JPH11340890A - Radio communication system and synchronous multicarrier transmitter - Google Patents

Radio communication system and synchronous multicarrier transmitter

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JPH11340890A
JPH11340890A JP10148069A JP14806998A JPH11340890A JP H11340890 A JPH11340890 A JP H11340890A JP 10148069 A JP10148069 A JP 10148069A JP 14806998 A JP14806998 A JP 14806998A JP H11340890 A JPH11340890 A JP H11340890A
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JP
Japan
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multicarrier
signal
frequency
cells
carrier
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JP10148069A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Takahashi
宣明 高橋
Ryoyu Takanashi
稜雄 高梨
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To use frequencies effectively by mounting communicating equipment with a large capacity and a server on an airship, and individually transmitting subscriber system data from plural antennas to plural cells on ground with narrowed beams, and transmitting broadcast signals to a large number of persons from a single antenna whose directivity is wide. SOLUTION: This synchronous multicarrier transmitter is mounted on an airship, flying in a stratosphere whose altitude is almost 20 km to conduct radio communication with a ground station. Synchronizing multicarrier transmitters 11 -18 are constituted in the same way, and signals to be inputted are made different from each other. The multicarrier transmitters 11 -17 for subscriber's data convert the data for each subscriber's data into multicarrier signals and transmit them via seven individually connected parabola antenna 81 -87 , the directivity of which is sharp to seven cells on ground with millimeter band. The multicarrier transmitter 18 receives data for broadcasting from the ground and projects beams via an antenna 9 for broadcasting whose directivity is broad over a wide range on the ground.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システム及
び同期マルチキャリア送信装置に係り、特に成層圏に飛
行船を滞空させて行う電波中継システムに用いる無線通
信システム及び同期マルチキャリア送信装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio communication system and a synchronous multicarrier transmitting apparatus, and more particularly to a radio communication system and a synchronous multicarrier transmitting apparatus used for a radio relay system in which an airship stays in the stratosphere.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタルビデオ信号などの比較的大き
な情報量を有する情報の伝送は、その情報量に応じた広
い周波数帯域を必要とするため、高い周波数のキャリア
を用いて伝送するのが一般的である。公共性の高いTV
放送などでは、VHF帯やUHF帯が用いられている
が、個人利用的な性質が強い加入者系無線通信の分野で
はサブミリ波、ミリ波といった高い周波数帯が使用され
る。
2. Description of the Related Art Transmission of information having a relatively large amount of information such as a digital video signal requires a wide frequency band according to the amount of information. Therefore, transmission is generally performed using a high-frequency carrier. It is. Highly public TV
In broadcasting and the like, the VHF band and the UHF band are used, but in the field of subscriber-based wireless communication having strong personal use characteristics, high frequency bands such as submillimeter waves and millimeter waves are used.

【0003】また、従来、ディジタル情報の伝送には、
通信型マルチメディアの走りとされるインターネットが
用いられ、ISDN(サービス統合ディジタル網)又は
アナログの電話回線にモデムを接続してディジタル情報
を伝送するようにしている。しかし、インターネットの
データレートは毎秒数十キロビット程度で、せいぜい静
止画程度の情報しか伝送できない。マルチメディアと呼
ばれる情報の伝送には、毎秒1〜6メガビットの動画像
を伝送できるのが望ましく、そのためのインフラストラ
クチャの構築が望まれている。
[0003] Conventionally, in the transmission of digital information,
The Internet, which runs communication-type multimedia, is used to transmit digital information by connecting a modem to an ISDN (Integrated Services Digital Network) or analog telephone line. However, the data rate of the Internet is on the order of several tens of kilobits per second, and at most, only information on the order of still images can be transmitted. For transmission of information called multimedia, it is desirable to be able to transmit a moving image of 1 to 6 megabits per second, and it is desired to construct an infrastructure for that.

【0004】光ケーブルを各家庭まで敷設してCATV
その他各種の通信サービスを提供する加入者網光化(フ
ァイバ・ツウ・ザ・フォーム(FTTH))が機能すれ
ば、動画像を伝送できる程度のビットレートは得られる
が、光ケーブルの端末への工事費は極めて高く、30兆
円とも見積もられている。これは日本の世帯数を300
万世帯とすると、1世帯あたり100万円の出費がかか
る計算となる。現時点では、ファイバ・ツウ・ザ・フォ
ーム(FTTH)を実現するのはかなり困難である。
An optical cable is laid to each home and CATV
If optical fiber networking (fiber-to-the-form (FTTH)), which provides various other communication services, functions, a bit rate enough to transmit moving images can be obtained, but construction of optical cable terminals The cost is extremely high, estimated at 30 trillion yen. This means 300 Japanese households
Assuming that there are 10,000 households, this is a calculation that costs 1 million yen per household. At present, implementing fiber-to-the-form (FTTH) is quite difficult.

【0005】また、光ケーブル以外の手段により、毎秒
数Mbps程度の伝送レートを確保するための通信手段
として、xDSLがある。これは家庭まで配線されてい
るツイストペアの電話線を用いる方法であるが、日本の
場合、電話線の特性は非常に大きくばらついており、家
庭まで確実に所要の伝送レートを補償することは困難で
あり、実際面での導入、運用が難しい状況にある。
There is xDSL as a communication means for securing a transmission rate of several Mbps per second by means other than the optical cable. This method uses a twisted pair telephone line that is wired to the home.In Japan, however, the characteristics of the telephone line vary greatly, making it difficult for the home to reliably compensate for the required transmission rate. In fact, it is difficult to introduce and operate them in practice.

【0006】その面で注目されるのが、気象条件が比較
的安定している成層圏(高度約10km〜50km)に
滞留する飛行船や気球などの飛翔体を、衛星通信システ
ムにおける静止衛星中継局のように見なして無線通信を
行うようにした無線通信システムである(長谷良裕
他、”成層圏無線プラットフォームを用いた高速無線ア
クセスネットワークの提案”、電子情報通信学会技術報
告、SST97-54,RCS97-93(1997-09))。
Attention has been paid in this regard to flying objects such as airships and balloons staying in the stratosphere (altitudes of about 10 km to 50 km) where the weather conditions are relatively stable. This is a wireless communication system that performs wireless communication by considering it as such (Yoshihiro Hase et al., "Proposal of high-speed wireless access network using stratospheric wireless platform", IEICE Technical Report, SST97-54, RCS97-93 (1997-09)).

【0007】この無線通信システムでは、光ケーブルの
工事費は個人の宅地近辺で高価につく反面、飛行船等の
飛翔体に向いた窓に信号が到来するので、飛行船からの
電波を受信する装置を設置し、比較的大容量の情報を家
庭内に導き入れることができる。また、この無線通信シ
ステムは、飛行船等の飛翔体が20km程度の高度に滞
空しているので、静止衛星に比べて低高度であり、地上
発信端末からの送信電力が静止衛星に比べて小さくて済
み、また遅延時間も短いために、複数の無線プラットフ
ォームを多数配備して全国的なマルチメディアネットワ
ークを構築することもできる。
In this wireless communication system, the construction cost of the optical cable is expensive near the residential area of the individual, but since the signal arrives at the window facing the flying object such as an airship, a device for receiving the radio wave from the airship is installed. However, a relatively large amount of information can be introduced into the home. Further, in this wireless communication system, since the flying object such as an airship is hovering at an altitude of about 20 km, the altitude is lower than that of the geostationary satellite, and the transmission power from the terrestrial transmitting terminal is smaller than that of the geostationary satellite. And a short delay time, it is possible to construct a nationwide multimedia network by deploying a large number of wireless platforms.

【0008】また、従来、上記の成層圏に滞留する飛翔
体を中継局のように見なして無線通信するシステムにお
いて、無線プラットフォーム(空中局)の基準周波数を
基準地球局から受けた周波数安定度の高い信号から再生
することにより、適用通信システムの要求条件を満たす
周波数安定度の信号を移動局等の各ユーザ地上局に送出
し得るシステムも知られている(特開平5−25995
2号公報)。
Conventionally, in a system in which a flying object staying in the stratosphere is regarded as a relay station and performs radio communication, a reference frequency of a radio platform (air station) received from a reference earth station with high frequency stability is high. There is also known a system capable of transmitting a signal having a frequency stability satisfying a requirement of an applied communication system to each user ground station such as a mobile station by reproducing the signal from the signal (Japanese Patent Laid-Open No. 5-25995).
No. 2).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の成層
圏に滞留する飛翔体を中継局のように見なして無線通信
するシステムのうち前者のものは、高速無線ATM網の
構築を目的として、1つの成層圏無線プラットフォーム
が64個程度のマルチビームを照射して、1つのビーム
のカバー範囲(セル)を地上系セルラシステムと同程度
の大きさのセル(約5km四方)としているため、放送
用等に用いる場合はカバー範囲が狭く、多くの周波数を
必要とする。
However, among the above-mentioned systems for performing wireless communication by regarding a flying object staying in the stratosphere as a relay station, the former one is intended to construct a high-speed wireless ATM network. The stratospheric wireless platform irradiates about 64 multi-beams, and the coverage area (cell) of one beam is the same size (about 5 km square) as the terrestrial cellular system, so it is used for broadcasting etc. When used, the coverage is narrow and many frequencies are required.

【0010】また、上記の成層圏に滞留する飛翔体を中
継局のように見なして無線通信するシステムのうち後者
のものは、各成層圏無線プラットフォーム(空中局)の
送信する電波信号の周波数によっては、各空中局の配置
条件等により定まる特定の位置で電波信号の干渉が生じ
るという問題を解決するため、空中局毎に電波信号周波
数を異ならしめているので、周波数利用効率が悪いとい
う問題がある。
[0010] Further, among the above-mentioned systems for performing wireless communication by regarding a flying object staying in the stratosphere as a relay station, the latter system depends on the frequency of a radio signal transmitted from each stratospheric wireless platform (air station). In order to solve the problem that the radio signal interference occurs at a specific position determined by the arrangement condition of each aerial station, the radio signal frequency is made different for each aerial station, so that there is a problem that the frequency utilization efficiency is poor.

【0011】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
周波数を有効に利用し得る無線通信システム及び同期マ
ルチキャリア送信装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points,
It is an object of the present invention to provide a wireless communication system and a synchronous multicarrier transmission device that can effectively use a frequency.

【0012】また、本発明の他の目的は、多目的小エリ
ア放送を実現し得る無線通信システム及び同期マルチキ
ャリア送信装置を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a radio communication system and a synchronous multi-carrier transmission device capable of realizing multipurpose small area broadcasting.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明システムは、成層圏に滞留する飛行船等の飛
翔体から高周波数帯でディジタル情報信号を地上へ無線
送信する無線通信システムにおいて、互いに異なる周波
数の信号を受信する地上の受信領域である複数のセルか
らなるエリアを、隣接するエリアのセル同士も異なる周
波数の信号を受信するように繰り返して用いる配置と
し、飛翔体からの複数の加入者系データは、複数のセル
に少なくとも対応した数の互いに異なる周波数のマルチ
キャリア信号に変換して高周波数帯で、セルの総数に対
応した数のビームアンテナアレーを介してエリア内の複
数のセルに個別に送信し、飛翔体からの多数の人に送出
すべき共通な伝送信号は、複数のマルチキャリア信号と
は異なる周波数のマルチキャリア信号によりブロードな
指向特性のアンテナを介して2以上のセルへ同時に送信
することを特徴とする。本発明は、複数の加入者系デー
タは、点在するセルに個別に送信できると共に、多数の
人に送出すべき共通な伝送信号は複数のセルへ同時に送
信できる。
In order to achieve the above object, a system according to the present invention is provided in a wireless communication system for wirelessly transmitting a digital information signal to the ground in a high frequency band from a flying object such as an airship staying in the stratosphere. An area composed of a plurality of cells, which is a terrestrial reception area for receiving signals of different frequencies, is arranged to be used repeatedly so that cells of adjacent areas also receive signals of different frequencies, and a plurality of cells from the flying object are arranged. The subscriber system data is converted into a multi-carrier signal of a different frequency corresponding to at least a plurality of cells and converted into a multi-carrier signal at a high frequency band, and a plurality of beam antenna arrays in the area corresponding to the total number of cells in a high frequency band. A common transmission signal to be transmitted individually to the cell and transmitted to a large number of people from the projectile is a multi-carrier signal with a different frequency than the multi-carrier signal. And transmitting simultaneously to 2 or more cells through the antenna broad directional characteristic by Chi carrier signal. According to the present invention, a plurality of subscriber-related data can be individually transmitted to scattered cells, and a common transmission signal to be transmitted to a large number of people can be simultaneously transmitted to a plurality of cells.

【0014】また、本発明は、多数の人に送出すべき共
通な伝送信号は放送用データであり、その放送用データ
が有効シンボル期間に配置され、かつ、ガードインター
バル期間を設けた変調信号で変調された、複数のマルチ
キャリア信号とは異なる周波数の放送用マルチキャリア
信号を生成してブロードな指向特性のアンテナを介して
送信する飛翔体を複数配置し、複数の飛翔体から同一内
容の放送用データで変調された放送用マルチキャリア信
号を同一周波数で送信するようにしたものである。この
発明では、ガードインターバル期間により、遅延信号か
らの緩衝を軽減でき、異なる飛翔体から同一内容の放送
情報を同一周波数で送信できる。
Further, according to the present invention, a common transmission signal to be transmitted to a large number of persons is broadcast data, and the broadcast data is a modulated signal arranged in an effective symbol period and provided with a guard interval period. A plurality of flying objects that generate modulated broadcast multi-carrier signals of different frequencies from the multi-carrier signals and transmit them through an antenna with broad directional characteristics are arranged, and broadcasts of the same content from multiple flying objects A multi-carrier signal for broadcasting modulated with data for transmission is transmitted at the same frequency. According to the present invention, the buffer from the delay signal can be reduced by the guard interval period, and the broadcast information of the same content can be transmitted from different flying objects at the same frequency.

【0015】また、上記の目的を達成するため、本発明
送信装置は、成層圏に滞留する飛行船等の飛翔体に搭載
されており、高周波数帯の複数の同期したマルチキャリ
ア信号を地上へ無線送信する同期マルチキャリア送信装
置であって、地上の受信領域である複数のセルのそれぞ
れに個別に電波を送出する複数のアンテナの集合体であ
るビームアンテナアレーと、複数のセル全体又は2以上
のセルに同時に電波を送出する指向特性が複数のアンテ
ナよりもブロードな特性の単一のアンテナと、ビームア
ンテナアレーを構成する複数のアンテナに対応して設け
られ、加入者系データを第1のマルチキャリア信号に変
換して複数のアンテナに供給して送信させる複数の第1
のマルチキャリア送信機と、多数の人に送出すべき共通
な伝送信号を、第1のマルチキャリア信号とは異なる周
波数の第2のマルチキャリア信号に変換して単一のアン
テナに供給して送信させる第2のマルチキャリア送信機
とを有し、第1及び第2のマルチキャリア送信機は、そ
れぞれ同期したシンボル周波数の変調信号を発生し、シ
ンボル位置が同一とされた複数のキャリアが周波数分割
多重された、第1及び第2のマルチキャリア信号をそれ
ぞれ生成する構成としたものである。
[0015] To achieve the above object, the transmitting apparatus of the present invention is mounted on a flying object such as an airship staying in the stratosphere, and wirelessly transmits a plurality of synchronized multicarrier signals in a high frequency band to the ground. A multi-synchronous transmitting apparatus, comprising: a beam antenna array that is an aggregate of a plurality of antennas for individually transmitting radio waves to a plurality of cells that are terrestrial reception areas; and a plurality of cells or two or more cells. And a plurality of antennas constituting a beam antenna array for transmitting a radio wave at the same time and having a broader directional characteristic than a plurality of antennas. A plurality of first signals to be converted into signals and supplied to a plurality of antennas for transmission.
Multi-carrier transmitter, converts a common transmission signal to be transmitted to a large number of persons into a second multi-carrier signal having a frequency different from that of the first multi-carrier signal, and supplies the second multi-carrier signal to a single antenna for transmission. A second multi-carrier transmitter for generating modulated signals of synchronized symbol frequencies, and a plurality of carriers having the same symbol position are frequency-divided. It is configured to generate multiplexed first and second multicarrier signals.

【0016】飛行船等の飛翔体(以下、飛行船で説明す
る)を用いて行う加入者に対する通信では、ビーム毎に
信号の送信、受信を行うように構成すると、1ビームが
カバーする加入者に対する合計の伝送レートをまかなう
容量を持っている必要がある。飛行船にはサーバーが搭
載されているため、大きな伝送容量にたいするサーバー
の処理能力を向上させるのはそれほど難しいことではな
い。
In communication with a subscriber using a flying object such as an airship (hereinafter referred to as an airship), if transmission and reception of signals are performed for each beam, the total number of subscribers covered by one beam is calculated. It is necessary to have the capacity to cover the transmission rate of It is not difficult to increase the server's capacity for large transmission capacity because the airship has a server.

【0017】最終的に障害となるのは、飛行船に使用が
許可される周波数帯と、飛行船が通信を行わなければな
らない全加入者が伝送を必要とするビットレートとの関
係である。個々の加入者がそれぞれの異なるディジタル
情報の送受信を望む場合は、飛行船が扱う総伝送レート
に自ら制限が課せられる。しかし、それがプッシュ型の
マルチメディア放送の形態をとるときは、扱う情報に共
通性があるため、それを利用して使用周波数帯を削減
し、結果的に個々の情報の伝送を希望している加入者に
その分の情報伝送を行わせることができる。
The ultimate obstacle is the relationship between the frequency bands that are allowed to be used by the airship and the bit rates that all subscribers with whom the airship must communicate need to transmit. If individual subscribers want to send and receive different digital information, they are subject to restrictions on the total transmission rate handled by the airship. However, when it takes the form of push-type multimedia broadcasting, there is commonality in the information to be handled, so that it is used to reduce the frequency band used and consequently to transmit individual information. The subscriber can transmit the information.

【0018】そこで、本発明では、加入者系データは第
1のマルチキャリア送信機により、第1のマルチキャリ
ア信号に変換して複数のアンテナに供給して、絞り込ん
だビームにより複数のセルへ個別に送信を行い、多数の
人に送出すべき共通な伝送信号は、第2のマルチキャリ
ア送信機により、第1のマルチキャリア信号とは異なる
周波数の第2のマルチキャリア信号に変換して、やや指
向性の広い単一のアンテナに供給して送信させる。
Therefore, in the present invention, the subscriber system data is converted into a first multicarrier signal by a first multicarrier transmitter and supplied to a plurality of antennas, and is individually transmitted to a plurality of cells by a narrowed beam. The common transmission signal to be transmitted to a large number of persons is converted into a second multicarrier signal having a frequency different from that of the first multicarrier signal by a second multicarrier transmitter, A single antenna with a wide directivity is supplied for transmission.

【0019】変調方式としては、マルチキャリアを用い
ているので、通信速度を低めに保ち、時分割による送
信、受信の切り換えができ、端末側での信号速度は必要
以上に速くないため、ハードウェアへの負担もあまり大
きくしないで設定できる。マルチキャリアによる通信で
は、キャリア毎に多値QAMのレベルを設定できる。
Since a multicarrier is used as a modulation method, communication speed can be kept low, transmission and reception can be switched by time division, and the signal speed on the terminal side is not faster than necessary. Can be set without too much burden on the user. In multi-carrier communication, a multi-level QAM level can be set for each carrier.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図1は本発明になる同期マルチ
キャリア送信装置の一実施の形態のブロック図、図2は
本発明になる無線通信システムの一実施の形態における
電波の指向性説明図を示す。この実施の形態は、前述し
た成層圏無線プラットフォームと同様に、図2に示すよ
うに、高度20km程度の成層圏に飛行船11を滞空さ
せ、飛行船11中には大容量の通信装置、ATM(非同
期転送モード)交換機、大容量のATMネットワークに
接続されるサーバー、本発明になる同期マルチキャリア
送信装置を搭載しており、地上局と無線通信を行う。こ
の無線通信システムは、光ケーブルにより実現しようと
するマルチメディア高度化社会を、無線系により実現さ
せようとするもので、自由空間を伝送路として使用する
ため、伝送歪みも少なく、静止衛星に比べて飛行船11
が低空に滞空しているため、遅延時間も少なく、更に実
現するための費用がFTTHなどに比べて低廉であるな
どの、従来の無線プラットフォームを用いた無線通信シ
ステムと同様の特長をそのまま有している。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a synchronous multicarrier transmission apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of radio wave directivity in an embodiment of a wireless communication system according to the present invention. In this embodiment, similarly to the above-described stratospheric wireless platform, as shown in FIG. 2, the airship 11 is suspended in the stratosphere at an altitude of about 20 km, and a large-capacity communication device, an ATM (asynchronous transfer mode) is installed in the airship 11. ) An exchange, a server connected to a large-capacity ATM network, and a synchronous multicarrier transmitting apparatus according to the present invention are mounted, and perform wireless communication with a ground station. This wireless communication system is intended to realize the advanced multimedia society, which is to be realized by optical cables, using a wireless system. Since free space is used as a transmission path, transmission distortion is small, and compared to geostationary satellites. Airship 11
Has the same features as a wireless communication system using a conventional wireless platform, such as having a low delay due to being in a low altitude, and having a lower cost to implement than FTTH. ing.

【0021】更に、この実施の形態では上記の特長に加
え、周波数の有効利用も以下の方法で実現している。こ
こでは、使用周波数をサブミリ波、ミリ波帯とし、周波
数帯域としては、800MHz程度を確保している。ま
た、マルチメディアが必要とする伝送帯域は、加入者あ
たりMPEG−2のメインレベルが必要とする6Mbp
s以上を確保したい。仮に、伝送周波数として47GH
z帯を使用する場合、直径10cmのパラボラアンテナ
は指向性として半値角5度を実現する。このため、この
パラボラアンテナを使用した場合、飛行船11の真下で
は、図2に示すように、直径1.7kmのエリア12で
通信ができ、飛行船11に対する仰角が45度の地点
(距離は28km)での角度が5度であるサービスエリ
ア13は、短軸が2.5kmで長軸が3.5kmの楕円
状となる。
Further, in this embodiment, in addition to the above-mentioned features, effective use of frequency is also realized by the following method. Here, the used frequency is a submillimeter wave band or a millimeter wave band, and a frequency band of about 800 MHz is secured. The transmission bandwidth required by multimedia is 6 Mbp per subscriber required by the main level of MPEG-2.
want to secure more than s. If the transmission frequency is 47GH
In the case of using the z band, a parabolic antenna having a diameter of 10 cm realizes a half-value angle of 5 degrees as directivity. For this reason, when this parabolic antenna is used, as shown in FIG. 2, communication can be performed under the airship 11 in an area 12 having a diameter of 1.7 km, and the elevation angle with respect to the airship 11 is 45 degrees (distance is 28 km). The service area 13 whose angle is 5 degrees has an elliptical shape with a short axis of 2.5 km and a long axis of 3.5 km.

【0022】すなわち、通信に用いる周波数が共通であ
っても、異なった複数のエリアに存在する加入者に対し
てサービスができることになる。すなわち、この実施の
形態では、飛行船11に複数の指向性の異なるアンテナ
を搭載して、地域的に分割して通信を行うことにより、
周波数の有効利用を図るものである。
That is, even if the frequency used for communication is common, a service can be provided to subscribers existing in a plurality of different areas. That is, in this embodiment, a plurality of antennas having different directivities are mounted on the airship 11, and communication is performed by dividing the airship 11 locally.
It is intended to make effective use of frequency.

【0023】図3は飛行船11に搭載されるパラボラア
ンテナアレーが地上に投影する送信波のビームパターン
の配置を示す。ここに示すそれぞれのビームで異なった
加入者に対するサービスを行うが、隣接するビーム同士
は、お互いの干渉を防ぐため異なった周波数によって通
信を行う必要がある。すなわち、隣接するエリアでは同
一の周波数を使用しないものとする、複数の周波数のセ
ットが必要となる。例えば、図3中、中心に黒く塗り潰
したエリア15とそれに隣接する6つのエリアではそれ
ぞれ異なる周波数を利用することになる。
FIG. 3 shows an arrangement of a beam pattern of a transmission wave projected on the ground by a parabolic antenna array mounted on the airship 11. Each beam shown here provides services to different subscribers, but adjacent beams need to communicate at different frequencies to prevent mutual interference. That is, it is necessary to set a plurality of frequencies so that the same frequency is not used in adjacent areas. For example, in FIG. 3, different frequencies are used in an area 15 painted black at the center and six areas adjacent thereto.

【0024】また、この実施の形態では、互いに異なる
周波数の信号を受信する地上の受信領域である複数のセ
ルからなるエリアを、隣接するエリアのセル同士も異な
る周波数の信号を受信するように繰り返して用いる配置
とする。すなわち、図4は本発明の一実施の形態におけ
る7波7セル繰り返しの周波数繰り返しの配置を示す。
図4中、一つの六角形が一つのセルで、数字はセル番号
を示す。同一セル番号のセルに対しては同一周波数で、
異なるセル番号のセルに対しては異なる周波数を使用し
て無線通信する。隣接するセル同士は異なる周波数を使
用するものとすると、太い実線で囲んだセル番号1〜7
の7つのセルからなるエリアを、隣接するエリアのセル
同士も異なる周波数の信号を受信するように繰り返して
用いる配置とする。
Further, in this embodiment, an area composed of a plurality of cells, which is a terrestrial reception area for receiving signals of mutually different frequencies, is repeated so that cells of adjacent areas also receive signals of different frequencies. To use. That is, FIG. 4 shows an arrangement of frequency repetition of 7 waves and 7 cells repetition in one embodiment of the present invention.
In FIG. 4, one hexagon is one cell, and a number indicates a cell number. The same frequency is used for cells with the same cell number,
Radio communication is performed for cells with different cell numbers using different frequencies. Assuming that adjacent cells use different frequencies, cell numbers 1 to 7 surrounded by a thick solid line
The area consisting of the seven cells is repeatedly used so that cells in adjacent areas also receive signals of different frequencies.

【0025】すなわち、図4の例では、7種類の周波数
が必要となることを示している。これは、各セルで異な
る情報の伝送を行う加入者系システムでは、程度の差こ
そあれ、それだけ周波数が必要であることが分かる。こ
のようなセル配置自体は従来から移動通信の分野では知
られているが、この実施の形態では、各セルにパラボラ
アンテナからのマルチキャリア信号を個別に送信するも
のである。なお、図3の一つのエリアは図4では一つの
セルに対応する。図4では、7つのセルからなる繰り返
し単位をエリアと称している。
That is, the example of FIG. 4 shows that seven types of frequencies are required. This indicates that, in a subscriber system in which different information is transmitted in each cell, the frequency is required to a greater or lesser degree. Such a cell arrangement itself is conventionally known in the field of mobile communication, but in this embodiment, a multicarrier signal from a parabolic antenna is individually transmitted to each cell. One area in FIG. 3 corresponds to one cell in FIG. In FIG. 4, a repeating unit composed of seven cells is called an area.

【0026】次に、放送的なプッシュ型アプリケーショ
ンを伝送する場合を考える。当然のことながら、このよ
うなセル配置の通信網を用いて、同一情報を伝送するこ
とは可能である。しかし、MPEG−2のメインレベル
程度の信号を伝送するときは伝送レートとして前記した
ように6Mbpsは最低必要である。仮に、QPSK変
調された情報信号を6Mbpsで伝送しようとするとき
は、伝送に必要な周波数帯域は誤り訂正用データを含め
ると5MHz程度は必要になる。
Next, a case where a broadcast push type application is transmitted will be considered. As a matter of course, it is possible to transmit the same information using a communication network having such a cell arrangement. However, when transmitting a signal on the order of the main level of MPEG-2, a transmission rate of at least 6 Mbps is required as described above. If the QPSK-modulated information signal is to be transmitted at 6 Mbps, the frequency band required for transmission needs to be about 5 MHz including error correction data.

【0027】それぞれのビーム毎に(セル毎に)MPE
G−2のメインレベルのサービスを1加入者あたり行お
うとするとき、ここで必要となる周波数は35(=5×
7)MHz、これを双方向で確保しようとするときは7
0MHzが必要となる。仮に、700MHzの周波数帯
域しか確保できないときは、片方向のサービスのみを考
える場合でも、エリア当たり20端末までとなってしま
う。これは、光ケーブルに対抗するネットワークを実現
するには、あまりにも少ない値であり、何らかの対策が
必要である。
MPE for each beam (for each cell)
When trying to provide G-2 main level services per subscriber, the frequency required here is 35 (= 5 ×
7) MHz, 7 when trying to secure this in both directions
0 MHz is required. If only a frequency band of 700 MHz can be secured, the number of terminals is limited to 20 per area even if only one-way service is considered. This value is too small to realize a network against optical cables, and some countermeasures are required.

【0028】そこで、この実施の形態では、プッシュ型
サービスに対しては、伝送する情報が共通であることに
着目して、別形態で伝送するものである。具体的には、
後述するように、飛行船には細かいビームアンテナが多
数配置されるビームアンテナアレーと、プッシュ型送信
用にブロードな指向特性の単一アンテナを配置する。入
来する情報に対して、個々の加入者用の情報であるか、
多数の人に送出すべき共通な伝送信号であるかを他の手
段により識別し、識別後は加入者用の送信機、空中線か
ら送信する場合と、共通の送信機、空中線より広い範囲
に送出するかのどちらかをとる。
Therefore, in this embodiment, the push-type service is transmitted in another form, paying attention to the fact that the information to be transmitted is common. In particular,
As described later, the airship is provided with a beam antenna array in which a large number of fine beam antennas are arranged, and a single antenna having a broad directional characteristic for push-type transmission. If the incoming information is for individual subscribers,
Identify by other means whether it is a common transmission signal to be transmitted to many people, and after identification, transmit from the subscriber's transmitter and antenna, or transmit to a wider area than the common transmitter and antenna Take either one.

【0029】次に、本実施の形態の無線通信システムに
用いる変復調システムについて説明する。マルチビーム
により個々の加入者系にサービスを行う場合、隣り合う
7つのエリア(ビーム)同士の信号は分離可能な状態で
伝送する必要がある。分離する手法としては、時間分
割、周波数分割、符号分割がある。時間分割及び符号分
割の場合、周波数分割に比して復調回路の動作時間を高
速に設定する必要があり、6Mbpsの動画信号を扱お
うとするとき、あまり良い方式とはいえない。そこで、
周波数分割によりこれらの機能を実現する方法を採用す
る。
Next, a modulation / demodulation system used in the radio communication system of the present embodiment will be described. In the case of providing services to individual subscriber systems using multi-beams, signals between seven adjacent areas (beams) need to be transmitted in a separable state. Methods for separation include time division, frequency division, and code division. In the case of time division and code division, it is necessary to set the operation time of the demodulation circuit faster than that of frequency division, and this is not a very good method when trying to handle a 6 Mbps video signal. Therefore,
A method for implementing these functions by frequency division is adopted.

【0030】周波数分割では、その変調信号の構成はマ
ルチキャリアによるものとし、互いのマルチキャリア同
士に直交性を保つため、シンボル期間を設け、それを同
一な期間とする。すなわち、周波数分割多重される多数
のキャリアを一つの情報信号で分散して変調したマルチ
キャリア信号を生成するに当たり、変調信号となる情報
信号内容を示すディジタルデータ列を配置するシンボル
期間を、各マルチキャリア信号で同一とする。
In frequency division, the configuration of the modulated signal is based on multicarriers, and a symbol period is provided for the same period in order to maintain orthogonality between the multicarriers. That is, in generating a multicarrier signal in which a large number of carriers to be frequency division multiplexed are dispersed and modulated by one information signal, a symbol period in which a digital data sequence indicating information signal content to be a modulated signal is arranged is defined by each multipath. The same is assumed for the carrier signal.

【0031】また、周波数分割の方法としては、以下の
2通りがある。第1の周波数分割方法は、図5に示すよ
うに、伝送可能な全周波数帯域を21〜27で示す分割
周波数帯域に、7分割する方法である。なお、ここで
は、7分割を一例としてあげているが、分割数は適用す
るシステムに応じて決まり、これに限定されるものでは
ないことは勿論である。
There are the following two methods of frequency division. The first frequency division method is a method of dividing the entire transmittable frequency band into seven divided frequency bands indicated by 21 to 27 as shown in FIG. Here, seven divisions are taken as an example, but the number of divisions is determined according to the system to which the system is applied, and it is needless to say that the number of divisions is not limited to this.

【0032】第2の周波数分割方法は、図6(a)に示
すように、伝送可能な全周波数帯域を、所定の周波数間
隔(例えば、100kHz間隔)で複数のキャリアが並
べられており、実際の送信は、図6(b)に示すよう
に、複数本おき毎のキャリアを全部で複数本(図6
(b)の例では、9本)用い、それらをディジタルデー
タで分散して変調し、かつ、多重して送信する方法であ
る。この第2の周波数分割方法では、全周波数帯域で伝
送するキャリア総数が、例えば使用する全周波数帯域を
所定の周波数間隔で並べられるp×q(ただし、p≦
q)本のキャリアのうち、q本毎のキャリアからなる互
いに異なる全部でp組のキャリア群が得られるので、各
組のキャリア群を一つのマルチキャリア信号として多重
する方法である。換言すると、繰り返し周波数の数を
r、送信セル番号をsとしたとき、s、r+s、2r+
s、...、nr+sとなるような番号のキャリアから
なるマルチキャリア信号を送信セル番号sのセルに割り
当てる。
In the second frequency division method, as shown in FIG. 6A, a plurality of carriers are arranged at a predetermined frequency interval (for example, 100 kHz interval) in the entire transmittable frequency band. As shown in FIG. 6 (b), transmission of a plurality of carriers (every plural
In the example of (b), nine lines are used, and they are dispersed and modulated with digital data and multiplexed and transmitted. In the second frequency division method, the total number of carriers transmitted in all frequency bands is, for example, p × q (where p ≦ q) in which all used frequency bands are arranged at predetermined frequency intervals.
q) Of the q carriers, a total of p sets of carrier groups different from each other consisting of q carriers are obtained, so that each set of carrier groups is multiplexed as one multicarrier signal. In other words, when the number of repetition frequencies is r and the transmission cell number is s, s, r + s, 2r +
s,. . . , Nr + s is assigned to the cell of transmission cell number s.

【0033】図5の第1の周波数分割方法に比べて、図
6に示す第2の周波数分割多重方法の方が、広い周波数
帯域で伝送するため、周波数選択性のフェージングに対
して若干有利である。すなわち、図5の第1の周波数分
割方法では、所定キャリア周波数が逆相のマルチパスの
影響で打ち消され、急激なレベル低下がある時、周波数
的に隣接するキャリアのレベルも大きな減衰を受けてい
る可能性が高い。復号すべきキャリアのうちの一部がダ
メージを受けた場合は、誤り訂正の手法により消失した
データの復元ができるが、多くのキャリアが同時にダメ
ージを受けた場合は、誤り訂正の手法ではデータの復元
が困難である。このような意味で、図6による第2の周
波数分割方法には、周波数インターリーブの効果があ
り、周波数選択性のマルチパスフェージングに対して有
利である。
Compared to the first frequency division method shown in FIG. 5, the second frequency division multiplexing method shown in FIG. 6 is slightly advantageous for fading of frequency selectivity because of transmission over a wide frequency band. is there. In other words, in the first frequency division method shown in FIG. 5, the predetermined carrier frequency is canceled by the influence of the multipath in the opposite phase, and when there is a sharp level drop, the level of the carrier adjacent in frequency is also greatly attenuated. Likely to be. If some of the carriers to be decoded are damaged, the lost data can be recovered by the error correction method. However, if many carriers are damaged at the same time, the error correction method Restoration is difficult. In this sense, the second frequency division method according to FIG. 6 has the effect of frequency interleaving and is advantageous for frequency selective multipath fading.

【0034】以上、エリアを限定して行う加入者系の無
線伝送について説明したが、本発明の実施の形態では、
これに加えて、放送信号も送信するものであり、次に、
この放送信号の送信について説明する。図5に示したよ
うな周波数分割方法によりサービスを提供するときは、
例えば周波数帯域の一つを放送用に割り当てる。放送用
に割り当てられた周波数帯域では、ビーム幅は広いまま
で、飛行船がサービス可能な全地域に対して電波を発射
する。
While the above description has been given of the wireless transmission of the subscriber system in which the area is limited, in the embodiment of the present invention,
In addition to this, it also transmits broadcast signals.
The transmission of the broadcast signal will be described. When providing a service by the frequency division method as shown in FIG.
For example, one of the frequency bands is allocated for broadcasting. In the frequency band allocated for broadcasting, the beam width is kept wide, and the airship emits radio waves to all serviceable areas.

【0035】図6に示した櫛歯状の周波数分割方法によ
りサービスを提供するときは、所定番目毎のキャリア
(所定チャンネルの複数のキャリア)を放送用に割り当
てて、ビーム幅は広いままで、飛行船がサービス可能な
全地域に対して電波を発射する。このように、放送的な
プッシュ型サービスでは、加入者系無線通信による場合
と比較して、少ない周波数帯域でサービスを実施できる
ため、成層圏に滞留する飛行船によりマルチメディアサ
ービスを考える時、プッシュ型サービスに利用して利点
が多く、有利なサービスということができる。
When a service is provided by the comb-shaped frequency division method shown in FIG. 6, a predetermined number of carriers (a plurality of carriers of a predetermined channel) are allocated for broadcasting, and the beam width is kept wide. Launch radio waves in all areas where the airship can service. As described above, broadcast-type push-type services can provide services in a smaller frequency band than those using subscriber-based wireless communication. Therefore, when considering multimedia services using airships staying in the stratosphere, push-type services It has many advantages and can be said to be an advantageous service.

【0036】次に、本発明になる同期マルチキャリア送
信装置の一実施の形態について、図1のブロック図と共
に説明する。この実施の形態は、成層圏に滞留する飛行
船11に搭載されており、全部で8個のマルチキャリア
送信機11〜18と、マルチキャリア送信機11〜17に個
別に接続された指向性の鋭い7つのパラボラアンテナ8
1ー87と、マルチキャリア送信機18に接続された指向
性のブロードな、あるいは無指向性の放送用アンテナ9
とよりなる。なお、パラボラアンテナ81〜87はパラボ
ラアンテナアレーを構成している。
Next, an embodiment of the synchronous multicarrier transmitting apparatus according to the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG. This embodiment is mounted on an airship 11 staying in the stratosphere, and has a total of eight multi-carrier transmitters 11 to 18 and directional antennas individually connected to the multi-carrier transmitters 11 to 17. Seven parabolic antennas with sharp sex 8
1 over 8 7, multicarrier transmitter 1 8 to a connected directivity broad, or omnidirectional broadcasting antenna 9
And Incidentally, parabola antenna 8 1-8 7 constitute a parabolic antenna array.

【0037】マルチキャリア送信機11〜18はそれぞれ
同一構成であり、インタフェース回路21〜28、多周波
数発振器31〜38、制御回路41〜48、加算器51
8、DA変換器61〜68、周波数変換器71〜78とか
ら構成されており、入力される信号が互いに異なる。た
だし、加入者系データが入力されるマルチキャリア送信
機11〜17は同一情報が入力されてもよい。マルチキャ
リア送信機18には放送用データが入力される。これら
の加入者系データ及び放送用データは、地上局から送信
されたデータであるが、書き換え可能な記憶媒体などに
記憶しておいたデータを用いることもできる。
The multicarrier transmitter 1 1 to 1 8 are each the same configuration, the interface circuit 2 1 to 2 8, multi-frequency oscillator 3 1 to 3 8, the control circuit 41 to 8, the adder 51 to
5 8 , DA converters 6 1 to 6 8 , and frequency converters 7 1 to 7 8, and input signals are different from each other. However, the same information may be input to the multicarrier transmitters 11 to 17 to which the subscriber data is input. Multicarrier transmitter 18 receives broadcast data. These subscriber data and broadcast data are data transmitted from a ground station, but data stored in a rewritable storage medium or the like can also be used.

【0038】次に、この実施の形態の動作について説明
する。図1において、第1チャンネルの加入者系データ
は、マルチキャリア送信機11内のインタフェース回路
1にシリアルに入力され、ここでシンボル期間毎に伝
送できる量のデータが取り込まれてmビット×n列のパ
ラレル信号に変換された後、少なくともn個並列に配置
された発振器からなる多周波数発振器31内の各発振器
にmビットの信号が制御信号としてそれぞれ入力され
る。
Next, the operation of this embodiment will be described. In Figure 1, subscriber data of the first channel is inputted to the interface circuit 2 1 of a multi-carrier transmitter 1 1 serially, where it the amount of data that can be transmitted is taken for each symbol period m bits × after being converted into parallel signals of n columns, signal m bits to each oscillator of the multi-frequency oscillator 3 in 1 made of an oscillator which is arranged on at least n parallel are input as the control signal.

【0039】制御回路41は、多周波数発振器31のうち
どの発振出力を生じさせるかを、入力される信号内容に
応じて制御する。例えば、送信するマルチキャリア信号
が16QAMで変調された信号であるとすると、制御回
路41は4ビットの入力加入者系データに基づいて、多
周波数発振器31内の16個の発振器のうちのどの発振
器を動作させるかを決定する。これにより、多周波数発
振器31からは16QAM信号に等価な変調器出力信号
として取り出される。
The control circuit 4 1, or causing any oscillation output of the multi-frequency oscillator 3 1 is controlled in response to the signal content to be input. For example, when a multicarrier signal to be transmitted is a signal modulated by 16QAM, the control circuit 4 1 based on the 4-bit input subscriber data, of the 16 oscillators multi-frequency oscillator 3 in 1 Decide which oscillator to operate. Thus, from the multi-frequency oscillator 3 1 is taken out as an equivalent modulator output signal in 16QAM signal.

【0040】このようにして、多周波数発振器31から
は送信されるキャリア数(ここではn本)に対して、そ
の多値化の状態で必要とする発振信号の種類の情報を有
しており、mビットの入力信号で所定の変調方式で変調
された変調波を、n本の変調されたキャリアで分散して
出力する。なお、各キャリアの同一のシンボル期間は同
一のデータで変調され、各キャリアの周波数間隔はシン
ボル同期周波数の整数倍となるように設定されている。
[0040] Thus, for multi-frequency oscillator 3 number of carriers to be transmitted from the 1 (where n book), a type of information of the oscillation signal needed by the state of the multi-level In addition, a modulated wave modulated by an m-bit input signal using a predetermined modulation method is dispersed and output by n modulated carriers. The same symbol period of each carrier is modulated with the same data, and the frequency interval of each carrier is set to be an integral multiple of the symbol synchronization frequency.

【0041】多周波発振器31から取り出されたn本の
変調されたキャリアは、加算器51で周波数分割多重さ
れて一つの多重信号(マルチキャリア信号)とされた
後、DA変換器61によりディジタル・アナログ変換さ
れてアナログ信号とされ、更に周波数変換器7 1に供給
されてミリ波帯に周波数変換されて、パラボラアンテナ
1から空中に放射される。
Multi-frequency oscillator 31N pieces taken from
The modulated carrier is added to the adder 51With frequency division multiplexing
Into one multiplexed signal (multi-carrier signal)
Later, the DA converter 61Digital-to-analog conversion
And converted to an analog signal. 1Supply to
Is converted to a millimeter-wave band, and a parabolic antenna
81From the air.

【0042】他のマルチキャリア送信機12〜17も同様
に、個々の加入者用の加入者系データをそれぞれ別々に
マルチキャリア信号に変換して、ミリ波帯でパラボラア
ンテナ82〜87より送信する。これにより、パラボラア
ンテナ81〜87が地上に7つの異なる幅の狭いビームパ
ターンを投影し、そのビームパターンの位置する7つの
セルに対してマルチキャリア信号の形態で加入者系デー
タを送信できる。
The even other multicarrier transmitter 1 2-1 7 Similarly, convert each subscriber system data for the subscriber in each separate multicarrier signals, parabola antenna 8 2-8 in the millimeter wave band Send from 7 . Thus, the parabolic antenna 8 1-8 7 projects a narrow beam pattern of seven different widths on the ground, can send subscriber data in the form of a multi-carrier signal to the seven cell located in the beam pattern .

【0043】一方、マルチキャリア送信機18には、多
数の人に伝送すべき共通な伝送信号である放送用データ
が入力され、ここで前述したマルチキャリア送信機11
と同様の動作によりn本のキャリアからなるマルチキャ
リア信号に変換され、かつ、ミリ波帯の信号とされて放
送用アンテナ9から地上に向けて無線送信される。ここ
で、放送用アンテナ9は指向性がブロードであり、地上
において広範囲にわたってビームを投影する。例えば、
飛行船が20km程度の高度に滞留している時、直径5
0km程度のパターンを投影することができる。
On the other hand, the multi the carrier transmitter 1 8, broadcast data which is common transmission signal to be transmitted to a large number of people enter, multicarrier transmitter 1 1 described above here
Is converted into a multi-carrier signal composed of n carriers, and is converted into a signal in the millimeter wave band and wirelessly transmitted from the broadcasting antenna 9 to the ground. Here, the broadcast antenna 9 has a broad directivity, and projects a beam over a wide area on the ground. For example,
When the airship is standing at an altitude of about 20 km, the diameter is 5
A pattern of about 0 km can be projected.

【0044】これにより、この実施の形態によれば、7
つの地域に点在する加入者に向けてマルチメディア信号
(加入者系データ)を送信できると共に、広範囲のエリ
アに対して共用する放送用データをマルチキャリア信号
の形態で送信できるため、周波数の有効利用ができる。
具体的には、図4に示すようなセル配置では、1つのエ
リアに対して7分の1の周波数帯域しか利用できないこ
ととなるが、全帯域に送出する場合は、その全帯域を使
用できるからである。
Thus, according to this embodiment, 7
Multimedia signals (subscriber data) can be transmitted to subscribers scattered in two regions, and broadcast data shared over a wide area can be transmitted in the form of multicarrier signals. Can be used.
Specifically, in the cell arrangement as shown in FIG. 4, only one seventh frequency band can be used for one area, but when transmitting to the entire band, the entire band can be used. Because.

【0045】このように、この実施の形態では、飛行船
に使用が許可される周波数帯を、サービスを受けるべき
全加入者がそれぞれの異なるディジタル情報の多様的な
送受信を行うことができる。光ケーブルの敷設では1所
帯当たり100万円程度の工事費用が発生するが、飛行
船による通信方式ではその1桁下程度の設備負担によ
り、日本全土をマルチメディア通信網でネットワークを
組むことが可能になる。
As described above, in this embodiment, all the subscribers who are to receive the service in the frequency band permitted to use for the airship can transmit and receive various digital information different from each other. Laying optical cables costs about 1 million yen per household, but the communication system using airships allows the entire Japan to be networked with a multimedia communication network due to the equipment burden of about one digit below that cost. .

【0046】なお、上記の実施の形態では、パラボラア
ンテナは簡単のため81〜87の7つとして説明したが、
図4に示すように、セルが全部で49(=7×7)ある
場合は、加入者系データ用のマルチキャリア送信機及び
パラボラアンテナはそれぞれ49ずつ必要であり、パラ
ボラアンテナは49個のビームアレイから構成される
が、使用する周波数帯域は全部で放送用の周波数帯域を
含め、8つで済む。実際は100以上のマルチキャリア
通信装置と、それに対応するマルチビームアレイが用い
られる。
[0046] Incidentally, in the above embodiment, the parabolic antenna is described as seven for 8 1-8 7 simplicity,
As shown in FIG. 4, when there are 49 (= 7 × 7) cells in total, 49 multi-carrier transmitters and 49 parabolic antennas for subscriber data are required, and the parabolic antenna has 49 beams. Although it is composed of an array, only eight frequency bands including a frequency band for broadcasting are required. In practice, more than 100 multicarrier communication devices and corresponding multibeam arrays are used.

【0047】なお、マルチキャリア信号の各キャリアを
変調するデータの各シンボル期間が、データが配置され
る有効シンボル期間とその前に配置されるガードインタ
ーバル期間とからなる場合は、ガードインターバル期間
により時間の長い同チャンネル干渉波の妨害を軽減する
ことができるため、異なる飛行船から同一内容の放送を
行い、連続的にサービスエリアを確保したSFN(単一
周波数放送)も可能である。また、マルチキャリア信号
は、図5及び図6のいずれの周波数分割方法でも適用で
きる。
When each symbol period of data for modulating each carrier of the multicarrier signal is composed of an effective symbol period in which data is arranged and a guard interval period arranged before the effective symbol period, the time is determined by the guard interval period. Since it is possible to reduce the interference of long co-channel interference waves, SFN (single frequency broadcast) in which the same content is broadcasted from different airships and service areas are continuously secured is also possible. Further, the multicarrier signal can be applied by any of the frequency division methods shown in FIGS.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
飛行船等の飛翔体に大容量の通信装置、大容量のATM
ネットワークに接続されるサーバーを搭載し、加入者系
データは第1のマルチキャリア送信機により、第1のマ
ルチキャリア信号に変換して複数のアンテナに供給し
て、絞り込んだビームにより複数のセルへ個別に送信を
行い、多数の人に送出すべき共通な伝送信号は、第2の
マルチキャリア送信機により、第1のマルチキャリア信
号とは異なる周波数の第2のマルチキャリア信号に変換
して、やや指向性の広い単一のアンテナに供給して送信
するようにしたため、成層圏無線プラットフォームにお
ける加入者へのプッシュ型マルチメディア放送応用にお
ける周波数の有効利用を図り、ひいては効率的な周波数
帯の運用を図ることができる。
As described above, according to the present invention,
Large-capacity communication equipment and large-capacity ATM for flying objects such as airships
Equipped with a server connected to the network, the subscriber system data is converted to a first multicarrier signal by a first multicarrier transmitter, supplied to a plurality of antennas, and transmitted to a plurality of cells by the narrowed beam. A common transmission signal to be transmitted individually and sent to a large number of people is converted by a second multicarrier transmitter to a second multicarrier signal having a different frequency from the first multicarrier signal, Since the signal is supplied to a single antenna with a slightly wider directivity and transmitted, effective use of the frequency in the push-type multimedia broadcasting application to the subscriber in the stratospheric wireless platform is aimed at, and efficient operation of the frequency band is eventually achieved. Can be planned.

【0049】また、本発明によれば、送信信号の変調方
式としては、マルチキャリアを用いているので、通信速
度を低めに保ち、時分割による送信、受信の切り換えが
でき、端末側での信号速度は必要以上に速くないため、
ハードウェアへの負担もあまり大きくしないで設定で
き、また、キャリア毎に多値QAMのレベルを設定でき
るため、通信する相手が移動局であるか、固定局である
かにより情報のレベルを設定しながら伝送を行うことが
できる。
Further, according to the present invention, since a multicarrier is used as a modulation system of a transmission signal, a communication speed can be kept low, transmission and reception can be switched by time division, and a signal on a terminal side can be changed. Since the speed is not faster than necessary,
The level of information can be set depending on whether the communicating party is a mobile station or a fixed station because the level of multi-level QAM can be set for each carrier without increasing the load on the hardware. Transmission can be performed.

【0050】更に、本発明によれば、ガードインターバ
ル期間により、遅延信号からの緩衝を軽減でき、異なる
飛翔体から同一内容の放送情報を同一周波数で送信がで
きるため、連続的に放送信号のサービスエリアを確保す
ることができ、SFNが可能である。
Further, according to the present invention, the buffer from the delay signal can be reduced by the guard interval period, and the broadcast information of the same content can be transmitted from different flying objects at the same frequency. An area can be secured and SFN is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明になる同期マルチキャリア送信装置の一
実施の形態のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a synchronous multicarrier transmission apparatus according to the present invention.

【図2】本発明になる無線通信システムの一実施の形態
の概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a wireless communication system according to the present invention.

【図3】地上に投影されたビームパターンの一例を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a beam pattern projected on the ground.

【図4】7セルに対して7つの周波数を繰り返し用いる
セル配置図である。
FIG. 4 is a cell layout diagram using seven frequencies repeatedly for seven cells.

【図5】周波数を周波数帯域毎に分割する方法の説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of dividing a frequency for each frequency band.

【図6】所定周波数間隔の周波数を用いることで周波数
を分割する方法を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of dividing a frequency by using frequencies at predetermined frequency intervals.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 〜17 加入者データ用マルチキャリア送信機 18 放送用データ用マルチキャリア送信機 21 〜28 インタフェース回路 31 〜38 多周波数数発振器 41 〜48 制御回路 51 〜58 加算器 61 〜68 DA変換器 71 〜78 周波数変換器 81 〜87 パラボラアンテナ 9 指向性のブロードな放送用アンテナ 11 飛行船1 1 to 1 7 subscriber data for multi-carrier transmitter 1 8 multicarrier transmitter for broadcasting data 2 1 to 2 8 interface circuit 3 1 to 3 8 multi-frequency number generator 41 to 8 control circuits 5 1 to 5 8 adder 6 1 to 6 8 DA converter 7 1 to 7 8 frequency converter 8 1 to 8 7 parabolic antenna 9 directional broad broadcasting antenna 11 airship

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 成層圏に滞留する飛行船等の飛翔体から
高周波数帯でディジタル情報信号を地上へ無線送信する
無線通信システムにおいて、 互いに異なる周波数の信号を受信する地上の受信領域で
ある複数のセルからなるエリアを、隣接する前記エリア
の前記セル同士も異なる周波数の信号を受信するように
繰り返して用いる配置とし、前記飛翔体からの複数の加
入者系データは、前記複数のセルに少なくとも対応した
数の互いに異なる周波数のマルチキャリア信号に変換し
て前記高周波数帯で、前記セルの総数に対応した数のビ
ームアンテナアレーを介して前記エリア内の複数のセル
に個別に送信し、前記飛翔体からの多数の人に送出すべ
き共通な伝送信号は、前記複数のマルチキャリア信号と
は異なる周波数のマルチキャリア信号によりブロードな
指向特性のアンテナを介して2以上の前記セルへ同時に
送信することを特徴とする無線通信システム。
1. A wireless communication system for wirelessly transmitting a digital information signal to the ground in a high frequency band from a flying object such as an airship staying in the stratosphere, comprising: a plurality of cells which are reception areas on the ground for receiving signals of mutually different frequencies. The area consisting of, and the cells of the adjacent area are arranged to be repeatedly used so as to receive signals of different frequencies, and a plurality of subscriber-related data from the flying object correspond at least to the plurality of cells. The multi-carrier signals of different numbers are transmitted to the plurality of cells in the area via the number of beam antenna arrays corresponding to the total number of cells in the high frequency band, A common transmission signal to be transmitted to a large number of persons from a plurality of multi-carrier signals is a multi-carrier signal having a different frequency from the plurality of multi-carrier signals. Wireless communication system, characterized by simultaneously transmitted to two or more of the cell via the antenna load directional characteristic.
【請求項2】 前記多数の人に送出すべき共通な伝送信
号は放送用データであり、その放送用データが有効シン
ボル期間に配置され、かつ、ガードインターバル期間を
設けた変調信号で変調された、前記複数のマルチキャリ
ア信号とは異なる周波数の放送用マルチキャリア信号を
生成して前記ブロードな指向特性のアンテナを介して送
信する飛翔体を複数配置し、前記複数の飛翔体から同一
内容の前記放送用データで変調された前記放送用マルチ
キャリア信号を同一周波数で送信することを特徴とする
請求項1記載の無線通信システム。
2. A common transmission signal to be transmitted to a large number of persons is broadcast data, and the broadcast data is arranged in an effective symbol period and modulated by a modulation signal provided with a guard interval period. A plurality of flying objects for generating a broadcast multi-carrier signal having a different frequency from the plurality of multi-carrier signals and transmitting the generated multi-carrier signals via the antenna having the broad directional characteristic are arranged, and the plurality of flying objects have the same contents. The wireless communication system according to claim 1, wherein the broadcast multicarrier signal modulated with broadcast data is transmitted at the same frequency.
【請求項3】 成層圏に滞留する飛行船等の飛翔体に搭
載されており、高周波数帯の複数の同期したマルチキャ
リア信号を地上へ無線送信する同期マルチキャリア送信
装置であって、 地上の受信領域である複数のセルのそれぞれに個別に電
波を送出する複数のアンテナの集合体であるビームアン
テナアレーと、 前記複数のセル全体又は2以上のセルに同時に電波を送
出する指向特性が前記複数のアンテナよりもブロードな
特性の単一のアンテナと、 前記ビームアンテナアレーを構成する複数のアンテナに
対応して設けられ、加入者系データを第1のマルチキャ
リア信号に変換して前記複数のアンテナに供給して送信
させる複数の第1のマルチキャリア送信機と、 多数の人に送出すべき共通な伝送信号を、前記第1のマ
ルチキャリア信号とは異なる周波数の第2のマルチキャ
リア信号に変換して前記単一のアンテナに供給して送信
させる第2のマルチキャリア送信機とを有し、前記第1
及び第2のマルチキャリア送信機は、それぞれ同期した
シンボル周波数の変調信号を発生し、シンボル位置が同
一とされた複数のキャリアが周波数分割多重された、前
記第1及び第2のマルチキャリア信号をそれぞれ生成す
ることを特徴とする同期マルチキャリア送信装置。
3. A synchronous multi-carrier transmitter mounted on a flying object such as an airship staying in the stratosphere and wirelessly transmitting a plurality of synchronized multi-carrier signals in a high frequency band to the ground, comprising: A beam antenna array that is an aggregate of a plurality of antennas that individually transmit radio waves to each of a plurality of cells, and a directional characteristic that simultaneously transmits radio waves to all of the plurality of cells or two or more cells has the plurality of antennas. A single antenna having broader characteristics and a plurality of antennas constituting the beam antenna array, and convert subscriber data into a first multicarrier signal and supply the first multicarrier signal to the plurality of antennas A plurality of first multi-carrier transmitters, and a common transmission signal to be transmitted to a large number of persons, Obtained by converting the second multi-carrier signal frequency and a second multicarrier transmitter to transmit is supplied to said single antenna, said first
And the second multicarrier transmitter generates a modulated signal having a synchronized symbol frequency, and multiplexes the first and second multicarrier signals obtained by frequency division multiplexing a plurality of carriers having the same symbol position. Synchronous multi-carrier transmission devices, each of which generates a signal.
【請求項4】 地上の受信領域である一つのセルとその
セルが隣接するすべてのセルからなるセル群を一つのエ
リアとし、そのエリア単位で繰り返したセル配置とした
とき、前記第1のマルチキャリア送信機及び前記複数の
アンテナは、受信させるべきエリアに含まれるセル数の
数だけそれぞれ設けられ、複数の前記第1のマルチキャ
リア送信機のうち、前記一つのエリアを構成する複数の
セルに前記第1のマルチキャリア信号を送信するマルチ
キャリア送信機は、互いに異なる周波数の第1のマルチ
キャリア信号を送信することを特徴とする請求項3記載
の同期マルチキャリア送信装置。
4. When the cell group consisting of one cell which is a terrestrial reception area and all cells adjacent to the cell is defined as one area, and the cell arrangement is repeated in units of the area, the first multi Carrier transmitters and the plurality of antennas are respectively provided by the number of cells included in the area to be received, and among a plurality of the first multicarrier transmitters, among a plurality of cells constituting the one area, The synchronous multicarrier transmission apparatus according to claim 3, wherein the multicarrier transmitter that transmits the first multicarrier signal transmits first multicarrier signals having different frequencies.
【請求項5】 前記第1及び第2のマルチキャリア信号
は、使用する全周波数帯域を所定の周波数間隔で並べら
れるp×q(ただし、p≦q)本のキャリアのうち、q
本毎のキャリアからなる互いに異なる全部でp組のキャ
リア群の、いずれか一の組のキャリア群の周波数分割多
重信号であることを特徴とする請求項3又は4記載の同
期マルチキャリア送信装置。
5. The first and second multicarrier signals include q × q (where p ≦ q) carriers in which all frequency bands to be used are arranged at predetermined frequency intervals.
5. The synchronous multicarrier transmission apparatus according to claim 3, wherein the signal is a frequency-division multiplexed signal of any one of a total of p sets of carrier groups different from each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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