JP7385391B2 - 移動型無線通信ユニット - Google Patents

移動型無線通信ユニット Download PDF

Info

Publication number
JP7385391B2
JP7385391B2 JP2019139193A JP2019139193A JP7385391B2 JP 7385391 B2 JP7385391 B2 JP 7385391B2 JP 2019139193 A JP2019139193 A JP 2019139193A JP 2019139193 A JP2019139193 A JP 2019139193A JP 7385391 B2 JP7385391 B2 JP 7385391B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coastline
distance
unit
base station
wireless communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019139193A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021022880A (ja
Inventor
克彦 佐藤
国充 新井
祐介 江川
賢司 寺田
康 田部井
貞行 勝又
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Radio Co Ltd filed Critical Japan Radio Co Ltd
Priority to JP2019139193A priority Critical patent/JP7385391B2/ja
Publication of JP2021022880A publication Critical patent/JP2021022880A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7385391B2 publication Critical patent/JP7385391B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

この発明は、無線ネットワーク通信を端末装置との間で行なうための無線基地局部を含む無線通信ユニットに関するものであり、特に全体が船舶に搭載可能に構成された移動型無線通信ユニットに関する。
3GPP仕様に基づく高速通信規格(例えば、LTE(Long Term Evolution)あるいはWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)の無線通信ネットワークにおいては、無線通信アクセス網を収容するEPC(Evolved Packet Core)をエリア内に構築することが必須であり、端末装置が接続する無線基地局部は該EPCを介してIPパケットの送受信制御を受ける。一方、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットPCなどの無線端末装置(以下、単に「端末装置」ともいう)の普及に伴い、海上や過疎地域、あるいは災害等により通信機能が喪失した地域など、EPCや無線基地局部がインフラ的に整備されていない地域(以下、「無線非整備地域」と称する)においても、端末装置を利用したいという要望が高まっている。
こうした要望に応えるべく、例えば特許文献1には、無線基地局部とEPC機能部とを一体化した複合型の無線通信ユニットが提案されている。このような無線通信ユニットを上記のような無線非整備地域に設置することで、該ユニットに含まれる無線基地局部により小規模ながら通信可能エリアが構築され、ユニット内のEPC機能部が通信制御を行なう形で、前記無線基地局部に接続する複数の端末装置間で無線通信を行なうことが可能となる。
こうした無線通信ユニットは船舶や車両などの移動体に搭載することもできる。しかしながら、無線基地局部を移動させながら端末装置との間で無線ネットワークを構築しようとした場合、移動先の他局通信波との間で干渉を生じる可能性がある。これを解決するために、特許文献2には、移動基地局とは別に固定設置される管理サーバを設け、該管理サーバ及び衛星通信等を介して無線基地局部の移動先の通信状態を公共ネットワークより取得し、他局通信波との間で干渉を生じることが予測される場合には、移動基地局に対し送信出力を低減させる制御を実行させる無線通信システムが提案されている。
特開2016- 12841号公報 特開2010- 28369号公報
しかし、上記の方法では、無線基地局部の移動先の通信状態を把握するために、管理サーバを含めた大規模な通信ネットワークの整備が必要となる難点がある。また、公共ネットワークからの情報取得が困難な海洋上の船舶に無線通信ユニットが搭載されている場合には、本質的に採用できない方式であることも問題である。特に無線通信ユニットを搭載した船舶が陸地に接近した場合、陸上側の通信ネットワークとの干渉が問題になることが懸念されるが、上記従来の方法では効果的な解決は望むべくもなかった。
本発明の課題は、海洋上の船舶に無線通信ユニットが搭載されている状況において、船舶が陸地に接近した場合の、陸上の他局通信波との干渉を効果的に回避できる移動型無線通信ユニットを提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の移動型無線通信ユニットは、船舶上に設置されて該船舶とともに移動しつつ端末装置による無線接続が可能とされ、端末装置に無線送信波を送信する送信部を備える無線基地局部と、無線基地局部に有線接続され該無線基地局部とともに移動可能に構成された基地局制御部とを備えた移動型無線通信ユニットであって、無線基地局部の現在位置を取得する基地局現在位置取得部と、海岸線の情報を含む地図のデータを記憶する地図サーバと、現在位置の周辺に存在する海岸線の情報を地図サーバ上で検索する海岸線検索部と、検索された海岸線と現在位置との距離である海岸線距離を算出する距離解析部とを備え、無線基地局部には、基地局制御部から受信する設定指示に基づいて送信部の送信出力レベルを可変設定する送信出力設定部が設けられ、基地局制御部には、算出された海岸線距離が予め定められた距離以下となることを必要条件として、送信出力設定部に対し送信部の送信出力レベルを低減させる設定指示を行なう送信出力設定指示部が設けられてなることを特徴とする。
本発明の移動型無線通信ユニットは、無線基地局部(ひいては、これを搭載した船舶)の現在位置を取得し、その現在位置と地図上の海岸線までの距離を算出するとともに、その他局通信波検出情報の内容解析の解析結果に基づいて、基地局制御部が無線基地局部に対し送信出力レベルを低減させるように構成されている。よって、洋上の船舶に無線通信ユニットが搭載されている状況において、船舶が陸地に接近した場合に陸上の他局通信波との干渉を効果的に回避できる移動型無線通信ユニットが実現する。
本発明の移動型無線通信ユニットの使用概念を示す模式図。 図1の移動型無線通信ユニットの構成の概略を示すブロック図。 図2の電気的構成の詳細を示すブロック図。 無線基地局部の電気的構成の詳細を示すブロック図。 IPパケットの概念図。 3GPPのコントロールプレーンのプロトコルスタックを概念的に示す図。 3GPPのユーザプレーンのプロトコルスタックを概念的に示す図。 3GPPの下りリンクのチャネルマッピングを概念的に示す図。 同じく上りリンクのチャネルマッピングを概念的に示す図。 周波数バンドチャネル、及びリソースブロックの関係を示す概念図。 海岸線探索エリアの概念を説明する図。 現在位置から海岸線までの距離を算出する概念の一例を示す説明図。 出力設定テーブルの概念図。 送信出力を段階的に変更する例を示す図。 本発明の移動型無線通信ユニットにおける送信出力制御の一例を示す通信処理フロー図。
以下、本発明を実施するための形態を添付の図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の移動型無線通信ユニットの使用概念の一例を示す模式図である。移動型無線通信ユニット(以下、単に「無線通信ユニット」ともいう)1は3GPPで規定された方式(本実施形態では、LTEとするが、WiMAXなど他の方式であってもよい)の通信プロトコルスタックに従い、UE(端末装置)5との間で無線通信を行なうものとして構成されている。
無線通信ユニット1は、移動体である大型船舶WSに設置されており、UE(端末装置)5が接続可能となるセル50を形成する。また、大型船舶WS(例えば漁業母船、タンカーなど)の周囲では小船舶FB(例えば、漁船、タグボートなど)が操業をおこなっており、セル50内の小船舶FBの乗員がUE5を携行している。それらUE5は、無線通信ユニット1に対し無線ベアラ57により無線接続されている。
なお、UE5は大型船舶WSの乗員が携行するものであってもよい。また、無線通信ユニット1の設置先は船舶以外の移動体(車両など)であってもよいし、例えば陸上の所望の設置先に固定配置してもよい。そして、図1では、無線通信ユニット1を搭載した大型船舶WSが海岸線CLに向けて接近し、陸上側の基地局500が発する他局送信波のセル250と干渉を生じつつある状態が示されている。
図2は、無線通信ユニット1の機能ブロック構成を示すものである。無線通信ユニット1は、UE(端末装置)5が無線ベアラ57を介して接続可能な無線基地局部(eNodeB(evolved NodeB)4と、無線基地局部4に有線接続され、該無線基地局部4に対する上位ネットワーク制御部として機能するEPC(Evolved Packet Core)機能部3(基地局制御部)とを有する。
EPC機能部3は、コントロールプレーン側のゲートウェイとなるMME(Mobility Management Entity)2、ユーザプレーン側のゲートウェイとなるS-GW(Serving Gateway)6、EPC機能部3(基地局制御部)、及び該EPC機能部3の上流側ネットワーク要素、ここでは、ルータ8との結節点に位置し、上流側ネットワーク要素側(つまり、上流ユニット側)に向けたIPアドレス管理を行なうP-GW(PDN (Packet Data Network) Gateway)7を有する。そして、ルータ8には地図サーバ9、距離解析部10及び送信出力設定指示部11が接続されている。
また、無線基地局部4には複数のUE5が無線ベアラ57を介して無線接続される。コントロールプレーン側において無線基地局部(eNodeB)4は、S1-MMEインターフェースを介してMME2に接続される。また、ユーザプレーン側において無線基地局部4は、S1-Uインターフェースを介してS-GW6に接続される。また、S-GW6はS5インターフェースを介してP-GW7と接続される。
図3は、無線通信ユニット1の電気的構成を示すブロック図である。基地局制御部20はマイコンハードウェアを主体に構成されており、CPU301、プログラム実行領域となるRAM302、マスクROM303(恒久的に書換えが不要なマイコンハードウェア周辺制御用等のファームウェアを格納している;以下、同様)及びそれらを相互に接続するバス306等からなる。
また、バス306にはフラッシュメモリ305が接続され、ここにEPC機能部3の機能実現用のLTEプロトコルスタックを含む通信ファームウェア305aと、前記LTEプロトコルスタックをプラットフォームとして、図2のMME2、S-GW6及びP-GW7の各機能を仮想的に実現するMMEエンティティ305b、S-GWエンティティ305c及びPーGWエンティティ305dの各プログラムがインストールされている。
さらに、フラッシュメモリ305には、前述のルータ8の機能を仮想的に実現する仮想ルータエンティティ305e、無線基地局部4に対して送信出力を設定するための出力設定テーブル305f(後述)、距離解析部10の機能を仮想的に実現する距離解析部エンティティ305g、地図サーバ9の機能を仮想的に実現する地図サーバエンティティ305h及び送信出力設定指示部11の機能を仮想的に実現する送信出力設定指示部エンティティ305iも格納されている。地図サーバエンティティ305hは海岸線の情報を含む地図のデータを記憶する。距離解析部エンティティ305gは、現在位置の周辺に存在する海岸線の情報を地図サーバ上で検索する海岸線検索部と、検索された海岸線と現在位置との距離である海岸線距離を算出する距離解析部との機能を担う。
また、バス306には通信インターフェース304が接続されている。なお、上記の構成では、図2のMME2、S-GW6、P-GW7が他の機能ブロック8~10とともにコンピュータハードウェア上での仮想機能ブロックとして構成しているが、各々独立したハードウェアロジックにより構成してもよい。
無線基地局部4はマイコンハードウェアを主体に構成されており、CPU401、プログラム実行領域となるRAM402、マスクROM403及びそれらを相互に接続するバス406等からなる。バス406にはフラッシュメモリ405が接続され、ここに無線基地局部用のLTEプロトコルスタックを含む通信ファームウェア405aが格納されている。また、バス406には無線ベアラの構築によりUEと無線接続するための無線通信部412と、通信インターフェース404とが接続されている。通信インターフェース404は基地局制御部20の通信インターフェース304と有線の通信バス31により接続されている。そして、フラッシュメモリ405には、無線通信部412に対し送信出力設定を行なう送信制御ファームウェア405bが格納されている。また、バス406には、無線基地局部4の現在位置の情報を取得するための受信アンテナ414を備えた周知のGPS413が接続されている。
次に、無線通信ユニット1は、着脱式の二次電池モジュール21(例えば、リチウムイオン二次電池モジュールやニッケル水素二次電池モジュールなど)と、無線基地局部4及び基地局制御部20の各回路ブロックと、二次電池モジュール21からの入力電圧を各回路ブロックの駆動電圧に変換して出力する電源回路部22とが可搬型筐体23に一体的に組付けられた構造を有する。これにより、無線通信ユニット1は、二次電池モジュール21から駆動電源電圧を自律的に調達でき、商用交流などの外部電源電圧が使用不能な設置場所(例えば海上など)においても問題なく使用可能である。可搬型筐体23は金属ないし強化型樹脂製の箱型である。
放電により二次電池モジュール21の出力電圧が下がった場合は、可搬型筐体23から二次電池モジュール21を取り外し、例えば図示しない商用交流電源や自家発電装置に接続された専用の充電器に装着して充電することが可能である。また、電源回路部22は、上記商用交流や移動体に設けられた集中電源部などの外部電源電圧も受電できるようになっており、上記駆動電源電圧に変換出力が可能である。さらに、当該外部電源電圧により二次電池モジュール21の充電を実行できるように構成することもできる。例えば電源回路部22が商用交流等から受電している状態で、停電により該受電が途絶えた場合は二次電池モジュール21からの受電に切り替えることで、無線通信ユニット1の動作が継続可能となるように構成することもできる。
図4は、無線基地局部4の無線通信部412の電気的構成の一例を示すブロック図である。無線通信部412は、図3のマイコンハードウェアのバス406との間でデジタル信号の入出力を行なうためのインターフェース部101と、該インターフェース部101のフロントエンド側に設けられた受信側ブロック102及び送信側ブロック103と、送受信アンテナ105と、マイコンハードウェア側からの送受信切替信号を受けて、該送受信アンテナ105に対し受信側ブロック102及び送信側ブロック103を択一的に切替接続するアンテナスイッチ104とを備える。
受信側ブロック102及び送信側ブロック103は、適応変調を実施するための複数の変復調方式、例えばQPSK(Quadrature Phase shift Keying)、16QAM(16Quadrature Amplitude Modulation)あるいは64QAM(16Quadrature Amplitude Modulation)に対応するものであるが、回路構成自体は周知であるため、ここではQPSKの変復調回路として構成したもので代表させて説明する。
送信側ブロック103は、インターフェース部101から入力されるシリアル送信データ信号の波形をシリアル/パラレル変換部220により2チャネル(Ich/Qch)のパラレルビット信号に分離し、各々D/A変換部217,219及びローパスフィルタ216,218を介してアナログベースバンド信号に変換する。各チャネルのアナログベースバンド信号は乗算器215,213にて、電圧制御発信回路VCOと位相同期ループ回路PLLとからなる発信回路212からの正弦波搬送波(一方が移相器214により90°進角される)により直交周波数変調波とされ、デュプレクサ221にて混合され、さらにパワーアンプ211で増幅された後、バンドパスフィルタ210、出力調整用のアッテネータ209、アンテナスイッチ104及びアンテナ105を経て送信波として出力される。アッテネータ209は本実施形態では周知のステップアッテネータとして構成され、マイコンハードウェア側からの送信出力切替信号により、希望周波数帯域での通過インピーダンス値を段階的に切り替えることが可能である。
受信側ブロック102は、アンテナ105が受信する受信波を、バンドパスフィルタ110を通過させた後低雑音アンプ111にて増幅し、さらに乗算器113,115にて、発信回路112からの正弦波復調信号(一方が移相器114により90°進角される)によりIch及びQchのベースバンド信号に復調する。これらのベースバンド信号はさらにローパスフィルタ116,118及びA/D変換器117,119によりパラレルビット信号に変換され、さらにパラレル/シリアル変換部120によりシリアル受信データ信号としてインターフェース部101に入力される。
図3のEPC機能部3に組み込まれている出力設定テーブル305fは、無線基地局部4の送信側ブロック103が送出する送信波の出力設定値を、図1における現在位置から海岸線CLまでの距離dの値毎に記憶している。距離解析部エンティティ305g(距離解析部)は、検索された海岸線と現在位置との距離である海岸線距離を算出する。送信出力設定指示部エンティティ305iは送信出力設定指示部の機能を実現するものであり、図13に示すように、海岸線距離dが第一閾距離d1未満の場合は送信出力をフルパワーPFに選択し、海岸線距離dが第一閾距離d1を超えている場合はそれよりも低い出力設定P3,P2,P1(PF>P3>P2>P1)を選択して、無線基地局部4に送信波出力の設定値として送信する。上記のように送信出力低減制御を実行することで、自局の送信波が他局の通信を妨害する懸念を効果的に軽減できる。
また、海岸線距離dが予め定められた閾距離dcよりも小さい場合には、送信出力をゼロすなわち停波に選択する。海岸線距離dが特に小さくなった場合に停波を行なうことで、海岸線CLに近い陸上の他局の通信波と干渉する懸念は完全に解消される。図13の出力設定テーブル305fにおいては、海岸線距離dが小さくなるほど、送信部の送信出力レベルを段階的に低減させる設定指示を行なうようにしている(ここでは、d2≧d>d1のときはP3、d3≧d>d2のときはP2、dc≧d>d3のときはP1)。この様子を図13に図示している。海岸線距離dが小さくなるほど、移動中の無線通信ユニット1は図1の陸上側基地局(他局)500のセル(通信エリア)250に接近し、無線通信ユニット1の送信波が他局の通信波と干渉するおそれが高まっていることを意味する。よって、上記のように、海岸線距離dに応じて送信部の送信出力レベルを低減させることで、無線通信ユニット1に接続する端末装置5との通信品質の低下を最小限にとどめつつ、他局の通信波との干渉防止も図ることができる。なお、図13に一点鎖線で示すように、海岸線距離dに応じて送信部の送信出力レベルを連続的に低減させることもできる。この場合は、図4において、アッテネータ209として通過インピーダンスを無段階に変更可能な可変アッテネータを採用するか、又はパワーアンプ211のゲインを変更可能に構成しておくとよい。
次に、図5は、UE5と無線通信ユニット1との間のデータ伝送に使用するIPパケットの構造を示す模式図である。IPパケット300はIPヘッダ301とペイロード302とからなり、IPヘッダ301にはPDU識別番号、データの送信元IPアドレス301a、送信先IPアドレス301bなどが書き込まれる。図6及び図7は、LTEシステムにおける無線プロトコルスタックを示し、図6はユーザプレーンのプロトコルスタックを、図7はコントロールプレーンのプロトコルスタックを示している。該無線プロトコルスタックは、OSI参照モデルのレイヤ1~レイヤ3に区分されており、レイヤ1はPHY(物理)層である。レイヤ2は、MAC(Medium Access Control:メディアアクセス制御)層、RLC(Radio Link Control:無線リンク制御)層、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol:パケットデータ暗号化)層を含む。レイヤ3は、RRC(Radio Resource Control:無線リソース制御)層及びNAS(Non-Access Stratum:非アクセス)層を含む。
各層の役割は以下の通りである。
・PHY層:符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行なう。UE5及び中継無線通信部9のPHY層と無線基地局部(eNodeB)4のPHY層との間では、物理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・MAC層:データの優先制御、HARQによる再送制御処理、及びランダムアクセス手順等を行なう。UE5のMAC層と無線基地局部4のMAC層との間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。無線基地局部4のMAC層は、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式(MCS))及びUE5への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。
・RLC層:MAC層及びPHY層の機能を利用してデータを受信側のRLC層に伝送する。UE5のRLC層と無線基地局部4のRLC層との間では、論理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・PDCP層:PDUのヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行なう。
・RRC層:制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。UE5のRRC層と無線基地局部4のRRC層との間では、各種設定のためのメッセージ(RRCメッセージ)が伝送される。RRC層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルを制御する。UE5のRRCと無線基地局部4のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE5はRRCコネクティッドモードとなり、そうでない場合はRRCアイドルモードとなる。
以上の層はコントロールプレーン及びユーザプレーンの双方にて使用される。一方、コントロールプレーンのみ、UE5及びMME2には、RRC層よりさらに上位にセッション管理及びモビリティ管理等を行なうNAS層が設けられる。また、無線基地局部4のEPC機能部3側とのユーザデータ伝送インターフェースには、GTP-U(GPRS(General Packet Radio Service)Tunneling Protocol for User Plane)層が設けられている。GTP-U層は、接続先のUE5の識別や、使用する無線ベアラの識別を行なうためのものである。
次に、図8は、LTEシステムにおける下りリンクのチャネルマッピングを示す。ここでは、論理チャネル(Downlink Logical Channel)、トランスポートチャネル(Downlink Transport Channel)及び物理チャネル(Downlink Physical Channel)相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。
・DTCH(Dedicated Traffic Channel:専用トラフィックチャネル)は、データの送信のための個別論理チャネルである。DTCHは、トランスポートチャネルであるDLSCH(Downlink Shared Channel:下りシェアドチャネル)にマッピングされる。
・DCCH(Dedicated Control Channel:専用制御チャネル):UE5とネットワークとの間の個別制御情報を送信するための論理チャネルである。DCCHは、UE5が無線基地局部4とRRC接続を有する場合に用いられる。DCCHは、DLSCHにマッピングされる。
・CCCH(Common Control Channel:共通制御チャネル):UE5及び中継無線通信部9と無線基地局部4との間の送信制御情報のための論理チャネルである。CCCHは、UE5が無線基地局部4との間でRRC接続を有していない場合に用いられる。CCCHは、DLSCHにマッピングされる。
・BCCH(Broadcast Control Channel:放送制御チャネル):システム情報配信のための論理チャネルである。BCCHは、トランスポートチャネルであるBCH(Broadcast Channel、放送チャネル)又はDLSCHにマッピングされる。
・PCCH(Paging Control Channel:ページング制御チャネル):ページング情報、及びシステム情報変更を通知するための論理チャネルである。PCCHは、トランスポートチャネルであるPCH(Paging Channel:ページングチャネル)にマッピングされる。
また、トランスポートチャネルと物理チャネルとの間のマッピング関係は以下の通りである。
・DLSCH及びPCH:PDSCH(Physical Downlink Shared Channel:物理下りシェアドチャネル)にマッピングされる。DLSCHは、HARQ、リンクアダプテーション、及び動的リソース割当をサポートする。
・BCH:PBCH(Physical Broadcast Channel:物理ブロードキャストチャネル)にマッピングされる。
次に、図9は、LTEシステムにおける上りリンクのチャネルマッピングを示す。図8と同様に、論理チャネル(Downlink Logical Channel)、トランスポートチャネル(Downlink Transport Channel)及び物理チャネル(Downlink Physical Channel)相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。
・CCCH(Common Control Channel:共通制御チャネル):UE5とEPC機能部3との間の制御情報を送信するために使用される論理チャネルであり、EPC機能部3と無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)接続を有していないUE5によって使用される。
・DCCH(Dedicated Control Channel:専用制御チャネル):1対1(point-to-point)の双方向の論理チャネルであり、UE5とEPC機能部3と間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルDCCHは、RRC接続を有しているUE5によって使用される。
・DTCH(Dedicated Traffic Channel:専用トラフィックチャネル):1対1の双方向論理チャネルであり、特定のUE又は中継無線通信部専用のチャネルであって、ユーザ情報の転送のために利用される。
・ULSCH(Uplink Shared Channel:上りリンク共用チャネル):HARQ)、動的適応無線リンク制御、間欠送信(DTX:Discontinuous Transmission)がサポートされるトランスポートチャネルである。
・RACH(Random Access Channel:ランダムアクセスチャネル):制限された制御情報が送信されるトランスポートチャネルである。
・PUCCH(Physical Uplink Control Channel:物理上りリンク制御チャネル):下りリンクデータに対する応答情報(ACK(Acknowledge)/NACK(Negative acknowledge))、下りリンクの無線品質情報、および、上りリンクデータの送信要求(スケジューリングリクエスト:Scheduling Request:SR)を無線基地局部4に通知するために使用される物理チャネルである。
・PUSCH(Physical Uplink Shared Channel:物理上りリンク共用チャネル):上りリンクデータを送信するために使用される物理チャネルである。
・PRACH(Physical Random Access Channel:物理ランダムアクセスチャネル):主にUE5から無線基地局部4への送信タイミング情報(送信タイミングコマンド)を取得するためのランダムアクセスプリアンブル送信に使用される物理チャネルである。ランダムアクセスプリアンブル送信はランダムアクセス手順の中で行なわれる。
図9に示すように、上りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。上りリンク共用チャネルULSCHは、物理上りリンク共用チャネルPUSCHにマッピングされる。ランダムアクセスチャネルRACHは、物理ランダムアクセスチャネルPRACHにマッピングされる。物理上りリンク制御チャネルPUCCHは、物理チャネル単独で使用される。また、共通制御チャネルCCCH、専用制御チャネルDCCH、専用トラフィックチャネルDTCHは、上りリンク共用チャネルULSCHにマッピングされる。
次に、LTEシステムの下りリンクにおいては、UE5は無線基地局部4に対してOFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing、直交周波数分割多重)アクセス(OFDMA)により無線接続する。OFDMA方式は、周波数分割多重と時間分割多重とを複合させた二次元の多重化アクセス方式として特徴づけられる。具体的には、直交する周波数軸と時間軸のサブキャリアを分割してUE5に割り振り、各サブキャリアの信号がゼロ(0点)になるように、周波数軸上で直交するサブキャリアを分割する。サブキャリアを分割して周波数軸上に割り当てることにより、あるサブキャリアがフェージングの影響を受けても影響のない別のサブキャリアを選択することができるので、ユーザは無線環境に応じてより良好なサブキャリアを使用でき、無線品質を維持できる利点が生ずる。
そして、OFDMA方式においては、周波数軸と時間軸とが張る仮想平面上で定義されるリソースブロック(Resource Block:以下、RBともいう)が無線リソースとして採用される。RBは図10に示すように、上記平面を180kHz/0.5msecでマトリックスに区切ったブロックとして定義され、各ブロックは周波数軸上では15kHz間隔で隣接する12個のサブキャリアを、時間軸上ではフレームの1スロット分(7シンボル)を含む。このRBは時間軸上で隣接する2つ(1msec)を1組としてUE5に割り当てられる。他方、LTEシステムの上りリンクにおいても、SC-FDM(Single Career Frequency-Division Multiplexing)アクセス(SC-FDMA)が採用される点を除き、同様の概念のリソースブロックが無線リソースとして用いられる。OFDMAでは1つのリソースブロックが周波数軸上で12のサブキャリア(帯域幅:15kHz)に分割されるのに対し、SC-FDMAはサブキャリアへの分割がなされないシングルキャリア方式である。
以下、本発明の無線通信ユニット1において送信ブロック103からの送信波の出力設定を行なう際の通信手順を、図14の通信フロー図を用いて説明する。図14の処理は、無線基地局部4、送信出力設定指示部11、距離解析部10及び地図サーバ9との間で繰り返し実行される。
T101では、送信出力設定指示部11が無線基地局部4からGPSにより測位された現在位置を取得し、T102でこれを距離解析部10に送り、海岸線距離dの演算を要求する。距離解析部10はこれを受け、T103で地図サーバ9に、演算に必要な海岸線ベクトルの情報を要求する。地図サーバ9はこれを受け、T104で海岸線ベクトルの情報を距離解析部10に送信する。距離解析部10はT105で該海岸線ベクトルの情報を用いて海岸線距離dを算出する。
海岸線の情報は地図サーバ9上にて、海岸線の外形形状を規定する複数の海岸線ベクトルの集合として記憶されている。距離解析部10は海岸線距離dを、現在位置と複数の海岸線ベクトルとの距離に基づいて算出する。海岸線は曲線形状であるが、これをベクトル(線分)の集合とみなすことで、現在位置から海岸線までの距離dを線分までの距離に置き換えて演算でき、数学的な演算処理の簡略化を図ることができる。具体的には、図12に示すように、地図データに含まれる海岸線の情報は、海岸線を示す曲線を規定する形状規定点J0,J1,J2,・・・を順次連結する海岸線ベクトルの集合として記述されている。
この場合、現在位置から各海岸線ベクトルまでの距離dは、どの海岸線ベクトルを選択するかに応じて異なる値となる。この場合、複数の海岸線ベクトルまでの距離の平均値として海岸線距離dを算出することもできるが、現在位置から検索された海岸線までの最短距離を海岸線距離として用いることで、海岸線距離を一義的に算出・決定する処理はより簡略化されるとともに、陸上の他局通信波との干渉の可能性を、最短距離を用いて判断することで、該干渉が生ずるリスクはより低減される。
多数の海岸線ベクトルの中から、海岸線距離dとして採用するのに適正なものを見出すアルゴリズムは、例えば以下のような手法を用いることで大幅に簡略化することができる。まず、図12に示すように、現在位置に対して該現在位置と一定の位置関係有するとともに予め定められた形状および大きさの海岸線探索エリアSAを地図上に設定する(海岸線探索エリア設定部)。そして、複数の海岸線ベクトルのうち該海岸線探索エリアSA内に存在するものを探索する。これにより、適正な海岸線ベクトルを見出す問題は、地図上にて海岸線探索エリアSAと海岸線図形との重なりを見出す処理に単純化できる。そして、距離解析部10は海岸線距離dを、現在位置と海岸線探索エリア内に存在する複数の海岸線ベクトルの少なくとも1つとの距離に基づいて算出することができる。
この場合、例えば海岸線探索エリアSA内に存在する複数の海岸線ベクトルの2以上のものの平均値を海岸線距離dとして算出することも可能である。一方、前述のごとく現在位置との最短距離を海岸線距離dとして採用したい場合は、現在位置と海岸線探索エリアSA内に存在する複数の海岸線ベクトルのうち現在位置に最も近いものとの距離を海岸線距離dとして算出する方法が合理的である。すなわち、多数の海岸線ベクトルのうち、海岸線探索エリアSA内に存在するものについてのみ現在位置との距離演算を行なえばよく、最短距離を見出す演算負荷を大幅に軽減することができる。
図11に示す海岸線探索エリアSAは縦横の寸法が一定の長方形状に設定されており、現在位置は例えば該長方形の幾何学的な重心位置に定められているが、その形状は長方形に限らず、例えば円形であってもよい。そして、本実施形態では、距離解析部10(海岸線検索部)は、現在位置の移動に伴い海岸線探索エリアSAの設定位置を更新するとともに、移動後の海岸線探索エリアSAのうち移動前の海岸線探索エリアSA’に属する部分を除いた領域DAに存在する海岸線ベクトルを探索するようにしている。これにより、海岸線距離dを特定するための海岸線を、無線通信ユニット1を搭載した船舶WSの航行方向前方(すなわち、船舶WSの接近先)に検出される海岸線に限定することが可能となり、送信波出力の低減を行なうか否かの判断をより的確に行うことができる。
図15に戻り、送信出力設定指示部11は、T106にて距離解析部10から海岸線距離dを取得し、T107にて出力設定テーブル305f(図12)を参照して、海岸線距離dに対応する出力値を検索し選択する。T108では、選択した出力値を無線基地局部4に送信する。無線基地局部4ではこれを受け、図4のアッテネータ209のインピーダンス設定値を受信した出力設定値に対応する値に設定し、送信出力設定指示部11に設定完了の応答を返す。かくして無線基地局部4では、上記設定された出力にて送信ブロック103は送信を開始する(停波設定の場合は停波となる)。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、あくまで例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、無線基地局部4の出力強度低減にかかる段階数は図14に示すものに限らず、これよりもさらに多くてもよいし、逆に段階数を減ずること、例えば2段階(一例として停波とフルパワー)とすることも可能である。
1 移動型無線通信ユニット
WS 大型船舶
2 MME
3 EPC機能部
9 地図サーバ
10 距離解析部
11 送信出力設定指示部
20 基地局制御部
301 CPU
302 RAM
303 マスクROM
304A 上流側通信インターフェース
304B 下流側通信インターフェース
305 フラッシュメモリ
305a 通信ファームウェア
305b MMEエンティティ
305c S-GWエンティティ
305d P-GWエンティティ
305e 仮想ルータエンティティ
305f 出力設定テーブル
305g 距離解析部エンティティ
305h 地図サーバエンティティ
305i 送信出力設定指示部エンティティ
306 バス
21 二次電池モジュール
22 電源回路部
23 可搬型筐体
30,31 通信バス
4 無線基地局部(eNodeB)
401 CPU
402 RAM
403 マスクROM
404 通信インターフェース
405 フラッシュメモリ
405a 通信ファームウェア
405b 送信制御ファームウェア
406 バス
412 無線通信部
413 GPS(現在位置取得部)
5 UE(端末装置)
6 S-GW
7 P-GW
8 ルータ
50 通信エリア
57 無線ベアラ

Claims (7)

  1. 船舶上に設置されて該船舶とともに移動しつつ端末装置による無線接続が可能とされ、前記端末装置に無線送信波を送信する送信部を備える無線基地局部と、前記無線基地局部に有線接続され該無線基地局部とともに移動可能に構成された基地局制御部とを備えた移動型無線通信ユニットであって、
    前記無線基地局部の現在位置を取得する基地局現在位置取得部と、
    海岸線の情報を含む地図のデータを記憶する地図サーバと、
    前記現在位置の周辺に存在する海岸線の情報を前記地図サーバ上で検索する海岸線検索部と、
    検索された前記海岸線と前記現在位置との距離である海岸線距離を算出する距離解析部とを備え、
    前記無線基地局部には、前記基地局制御部から受信する設定指示に基づいて前記送信部の送信出力レベルを可変設定する送信出力設定部が設けられ、
    前記基地局制御部には、算出された前記海岸線距離が予め定められた距離以下となることを必要条件として、前記送信出力設定部に対し前記送信部の送信出力レベルを低減させる設定指示を行なう送信出力設定指示部が設けられてなり
    前記海岸線の情報が前記地図サーバ上にて前記海岸線の外形形状を規定する複数の海岸線ベクトルの集合として記憶され、前記距離解析部は前記海岸線距離を、前記現在位置と前記複数の海岸線ベクトルとの距離に基づいて算出するものであることを特徴とする移動型無線通信ユニット。
  2. 前記距離解析部は、前記現在位置から検索された前記海岸線までの最短距離を前記海岸線距離として算出するものである請求項1記載の移動型無線通信ユニット。
  3. 前記海岸線検索部は、前記現在位置に対して該現在位置と一定の位置関係有するとともに予め定められた形状および大きさの海岸線探索エリアを前記地図上に設定する海岸線探索エリア設定部を有し、前記複数の海岸線ベクトルのうち該海岸線探索エリア内に存在するものを探索するものであり、
    前記距離解析部は前記海岸線距離を、前記現在位置と前記海岸線探索エリア内に存在する複数の海岸線ベクトルの少なくとも1つとの距離に基づいて算出するものである請求項1又は2に記載の移動型無線通信ユニット。
  4. 前記距離解析部は、前記現在位置と前記海岸線探索エリア内に存在する複数の海岸線ベクトルのうち前記現在位置に最も近いものとの距離を前記海岸線距離として算出するものである請求項記載の移動型無線通信ユニット。
  5. 前記海岸線検索部は、前記現在位置の移動に伴い前記海岸線探索エリアの設定位置を更新するとともに、移動後の海岸線探索エリアのうち移動前の海岸線探索エリアに属する部分を除いた領域に存在する海岸線ベクトルを探索するものである請求項又は請求項に記載の移動型無線通信ユニット。
  6. 前記送信出力設定指示部は、算出された前記海岸線距離が小さくなるほど、前記送信部の送信出力レベルを段階的又は連続的に低減させる設定指示を行なう請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の移動型無線通信ユニット。
  7. 前記送信出力設定指示部は、算出された前記海岸線距離が予め定められた閾距離よりも小さい場合に、前記送信部に対し停波の設定指示を行なう請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の移動型無線通信ユニット。
JP2019139193A 2019-07-29 2019-07-29 移動型無線通信ユニット Active JP7385391B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019139193A JP7385391B2 (ja) 2019-07-29 2019-07-29 移動型無線通信ユニット

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019139193A JP7385391B2 (ja) 2019-07-29 2019-07-29 移動型無線通信ユニット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021022880A JP2021022880A (ja) 2021-02-18
JP7385391B2 true JP7385391B2 (ja) 2023-11-22

Family

ID=74573861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019139193A Active JP7385391B2 (ja) 2019-07-29 2019-07-29 移動型無線通信ユニット

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7385391B2 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003018073A (ja) 2001-06-29 2003-01-17 Ntt Docomo Inc 移動通信システムにおける移動基地局の運用制御方法及び移動基地局
US20060206262A1 (en) 2003-11-07 2006-09-14 Guy Waugh Prevention of interference from movable radiation networks
US20080233938A1 (en) 2007-02-21 2008-09-25 Seamobile, Inc. Maritime radio interference management using position and radio frequency spectral energy detection
JP2010028369A (ja) 2008-07-17 2010-02-04 Nec Corp 無線通信システム、管理サーバ、移動基地局装置、および移動基地局制御方法
JP2017067741A (ja) 2015-10-02 2017-04-06 富士通株式会社 通信制御システム、端末装置、船舶、通信制御方法および通信制御プログラム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003018073A (ja) 2001-06-29 2003-01-17 Ntt Docomo Inc 移動通信システムにおける移動基地局の運用制御方法及び移動基地局
US20060206262A1 (en) 2003-11-07 2006-09-14 Guy Waugh Prevention of interference from movable radiation networks
US20080233938A1 (en) 2007-02-21 2008-09-25 Seamobile, Inc. Maritime radio interference management using position and radio frequency spectral energy detection
JP2010028369A (ja) 2008-07-17 2010-02-04 Nec Corp 無線通信システム、管理サーバ、移動基地局装置、および移動基地局制御方法
JP2017067741A (ja) 2015-10-02 2017-04-06 富士通株式会社 通信制御システム、端末装置、船舶、通信制御方法および通信制御プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021022880A (ja) 2021-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11838871B2 (en) Method and device for controlling sidelink transmission power in NR V2X
EP4014594B1 (en) Method and apparatus for supporting power backoff report while performing power headroom report in wireless communication system
US20230082509A1 (en) Method and device for determining sidelink transmit power in nr v2x
KR102612955B1 (ko) Nr v2x에서 사이드링크 전송 파워를 결정하는 방법 및 동기화
WO2015005316A1 (ja) ネットワーク装置及び通信制御方法
JP7462025B2 (ja) Nr v2xにおけるリソース選択のための方法及び装置
WO2022067861A1 (en) Direct link and sidelink-relayed dual connectivity for sidelink service continuity in mode 1 sidelink networks
JP2024531389A (ja) 無線通信システムにおける端末間調整情報の送受信方法及びその装置
KR20230154862A (ko) 금지를 통한 경합 프리 ris 핸드오버
JP7385391B2 (ja) 移動型無線通信ユニット
KR20240124910A (ko) 사이드링크 송신 수신 신뢰성 개선
US11764898B2 (en) Dynamically enabled vehicle-to-everything (V2X) pedestrian mode for mobile devices
JP7332380B2 (ja) 移動型無線通信ユニット
WO2022256958A1 (en) Dual connectivity mobility management with l2 ue-to-network relay
JP7386646B2 (ja) 移動型無線通信ユニット
JP7316139B2 (ja) 移動型無線通信ユニット
KR20240017351A (ko) 이중-접속 아키텍처 및 셋업 절차들
JP7492860B2 (ja) 移動型無線通信ユニット
JP7385485B2 (ja) 無線通信ユニット及びそれを用いた無線ネットワークシステム
EP4072238A1 (en) Method and device for driving timers according to bwp type in wireless communication system
JP7316161B2 (ja) 移動端末装置、無線基地局及び無線ネットワークシステム
US11659500B2 (en) Resource allocation and power control for sidelink discovery
US20220346015A1 (en) Sidelink discontinuous reception management for groupcast and broadcast
JP7386621B2 (ja) 無線通信ユニット及びそれを用いた無線ネットワークシステム
WO2021248495A1 (en) Application layer messages for lane description in vehicular communication

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220720

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230530

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230721

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230809

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231031

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231110

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7385391

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150