JP3703766B2 - 衛星通信端末局装置及びこれを用いた衛星通信システム並びに無線通信端末局装置及びこれを用いた無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星を介して衛星通信基地局装置と通信する衛星通信端末局装置及びこれを用いた衛星通信システム、並びに無線によって無線通信基地局装置と通信する無線通信端末局装置及びこれを用いた無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線送受信方式としては、特開２０００−６８９２１号公報に示されるものがある。この文献では、衛星通信基地局装置と衛星通信端末局装置により構成された衛星通信方式が開示されており、衛星通信端末局装置は、衛星通信基地局装置とのＲＦインタフェース（便宜上ここでは基地局エアインタフェースと呼称する）と、他の端末装置との無線インタフェース（便宜上ここでは端末エアインタフェースと呼称する）の２つの無線インタフェースを具備して、レピート機能を実現している。この衛星通信端末局装置は、例えばデジタルセルラーの無線インタフェースを具備したり交換機能を持たせて、デジタルセルラー端末と通信可能とすることにより、レピーター機能を持ち、一般のデジタルセルラー端末からの衛星通信を可能としたり、地上無線網のあふれ呼を衛星通信により救済する衛星通信システムを構築しているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の衛星通信システムにおいては、レピーター機能を持つ衛星通信端末局装置の構成は、基地局エアインタフェースと端末エアインタフェースの２種類が必要で、装置構成が複雑になる問題がある。
【０００４】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、衛星通信端末局装置を用いて簡単にレピーターを構成することができる衛星通信システムを得ることを第一の目的としている。
また、衛星通信システムに用いられるレピーターを簡単に構成することができる衛星通信端末局装置を得ることを第二の目的にしている。
また、無線通信端末局装置を用いて簡単にレピーターを構成することができる無線通信システムを得ることを第三の目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる衛星通信端末局装置においては、衛星通信基地局装置との間で衛星を介して送受信するよう配置された受信ＲＦ部及び送信ＲＦ部が設けられた衛星通信端末局装置において、受信ＲＦ部により受信された受信信号を送信ＲＦ部により送信信号として送信する中継器として使用される場合に、受信ＲＦ部の受信先及び送信ＲＦ部の送信先をそれぞれ中継器の入力先及び出力先に切替える切替装置、送信信号の周波数である第一の周波数を発生する第一の局部発振器、および第一の周波数とは異なる受信信号の周波数である第二の周波数を発生する第二の局部発振器を備え、第一の局部発振器および第二の局部発振器の発生周波数により衛星通信端末局装置がＡタイプまたはＢタイプに分けられ、ＡタイプおよびＢタイプの衛星通信端末局装置は、第一の周波数と第二の周波数とを入れ替えたものである。
【０００６】
また、この発明に係わる無線通信端末局装置においては、無線通信基地局装置との間で無線によって送受信するよう配置された受信ＲＦ部及び送信ＲＦ部が設けられた無線通信端末局装置において、受信ＲＦ部により受信された受信信号を送信ＲＦ部により送信信号として送信する中継器として使用される場合に、受信ＲＦ部の受信先及び送信ＲＦ部の送信先をそれぞれ中継器の入力先及び出力先に切替える切替装置、送信信号の周波数である第一の周波数を発生する第一の局部発振器、および第一の周波数とは異なる受信信号の周波数である第二の周波数を発生する第二の局部発振器を備え、第一の局部発振器および第二の局部発振器の発生周波数により無線通信端末局装置がＡタイプまたはＢタイプに分けられ、ＡタイプおよびＢタイプの無線通信端末局装置は、第一の周波数と第二の周波数とを入れ替えたものである。
【０００７】
さらに、この発明に係わる衛星通信システムにおいては、衛星通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の衛星通信端末局装置、及び順次接続された複数の衛星通信端末局装置の端部に配置された衛星通信端末局装置との間で衛星を介して送受信するように構成された衛星通信基地局装置を備えたものである。
【０００８】
また、衛星通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の衛星通信端末局装置、及び順次接続された複数の衛星通信端末局装置の一方の端部に配置された衛星通信端末局装置から衛星を介して受信すると共に、複数の衛星通信端末局装置の他方の端部に配置された衛星通信端末局装置に衛星を介して送信するように構成された衛星通信基地局装置を備えたものである。
【０００９】
さらにまた、この発明に係わる無線通信システムにおいては、無線通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の無線通信端末局装置、及び順次接続された複数の無線通信端末局装置の端部に配置された無線通信端末局装置との間で無線によって送受信するように構成された無線通信基地局装置を備えたものである。
【００１０】
また、無線通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の無線通信端末局装置、及び順次接続された複数の無線通信端末局装置の一方の端部に配置された無線通信端末局装置から無線によって受信すると共に、複数の無線通信端末局装置の他方の端部に配置された無線通信端末局装置に無線によって送信するように構成された無線通信基地局装置を備えたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による衛星通信システムを示す図である。
図１において、１は衛星通信端末局（第一の衛星通信端末局装置）、２は衛星通信端末局１と同じ衛星通信端末局（他の衛星通信端末局装置）で、それぞれ送信ＲＦ部及び受信ＲＦ部を有している。３は基地局（衛星通信基地局装置）、４は衛星通信端末局１と基地局３を結ぶ衛星である。６は衛星通信端末局１の衛星通信端末局２用のアンテナである。衛星通信端末局１が基地局３との間の通信に用いる無線周波数は、送信周波数をｆ１、受信周波数をｆ２とする。
【００１３】
図２は、この発明の実施の形態１による衛星通信システムの衛星通信端末局の構成を示す図である。
図２において、６は図１におけるものと同一のものである。８は基地局３と衛星通信端末局２との通信の中継を行うレピートモード、９は送信ＲＦ部（ＴＸ）、１０は受信ＲＦ部（ＲＸ）、１１、１２はスイッチ、１３は基地局３側に配置され、送信波と受信波とを混合する混合器（ＤＩＰ）、１４は衛星通信端末局２側に配置され、送信波と受信波とを混合する混合器（ＤＩＰ）である。１５は基地局３用のアンテナである。
図２の構成では、基地局３側または衛星通信端末局２側から入力される信号は、それぞれの混合器１３または１４を介してスイッチ１１、１２によってスイッチングされて受信ＲＦ部１０によって受信され、この信号は、レピートモード８で周波数変換されて送信ＲＦ部９からスイッチ１１、１２によってスイッチングされて、混合器１４または混合器１３を介して衛星通信端末局２または基地局３に送信されるようになっている。つまり、衛星通信端末局１は、衛星通信端末局２と基地局３との間の中継を行っている。
【００１４】
通常は、衛星通信端末局１、２は、周波数ｆ１で基地局３に電波を送信し、周波数ｆ２で基地局３からの電波を受信して、それぞれ単独で端末局を構成する。
一方、見通しや電源環境の都合により、このような通常の端末形態が困難で、他の端末局（衛星通信端末局２とする）から通信の要求があるとき、衛星通信端末局１は、中継器（レピーター）として次のように動作する。
【００１５】
まず、衛星通信端末局１に衛星通信端末局２用のアンテナ６を設置する。衛星通信端末局１は、衛星基地局３向けのアンテナ１５とアンテナ６の２つのアンテナを持つことになる。衛星通信端末局２から送信する時は、衛星通信端末局２は一旦衛星通信端末局１に電波を送信する。衛星通信端末局１は、アンテナ６と受信ＲＦ部１０でこの電波を受信する。次に、衛星通信端末局１は、この電波を送信ＲＦ部９と最初から具備されているアンテナ１５で基地局３に送信する。
逆に、基地局３から送信し、衛星通信端末局２が受信する時は、次のようになる。基地局３は、まず衛星通信端末局１に送信する。衛星通信端末局１は、最初から具備されているアンテナ１５と受信ＲＦ部１０でこの電波を受ける。次に衛星通信端末局１は、この電波を送信ＲＦ部９とアンテナ６で、衛星通信端末局２に向けて送信する。そして衛星通信端末局２が受信する。
【００１６】
このような衛星通信方式において、通信に用いられる無線周波数は次のとおりとする。まず衛星通信端末局１の基地局３との無線周波数について、衛星通信端末局１の送信周波数をｆ１、受信周波数をｆ２とする。また衛星通信端末局２との無線周波数についても、衛星通信端末局１の送信周波数をｆ１、受信周波数をｆ２とする。衛星通信端末局２は、衛星通信端末局１と送受の周波数が逆になるので、受信周波数をｆ１、送信周波数をｆ２とする。
また、このような中継機能は、通常、受信ＲＦ部と送信ＲＦ部が、縦続接続されていて、一方向の通信で端末局の機能を使い果たす。そのため、図２のように送信と受信で共通に使用する送信ＲＦ部９と受信ＲＦ部１０の接続構成を変更する必要があり、半二重の通信となる。
【００１７】
次に、図３を用いてレピートモードについて更に詳しく説明する。
図３は、この発明の実施の形態１による衛星通信システムの衛星通信端末局のレピートモードを示す図であり、図３（ａ）は、衛星通信端末局を端末として利用する時の構成を示す図、図３（ｂ）は、衛星通信端末局をレピータとして利用する機器を追加した図である。
図３において、６、９〜１５は図２におけるものと同一のものである。３１はミキサー、３２は復調器、３３は局部発振器、３４はフィルタ、３５はアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ（ＡＤＣ）、３６は信号デフレーミング部、３７はインタフェース部、３８はハンドセットやデータ端末（モデムやパソコン）である。３９はインタフェース部、４０は信号フレーミング部、４１はデジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡコンバータ（ＤＡＣ）である。
４２はフィルタ、４３は変調器、４４は局部発振器、４５はミキサー、４６は周波数シンセサイザーである。
【００１８】
図３（ａ）すなわち衛星通信端末局を端末として使用する時は、受信した電波（ＲＦ周波数）はアンテナ１５で受信し、混合器（ＤＩＰ）１３で受信波を取り出し、受信ＲＦ部（ＲＸ）１０で増幅（及び、図示しないが、フィルタリングなど）され、ミキサー３１でＩＦ周波数に変換する。その後復調器３２により復調され、ベースバンド信号となり、フィルタ３４で帯域制限を行い、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）３５でデジタル信号になる。デジタル信号は信号デフレーミング部３６でデータや制御信号に分解され、データはさらにインタフェース部３７での必要な信号処理を経て、ハンドセットやデータ端末３８に送られる。インタフェース部３７は音声信号であれば、デジタル信号からアナログ信号への変換や、ＣＥＬＰ信号などの音声圧縮（伸長）回路が入る。
【００１９】
送信するときは、上記の逆になる。ハンドセットやデータ端末３８から送られた信号は、インタフェース部３９を経て信号フレーミング部４０に送られる。信号フレーミング部４０では、これらデータと回線の制御信号を組み立てる。ここまでは、デジタル信号であり、その後、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）４１にてベースバンド信号に変換され、フィルタ４２で帯域制限して、変調器４３で変調をかける。ここよりＩＦ信号になる。その後ミキサー４５で周波数変換し、ＲＦ信号となり、送信ＲＦ部（ＴＸ）９の出力アンプなどを経て混合器（ＤＩＰ）１３で受信信号と合成されアンテナ１５より発射される。
【００２０】
図３（ｂ）に示されるレピート機能をもたせたときは、図３（ａ）の構成を次のように変更する。
（１）アンテナ６、１５及び混合器（ＤＩＰ）１３、１４を２つ設置する。
（２）このアンテナ６、１５をＳＷ１１、１２で切り替える。この時、送信のアンテナと受信のアンテナを別々に切り替えるのが本機の特徴である。
（３）受信した信号は、前述の説明のなかの信号デフレーミング部３６で送信側に折り返す。ＩＦ信号を周波数変換してアナログ的に変換する方法もあるが、この場合は、折り返し用のローカル周波数発生器（周波数シンセサイザーなど）など追加の回路が必要である。端末として使うことを想定すれば、デジタル信号（信号デフレーミング部３６から信号フレーミング部４０間）で折り返せばかなり構成の変更が少なくなる。
（４）後述する（実施の形態２、３）ＡタイプとＢタイプの違いは、変調、復調部に供給する局部発振器３３、４４の周波数をＡタイプ用、Ｂタイプ用に変更することにより得られる。
【００２１】
実施の形態１によれば、このような衛星通信方式を構築した結果、従来は高価な無線インタフェースとして、基地局エアインタフェースと端末エアインタフェースとの二重に具備していたものが、アンテナを除きほぼ二重の具備が必要でなくなり、簡単な構成の衛星通信端末局で衛星通信の中継機能を実現できる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１に加え、複数の衛星通信端末局（衛星通信端末局装置）を継続して接続したものである。例えば、見通しの距離がとれないとき、あるいは、電源事情で送信出力が十分でないときなどに、この構成例が有効になる。この時の周波数関係を図４に示した。
図４は、この発明の実施の形態２による衛星通信システムを示す図である。
図４において、１〜４は図１におけるものと同一のものである。図４では、衛星通信端末局１（他の衛星通信端末局装置）をＢタイプとし、衛星通信端末局２（第二の衛星通信端末局装置）をＡタイプとする。１７は衛星通信端末局１と同じＢタイプの衛星通信端末局（他の衛星通信端末局装置）、１８は衛星通信端末局２と同じＡタイプの衛星通信端末局である。Ｂタイプの衛星通信端末局は、２．６ＧＨｚで送信し、２．４ＧＨｚで受信する。Ａタイプの衛星通信端末局は、２．４ＧＨｚで送信し、２．６ＧＨｚで受信する。
【００２３】
次に、動作について説明する。
衛星通信端末局１（端部に配置された衛星通信端末局装置）は、２．６ＧＨｚで送信し、２．４ＧＨｚで受信を行っている。隣りの衛星通信端末局２は、２．４ＧＨｚで送信し、２．６ＧＨｚで受信を行っている。その隣りの衛星通信端末局１７は、衛星通信端末局１と同じように、２．６ＧＨｚで送信し、２．４ＧＨｚで受信を行っている。このように、衛星通信端末局１、１７のようなＢタイプと、衛星通信端末局２、１８のようなＡタイプの２種類の無線周波数を、各衛星通信端末局は取り得るようにしている。
【００２４】
実施の形態２によれば、複数の端末局を継続して接続することにより、見通しの距離がとれないときや、電源事情で送信出力が十分でないときに有効に通信することができる。
【００２５】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３による衛星通信システムを示す図である。
図５において、３、４は図２におけるものと同一のものである。２０、２２、２４、２６はＢタイプの衛星通信端末局、２１、２３、２５はＡタイプの衛星通信端末局である。基地局３からの電波の受信順に、衛星通信端末局２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０とチェーン状に順次接続される。
【００２６】
次に、動作について説明する。
図４では、中継はあくまでも半二重であったが、アプリケーションによっては全二重の通信が必要になる。この全二重通信を行う場合が、図５に示すものである。図５では、基地局３に向かって送信する衛星通信端末局２０（第四の衛星通信端末局装置）の縦続接続と、受信する衛星通信端末局２６（第三の衛星通信端末局装置）の縦続接続を２つ並べて実現している。
【００２７】
実施の形態３によれば、実施の形態２の効果に加えて、衛星通信端末局と基地局間で全二重による通信が可能となる。
【００２８】
なお、実施の形態１〜実施の形態３では、衛星通信端末局と基地局との間の通信について述べたが、地上波無線通信端末局と地上波無線通信基地局との間の通信についても同様である。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
衛星通信基地局装置との間で衛星を介して送受信するよう配置された受信ＲＦ部及び送信ＲＦ部が設けられた衛星通信端末局装置において、受信ＲＦ部により受信された受信信号を送信ＲＦ部により送信信号として送信する中継器として使用される場合に、受信ＲＦ部の受信先及び送信ＲＦ部の送信先をそれぞれ中継器の入力先及び出力先に切替える切替装置、送信信号の周波数である第一の周波数を発生する第一の局部発振器、および第一の周波数とは異なる受信信号の周波数である第二の周波数を発生する第二の局部発振器を備え、第一の局部発振器および第二の局部発振器の発生周波数により衛星通信端末局装置がＡタイプまたはＢタイプに分けられ、ＡタイプおよびＢタイプの衛星通信端末局装置は、第一の周波数と第二の周波数とを入れ替えたものであるので、衛星通信端末局装置により、簡単な構成で中継機能を実現することができる。
【００３０】
また、無線通信基地局装置との間で無線によって送受信するよう配置された受信ＲＦ部及び送信ＲＦ部が設けられた無線通信端末局装置において、受信ＲＦ部により受信された受信信号を送信ＲＦ部により送信信号として送信する中継器として使用される場合に、受信ＲＦ部の受信先及び送信ＲＦ部の送信先をそれぞれ中継器の入力先及び出力先に切替える切替装置、送信信号の周波数である第一の周波数を発生する第一の局部発振器、および第一の周波数とは異なる受信信号の周波数である第二の周波数を発生する第二の局部発振器を備え、第一の局部発振器および第二の局部発振器の発生周波数により無線通信端末局装置がＡタイプまたはＢタイプに分けられ、ＡタイプおよびＢタイプの無線通信端末局装置は、第一の周波数と第二の周波数とを入れ替えたものであるので、無線通信端末局装置により、簡単な構成で中継機能を実現することができる。
【００３１】
さらに、衛星通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の衛星通信端末局装置、及び順次接続された複数の衛星通信端末局装置の端部に配置された衛星通信端末局装置との間で衛星を介して送受信するように構成された衛星通信基地局装置を備えたので、中継器を接続することにより、衛星通信端末局装置の送信出力が十分でないときでも衛星通信基地局装置との間の通信を行うことができる。
【００３２】
また、衛星通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の衛星通信端末局装置、及び順次接続された複数の衛星通信端末局装置の一方の端部に配置された衛星通信端末局装置から衛星を介して受信すると共に、複数の衛星通信端末局装置の他方の端部に配置された衛星通信端末局装置に衛星を介して送信するように構成された衛星通信基地局装置を備えたので、中継器を接続することにより、衛星通信端末局装置の送信出力が十分でないときでも衛星通信基地局装置との間の全二重の通信を行うことができる。
【００３３】
さらにまた、無線通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の無線通信端末局装置、及び順次接続された複数の無線通信端末局装置の端部に配置された無線通信端末局装置との間で無線によって送受信するように構成された無線通信基地局装置を備えたので、中継器を接続することにより、無線通信端末局装置の送信出力が十分でないときでも無線通信基地局装置との間の通信を行うことができる。
【００３４】
また、無線通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の無線通信端末局装置、及び順次接続された複数の無線通信端末局装置の一方の端部に配置された無線通信端末局装置から無線によって受信すると共に、複数の無線通信端末局装置の他方の端部に配置された無線通信端末局装置に無線によって送信するように構成された無線通信基地局装置を備えたので、中継器を接続することにより、無線通信端末局装置の送信出力が十分でないときでも無線通信基地局装置との間の全二重の通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による衛星通信システムを示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による衛星通信システムの衛星通信端末局の構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による衛星通信システムの衛星通信端末局のレピートモードを示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２による衛星通信システムを示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による衛星通信システムを示す図である。
【符号の説明】
１，２ 衛星通信端末局、３ 基地局、４ 衛星、
６ アンテナ、８ レピートモード、９ 送信ＲＦ部（ＴＸ）、
１０ 受信ＲＦ部（ＲＸ）、
１１，１２ スイッチ、１３，１４ 混合器（ＤＩＰ）、１５ アンテナ、
１７，１８，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６ 衛星通信端末局、
３１ ミキサー、３２ 復調器、３３ 局部発振器、３４ フィルタ、
３５ ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）、３６は信号デフレーミング部、
３７ インタフェース部、３８はハンドセットやデータ端末、
３９ インタフェース部、４０ 信号フレーミング部、
４１ ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）、４２ フィルタ、４３ 変調器、
４４ 局部発振器、４５ ミキサー、４６ 周波数シンセサイザー。
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星を介して衛星通信基地局装置と通信する衛星通信端末局装置及びこれを用いた衛星通信システム、並びに無線によって無線通信基地局装置と通信する無線通信端末局装置及びこれを用いた無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線送受信方式としては、特開２０００−６８９２１号公報に示されるものがある。この文献では、衛星通信基地局装置と衛星通信端末局装置により構成された衛星通信方式が開示されており、衛星通信端末局装置は、衛星通信基地局装置とのＲＦインタフェース（便宜上ここでは基地局エアインタフェースと呼称する）と、他の端末装置との無線インタフェース（便宜上ここでは端末エアインタフェースと呼称する）の２つの無線インタフェースを具備して、レピート機能を実現している。この衛星通信端末局装置は、例えばデジタルセルラーの無線インタフェースを具備したり交換機能を持たせて、デジタルセルラー端末と通信可能とすることにより、レピーター機能を持ち、一般のデジタルセルラー端末からの衛星通信を可能としたり、地上無線網のあふれ呼を衛星通信により救済する衛星通信システムを構築しているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の衛星通信システムにおいては、レピーター機能を持つ衛星通信端末局装置の構成は、基地局エアインタフェースと端末エアインタフェースの２種類が必要で、装置構成が複雑になる問題がある。
【０００４】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、衛星通信端末局装置を用いて簡単にレピーターを構成することができる衛星通信システムを得ることを第一の目的としている。
また、衛星通信システムに用いられるレピーターを簡単に構成することができる衛星通信端末局装置を得ることを第二の目的にしている。
また、無線通信端末局装置を用いて簡単にレピーターを構成することができる無線通信システムを得ることを第三の目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる衛星通信端末局装置においては、衛星通信基地局装置との間で衛星を介して送受信するよう配置された受信ＲＦ部及び送信ＲＦ部が設けられた衛星通信端末局装置において、受信ＲＦ部により受信された受信信号を送信ＲＦ部により送信信号として送信する中継器として使用される場合に、受信ＲＦ部の受信先及び送信ＲＦ部の送信先をそれぞれ中継器の入力先及び出力先に切替える切替装置、送信信号の周波数である第一の周波数を発生する第一の局部発振器、および第一の周波数とは異なる受信信号の周波数である第二の周波数を発生する第二の局部発振器を備え、第一の局部発振器および第二の局部発振器の発生周波数により衛星通信端末局装置がＡタイプまたはＢタイプに分けられ、ＡタイプおよびＢタイプの衛星通信端末局装置は、第一の周波数と第二の周波数とを入れ替えたものである。
【０００６】
また、この発明に係わる無線通信端末局装置においては、無線通信基地局装置との間で無線によって送受信するよう配置された受信ＲＦ部及び送信ＲＦ部が設けられた無線通信端末局装置において、受信ＲＦ部により受信された受信信号を送信ＲＦ部により送信信号として送信する中継器として使用される場合に、受信ＲＦ部の受信先及び送信ＲＦ部の送信先をそれぞれ中継器の入力先及び出力先に切替える切替装置、送信信号の周波数である第一の周波数を発生する第一の局部発振器、および第一の周波数とは異なる受信信号の周波数である第二の周波数を発生する第二の局部発振器を備え、第一の局部発振器および第二の局部発振器の発生周波数により無線通信端末局装置がＡタイプまたはＢタイプに分けられ、ＡタイプおよびＢタイプの無線通信端末局装置は、第一の周波数と第二の周波数とを入れ替えたものである。
【０００７】
さらに、この発明に係わる衛星通信システムにおいては、衛星通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の衛星通信端末局装置、及び順次接続された複数の衛星通信端末局装置の端部に配置された衛星通信端末局装置との間で衛星を介して送受信するように構成された衛星通信基地局装置を備えたものである。
【０００８】
また、衛星通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の衛星通信端末局装置、及び順次接続された複数の衛星通信端末局装置の一方の端部に配置された衛星通信端末局装置から衛星を介して受信すると共に、複数の衛星通信端末局装置の他方の端部に配置された衛星通信端末局装置に衛星を介して送信するように構成された衛星通信基地局装置を備えたものである。
【０００９】
さらにまた、この発明に係わる無線通信システムにおいては、無線通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の無線通信端末局装置、及び順次接続された複数の無線通信端末局装置の端部に配置された無線通信端末局装置との間で無線によって送受信するように構成された無線通信基地局装置を備えたものである。
【００１０】
また、無線通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の無線通信端末局装置、及び順次接続された複数の無線通信端末局装置の一方の端部に配置された無線通信端末局装置から無線によって受信すると共に、複数の無線通信端末局装置の他方の端部に配置された無線通信端末局装置に無線によって送信するように構成された無線通信基地局装置を備えたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による衛星通信システムを示す図である。
図１において、１は衛星通信端末局（第一の衛星通信端末局装置）、２は衛星通信端末局１と同じ衛星通信端末局（他の衛星通信端末局装置）で、それぞれ送信ＲＦ部及び受信ＲＦ部を有している。３は基地局（衛星通信基地局装置）、４は衛星通信端末局１と基地局３を結ぶ衛星である。６は衛星通信端末局１の衛星通信端末局２用のアンテナである。衛星通信端末局１が基地局３との間の通信に用いる無線周波数は、送信周波数をｆ１、受信周波数をｆ２とする。
【００１３】
図２は、この発明の実施の形態１による衛星通信システムの衛星通信端末局の構成を示す図である。
図２において、６は図１におけるものと同一のものである。８は基地局３と衛星通信端末局２との通信の中継を行うレピートモード、９は送信ＲＦ部（ＴＸ）、１０は受信ＲＦ部（ＲＸ）、１１、１２はスイッチ、１３は基地局３側に配置され、送信波と受信波とを混合する混合器（ＤＩＰ）、１４は衛星通信端末局２側に配置され、送信波と受信波とを混合する混合器（ＤＩＰ）である。１５は基地局３用のアンテナである。
図２の構成では、基地局３側または衛星通信端末局２側から入力される信号は、それぞれの混合器１３または１４を介してスイッチ１１、１２によってスイッチングされて受信ＲＦ部１０によって受信され、この信号は、レピートモード８で周波数変換されて送信ＲＦ部９からスイッチ１１、１２によってスイッチングされて、混合器１４または混合器１３を介して衛星通信端末局２または基地局３に送信されるようになっている。つまり、衛星通信端末局１は、衛星通信端末局２と基地局３との間の中継を行っている。
【００１４】
通常は、衛星通信端末局１、２は、周波数ｆ１で基地局３に電波を送信し、周波数ｆ２で基地局３からの電波を受信して、それぞれ単独で端末局を構成する。
一方、見通しや電源環境の都合により、このような通常の端末形態が困難で、他の端末局（衛星通信端末局２とする）から通信の要求があるとき、衛星通信端末局１は、中継器（レピーター）として次のように動作する。
【００１５】
まず、衛星通信端末局１に衛星通信端末局２用のアンテナ６を設置する。衛星通信端末局１は、衛星基地局３向けのアンテナ１５とアンテナ６の２つのアンテナを持つことになる。衛星通信端末局２から送信する時は、衛星通信端末局２は一旦衛星通信端末局１に電波を送信する。衛星通信端末局１は、アンテナ６と受信ＲＦ部１０でこの電波を受信する。次に、衛星通信端末局１は、この電波を送信ＲＦ部９と最初から具備されているアンテナ１５で基地局３に送信する。
逆に、基地局３から送信し、衛星通信端末局２が受信する時は、次のようになる。基地局３は、まず衛星通信端末局１に送信する。衛星通信端末局１は、最初から具備されているアンテナ１５と受信ＲＦ部１０でこの電波を受ける。次に衛星通信端末局１は、この電波を送信ＲＦ部９とアンテナ６で、衛星通信端末局２に向けて送信する。そして衛星通信端末局２が受信する。
【００１６】
このような衛星通信方式において、通信に用いられる無線周波数は次のとおりとする。まず衛星通信端末局１の基地局３との無線周波数について、衛星通信端末局１の送信周波数をｆ１、受信周波数をｆ２とする。また衛星通信端末局２との無線周波数についても、衛星通信端末局１の送信周波数をｆ１、受信周波数をｆ２とする。衛星通信端末局２は、衛星通信端末局１と送受の周波数が逆になるので、受信周波数をｆ１、送信周波数をｆ２とする。
また、このような中継機能は、通常、受信ＲＦ部と送信ＲＦ部が、縦続接続されていて、一方向の通信で端末局の機能を使い果たす。そのため、図２のように送信と受信で共通に使用する送信ＲＦ部９と受信ＲＦ部１０の接続構成を変更する必要があり、半二重の通信となる。
【００１７】
次に、図３を用いてレピートモードについて更に詳しく説明する。
図３は、この発明の実施の形態１による衛星通信システムの衛星通信端末局のレピートモードを示す図であり、図３（ａ）は、衛星通信端末局を端末として利用する時の構成を示す図、図３（ｂ）は、衛星通信端末局をレピータとして利用する機器を追加した図である。
図３において、６、９〜１５は図２におけるものと同一のものである。３１はミキサー、３２は復調器、３３は局部発振器、３４はフィルタ、３５はアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ（ＡＤＣ）、３６は信号デフレーミング部、３７はインタフェース部、３８はハンドセットやデータ端末（モデムやパソコン）である。３９はインタフェース部、４０は信号フレーミング部、４１はデジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡコンバータ（ＤＡＣ）である。
４２はフィルタ、４３は変調器、４４は局部発振器、４５はミキサー、４６は周波数シンセサイザーである。
【００１８】
図３（ａ）すなわち衛星通信端末局を端末として使用する時は、受信した電波（ＲＦ周波数）はアンテナ１５で受信し、混合器（ＤＩＰ）１３で受信波を取り出し、受信ＲＦ部（ＲＸ）１０で増幅（及び、図示しないが、フィルタリングなど）され、ミキサー３１でＩＦ周波数に変換する。その後復調器３２により復調され、ベースバンド信号となり、フィルタ３４で帯域制限を行い、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）３５でデジタル信号になる。デジタル信号は信号デフレーミング部３６でデータや制御信号に分解され、データはさらにインタフェース部３７での必要な信号処理を経て、ハンドセットやデータ端末３８に送られる。インタフェース部３７は音声信号であれば、デジタル信号からアナログ信号への変換や、ＣＥＬＰ信号などの音声圧縮（伸長）回路が入る。
【００１９】
送信するときは、上記の逆になる。ハンドセットやデータ端末３８から送られた信号は、インタフェース部３９を経て信号フレーミング部４０に送られる。信号フレーミング部４０では、これらデータと回線の制御信号を組み立てる。ここまでは、デジタル信号であり、その後、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）４１にてベースバンド信号に変換され、フィルタ４２で帯域制限して、変調器４３で変調をかける。ここよりＩＦ信号になる。その後ミキサー４５で周波数変換し、ＲＦ信号となり、送信ＲＦ部（ＴＸ）９の出力アンプなどを経て混合器（ＤＩＰ）１３で受信信号と合成されアンテナ１５より発射される。
【００２０】
図３（ｂ）に示されるレピート機能をもたせたときは、図３（ａ）の構成を次のように変更する。
（１）アンテナ６、１５及び混合器（ＤＩＰ）１３、１４を２つ設置する。
（２）このアンテナ６、１５をＳＷ１１、１２で切り替える。この時、送信のアンテナと受信のアンテナを別々に切り替えるのが本機の特徴である。
（３）受信した信号は、前述の説明のなかの信号デフレーミング部３６で送信側に折り返す。ＩＦ信号を周波数変換してアナログ的に変換する方法もあるが、この場合は、折り返し用のローカル周波数発生器（周波数シンセサイザーなど）など追加の回路が必要である。端末として使うことを想定すれば、デジタル信号（信号デフレーミング部３６から信号フレーミング部４０間）で折り返せばかなり構成の変更が少なくなる。
（４）後述する（実施の形態２、３）ＡタイプとＢタイプの違いは、変調、復調部に供給する局部発振器３３、４４の周波数をＡタイプ用、Ｂタイプ用に変更することにより得られる。
【００２１】
実施の形態１によれば、このような衛星通信方式を構築した結果、従来は高価な無線インタフェースとして、基地局エアインタフェースと端末エアインタフェースとの二重に具備していたものが、アンテナを除きほぼ二重の具備が必要でなくなり、簡単な構成の衛星通信端末局で衛星通信の中継機能を実現できる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１に加え、複数の衛星通信端末局（衛星通信端末局装置）を継続して接続したものである。例えば、見通しの距離がとれないとき、あるいは、電源事情で送信出力が十分でないときなどに、この構成例が有効になる。この時の周波数関係を図４に示した。
図４は、この発明の実施の形態２による衛星通信システムを示す図である。
図４において、１〜４は図１におけるものと同一のものである。図４では、衛星通信端末局１（他の衛星通信端末局装置）をＢタイプとし、衛星通信端末局２（第二の衛星通信端末局装置）をＡタイプとする。１７は衛星通信端末局１と同じＢタイプの衛星通信端末局（他の衛星通信端末局装置）、１８は衛星通信端末局２と同じＡタイプの衛星通信端末局である。Ｂタイプの衛星通信端末局は、２．６ＧＨｚで送信し、２．４ＧＨｚで受信する。Ａタイプの衛星通信端末局は、２．４ＧＨｚで送信し、２．６ＧＨｚで受信する。
【００２３】
次に、動作について説明する。
衛星通信端末局１（端部に配置された衛星通信端末局装置）は、２．６ＧＨｚで送信し、２．４ＧＨｚで受信を行っている。隣りの衛星通信端末局２は、２．４ＧＨｚで送信し、２．６ＧＨｚで受信を行っている。その隣りの衛星通信端末局１７は、衛星通信端末局１と同じように、２．６ＧＨｚで送信し、２．４ＧＨｚで受信を行っている。このように、衛星通信端末局１、１７のようなＢタイプと、衛星通信端末局２、１８のようなＡタイプの２種類の無線周波数を、各衛星通信端末局は取り得るようにしている。
【００２４】
実施の形態２によれば、複数の端末局を継続して接続することにより、見通しの距離がとれないときや、電源事情で送信出力が十分でないときに有効に通信することができる。
【００２５】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３による衛星通信システムを示す図である。
図５において、３、４は図２におけるものと同一のものである。２０、２２、２４、２６はＢタイプの衛星通信端末局、２１、２３、２５はＡタイプの衛星通信端末局である。基地局３からの電波の受信順に、衛星通信端末局２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０とチェーン状に順次接続される。
【００２６】
次に、動作について説明する。
図４では、中継はあくまでも半二重であったが、アプリケーションによっては全二重の通信が必要になる。この全二重通信を行う場合が、図５に示すものである。図５では、基地局３に向かって送信する衛星通信端末局２０（第四の衛星通信端末局装置）の縦続接続と、受信する衛星通信端末局２６（第三の衛星通信端末局装置）の縦続接続を２つ並べて実現している。
【００２７】
実施の形態３によれば、実施の形態２の効果に加えて、衛星通信端末局と基地局間で全二重による通信が可能となる。
【００２８】
なお、実施の形態１〜実施の形態３では、衛星通信端末局と基地局との間の通信について述べたが、地上波無線通信端末局と地上波無線通信基地局との間の通信についても同様である。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
衛星通信基地局装置との間で衛星を介して送受信するよう配置された受信ＲＦ部及び送信ＲＦ部が設けられた衛星通信端末局装置において、受信ＲＦ部により受信された受信信号を送信ＲＦ部により送信信号として送信する中継器として使用される場合に、受信ＲＦ部の受信先及び送信ＲＦ部の送信先をそれぞれ中継器の入力先及び出力先に切替える切替装置、送信信号の周波数である第一の周波数を発生する第一の局部発振器、および第一の周波数とは異なる受信信号の周波数である第二の周波数を発生する第二の局部発振器を備え、第一の局部発振器および第二の局部発振器の発生周波数により衛星通信端末局装置がＡタイプまたはＢタイプに分けられ、ＡタイプおよびＢタイプの衛星通信端末局装置は、第一の周波数と第二の周波数とを入れ替えたものであるので、衛星通信端末局装置により、簡単な構成で中継機能を実現することができる。
【００３０】
また、無線通信基地局装置との間で無線によって送受信するよう配置された受信ＲＦ部及び送信ＲＦ部が設けられた無線通信端末局装置において、受信ＲＦ部により受信された受信信号を送信ＲＦ部により送信信号として送信する中継器として使用される場合に、受信ＲＦ部の受信先及び送信ＲＦ部の送信先をそれぞれ中継器の入力先及び出力先に切替える切替装置、送信信号の周波数である第一の周波数を発生する第一の局部発振器、および第一の周波数とは異なる受信信号の周波数である第二の周波数を発生する第二の局部発振器を備え、第一の局部発振器および第二の局部発振器の発生周波数により無線通信端末局装置がＡタイプまたはＢタイプに分けられ、ＡタイプおよびＢタイプの無線通信端末局装置は、第一の周波数と第二の周波数とを入れ替えたものであるので、無線通信端末局装置により、簡単な構成で中継機能を実現することができる。
【００３１】
さらに、衛星通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の衛星通信端末局装置、及び順次接続された複数の衛星通信端末局装置の端部に配置された衛星通信端末局装置との間で衛星を介して送受信するように構成された衛星通信基地局装置を備えたので、中継器を接続することにより、衛星通信端末局装置の送信出力が十分でないときでも衛星通信基地局装置との間の通信を行うことができる。
【００３２】
また、衛星通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の衛星通信端末局装置、及び順次接続された複数の衛星通信端末局装置の一方の端部に配置された衛星通信端末局装置から衛星を介して受信すると共に、複数の衛星通信端末局装置の他方の端部に配置された衛星通信端末局装置に衛星を介して送信するように構成された衛星通信基地局装置を備えたので、中継器を接続することにより、衛星通信端末局装置の送信出力が十分でないときでも衛星通信基地局装置との間の全二重の通信を行うことができる。
【００３３】
さらにまた、無線通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の無線通信端末局装置、及び順次接続された複数の無線通信端末局装置の端部に配置された無線通信端末局装置との間で無線によって送受信するように構成された無線通信基地局装置を備えたので、中継器を接続することにより、無線通信端末局装置の送信出力が十分でないときでも無線通信基地局装置との間の通信を行うことができる。
【００３４】
また、無線通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の無線通信端末局装置、及び順次接続された複数の無線通信端末局装置の一方の端部に配置された無線通信端末局装置から無線によって受信すると共に、複数の無線通信端末局装置の他方の端部に配置された無線通信端末局装置に無線によって送信するように構成された無線通信基地局装置を備えたので、中継器を接続することにより、無線通信端末局装置の送信出力が十分でないときでも無線通信基地局装置との間の全二重の通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による衛星通信システムを示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による衛星通信システムの衛星通信端末局の構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による衛星通信システムの衛星通信端末局のレピートモードを示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２による衛星通信システムを示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による衛星通信システムを示す図である。
【符号の説明】
１，２ 衛星通信端末局、３ 基地局、４ 衛星、
６ アンテナ、８ レピートモード、９ 送信ＲＦ部（ＴＸ）、
１０ 受信ＲＦ部（ＲＸ）、
１１，１２ スイッチ、１３，１４ 混合器（ＤＩＰ）、１５ アンテナ、
１７，１８，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６ 衛星通信端末局、
３１ ミキサー、３２ 復調器、３３ 局部発振器、３４ フィルタ、
３５ ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）、３６は信号デフレーミング部、
３７ インタフェース部、３８はハンドセットやデータ端末、
３９ インタフェース部、４０ 信号フレーミング部、
４１ ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）、４２ フィルタ、４３ 変調器、
４４ 局部発振器、４５ ミキサー、４６ 周波数シンセサイザー。
Claims (6)
- 衛星通信基地局装置との間で衛星を介して送受信するよう配置された受信ＲＦ部及び送信ＲＦ部が設けられた衛星通信端末局装置において、上記受信ＲＦ部により受信された受信信号を上記送信ＲＦ部により送信信号として送信する中継器として使用される場合に、上記受信ＲＦ部の受信先及び送信ＲＦ部の送信先をそれぞれ上記中継器の入力先及び出力先に切替える切替装置、上記送信信号の周波数である第一の周波数を発生する第一の局部発振器、および上記第一の周波数とは異なる上記受信信号の周波数である第二の周波数を発生する第二の局部発振器を備え、上記第一の局部発振器および第二の局部発振器の発生周波数により上記衛星通信端末局装置がＡタイプまたはＢタイプに分けられ、上記ＡタイプおよびＢタイプの衛星通信端末局装置は、第一の周波数と第二の周波数とを入れ替えたものであることを特徴とする衛星通信端末局装置。
- 無線通信基地局装置との間で無線によって送受信するよう配置された受信ＲＦ部及び送信ＲＦ部が設けられた無線通信端末局装置において、上記受信ＲＦ部により受信された受信信号を上記送信ＲＦ部により送信信号として送信する中継器として使用される場合に、上記受信ＲＦ部の受信先及び送信ＲＦ部の送信先をそれぞれ上記中継器の入力先及び出力先に切替える切替装置、上記送信信号の周波数である第一の周波数を発生する第一の局部発振器、および上記第一の周波数とは異なる上記受信信号の周波数である第二の周波数を発生する第二の局部発振器を備え、上記第一の局部発振器および第二の局部発振器の発生周波数により上記無線通信端末局装置がＡタイプまたはＢタイプに分けられ、上記ＡタイプおよびＢタイプの無線通信端末局装置は、第一の周波数と第二の周波数とを入れ替えたものであることを特徴とする無線通信端末局装置。
- 請求項１記載の衛星通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の衛星通信端末局装置、及び上記順次接続された複数の衛星通信端末局装置の端部に配置された衛星通信端末局装置との間で衛星を介して送受
信するように構成された衛星通信基地局装置を備えたことを特徴とする衛星通信システム。 - 請求項１記載の衛星通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の衛星通信端末局装置、及び上記順次接続された複数の衛星通信端末局装置の一方の端部に配置された衛星通信端末局装置から衛星を介して受信すると共に、上記複数の衛星通信端末局装置の他方の端部に配置された衛星通信端末局装置に衛星を介して送信するように構成された衛星通信基地局装置を備えたことを特徴とする衛星通信システム。
- 請求項２記載の無線通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の無線通信端末局装置、及び上記順次接続された複数の無線通信端末局装置の端部に配置された無線通信端末局装置との間で無線によって送受信するように構成された無線通信基地局装置を備えたことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項２記載の無線通信端末局装置のＡタイプとＢタイプが交互に配置されるように順次接続された複数の無線通信端末局装置、及び上記順次接続された複数の無線通信端末局装置の一方の端部に配置された無線通信端末局装置から無線によって受信すると共に、上記複数の無線通信端末局装置の他方の端部に配置された無線通信端末局装置に無線によって送信するように構成された無線通信基地局装置を備えたことを特徴とする無線通信システム。
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