10 of FIG. 8, the same reference numerals are given to portions common to FIGS. 5 to 7, and description thereof is omitted. Further, in the example of FIG. 8, a case where two antennas 11 for the ground system and two antennas 12 for the satellite system are provided is shown, but a plurality of other than the two antennas (for example, four antennas) are provided. It may be. In addition, in the case where a plurality of antennas are provided, it is used when the ground system and the satellite system perform wireless communication (hereinafter referred to as “MIMO communication” as appropriate) using actual MIMO (Multi-Input-Multi-Output) technology. The number of antennas to be switched may be switched.

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 communication terminal apparatus 10 of FIG. 8 includes a first wireless communication unit 101 including antennas 11 (1) and 12 (1), two antennas 11 (2), and 12 (1) as two sets of wireless communication units for performing MIMO communication. And a second wireless communication unit 102 including 12 (2). By performing MIMO communication using a plurality of antennas for transmission and reception, communication quality and communication speed (throughput) can be greatly improved. For example, by performing MIMO communication with two transmission / reception antennas, the communication speed can be improved almost twice by wireless transmission with the same bandwidth.

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 wireless communication unit 101 uses the first antenna 11 (1), the second antenna 12 (1), the common reception power amplifier 151 (1), and the common transmission power. An amplifier 154 (1), a DUP 171 (1), and an antenna changeover switch 181 (1) are included. Similarly, the second wireless communication unit 102 includes the first antenna 11 (2), the second antenna 12 (2), the common reception power amplifier 151 (2), and the common transmission power amplifier 154 (2). It has a DUP 171 (2) and an antenna changeover switch 181 (2).

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 communication terminal device 10 of the configuration example of FIG. 8, when a ground system is selected, a received signal from the ground cellular base station 20 received by a pair of antennas 11 (1) and 11 (2) for the ground system. R1 and R2 are amplified by the reception power amplifiers 151 (1) and 151 (2), respectively, and then processed in the baseband unit 13 so as to obtain original data based on the first system parameter group. In addition, a set of transmission signals T1 and T2 generated from data to be transmitted based on the first system parameter group in the baseband unit 13 are respectively transmitted power amplifiers 154 (1 ), 154 (2) is amplified to a predetermined power (for example, 0.2 [W]), and then transmitted from the antennas 11 (1), 11 (2) to the terrestrial cellular base station 20.

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 geostationary satellite 40 received by the set of antennas 12 (1), 12 (2) for the satellite system are respectively received power amplifiers 151 ( After being amplified in 1) and 151 (2), the baseband unit 13 is processed so as to obtain original data based on the second system parameter group. In addition, a set of transmission signals T1 and T2 generated from data to be transmitted based on the second system parameter group in the baseband unit 13 are respectively transmitted power amplifiers 154 (1) controlled to a gain for the satellite system. ), 154 (2) is amplified to a predetermined power (for example, 1 [W]), and then transmitted from the antennas 12 (1), 12 (2) to the artificial geostationary satellite 40.

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 communication terminal device 10 having the configuration example of FIG. 8, the dedicated antennas 11 (1) and 11 (2) or the antennas 12 (1) and 12 are selected according to the mobile communication system selected from the ground system and the satellite system. Since the baseband unit 13 can use the optimized first or second system parameter group using (2), MIMO wireless communication corresponding to the wireless transmission environment of the selected mobile communication system is possible. become. Further, the ground system and the satellite system can be easily switched by switching the antennas 11 (1), 11 (2), 12 (1), 12 (2) and the system parameter group. In addition, since the baseband unit 13 that processes the received signal and the transmitted signal based on the system parameter group can be shared by the ground system and the satellite system, the groundband system and the satellite system each have a dedicated baseband unit. Thus, a simple configuration can be achieved.

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 communication terminal apparatus 10 according to the present embodiment. In the communication terminal device 10 of this configuration example, wireless communication using one antenna is performed during transmission, and MIMO wireless communication using two antennas is performed during reception. In the communication terminal device 10 of FIG. 9, the same reference numerals are given to portions common to FIGS. 5 to 8, and description thereof is omitted.

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 communication terminal apparatus 10 of FIG. 9 includes a shared reception power amplifier 151 (1) and a shared transmission power amplifier 154 (1) provided in the first wireless communication unit 101, and a second wireless communication unit 101. And a common reception power amplifier 151 (2) provided in the communication unit 102. The gain of the transmission power amplifier 154 (1) shared by the first wireless communication unit 101 is controlled by the control device 16 according to the selection of the ground system and the satellite system within the maximum output power. For example, when the ground system is selected, the output power is a predetermined power (for example, 0.2 [W]) corresponding to the ground system, and when the satellite system is selected, the output power is a predetermined power corresponding to the satellite system. The gain of the transmission power amplifier 154 (1) is controlled to be (for example, 1 [W]).

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 wireless communication unit 101 uses the first antenna 11 (1), the second antenna 12 (1), the common reception power amplifier 151 (1), and the common transmission power. An amplifier 154 (1), a DUP 171 (1), and an antenna changeover switch 181 (1) are included. On the other hand, the second wireless communication unit 102 includes a first antenna 11 (2), a second antenna 12 (2), a common reception power amplifier 151 (2), and an antenna changeover switch 181 (2).

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 communication terminal device 10 of the configuration example of FIG. 9, when a ground system is selected, a received signal from the ground cellular base station 20 received by a pair of antennas 11 (1) and 11 (2) for the ground system. R1 and R2 are amplified by the reception power amplifiers 151 (1) and 151 (2), respectively, and then processed in the baseband unit 13 so as to obtain original data based on the first system parameter group. Also, the transmission signal T1 generated from the transmission target data in the baseband unit 13 based on the first system parameter group is transmitted power amplifier 154 controlled by the first wireless communication unit 101 to the gain for the ground system. After being amplified to a predetermined power (for example, 0.2 [W]) in (1), it is transmitted from the antenna 11 (1) to the terrestrial cellular base station 20.

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 geostationary satellite 40 received by the set of antennas 12 (1), 12 (2) for the satellite system are respectively received power amplifiers 151 ( After being amplified in 1) and 151 (2), the baseband unit 13 is processed so as to obtain original data based on the second system parameter group. In addition, the transmission signal T1 generated from the transmission target data in the baseband unit 13 based on the second system parameter group is transmitted to a predetermined power (transmission power amplifier 154 (1) controlled to a gain for the satellite system. For example, after being amplified to 1 [W]), it is transmitted from the antenna 12 (1) toward the artificial geostationary satellite 40.

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 communication terminal device 10 having the configuration example of FIG. 9, the dedicated antennas 11 (1) and 11 (2) or the antennas 12 (1) and 12 are selected according to the mobile communication system selected from the ground system and the satellite system. Since the baseband unit 13 can use the optimized first or second system parameter group using (2), MIMO wireless communication corresponding to the wireless transmission environment of the selected mobile communication system is possible. become. Further, the ground system and the satellite system can be easily switched by switching the antennas 11 (1), 11 (2), 12 (1), 12 (2) and the system parameter group. In addition, since the baseband unit 13 that processes the received signal and the transmitted signal based on the system parameter group can be shared by the ground system and the satellite system, the groundband system and the satellite system each have a dedicated baseband unit. Thus, a simple configuration can be achieved.

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 communication terminal apparatus 10 having the configuration example of FIG. 9 can perform MIMO communication at the time of reception of each of the ground system and the satellite system.

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 communication terminal apparatus 10 according to the present embodiment. In the communication terminal device 10 of this configuration example, as a satellite system antenna, a right-handed circularly polarized wave (hereinafter referred to as “right-handed polarized wave”) and a left-turned circularly polarized light whose polarization planes rotate in opposite directions. A shared antenna 120 that performs transmission and reception of each wave (hereinafter referred to as “left-handed polarization”) with one antenna is provided. In the communication terminal device 10 of FIG. 10, the same reference numerals are given to portions common to FIGS. 5 to 9, and description thereof is omitted.

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 wireless communication unit 101 includes a reception power amplifier 151 (1) shared with the first antenna 11 (1), a transmission power amplifier 154 (1) shared with the DUP 171 (1), and an antenna changeover switch 181 (1). And have. Similarly, the second wireless communication unit 102 includes a reception power amplifier 151 (2) shared with the first antenna 11 (2), a transmission power amplifier 154 (2) shared with the DUP 171 (2), and an antenna changeover switch 181. (2) In addition, a common antenna 120 used for MIMO communication of the satellite system by the first wireless communication unit 101 and the second wireless communication unit 102 is provided. The shared antenna 120 can simultaneously transmit and receive right-handed and left-handed polarized waves with one antenna.

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 communication terminal device 10 having the configuration example of FIG. 10, when a ground system is selected, a received signal from the ground cellular base station 20 received by a set of antennas 11 (1) and 11 (2) for the ground system. R1 and R2 are amplified by the reception power amplifiers 151 (1) and 151 (2), respectively, and then processed in the baseband unit 13 so as to obtain original data based on the first system parameter group. In addition, a set of transmission signals T1 and T2 generated from data to be transmitted based on the first system parameter group in the baseband unit 13 are respectively transmitted power amplifiers 154 (1 ), 154 (2) is amplified to a predetermined power (for example, 0.2 [W]), and then transmitted from the antennas 11 (1), 11 (2) to the terrestrial cellular base station 20 with linearly polarized waves. .

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 geostationary satellite 40 received by the common antenna 120 for the satellite system are respectively received power amplifiers 151. After being amplified in (1) and 151 (2), the baseband unit 13 is processed to obtain the original data based on the second system parameter group. In addition, a set of transmission signals T1 and T2 generated from data to be transmitted based on the second system parameter group in the baseband unit 13 are respectively transmitted power amplifiers 154 (1) controlled to a gain for the satellite system. ), 154 (2), and after being amplified to a predetermined power (for example, 1 [W]), simultaneously transmitted to the artificial geostationary satellite 40 from the shared antenna 120 as radio signals of right-handed polarization and left-handed polarization. Is done.

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 communication terminal apparatus 10 having the configuration example of FIG. 10 uses the dedicated antenna 11 (1), 11 (2) or the shared antenna 120 according to the mobile communication system selected from the ground system and the satellite system and is optimal. Since the baseband unit 13 can use the converted first or second system parameter group, MIMO wireless communication corresponding to the wireless transmission environment of the selected mobile communication system becomes possible. Further, the ground system and the satellite system can be easily switched by switching the antennas 11 (1), 11 (2), the shared antenna 120, and the system parameter group. In addition, since the baseband unit 13 that processes the received signal and the transmitted signal based on the system parameter group can be shared by the ground system and the satellite system, the groundband system and the satellite system each have a dedicated baseband unit. Thus, a simple configuration can be achieved.

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 communication terminal apparatus 10 having the configuration example of FIG. 10 can perform the MIMO communication of the satellite system with the single shared antenna 120, and thus can have a simpler configuration.

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 communication terminal apparatus 10 according to the present embodiment. In the communication terminal device 10 of this configuration example, the antenna for the satellite system and the common antenna 120 for transmitting and receiving the right-handed polarized wave and the left-handed polarized wave with one antenna, and two types of polarization planes orthogonal to each other as the antenna for the ground system A shared antenna 110 is provided that transmits and receives linearly polarized waves (vertically polarized waves and horizontally polarized waves, or + 45 ° polarized waves and −45 ° polarized waves) with one antenna. In the communication terminal device 10 of FIG. 11, the same reference numerals are given to portions common to FIGS. 5 to 10, and description thereof is omitted.

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 wireless communication unit 101 includes a common reception power amplifier 151 (1), a common transmission power amplifier 154 (1), a DUP 171 (1), and an antenna changeover switch 181 (1). Similarly, the second wireless communication unit 102 includes a common reception power amplifier 151 (2), a common transmission power amplifier 154 (2), a DUP 171 (2), and an antenna changeover switch 181 (2). In addition, a common antenna 120 used for MIMO communication of the satellite system by the first wireless communication unit 101 and the second wireless communication unit 102 is provided. The shared antenna 120 can simultaneously transmit and receive right-handed and left-handed polarized waves with one antenna. Furthermore, a common antenna 110 used for ground system MIMO communication by the first wireless communication unit 101 and the second wireless communication unit 102 is provided. The common antenna 110 simultaneously transmits and receives two types of linearly polarized waves (vertical polarization and horizontal polarization, or + 45 ° polarization and −45 ° polarization) whose polarization planes are orthogonal to each other, using one antenna. Can do.

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 communication terminal device 10 of the configuration example of FIG. 11, two types of linearly polarized received signals R1, received from the terrestrial cellular base station 20 received by the common antenna 110 for the terrestrial system. R2 is amplified by the reception power amplifiers 151 (1) and 151 (2), respectively, and then processed in the baseband unit 13 so as to obtain original data based on the first system parameter group. In addition, a set of transmission signals T1 and T2 generated from data to be transmitted based on the first system parameter group in the baseband unit 13 are respectively transmitted power amplifiers 154 (1 ), 154 (2), after being amplified to a predetermined power (for example, 0.2 [W]), it is simultaneously transmitted from the shared antenna 110 to the terrestrial cellular base station 20 as two types of linearly polarized radio signals. .

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 geostationary satellite 40 received by the common antenna 120 for the satellite system are respectively received power amplifiers 151. After being amplified in (1) and 151 (2), the baseband unit 13 is processed to obtain the original data based on the second system parameter group. In addition, a set of transmission signals T1 and T2 generated from data to be transmitted based on the second system parameter group in the baseband unit 13 are respectively transmitted power amplifiers 154 (1) controlled to a gain for the satellite system. ), 154 (2), and after being amplified to a predetermined power (for example, 1 [W]), simultaneously transmitted to the artificial geostationary satellite 40 from the shared antenna 120 as radio signals of right-handed polarization and left-handed polarization. Is done.

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 communication terminal device 10 having the configuration example of FIG. 11 uses the shared antenna 110 or the shared antenna 120 and is optimized according to the mobile communication system selected from the ground system and the satellite system. Since the baseband unit 13 can use these system parameter groups, MIMO wireless communication corresponding to the wireless transmission environment of the selected mobile communication system becomes possible. Further, the ground system and the satellite system can be easily switched by switching the shared antenna 110, the shared antenna 120, and the system parameter group. In addition, since the baseband unit 13 that processes the received signal and the transmitted signal based on the system parameter group can be shared by the ground system and the satellite system, the groundband system and the satellite system each have a dedicated baseband unit. Thus, a simple configuration can be achieved.

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 communication terminal apparatus 10 having the configuration example of FIG. 11 can perform MIMO communication of the ground system and the satellite system by using the shared antenna 110 and the shared antenna 120, so that the configuration can be simplified.

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 communication terminal apparatus 10 is turned on (S101), the ground system is selected (S102), and the system is switched to the antenna 11 for the ground system and the first system parameter group. Next, it is determined whether or not the power (reception power) of the received signal received from the terrestrial cellular base station 20 of the terrestrial system is greater than a predetermined first threshold value Pth1 (S103). When the received power of the ground system is equal to or lower than the first threshold value Pth1 (NO in S103), the ground system is switched to the satellite system (S104), and the satellite system antenna 12 and the second system parameter group are switched.

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 geostationary satellite 40 of the satellite system is larger than a predetermined second threshold Pth2 (S105). When the received power of the satellite system is larger than the second threshold value Pth2 (NO in S105), the base station identifier in the common control signal included in the received signal is received (S106), and the reception is performed based on the base station identifier. It is determined whether the signal is a satellite system received signal (S107). Here, if it is determined that the received signal is a satellite system reception signal (YES in S107), reception by the satellite system is continued (S108). On the other hand, if it is determined that the received signal is not a satellite system received signal (NO in S107), the system is switched to the ground system (S102).

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 cellular base station 20 of the terrestrial system is greater than the first threshold value Pth1. However, it may be determined whether the received power is equal to or greater than the first threshold value Pth1. In step S105, it is determined whether the received power received from the artificial geostationary satellite 40 of the satellite system is greater than the second threshold Pth1, but whether the received power is greater than or equal to the second threshold Pth1 is determined. You may judge.

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 router device 70 includes the communication terminal device 10 of any of the above-described FIGS. 5 to 11, a wireless LAN communication unit 71, and a routing processing unit 72. The wireless LAN communication unit 71 communicates with a LAN terminal device such as a tablet 80 or a personal computer 81 having a wireless LAN communication unit via an antenna 71a via a wireless LAN such as WiFi (registered trademark). Packet communication can be performed. The routing processing unit 72 is provided so as to relay communication of IP packets between the communication terminal device 10 and the wireless LAN communication unit 71. The routing processing unit 72, for example, receives an IP packet received via a wireless LAN communication unit 71 in the router device from a wireless LAN included in a LAN terminal device such as a smart horn or tablet 80 or a personal computer 81, and the IP address of the IP packet. Is routed to other external communication terminal devices or servers via the communication terminal device 10 and the mobile communication network. In addition, the routing processing unit 72 incorporates a wireless LAN communication unit 71 that receives an IP packet received from another external communication terminal device or server via the communication terminal device 10 based on the IP address of the IP packet. Routing to a smart phone or a LAN-compatible device such as the tablet 80 or the personal computer 81 via the wireless LAN.

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 router device 70 of FIG. 13, a terrestrial system and a satellite system are arbitrarily selected via a wireless LAN included in a LAN terminal device such as a smart horn or a tablet 80 or a personal computer 81 and a wireless LAN communication unit in the router device 70. Can be used. Although the configuration example of FIG. 13 has been described for a wireless LAN router device, it can be similarly applied to a wired LAN router device.

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 SYMBOLS 10 Communication terminal device 11 1st antenna 12 2nd antenna 13 Baseband unit 14 Memory | storage device 15 Power amplification means 16 Control apparatus 20 Terrestrial cellular base station 30 Satellite base station 40 Artificial geostationary satellite 41 Communication relay apparatus 50 Base station control apparatus 60 Core network 70 Router device 71 Wireless LAN communication unit 72 Routing device 101 First wireless communication unit 102 Second wireless communication unit 110 Shared antenna for MIMO communication of ground system 120 Shared antenna for MIMO communication of satellite system 151 Shared Reception power amplifier 152 first transmission power amplifier 153 second transmission power amplifier 154 shared transmission power amplifier 171 172 173 DUP
181 Antenna changeover switch 182, 183 Transmission path changeover switch 200 Ground station area 400 Satellite station area 410 Beam

特開2014−064219号公報JP 2014-064219 A

蓑輪 正、外6名、「安心・安全のための地上/衛星統合移動通信システム」、電子情報通信学会論文誌B、Vol.J91−B、No.12、pp.1629−1640、2008/12.Tadashi Minowa and 6 others, “A ground / satellite integrated mobile communication system for safety and security”, IEICE Transactions B, Vol. J91-B, no. 12, pp. 1629-1640, 2008/12.

Claims (8)

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.
請求項1の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.
請求項1の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.
請求項1乃至3のいずれかの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.
請求項1乃至のいずれかの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.
請求項1乃至のいずれかの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.
請求項1乃至のいずれかの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.
請求項1乃至7の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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