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

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communication terminal
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信之 峰田
佐藤 裕之
井上 誠也
木村 剛久
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三菱電機株式会社
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    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/06Airborne or Satellite Networks

Definitions

  • the present invention relates to a communication method, a communication terminal, a base station, and a communication system.
  • a slotted-ALOHA method and a CDMA (Code Division Multiple Access) method A combination of these is known.
  • a communication terminal on the transmission side transmits transmission data spread using a spread code assigned individually at a specific slot interval in synchronization with a slot on the time axis.
  • This is a system in which a station despreads received data using the same spreading code as that on the transmitting side and extracts necessary data.
  • Patent Document 1 in order to reduce the occurrence of packet collision, the base station notifies each terminal device of delay time information, and each communication terminal sets the transmission timing based on the delay time information acquired from the base station.
  • the technique to adjust is disclosed.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and provides a communication method, a communication terminal, a base station, and a communication system capable of high throughput of communication between a base station and a communication terminal via a satellite
  • the purpose is to do.
  • Another object of the present invention is to enable a large number of victims to transmit rescue messages when a disaster occurs.
  • a communication method is a communication method used for a communication terminal that transmits transmission data that is CDMA-spread to a base station via a satellite, for transmitting the transmission data by CDMA.
  • a spread code channel selection step for randomly selecting a spread code channel, a time slot channel selection step for randomly selecting a time slot channel for transmitting CDMA spread transmission data, and a frequency channel for transmitting CDMA spread transmission data The frequency code selection step, the time slot channel selected in the time slot channel selection step, and the frequency corresponding to the frequency channel selected in the frequency channel selection step are selected in the spreading code channel selection step.
  • C in the spread code channel Comprising a transmission step of transmitting the MA spread transmit data.
  • the present invention it is possible to suppress the collision of data transmitted simultaneously by a large number of communication terminals, increase the success rate of communication, that is, increase the throughput, and prevent the communication line from falling into a congestion state.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a communication system (communication terminal, base station, satellite) according to Embodiment 1 of the present invention. It is a functional block diagram of the communication terminal which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows the combination of the access system of the communication terminal which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a flowchart which shows the transmission process of the communication terminal which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a flowchart which shows the process regarding selection of the combination of an access method among the transmission processes of the communication terminal which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a functional block diagram of the communication terminal which concerns on the modification of Embodiment 1 of this invention.
  • the communication terminal which concerns on Embodiment 1, 2 and 5 of this invention, it is the table used normally and which is stored in the table memory
  • a table for selecting a relatively slow time slot channel stored in the table storage unit that is referred to for selecting a combination of access methods It is. It is a functional block diagram of the communication terminal which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • a plurality of predetermined areas obtained from position information according to Embodiment 3 of the present invention are shown, and the predetermined area includes another predetermined area (circular-circular) within the area It is a figure which shows an example.
  • a plurality of predetermined regions obtained from position information according to the third embodiment of the present invention are shown, and the predetermined region includes another predetermined region (cloud type-rectangle) in the region. It is a figure which shows the example to do.
  • a plurality of predetermined regions obtained from position information according to Embodiment 3 of the present invention are shown, and the predetermined region is another predetermined region (a plurality of circular aggregates- It is a figure which shows the example containing a circle.
  • stored is referred for selection of the access system combination.
  • stored is referred for selection of the access system combination.
  • a communication terminal starts transmission at a specific slot interval in synchronization with a transmission timing of transmission data in a slot on a time axis. Also, it is necessary to use a synchronization signal for adjusting the transmission timing to the time slot, and this synchronization signal is transmitted from the base station to each communication terminal.
  • the communication system according to the embodiment of the present invention transmits the rescue message all at once from the time when the communication terminal receives the rescue service start signal from the base station when a large-scale disaster occurs.
  • the system cannot adopt the slot aloha method, which is likely to cause a transmission delay due to a collision of transmission data. Therefore, in the following embodiments, a combination of CDMA (Code Division Multiple Access) / FDMA (Frequency Division Multiple Access) / TDMA (Time Division Multiple Access) is used.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • Embodiment 1 FIG.
  • the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • a communication system in which a base station communicates with a plurality of communication terminals via a satellite, and 2) transmission data that is CDMA-spread to the base station via a satellite.
  • a communication terminal for transmitting as a signal 3) a base station for communicating with a plurality of communication terminals via a satellite, and 4) a communication method used for a communication terminal for transmitting CDMA spread transmission data to the base station via a satellite about.
  • a communication system 100 includes a plurality of satellites 1, a base station 2, a plurality of communication terminals 3, and a plurality of GPS (Global Positioning System) satellites 4.
  • GPS Global Positioning System
  • the plurality of satellites 1 are composed of satellites 1 that relay wireless communication between the base station 2 and the communication terminal 3.
  • Each satellite 1 is composed of a quasi-zenith satellite and orbits a predetermined orbit. At least one satellite 1 exists above a specific area.
  • the base station 2 performs wireless communication with the communication terminal 3 via the satellite 1. More specifically, the base station 2 distributes the forward link signal to the communication terminal 3 via the satellite 1 using the forward link communication line 17. In addition, a return link signal transmitted from the communication terminal 3 using the return link communication line 18 is received via the satellite 1.
  • the base station 2 is connected to the satellite tracking control center 15 and the service center 16 via the ground network 14.
  • the terrestrial network 14 is a communication network that performs data transmission based on a protocol such as TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).
  • the satellite tracking control center 15 transmits and receives satellite tracking information for tracking the orbit of the satellite 1 to and from the base station 2 via the ground network 14.
  • the service center 16 acquires various data transmitted from the communication terminal 3 received by the base station 2 via the ground network 14 and transmits various data to be distributed to the communication terminal 3 to the base station 2.
  • the communication terminal 3 performs wireless communication with the base station 2 via the satellite 1.
  • the communication terminal 3 includes a communication terminal 3A, a communication terminal 3B, and a communication terminal 3C.
  • the communication terminals 3A to 3C may be collectively referred to as the communication terminal 3, and any one of the communication terminals 3A to 3C may be referred to as the communication terminal 3.
  • the number of communication terminals 3 is not limited to three.
  • the communication terminal 3 transmits a return link signal to the base station 2 with the reception of the forward link signal transmitted from the base station 2 as a trigger.
  • Return link signals respectively transmitted from the communication terminal 3A, the communication terminal 3B, and the communication terminal 3C are transmitted to the satellite 1 using the independent return link communication lines 18, are integrated in the satellite 1, and are transmitted to the base station 2. Is done.
  • the GPS satellite 4 transmits a GPS signal 19 including position information and time information to the communication terminal 3.
  • the satellite 1 may have the function of the GPS satellite 4.
  • the forward link communication line 17 is a communication path through which the base station 2 transmits a forward link signal to the communication terminal 3 via the satellite 1.
  • the return link communication line 18 is a communication path through which the communication terminal 3 transmits a return link signal to the base station 2 via the satellite 1.
  • the GPS signal 19 is a signal including GPS information (position information and time information) transmitted from the GPS satellite 4 and received by the communication terminal 3.
  • the communication terminal 3 includes a satellite communication antenna (communication terminal side satellite communication antenna) 3s, a GPS antenna 3g, a reception unit 6, a transmission unit 7, an information acquisition unit 8, and a spread code generation unit 9.
  • a random selection unit 10 a duplexer 20, a data output terminal 21, a transmission data processing unit 22, a data input terminal 23, a transmission timing generation unit 32, a storage unit 96, a display unit 97, an operation unit 98, and a control unit 99. 2 illustrates the storage unit 96, the display unit 97, the operation unit 98, and the control unit 99.
  • the control unit 99 may function so as to control each component, or each component may have a function of the control unit 99 as appropriate.
  • the satellite communication antenna 3s receives the forward link signal transmitted from the base station 2 through the forward link communication line 17.
  • the satellite communication antenna 3 s transmits a return link signal to the base station 2 through the return link communication line 18.
  • the GPS antenna 3 g receives the GPS signal 19 transmitted from the GPS satellite 4 and outputs it to the information acquisition unit 8.
  • the reception unit 6 includes a radio reception unit 24, a QPSK demodulation unit 25, an error correction decoding unit 26, and a TDM separation unit 27, and demodulates and outputs a forward link signal.
  • the radio receiver 24 amplifies the forward link signal supplied via the satellite communication antenna 3 s and the duplexer 20 with low noise and supplies it to the QPSK demodulator 25.
  • the QPSK demodulator 25 demodulates the forward link signal supplied from the radio receiver 24 into a QPSK modulated wave (baseband signal) and supplies it to the error correction decoder 26.
  • the error correction decoding unit 26 performs error correction decoding using redundant bits added to the forward link signal, and acquires original information data.
  • the TDM demultiplexing unit 27 demultiplexes transmission data addressed to the terminal itself or transmission data in which the control data is time-division multiplexed by TDM (Time Division Multiplex) to obtain reception data addressed to the terminal. And output to the reception data output terminal 21.
  • TDM Time Division Multiplex
  • the transmission unit 7 includes a CDMA spreading unit 11, a TDMA processing unit 12, a BPSK modulation unit 33, an FDMA processing unit 13, and a wireless transmission unit 34, and transmits transmission data supplied from the transmission data processing unit 22.
  • the signal is modulated and transmitted from the satellite communication antenna 3 s through the duplexer 20.
  • the CDMA spreading unit 11 CDMA spreads the transmission data by multiplying the transmission data received from the transmission data processing unit 22 by the spreading code (orthogonal code) generated by the spreading code generation unit 9.
  • the TDMA processing unit 12 delays the transmission data CDMA spread by the CDMA spreading unit 11 according to the time slot for transmitting the transmission data.
  • a BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulation unit 33 discretely changes the phase of the carrier wave according to the transmission data output from the TDMA processing unit 12 and converts the phase into an electrical signal suitable for transmission. That is, BPSK modulation is performed on the transmission data.
  • the FDMA processing unit 13 performs frequency conversion on the transmission data signal output from the BPSK modulation unit 33.
  • the radio transmission unit 34 amplifies the power of the transmission data signal output from the FDMA processing unit 13 and transmits the amplified signal from the satellite communication antenna 3s via the duplexer 20.
  • the information acquisition unit 8 includes a GPS reception unit 28 and a GPS signal processing unit 29, and receives the GPS signal 19 via the GPS antenna 3g.
  • the GPS signal receiving unit 28 receives the GPS signal 19 from the GPS satellite 4 via the GPS antenna 3g.
  • the GPS signal processing unit 29 processes the GPS signal 19, decodes the position information and the time information, and transmits the time information to the transmission timing generation unit 32.
  • the spreading code generator 9 generates a spreading code in response to the chip lock spreading code start timing output from the transmission timing generator 32.
  • the random selection unit 10 randomly selects a spreading code channel to be used by the spreading code generation unit 9 and notifies the spreading code generation unit 9 of it.
  • the random selection unit 10 randomly selects a time slot channel that is a basis of the time for which the TDMA processing unit 12 delays transmission data, and notifies the TDMA processing unit 12 of the time slot channel.
  • the random selection unit 10 randomly selects a frequency channel for frequency conversion by the FDMA processing unit 13 and notifies the FDMA processing unit 13 of the frequency channel.
  • the duplexer 20 supplies the signal received from the communication satellite via the satellite communication antenna 3s to the reception unit 6, and supplies the transmission signal supplied from the transmission unit 7 to the satellite communication antenna 3s.
  • the transmission data processing unit 22 includes a data generation unit 30 and an error correction encoding unit 31, generates transmission data to which an error correction code is attached, and supplies the transmission data to the CDMA spreading unit 11.
  • the data generation unit 30 generates data to be transmitted (transmission data) in synchronization with the data clock signal supplied from the transmission timing generation unit 32.
  • the error correction encoding unit 31 synchronizes the transmission data output from the data generation unit 30 with a synchronization bit so that communication between the plurality of communication terminals 3 is synchronized.
  • a control bit or the like is added to generate transmission data in a burst format, a redundant bit is added to perform error correction coding, and output to the CDMA spreading unit 11.
  • the storage unit 96 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a hard disk device, and the like, and stores various data and various programs.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the display unit 97 receives the image information supplied from the control unit 99, processes the image information, converts the image information into an image signal at a predetermined synchronization timing, and displays the image signal.
  • the display unit 97 includes a liquid crystal display, an organic EL (Electro-Luminescence) display, and the like. Moreover, the apparatus with which the input function and display functions like a touch panel provided with a touch switch function were combined may be sufficient.
  • the operation unit 98 accepts various operations and instructions from the user of the communication terminal 3.
  • the operation unit 98 processes an input signal from the user and supplies the processed input signal to the control unit 99.
  • the operation unit 98 includes, for example, an input button, a touch panel, and the like that are mounted on the communication terminal 3.
  • the control unit 99 includes a CPU (Central Processing Unit) and the like, and performs signal processing and controls the operation of each unit.
  • the control unit 99 generates transmission data by signal processing in response to a forward link signal output from the reception unit 6 to the data output terminal 21 and transmits the transmission data via the data input terminal 23. Transmission data is supplied to the data processing unit 22.
  • the control unit 99 controls the operation timing of each unit.
  • the control unit 99 is shown as an independent configuration, but the control unit 99 may have functions of other configurations.
  • the control unit 99 may have the functions of the spread code generation unit 9, the random selection unit 10, the transmission data processing unit 22, and the timing generation unit 32.
  • the communication terminal 3 transmits data to the base station 2 via the satellite 1
  • the receiving unit 6 decodes the forward link signal and outputs the forward link signal to the data output terminal 23.
  • the control unit 99 In response to receiving the forward signal, the control unit 99 generates data to be transmitted and supplies the data to the transmission data processing unit 22 via the data input terminal 23.
  • the data generation unit 30 of the transmission data processing unit 22 converts the data input from the data input terminal 23 into data in a predetermined burst format by adding a synchronization bit, a control bit, etc., and sends it to the error correction encoding unit 31. Supply.
  • the error correction encoding unit 31 performs error correction encoding on the transmission data acquired from the data generation unit 30.
  • the transmission data generated by the transmission data processing unit 22 is supplied to the CDMA spreading unit 11 of the transmission unit 7.
  • the CDMA spreading unit 11 CDMA spreads the transmission data by multiplying the transmission data by the spreading code (orthogonal code) generated by the spreading code generation unit 9.
  • the TDMA processing unit 12 delays the transmission data CDMA spread by the CDMA spreading unit 11 according to the time slot for transmitting.
  • the BPSK modulator 33 discretely changes the phase of the carrier wave according to the transmission data, and converts it into an electrical signal suitable for transmission.
  • the FDMA processing unit 13 performs frequency conversion on the transmission data signal phase-modulated by the BPSK modulation unit 33.
  • the wireless transmission unit 34 performs power amplification on the transmission data signal acquired from the FDMA processing unit 13 and transmits the transmission data signal to the base station 2 via the duplexer 20 and the satellite communication antenna 3s.
  • the transmission timing generation unit 32 generates a clock signal and timing signal synchronized with the time signal acquired from the GPS signal processing unit 29 in order to synchronize the spread code start timing and the like among the plurality of communication terminals 3.
  • the data generation unit 30 and the error correction encoding unit 31 respond to the data clock signal output from the transmission timing generation unit 32 and the error correction encoding clock so that communication is synchronized between the plurality of communication terminals 3.
  • the transmission data is converted into data of a predetermined burst format in which synchronization bits, control bits, etc. are added, and redundant bits are added to perform error correction coding.
  • the transmission timing generation unit 32 generates a transmission timing signal including a chip clock for spreading code generation, a spreading code start timing signal, and the like in order to synchronize the spreading code start timing among the plurality of communication terminals 3.
  • the spread code generation unit 9 randomly selects one spread code from a plurality (L) of spread codes, and selects the spread code in response to the chip clock synchronized with the GPS time signal and the spread code start timing signal. Generate a spreading code.
  • the chip clock and spreading code start timing of the spreading code of the CDMA signal transmitted from the plurality of communication terminals 3 to the satellite 1 can be synchronized between the plurality of communication terminals 3. Therefore, if the distances from the plurality of communication terminals 3 to the satellite 1 are substantially the same, the chip clock of the spreading code of the CDMA signal transmitted from each communication terminal 3 on the transponder of the satellite 1 and the spreading code start timing are synchronized.
  • the communication terminal 3 includes an information acquisition unit 8 that acquires GPS information from the GPS satellite 4, and a spread code generation unit based on the spread code start timing generated from the time information included in the GPS information by the transmission timing generation unit 32. 9 generates a spreading code.
  • the random selection unit 10 of the communication terminal 3 not only randomly selects and supplies the spreading code channel used by the spreading code generation unit 9, but also serves as a basis for the time for the TDMA processing unit 12 to delay the transmission data. A time slot channel is selected and supplied at random, and a frequency channel for frequency conversion by the FDMA processing unit 13 is selected and supplied at random.
  • the transmission data CDMA spread by the CDMA spreading unit 11 is time-delayed by the TDMA processing unit 12 so as to be transmitted in this time slot according to the time slot channel acquired from the random selection unit 10. Thereafter, the transmission data is BPSK modulated by the BPSK modulation unit 33, frequency-converted to a frequency corresponding to the frequency channel input from the random selection unit 10 by the FDMA processing unit 13, and then power amplified by the wireless transmission unit 34. Then, it is transmitted to the satellite 1 as a transmission burst signal (return link signal) from the satellite communication antenna 3s via the duplexer 20 using the return link communication line 18.
  • a transmission burst signal return link signal
  • each communication terminal 3 uses a combination of a spread code channel, a time slot channel, and a frequency channel that are randomly set by the random selection unit 10 (random access by CDMA / FDMA / TDMA). "Access method combination").
  • communication terminal 3A selects a combination of spreading code A, frequency CH1, and time slot 1
  • communication terminal 3B selects a combination of spreading code B, frequency CH3, and time slot 2, and communication terminal 3C ,
  • An example in which a combination of spreading code C, frequency CH2, and time slot 2 is selected is shown.
  • the transmission timing of the time slot and the chip timing of the spreading code are synchronized with the GPS time signal.
  • the communication terminals 3A to 3C since the communication terminals 3A to 3C have different access method combinations, there is no collision of transmission data on the satellite 1.
  • the communication terminal 3 determines a channel for accessing the satellite 1 by a combination of access methods randomly selected by the random selection unit 10. Therefore, even if a large number of communication terminals 3 access the satellite 1 at the same time, the probability that the data transmitted by the communication terminals 3 collide is low. In addition, the probability that communication cannot be performed is low and the throughput is high. Further, there is a low possibility that the communication terminal 3 and the base station 2 cannot communicate with each other because the line is congested. The degree of this effect varies depending on the number of spreading code channels, the number of time slot channels, the number of frequency channels, and the number of communication terminals 3 that communicate simultaneously. For this reason, the numbers of spreading code channels, time slot channels, and frequency channels may be set according to the “probability that the combinations of access methods do not match”.
  • the communication terminal 3 transmits a short message (short message, short message, location) such as safety information including personal identification information (ID information) and position information to each other via the satellite 1. It can also be said to be a short message (hereinafter referred to as a short message).
  • a short message such as safety information including personal identification information (ID information) and position information
  • ID information personal identification information
  • the service center 16 may receive a rescue message including identification information and location information from a plurality of communication terminals 3 when a disaster occurs.
  • the service center 16 instructs the base station 2 to transmit a forward link signal to the mobile terminal 3 of the victim.
  • the base station 2 transmits a forward link signal to the victim's portable terminal 3 via the forward link communication line 17.
  • the communication terminal 3 receives the forward link signal transmitted from the base station 2 through the forward link communication line 17.
  • the communication terminal 3 uses the reception of the forward link signal as a trigger, and sends a return link signal (transmission signal) including its own location information, rescue message, emergency message, rescue signal, etc. via the return link communication line 18 to the base station 2.
  • the base station 2 transmits the received return link signal to the service center 16 via the ground network 14.
  • the service center 16 receives the return link signal. Thereby, the service center 16 can acquire the information of the victim.
  • the service center 16 that has received the short message including the information on the victim can transmit a reply message including the ACK signal to the communication terminal 3 that has transmitted the short message through the forward link communication line 17.
  • FIG. 4 is a flowchart of the transmission process of the communication terminal 3.
  • This transmission process is a process in which the communication terminal 3 transmits transmission data subjected to CDMA spreading to the base station 2 via the satellite 1.
  • control unit 99 when the communication terminal 3 is powered on, the control unit 99 starts up the information acquisition unit 8 and receives the GPS signal 19 via the GPS antenna 3g (step S101). In addition, the control unit 99 starts up the receiving unit 6 and receives the forward link signal from the base station 2 via the satellite communication antenna 3s (step S102). Usually, the communication terminal 3 is powered on. However, the power supply of the communication terminal 3 may be turned on as necessary.
  • step S103 It is determined whether or not the communication terminal 3 transmits data (step S103).
  • the determination of whether to transmit data is performed as follows, for example.
  • the service center 16 starts the rescue message service and notifies the start of the service control data (this is referred to as a “rescue service start signal”.
  • a rescue service start signal When the use is not a rescue message service. Or simply referred to as a “service start signal”) is transmitted to the base station 2 via the terrestrial network 14.
  • the base station 2 transmits a rescue service start signal to all the communication terminals 3 as control data on the forward link signal.
  • step S102 the control unit 99 determines whether or not a rescue message service start signal (service start signal) is included in the forward link signal from the received data acquired from the TDM separation unit 27.
  • a rescue message service start signal (service start signal) is included in the forward link signal
  • the rescue message transmission button may be a button displayed on a touch panel type display unit provided in the display unit 97 or a touch panel type display unit connected to the communication terminal 3 instead of a physical button.
  • the voice input unit provided in the operation unit 98 or the voice input device connected to the communication terminal 3 may be instructed to transmit the voice message by voice input to the effect that the rescue message is to be transmitted. These are collectively referred to as “input means”.
  • the control unit 99 determines to transmit data when the rescue message service start signal is received and it is determined that the rescue message transmission button is pressed (step S103; Yes).
  • the control unit 99 generates a short message such as personal identification information (ID information) stored in the storage unit 96 and safety information including the location information acquired by the information acquisition unit 8, and the generated short message is stored as data.
  • the data is supplied to the data processing unit 22 via the input terminal 23.
  • the transmission data processing unit 22 attaches synchronization data or the like to the supplied short message, further attaches an error correction code, and outputs it to the transmission unit 7.
  • step S103 the control unit 99 may determine to transmit data in response to receiving the rescue message service start signal without determining whether or not the rescue message button transmission button has been pressed.
  • the communication terminal 3 may not be equipped with the rescue message button transmission button itself.
  • the random selection unit 10 randomly selects one of the L spreading code channels (step S109). This can be said to be a spreading code channel selection step for randomly selecting a spreading code channel for CDMA spreading transmission data.
  • the random selection unit 10 randomly selects one of the M time slot channels (step S110). This can be said to be a time slot channel selection step of randomly selecting a time slot channel for transmitting CDMA spread transmission data.
  • the random selection unit 10 randomly selects one of the N frequency channels (step S111). This can be said to be a frequency channel selection step of randomly selecting a frequency channel for transmitting CDMA spread transmission data.
  • the transmission unit 7 converts the transmission data supplied from the transmission data processing unit 22 as a CDMA / FDMA / TDMA signal through the satellite communication antenna 3s according to the combination of the access methods selected by the random selection unit 10 via the satellite 1 (Step S114).
  • This is CDMA spread by the spreading code channel selected in the spreading code channel selection step at the frequency corresponding to the time slot channel selected in the time slot channel selection step and the frequency channel selected in the frequency channel selection step.
  • This is a transmission step for transmitting the transmitted data.
  • this transmission step is triggered by the communication terminal 3 receiving the forward link signal transmitted from the base station 2 via the satellite 1, and the transmission data as a return link signal. It can be said that it is processing to transmit to the base station 2.
  • steps S109 to S111 and S114 are processes in which the random selection unit 10 and the transmission unit 7 transmit the short message processed by the transmission data processing unit 22 in cooperation with each other.
  • the processing in step S114 also includes a synchronization step for transmitting the transmission data spread by CDMA by the transmission timing generation unit 32 in synchronization with the plurality of communication terminals 3.
  • Step S109 is a CDMA spreading step (CDMA spreading unit 11) that CDMA spreads transmission data using the spreading code channel randomly selected in the spreading code channel selection step.
  • Step S110 is a delay step (TDMA processing unit 12) that delays transmission data that is CDMA spread by the CDMA spreading step in the time slot channel randomly selected by the time slot channel selecting step.
  • Step S111 is a frequency conversion step (FDMA processing unit 13) for frequency-converting the transmission data delayed in the delay step to the frequency corresponding to the frequency channel randomly selected in the frequency channel selection step.
  • Step S114 is a transmission step (radio transmission unit 34) that transmits transmission data that is CDMA spread by the CDMA spreading step, delayed by the delay step, and frequency-converted by the frequency conversion step.
  • FIG. 5 is a flowchart showing preprocessing of transmission processing of the communication terminal 3 according to the first embodiment.
  • Step S201 corresponds to step S109 shown in FIG. 4 and is a spreading code channel selection step in which the random selection unit 10 randomly selects a spreading code channel for CDMA spreading transmission data.
  • Step S202 corresponds to step S110 shown in FIG. 4, and is a time slot channel selection step in which the random selection unit 10 randomly selects a time slot channel for transmitting transmission data.
  • Step S203 corresponds to step S111 shown in FIG. 4, and is a frequency channel selection step in which the random selection unit 10 randomly selects a frequency channel for transmitting transmission data.
  • the order of the processing steps of the spreading code channel selection step (step S201), the time slot channel selection step (step S202), and the frequency channel selection step (step S203) is not limited.
  • Step S205 is a process in which the random selection unit 10 determines a combination of access methods for one selected spread code channel, one time slot channel, and one frequency channel.
  • the selected spread code channel is notified to the spread code generation unit 9
  • the selected time slot channel is notified to the TDMA processing unit 12
  • the selected frequency channel is notified to the FDMA processing unit 13. .
  • the CDMA spreading unit 11 executes a CDMA spreading step for CDMA spreading the transmission data using the selected spreading code channel.
  • the TDMA processing unit 12 executes a delay step for delaying the transmission data so that the CDMA spread transmission data is transmitted in the selected time slot channel.
  • the wireless transmission unit 34 performs the delay step. A transmission step of transmitting transmission data that is delayed and frequency-converted by the frequency conversion step is executed.
  • step S201 the random selection unit 10 randomly selects one of the spreading code channels. This corresponds to selecting one randomly from the L (plural) spread codes that can be generated by the spread code generation unit 9.
  • the spreading code for example, an orthogonal Gold code is conceivable, and the number L of orthogonal codes that can be selected is 1024.
  • the spreading code generated by the spreading code generator 9 is synchronized with the GPS time signal at the chip level, and is controlled so that the spreading codes transmitted from the respective communication terminals 3 are orthogonal to each other on the satellite transponder.
  • the spreading code is not particularly limited to an orthogonal code, and may be a non-orthogonal code such as a Gold code or an M sequence.
  • the orthogonal code is used, the mutual interference between the codes is almost eliminated, but when the non-orthogonal code is used, the mutual interference between the codes is increased.
  • one frequency channel is selected at random from a plurality (M) of frequency channels.
  • M the information transmission rate of transmission data transmitted by the communication terminal 3 using the return link communication line 18
  • error correction coding with a coding rate of 1/2 is performed and spreading is performed 1024 times
  • the chip rate Is 50 bps ⁇ 2 ⁇ 1024 102.4 kcps. Therefore, the required bandwidth of the BPSK modulated wave after CDMA spreading is about 200 kHz. That is, since this is the bandwidth of one frequency channel, for example, if the total frequency band that can be used is about 5 MHz, the number of frequency channels that can be selected is 25.
  • the random selection unit 10 randomly selects one time slot from a plurality (N) of time slots.
  • the total number of channels is L ⁇ N ⁇ M. Therefore, even if a large number of communication terminals 3 transmit transmission data (short messages) almost simultaneously, the probability of packet collision is small. Therefore, a communication system with high throughput and less retransmission processing can be obtained.
  • the random selection unit 10 includes a combination selection unit 35 and a combination setting unit (table storage unit) 36.
  • the random selection unit 10 individually selects a spread code channel, a time slot channel, and a frequency channel from the set ones, but in the communication terminal 3 shown in FIG. 6,
  • the combination selection unit 35 randomly selects a combination of access methods.
  • the combination setting unit 36 performs processing for transmitting table information (combination information) to the combination selection unit 35.
  • the communication method according to Embodiment 1 has the spreading code channel selection step, the frequency channel selection step, and the time slot channel selection.
  • the steps are preset and randomly selected from a table comprising combinations of spreading code channels and frequency channels and time slot channels.
  • the communication terminal 3 shown in FIG. 6 needs to receive the forward link signal (rescue message service start signal), and the random selection unit 10 needs to select “spreading code channel”, “frequency channel”, and “time slot channel”.
  • the combination selection unit 35 randomly selects one of the selection numbers set (stored) in the combination setting unit (table storage unit) 36, resulting in a “spread code channel”. ",” Frequency channel ", and” time slot channel "are selected at random.
  • the communication terminal 3A shown in FIG. 1 selects the selection number 004
  • the communication terminal 3B selects the selection number 001
  • the communication terminal 3C selects the selection number 002
  • the “spread code channel”, “frequency channel” ”,“ Time slot channel ” it is possible to select a combination of access methods in which all three items do not match among a plurality of communication terminals 3.
  • the communication terminal 3 shown in FIG. 6 simultaneously executes the three processing steps of steps S109, S110, and S111 shown in FIG. That is, three processing steps of steps S201, S202, and S203 shown in FIG. 5 are executed simultaneously.
  • the tables set (stored) in the combination setting unit (table storage unit) 36 may be held by the plurality of communication terminals 3 or may be different for each communication terminal 3.
  • a table is prepared so that a time slot channel can be randomly selected from relatively early ones. Also good. This is the same even when the table is not used. That is, when the random selection unit 10 shown in FIG. 2 selects a time slot channel, it may be selected at a relatively early rate. Conversely, a table may be prepared so that the time slot channels can be randomly selected from relatively slow ones. This is the same even when the table is not used. That is, when the random selection unit 10 shown in FIG. 2 selects the time slot channel, it may be selected randomly from the relatively slow ones.
  • FIGS. 7B and 7C are examples in the case where it is desired to provide a difference in communication start time for each communication terminal 3.
  • the communication terminal 3 that uses this table inevitably compares. You can communicate quickly.
  • the communication terminal 3 using this table inevitably In addition, communication can be performed relatively slowly.
  • two time slot channels are selected. This is an example.
  • random selection unit 10 sets the time slot for transmitting transmission data relatively earlier.
  • the probability of selecting from the time slot channel can be increased.
  • the probability that the random selection unit 10 can select a time slot for transmitting transmission data from a relatively slow time slot channel is increased as compared with the case where the communication is not performed. it can.
  • the transmission unit 7 transmits data compared to the case where the random selection unit 10 does not.
  • the time slot for transmitting is randomly selected from the relatively early time slot channels within the selectable range.
  • the random selection unit 10 is a communication terminal 3 that wants to communicate relatively slowly, the time slot that is the basis of the time for which the transmission unit 7 delays the transmission data compared to the case where the random selection unit 10 is not, It can be said that the time slot channels within the selectable range are selected at random from the relatively slow ones.
  • the combination setting unit 36 may supply information (combination information) in the table shown in FIG. 7A to the combination selection unit 35.
  • the combination setting unit 36 of the communication terminal 3 supplies information (combination information) of the table shown in FIG. 7B to the combination selection unit 35. do it.
  • the combination setting unit 36 of the communication terminal 3 supplies the information (combination information) of the table shown in FIG. 7C to the combination selection unit 35. do it.
  • the information in the table shown in FIG. 7C is sent to the communication terminals 3 other than the communication terminal 3 (including a plurality of communication terminals 3).
  • the information may be supplied to the combination selection unit 35, or information on the table shown in FIG. 7A that is normally used may be supplied to the combination selection unit 35.
  • the information in the table shown in FIG. 7B is sent to the communication terminals 3 other than the communication terminal 3 (including a case where there are a plurality of communication terminals 3).
  • the information may be supplied to the combination selection unit 35, or information on the table shown in FIG. 7A that is normally used may be supplied to the combination selection unit 35.
  • FIG. A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the second embodiment is an example of a communication system in which a difference is made in the time of communication for each communication terminal 3 actively (as a whole communication system).
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the communication terminal 3 further includes a position information acquisition unit 37 and a determination processing unit 38.
  • the position information acquisition unit 37 acquires the position information of the own terminal (own terminal position data) from the information acquisition unit 8 and supplies it to the random selection unit 10.
  • the position information acquisition unit 37 is connected to the information acquisition unit 8 (GPS signal processing unit 29). Specifically, the position information acquisition unit 37 acquires the GPS position information processed by the GPS signal processing unit 29.
  • the determination processing unit 38 determines whether or not the position of the own terminal is within a predetermined area from the position information of the own terminal acquired by the position information acquiring unit 37, and combines the determination result with a combination setting unit (table Notification to the storage unit) 36. That is, the random selection unit 10 determines the position of the communication terminal 3 from position information acquired from the outside (position information acquired from GPS information).
  • the random selection unit 10 includes a combination selection unit 35, a combination setting unit (table storage unit) 36, and a determination processing unit 38.
  • the position information acquisition unit 37 may be incorporated in the random selection unit 10. Note that the position information acquisition unit 37 may acquire the position information of the terminal itself by a method other than receiving the GPS signal 19 from the GPS satellite 4. For example, position information may be acquired from an external device connected to the communication terminal 3, or position information input from the operation unit 98 of the communication terminal 3 may be acquired.
  • the position information acquisition unit 37 acquires GPS position information from the GPS signal processing unit 29, analyzes the position of the own terminal, and supplies the position information of the own terminal to the determination processing unit 38. .
  • the determination processing unit 38 stores area information (range information) indicating a predetermined area in the internal memory. Based on the location information of the own terminal acquired from the location information acquisition unit 37 and the stored region information, the determination processing unit 38 is within the predetermined region or outside the predetermined region. Local terminal internal / external information indicating whether or not there is generated is supplied to the combination setting unit 36.
  • the combination setting unit 36 may select a relatively early transmission slot when the local area inside / outside information supplied from the determination processing unit 38 indicates that the position of the local terminal is within a predetermined area.
  • Information on the available table (combination information) is transmitted to the combination selection unit 35.
  • table information is, for example, the table shown in FIG. 7B.
  • the combination setting unit 36 stores information on a table in which a relatively slow time slot can be selected, It transmits to the combination selection part 35.
  • table information is, for example, the table shown in FIG. 7C.
  • the combination setting unit 36 may transmit information of a table that is normally used to the combination selection unit 35 when the position of the terminal is outside a predetermined area.
  • the table information normally used is, for example, the table shown in FIG. 7A.
  • the area information indicating the predetermined area stored in advance by the determination processing unit 38 is when the communication terminal 3 exists outside the predetermined area when the communication terminal 3 exists within the predetermined area. It is information indicating an area where there is a high necessity for early communication.
  • the communication terminal 3 in which the determination processing unit 38 previously holds area information indicating a predetermined area is described.
  • the area information is externally transmitted. The communication terminal 3 to be acquired will be described.
  • the combination setting unit 36 that has acquired the own terminal area internal / external information from the determination processing unit 38 supplies the table selection information (combination information) to the combination selection unit 35 in accordance with the internal terminal area internal / external information. .
  • the combination selection unit 35 randomly selects one of the combinations of the spread code channel, the frequency channel, and the time slot channel (selection number when the table shown in FIG. 7 is used) from the acquired table information. Then, the combination selection unit 35 transmits the selected spreading code channel to the spreading code generation unit 9, transmits the selected time slot channel to the TDMA processing unit 12, and transmits the selected frequency channel to the FDMA processing unit 13.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a transmission process of the communication terminal 3 according to the second embodiment.
  • This flowchart represents a communication method executed by the communication terminal 3 that transmits transmission data that has been CDMA-spread to the base station 2 via the satellite 1.
  • Steps S101, S102, S103, S109 to S111, and S114 are the same as those shown in FIG.
  • step S103 After the process of step S103 (when step S103 is omitted, after the process of step S102), the position information acquisition unit 37 executes a communication terminal position acquisition step of acquiring the location of the communication terminal 3. Subsequently, the determination processing unit 38 determines that the own terminal 3 is in a predetermined area based on the own terminal position information from the position information acquiring unit 37 and the area information previously held by the combination setting unit 36. It is determined whether or not it is located (step S106). When the determination processing unit 38 determines that the position of the own terminal is within a predetermined region (step S106; Yes), the combination setting unit 36 selects a relatively fast time slot channel. (Step S108A). For example, the determination processing unit 38 controls the combination setting unit 36 to supply the table illustrated in FIG.
  • step S106 when it is determined that the position of the terminal is outside the predetermined region (step S106; No), the combination setting unit 36 has a probability that a relatively slow one is selected in the time slot channel selection. Is set to increase (step S108B).
  • the determination processing unit 38 controls the combination setting unit 36 to supply the table shown in FIG. 7B to the combination selection unit 35 in step 108A, and the combination setting unit 36 shows the table shown in FIG. 7A or C in step 108B. Control is performed so that the table is supplied to the combination selector 35.
  • the determination processing unit 38 controls the combination setting unit 36 to supply the table shown in FIG. 7A to the combination selection unit 35 in step S108A, and the combination setting unit 36 uses the table shown in FIG. 7C in step 108B. Control is performed so that the combination selection unit 35 is supplied.
  • step S109 random selection of the spreading code channel is performed.
  • step S110 the random selection unit 10 randomly selects one of the time slot channels.
  • the time slot channel selection step in step S110 increases the probability that a relatively early time slot channel can be selected when the location of the communication terminal 3 is within a predetermined area, as compared with the case where the communication terminal 3 is not located. When the location of the terminal 3 is outside the predetermined area, it is a process for increasing the probability that a relatively slow time slot channel can be selected as compared with the case where the terminal 3 is not.
  • the time slot channel selection step of step S110 is performed by comparing the time slot channel within the selectable range when the location of the communication terminal 3 is within a predetermined area, as compared with the case where the communication terminal 3 is not. If the location of the communication terminal 3 is outside the predetermined area, the time slot channel within the selectable range is relatively late compared to the case where the communication terminal 3 is outside the predetermined area. This is a process of selecting at random.
  • step S111 one of the frequency channels is selected, and in step S112, the random selection unit 10 determines the selected spreading code channel, time slot channel, and frequency channel as one of the combinations of access methods.
  • step S114 is performed, and the time slot channel selected in the time slot channel selection step and the frequency corresponding to the frequency channel selected in the frequency channel selection step are selected in the spreading code channel selection step. Transmit transmission data that is CDMA-spread on the spreading code channel.
  • steps S109 to S111 are executed simultaneously when the combination selection unit 35 selects one combination.
  • Embodiment 3 FIG. Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the determination processing unit 38 of the communication terminal 3 holds region information indicating a predetermined region in advance.
  • the third embodiment a description will be given of a communication terminal 3 in which the determination processing unit 38 acquires area information from the outside, particularly, from the base station 2.
  • the same reference numerals are given to the same parts as in the first and second embodiments.
  • the communication terminal 3 which concerns on Embodiment 3 judges the position of an own terminal from the positional information which the random selection part 10 acquired from GPS information similarly to Embodiment 2.
  • the communication terminal 3 includes an information acquisition unit 8 that acquires GPS information from the satellite 1 or the GPS satellite 4, and the information acquisition unit 8 acquires position information from the GPS information.
  • the communication terminal 3 includes a receiving unit 6 that receives a forward link signal transmitted from the base station 2 and a transmitting unit 7 that transmits a return link signal.
  • the communication terminal 3 further includes a broadcast information acquisition unit 39.
  • the broadcast information acquisition unit 39 acquires region information indicating a predetermined region transmitted from the base station 2 separated from the reception data by the TDM separation unit 27 and supplies the region information to the determination processing unit 38.
  • the area information may be referred to as “broadcast information”.
  • the basic configuration of base station 2 according to Embodiment 3 is the same as base station 2 according to other embodiments.
  • the base station 2 includes a base station transmission unit 2t, a base station reception unit 2r, a ground interface unit 41, a data generation unit 42, a control information transmission unit 44, a data processing unit 53, and a duplexer 48.
  • the base station transmission unit 2t transmits a forward link signal to the plurality of communication terminals 3 that is a trigger for the plurality of communication terminals 3 to transmit a return link signal to the base station 2.
  • the base station transmission unit 2t includes a TDM multiplexing unit 43, an error correction coding unit 45, a QPSK modulation unit 46, and a radio transmission unit (base station side transmission unit) 47.
  • the TDM multiplexing unit 43 TDM multiplexes the transmission data (such as region information) acquired from the data generation unit 42 and the control data (such as satellite orbit information) acquired from the control information transmitting unit 44.
  • the error correction encoding unit 45 performs error correction encoding on the transmission data TDM multiplexed by the TDM multiplexing unit 43.
  • the QPSK modulation unit 46 performs QPSK modulation on the transmission data subjected to the error correction coding after the error correction coding of the transmission data by the error correction coding unit 45.
  • the wireless transmission unit 47 frequency-converts the transmission data QPSK modulated by the QPSK modulation unit 46 to an RF frequency, and then amplifies the power.
  • the base station receiver 2r generates a plurality of return link signals generated from time information obtained from the satellite 1 or GPS information and CDMA spread by a spread code generated at a spread code start timing synchronized between a plurality of communication terminals 3. From the communication terminal 3.
  • the base station receiving unit 2r includes a radio receiving unit (base station side receiving unit) 49, a CDMA despreading unit 50, a BPSK demodulating unit 51, and an error correction decoding unit 52.
  • the radio reception unit 49 amplifies without increasing the noise included in the return link signal acquired from the duplexer 48, and supplies a so-called low noise amplified signal to the CDMA despreading unit 50.
  • the CDMA despreading unit 50 converts the low noise amplified received signal supplied from the wireless receiving unit 49 into an IF frequency signal, acquires a chip clock and a spreading code start timing from the received CDMA signal, Perform despreading.
  • the BPSK demodulator 51 demodulates the signal despread by the CDMA despreader 51 of the base station 2.
  • the error correction decoding unit 52 performs error correction decoding on the signal BPSK demodulated by the BPSK demodulation unit 51.
  • the duplexer 48 electrically separates the reception path and the transmission path of the satellite communication antenna (base station side satellite communication antenna) 2s sharing the transmission of the forward link signal and the reception of the return link signal.
  • the ground interface unit 41 receives data for transmission to the communication terminal 3 transmitted from the service center 16 via the ground network 14. Similarly, the ground interface unit 41 receives data (mainly satellite orbit information) transmitted from the satellite tracking control center 15 via the ground network 14.
  • the data generation unit 42 receives data to be transmitted for each communication terminal 3 from the ground interface unit 41 and generates transmission data for each communication terminal 3.
  • the control information transmission unit 44 transmits control data (such as satellite orbit information) to the TDM multiplexing unit 43.
  • the data processing unit 53 forms data to be output to the service center 16 from the signal subjected to error correction decoding by the error correction decoding unit 52, and transmits the data to the ground interface unit 41. Data processed by the data processing unit 53 is transmitted from the ground interface unit 41 to the service center 16 via the ground network 14.
  • the area information unit 40 transmits information serving as a source of area information indicating a predetermined area that the base station 2 transmits to the communication terminal 3 to the service center 16.
  • the service center 16 transmits the area information acquired from the area information unit 40 to the base station 2 via the ground network 14.
  • the region information generation unit (region information conversion unit) 16e included in the center 16 may convert the information acquired from the region information unit 40 into region information that can be used by the communication terminal 3, and then transmit the information to the base station 2.
  • the base station 2 may include the area information generation unit 16e.
  • FIGS. 12 to 15 are diagrams showing a predetermined area derived from the area information distributed from the base station 2 to the communication terminal 3 through the forward link communication line 17.
  • the black dots “ ⁇ ” shown in these figures are points determined by the latitude and longitude coordinates acquired from the area information.
  • a hatched area shown in the figure is a predetermined area formed from the coordinates of latitude and longitude acquired from the area information.
  • FIG. 12A is a diagram illustrating a circular predetermined region E formed from the coordinates of the acquired center (center of gravity).
  • FIG. 12B is a diagram illustrating a rectangular predetermined region E formed from the coordinates of the acquired center (center of gravity).
  • FIG. 12C is a diagram illustrating a predetermined region E configured by a plurality of circles formed from the coordinates of a plurality of acquired centers (centers of gravity).
  • FIG. 13A is a diagram showing a circular predetermined region E formed from the coordinates of the acquired vertices.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a predetermined area E having a rectangular shape formed from the coordinates of the acquired vertexes.
  • FIG. 13C is a diagram illustrating a circular predetermined region E formed from the coordinates of three acquired points on the circumference.
  • FIG. 13D shows a circle formed from the coordinates of three points on the acquired circle, and a circular region included in the circle (this circular region is also formed from information on three points on the given circle. It is a figure which shows the predetermined area
  • 14A and 14B are diagrams showing a predetermined area E formed from the coordinate information of a plurality of given points.
  • FIG. 15A shows a circular predetermined area E1 formed from the coordinates of three points on the acquired circumference and a circle including the predetermined area E1 (this circular is also the acquired circumference). It is a figure which shows predetermined area
  • FIG. 15B shows a predetermined region E2 formed from a plurality of acquired coordinates and a quadrangle included in the predetermined region E2 (this quadrangle is formed from the coordinates of acquired vertices). It is a figure which shows the predetermined area
  • 15C shows a predetermined region E2 composed of a plurality of circles formed from the coordinates of the acquired plurality of centers (center of gravity), and a predetermined circle of circles formed from the coordinates of the acquired centers (center of gravity). It is a figure which shows the area
  • the information supplied from the region information unit 40 is converted into transmission data including region information indicating a predetermined region based on a predetermined condition by the data generation unit 42, and the base station Signal processing is performed by the transmission unit 2t and transmitted to the communication terminal 3 as a forward link signal.
  • the communication terminal 3 that has received this forward link signal acquires information on a predetermined area from the received forward link signal.
  • the random selection unit 10 of the communication terminal 3 When the position of the communication terminal 3 is within a predetermined area, the random selection unit 10 of the communication terminal 3 relatively sets the time slot in which the transmission unit 7 transmits the transmission data as compared to the case where the position is not. Increase the probability of selecting from an early time slot channel. Note that when the position of the communication terminal 3 is outside the predetermined area, the random selection unit 10 of the communication terminal 3 sets the time slot in which the transmission unit 7 transmits the transmission data relative to the case where the position is not the case. Therefore, the probability of selecting from an early time slot channel may be lowered.
  • a return link signal is transmitted to the base station 2 using a combination of access methods (spread code channel, time slot channel, frequency channel) selected by the random selection unit 10 of the communication terminal 3.
  • the return link signal is received via the satellite communication antenna 2s of the base station 2, processed by the base station receiving unit 2r and the data processing unit 53, and sent from the ground interface unit 41 to the service center 16 via the ground network 14. Sent. Therefore, the service center 16 can acquire information from the plurality of communication terminals 3.
  • the service center 16 can acquire safety information including personal identification information (ID information) and position information of the communication terminal 3 or its user.
  • the area information unit 40 transmits information on the affected area to the service center 16 as area information.
  • the information on the disaster area is not usable as area information indicating a predetermined area when the communication terminal 3 receives the information, for example, when the area name is simply the name of the disaster area, FIG.
  • the area information generating unit (area information converting unit) 16e included in the service center 16 converts the information from the area information unit 40 and then transmits the information to the base station 2.
  • the information converted by the region information generation unit (region information conversion unit) 16e is referred to as information on a predetermined region set based on a predetermined condition.
  • the predetermined condition is, for example, “If the information transmitted from the area information unit 40 to the service center 16 (area information generation unit 16 e) is a place name, a government office or landmark existing in the area to which the place name belongs, etc. ”Is converted into position information for indicating one point represented by coordinates of latitude and longitude.”, “From the area information section 40 to the service center 16 (area information generation section 16e). If the information to be sent is a place name, the area containing the address of a prominent building such as a government office or landmark that exists in the area to which the place name belongs is formed with a plurality of points represented by latitude and longitude coordinates. “Convert to location information”.
  • the “location information to indicate with one point” converted to the location information to indicate the address and position of a prominent building with a single point represented by the latitude and longitude coordinates is the data generation Generated by the unit 42 as transmission data including “position information for indicating by one point”.
  • the transmission data generated by the data generation unit 42 is transmitted to each communication terminal 3 as a forward link signal by the base station transmission unit 2t.
  • the communication terminal 3 that has received the forward link signal separates the position information by the TDM separation unit 27 and supplies the position information to the broadcast information acquisition unit 39.
  • region set based on the predetermined condition from the positional information on one point is calculated.
  • the communication terminal 3 determines a predetermined area E having a single point as the center of gravity (center) of a rectangle (may be a predetermined area E having one point as the center of gravity (center) of a polygon).
  • the processing unit 38 or the broadcast information acquisition unit 39 calculates. Note that information on the radius of the region E and the distance or area of the diagonal line determined in advance may be determined in advance and stored in the determination processing unit 38 or the broadcast information acquisition unit 39 of the communication terminal 3.
  • information on the radius or diagonal distance or area of the predetermined region E is set by the region information unit 40 or the region information generation unit (region information conversion unit) 16e, and is transmitted together with the position information by a forward link signal. Also good.
  • the “location information for indicating with a plurality of points” converted to the location information for indicating the area indicated by the address of a prominent building with a plurality of points represented by coordinates by latitude and longitude is the ground interface.
  • the data generation unit 42 generates the transmission data including “position information for indicating with a plurality of points” via the unit 41, and the base station transmission unit 2t forwards the position information of the plurality of points as the position information. It transmits to each communication terminal 3 as a link signal. Then, the communication terminal 3 that has received the forward link signal separates the position information by the TDM separation unit 27 and supplies it to the broadcast information acquisition unit 39. And the predetermined area
  • a predetermined region set based on a predetermined condition is calculated from position information of a plurality of points, a plurality of circles having one point as the center (center of gravity) of a circle as shown in FIG.
  • a predetermined area E, a plurality of points (three points) as shown in FIG. 13A are triangular vertices, and a plurality of points (four points) as shown in FIG.
  • a predetermined region E (which may be a polygonal predetermined region E having a plurality of acquired points as vertices), and a plurality of points (three points) as shown in FIG.
  • a predetermined region E a predetermined region E surrounded by a boundary line connecting a plurality of points as shown in FIGS. Is calculated.
  • information such as the radius and area of the predetermined region E may be determined in advance and stored in the determination processing unit 38 or the broadcast information acquisition unit 39 of the communication terminal 3.
  • information such as a predetermined radius or area of the region E may be set by the region information unit 40 or the region information generation unit (region information conversion unit) 16e and transmitted together with the position information by a forward link signal. .
  • predetermined area E From the predetermined area determined in this way (predetermined area E), the determination processing unit 38, in the communication terminal 3 according to the third embodiment, as well as the second embodiment, Local terminal internal / external information indicating whether the position is within a predetermined region (predetermined region E) or outside the predetermined region is generated and supplied to the combination setting unit 36.
  • the combination setting unit 36 when the information on the inside / outside of the own terminal area acquired from the determination processing unit 38 indicates that the position of the own terminal is within a predetermined area (predetermined area E). However, the combination setting unit 36 uses table information that increases the possibility of selecting a time slot for transmitting transmission data from a relatively earlier time slot channel than when the position of the terminal is outside the predetermined region. Is transmitted to the combination selection unit 35.
  • the combination selection unit 35 is within the area where the position of the own terminal is predetermined.
  • the combination setting unit 36 transmits information of a table that can select a time slot for transmitting transmission data from a relatively late time slot channel to the combination selection unit 35.
  • the communication terminal 3 according to the third embodiment since the communication terminal 3 according to the third embodiment executes the above-described process, the communication terminal 3 according to the third embodiment has a region in which the position of the own terminal is predetermined (predetermined region E ) And when not, the selection range of the time slot for transmitting the return link signal can be changed among the plurality of communication terminals 3.
  • the predetermined area E is “an area set based on a predetermined condition from position information transmitted by a forward link signal and indicated by one position information indicated by the position information” or “forward link”.
  • the position information is transmitted by a signal, and is an area set based on a predetermined condition from two or more points of position information indicated by the position information.
  • the terminal 3, the base station 2, and the communication system 100 have been described. Even if the position of the communication terminal 3 is within a predetermined area, the predetermined area E is further determined as the predetermined area E1.
  • the selectable range of the time slot may be changed by dividing it into the area E2. Thereby, for example, it becomes possible to set the selection range of the time slot channel more finely according to the degree of damage in the affected area.
  • the determination processing unit 38 generates own terminal area inside / outside information indicating information indicating whether the position of the own terminal is in the predetermined area E1 or the predetermined area E2, and this own terminal
  • the inside / outside area information is supplied to the combination setting unit 36.
  • the combination setting unit 36 when the local area inside / outside information acquired from the determination processing unit 38 indicates that the position of the local terminal is within the predetermined area E1, is greater than the case where the local terminal area is within the predetermined area E2.
  • the combination setting unit 36 transmits information of a table that increases the possibility of selecting a time slot for transmitting transmission data from a relatively early time slot channel to the combination selection unit 35.
  • the predetermined area E1 and the predetermined area E2 are obtained by dividing the predetermined area E, the predetermined area E1 and the predetermined area E2 are related to the random selection of the time slot channel. And the relationship other than the predetermined region E1 and the predetermined region E2 are the same as the relationship other than the predetermined region E and the predetermined region E.
  • FIG. 15A shows a circular predetermined region E1 in which a plurality of points (three points) are located on the circumference, and a circular shape including this circular predetermined region 1 (this circular shape is also on the circumference). It is an example showing a predetermined region E2 excluding a predetermined region E1 from a region of a plurality of points (three points) positioned).
  • FIG. 15B shows a predetermined range of a rectangle (this rectangle is also formed from vertices (four points)) included in the predetermined region from a predetermined region formed by a plurality of points. This is an example showing a predetermined area E2 excluding the area E1 and a quadrangular predetermined area E1 included in the predetermined area 2.
  • FIG. 15C shows a predetermined area E1 of a plurality of predetermined circles having a single point as the center (center of gravity) of a circle, and a predetermined circle E1 with a predetermined circle E1. This is an example showing the region E2.
  • Information such as the radius and area of the predetermined region E1 and the predetermined region E2 may be determined in advance and stored in the determination processing unit 38 or the broadcast information acquisition unit 39 of the communication terminal 3.
  • the information such as the radius and area of the predetermined region E1 and the predetermined region E2 is set by the region information unit 40 or the region information generation unit (region information conversion unit) 16e, and the position is determined by the forward link signal. It may be transmitted together with the information.
  • FIGS. 13C, 13D and 15A it has been described that if three points (coordinates based on latitude and longitude) can be acquired, a circular predetermined region can be specified. That is, three points (for example, (X1, Y1), (X2, Y2), (X3, Y3)) are respectively added to x and y in one of the equations of the circles shown in the following equations 1 and 2. This is because the coordinates (a, b) and radius r of the center of the circle can be easily obtained by solving the simultaneous equations derived by substituting each.
  • the communication terminal 3 receives the forward link signal transmitted from the base station 2 according to the third embodiment, and is one point of position information indicated by the area information acquired from the forward link signal.
  • the area set based on a predetermined condition from “A” is defined as “predetermined area (predetermined area E)”.
  • the communication terminal 3 which concerns on Embodiment 3 receives the forward link signal transmitted from the base station 2 which concerns on Embodiment 3, and from the positional information of two or more points which the area
  • the area to be designated is, for example, a position range where a disaster is actually expected or an area where there are many communication terminals 3 of users who want to send a short message due to the disaster.
  • FIG. A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the combination selection unit 35 that randomly selects a combination of access schemes has the “spread code channel”, “frequency channel”, “time slot” stored in the combination setting unit (table storage unit) 36.
  • the combination setting unit table storage unit
  • the time slot setting unit (second table storage unit) 54 sets (stores) a table that allows the combination selection unit 35 to randomly select “time slot channel”. Therefore, the combination setting unit (table storage unit) 36 according to the fourth embodiment sets (stores) a table that can randomly select “spread code channel” and “frequency channel”.
  • the local terminal location data (local location information) supplied from the location information acquisition unit 37 is supplied to the time slot setting unit (second table storage unit) 54 of the random selection unit 10.
  • the communication terminal 3 according to the fourth embodiment includes a time slot setting unit (second table storage unit) 54 in addition to the communication terminal 3 according to the second embodiment.
  • the communication terminal 3 according to the fourth embodiment may be provided with a time slot setting unit (second table storage unit) 54 added to the communication terminal 3 according to the third embodiment. .
  • FIGS. 18A and 19A are tables storing combinations of two channels of “spread code channel” and “frequency channel” stored in the combination setting unit (table storage unit) 36.
  • the tables shown in FIGS. 18B and 19B are tables stored in the “time slot channel” stored in the time slot setting unit (second table storage unit) 54.
  • FIG. 18C is a table in which only channel # 1 and channel # 2, which are relatively early time slot channels, are extracted from the “time slot channel” table shown in FIG. 18B (FIG. 19B) and stored.
  • FIG. 18D is a table in which only channel # 3 and channel # 4, which are relatively slow time slot channels, are extracted from the “time slot channel” table shown in FIG. 18B (FIG. 19B) and stored.
  • FIG. 18C is a table in which only channel # 1 and channel # 2, which are relatively early time slot channels, are extracted from the “time slot channel” table shown in FIG. 18B (FIG. 19B) and stored.
  • FIG. 18D is a table in
  • FIG. 19C is a table in which “time slot channel” numbers that can be selected from the elements of the “time slot channel” item in the table shown in FIG. 18C are extracted without duplication.
  • FIG. 19D is a table in which “time slot channel” numbers that can be selected from the elements of the “time slot channel” item in the table shown in FIG. 18D are extracted without duplication.
  • the number of selection numbers matches the number of time slot channels.
  • the combination of the spreading code channel and the frequency channel is selected at random using the tables shown in FIGS.
  • the position information acquisition unit 37 acquires GPS position information from the GPS signal processing unit 29 and outputs the position information of the terminal itself to the determination processing unit 38.
  • the determination processing unit 38 generates information on the inside / outside of the own terminal area, which is information indicating whether the position of the own terminal is within a predetermined area or outside the area, and supplies the information to the time slot setting unit 54. .
  • the combination selection unit 35 determines that the position of the own terminal is Table information (combination information) that increases the possibility of selecting a time slot for transmitting transmission data from a relatively earlier time slot channel than when it is outside the predetermined area is transmitted to the combination selection unit 35.
  • Table information that can select a time slot from a relatively early time slot channel is, for example, the table shown in FIG. 18C.
  • the time slot setting unit 54 combines the information of the normally used table when the information on the inside / outside area of the own terminal acquired from the determination processing unit 38 indicates that the position of the own terminal is outside the predetermined area. What is necessary is just to transmit to the selection part 35.
  • the table information that is normally used is, for example, the table shown in FIG. 18B.
  • the combination selection unit 35 is more than the case where the position of the own terminal is within the predetermined area.
  • Information of a table that increases the probability of selecting a time slot for transmitting transmission data from a relatively slow time slot channel is transmitted to the combination selector 35.
  • the table information for increasing the probability of selecting a time slot for transmitting communication data from a relatively slow time slot channel is, for example, the table shown in FIG. 19D.
  • the combination setting unit 36 transmits information (combination information) of a table storing combinations of “spreading code channel” and “frequency channel” to the combination selection unit 35.
  • the table information transmitted to the combination selection unit 35 is, for example, the table shown in FIG. 19A.
  • the time slot setting unit 54 that has acquired the local area internal / external information from the determination processing unit 38 uses the table information (combination information) as described above to the combination selection unit 35 according to the local area internal / external information. Supply.
  • the combination selection unit 35 randomly selects a time slot channel from the acquired table information. Then, the combination selection unit 35 transmits the selected time slot channel to the TDM processing unit 12.
  • the combination selection unit 35 randomly selects a combination of the spread code channel and the frequency channel from the information in the table acquired from the combination setting unit 36 regardless of the contents of the local area internal / external information. Then, the combination selection unit 35 transmits the selected spreading code channel) to the spreading code generation unit 9, and transmits the selected frequency channel to the FDM processing unit 13.
  • the area information indicating the predetermined area held in advance by the determination processing unit 38 is outside the predetermined area when the communication terminal 3 is within the predetermined area. Compared to the case, it is information indicating a region where there is a high necessity for early communication.
  • the communication terminal 3 shown in FIG. 16 a case is described in which the combination setting unit 36 holds information on a predetermined area in advance. However, in the communication terminal 3 shown in FIG. The case where information is acquired from the outside is shown. Note that the cooperation of the broadcast information acquisition unit 39, the broadcast information acquisition unit 39, and the determination processing unit 38 illustrated in FIG. 17 is the same as the description in the third embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the table shown in FIG. 19 is a substitute for the table shown in FIG.
  • the table shown in FIG. 19A held by the combination setting unit 36 is the same as FIG. 18A.
  • the table shown in FIG. 19B held by the time slot setting unit 54 is the same as FIG. 18B.
  • the combination selection unit 35 randomly selects from “NNN” combinations of selection numbers “001” to “NNN”.
  • NNN a time slot that can be selected in order to increase the probability that a time slot can be selected from a relatively early time slot channel or a later time slot channel according to the contents of the local area internal / external information generated by the determination processing unit 38.
  • the number of times there is no problem even if the limited time slots are registered in the table without duplication and the number of selection numbers is matched with the limited number of time slots.
  • the tables shown in FIGS. 19C and 19D match the number of selectable time slot numbers with the number of selected numbers.
  • the time slots that can be selected are “channel # 1” and “channel # 2”, the selection numbers are also “001” and “002”. However, it is not limited to this.
  • a time slot setting unit (second table storage unit) is used as a configuration for changing the table to which the combination selection unit 35 selects a time slot channel according to the position of the communication terminal 3. 54 was newly provided.
  • This makes it possible to set a “time slot channel” with a higher degree of freedom than creating three tables of “spreading code channel”, “frequency channel”, and “time slot channel” together in one table. .
  • FIG. A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the communication terminal 3 according to the fifth embodiment is different from the communication terminal 3 according to another embodiment in that the time slot channel is randomly selected under the control of the probability distribution characteristics. Therefore, even when the communication terminal 3 according to Embodiment 5 needs to change the time slot channel that can be selected in accordance with the position of the terminal itself, the random selection unit 10 uses, for example, a table as shown in FIG. There is no need to change the table to be held and referred to according to the position of the terminal itself.
  • the selection of the spread code channel and the frequency channel the basic operation is the same between the communication terminal 3 according to the fifth embodiment and the communication terminal 3 according to the first to fourth embodiments. That is, the spread code channel and the frequency channel are randomly selected by the combination selection unit 35.
  • the random selection unit 10 of the communication terminal 3 includes a combination selection unit 35, a combination setting unit (table storage unit) 36, a determination processing unit 38, a probability distribution storage unit 55, and a probability setting unit 56.
  • the probability setting unit 56 transmits the probability distribution selection information to the probability distribution storage unit 55 based on the local area inside / outside information acquired from the determination processing unit 38.
  • the probability distribution storage unit 55 supplies information on probability distribution characteristics as illustrated in FIG. 22 to the combination selection unit 35, for example.
  • FIG. 20 corresponds to communication terminal 3 according to Embodiment 2, and only communication terminal 3 determines whether or not the position of its own terminal is within a predetermined area.
  • the communication terminal 3 shown in FIG. 21 corresponds to the communication terminal 3 according to Embodiment 3, and the communication terminal 3 obtains information from the base station 2 as to whether or not the position of the own terminal is within a predetermined area.
  • FIG. 22 is a characteristic diagram of the probability distribution for the time slot channel stored in the probability distribution storage unit 55.
  • the characteristic of FIG. 22A is a distribution in which the probability is higher as the time slot channel is relatively faster
  • the characteristic of FIG. 22B is a distribution with the same probability regardless of whether the time slot channel is late or not.
  • the characteristic is a distribution in which the probability increases as the time slot channel is relatively slow.
  • the slot selection method for starting transmission at a predetermined slot interval in synchronization with the transmission timing of transmission data in synchronization with the slot on the time axis as in the conventional random access method by the slot Aloha method is described in the present application. Is not applicable.
  • a method of selecting different slots in a random access method based on CDMA / FDMA / TDMA that can support services in which the communication terminals 3 transmit rescue messages (short messages) all at once will be described.
  • the slot for transmitting data is selected as follows.
  • Each communication terminal 3 randomly selects one slot from a large number of slots from the time when the transmission request is generated until T time elapses.
  • Each communication terminal 3 uses the absolute time acquired from the GPS time signal to synchronize the slot timing with the chip clock generated by the transmission timing generation unit 32 and the spread code start timing. The slots between are synchronized.
  • the number of communication terminals 3 to be accessed is N, and one of the N communication terminals 3 is randomly assigned to one spreading code.
  • the combination of the channel, the frequency channel, and the slot channel is selected, and the probability of successful message transmission Ps ”is obtained.
  • the communication terminal 3 waits for a time considering the round-trip delay time (about 0.5 seconds) of the satellite line and the processing time of the base station 2.
  • the round-trip delay time about 0.5 seconds
  • the communication terminal 3 waits for a time considering the round-trip delay time (about 0.5 seconds) of the satellite line and the processing time of the base station 2.
  • a short message is retransmitted in the latest slot when an ACK signal cannot be received from the base station 2 (that is, when a time-out occurs in the communication terminal 3).
  • re-transmission is further considered until re-transmission.
  • the probability that the message collides is expressed by the following Equation 5.
  • the total number of communication terminals 3 that simultaneously access that is, the total number of traffic increases. That is, the total number of traffics is increased to N / (1-Pc) by the first collision in the transmission of the first message by the N communication terminals 3. In the case of retransmission, the total traffic number further increases to N / [(1-Pc) (1-Pc ⁇ 2)]. In the case of re-transmission, the total traffic number is considered to increase to N / [(1-Pc) (1-Pc ⁇ 2) (1-Pc ⁇ 3)]. Therefore, in the case of retransmission and re-transmission, the following equation 7 holds.
  • Equation 7 the following Equation 8 is obtained.
  • the random selection unit 10 of the communication terminal 3 randomly selects a combination of one spreading code channel, one frequency channel, and one time slot channel.
  • a uniform random number Rnd between 0 and 1 is generated.
  • Nc the total number of spreading code channels
  • [Nc ⁇ Rnd + 1] is calculated, and the integer part is taken as one spreading code channel selected at random. The same applies to the frequency channel and the time slot channel.
  • the probability setting unit 56 sets the relatively fast time slot channel selection probability when the position of the own terminal is within a predetermined region based on the own terminal region inside / outside information obtained from the determination processing unit 38. Probability distribution selection information indicating the probability distribution to be increased is transmitted to the combination selection unit 35 via the probability distribution storage unit 55.
  • the combination selection unit 35 can use, for example, an inverse transformation method as a random number generation method for selecting a time slot channel.
  • the inverse transformation method is a method for obtaining random numbers according to a desired probability distribution by further transforming the obtained random numbers (for example, the above-mentioned uniform random number Rnd) with a function, and is generally well known.
  • a probability distribution when a variable whose probability of taking the value is determined by the result of the trial is a random variable, the correspondence between the random variable and the probability of taking the value is called a probability distribution.
  • the probability is relatively the same in the first half slot channel and the probability in the remaining second slot channel. It may be a probability distribution that becomes zero. In such a case, the time slot channel is selected at random only from among the relatively early time slot channels in the first half.
  • the table of FIG. 7A stores all combinations of access methods of spreading code channels, frequency channels, and time slot channels, and a selection number is assigned to each combination.
  • the same spreading code channel and frequency channel as in FIG. 7A are stored, but only the relatively fast channel # 1 and channel # 2 are stored in the time slot channel. Slow channel # 3 and channel # 4 are not stored.
  • the table of FIG. 7C stores the same spreading code channel and frequency channel as in FIG. 7A, but the time slot channel stores only the relatively slow channel # 3 and channel # 4 and the relatively fast channel. # 1 and channel # 2 are not stored in the table.
  • the combination selection unit 35 refers to the table information (combination information) acquired from the table storage unit 36 and selects a selection number at random from the table information. Select a combination of methods at random. By selecting the selection number, each channel can be selected at random.
  • the combination setting unit 36 uses preset table information (combination information) as shown in FIGS. 7B and 7C. To supply. That is, the random selection method of the combination of access methods using the above-described FIGS. 7B and 7C changes the information (combination information) of the table to be referenced, so that the combination selection unit 35 determines the relative speed of the time slot.
  • the fifth embodiment is a setting method for increasing the selection probability of a relatively early time slot channel based on the local area internal / external information in the probability distribution storage unit 55 and the probability setting unit 56, or the probability distribution
  • the difference is that it relates to a setting method for increasing the selection probability of a relatively slow time slot channel based on the information on the inside and outside of the terminal area in the storage unit 55 and the probability setting unit 56. Therefore, the time slot channel selection method is such that communication terminal 3 according to Embodiments 1 to 4 selects at random with reference to table information (combination information).
  • the time slot channel selection method of the communication terminal 3 limits the range of time slots that can be selected based on the probability distribution characteristics, and selects at random within this limit range.
  • the spreading code channel and frequency channel are selected at random in each of Embodiments 1 to 4 and Embodiment 5 with reference to table information (combination information).
  • the table storage unit (combination setting unit) 36 uses the table information (combination information) shown in FIG. To supply. Based on the probability distribution characteristic information (shown in FIG. 22) sent from the probability distribution storage unit 55, the combination selection unit 35 randomly selects a time slot from the table information (combination information).
  • the communication terminal 3 according to the fifth embodiment has the same function as the communication terminal 3 according to the first to fourth embodiments referring to the tables shown in FIGS. 7B and C when selecting the combination of access methods. Obtainable.
  • communication terminal 3 according to Embodiment 5 has a higher degree of freedom in changing the range of randomly selected time slot channels than in other embodiments that change the tables of FIGS. 7A, 7B, and C. . This is because the slope of the straight line of the probability distribution shown in FIG. 22 can be easily changed by calculation. Therefore, in the fifth embodiment, unlike the combination setting unit 36 according to the first to fourth embodiments, it is not necessary to prepare a table other than the basic table, so that the memory of the communication terminal 3 can be greatly reduced. Connected. Of course, the communication terminal 3 according to the fifth embodiment can also be applied to the random selection of the time slot channel in the predetermined area E1 and the predetermined area E2 described in the third embodiment.
  • the probability setting unit 56 selects a time slot from among the time slot channels within a selectable range when the own terminal is in a predetermined area.
  • Probability distribution selection information for enabling random selection from relatively early ones is supplied to the probability distribution storage unit 55.
  • the probability distribution storage unit 55 selects the characteristic probability distribution characteristic shown in FIG. 22A and supplies the information to the combination selection unit 35.
  • probability distribution selection information for enabling the time slot to be selected at random from the relatively slow time slot channels within the selectable area Is supplied to the probability distribution storage unit 55.
  • the probability distribution storage unit 55 selects the characteristic probability distribution characteristic of FIG.
  • probability distribution selection information for allowing the time slot to be randomly selected from the time slot channels within the entire selectable range is stored in the probability distribution storage unit 55. You may supply. In this case, the probability distribution storage unit 55 selects the characteristic probability distribution characteristic of FIG. 22B and supplies it to the combination selection unit 35.
  • the probability distribution storage unit 55 supplies probability distribution characteristic information to the combination selection unit 35 from the probability distribution selection information acquired from the probability setting unit 56. Therefore, the combination selection unit 35 can change the range for randomly selecting a channel (time slot channel) from the table shown in FIG. 7A based on the probability distribution characteristic information acquired from the probability setting unit 56.
  • a channel time slot channel
  • the communication terminal 3 as its own terminal exists in a predetermined area for example, in a disaster area
  • a slot channel with a relatively early time slot is preferentially selected. It is apparent from the probability distribution characteristic shown in FIG. 25 that a short message can be transmitted.
  • the function of the combination setting unit (table storage unit) 36 (including the function of the time slot setting unit (second table storage unit) 54) in other embodiments is the same as the probability distribution storage unit 55 in the fifth embodiment.
  • the probability setting unit 56 and the combination setting unit (table storage unit) 36 (the stored table is only the one shown in FIG. 7A) can be interpreted as being highly functional.
  • the communication terminal 3 includes a probability setting unit 56 and a probability distribution storage unit 55.
  • the probability setting unit 56 transmits the probability distribution selection information to the probability distribution storage unit 55 based on the local area inside / outside information from the determination processing unit 38.
  • the probability distribution storage unit 55 selects a probability distribution characteristic for the time slot channel and transmits the information.
  • the probability setting unit 56 selects the characteristics shown in FIG. 22A when the own terminal is in a predetermined area, and cannot determine whether the own terminal is inside or outside the predetermined area. In such a case, the characteristic shown in FIG. 22B is selected. If the own terminal is not within the predetermined area, the characteristic shown in FIG. 22C is selected.
  • the combination selection unit 35 selects a time slot channel based on the characteristics of the probability distribution from the probability distribution storage unit 55. Thereby, for example, when the own terminal is present in a predetermined area, it is possible to increase the selection probability of a relatively early time slot channel.
  • the combination selection unit 35 selects a time slot based on the probability distribution characteristic using FIG. 7A as a basic table, the selection number assigned to each combination is selected, so that the spread code channel and the frequency channel are automatically selected. Is determined. That is, the combination selection unit 35 randomly selects one combination of the spread code channel, the frequency channel, and the time slot channel. Further, the combination selection unit 35 transmits the spreading code channel included in the selected selection number to the spreading code generation unit 9, transmits the frequency channel to the FDM processing unit 13, and transmits the time slot channel to the TDM processing unit 12. To do.
  • the time slot is selected based on the probability distribution characteristics using FIG. 18B or FIG. 19B as the basic table, the spreading code channel and the frequency channel are separated from the time slot on the table. The channel and the frequency channel may be selected randomly from FIG. 18A or FIG. 19A.
  • the communication terminal 3 according to Embodiment 5 also acquires information on a predetermined area from the received forward link signal, and the random selection unit 10 is predetermined by the own terminal. If it is within the specified region, the time slot for transmitting the transmission data is randomly selected from the relatively early time slots among the time slot channels within the selectable range, as compared with the case where it is not. On the other hand, the random selection unit 10 compares the time slot for transmitting the transmission data when the terminal is outside the predetermined area, among the time slot channels within the range in which the transmission data can be selected. Choose a relatively slow one.
  • Embodiment 6 FIG. A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In Embodiments 1 to 5, it is assumed that the communication terminal 3 transmits a return link signal only once when there is no need for retransmission or re-transmission. A case will be described in which communication terminal 3 according to Embodiment 6 transmits a turn link signal a plurality of times from the beginning.
  • the communication method according to the sixth embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 23 and 24, and the description of the configuration of the communication terminal 3, the base station 2, and the communication system 100 according to the sixth embodiment will be omitted.
  • the processing steps of steps S101, S102, S103, S109 to S112, and S114 in the flowcharts shown in FIGS. 4 and 9 have been described. As shown in FIG. In the communication method according to the sixth embodiment, processing steps of steps S105, S107, S108, and S113 are further added. In the flowchart shown in FIG. 23, the operation of the random selection unit 10 of the communication terminal 3 is basically the center.
  • the determination processing unit 38 uses 1 as the initial value of the channel combination number value n (n is a positive integer) indicating the number of combinations of access methods of the spread code channel, time slot channel, and frequency channel. Is set (step S105). This is because the position of the terminal itself is outside the predetermined area, and the possibility of selection for successful early communication needs to be increased as compared with the case where the position of the terminal itself is within the predetermined area. Means no.
  • the determination processing unit 38 uses the own terminal location information from the location information acquisition unit 37 and the information on the predetermined area that is held in advance, or the area information from the broadcast information acquisition unit 39, Is determined to be within a predetermined area (step S106).
  • the number n of channel combinations is set to a value of 2 or more in order to increase the possibility of successful early communication (step S106).
  • the random selection unit 10 uses the table shown in FIG. 7A, for example, if the number n of channel combinations is 10, 10 selection numbers and combinations of each channel shown in FIG. 7A are selected.
  • step S108 the time slot selection is set to increase the probability of selecting from a relatively early time slot channel.
  • steps S107 and S108 are skipped.
  • step S113 it is determined whether or not the combination of the access methods of the spread code channel, the frequency channel, and the time slot channel has been selected for n channel combinations. If it is determined that n channel combinations are not selected, the process returns to step S112. That is, the process of step S112 is repeated n times. On the other hand, if it is determined that n channel combinations are selected, the process proceeds to step S114.
  • the transmission unit 7 transmits the transmission data as a CDMA / FDMA / TDMA signal to the base station 2 via the satellite 1 by n combinations of access methods selected by the random selection unit 10 (step S114).
  • the transmission unit 7 transmits the transmission data n times in combination. That is, the time slot channel selected in the time slot channel selection step and the frequency corresponding to the frequency channel selected in the frequency channel selection step are CDMA spread by the spreading code channel selected in the spreading code channel selection step.
  • a transmission step for transmitting transmission data is executed n times.
  • the combination setting unit 36 sets the number n of channel combinations to a value of 2 or more when the position of the own terminal is within a predetermined area based on the information on the inside / outside of the own terminal area.
  • the information to be set is transmitted to the combination selection unit 35. This is to ensure that the short message can be delivered to the service center 16 by transmitting the same message a plurality of times using a combination of a plurality of channels when the terminal is present in a disaster area or the like.
  • the combination selection unit 35 in the fifth embodiment, the probability setting unit 56
  • Setting information for increasing the selection probability of the early time slot channel is transmitted to the combination selection unit 35. This is to increase the probability that a relatively early time slot can be selected when the terminal is present in a disaster area or the like so that the service center 16 can obtain a short message as soon as possible.
  • FIG. 24 shows a method of randomly selecting one of a combination of a spread code channel, a frequency channel, and a time slot channel or the number n of channel combinations set by the combination setting unit 36 in the random selection unit 10 of the communication terminal 3.
  • FIG. Steps S201, S202, and S203 are the same as those in the flowchart shown in FIG.
  • step S304 shown in FIG. 24 the random selection unit 10 selects one combination of access methods of the selected spreading code channel, frequency channel, and time slot channel, and stores it in a memory (not shown).
  • step S305 the random selection unit 10 repeats steps S201 to S203, S304 n times the number of channel combinations set by the combination setting unit 36.
  • step S306 the random selection unit 10 notifies each unit of one or more combinations of access methods stored in the memory.
  • the spread code channel is supplied to the spread code generator 9, the frequency channel is supplied to the FDM processor 13, and the time slot channel is supplied to the TDM processor 12.
  • the communication terminal 3 randomly selects a combination of the spread code channel, the frequency channel, and the time slot channel, and transmits the transmission data to the base station 2 via the satellite 1 as a CDMA / FDMA / TDMA signal.
  • collision of data transmitted simultaneously by a large number of communication terminals 3 can be suppressed, and the communication success probability, that is, the throughput can be increased.
  • the communication method, the communication terminal 3, the base station 2, and the communication system 100 which can prevent that a communication line falls into a congestion state can be obtained.
  • the selection range of the time slot channel may be limited to the channel 1 and the channel 2 and may be configured to be selected randomly.
  • the selection range of the time slot channel may be limited to channel 1 and channel 2, and the selection unit 10 may select at random in step S110.
  • the selection range of the time slot channel may be limited to the channel 3 and the channel 4, and the selection unit 10 may select at random in step S110.
  • the present invention can be suitably employed in a wireless communication system, a communication terminal, a base station, and a communication method that perform communication between a base station and a communication terminal.
  • Area information generation part (area information conversion part), 17 ... Forward link communication line, 18 ... Return link communication line, 19 ... GPS signal, 20 ... Duplexer, 21 ... Data output terminal, 22 ... Transmission data processing unit, 23 ... Data input terminal, 2 ... Wireless receiver, 25 ... QPSK demodulator, 26 ... Error correction decoder, 27 ... TDM separator, 28 ... GPS receiver, 29 ... GPS signal processor, 30 ... Data generator, 31 ... Error correction encoder 32 ... Transmission timing generation unit, 33 ... BPSK modulation unit, 34 ... Wireless transmission unit, 35 ... Combination selection unit, 36 ... Combination setting unit (table storage unit), 37 ... Position information acquisition unit, 38 ... Judgment processing unit, 39 ...
  • Broadcast information acquisition unit 40 ... Area information unit, 41 ... Terrestrial interface unit, 42 ... Data generation unit, 43 ... TDM multiplexing unit, 44 ... Control information transmission unit, 45 ... Error correction coding unit, 46 ... QPSK Modulation unit, 47 ... radio transmission unit (base station side transmission unit), 48 ... duplexer, 49 ... radio reception unit (base station side reception unit), 50 ... CDMA despreading unit, 51 ... BPSK demodulation unit, 52 ... Correction decoding unit, 53 ... data processing unit, 54 ... time slot setting unit (second table storage unit), 55 ... probability distribution storage unit, 56 ... probability setting unit, 96 ... storage unit, 97 ... display unit, 98 ... Operation unit, 99 ... control unit, 100 ... communication system

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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。
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