WO2020175018A1 - 通信装置、通信方法、通信プログラム、送信装置、及び通信システム - Google Patents

通信装置、通信方法、通信プログラム、送信装置、及び通信システム Download PDF

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WO2020175018A1
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band
communication device
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悠介 米山
敏宏 藤木
田中　勝之
小林　誠司
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Sony Semiconductor Solutions Corp
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    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication device, a communication method, a communication program, a transmitting device, and a communication system.
  • Patent Document 1 Patent No. 6 2 5 9 5 50
  • Radio resources may not always be achieved simply by using existing technology. For example, in an unlicensed band, multiple communication standards may coexist, but if multiple communication devices with different communication standards freely communicate with each other, communication errors due to communication collisions, deterioration of communication quality, etc. May occur frequently, and as a result, effective use of radio resources may not be realized.
  • the present disclosure proposes a communication device, a communication method, a communication program, a transmission device, and a communication system capable of effectively using radio resources.
  • a communication device is a first communication device that uses a first frequency band that is an unlicensed band in which a plurality of communication methods can be mixed.
  • Information of the second frequency band different from the first frequency band ⁇ 02020/175018 2 ( ⁇ 171?2020/003855
  • a communication control unit that controls communication of a predetermined communication method using the first frequency band based on the first information.
  • Fig. 1 is a diagram for explaining an outline of a communication system of a first embodiment.
  • FIG. 2 A diagram for explaining terms used in the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a server device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a base station device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a broadcast station device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a specific configuration example of a broadcasting station device.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a terminal device according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing a specific configuration example of a terminal device.
  • FIG. 10 is a diagram showing a spectrum of a broadcast wave transmitted by a broadcasting station device.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the outline of the operation of the communication system 1.
  • FIG. 12 is a flow chart showing an example of broadcast processing according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining that areas can be separated by different spreading codes or code multiplexing.
  • FIG. 14 is a flow chart showing an example of transmission processing according to the first embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining problem 1 of the second embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining problem 2 of the second embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining problem 3 of the second embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a problem 4 of the second embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram showing a configuration example of a communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram showing a configuration example of a control information transmitter according to the second embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram showing a subframe structure generated by the control information transmitter.
  • FIG. 22 is a diagram showing a spectrum of a transmitted wave.
  • FIG. 23 is a diagram showing a configuration example of a !_ transmitting terminal according to the second embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram showing a configuration example of a !_ receiver according to the second embodiment. ⁇ 02020/175018 3 ( ⁇ 171?2020/003855
  • FIG. 25 is a diagram showing a configuration example of a communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 26 is a diagram showing a configuration example of a control information transmitter according to the third embodiment.
  • FIG. 27 is a diagram showing a configuration example of a virtual satellite signal creating means.
  • FIG. 28 is a diagram showing a configuration example of a communication system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 29 is a diagram showing a spectrum of a transmitted wave.
  • FIG. 30 is a diagram showing a configuration example of a control information transmitter according to the fourth embodiment.
  • FIG. 31 is a diagram showing a configuration example of a !_ transmitting terminal according to the fourth embodiment.
  • Fig. 32 is a diagram for describing position measurement of a terminal device using radio waves from a broadcasting station device.
  • FIG. 33 A diagram for explaining position measurement of a terminal device using radio waves of a broadcasting station device.
  • a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration may be distinguished by attaching the same reference numeral followed by different numbers or alphabetic characters.
  • the terminal device 4 0 as needed !, as 4 0 2 and 4 0 3.
  • a plurality of configurations that have substantially the same functional configuration are distinguished as required by broadcasting station devices 38, 30 and 300.
  • the broadcasting station devices 30 0, 30 0, and 30 3 are simply referred to as the broadcasting station device 30 unless it is necessary to distinguish them.
  • the frequency band used in radio In order to make effective use of the frequency band used in radio, it depends on the center frequency used in the Radio Law and standards such as AR IB (Association of Radio Industries and Businesses), antenna power to be transmitted, transmission frequency, carrier sense, etc.
  • Standards for achieving fair communication, such as transmission restrictions, are specified. For example, suppose that wireless signals are transmitted and received in the 92 OMHz band. In Japan, the 920 MHz band is a frequency band released by the Ministry of Internal Affairs and Communications from July 2011, and can be used by anyone without a license. However, the maximum continuous transmission time is limited to 4 seconds according to the regulations such as ARIB STDT-108. These restrictions are no exception in communications according to standards outside Japan. When using a given wireless communication technology, it is necessary to comply with the national standard. The above standard basically focuses on frequency, leaving room for optimization in the time direction.
  • the specified low power radio has a band that can be transmitted at 250 mW, but the power is lower than that for broadcasting (several to several +kW), and it requires carrier sense to perform integrated communication control. Not suitable for use.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of the communication system 1 of the first embodiment.
  • the outline of the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • a terminal device 40 (for example, a transmitting terminal) extracts and uses timing information from the broadcast wave transmitted from the broadcast station device 30. As a result, a plurality of terminal devices 40 (terminal devices 40 to 40 4 in the example of Fig. 1) that use different communication methods can cooperate with each other, and effective use of wireless resources is realized.
  • the terminal device 40 controls communication using a predetermined unlicensed band based on information (signal) acquired from a frequency band different from the predetermined unlicensed band.
  • the predetermined unlicensed band is a frequency band used in a specific low power radio (eg, 920 MHz band defined by AR IBT 108).
  • the terminal device 40 is ⁇ 02020/175018 7 ⁇ (: 171?2020/003855
  • a specific low power radio (eg, 9201) is used by using a signal in a different band (eg, VHF-HI9 band: 2 0 0 1 ⁇ ( ⁇ ! Control communication using ( ⁇ ! 2 band).
  • VHF-HI9 band 2 0 0 1 ⁇ ( ⁇ ! Control communication using ( ⁇ ! 2 band).
  • the same band for example, 9 2 0 1 ⁇ /1 1 ⁇
  • the terminal device 40 is not limited to a specific band for transmission of timing information and the like (eg, 9 201 1 ⁇ (a part of the band!).
  • a band that is not a specific band for example, 9 201 0/1/1 ⁇
  • prepared exclusively for Is used to control radio waves in a predetermined band for example, 9201/ ⁇ 1-1 to 12 band.
  • the broadcast station device 30 uses the assigned frequency band. Divide into n channels and multiple 3 channel channels. Then, the broadcast station device 30 transmits timing information on the Ma In channel and control information for controlling communication of the terminal device 40 on the 3 channel.
  • the broadcasting station device 30 Broadband wireless is used for n channels.
  • the broadcasting station device 30 can broadcast and transmit accurate timing information.
  • the broadcasting station device 30 uses narrow band radio for the 3-way channel. Then, the broadcasting station device 30 transmits the control information by multicast using 3 channels. The control information may be different for each of the multiple wireless systems.
  • the broadcasting station device 30 may be capable of separating and demodulating the broadcasting waves of other broadcasting stations and the broadcasting waves of its own station at the same frequency by changing the spreading code or code multiplexing.
  • the broadcasting station device 30 is configured to group each predetermined group (for example, each communication system, A narrow band is allocated to each service provider, each communication manager, each model, and each region. This allows each group to provide its own functionality using the Sub Channel assigned to it.
  • the broadcasting station device 30 transmits the control information to the terminal device 40 (for example, IOT terminal) using the broadcast wave.
  • the terminal device 40 for example, IOT terminal
  • the radio wave transmission of the terminal device 40 can be stopped when communication congestion is predicted such as at the time of a disaster.
  • broadcast wave for example, Main channel
  • satellite wave for example, GPS wave
  • virtual satellite for example, virtual GPS (Global Positioning Ing System) satellite.
  • the virtual satellite is a perfect geostationary satellite in an ideal state, and is a virtual satellite that does not actually exist.
  • actual navigation satellites eg GPS satellites
  • virtual satellites do not fluctuate in their orbits, so the ephemeris information used to calculate their own orbital information is a fixed value and invariant.
  • the broadcast wave is a superposition of signals from a plurality of virtual satellites.
  • the signal of the virtual satellite may be generated by the broadcasting station device 30.
  • the broadcast station device 30 may change the spreading code or the like to be multiplied to each signal so that each signal can be easily separated on the receiving side.
  • the broadcasting station device 30 changes the spreading code and the like to be multiplied on the broadcasting wave so that the receiving side can distinguish a plurality of broadcasting waves transmitted from different broadcasting station devices 30. This allows the receiving side (for example, the terminal device 40) to easily separate the respective transmitted waves.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining terms used in the embodiment.
  • the explanation of the terms shown below is only for assistance in understanding the embodiments. The meaning of each term is not limited to the meanings shown below.
  • L PWA wireless is wireless communication that enables wide range of low power communication.
  • L PWA wireless refers to specific low-power wireless or wireless OT wireless communication using the SM (Industry-Scene-Medical) band.
  • SM Industry-Scene-Medical
  • L PWA communication communication using the L PWA radio is sometimes referred to as “L PWA communication”.
  • a broadcasting station is a device (broadcasting station as a facility) that emits radio waves that can be received over a wide area.
  • the “broadcast station” may be referred to as the “broadcast station device” or the “transmission device”.
  • An IT terminal is a device that receives broadcast waves and transmits LPWA radio waves with one terminal.
  • OT terminal is a type of transmitting device, terminal device, and/or communication device.
  • IOT gateway is a device that receives L PWA radio.
  • OT gateway is a type of gateway, receiving device, base station device, relay device, and/or communication device.
  • Broadcast means sending the same information to a large number of unspecified communication devices at the same time.
  • broadcasting means emitting a broadcast wave to an unspecified number of communication devices (for example, IOT terminals).
  • Multicast is the simultaneous transmission of the same information to specific communication devices or a specific communication device group.
  • multi-casting refers to a specific plurality of communication devices (for example, specific multiple T-terminals) or a specific communication device group (for example, specific multiple O-T terminal groups). Emitting a broadcast wave. [0034] (Upload)
  • Upload refers to moving (including copy as well as move) data to a higher-level device (eg, server device) on the network.
  • upload refers to the movement of data from a gateway (eg IOT gateway) to a server that manages transmission data.
  • Uplink refers to the uplink direction of the data flow direction.
  • the uplink refers to the direction of radio wave propagation from a terminal device (eg, IOT terminal) to a gateway (eg, IOT gateway).
  • Downlink refers to the downlink direction of the data flow direction.
  • the uplink refers to the radio wave propagation direction from a broadcasting station to a terminal device (for example, IOT terminal).
  • the timing information is, for example, information that can be extracted from a periodic timing by signal processing, such as G PS0P PS (Pulse Per Second) signal.
  • the timing information is not limited to the GPS PPS signal, but is transmitted from other GNSS (G loba I Navigation Satellite Satellite System) such as GL ⁇ NASS, Galileo, and Quasi-Zenith Satellite (QZSS). It may be a signal for synchronization or timing synchronization (hereinafter referred to as a timing signal).
  • the concept of "timing signal” also includes the PPS signal of GPS.
  • the timing information may be a calendar such as year/month/day or hour/minute/second, or information from which time data can be retrieved (hereinafter referred to as time information).
  • the control information is information for instructing the terminal device to perform control related to communication.
  • the control information is used to control a terminal device (for example, an IoT terminal) such as stopping, resuming transmission, or changing an operation mode (for example, if the terminal device is ⁇ 02020/175018 11 ⁇ (: 171?2020/003855
  • the communication system 1 is a system that provides various wireless services to a terminal device 40 that performs communication using a predetermined unlicensed band in which a plurality of communication methods can be mixed.
  • the predetermined unlicensed band is, for example, 920 1 ⁇ ( ⁇ ! 2 band.
  • the communication method used by the terminal device 40 is, for example, a communication method using radio.
  • “1-communication method using wireless” means, for example,
  • the 1_8 standard is not limited to these, and another 1_8 standard may be used.
  • the communication method used by the terminal device 40 is not limited to the communication method using 1_8 radio.
  • the communication standard (for example, the standard) used in the communication system 1 is
  • One or a plurality of terminal devices 40 among the plurality of terminal devices 40 included in the communication system 1 may use a communication standard different from that of the other terminal devices 40 included in the communication system 1.
  • the communication standard used in the communication system 1 may be one or a plurality of !-standards.
  • the communication standard used in communication system 1 is! -Standard and! _ Other communication standards different from the eight standards may be used.
  • the configuration of the communication system 1 will be specifically described below.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the communication system 1 according to the first embodiment.
  • the communication system 1 includes a server device 10, a base station device 20, a broadcasting station device 30 and a terminal device 40.
  • the communication system 1 may include a plurality of server devices 10, base station devices 20, broadcast station devices 30, and terminal devices 40, respectively.
  • Communication system 1 includes a server device 1 0 1 0 2 such as a server device 1 0.
  • the communication system 1 includes a base station apparatus 2 0 2_Rei 2 such as the base station apparatus 2 0, Bei Eteiru the broadcast station apparatus 3 0 3_Rei 2 such as a broadcast station apparatus 3 0.
  • the communication system 1 is provided with the terminal devices 40 4 0 2 , 40 3 etc. as the terminal device 40.
  • the device in the figure may be considered as a device in a logical sense.
  • some of the devices in the figure are realized by virtual machines (VM: Virtual Machines), containers (Containers), Dockskers (Docker), etc., and these are physically on the same hardware. May be implemented in.
  • VM Virtual Machines
  • Containers Containers
  • Docker Dockskers
  • the concept of a communication device includes not only a portable mobile device (terminal device) such as a mobile terminal but also a device installed in a structure or a mobile body.
  • the structure or the moving body itself may be regarded as the communication device.
  • the concept of a communication device includes not only a terminal device but also a base station device and a relay device.
  • the communication device is a kind of processing device and information processing device. Further, the communication device can be restated as a transmitting device or a receiving device.
  • the server device 10 is an information processing device that is connected to the base station device 20 and the broadcast station device 30 via a network.
  • the server device 10 is a host computer for a server that processes a request from a client computer (for example, the terminal device 40).
  • the server device 10 may be a PC server, a medium range server, or a mainframe server.
  • the server device 10 is a type of communication device.
  • the connection between the server device 10 and another communication device (for example, the base station device 20 or the broadcast station device 30) may be a wired connection or a wireless connection.
  • the server device 10 can be restated as a cloud server device, an oral server device, a management device, a processing device, etc.
  • the server device 10 may be used, operated, and/or managed by various entities.
  • the entity is a mobile communication Contractor (MNO: Mob i le Network Operator), virtual mobile communication operator (MVN0: M ob i le V i rtua l Network Operator), virtual mobile communication enabler (MVNE: Mob i le V i rtua l Network Enab ler) ), Neutral Host Network (NHN) Neutral Host Network business operators, enterprises, educational institutions (school corporations, municipal boards of education, etc.), real estate (buildings, condominiums, etc.) Managers, individuals, etc. Can be done.
  • MNO Mob i le Network Operator
  • VN0 M ob i le V i rtua l Network Operator
  • MVNE Mob i le V i rtua l Network Enab ler
  • NHS Neutral Host Network
  • business operators enterprises, educational institutions (school corporations, municipal boards of education, etc.), real estate (building
  • the server device 10 may be installed and/or operated by one business operator, or may be installed and/or operated by one individual. Of course, the installation and operation of the server device 10 are not limited to these.
  • the server device 10 may be installed and operated jointly by a plurality of businesses or a plurality of individuals.
  • the server device 10 may be a shared facility used by multiple businesses or multiple individuals. In this case, installation and/or operation of equipment may be performed by a third party different from the user.
  • the server device 10 sends a predetermined communication service to the terminal device 40 via the base station device 20.
  • the server device 10 executes an information processing (hereinafter referred to as application process) execution service requested by the application program, via wireless communication, to the terminal device 40 in which a predetermined application program is installed. I will provide a.
  • application process information processing
  • the application processing performed by the server device 10 is performed based on a request from a program (for example, an application) included in the mobile device such as recognition processing of an object in an image, or This is information processing at the application layer level performed in cooperation with programs.
  • the application processing performed by the server device 10 may be edge processing called edge computing.
  • the application processing is different from the processing at the physical layer, data link layer, network layer, transport layer, session layer, and presentation layer level referred to in the S reference model. However, it does include application layer level processing such as image recognition processing. If so, the application processing may additionally include processing from the physical layer to the presentation layer level.
  • application-layer-level information processing performed by the server device 10 may be the base station device 20 based on a request from a program included in the terminal device 40, or Information processing at the application layer level performed by a device on the network in cooperation with a program included in the terminal device 40 is sometimes called “application processing”.
  • a device on the network provides the processing data of the “application processing” to the terminal device 40, or the server device 10 or the base station device 20 performs the “application processing”.
  • Providing a processing function (or processing service) to the terminal device 40 may be referred to as “providing application processing”.
  • the base station device 20 is a wireless communication device that wirelessly communicates with the terminal device 40.
  • the base station device 20 is a type of communication device.
  • the base station device 20 is, for example, a device corresponding to an I 0 t gateway.
  • the base station device 20 may be a device corresponding to a wireless base station (Base Station, etc.) or a wireless access point (Access Point). Further, the base station device 20 may be a wireless relay station.
  • the base station device 20 may be an optical device called an RRH (Remote Radio Head). Further, the base station device 20 may have a function (for example) of the server device 10 and a function of providing application processing.
  • the radio access technology used by the base station apparatus 20 for radio communication with the terminal apparatus 40 is, for example, the LPWA communication technology.
  • the wireless access technology used by the base station device 20 is not limited to the LPWA communication technology, and may be another wireless access technology such as the cellular communication technology or the wireless LAN technology.
  • the wireless communication used by the base station device 20 may be wireless communication using radio waves or wireless communication (optical wireless) using infrared rays or visible light.
  • the base station device 20 can be used, operated, and/or managed by various entities.
  • the entity is a mobile communication Contractor (MNO: Mobile Network Operator), virtual mobile communication operator (MVN0: Mobile Internet Network Operator), virtual mobile enabler (MVNE: Mobile Internet Network Enbler) ), Neutral Host Network (NHN), business operators, enterprises, educational institutions (school corporations, municipal boards of education, etc.), real estate (buildings, condominiums, etc.) Administrators, individuals, etc. sell.
  • MNO Mobile Network Operator
  • VN0 Mobile Internet Network Operator
  • MVNE Mobile Internet Network Enbler
  • NHS Neutral Host Network
  • business operators enterprises, educational institutions (school corporations, municipal boards of education, etc.), real estate (buildings, condominiums, etc.) Administrators, individuals, etc. sell.
  • the base station device 20 may be installed and/or operated by one operator, or may be installed and/or operated by one individual.
  • the installation of the base station device 20 and the operator are not limited to these.
  • the base station device 20 may be installed and operated jointly by a plurality of businesses or a plurality of individuals.
  • the base station device 20 may be a shared facility used by a plurality of businesses or a plurality of individuals. In this case, installation and/or operation of equipment may be performed by a third party different from the user.
  • a base station device also referred to as a base station
  • a base station includes not only a donor base station but also a relay base station (also referred to as a relay station or a relay station device).
  • the concept of a base station includes not only a structure (Structure) having the function of a base station but also a device installed in the structure.
  • the structures are, for example, buildings such as high-rise buildings, houses, steel towers, station facilities, airport facilities, port facilities, and stadiums. Not only buildings but also tunnels, bridges, dams, fences, steel columns, and other structures (non-buildng st ructure), cranes, Facilities such as windmills are also included.
  • the concept of structures includes not only structures on land (ground in a narrow sense) or underground, but also structures on the water such as piers and megafloats, and structures underwater such as marine observation facilities.
  • the base station device can be restated as a processing device or an information processing device.
  • the base station device 20 may be a donor station or a relay station (relay station). Further, the base station device 20 may be a fixed station or a mobile station.
  • a mobile station is a wireless communication station (or broadcasting station) that is configured to be movable. ⁇ 02020/175018 16 ⁇ (: 171?2020/003855
  • the base station device 20 may be a device installed in a moving body or the moving body itself.
  • a relay station device having the ability to move (11 / 1_Rei_1) _ 1 1 _ 1 mechanic) is can be regarded as the base station apparatus 2 0 as a mobile station.
  • a device such as a vehicle, a drone, or a smart phone that originally has a mobile capability and is equipped with the function of the base station device (at least a part of the function of the base station device) is also used as the mobile station.
  • a device such as a vehicle, a drone, or a smart phone that originally has a mobile capability and is equipped with the function of the base station device (at least a part of the function of the base station device) is also used as the mobile station. Corresponds to.
  • the moving body may be a mobile terminal such as a smartphone or a mobile phone.
  • the moving body may be a moving body that moves on land (ground in a narrow sense) (for example, a car, a bicycle, a bus, a truck, a motorcycle, a train, a vehicle such as a linear motor car), or an underground (for example, it may be a moving body (for example, a subway) moving in a tunnel.
  • the moving body may be a moving body that moves on water (for example, a passenger ship, a cargo ship, a hover-craft, etc.), or a moving body that moves in water (for example, a submarine or a submarine).
  • a moving body that moves on water for example, a passenger ship, a cargo ship, a hover-craft, etc.
  • a moving body that moves in water for example, a submarine or a submarine.
  • Submersibles such as unmanned submersibles).
  • the moving body may be a moving body that moves in the atmosphere (for example, an airplane such as an airplane, an airship, or a drone), or a moving body that moves outside the atmosphere (for example, an artificial satellite or space). Artificial bodies such as ships, space stations, and spacecrafts). A moving body that moves outside the atmosphere can be paraphrased as a space moving body.
  • the base station device 20 may be a ground station installed on the ground.
  • the ground station is a terrestrial radio communication station or a terrestrial broadcasting station.
  • the base station device 20 may be a base station device arranged on a structure on the ground or a base station device installed on a moving body moving on the ground.
  • the base station device 20 may be an antenna installed in a structure such as a building and a signal processing device connected to the antenna.
  • the base station device 20 may be a structure or a moving body itself. “Ground” is not only land (narrowly defined ground) but also a broadly defined ground including ground, water, and water.
  • the base station device 20 is not limited to the terrestrial base station device.
  • Base station device 20 can float in the air or in space It may be a non-terrestrial base station device (non-ground station device).
  • the base station device 20 may be an aircraft station device or a satellite station device.
  • the aircraft station device is a wireless communication device that can float in the atmosphere, such as an aircraft.
  • the aircraft station device may be a device mounted on an aircraft or the like, or may be the aircraft itself.
  • the concept of an aircraft includes not only heavy aircraft such as airplanes and gliders, but also light aircraft such as balloons and airships. Also, the concept of aircraft includes not only heavy and light aircraft, but also rotorcraft such as helicopters and auto gyros.
  • the aircraft station device (or the aircraft in which the aircraft station device is installed) may be an unmanned aircraft such as a drone.
  • unmanned aerial vehicles also includes unmanned aircraft systems (UAS) and tethered UAS (tethered UAS).
  • UAS unmanned aircraft systems
  • tethered UAS tethered UAS
  • the concept of unmanned aerial vehicles includes light unmanned aerial systems (LTA: Lighter han Air UAS) and heavy unmanned aerial systems (HTA: Heavier than Air UAS).
  • LTA Lighter han Air UAS
  • HTA Heavier than Air UAS
  • HAPs High Altitude UAS Platforms
  • the satellite station device is a wireless communication device that can float outside the atmosphere.
  • the satellite station device may be a device mounted on a space vehicle such as an artificial satellite, or may be the space vehicle itself.
  • the satellite stations are low earth orbiting (LEO) satellites, medium earth orbiting (ME0) satellites, geostationary earth orbiting (GEO) satellites, and high elliptical orbits (HE0: Highly orbiting). Elliptical Orbiting) satellite.
  • LEO low earth orbiting
  • ME0 medium earth orbiting
  • GEO geostationary earth orbiting
  • HE0 Highly orbiting
  • Elliptical Orbiting Elliptical Orbiting
  • the satellite station device may be a device mounted on a low earth orbit satellite, a middle earth orbit satellite, a geostationary satellite, or a high elliptical orbit satellite.
  • the size of the coverage of the base station device 20 may be as large as a macro cell or as small as a pico cell. Of course, the size of the coverage of the base station device 20 may be extremely small, such as a femto cell. Further, the base station device 20 may have a beamforming capability. In this case, the base station device 20 has a cell or service area for each beam. May be made.
  • the base station device 20 is directly connected to the terminal device 40, but the base station device 20 is connected to another base station device 20 (relay device). Wireless communication with the terminal device 40 indirectly.
  • the broadcasting station device 30 is a device that broadcasts various information (or various signals) to the terminal device 40.
  • the broadcasting station device 30 is a device that broadcasts various information (or various signals) using the VHF-High band.
  • the broadcasting station device 30 is a kind of transmitting device. In the present embodiment, not only “data” transmitted from the broadcasting station device 30 but also “signal” transmitted from the broadcasting station device 30 is “information”.
  • the broadcasting station is a broadcasting station as a facility. Broadcasting stations also include broadcast relay stations.
  • the broadcasting station device 30 may be a transmitter of a predetermined broadcasting standard.
  • the broadcasting station device 30 may be a DVB transmitter or an I S D B transmitter.
  • the broadcasting station device 30 may be an ATSC transmitter such as an ATSC3.0 transmitter.
  • the broadcasting station device 30 is not limited to transmitters of these standards, and may be transmitters of other broadcasting standards.
  • the broadcasting station device 30 uses a proprietary broadcasting standard that specializes in the transmission of information for the terminal device 40 to communicate using the unlicensed band (for example, evening information and control information). May be
  • the broadcasting station device 30 may be a wireless station.
  • broadcasting station 3 broadcasting station 3
  • the broadcasting station device 30 may be a device corresponding to a wireless base station, a wireless access point, or a wireless relay station. At this time, the broadcasting station device 30 may be a base station or a relay station for a cellular communication system such as LTE or NR. If it has a function to transmit information (or signal) in broadband, if it has a function of wireless communication station (for example, base station equipment). 20) can also be regarded as a broadcasting station.
  • LTE Long Term Evolution
  • NR New Radio
  • the broadcasting station device 30 may be a device corresponding to a wireless base station, a wireless access point, or a wireless relay station. At this time, the broadcasting station device 30 may be a base station or a relay station for a cellular communication system such as LTE or NR. If it has a function to transmit information (or signal) in broadband, if it has a function of wireless communication station (for example, base station equipment). 20) can also be regarded as a broadcasting station.
  • the broadcast wave used by the broadcast station device 30 for broadcasting is not limited to terrestrial waves.
  • the broadcast wave may be a satellite wave. Satellite waves are radio waves transmitted from satellites.
  • the broadcasting station device 30 may be a fixed station. At this time, the broadcasting station device
  • the device 30 may be a device installed on the structure or the structure itself.
  • the broadcasting station device 30 may be a mobile station.
  • the broadcasting station device 30 may be a device installed in the moving body or may be the moving body itself.
  • the broadcasting station device 30 may be a ground station.
  • the base station device 20 may be a broadcast station device arranged on a structure on the ground or a broadcast station device installed on a mobile body moving on the ground.
  • the broadcasting station device 30 may be a non-ground station.
  • the broadcasting station device 30 may be an aircraft station device or a satellite station device.
  • the terminal device 40 is a wireless communication device that wirelessly communicates with the base station device 20 or another terminal device 40.
  • the base station device 20 is a type of communication device.
  • the terminal device 40 is, for example, a mobile phone, a smart device (smartphone or tablet), a PDA (Persona I Digital Assistant), or a personal computer. Further, the terminal device 40 may be a M2M (Machine to Machine) device or a OT device ( ⁇ OT terminal).
  • the terminal device 40 may be capable of L PWA communication with the base station device 20.
  • the terminal device 40 may be a device that can only transmit or a device that can only receive. Of course, the terminal device 40 may be capable of both transmission and reception. Further, the terminal device 40 may be capable of side-link communication with another terminal device 40.
  • the terminal device 40 may use an automatic retransmission technique such as HA RQ (Hybrid ARQ) when performing side link communication. Note that the terminal device 40 may be capable of L PWA communication even in communication (side link) with another terminal device 40.
  • Wireless communication used by terminal device 40 Including faith. ) May be wireless communication using radio waves or wireless communication (optical wireless) using infrared rays or visible light.
  • the terminal device 40 may be a mobile device.
  • the mobile device is a movable wireless communication device.
  • the terminal device 40 may be a wireless communication device installed in the moving body or the moving body itself.
  • the terminal device 40 may be a vehicle that moves on a road such as an automobile, a bus, a truck, or a motorcycle, or a wireless communication device mounted on the vehicle.
  • the mobile unit may be a mobile terminal, or may be a mobile unit that moves on land (in the narrow sense), in the ground, on the water, or in the water.
  • the moving body may be a moving body such as a drone or a helicopter that moves in the atmosphere, or a moving body such as a satellite that moves outside the atmosphere.
  • the terminal device 40 may simultaneously connect to a plurality of base station devices or a plurality of cells to perform communication. For example, when one base station device supports a communication area via multiple cells (for example, pCel ⁇ , sCe ⁇ ), carrier aggregation (CA) technology or dual carrier aggregation (CA) technology is used. With the connectivity (DC: Dual Connectivity) technology and the multi-connectivity (MC: Multi-Connectivity) technology, it is possible to bundle the plurality of cells and communicate between the base station device 20 and the terminal device 40. Alternatively, the terminal device 40 and the plurality of base station devices 20 can communicate with each other by the coordinated multi-point transmission and reception (CoMP) technology via the cells of different base station devices 20.
  • CoMP coordinated multi-point transmission and reception
  • the terminal device 40 does not necessarily have to be a device directly used by a person.
  • the terminal device 40 may be a sensor installed in a machine or the like of a factory, such as so-called MTC (Machine Type Communication). Further, the terminal device 40 may be a M2M (Machine to Machine) device or a OT (Inter net of Things) device.
  • the terminal device 40 is represented by D 2 D (Device to Device) and V2X (Vehicle to everything). As described above, the device may have a relay communication function. Further, the terminal device 40 may be a device called CPE (Client Premises Equipment) used in a wireless backhaul or the like.
  • CPE Client Premises Equipment
  • each device that constitutes the communication system 1 according to the embodiment will be specifically described.
  • the configurations of the respective devices shown below are merely examples.
  • the configuration of each device may be different from the following configurations.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the server device 10 according to the first embodiment.
  • the server device 10 includes a communication unit 11, a storage unit 12, and a control unit 13.
  • the configuration shown in FIG. 4 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the server device 10 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the server device 10 may be composed of a plurality of server devices.
  • the communication unit 11 is a communication interface for communicating with other devices.
  • the communication unit 11 may be a network interface or a device connection interface.
  • the communication unit 11 may be a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card), or is composed of a US B (Universal Serial Bus) host controller, a US B port, etc. It may be a US B interface.
  • the communication unit 11 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the communication unit 11 functions as a communication means of the server device 10.
  • the communication unit 11 communicates with the base station device 20 and the broadcasting station device 30 according to the control of the control unit 13.
  • the storage unit 12 includes DRAM (Dynamic Random Access Memory) and SRAM.
  • the storage unit 12 functions as a storage means of the server device 10.
  • the control unit 13 is a controller that controls each unit of the server device 10. r).
  • the control unit 13 is realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro Processing Unit).
  • the control unit 13 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the server device 10 by using a RAM (Random Access Memory) or the like as a work area.
  • the control unit 13 may be realized by an integrated circuit such as an AS IC (Applicai on Specific Integrated Circuit) or an F PGA (Field Programmable Gate Array).
  • the CPU, MPU, AS IC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the base station device 20 according to the first embodiment.
  • the base station device 20 is capable of L PWA communication with the terminal device 40.
  • the base station device 20 includes a wireless communication unit 21, a storage unit 22, a network communication unit 23, and a control unit 24.
  • the configuration shown in FIG. 5 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this.
  • the functions of the base station device 20 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 21 is a signal processing unit for wirelessly communicating with another wireless communication device (for example, the terminal device 40, another base station device 20).
  • the wireless communication unit 21 operates according to the control of the control unit 24.
  • the wireless communication unit 21 supports one or more wireless access methods. For example, the wireless communication unit 21 supports communication using L PWA communication.
  • the storage unit 22 is a data readable/writable storage device such as D RAM, S RAM, flash memory, and hard disk.
  • the storage unit 22 functions as a storage unit of the base station device 20.
  • the network communication unit 23 is a communication interface for communicating with other devices.
  • the network communication unit 23 is a LAN interface.
  • the network communication unit 23 may be a wired interface, or It may be a line interface.
  • the network communication unit 23 is a base station device.
  • the network communication unit 23 communicates with the server device 10 under the control of the control unit 24.
  • the control unit 24 is a controller that controls each unit of the base station device 20.
  • the control unit 24 is realized by, for example, a processor such as CPU or MPU.
  • the control unit 24 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the base station device 20 by using a RAM or the like as a work area.
  • the control unit 24 may be realized by an integrated circuit such as AS C or F PGA. C P U, M P U, AS I C, and F PGA can all be considered as controllers.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the broadcasting station device 30 according to the first embodiment.
  • the broadcasting station device 30 is a device that carries timing information and control information on a broadcast wave and transmits the information to the terminal device 40.
  • Broadcasting station equipment
  • the configuration shown in FIG. 6 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the function of the broadcast station device 30 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the signal processing unit 31 is a signal processing unit for transmitting a broadcast wave.
  • the signal processor 31 operates according to the control of the controller 34.
  • the satellite receiving unit 35 is a signal processing unit for receiving a satellite wave and demodulating information (signal).
  • the satellite wave received by the satellite receiver 35 is, for example, a GPS wave transmitted from a GPS satellite.
  • the satellite receiver 35 demodulates the PS signal and GPS time information from the 03 wave, for example, and outputs them.
  • the satellite wave received by the satellite receiving unit 35 may be a satellite wave transmitted from another G N S S such as GLONASS, Gal i l e o, and quasi-zenith satellite.
  • the storage unit 32 includes D RAM, S RAM, flash memory, and hard disk. ⁇ 02020/175018 24 ⁇ (: 171?2020/003855
  • the storage unit 32 functions as a storage unit of the broadcast station device 30.
  • the network communication unit 33 is a communication interface for communicating with other devices.
  • the network communication unit 33 is a 1_8 1 ⁇ 1 interface.
  • the network communication unit 33 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 33 functions as a network communication unit of the broadcasting station device 30.
  • the network communication unit 33 communicates with the server device 10 under the control of the control unit 34.
  • the control unit 34 is a controller that controls each unit of the broadcasting station device 30.
  • the control unit 34 is realized by, for example, a processor such as ⁇ , IV! II, or the like.
  • the control unit 34 is realized by the processor executing various programs stored in the storage device inside the broadcast station device 30 by using the processor IV as the work area.
  • the control unit 34 is
  • ⁇ II, 1 ⁇ /1 II, 8 3 ⁇ ⁇ , and 08 can all be regarded as controllers.
  • the control unit 34 includes an acquisition unit 341 and a transmission unit 342.
  • Each block (acquisition unit 341 to transmission unit 342) forming the control unit 34 is a functional block showing the function of the control unit 34.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the above functional blocks may be one software module realized by software (including a micro program) or one circuit block on a semiconductor chip (die). Good.
  • each functional block may be one processor or one integrated circuit. The method of configuring the functional block is arbitrary.
  • control unit 34 may be configured in a functional unit different from the above functional blocks. The operation of each block (acquisition unit 341 to transmission unit 342) forming the control unit 34 will be described later.
  • the broadcasting station device 30 puts the timing information on the broadcast wave and ends it. ⁇ 02020/175018 25 ⁇ (: 171?2020/003855
  • the timing information is virtual satellite transmission information generated by using the information transmitted from the navigation satellite.
  • the broadcast wave may be a down-conversion of a virtual satellite wave (eg, 03 waves) transmitted from the virtual satellite.
  • the virtual satellite transmission information may be three signals obtained when a radio wave from a navigation satellite (eg, 03 satellites) is decoded, and radio waves from which the same three signals are obtained.
  • the navigation satellites are not limited to 0 to 3 satellites, and may be navigation satellites of ⁇ 33 different from ⁇ 3.
  • FIG. 7 is a diagram showing a specific configuration example of the broadcast station device 30.
  • the configuration shown in FIG. 7 is an example of the configuration of the broadcasting station device 30 when there are four virtual satellites.
  • the configuration shown in FIG. 7 is merely an example, and the configuration of the broadcasting station device 30 is not limited to the configuration shown in FIG.
  • the broadcasting station device 30 includes: 3/0 33 receiver 323. 0 to 3 / ⁇ 33
  • the receiver 323 corresponds to the satellite receiver 35 in the example of FIG. ⁇ 93/0 N33 receiver 323 receives ⁇ 3 waves from actual ⁇ 3 satellites and demodulates ⁇ 3 time information. Then, the 3/0 33 receiver 323 inputs the demodulated signal to the four virtual satellite modules 3 1 3 to 3 1.
  • the four virtual satellite modules 3 1 3 to 3 1 form a part of the signal processing unit 3 1.
  • the four virtual satellite modules 3 1 3 to 3 1 generate signals that are derived from the signals of 3 satellites under the control of the master -09113 ⁇ 3.
  • the master 0113 13 constitutes a part of the control unit 34 in the example of FIG.
  • the broadcasting station device 30 adds a predetermined delay to each of the four signals in accordance with the position of the virtual satellite, and then multiplexes the four delayed signals. Then, the broadcast station device 30 transmits the multiplexed signal in a predetermined frequency band (eg, 2001 ⁇ 1! band).
  • Fig. 7 shows the configuration for transmitting timing information
  • the broadcasting station device 30 transmits not only the timing information but also the control information to the terminal device 40 by transmitting it on the broadcast wave. Good.
  • the broadcasting station device 30 uses the broadband wireless IV! You can also use the ain channel. As a result, the broadcast station device 30 can broadcast and transmit accurate evening information. On the other hand, the broadcasting station device 30 may use the Sub channel of the narrow band radio for transmitting the control information. As a result, control information can be transmitted to many terminal devices 40. The Main channel and Sub channel will be described later.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the terminal device 40 according to the first embodiment.
  • the terminal device 40 is capable of L PWA communication with the base station device 20.
  • the terminal device 40 extracts timing information from the broadcast wave transmitted from the broadcasting station device 30 and uses it for controlling L PWA communication.
  • the terminal device 40 includes a wireless communication unit 41, a satellite reception unit 42, a storage unit 43, a network communication unit 44, an input/output unit 45, and a control unit 46.
  • the configuration shown in FIG. 8 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the function of the terminal device 40 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 41 is a signal processing unit for wirelessly communicating with another wireless communication device (for example, the base station device 20, the other terminal device 40).
  • the wireless communication unit 41 operates according to the control of the control unit 46.
  • the wireless communication unit 41 supports one or more wireless access methods.
  • the wireless communication unit 21 supports communication using L PWA communication. Note that the wireless communication unit 41 multiplexes and transmits multiple transmission signal transmissions generated by chirp-modulating the transmission data in the same transmission channel by shifting the timing at predetermined time intervals. Good
  • the satellite receiving unit 42 is a signal processing unit for receiving satellite waves and demodulating information (signal).
  • the satellite wave received by the satellite receiver 42 is, for example, a GPS wave transmitted from a GPS satellite.
  • the satellite receiver 42 demodulates the PS signal and GPS time information from the 03 wave, for example, and outputs them.
  • the satellite waves received by the satellite receiver 42 are GLONASS, Galileo, quasi-zenith satellites, and other satellite waves. It may be a satellite wave transmitted from GNSS.
  • the storage unit 43 is a data readable/writable storage device such as D RAM, S RAM, flash memory, and hard disk.
  • the storage unit 43 functions as a storage unit of the terminal device 40.
  • the network communication unit 44 is a communication interface for communicating with other devices.
  • the network communication unit 44 is a LAN interface.
  • the network communication unit 44 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 44 functions as a network communication unit of the terminal device 40.
  • the network communication unit 44 communicates with other devices under the control of the control unit 46.
  • the input/output unit 45 is a user interface for exchanging information with the user.
  • the input/output unit 45 is an operation device such as a keyboard, a mouse, operation keys, and a touch panel for the user to perform various operations.
  • the input/output unit 45 is a display device such as a liquid crystal display (Liquid Crystal Display) or an organic EL display (Organic Electroluminescence Display).
  • the input/output unit 45 may be a sound device such as a speaker or a buzzer.
  • the input/output unit 45 may be a lighting device such as an LED (Light Emitting Diode) lamp.
  • the input/output unit 45 functions as an input/output unit (input unit, output unit, operation unit or notification unit) of the terminal device 40.
  • the control unit 46 is a controller that controls each unit of the terminal device 40.
  • the control unit 46 is realized by, for example, a processor such as CPU or MPU.
  • the control unit 46 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the terminal device 40 by using a RAM or the like as a work area.
  • the control unit 46 may be realized by an integrated circuit such as AS C or F PGA. C P U, M P U, AS I C, and F PGA can all be regarded as controllers.
  • the control unit 46 includes an acquisition unit 461 and a communication control unit 462.
  • Each block constituting the control unit 46 is a functional block showing the function of the control unit 46.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the above functional blocks may be one software module realized by software (including a micro program), or one circuit block on a semiconductor chip (die). May be.
  • each functional block may be one processor or one integrated circuit. The method of configuring the functional block is arbitrary.
  • the control unit 46 may be configured in a functional unit different from the functional blocks described above. The operation of each block (acquisition unit 461 to communication control unit 462) forming the control unit 46 will be described later.
  • the terminal device 40 extracts timing information from the broadcast wave transmitted from the broadcasting station device 30 and uses it for controlling L PWA communication.
  • the timing information is a signal derived from the GPS signal.
  • the terminal device 40 may use the GPS signal (eg, PPS signal) acquired from an actual GPS satellite as the timing information.
  • FIG. 9 is a diagram showing a specific configuration example of the terminal device 40.
  • the configuration shown in Fig. 9 is a broadcasting station device when a commercially available G PS demodulation LSI is used for demodulating a G PS signal.
  • FIG. 9 It is a configuration example of 30.
  • the configuration shown in FIG. 9 is merely an example, and the configuration of the terminal device 40 is not limited to the configuration shown in FIG.
  • the terminal device 40 extracts the satellite wave from the GPS satellite by the front end 42a including a SAW (Surface Acoustic Wave) filter, an LNA (Low Noise Amplifier), etc., and then outputs it to the AB selector 46b.
  • the front end 42a corresponds to a part of the satellite receiver 42 in the example of FIG.
  • the terminal device 40 extracts the broadcast wave from the broadcasting station device 30 at the front end 41a including a SAW filter, LNA, etc., and then frequency shifts at the up converter 41b and the down converter 42c. Let And the terminal device
  • the 40 outputs the up-converted signal to the AB selector 46 b and outputs the down-comparted signal to the Sub channel demodulator 4 1 d. ⁇ 02020/175018 29 ⁇ (:171?2020/003855
  • And 3 channel demodulator 41 corresponds to a part of the wireless communication unit 41 in the example of FIG.
  • the Hachimi selector selects a signal according to the control of ⁇ 11463, and then inputs the selected signal into ⁇ 3 demodulator 1_3.
  • ⁇ 3 demodulation 1_ 3 ⁇ 42 ⁇ corresponds to a part of the wireless communication part 41 in the example of FIG. ⁇ 3 demodulation !_3 I 4
  • the 1_? ⁇ /eight transmitter 4 16 corresponds to a part of the wireless communication unit 4 1 in the example of FIG.
  • ! -Part of the transmitter 4 16 eg, !_ control part in the transmitter 4 16
  • the 3-channel 13-channel demodulator 4 1 ⁇ 1 demodulates the control signal from the input signal.
  • ⁇ 11463 corresponds to a part of the control unit 46 in the example of FIG.
  • the transmitter 4 16 communicates with the base station device 20 under the control of the control unit 46.
  • the second frequency band is a frequency band different from the first frequency band, which is an unlicensed band in which multiple communication methods can be mixed.
  • the first frequency band is, for example, a frequency band in which specific small power-saving radio can be performed (for example, a frequency band used by the terminal device 40 for !_8 communication).
  • the first frequency band is, for example, the 9201 ⁇ ( ⁇ ! band
  • the second frequency band is, for example, the VH FH I 9 h band.
  • FIG. 10 is a diagram showing a spectrum of a broadcast wave transmitted by the broadcast station device 30.
  • the broadcasting station device 30 divides the allocated frequency band (second frequency band) into one n-channel and a plurality of 3-way channels. And the broadcasting station 30 Timing information is transmitted on the closed channel, and control information for controlling communication of the terminal device 40 is transmitted on the three-way channel.
  • the broadcasting station device 30 uses wideband radio for the Main channel. Bandwidth of ⁇ 2MHz is assumed.
  • the broadcasting station device 30 uses narrow band radio for the Sub channel. Then, the broadcasting station device 30 multicasts control information using the Sub channel. The control information may be different for each of the multiple wireless systems.
  • the bandwidth of the Sub channel is assumed to be, for example, about 10 kHz.
  • the broadcasting station device 30 may use any wireless modulation as long as it fits within the bandwidth such as BPSK, FSK, and ODM.
  • a person who provides a communication service such as application processing to the user of the terminal device 40 (for example, a T operator.
  • a service provider is a carrier aggregation (CA) provider regarding the assigned Sub channel.
  • CA carrier aggregation
  • Carrier Aggregation Carrier Aggregation
  • Channel bonding Channel I Bonding
  • service providers may divide and use one channel.
  • the broadcast from each broadcast station device 30 may be defined in advance so that the broadcast waves can be distinguished from each other even with the same frequency by code multiplexing.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the outline of the operation of the communication system 1.
  • the broadcasting station device 30 uses the Main channel to transmit the terminal device 40 (for example,
  • the timing information is broadcasted independently and periodically from the IOT terminal (step S ⁇ 02020/175018 31 ⁇ (: 171?2020/003855
  • the data broadcast from the ⁇ channel may include not only timing information but also date, time information, and ephemeris information. If the terminal device 40 is synchronized with another terminal device 40, time information such as 0-3 time information may also be regarded as timing information.
  • the data broadcast from the ⁇ channel may include a control signal for the terminal device 40 (for example, I 0 terminal) that complies with the use of this band.
  • Steps 32 and 33 are normal operations of the terminal device 40 (for example, I 0 terminal), the base station device 20 (for example, 0x gateway), and the server device 10.
  • the server device 10 is a base station device 20 (for example,
  • the base station device 20 (for example, a ⁇ gateway) is an uplink of the terminal device 4 0 (for example, an I ⁇ terminal) having a designated terminal I port. ) Is received (step 3 2).
  • the base station device 20 (for example, Ichome gateway) uploads the received data (payload) in the uplink to the server device 10 (step 33).
  • Steps 31, 3, 4, and 35 are, for example, operations when there is a request to stop a terminal device 40 (for example, a 0 terminal) having a specific entrance.
  • a terminal device 40 for example, a 0 terminal
  • the server device 10 notifies the control signal encoder in the broadcasting station device 30 of data for stopping the terminal device 40 (for example, I 0 terminal) having a specific I port. Yes (step 34).
  • the control signal encoder of the broadcast station device 30 performs predetermined encoding and transmits it to the modulator.
  • the broadcasting station device 30 can also broadcast this via the Main channel (step S1).
  • the broadcasting station device 30 generates timing information and broadcasts it.
  • Virtual satellite (also called pseudo-satellite) technology may be used to generate the timing information.
  • the broadcasting station device 30 may generate a pseudo satellite in a GBAS (Ground Based Augmentation System).
  • Pseudo-satellite is a known technology and is used at construction sites and indoors where the number of satellites decreases due to the influence of buildings, etc./satellite cannot be received. The number and arrangement of satellites can be improved.
  • the broadcast station device 30 is a terrestrial broadcast that converts baseband signals observed when radio waves from a plurality of immobile pseudo-satellites are received at one point on the ground into "high transmission frequencies" for transmission. It may be a station. At this time, the “high transmission frequency” may be a frequency in the television broadcasting band.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of the broadcast processing according to the first embodiment.
  • the broadcast processing described below is executed by the control unit 34 of the broadcast station device 30, for example.
  • the broadcasting station device 30 is, for example, a terrestrial broadcasting station device.
  • the acquisition unit 341 of the broadcasting station device 30 uses information (for example, G P
  • the acquisition unit 341 acquires information (for example, PPS signal) for time measurement or timing measurement transmitted from the navigation satellite.
  • the acquisition unit 341 acquires timing information to be broadcast to the terminal device 40 (step S102).
  • the acquisition unit 34 1 generates timing information based on the information (signal) acquired in step S 101.
  • the terminal device 40 can use a predetermined unlicensed band (first frequency band) in which a plurality of communication methods can be mixed with a predetermined communication method (for example, a communication method compliant with a predetermined LPWA standard). Is.
  • the timing information is virtual satellite transmission information generated by using the information transmitted from the navigation satellite.
  • the virtual satellite transmission information may be configured so that a PPS (Pu Ue Per Second) signal can be demodulated from the signal transmitted from the navigation satellite.
  • PPS Pu Ue Per Second
  • the acquisition unit 3 41 acquires control information from the server device 10 (step S 1 ).
  • the control information is, for example, information for instructing the terminal device 40 to perform control related to communication.
  • the control information may include stop information for stopping the radio wave transmission of the terminal device 40 using the first frequency band.
  • the control information may include schedule information for scheduling radio wave transmission of the terminal device 40 using the first frequency band.
  • the schedule information may include information on radio resources (frequency and/or time resources) that can be used by the terminal device 40.
  • the transmission unit 3 42 of the broadcasting station device 30 uses a frequency band (second frequency band) different from the predetermined unlicensed band (first frequency band) for the timing information and control information. And broadcast.
  • the transmission unit 3 42 transmits the timing information on the M a i n channel described in ⁇ 2-6. Allocation of frequency band>. Further, the transmitting unit 3 42 transmits control information on the Sub channel described in ⁇ 2-6. Allocation of frequency band>.
  • the broadcast wave of its own station may be separated and demodulated.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining that areas can be separated by different spreading codes and code multiplexing.
  • the transmitting unit 3 42 may enable area division not only for the Main channel but also for the Sub channel by the same means. ⁇ 02020/175018 34 ⁇ (: 171?2020/003855
  • control unit 34 of the broadcasting station device 30 ends the broadcasting process.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of a transmission process according to the first embodiment.
  • the transmission process described below is executed by, for example, the control unit 46 of the terminal device 40.
  • control unit 46 of the terminal device 40 executes terminal initial setting (step 3201). Then, the control unit 46 of the terminal device 40 Channel demodulation sequence, 03 satellite acquisition sequence, ⁇ Execute the channel demodulation sequence. These sequences may be executed in parallel.
  • the acquisition unit 4 61 of the terminal device 40 Perform channel demodulation (step 3 2 1 1). If the demodulation fails (step 3 2 1 2 :1 ⁇ 1 ⁇ ), the acquisition unit 4 61 returns to step 3 2 1 1 1 and continues demodulating the 3 channel. If the demodulation is successful (step 3 2 1 2 : ⁇ 6 3 ), the acquisition unit 4 61 returns to step 3 2 1 1 after performing eight steps (step 3 2 1 3) and demodulates 3 rechannels. repeat.
  • "8 I-chome" means waiting for a predetermined time, or before or after 1_ ⁇ /8 transmission.
  • control information may include stop information for stopping the radio transmission using the first frequency band of the terminal device 40. Further, the control information may include schedule information for scheduling radio wave transmission using the first frequency band of the terminal device 40.
  • the communication control unit 4 62 of the terminal device 40 generates a control signal for controlling !_ ⁇ 8 transmission based on the control information (steps 3 2 1 4). For example, the communication control unit 462 generates a stop signal for stopping the radio wave transmission or generates a signal for designating available wireless resources based on the control information. ⁇ 02020/175018 35 ⁇ (: 171?2020/003855
  • the acquisition unit 4 61 of the terminal device 40 executes acquisition processing of navigation satellites (for example, 3 satellites) (step 3 2 2 1).
  • a predetermined number eg, 4
  • the acquisition unit 4 6 1 executes after 8 I-chome (step 3 2 2 3) , Return to step 3 2 2 1 and restart the navigation satellite acquisition processing.
  • the acquisition unit 4 61 will use the timing information (for example, (3 timing signals such as signals) are transmitted to the Yatsumi selector.
  • the timing information enables sharing of timing with another terminal device 40 which uses the first frequency band by a communication method different from the predetermined communication method used by the terminal device 40.
  • step 3 2 2 2 2 :N 0 it is determined whether the predetermined number (for example, four) of navigation satellites cannot be captured (step 3 2 2 2 :N 0).
  • the acquisition unit 4 61 returns to step 3 2 2 1 and continues the capture process.
  • the acquisition unit 4 61 shifts the processing to the closed channel demodulation sequence.
  • the acquisition unit 4 61 of the terminal device 40 executes acquisition processing of a virtual satellite (for example, virtual ⁇ 3 satellites) (step 3 2 3 1).
  • the virtual satellite acquisition process is, for example, a demodulation process for n channels.
  • a predetermined number for example, 4
  • the acquisition unit 4 6 1 performs after the execution of 8 I-chome (step 3 2 3 3), Return to step 3 2 2 1 and restart the navigation satellite acquisition processing.
  • the acquisition unit 4 61 will determine the timing information (for example, (3 timing signals such as signals) are transmitted to the Hachimi selector.
  • step 3 2 3 2 :N 0 it is determined whether the predetermined time has elapsed from the start of the capturing process. ⁇ 02020/175018 36 ⁇ (:171?2020/003855
  • Step 3 2 3 4 When the predetermined time has not elapsed (step 3 2 3 4 : ⁇ 6 3 ), the acquisition unit 4 61 returns to step 3 2 3 1 and continues the capture process. When the predetermined time has passed (step 3 2 3 4 :1 ⁇ 1 ⁇ ), the acquisition unit 4 6 1
  • the Yasumi selector selects a valid sequence side.
  • the Yasumi selector selects either the n-channel demodulation sequence (first information) or the information acquired by the 03 satellite acquisition sequence (second information) (step 3 2 4 1).
  • the Minami selector selects the second information when it can acquire the predetermined number of navigation satellites, and selects the first information when it cannot acquire the predetermined number of navigation satellites.
  • the communication control unit 4 62 of the terminal device 40 controls the control signal generated in step 3 2 1 4 and the information selected in step 3 2 4 1 (for example, 3 signal or ⁇ 3 signal). Etc. timing information) based on! -Control transmission of transmission data (step 3 2 5 1).
  • the communication control unit 4 62 can acquire a predetermined number of navigation satellites
  • the communication control unit 46 2 performs communication of a predetermined communication method using the first frequency band based on the second information. Control.
  • the communication of the predetermined communication method using the first frequency band is controlled based on the timing information included in the first information.
  • the communication control unit 4 62 when the communication control unit 4 62 receives the instruction to stop the radio wave transmission using the first frequency band as the control information, it stops the radio wave transmission using the first frequency band. To do.
  • control unit 46 of the terminal device 40 ends the transmission process.
  • the communication device for example, the terminal device 40
  • a predetermined unlicensed band for example, 9 2 Information for communication using a band (for example, timing information and/or control information) is different from the predetermined unlicensed band.
  • a predetermined unlicensed band for example, 9 2 Information for communication using a band (for example, timing information and/or control information) is different from the predetermined unlicensed band.
  • the communication device controls communication of a predetermined communication method using a predetermined unlicensed band (for example, 1_ ⁇ /eight communication).
  • the broadcast wave using the power of the number of broadcast stations + ! ⁇ ⁇ enables communication control of wireless communication in a band different from the broadcast wave.
  • the timing obtained from this can be aligned in the time axis direction even with different wireless communication standards! -It is possible to provide a mechanism to realize transmission.
  • Channel and 3 re Divided into channels. While the information that can be used for the mobile phone is carried on the ⁇ channel, a mechanism for providing individual information for various wireless communication can be provided for the 3-13 channel.
  • ⁇ channel or the 3 channel Various information is transmitted using the ⁇ channel or the 3 channel. As a result, for example, it is possible to provide a mechanism that can stop wireless transmission in the event of a disaster.
  • the oscillator inside each device can be calibrated. As a result, the frequency of wireless communication becomes correct and a highly efficient (that is, short-time) wireless communication method becomes possible. In addition, it is possible to eliminate the waste signal (preamble) that indicates the start of transmission, which contributes to effective use of the frequency band by communicating in a short time.
  • the downlink communication also makes it possible to control the transmission conditions of the wireless device, which makes it possible to improve communication efficiency.
  • the present embodiment aims to realize downlink communication that enables accurate time information, control information from the system, and the like to be delivered to each device.
  • the standard radio wave (JJY) is a method of wirelessly transmitting time information, and 50 kW radio waves are emitted from Fukushima and Saga prefectures. Also, the frequencies of the radio waves used in Fukuoka and Saga prefectures are different from 40 kHz and 60 kHz, respectively. ⁇ 02020/175018 39 ⁇ (: 171?2020/003855
  • the two radio waves are prevented from interfering with each other.
  • only time accuracy of about 1 second can be obtained.
  • ⁇ 3 (which is called ⁇ 3 3 when including systems outside the United States) is often used.
  • ⁇ 3 consists of dozens of artificial satellites orbiting the earth, and by capturing the radio waves from the artificial satellite, the position (latitude/longitude) and time of the receiving point can be accurately known. .. Time accuracy is high within 1 microsecond.
  • the artificial satellites are distant at an altitude of 20,000, the radio waves are weak and cannot be received indoors.
  • the 03 receiver since the satellite is in an orbit and is not stationary, the 03 receiver must acquire satellite orbit information over a long period of time (tens of seconds to 1 minute). There is also a problem that power consumption increases due to the reception of the orbit information.
  • downlink broadcasting is realized in which accurate time information is transmitted from a broadcasting site with strong radio waves.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the problem 1 of the second embodiment.
  • the radio waves interfere and cannot be received correctly. Radio waves from broadcasting stations are strong, so radio waves may reach unexpected distances. Therefore, it is necessary to change (8) frequency, (M) time, or ( ⁇ ) spreading code depending on the broadcasting station. ⁇ 02020/175018 40 ⁇ (: 171?2020/003855
  • Narrow band (narrow band) can be used to increase the number of channels, and frequency channels can be allocated to each broadcasting station for transmission to prevent frequency overlap.
  • the receiver has to scan many narrowband frequencies, which complicates the configuration.
  • the band is narrowed (narrow band)
  • the time resolution is reduced, and (Problem 2: High time accuracy) cannot be solved.
  • the problem of overlap can be solved by adopting spectrum spreading and changing the spreading code for each area.
  • the spread spectrum method using 1 IV! ⁇ 3 ⁇ 3 ⁇ is adopted as the modulation method, and the overlap can be solved by changing the spreading code for each area.
  • the frequency band is expanded to 2 IV! 1 ⁇ 1 ⁇ .
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the problem 2 of the second embodiment.
  • Time accuracy is determined by the reciprocal of the frequency band.
  • the time spread accuracy of 1 microsecond is realized by adopting the spectrum spreading method using the 3 1 of 11 ⁇ /! 6 3 as the modulation method.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the problem 3 of the second embodiment.
  • the spectrum spreading method is adopted, and a communication format conforming to 3 is used.
  • the receiver circuit of this system can use the same receiver circuit that is available on the market in a large amount as it is, which enables a significant cost reduction.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the problem 4 of the second embodiment.
  • a baseband signal of ⁇ 3 that is observed when a radio wave from a pseudo satellite is received at one point on the ground is created, converted into a high frequency band, and transmitted. Since the pseudo satellite does not move, it is not necessary to acquire satellite orbit information, and the receiver can complete the receiving operation in a short time. As a result, the power consumption of the receiver can be reduced.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration example of the communication system 2 according to the second embodiment.
  • the configuration of the communication system 2 will be described with reference to FIG. Note that the description of "communication system” can be replaced with other words such as "control system”.
  • Communication system 2 has control information! -Eight Control information transmitter 300 to send to the sending terminal 400, and send data according to the above control information! - Sending terminal 400
  • a data transmission/reception system composed of a receiving system (for example, !_ ⁇ /8 receiver 200) that receives data in synchronization with 3 time, and the control information includes ⁇ 3 time information. Characterized by that! -Sending terminal control system.
  • the communication system 2 is a data transmission control system characterized in that the control information is transmitted by spread spectrum and the frame timing of the spectrum spread signal is synchronized with the 3 time.
  • the communication system 2 is a transmission terminal control system characterized in that the control information includes D IV! (30 information indicating the status of a disaster occurrence and the state of a communication channel!
  • the transmission carrier frequency of the control information transmitter 300 is
  • the communication system 2 includes a control information transmitter 300 and a control information transmitter! _ Eight sending terminals 400, And a receiver 200.
  • the central information controller may also be considered as part of the communication system 2.
  • the central information controller notifies the control information transmitter 300 of disaster information and communication channel information in the event of an earthquake or disaster.
  • the transmitter 300 corresponds to, for example, the server device 10 in Embodiment 1.
  • the control information transmitter 300 is not limited to the server device 10.
  • the control information transmitter 300 orbits the earth ⁇ Receives radio waves from 3 satellites and ⁇ Obtains 3 time information.
  • the control information transmitter 300 creates control information by combining 3 time information and Ding! ⁇ /1 (3 (3 information (disaster information and communication channel information obtained from the central control unit)).
  • the transmitter 300 spreads the control information as a spread spectrum signal with a chip rate of 1.0 2 3 1 ⁇ ( ⁇ !), and the frequency band in which the broadcast wave was used. Send with.
  • the control information transmitter 300 corresponds to, for example, the broadcasting station device 30.
  • the control information transmitter 300 is not limited to the broadcasting station device 30.
  • the transmitting terminal 400 is a transmitting device that transmits information from various sensors by long-distance, low-bit-rate communication.
  • long-distance/low-bit-rate wireless technology is generally used!- 8 (!_ ⁇ «3 ⁇ 4 Eight "63).
  • 1_ Eight sender terminal 400 is intended to send information from various sensors as payload by 1_ communication.
  • !-Sender terminal 400 is, in the first embodiment, , For example, corresponds to the terminal device 40.
  • the !_ ⁇ /eight transmission terminal 400 is not limited to the terminal device 40. ⁇ 02020/175018 43 ⁇ (: 171?2020/003855
  • the transmitting terminal 400 Before starting communication, the transmitting terminal 400 receives the spread spectrum radio wave transmitted from the control information transmitter 300 and decodes the control information. If the disaster information contained in the control signal is “disaster present”, then the transmitting terminal 400 stops transmission and prioritizes high-priority wireless communication.
  • the clock signal inside the transmitting terminal 400 is calibrated using 3 time included in the control information. As a result, it is sent from the sending terminal 400! -The signal will exactly match the carrier frequency that 1_ receiver 200 expects! -Increase the probability of successful reception of receiver 200 and improve communication efficiency. !- The 1_transmission signal transmitted from the transmitting terminal 400 is correctly transmitted at the time expected by the 1_receiver 200 0, and transmission is started, thereby eliminating waste signals such as preambles. Communication efficiency can be improved. After performing such a calibration, 1_ sending terminal 400 receives information from various sensors! -Send as a signal.
  • the 1-8 receiver 200 receives the radio waves from the 3 satellites orbiting the earth, and calibrates the clock signal inside the 1_8 receiver 200. As a result, the reception frequency and reception timing of the 1_ ⁇ / 8 receiver 200 are exactly synchronized with ⁇ 3 times.
  • the sending terminal 400 sends data via the control information transmitter 300.
  • the 1_8 receiver 200 ⁇ Receives radio waves directly from 3 satellites ⁇ Synchronized to 3 time, so both transmission and reception It will be performed in synchronization with the 3rd time, improving the stability and efficiency of communication.
  • the 1_8 signal received by the 1_8 receiver 200 is displayed on the smartphone in the user's hand via a server on the network (for example, the Internet).
  • the 1_8 receiver 200 is synchronized with the base station device 20, for example.
  • Hit Of course, the LPWA receiver 200 is not limited to the base station device 20.
  • the smartphone shown is merely an example, and other terminal devices such as mobile phones, smart devices (smartphones, tablets, etc.), PDAs, personal computers, M2M devices, or ⁇ oT devices. You may replace with.
  • the network is not limited to the Internet.
  • the network may be a communication network (including the Internet) such as a regional P (Internet Protocol) network or a telephone network (for example, a fixed telephone network or a mobile telephone network).
  • the network may include a wired network or a wireless network.
  • each device constituting the communication system 2 will be specifically described.
  • the configuration of each device shown below is merely an example.
  • the configuration of each device may be different from the following configurations.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration example of the control information transmitter 300 according to the second embodiment.
  • the control information transmitter 300 includes a time information acquisition means (time acquisition means), a transmission data creation means for creating control information including the time information, and a modulation and modulation of the control information by spectrum spreading.
  • the transmitting device is composed of a spectrum spreading means for creating a signal, a timing correcting means for adjusting the timing of the modulated signal according to the time information, and a transmitting means.
  • the control information transmitter 300 is a transmission device characterized in that the time information acquisition means is a GPS receiver that receives radio waves from a GPS satellite (generally a GNSSS satellite).
  • the timing correction means is
  • the transmitter is characterized by performing correction so as to be synchronized with P S time.
  • the control information transmitter 300 adds disaster information and communication channel information to the control information. Such as news
  • the transmitting device is characterized by including information.
  • the control information transmitter 300 is configured such that the transmission data creating means stores the time information 3
  • the transmitting device is characterized in that it is generated as a 0-bit subframe and has a bit rate of 50 bps.
  • the control information transmitter 300 is configured such that the spectrum spreading means has a chip rate of 1
  • the transmitter is characterized by 0 2 3 kilohertz and spread code length of 10 2 3 chips.
  • the control information transmitter 300 is a transmitting device characterized in that the transmitting means includes a frequency correcting means for correcting the transmitting carrier frequency based on the time information.
  • the control information transmitter 300 is a transmission device characterized in that the transmission carrier frequency of the transmission means is not less than 1700 megahertz and not more than 220 megahertz.
  • control information transmitter 300 The outline of the control information transmitter 300 has been described above, and the configuration of the control information transmitter 300 will be specifically described below.
  • the control information transmitter 300 includes a time acquisition means, a transmission data creation means, a spread spectrum means, a timing correction means, and a transmission means.
  • M IX, P RN, B P F, and P A respectively mean the following.
  • control information transmitter 300 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • Time acquisition means A GPS antenna and a GPS receiver receive GPS satellites orbiting the earth and output GPS time.
  • the GPS time can be obtained with high accuracy of 1 microsecond.
  • the transmission data creating means includes C PU.
  • CPU adds 6 seconds to the obtained GPS time and creates TOW (Time of Week: 17 bits) and WN (Week Number: 10 bits) of the transmission start time.
  • TOW and WN specify the GPS time at which the transmission starts in units of 6 seconds.
  • the CPU adds the TMC C information (1 74 bits), authentication data Au th (32 bits), and C RC (24 bits) to the subframe (300 bits) shown in Figure 21. ).
  • TMCC Transmission and Multiplexing Configuration Control Information
  • the authentication data A u t h is a code that detects that the communication information has been tampered with
  • the C RC is a code that detects an error that occurs in the communication path.
  • TLM consists of header (10001011) and 6-bit parity.
  • the HOW stores the TOW (Time of Week) at the beginning and the parity at the trailing end, which represents the time every 6 seconds.
  • the 10-bit WN Wide Number is the time information for the year, month, and week.
  • the 300-bit subframe configured as described above is converted into 1-bit unit transmission data by the P/S converter and supplied to the spectrum spreading means.
  • the spectrum spreading means expands the number of bits by repeatedly multiplying 1 bit of the transmitted data by the pseudo random number sequence (P RN) 20 times.
  • the PRN is a 1023-bit pseudo-random sequence, and as a result, the 1-bit transmitted data is expanded to 20460 symbols.
  • the symbol rate is 1.023Ms ymb ⁇ I/sec. [0231] (Timing correction means)
  • the timing correction means is composed of an FIFOO memory (not shown) and a delay line, and adjusts the timing so that the transmission symbol is synchronized with the GPS time by giving a predetermined delay. That is, the delay amount is adjusted so that the timing of the radio wave transmitted from the control information transmitter 300 coincides with the timing of receiving the radio wave transmitted from the virtual GPS satellite on the ground.
  • the virtual satellite is a satellite that does not exist, and by specifying the flight altitude of the virtual satellite, the delay time when the radio wave transmitted from the virtual satellite is received on the ground can be calculated.
  • a is a delay time caused by electronic components of the control information transmitter 300.
  • the timing correction means adjusts the delay amount according to the set flight altitude of the virtual satellite.
  • the radio wave transmitted from the control information transmitter 300 becomes as if the GPS satellite were flying at altitude H. Correct time information can be obtained by receiving such radio waves with the GPS receiver.
  • the transmitting means converts the reference clock supplied from the crystal oscillator (OSC) to a high frequency by a PLL (Phase Locked Loop), and multiplies the transmission symbol by a mixer (MIX) to convert it to a high carrier frequency.
  • the carrier frequency is set to the VHF-High band (1700 MHz to 220 MHz) of the old analog TV, so that it is possible to transmit at high output using the unused channels of TV broadcasting.
  • Figure 22 shows the spectrum of the transmitted wave. Multiplying the PRN spreads the spectrum, as shown in Figure 22. ⁇ 02020/175018 48 ⁇ (: 171?2020/003855
  • the band is about 2 1 ⁇ ( ⁇ ! 2 around the carrier frequency ⁇ .
  • the oscillation frequency of the crystal oscillator ( ⁇ 30) is By counting according to the timing pulse from the receiver, it is possible to obtain the frequency deviation of 0.30. By feeding back this frequency deviation to the circuit, the frequency deviation of the 030 is canceled and it is possible to transmit at the correct frequency.
  • FIG. 23 relates to the second embodiment! -Is a diagram showing a configuration example of a transmitting terminal 400. More specifically, FIG. 23 is a configuration example of the 1_transmitting terminal 400 that transmits the temperature information obtained from the temperature sensor as a long-distance/low-bit-rate wireless communication.
  • the radio wave transmitted from the control information transmitter 300 is converted into an electric signal by the receiving antenna, and only the signal component centered on the carrier frequency 0 is extracted by the 38 filter.
  • the carrier frequency is set to 2 0 0 1 ⁇ ( ⁇ ! ⁇ . 3 8 ⁇ /The signal that has passed through the filter is amplified by the 8° ⁇ 3 amplifier to a constant amplitude, and the mixer ⁇ X), 1 3 7 5 2 local oscillators
  • the signal transmitted from the control information transmitter 300 has the same signal format (spread vector spread) used in 33 and is synchronized with ⁇ 3 time.
  • the frequency of the generated radio waves By converting the frequency of the generated radio waves to 157 5 1 ⁇ ( ⁇ !), it is possible to detect signals using the same semiconductor used in commercially available ⁇ 3 receivers. Since the spectrum-spread signal can be despread and decoded in the same way as the radio wave of, the subframe (300 bits) of the transmission data shown in Fig. 21 can be output.
  • Eight transmitters It is possible to transmit at the frequency synchronized with the time (92 01 ⁇ 2) and the timing synchronized with the 03 time. Also, from the subframe, the disaster information transmitted as Ding 1 ⁇ /1 ( 3 ( 3 information can be decoded. Ding 1 ⁇ /1 ⁇ ⁇ If the disaster information was issued as information, !-Stop communication In this way, control the communication according to control information!- 8 Provide valuable radio resources for more important communication.
  • the control information transmitter 300 receives the control information transmitted from the control information transmitter 300 by simply adding a simple circuit to the commercially available 3 receiver. Can be controlled.
  • FIG. 24 relates to the second embodiment!
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a receiver 200.
  • the 1_ ⁇ /8 receiver 200 receives the radio waves from the 3 satellites that orbit the earth and calibrates the clock signal inside the 1_8 receiver 200. As a result, the reception frequency and reception timing of the 1_ ⁇ / 8 receiver 200 are exactly synchronized with ⁇ 3 times.
  • Crystal oscillator (Oscillation frequency of 3
  • the frequency deviation of 0.30 can be obtained by counting according to the timing pulse from the receiver. By feeding back this frequency deviation to the circuit, the frequency deviation of 0x30 is canceled and the local oscillation of the correct frequency (9 2 0 1 ⁇ ( ⁇ 02020/175018 50 ((171?2020/003855
  • the radio signal received by the receiving antenna is amplified to a predetermined amplitude by an 8° amplifier after the unnecessary radio waves are removed by the 3 ⁇ /filter.
  • the output of the amplifier is multiplied by the local oscillation signal of 920 IV! 1 to 1 by the mixer to obtain the base spanned signal.
  • 9 1 ⁇ decrypts the sensor information by performing decoding processing such as error correction etc. This sensor information is sent to the smartphone in the user's hand via the server on the internet. Is displayed.
  • the receiver 200 is synchronized with ⁇ 3 time by directly receiving the radio waves from 3 satellites.
  • the sending terminal 400 synchronizes with the control information transmitter 300 at 03:00 time, so both transmission and reception are performed in synchronization with 3 time, and communication is stable. Efficiency and efficiency are improved.
  • 3 receivers are configured to receive at least 4 different satellites to obtain 4 unknown information (latitude, longitude, altitude, time) and then output the exact time. ..
  • control information transmitter 300 is configured to transmit the radio wave of one virtual satellite. Therefore, it is necessary to change the firmware of the 3 receiver so that the time information can be received from the signal of only one virtual satellite.
  • the radio waves of four virtual satellites are combined and transmitted from one broadcasting station. This makes it possible to reduce the modification of the receiver and reduce the cost.
  • the configuration of the communication system 3 of FIG. FIG. 25 is a diagram showing a configuration example of the communication system 3 according to the third embodiment.
  • the configuration of the communication system 2 will be described below with reference to FIG. Note that the description of "communication system” can be replaced with another word such as "control system”.
  • the communication system 3 includes a control information transmitter 300, a 1_transmission terminal 400, and a receiver 200.
  • the central information control device may also be regarded as part of the communication system 2. It differs from the communication system 2 shown in FIG. 19 in that the control information transmitter 300 is the control information transmitter 300.
  • the configuration of devices other than the control information transmitter 300 is the same as that of the communication system 2.
  • FIG. 26 is a diagram showing a configuration example of the control information transmitter 300 according to the third embodiment.
  • the control information transmitter 300 shown in Fig. 26 is configured to combine the signals from the four virtual satellites, M, O, and M, and transmit them.
  • the four virtual satellite signals consist of different satellite positions and different spreading codes. I am using.
  • FIG. 27 is a diagram showing a configuration example of the virtual satellite signal generating means 310.
  • the virtual satellite signal generation means 310 shown in FIG. 27 is a block that combines transmission data generation means, spread spectrum means, and timing correction means.
  • Each means provided in the virtual satellite signal generating means 310 is configured in the same way as described with reference to FIG.
  • Embodiment 4 ⁇ 02020/175018 52 ⁇ (: 171?2020/003855
  • control information is transmitted for each application in order to individually support various applications.
  • thermometer that transmits measured values to the Internet will be described.
  • the temperature measurement interval can be changed, for example, at the request of the farmer.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a configuration example of the communication system 4 according to the fourth embodiment.
  • the configuration of the communication system 4 will be described with reference to FIG. Note that the description of "communication system” can be replaced with other words such as "control system”.
  • the Internet has also been introduced in agriculture. For example, by installing a thermometer in an agricultural house,! -The temperature of the house is monitored by communication. In such a case, for example, during the seedling raising period, it is required to frequently transmit the temperature measurement result.
  • the present embodiment provides a system that can change the interval of transmission at a request from a farmer or the like.
  • the communication system 4 includes a control information transmitter 300 and! _ A transmitting terminal 400 and a receiver 200.
  • the central information controller may also be considered as part of communication system 2.
  • the control information transmitter 300 is a control information transmitter 300! _ ⁇ /8 Sender terminal 400 and !_ Sender terminal 400 are different.
  • a thermometer is included as a transmitter.
  • the central control unit is configured to receive various instructions from the farmer. Its configuration is the same as that of communication system 2.
  • the measurement value transmission interval instruction from the farm is sent to the control information transmitter 300 as individual control information via the central control unit.
  • the control information transmitter 300 transmits the control information (03 time information and 1/1/3 (3 (3) information) by the wideband spread spectrum method as described in the above embodiments.
  • Figure 29 shows the spectrum of the transmitted wave.In the example of Figure 29, the spectrum of the transmitted wave is shown as the main channel.
  • the communication method of the sub-channel is transmitted as the communication channel information (information such as the transmission frequency and the modulation method) in the 1/ ⁇ 1 information. Therefore, in this embodiment, individual control information is added to the sub-channel and broadcast.
  • FIG. 30 is a diagram showing a configuration example of the control information transmitter 300 according to the fourth embodiment.
  • the configuration of the control information transmitter 300 is different from that of the control information transmitter 300 shown in Fig. 20 in that the configuration enclosed by a broken line is added.
  • the configuration of the part surrounded by the broken line enables the control information transmitter 300 to transmit individual control information.
  • the measurement value transmission interval instruction from the farm is sent to the control information transmitter 300 as individual control information via the central controller.
  • the control information transmitter 300 sends the control information sent from the central control unit! - Sending terminal 4
  • FIG. 31 is a diagram showing a configuration example of the !_ transmitting terminal 400 according to the fourth embodiment.
  • the transmitting terminal 400 is, for example, a thermometer installed inside a house (for example, inside a greenhouse). Then, the transmitting terminal 400 receives the individual control information broadcast from the control information transmitter 300.
  • LPWA transmission terminal 400B installed in the house obtains individual control information by receiving the sub-channel, and changes the LPWA transmission interval.
  • temperature information can be frequently delivered to the terminal device (eg, smartphone) in the user's hand during the seedling raising period.
  • the terminal device eg, smartphone
  • interference can be reduced by lengthening the L PWA transmission interval.
  • the broadcast wave for performing the frequency conversion of the Main channel to the broadcast band and obtaining the timing (time) information is assumed to be the transmission wave from the terrestrial broadcasting station. It may be as follows.
  • SBAS Setellite-Based Augmentation System
  • the information transmitted on the Ma in channel is control information for instructing to stop transmission to all terminal devices 40 (for example, lo T terminal) using this broadcast wave. May be added. Note that even if control from the Main channel poses a security issue, even if final terminal control (for example, ⁇ ⁇ T terminal) is performed in combination with control information from the Sub channel, Good.
  • TT FF (depending on F Emerys information, almanac information, etc. used in S ⁇ 02020/175018 55 ⁇ (: 171?2020/003855 You may also add a date that can be used to shorten the number of times you do.
  • one of the three frequency channels may be used as a standard frequency information service (radio clock).
  • Different spreading codes may be used in the plurality of broadcasting station devices 30.
  • the terminal device 40 eg, I 0 terminal
  • the broadcast wave eg, the timing signal included in the broadcast wave
  • Figs. 32 and 33 are diagrams for explaining position measurement of the terminal device 40 using the radio waves of the broadcasting station device 30.
  • Broadcast station equipment 30-30 As shown in Figure 32, the area where each broadcast wave can be received is area 8 to ⁇ .
  • the positions of the broadcasting station devices 30 / ⁇ ⁇ 300 are respectively (X8, X8), (X6, X), (X0, X). Suppose that you are located in an area that includes all of.
  • the terminal device 40 is the broadcasting station devices 30 to 30. It is assumed that the broadcast wave from the can be separated, and the delay time from the broadcast time can be detected to be Dinghae, 3,, and Ding, as shown in Figure 33.
  • the position (X, H) of the terminal device 40 can be semi-determined by solving the simultaneous equations shown below.
  • ⁇ is the radio wave propagation velocity
  • This position measurement method can be used, for example, for indoor position measurement.
  • Information transmitted and received in communication systems 1 to 4 is arbitrary.
  • the terminal device 40 (I-eight transmission terminal 400, 400) is used for image, voice, measurement data, ⁇ 02020/175018 56 ⁇ (: 171-12020/003855
  • this transmission information may include a plurality of types of information such as image and sound, identification information, setting information, control information, and the like.
  • the terminal device 40 (1-8 transmitting terminals 400, 400) can generate transmission information including information supplied from another device, for example. Good.
  • the terminal device 40 (1-sending terminal 400, 400) is the image, light, brightness, saturation, electricity, sound, vibration, acceleration, velocity, angular velocity, force, temperature (in the temperature distribution Output) from various sensors that detect or measure any variable or the amount of change such as humidity, distance, area, volume, shape, flow rate, time, time, magnetism, chemical substance, or odor.
  • the transmission information including the information (sensor output) to be generated may be generated and transmitted.
  • the present technology is applied to, for example, three-dimensional shape measurement, spatial measurement, object observation, moving deformation observation, living body observation, authentication processing, monitoring, autofocus, image pickup control, illumination control, tracking processing, input/output control. It can be applied to systems used for any purpose such as electronic device control, actuator control, and so on.
  • the present technology can be applied to systems in any fields such as transportation, medical care, crime prevention, agriculture, livestock industry, mining, beauty, factories, home appliances, weather, and nature monitoring.
  • the present technology can be applied to a system that captures an image used for viewing using a digital camera or a portable device with a camera function.
  • this technology monitors the front and rear of the vehicle, the surroundings, the inside of the vehicle, the vehicle-mounted system, the traveling vehicle and the road for safe driving such as automatic stop and recognition of the driver's condition.
  • systems used for traffic such as surveillance camera systems that operate, and ranging systems that measure distances between vehicles.
  • the present technology can be applied to a system provided for security, which uses a surveillance camera for crime prevention, a camera for person authentication, or the like.
  • the present technology is applied to sports applications such as wearable cameras. ⁇ 02020/175018 57 ⁇ (: 171?2020/003855
  • the present technology can be applied to a system used for sports using various sensors that can be used for sports.
  • the present technology can be applied to a system used for agriculture, which uses various sensors such as cameras for monitoring the condition of fields and crops.
  • the present technology can also be applied to a system used for the livestock industry that uses various sensors for monitoring the condition of livestock such as pigs and cows.
  • this technology can be applied to systems that monitor natural conditions such as volcanoes, forests, and oceans, meteorological observation systems that observe weather, temperature, humidity, wind speed, and sunshine hours, for example, birds, fish, and larvae. It can also be applied to systems for observing the ecology of wildlife such as species, amphibians, mammals, insects, and plants.
  • the present technology can be applied to a position notification system, an antitheft system, and the like.
  • specifications of wireless signals and information transmitted and received are arbitrary.
  • the present technology is applied to the communication system 1 to the server device 10, the base station device 20, the broadcasting station device 30 and the terminal device 40, or a communication system including a device equivalent to or modified from them.
  • the example applied to 4 has been described, the present technology can also be applied to any transmission device, any reception device, any transmission/reception device, any communication device, any information processing device, and any system. it can.
  • the server device 10 of this embodiment the base station device 20, the broadcasting station device 30, the terminal device 40,! _ ⁇ /eight receiver 2 0 0, control information transmitter 3 0 0, 3 0 0 8 0, 3 0 0 m, 1_ ⁇ / 8 transmitting terminal 4 0 0, 4 0 0 m It may be implemented by a dedicated computer system or a general-purpose computer system.
  • a communication program for executing the above-described operation (for example, transmission/reception processing) is stored in a computer-readable recording medium such as an optical disk, a semiconductor memory, a magnetic tape, or a flexible disk, and distributed. Then, for example, the program is installed in the computer and the above-mentioned processing is executed.
  • the control device is the server device 10, the base station device 20, the broadcasting station device 30, the terminal device 40, the L PWA receiver 200, the control information transmitter 300, 300 A, 300 B, the L PWA transmission terminal 400,
  • control device is a server device 10, a base station device 20, a broadcasting station device 30, a terminal device 40, an L PWA receiver 200, a control information transmitter 300, 300 A,
  • the above communication program may be stored in a disk device provided in a server device on a network such as the Internet so that it can be downloaded to a computer.
  • the above-mentioned function may be realized by cooperation between the S (Operating System) and application software. In this case,
  • Parts other than S may be stored in a medium for distribution, or parts other than 0 S may be stored in a server device and downloaded to a computer.
  • each constituent element of each illustrated device is functionally conceptual, and does not necessarily have to be physically configured as illustrated.
  • the specific form of dispersion/integration of each device is not limited to the one shown in the figure, and all or part of it may be functionally or physically distributed in arbitrary units according to various loads and usage conditions. ⁇ Can be integrated and configured.
  • the present embodiment is applicable to any configuration that constitutes an apparatus or a system, for example, a processor as a system LSI (Large Scale Integration), a module using a plurality of processors, or a plurality of modules. It can also be implemented as a unit using the above modules, a set in which other functions are added to the unit (that is, a partial configuration of the device).
  • a processor as a system LSI (Large Scale Integration)
  • module using a plurality of processors or a plurality of modules.
  • modules can also be implemented as a unit using the above modules, a set in which other functions are added to the unit (that is, a partial configuration of the device).
  • the system means a set of a plurality of constituent elements (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether or not all constituent elements are in the same housing. Absent. Therefore, multiple devices that are housed in separate housings and connected via a network, and one device that contains multiple modules in one housing are both is there.
  • the present embodiment may have a configuration of cloud computing in which one function is shared by a plurality of devices via a network and jointly processes.
  • the present technology may also be configured as below.
  • the first information for communication using the first frequency band which is an unlicensed band in which multiple communication methods can coexist, is set to the second information different from the first frequency band.
  • a communication control unit that controls communication of a predetermined communication method using the first frequency band based on the first information
  • the first information includes timing information that enables sharing of timing with another communication device that uses the first frequency band in a communication method different from the predetermined communication method,
  • the communication control unit controls communication of the predetermined communication method using the first frequency band based on the timing information
  • the communication device according to (1).
  • the timing information is information broadcast using the second frequency band
  • the timing information is information broadcast from the terrestrial broadcasting station using the second frequency band, and is virtual satellite transmission information generated by using information transmitted from a navigation satellite.
  • the communication device can acquire a PPS (Pulse Per Second) signal by decoding a virtual GPS signal transmitted from a navigation satellite.
  • PPS Pulse Per Second
  • the acquisition unit acquires second information transmitted from a navigation satellite for time measurement or timing measurement,
  • the communication control unit may include the timing information included in the first information and the first information. ⁇ 02020/175018 61 ⁇ (: 171-12020/003855
  • the communication control unit controls the communication control unit
  • the communication of the predetermined communication method using the first frequency band is controlled based on the timing information included in the first information.
  • the first information includes control information for instructing communication control to the communication device,
  • the communication control unit controls, based on the control information, communication of the predetermined communication method using the first frequency band,
  • the communication device according to any one of (1) to (7) above.
  • the control information includes stop information for stopping radio wave transmission of the communication device using the first frequency band,
  • the communication device according to (8).
  • the control information includes schedule information for scheduling radio wave transmission of the communication device using the first frequency band,
  • the communication device according to (8).
  • the first information includes control information for controlling communication of the communication device,
  • the communication control unit controls communication of the predetermined communication method using the first frequency band, based on the timing information and the control information.
  • the second frequency band includes a second band composed of a plurality of bands, and a band different from the second band and one of the plurality of bands constituting the second band.
  • a first band having a wider bandwidth than the width is prepared, and the acquisition unit acquires the first information including the timing information from the first band,
  • the first frequency band is a frequency band in which specific small-sized power-saving radio is possible, and the communication device according to any one of (1) to (12).
  • the first frequency band is the 920MHz band
  • the communication device according to any one of (1) to (13) above.
  • the second frequency band is the VH F-H i g h band
  • the communication device according to any one of (1) to (14) above.
  • the predetermined communication method is a communication method of L PWA (Low Power Wide Area) communication
  • the communication device according to any one of (1) to (15) above.
  • the first information for communication using the first frequency band which is an unlicensed band in which multiple communication methods can be mixed, is obtained from a second frequency band different from the first frequency band,
  • An acquisition unit that acquires first information for communication using the first frequency band, which is an unlicensed band in which multiple communication methods can coexist, from a second frequency band different from the first frequency band.
  • a communication control unit that controls communication of a predetermined communication method using the first frequency band based on the first information
  • An acquisition unit that acquires first information used by a communication device that performs communication of a predetermined communication method using a first frequency band that is an unlicensed band in which a plurality of communication methods can coexist, and
  • a communication system comprising: a communication device that performs communication using a first frequency band that is an unlicensed band in which a plurality of communication methods can coexist; and a transmission device that transmits information to the communication device,
  • the transmitter is a signal
  • the communication device is a smartphone.
  • a predetermined communication method using the first frequency band based on the first information And a communication control unit that controls the communication of the communication system.

Landscapes

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Abstract

通信装置は、複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第１の周波数帯を使った通信のための第１の情報を、第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯から取得する取得部と、第１の情報に基づいて、第１の周波数帯を使った所定の通信方式の通信を制御する通信制御部と、を備える。

Description

\¥0 2020/175018 1 ?01/^2020/003855
明 細 書
発明の名称 ：
通信装置、 通信方法、 通信プログラム、 送信装置、 及び通信システム 技術分野
[0001 ] 本開示は、 通信装置、 通信方法、 通信プログラム、 送信装置、 及び通信シ ステムに関する。
背景技術
[0002] 無線資源を有効利用するため、 様々な無線通信技術の開発が行われている 。 例えば、 近年では、 し 〇_0«¾
Figure imgf000003_0001
八「63） 通信の技術開発 が活発になっている。
先行技術文献
特許文献
[0003] 特許文献 1 :特許第 6 2 5 9 5 5 0号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0004] 既存の技術を利用するだけでは電波資源の有効利用が実現できるとは限ら ない。 例えば、 アンライセンスバンドでは、 複数の通信規格が混在する可能 性があるが、 異なる通信規格の複数の通信装置がそれぞれ自由に通信を行う と、 通信の衝突等による通信エラーや通信品質の低下等が頻発し、 結果とし て電波資源の有効利用が実現できない恐れがある。
[0005] そこで、 本開示では、 電波資源の有効利用を実現可能な通信装置、 通信方 法、 通信プログラム、 送信装置、 及び通信システムを提案する。
課題を解決するための手段
[0006] 上記の課題を解決するために、 本開示に係る一形態の通信装置は、 複数の 通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周波数帯を使った 通信のための第 1の情報を、 前記第 1の周波数帯とは異なる第 2の周波数帯 \¥02020/175018 2 卩（：171?2020/003855
から取得する取得部と、 前記第 1の情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯を 使った所定の通信方式の通信を制御する通信制御部と、 を備える。
図面の簡単な説明
［0007］ ［図 1］実施形態 1の通信システムの概要を説明するための図である。
［図 2］実施形態で使用する用語を説明するための図である。
［図 3］実施形態 1 に係る通信システムの構成例を示す図である。
［図 4］実施形態 1 に係るサーバ装置の構成例を示す図である。
［図 5］実施形態 1 に係る基地局装置の構成例を示す図である。
［図 6］実施形態 1 に係る放送局装置の構成例を示す図である。
［図 7］放送局装置の具体的構成例を示す図である。
［図 8］実施形態 1 に係る端末装置の構成例を示す図である。
［図 9］端末装置の具体的構成例を示す図である。
［図 10］放送局装置が送信する放送波のスぺクトルを示す図である。
［図 1 1］通信システム 1の動作の概要を説明するための図である。
［図 12］実施形態 1 に係る放送処理の一例を示すフローチヤートである。
［図 13］異なる拡散符号や符号多重によりエリアの分離が可能であることを説 明するための図である。
［図 14］実施形態 1 に係る送信処理の一例を示すフローチヤートである。
［図 15］実施形態 2の課題 1 を説明するための図である。
［図 16］実施形態 2の課題 2を説明するための図である。
［図 17］実施形態 2の課題 3を説明するための図である。
［図 18］実施形態 2の課題 4を説明するための図である。
［図 19］実施形態 2に係る通信システムの構成例を示す図である。
［図 20］実施形態 2に係る制御情報送信機の構成例を示す図である。
［図 21］制御情報送信機が生成するサブフレーム構成を示す図である。
［図 22］送信波のスぺクトルを示す図である。
［図 23］実施形態 2に係る !_ 送信端末の構成例を示す図である。
［図 24］実施形態 2に係る !_ 受信機の構成例を示す図である。 \¥02020/175018 3 卩（：171?2020/003855
［図 25］実施形態 3に係る通信システムの構成例を示す図である。
［図 26］実施形態 3に係る制御情報送信機の構成例を示す図である。
［図 27］仮想衛星信号作成手段の構成例を示す図である。
［図 28］実施形態 4に係る通信システムの構成例を示す図である。
［図 29］送信波のスぺクトルを示す図である。
［図 30］実施形態 4に係る制御情報送信機の構成例を示す図である。
［図 31］実施形態 4に係る !_ 送信端末の構成例を示す図である。
［図 32］放送局装置の電波を使った端末装置の位置計測を説明するための図で ある。
［図 33］放送局装置の電波を使った端末装置の位置計測を説明するための図で ある。
発明を実施するための形態
［0008］ 以下に、 本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。 なお 、 以下の各実施形態において、 同 _の部位には同 _の符号を付することによ り重複する説明を省略する。
［0009］ また、 本明細書及び図面において、 実質的に同一の機能構成を有する複数 の構成要素を、 同一の符号の後に異なる数字又はアルファべッ トを付して区 別する場合もある。 例えば、 実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を 、 必要に応じて端末装置 4 0 !、 4 0 2及び 4 0 3のように区別する。 また、 実 質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、 必要に応じて放送局装置 3 0 八、 3 0巳、 及び 3〇〇のように区別する。
［0010］ ただし、 実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区 別する必要がない場合、 同一符号のみを付する。 例えば、 端末装置 4 0 !、 4 〇2及び 4 0 3を特に区別する必要が無い場合には、 単に端末装置 4 0と称す る。 また、 放送局装置 3 0 、 3 0巳、 及び 3 0 (3を特に区別する必要が無 い場合には、 単に放送局装置 3 0と称する。
［001 1］ また、 以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
1 . はじめに \¥02020/175018 4 卩（：171?2020/003855
1 - 1. 従来技術と課題
1 -2. 実施形態 1の概要
1 -3. 実施形態で使用する用語について
2. 実施形態 1の通信システムの構成
2- 1. 通信システムの全体構成
2-2. 管理装置の構成
2-3. 基地局装置の構成
2-4. 放送局装置の構成
2-5. 端末装置の構成
2-6. 周波数帯域の割り振り
3. 通信システムの動作
3- 1. 動作の概要
3-2. 放送局 IV! 3 丨 nチャネル （仮想衛星）
3-3. 放送局装置の処理フロー
3-4. 端末装置の処理フロー
4. 実施形態 1のまとめ
5. 実施形態 2
5- 1. 技術背景と目標
5-2. 時刻情報の送信について （従来技術と目標）
5— 3. システム構成
5-4. 制御情報送信機の構成
5-5. し 送信端末の構成
5-6. し 受信機の構成
6. 実施形態 3
6- 1. 課題と解決案
6-2. システム構成
6-3. 制御情報送信機の構成
7. 実施形態 4 7 - 1. 実施形態 4の概要
7 -2. システム構成
7— 3. 送信波のスペクトル
7 -4. 制御情報送信機の構成
7 -5. L PWA送信端末の構成
8. 変形例
8- 1. 実施形態の変形例
8-2. 実施形態の応用例
8-3. その他の通信システム
8-4. その他の変形例
9. むすび
[0012] « 1. はじめに»
<1 - 1. 従来技術と課題 >
無線で用いる周波数帯域を有効利用するために、 電波法および AR I B (A ssociation of Radio Industries and Businesses) などの標準規格で は使用する中心周波数、 送信する空中線電力、 送信頻度、 キャリアセンスな どによる送信制限など、 公平な通信を実現するための標準規格が規定されて いる。 例えば、 92 OMH z帯で無線信号を送受信するとする。 日本国内の 場合、 920MH z帯は、 総務省により 201 1年 7月から解禁された周波 数帯であり、 免許不要で誰でも使うことができる。 しかし、 A R I B ST D T- 1 08等の規定により、 最大連続送信時間が 4秒間に制限されてい る。 こういった制限は日本国外の規格に従った通信においても例外ではない 。 所定の無線通信技術を使用する場合には、 その国における標準規格に準拠 する必要がある。 なお、 上記の標準規格は基本的に周波数に着目しており、 時間方向の最適化には余地を残している。
[0013] I 〇 T (Internet of Things) デバイスは、 2020年には 400億台 を越えることが予想され、 その中には無線により通信を行なう端末がある。
I 〇 Tに使用される特定小電力無線 (AR I B STD— T 1 08) や I S M （Industry-Science-Medical） 帯は、 ライセンスが不要である周波数帯で あるため、 各事業体が独自の端末を企画 ·設計 ·使用しており、 これらを統 合的に通信制御する仕組みがない。 上記特定小電力無線には 250 mWで送 信できる帯域が存在するが、 放送 （数〜数 +kW） に比べて電力が低く、 ま たキヤリアセンスを必要とするなど、 統合的に通信制御する用途には不向き である。
[0014] このため、 異なる規格に基づいた送信端末同士は協調して送信を行なうこ とはない。 各端末が無作為に送信を行なった場合、 それぞれの通信おいて輻 輳が生じ、 通信エラーにつながる。 特に上記特定小電力無線などのように送 信に使用する中心チヤネルが規定されている場合に、 キヤリアセンスによる 送信不可や受信機における他規格の送信波が妨害波となり、 受信性能の低下 につながる。 さらに L PWA （Low Power Wide Area） 通信のように、 通 信距離が長い無線通信においてはこの傾向は顕著となる。
[0015] <1 -2. 実施形態 1の概要 >
そこで、 上記課題を解決するため実施形態 1では、 以下の （1） 〜 （5） の手段を提供する。 図 1は、 実施形態 1の通信システム 1の概要を説明する ための図である。 以下、 図 1 を参照しながら、 実施形態 1の概要を説明する
[0016] （1） 放送局から送信されるタイミング情報の利用
端末装置 40 （例えば、 送信端末） が放送局装置 30から送信される放送 波からタイミング情報を抽出し利用する。 これにより、 異なる通信方式を使 用する複数の端末装置 40 （図 1の例では端末装置 40】~404） が協調で きるようになり、 無線資源の有効活用が実現する。
[0017] このとき、 端末装置 40は、 所定のアンライセンスバンドを使った通信を 、 所定のアンライセンスバンドとは異なる周波数帯から取得した情報 （信号 ） に基づき制御する。 例えば、 所定のアンライセンスバンドが、 特定小電力 無線で使用される周波数帯 （例えば、 AR I B T 1 08で規定される 92 0MH z帯） であるとする。 このとき、 端末装置 40は、 特定小電力無線の \¥02020/175018 7 卩（：171?2020/003855
ために専用に用意された帯域とは異なる帯域 （例えば、 V H F - H I 9 帯 : 2 0 0 1^（·! å帯） の信号を用いて、 特定小電力無線 （例えば、 9 2 0 1^（·! 2帯） を使った通信を制御する。
[0018] 通常、 この用途 （例えば、 所定の帯域を使用して通信する端末の制御） の ために、 あらかじめ同じ帯域内 （例えば、 9 2 0 1\/1 1~| 2帯） を分割してタイ ミング情報等の送信のための専用帯域 （例えば 9 2 0 1^（·! å帯の一部） とす る。 しかし、 本実施形態の端末装置 4 0は、 特定小電力無線等のために専用 に用意された所定の帯域 （例えば、 9 2 0 1\/1 1~| 2帯） ではない帯域 （例えば 、
Figure imgf000009_0001
を用いて、 所定の帯域 （例えば、 9 2 0 1\/1 1~1 2帯） の無 線を制御する。
[0019] （2） タイミング情報等の送信のための周波数帯域の分割
放送局装置 3 0は、 割り当てられた周波数帯域を
Figure imgf000009_0002
nチャネル と複数の 3リ匕チャネルに分割する。 そして、 放送局装置 3 0は、 M a I n チャネルではタイミング情報を送信し、 3リ匕チャネルでは端末装置 4 0の 通信を制御するための制御情報を送信する。
[0020] このとき、 放送局装置 3 0は、
Figure imgf000009_0003
丨 nチャネルに広帯域無線を用いる。
これにより、 放送局装置 3 0は、 正確なタイミング情報をブロードキャスト 送信できる。
[0021 ] また、 放送局装置 3 0は、 3リ匕チャネルに狭帯域無線を用いる。 そして 、 放送局装置 3 0は、 制御情報を、 3リ 13チャネルを使ってマルチキャスト 送信する。 制御情報は、 複数の無線方式それぞれで異なるものであってもよ い。
[0022] なお、 放送局装置 3 0は、 拡散符号や符号多重を変えることにより、 同一 周波数でも他の放送局の放送波と自局の放送波を分離復調できるようしても よい。
[0023] （3） 狭帯域の割り振り
3リ匕チャネルは狭帯域通信を用いることからチャネル総数が増大する。 そこで、 放送局装置 3 0は、 所定のグループごと （例えば、 通信方式ごと、 サービス提供主体ごと、 通信の管理主体毎、 機種ごと、 地域ごと） に狭帯域 を割り振る。 これにより、 各グループは、 自身に割り当てられた S u bチャ ネルを使って独自の機能提供を行なうことができる。
[0024] （4） 放送波を使った端末装置の制御
放送局装置 3 0は、 放送波を使用して端末装置 4 0 （例えば、 I o T端末 ） に制御情報を送信する。 これにより、 この放送波を利用しているすべての 端末装置 4 0 （例えば、 I o T端末） に対する制御が可能になる。 例えば、 災害時など通信の輻輳が予測される場合に、 端末装置 4 0の電波送信を停止 させることができる。
[0025] （5） 仮想衛星の使用
放送波 （例えば、 M a i nチャネル） で送信される情報 （信号） は、 仮想 衛星 （例えば、 仮想の G P S （G loba l Pos i t i on i ng System） 衛星） が送信 する衛星波 （例えば、 G P S波） をダウンコンパージョンしたものとする。 ここで、 仮想衛星は、 理想状態の完全静止衛星であり、 実際には存在しない 仮想の衛星である。 仮想衛星は、 実際の航法衛星 （例えば、 G P S衛星） と は異なり軌道がゆれないので、 自身の軌道情報を算出するために使用するエ フエメリス情報は固定値で不変である。
[0026] 放送波は、 複数の仮想衛星の信号を重畳したものとする。 仮想衛星の信号 は、 放送局装置 3 0で生成してもよい。 そして、 放送局装置 3 0は、 各信号 に乗算する拡散符号などを変えて、 受信側で各信号を容易に分離できるよう にしてもよい。 なお、 放送局装置 3 0は、 異なる放送局装置 3 0から送信さ れた複数の放送波を受信側で区別できるようにするために、 放送波に乗じる 拡散符号などを変える。 これにより受信側 （例えば、 端末装置 4 0） で各放 送波を容易に分離できる。
[0027] < 1 - 3 . 実施形態で使用する用語について >
以上、 実施形態 1の概要を説明したが、 以下、 実施形態で使用する用語に ついて簡単に説明する。 図 2は、 実施形態で使用する用語を説明するための 図である。 なお、 以下に示す用語の説明は、 あくまで実施形態の理解の補助 のためのものであり、 各用語の意味は以下に示す意味に限定されない。
[0028] （L PWA無線）
L PWA無線とは、 小電力の広範囲通信を可能とする無線通信のことであ る。 例えば、 L PWA無線とは、 特定小電力無線や丨 SM （Industry-Scienc e-Medical） バンドを使用した丨 〇 T無線通信のことである。 以下の説明では 、 L PWA無線を使った通信のことを 「L PWA通信」 ということがある。
[0029] （放送局）
放送局とは、 広域にわたって受信が可能な電波を放出する装置 （設備とし ての放送局） のことである。 以下の説明では、 「放送局」 のことを、 「放送 局装置」 或いは 「送信装置」 ということがある。
[0030] （ l o T端末）
I 〇 T端末（エンドポイント）とは、 1つの端末で、 放送波を受信し、 LPWA 無線の送信を行なう装置のことである。 丨 O T端末は、 送信装置、 端末装置 、 及び/又は通信装置の一種である。
[0031] （ I 〇 Tゲートウェイ）
I o Tゲートウェイ （受信機） とは L PWA無線の受信を行なう装置のこ とである。 丨 o Tゲートウェイは、 ゲートウェイ、 受信装置、 基地局装置、 中継装置、 及び/又は通信装置の一種である。
[0032] （ブロードキャスト）
ブロードキャスト （broadcast） とは、 不特定多数の通信装置に同じ情報を 同時に送ることをいう。 例えば、 ブロードキャストとは、 不特定多数の通信 装置 （例えば、 I 〇 T端末） に向かって、 放送波を放出することをいう。
[0033] （マルチキャスト）
マルチキャスト （multicast） とは、 特定の複数の通信装置或いは特定の通 信装置グループに同じ情報を同時に送ることをいう。 例えば、 マルチキャス 卜とは、 特定の複数の通信装置 （例えば、 特定の複数の丨 〇 T端末） 或いは 特定の通信装置グループ （例えば、 特定の複数の丨 o T端末グループ） に対 して、 放送波を放出することをいう。 [0034] （アップロード）
アップロード （upload） とは、 ネッ トワーク上の上位装置 （例えば、 サー バ装置） へデータを移動 （ムーブのみならずコピーを含む。 ） させることを いう。 例えば、 アップロードとは、 ゲートウェイ （例えば、 I 〇 Tゲートウ ェイ） から送信データの管理を行なうサーバへのデータ移動のことをいう。
[0035] （アップリンク）
アップリンク （Uplink） とは、 データの流れる向きのうち、 上り方向のこ とをいう。 例えば、 アップリンクとは、 端末装置 （例えば、 I o T端末） か らゲートウェイ （例えば、 I 〇 Tゲートウェイ） への電波伝搬方向のことを いう。
[0036] （ダウンリンク）
ダウンリンク （Downlink） とは、 データの流れる向きのうち、 下り方向の ことをいう。 例えば、 アップリンクとは、 放送局から端末装置 （例えば、 I 〇 T端末） への電波伝搬方向のことをいう。
[0037] （タイミング情報）
タイミング情報とは、 例えば、 G PS0P PS （Pulse Per Second） 信 号のように、 信号処理することで周期的なタイミングを抽出できる情報のこ とをいう。 なお、 タイミング情報は、 G PSの P PS信号に限られず、 GL 〇 NASS、 G a l i l e o、 準天頂衛星 （QZSS） 等の他の GNSS （G loba I Navi gat ion Satellite System） から送信される、 時刻同期或いは タイミング同期のための信号 （以下、 タイミング信号という。 ） であっても よい。 「タイミング信号」 という概念には、 G P Sの P P S信号も含まれる 。 また、 タイミング情報は、 年月日や時分秒などのカレンダー、 時刻データ を取り出せる情報 （以下、 時刻情報という。 ） であってもよい。
[0038] （制御情報）
制御情報とは、 端末装置に対して通信に関する制御を指示するため情報の ことをいう。 例えば、 制御情報は、 端末装置 （例えば、 I o T端末） に対し て、 送信の停止、 再開、 動作モードの変更などの制御 （例えば、 端末装置が \¥02020/175018 11 卩（：171?2020/003855
備える無線通信部の制御） を行うよう指示するための情報である。
[0039] « 2 . 実施形態 1の通信システムの構成»
以上、 本実施形態で使用する用語について簡単に説明したが、 以下、 実施 形態 1の通信システム 1 を詳細に説明する。 通信システム 1は、 複数の通信 方式が混在可能な所定のアンライセンスバンドを使って通信を行う端末装置 4 0に各種無線サービスを提供するシステムである。 所定のアンライセンス バンドは、 例えば、 9 2 0 1^（·! 2帯である。
[0040] 端末装置 4 0が使用する通信方式は、 例えば、 し 無線を使用する通 信方式である。 ここで 「1 - 無線を使用する通信方式」 とは、 例えば、
1_ 規格に準拠した通信方式のことである。 し 規格としては、 例
Figure imgf000013_0001
〇 等が挙げられる。 勿論、 1_ 八規格はこれらに限定されず、 他の 1_ 八規格であってもよい。 また、 端末装置 4 0が使用する通信方式は 1_ 八無線を使用する通信方式に限定されない。
[0041 ] また、 通信システム 1で使用される通信規格 （例えば、 し 規格） は
1つに限定されない。 通信システム 1が備える複数の端末装置 4 0のうちの 1又は複数の端末装置 4 0が、 通信システム 1が備える他の端末装置 4 0と は異なる通信規格を使用してもよい。 例えば、 通信システム 1で使用される 通信規格は、 複数ある!- 規格のうちの 1又は複数であってもよい。 ま た、 通信システム 1で使用される通信規格は、 ！- 規格と、 ！_ 八規 格とは異なる他の通信規格であってもよい。
[0042] 以下、 通信システム 1の構成を具体的に説明する。
[0043] < 2 - 1 . 通信システムの全体構成 >
図 3は、 実施形態 1 に係る通信システム 1の構成例を示す図である。 通信 システム 1は、 図 3に示すように、 サーバ装置 1 0と、 基地局装置 2 0と、 放送局装置 3 0と、 端末装置 4 0と、 を備える。
[0044] 通信システム 1は、 サーバ装置 1 0と、 基地局装置 2 0と、 放送局装置 3 〇と、 端末装置 4 0と、 をそれぞれ複数備えていてもよい。 図 3の例では、 通信システム 1は、 サーバ装置 1 0としてサーバ装置 1 0 1 0 2等を備え ている。 また、 通信システム 1は、 基地局装置 2 0として基地局装置 2 0 2〇2等を備えており、 放送局装置 3 0として放送局装置 3 0 3〇2等を備 えている。 また、 通信システム 1は、 端末装置 4 0として端末装置 4 0 4 〇2、 4 0 3等を備えている。
[0045] なお、 図中の装置は、 論理的な意味での装置と考えてもよい。 つまり、 同 図の装置の一部が仮想マシン （VM : V i rtua l Mach i ne） 、 コンテナ （Conta i n er） 、 ドツカー （Docker） などで実現され、 それらが物理的に同一のハード ウェア上で実装されてもよい。
[0046] なお、 本実施形態において、 通信装置という概念には、 携帯端末等の持ち 運び可能な移動体装置 （端末装置） のみならず、 構造物や移動体に設置され る装置も含まれる。 構造物や移動体そのものを通信装置とみなしてもよい。 また、 通信装置という概念には、 端末装置のみならず、 基地局装置及び中継 装置も含まれる。 通信装置は、 処理装置及び情報処理装置の一種である。 ま た、 通信装置は、 送信装置又は受信装置と言い換えることが可能である。
[0047] [サーバ装置]
サーバ装置 1 〇は、 基地局装置 2 0及び放送局装置 3 0とネツ トワーク接 続された情報処理装置である。 例えば、 サーバ装置 1 0は、 クライアントコ ンピュータ （例えば、 端末装置 4 0） からの要求を処理するサーバ用ホスト コンビュータである。 サーバ装置 1 0は、 P Cサーバであってもよいし、 ミ ツ ドレンジサーバであってもよいし、 メインフレームサーバであってもよい 。 サーバ装置 1 〇は通信装置の一種である。 サーバ装置 1 〇と他の通信装置 （例えば、 基地局装置 2 0や放送局装置 3 0） との接続は有線接続であって もよいし、 無線接続であってもよい。 サーバ装置 1 〇は、 クラウドサーバ装 置、 口ーカルサーバ装置、 管理装置、 処理装置等と言い換えることができる
[0048] サーバ装置 1 0は、 さまざまなエンティティ （主体） によって利用、 運用 、 及び/又は管理されうる。 例えば、 エンティティとしては、 移動体通信事 業者 (MNO : Mob i le Network Operator) 、 仮想移動体通信事業者 (MVN0 : M ob i le V i rtua l Network Operator) 、 仮想移動体通信イネーブラ (MVNE : Mob i le V i rtua l Network Enab ler) 、 ニユートラルホストネッ トワーク ( NHN : Neut ra l Host Network) 事業者、 エンタープライズ、 教育機関 (学校 法人、 各自治体教育委員会、 等) 、 不動産 (ビル、 マンション等) 管理者、 個人などが想定されうる。
[0049] 勿論、 サーバ装置 1 0の利用、 運用、 及び/又は管理の主体はこれらに限 定されない。 サーバ装置 1 〇は 1事業者が設置及び/又は運用を行うもので あってもよいし、 一個人が設置及び/又は運用を行うものであってもよい。 勿論、 サーバ装置 1 〇の設置 ·運用主体はこれらに限定されない。 例えば、 サーバ装置 1 0は、 複数の事業者または複数の個人が共同で設置 ·運用を行 うものであってもよい。 また、 サーバ装置 1 〇は、 複数の事業者または複数 の個人が利用する共用設備であってもよい。 この場合、 設備の設置及び/又 は運用は利用者とは異なる第三者によって実施されてもよい。
[0050] サーバ装置 1 0は、 基地局装置 2 0を介して端末装置 4 0に所定の通信サ
—ビスを提供する。 例えば、 サーバ装置 1 〇は、 所定のアプリケーションプ ログラムがインストールされた端末装置 4 0に対し、 無線通信を介して、 当 該アプリケーションプログラムが要求する情報処理 (以下、 アプリケーショ ン処理という。 ) の実行サービスを提供する。
[0051 ] ここで、 サーバ装置 1 0が行うアプリケーション処理は、 例えば、 画像中 の物体の認識処理等、 移動体装置が備えるプログラム (例えば、 アプリケー ション) からの要求に基づき行われる、 或いは、 当該プログラムと連携して 行われるアプリケーション層レベルの情報処理のことである。 例えば、 サー バ装置 1 0が行うアプリケーション処理は、 エッジコンピユーティングでい うエッジ処理であってもよい。 なお、 アプリケーション処理は、 〇 S 丨参照 モデルでいう、 物理層、 データリンク層、 ネッ トワーク層、 トランスポート 層、 セッション層、 及びプレゼンテーション層レベルの処理とは異なる。 し かしながら、 画像認識処理等のアプリケーション層レベルの処理が含まれて いるのであれば、 アプリケーション処理には、 物理層〜プレゼンテーション 層レベルの処理が補助的に含まれていてもよい。
[0052] 以下の説明では、 端末装置 4 0が備えるプログラムからの要求に基づきサ —バ装置 1 0 （基地局装置 2 0であってもよい。 ） が行うアプリケーション 層レベルの情報処理、 或いは、 端末装置 4 0が備えるプログラムと連携して ネッ トワーク上の装置が行うアプリケーション層レベルの情報処理のことを 「アプリケーション処理」 ということがある。 また、 以下の説明では、 ネッ トワーク上の装置が 「アプリケーション処理」 の処理データを端末装置 4 0 に提供すること、 又は、 サーバ装置 1 〇や基地局装置 2 0が 「アプリケーシ ョン処理」 の処理機能 （或いは処理サービス） を端末装置 4 0に提供するこ とを、 「アプリケーション処理の提供」 ということがある。
[0053] [基地局装置]
基地局装置 2 0は、 端末装置 4 0と無線通信する無線通信装置である。 基 地局装置 2 0は通信装置の一種である。 基地局装置 2 0は、 例えば、 I 〇 t ゲートウェイに相当する装置である。 基地局装置 2 0は、 無線基地局 （Base Stat i onなど） や無線アクセスポイント （Access Po i nt） に相当する装置 でああってもよい。 また、 基地局装置 2 0は、 無線リレー局であってもよい 。 基地局装置 2 0は、 R R H （Remote Rad i o Head） と呼ばれる光張り出し 装置であってもよい。 また、 基地局装置 2 0はサーバ装置 1 0が備える機能 （例えば） 、 アプリケーション処理の提供機能） を有していてもよい。
[0054] 基地局装置 2 0が端末装置 4 0との無線通信に使用する無線アクセス技術 は、 例えば、 L P W A通信技術である。 勿論、 基地局装置 2 0が使用する無 線アクセス技術は、 L P W A通信技術に限定されず、 セルラー通信技術や無 線 L A N技術等の他の無線アクセス技術であってもよい。 また、 基地局装置 2 0が使用する無線通信は、 電波を使った無線通信であってもよいし、 赤外 線や可視光を使った無線通信 （光無線） であってもよい。
[0055] 基地局装置 2 0は、 さまざまなエンティティ （主体） によって利用、 運用 、 及び/又は管理されうる。 例えば、 エンティティとしては、 移動体通信事 業者 （MNO : Mob i le Network Operator） 、 仮想移動体通信事業者 （MVN0 : M ob i le V i rtua l Network Operator） 、 仮想移動体通信イネーブラ （MVNE : Mob i le V i rtua l Network Enab ler） 、 ニュートラルホストネッ トワーク （ NHN : Neut ra l Host Network） 事業者、 エンタープライズ、 教育機関 （学校 法人、 各自治体教育委員会、 等） 、 不動産 （ビル、 マンション等） 管理者、 個人などが想定されうる。
[0056] 勿論、 基地局装置 2 0の利用、 運用、 及び/又は管理の主体はこれらに限 定されない。 基地局装置 2 0は 1事業者が設置及び/又は運用を行うもので あってもよいし、 一個人が設置及び/又は運用を行うものであってもよい。 勿論、 基地局装置 2 0の設置 ·運用主体はこれらに限定されない。 例えば、 基地局装置 2 0は、 複数の事業者または複数の個人が共同で設置 ·運用を行 うものであってもよい。 また、 基地局装置 2 0は、 複数の事業者または複数 の個人が利用する共用設備であってもよい。 この場合、 設備の設置及び/又 は運用は利用者とは異なる第三者によって実施されてもよい。
[0057] なお、 基地局装置 （基地局ともいう。 ） という概念には、 ドナー基地局の みならず、 リレー基地局 （中継局、 或いは中継局装置ともいう。 ） も含まれ る。 また、 基地局という概念には、 基地局の機能を備えた構造物 （St ructure ） のみならず、 構造物に設置される装置も含まれる。
[0058] 構造物は、 例えば、 高層ビル、 家屋、 鉄塔、 駅施設、 空港施設、 港湾施設 、 スタジアム等の建物である。 なお、 構造物という概念には、 建物のみなら ず、 トンネル、 橋梁、 ダム、 塀、 鉄柱等の構築物 （Non-bu i ld i ng st ructure ） や、 クレーン、
Figure imgf000017_0001
風車等の設備も含まれる。 また、 構造物という概念に は、 陸上 （狭義の地上） 又は地中の構造物のみならず、 桟橋、 メガフロート 等の水上の構造物や、 海洋観測設備等の水中の構造物も含まれる。 基地局装 置は、 処理装置、 或いは情報処理装置と言い換えることができる。
[0059] 基地局装置 2 0は、 ドナー局であってもよいし、 リレー局 （中継局） であ ってもよい。 また、 基地局装置 2 0は、 固定局であってもよいし、 移動局で あってもよい。 移動局は、 移動可能に構成された無線通信局 （或いは放送局 \¥02020/175018 16 卩（：171?2020/003855
） である。 このとき、 基地局装置 2 0は、 移動体に設置される装置であって もよいし、 移動体そのものであってもよい。 例えば、 移動能力 （11/1〇1）_1 1 _1士 ） をもつリレー局装置は、 移動局としての基地局装置 2 0とみなすことができ る。 また、 車両、 ドローン、 スマートフォンなど、 もともと移動能力がある 装置であって、 基地局装置の機能 （少なくとも基地局装置の機能の一部） を 搭載した装置も、 移動局としての基地局装置 2 0に該当する。
[0060] ここで、 移動体は、 スマートフォンや携帯電話等のモバイル端末であって もよい。 また、 移動体は、 陸上 （狭義の地上） を移動する移動体 （例えば、 自動車、 自転車、 バス、 トラック、 自動二輪車、 列車、 リニアモーターカー 等の車両） であってもよいし、 地中 （例えば、 トンネル内） を移動する移動 体 （例えば、 地下鉄） であってもよい。
[0061 ] また、 移動体は、 水上を移動する移動体 （例えば、 旅客船、 貨物船、 ホバ —クラフト等の船舶） であってもよいし、 水中を移動する移動体 （例えば、 潜水艇、 潜水艦、 無人潜水機等の潜水船） であってもよい。
[0062] また、 移動体は、 大気圏内を移動する移動体 （例えば、 飛行機、 飛行船、 ドローン等の航空機） であってもよいし、 大気圏外を移動する移動体 （例え ば、 人工衛星、 宇宙船、 宇宙ステーション、 探査機等の人工天体） であって もよい。 大気圏外を移動する移動体は宇宙移動体と言い換えることができる
[0063] また、 基地局装置 2 0は、 地上に設置される地上局であってもよい。 地上 局は、 地上無線通信局或いは地上放送局のことである。 例えば、 基地局装置 2 0は、 地上の構造物に配置される基地局装置であってもよいし、 地上を移 動する移動体に設置される基地局装置であってもよい。 より具体的には、 基 地局装置 2 0は、 ビル等の構造物に設置されたアンテナ及びそのアンテナに 接続する信号処理装置であってもよい。 勿論、 基地局装置 2 0は、 構造物や 移動体そのものであってもよい。 「地上」 は、 陸上 （狭義の地上） のみなら ず、 地中、 水上、 水中も含む広義の地上である。 なお、 基地局装置 2 0は、 地上基地局装置に限られない。 基地局装置 2 0は、 空中又は宇宙を浮遊可能 な非地上基地局装置 (非地上局装置) であってもよい。 例えば、 基地局装置 20は、 航空機局装置や衛星局装置であってもよい。
[0064] 航空機局装置は、 航空機等、 大気圏内を浮遊可能な無線通信装置である。
航空機局装置は、 航空機等に搭載される装置であってもよいし、 航空機その ものであってもよい。 なお、 航空機という概念には、 飛行機、 グライダー等 の重航空機のみならず、 気球、 飛行船等の軽航空機も含まれる。 また、 航空 機という概念には、 重航空機や軽航空機のみならず、 ヘリコプターやオート ジャイロ等の回転翼機も含まれる。 なお、 航空機局装置 (又は、 航空機局装 置が搭載される航空機) は、 ドローン等の無人航空機であってもよい。
[0065] なお、 無人航空機という概念には、 無人航空システム (UAS : Unmanned Ai rcraft Systems) 、 つなぎ無人航空システム (tethered UAS) も含まれる 。 また、 無人航空機という概念には、 軽無人航空システム (LTA : Lighter t han Air UAS) 、 重無人航空システム (HTA : Heavier than Air UAS) が 含まれる。 その他、 無人航空機という概念には、 高高度無人航空システムプ ラッ トフォーム (HAPs : High Altitude UAS Platforms) も含まれる。
[0066] 衛星局装置は、 大気圏外を浮遊可能な無線通信装置である。 衛星局装置は 、 人工衛星等の宇宙移動体に搭載される装置であってもよいし、 宇宙移動体 そのものであってもよい。 衛星局装置となる衛星は、 低軌道 (LEO : Low Ear th Orbiting) 衛星、 中軌道 (ME0 : Medium Earth Orbiting) 衛星、 静止 (GEO : Geostat i onary Earth Orbiting) 衛星、 高楕円軌道 (HE0 : Highly Elliptical Orbiting) 衛星の何れであってもよい。 勿論、 衛星局装置は 、 低軌道衛星、 中軌道衛星、 静止衛星、 又は高楕円軌道衛星に搭載される装 置であってもよい。
[0067] 基地局装置 20のカバレッジの大きさは、 マクロセルのような大きなもの から、 ピコセルのような小さなものであってもよい。 勿論、 基地局装置 20 のカバレッジの大きさは、 フエムトセルのような極めて小さなものであって もよい。 また、 基地局装置 20はビームフォーミングの能力を有していても よい。 この場合、 基地局装置 20はビームごとにセルやサービスエリアが形 成されてもよい。
[0068] なお、 図 3の例では、 基地局装置 2 0は、 端末装置 4 0と直接接続されて いるが、 基地局装置 2 0は、 他の基地局装置 2 0 （中継装置） を介して端末 装置 4 0と間接的に無線通信することが可能である。
[0069] [放送局装置]
放送局装置 3 0は、 端末装置 4 0に各種情報 （或いは各種信号） を放送 （ ブロードキャスト） する装置である。 例えば、 放送局装置 3 0は、 V H F - H i g h帯を使って各種情報 （或いは各種信号） を放送する装置である。 放 送局装置 3 0は送信装置の一種である。 なお、 本実施形態では、 放送局装置 3 0から送信される 「データ」 のみならず、 放送局装置 3 0から送信される 「信号」 も 「情報」 であるものとする。 本実施形態において、 放送局は設備 としての放送局のことである。 放送局には、 放送中継局も含まれる。
[0070] ここで、 放送局装置 3 0は、 所定の放送規格のトランスミッタであっても よい。 例えば、 放送局装置 3 0は、 D V Bトランスミッタであってもよいし 、 I S D Bトランスミッタであってもよい。 また、 放送局装置 3 0は、 A T S C 3 . 0 トランスミッタ等の A T S Cトランスミッタであってもよい。 ま た、 放送局装置 3 0は、 これらの規格のトランスミッタに限られず、 他の放 送規格のトランスミッタであってもよい。 また、 放送局装置 3 0は、 端末装 置 4 0がアンライセンスバンドを使った通信を行うための情報 （例えば、 夕 イミング情報や制御情報等） の送信に特化した独自放送規格のトランスミッ 夕であってもよい。
[0071 ] また、 放送局装置 3 0は、 無線局であってもよい。 例えば、 放送局装置 3
0は、 は、 L T E （Long Term Evo lut i on） 、 N R （New Rad i o） 等の無線 通信システムを構成する無線通信局であってもよい。 また、 放送局装置 3 0 は、 無線基地局、 無線アクセスポイント、 無線リレー局に相当する装置であ ってもよい。 このとき、 放送局装置 3 0は、 L T Eや N R等のセルラー通信 システム用の基地局や中継局であってもよい。 情報 （或いは信号） をブロー ドバンド送信する機能を備えるのであれば、 無線通信局 （例えば、 基地局装 置 20） も放送局とみなすことができる。
[0072] なお、 放送局装置 30が放送に使用する放送波は、 地上波に限定されない 。 例えば、 放送波は、 衛星波であってもよい。 衛星波とは、 衛星から送信さ れる電波のことである。
[0073] また、 放送局装置 30は、 固定局であってもよい。 このとき、 放送局装置
30は、 構造物に設置される装置であってもよいし、 構造物そのものであっ てもよい。 また、 放送局装置 30は、 移動局であってもよい。 このとき、 放 送局装置 30は、 移動体に設置される装置であってもよいし、 移動体そのも のであってもよい。 また、 放送局装置 30は、 地上局であってもよい。 例え ば、 基地局装置 20は、 地上の構造物に配置される放送局装置であってもよ いし、 地上を移動する移動体に設置される放送局装置であってもよい。 また 、 放送局装置 30は、 非地上局であってもよい。 例えば、 放送局装置 30は 、 航空機局装置であってもよいし、 衛星局装置であってもよい。
[0074] [端末装置]
端末装置 40は、 基地局装置 20或いは他の端末装置 40と無線通信する 無線通信装置である。 基地局装置 20は通信装置の一種である。 端末装置 4 0は、 例えば、 携帯電話、 スマートデバイス （スマートフォン、 又はタブレ ツ ト） 、 P DA （Persona I Digital Assistant） 、 パーソナルコンピユー 夕である。 また、 端末装置 40は、 M2M （Machine to Machine） デバイ ス、 又は丨 o Tデバイス （丨 o T端末） であってもよい。
[0075] また、 端末装置 40は、 基地局装置 20と L PW A通信が可能であっても よい。 端末装置 40は、 送信のみ行える装置であってもよいし、 受信のみが 行える装置であってもよい。 勿論、 端末装置 40は、 送信と受信の双方が行 えてもよい。 また、 端末装置 40は、 他の端末装置 40とサイ ドリンク通信 が可能であってもよい。 端末装置 40は、 サイ ドリンク通信を行う際、 HA RQ （Hybrid ARQ） 等の自動再送技術を使用してもよい。 なお、 端末装置 4 0は、 他の端末装置 40との通信 （サイ ドリンク） においても L PWA通信 が可能であってもよい。 端末装置 40が使用する無線通信 （サイ ドリンク通 信を含む。 ) は、 電波を使った無線通信であってもよいし、 赤外線や可視光 を使った無線通信 (光無線) であってもよい。
[0076] また、 端末装置 40は、 移動体装置であってもよい。 ここで、 移動体装置 は、 移動可能な無線通信装置である。 このとき、 端末装置 40は、 移動体に 設置される無線通信装置であってもよいし、 移動体そのものであってもよい 。 例えば、 端末装置 40は、 自動車、 バス、 トラック、 自動二輪車等の道路 上を移動する車両 (Vehicle) , 或いは、 当該車両に搭載された無線通信装置 であってもよい。 なお、 移動体は、 モバイル端末であってもよいし、 陸上 ( 狭義の地上) 、 地中、 水上、 或いは、 水中を移動する移動体であってもよい 。 また、 移動体は、 ドローン、 ヘリコプター等の大気圏内を移動する移動体 であってもよいし、 人工衛星等の大気圏外を移動する移動体であってもよい
[0077] 端末装置 40は、 同時に複数の基地局装置または複数のセルと接続して通 信を実施してもよい。 例えば、 1つの基地局装置が複数のセル (例えば、 p Ce l 丨、 sCe 丨 丨 ) を介して通信エリアをサボートしている場合に、 キヤ リアアグリゲーシヨン (CA : Carrier Aggregation) 技術やデュアルコネク ティビティ (DC : Dual Connectivity) 技術、 マルチコネクティビティ (MC : Multi -Connectivity) 技術によって、 それら複数のセルを束ねて基地局装 置 20と端末装置 40とで通信することが可能である。 或いは、 異なる基地 局装置 20のセルを介して、 協調送受信 (CoMP : Coordinated Multi -Point Transmission and Reception) 技術によって、 端末装置 40とそれら複 数の基地局装置 20が通信することも可能である。
[0078] なお、 端末装置 40は、 必ずしも人が直接的に使用する装置である必要は ない。 端末装置 40は、 いわゆる MTC (Machine Type Communication) のように、 工場の機械等に設置されるセンサーであってもよい。 また、 端末 装置 40は、 M2M (Machine to Machine) デバイス、 又は丨 o T (Inter net of Things) デバイスであってもよい。 また、 端末装置 40は、 D 2 D (Device to Device) や V2X (Vehicle to everything) に代表される ように、 リレー通信機能を具備した装置であってもよい。 また、 端末装置 4 〇は、 無線バックホール等で利用される C P E (Client Premises Equipme nt) と呼ばれる機器であってもよい。
[0079] 以下、 実施形態に係る通信システム 1 を構成する各装置の構成を具体的に 説明する。 なお、 以下に示す各装置の構成はあくまで一例である。 各装置の 構成は、 以下の構成とは異なっていてもよい。
[0080] <2-2. サーバ装置の構成 >
最初に、 サーバ装置 1 〇の構成を説明する。 図 4は、 実施形態 1 に係るサ —バ装置 1 0の構成例を示す図である。 サーバ装置 1 0は、 通信部 1 1 と、 記憶部 1 2と、 制御部 1 3と、 を備える。 なお、 図 4に示した構成は機能的 な構成であり、 ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。 また、 サ —バ装置 1 0の機能は、 複数の物理的に分離された構成に分散して実装され てもよい。 例えば、 サーバ装置 1 〇は、 複数のサーバ装置により構成されて いてもよい。
[0081] 通信部 1 1は、 他の装置と通信するための通信インタフェースである。 通 信部 1 1は、 ネッ トワークインタフェースであってもよいし、 機器接続イン タフェースであってもよい。 例えば、 通信部 1 1は、 N I C (Network Inte rface Card) 等の L A N (Local Area Network) インタフエースであって もよいし、 US B (Universal Serial Bus) ホストコントローラ、 US B ポート等により構成される US Bインタフェースであってもよい。 また、 通 信部 1 1は、 有線インタフェースであってもよいし、 無線インタフェースで あってもよい。 通信部 1 1は、 サーバ装置 1 〇の通信手段として機能する。 通信部 1 1は、 制御部 1 3の制御に従って基地局装置 20及び放送局装置 3 〇と通信する。
[0082] 記憶部 1 2は、 DRAM (Dynamic Random Access Memory) 、 S RAM
(Static Random Access Memory) 、 フラッシュメモリ、 ハードディスク 等のデータ読み書き可能な記憶装置である。 記憶部 1 2は、 サーバ装置 1 〇 の記憶手段として機能する。 [0083] 制御部 1 3は、 サーバ装置 1 0の各部を制御するコントローラ
Figure imgf000024_0001
r) である。 制御部 1 3は、 例えば、 C P U (Central Processing Unit) 、 MP U (Micro Processing Un i t) 等のプロセッサにより実現される。 例 えば、 制御部 1 3は、 サーバ装置 1 0内部の記憶装置に記憶されている各種 プログラムを、 プロセッサが RAM (Random Access Memory) 等を作業領 域として実行することにより実現される。 なお、 制御部 1 3は、 AS I C (A pp I i cat i on Specific Integrated Circuit) や F PGA (Field Program mable Gate Array) 等の集積回路により実現されてもよい。 C P U、 MP U、 AS I C、 及び F P G Aは何れもコントローラとみなすことができる。
[0084] <2-3. 基地局装置の構成 >
次に、 基地局装置 20の構成を説明する。 図 5は、 実施形態 1 に係る基地 局装置 20の構成例を示す図である。 基地局装置 20は、 端末装置 40と L PW A通信が可能である。 基地局装置 20は、 無線通信部 2 1 と、 記憶部 2 2と、 ネッ トワーク通信部 23と、 制御部 24と、 を備える。 なお、 図 5に 示した構成は機能的な構成であり、 ハードウエア構成はこれとは異なってい てもよい。 また、 基地局装置 20の機能は、 複数の物理的に分離された構成 に分散して実装されてもよい。
[0085] 無線通信部 2 1は、 他の無線通信装置 (例えば、 端末装置 40、 他の基地 局装置 20) と無線通信するための信号処理部である。 無線通信部 2 1は、 制御部 24の制御に従って動作する。 無線通信部 2 1は 1又は複数の無線ア クセス方式に対応する。 例えば、 無線通信部 2 1は、 L PWA通信を使った 通信に対応する。
[0086] 記憶部 22は、 D RAM、 S RAM、 フラッシュメモリ、 ハードディスク 等のデータ読み書き可能な記憶装置である。 記憶部 22は、 基地局装置 20 の記憶手段として機能する。
[0087] ネッ トワーク通信部 23は、 他の装置と通信するための通信インタフエー スである。 例えば、 ネッ トワーク通信部 23は、 LANインタフエースであ る。 ネッ トワーク通信部 23は、 有線インタフエースであってもよいし、 無 線インタフエースであってもよい。 ネッ トワーク通信部 23は、 基地局装置
20のネッ トワーク通信手段として機能する。 ネッ トワーク通信部 23は、 制御部 24の制御に従ってサーバ装置 1 0と通信する。
[0088] 制御部 24は、 基地局装置 20の各部を制御するコントローラである。 制 御部 24は、 例えば、 C P U、 MP U等のプロセッサにより実現される。 例 えば、 制御部 24は、 基地局装置 20内部の記憶装置に記憶されている各種 プログラムを、 プロセッサが RAM等を作業領域として実行することにより 実現される。 なお、 制御部 24は、 AS 丨 Cや F PGA等の集積回路により 実現されてもよい。 C P U、 MP U、 AS I C、 及び F PGAは何れもコン トローラとみなすことができる。
[0089] <2-4. 放送局装置の構成 >
次に、 放送局装置 30の構成を説明する。 図 6は、 実施形態 1 に係る放送 局装置 30の構成例を示す図である。 放送局装置 30は、 タイミング情報や 制御情報を放送波に乗せて端末装置 40に送信する装置である。 放送局装置
30は、 信号処理部 3 1 と、 衛星受信部 35と、 記憶部 32と、 ネッ トワー ク通信部 33と、 制御部 34と、 を備える。 なお、 図 6に示した構成は機能 的な構成であり、 ハードウエア構成はこれとは異なっていてもよい。 また、 放送局装置 30の機能は、 複数の物理的に分離された構成に分散して実装さ れてもよい。
[0090] 信号処理部 3 1は、 放送波を送信するための信号処理部である。 信号処理 部 3 1は、 制御部 34の制御に従って動作する。
[0091] 衛星受信部 35は、 衛星波を受信して情報 （信号） を復調するための信号 処理部である。 衛星受信部 35が受信する衛星波は、 例えば、 G PS衛星か ら送信される G PS波である。 衛星受信部 35は、 例えば、 〇 3波から PS信号や G PS時刻情報等を復調して出力する。 なお、 衛星受信部 35が 受信する衛星波は、 GLONASS、 G a l i l e o、 準天頂衛星等の他の G N S Sから送信される衛星波であってもよい。
[0092] 記憶部 32は、 D RAM、 S RAM、 フラッシュメモリ、 ハードディスク \¥02020/175018 24 卩（：171?2020/003855
等のデータ読み書き可能な記憶装置である。 記憶部 3 2は、 放送局装置 3 0 の記憶手段として機能する。
[0093] ネッ トワーク通信部 3 3は、 他の装置と通信するための通信インタフェー スである。 例えば、 ネッ トワーク通信部 3 3は、 1_八1\1インタフェースであ る。 ネッ トワーク通信部 3 3は、 有線インタフェースであってもよいし、 無 線インタフェースであってもよい。 ネッ トワーク通信部 3 3は、 放送局装置 3 0のネッ トワーク通信手段として機能する。 ネッ トワーク通信部 3 3は、 制御部 3 4の制御に従ってサーバ装置 1 0と通信する。
[0094] 制御部 3 4は、 放送局装置 3 0の各部を制御するコントローラである。 制 御部 3 4は、 例えば、 〇 リ、 IV! II等のプロセッサにより実現される。 例 えば、 制御部 3 4は、 放送局装置 3 0内部の記憶装置に記憶されている各種 プログラムを、 プロセッサが 八 IV!等を作業領域として実行することにより 実現される。 なお、 制御部 3 4は、
Figure imgf000026_0001
実現されてもよい。 〇 II、 1\/1 II、 八3 丨 〇、 及び 〇八は何れもコン トローラとみなすことができる。
[0095] 制御部 3 4は、 図 6に示すように、 取得部 3 4 1 と、 送信部 3 4 2と、 を 備える。 制御部 3 4を構成する各ブロック （取得部 3 4 1〜送信部 3 4 2） はそれぞれ制御部 3 4の機能を示す機能ブロックである。 これら機能ブロッ クはソフトウェアブロックであってもよいし、 ハードウェアブロックであっ てもよい。 例えば、 上述の機能ブロックが、 それぞれ、 ソフトウェア （マイ クロプログラムを含む。 ） で実現される 1つのソフトウェアモジユールであ ってもよいし、 半導体チップ （ダイ） 上の 1つの回路ブロックであってもよ い。 勿論、 各機能ブロックがそれぞれ 1つのプロセッサ又は 1つの集積回路 であってもよい。 機能ブロックの構成方法は任意である。
[0096] なお、 制御部 3 4は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されて いてもよい。 制御部 3 4を構成する各ブロック （取得部 3 4 1〜送信部 3 4 2） の動作は、 後に述べる。
[0097] 上述したように、 放送局装置 3 0は、 タイミング情報を放送波に乗せて端 \¥02020/175018 25 卩（：171?2020/003855
末装置 40に送信する。 タイミング情報は、 航法衛星から送信される情報を 摸して生成された仮想の衛星送信情報である。 このとき、 放送波は、 仮想衛 星から送信される仮想の衛星波を （例えば、 〇 3波） をダウンコンバージ ヨンしたものであってもよい。 また、 仮想の衛星送信情報は、 航法衛星 （例 えば、 〇 3衛星） からの電波を復号したときに得られる 3信号と、 同 等の 3信号が得られる電波であってもよい。 なお、 航法衛星は、 0 ? 3 衛星に限定されず、 ◦ 3とは異なる◦ 33の航法衛星であってもよい。
[0098] 図 7は、 放送局装置 30の具体的構成例を示す図である。 図 7に示した構 成は、 仮想衛星を 4つとした場合の放送局装置 30の構成例である。 図 7に 示した構成はあくまで一例であり、 放送局装置 30の構成は図 7に示した構 成に限定されない。
[0099] 放送局装置 30は、 ◦ 3/0 33レシーバ 323を備える。 0 ? 3 / ◦ 33レシーバ 323は、 図 6の例では、 衛星受信部 35に相当する。 ◦ 93/0 N33レシーバ 323は、 実際の◦ 3衛星から◦ 3波を受信し て◦ 3時刻情報等を復調する。 そして、 ◦ 3/0 33レシーバ 323 は、 復調した信号を 4つの仮想衛星モジュール 3 1 3~3 1 に入力する。
4つの仮想衛星モジュール 3 1 3~3 1 は、 図 6の例では、 信号処理部 3 1の一部を構成する。 4つの仮想衛星モジュール 3 1 3~3 1 は、 マスタ -09113 ^ 3の制御に従って◦ 3衛星の信号を摸した信号を生成する。 マスター〇 113 1 3は、 図 6の例では、 制御部 34の一部を構成する。 放 送局装置 30は、 仮想衛星の位置に合わせて 4つ信号それぞれに所定の遅延 を加えた後、 遅延を加えた 4つの信号を多重する。 そして、 放送局装置 30 は、 多重した信号を所定の周波数帯 （例えば、 2001^1·! å帯） で送信する
[0100] なお、 図 7にはタイミング情報を送信するための構成を示したが、 放送局 装置 30は、 タイミング情報だけでなく、 制御情報を放送波に乗せて端末装 置 40に送信してもよい。
[0101] このとき、 放送局装置 30は、 タイミング情報の送信には広帯域無線の IV! a i nチャネルを使ってもよい。 これにより、 放送局装置 30は、 正確な夕 イミング情報をブロードキャスト送信できる。 一方、 放送局装置 30は、 制 御情報の送信には狭帯域無線の S u bチャネルに使ってもよい。 これにより 、 多くの端末装置 40に制御情報を送信できる。 M a i nチャネル及び S u bチャネルについては後述する。
[0102] <2-5. 端末装置の構成 >
次に、 端末装置 40の構成を説明する。 図 8は、 実施形態 1 に係る端末装 置 40の構成例を示す図である。 端末装置 40は、 基地局装置 20と L PW A通信が可能である。 端末装置 40は放送局装置 30から送信される放送波 からタイミング情報を抽出し、 L PWA通信の制御に利用する。 端末装置 4 〇は、 無線通信部 4 1 と、 衛星受信部 42と、 記憶部 43と、 ネッ トワーク 通信部 44と、 入出力部 45と、 制御部 46と、 を備える。 なお、 図 8に示 した構成は機能的な構成であり、 ハードウエア構成はこれとは異なっていて もよい。 また、 端末装置 40の機能は、 複数の物理的に分離された構成に分 散して実装されてもよい。
[0103] 無線通信部 4 1は、 他の無線通信装置 （例えば、 基地局装置 20、 他の端 末装置 40） と無線通信するための信号処理部である。 無線通信部 4 1は、 制御部 46の制御に従って動作する。 無線通信部 4 1は 1又は複数の無線ア クセス方式に対応する。 例えば、 無線通信部 2 1は、 L PWA通信を使った 通信に対応する。 なお、 無線通信部 4 1は、 送信データをチャープ変調する ことによって生成された複数の送信信号送信を、 タイミングを所定の時間間 隔でずらすことによって同一の送信チャネル内に多重化して送信してもよい
[0104] 衛星受信部 42は、 衛星波を受信して情報 （信号） を復調するための信号 処理部である。 衛星受信部 42が受信する衛星波は、 例えば、 G PS衛星か ら送信される G PS波である。 衛星受信部 42は、 例えば、 〇 3波から PS信号や G PS時刻情報等を復調して出力する。 なお、 衛星受信部 42が 受信する衛星波は、 GLONASS、 G a l i l e o、 準天頂衛星等の他の G N S Sから送信される衛星波であってもよい。
[0105] 記憶部 43は、 D RAM、 S RAM、 フラッシュメモリ、 ハードディスク 等のデータ読み書き可能な記憶装置である。 記憶部 43は、 端末装置 40の 記憶手段として機能する。
[0106] ネッ トワーク通信部 44は、 他の装置と通信するための通信インタフエー スである。 例えば、 ネッ トワーク通信部 44は、 LANインタフエースであ る。 ネッ トワーク通信部 44は、 有線インタフエースであってもよいし、 無 線インタフエースであってもよい。 ネッ トワーク通信部 44は、 端末装置 4 0のネッ トワーク通信手段として機能する。 ネッ トワーク通信部 44は、 制 御部 46の制御に従って、 他の装置と通信する。
[0107] 入出力部 45は、 ユーザと情報をやりとりするためのユーザインタフエー スである。 例えば、 入出力部 45は、 キーボード、 マウス、 操作キー、 タッ チパネル等、 ユーザが各種操作を行うための操作装置である。 又は、 入出力 部 45は、 液晶ディスプレイ (Liquid Crystal Display) 、 有機 E Lディ スプレイ (Organic Electroluminescence Display)等の表示装置である。 入 出力部 45は、 スピーカー、 ブザー等の音響装置であってもよい。 また、 入 出力部 45は、 L E D (Light Emitting Diode) ランプ等の点灯装置であ ってもよい。 入出力部 45は、 端末装置 40の入出力手段 (入力手段、 出力 手段、 操作手段又は通知手段) として機能する。
[0108] 制御部 46は、 端末装置 40の各部を制御するコントローラである。 制御 部 46は、 例えば、 C P U、 MP U等のプロセッサにより実現される。 例え ば、 制御部 46は、 端末装置 40内部の記憶装置に記憶されている各種プロ グラムを、 プロセッサが RAM等を作業領域として実行することにより実現 される。 なお、 制御部 46は、 AS 丨 Cや F PG A等の集積回路により実現 されてもよい。 C P U、 MP U、 AS I C、 及び F PGAは何れもコントロ —ラとみなすことができる。
[0109] 制御部 46は、 図 8に示すように、 取得部 46 1 と、 通信制御部 462と 、 を備える。 制御部 46を構成する各ブロック (取得部 46 1〜通信制御部 462） はそれぞれ制御部 46の機能を示す機能ブロックである。 これら機 能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、 ハードウェアブロッ クであってもよい。 例えば、 上述の機能ブロックが、 それぞれ、 ソフトウェ ア （マイクロプログラムを含む。 ） で実現される 1つのソフトウェアモジュ —ルであってもよいし、 半導体チップ （ダイ） 上の 1つの回路ブロックであ ってもよい。 勿論、 各機能ブロックがそれぞれ 1つのプロセッサ又は 1つの 集積回路であってもよい。 機能ブロックの構成方法は任意である。
[0110] なお、 制御部 46は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されて いてもよい。 制御部 46を構成する各ブロック （取得部 46 1〜通信制御部 462） の動作は、 後に述べる。
[0111] 上述したように、 端末装置 40は放送局装置 30から送信される放送波か らタイミング情報を抽出し、 L PWA通信の制御に利用する。 タイミング情 報は、 G PS信号を摸した信号である。 端末装置 40は、 所定数の G PS衛 星が補足できる場合には、 実際の G PS衛星から取得した G PS信号 （例え ば、 P PS信号） をタイミング情報としてもよい。
[0112] 図 9は、 端末装置 40の具体的構成例を示す図である。 図 9に示した構成 は、 G PS信号の復調に市販の G PS復調 LS I を用いる場合の放送局装置
30の構成例である。 図 9に示した構成はあくまで一例であり、 端末装置 4 〇の構成は図 9に示した構成に限定されない。
[0113] 端末装置 40は、 SAW （Surface Acoustic Wave） フイルタ、 L N A （ Low Noise Amplifier） 等を備えるフロントエンド 42 aで G P S衛星から の衛星波を抽出した後、 A Bセレクタ 46 bに出力する。 フロントエンド 4 2 aは、 図 8の例では、 衛星受信部 42の一部に相当する。
[0114] また、 端末装置 40は、 SAWフイルタ、 L N A等を備えるフロントエン ド 4 1 aで放送局装置 30からの放送波を抽出した後、 アップコンバータ 4 1 b及びダウンコンバータ 42 cで周波数シフトさせる。 そして、 端末装置
40は、 アップコンバートした信号を A Bセレクタ 46 bに出力するととも に、 ダウンコンパートした信号を S u bチャネル復調器 4 1 dに出力する。 \¥02020/175018 29 卩（：171?2020/003855
フロントエンド 4 1 8、 アップコンバータ 4 1 13、 ダウンコンバータ 42。 、 及び 3リ匕チャネル復調器 4 1 は、 図 8の例では、 無線通信部 4 1の一 部に相当する。
[0115] 一方、 八巳セレクタは〇 11463の制御に従って信号を選択した後、 選 択した信号を◦ 3復調 1_ 3 丨 42匕に入力する。 ◦ 3復調 1_ 3 丨 42匕 は、 図 8の例では、 無線通信部 4 1の一部に相当する。 〇 3復調 !_3 I 4
Figure imgf000031_0001
はタイミング情報の一種である。 1_ ?\^/八送信機4 1 6は、 図 8の例では、 無線通信部 4 1の一部に相当する。 なお、 ！- 八送信機 4 1 6の一部 （例 えば、 ！_ 送信機 4 1 6内の制御部） を制御部 46の一部とみなしても よい。
[0116] 3リ 13チャネル復調器 4 1 ¢1は、 入力された信号から制御信号を復調して
〇 11463に出力する。 〇 11463は、 図 8の例では、 制御部 46の一 部に相当する。 し 送信機 4 1 6は、 制御部 46の制御に従って基地局 装置 20と通信する。
[0117] <2-6. 周波数帯域の割り振り >
次に、 周波数帯域 （第 2の周波数帯） の割り振りを説明する。 第 2の周波 数帯は、 複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周 波数帯とは異なる周波数帯である。 ここで、 第 1の周波数帯は、 例えば、 第 1の周波数帯は、 特定小型省電力無線が可能な周波数帯 （例えば、 端末装置 40が !_ 八通信に使用する周波数帯） である。 第 1の周波数帯は、 例え ば、 9201^（·! å帯であり、 第 2の周波数帯は、 例えば、 VH F-H I 9 h 帯である。
[0118] 図 1 0は、 放送局装置 30が送信する放送波のスぺクトルを示す図である 。 放送局装置 30は、 割り当てられた周波数帯域 （第 2の周波数帯） を 1つ 丨 nチャネルと複数の 3リ匕チャネルに分割する。 そして、 放送局装 置 30は、
Figure imgf000031_0002
门チャネルではタイミング情報を送信し、 3リ匕チャネル では端末装置 40の通信を制御するための制御情報を送信する。 [0119] このとき、 放送局装置 30は、 Ma i nチャネルに広帯域無線を用いる。 帯域幅として〜 2MH z程度が想定される。 放送局装置 30は、 例えば、 夕 イミング信号をスぺクトル拡散して送信する。 スぺクトル拡散方式などを用 いるこれにより、 放送局装置 30は、 正確なタイミング情報をブロードキャ スト送信できる。
[0120] また、 放送局装置 30は、 S u bチャネルに狭帯域無線を用いる。 そして 、 放送局装置 30は、 制御情報を、 S u bチャネルを使ってマルチキャスト 送信する。 制御情報は、 複数の無線方式それぞれで異なるものであってもよ い。
[0121] S u bチャネルの帯域幅としては、 例えば 1 0 k H z程度が想定される。
放送局装置 30は、 B PS K、 F S K、 〇 F DMなど帯域幅に収まれば、 任 意の無線変調を用いてよい。 端末装置 40のユーザにアプリケーション処理 等の通信サービスを提供する者 （例えば、 丨 〇 T事業者。 以下、 サービス提 供者という。 ） は、 割り当てを受けた S u bチャネルに関して、 キャリアア グリケーシヨン （CA : Carrier Aggregation） 、 チヤネルボンディング （Cha nne I Bonding） 等により複数のチャネルをまとめて使ってもよい。 また、 サ —ビス提供者は、 1つのチャネルを分割して使ってもよい。
[0122] なお、 各放送局装置 30からの放送は、 符号多重により同一周波数でもお 互いの放送波が区別できるように、 あらかじめ定義されていてもよい。
[0123] «3. 通信システムの動作»
次に、 通信システム 1の動作を説明する。
[0124] <3- 1. 動作の概要 >
最初に、 通信システム 1の動作の概要を説明する。 図 1 1は、 通信システ ム 1の動作の概要を説明するための図である。
[0125] [ステップ S 1 ]
放送局装置 30は、 Ma i nチャネルを使って、 端末装置 40 （例えば、
I 〇 T端末） とは独立かつ周期的にタイミング情報を放送する （ステップ S \¥02020/175018 31 卩（：171?2020/003855
[0126] （1）
Figure imgf000033_0001
丨 门チャネルから放送するデータには、 タイミング情報のみな らず、 年月日、 時刻情報、 及びエフェメリス情報も含まれていてもよい。 端 末装置 4 0が他の端末装置 4 0と同期がれるのであれば、 0 ? 3時刻情報等 の時刻情報もタイミング情報とみなしてもよい。
[0127] （2）
Figure imgf000033_0002
丨 门チャネルから放送するデータには、 この帯域の利用に準拠 した端末装置 4 0 （例えば、 I 〇丁端末） に対する制御信号も含まれていて もよい。
[0128] [ステップ 3 2、 3 3 ]
ステップ 3 2、 3 3は、 端末装置 4 0 （例えば、 I 〇丁端末） 、 基地局装 置 2 0 （例えば、 丨 〇丁ゲートウェイ） 、 及びサーバ装置 1 0の通常動作で ある。
[0129] （1） サーバ装置 1 0は、 基地局装置 2 0 （例えば、 丨 〇丁ゲートウェイ
） に対して、 受信する端末丨 口を指定する （ステップ 3 3） 。
[0130] （2） 基地局装置 2 0 （例えば、 丨 〇丁ゲートウェイ） は、 指定された端 末 I 口を持つ端末装置 4 0 （例えば、 I 〇丁端末） のアップリンク
Figure imgf000033_0003
） を受信する （ステップ 3 2） 。
[0131 ] （3） 基地局装置 2 0 （例えば、 I 〇丁ゲートウェイ） は、 受け取ったア ップリンク中のデータ （ペイロード） をサーバ装置 1 0へアップロードする （ステップ 3 3） 。
[0132] [ステップ 3 1、 3 4、 3 5 ]
ステップ 3 1、 3 4、 3 5は、 例えば、 特定の丨 口を持つ端末装置 4 0 （ 例えば、 丨 〇丁端末） を停止したい要求がある場合の動作である。
[0133] （1） サーバ装置 1 0は特定の I 口をもつ端末装置 4 0 （例えば、 I 〇丁 端末） を停止するためのデータを放送局装置 3 0内の制御信号エンコーダに 対して通知する （ステップ 3 4） 。
[0134] （2） 放送局装置 3 0の制御信号エンコーダは、 既定の符号化を行ない、 変調器へ伝達する。
[0135] （3） 放送局装置 3 0の変調器は既定の変調を行なう。 [0136] （4） 放送局装置 30は、 S u bチャネルを介してこれを放送する （ステ ップ S 5） 0
[0137] （5） 放送局装置 30は、 Ma i nチャネルを介してもこれを放送するこ とができる （ステップ S 1） 。
[0138] <3-2. 放送局 Ma i nチャネル （仮想 （擬似） 衛星） >
本実施形態では、 放送局装置 30がタイミング情報を生成して放送する。 タイミング情報の生成には仮想衛星 （擬似衛星ともいう。 ） の技術を用いて もよい。
[0139] 放送局装置 30は、 GBAS （Ground Based Augmentation System） に おける疑似衛星を生成してもよい。 擬似衛星 （スードライ ト） は、 既知の技 術であり、 建物の影響などで衛星数が減る/衛星が受信できない工事現場や 屋内で使用されている。 衛星数、 配置を良くすることができる。
[0140] 放送局装置 30は、 複数の移動しない疑似衛星からの電波を地上の 1地点 で受信したときに観測されるべースバンド信号を、 「高い送信周波数」 に変 換して送信する地上放送局であってもよい。 このとき 「高い送信周波数」 は テレビ放送帯の周波数であってもよい。
[0141] <3-3. 放送局装置の処理フロー >
次に、 放送局装置 30の処理フローを説明する。 図 1 2は、 実施形態 1 に 係る放送処理の一例を示すフローチャートである。 以下に示す放送処理は、 例えば、 放送局装置 30の制御部 34で実行される。 放送局装置 30は、 例 えば、 地上の放送局装置である。
[0142] まず、 放送局装置 30の取得部 34 1は、 衛星波から情報 （例えば、 G P
S信号） を取得する （ステップ S 1 01） 。 取得部 34 1は、 航法衛星から 送信される、 時刻測定或いはタイミング測定のための情報 （例えば、 P PS 信号） を取得する。
[0143] そして、 取得部 34 1は、 端末装置 40に向けて放送するタイミング情報 を取得する （ステップ S 1 02） 。 例えば、 取得部 34 1は、 ステップ S 1 01で取得した情報 （信号） に基づいてタイミング情報を生成する。 上述し たように、 端末装置 4 0は、 複数の通信方式が混在可能な所定のアンライセ ンスバンド （第 1の周波数帯） を所定の通信方式 （例えば、 所定の L P W A 規格に準拠した通信方式） で使用可能である。
[0144] タイミング情報は、 航法衛星から送信される情報を摸して生成された仮想 の衛星送信情報である。 このとき、 仮想の衛星送信情報は、 航法衛星から送 信される信号から P P S （Pu Ue Per Second） 信号が復調できるように構 成すればよい。
[0145] 取得部 3 4 1は、 サーバ装置 1 0から制御情報を取得する （ステップ S 1
0 3） 。 制御情報は、 例えば、 端末装置 4 0に対して通信に関する制御を指 示するための情報である。 制御情報には、 端末装置 4 0の第 1の周波数帯を 使った電波送信を停止させるための停止情報が含まれていてもよい。 また、 制御情報には、 端末装置 4 0の第 1の周波数帯を使った電波送信をスケジュ —ルするためのスケジュール情報が含まれていてもよい。 スケジュール情報 は、 端末装置 4 0が使用可能な無線リソース （周波数及び又は時間リソース ） の情報がふくまれていてもよい。
[0146] そして、 放送局装置 3 0の送信部 3 4 2は、 タイミング情報及び制御情報 を所定のアンライセンスバンド （第 1の周波数帯） とは異なる周波数帯 （第 2の周波数帯） を使用して放送する。
[0147] 例えば、 送信部 3 4 2は、 ＜2— 6 . 周波数帯域の割り振り＞で説明した M a i nチャネルでタイミング情報を送信する。 また、 送信部 3 4 2は、 ＜ 2 - 6 . 周波数帯域の割り振り＞で説明した S u bチャネルで制御情報を送 信する。
[0148] このとき、 送信部3 4 2は、 1\/1 3 丨 nチャネルでの情報の送信に関して、 拡散符号や符号多重を変えることにより、 同 _周波数でも他の放送局の放送 波と自局の放送波を分離復調できるようしてもよい。 図 1 3は、 異なる拡散 符号や符号多重によりエリアの分離が可能であることを説明するための図で ある。 送信部 3 4 2は、 M a i nチャネルのみならず、 S u bチャネルに関 しても同様の手段で、 エリア分割を可能としてもよい。 \¥02020/175018 34 卩（：171?2020/003855
[0149] 情報の送信が完了したら、 放送局装置 3 0の制御部 3 4は放送処理を終了 する。
[0150] < 3 - 4 . 端末装置の処理フロー >
次に、 端末装置 4 0の処理フローを説明する。 図 1 4は、 実施形態 1 に係 る送信処理の一例を示すフローチャートである。 以下に示す送信処理は、 例 えば、 端末装置 4 0の制御部 4 6で実行される。
[0151 ] 電源が〇1\1されると、 端末装置 4 0の制御部 4 6は、 端末初期設定を実行 する （ステップ 3 2 0 1） 。 そして、 端末装置 4 0の制御部 4 6は、
Figure imgf000036_0001
チャネル復調シーケンスと、 〇 3衛星捕捉シーケンスと、
Figure imgf000036_0002
丨 nチャネ ル復調シーケンスを実行する。 これらのシーケンスは並行して実行されても よい。
[0152] まず、 3リ匕チャネル復調シーケンスを説明する。
[0153] 端末装置 4〇の取得部 4 6 1は、 3リ
Figure imgf000036_0003
チャネルの復調を実行する （ステ ップ 3 2 1 1） 。 復調が失敗したら （ステップ 3 2 1 2 : 1\1〇） 、 取得部 4 6 1は、 ステップ 3 2 1 1 に戻り、 3リ匕チャネルの復調を継続する。 復調 が成功したら （ステップ3 2 1 2 : 丫 6 3） 、 取得部 4 6 1は、 八 丨 丁の 実行後 （ステップ3 2 1 3） 、 ステップ 3 2 1 1 に戻り、 3リ チャネルの 復調を繰り返す。 図中、 「 八 I 丁」 は所定の時間の経過、 あるいは 1_ \^/ 八送信の前、 若しくは後のタイミングまで待つことを表す。
[0154] 復調が成功したら端末装置 4 0の取得部 4 6 1は、 復調した情報から制御 情報を取得する。 制御情報には、 端末装置 4 0の第 1の周波数帯を使った電 波送信を停止させるための停止情報が含まれていてもよい。 また、 制御情報 には、 端末装置 4 0の第 1の周波数帯を使った電波送信をスケジユールする ためのスケジユール情報が含まれていてもよい。
[0155] そして、 端末装置 4 0の通信制御部 4 6 2は、 制御情報に基づいて !_ \^ 八送信を制御するための制御信号を生成する （ステップ 3 2 1 4） 。 例えば 、 通信制御部 4 6 2は、 制御情報に基づいて、 電波送信を停止させるための 停止信号を生成したり、 使用可能な無線リソースを指定するための信号を生 \¥02020/175018 35 卩（：171?2020/003855
成したりする。
[0156] 次に、 ◦ 3衛星捕捉シーケンスを説明する。
[0157] 端末装置 4 0の取得部 4 6 1は、 航法衛星 （例えば、 ◦ 3衛星） の捕捉 処理を実行する （ステップ 3 2 2 1） 。 所定の数 （例えば、 4つ） の航法衛 星を捕捉できた場合 （ステップ 3 2 2 2 : V 6 3） , 取得部 4 6 1は、 八 I 丁の実行後 （ステップ 3 2 2 3） 、 ステップ 3 2 2 1 に戻り、 航法衛星の 捕捉処理を再開する。 また、 捕捉が成功したら、 取得部 4 6 1は、 タイミン グ情報 （例えば、
Figure imgf000037_0001
3信号等のタイミング信号） を八巳セレ クタに送信する。 タイミング情報は、 端末装置 4 0が使用する所定の通信方 式とは異なる通信方式で第 1の周波数帯を使用する他の端末装置 4 0との夕 イミングの共有を可能にする。
[0158] 所定の数 （例えば、 4つ） の航法衛星を捕捉できなかった場合には （ステ ップ 3 2 2 2 : N 0） 、 捕捉処理開始から所定時間経過していないか判別す る （ステップ 3 2 2 4） 。 所定時間経過していない場合 （ステップ 3 2 2 4 : 丫 6 3） 、 取得部 4 6 1は、 ステップ 3 2 2 1 に戻り、 捕捉処理を継続す る。 所定時間経過した場合 （ステップ 3 2 2 4 : 1\1〇） 、 取得部 4 6 1は、 丨 门チャネル復調シーケンスに処理を移行させる。
[0159] 次に、
Figure imgf000037_0002
nチャネル復調シーケンスを説明する。
[0160] 端末装置 4 0の取得部 4 6 1は、 仮想衛星 （例えば、 仮想の◦ 3衛星） の捕捉処理を実行する （ステップ 3 2 3 1） 。 仮想衛星の捕捉処理は、 例え ば、 丨 nチャネルの復調処理である。 所定の数 （例えば、 4つ） の仮想 衛星を捕捉できた場合 （ステップ3 2 3 2 : V 6 3） , 取得部 4 6 1は、 八 I 丁の実行後 （ステップ 3 2 3 3） 、 ステップ 3 2 2 1 に戻り、 航法衛星 の捕捉処理を再開する。 また、 捕捉が成功したら、 取得部 4 6 1は、 タイミ ング情報 （例えば、
Figure imgf000037_0003
3信号等のタイミング信号） を八巳セ レクタに送信する。
[0161 ] 所定の数 （例えば、 4つ） の仮想衛星を捕捉できなかった場合には （ステ ップ 3 2 3 2 : N 0） 、 捕捉処理開始から所定時間経過していないか判別す \¥02020/175018 36 卩（：171?2020/003855
る （ステップ 3 2 3 4） 。 所定時間経過していない場合 （ステップ 3 2 3 4 : 丫 6 3） 、 取得部 4 6 1は、 ステップ 3 2 3 1 に戻り、 捕捉処理を継続す る。 所定時間経過した場合 （ステップ 3 2 3 4 : 1\1〇） 、 取得部 4 6 1は、
◦ 3衛星捕捉シーケンスに処理を移行させる。
[0162] 八巳セレクタは、 有効なシーケンス側を選択する。 つまり、 八巳セレクタ は、 nチャネル復調シーケンス （第 1の情報） と〇 3衛星捕捉シー ケンスで取得した情報 （第 2の情報） とのいずれかを選択する （ステップ 3 2 4 1） 。 例えば、 巳セレクタは、 所定の数の航法衛星を捕捉できた場合 には、 第 2の情報を選択し、 所定の数の航法衛星を捕捉できない場合には、 第 1の情報を選択する。
[0163] そして、 端末装置 4 0の通信制御部 4 6 2は、 ステップ 3 2 1 4で生成さ れた制御信号とステップ3 2 4 1で選択された情報 （例えば、 3信号や ◦ 3信号等のタイミング情報） に基づいて！- 送信データの送信を制 御する （ステップ3 2 5 1） 。
[0164] 例えば、 通信制御部 4 6 2は、 所定の数の航法衛星を捕捉できた場合には 、 第 2の情報に基づいて、 第 1の周波数帯を使った所定の通信方式の通信を 制御する。 一方、 所定の数の航法衛星を捕捉できない場合には、 第 1の情報 に含まれるタイミング情報に基づいて、 第 1の周波数帯を使った所定の通信 方式の通信を制御する。
[0165] また、 通信制御部 4 6 2は、 制御情報として第 1の周波数帯を使った電波 送信を停止する指示を受け取った場合には、 第 1の周波数帯を使った電波送 信を停止する。
[0166] 送信が完了したら、 端末装置 4 0の制御部 4 6は、 送信処理を終了する。
[0167] « 4 . 実施形態 1のまとめ》
以上説明したように、 本開示の一実施形態によれば、 通信装置 （例えば、 端末装置 4 0） は、 複数の通信方式が混在可能な所定のアンライセンスバン ド （例えば、 9 2
Figure imgf000038_0001
帯） を使った通信のための情報 （例えば、 タイミ ング情報及び/又は制御情報） を、 所定のアンライセンスバンドとは異なる \¥02020/175018 37 卩（：171?2020/003855
他の周波数帯 （例えば、 2 0 0 1^ 1·! 2帯） から取得する。 通信装置は、 取得 した情報に基づいて、 所定のアンライセンスバンドを使った所定の通信方式 の通信 （例えば、 1_ \^/八通信） を制御する。
[0168] これにより、 所定のアンライセンスバンドで異なる通信方式を使用する複 数の通信装置が協調できるようになる。 結果として、 無線資源の有効活用が 実現する。
[0169] また、 放送局の数 + !< \^の電力を用いた放送波により、 放送波とは異なる 帯域の無線通信の通信制御が可能になる。
[0170] また、
Figure imgf000039_0001
丨 nチャネルにタイミング情報を載せることにより、 これから 得られるタイミングを用いて異なる無線通信規格であっても時間軸方向にア ライメントされた！- 送信を実現する仕組みを提供できる。
[0171 ] また、 本実施形態では、 他の周波数帯 （例えば、 2
Figure imgf000039_0002
| チャネル及び 3リ
Figure imgf000039_0003
チャネルに分けている。
Figure imgf000039_0004
丨 チャネルに巩用に 用いることができる情報を載せる一方で、 3リ 13チャネルには様々な無線通 信に対する個別の情報を与える仕組みを提供できる。
[0172] また、 本実施形態では、
Figure imgf000039_0005
丨 门チャネルあるいは 3リ匕チャネルを用い て各種情報を送信している。 これにより、 例えば、 災害時の無線送信の停止 を行なえる仕組みを提供できる。
[0173] また、
Figure imgf000039_0006
丨 nチャネルに広帯域無線を用いるので、 放送するタイミング 情報の精度が良くなる。
[0174] 放送局の IV! 3 丨 チャネルに含まれる、 ◦ 3復調に必要となるエフェメ リス情報が固定値になるので、 エフェメリス更新（有効期限〜 4時間）が不要 となり、 ◦ 3が位置座標を出力するまでの時間が短縮できる。
[0175] « 5 . 実施形態 2 »
次に、 実施形態 2の通信システム 2について説明する。
[0176] < 5 - 1 . 技術背景と目標 >
[従来技術]
丨 〇丁の時代になり、 様々なデバイスが無線技術を使ってネッ トに接続さ れる。 総務省の情報通信白書 （平成 29年） によれば、 L PWA （Low Powe r Wide Area） と呼ばれる長距離 ·低消費電力の無線技術が急拡大し、 20 2 1年には 4億台近い無線デバイスが使われることが予想されている。 この うち 3/4は、 免許不要の丨 S M （Industry Science Medical）バンドを使 う装置である。
[0177] I SMバンドの限られた無線周波数帯域を使って、 多くのデバイスが無線 通信を成立させることが必要となる。 このために、 各無線デバイスは電波を 発する時間を減らして通信効率良くすることが必須となる。
[0178] 正確な時刻情報を各無線デバイスに伝達するダウンリンク通信があれば、 各デバイス内部の発振器をキャリブレートすることができる。 この結果、 無 線通信の周波数が正しくなり、 高効率 （つまり短時間） の無線通信方法が可 能となる。 また送信開始を示す無駄信号 （プリアンブル） を排除することも 可能となり、 短時間で通信することにより周波数帯域を有効利用することに 貢献する。
[0179] またダウンリンク通信により、 無線デバイスの送信条件を制御することも 可能になり、 通信効率を上げることが可能となる。
[0180] しかし現状の丨 SMバンドでは、 ダウンリンク送信に対する空中線電力や 送信チャネル、 送信時間などの制約がある。 このため、 全てのデバイスにダ ウンリンク通信を届けることが難しい。
[0181] [目標]
そこで、 本実施形態では、 各デバイスに正確な時刻情報、 およびシステム からの制御情報等を届けることを可能とするダウンリンク通信を実現するこ とを目標とする。
[0182] <5-2. 時刻情報の送信について （従来技術と目標） >
[従来技術]
無線で時刻情報を届ける手段としては標準電波 （J J Y） があり、 福島県 と佐賀県から 50 kWの電波が発せられている。 また福岡県と佐賀県で使っ ている電波の周波数はそれぞれ 40 k H z、 60 k H zと異なり、 それによ \¥02020/175018 39 卩（：171?2020/003855
り 2つの電波が混信しないようにされている。 しかし」」丫は電波の周波数が低 いために、 1秒程度の時間精度しか得られない。 さらに、 屋内では電波を受 信できない、 帯域が狭いためにデバイスの制御情報を送ることができないと いう問題点もある。
[0183] 」 」丫では精度が不足するので、 正確な時刻情報の取得手段としては◦
3 （米国以外のシステムを含む場合は◦ 3 3と呼ばれる） が良く使われる 。 ◦ 3は地球を周回している数十個の人工衛星で構成されていて、 人工衛 星からの電波を捉えることにより、 受信地点の位置 （緯度 ·経度） と時刻を 正確に知ることができる。 時刻精度は 1マイクロ秒以内の高精度である。 し かし人口衛星が高度 2万 と遠いため電波が弱く、 屋内では受信できない 。 さらに衛星が周回軌道であり、 静止していないために、 〇 3受信機は長 時間（数十秒〜 1分） かけて衛星の軌道情報を取得しなければならない。 この 軌道情報の受信のために、 消費電力が増えてしまう問題も存在する。
[0184] そこで本実施形態では、 放送拠点から強い電波で、 正確な時刻情報を送信 するダウンリンク放送を実現する。
[0185] [課題]
このようなダウンリンク放送には、 次の 4つの技術課題を解決することが 求められる。
（課題 1） エリアオーパーラップの問題
（課題 2） 高い時間精度の実現
（課題 3） 安価な受信装置での実用化
（課題 4） 低消費電力を実現するため、 短時間で動作すること
[0186] （課題 1 :エリアオーパーラップの問題）
図 1 5は、 実施形態 2の課題 1 を説明するための図である。 2つ以上の放 送局からの電波が受信できる場所 （エリア ·オーバラップ） では、 電波が干 渉して正しく受信できない。 放送局からの電波は強いので、 予期せぬ遠方ま で電波が届くことがある。 このため放送局によって、 （八） 周波数、 （巳） 時間、 もしくは （〇） 拡散コードを変えることが必要となる。 \¥02020/175018 40 卩（：171?2020/003855
[0187] （八） エリアによって周波数を変える
ナローバンド （狭帯域） にすることでチャネル数を増やし、 各放送局に周 波数チャネルを割り振って送信することにより才ーバラップを防ぐことがで きる。 しかし、 受信機で沢山の狭帯域周波数をスキャンしなければならなら ず、 構成が複雑になる。 また帯域を狭める （ナローバンド） ため時間分解能 が低下して、 （課題 2 :高い時間精度） を解決できない。
[0188] （巳） エリアによって送信時間を変える
エリアごとに送信時間の枠をアサインして送信することにより、 エリアオ —バーラップの問題を解決できる。 しかし受信機ではどのタイミングで送信 されたか解らないので、 連続受信しなければならない。 このため、 （課題 4 :短時間で動作） を解決できない。
[0189] （〇 エリアによって拡散コードを変える （本実施形態）
スぺクトル拡散を採用し、 エリアごとに拡散コードを変えることにより、 オーバラップの問題を解決することができる。 例えば、 変調方式として 1 IV! 匕 3の巳 3 <を使ったスぺクトル拡散方式を採用し、 エリアごとに拡散 符号を変えることでオーバラップを解決できる。 このとき周波数帯域は 2 IV! 1~1 åまで拡大する。
[0190] （課題 2 :高い時間精度の実現）
図 1 6は、 実施形態 2の課題 2を説明するための図である。 時間精度は、 周波数帯域の逆数で定まる。 本実施形態では変調方式として 1 1\/! 6 3の巳 3 <を使ったスぺクトル拡散方式を採用することで、 1マイクロ秒の時間 精度を実現する。
[0191 ] （課題 3 :安価な受信装置を可能とする）
図 1 7は、 実施形態 2の課題 3を説明するための図である。 本実施形態で はスぺクトル拡散方式を採用し、 ◦ 3に準拠させた通信フォーマッ トを用 いる。 この結果、 本方式の受信回路は、 市場にたくさん出回っている◦ 3 受信回路をそのまま用いることができ、 大幅な低価格化を可能とする。
[0192] （課題 4 :短時間で受信できる） \¥0 2020/175018 41 卩（：171? 2020 /003855
図 1 8は、 実施形態 2の課題 4を説明するための図である。 本実施形態で は、 疑似衛星からの電波を地上の 1地点で受信したときに観測される◦ 3 のべースバンド信号を作り、 それを高い周波数帯に変換して送信する。 疑似 衛星は移動しないので、 衛星軌道情報を取得する必要がなくなり、 受信機は 短時間で受信動作を完了させることができる。 これにより、 受信機の消費電 力を低減することができる。
[0193] < 5 - 3 . システム構成 >
以上、 本実施形態の課題について説明したが、 以下、 実施形態 2の通信シ ステム 2の構成を説明する。 図 1 9は、 実施形態 2に係る通信システム 2の 構成例を示す図である。 以下、 図 1 9を参照しながら、 通信システム 2の構 成を説明する。 なお、 「通信システム」 の記載は、 「制御システム」 等の他 のワードに置き換えることができる。
[0194] [システムの概要]
通信システム 2は、 制御情報を！- 八送信端末 4 0 0に送信する制御情 報送信機 3 0 0と、 上記制御情報に応じてデータを送信する！-
Figure imgf000043_0001
送信端 末 4 0 0と、
Figure imgf000043_0002
3時刻に同期してデータを受信する受信システム （例えば 、 ！_ \^/八受信機 2 0 0） と、 で構成されるデータ送受信システムであって 、 上記制御情報が◦ 3時刻情報を含むことを特徴とする！- 送信端末 制御システムである。
[0195] また、 通信システム 2は、 上記制御情報がスペクトル拡散により送信され 、 スぺクトル拡散信号のフレームタイミングが◦ 3時刻に同期しているこ とを特徴とするデータ送信制御システムである。
[0196] また、 通信システム 2は、 上記制御情報が、 災害発生状況や通信チャネル の状態をあらわす丁 IV!（3 0情報を含むことを特徴とする！- 八送信端末制 御システムである。
[0197] また、 通信システム 2は、 制御情報送信機 3 0 0の送信キャリア周波数が
1 7 0メガヘルツ以上 2 2 0メガヘルツ以下であることを特徴とする !_ 八送信端末制御システムである。 \¥02020/175018 42 卩（：171?2020/003855
[0198] [システムの具体的構成例]
通信システム 2の概要を述べたが、 以下、 通信システム 1の具体的構成例 を説明する。
[0199] 通信システム 2は、 図 1 9に示すように、 制御情報送信機 3 0 0と、 ！_ 八送信端末 4 0 0と、
Figure imgf000044_0001
受信機 2 0 0と、 を備える。 中央情報制御 装置も通信システム 2の一部とみなしてもよい。
[0200] （中央情報制御装置）
中央情報制御装置は、 震災や災害などが発生した場合の災害情報と、 通信 チャネルの情報などを丁1\/1（3（3情報として制御情報送信機 3 0 0に通知する 。 制御情報送信機 3 0 0は、 実施形態 1では、 例えば、 サーバ装置 1 0に相 当する。 勿論、 制御情報送信機 3 0 0は、 サーバ装置 1 0に限られない。
[0201 ] （制御情報送信機）
制御情報送信機 3 0 0は、 地球を周回している◦ 3衛星からの電波を受 信して◦ 3時刻情報を入手する。 制御情報送信機 3 0 0は◦ 3時刻情報 と丁!\/1（3（3情報 （中央制御装置から得られる災害情報や通信チャネルの情報 など） をまとめて制御情報を作成する。 制御情報送信機 3 0 0は、 制御情報 をチップレート 1 . 0 2 3 1^（·! åのスペクトル拡散信号として拡散し、 放送 波が使われていた周波数帯
Figure imgf000044_0002
で送信する。 制 御情報送信機 3 0 0は、 実施形態 1では、 例えば、 放送局装置 3 0に相当す る。 勿論、 制御情報送信機 3 0 0は、 放送局装置 3 0に限られない。
[0202] （!_ 送信端末）
1- 送信端末 4 0 0は、 様々なセンサーの情報を長距離、 低ビッ トレ -卜の通信により送信する送信装置である。 ここで長距離 ·低ビッ トレート の無線技術は一般に!- 八 （!_〇«¾
Figure imgf000044_0003
八「63） と呼ばれる。 1_ 八送信端末 4 0 0は、 様々なセンサーからの情報をペイロードとして、 1_ 通信により送信することを目的としている。 ！- 送信端末 4 0 0 は、 実施形態 1では、 例えば、 端末装置 4 0に相当する。 勿論、 ！_ \^/八送 信端末 4 0 0は、 端末装置 4 0に限られない。 \¥02020/175018 43 卩（：171?2020/003855
[0203] 1_ 通信を開始する前に、 し 送信端末 4 0 0は、 制御情報送信 機 3 0 0から送信されたスぺクトル拡散の電波を受信し、 制御情報を復号す る。 もしも、 制御信号に含まれている災害情報が 「災害あり」 となっていた 場合は、 し 送信端末 4 0 0は送信を中止することにより、 高い優先度 の無線通信を優先させる。
[0204] 制御情報に含まれている◦ 3時刻を使って、 し 送信端末 4 0 0内 部のクロック信号をキヤリブレートする。 この結果、 し 送信端末 4 0 〇から送信される！- 信号は、 1_ 受信機 2 0 0が期待するキヤリ ア周波数に正確に合致することになり、 ！- 受信機 2 0 0の受信成功確 率を高め、 通信効率を向上させる。 また!- 送信端末 4 0 0から送信さ れる 1_ 送信信号は、 1_ 受信機 2 0 0が期待する時刻に正確に合 致して送信が開始されることにより、 プリアンブルなどの無駄信号を排除し て通信効率を高めることができる。 このようなキヤリブレートを行った後に 、 1_ 送信端末 4 0 0は様々なセンサーからの情報を！- 信号とし て送信する。
[0205] （し 八受信機）
1- 八受信機 2 0 0は、 地球を周回している◦ 3衛星からの電波を受 信し、 1_ 八受信機 2 0 0内部のクロック信号をキヤリブレートする。 こ の結果、 1_ \^/八受信機 2 0 0の受信周波数、 および受信タイミングは、 正 確に◦ 3時刻に同期する。
[0206] すなわち、 ！- 送信端末 4 0 0は制御情報送信機 3 0 0を介して◦
3時刻に同期し、 1_ 八受信機 2 0 0は◦ 3衛星からの電波を直接受信 することにより◦ 3時刻に同期しているので、 送信、 受信の両方が
Figure imgf000045_0001
3 時刻に同期して行われることになり、 通信の安定性と効率が向上する。
[0207] 1_ 八受信機 2 0 0で受信された 1_ 八信号は、 ネッ トワーク （例え ば、 インターネッ ト） 上のサーバを経由して、 ユーザの手元にあるスマート フォンに表^^される。
[0208] 1_ 八受信機 2 0 0は、 実施形態 1では、 例えば、 基地局装置 2 0に相 当する。 勿論、 L P W A受信機 2 0 0は、 基地局装置 2 0に限られない。
[0209] なお、 図示したスマートフォンはあくまで一例であり、 他の端末装置、 例 えば、 携帯電話、 スマートデバイス （スマートフォン、 タブレッ ト等） 、 P D A、 パーソナルコンピユータ、 M 2 Mデバイス、 又は丨 o Tデバイスに置 き換えてもよい。
[0210] また、 ネッ トワークもインターネッ トに限られない。 ネッ トワークは、 例 えば、 地域丨 P （Internet Protoco l） 網、 電話網 （例えば、 固定電話網、 携帯電話網） 等の通信ネッ トワーク （インターネッ トを含む。 ） であっても よい。 このとき、 ネッ トワークには、 有線ネッ トワークが含まれていてもよ いし、 無線ネッ トワークが含まれていてもよい。
[021 1 ] 以下、 通信システム 2を構成する各装置の構成を具体的に説明する。 なお 、 以下に示す各装置の構成はあくまで一例である。 各装置の構成は、 以下の 構成とは異なっていてもよい。
[0212] < 5 - 4 . 制御情報送信機の構成 >
最初に、 制御情報送信機 3 0 0の構成を説明する。 図 2 0は、 実施形態 2 に係る制御情報送信機 3 0 0の構成例を示す図である。
[0213] [装置の概要]
制御情報送信機 3 0 0は、 時刻情報入手手段 （時刻取得手段） と、 上記時 刻情報を含む制御情報を作成する送信データ作成手段と、 上記制御情報をス ぺクトル拡散により変調して変調信号を作成するスぺクトル拡散手段と、 上 記時刻情報に合わせて変調信号のタイミングを調整するタイミング補正手段 と送信手段と、 で構成される送信装置である。
[0214] 制御情報送信機 3 0 0は、 上記時刻情報入手手段が、 G P S衛星 （一般に は G N S S衛星） からの電波を受信する G P S受信機であることを特徴とす る送信装置である。
[0215] 制御情報送信機 3 0 0は、 上記タイミング補正手段が、 上記変調信号が G
P S時刻に同期するように補正を行うことを特徴とする送信装置である。
[0216] 制御情報送信機 3 0 0は、 上記制御情報に、 災害情報や通信チャネルの情 報などの
Figure imgf000047_0001
情報が含まれることを特徴とする送信装置である。
[0217] 制御情報送信機 3 0 0は、 上記送信データ作成手段が、 上記時刻情報を 3
0 0ビッ トのサブフレームとして生成し、 ビッ トレートが 5 0 b p Sである ことを特徴とする送信装置である。
[0218] 制御情報送信機 3 0 0は、 上記スぺクトル拡散手段が、 チップレートが 1
0 2 3キロへルツであり、 拡散符号の長さが 1 0 2 3チップであることを特 徴とする送信装置である。
[0219] 制御情報送信機 3 0 0は、 上記送信手段が、 上記時刻情報により上記送信 キヤリア周波数を補正する周波数補正手段を含むことを特徴とする送信装置 である。
[0220] 制御情報送信機 3 0 0は、 上記送信手段の送信キヤリア周波数が 1 7 0メ ガヘルツ以上 2 2 0メガヘルツ以下であることを特徴とする送信装置である
[0221 ] [装置の具体的構成例]
以上、 制御情報送信機 3 0 0の概要を述べたが、 以下、 制御情報送信機 3 〇〇の構成を具体的に説明する。
[0222] 制御情報送信機 3 0 0は、 図 2 0に示すように、 時刻取得手段と、 送信デ —夕作成手段と、 スペクトル拡散手段と、 タイミング補正手段と、 送信手段 と、 を備える。 図中、 M I X、 P R N、 B P F、 P Aはそれぞれ以下を意味 する。
[0223] M I X : M i xer
P R N : Pseudo-Random Number
B P F : Band Pass F i Iter
P A : Power Amp l i f i e r
[0224] なお、 図 2 0に示した構成は機能的な構成であり、 ハードウエア構成はこ れとは異なっていてもよい。 また、 制御情報送信機 3 0 0の機能は、 複数の 物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
[0225] （時刻取得手段） 時刻取得手段： G PSアンテナと G PS受信機により、 地球を周回してい る G PS衛星を受信し、 G PS時刻を出力する。 G PS時刻は、 1マイクロ 秒の高精度で得ることができる。
[0226] （送信データ作成手段）
送信データ作成手段は、 C P Uを備える。 C P Uは、 入手した G PS時刻 に 6秒を加えて、 送信開始時刻の TOW （Time of Week : 17 bit） 、 WN （Week Number : 10 bit） を作成する。 TOWと WNにより、 送信が開始さ れる G P S時刻が 6秒単位に指定される。
[0227] C P Uは、 TMC C情報 （ 1 74ビッ ト） 、 認証データ A u t h（ 32ビッ 卜） 、 C RC （24ビッ ト） を加えて、 図 2 1 に示すようなサブフレーム （ 300ビッ ト） を構成する。 ここで TMCC （Transmission and Multiple xing Configuration Control Informat i on）情報は、 災害発生状況や通信 チャネルの状態をあらわす情報である。 TMCCは L PWA送信端末を制御 する情報として使うことができる。 認証データ A u t hは、 通信情報が改竄 されたことを検出する符号であり、 C RCは通信路で発生する誤りを検出す る符号である。
[0228] T LMは、 ヘッダー （10001011） と 6ビッ トのパリティ等で構成される 3
0ビッ トの情報である。 HOWは、 先頭に TOW （Time of Week） を格納 し、 後端をパリティとしている情報で、 6秒ごとの時刻をあらわす。 1 0ビ ッ トの WN （Week Number） は、 年、 月、 週の時刻情報である。
[0229] 以上のように構成される 300ビッ トのサブフレームは、 P/S変換器に より 1ビッ ト単位の送信データとなって、 スぺクトル拡散手段に供給される。
[0230] （スぺクトル拡散手段）
スぺクトル拡散手段は、 送信データの 1 ビッ トと、 疑似乱数系列 （P RN ） を 20回繰り返して乗算することにより、 ビッ ト数を拡大する。 ここで P R Nは 1 023ビッ トの疑似乱数系列であり、 結果として 1 ビッ トの送信デ —夕が 20460シンボルに拡大される。 シンボルレートは 1. 023Ms y m b〇 I /秒である。 [0231 ] （タイミング補正手段）
タイミング補正手段は、 図示しない F I F Oメモリと遅延線などで構成さ れ、 所定の遅延を与えることにより、 送信シンボルが G P S時刻に同期する ようにタイミング調整を行う。 すなわち制御情報送信機 3 0 0から送信され る電波のタイミングが、 仮想 G P S衛星から送信された電波を地上で受信し たタイミングと一致するように、 遅延量を調整する。 ここで仮想衛星は、 実 在しない衛星であり、 仮想衛星の飛行高度を指定することにより、 仮想衛星 から送信された電波を地上で受信した場合の遅延時間を計算で求めることが できる。
[0232] 送信データ作成手段において G P S時刻に付加する時間を 6秒、 電波の伝 送速度を C、 仮想衛星の飛行高度 （制御情報送信機 3 0 0からの距離） を H としたとき、 遅延量 Dは以下の式 （1） で計算される。
[0233] D = 6 - （H ÷ C） + a （1）
[0234] ここで aは、 制御情報送信機 3 0 0の電子部品により生じる遅延時間であ る。
[0235] このようにしてタイミング補正手段は、 設定された仮想衛星の飛行高度に 応じて遅延量を調整する。 このように遅延時間を制御することにより、 制御 情報送信機 3 0 0から送信される電波は、 あたかも G P S衛星が高度 Hを飛 んでいるかのような電波となる。 このような電波を G P S受信機で受信する ことにより、 正しい時刻情報を得ることができる。
[0236] （送信手段）
送信手段は、 水晶発振器 （O S C） から供給される基準クロックを P L L （Phase Locked Loop） により高い周波数に変換し、 送信シンボルをミキサ - （M I X） で乗算することにより高いキャリア周波数に変換する。 ここで キャリア周波数は、 旧アナログテレビの V H F - H i g h帯 （1 7 0 MHz〜 2 2 0 MHz） に設定されることにより、 テレビ放送の空きチャンネルを使用して 高い出力で送信することが可能となる。 図 2 2は、 送信波のスペクトルを示 す図である。 P R Nの乗算によりスペクトルは広がり、 図 2 2に示すように \¥02020/175018 48 卩（：171?2020/003855
、 キャリア周波数 〇を中心として 2 1^（·! 2程の帯域となる。
[0237] 水晶発振器 （〇3〇）の発振周波数を、
Figure imgf000050_0001
受信機からのタイミングパル スに応じてカウントすることにより、 〇 3〇の周波数偏差を求めることがで きる。 この周波数偏差を 回路にフィードバックすることにより、 〇3〇の 持つ周波数偏差をキャンセルして、 正しい周波数での送信を可能としている
[0238] < 5 - 5 .
Figure imgf000050_0002
送信端末の構成 >
次に、 し 送信端末 4 0 0の構成を説明する。 図 2 3は、 実施形態 2 に係る！- 送信端末 4 0 0の構成例を示す図である。 より具体的には、 図 2 3は、 温度センサーから得られる温度情報を長距離 ·低ビッ トレート無 線 （し ） として送信する、 1_ 送信端末 4 0 0の構成例である。
[0239] 制御情報送信機 3 0 0から送信された電波は、 受信アンテナで電気信号に 変換され、 3八 フィルタによりキャリア周波数 〇を中心とする信号成分 だけが抽出される。 この例では、 キャリア周波数 〇を 2 0 0 1^（·! åとして いる。 3八\^/フィルタを通過した信号は八◦ <3増幅器により一定の振幅とな るように増幅され、 ミクサ
Figure imgf000050_0004
丨 X）により、 1 3 7 5
Figure imgf000050_0003
2の局部発振器
!_〇と乗算されて 1 5 7 5 1^ 1·! åに周波数変換される。 制御情報送信機 3 0 0から送信された信号は、 （3 3で使われるのと同じ信号フォーマッ ト （ス ベクトル拡散） であり、 なおかつ◦ 3時刻に同期している。 そこで受信ア ンテナで受信した電波を 1 5 7 5 1^（·! åに周波数変換することにより、 市販 ◦ 3受信機に使われているのと同じ半導体を使って信号検出が可能となる 。 つまり、 〇 3衛星からの電波と同じようにスペクトル拡散された信号を 逆拡散して復号することができるので、 図 2 1 に示した送信データのサブフ レーム （3 0 0ビッ ト） を出力することができる。
[0240] この結果、 サブフレームの先頭付近に配置された、 丁〇\^と\^/ 1\1の情報に より、 6秒精度の 0 ? 3時刻を得ることができる。 またサブフレームが検出 されたタイミングにより、 1マイクロ秒精度の◦ 3時刻情報が出力される 。 これらの◦ 3時刻情報が！- 八送信機に提供されることにより、 ！_ \¥02020/175018 49 卩（：171?2020/003855
八送信機は
Figure imgf000051_0001
時刻に同期した周波数 ( 9 2 01^ 2 ) と〇 3時刻に同 期したタイミングで送信を行うことが可能となる。 またサブフレームからは 、 丁1\/1 (3 (3情報として送信された災害情報を復号することができる。 丁1\/1〇 〇情報として、 災害情報が発せられていた場合、 〇 リは！- 通信を中 止する。 このようにして制御情報によって！- 八通信をコントロールして 、 より重要な通信のために貴重な無線資源を提供する。
[0241 ] ここで、
Figure imgf000051_0002
3受信機を作動させるためには、 衛星の軌道情報が必要にな る。 本実施形態においては図 2 0に示す衛星位置が固定であることから、 軌 道情報は固定値となる。 そこで〇 IIのファームウエアに記憶させた固定値 の軌道情報を 0 IIが◦ 3受信機に送り込むことで、 制御情報送信機 3 0 〇から送信された制御情報を受信することができる。 本特許ではこのよう に軌道情報の取得を省くことができるので、 短時間で制御情報を受信するこ とができる。
[0242] 以上述べたように、 本特許の！- 送信端末 4 0 0では、 市販されてい る◦ 3受信機に簡単な回路を付加するだけで、 制御情報送信機 3 0 0から 送信される制御情報を受信して、 し 送信端末 4 0 0を制御することが 可能となっている。
[0243] < 5— 6 . し 受信機の構成 >
次に、 し 受信機 2 0 0の構成を説明する。 図 2 4は、 実施形態 2に 係る！- 受信機 2 0 0の構成例を示す図である。
[0244] 1_ \^/八受信機 2 0 0は、 地球を周回している◦ 3衛星からの電波を受 信し、 1_ 八受信機 2 0 0内部のクロック信号をキャリブレートする。 こ の結果、 1_ \^/八受信機 2 0 0の受信周波数、 および受信タイミングは、 正 確に◦ 3時刻に同期する。
[0245] 水晶発振器 (〇3〇の発振周波数を、
Figure imgf000051_0003
3受信機からのタイミングパル スに応じてカウントすることにより、 〇 3〇の周波数偏差を求めることがで きる。 この周波数偏差を 回路にフイードバックすることにより、 〇3〇の 持つ周波数偏差をキャンセルして、 正しい周波数 ( 9 2 0 1^ (·! å )の局部発振 \¥02020/175018 50 卩（：171?2020/003855
をおこない、 ミキサに供給する。 受信アンテナで受信された 9 2 0 1^（·! åの し 無線信号は、 3 \^/フィルタにより不要な電波が除去された後、 八 ◦〇アンプによって所定の振幅まで増幅される。 八〇〇アンプの出力は、 ミ キサにより 9 2 0 IV! 1~1 åの局部発振信号を乗算され、 ベ—スパンド信号が得 られる。 ベースパンド信号を 0変換してディジタル信号に変換し、 0 9 1\ により誤り訂正などの復号処理がされることにより、 センサーの情報が復号 される。 このセンサー情報は、 インタ _ネッ ト上のサーバを経由して、 ユ _ ザの手元にあるスマートフォンに表示される。
[0246] 以上述べたように！- 受信機 2 0 0は◦ 3衛星からの電波を直接受 信することにより、 ◦ 3時刻に同期している。 先に述べたように！- 八 送信端末 4 0 0は制御情報送信機 3 0 0を介して〇 3時刻に同期している ので、 送信、 受信の両方が◦ 3時刻に同期して行われることになり、 通信 の安定性と効率が向上する。
[0247] « 6 . 実施形態 3 »
次に、 実施形態 3の通信システム 3について説明する。
[0248] < 6 - 1 . 課題と解決案 >
市販の◦ 3受信機は、 少なくとも 4つの異なる衛星を受信することによ り、 4つの未知情報 （緯度、 経度、 高度、 時刻） を求めてから正確な時刻を 出力するように構成されている。
[0249] これまで説明した実施例においては、 制御情報送信機 3 0 0は 1つの仮想 衛星の電波を送信する構成であった。 このため、 仮想衛星一つだけの信号か ら時刻情報を受信できるように、 ◦ 3受信機のファームウエアなどを変更 する必要がある。
[0250] そこで次の本実施形態では、 4つの仮想衛星の電波を合成して、 一つの放 送局から送信する。 このことにより、 受信機の改造を少なく して口ーコスト 化することが可能となる。
[0251 ] < 6 - 2 . システム構成 >
以上、 本実施形態の課題と解決案について説明したが、 以下、 実施形態 3 \¥02020/175018 51 卩（：171?2020/003855
の通信システム 3の構成を説明する。 図 2 5は、 実施形態 3に係る通信シス テム 3の構成例を示す図である。 以下、 図 2 5を参照しながら、 通信システ ム 2の構成を説明する。 なお、 「通信システム」 の記載は、 「制御システム 」 等の他のワードに置き換えることができる。
[0252] 通信システム 3は、 図 2 5に示すように、 制御情報送信機 3 0 0 と、 1_ 送信端末 4 0 0と、 し 受信機 2 0 0と、 を備える。 中央情報制 御装置も通信システム 2の一部とみなしてもよい。 図 1 9に示す通信システ ム 2とは、 制御情報送信機 3 0 0が制御情報送信機 3 0 0 となっている点 で異なる。 制御情報送信機 3 0 0 以外の装置の構成は、 通信システム 2と 同様である。
[0253] < 6 - 3 . 制御情報送信機の構成 >
以下、 制御情報送信機 3 0 0 の構成を説明する。 図 2 6は、 実施形態 3 に係る制御情報送信機 3 0 0 の構成例を示す図である。
[0254] 実施形態 3においては、 4つの仮想衛星が送出する◦ 3電波を地上の 1 点で受信したのと等価な電波を作り出し、 これを放送局により送信する。 こ のことにより、 市販されている◦ 3受信機をそのまま使って、 〇 3時刻 情報の取得が可能となる。
[0255] このため図 2 6に示す制御情報送信機 3 0 0 は、 4つの仮想衛星 、 巳 、 〇、 口からの信号を合成して送信するように構成されている。 ここで 4つ の仮想衛星信号は、 それぞれ異なる衛星位置と、 異なる拡散符号
Figure imgf000053_0001
を用 いている。
[0256] 仮想衛星からの信号は、 4つの仮想衛星信号作成手段 3 1 0 1〜3 1 0 4そ れそれで作成される。 図 2 7は、 仮想衛星信号作成手段 3 1 0の構成例を示 す図である。 図 2 7に示す仮想衛星信号作成手段 3 1 0は、 送信データ作成 手段、 スペクトル拡散手段、 タイミング補正手段をまとめたブロックである 。 仮想衛星信号作成手段 3 1 0が備える各手段は図 2 0で説明したのと同じ ように構成されるので、 説明を省略する。
[0257] « 7 . 実施形態 4 » \¥02020/175018 52 卩（：171?2020/003855
次に、 実施形態 4の通信システム 4について説明する。
[0258] < 7 - 1 . 実施形態 4の概要 >
本実施形態では、 さまざまなアプリケーシヨンに個別対応するために、 用 途別に制御情報を伝送する。
[0259] 本実施形態では、 計測値をインターネッ トに伝送する温度計について説明 する。
[0260] この温度計では、 例えば農家からのリクエストにより、 温度の計測間隔を 変更することができる。
[0261 ] < 7 - 2 . システム構成 >
以上、 本実施形態の概要を説明したが、 以下、 実施形態 4の通信システム 4の構成を説明する。 図 2 8は、 実施形態 4に係る通信システム 4の構成例 を示す図である。 以下、 図 2 8を参照しながら、 通信システム 4の構成を説 明する。 なお、 「通信システム」 の記載は、 「制御システム」 等の他のワー ドに置き換えることができる。
[0262] 近年、 農業においてもインターネッ トが導入され、 例えば農業ハウス内に 温度計を設置して、 ！- 通信によりハウスの温度監視が行われている。 このような場合、 例えば育苗期間中は、 温度計測結果を頻繁に伝送すること が求められる。 そこで本実施形態では、 農家などからのリクエストにより、 し 八伝送する間隔を変更できるシステムを提供する。
[0263] 通信システム 4は、 図 2 8に示すように、 制御情報送信機 3 0 0巳と、 ！_ 送信端末 4 0 0巳と、 し 受信機 2 0 0と、 を備える。 中央情報 制御装置も通信システム 2の一部とみなしてもよい。 図 2 8に示す通信シス テム 2とは、 制御情報送信機 3 0 0が制御情報送信機 3 0 0八に、 ！_ \^/八 送信端末 4 0 0と !_ 送信端末 4 0 0巳にとなっている点で異なる。 図 2 8の例では、 ！_ 八送信端末 4 0 0巳として温度計が含まれている。 ま た、 中央制御装置は農家から各種指示を受信するよう構成されている。 それ 構成は、 通信システム 2と同様である。
[0264] < 7 - 3 . 送信波のスペクトル > \¥02020/175018 53 卩（：171?2020/003855
図 2 8において、 農家からの計測値送信間隔指示は中央制御装置を経由し て、 個別制御情報として制御情報送信機 3 0 0巳に送られる。 制御情報送信 機 3 0 0巳は、 これまでの実施例で説明したように制御情報 （〇 3時刻情 報と丁1\/1（3（3情報） を広帯域のスペクトル拡散方式で送信する。 図 2 9は、 送信波のスぺクトルを示す図である。 図 2 9の例では、 送信波のスペクトル を、 主チャネルとして示した。
[0265] ここで丁1\/1〇〇情報には、 通信チャネル情報 （送信周波数や変調方式など の情報） として副チャネルの通信方式が伝送されている。 そこで本実施形態 では、 個別制御情報を副チャネルに付加して放送する。
[0266] < 7 - 4 . 制御情報送信機の構成 >
次に、 制御情報送信機 3 0 0巳の構成を説明する。 図 3 0は、 実施形態 4 に係る制御情報送信機 3 0 0巳の構成例を示す図である。
[0267] 制御情報送信機 3 0 0巳の構成は、 図 2 0に示した制御情報送信機 3 0 0 とは、 破線で囲まれた部分の構成が追加されている点で異なっている。 破線 で囲まれた部分の構成により、 制御情報送信機 3 0 0巳は、 個別制御情報の 送信が可能になる。
[0268] 上述したように、 農家からの計測値送信間隔指示は中央制御装置を経由し て、 個別制御情報として制御情報送信機 3 0 0巳に送られる。 制御情報送信 機 3 0 0巳は、 中央制御装置から送信された制御情報を！-
Figure imgf000055_0001
送信端末 4
0 0巳に送信する。
[0269] < 7 - 5 .
Figure imgf000055_0002
送信端末の構成 >
次に、 ！- 送信端末 4 0 0巳の構成を説明する。 図 3 1は、 実施形態 4に係る !_ 送信端末 4 0 0巳の構成例を示す図である。 ！_ 送信 端末 4 0 0巳は、 例えば、 ハウス内 （例えば、 ビニールハウス内） に設置さ れた温度計である。 し 送信端末 4 0 0巳は、 制御情報送信機 3 0 0巳 から放送された個別制御情報を受信する。
[0270] !_ 送信端末 4 0 0巳の構成は、 図 2 3に示した！- 送信端末 4
0 0とは、 破線で囲まれた部分の構成が追加されている点で異なっている。 破線で囲まれた部分の構成により、 L PWA送信端末 400巳は、 個別制御 情報の取得が可能になる。
[0271] ハウス内に設置された L PWA送信端末 400 Bは、 副チャネルを受信す ることにより個別制御情報を得て、 L PWA送信の間隔を変更する。 この結 果、 育苗期間中は頻繁に温度情報をューザの手元にある端末装置 （例えば、 スマートフォン） に届けることができる。 また育苗期間が終われば、 L PW Aの送信間隔を長くすることで混信を軽減することができる。
[0272] «8. 変形例》
上述の各実施形態は一例を示したものであり、 種々の変更及び応用が可能 である。
[0273] <8- 1. 実施形態の変形例 >
例えば、 上述の実施形態は、 Ma i nチャネルを放送帯域への周波数変換 を行い、 タイミング（時間）情報を得るための放送波は、 地上の放送局からの 送信波であるものとしたが、 以下のとおりとしてもよい。
[0274] （1） G PS送信波とする。
（2） 標準周波数報時電波とする（電波時計）。
（3） S B AS （静止衛星型衛星航法補強システム； Satellite-Based A ugmentat i on System）の電波とする。
（4） GBAS（地上型衛星航法故郷システム； Ground-Based Augmentation System）の電波とする。 （VHF-Low帯で運用中）
[0275] また、 Ma i nチャネルで送信する情報はタイミング情報以外に、 この放 送波を利用しているすべての端末装置 40 （例えば、 l o T端末） への送信 停止など指示するための制御情報を加えてもよい。 なお、 M a i nチャネル からの制御だけではセキュリティ面の課題があるものに対しては、 S u bチ ャネルからの制御情報と組み合せて最終的な端末制御 （例えば、 丨 〇 T端末 ） を行なってもよい。
[0276] また、 Ma i nチャネルで送信する情報に、 タイミング情報以外に、 G P
Sで用いられるエフエメリス情報、 アルマナック情報などにより TT F F （ \¥02020/175018 55 卩（：171?2020/003855
Figure imgf000057_0001
1〇 ド丨1^† ド_ ） の短縮に利用できるデー 夕も加えてもよい。
[0277] また、 3リ匕チャネルの 1つを標準周波数報時サービス（電波時計）として 使用してもよい。
[0278] <8-2. 実施形態の応用例 >
複数の放送局装置 30において、 異なる拡散コードを用いてもよい。
[0279] この場合、 端末装置 40 （例えば、 I 〇丁端末） において 3か所の放送局 装置 30の放送波 （例えば、 放送波に含まれるタイミング信号） が受信でき れば、 受信点の位置がわかる。
[0280] 図 32、 図 33は、 放送局装置 30の電波を使った端末装置 40の位置計 測を説明するための図である。 放送局装置 30 〜 30。それぞれの放送波受 信可能エリアが図 32に示すようにエリア八〜〇であるとする。 放送局装置 30/^~30〇の位置は、 それぞれ、 （乂八， 丫八） 、 （X 6, 丫巳） 、 （X 0, 丫〇 である。 そして、 端末装置 40がエリア八〜〇のすべてが含まれ るエリアに位置するとする。
[0281] ここで、 端末装置 40が放送局装置 30 〜 30。からの放送波を分離でき 、 その放送時刻からの遅延時間が図 33に示すように、 丁八、 丁巳、 丁〇で あると検出できたとする。
[0282] このとき、 端末装置 40の位置 （X, 丫） は以下に示す連立方程式を解く ことにより半判別可能である。
[0283] ^ [ 八-乂）2+（丫八-丫）2]-^ [ 8-乂）2+（丫8-丫）2]=〇（丁八-丁8）
^ [ 3-乂）2+（丫8-丫）2]-^ [ 0乂）2+（丫0丫）2]=〇（丁8-丁
^ [ 0乂）2+（丫0丫）2]-^ [ 八-乂）2+（丫八-丫）2]=〇（丁0丁八）
[0284] ここで、 〇は電波伝搬速度である。
[0285] この位置計測方法は、 例えば、 インドア位置計測に使用可能である。
[0286] <8-3. その他の通信システム >
通信システム 1〜 4で、 送受信される情報は任意である。 例えば端末装置 40 （I - 八送信端末 400、 400巳） が、 画像、 音声、 測定データ、 \¥02020/175018 56 卩（：171?2020/003855
機器等の識別情報、 パラメータの設定情報、 または指令等の制御情報等を含 む送信情報を生成し、 送信するようにしてもよい。 また、 この送信情報には 、 例えば、 画像と音声、 識別情報と設定情報と制御情報等のように、 複数種 類の情報が含まれるようにしてもよい。
[0287] また、 端末装置 4 0 （1 - 八送信端末 4 0 0、 4 0 0巳） が、 例えば、 他の装置から供給される情報を含む送信情報を生成することができるように してもよい。 例えば、 端末装置 4 0 （1 - 送信端末 4 0 0、 4 0 0巳） が、 画像、 光、 明度、 彩度、 電気、 音、 振動、 加速度、 速度、 角速度、 力、 温度 （温度分布ではない） 、 湿度、 距離、 面積、 体積、 形状、 流量、 時刻、 時間、 磁気、 化学物質、 または匂い等、 任意の変数について、 またはその変 化量について、 検出または計測等を行う各種センサーから出力される情報 （ センサー出力） を含む送信情報を生成し、 送信するようにしてもよい。
[0288] つまり、 本技術は、 例えば、 立体形状計測、 空間計測、 物体観測、 移動変 形観測、 生体観測、 認証処理、 監視、 オートフォーカス、 撮像制御、 照明制 御、 追尾処理、 入出力制御、 電子機器制御、 アクチユエータ制御等、 任意の 用途に用いられるシステムに適用することができる。
[0289] また、 本技術は、 例えば、 交通、 医療、 防犯、 農業、 畜産業、 鉱業、 美容 、 工場、 家電、 気象、 自然監視等、 任意の分野のシステムに適用することが できる。 例えば、 本技術は、 ディジタルカメラや、 カメラ機能付きの携帯機 器等を用いる、 鑑賞の用に供される画像を撮影するシステムにも適用するこ とができる。 また、 例えば、 本技術は、 自動停止等の安全運転や、 運転者の 状態の認識等のために、 自動車の前方や後方、 周囲、 車内等を撮影する車載 用システム、 走行車両や道路を監視する監視カメラシステム、 車両間等の測 距を行う測距システム等の、 交通の用に供されるシステムにも適用すること ができる。 さらに、 例えば、 本技術は、 防犯用途の監視カメラや、 人物認証 用途のカメラ等を用いる、 セキユリティの用に供されるシステムにも適用す ることができる。
[0290] また、 例えば、 本技術は、 ウェアラブルカメラ等のようなスポーツ用途等 \¥02020/175018 57 卩（：171?2020/003855
向けに利用可能な各種センサー等を用いる、 スポーツの用に供されるシステ ムにも適用することができる。 さらに、 例えば、 本技術は、 畑や作物の状態 を監視するためのカメラ等の各種センサーを用いる、 農業の用に供されるシ ステムにも適用することができる。 また、 例えば、 本技術は、 豚や牛等の家 畜の状態を監視するための各種センサーを用いる、 畜産業の用に供されるシ ステムにも適用することができる。 さらに、 本技術は、 例えば火山、 森林、 海洋等の自然の状態を監視するシステムや、 例えば天気、 気温、 湿度、 風速 、 日照時間等を観測する気象観測システムや、 例えば鳥類、 魚類、 ハ虫類、 両生類、 哺乳類、 昆虫、 植物等の野生生物の生態を観測するシステム等にも 適用することができる。
[0291 ] また、 本技術は、 位置通知システム、 盗難防止システム等にも適用可能で ある。
[0292] さらに、 送受信される無線信号や情報の仕様は任意である。 また、 以上に おいては、 本技術をサーバ装置 1 0、 基地局装置 2 0、 放送局装置 3 0、 端 末装置 4 0、 または、 それらと同等或いは変形した装置を有する通信システ ム 1〜 4に適用する例を説明したが、 本技術は、 任意の送信装置、 任意の受 信装置、 任意の送受信装置、 任意の通信装置、 任意の情報処理装置、 任意の システムにも適用することができる。
[0293] < 8 - 4 . その他の変形例 >
本実施形態のサーバ装置 1 〇、 基地局装置 2 0、 放送局装置 3 0、 端末装 置 4 0、 ！_ \^/八受信機 2 0 0、 制御情報送信機 3 0 0、 3 0 0八、 3 0 0 巳、 1_ \^/八送信端末 4 0 0、 4 0 0巳を制御する制御装置は、 専用のコン ピュータシステム、 又は汎用のコンビュータシステムによって実現してもよ い。
[0294] 例えば、 上述の動作 （例えば、 送受信処理） を実行するための通信プログ ラムを、 光ディスク、 半導体メモリ、 磁気テープ、 フレキシブルディスク等 のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布する。 そして、 例え ば、 該プログラムをコンビュータにインストールし、 上述の処理を実行する ことによって制御装置を構成する。 このとき、 制御装置は、 サーバ装置 1 0 、 基地局装置 20、 放送局装置 30、 端末装置 40、 L PWA受信機 200 、 制御情報送信機 300、 300 A、 300 B、 L PWA送信端末 400、
400 Bの外部の装置 （例えば、 パーソナルコンピュータ） であってもよい 。 また、 制御装置は、 サーバ装置 1 0、 基地局装置 20、 放送局装置 30、 端末装置 40、 L PWA受信機 200、 制御情報送信機 300、 300 A、
300 B、 L PWA送信端末 400、 400 Bの内部の装置 （例えば、 制御 咅 P 1 3、 制御部 24、 制御部 34、 又は制御部 46） であってもよい。
[0295] また、 上記通信プログラムをインターネッ ト等のネッ トワーク上のサーバ 装置が備えるディスク装置に格納しておき、 コンピュータにダウンロード等 できるようにしてもよい。 また、 上述の機能を、 〇 S （Operating System） とアプリケーシヨンソフトとの協働により実現してもよい。 この場合には、
〇 S以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、 0 S以外の部分をサー バ装置に格納しておき、 コンビュータにダウンロード等できるようにしても よい。
[0296] また、 上記実施形態において説明した各処理のうち、 自動的に行われるも のとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、 あるいは 、 手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で 自動的に行うこともできる。 この他、 上記文書中や図面中で示した処理手順 、 具体的名称、 各種のデータやパラメータを含む情報については、 特記する 場合を除いて任意に変更することができる。 例えば、 各図に示した各種情報 は、 図示した情報に限られない。
[0297] また、 図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、 必ずしも 物理的に図示の如く構成されていることを要しない。 すなわち、 各装置の分 散 ·統合の具体的形態は図示のものに限られず、 その全部又は一部を、 各種 の負荷や使用状況などに応じて、 任意の単位で機能的又は物理的に分散 ·統 合して構成することができる。
[0298] また、 上述の実施形態は、 処理内容を矛盾させない領域で適宜組み合わせ ることが可能である。 また、 上述の実施形態のフローチヤートに示された各 ステップは、 適宜順序を変更することが可能である。
[0299] また、 例えば、 本実施形態は、 装置またはシステムを構成するあらゆる構 成、 例えば、 システム L S I （Large Sca le Integ rat i on） 等としてのプロ セッサ、 複数のプロセッサ等を用いるモジュール、 複数のモジュール等を用 いるユニッ ト、 ユニッ トにさらにその他の機能を付加したセッ ト等 （すなわ ち、 装置の一部の構成） として実施することもできる。
[0300] なお、 本実施形態において、 システムとは、 複数の構成要素 （装置、 モジ ュール （部品） 等） の集合を意味し、 全ての構成要素が同一筐体中にあるか 否かは問わない。 したがって、 別個の筐体に収納され、 ネッ トワークを介し て接続されている複数の装置、 及び、 1つの筐体の中に複数のモジュールが 収納されている 1つの装置は、 いずれも、 システムである。
[0301 ] また、 例えば、 本実施形態は、 1つの機能を、 ネッ トワークを介して複数 の装置で分担、 共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとる ことができる。
[0302] < 9 . むすび >
以上説明したように、 本開示の一実施形態によれば、 放送波を使った無線 資源の有効利用を実現できる。
[0303] 以上、 本開示の各実施形態について説明したが、 本開示の技術的範囲は、 上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、 本開示の要旨を逸脱 しない範囲において種々の変更が可能である。 また、 異なる実施形態及び変 形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
[0304] また、 本明細書に記載された各実施形態における効果はあくまで例示であ って限定されるものでは無く、 他の効果があってもよい。
[0305] なお、 本技術は以下のような構成も取ることができる。
（1）
複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周波数帯 を使った通信のための第 1の情報を、 前記第 1の周波数帯とは異なる第 2の 周波数帯から取得する取得部と、
前記第 1の情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯を使った所定の通信方式 の通信を制御する通信制御部と、 を備える、
通信装置。
(2)
前記第 1の情報には、 前記所定の通信方式とは異なる通信方式で前記第 1 の周波数帯を使用する他の通信装置とのタイミングの共有を可能にするタイ ミング情報が含まれ、
前記通信制御部は、 前記タイミング情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯 を使った前記所定の通信方式の通信を制御する、
前記 ( 1 ) に記載の通信装置。
(3)
前記タイミング情報は、 前記第 2の周波数帯を使って放送される情報であ る、
前記 (2) に記載の通信装置。
(4)
前記タイミング情報は、 地上の放送局装置から前記第 2の周波数帯を使っ て放送される情報であって、 航法衛星から送信される情報を摸して生成され た仮想の衛星送信情報である、
前記 (3) に記載の通信装置。
(5)
前記仮想の衛星送信情報は、 航法衛星から送信される仮想の G P S信号を 復号することにより P P S (Pulse Per Second) 信号が取得できる、 前記 (4) に記載の通信装置。
(6)
前記取得部は、 航法衛星から送信される、 時刻測定或いはタイミング測定 のための第 2の情報を取得し、
前記通信制御部は、 前記第 1の情報に含まれるタイミング情報及び前記第 \¥02020/175018 61 卩（：171?2020/003855
2の情報のうちのいずれかの情報に基づいて、 前記第 1 の周波数帯を使った 所定の通信方式の通信を制御する、
前記 （4） に記載の通信装置。
（7）
前記通信制御部は、
所定の数の航法衛星を捕捉できた場合には、 前記第 2の情報に基づいて、 前記第 1 の周波数帯を使った前記所定の通信方式の通信を制御し、
前記所定の数の航法衛星を捕捉できない場合には、 前記第 1 の情報に含ま れるタイミング情報に基づいて、 前記第 1 の周波数帯を使った前記所定の通 信方式の通信を制御する、
前記 （6） に記載の通信装置。
（8）
前記第 1 の情報には、 前記通信装置に対して通信に関する制御を指示する ための制御情報が含まれ、
前記通信制御部は、 前記制御情報に基づいて、 前記第 1 の周波数帯を使っ た前記所定の通信方式の通信を制御する、
前記 （ 1 ） 〜 （7） のいずれか 1 つに記載の通信装置。
（9）
前記制御情報には、 前記通信装置の前記第 1 の周波数帯を使った電波送信 を停止させるための停止情報が含まれる、
前記 （8） に記載の通信装置。
（1 0）
前記制御情報には、 前記通信装置の前記第 1 の周波数帯を使った電波送信 をスケジュールするためのスケジュール情報が含まれる、
前記 （8） に記載の通信装置。
（1 1）
前記第 1 の情報には、 前記通信装置の通信を制御するための制御情報が含 まれ、 前記通信制御部は、 前記タイミング情報と前記制御情報に基づいて、 前記 第 1の周波数帯を使った前記所定の通信方式の通信を制御する、
前記 （2） に記載の通信装置。
（1 2）
前記第 2の周波数帯には、 複数の帯域で構成される第 2の帯域と、 前記第 2の帯域とは異なる帯域であって前記第 2の帯域を構成する前記複数の帯域 の一つの帯域幅より広い帯域幅の第 1の帯域と、 が用意されており、 前記取得部は、 前記第 1の帯域から前記タイミング情報が含まれる前記第 1の情報を取得する、
前記 （ 1 1） に記載の通信装置。
（1 3）
第 1の周波数帯は、 特定小型省電力無線が可能な周波数帯である、 前記 （1） 〜 （1 2） のいずれか 1つに記載の通信装置。
（1 4）
第 1の周波数帯は、 920MH z帯である、
前記 （1） 〜 （1 3） のいずれか 1つに記載の通信装置。
（1 5）
第 2の周波数帯は、 VH F-H i g h帯である、
前記 （1） 〜 （1 4） のいずれか 1つに記載の通信装置。
（1 6）
前記所定の通信方式は、 L PWA （Low Power Wide Area） 通信の通信 方式である、
前記 （1） 〜 （1 5） のいずれか 1つに記載の通信装置。
（1 7）
複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周波数帯 を使った通信のための第 1の情報を、 前記第 1の周波数帯とは異なる第 2の 周波数帯から取得し、
前記第 1の情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯を使った所定の通信方式 \¥02020/175018 63 卩（：171?2020/003855
の通信を制御する、
通信方法。
( 1 8 )
コンピュータを、
複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周波数帯 を使った通信のための第 1の情報を、 前記第 1の周波数帯とは異なる第 2の 周波数帯から取得する取得部、
前記第 1の情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯を使った所定の通信方式 の通信を制御する通信制御部、
として機能させるための通信プログラム。
( 1 9 )
複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周波数帯 を使った所定の通信方式の通信を行う通信装置が該通信の制御に使用する第 1の情報を取得する取得部と、
前記第 1の情報を前記第 1の周波数帯とは異なる第 2の周波数帯を使って 送信する送信部と、 を備える、
送信装置。
(20)
複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周波数帯 を使った通信を行う通信装置と、 前記通信装置に情報を送信する送信装置と 、 を備える通信システムであって、
前記送信装置は、
前記通信装置が前記第 1の周波数帯を使った所定の通信方式の通信の制御 に使用する第 1の情報を、 前記第 1の周波数帯とは異なる第 2の周波数帯を 使って送信する送信部、 を備え、
前記通信装置は、
前記第 1の情報を前記第 2の周波数帯から取得する取得部と、
前記第 1の情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯を使った所定の通信方式 の通信を制御する通信制御部と、 を備える、 通信システム。
符号の説明
[0306] 1、 2、 3、 4 通信システム
1 0 サーバ装置
20 基地局装置
30 放送局装置
40 端末装置
1 1 通信部
1 2、 22、 32、 43 記憶部
1 3、 24、 34、 46 制御部
2 1 , 4 1 無線通信部
23、 33、 44 ネッ トヮーク通信部
3 1 信号処理部
35、 42 衛星受信部
45 入出力部
34 1、 46 1 取得部
342 送信部
462 通信制御部
3 1 a、 3 1 b、 3 1 c、 3 1 d 仮想衛星モジュール
4 1 a、 42 a フロントエンド
4 1 b アップコンバータ
42 c ダウンコンバータ
4 1 d S u bチャネル復調器
4 1 e L PWA送信機
46 b ABセレクタ
200 L PWA受信機
300、 300 A、 300 B 制御情報送信機 \¥02020/175018 65 卩（：17 2020/003855
400、 400巳 1_ \/\/ 送信端末
3 1 0 仮想衛星信号作成手段

Claims

請求の範囲
[請求項 1 ] 複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周 波数帯を使った通信のための第 1の情報を、 前記第 1の周波数帯とは 異なる第 2の周波数帯から取得する取得部と、
前記第 1の情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯を使った所定の通 信方式の通信を制御する通信制御部と、 を備える、 通信装置。
[請求項 2] 前記第 1の情報には、 前記所定の通信方式とは異なる通信方式で前 記第 1の周波数帯を使用する他の通信装置とのタイミングの共有を可 能にするタイミング情報が含まれ、
前記通信制御部は、 前記タイミング情報に基づいて、 前記第 1の周 波数帯を使った前記所定の通信方式の通信を制御する、
請求項 1 に記載の通信装置。
[請求項 3] 前記タイミング情報は、 前記第 2の周波数帯を使って放送される情 報である、
請求項 2に記載の通信装置。
[請求項 4] 前記タイミング情報は、 地上の放送局装置から前記第 2の周波数帯 を使って放送される情報であって、 航法衛星から送信される情報を模 して生成された仮想の衛星送信情報である、
請求項 3に記載の通信装置。
[請求項 5] 前記仮想の衛星送信情報は、 航法衛星から送信される P P S信号を 模した仮想の P P S (Pu lse Per Second) 信号であり、 復号するこ とにより P P S (Pu lse Per Second) 信号となる、 請求項 4に記載の通信装置。
[請求項 6] 前記取得部は、 航法衛星から送信される、 時刻測定或いはタイミン グ測定のための第 2の情報を取得し、
前記通信制御部は、 前記第 1の情報に含まれるタイミング情報及び 前記第 2の情報のうちのいずれかの情報に基づいて、 前記第 1の周波 \¥02020/175018 67 卩（：171?2020/003855
数帯を使った所定の通信方式の通信を制御する、
請求項 4に記載の通信装置。
[請求項 7] 前記通信制御部は、
所定の数の航法衛星を捕捉できた場合には、 前記第 2の情報に基づ いて、 前記第 1の周波数帯を使った前記所定の通信方式の通信を制御 し、
前記所定の数の航法衛星を捕捉できない場合には、 前記第 1の情報 に含まれるタイミング情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯を使った 前記所定の通信方式の通信を制御する、
請求項 6に記載の通信装置。
[請求項 8] 前記第 1の情報には、 前記通信装置に対して通信に関する制御を指 示するための制御情報が含まれ、
前記通信制御部は、 前記制御情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯 を使った前記所定の通信方式の通信を制御する、
請求項 1 に記載の通信装置。
[請求項 9] 前記制御情報には、 前記通信装置の前記第 1の周波数帯を使った電 波送信を停止させるための停止情報が含まれる、
請求項 8に記載の通信装置。
[請求項 10] 前記制御情報には、 前記通信装置の前記第 1の周波数帯を使った電 波送信をスケジュールするためのスケジュール情報が含まれる、 請求項 8に記載の通信装置。
[請求項 1 1 ] 前記第 1の情報には、 前記通信装置の通信を制御するための制御情 報が含まれ、
前記通信制御部は、 前記タイミング情報と前記制御情報に基づいて 、 前記第 1の周波数帯を使った前記所定の通信方式の通信を制御する 請求項 2に記載の通信装置。
[請求項 12] 前記第 2の周波数帯には、 複数の帯域で構成される第 2の帯域と、 前記第 2の帯域とは異なる帯域であって前記第 2の帯域を構成する前 記複数の帯域の一つの帯域幅より広い帯域幅の第 1の帯域と、 が用意 されており、
前記取得部は、 前記第 1の帯域から前記タイミング情報が含まれる 前記第 1の情報を取得する、
請求項 1 1 に記載の通信装置。
[請求項 13] 第 1の周波数帯は、 特定小型省電力無線が可能な周波数帯である、 請求項 1 に記載の通信装置。
[請求項 14] 第 1の周波数帯は、 9 2 0 M H z帯である、
請求項 1 に記載の通信装置。
[請求項 15] 第 2の周波数帯は、 V H F - H i g h帯である、
請求項 1 に記載の通信装置。
[請求項 16] 前記所定の通信方式は、 L P W A (Low Power W i de Area) 通信 の通信方式である、
請求項 1 に記載の通信装置。
[請求項 17] 複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周 波数帯を使った通信のための第 1の情報を、 前記第 1の周波数帯とは 異なる第 2の周波数帯から取得し、
前記第 1の情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯を使った所定の通 信方式の通信を制御する、
通信方法。
[請求項 18] コンピュータを、
複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周 波数帯を使った通信のための第 1の情報を、 前記第 1の周波数帯とは 異なる第 2の周波数帯から取得する取得部、
前記第 1の情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯を使った所定の通 信方式の通信を制御する通信制御部、
として機能させるための通信プログラム。 \¥02020/175018 69 卩（：171?2020/003855
[請求項 19] 複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周 波数帯を使った所定の通信方式の通信を行う通信装置が該通信の制御 に使用する第 1の情報を取得する取得部と、
前記第 1の情報を前記第 1の周波数帯とは異なる第 2の周波数帯を 使って送信する送信部と、 を備える、
送信装置。
[請求項 20] 複数の通信方式が混在可能なアンライセンスバンドである第 1の周 波数帯を使った通信を行う通信装置と、 前記通信装置に情報を送信す る送信装置と、 を備える通信システムであって、
前記送信装置は、
前記通信装置が前記第 1の周波数帯を使った所定の通信方式の通信 の制御に使用する第 1の情報を、 前記第 1の周波数帯とは異なる第 2 の周波数帯を使って送信する送信部、 を備え、
前記通信装置は、
前記第 1の情報を前記第 2の周波数帯から取得する取得部と、 前記第 1の情報に基づいて、 前記第 1の周波数帯を使った所定の通 信方式の通信を制御する通信制御部と、 を備える、 通信システム。
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