WO2014061361A1 - 通信方法、通信端末、基地局及び通信システム - Google Patents

通信方法、通信端末、基地局及び通信システム Download PDF

Info

Publication number
WO2014061361A1
WO2014061361A1 PCT/JP2013/073767 JP2013073767W WO2014061361A1 WO 2014061361 A1 WO2014061361 A1 WO 2014061361A1 JP 2013073767 W JP2013073767 W JP 2013073767W WO 2014061361 A1 WO2014061361 A1 WO 2014061361A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
time slot
channel
information
communication terminal
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/073767
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
信之 峰田
佐藤 裕之
井上 誠也
木村 剛久
Original Assignee
三菱電機株式会社
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 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to EP13846781.6A priority Critical patent/EP2911306B1/en
Priority to CN201380054425.4A priority patent/CN104756408B/zh
Priority to AU2013333213A priority patent/AU2013333213B2/en
Priority to US14/436,728 priority patent/US9826431B2/en
Priority to KR1020157009924A priority patent/KR101649085B1/ko
Publication of WO2014061361A1 publication Critical patent/WO2014061361A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/20Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851Systems using a satellite or space-based relay
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/204Multiple access
    • H04B7/216Code division or spread-spectrum multiple access [CDMA, SSMA]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0003Code application, i.e. aspects relating to how codes are applied to form multiplexed channels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0007Code type
    • H04J13/004Orthogonal
    • H04J13/0048Walsh
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/16Code allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0833Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure
    • H04W74/0841Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure with collision treatment
    • H04W74/085Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure with collision treatment collision avoidance
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0077Multicode, e.g. multiple codes assigned to one user
    • H04J2013/0085Multicode, e.g. multiple codes assigned to one user with TDM/TDMA
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation
    • H04W72/044Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation
    • H04W72/044Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/06Airborne or Satellite Networks

Abstract

 送信データをCDMA拡散するための拡散符号チャネルをランダムに選択する拡散符号チャネル選択ステップ(S109)と、CDMA拡散された送信データを送信する時間スロットチャネルをランダムに選択する時間スロットチャネル選択ステップ(S110)と、CDMA拡散された送信データを送信する周波数チャネルをランダムに選択する周波数チャネル選択ステップ(S111)と、時間スロットチャネル選択ステップ(S110)で選択された時間スロットチャネル、かつ、周波数チャネル選択ステップ(S111)で選択された周波数チャネルに対応する周波数で、拡散符号チャネル選択ステップ(S109)で選択された拡散符号チャネルでCDMA拡散された送信データを送信する送信ステップ(S114)とを備える。

Description

通信方法、通信端末、基地局及び通信システム
 本発明は、通信方法、通信端末、基地局及び通信システムに関する。
 基地局と複数の通信端末との間で通信を行う無線通信システムに適用される衛星通信アクセス方式として、スロットアロハ(Slotted-ALOHA)方式とCDMA(Code Division Multiple Access:符号分割多元接続)方式とを組み合わせたものが知られている。
 この衛星通信方式は、送信側の通信端末が、個別に割り当てられた拡散符号を用いて拡散された送信データを時間軸上のスロットに同期させて特定のスロット間隔で送信し、受信側の基地局が、受信データを送信側と同一の拡散符号を用いて逆拡散して必要なデータを抽出する方式である。
 この二つのアクセス方式の組み合わせにより、複数の通信端末が同一のスロットでパケットを送信しても、拡散符号が異なっていれば、基地局は受信信号からデータを抽出できる。したがって、複数の通信端末から送信されたパケットの衝突により、基地局が受信信号からデータを抽出できないという事態が発生する確率は低減される。
 しかしながら、依然として、複数の通信端末が同一の拡散符号を使用して同一のスロットでパケットを送信した場合には、パケットが衝突し、各パケットからデータを抽出できない。
 特許文献1は、パケットの衝突の発生を低減させるために、基地局が、遅延時間情報を各端末装置に通知し、各通信端末は、基地局から取得した遅延時間情報に基づいて送信タイミングを調整する技術を開示している。
特開2004-289717号公報
 特許文献1に開示されたアクセス方式では、選択(調整)可能な通信リソースが、送信データの遅延時間に限定されている。このため、アクセスする通信端末数が増加すると、複数の通信端末の送信データの衝突は避けられない。このため、通信端末の数が増加すると、再送頻度が増加し、スループットが低下する。
 大規模な災害発生時などには、多数の被災者が、ほぼ同時に自己の通信端末から救難メッセージを送信することが予想される。しかし、従来の衛星通信アクセス方式では、上述したように、通信のスループットを高めることが困難である。
 本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、衛星を経由した基地局と通信端末との通信の高いスループットが可能な通信方法、通信端末、基地局及び通信システムを提供することを目的とする。
 また、本発明は、災害発生時に、多数の被災者が救難メッセージを送信することを可能とすることを他の目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明に係る通信方法は、衛星を経由して基地局へCDMA拡散された送信データを送信する通信端末に用いる通信方法であって、送信データをCDMA拡散するための拡散符号チャネルをランダムに選択する拡散符号チャネル選択ステップと、CDMA拡散された送信データを送信する時間スロットチャネルをランダムに選択する時間スロットチャネル選択ステップと、CDMA拡散された送信データを送信する周波数チャネルをランダムに選択する周波数チャネル選択ステップと、時間スロットチャネル選択ステップで選択された時間スロットチャネル、かつ、周波数チャネル選択ステップで選択された周波数チャネルに対応する周波数で、拡散符号チャネル選択ステップで選択された拡散符号チャネルでCDMA拡散された送信データを送信する送信ステップと、を備える。
 本発明によれば、多数の通信端末が同時に送信するデータの衝突を抑制し、通信の成功確率すなわちスループットを高める効果を奏すると共に、通信回線が輻輳状態に陥ることを防ぐことができる。
本発明の実施の形態1に係る通信システム(通信端末、基地局、衛星)の概略図である。 本発明の実施の形態1に係る通信端末の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る通信端末のアクセス方式の組合せを示す図である。 本発明の実施の形態1に係る通信端末の送信処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1に係る通信端末の送信処理のうち、アクセス方式の組合せの選択に関する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1の変形例に係る通信端末の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態1,2及び5に係る通信端末において、アクセス方式の組合せの選択のために参照される、テーブル記憶部が記憶する、通常用いられるテーブルである。 本発明の実施の形態1,2及び5に係る通信端末において、アクセス方式の組合せの選択のために参照される、テーブル記憶部が記憶する、相対的に早い時間スロットチャネルを選択するためのテーブルである。 本発明の実施の形態1,2及び5に係る通信端末において、アクセス方式の組合せの選択のために参照される、テーブル記憶部が記憶する、相対的に遅い時間スロットチャネルを選択するためのテーブルである。 本発明の実施の形態2に係る通信端末の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態2に係る通信端末の送信処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態3に係る通信端末の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態3に係る基地局の機能ブロック図(通信システムの概略図)である。 本発明の実施の形態3に係る中心(重心)の情報から得られる予め定められた領域(円形)を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る中心(重心)の情報から得られる予め定められた領域(四角形)を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る中心(重心)の情報から得られる予め定められた領域(複数の円形の集合体)を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る複数の点と半径又は対角線の距離の情報から得られる予め定められた領域(三角形)を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る複数の点と半径又は対角線の距離の情報から得られる予め定められた領域(四角形)を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る複数の点と半径又は対角線の距離の情報から得られる予め定められた領域(円形)を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る複数の点と半径又は対角線の距離の情報から得られる予め定められた領域(ドーナツ型)を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る複数の座標の情報から得られる予め定められた領域を示し、複数の点を結んだ境界線により周囲を取り囲まれた領域(略四角形)を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る複数の座標の情報から得られる予め定められた領域を示し、複数の点を結んだ境界線により周囲を取り囲まれた領域(雲型)を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る位置の情報から得られる複数の予め定められた領域を示し、予め定められた領域がその領域内に別の予め定められた領域(円形-円形)を包含する例を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る位置の情報から得られる複数の予め定められた領域を示し、予め定められた領域がその領域内に別の予め定められた領域(雲型-四角形)を包含する例を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る位置の情報から得られる複数の予め定められた領域を示し、予め定められた領域がその領域内に別の予め定められた領域(複数の円形の集合体-円形)を包含する例を示す図である。 本発明の実施の形態4に係る通信端末の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態4の変形例に係る通信端末の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態4に係る通信端末において、アクセス方式の組合せの選択のために参照される、テーブル記憶部が記憶する、通常用いられるテーブルである。 本発明の実施の形態4に係る通信端末において、アクセス方式の組合せの選択のために参照される、テーブル記憶部が記憶する、選択可能な全ての時間スロットチャネルを登録したテーブルである。 本発明の実施の形態4に係る通信端末において、アクセス方式の組合せの選択のために参照される、テーブル記憶部が記憶する、相対的に早い時間スロットチャネルを登録したテーブルである。 本発明の実施の形態4に係る通信端末において、アクセス方式の組合せの選択のために参照される、テーブル記憶部が記憶する、相対的に遅い時間スロットチャネルを登録したテーブルである。 本発明の実施の形態4の変形例に係る通信端末において、アクセス方式の組合せの選択のために参照される、テーブル記憶部が記憶する、通常用いられるテーブルである。 本発明の実施の形態4の変形例に係る通信端末において、アクセス方式の組合せの選択のために参照される、テーブル記憶部が記憶する、選択可能な全ての時間スロットチャネルを登録したテーブルである。 本発明の実施の形態4の変形例に係る通信端末において、アクセス方式の組合せの選択のために参照される、テーブル記憶部が記憶する、選択可能な相対的に早い時間スロットチャネルのみを登録したテーブルである。 本発明の実施の形態4の変形例に係る通信端末において、アクセス方式の組合せの選択のために参照される、テーブル記憶部が記憶する、選択可能な相対的に遅い時間スロットチャネルのみを登録したテーブルである。 本発明の実施の形態5に係る通信端末の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態5の変形例に係る通信端末の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態5に係る通信端末の確率設定部が設定する確率分布を示し、自端末が予め定められた領域内の場合を表すグラフである。 本発明の実施の形態5に係る通信端末の確率設定部が設定する確率分布を示し、自端末が予め定められた領域内外の判別が不可能な場合を表すグラフである。 本発明の実施の形態5に係る通信端末の確率設定部が設定する確率分布を示し、自端末が予め定められた領域外の場合を表すグラフである。 本発明の実施の形態6に係る通信端末の送信処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態6に係る通信端末の送信処理のうち、アクセス方式の組合せの選択に関する処理を示すフローチャートである。
 従来のスロットアロハ方式のようなランダムアクセス方式では、通信端末は、送信データの送信タイミングを時間軸上のスロットに同期して特定のスロット間隔で送信を開始する。また、送信タイミングを時間スロットに合わせるための同期信号を使用する必要があり、この同期信号は基地局から各通信端末に送信される。しかしながら、本発明の実施の形態に係る通信システムは、大規模な災害発生時に、通信端末が基地局から救難サービス開始信号を受信した時点から、一斉に通信端末が救難メッセージを送信するため、本システムには、送信データの衝突などによる伝送遅延を招くことが懸念される、スロットアロハ方式は採用できない。そこで、以下の実施の形態では、CDMA(Code Division Multiple Access:符号分割多元接続)/FDMA(Frequency Division Multiple Access:周波数分割多元接続)/TDMA(Time Division Multiple Access:時分割多元接続)の組み合わせによるランダムアクセス方法を提案する。
実施の形態1.
 以下、図1~7を参照しながら、本発明の実施の形態1について説明する。なお、図中、同一符号は、同一又は相当する部分を示すものとし、それらの詳細な説明は省略する。
 本発明の実施の形態1は、1)衛星を経由して基地局と複数の通信端末とが通信を行う通信システム、2)衛星を経由して基地局にCDMA拡散された送信データをリターンリンク信号として送信する通信端末、3)衛星を経由して複数の通信端末と通信を行う基地局、4)衛星を経由して基地局へCDMA拡散された送信データを送信する通信端末に用いる通信方法に関する。
 まず、図1を参照しながら、実施の形態1に係る通信システムについて説明する。図1に示すように、本実施の形態にかかる通信システム100は、複数の衛星1、基地局2、複数の通信端末3、複数のGPS(Global Positioning System)衛星4を備える。なお、図1では、1つの衛星1と1つのGPS衛星4を図示している。
 複数の衛星1は、基地局2と通信端末3との無線通信を中継する衛星1から構成される。各衛星1は、準天頂衛星から構成され、予め定められた軌道を周回する。そして、少なくとも一つの衛星1が特定の地域の上空に存在する。
 基地局2は、衛星1を介して、通信端末3と無線通信を行う。より詳細には、基地局2は、フォワードリンク通信回線17を使用して、衛星1を経由して、フォワードリンク信号を通信端末3に配信する。また、通信端末3からリターンリンク通信回線18を使用して送信されたリターンリンク信号を、衛星1を経由して、受信する。
 また、基地局2は、地上ネットワーク14を介して、衛星追跡管制センター15及びサービスセンター16に接続されている。地上ネットワーク14は、例えば、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)等のプロトコルに基づいてデータ伝送を行う通信ネットワークである。衛星追跡管制センター15は、地上ネットワーク14を介して、衛星1の軌道を追跡するための衛星追跡情報を基地局2と送受信する。サービスセンター16は、地上ネットワーク14を介して、基地局2が受信した、通信端末3から送信された各種データを取得するとともに、通信端末3に配信する各種データを基地局2に送信する。
 通信端末3は、衛星1を介して、基地局2と無線通信を行う。通信端末3は、通信端末3A、通信端末3B、通信端末3Cを含む。以下、通信端末3A~3Cを総称して通信端末3と呼び、通信端末3A~3Cのうちの任意の一つを指して通信端末3という場合がある。なお、通信端末3の数は3つに限るものではない。
 通信端末3は、基地局2から送信されたフォワードリンク信号の受信をトリガとして、リターンリンク信号を基地局2に送信する。通信端末3A、通信端末3B、通信端末3Cから各々送信されるリターンリンク信号は、それぞれ独立したリターンリンク通信回線18を使用して衛星1に送信され、衛星1において統合され、基地局2に伝送される。
 GPS衛星4は、位置情報、時刻情報を含むGPS信号19を通信端末3に送信する。なお、衛星1がGPS衛星4の機能を有してもよい。
 フォワードリンク通信回線17は、基地局2がフォワードリンク信号を衛星1を介して通信端末3に送信する通信経路である。リターンリンク通信回線18は、通信端末3がリターンリンク信号を衛星1を介して基地局2に送信する通信経路である。GPS信号19は、GPS衛星4から送信され、通信端末3が受信するGPS情報(位置情報及び時刻情報)を含む信号である。
 次に、図2を参照しながら、通信端末3の機能構成を詳細に説明する。図2に示すように、通信端末3は、衛星通信用アンテナ(通信端末側衛星通信用アンテナ)3s、GPS用アンテナ3g、受信部6、送信部7、情報取得部8、拡散符号生成部9、ランダム選択部10、デュプレクサ20、データ出力端子21、送信データ処理部22、データ入力端子23、送信タイミング生成部32、記憶部96、表示部97、操作部98、制御部99を備える。なお、図2には、記憶部96、表示部97、操作部98、制御部99を図示するが、図6,8,10,16,17,20,21の通信端末3のブロック図では、これらの図示を省略する。また、上記の図6等に示す通信端末3において、制御部99が各構成要素を制御するように機能してもよいし、各構成要素が制御部99の機能を適宜備える構成でもよい。
 衛星通信用アンテナ3sは、基地局2からフォワードリンク通信回線17を通じて送信されたフォワードリンク信号を受信する。また、衛星通信用アンテナ3sは、リターンリンク通信回線18を通じてリターンリンク信号を基地局2に送信する。
 GPS用アンテナ3gは、GPS衛星4から送信されたGPS信号19を受信し、情報取得部8に出力する。
 受信部6は、無線受信部24と、QPSK復調部25と、誤り訂正復号部26と、TDM分離部27とを備え、フォワードリンク信号を復調して出力する。
 無線受信部24は、衛星通信用アンテナ3sとデュプレクサ20を介して供給されたフォワードリンク信号を、低雑音増幅し、QPSK復調部25に供給する。
 QPSK復調部25は、無線受信部24から供給されたフォワードリンク信号をQPSK変調波(ベースバンド信号)に復調し、誤り訂正復号部26に供給する。
 誤り訂正復号部26は、フォワードリンク信号に付加されている冗長ビットを用いて誤り訂正復号し、元の情報データを取得する。
 TDM分離部27は、TDM(Time Division Multiplex:時分割多重)により自端末宛の通信データあるいは制御データが時分割多重されている送信データを時間軸分離して自端末宛の受信データを取得し、受信データ出力端子21に出力する。
 送信部7は、CDMA拡散部11と、TDMA処理部12と、BPSK変調部33と、FDMA処理部13と、無線送信部34とを備え、送信データ処理部22から供給された送信データを、変調して、デュプレクサ20を介して、衛星通信用アンテナ3sから送信する。
 CDMA拡散部11は、送信データ処理部22から受信した送信データに拡散符号生成部9により生成された拡散符号(直交符号)を乗算することにより送信データをCDMA拡散する。
 TDMA処理部12は、CDMA拡散部11によりCDMA拡散された送信データを、その送信データを送信する時間スロットに応じて遅延させる。
 BPSK(Binary Phase Shift Keying)変調部33は、TDMA処理部12から出力された送信データに応じて搬送波の位相を離散的に変化させ、伝送に適した電気信号に変換する。即ち、送信データにBPSK変調を施す。
 FDMA処理部13は、BPSK変調部33から出力された送信データ信号を周波数変換する。
 無線送信部34は、FDMA処理部13から出力された送信データ信号を電力増幅し、デュプレクサ20を介して、衛星通信用アンテナ3sから送信する。
 情報取得部8は、GPS受信部28とGPS信号処理部29とを備え、GPS用アンテナ3gを介してGPS信号19を受信する。
 GPS信号受信部28は、GPS衛星4からのGPS信号19を、GPS用アンテナ3gを介して受信する。
 GPS信号処理部29は、GPS信号19を処理し、位置情報と時刻情報を復号し、送信タイミング生成部32に時刻情報を送信する。
 拡散符号生成部9は、送信タイミング生成部32から出力されたチップロック拡散符号開始タイミングに応答して、拡散符号を生成する。
 ランダム選択部10は、拡散符号生成部9が使用する拡散符号チャネルをランダムに選択して拡散符号生成部9に通知する。また、ランダム選択部10は、TDMA処理部12が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットチャネルをランダムに選択してTDMA処理部12に通知する。さらに、ランダム選択部10は、FDMA処理部13が周波数変換する周波数チャネルをランダムに選択してFDMA処理部13に通知する。
 デュプレクサ20は、衛星通信用アンテナ3sを介して通信衛星から受信した信号を受信部6に供給し、送信部7から供給された送信信号を衛星通信用アンテナ3sに供給する。
 送信データ処理部22は、データ生成部30と誤り訂正符号化部31とを備え、誤り訂正符号が付された送信データを生成し、CDMA拡散部11に供給する。
 データ生成部30は、送信タイミング生成部32から供給されるデータクロック信号に同期して、送信対象のデータ(送信データ)を生成する。
 誤り訂正符号化部31は、誤り訂正符号化クロック及びデータクロック信号に応答して、複数の通信端末3間の通信が同期するように、データ生成部30から出力された送信データに同期ビット、制御ビットなどを付加して、バーストフォーマットの送信データを生成し、更に、冗長ビットを付加して誤り訂正符号化を行なって、CDMA拡散部11に出力する。
 記憶部96は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスク装置等から構成され、各種データ及び各種プログラムを記憶する。
 表示部97は、制御部99から供給された画像情報を受け取り、加工処理した後に、予め定められた同期タイミングで画像信号に変換して表示する。また、表示部97は、液晶ディスプレイや有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等から構成される。また、タッチスイッチ機能を備えるタッチパネルのような入力機能と表示機能とが組み合わされた装置であってもよい。
 操作部98は、通信端末3のユーザからの各種の操作、指示を受け付ける。操作部98は、ユーザからの入力信号を処理し、処理後の入力信号を制御部99に供給する。操作部98は、例えば、通信端末3が搭載する入力ボタン、タッチパネル等で構成される。
 制御部99は、CPU(Central Processing Unit)等から構成され、信号処理を行うと共に各部の動作を制御する。特に、本実施形態においては、制御部99は、受信部6がデータ出力端子21に出力するフォワードリンク信号に応答して、信号処理により送信データを生成して、データ入力端子23を介して送信データ処理部22に送信データを供給する。制御部99は、各部の動作タイミングを制御する。なお、図では、制御部99を独立した構成として示すが、制御部99が他の構成の機能を兼ね備えても良い。例えば、制御部99が、拡散符号生成部9、ランダム選択部10、送信データ処理部22、タイミング生成部32、の機能を兼ね備えても良い。
 次に、図2を参照しながら、通信端末3が衛星1を介して基地局2にデータを送信する動作について説明する。
 受信部6は、衛星通信用アンテナ3s、デュプレクサ20を介して、フォワードリンク信号を受信すると、これを復号し、フォワードリンク信号をデータ出力端子23に出力する。制御部99は、フォワード信号を受信したことに応答して、送信対象のデータを生成し、データ入力端子23を介して、送信データ処理部22に供給する。
 送信データ処理部22のデータ生成部30は、データ入力端子23から入力したデータに同期ビット、制御ビットなどを付加して予め定められたバーストフォーマットのデータに変換し、誤り訂正符号化部31に供給する。誤り訂正符号化部31は、データ生成部30から取得した送信データを誤り訂正符号化する。
 送信データ処理部22により生成された送信データは、送信部7のCDMA拡散部11に供給される。
 CDMA拡散部11は、送信データに拡散符号生成部9により生成された拡散符号(直交符号)を乗算することにより送信データをCDMA拡散する。TDMA処理部12は、CDMA拡散部11によりCDMA拡散された送信データを送信する時間スロットに応じて遅延させる。BPSK変調部33は、送信データに応じて搬送波の位相を離散的に変化させ、伝送に適した電気信号に変換する。FDMA処理部13は、BPSK変調部33により位相変調された送信データ信号を周波数変換する。無線送信部34は、FDMA処理部13から取得した送信データ信号に電力増幅などを施し、デュプレクサ20及び衛星通信用アンテナ3sを介して、送信データ信号を基地局2に送信する。
 送信タイミング生成部32は、複数の通信端末3間で拡散符号開始タイミングなどを同期させるために、GPS信号処理部29から取得した時刻信号に同期したクロック信号とタイミング信号を生成する。
 データ生成部30と誤り訂正符号化部31とは、送信タイミング生成部32から出力されデータクロック信号と誤り訂正符号化クロックとに応答して、複数の通信端末3間で通信が同期するように、送信データに同期ビット、制御ビットなどが付加された予め定められたバーストフォーマットのデータに変換し、冗長ビットを付加して誤り訂正符号化を行なう。
 また、送信タイミング生成部32は、複数の通信端末3間で拡散符号開始タイミングを同期させるために、拡散符号生成のためのチップクロック、拡散符号開始タイミング信号などを含む送信タイミング信号を生成する。拡散符号生成部9は、複数(L個)の拡散符号の中から1つの拡散符号をランダムに選択して、GPS時刻信号と同期したチップクロックと拡散符号開始タイミング信号に応答して、選択した拡散符号を生成する。この結果、複数の通信端末3が衛星1に送信するCDMA信号の拡散符号のチップクロック及び拡散符号開始タイミングを、複数の通信端末3間で同期させることができる。したがって、複数の通信端末3から衛星1までの距離がほぼ同じであれば、衛星1のトランスポンダ上で各通信端末3が送信したCDMA信号の拡散符号のチップクロックと拡散符号開始タイミングが同期する。
 すなわち、通信端末3は、GPS衛星4からGPS情報を取得する情報取得部8を備え、送信タイミング生成部32によりGPS情報に含まれる時刻情報から生成された拡散符号開始タイミングにより、拡散符号生成部9が拡散符号を生成する。なお、通信端末3のランダム選択部10は、拡散符号生成部9が使用する拡散符号チャネルをランダムに選択して供給するだけでなく、TDMA処理部12が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットチャネルをランダムに選択して供給し、FDMA処理部13が周波数変換する周波数チャネルをランダムに選択して供給する。
 CDMA拡散部11によりCDMA拡散された送信データは、TDMA処理部12により、ランダム選択部10から取得した時間スロットチャネルに応じて、この時間スロットで送信されるように時間遅延される。その後、送信データは、BPSK変調部33によりBPSK変調され、FDMA処理部13によりランダム選択部10から入力される周波数チャネルに対応した周波数に周波数変換された後、無線送信部34により電力増幅などされ、デュプレクサ20を経由して衛星通信用アンテナ3sから、リターンリンク通信回線18を使用して送信バースト信号(リターンリンク信号)として、衛星1に送信される。
 実施の形態1に係る通信システムでは、各通信端末3は、ランダム選択部10でランダムに設定された拡散符号チャネルと、時間スロットチャネルと、周波数チャネルとの組み合わせ(CDMA/FDMA/TDMAによるランダムアクセスにおける「アクセス方式の組み合わせ」)を使用する。
 図3は、通信端末3Aが、拡散符号A、周波数CH1、時間スロット1の組み合わせを選択し、通信端末3Bが、拡散符号B、周波数CH3、時間スロット2の組み合わせを選択し、通信端末3Cが、拡散符号C、周波数CH2、時間スロット2の組み合わせを選択した例を示している。図3に示すように、時間スロットの送信タイミング及び拡散符号のチップタイミングは、GPS時刻信号に同期している。
 なお、図3に示す例では、通信端末3A~3Cは、アクセス方式の組み合わせが互いに異なっているので、衛星1での送信データの衝突はない。
 このように、実施の形態1に係る通信端末3は、ランダム選択部10によりランダムに選択されるアクセス方式の組み合わせによって、衛星1にアクセスするチャネルを決定する。したがって、多数の通信端末3が同時に衛星1にアクセスしても、各通信端末3が送信するデータが衝突する確率が低い。また、通信ができなくなる確率が低く、スループットが高い。さらに、回線が輻輳状態となって通信端末3と基地局2とが通信ができなくなる可能性が低い。この効果の度合いは、ランダム選択部10が選択できる拡散符号チャネルの数、時間スロットチャネルの数、周波数チャネルの数と、同時に通信する通信端末3の数とによって変動する。このため、求められる「アクセス方式の組み合わせが一致しない確率」に応じて、拡散符号チャネル、時間スロットチャネル、周波数チャネルのそれぞれの数を設定すればよい。
 通信システム100は、上記の特性を有するため、通信端末3が衛星1を介して相互に個人識別情報(ID情報)と位置情報とを含む安否情報などの短いメッセージ(短メッセージ、ショートメッセージ、ロケーション・ショートメッセージともいえる。以下、ショートメッセージと称する)を送信するような用途に好適である。
 ショートメッセージを用いたサービスの一例として、災害発生時などにおいて、サービスセンター16が複数の通信端末3から、識別情報と位置情報等を含む救難メッセージを受信することがある。以下、このような場合を例に、各通信端末3の動作を説明する。
 この場合、サービスセンター16は、基地局2に、フォワードリンク信号を被災者の携帯端末3に送信するように指示する。基地局2は、指示に応答して、フォワードリンク信号を、フォワードリンク通信回線17を介して被災者の携帯端末3に送信する。
 通信端末3は、基地局2からフォワードリンク通信回線17を通じて送信されたフォワードリンク信号を受信する。通信端末3は、フォワードリンク信号の受信をトリガに、リターンリンク通信回線18を介して、自己の位置情報、救難メッセージ、緊急メッセージ、救難信号などを含むリターンリンク信号(送信信号)を基地局2に送信する。基地局2は、受信したリターンリンク信号を、地上ネットワーク14を介して、サービスセンター16に送信する。サービスセンター16は、リターンリンク信号を受信する。これにより、サービスセンター16は、被災者の情報を取得することができる。また、被災者の情報を含むショートメッセージを受信したサービスセンター16は、そのショートメッセージを送信した通信端末3に、フォワードリンク通信回線17を通じて、ACK信号を含む返信メッセージを送信することができる。
 図4及び図5を参照しながら、実施の形態1に係る通信方法を説明する。図4は、通信端末3の送信処理のフローチャートである。本送信処理は、通信端末3が衛星1を経由して基地局2にCDMA拡散された送信データを送信する処理である。
 図4において、通信端末3が電源ONされると、制御部99は、情報取得部8を立ち上げて、GPS信号19をGPS用アンテナ3gを介して受信する(ステップS101)。また、制御部99は、受信部6を立ち上げて、基地局2からのフォワードリンク信号を衛星通信用アンテナ3sを介して受信する(ステップS102)。通常、通信端末3の電源はONされている。但し、必要に応じて通信端末3の電源がONされるような構成でもよい。
 通信端末3がデータを送信するか否かを判定する(ステップS103)。データを送信するか否かの判定は、例えば、次のように行う。災害が発生したときに、サービスセンター16は、救難メッセージサービスを開始し、サービスを開始した旨を知らせる制御データ(これを、「救難サービス開始信号」と称する。用途が救難メッセージサービスではない場合は、単に、「サービス開始信号」と称してもよい)を基地局2に地上ネットワーク14を介して送信する。基地局2は、救難サービス開始信号をフォワードリンク信号上の制御データとして、すべての通信端末3に送信する。
 前述のステップS102において、制御部99は、TDM分離部27から取得した受信データから、フォワードリンク信号に救難メッセージサービス開始信号(サービス開始信号)が含まれるか否かを判定する。フォワードリンク信号に救難メッセージサービス開始信号(サービス開始信号)が含まれると判断した場合、操作部98が備える救難メッセージ送信ボタン(入力ボタン)が押下されたか否かを判定する(ステップS103)。制御部99は、送信ボタンが押下されたと判定された場合(ステップS103;Yes)、処理をステップS109へ進める。一方、送信ボタンが押下されていないと判定された場合(ステップS103;No)、処理をステップS101に戻す。なお、救難メッセージ送信ボタンは、物理的なボタンではなく、表示部97が備えるタッチパネル式の表示部又は通信端末3に接続されたタッチパネル式の表示部に表示されるボタンでもよい。また、操作部98が備える音声入力部又は通信端末3に接続された音声入力装置に、救難メッセージを送信したい旨を音声入力することにより送信指示するようにしてもよい。これらを総じて「入力手段」と称する。
 制御部99は、救難メッセージサービス開始信号を受信し、かつ、救難メッセージ送信ボタンが押されたと判定された場合、データを送信すると判定する(ステップS103;Yes)。なお、制御部99は、記憶部96に記憶されている個人識別情報(ID情報)や情報取得部8が取得した位置情報を含む安否情報などのショートメッセージを生成し、生成したショートメッセージをデータ入力端子23を介して、データ処理部22に供給する。送信データ処理部22は、供給されたショートメッセージに同期データ等を付し、さらに、誤り訂正符号を付して、送信部7に出力する。
 なお、ステップS103において、制御部99は、救難メッセージボタン送信ボタンが押されたか否かを判定せずに、救難メッセージサービス開始信号の受信に応答してデータを送信すると判定してもよい。この場合、通信端末3は、救難メッセージボタン送信ボタン自体を搭載しなくてもよい。
 ランダム選択部10は、L個の拡散符号チャネルの1つをランダムに選択する(ステップS109)。これは、送信データをCDMA拡散するための拡散符号チャネルをランダムに選択する拡散符号チャネル選択ステップといえる。次に、ランダム選択部10は、M個の時間スロットチャネルの一つをランダムに選択する(ステップS110)。これは、CDMA拡散された送信データを送信する時間スロットチャネルをランダムに選択する時間スロットチャネル選択ステップといえる。さらに、ランダム選択部10は、N個の周波数チャネルの一つをランダムに選択する(ステップS111)。これは、CDMA拡散された送信データを送信する周波数チャネルをランダムに選択する周波数チャネル選択ステップといえる。
 送信部7は、ランダム選択部10が選択したアクセス方式の組み合わせにより、送信データ処理部22から供給された送信データを、CDMA/FDMA/TDMA信号として、衛星通信用アンテナ3sを介して、衛星1に送信する(ステップS114)。これは、時間スロットチャネル選択ステップで選択された時間スロットチャネル、かつ、周波数チャネル選択ステップで選択された周波数チャネルに対応する周波数で、拡散符号チャネル選択ステップで選択された拡散符号チャネルでCDMA拡散された送信データを送信する送信ステップである。
 図4に示すフローチャートの一連の処理は、この送信ステップは、衛星1を介して基地局2から送信されたフォワードリンク信号を通信端末3が受信したことをトリガとして、送信データをリターンリンク信号として基地局2に送信する処理といえる。
 ステップS109~S111及びS114の処理は、送信データ処理部22で処理等されたショートメッセージを、ランダム選択部10と送信部7が連携して送信する処理である。なお、ステップS114の処理には、送信タイミング生成部32によって、CDMA拡散された送信データを、複数の通信端末3で同期して送信するための同期ステップも含まれる。
 ステップS109~S111及びS114を処理ステップに置き換えると以下のようになる。
 ステップS109は、拡散符号チャネル選択ステップによりランダムに選択された拡散符号チャネルを用いて送信データをCDMA拡散するCDMA拡散ステップ(CDMA拡散部11)である。
 ステップS110は、時間スロットチャネル選択ステップによりランダムに選択された時間スロットチャネルでCDMA拡散ステップによってCDMA拡散された送信データが送信されるように遅延させる遅延ステップ(TDMA処理部12)である。
 ステップS111は、周波数チャネル選択ステップによりランダムに選択された周波数チャネルに対応する周波数に遅延ステップで遅延された送信データを周波数変換する周波数変換ステップ(FDMA処理部13)である。
 ステップS114は、CDMA拡散ステップによりCDMA拡散され、遅延ステップにより遅延され、周波数変換ステップにより周波数変換された送信データを送信する送信ステップ(無線送信部34)である。
 図5は、実施の形態1に係る通信端末3の送信処理の前処理を示すフローチャートである。
 ステップS201は、図4に示すステップS109に相当し、ランダム選択部10が、送信データをCDMA拡散するための拡散符号チャネルをランダムに選択する拡散符号チャネル選択ステップである。ステップS202は、図4に示すステップS110に相当し、ランダム選択部10が、送信データを送信する時間スロットチャネルをランダムに選択する時間スロットチャネル選択ステップである。ステップS203は、図4に示すステップS111に相当し、ランダム選択部10が送信データを送信する周波数チャネルをランダムに選択する周波数チャネル選択ステップである。拡散符号チャネル選択ステップ(ステップS201)、時間スロットチャネル選択ステップ(ステップS202)、周波数チャネル選択ステップ(ステップS203)の各処理ステップの順序は問わない。
 ステップS205は、ランダム選択部10が、選択した1つの拡散符号チャネル、1つの時間スロットチャネル、1つの周波数チャネルのアクセス方式の組み合わせを決定する処理である。そして、ステップS205において、選択された拡散符号チャネルを拡散符号生成部9に通知し、選択された時間スロットチャネルをTDMA処理部12に通知し、選択された周波数チャネルをFDMA処理部13に通知する。
 一方、ステップS205の後に、送信部7で実行される処理は、次の通りである。
 まず、CDMA拡散部11が、選択された拡散符号チャネルを用いて送信データをCDMA拡散するCDMA拡散ステップを実行する。
 次に、TDMA処理部12が、選択された時間スロットチャネルで、CDMA拡散された送信データが送信されるように、送信データを遅延させる遅延ステップを実行する。
 最後に、FDMA処理部13が、選択された周波数チャネルに対応する周波数に前述の遅延ステップにより遅延された送信データを周波数変換する周波数変換ステップを実行した後、無線送信部34が、遅延ステップにより遅延され、周波数変換ステップにより周波数変換された送信データを送信する送信ステップを実行する。
 ここで、ステップS201、S202、S203について、さらに詳細に説明する。ステップS201の処理において、ランダム選択部10は、拡散符号チャネルの一つをランダムに選択する。これは、拡散符号生成部9で生成可能なL個(複数)の拡散符号の中からランダムに一つを選択することに相当する。拡散符号としては、例えば、直交ゴールド符号が考えられ、選択可能な互いに直交する符号の数Lは1024が考えられる。
 なお、拡散符号生成部9により生成される拡散符号は、チップレベルでGPS時刻信号に同期しており、衛星トランスポンダ上で、各通信端末3から送信された拡散符号が互いに直交するように制御される。ただし、拡散符号は、特に直交符号に限定されるものではなく、ゴールド符号あるいはM系列などの非直交符号でもよい。ただし、直交符号を用いると、符号間の相互干渉はほぼ無くなるが、非直交符号を用いる場合は、符号間の相互干渉は大きくなる。
 ステップS202の処理において、複数(M個)の周波数チャネルの中からランダムに一つの周波数チャネルを選択する。例えば、リターンリンク通信回線18を使用して通信端末3が送信する送信データの情報伝送速度が50bpsとし、符号化率1/2の誤り訂正符号化を行って、1024倍に拡散すると、チップレートは50bps×2×1024=102.4kcpsとなる。したがって、CDMA拡散後のBPSK変調波の所要帯域幅は、約200kHzとなる。すなわち、これが、一つの周波数チャネルの帯域幅となるので、例えば、利用できる全周波数帯域を、約5MHzとすると、選択できる周波数チャネルの数は25となる。
 ステップS203の処理において、ランダム選択部10は、複数(N個)の時間スロットの中から、ランダムに一つの時間スロットを選択する。
 チャネルの総数は、L×N×M個となる。したがって、多数の通信端末3がほぼ同時に送信データ(ショートメッセージ)を送信しても、パケットが衝突する確率は小さい。したがって、スループットの高い、再送処理の少ない通信システムが得られる。
 次に、図6を参照して、ランダム選択部10の変形例を説明する。
 図6に示すように、変形例1のランダム選択部10は、組み合わせ選択部35と組み合わせ設定部(テーブル記憶部)36から構成される。図3に示す通信端末3では、ランダム選択部10が、設定されたものの中から、拡散符号チャネル、時間スロットチャネル、周波数チャネルを個別に選択しているが、図6に示す通信端末3では、図7Aに示す「テーブル記憶部(組み合わせ設定部)36が記憶するテーブル」に基づいて組み合わせ選択部35がランダムにアクセス方式の組み合わせを選択する。ランダム選択部10内では、組み合わせ設定部36がテーブルの情報(組み合わせ情報)を組み合わせ選択部35に送信する処理が行なわれる。
 よって、図7Aに示す「テーブル記憶部(組み合わせ設定部)36が記憶するテーブル」に基づく場合、実施の形態1に係る通信方法は、拡散符号チャネル選択ステップ及び周波数チャネル選択ステップ並びに時間スロットチャネル選択ステップは、予め設定され、拡散符号チャネル及び周波数チャネル並びに時間スロットチャネルの組み合わせから成るテーブルからランダムに選択するものである。
 図7Aに示すテーブルには、ランダム選択部10がランダムに選択することができる、「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」、「時間スロットチャネル」の三つの項目の各チャネルの組み合わせが重複しないように格納されている。また、それぞれの組み合わせには、選択番号が付与されている。テーブルの最終列等のNNN,MMM,LLL,KKKは、いずれも正の整数であり、それぞれは異なる数であってもよい。なお、時間スロットチャネル項目のチャネル#1,チャネル#2,…,チャネル#KKKは、時系列的に早い順に並んでいる。
 図6に示す通信端末3が、フォワードリンク信号(救難メッセージサービス開始信号)を受信して、ランダム選択部10が「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」、「時間スロットチャネル」を選択する必要が生じたときに、組み合わせ選択部35は、組み合わせ設定部(テーブル記憶部)36に設定(記憶)された選択番号の中から一つをランダムに選択することで、結果的に、「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」、「時間スロットチャネル」をそれぞれランダムに選択する。
 例えば、図1に示す通信端末3Aが選択番号004を選択し、通信端末3Bが選択番号001を選択し、通信端末3Cが選択番号002を選択することで、「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」、「時間スロットチャネル」の三つの項目の全てが一致しないアクセス方式の組み合わせを複数の通信端末3間で選択することが可能となる。選択番号NNNの数が大きければ大きいほど、三つの項目の全てが異なるアクセス方式の組み合わせを選択できる可能性が高まる。
 なお、図6に示す通信端末3は、図4に示すステップS109,S110,S111の三つの処理ステップを同時に実行することになる。すなわち、図5に示すステップS201,S202,S203の三つの処理ステップを同時に実行することになる。組み合わせ設定部(テーブル記憶部)36に設定(記憶)されたテーブルは、複数の通信端末3が同じものを保有していてもよいし、通信端末3ごとに異なるものを保有してもよい。
 例えば、積極的に(通信システム全体として)通信端末3ごとに通信する時間に差異を設けたい場合は、時間スロットチャネルのうち、相対的に早いものからランダムに選択できるようにテーブルを用意してもよい。これは、テーブルを使用しない場合でも同じである。つまり、図2に示すランダム選択部10が時間スロットチャネルを選択する際に、相対的に早いものからランダムに選択すればよい。逆に、時間スロットチャネルのうち、相対的に遅いものからランダムに選択できるようにテーブルを用意してもよい。これは、テーブルを使用しない場合でも同じである。つまり、図2に示すランダム選択部10が時間スロットチャネルを選択する際に、相対的に遅いものからランダムに選択すればよい。
 図7B,Cに示すテーブルは、通信端末3ごとに通信の開始時間に差異を設けたい場合の例である。図7Bに示すように、時間スロットチャネルが相対的に早いチャネル#1、チャネル#2からのみ選択できるようにテーブルを設定することにより、このテーブルを利用する通信端末3は、必然的に、比較的早く通信することができる。同様に、図7Cに示すように、時間スロットチャネルが相対的に遅いチャネル#3、チャネル#4からのみ選択できるようにテーブルを設定することで、このテーブルを利用する通信端末3は、必然的に、比較的遅く通信することができる。なお、図7B,Cでは、選択できる時間スロットの数が4(つまり、KKK=4の場合)で、図7B,Cにおいて、それぞれ時間スロットのチャネル数を二つ選択したものを示しているが、これは一例である。
 つまり、実施の形態1に係る通信端末3は、比較的早く通信させたい場合、そうで無い場合のものと比較して、ランダム選択部10が、送信データを送信する時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネルから選択できる確率を高めることができる。同じく、比較的遅く通信させたい場合、そうで無い場合のものと比較して、ランダム選択部10が、送信データを送信する時間スロットを相対的に遅い時間スロットチャネルから選択できる確率を高めることができる。換言すると、実施の形態1に係る通信端末3は、ランダム選択部10が、比較的早く通信させたい通信端末3である場合、そうで無い場合のものと比較して、送信部7が送信データを送信する時間スロットを、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで相対的に早いものからランダムに選択するものともいえる。同じく、ランダム選択部10が、比較的遅く通信させたい通信端末3である場合、そうで無い場合のものと比較して、送信部7が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットを、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで相対的に遅いものからランダムに選択するものともいえる。
 ここで、テーブルの情報を用いる場合のランダム選択部10の選択処理について説明する。
 複数の通信端末3のなかで比較的早く通信させたいものがない場合、組み合わせ設定部36は、図7Aに示すテーブルの情報(組み合わせ情報)を組み合わせ選択部35に供給すればよい。また、複数の通信端末3のなかで比較的早く通信させたいものがある場合、その通信端末3の組み合わせ設定部36は、図7Bに示すテーブルの情報(組み合わせ情報)を組み合わせ選択部35に供給すればよい。また、複数の通信端末3のなかで比較的遅く通信させたいものがある場合、その通信端末3の組み合わせ設定部36は、図7Cに示すテーブルの情報(組み合わせ情報)を組み合わせ選択部35に供給すればよい。
 なお、図7Bに示すテーブルの情報を組み合わせ選択部35に供給する場合、該通信端末3(通信端末3が複数の場合も含む)以外の通信端末3には、図7Cに示すテーブルの情報を組み合わせ選択部35に供給してもよいし、通常使用される図7Aに示すテーブルの情報を組み合わせ選択部35に供給してもよい。もちろん、図7Cに示すテーブルの情報を組み合わせ選択部35へ供給する場合、該通信端末3(通信端末3が複数の場合も含む)以外の通信端末3には、図7Bに示すテーブルの情報を組み合わせ選択部35に供給してもよいし、通常使用される図7Aに示すテーブルの情報を組み合わせ選択部35に供給してもよい。
実施の形態2.
 本発明の実施の形態2について、図8、図9を参照しながら説明する。実施の形態2は、積極的に(通信システム全体として)通信端末3ごとに通信する時間に差異を設ける通信システムの例である。なお、実施の形態2においては、実施の形態1と同様の部分について同一符号を付す。
 図8に示すように、通信端末3は、さらに、位置情報取得部37、判断処理部38を備える。
 位置情報取得部37は、情報取得部8から自端末の位置情報(自端末位置データ)を取得し、ランダム選択部10に供給する。位置情報取得部37は、情報取得部8(GPS信号処理部29)と接続されている。具体的には、位置情報取得部37は、GPS信号処理部29が処理したGPS位置情報を取得する。
 判断処理部38は、位置情報取得部37が取得した自端末の位置情報から、自端末の位置が予め定められた領域内にあるか否かを判定し、その判定結果を組み合わせ設定部(テーブル記憶部)36に通知する。
 つまり、ランダム選択部10は、外部から取得した位置情報(GPS情報から取得した位置情報)から通信端末3の位置を判定する。
 ランダム選択部10は、組み合わせ選択部35、組み合わせ設定部(テーブル記憶部)36、判断処理部38から構成される。ランダム選択部10に位置情報取得部37を取り込んでもよい。なお、位置情報取得部37は、GPS衛星4からGPS信号19を受信する以外の方法で、自端末の位置情報を取得してもよい。例えば、通信端末3に接続された外部機器から位置情報を取得してもよいし、通信端末3の操作部98から入力された位置情報を取得してもよい。
 図8に示す通信端末3では、位置情報取得部37が、GPS信号処理部29からGPS位置情報を取得して自端末の位置を解析し、自端末の位置情報を判断処理部38に供給する。判断処理部38は、内部メモリに予め定められた領域を示す領域情報(範囲情報)を記憶している。
 判断処理部38は、位置情報取得部37から取得した自端末の位置情報と記憶している領域情報に基づき、自端末が予め定められた領域内にあるか、あるいは予め定められた領域外にあるかを示す自端末領域内外情報を生成し、組み合わせ設定部36に供給する。
 組み合わせ設定部36は、判断処理部38から供給された自端末領域内外情報が自端末の位置が予め定められた領域内にあることを示す場合は、相対的に早い送信スロットを選択することができるテーブルの情報(組み合わせ情報)を、組み合わせ選択部35に送信する。このようなテーブルの情報は、例えば、図7Bに示すテーブルである。これにより、予め定められた領域内にある通信端末3の早期通信の可能性が相対的に高くなり、予め定められた領域外にある通信端末3の早期通信の可能性が相対的に低くなる。
 一方、組み合わせ設定部36は、自端末領域内外情報が自端末の位置が予め定められた領域外にあることを示す場合は、相対的に遅い時間スロットを選択することができるテーブルの情報を、組み合わせ選択部35に送信する。このようなテーブルの情報とは、例えば、図7Cに示すテーブルである。これにより、予め定められた領域外にある通信端末3の早期通信の可能性が低くなり、自端末の位置が予め定められた領域内にある通信端末3の早期通信の可能性が高くなる。なお、組み合わせ設定部36は、自端末の位置が予め定められた領域外にある場合に、通常使用されるテーブルの情報を組み合わせ選択部35に送信してもよい。通常使用されるテーブルの情報とは、例えば、図7Aに示すテーブルである。
 判断処理部38が予め記憶している予め定められた領域を示す領域情報は、通信端末3が、その予め定められた領域内に存在した場合に、その予め定められた領域外に存在した場合よりも、早期に通信する必要性が高い領域を示す情報である。本実施の形態2では、予め定められた領域を示す領域情報を判断処理部38が予め保有している通信端末3について説明しているが、後述する実施の形態3では、領域情報を外部から取得する通信端末3について説明する。
 このように、判断処理部38から自端末領域内外情報を取得した組み合わせ設定部36は、自端末領域内外情報に応じて上記のようなテーブルの情報(組み合わせ情報)を組み合わせ選択部35に供給する。組み合わせ選択部35は、取得したテーブルの情報から拡散符号チャネル、周波数チャネル、時間スロットチャネルの組み合わせの1つ(図7に示すテーブルを使用する場合は、選択番号)をランダムに選択する。そして、組み合わせ選択部35は、選択した拡散符号チャネルを拡散符号生成部9に送信し、選択した時間スロットチャネルをTDMA処理部12に送信し、選択した周波数チャネルをFDMA処理部13に送信する。
 図9を参照しながら、実施の形態2に係る通信方法について説明する。図9は、実施の形態2に係る通信端末3の送信処理を示すフローチャートである。
 このフローチャートは、衛星1を経由して基地局2にCDMA拡散された送信データを送信する通信端末3が実行する通信方法を表すものである。なお、ステップS101,S102,S103,S109~S111,S114は、図5に示すものと同様である。
 ステップS103の処理の後(ステップS103を省略する場合は、ステップS102の処理の後)、位置情報取得部37は、通信端末3の所在地を取得する通信端末位置取得ステップを実行する。
 続いて、判断処理部38は、位置情報取得部37からの自端末位置情報と、組み合わせ設定部36が予め保有している領域情報とに基づいて、自端末3が予め定められた領域内に位置しているか否かを判別する(ステップS106)。
 判断処理部38が自端末の位置が予め定められた領域内であると判別した場合(ステップS106;Yes)、組み合わせ設定部36は、時間スロットチャネルの選択において、相対的に早いものが選択される確率を高めるように設定する(ステップS108A)。
例えば、判断処理部38は、組み合わせ設定部36が図7Bに示すテーブルを組み合わせ選択部35に供給するように制御する。
 一方、自端末の位置が予め定められた領域外であると判別された場合(ステップS106;No)、組み合わせ設定部36は、時間スロットチャネルの選択において、相対的に遅いものが選択される確率を高めるように設定する(ステップS108B)。例えば、判断処理部38は、ステップ108Aで、組み合わせ設定部36が図7Bに示すテーブルを組み合わせ選択部35に供給するように制御し、ステップ108Bで、組み合わせ設定部36が図7A又はCに示すテーブルを組み合わせ選択部35に供給するように制御する。或いは、判断処理部38は、ステップS108Aで、組み合わせ設定部36が図7Aに示すテーブルを組み合わせ選択部35に供給するように制御し、ステップ108Bで、組み合わせ設定部36が図7Cに示すテーブルを組み合わせ選択部35に供給するように制御する。
 次に、ステップS109で、拡散符号チャネルのランダムな選択が実行される。
 続いて、ステップS110において、ランダム選択部10は、時間スロットチャネルの一つをランダムに選択する。
 ステップS110の時間スロットチャネル選択ステップは、通信端末3の所在地が予め定められた領域内にある場合、そうで無い場合と比較して、相対的に早い時間スロットチャネルを選択できる確率を高め、通信端末3の所在地が予め定められた領域外にある場合、そうで無い場合と比較して、相対的に遅い時間スロットチャネルを選択できる確率を高める処理である。また、ステップS110の時間スロットチャネル選択ステップは、通信端末3の所在地が予め定められた領域内にある場合、そうで無い場合と比較して、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで相対的に早いものからランダムに選択し、通信端末3の所在地が予め定められた領域外にある場合、そうで無い場合と比較して、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで相対的に遅いものからランダムに選択する処理である。
 次に、ステップS111で周波数チャネルの1つ選択され、ステップS112において、ランダム選択部10は、選択した、拡散符号チャネル、時間スロットチャネル、周波数チャネルをアクセス方式の組み合わせの一つとして決定する。次に、ステップS114が実行されて、時間スロットチャネル選択ステップで選択された時間スロットチャネル、かつ、周波数チャネル選択ステップで選択された周波数チャネルに対応する周波数で、拡散符号チャネル選択ステップで選択された拡散符号チャネルでCDMA拡散された送信データを送信する。
 なお、本実施形態では、ステップS109~S111は、組み合わせ選択部35が組み合わせを1つ選択することにより、同時に実行されることになる。
実施の形態3.
 次に、本発明の実施の形態3について、図10~図15を参照しながら説明する。実施の形態2では、通信端末3の判断処理部38が予め定められた領域を示す領域情報を予め保有している場合について説明した。一方、この実施の形態3では、判断処理部38が領域情報を外部、特に、基地局2から取得する通信端末3について説明する。なお、実施の形態3においては、実施の形態1及び2と同様の部分には同一符号を付す。
 図10に示すように、実施の形態2と同様、実施の形態3に係る通信端末3は、ランダム選択部10がGPS情報から取得した位置情報から自端末の位置を判断する。すなわち、通信端末3は、衛星1又はGPS衛星4からGPS情報を取得する情報取得部8を備え、情報取得部8がGPS情報から位置情報を取得する。
 通信端末3は、基地局2が送信するフォワードリンク信号を受信する受信部6と、リターンリンク信号を送信する送信部7とを備える。
 実施の形態3に係る通信端末3は、さらに、放送情報取得部39を備える。放送情報取得部39は、TDM分離部27により受信データから分離された基地局2から送信された予め定められた領域を示す領域情報を取得し、判断処理部38に供給する。ここで、基地局2から複数の端末3に同じ情報が配信されることから、領域情報は、「放送情報」と称してもよい。
 図11に示すように、実施の形態3に係る基地局2の基本構成は、他の実施の形態に係る基地局2と同様である。
 図示するように、基地局2は、基地局送信部2t、基地局受信部2r、地上インターフェース部41、データ生成部42、制御情報送信部44、データ処理部53、デュプレクサ48を備える。
 基地局送信部2tは、複数の通信端末3が基地局2にリターンリンク信号を送信するトリガとなる、フォワードリンク信号を複数の通信端末3に送信する。基地局送信部2tは、TDM多重化部43、誤り訂正符号化部45、QPSK変調部46、無線送信部(基地局側送信部)47から構成される。TDM多重化部43は、データ生成部42から取得した送信データ(領域情報など)と、制御情報送信部44から取得した制御データ(衛星軌道情報など)とをTDM多重化する。誤り訂正符号化部45は、TDM多重化部43によりTDM多重化された送信データを誤り訂正符号化する。QPSK変調部46は、誤り訂正符号化部45による送信データの誤り訂正符号化の後、誤り訂正符号化された送信データにQPSK変調を施す。無線送信部47は、QPSK変調部46によりQPSK変調された送信データをRF周波数に周波数変換した後、大電力増幅する。
 基地局受信部2rは、衛星1又はGPS情報から得られる時刻情報から生成され、複数の通信端末3間で同期した拡散符号開始タイミングにより生成された拡散符号によってCDMA拡散されたリターンリンク信号を複数の通信端末3から受信する。基地局受信部2rは、無線受信部(基地局側受信部)49、CDMA逆拡散部50、BPSK復調部51、誤り訂正復号部52から構成される。無線受信部49は、デュプレクサ48から取得したリターンリンク信号に含まれる雑音を増加させずに増幅し、いわゆる低雑音増幅された信号をCDMA逆拡散部50に供給する。CDMA逆拡散部50は、無線受信部49から供給された低雑音増幅された受信信号を、IF周波数信号に周波数変換し、受信したCDMA信号からチップクロック及び拡散符号開始タイミングを取得して、CDMA逆拡散を行う。BPSK復調部51は、基地局2のCDMA逆拡散部51により逆拡散された信号をBPSK復調する。誤り訂正復号部52は、BPSK復調部51によりBPSK復調された信号に誤り訂正復号を行なう。
 デュプレクサ48は、フォワードリンク信号の送信とリターンリンク信号の受信を共用する衛星通信用アンテナ(基地局側衛星通信用アンテナ)2sの受信経路と送信経路を電気的に分離する。地上インターフェース部41は、サービスセンター16から送信された通信端末3に送信するためのデータを、地上ネットワーク14経由で受信する。また、地上インターフェース部41は、同じく、衛星追跡管制センター15から送信されたデータ(主に、衛星の軌道情報)を、地上ネットワーク14経由で受信する。データ生成部42は、地上インターフェース部41から各通信端末3ごとに送信するデータを受信し、各通信端末3ごとに送信データを生成する。制御情報送信部44は、制御データ(衛星軌道情報など)をTDM多重化部43に送信する。
 データ処理部53は、誤り訂正復号部52により誤り訂正復号された信号から、サービスセンター16に出力するデータを形成して、地上インターフェース部41に送信する。データ処理部53により処理されたデータは、地上インターフェース部41から、地上ネットワーク14を介してサービスセンター16に送信される。
 領域情報部40は、基地局2が通信端末3に送信する予め定められた領域を示す領域情報の元となる情報をサービスセンター16に送信する。サービスセンター16は、地上ネットワーク14を介して、領域情報部40から取得した領域情報を基地局2に送信する。
 領域情報部40から送信された情報が、通信端末3が受信したときに、予め定められた領域を示す領域情報として利用できるものでない場合、例えば、単に、被災地の地名だけの場合は、サービスセンター16が備える領域情報生成部(領域情報変換部)16eが、領域情報部40から取得した情報を通信端末3が使用できる領域情報に変換してから、基地局2に送信すればよい。なお、基地局2が、領域情報生成部16eを備えてもよい。
 次に、図12~図15を参照しながら、予め定められた領域について説明する。図12~図15は、基地局2からフォワードリンク通信回線17を通じて通信端末3に配信される、領域情報から導出される予め定められた領域を示す図である。これらの図中に示される黒点「 ● 」は、領域情報から取得した緯度と経度の座標により定まる点である。また、図中に示される斜線領域は、領域情報から取得した緯度と経度の座標から形成された予め定められた領域である。図12Aは、取得した中心(重心)の座標から形成された円形の予め定められた領域Eを示す図である。図12Bは、取得した中心(重心)の座標から形成された四角形の予め定められた領域Eを示す図である。図12Cは、取得した複数の中心(重心)の座標から形成された複数の円形により構成された予め定められた領域Eを示す図である。図13Aは、取得した頂点の座標から形成された円形の予め定められた領域Eを示す図である。図13Bは、取得した頂点の座標から形成された四角形の予め定められた領域Eを示す図である。図13Cは、取得した円周上の3点の座標から形成された円形の予め定められた領域Eを示す図である。図13Dは、取得した円周上の3点の座標から形成された円形から、この円形に包含される円形の領域(この円形の領域も与えられた円周上の3点の情報から形成されたもの)を除く、ドーナツ型の予め定められた領域Eを示す図である。図14A,Bは、与えられた複数の点の座標の情報から形成された予め定められた領域Eを示す図である。
 また、図15Aは、取得した円周上の3点の座標から形成された円形の予め定められた領域E1と、この予め定められた領域E1を包含する円形(この円形も、取得した円周上の3点の座標から形成されたもの)の領域から領域E1を除く予め定められた領域E2とを示す図である。図15Bは、取得した複数の座標から形成された予め定められた領域E2と、この予め定められた領域E2に包含される四角形(この四角形は、取得した頂点の座標から形成されたもの)の予め定められた領域E1とを示す図である。図15Cは、取得した複数の中心(重心)の座標から形成された複数の円形により構成された予め定められた領域E2と、取得した中心(重心)の座標から形成された円形の予め定められた領域E1とを示す図である。
 図11に示すように、領域情報部40から供給された情報は、データ生成部42により予め定められた条件に基づいて予め定められた領域を示す領域情報を含む送信データに変換され、基地局送信部2tにより信号処理が施され、フォワードリンク信号として通信端末3に送信される。
 このフォワードリンク信号を受信した通信端末3は、受信したフォワードリンク信号から予め定められた領域の情報を取得する。通信端末3のランダム選択部10は、通信端末3の位置が予め定められた領域内にある場合、そうで無い場合と比較して、送信部7が送信データを送信する時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネルから選択できる確率を高める。なお、通信端末3のランダム選択部10は、通信端末3の位置が予め定められた領域外にある場合、そうで無い場合と比較して、送信部7が送信データを送信する時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネルから選択できる確率を下げてもよい。
 そして、通信端末3のランダム選択部10が選択したアクセス方式の組み合わせ(拡散符号チャネル、時間スロットチャネル、周波数チャネル)を用いてリターンリンク信号を基地局2に送信する。リターンリンク信号は、基地局2の衛星通信用アンテナ2sを介して受信され、基地局受信部2r及びデータ処理部53により処理されて、地上インターフェース部41から地上ネットワーク14を介してサービスセンター16に送信される。したがって、サービスセンター16は、複数の通信端末3から情報を取得することができる。実施の形態3に係る通信システム100(基地局2、通信端末3)を個人識別情報(ID情報)や位置情報を含む安否情報などのショートメッセージを送信するサービス等に適用する場合、サービスセンター16は、通信端末3又はその使用者の個人識別情報(ID情報)や位置情報を含む安否情報を取得することができる。
 なお、実施の形態3に係る通信システム100(基地局2、通信端末3)を個人識別情報(ID情報)や位置情報を含む安否情報などのショートメッセージを送信するサービス等に適用する場合、予め定められた領域は、災害発生時の被災地域等を指す。したがって、領域情報部40は被災地の情報を領域情報として、サービスセンター16に送信することになる。しかし、この被災地の情報が、通信端末3が受信したときに、予め定められた領域を示す領域情報として利用できるものでない場合、例えば、単に、被災地の地名だけの場合は、図14に示すように、サービスセンター16が備える領域情報生成部(領域情報変換部)16eが領域情報部40からの情報を変換してから、基地局2に送信する必要がある。ここで、領域情報生成部(領域情報変換部)16eで変換される情報を、予め定められた条件に基づいて設定された予め定められた領域の情報という。
 予め定められた条件とは、例えば、「領域情報部40からサービスセンター16(領域情報生成部16e)に送信される情報が地名である場合、その地名が属する地域に存在する役所やランドマークなどの著名な建物の住所や位置を緯度と経度の座標で表される一つの点で示すための位置情報に変換する。」、「領域情報部40からサービスセンター16(領域情報生成部16e)に送信される情報が地名である場合、その地名が属する地域に存在する役所やランドマークなどの著名な建物の住所を含む領域を緯度と経度の座標で表される複数の点で形成するための位置情報に変換する。」などが挙げられる。
 前者の場合は、著名な建物の住所や位置を緯度と経度の座標で表される一つの点で示すための位置情報に変換された「一つの点で示すための位置情報」は、データ生成部42により「一つの点で示すための位置情報」を含む送信データとして生成される。データ生成部42により生成された送信データは、基地局送信部2tにより、フォワードリンク信号として各通信端末3に送信される。そして、フォワードリンク信号を受信した通信端末3は、TDM分離部27によって位置の情報を分離して、放送情報取得部39に供給する。そして、一点の位置情報から予め定められた条件に基づいて設定された予め定められた領域を算出する。
 一点の位置情報から予め定められた条件に基づいて設定された予め定められた領域を算出する場合は、図12Aに示すような一点を円の中心(重心)とした予め定められた領域Eや図12Bに示すような一点を四角形の重心(中心)とした予め定められた領域E(一点を多角形の重心(中心)とした予め定められた領域Eでもよい)などを通信端末3の判断処理部38又は放送情報取得部39が算出する。なお、予め定められた領域Eの半径や対角線の距離又は面積の情報は事前に決めておき、通信端末3の判断処理部38又は放送情報取得部39が記憶するようにしてもよい。また、予め定められた領域Eの半径や対角線の距離又は面積の情報を領域情報部40又は領域情報生成部(領域情報変換部)16eで設定し、フォワードリンク信号で位置の情報と共に送信してもよい。
 後者の場合、著名な建物の住所が示す領域を緯度と経度による座標で表される複数の点で示すための位置情報に変換された「複数の点で示すための位置情報」は、地上インターフェース部41を介して、データ生成部42で「複数の点で示すための位置情報」を含む送信データとして生成されて、基地局送信部2tが、位置の情報として複数の点の位置情報がフォワードリンク信号として各通信端末3に送信する。そして、フォワードリンク信号を受信した通信端末3が、TDM分離部27により位置の情報を分離して、放送情報取得部39に供給する。そして、複数の点の位置情報から予め定められた条件に基づいて設定された予め定められた領域を算出する。
 複数の点の位置情報から予め定められた条件に基づいて設定された予め定められた領域を算出する場合は、図12Cに示すような一点を円の中心(重心)とした複数の円形で構成される予め定められた領域E、図13Aに示すような複数の点(三点)を三角形の頂点とした予め定められた領域E、図13Bに示すような複数の点(四点)を四角形の頂点とした予め定められた領域E(取得した複数の点を頂点とする多角形の予め定められた領域Eでもよい)、図13Cに示すような複数の点(三点)が円周上に位置する円形の予め定められた領域E、図13Dに示すような複数の点(三点)が円周上に位置する円形からこの円形に包含される円形(この円形も、円周上に位置する複数の点(三点)により形成される)を除いたドーナツ型の予め定められた領域E、図14A,B示すような複数の点を結んだ境界線により周囲を取り囲まれた予め定められた領域Eなどを通信端末3の判断処理部38又は放送情報取得部39が算出する。なお、予め定められた領域Eの半径や面積等の情報は事前に決めておき、通信端末3の判断処理部38又は放送情報取得部39が記憶するようにしてもよい。また、予め定められた領域Eの半径や面積等の情報を領域情報部40又は領域情報生成部(領域情報変換部)16eで設定して、フォワードリンク信号で位置の情報と共に送信してもよい。
 このようにして決められた予め定められた領域(予め定められた領域E)から判断処理部38は、実施の形態2と同様に、実施の形態3に係る通信端末3においても、自端末の位置が予め定められた領域(予め定められた領域E)内にあるか、あるいは予め定められた領域外にあるかを示す自端末領域内外情報を生成し、組み合わせ設定部36に供給する。
 組み合わせ設定部36は、判断処理部38から取得した自端末領域内外情報が自端末の位置が予め定められた領域(予め定められた領域E)内にあることを示す場合は、組み合わせ選択部35が、自端末の位置が予め定められた領域外にある場合よりも、送信データを送信する時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネルから選択する可能性を高めるテーブルの情報を、組み合わせ設定部36が組み合わせ選択部35に送信する。
 一方、自端末領域内外情報が自端末の位置が予め定められた領域(予め定められた領域E)外の場合は、組み合わせ選択部35が、自端末の位置が予め定められた領域内にある場合よりも、送信データを送信する時間スロットを相対的に遅い時間スロットチャネルから選択することができるテーブルの情報を、組み合わせ設定部36が組み合わせ選択部35に送信する。これにより、自端末の位置が予め定められた領域(予め定められた領域E)外にある通信端末3の早期通信の可能性が低くなるので、自端末の位置が予め定められた領域(予め定められた領域E)内にある通信端末3の早期通信の可能性を高めることができる。
 このように、実施の形態3に係る通信端末3が上記の処理を実行するため、実施の形態3に係る通信端末3は、自端末の位置が予め定められた領域(予め定められた領域E)内にある場合と、そうで無い場合とで、リターンリンク信号を送信する時間スロットの選択範囲を複数の通信端末3間で変更させることができる。また、予め定められた領域Eは、「フォワードリンク信号で位置の情報が送信され、この位置の情報が示す一点の位置情報から予め定められた条件に基づいて設定された領域」又は「フォワードリンク信号で位置の情報が送信され、該位置の情報が示す二点以上の位置情報から予め定められた条件に基づいて設定された領域」である。
 上記の実施の形態2及び3では、通信端末3が予め定められた領域(予め定められた領域E)の内外のいずれにあるかで、時間スロットの選択可能な範囲を変更する通信方法、通信端末3、基地局2及び通信システム100について説明したが、通信端末3の位置が予め定められた領域内であっても、さらに、予め定められた領域Eを予め定められた領域E1と予め定められた領域E2に分けることによって時間スロットの選択可能な範囲を変更してもよい。これにより、例えば、被災地域の被害の程度の大小に応じて、より細かく時間スロットチャネルの選択の範囲を設定することが可能となる。
 判断処理部38は、自端末の位置が予め定められた領域E1内にあるか、あるいは予め定められた領域E2内にあるかを示す情報を示す自端末領域内外情報を生成し、この自端末領域内外情報を組み合わせ設定部36に供給する。組み合わせ設定部36は、判断処理部38から取得した自端末領域内外情報が自端末の位置が予め定められた領域E1内にあることを示す場合は、予め定められた領域E2内にある場合よりも、送信データを送信する時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネルから選択する可能性を高めるテーブルの情報を、組み合わせ設定部36が組み合わせ選択部35に送信する。なお、予め定められた領域E1及び予め定められた領域E2は、予め定められた領域Eを分割したものなので、時間スロットチャネルのランダム選択に関して、予め定められた領域E1及び予め定められた領域E2と予め定められた領域E1及び予め定められた領域E2以外との関係は、予め定められた領域Eと予め定められた領域E以外の関係と同じである。
 次に、図15を参照しながら、予め定められた領域E1及び予め定められた領域E2の設定の仕方について説明する。予め定められた領域E1及び予め定められた領域E2は、「フォワードリンク信号で位置の情報が送信され、この位置の情報が示す二点以上の位置情報から予め定められた条件に基づいて設定された領域」である。図15Aは、複数の点(三点)が円周上に位置する円形の予め定められた領域E1と、この円形の予め定められた領域1を包含する円形(この円形も、円周上に位置する複数の点(三点)により形成されたもの)の領域から予め定められた領域E1を除く予め定められた領域E2とを示す例である。
 図15Bは、複数の点で形成された予め定められた領域から、この予め定められた領域に包含される四角形(この四角形も、頂点(四点)から形成されたもの)の予め定められた領域E1を除く予め定められた領域E2と、この予め定められた領域2に包含される四角形の予め定められた領域E1とを示す例である。
 図15Cは、一点を円の中心(重心)とした複数の円形で構成された予め定められた領域のうち、一つの円形を予め定められた領域E1とし、残りの円形で構成された予め定められた領域E2とを示す例である。
 なお、予め定められた領域E1、予め定められた領域E2の半径や面積等の情報は事前に決めておき、通信端末3の判断処理部38又は放送情報取得部39が記憶させておいてもよいし、予め定められた領域E1、予め定められた領域E2の半径や面積等の情報を領域情報部40又は領域情報生成部(領域情報変換部)16eで設定して、フォワードリンク信号で位置の情報と併せて送信してもよい。
 なお、図13C,D、図15Aでは、三点(緯度と経度による座標)が取得できれば、円形の予め定められた領域が特定できると説明した。それは、下記の数1及び数2に示す円の方程式のいずれか一方のx及びyに、それぞれ、三点(例えば、(X1,Y1),(X2,Y2),(X3,Y3))をそれぞれ代入して導かれる連立方程式を解くことにより、円の中心の座標(a,b)及び半径rが、容易に求められるためである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 上記のように、実施の形態3に係る通信端末3は、実施の形態3に係る基地局2から送信されたフォワードリンク信号を受信し、フォワードリンク信号から取得した領域情報が示す一点の位置情報から予め定められた条件に基づいて設定された領域を「予め定められた領域(予め定められた領域E)」とする。また、実施の形態3に係る通信端末3は、実施の形態3に係る基地局2から送信されたフォワードリンク信号を受信し、フォワードリンク信号から取得した領域情報が示す二点以上の位置情報から予め定められた条件に基づいて設定された領域を「予め定められた領域(予め定められた領域E)」とする。
 このような予め定められた領域の指定方法を適用することによって、指定したい領域の形状に応じたきめ細かな範囲指定が可能となる。ここで、指定したい領域とは、例えば、実際に災害が発生していると思われる位置範囲あるいは、被災してショートメッセージを送信したいユーザの通信端末3が多数存在すると思われる地域などである。
実施の形態4.
 本発明の実施の形態4について、図16~図19を参照しながら説明する。実施の形態1~3では、ランダムにアクセス方式の組み合わせを選択する組み合わせ選択部35が、組み合わせ設定部(テーブル記憶部)36に記憶された「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」、「時間スロットチャネル」の三つのアクセス方式の組み合わせと、この組み合わせごとに付与された選択番号から構成されるテーブルから前述の選択番号を選択することにより、ランダムに「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」、「時間スロットチャネル」を決定していたが、実施の形態4では、「時間スロットチャネル」のみを別テーブルにしたものを説明する。なお、実施の形態4においては、実施の形態1~3と同様の部分には同一の符号を付す。
 図16に示すように、時間スロット設定部(第2テーブル記憶部)54は、組み合わせ選択部35が「時間スロットチャネル」をランダムに選択することができるテーブルを設定(記憶)している。よって、実施の形態4に係る組み合わせ設定部(テーブル記憶部)36は、「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」をランダムに選択することができるテーブルを設定(記憶)している。また、実施の形態4では、位置情報取得部37から供給される自端末位置データ(自端末の位置情報)は、ランダム選択部10の時間スロット設定部(第2テーブル記憶部)54に供給される。
 図16に示すように、実施の形態4に係る通信端末3は、実施の形態2に係る通信端末3に時間スロット設定部(第2テーブル記憶部)54を追加して備える。また、図17に示すように、実施の形態4に係る通信端末3は、実施の形態3に係る通信端末3に時間スロット設定部(第2テーブル記憶部)54を追加して備えるものでもよい。
 図18及び図19に示すテーブルには、組み合わせ選択部35がランダムに選択することができる、「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」、「時間スロットチャネル」の三つのチャネルの組み合わせが重複しないように格納されている。また、それぞれの組み合わせには、選択番号が付与されている。テーブルの最終列等のNNN,MMM,LLL,KKKは、いずれも正の整数であり、それぞれは異なるものでよい。なお、時間スロットチャネル項目のチャネル#1,チャネル#2,…,チャネル#KKKは、相対的に早い順に並んでいる。
 また、図18A、図19Aに示すテーブルは、組み合わせ設定部(テーブル記憶部)36が記憶する「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」の二つのチャネルの組み合わせを格納したテーブルである。図18B、図19Bに示すテーブルは、時間スロット設定部(第2テーブル記憶部)54が記憶する、「時間スロットチャネル」が格納したテーブルである。図18Cは、図18B(図19B)に示す「時間スロットチャネル」のテーブルから相対的に早い時間スロットチャネルであるチャネル#1、チャネル#2のみを抽出して格納したテーブルである。図18Dは、図18B(図19B)に示す「時間スロットチャネル」のテーブルから相対的に遅い時間スロットチャネルであるチャネル#3、チャネル#4のみを抽出して格納したテーブルである。図19Cは、図18Cに示すテーブルの「時間スロットチャネル」項目の要素から選択できる「時間スロットチャネル」番号を重複なく抽出したテーブルである。図19Dは、図18Dに示すテーブルの「時間スロットチャネル」項目の要素から選択できる「時間スロットチャネル」番号を重複なく抽出したテーブルである。このように、図19C,Dが示すテーブルは、選択番号の数が時間スロットチャネルの数と一致している。
 したがって、実施の形態4に係る拡散符号チャネル選択ステップ及び周波数チャネル選択ステップは、図18及び図19に示すテーブルを用いて、拡散符号チャネル及び周波数チャネルの組み合わせをランダムに選択する。
 図16に示すように、位置情報取得部37は、GPS信号処理部29からGPS位置情報を取得し、自端末の位置情報を判断処理部38に出力する。判断処理部38は、自端末の位置が予め定められた領域内にあるか、あるいは、領域外にあるかを示す情報である自端末領域内外情報を生成し、時間スロット設定部54に供給する。
 時間スロット設定部54は、判断処理部38から取得した自端末領域内外情報が自端末の位置が予め定められた領域内にあることを示す場合は、組み合わせ選択部35が、自端末の位置が予め定められた領域外にある場合よりも、送信データを送信する時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネルから選択する可能性を高めるテーブルの情報(組み合わせ情報)を、組み合わせ選択部35に送信する。時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネルから選択することができるテーブルの情報とは、例えば、図18Cに示すテーブルである。
 一方、時間スロット設定部54は、判断処理部38から取得した自端末領域内外情報が自端末の位置が予め定められた領域外にあることを示す場合は、通常使用されるテーブルの情報を組み合わせ選択部35に送信すればよい。常使用されるテーブルの情報とは、例えば、図18Bに示すテーブルである。
 また、自端末領域内外情報が自端末の位置が予め定められた領域外にあることを示す場合は、組み合わせ選択部35が、自端末の位置が予め定められた領域内にある場合よりも、送信データを送信する時間スロットを相対的に遅い時間スロットチャネルから選択する確率を高めるテーブルの情報を組み合わせ選択部35に送信する。信データを送信する時間スロットを相対的に遅い時間スロットチャネルから選択する確率を高めるテーブルの情報とは、例えば、図19Dに示すテーブルである。これにより、自端末の位置が予め定められた領域外にある通信端末3の早期通信の可能性が低くなるため、自端末の位置が予め定められた領域内にある通信端末3の早期通信の可能性を高めることができる。
 組み合わせ設定部36は、「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」の組み合わせを格納したテーブルの情報(組み合わせ情報)を組み合わせ選択部35に送信する。組み合わせ選択部35に送信されるテーブルの情報とは、例えば、図19Aに示すテーブルである。
 このように、判断処理部38からの自端末領域内外情報を取得した時間スロット設定部54は、自端末領域内外情報に応じて上記のようなテーブルの情報(組み合わせ情報)を組み合わせ選択部35に供給する。組み合わせ選択部35は、取得したテーブルの情報から時間スロットチャネルをランダムに選択する。そして、組み合わせ選択部35は、選択した時間スロットチャネルをTDM処理部12に送信する。また、組み合わせ選択部35は、自端末領域内外情報の内容に関わらず、組み合わせ設定部36から取得したテーブルの情報から、拡散符号チャネル、周波数チャネルの組み合わせをランダムに選択する。そして、組み合わせ選択部35は、選択した拡散符号チャネル)を拡散符号生成部9に送信し、選択した周波数チャネルをFDM処理部13に送信する。
 なお、判断処理部38が予め保有している予め定められた領域を示す領域情報とは、通信端末3が、その予め定められた領域内にある場合に、その予め定められた領域外にある場合と比較して、早期に通信する必要性が高い領域を示す情報である。図16に示す通信端末3では、予め定められた領域の情報を組み合わせ設定部36が予め保有している場合を説明しているが、図17に示す通信端末3では、予め定められた領域の情報を外部から取得する場合を示している。なお、図17に示す放送情報取得部39や放送情報取得部39及び判断処理部38の連携に関しては、実施の形態3における説明と同様であるため説明は省略する。
 次に、図19に示すテーブルについて説明する。図19に示すテーブルは、図18に示すテーブルの代用となるものである。組み合わせ設定部36が保有する図19Aに示すテーブルは、図18Aと同一である。また、時間スロット設定部54が保有する図19Bに示すテーブルは、図18Bと同一である。
 図18C,Dは、図18A,Bと同様、組み合わせ選択部35が、選択番号「001」~「NNN」の「NNN」個の組み合わせの中からランダムに選択するようにした。しかし、判断処理部38により生成される自端末領域内外情報の内容に応じて、時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネル、あるいは、遅い時間スロットチャネルから選択できる確率を高めるために選択できる時間スロットを限定する場合は、限定した時間スロットを重複なくテーブルに登録し、選択番号の数を限定した時間スロットの数と一致させても支障がない。
 そのため、図19C,Dに示すテーブルは、選択できる時間スロット番号の数と選択番号の数とを一致させている。なお、図19C,Dに示すテーブルは、選択できる時間スロットが「チャネル#1」と「チャネル#2」の二つであるため、選択番号も「001」、「002」の二つであるが、これに限るものではない。
 実施の形態4では、通信端末3の位置に応じて、組み合わせ選択部35が時間スロットチャネルを選択するために参照するテーブルを変更させるための構成として、時間スロット設定部(第2テーブル記憶部)54を新たに設けた。これにより、「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」、「時間スロットチャネル」の三つの項目をまとめて一つのテーブルで作成するよりも、自由度の高い「時間スロットチャネル」の設定が可能となる。もちろん、「拡散符号チャネル」、「周波数チャネル」、「時間スロットチャネル」のテーブル作成自体が容易となる。
実施の形態5.
 本発明の実施の形態5について、図20~図22を用いて説明する。実施の形態5に係る通信端末3は、確率分布特性に支配されてランダムに時間スロットチャネルを選択する点が、他の実施の形態に係る通信端末3と相違する。したがって、実施の形態5に係る通信端末3は、自端末の位置に応じて選択できる時間スロットチャネルを変更する必要がある場合でも、ランダム選択部10は、例えば、図7に示すようなテーブルを保持して、自端末の位置に応じて参照するテーブルを変更する必要はない。なお、拡散符号チャネル及び周波数チャネルの選択に関しては、実施の形態5に係る通信端末3と実施の形態1~4に係る通信端末3とは基本的な動作は同じである。つまり、拡散符号チャネル及び周波数チャネルは、組み合わせ選択部35によってランダムに選択される。
 実施の形態5に係る通信端末3のランダム選択部10は、組み合わせ選択部35、組み合わせ設定部(テーブル記憶部)36、判断処理部38、確率分布記憶部55、確率設定部56から構成される。確率設定部56は、判断処理部38から取得した自端末領域内外情報に基づき、確率分布記憶部55に確率分布選択情報を送信する。また、確率分布記憶部55は、例えば、図22に示すような確率分布特性の情報を組み合わせ選択部35に供給する。
図20に示す通信端末3は、実施の形態2に係る通信端末3に対応し、自端末の位置が予め定められた領域内にあるか否かを通信端末3のみで判断する。図21に示す通信端末3は、実施の形態3に係る通信端末3に対応し、自端末の位置が予め定められた領域内にあるか否かを通信端末3が基地局2から情報を取得して判断する。図22は、確率分布記憶部55に記憶されている、時間スロットチャネルに対する確率分布の特性図である。図22Aの特性は、時間スロットチャネルが相対的に早いほど確率が高くなる分布であり、図22Bの特性は、時間スロットチャネルの遅早に関わらず、確率が同一の分布であり、図22Cの特性は、時間スロットチャネルが相対的に遅いほど確率が高くなる分布である。
 前述のとおり、従来のスロットアロハ方式によるランダムアクセス方式のように、送信データの送信タイミングを時間軸上のスロットに同期して予め定められたスロット間隔で送信を開始するというスロット選択方法は本願には適用できない。以下に、通信端末3が一斉に救難メッセージ(ショートメッセージ)を送信するようなサービスに対応し得るCDMA/FDMA/TDMAによるランダムアクセス方法において、異なるスロットを選択する手法を説明する。
 例えば、次のようにして、データを送信するスロットを選択する。各通信端末3は、送信要求が発生した時間からT時間経過するまでの多数のスロットの中から、ランダムに一つのスロットを選択する。各通信端末3は、スロットのタイミングを、GPS時刻信号から取得した絶対時刻を用いて、送信タイミング生成部32が発生させたチップクロック及び拡散符号開始タイミングとともに同期させているので、各通信端末3間のスロットは同期している。
 ここで、ショートメッセージのデータバースト長を情報ビット125ビットとする。ショートメッセージに必要な最低限の情報は、被災者(通信端末3の保持者)のIDと位置情報であるので、このような少ないビット数でもメッセージを構成できる。したがって、1つのバーストの時間長は125ビット/50bps=2.5秒となる。仮に、T=30分とすると、スロットの数は720となる。
 次に、CDMA/FDMA/TDMAによるランダムアクセス方法において、「アクセスする通信端末3の数をN個とし、N個の通信端末3のうちのある1つの通信端末3が、ランダムに一つの拡散符号チャネルと周波数チャネルとスロットチャネルの組み合わせを選択してメッセージ送信に成功する確率Ps」を求める。
 上記の確率Psは、「全体でN個の通信端末3がある場合(Nは正の整数)、ある一つの通信端末3が、ランダムに拡散符号チャネルと周波数チャネルとスロットチャネルの組み合わせの一つを選択したときに、他のN-1個の通信端末3が、前述のある一つの通信端末3と同じ組み合わせを選択しない確率」に等しい。この確率は、二項分布の「N回の独立な試行を行ったときの成功回数がkとなる確率」において、k=0にした場合に等しいので、二項分布は、nが大きい場合に、ポアソン分布に従うとすると、結局、この確率はポアソン分布のk=0の場合と等しくなる。すなわち、N:通信端末数、Nc:拡散符号チャネル数、Nf:周波数チャネル数、Nt:スロットチャネル数とすると、平均値λは、下記の数3で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 したがって、送信メッセージ成功確率Psは、下記の数4で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 ここで、Nc=1024、Nf=25、Nt=720とし、仮に同時アクセスする通信端末数N=100万として、これらを上式に代入すると、λ=0.1356、Ps=0.947となり、約95%の通信端末3が、ショートメッセージの送信の衝突なしで、1回の送信で成功することになる。
 次に、通信端末3がショートメッセージを送信したにもかかわらず、通信端末3が、衛星回線の往復遅延時間(約0.5秒)と基地局2の処理時間を考慮した時間待機しても、基地局2からACK信号を受信できないとき(すなわち、通信端末3においてタイムアウトしたとき)に、直近のスロットでショートメッセージを再送する場合を考える。以下で、再送は、さらに再々送まで考慮する。ここで、メッセージが衝突する確率をPcとすれば、メッセージが衝突する確率Pcは、下記の数5で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 したがって、下記の数6が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 しかしながら、再送および再々送がある場合は、同時アクセスする通信端末3の数N、すなわち、総トラフィック数が、増加することを考慮しなければならない。すなわち、N個の通信端末3による最初のメッセージの送信で総トラフィック数は、1回目の衝突により、N/(1-Pc)に増加する。また、再送する場合、さらに、総トラフィック数は、N/[(1-Pc)(1-Pc^2)]に増加する。再々送する場合、さらに、総トラフィック数はN/[(1-Pc)(1-Pc^2)(1-Pc^3)]に増加すると考えられる。したがって、再送、再々送する場合は、下記の数7が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 さらに、数7を書き換えると、下記の数8となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 これは、再送、再々送する場合に、1回のメッセージ送信での衝突の確率をPcとするために必要なλ=N/(Nc×Nf×Nt)を求めるための式である。数8において、例えば、仮にPc=0.2とすると、λ=0.152となる。したがって、λ=0.152とすれば、1つの通信端末3がメッセージの再々送してもメッセージが衝突する確率はPc^3となるので、Pc^3=0.2^3=0.008である。したがって、通信端末3は0.8%のメッセージ損失率で、ランダムアクセスによりメッセージを送信することができる。
 このとき、同時アクセス可能な通信端末数Nは、前記の具体的なパラメータNc=1024、Nf=25、Nt=720を上式に代入すると、N=0.152×(1024×25×720)=2,801,664となり、約280万台の通信端末3が、メッセージ損失率0.8%で同時アクセス可能となる。
 次に、通信端末3のランダム選択部10がランダムに一つの拡散符号チャネルと一つの周波数チャネルと一つの時間スロットチャネルの組み合わせを選択する具体的方法を示す。まず、0から1の間の一様乱数Rndを発生させる。拡散符号チャネルの総数をNcとすると、[Nc×Rnd+1]を計算し、その整数部分を取って、ランダムに選択した一つの拡散符号チャネルとする。周波数チャネル、時間スロットチャネルについても同様である。
 確率設定部56は、判断処理部38から得られる自端末領域内外情報に基づいて、自端末の位置が予め定められた領域内にある場合には、相対的に早い時間スロットチャネルの選択確率を高めるための確率分布を示す確率分布選択情報を、確率分布記憶部55を介して、組み合わせ選択部35に送信する。このとき、組み合わせ選択部35は、時間スロットチャネルを選択するための乱数生成の方法として、例えば、逆変換法を用いることができる。逆変換法は、得られた乱数(例えば、前述の一様乱数Rnd)をさらに関数で変換することによって、所望の確率分布に従う乱数を得る方法であり、一般的によく知られている。なお、ここで、試行の結果によって、その値をとる確率が定まる変数を確率変数としたとき、確率変数とその値をとる確率との対応を示したものを確率分布という。
 相対的に早い時間スロットチャネルを選択する確率を高める確率分布の例として、全時間スロットチャネルのうち、例えば、相対的に前半のスロットチャネルで確率が同一で、残りの後半のスロットチャネルで確率が0となるような確率分布であってもよい。このような場合、前半の相対的に早い時間スロットチャネルの中からのみ、時間スロットチャネルがランダムに選択される。
 次に、図7に示すテーブルを用いて、組み合わせ選択部35が、拡散符号チャネル、周波数チャネル、時間スロットチャネルのアクセス方式の組み合わせを1つ又は2以上、ランダムに選択する方式について、実施の形態5と実施の形態1~4との相違点と類似点を説明する。図7Aのテーブルには、拡散符号チャネル、周波数チャネル、時間スロットチャネルのアクセス方式の全組み合わせが記憶され、それぞれの組み合わせには、選択番号が付与されている。また、図7Bのテーブルには、図7Aと同じ拡散符号チャネル、周波数チャネルが記憶されているが、時間スロットチャネルは、相対的に早いチャネル#1とチャネル#2のみが記憶され、相対的に遅いチャネル#3とチャネル#4は記憶されていない。図7Cのテーブルには、図7Aと同じ拡散符号チャネル、周波数チャネルが記憶されているが、時間スロットチャネルは、相対的に遅いチャネル#3とチャネル#4のみが記憶され、相対的に早いチャネル#1とチャネル#2はテーブルに記憶されていない。
 実施の形態1~4に係る通信端末3では、組み合わせ選択部35がテーブル記憶部36から取得したテーブルの情報(組み合わせ情報)を参照し、その中からランダムに選択番号を選択することによって、アクセス方式の組み合わせをランダムに選択する。選択番号を選択することにより、各チャネルをランダムに選択できる。そして、通信端末3ごとに送信する時間スロットの時間差を設ける必要がある場合は、予め設定された図7B,Cに示すようなテーブルの情報(組み合わせ情報)を組み合わせ設定部36が組み合わせ選択部35に供給すればよい。つまり、前述の図7B,Cを用いたアクセス方式の組み合わせのランダム選択方法は、参照するテーブルの情報(組み合わせ情報)を変更しているので、組み合わせ選択部35が時間スロットの相対的な早さや遅さを直接判断しているわけではない。これに対して、実施の形態5は、確率分布記憶部55及び確率設定部56における自端末領域内外情報に基づいて、相対的に早い時間スロットチャネルの選択確率を高める設定方法、又は、確率分布記憶部55及び確率設定部56における自端末領域内外情報に基づいて、相対的に遅い時間スロットチャネルの選択確率を高める設定方法、に関するものである点が異なる。したがって、時間スロットチャネルの選択方法は、実施の形態1~4に係る通信端末3は、テーブル情報(組み合わせ情報)を参照してランダムに選択するものである。一方、実施の形態5に係る通信端末3の時間スロットチャネルの選択方法は、確率分布特性によって選択できる時間スロットの範囲に制限を設け、この制限範囲内でランダムに選択するものである。なお、拡散符号チャネル及び周波数チャネルの選択方法は、実施の形態1~4及び実施の形態5は、いずれも、テーブル情報(組み合わせ情報)を参照してランダムに選択するものである。
 実施の形態5に係る通信端末3(図20又は図21に示す通信端末3)では、テーブル記憶部(組み合わせ設定部)36が、図7Aに示すテーブルの情報(組み合わせ情報)を組み合わせ選択部35に供給する。組み合わせ選択部35は、確率分布記憶部55から送られる確率分布特性の情報(図22に示すもの)に基づいて、テーブルの情報(組み合わせ情報)から時間スロットをランダムに選択する。このように、実施の形態5に係る通信端末3は、アクセス方式の組み合わせの選択するにあたり、図7B,Cに示すテーブルを参照する実施の形態1~4に係る通信端末3と同様の機能を得ることができる。一方、実施の形態5に係る通信端末3は、図7Aと図7B,Cとのテーブルを変更する他の実施の形態のよりも、ランダムに選択する時間スロットチャネルの範囲変更の自由度が高い。その理由は、図22に示す確率分布の直線の傾きを計算により容易に変更できるからである。このため、実施の形態5では、実施の形態1~4に係る組み合わせ設定部36のように、基本のテーブル以外のテーブルを用意する必要がないので、通信端末3のメモリの大幅な削減にもつながる。もちろん、実施の形態5に係る通信端末3は、実施の形態3で説明した予め定められた領域E1及び予め定められた領域E2における時間スロットチャネルのランダム選択にも適用できる。
 確率設定部56は、判断処理部38からの自端末領域内外情報に基づいて、自端末が予め定められた領域内にある場合は、時間スロットを、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで相対的に早いものからランダムに選択できるようにするための確率分布選択情報を確率分布記憶部55に供給する。確率分布記憶部55は、図22Aに示す特性確率分布特性を選択して、その情報を組み合わせ選択部35に供給する。一方、自端末が予め定められた領域外にある場合は、時間スロットを、選択できる領域内の時間スロットチャネルのうちで相対的に遅いものからランダムに選択できるようにするための確率分布選択情報を確率分布記憶部55に供給する。確率分布記憶部55は、図22Cの特性確率分布特性を選択して、その情報を組み合わせ選択部35に供給する。なお、自端末が予め定められた領域外にある場合は、時間スロットを、選択できる全範囲内の時間スロットチャネルからランダムに選択できるようにするための確率分布選択情報を確率分布記憶部55に供給してもよい。この場合は、確率分布記憶部55は、図22Bの特性確率分布特性を選択して、組み合わせ選択部35に供給することになる。
 前述のように、確率分布記憶部55は、確率設定部56から取得した確率分布選択情報から、確率分布特性の情報を組み合わせ選択部35に供給する。このため、組み合わせ選択部35は、確率設定部56から取得した確率分布特性の情報により、チャネル(時間スロットチャネル)をランダムに選択する範囲を図7Aに示すテーブルから変更することができる。この方法を用いることにより、自端末である通信端末3が予め定められた領域内(例えば、災害地域内)に存在する場合などに、時間スロットの相対的に早いスロットチャネルを優先的に選択して、ショートメッセージを送信することが可能となることは図25に示す確率分布特性から明らかである。つまり、他の実施の形態における組み合わせ設定部(テーブル記憶部)36の機能(時間スロット設定部(第2テーブル記憶部)54の機能を含む)は、実施の形態5では、確率分布記憶部55、確率設定部56、組み合わせ設定部(テーブル記憶部)36(記憶しているテーブルは、図7Aに示すものだけである)により高機能化されていると解釈できる。
 整理して説明すると、実施の形態5に係る通信端末3は、確率設定部56及び確率分布記憶部55を備える。確率設定部56は、判断処理部38からの自端末領域内外情報に基づき、確率分布記憶部55に確率分布選択情報を送信する。確率分布記憶部55は、確率設定部56からの確率分布選択情報に基づいて、時間スロットチャネルに対する確率分布の特性を選択し、その情報を送信する。例えば、確率設定部56は、自端末が予め定められた領域内にある場合は図22Aの特性を選択し、自端末が予め定められた領域内外のいずれにあるか否かの判別が不可能な場合は、図22Bの特性を選択し、自端末が予め定められた領域内にない場合は、図22Cの特性を選択する。組み合わせ選択部35は、確率分布記憶部55からの確率分布の特性に基づいて、時間スロットチャネルを選択する。これによって、例えば、自端末が予め定められた領域内に存在する場合には、相対的に早い時間スロットチャネルの選択確率を高めることができる。
 組み合わせ選択部35が、基本のテーブルとして図7Aを用いて、確率分布特性に基づいて時間スロットを選択する場合、組み合わせごとに付与された選択番号を選択するため、自ずと、拡散符号チャネルと周波数チャネルとが決定される。つまり、組み合わせ選択部35が、拡散符号チャネル、周波数チャネル、時間スロットチャネルの組み合わせをランダムに1つ選択することになる。さらに、組み合わせ選択部35は、選択した選択番号に含まれる、拡散符号チャネルを拡散符号生成部9に送信し、周波数チャネルをFDM処理部13に送信し、時間スロットチャネルをTDM処理部12に送信する。一方、基本のテーブルとして図18B又は図19Bを用いて、確率分布特性に基づいて時間スロットを選択する場合、拡散符号チャネル及び周波数チャネルが、テーブル上、時間スロットと分離されているので、拡散符号チャネル及び周波数チャネルを、図18A又は図19Aからランダムに選択すればよい。
 実施の形態5に係る通信端末3(特に、図21に示す通信端末3)も、受信したフォワードリンク信号から予め定められた領域の情報を取得し、ランダム選択部10は、自端末が予め定められた領域内にある場合、そうで無い場合と比較して、送信データを送信する時間スロットを、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで相対的に早い時間ものからランダムに選択する。一方、ランダム選択部10は、自端末が予め定められた領域外にある場合、そうで無い場合と比較して、送信データを送信する時間スロットを、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで相対的に遅いものからランダムに選択する。
実施の形態6.
 本発明の実施の形態6について、図24を参照しながら説明する。実施の形態1~5では、再送や再々送の必要が無い場合は、通信端末3は、一度だけリターンリンク信号を送信することを前提としたものであった。実施の形態6に係る通信端末3が、最初から複数回にわたって、ターンリンク信号を送信する場合について説明する。なお、実施の形態6に係る通信方法について、図23及び図24のフローチャートを用いて説明し、実施の形態6に係る通信端末3、基地局2及び通信システム100の構成の説明は省略する。
 実施の形態1~5に係る通信方法について、図4及び図9に示すフローチャートのステップS101,S102,S103,S109~S112及びS114の各処理ステップを説明したが、図23に示すように、実施の形態6に係る通信方法は、さらに、ステップS105,S107,S108,S113の処理ステップが追加されている。図23に示すフローチャートは、基本的に、通信端末3のランダム選択部10の動作が中心となる。
 図23に示すように、判断処理部38は、拡散符号チャネル、時間スロットチャネル、周波数チャネルのアクセス方式の組み合わせの数を表すチャネル組み合わせ数の値n(nは正の整数)の初期値として1を設定する(ステップS105)。これは、自端末の位置が予め定められた領域外であり、自端末の位置が予め定められた領域内にある場合と比較して、早期通信成功のための選択の可能性を高くする必要がないことを意味する。
 次に、判断処理部38は、位置情報取得部37からの自端末位置情報と、予め保有している予め定められた領域の情報、あるいは、放送情報取得部39からの領域情報から、自端末の位置が予め定められた領域内にあるか否かを判定する(ステップS106)。自端末の位置が予め定められた領域内にあると判定された場合(ステップS106;Yes)、早期通信成功の可能性を高めるために、チャネル組み合わせ数nを2以上の値に設定する(ステップS107)。ランダム選択部10が図7Aに示すテーブルを用いる場合、例えば、チャネル組み合わせ数nが10であれば、図7Aに示す選択番号及び各チャネルの組み合わせを10個選択することになる。さらに、ステップS108において、時間スロットの選択において、相対的に早い時間スロットチャネルから選択する確率を高めるように設定する。一方、ステップS106において、自端末の位置が予め定められた領域外であると判定された場合は、ステップS107、S108はスキップされる。
 次に、ステップS113において、拡散符号チャネル、周波数チャネル、時間スロットチャネルのアクセス方式の組み合わせを、チャネル組み合わせ数n分選択したか否かを判定する。チャネル組み合わせ数n分選択していないと判定された場合は、ステップS112に戻る。つまり、ステップS112の処理をn回繰り返す。一方、チャネル組み合わせ数n分選択していると判定された場合は、ステップS114に進む。
 送信部7は、ランダム選択部10が選択したアクセス方式のn個の組み合わせにより、送信データを、CDMA/FDMA/TDMA信号として、衛星1を介して基地局2に送信する(ステップS114)。送信部7は、送信データを、組み合わせ数n回送信することになる。すなわち、時間スロットチャネル選択ステップで選択された時間スロットチャネル、かつ、周波数チャネル選択ステップで選択された周波数チャネルに対応する周波数で、拡散符号チャネル選択ステップで選択された拡散符号チャネルでCDMA拡散された送信データを送信する送信ステップがn回実行される。
 このように、実施の形態6では、組み合わせ設定部36が、自端末領域内外情報に基づいて、自端末の位置が予め定められた領域内にある場合は、チャネル組み合わせ数nを2以上の値に設定する情報を組み合わせ選択部35に送信する。これは、自端末が災害地域などに存在する場合は、複数のチャネルの組み合わせで、同じメッセージを複数回送信してショートメッセージが確実にサービスセンター16に届くようにするためである。また、組み合わせ選択部35(実施の形態5においては、確率設定部56)は、自端末領域内外情報に基づいて、自端末の位置が予め定められた領域内にある場合には、相対的に早い時間スロットチャネルの選択確率を高める設定情報を組み合わせ選択部35に送信する。これは、自端末が災害地域などに存在する場合は、相対的に早い時間スロットが選択できる確率を高めて、できるだけ早くショートメッセージをサービスセンター16が取得できるようにするためである。
 図24は、通信端末3のランダム選択部10での、拡散符号チャネル、周波数チャネル、時間スロットチャネルの組み合わせの1つまたは、組み合わせ設定部36が設定したチャネル組み合わせ数n分、ランダムに選択する方式を示す図である。ステップS201,S202,S203は、図5に示すフローチャートと同一である。
 図24に示すステップS304において、ランダム選択部10は、選択された拡散符号チャネル、周波数チャネル、時間スロットチャネルのアクセス方式の組み合わせを一つ選択し、図示しないメモリに記憶する。ステップS305において、ランダム選択部10は、ステップS201~S203,S304を組み合わせ設定部36により設定されるチャネル組み合わせ数n回繰り返す。ステップS306において、ランダム選択部10は、メモリに記憶されたアクセス方式の1つまたは複数の組み合わせを、各部に通知する。具体的には、拡散符号チャネルを拡散符号生成部9に、周波数チャネルをFDM処理部13に、また、時間スロットチャネルをTDM処理部12に供給する。
 以上、本願には、通信端末3が拡散符号チャネル、周波数チャネル、時間スロットチャネルの組み合わせをランダムに選択して、送信データをCDMA/FDMA/TDMA信号として衛星1を介して基地局2に送信することにより、多数の通信端末3が同時に送信するデータの衝突を抑制し、通信の成功確率すなわちスループットを高めることができる。また、通信回線が輻輳状態に陥ることを防ぐことができる通信方法、通信端末3、基地局2及び通信システム100を得ることができる。
 例えば、上記実施の形態において、テーブルを使用する代わりに、時間スロットチャネルの選択の範囲をチャネル1とチャネル2に限定して、ランダムに選択するように構成することも可能である。
 例えば、図7Bのテーブルを使用する代わりに、例えば、時間スロットチャネルの選択の範囲をチャネル1とチャネル2に限定して、選択部10がステップS110でランダムに選択するようにしてもよい。同様に、図7Cのテーブルを使用する代わりに、例えば、時間スロットチャネルの選択の範囲をチャネル3とチャネル4に限定して、選択部10がステップS110でランダムに選択するようにしてもよい。
 本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
 本出願は、2012年10月18日に出願された、日本国特許出願2012-231053号に基づくものであり、その明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を含むものである。上記日本国特許出願における開示は、その全体が本明細書中に参照として含まれる。
 本発明は、基地局と通信端末との間で通信を行う無線通信システム、通信端末、基地局、通信方法に好適に採用され得る。
1…衛星、2…基地局、2s…衛星通信用アンテナ(基地局側衛星通信用アンテナ)、2t…基地局送信部、2r…基地局受信部、3…通信端末、3s…衛星通信用アンテナ(通信端末側衛星通信用アンテナ)、3g…GPS用アンテナ、4…GPS衛星、6…受信部、7…送信部、8…情報取得部、9…拡散符号生成部、10…ランダム選択部、11…CDMA拡散部、12…TDMA処理部、13…FDMA処理部、14…地上ネットワーク、15…衛星追跡管制センター、16…サービスセンター、16e…領域情報生成部(領域情報変換部)、17…フォワードリンク通信回線、18…リターンリンク通信回線、19…GPS信号、20…デュプレクサ、21…データ出力端子、22…送信データ処理部、23…データ入力端子、24…無線受信部、25…QPSK復調部、26…誤り訂正復号部、27…TDM分離部、28…GPS受信部、29…GPS信号処理部、30…データ生成部、31…誤り訂正符号化部、32…送信タイミング生成部、33…BPSK変調部、34…無線送信部、35…組み合わせ選択部、36…組み合わせ設定部(テーブル記憶部)、37…位置情報取得部、38…判断処理部、39…放送情報取得部、40…領域情報部、41…地上インターフェース部、42…データ生成部、43…TDM多重化部、44…制御情報送信部、45…誤り訂正符号化部、46…QPSK変調部、47…無線送信部(基地局側送信部)、48…デュプレクサ、49…無線受信部(基地局側受信部)、50…CDMA逆拡散部、51…BPSK復調部、52…誤り訂正復号部、53…データ処理部、54…時間スロット設定部(第2テーブル記憶部)、55…確率分布記憶部、56…確率設定部、96…記憶部、97…表示部、98…操作部、99…制御部、100…通信システム

Claims (25)

  1.  衛星を経由してCDMA拡散された送信データを送信先に送信する通信方法であって、
     送信データをCDMA拡散するための拡散符号チャネルをランダムに選択する拡散符号チャネル選択ステップと、
     前記CDMA拡散された送信データを送信する時間スロットチャネルをランダムに選択する時間スロットチャネル選択ステップと、
     前記CDMA拡散された送信データを送信する周波数チャネルをランダムに選択する周波数チャネル選択ステップと、
     前記時間スロットチャネル選択ステップで選択された時間スロットチャネル、かつ、前記周波数チャネル選択ステップで選択された周波数チャネルに対応する周波数で、前記拡散符号チャネル選択ステップで選択された拡散符号チャネルで前記CDMA拡散された送信データを送信する送信ステップと、
     を備える通信方法。
  2.  前記拡散符号チャネル選択ステップで選択された拡散符号チャネルを用いて前記送信データをCDMA拡散するCDMA拡散ステップと、
     前記時間スロットチャネル選択ステップで選択された時間スロットチャネルで前記CDMA拡散ステップによってCDMA拡散された送信データが送信されるように遅延させる遅延ステップを含み、
     前記周波数チャネル選択ステップで選択された周波数チャネルに対応する周波数に前記遅延ステップで遅延された送信データを周波数変換する周波数変換ステップと、
     をさらに備える請求項1に記載の通信方法。
  3.  前記時間スロットチャネル選択ステップは、
     送信元が予め定められた領域の内にある場合、予め定められた領域の外にある場合と比較して、相対的に早い時間スロットチャネルを選択できる確率を高めるステップ、
     及び/又は、
     送信元が予め定められた領域の外にある場合、予め定められた領域の内にある場合と比較して、相対的に早い時間スロットチャネルを選択できる確率を下げるステップ、
     から構成される請求項1又は2に記載の通信方法。
  4.  前記時間スロットチャネル選択ステップは、
     送信元が予め定められた領域の内にある場合、予め定められた領域の外である場合と比較して、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで、相対的に早いものからランダムに選択するステップ、
     及び/又は、
     送信元が予め定められた領域の外にある場合、予め定められた領域の内にある場合と比較して、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで、相対的に遅いものからランダムに選択するステップ、
     から構成される請求項1乃至3のいずれか一項に記載の通信方法。
  5.  前記送信元の所在地を取得する送信元位置取得ステップをさらに備える、請求項3又は4に記載の通信方法。
  6.  前記送信ステップは、前記衛星を介して前記基地局から送信されたフォワードリンク信号を受信したことをトリガとして、前記送信データをリターンリンク信号として前記基地局へ送信するステップである、請求項3乃至5のいずれか一項に記載の通信方法。
  7.  前記予め定められた領域は、前記フォワードリンク信号で領域の情報が送信され、この領域の情報が示す少なくとも一点の位置情報から予め定められた条件に基づいて設定された領域である、請求項6に記載の通信方法。
  8.  前記拡散符号チャネル選択ステップ及び前記周波数チャネル選択ステップは、予め設定され、拡散符号チャネル及び周波数チャネルの組み合わせから成るテーブルからランダムに選択するステップから構成される、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の通信方法。
  9.  前記拡散符号チャネル選択ステップ及び前記周波数チャネル選択ステップ並びに前記時間スロットチャネル選択ステップは、予め設定され、拡散符号チャネル及び周波数チャネル並びに時間スロットチャネルの組み合わせから成るテーブルからランダムに選択する、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の通信方法。
  10.  前記CDMA拡散された送信データの送信を、他の送信元と同期して行うための同期ステップをさらに備える、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の通信方法。
  11.  前記拡散符号チャネルは、直交符号チャネルである、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の通信方法。
  12.  衛星を経由してCDMA拡散された送信データを送信する通信端末であって、
     送信データをCDMA拡散するCDMA拡散部と、
     このCDMA拡散部がCDMA拡散するために用いる拡散符号を生成する拡散符号生成部と、
     前記CDMA拡散部によってCDMA拡散された送信データを送信する時間スロットに応じて遅延させるTDMA処理部と、
     このTDMA処理部によって遅延された送信データを周波数変換するFDMA処理部と、
     前記拡散符号生成部が使用する拡散符号チャネルをランダムに選択して指示し、前記TDMA処理部が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットチャネルをランダムに選択して指示し、前記FDMA処理部が周波数変換する周波数チャネルをランダムに選択して指示するランダム選択部と、
     を備える通信端末。
  13.  前記ランダム選択部は、拡散符号チャネルと時間スロットチャネルと周波数チャネルの組み合わせを複数格納するテーブルから、ランダムに、拡散符号チャネルと時間スロットチャネルと周波数チャネルの組み合わせを選択する、請求項12に記載の通信端末。
  14.  前記通信端末は、位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備え、
     前記ランダム選択部は、前記位置情報から得られた位置が予め定められた領域の内にある場合、そうで無い場合と比較して、前記TDMA処理部が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネルから選択できる確率を高め、及び/又は、前記位置情報から得られた位置が予め定められた領域の外にある場合、そうで無い場合と比較して、前記TDMA処理部が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネルから選択できる確率を下げる、
     請求項12又は13に記載の通信端末。
  15.  前記通信端末は、位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備え、
     前記ランダム選択部は、前記位置情報から得られた位置が予め定められた領域の内にある場合、そうで無い場合と比較して、前記TDMA処理部が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットを、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで相対的に早い時間のものからランダムに選択し、及び/又は、前記位置情報から得られた位置が予め定められた領域の外にある場合、そうで無い場合と比較して、前記TDMA処理部が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットを、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで相対的に遅い時間のものからランダムに選択する、
     請求項12又は13に記載の通信端末。
  16.  前記通信端末は、GPS情報を取得する情報取得部を備え、
     前記拡散符号生成部は、前記情報取得部が取得した前記GPS情報から得られる時刻情報から生成された拡散符号開始タイミングで拡散符号を生成する、請求項12乃至15のいずれか一項に記載の通信端末。
  17.  衛星を経由して複数の通信端末と通信を行う基地局であって、
     前記基地局に前記複数の通信端末がリターンリンク信号を送信するトリガとなるフォワードリンク信号に、予め定められた条件に基づいて設定された領域の情報を含めて、前記複数の通信端末に送信する基地局送信部と、
     時刻情報から生成され、前記複数の通信端末間で同期した拡散符号開始タイミングにより生成された拡散符号によってCDMA拡散された前記リターンリンク信号を前記複数の通信端末から受信する基地局受信部と、
     を備える基地局。
  18.  前記領域の情報は、この領域の情報が示す予め定められた領域の内に前記通信端末がある場合とそうで無い場合とで、前記通信端末に、前記リターンリンク信号を送信する時間スロットチャネルの選択範囲を変更させる、請求項17に記載の基地局。
  19.  前記基地局送信部は、前記領域の情報として少なくとも一点の位置情報を送信する、請求項18に記載の基地局。
  20.  前記基地局送信部は、地名情報を前記領域の情報に変換して送信する手段を含む、請求項19に記載の基地局。
  21.  衛星を経由して基地局と複数の通信端末とが通信を行う通信システムであって、
     前記基地局は、前記複数の通信端末にフォワードリンク信号を送信し、
     前記複数の通信端末は、それぞれ、
     前記フォワードリンク信号を受信する受信部と、
     この受信部が前記フォワードリンク信号を受信したことをトリガに、生成した送信データをCDMA拡散し、このCDMA拡散された送信データを送信する時間スロットに応じて遅延させ、この遅延された送信データを周波数変換して前記基地局へ送信する送信部と、
     前記衛星又はGPS衛星から得られるGPS情報を取得する情報取得部と、
     前記GPS情報から得られる時刻情報から生成され、前記複数の通信端末間で同期した拡散符号開始タイミングに応答して、前記送信部がCDMA拡散するために用いる拡散符号を生成する拡散符号生成部と、
     前記拡散符号生成部が使用する拡散符号チャネルをランダムに選択して指示し、前記送信部が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットチャネルをランダムに選択して指示し、前記送信部が周波数変換する周波数チャネルをランダムに選択して指示するランダム選択部と、
     を備える通信システム。
  22.  前記受信部は、受信した前記フォワードリンク信号から予め定められた領域の情報を取得し、
     前記ランダム選択部は、前記予め定められた領域の内に通信端末がある場合、そうで無い場合と比較して、前記送信部が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネルから選択できる確率を高め、及び/又は、前記予め定められた領域の外に該ランダム選択部を有する通信端末がある場合、そうで無い場合と比較して、前記送信部が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットを相対的に早い時間スロットチャネルから選択できる確率を下げる、
     請求項21に記載の通信システム。
  23.  前記受信部は、受信した前記フォワードリンク信号から予め定められた領域の情報を取得し、
     前記ランダム選択部は、前記予め定められた領域の内に通信端末がある場合、そうで無い場合と比較して、前記送信部が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットを、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで相対的に早い時間のものからランダムに選択し、及び/又は、前記予め定められた領域の外に通信端末がある場合、そうで無い場合と比較して、前記送信部が送信データを遅延させる時間の基になる時間スロットを、選択できる範囲内の時間スロットチャネルのうちで相対的に遅い時間のものからランダムに選択する、
     請求項21に記載の通信システム。
  24.  前記ランダム選択部は、前記GPS情報から得られる位置情報から前記通信端末の位置を判断する請求項22又は23に記載の通信システム。
  25.  前記受信部は、前記フォワードリンク信号から得られる領域の情報が示す少なくとも一点の位置情報から予め定められた条件に基づいて設定された領域を、前記予め定められた領域とする、請求項22乃至24のいずれか一項に記載の通信システム。
PCT/JP2013/073767 2012-10-18 2013-09-04 通信方法、通信端末、基地局及び通信システム WO2014061361A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13846781.6A EP2911306B1 (en) 2012-10-18 2013-09-04 Communication method, communication terminal, base station and communication system
CN201380054425.4A CN104756408B (zh) 2012-10-18 2013-09-04 通信终端
AU2013333213A AU2013333213B2 (en) 2012-10-18 2013-09-04 Communication method, communication terminal, base station and communication system
US14/436,728 US9826431B2 (en) 2012-10-18 2013-09-04 Weighted random selection of transmission resources based on device position
KR1020157009924A KR101649085B1 (ko) 2012-10-18 2013-09-04 통신 방법, 통신 단말, 기지국 및 통신 시스템

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-231053 2012-10-18
JP2012231053A JP5573917B2 (ja) 2012-10-18 2012-10-18 通信方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014061361A1 true WO2014061361A1 (ja) 2014-04-24

Family

ID=50487938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/073767 WO2014061361A1 (ja) 2012-10-18 2013-09-04 通信方法、通信端末、基地局及び通信システム

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9826431B2 (ja)
EP (1) EP2911306B1 (ja)
JP (1) JP5573917B2 (ja)
KR (1) KR101649085B1 (ja)
CN (1) CN104756408B (ja)
AU (1) AU2013333213B2 (ja)
WO (1) WO2014061361A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114884562A (zh) * 2022-05-05 2022-08-09 武昌理工学院 一种基于跳转处理的延迟信号处理方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012209680A1 (de) * 2012-06-11 2013-12-12 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Verfahren und mobiles ad-hoc-Netzwerk zur effektiven Identifizierung von benachbarten Knoten
KR101701421B1 (ko) * 2015-10-16 2017-02-13 고려대학교 산학협력단 다중 시퀀스 확산을 이용한 랜덤 접속 및 다중 사용자 검출 방법 및 장치
JP6493181B2 (ja) * 2015-12-02 2019-04-03 株式会社デンソー 衝突判定装置
CN106059653B (zh) * 2016-08-02 2022-03-11 中国民用航空飞行学院 飞行器信号传输系统及其信号传输方法
JP7289614B2 (ja) * 2018-03-07 2023-06-12 株式会社日立製作所 通信管理方法、通信システム及びプログラム
CN110972257B (zh) * 2018-09-29 2021-06-08 华为技术有限公司 通信方法、相关设备及计算机存储介质
GB2580159B (en) * 2018-12-21 2021-01-06 Graphcore Ltd Scheduling messages
JP7278074B2 (ja) * 2018-12-27 2023-05-19 キヤノン株式会社 時刻同期システム及び時刻同期システムの制御方法、放射線撮影システム、時刻クライアント、時刻クライアントの制御方法
CN113972968A (zh) * 2021-11-19 2022-01-25 中国电子科技集团公司第三十八研究所 基于主动延迟扩频Aloha协议的周期短报文传输方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004289717A (ja) 2003-03-25 2004-10-14 Mitsubishi Electric Corp ランダムアクセス制御方法、基地局および端末装置
WO2005086520A1 (ja) * 2004-03-09 2005-09-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. ランダムアクセス方法及び無線通信端末装置
EP2114031A2 (en) * 2008-05-02 2009-11-04 Intel Corporation OFDMA contention-based random access channel design for mobile wireless systems
JP2010063049A (ja) * 2008-09-08 2010-03-18 Nec Commun Syst Ltd 通信局制御システム、通信局制御装置、通信局制御方法及び通信局制御プログラム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5632853A (en) 1979-08-24 1981-04-02 Mitsubishi Electric Corp Data gathering method
JP2878577B2 (ja) 1993-12-22 1999-04-05 三菱電機株式会社 スペクトル拡散送信機及び受信機
JP3215018B2 (ja) * 1994-09-09 2001-10-02 三菱電機株式会社 移動通信システム
WO1996039749A1 (en) 1995-06-05 1996-12-12 Omnipoint Corporation Timing adjustment control for efficient time division duplex communication
US6014562A (en) * 1998-05-19 2000-01-11 Ericsson Inc. Radiotelephone communication systems and methods that map an access request into a predetermined random access channel slot to identify a nearest gateway to a radiotelephone
EP0993212B1 (en) * 1998-10-05 2006-05-24 Sony Deutschland GmbH Random access channel partitioning scheme for CDMA system
JP2001169360A (ja) 1999-12-14 2001-06-22 Yrp Kokino Idotai Tsushin Kenkyusho:Kk 移動通信システムの輻輳制御装置および移動端末
DE10008653A1 (de) 2000-02-24 2001-09-06 Siemens Ag Verbesserungen an einem Funkkommunikationssystem
JP2002057613A (ja) 2000-08-09 2002-02-22 Maspro Denkoh Corp 衛星通信システム
US7826343B2 (en) * 2004-09-07 2010-11-02 Qualcomm Incorporated Position location signaling method apparatus and system utilizing orthogonal frequency division multiplexing
US7840214B2 (en) 2006-04-21 2010-11-23 Alcatel-Lucent Usa Inc. Method of providing access information to an access terminal
JP2010166494A (ja) * 2009-01-19 2010-07-29 Nec Corp 移動通信システムおよびその呼制御方法
WO2011159207A1 (en) 2010-06-14 2011-12-22 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and arrangement in a communication network

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004289717A (ja) 2003-03-25 2004-10-14 Mitsubishi Electric Corp ランダムアクセス制御方法、基地局および端末装置
WO2005086520A1 (ja) * 2004-03-09 2005-09-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. ランダムアクセス方法及び無線通信端末装置
EP2114031A2 (en) * 2008-05-02 2009-11-04 Intel Corporation OFDMA contention-based random access channel design for mobile wireless systems
JP2010063049A (ja) * 2008-09-08 2010-03-18 Nec Commun Syst Ltd 通信局制御システム、通信局制御装置、通信局制御方法及び通信局制御プログラム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2911306A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114884562A (zh) * 2022-05-05 2022-08-09 武昌理工学院 一种基于跳转处理的延迟信号处理方法
CN114884562B (zh) * 2022-05-05 2023-08-11 武昌理工学院 一种基于跳转处理的延迟信号处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150058413A (ko) 2015-05-28
EP2911306B1 (en) 2017-10-25
KR101649085B1 (ko) 2016-08-17
EP2911306A1 (en) 2015-08-26
JP2014082720A (ja) 2014-05-08
AU2013333213A1 (en) 2015-05-07
US9826431B2 (en) 2017-11-21
JP5573917B2 (ja) 2014-08-20
CN104756408A (zh) 2015-07-01
US20150289163A1 (en) 2015-10-08
EP2911306A4 (en) 2016-06-15
AU2013333213B2 (en) 2016-05-26
CN104756408B (zh) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014061361A1 (ja) 通信方法、通信端末、基地局及び通信システム
US8014415B2 (en) Apparatus, system and method for communicating information in a wireless communication network
CN101243623B (zh) 用于支持与远程基站的上行链路的方法和装置
JP5199439B2 (ja) ディープ・ページングの方法
US9184828B2 (en) Communication system, communication terminal, communication method, chip clock generation method, and orthogonal code generation method
AU769495B2 (en) Apparatus and method for paging
MXPA97006475A (es) Metodo para sincronizar sistemas de comunicaciones de acceso multiple con direccion de codigo, conmutados por satelite
WO2020230761A1 (ja) 送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法
CN114142906A (zh) 非地面网络通信方法与装置、终端和网络设备
JPWO2009113129A1 (ja) 中継システム及び無線通信システム
JPWO2017006607A1 (ja) 通信装置および通信方法
WO2020196534A1 (ja) 送信装置、受信装置、送信方法及び受信方法
JP6008103B2 (ja) ショートメッセージ通信端末
JP5556915B2 (ja) 通信システム
JP6064624B2 (ja) 通信端末
JP6064625B2 (ja) 基地局及び通信端末
WO2022040867A1 (zh) 随机接入的方法、终端设备和网络设备
JP6036001B2 (ja) 通信端末
CN116325584A (zh) 无线通信的方法和终端设备
JP2014042112A (ja) 通信システム及び通信端末
JP6036002B2 (ja) 通信端末
JP2014042111A (ja) 通信システム、通信端末、通信方法、チップクロック生成方法及び直交符号生成方法
JP2020178194A (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13846781

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157009924

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2013846781

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14436728

Country of ref document: US

Ref document number: 2013846781

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013333213

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20130904

Kind code of ref document: A