JPH0744512B2 - 空間分割型多重通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、同一周波数からなる複数の回転放射ビーム
状の電波を複数局間で送受信を行い、回転放射ビームを
互いに、受信することにより時分割方式として多重通信
を行う空間分割型多重通信方式に関するものである。

［従来の技術］ 同一周波数による複数の方向に同時に異なる情報を乗せ
て放射する放射ビーム方法を利用し、時分割された多重
通信と、またこれに周波数分割方式を導入して双方向の
多重通信を行う方法は、まだ確立されていない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、電波を空
間分割するとともに、多重通信方式を利用することによ
り周波数の有効利用を図った空間分割型多重通信方式を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段と作用］ 本発明は上記目的を達成するために、同一周波数異方向
の多重放射電波ビームの制御し得る送信手段により、空
間的に任意に配置された複数の通信端末に同時に同一周
波数を利用し単方向多重通信を可能としたことを特徴と
するもの、及び上記単方向多重通信において、各通信端
末に対して、周波数分割方式を導入することにより、双
方向多重通信を可能としたことを特徴とするもので、電
波を空間分割するとともに、多重通信方式を利用するこ
とにより周波数の有効利用を図ったものである。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

まず、電波の放射ビームの概要を説明する。第１図は、
放射ビームの概要図を示す。Ａはアンテナを示し、上か
らみた場合を例とする。１−１′,2−２′,3−３′,4−
４′，…,n−ｎ′は、ビームの放射方向を示す。ここ
で、ビーム１−１′,2−２′,3−３′,4−４′，…,n−
ｎ′が、任意方向へ放射されている。図中１−１′は、
ω１なる角周波数にて回転し、２−２′は、ω２なる角
周波数にて回転し、同様にω3,ω4,…，ωｎなる角周波
数で回転している。以上のように本文中の放射ビームと
は、ビームを回転させている場合を示す。以下説明で
は、このような放射ビームを基本として考えて行く。

（１） 単方向多重通信方式 第２図は、本発明の一実施例の概要を説明する図であ
る。Ｔは、情報を発する局を示す。ａ−ａ′,b−ｂ′,c
−ｃ′,d−ｄ′は、電波の放射方向を示し同一周波数で
ある。R1は、ａ−ａ′の放射ビームを受信する受信機を
示し、R2は、ｂ−ｂ′の受信機、またR3は、ｃ−ｃ′の
受信機を示す。ここで受信機は、無指向性の受信アンテ
ナを有するものとする。今回説明を簡単にするために、
例として放射ビームを４本にしてあるが技術的に、可能
な範囲で幾つでもかまわない。ここでは、情報を発する
局から４本の放射ビームを発しており、各々ωなる等し
い角周波数にて回転しているものとする。受信機R1,R2,
R3は、それぞれ局Ｔから異なる情報を受け取る。それぞ
れの情報は、ａ−ａ′,b−ｂ′,c−ｃ′なる放射ビーム
に乗せて送信される。またｄ−ｄ′は、同期信号として
利用する。

ここで情報と放射ビーム、受信機の対応関係を以下のよ
うに仮定する。

情 報 放射ビーム 受 信 機 M1 ａ−ａ′ R1 M2 ｂ−ｂ′ R2 M3 ｃ−ｃ′ R3 例えば、情報M1を乗せた放射ビームａ−ａ′（またａ′
−ａ）がR1なる受信機に到来した時のみ、受信機R1が動
作するようにする。ｂ−ｂ′（ｂ′−ｂ）,c−ｃ′
（ｃ′−ｃ）なる放射ビームも次々に受信機R1の方向へ
来るが、受信機R1は、この場合は動作しないようにする
のでM2,M3なる情報は受信機R1には受信されない。他のR
2,R3なる受信機も同時に該当する情報ｂ−ｂ′（ｂ′−
ｂ）,c−ｃ′（ｃ′−ｃ）を乗せた放射ビームが来た時
のみ受信機R2,R3が動作することにより、他の情報を受
信しないようにすることができる。この方式では、適当
なタイミングにより受信機の動作を開閉する方法が必要
であり、このためには同期信号が必要である。以下この
同期信号について説明する。

今、放射ビームは、ωなる角周波数で等しい速度で回転
しているものとする。放射ビームは、次々に定まった時
間間隔にて到来することになる。故に、その定まった時
間間隔と同じ時間間隔で同期信号を作ることができ、か
つ受信機の動作開閉信号も作ることが可能である。これ
は、受信機側からみれば時分割受信方式となる。第３図
に、放射ビームｄ−ｄ′（ｄ′−ｄ）を同期信号とした
ときの、各々R1,R2,R3の受信機の動作開閉信号（以下ゲ
ート信号と称す）の関係を示す。第３図において（Ａ）
は、ある地点でａ−ａ′（ａ′−ａ）,b−ｂ′（ｂ′−
ｂ）,c−ｃ′（ｃ′−ｃ）,d−ｄ′（ｄ′−ｄ）からな
る回転放射ビームを観測したときのそれぞれ電波の到来
関係を示す。（Ｂ）は、（Ａ）を観測した地点と同じ地
点に受信機R1があった時にｄ−ｄ′（ｄ′−ｄ）を同期
信号としてR1のゲート信号のタイミングを示す。ここで
Ｓは、同期信号のタイミングを示す。G1は、受信機R1の
ゲート信号のタイミングを示す。（Ｃ）は、受信機R2が
受信機R1とは異なった位置にあるときの同期信号と受信
機R2のゲート信号のタイミングを示す。G2は、受信機R2
のゲート信号のタイミングを示す。例えば、第２図の位
置関係の場合、受信機R1を基準に考えると（Ｃ）では時
間のずれが生じている。以下受信機R3についても同様で
ある。このようにωなる角周波数にて等しい速度で回転
している放射ビームは、定まった時間間隔にて到来する
ため、その時間間隔に準ずる同期信号を簡単に得ること
ができ、各々の受信側のゲート信号も得ることができ
る。このため同一周波数を利用した空間分割型の単方向
多重通信が可能となる。

（２） 双方向多重通信方式 また上記（１）の単方向多重通信方式に、周波数分割方
式を導入することにより、双方向多重通信方式を可能と
することができる。これは、任意に配置された移動可能
な複数の送受信機の間で同一周波数を利用し同時に多重
通信を行う通信方式である。第４図に双方向多重通信方
式の概念図を示す。第４図では、説明を簡単にするため
に３つの送受信機の間の通信を行う場合について説明す
る。またこれら送受信機を局と称す。これら局は、送受
信機のみだけでなくそれらの中に送信機だけの局や受信
機だけの局が存在する場合も可能である。TRe局のe1−e
1′,e2−e2′,e3−e3′,e4−e4′は、それぞれ回転角速
度ωなる回転放射ビームを示す。TRf局のf1−f1′,f2−
f2′,f3−f3′,f4−f4′は、それぞれ回転角速度ωなる
回転放射ビームを示す。

またTRg局も同様に回転角速度ωなる回転放射ビームg1
−g1′,g2−g2′,g3−g3′,g4−g4′を示す。ここで各
局は、無指向性の受信アンテナを持つものとする。また
単方向多重通信と同様にTRe局、TRf局,TRg局は、同期用
の放射ビームをもち、TRe局ではe4−e4′,TRf局では、f
4−f4′,TRg局では、g4−g4′とする。TRe局からTRf局
及びTRg局への信号の搬送周波数をfe,またはTRf局からT
Re局及びTRg局への信号の搬送周波数をff,またTRg局か
らTRe局及びTRf局への信号の搬送周波数をfgとする。そ
れぞれの局の受信機は、他局の同期ビームを受信して、
各局は同期して放射ビームが回転するようにする。また
ここで各々受信機は、他局から放射ビームをすべて受信
可能となるように構成する。上記のように各局別を周波
数分割とすると、（１）に述べた単方向多重通信方式を
各局に運用することができ、技術的に可能な数と局間通
信可能距離の範囲内で双方向多重通信方式が可能とな
る。

［発明の効果］ 従来の周波数分割方式を複数局間の送信手段に利用する
と、その複数局分の各々異なった送信周波数を用意しな
ければならない。しかし本発明の双方向多重通信方式を
利用することにより送信周波数は、各局に対して各々一
周波数用意すればよいので周波数の有効利用を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る放射ビームの概要の一例を示す説
明図、第２図は本発明に係る単方向多重通信方式の概要
の一例を示す説明図、第３図は第２図の単方向多重通信
方式において放射ビーム４−４′（４′−４）を同期信
号としたときの各々受信機のゲート信号の関係を示す説
明図、第４図は本発明に係る双方向多重通信方式の概要
の一例を示す説明図である。 Ａ…アンテナ、Ｔ…情報を発する局、R1〜R3…受信機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一周波数の複数の回転ビームを所定の時
   間間隔で放射する中心局と、 この中心局から放射した回転ビームのｎ番目の空きビー
   ムより同期信号を作り、中心局から放射した回転ビーム
   の所定番目が受信機に向いた時のみ受信機が動作するよ
   うに受信機の動作開閉信号を作る複数の受信機と を具備することを特徴とする空間分割型多重通信方式。
2. 【請求項２】各局はそれぞれ同一周波数の複数の回転ビ
   ームを所定の時間間隔で放射し、各局別に周波数が異な
   り、かつ各局別の回転ビームが同期して回転する送受信
   機よりなる複数の局と、 他局から放射した回転ビームのｎ番目の空きビームより
   同期信号を作り、他局から放射した回転ビームの所定番
   目が自局に向いた時のみ自局が動作するように自局の動
   作開閉信号を作る手段と を具備することを特徴とする空間分割型多重通信方式。