WO2023095267A1 - 信号制御装置、フロー制御装置、通信装置、制御回路、記憶媒体、プログラムおよび信号制御方法 - Google Patents

信号制御装置、フロー制御装置、通信装置、制御回路、記憶媒体、プログラムおよび信号制御方法 Download PDF

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和真 金子
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三菱電機株式会社
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    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
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    • H04W28/0236—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions radio quality, e.g. interference, losses or delay
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present disclosure provides a signal control device, a flow control device, a communication device, a control circuit, a storage medium, a program, and a signal that perform wireless communication with a base station on the ground under an environment where radio waves are periodically cut off. Regarding the control method.
  • Patent Literature 1 discloses a technique of duplicating and delaying a transmission signal so that the transmission signal can be restored on the receiving side even in an interruption section in which a portion of the signal is blocked by the rotor blades.
  • the output of the communication device is duplicated and delayed to transmit two-wave signals, thereby improving the accuracy of blocking the rotor blades.
  • the signal transmitted in the cutoff section is reflected by the rotor blades and affects the ground as an interference wave.
  • both signals of two waves may be blocked by the rotor blade under the condition that the blocking rate of the rotor blade is high.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and is intended to transmit signals without being blocked while suppressing the generation of interference waves to the ground due to signal reflection under conditions where the signal blocking rate is high. It is an object of the present invention to obtain a signal control device capable of
  • a signal control device passes or blocks transmission signals including control signals from communication devices under an environment where radio waves are periodically blocked.
  • a signal control device that controls the above, duplicating the control signal used for communication with the base station generated by the communication device in the cutoff section, which is the time period during which the periodically generated radio waves are cut off, A delay control signal obtained by adding a delay time to the duplicated control signal is transmitted in a passage section during which periodically generated radio waves are not interrupted.
  • the signal control device has the effect of being able to transmit signals without being blocked while suppressing the generation of interference waves to the ground due to signal reflection under conditions where the signal blocking rate is high. .
  • a diagram schematically showing an example of a configuration of a communication system according to Embodiment 1 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a communication device according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a signal control device used in the communication device according to Embodiment 1;
  • FIG. A diagram schematically showing an example of a signal transmitted from a communication device 3 is a flow chart showing an example of a procedure of a communication control method in the communication device according to Embodiment 1;
  • 3 is a flow chart showing an example of a procedure of a communication control method in the communication device according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of transmission signal generation processing in the signal control apparatus according to Embodiment 1; Diagram showing an example of how to set the delay time
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a signal control device used in a communication device according to Embodiment 2
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing an example of transmission signal generation processing in the communication device according to the second embodiment
  • Flowchart showing an example of a procedure of a communication control method in a communication device according to Embodiment 2 Flowchart showing an example of a procedure of a communication control method in a communication device according to Embodiment 2
  • a signal control device, a flow control device, a communication device, a control circuit, a storage medium, a program, and a signal control method according to embodiments of the present disclosure will be described below in detail with reference to the drawings.
  • the signal transmitted from the communication device of the helicopter to the cutoff section is reflected by the rotor blades and affects the ground as an interference wave, or the rotor blades are cut off.
  • the timing control of the transmission signal is performed between the data generation device and the communication device.
  • the flow control device can adjust the transmission timing of the data generated by the data generation device, but the flow control device performs flow control on the control signal generated within the communication device. Since it occurs at a later stage, the transmission timing cannot be controlled, and there is a problem that it may be blocked by the rotor blade.
  • a communication device capable of transmitting a signal to be transmitted is described.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a communication system according to Embodiment 1.
  • FIG. A communication system 1 includes a relay station 2 , a base station 3 and a communication device 4 .
  • a wireless connection is established between the relay station 2 and the base station 3 and between the relay station 2 and the communication device 4 . That is, the communication device 4 and the base station 3 are wirelessly connected via the relay station 2 .
  • the relay station 2 is a device that relays wireless communication between the base station 3 and the communication device 4.
  • the relay station 2 is a device that is placed in a space away from the ground, such as a communication satellite or a mobile object that stays in the air at a high altitude, and relays wireless communication.
  • the base station 3 is a device that communicates with the communication device 4 via the relay station 2 .
  • the base station 3 is, for example, a device that receives signals such as audio signals, video signals, and control signals from the communication device 4 via the relay station 2 and transmits signals to the communication device 4 .
  • the base station 3 is located on the ground in one example.
  • the communication device 4 is a device that can wirelessly communicate with the base station 3 via the relay station 2 under an environment where radio waves are periodically cut off.
  • the communication device 4 is, for example, a communication device installed in a movable helicopter, aircraft, ship, automobile, or the like.
  • a case where the communication device 4 is installed in an environment where radio waves are periodically cut off specifically, a case where the communication device 4 is installed in a helicopter will be described as an example.
  • the relay station 2 and the base station 3 do not have the special features of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted since they can be inferred by those skilled in the art.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the communication device according to Embodiment 1.
  • the communication device 4 includes a data generation device 41 , an interruption cycle monitoring device 42 , a flow control device 43 , a communication device 44 and a signal control device 45 .
  • Solid lines in the figure represent the flow of data, and dotted lines represent the exchange of information for control. The same applies to subsequent figures.
  • the data generation device 41 is a device for generating data to be transmitted by the communication device 4 .
  • An example of the data generation device 41 is an encoder or the like for video transmission.
  • the blocking cycle monitoring device 42 is a device that monitors the state of radio wave interference that occurs periodically. Specifically, the interruption period monitoring device 42 monitors the state of interruption of the periodically generated radio wave, that is, the transmission beam, and the interruption period, which is the time during which the radio wave between the communication device 4 and the relay station 2 is interrupted. Sections and passing sections, which are times during which radio waves are not blocked, are detected, and the detection results are generated as blocking cycle information.
  • the interruption cycle monitoring device 42 is a device for monitoring the state of the rotor blades of the helicopter.
  • the blocking cycle monitoring device 42 is synchronized with the rotation cycle of the rotor blades, and detects passing sections and blocking sections with respect to passing points of radio waves transmitted and received by the communication device 4 .
  • the blocking cycle monitoring device 42 notifies the flow control device 43 and the signal control device 45 of the detection result as blocking cycle information.
  • the blocking cycle information is information indicating whether the environment is a passing section or a blocking section.
  • the flow control device 43 is a device that controls transmission without blocking data from the data generation device 41 under an environment where radio waves are periodically blocked.
  • the flow control device 43 uses the cutoff period information to generate discontinuous data by discontinuously dividing the data so that data is not transmitted in the cutoff section but is transmitted in the passing section, and adjusts the transmission timing of the discontinuous data. and output to the communication device 44.
  • the flow control device 43 divides the data generated by the data generation device 41 so that the length is equal to or less than the length that can be transmitted in the passage section. That is, the flow control device 43 converts the data into discontinuous data.
  • the data generated by the data generation device 41 is also called continuous data
  • the discontinuous data converted by the flow control device 43 is also called discontinuous data.
  • the communication device 44 is a device that transmits and receives data to and from the base station 3 via the relay station 2 .
  • the communication device 44 transmits the data generated by the data generation device 41 and converted by the flow control device 43 and the control signal generated by the communication device 44 to the base station 3 in a format according to a predetermined protocol.
  • Send to The control signal is, for example, a signal generated by the communication device 44 and used for communication with the base station 3 . Since the control signal is generated at arbitrary timing, it may be generated in the cut-off section or in the passage section.
  • An example of communication equipment 44 is a common communication modem without compensation for periodic jamming, here radio blockage.
  • the signal control device 45 controls the passage or blocking of transmission signals including control signals from the communication device 44 under an environment where radio waves are periodically blocked.
  • the signal control device 45 duplicates the control signal generated by the communication device 44 in the cutoff section, and performs control for transmitting a delay control signal obtained by adding a delay time to the duplicated control signal to the passing section.
  • the signal control device 45 allows the transmission signal including the data and control signal from the communication device 44 to pass through in the passing section, and transmits the transmission signal from the communication device 4 to the relay station 2 with a transmission beam.
  • the signal control device 45 duplicates the control signal from the communication device 44, blocks the transmission signal including the control signal of the duplication source, and delays the duplicated control signal by giving a delay time in the cutoff section. A control signal is generated, and a delay control signal is transmitted in the transit interval.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of a signal control device used in the communication device according to Embodiment 1.
  • the signal control device 45 includes a path switching section 451 , a replication delay control section 452 , a signal superimposing section 453 and a signal blocking section 454 .
  • the path switching unit 451 switches the signal transmission path according to the state of the rotor blades based on the cutoff cycle information. That is, the path switching unit 451 uses the blocking period information to output the control signal to the replication delay control unit 452 in the blocking section, and to the signal superimposing unit 453 in the passing section. Specifically, since the discontinuous data from the flow control device 43 is controlled to be transmitted in the passage section and not to be transmitted in the cut-off section, the path switching section 451 outputs the discontinuous data to the signal superimposing section 453 .
  • the flow control device 43 also outputs the control signal to the signal superimposing unit 453 when it receives a control signal generated in the passage section.
  • the flow control device 43 outputs the control signal to the replication delay control unit 452 when receiving the control signal during the cut-off period.
  • the replication delay control section 452 replicates the control signal and outputs the control signal or the delay control signal to the signal superimposition section 453 .
  • the replication delay control unit 452 replicates the control signal generated by the communication device 44 in the cut-off section, adds a delay time to the replicated control signal, and generates the delay control signal.
  • the applied delay time can be a defined amount.
  • the delay time can be set to a plurality of delay times instead of only one.
  • the replication delay control section 452 can replicate the same number of delay signals as the delay time and give different delay times to each.
  • the delay time is selected such that any delay control signal is transmitted in the transit section.
  • the replication delay control section 452 outputs the replication source control signal and the delay control signal to the signal superimposition section 453 .
  • the signal superimposing unit 453 superimposes the discontinuous data whose transmission timing is adjusted so as to be transmitted in the passage section by the flow control device 43 and the control signal or the delay control signal to generate a transmission signal, and generates the transmission signal. is output to the signal blocker 454 .
  • the signal superimposing unit 453 superimposes the discontinuous data from the flow control device 43 and the control signal or the delay control signal and outputs a transmission signal in the passing section.
  • the control signal at this time is generated in the passing section.
  • the signal superimposing unit 453 outputs, as a transmission signal, the original control signal generated in the cut-off interval or the delayed control signal obtained by duplicating the control signal generated in the cut-off interval, in the cut-off interval. .
  • the signal superimposing unit 453 superimposes the discontinuous data and the control signal or the delay control signal as signals of different frequency channels to generate a transmission signal.
  • the signal blocking unit 454 blocks the transmission signal output from the signal superimposing unit 453 in the blocking section using the blocking cycle information, that is, according to the state of the rotor blades from the blocking cycle information. As a result, the transmission beam is not output to the outside of the signal control device 45 .
  • the signal blocking section 454 allows the transmission signal output from the signal superimposing section 453 to pass through in the passage section. That is, a transmission beam is transmitted from the communication device 4 to the relay station 2 .
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a signal transmitted from a communication device.
  • the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates frequency.
  • FIG. 4 shows a communication scheme in which the frequency for transmitting data and the frequency for transmitting control signals are different. That is, the first frequency channel FB1 is used for transmitting control signals, and the second frequency channel FB2 is used for transmitting data generated by the data generating device 41.
  • the data generated by the data generation device 41 is also called user data.
  • the cut-off sections are hatched, and the passage sections are not hatched.
  • the user data generated by the data generation device 41 is controlled by the flow control device 43 so as to be transmitted during the passing section, so that it is not transmitted by the communication device 44 during the blocking section.
  • the control signal generated by the communication device 44 is generated after the flow control device 43 as shown in FIG.
  • the example of FIG. 4 shows the case where all control signals are generated in the cutoff section.
  • the signal control device 45 converts the discontinuous data in the passage section into a transmission signal and transmits it as it is, and converts the control signal generated in the cutoff section into a transmission signal, but cuts it off. In addition, the signal control device 45 duplicates the control signal generated in the blocking section so that the delayed control signal is transmitted in the passing section. A specific method for this will be described.
  • FIG. 5 and 6 are flowcharts showing an example of the procedure of the communication control method in the communication device according to Embodiment 1.
  • FIG. it is assumed that the interruption period monitoring device 42 monitors the period in which radio waves are interrupted by the rotor blades of the helicopter and generates interruption period information.
  • the data generation device 41 generates continuous data and transmits the continuous data to the flow control device 43 (step S11).
  • the flow control device 43 converts the continuous data into discontinuous data based on the interruption period information obtained from the interruption period monitoring device 42 so that the received continuous data is not interrupted by the rotor blades, and transmits the data to the communication device 44 .
  • the continuous data is sequentially divided into sizes equal to or smaller than the amount of data that can be transmitted during the passage section obtained from the cutoff cycle information. That is, continuous data is converted into discontinuous data.
  • the communication device 44 transmits the received discontinuous data to the signal control device 45 (step S13).
  • the path switching unit 451 of the signal control device 45 outputs the received discontinuous data to the signal superimposing unit 453 based on the interruption cycle information.
  • the communication device 44 transmits the control signal generated by itself to the signal control device 45 (step S14).
  • the communication device 44 can generate the control signal by itself, but the timing of generating the control signal depends on the situation of the communication device 44 . Therefore, the transmission timing of the control signal may or may not overlap with the discontinuous data.
  • the path switching unit 451 of the signal control device 45 determines whether the generation timing of the control signal is in the cutoff section based on the cutoff cycle information (step S15). Since the time required for transmission from the communication device 44 to the signal control device 45 is very short, the control signal generation timing may be the timing at which the signal control device 45 receives the control signal. It should be noted that the following processing is a signal control method executed by the signal control device 45 . If the control signal generation timing is not in the blocking section (No in step S15), that is, in the passing section, the path switching unit 451 outputs the control signal to the signal superimposing unit 453 (step S16). , the signal superimposing unit 453 superimposes the discontinuous data and the control signal to generate a transmission signal, and outputs it to the signal blocking unit 454 (step S17).
  • the path switching unit 451 of the signal control device 45 outputs the control signal to the replication delay control unit 452 (step S18).
  • the replication delay control unit 452 replicates the control signal, generates a delay control signal by adding a predetermined delay time to the replicated control signal, and outputs the delay control signal to the signal superimposition unit 453 (step S19).
  • the replication delay control section 452 generates a delay control signal to which each delay time is added and outputs it to the signal superimposing section 453 .
  • the signal superimposing unit 453 After that, the signal superimposing unit 453 generates a transmission signal from the control signal or the delay control signal, or superimposes the delay control signal and the discontinuous data, and outputs it to the signal blocking unit 454 (step S20).
  • the signal superimposing unit 453 generates a transmission signal from the control signal or the delay control signal if there is no discontinuous data when generating the transmission signal.
  • the control signal at this time is generated by the communication device 44 during the cutoff section.
  • the delay control signal at this time is the one output to the signal superimposing unit 453 during the interruption period.
  • the signal superimposing unit 453 superimposes the delay control signal and the discontinuous data to generate the transmission signal.
  • the delay control signal at this time is the one output to the signal superimposition section 453 in the passage interval.
  • the signal blocking unit 454 refers to the blocking period information and determines whether the timing at which the transmission signal is received is in the blocking section (step S21). If the timing at which the transmission signal is received falls within the blocking interval (Yes in step S21), the signal blocking section 454 blocks the transmission signal output from the signal superimposing section 453 (step S22).
  • the transmission signal output in the cutoff interval is the control signal generated in the cutoff interval or part of the delayed control signal. By blocking the transmission signal, the transmission signal is not output as a transmission beam from the signal control device 45 during the blocking interval. In addition, since the transmission beam is not output from the signal control device 45, it is possible to prevent the transmission beam from being reflected by the rotor blades and affecting the ground as an interference wave during the blocking interval. Then the process ends.
  • step S21 If it is not a blocking section (No in step S21), that is, if it is a passing section, the signal blocking section 454 allows the transmission signal output from the signal superimposing section 453 to pass through, and passes the transmission signal to the relay station 2.
  • Send step S23. That is, the transmission signal is transmitted to the relay station 2 as a transmission beam. Then the process ends.
  • the signal control device 45 does not need to modify the discontinuous data in the passage section, but duplicates the control signal transmitted in the cut-off section and delays the duplicated control signal. there is for this reason, the path switching unit 451 switches the output destination of the signal between the blocking section and the passing section.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing an example of transmission signal generation processing in the signal control apparatus according to the first embodiment. Here, the manner in which the transmission signal is generated by the signal superimposing unit 453 of the signal control device 45 is shown.
  • the original signal 110 including the discontinuous data and the control signal input to the signal control device 45, and the three delay signals 110-1, 110-2, 110-1, 110-2, 110-1, 110-2, 110-1, 110-2, 110-1, 110-2, 110-1, 110-2, 110-1, 110-2, 110-1, 110-2, 110-1, 110-2, 110-1, 110-2, 110-2, 110-1, 110-2, 110-2, 110-1, 110-2, 110-2, 110-2, 110-1, 110-2, 110-2, 110-2, 110-2, 110-1, 110-2, 110-2, 110-2, 110-1, 110-2, 110-2, 110-2, 110-1 and 110-2, respectively.
  • 110-3 and a transmission signal 120 with superimposed discontinuous data and control or delayed control signals.
  • the continuous data of the original signal 110 is divided into three discontinuous data 111A, 111B, 111C according to the passage sections 132A, 132B, 132C.
  • the original signal 110 includes the control signal 113 produced at the interrupted interval 131A, the control signal 114 produced at the interrupted interval 131B, and the control signal 115 produced at the interrupted interval 131C.
  • the delayed signals 110-1, 110-2, and 110-3 do not have the discontinuous data 111A, 111B, and 111C, but the discontinuous data 111A, 111B, and 111C are added so that the delay is easily understood. is also shown.
  • the original signal 110 includes discontinuous data 111A, 111B, and 111C transmitted in passage sections 132A, 132B, and 132C, respectively, and control signals 113, 114, 115.
  • the control signal 113 is input to the signal control device 45 in the cut-off section 131A.
  • This control signal 113 is output from the path switching section 451 to the replication delay control section 452 in the signal control device 45 .
  • a replication delay control unit 452 replicates the control signal 113 .
  • the replication delay control unit 452 replicates the control signal 113 three times.
  • the replication delay control unit 452 outputs the control signal 113 of the replication source to the signal superimposing unit 453 at time t1, and the signal superimposing unit 453 generates a transmission signal from the control signal 113 and outputs it.
  • the control signal 113 is a signal generated in the cutoff section 131A, the transmission is cut off by the signal cutoff section 454 . In other words, nothing is output as the transmission signal 120 .
  • the replication delay control unit 452 gives a predetermined delay time to each of the replicated control signals.
  • the replication delay control section 452 gives delays of ⁇ T, 2 ⁇ T and 3 ⁇ T to the replicated control signal.
  • ⁇ T is 1 ⁇ 3 of the time of the cutoff sections 131A, 131B, 131C and equal to the time of the passage sections 132A, 132B, 132C.
  • the replication delay control section 452 outputs the delay control signal 113-1 to the signal superimposition section 453 at time t2.
  • the replication delay control section 452 outputs delay control signals 113-2 and 113-3 to the signal superimposition section 453 at times t3 and t4, respectively.
  • Times t2 and t3 are in the passing section 132A, and time t4 is in the blocking section 131B.
  • the route switching section 451 outputs the discontinuous data 111 A from the communication device 44 to the signal superimposing section 453 .
  • the signal superimposing unit 453 superimposes the discontinuous data 111 A and the delay control signals 113 - 1 and 113 - 2 present in the passage section 132 A to generate the transmission signal 120 and outputs it to the signal blocking unit 454 .
  • the signal blocking unit 454 refers to the blocking period information and allows the transmission signal 120 to pass through because it is the passing section 132A. As a result, transmission signal 120 including discontinuous data 111A and delay control signals 113-1 and 113-2 is transmitted.
  • the delay control signal 113-3 is input to the signal superimposing section 453 at time t4 of the cutoff section 131B.
  • the signal superimposing unit 453 generates a transmission signal from the delay control signal 113-3 and outputs it, but the transmission signal is blocked by the signal blocking unit 454 because it is in the blocking section 131B.
  • control signal 114 is input to the signal control device 45 in the cut-off section 131B.
  • the control signal 114 is duplicated, and the original control signal 114 is input to the signal superimposing unit 453 at time t5.
  • the duplicated control signals become delay control signals 114-1, 114-2 and 114-3 given delay times of ⁇ T, 2 ⁇ T and 3 ⁇ T, respectively.
  • the delay control signals 114-1, 114-2 and 114-3 are output to the signal superimposing section 453 at times t6, t7 and t8, respectively.
  • Time t6 is in the cutoff section 131B, and times t7 and t8 are in the passing section 132B.
  • the signal superimposing unit 453 generates and outputs a transmission signal from the delay control signal 114-1 input during the cutoff interval 131B, but the signal cutoff unit 454 cuts off the transmission signal due to the cutoff interval 131B.
  • the route switching section 451 outputs the discontinuous data 111 B from the communication device 44 to the signal superimposing section 453 .
  • the signal superimposing unit 453 superimposes the discontinuous data 111 B and the delay control signals 114 - 2 and 114 - 3 existing in the passage section 132 B to generate the transmission signal 120 and outputs it to the signal blocking unit 454 .
  • the signal blocking unit 454 refers to the blocking period information and allows the transmission signal 120 to pass through because it is the passing section 132B. As a result, transmission signal 120 including discontinuous data 111B and delay control signals 114-2 and 114-3 is transmitted.
  • control signal 115 is input to the signal control device 45 in the cut-off section 131C.
  • the control signal 115 is duplicated, and the original control signal 115 is input to the signal superimposing unit 453 at time t9.
  • the duplicated control signals become delay control signals 115-1, 115-2 and 115-3 given delay times of ⁇ T, 2 ⁇ T and 3 ⁇ T, respectively.
  • the delay control signals 115-1, 115-2 and 115-3 are output to the signal superimposing section 453 at times t10, t11 and t12, respectively. Times t10 and t11 are in the cutoff section 131C, and time t12 is in the passage section 132C.
  • Signal superimposing section 453 generates transmission signals from delay control signals 115-1 and 115-2 input in cutoff section 131C, and outputs them. Cut off.
  • the route switching section 451 When the passage section 132 C is reached, the route switching section 451 outputs the discontinuous data 111 C from the communication device 44 to the signal superimposing section 453 .
  • the signal superimposing unit 453 superimposes the discontinuous data 111 C and the delay control signal 115 - 3 existing in the passage section 132 C to generate the transmission signal 120 and outputs it to the signal blocking unit 454 .
  • the signal blocker 454 refers to the block cycle information and allows the transmission signal 120 to pass through because it is the passage section 132C. As a result, transmission signal 120 including discontinuous data 111C and delay control signal 115-3 is transmitted.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a delay time setting method.
  • the horizontal axis indicates time.
  • the length of the blocking section 141 is three times the length of the passing section 142 .
  • the signal 150 to be delayed has the length of the cut-off section 141 and the passage section 142 added together.
  • delayed signal 151 delays signal 150 by an amount that is 1/3 that of cut-off interval 141
  • delayed signal 152 delays signal 150 by an amount that is 2/3 that of cut-off interval 141
  • delayed signal 153 delays signal 150 by an amount that is 3/3 that of cut-off interval 141 .
  • all control signals generated in the impeding section 141 by the rotor can be moved to the passing section 142 by one of the delayed signals 151 , 152 , 153 .
  • delayed signal 153 of FIG. Delay signal 152 of FIG. If the control signal is present in portion 151C of signal 150, delayed signal 151 of FIG.
  • the length of the passing section 142 is ⁇ T
  • the length of the blocking section is 3 ⁇ T.
  • the transmission signal is transmitted from the communication device 4, but the influence of the cutoff section can be suppressed in the same way when the transmission signal is received.
  • the communication device 4 duplicates the control signal and adds a delay time to the duplicated control signal, in addition to the flow control for avoiding the cut-off section and transmitting the data. Generate a delay control signal.
  • the control signal generated in the blocking section is transferred to the passing section and transmitted.
  • the communication device 4 according to Embodiment 1 transmits the transmission signal generated from the control signal generated in the cut-off section and the delay control signal output to the signal superimposing unit 453 in the cut-off section to the outside of the communication device 4.
  • Embodiment 2 In the second embodiment, instead of adding a fixed delay to the control signal generated in the cut-off section, the control signal is stored until the passage section is reached, and the control signal is transmitted when the passage section is reached. do. Further, although the communication system 1 in which the discontinuous data and the control signal are transmitted on different frequencies has been illustrated in the first embodiment, communication in which the discontinuous data and the control signal are transmitted on the same frequency is described in the second embodiment. The system 1 will be described as an example.
  • the configurations of the communication system 1 and the communication device 4 according to the second embodiment are the same as those described in the first embodiment. However, in the second embodiment, the configuration of the signal control device 45 of the communication device 4 is different from that in the first embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same components as in the first embodiment, the description thereof is omitted, and the different parts will be described.
  • FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of a signal control device used in the communication device according to Embodiment 2.
  • the signal control device 45 includes a path switching section 451 , a signal detection storage section 455 , a control section 456 and a signal blocking section 454 .
  • a signal detection storage unit 455 is provided instead of the replication delay control unit 452 . That is, the signal detection/storage unit 455 monitors the signal during the interruption interval, copies the control signal when the control signal is detected, and stores the copied control signal.
  • the path switching unit 451 outputs the input signal to the path to the signal detection storage unit 455 when the current is in the interruption section based on the interruption cycle information.
  • the signal detection/storage unit 455 monitors the signal flowing through the path, that is, the control signal, and when the control signal is detected, duplicates the control signal, stores the duplicated control signal, and blocks the original control signal from the signal blocking unit. Output to 454.
  • the original control signal output to the signal blocking unit 454 is used as a transmission signal, but is blocked by the signal blocking unit 454 because it is in the blocking section.
  • the signal detection storage unit 455 outputs the duplicated control signal to the signal blocking unit 454 according to the transmission instruction from the control unit 456 .
  • the duplicated control signal is stored in the signal detection/storage unit 455 and output according to a transmission instruction from the control unit 456, so it can be called a delay control signal. Further, the route switching unit 451 outputs the input signal to the route to the signal blocking unit 454 when the current is the passing section based on the blocking period information.
  • the control unit 456 outputs a transmission instruction to the signal detection and storage unit 455 at the timing when the cutoff section changes to the passing section based on the cutoff period information from the cutoff period monitoring device 42 .
  • the delay control signal is output from the signal detection/storage unit 455 to the signal blocking unit 454 according to the transmission instruction from the control unit 456 .
  • the signal blocking unit 454 arranges the input discontinuous data and the control signal or the delay control signal in predetermined slots to generate and transmit a transmission signal. Based on the blocking period information, the signal blocking unit 454 blocks the transmission signal when the current is in the blocking section, and allows the transmission signal to pass through when it is in the passing section, and transmits the transmission beam to the relay station 2. do.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing an example of transmission signal generation processing in the communication device according to the second embodiment.
  • FIG. 10 shows the relationship between original signal 160, delayed signal 160-1 and transmission signal 170 in the second embodiment.
  • a state in which the transmission signal 170 is output from the signal blocking unit 454 of the signal control device 45 is shown.
  • the original signal 160 including the discontinuous data 161A, 161B, 161C and the control signals 162, 163, 164 input to the signal control device 45 and the delayed copies of the control signals 162, 163, 164 are delayed.
  • Delayed signal 160-1 including control signals 162-1, 163-1 and 164-1
  • Transmission signal including discontinuous data 161A, 161B and 161C and delayed control signals 162-1, 163-1 and 164-1 170 and are shown.
  • the flow control device 43 arranges discontinuous data only in passage sections so as not to transmit continuous data in cut-off sections. Further, in Embodiment 1, since the frequency channel for transmitting discontinuous data is different from the frequency channel for transmitting control signals, continuous data is changed to discontinuous data so as to have a size that can be transmitted in the passage interval. had split.
  • discontinuous data 161A, 161B, 161C and control signals 162, 163, 164 or delay control signals 162-1, 162-2, 162-3 are transmitted on the same frequency channel, , 182A, 182B, and 182C, discontinuous data 161A, 161B, and 161C are arranged at intervals for transmitting control signals or delay control signals 162-1, 162-2, and 162-3.
  • the passage sections 182A, 182B, 182C are the first time slots 183A, 183B, 183C, which are times for transmitting the discontinuous data 161A, 161B, 161C, and the control signals 162, 163, 164 or and second time slots 184A, 184B, 184C during which delay control signals 162-1, 163-1, 164-1 are transmitted.
  • the original signal 160 also includes the control signals 162, 163, 164 generated at the cutoff intervals 181A, 181B, 181C.
  • a control signal 162 from the communication device 44 is input to the signal control device 45 in the cut-off section 181A. Since this control signal 162 is input in the cutoff section 181A, it is output from the path switching section 451 to the signal detection storage section 455 in the signal control device 45 .
  • the signal detection storage unit 455 copies and stores the control signal 162 . Further, the signal detection storage unit 455 outputs the control signal 162 of the copy source to the signal blocking unit 454 .
  • the signal blocking unit 454 places the received control signal 162 in the second time slot of the transmission signal, the signal blocking unit 454 refers to the blocking period information and the current environment is the blocking section 181A. , block the transmission of the transmission signal. That is, the transmission signal 170 is not output.
  • the route switching section 451 outputs the discontinuous data 161A from the communication device 44 to the signal blocking section 454.
  • the control unit 456 refers to the cutoff period information and outputs a transmission instruction to the signal detection and storage unit 455 at the timing when the cutoff section 181A changes to the passing section 182A.
  • the signal detection storage unit 455 Upon receiving the transmission instruction from the control unit 456, the signal detection storage unit 455 outputs the stored control signal 162 to the signal blocking unit 454 as the delay control signal 162-1.
  • Signal blocker 454 arranges discontinuous data 161A in first time slot 183A of transmission signal 170 and arranges delay control signal 162-1 in second time slot 184A of transmission signal 170.
  • the signal blocking unit 454 refers to the blocking cycle information and passes the transmission signal 170 because the current environment is the passing section 182A.
  • the signal detection storage unit 455 receives a transmission instruction from the control unit 456 and blocks the delay control signals 163-1 and 164-1 in the passage sections 182B and 182C, respectively. Output to unit 454 .
  • the signal blocker 454 arranges the discontinuous data 161B, 161C in the first time slots 183B, 183C of the transmission signal 170, and arranges the delay control signals 163-1, 164-1 in the second time slots 184B, 184C of the transmission signal 170. to be placed.
  • the signal blocker 454 refers to the block cycle information and passes the transmission signal 170 because the current environments are the pass sections 182B and 182C.
  • discontinuous data 161A, 161B, 161C and control signals 162, 163, 164 or delay control signals 162-1, 163-1, 164-1 are transmitted on the same frequency channel. Even in this case, it is possible to transmit discontinuous data 161A, 161B, 161C and control signals 162, 163, 164 or delay control signals 162-1, 163-1, 164-1 without overlapping the signals. .
  • the discontinuous data 161A, 161B, 161C on the control signals 162, 163, 164 or the delay control signals 162-1, 163-1, 164-1. There is no need to provide the signal superimposing unit 453 as described in the first embodiment.
  • the delay given to the control signal is not fixed as in the first embodiment, but dynamically changes according to the timing at which the control signal is generated during the interruption interval.
  • 11 and 12 are flowcharts showing an example of the procedure of the communication control method in the communication device according to the second embodiment.
  • the period in which radio waves are interrupted by the rotor blades of the helicopter is monitored by the interruption period monitoring device 42 and the interruption period information is generated.
  • the data generation device 41 generates continuous data and transmits the continuous data to the flow control device 43 (step S31).
  • the flow control device 43 continuously transmits the received continuous data in the first time slot within the passing section based on the cutoff cycle information obtained from the cutoff cycle monitor 42 so that the received continuous data is not cut off by the rotor blades.
  • the data is converted into discontinuous data and transmitted to the communication device 44 (step S32).
  • the first time slot is a section other than the second time slot for control signal transmission in the passage section.
  • the communication device 44 transmits the received discontinuous data to the signal control device 45 (step S33).
  • the path switching unit 451 of the signal control device 45 outputs the received discontinuous data to the signal blocking unit 454 based on the blocking cycle information. That is, the discontinuous data is input to the signal control device 45 at the timing when the path switching unit 451 switches to the signal blocking unit 454 .
  • the communication device 44 transmits the control signal generated by itself (step S34).
  • the communication device 44 can generate the control signal by itself, but the timing of generating the control signal depends on the situation of the communication device 44 . Therefore, the transmission timing of the control signal may or may not overlap with the discontinuous data.
  • the path switching unit 451 of the signal control device 45 determines whether the control signal generation timing is in the cutoff section based on the cutoff cycle information (step S35). Since the time required for transmission from the communication device 44 to the signal control device 45 is very short, the control signal generation timing may be the timing at which the signal control device 45 receives the control signal. It should be noted that the following processing is a signal control method executed by the signal control device 45 . If the control signal generation timing is not in the blocking section (No in step S35), that is, in the passing section, the path switching unit 451 outputs the control signal to the signal blocking unit 454 (step S36).
  • the signal blocker 454 generates a transmission signal in which the discontinuous data is arranged in the first time slot and the control signal is arranged in the second time slot (step S37).
  • the signal blocking unit 454 refers to the blocking period information, and since the timing at which the transmission signal is received is in the passing section, the transmission signal is allowed to pass through and is transmitted to the relay station 2 (step S38). Then the process ends.
  • the path switching unit 451 outputs the control signal to the signal detection/storage unit 455 (step S39), and the signal detection/storage unit When 455 detects the control signal, it duplicates the control signal and stores the duplicated control signal (step S40). Further, the signal detection/storage unit 455 directly outputs the original control signal to the signal blocking unit 454 (step S41).
  • the signal blocking unit 454 blocks the control signal because the timing at which the control signal is received from the blocking period information is the blocking section (step S42). As a result, no control signal is output from the signal control device 45 during the cutoff section. In addition, since no control signal is output from the signal control device 45 during the cutoff interval, it is possible to prevent the control signal from being reflected by the rotor blades and affecting the ground as an interference wave.
  • the control unit 456 of the signal control device 45 determines whether the cut-off section has switched to the passage section based on the cut-off cycle information (step S43). If it has not switched to the passing section (No in step S43), it will be in a waiting state. Further, when the passage section has been switched to (Yes in step S43), the control section 456 transmits a transmission instruction to the signal detection and storage section 455 (step S44). Upon receiving the transmission instruction from the control unit 456, the signal detection storage unit 455 outputs the stored duplicated control signal to the signal blocking unit 454 as a delay control signal (step S45).
  • the signal blocking unit 454 generates a transmission signal in which the discontinuous data is arranged in the first time slot and the delay control signal is arranged in the second time slot (step S46).
  • the signal blocking unit 454 refers to the blocking period information, and since the timing at which the transmission signal is received is in the passing section, the transmission signal is allowed to pass through and is transmitted to the relay station 2 (step S47). Then the process ends.
  • the communication device 4 transmits the first time slot in which discontinuous data is arranged and the control signal or the delay control signal in the passage section not blocked by the rotor blades in the flow control device 43. Discontinuous data and the control signal or the delayed control signal are transmitted on the same frequency channel by providing a second time slot to be arranged. Even in such a case, the discontinuous data and the control signal or the delay control signal do not overlap, and the transmission signal can be transmitted to the base station 3 while avoiding blockage by the rotor blades. As a result, the communication system 1 in which the discontinuous data and the control signal or the delay control signal are transmitted on the same frequency channel and the transmission signal of the radio wave from the communication device 4 are cut off by the rotor. There is an effect that desired data can be reliably transmitted and received in the device 4 as well.
  • each device shown in FIG. 2 and each processing unit shown in FIGS. 3 and 9 may be configured as a single circuit or device, or a plurality of functional units may be configured as one circuit or device.
  • each unit may be implemented by a control circuit including a memory and a processor that executes a program stored in the memory, or may be implemented by dedicated hardware.
  • the communication device 4 or the signal control device 45 configuring the communication device 4 is implemented by a control circuit.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control circuit.
  • the control circuit 400 shown in FIG. 13 includes an input section 401 , a processor 402 , a memory 403 and an output section 404 .
  • Each part of the control circuit 400 is interconnected via a bus 411 .
  • the input unit 401 accepts signals from the outside.
  • the output unit 404 outputs the signal generated by the control circuit 400 to the outside.
  • the processor 402 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, a DSP (Digital Signal Processor), or the like. Processor 402 performs various processes.
  • the memory 403 is a non-volatile memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). Alternatively, it may be a volatile semiconductor memory, magnetic disk, flexible disk, optical disk, compact disk, mini disk, DVD (Digital Versatile Disk), or the like.
  • the memory 403 stores programs for operating the communication device 4, control cycle information, and the like.
  • the processor 402 reads and executes a program stored in the memory 403 via the bus 411 and controls the processing and control of the communication device 4 as a whole.
  • the functions of the data generation device 41 , cutoff cycle monitoring device 42 , flow control device 43 , communication device 44 and signal control device 45 shown in FIG. 2 are implemented using the processor 402 .
  • the memory 403 is used as a work area for the processor 402.
  • the memory 403 also stores programs such as a boot program, a communication program, and a communication control program for executing a communication control method.
  • processor 402 loads a communication control program into memory 403 and executes various processes.
  • the memory 403 stores programs and the like for operating the signal control device 45.
  • FIG. Also, in the case of FIG. 9, the memory 403 stores the duplicated control signal.
  • the processor 402 reads and executes a program stored in the memory 403 via the bus 411 and controls the processing and control of the signal control device 45 as a whole.
  • Functions of the path switching unit 451, the replication delay control unit 452, the signal superimposition unit 453, and the signal blocking unit 454 shown in FIG. 3, or the path switching unit 451, the signal detection storage unit 455, the control unit 456, and the signal The functionality of blocker 454 is implemented using processor 402 .
  • the memory 403 is used as a work area for the processor 402.
  • the memory 403 also stores programs such as a boot program, a communication program, and a signal control program for executing a signal control method.
  • processor 402 loads a signal control program into memory 403 and executes various processes.
  • the dedicated hardware is , for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof.
  • the computer has the same functions as the communication device 4.
  • the computer has the same functions as the signal control device 45 .
  • 1 communication system 2 relay station, 3 base station, 4 communication device, 41 data generation device, 42 cutoff cycle monitoring device, 43 flow control device, 44 communication device, 45 signal control device, 451 path switching unit, 452 replication delay control section, 453 signal superimposition section, 454 signal blocking section, 455 signal detection storage section, 456 control section.

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Abstract

本開示に係る信号制御装置（４５）は、周期的に電波が遮断される環境の下で、通信機器からの制御信号を含む送信信号の通過または遮断の制御を行う信号制御装置（４５）であって、周期的に発生する電波が遮断される時間である遮断区間で通信機器で生成された基地局との間の通信に使用される制御信号を複製し、複製した制御信号に遅延時間を付与した遅延制御信号を、周期的に発生する電波が遮断されない時間である通過区間に送信することを特徴とする。

Description

信号制御装置、フロー制御装置、通信装置、制御回路、記憶媒体、プログラムおよび信号制御方法
　本開示は、周期的に電波の遮断が発生する環境の下で、地上の基地局との間で無線通信を行う信号制御装置、フロー制御装置、通信装置、制御回路、記憶媒体、プログラムおよび信号制御方法に関する。
　広域に移動するヘリコプタと地上局との間で通信を行うため、通信衛星を介して通信を行うヘリコプタ搭載衛星通信システムが実用化されている。ここで、ヘリコプタ側から送信する信号は、ヘリコプタの回転翼によって遮断される。すなわち、通信装置と通信衛星との空中線上にヘリコプタの回転翼が存在するため、ヘリコプタ搭載衛星通信システムでは回転翼によって信号が周期的に遮断される。そこで、特許文献１には、信号の一部が回転翼によって遮断される遮断区間でも受信側で送信信号を復元できるように送信信号を複製し遅延させる技術が開示されている。
特開２０２０－１０２１４号公報
　特許文献１に記載の技術では、通信機器の出力を複製し遅延させた２波の信号を送信することで回転翼の遮断に対して確達性を向上している。しかし、遮断区間に送信した信号が回転翼で反射し地上へ干渉波となって影響を与えてしまうという問題があった。また、回転翼の遮断率が高い状況下においては２波の信号いずれも回転翼によって遮断される場合が生じてしまうという問題もあった。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、信号の遮断率が高い状況下において、信号の反射による地上への干渉波の発生を抑制しながら、遮断されずに信号を送信することができる信号制御装置を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る信号制御装置は、周期的に電波が遮断される環境の下で、通信機器からの制御信号を含む送信信号の通過または遮断の制御を行う信号制御装置であって、周期的に発生する電波が遮断される時間である遮断区間で通信機器で生成された基地局との間の通信に使用される制御信号を複製し、複製した制御信号に遅延時間を付与した遅延制御信号を、周期的に発生する電波が遮断されない時間である通過区間に送信することを特徴とする。
　本開示に係る信号制御装置は、信号の遮断率が高い状況下において、信号の反射による地上への干渉波の発生を抑制しながら、遮断されずに信号を送信することができるという効果を奏する。
実施の形態１に係る通信システムの構成の一例を模式的に示す図 実施の形態１に係る通信装置の構成の一例を示すブロック図 実施の形態１に係る通信装置で使用される信号制御装置の構成の一例を示すブロック図 通信機器から送信される信号の一例を模式的に示す図 実施の形態１に係る通信装置における通信制御方法の手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１に係る通信装置における通信制御方法の手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１に係る信号制御装置での送信信号の生成処理の一例を模式的に示す図 遅延時間の設定方法の一例を示す図 実施の形態２に係る通信装置で使用される信号制御装置の構成の一例を示すブロック図 実施の形態２に係る通信装置での送信信号の生成処理の一例を模式的に示す図 実施の形態２に係る通信装置における通信制御方法の手順の一例を示すフローチャート 実施の形態２に係る通信装置における通信制御方法の手順の一例を示すフローチャート 制御回路のハードウェア構成の一例を示す図
　以下に、本開示の実施の形態に係る信号制御装置、フロー制御装置、通信装置、制御回路、記憶媒体、プログラムおよび信号制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。
　上記したように、特許文献１に記載の技術では、ヘリコプタの通信機器から遮断区間に送信した信号が回転翼で反射され、地上へ干渉波となって影響を与えてしまったり、回転翼の遮断率が高い状況においては２波の信号のいずれも回転翼によって遮断されてしまったりするという問題がある。ヘリコプタにおいて、映像出力を行うエンコーダなどのデータ生成装置と、通信機器と、が異なる装置によって構成されている場合には、上記の送信信号のタイミング制御をデータ生成装置と通信機器との間で行うフロー制御装置を設けることでＩＰ（Internet　Protocol）パケットレベルでのフロー制御を実現することができる。これによって、回転翼の遮断周期に応じて送信信号の送信タイミングを制御することによって回転翼による遮断中の信号の送信によって発生する干渉が回避され、遮断率の高い環境においても確実に通信することが可能となる。しかし、この技術では、データ生成装置で生成されるデータに関してはフロー制御装置によって送信タイミングの調整を行うことができるが、通信機器内で生成される制御信号に関しては、フロー制御を行うフロー制御装置の後段で発生するため、送信タイミングの制御を行うことができず、回転翼によって遮断されてしまう場合が生じるという問題がある。以下では、回転翼による電波の遮断率が高い状況下においても送信信号が遮断されずに、また、回転翼で反射して地上への干渉波とならないように、信号、特に通信機器内で生成された信号を送信することができる通信装置について説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る通信システムの構成の一例を模式的に示す図である。通信システム１は、中継局２と、基地局３と、通信装置４と、を備える。中継局２と基地局３との間および中継局２と通信装置４との間は、無線で接続されている。すなわち、通信装置４と基地局３とは、中継局２を介して無線接続されている。
　中継局２は、基地局３と通信装置４との間の無線通信を中継する装置である。実施の形態１では、中継局２は、通信衛星、高度に滞空する移動体等の地上から離れた空間に配置され、無線通信を中継する装置である。基地局３は、中継局２を介して通信装置４との間で通信を行う装置である。基地局３は、一例では、中継局２を介して通信装置４からの音声信号、映像信号、制御信号等の信号を受信し、通信装置４に対する信号を送信する装置である。基地局３は、一例では地上に配置される。通信装置４は、周期的に電波が遮断される環境の下で、中継局２を介して基地局３との間で無線によって通信可能な装置である。通信装置４は、一例では移動可能なヘリコプタ、航空機、船舶、自動車等に設けられる通信装置である。ここでは、周期的に電波が遮断される環境の下に通信装置４が設けられるものである場合、具体的には、通信装置４がヘリコプタに設けられる場合を例に挙げて説明する。なお、中継局２および基地局３に関しては、実施の形態１における特別な特徴は有さず、当業者であれば類推可能なものであるため詳細な説明は省略する。
　図２は、実施の形態１に係る通信装置の構成の一例を示すブロック図である。通信装置４は、データ生成装置４１と、遮断周期監視装置４２と、フロー制御装置４３と、通信機器４４と、信号制御装置４５と、を備える。なお、図中の実線はデータの流れを表し、点線は制御のための情報のやり取りを表している。以降の図も同様である。
　データ生成装置４１は、通信装置４で送信するデータを生成するための装置である。データ生成装置４１の一例は、映像伝送用のエンコーダ等である。
　遮断周期監視装置４２は、周期的に発生する電波妨害の状態を監視する装置である。具体的には、遮断周期監視装置４２は、周期的に発生する電波、すなわち送信ビームの遮断の状態を監視し、通信装置４と中継局２との間の電波が遮断される時間である遮断区間および電波が遮断されない時間である通過区間を検出し、検出した結果を遮断周期情報として生成する。ここでは、通信装置４の適用先がヘリコプタである場合であるので、遮断周期監視装置４２は、ヘリコプタの回転翼の状態を監視する装置となる。遮断周期監視装置４２は、回転翼の回転周期に同期しており、通信装置４が送受信する電波の通過点に対して通過区間および遮断区間を検出する。遮断周期監視装置４２は、検出結果を遮断周期情報として、フロー制御装置４３および信号制御装置４５へ通知する。遮断周期情報は、環境が通過区間および遮断区間のいずれであるのかを示す情報である。
　フロー制御装置４３は、周期的に電波が遮断される環境の下で、データ生成装置４１からのデータを遮断されずに送信の制御を行う装置である。フロー制御装置４３は、遮断周期情報を用いて、遮断区間に送信せず、通過区間で送信するようにデータを不連続に分割した不連続データを生成し、不連続データの送信タイミングを調整して通信機器４４に出力する。このとき、フロー制御装置４３は、データ生成装置４１で生成されたデータを、通過区間で送信可能な長さ以下の長さとなるように分割する。すなわち、フロー制御装置４３は、データを不連続なデータに変換する。以下では、データ生成装置４１で生成されたデータは、連続データとも称され、フロー制御装置４３で変換された不連続なデータは、不連続データとも称される。
　通信機器４４は、中継局２を介して基地局３との間でデータの送受信を行う装置である。通信機器４４は、データ生成装置４１で生成され、フロー制御装置４３で変換されたデータと、通信機器４４で生成された制御信号と、を、定められたプロトコルに従った形式で基地局３宛に送信する。制御信号は、一例では、通信機器４４で生成された基地局３との間の通信に使用される信号である。制御信号は、任意のタイミングで生成されるため、遮断区間で生成されることもあれば、通過区間で生成されることもある。通信機器４４の一例は、周期的な電波妨害、ここでは電波遮断に対する補償機能を持たない一般的な通信モデムである。
　信号制御装置４５は、周期的に電波が遮断される環境の下で、通信機器４４からの制御信号を含む送信信号の通過または遮断の制御を行う。信号制御装置４５は、遮断区間で通信機器４４で生成された制御信号を複製し、複製した制御信号に遅延時間を付与した遅延制御信号を、通過区間に送信するための制御を行う。具体的には、信号制御装置４５は、通過区間の場合には、通信機器４４からのデータおよび制御信号を含む送信信号を通過させ、通信装置４から中継局２へと送信ビームで送信する。信号制御装置４５は、遮断区間の場合には、通信機器４４からの制御信号を複製して、複製元の制御信号を含む送信信号を遮断し、複製した制御信号に遅延時間を付与して遅延制御信号を生成し、遅延制御信号を通過区間で送信する。
　図３は、実施の形態１に係る通信装置で使用される信号制御装置の構成の一例を示すブロック図である。信号制御装置４５は、経路切替部４５１と、複製遅延制御部４５２と、信号重畳部４５３と、信号遮断部４５４と、を備える。
　経路切替部４５１は、遮断周期情報に基づいて回転翼の状態によって信号の送信経路を切り替える。つまり、経路切替部４５１は、遮断周期情報を用いて、遮断区間の場合には制御信号を複製遅延制御部４５２に出力し、通過区間の場合には制御信号を信号重畳部４５３に出力する。具体的には、フロー制御装置４３からの不連続データは、通過区間で送信され、遮断区間では送信されないように制御されているので、経路切替部４５１は信号重畳部４５３に出力する。また、フロー制御装置４３は、通過区間に生成された制御信号を受信した場合にも、信号重畳部４５３に出力する。一方、フロー制御装置４３は、遮断区間に制御信号を受信した場合には複製遅延制御部４５２に制御信号を出力する。
　複製遅延制御部４５２は、制御信号を複製し、制御信号または遅延制御信号を信号重畳部４５３に出力する。具体的には、複製遅延制御部４５２は、遮断区間において通信機器４４で生成された制御信号を複製し、複製した制御信号に遅延時間を付与して遅延制御信号を生成する。付与する遅延時間は、定められた量とすることができる。また、遅延時間は１つだけではなく複数の遅延時間とすることができる。つまり、複製遅延制御部４５２は、遅延時間と同じ数の遅延信号を複製し、それぞれに異なる遅延時間を付与することができる。いずれかの遅延制御信号が通過区間に送信されるように遅延時間が選択されることが望ましい。複製遅延制御部４５２は、複製元の制御信号および遅延制御信号を信号重畳部４５３に出力する。
　信号重畳部４５３は、フロー制御装置４３によって通過区間に送信されるように送信タイミングが調整された不連続データと、制御信号または遅延制御信号と、を重畳して送信信号を生成し、送信信号を信号遮断部４５４に出力する。信号重畳部４５３は、通過区間である場合には、フロー制御装置４３からの不連続データと制御信号または遅延制御信号とを重畳して送信信号を出力する。このときの制御信号は、通過区間に生成されたものである。信号重畳部４５３は、遮断区間である場合には、遮断区間に生成された複製元の制御信号、あるいは遮断区間に生成された制御信号を複製して得られる遅延制御信号を送信信号として出力する。信号重畳部４５３は、一例では、不連続データと制御信号または遅延制御信号とを異なる周波数チャネルの信号として重畳して送信信号を生成する。
　信号遮断部４５４は、遮断周期情報を用いて、すなわち遮断周期情報からの回転翼の状態によって、遮断区間の場合には信号重畳部４５３から出力される送信信号を遮断する。この結果、送信ビームは信号制御装置４５の外部に出力されないことになる。また、信号遮断部４５４は、通過区間の場合には信号重畳部４５３から出力される送信信号を通過させる。すなわち、通信装置４から中継局２へと送信ビームが送信される。
　図４は、通信機器から送信される信号の一例を模式的に示す図である。この図で、横軸は時刻を示し、縦軸は周波数を示している。図４には、データを送信するための周波数と制御信号を送信するための周波数とが異なる通信方式が示されている。すなわち、第１周波数チャネルＦＢ１は、制御信号の送信に使用され、第２周波数チャネルＦＢ２はデータ生成装置４１で生成されるデータの送信に使用される。データ生成装置４１で生成されるデータは、ユーザデータとも称される。また、この図で、遮断区間にはハッチングが付され、通過区間にはハッチングが付されていない。データ生成装置４１で生成されるユーザデータは、フロー制御装置４３によって通過区間で送信されるように制御されるため、通信機器４４によって遮断区間中に送信されることはない。一方、通信機器４４で生成される制御信号は、図２に示されるようにフロー制御装置４３の後段で発生するため遮断区間で生成される可能性がある。図４の例では、すべての制御信号が遮断区間で生成されている場合が示されている。
　実施の形態１では、信号制御装置４５は、通過区間の不連続データを送信信号にしてそのまま送信し、遮断区間で生成される制御信号を送信信号にするが、遮断する。また、信号制御装置４５は、遮断区間で生成される制御信号を複製し、遅延させた遅延制御信号が通過区間で送信されるようにする。この具体的な方法について説明する。
　図５および図６は、実施の形態１に係る通信装置における通信制御方法の手順の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、遮断周期監視装置４２によって、ヘリコプタの回転翼によって電波が遮断される周期が監視され、遮断周期情報が生成されている状態にあるものとする。
　まず、データ生成装置４１は、連続データを生成し、連続データをフロー制御装置４３に送信する（ステップＳ１１）。ついで、フロー制御装置４３は、受信した連続データが回転翼で遮断されないように遮断周期監視装置４２から得た遮断周期情報に基づいて、連続データを不連続データに変換し、通信機器４４に送信する（ステップＳ１２）。ここでは、遮断周期情報から得られる通過区間の間に送信可能なデータ量以下となるサイズに連続データが順に分割される。つまり、連続データは不連続データに変換される。
　その後、通信機器４４は、受信した不連続データを信号制御装置４５に送信する（ステップＳ１３）。このとき、信号制御装置４５の経路切替部４５１は、遮断周期情報に基づいて、受信した不連続データを信号重畳部４５３へと出力する。
　通信機器４４は、自身で生成した制御信号を信号制御装置４５に送信する（ステップＳ１４）。通信機器４４は、自身で制御信号を生成することができるが、制御信号を生成するタイミングは通信機器４４の状況による。このため、制御信号の送信タイミングは、不連続データと重なる場合もあれば、重ならない場合もある。
　信号制御装置４５の経路切替部４５１は、遮断周期情報に基づいて、制御信号の生成タイミングが遮断区間であるかを判定する（ステップＳ１５）。通信機器４４から信号制御装置４５までの送信に要する時間は非常に短いため、制御信号の生成タイミングは、信号制御装置４５が制御信号を受信したタイミングとしてもよい。なお、以下の処理は、信号制御装置４５で実行される信号制御方法となる。制御信号の生成タイミングが遮断区間ではない場合（ステップＳ１５でＮｏの場合）、すなわち通過区間である場合には、経路切替部４５１は、制御信号を信号重畳部４５３へと出力し（ステップＳ１６）、信号重畳部４５３は、不連続データおよび制御信号を重畳して送信信号を生成し、信号遮断部４５４に出力する（ステップＳ１７）。
　一方、制御信号の生成タイミングが遮断区間である場合（ステップＳ１５でＹｅｓの場合）には、信号制御装置４５の経路切替部４５１は、制御信号を複製遅延制御部４５２に出力し（ステップＳ１８）、複製遅延制御部４５２は、制御信号を複製し、複製した制御信号に定められた遅延時間を付与した遅延制御信号を生成し、信号重畳部４５３に出力する（ステップＳ１９）。複製遅延制御部４５２は、付与する遅延時間が複数ある場合には、それぞれの遅延時間を付与した遅延制御信号を生成し、信号重畳部４５３に出力する。
　その後、信号重畳部４５３は、制御信号もしくは遅延制御信号から、または遅延制御信号および不連続データを重畳して、送信信号を生成し、信号遮断部４５４に出力する（ステップＳ２０）。信号重畳部４５３は、送信信号の生成時に不連続データがない場合には、制御信号または遅延制御信号から送信信号を生成する。このときの制御信号は、遮断区間に通信機器４４で生成されたものである。このときの遅延制御信号は、遮断区間に信号重畳部４５３に出力されたものである。また、信号重畳部４５３は、送信信号の生成時に不連続データがある場合には、遅延制御信号および不連続データを重畳して送信信号を生成する。このときの遅延制御信号は、通過区間に信号重畳部４５３に出力されたものである。
　ステップＳ１７またはＳ２０の後、信号遮断部４５４は、遮断周期情報を参照して、送信信号を受信したタイミングが遮断区間であるかを判定する（ステップＳ２１）。送信信号を受信したタイミングが遮断区間である場合（ステップＳ２１でＹｅｓの場合）には、信号遮断部４５４は、信号重畳部４５３から出力される送信信号を遮断する（ステップＳ２２）。遮断区間で出力される送信信号は、遮断区間で生成された制御信号、または遅延制御信号の一部である。送信信号の遮断によって、遮断区間中には、送信信号が信号制御装置４５から送信ビームとして出力されることがない。また、信号制御装置４５から送信ビームが出力されないので、遮断区間中に、送信ビームが回転翼で反射し地上へ干渉波となって影響を与えてしまうことを抑制することができる。そして、処理が終了する。
　遮断区間ではない場合（ステップＳ２１でＮｏの場合）、すなわち通過区間である場合には、信号遮断部４５４は、信号重畳部４５３から出力される送信信号を通過させ、送信信号を中継局２に送信する（ステップＳ２３）。すなわち、送信信号は送信ビームとして、中継局２へと送信される。そして、処理が終了する。
　以上のように、信号制御装置４５は、通過区間の不連続データに関しては手を加える必要がないが、遮断区間に送信される制御信号に関しては複製し、複製した制御信号に遅延を付与している。このため、経路切替部４５１によって遮断区間と通過区間とで信号の出力先が切り替えられる。
　ここで、ステップＳ１９での遅延制御信号の生成と、ステップＳ２０での送信信号の生成について説明する。図７は、実施の形態１に係る信号制御装置での送信信号の生成処理の一例を模式的に示す図である。ここでは、信号制御装置４５の信号重畳部４５３で送信信号が生成される様子が示されている。また、信号制御装置４５に入力される不連続データおよび制御信号を含む元の信号１１０と、元の信号１１０の制御信号に異なる遅延時間を付与した３つの遅延信号１１０－１，１１０－２，１１０－３と、不連続データと制御信号または遅延制御信号とを重畳した送信信号１２０と、が示されている。
　元の信号１１０の連続データは、通過区間１３２Ａ，１３２Ｂ，１３２Ｃに合わせて３つの不連続データ１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃに分割されたものとする。元の信号１１０は、遮断区間１３１Ａで生成された制御信号１１３と、遮断区間１３１Ｂで生成された制御信号１１４と、遮断区間１３１Ｃで生成された制御信号１１５と、を含む。なお、遅延信号１１０－１，１１０－２，１１０－３には、不連続データ１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを有さないが、遅延の付与が分かりやすくなるように、不連続データ１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの位置も示している。
　元の信号１１０は、通過区間１３２Ａ，１３２Ｂ，１３２Ｃのそれぞれで送信される不連続データ１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃと、遮断区間１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃのそれぞれで通信機器４４で生成された制御信号１１３，１１４，１１５と、を有する。
　制御信号１１３は、遮断区間１３１Ａで信号制御装置４５に入力される。この制御信号１１３は、信号制御装置４５内では、経路切替部４５１から複製遅延制御部４５２へと出力される。複製遅延制御部４５２は、制御信号１１３を複製する。このとき、複製遅延制御部４５２は、制御信号１１３を３つ複製する。複製遅延制御部４５２は、複製元の制御信号１１３を時刻ｔ１で信号重畳部４５３に出力し、信号重畳部４５３は、制御信号１１３から送信信号を生成し、出力する。しかし、制御信号１１３は、遮断区間１３１Ａで生成された信号であるので、信号遮断部４５４によって送信が遮断される。つまり、送信信号１２０としては、何も出力されないこととなる。
　複製遅延制御部４５２は、複製した制御信号のそれぞれに定められた遅延時間を与える。ここでは、複製遅延制御部４５２は、複製された制御信号にΔＴ，２ΔＴおよび３ΔＴの遅延を与える。ここで、ΔＴは、遮断区間１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃの時間の１／３であり、通過区間１３２Ａ，１３２Ｂ，１３２Ｃの時間と等しいものとする。複製遅延制御部４５２は、ΔＴの遅延時間を与えた場合には、遅延制御信号１１３－１を時刻ｔ２で信号重畳部４５３に出力する。同様に、複製遅延制御部４５２は、２ΔＴ，３ΔＴの遅延時間を与えた場合には、遅延制御信号１１３－２，１１３－３をそれぞれ時刻ｔ３，ｔ４で信号重畳部４５３に出力する。時刻ｔ２，ｔ３は通過区間１３２Ａにあり、時刻ｔ４は遮断区間１３１Ｂにある。
　通過区間１３２Ａになると、経路切替部４５１は、通信機器４４からの不連続データ１１１Ａを信号重畳部４５３へと出力する。信号重畳部４５３は、不連続データ１１１Ａと、通過区間１３２Ａに存在する遅延制御信号１１３－１，１１３－２と、を重畳して送信信号１２０を生成し、信号遮断部４５４に出力する。信号遮断部４５４は、遮断周期情報を参照し、通過区間１３２Ａであるため、送信信号１２０を通過させる。これによって、不連続データ１１１Ａと遅延制御信号１１３－１，１１３－２とを含む送信信号１２０が送信されることになる。
　その後、遮断区間１３１Ｂの時刻ｔ４で、遅延制御信号１１３－３が信号重畳部４５３に入力される。信号重畳部４５３は、遅延制御信号１１３－３から送信信号を生成し、出力するが、送信信号は遮断区間１３１Ｂであるので信号遮断部４５４によって遮断される。
　また、制御信号１１４は、遮断区間１３１Ｂで信号制御装置４５に入力される。上記した制御信号１１３と同様に、制御信号１１４は複製され、複製元の制御信号１１４は時刻ｔ５で信号重畳部４５３に入力される。複製された制御信号は、それぞれΔＴ，２ΔＴおよび３ΔＴの遅延時間が与えられた遅延制御信号１１４－１，１１４－２，１１４－３となる。遅延制御信号１１４－１，１１４－２，１１４－３は、それぞれ時刻ｔ６，ｔ７，ｔ８で信号重畳部４５３に出力される。時刻ｔ６は遮断区間１３１Ｂにあり、時刻ｔ７，ｔ８は通過区間１３２Ｂにある。信号重畳部４５３は、遮断区間１３１Ｂで入力された遅延制御信号１１４－１から送信信号を生成し、出力するが、信号遮断部４５４は、遮断区間１３１Ｂであるため送信信号を遮断する。
　通過区間１３２Ｂになると、経路切替部４５１は、通信機器４４からの不連続データ１１１Ｂを信号重畳部４５３へと出力する。信号重畳部４５３は、不連続データ１１１Ｂと、通過区間１３２Ｂに存在する遅延制御信号１１４－２，１１４－３と、を重畳して送信信号１２０を生成し、信号遮断部４５４に出力する。信号遮断部４５４は、遮断周期情報を参照し、通過区間１３２Ｂであるため、送信信号１２０を通過させる。これによって、不連続データ１１１Ｂと遅延制御信号１１４－２，１１４－３とを含む送信信号１２０が送信されることになる。
　さらに、制御信号１１５は、遮断区間１３１Ｃで信号制御装置４５に入力される。上記した制御信号１１３と同様に、制御信号１１５は複製され、複製元の制御信号１１５は時刻ｔ９で信号重畳部４５３に入力される。複製された制御信号は、それぞれΔＴ，２ΔＴおよび３ΔＴの遅延時間が与えられた遅延制御信号１１５－１，１１５－２，１１５－３となる。遅延制御信号１１５－１，１１５－２，１１５－３は、それぞれ時刻ｔ１０，ｔ１１，ｔ１２で信号重畳部４５３に出力される。時刻ｔ１０，ｔ１１は遮断区間１３１Ｃにあり、時刻ｔ１２は通過区間１３２Ｃにある。信号重畳部４５３は、遮断区間１３１Ｃで入力された遅延制御信号１１５－１，１１５－２から送信信号をそれぞれ生成し、出力するが、信号遮断部４５４は、遮断区間１３１Ｃであるため送信信号を遮断する。
　通過区間１３２Ｃになると、経路切替部４５１は、通信機器４４からの不連続データ１１１Ｃを信号重畳部４５３へと出力する。信号重畳部４５３は、不連続データ１１１Ｃと、通過区間１３２Ｃに存在する遅延制御信号１１５－３と、を重畳して送信信号１２０を生成し、信号遮断部４５４に出力する。信号遮断部４５４は、遮断周期情報を参照し、通過区間１３２Ｃであるため、送信信号１２０を通過させる。これによって、不連続データ１１１Ｃと遅延制御信号１１５－３とを含む送信信号１２０が送信されることになる。
　このように、遮断区間１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃで生成された制御信号１１３，１１４，１１５を複製することによって、同一周波数上で信号が重なり合うことなく信号を送信することができる。このため、受信側で遅延信号の除去を行うことなく通信ができる。
　図８は、遅延時間の設定方法の一例を示す図である。この図において、横軸は時刻を示している。また、遮断区間１４１の長さは、通過区間１４２の長さの３倍であるとする。ここでは、遅延させる対象の信号１５０は、遮断区間１４１と通過区間１４２とを足した長さを有しているものとする。
　図８に示されるように、遅延信号１５１は、信号１５０に遮断区間１４１の１／３の量の遅延を与えるものとし、遅延信号１５２は、信号１５０に遮断区間１４１の２／３の量の遅延を与えるものとし、遅延信号１５３は、信号１５０に遮断区間１４１の３／３の量の遅延を与えるものとする。このような場合には、回転翼による遮断区間１４１で生成された全ての制御信号を、遅延信号１５１，１５２，１５３のいずれかによって通過区間１４２に移動させることができる。一例では、制御信号が信号１５０の部分１５１Ａに対応する領域に存在する場合には、図８の遅延信号１５３によって、制御信号を通過区間１４２に移動させることができる。制御信号が信号１５０の部分１５１Ｂに対応する領域に存在する場合には、図８の遅延信号１５２によって、制御信号を通過区間１４２に移動させることができる。制御信号が信号１５０の部分１５１Ｃに存在する場合には、図８の遅延信号１５１によって、制御信号を通過区間１４２に移動させることができる。
　通過区間１４２の長さをΔＴとすると、遮断区間の長さは３ΔＴとなる。そして、遅延時間がΔＴ，２ΔＴ，３ΔＴとなる遅延信号１５１，１５２，１５３を生成することで、遮断区間１４１において生成された制御信号を通過区間１４２に移動させることができる。このように遅延時間を設定することによって、最大で遮断率が７５％までの遮断に対応することができる。
　なお、上記した説明では、通信装置４から送信信号を送信する場合を示したが、送信信号を受信する場合も同様にして遮断区間の影響を抑えることができる。
　以上説明したように、実施の形態１に係る通信装置４は、遮断区間を回避してデータを送信するためのフロー制御に加え、制御信号を複製し、複製した制御信号に遅延時間を付与した遅延制御信号を生成する。これによって、遮断区間で生成された制御信号が通過区間に移され、送信される。この結果、回転翼で電波が遮断される状況下においても、回転翼で遮断されずに所望のデータを確実に送受信できるという効果を奏する。また、実施の形態１に係る通信装置４は、遮断区間で生成された制御信号、および遮断区間で信号重畳部４５３に出力された遅延制御信号から生成された送信信号を、通信装置４の外部に出力されないように遮断する。これによって、遮断区間で出力される制御信号を含む送信信号が回転翼で反射することによる地上への干渉波の発生を抑制する。つまり、回転翼で反射した地上への干渉波が影響を与えてしまうことを抑制することができるという効果も奏する。
実施の形態２．
　実施の形態２では、遮断区間に生成された制御信号に固定遅延を付与するのではなく、通過区間になるまで制御信号を保存し、通過区間になったときに制御信号を送信する方法について説明する。また、実施の形態１では不連続データと制御信号とが異なる周波数で送信される通信システム１を例示したが、実施の形態２では不連続データと制御信号とが同一の周波数で送信される通信システム１を例に挙げて説明する。
　実施の形態２に係る通信システム１および通信装置４の構成は、実施の形態１で説明したものと同様である。ただし、実施の形態２では、通信装置４の信号制御装置４５の構成が実施の形態１のものとは異なる。以下では、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略し、異なる部分について説明する。
　図９は、実施の形態２に係る通信装置で使用される信号制御装置の構成の一例を示すブロック図である。信号制御装置４５は、経路切替部４５１と、信号検出記憶部４５５と、制御部４５６と、信号遮断部４５４と、を備える。上記したように、実施の形態２では、実施の形態１のように制御信号に固定的に遅延を与えるのではなく、制御信号が送信されたタイミングで制御信号を検知し、保存しておく必要がある。このため、実施の形態２では、複製遅延制御部４５２に代えて、信号検出記憶部４５５を有する。すなわち、信号検出記憶部４５５は、遮断区間中の信号を監視し、制御信号を検出すると制御信号を複製し、複製した制御信号を記憶する。
　具体的には、経路切替部４５１は、遮断周期情報に基づいて現在が遮断区間である場合に、入力された信号を信号検出記憶部４５５への経路に出力する。信号検出記憶部４５５は、経路に流れる信号、すなわち制御信号を監視し、制御信号を検知した場合に、制御信号を複製し、複製した制御信号を記憶するとともに複製元の制御信号を信号遮断部４５４へと出力する。信号遮断部４５４へ出力された複製元の制御信号は、送信信号とされるが、遮断区間であるため、信号遮断部４５４で遮断される。信号検出記憶部４５５は、制御部４５６からの送信指示に従って、複製された制御信号を信号遮断部４５４に出力する。複製された制御信号は、信号検出記憶部４５５に記憶され、制御部４５６からの送信指示によって出力されるため、遅延制御信号ということができる。また、経路切替部４５１は、遮断周期情報に基づいて現在が通過区間である場合に、入力された信号を信号遮断部４５４への経路に出力する。
　制御部４５６は、遮断周期監視装置４２からの遮断周期情報に基づいて、遮断区間から通過区間に変わるタイミングで、信号検出記憶部４５５に送信指示を出力する。制御部４５６からの送信指示によって遅延制御信号は信号検出記憶部４５５から信号遮断部４５４へと出力される。
　信号遮断部４５４は、入力される不連続データと、制御信号または遅延制御信号と、を定められたスロットに配置して送信信号を生成し、送信する。信号遮断部４５４は、遮断周期情報に基づいて、現在が遮断区間である場合に、送信信号を遮断し、通過区間である場合に、送信信号を通過させ、中継局２へと送信ビームを送信する。
　図１０は、実施の形態２に係る通信装置での送信信号の生成処理の一例を模式的に示す図である。図１０には、実施の形態２における元の信号１６０と遅延信号１６０－１と送信信号１７０との関係が示されている。ここでは、信号制御装置４５の信号遮断部４５４から送信信号１７０が出力される様子が示されている。また、信号制御装置４５に入力される不連続データ１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃおよび制御信号１６２，１６３，１６４を含む元の信号１６０と、制御信号１６２，１６３，１６４を複製したものを遅延させた遅延制御信号１６２－１，１６３－１，１６４－１を含む遅延信号１６０－１と、不連続データ１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃと遅延制御信号１６２－１，１６３－１，１６４－１とを含む送信信号１７０と、が示されている。
　実施の形態１においてフロー制御装置４３は、遮断区間に連続データを送信することがないように、通過区間にのみ不連続データを配置していた。また、実施の形態１では、不連続データを送信する周波数チャネルと、制御信号を送信する周波数チャネルと、が、異なるため、通過区間で送信可能なサイズとなるように連続データを不連続データに分割していた。しかし、実施の形態２においては、不連続データ１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃと制御信号１６２，１６３，１６４または遅延制御信号１６２－１，１６２－２，１６２－３とを同一の周波数チャネルで送信するため、通過区間１８２Ａ，１８２Ｂ，１８２Ｃのうち制御信号または遅延制御信号１６２－１，１６２－２，１６２－３を送信する時間を空けて不連続データ１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃを配置する。すなわち、実施の形態２では、通過区間１８２Ａ，１８２Ｂ，１８２Ｃは、不連続データ１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃを送信する時間である第１タイムスロット１８３Ａ，１８３Ｂ，１８３Ｃと、制御信号１６２，１６３，１６４または遅延制御信号１６２－１，１６３－１，１６４－１を送信する時間である第２タイムスロット１８４Ａ，１８４Ｂ，１８４Ｃと、を有する。
　元の信号１６０の連続データは、通過区間１８２Ａ，１８２Ｂ，１８２Ｃに合わせて３つの不連続データ１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃに分割されたものとする。また、元の信号１６０は、遮断区間１８１Ａ，１８１Ｂ，１８１Ｃで生成された制御信号１６２，１６３，１６４を含む。
　通信機器４４からの制御信号１６２は、遮断区間１８１Ａで信号制御装置４５に入力される。この制御信号１６２は、遮断区間１８１Ａで入力されたため、信号制御装置４５内では、経路切替部４５１から信号検出記憶部４５５へと出力される。信号検出記憶部４５５は、制御信号１６２を複製し、記憶する。また、信号検出記憶部４５５は、複製元の制御信号１６２を信号遮断部４５４に出力する。しかし、信号遮断部４５４は、受信した制御信号１６２を送信信号の第２タイムスロットに配置するが、信号遮断部４５４は、遮断周期情報を参照して、現在の環境が遮断区間１８１Ａであるので、送信信号の送信を遮断する。つまり、送信信号１７０は、出力されないこととなる。
　通過区間１８２Ａになると、経路切替部４５１は、通信機器４４からの不連続データ１６１Ａを信号遮断部４５４へと出力する。また、制御部４５６は、遮断周期情報を参照し、遮断区間１８１Ａから通過区間１８２Ａに変わるタイミングで、信号検出記憶部４５５に送信指示を出力する。信号検出記憶部４５５は、制御部４５６から送信指示を受信すると、記憶していた制御信号１６２を遅延制御信号１６２－１として信号遮断部４５４に出力する。信号遮断部４５４は、不連続データ１６１Ａを送信信号１７０の第１タイムスロット１８３Ａに配置し、遅延制御信号１６２－１を送信信号１７０の第２タイムスロット１８４Ａに配置する。信号遮断部４５４は、遮断周期情報を参照して、現在の環境が通過区間１８２Ａであるので、送信信号１７０を通過させる。
　制御信号１６３，１６４の場合も同様にして、信号検出記憶部４５５は、制御部４５６からの送信指示を受けて、それぞれ通過区間１８２Ｂ，１８２Ｃで遅延制御信号１６３－１，１６４－１を信号遮断部４５４に出力する。信号遮断部４５４は、不連続データ１６１Ｂ，１６１Ｃを送信信号１７０の第１タイムスロット１８３Ｂ，１８３Ｃに配置し、遅延制御信号１６３－１，１６４－１を送信信号１７０の第２タイムスロット１８４Ｂ，１８４Ｃに配置する。信号遮断部４５４は、遮断周期情報を参照して、現在の環境がそれぞれ通過区間１８２Ｂ，１８２Ｃであるので、送信信号１７０を通過させる。
　このような制御を行うことにより、不連続データ１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃと制御信号１６２，１６３，１６４または遅延制御信号１６２－１，１６３－１，１６４－１とが同一の周波数チャネルで送信される場合においても、信号が重なることがなく不連続データ１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃと制御信号１６２，１６３，１６４または遅延制御信号１６２－１，１６３－１，１６４－１とを送信することが可能となる。このように実施の形態２では、不連続データ１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃと制御信号１６２，１６３，１６４または遅延制御信号１６２－１，１６３－１，１６４－１とを重畳させる必要がないため実施の形態１で説明したような信号重畳部４５３を設ける必要がない。実施の形態２では制御信号に与えられる遅延は実施の形態１のように固定的なものでなく、遮断区間中で制御信号が生成されたタイミングによって動的に変化する。
　図１１および図１２は、実施の形態２に係る通信装置における通信制御方法の手順の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、ヘリコプタの回転翼によって電波が遮断される周期が遮断周期監視装置４２によって監視され、遮断周期情報が生成されている状態にあるものとする。
　まず、データ生成装置４１は、連続データを生成し、連続データをフロー制御装置４３に送信する（ステップＳ３１）。ついで、フロー制御装置４３は、受信した連続データが回転翼で遮断されないように遮断周期監視装置４２から得た遮断周期情報に基づいて、通過区間の内の第１タイムスロットで送信するように連続データを不連続データに変換し、通信機器４４に送信する（ステップＳ３２）。第１タイムスロットは、通過区間の内、制御信号送信用の第２タイムスロットを除いた区間である。
　その後、通信機器４４は、受信した不連続データを信号制御装置４５に送信する（ステップＳ３３）。このとき、信号制御装置４５の経路切替部４５１は、遮断周期情報に基づいて、受信した不連続データを信号遮断部４５４へと出力する。すなわち、経路切替部４５１が信号遮断部４５４へ切り替えているタイミングで不連続データは信号制御装置４５に入力される。
　通信機器４４は、自身で生成した制御信号を送信する（ステップＳ３４）。通信機器４４は、自身で制御信号を生成することができるが、制御信号を生成するタイミングは通信機器４４の状況による。このため、制御信号の送信タイミングは、不連続データと重なる場合もあれば、重ならない場合もある。
　信号制御装置４５の経路切替部４５１は、遮断周期情報に基づいて、制御信号の生成タイミングが遮断区間であるかを判定する（ステップＳ３５）。通信機器４４から信号制御装置４５までの送信に要する時間は非常に短いため、制御信号の生成タイミングは、信号制御装置４５が制御信号を受信したタイミングとしてもよい。なお、以下の処理は、信号制御装置４５で実行される信号制御方法となる。制御信号の生成タイミングが遮断区間ではない場合（ステップＳ３５でＮｏの場合）、すなわち通過区間である場合には、経路切替部４５１は、制御信号を信号遮断部４５４へと出力し（ステップＳ３６）、信号遮断部４５４は、不連続データを第１タイムスロットに配置し、制御信号を第２タイムスロットに配置した送信信号を生成する（ステップＳ３７）。信号遮断部４５４は、遮断周期情報を参照して、送信信号を受信したタイミングが通過区間であるので、送信信号を通過させ、送信信号を中継局２に送信する（ステップＳ３８）。そして、処理が終了する。
　一方、制御信号の生成タイミングが遮断区間である場合（ステップＳ３５でＹｅｓの場合）には、経路切替部４５１は、制御信号を信号検出記憶部４５５に出力し（ステップＳ３９）、信号検出記憶部４５５は、制御信号を検出すると、制御信号を複製し、複製した制御信号を記憶する（ステップＳ４０）。また、信号検出記憶部４５５は、複製元の制御信号をそのまま信号遮断部４５４に出力する（ステップＳ４１）。信号遮断部４５４は、遮断周期情報から制御信号を受信したタイミングが遮断区間であるので、制御信号を遮断する（ステップＳ４２）。これによって、遮断区間中には、制御信号が信号制御装置４５から出力されることがない。また、信号制御装置４５から遮断区間中に制御信号が出力されないので、制御信号が回転翼で反射し地上へ干渉波となって影響を与えてしまうことを抑制することができる。
　その後、信号制御装置４５の制御部４５６は、遮断区間から通過区間に切り替わったかを遮断周期情報に基づいて判定する（ステップＳ４３）。通過区間に切り替わっていない場合（ステップＳ４３でＮｏの場合）には、待ち状態となる。また、通過区間に切り替わった場合（ステップＳ４３でＹｅｓの場合）には、制御部４５６は、送信指示を信号検出記憶部４５５に送信する（ステップＳ４４）。信号検出記憶部４５５は、制御部４５６から送信指示を受信すると、記憶していた複製した制御信号を遅延制御信号として信号遮断部４５４に出力する（ステップＳ４５）。信号遮断部４５４は、不連続データを第１タイムスロットに配置し、遅延制御信号を第２タイムスロットに配置した送信信号を生成する（ステップＳ４６）。信号遮断部４５４は、遮断周期情報を参照して、送信信号を受信したタイミングが通過区間であるので、送信信号を通過させ、送信信号を中継局２に送信する（ステップＳ４７）。そして、処理が終了する。
　以上説明したように、実施の形態２に係る通信装置４は、フロー制御装置４３において回転翼によって遮断されない通過区間に、不連続データを配置する第１タイムスロットと、制御信号または遅延制御信号を配置する第２タイムスロットと、を設けることによって不連続データと制御信号または遅延制御信号とを同一の周波数チャネルで送信する。このような場合においても不連続データと制御信号または遅延制御信号とが重なることなく回転翼による遮断を回避して、基地局３に向けて送信信号を送信することが可能である。これによって、不連続データと制御信号または遅延制御信号とが同一の周波数チャネルで送信される通信システム１かつ通信装置４による電波での送信信号が回転翼で遮断される状況下に配置される通信装置４においても所望のデータを確実に送受信できるという効果を奏する。
　ここで、図２に示される各装置並びに図３および図９に示される各処理部は、単独の回路または装置として構成されてもよいし、複数の機能部が１つの回路または装置として構成されてもよい。また、各部を、メモリおよびメモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサを含む制御回路で実現してもよいし、専用のハードウェアで実現してもよい。一例では、通信装置４または通信装置４を構成する信号制御装置４５は、制御回路によって実現される。
　図１３は、制御回路のハードウェア構成の一例を示す図である。ここでは、通信装置４が制御回路４００で構成される場合を例に挙げる。図１３に示す制御回路４００は、入力部４０１と、プロセッサ４０２と、メモリ４０３と、出力部４０４と、を備える。制御回路４００の各部は、バス４１１を介して相互に接続される。
　入力部４０１は、外部からの信号を受け付ける。出力部４０４は、制御回路４００で生成された信号を外部に出力する。プロセッサ４０２は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）などである。プロセッサ４０２は、各種の処理を実行する。
　メモリ４０３は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital　Versatile　Disk）などである。メモリ４０３は、通信装置４を動作させるためのプログラム、制御周期情報等を記憶する。
　プロセッサ４０２は、メモリ４０３に記憶されているプログラムを、バス４１１を介して読み出して実行し、通信装置４全体の処理と制御とを司る。図２に示されるデータ生成装置４１、遮断周期監視装置４２、フロー制御装置４３、通信機器４４および信号制御装置４５の機能は、プロセッサ４０２を使用して実現される。
　メモリ４０３は、プロセッサ４０２のワーク領域として使用される。また、メモリ４０３には、ブートプログラム、通信プログラム、通信制御方法を実行する通信制御プログラム等のプログラムが記憶されている。実施の形態１，２に示した通信制御方法が実行される場合には、プロセッサ４０２は、メモリ４０３に通信制御プログラムをロードして各種処理を実行する。
　図３および図９に示した信号制御装置４５が制御回路４００で構成される場合には、メモリ４０３は、信号制御装置４５を動作させるためのプログラム等を記憶する。また、図９の場合には、メモリ４０３は、複製した制御信号を記憶する。
　プロセッサ４０２は、メモリ４０３に記憶されているプログラムを、バス４１１を介して読み出して実行し、信号制御装置４５全体の処理と制御とを司る。図３に示される経路切替部４５１、複製遅延制御部４５２、信号重畳部４５３および信号遮断部４５４の機能、または図９に示される経路切替部４５１、信号検出記憶部４５５、制御部４５６および信号遮断部４５４の機能は、プロセッサ４０２を使用して実現される。
　メモリ４０３は、プロセッサ４０２のワーク領域として使用される。また、メモリ４０３には、ブートプログラム、通信プログラム、信号制御方法を実行する信号制御プログラム等のプログラムが記憶されている。実施の形態１，２に示した信号制御方法が実行される場合には、プロセッサ４０２は、メモリ４０３に信号制御プログラムをロードして各種処理を実行する。
　また、通信装置４、通信装置４を構成する信号制御装置４５を含む各装置、または信号制御装置４５を構成する各処理部が専用のハードウェアで実現される場合には、専用のハードウェアは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせたものである。
　さらに、上記した通信制御プログラムをコンピュータに実行させることで、コンピュータは通信装置４と同様の機能を持つ。上述した信号制御プログラムをコンピュータに実行させることで、コンピュータは信号制御装置４５と同様の機能を持つ。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　通信システム、２　中継局、３　基地局、４　通信装置、４１　データ生成装置、４２　遮断周期監視装置、４３　フロー制御装置、４４　通信機器、４５　信号制御装置、４５１　経路切替部、４５２　複製遅延制御部、４５３　信号重畳部、４５４　信号遮断部、４５５　信号検出記憶部、４５６　制御部。

Claims (11)

  1. 　周期的に電波が遮断される環境の下で、通信機器からの制御信号を含む送信信号の通過または遮断の制御を行う信号制御装置であって、
    　周期的に発生する前記電波が遮断される時間である遮断区間で前記通信機器で生成された基地局との間の通信に使用される前記制御信号を複製し、複製した制御信号に遅延時間を付与した遅延制御信号を、周期的に発生する前記電波が遮断されない時間である通過区間に送信することを特徴とする信号制御装置。
  2. 　フロー制御装置によってデータが不連続に分割され、前記通過区間に送信されるように送信タイミングが調整された不連続データと、前記制御信号または前記遅延制御信号と、を重畳して送信信号を生成し、前記送信信号を出力する信号重畳部と、
    　前記制御信号を複製し、複製元の前記制御信号または前記遅延制御信号を前記信号重畳部に出力する複製遅延制御部と、
    　前記環境が前記通過区間および前記遮断区間のいずれであるのかを示す遮断周期情報を用いて、前記遮断区間の場合には前記制御信号を前記複製遅延制御部に出力し、前記通過区間の場合には前記制御信号を前記信号重畳部に出力する経路切替部と、
    　を備えることを特徴とする請求項１に記載の信号制御装置。
  3. 　前記複製遅延制御部は、前記制御信号を複数複製し、複数の複製した制御信号のそれぞれに異なる遅延時間を付与した複数の前記遅延制御信号を前記信号重畳部に出力することを特徴とする請求項２に記載の信号制御装置。
  4. 　前記遮断周期情報を用いて、前記遮断区間の場合には前記信号重畳部から出力される前記送信信号を遮断し、前記通過区間の場合には前記信号重畳部から出力される前記送信信号を通過させる信号遮断部をさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載の信号制御装置。
  5. 　フロー制御装置によってデータが不連続に分割され、前記通過区間に送信されるように送信タイミングが調整された不連続データと、前記制御信号または前記遅延制御信号と、を含む送信信号を、前記環境が前記通過区間および前記遮断区間のいずれであるのかを示す遮断周期情報を用いて、前記遮断区間の場合には遮断し、前記通過区間の場合には通過させる信号遮断部と、
    　前記制御信号を検出すると前記制御信号を複製し、複製した制御信号を記憶する信号検出記憶部と、
    　前記遮断周期情報に基づいて、前記遮断区間から前記通過区間に変わるタイミングで前記信号検出記憶部に送信指示を出力する制御部と、
    　前記環境が前記通過区間および前記遮断区間のいずれであるのかを示す遮断周期情報を用いて、前記遮断区間の場合には前記制御信号を前記信号検出記憶部に出力し、前記通過区間の場合には前記制御信号を前記信号遮断部に出力する経路切替部と、
    　を備え、
    　前記信号検出記憶部は、前記送信指示を受けると、複製した制御信号を前記遅延制御信号として前記信号遮断部に出力することを特徴とする請求項１に記載の信号制御装置。
  6. 　周期的に電波が遮断される環境の下で、データ生成装置からのデータを遮断されずに送信の制御を行うフロー制御装置であって、
    　前記環境が周期的に発生する前記電波が遮断されない時間である通過区間および周期的に発生する前記電波が遮断される時間である遮断区間のいずれであるのかを示す遮断周期情報を用いて、前記遮断区間に送信せず、前記通過区間で送信するように前記データを不連続に分割した不連続データを生成し、前記不連続データの送信タイミングを調整して出力することを特徴とするフロー制御装置。
  7. 　周期的に電波が遮断される環境の下で、中継局を介して基地局との間で無線によって通信可能な通信装置であって、
    　周期的に発生する電波の遮断の状態を監視し、前記電波が遮断される時間である遮断区間および電波が遮断されない時間である通過区間を検出し、検出した結果を遮断周期情報として生成する遮断周期監視装置と、
    　請求項６に記載のフロー制御装置と、
    　前記不連続データと、前記基地局との間の通信の制御で使用される制御信号と、を送信する通信機器と、
    　請求項１から５のいずれか１つに記載の信号制御装置と、
    　を備えることを特徴とする通信装置。
  8. 　周期的に電波が遮断される環境の下で、通信機器からの制御信号を含む送信信号の通過または遮断の制御を行う信号制御装置を制御する制御回路であって、
    　周期的に発生する前記電波が遮断される時間である遮断区間で前記通信機器で生成された基地局との間の通信に使用される前記制御信号を複製、
    　複製した制御信号に遅延時間を付与した遅延制御信号を、周期的に発生する前記電波が遮断されない時間である通過区間に送信、
    　を前記信号制御装置に実行させることを特徴とする制御回路。
  9. 　周期的に電波が遮断される環境の下で、通信機器からの制御信号を含む送信信号の通過または遮断の制御を行う信号制御装置を制御するプログラムを記憶した記憶媒体であって、
    　前記プログラムは、
    　周期的に発生する前記電波が遮断される時間である遮断区間で前記通信機器で生成された基地局との間の通信に使用される前記制御信号を複製、
    　複製した制御信号に遅延時間を付与した遅延制御信号を、周期的に発生する前記電波が遮断されない時間である通過区間に送信、
    　を前記信号制御装置に実行させることを特徴とする記憶媒体。
  10. 　周期的に電波が遮断される環境の下で、通信機器からの制御信号を含む送信信号の通過または遮断の制御を行うコンピュータを制御するプログラムであって、
    　前記コンピュータに、
    　周期的に発生する前記電波が遮断される時間である遮断区間で前記通信機器で生成された基地局との間の通信に使用される前記制御信号を複製するステップと、
    　複製した制御信号に遅延時間を付与した遅延制御信号を、周期的に発生する前記電波が遮断されない時間である通過区間に送信するステップと、
    　を実行させることを特徴とするプログラム。
  11. 　周期的に電波が遮断される環境の下で、通信機器からの制御信号を含む送信信号の通過または遮断の制御を行う信号制御装置を制御する信号制御方法であって、
    　前記信号制御装置が、周期的に発生する前記電波が遮断される時間である遮断区間で前記通信機器で生成された基地局との間の通信に使用される前記制御信号を複製するステップと、
    　前記信号制御装置が、複製した制御信号に遅延時間を付与した遅延制御信号を、周期的に発生する前記電波が遮断されない時間である通過区間に送信するステップと、
    　を含むことを特徴とする信号制御方法。
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