(57)【要約】【課題】擬似的にネットワークに加入することができる局数を増加させ、ネットワークの構築できる物理的距離を向上させる海上移動体通信装置を得る。【解決手段】各ネットワークの構築にはそれぞれＴＤＭＡ方式及びＣＤＭＡスペクトラム拡散方式が用いられ、ＴＤＭＡ方式により、各ネットワークにおけるタイムスロットの割当が決定され、第１ネットワークはそれ独自の第１拡散符号を持ち、自局送信時にはそのネットワーク独自の第１拡散符号によりスペクトラム拡散して送信され、第１ネットワークの加入局は第２のネットワークに加入し得、第２ネットワークはそれ独自の第１拡散符号とは異なる第２拡散符号を持ち、自局送信時にはそのネットワーク独自の第２拡散符号によりスペクトラム拡散して送信され、自局が送信するタイミングが第１ネットワークにおけるタイムスロットの割当と第２ネットワークにおけるタイムスロットの割当で異なる時間に設定される。【選択図】図１
2008228183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海上移動体通信におけるネットワークを構築する海上移動体通信装置において、
第１，第２ネットワークの構築にはそれぞれＴＤＭＡ方式及びＣＤＭＡスペクトラム拡散方式が用いられ、ＴＤＭＡ方式により、第１ネットワークにおけるタイムスロットの割当が決定され、第１ネットワークはそれ独自の第１拡散符号を持ち、自局送信時にはそのネットワーク独自の第１拡散符号によりスペクトラム拡散して送信され、
第１ネットワークの加入局は第２のネットワークに加入し得、
ＴＤＭＡ方式により、第２ネットワークにおけるタイムスロットの割当が決定され、第２ネットワークはそれ独自の第１拡散符号とは異なる第２拡散符号を持ち、自局送信時にはそのネットワーク独自の第２拡散符号によりスペクトラム拡散して送信され、
自局が送信するタイミングが第１ネットワークにおけるタイムスロットの割当と第２ネットワークにおけるタイムスロットの割当で異なる時間になるように設定される海上移動体通信装置。
【請求項２】
第１，第２ネットワークには、それぞれ自己相関が高く、相互相関が低い拡散符号が割当られていることを特徴とする請求項１記載の海上移動体通信装置。
【請求項３】
第１ネットワークから得た第１拡散符号を用いた信号と、第２ネットワークから得た第２拡散符号を用いた信号を同時に受信し得るようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の海上移動体通信装置。
【請求項４】
自局が第１ネットワークに第１拡散符号を用いて送信中に、第２ネットワークからの第２の拡散符号を用いた信号を受信し得るようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の海上移動体通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、海上移動体通信を用いたネットワークにおいて、同時に複数のネットワークに加入することができ、データを中継することを可能とする海上移動体通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信において、一般に用いられる接続方式として、ＦＤＭＡ(Frequency Division Multiple Access)、ＴＤＭＡ(Time Division MultipleAccess)、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式が広く知られている。第一世代の携帯電話によりＦＤＭＡ方式が採用され、第二世代ではＴＤＭＡ方式、第三世代ではＣＤＭＡ方式が採用されている。ＴＤＭＡ方式は時分割に周波数の利用者を切替ることにより、同一周波数において複数のユーザーが通話することを可能とし、一方ＣＤＭＡ方式は通信をしているユーザー同士が決められた拡散符号を割り当てられ、その拡散符号により送信信号を拡散している。
【０００３】
通常、拡散符号はデータのビットレートをはるかに上回る速度の符号で、帯域内で一様なスペクトルを持つことが理想とされている。Ｍ系列やＧｏｌｄ符号などが有名である。これらの符号は相関特性を持ち、符号の違う信号は復調することができないため、ノイズとして扱うことができ、同一の周波数において符号の数だけ通信チャンネルを持つことが可能となる。ただし当然ノイズとして扱われる信号のパワーも大きくなると無視できなくなるため、無限のチャンネルを持つことはできない。
【０００４】
また従来の海上移動体通信を用いたネットワークにおける海上移動体通信装置は、ＴＤＭＡ方式を用いて予め定められた局数のネットワークを構築していた。同時に秘匿性の向上を目的として拡散符号によるスペクトラム拡散を実施している。また海上移動体通信で問題となる海面反射による二波干渉への対策としてアンテナを複数系もち、それぞれで位相を変化させることにより、片方の系が二波干渉の影響を強く受ける場所においても、もう一方の系が正常に通信が可能となり、電波の届く範囲においてどの空域においても安定した通信を可能としている。
【０００５】
海上移動体通信によるネットワークを構築する海上移動体通信装置において、そのネットワークを構築できる範囲は、携帯電話のように基地局がないため、装置そのものの送信パワーと二波干渉などの外囲条件に依存する。またネットワークに加入することのできる局数も予めＴＤＭＡ方式により割り当てられたタイムスロットの数で決められる。
【０００６】
海上移動体通信におけるネットワークを構築する海上移動体通信装置に対して、特許文献１では経路選択が可能な通信装置として、中継機能を持つ海上移動体通信におけるネットワークを構築する海上移動体通信装置について書かれている。この特許文献１では海上電波伝播の特性から通信が不安定となる位置関係を求めることにより、ある局同士が通信不可能な場合、その間にある別の海上移動体通信装置を中継に用いるという考え方をしている。
【０００７】
また、ＴＤＭＡ方式とＣＤＭＡ方式を両方用いた方式として特許文献２がある。特許文献２では、一つのネットワークまたはセルにおけるユーザー数を増やすことができる通信装置について記載されている。ＣＤＭＡ方式を使用することで周波数利用効率を高め、同一周波数を用いることが可能なユーザーの数を増やすことができる。ユーザーは各々に互いから分離する特定のスプレディングコードを有し、受信信号からスプレディングコードに従った整合フィルタにより受信した信号から所望のデータを得ることができる。特許文献２では、ＴＤＭＡ方式のバースト送信中に相補コード集合より選ばれたスプレディングコードを使用し、マルチパス遅延時間、信号伝播遅延差などから決定された伝送休止の後、次の送信では前回の送信時に使用したスプレディングコードと直交する別のスプレディングコードを使用するという動作を繰り返すシステムとなっている。特にスプレディングコードが相補コード集合で構成されている点を特徴としている。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−３０７４９４号公報
【特許文献２】特開平６−３１８９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のものでは、ネットワークに加入することができる局数の増加を一段と増加させるものではない。また、特許文献２のものでは、ネットワークの構築できる物理的距離を向上させるものではないという問題点がある。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、海上移動体通信におけるネットワークを構築する海上移動体通信装置において、その通信装置は中継機能を有し、別々のネットワークを繋ぐ役割を果たし、物理的に電波が届かない海上移動体通信装置間においてもデータの共有を可能とすることにより、擬似的にネットワークに加入することができる局数を増加させ、ネットワークの構築できる物理的距離を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係わる海上移動体通信におけるネットワークを構築する海上移動体通信装置において、第１，第２ネットワークの構築にはそれぞれＴＤＭＡ方式及びＣＤＭＡスペクトラム拡散方式が用いられ、ＴＤＭＡ方式により、第１ネットワークにおけるタイムスロットの割当が決定され、第１ネットワークはそれ独自の第１拡散符号を持ち、自局送信時にはそのネットワーク独自の第１拡散符号によりスペクトラム拡散して送信され、第１ネットワークの加入局は第２のネットワークに加入し得、ＴＤＭＡ方式により、第２ネットワークにおけるタイムスロットの割当が決定され、第２ネットワークはそれ独自の第１拡散符号とは異なる第２拡散符号を持ち、自局送信時にはそのネットワーク独自の第２拡散符号によりスペクトラム拡散して送信され、自局が送信するタイミングが第１ネットワークにおけるタイムスロットの割当と第２ネットワークにおけるタイムスロットの割当で異なる時間になるように設定されるものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係わるネットワークを構築する海上移動体通信装置によれば、その通信装置は中継機能を有し、別々のネットワークを繋ぐ役割を果たすので、物理的に電波が届かない海上移動体通信装置間においてもデータの共有が可能となり、擬似的にネットワークに加入することができる局数を増加させると共に、ネットワークの構築できる物理的距離を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である海上移動体通信におけるネットワークを構築する海上移動体通信装置を示す構成図である。図において、信号処理部１において、複数のネットワークから得たデータを統合し、また、送信データを生成する。さらに、ネットワークＡ及びネットワークＢにおける自局送信のタイムスロットが同時にならないようにネットワークの制御とタイミング制御を行う。ＴＤＭＡ部２の第１ＴＤＭＡ部と第２ＴＤＭＡ部でネットワークに応じ送信データをバースト送信する。またＣＤＭＡ部３の第１ＣＤＭＡ部と第２ＣＤＭＡ部により、ネットワーク毎に定められた特有の拡散符号によるスペクトラム拡散をおこない、送信部４によりＲＦ周波数へアップコンバージョンした後、空中線５より電波を送出する。受信部６で受信した電波をＩＦ周波数へとダウンコンバージョンする。復調部７の第１復調部と第２復調部でそれぞれのネットワークの特有の拡散符号により、それぞれのネットワークの受信データを復調する。これによりそれぞれのネットワークのデータを同時に受信して処理できる。また、自局が第１ネットワークに第１拡散符号を用いて送信中に、第２ネットワークからの第２の拡散符号を用いた信号を受信することができる。
【００１３】
図２により実施の形態１における複数のネットワークの中継を説明する。簡単のため、同時に属するネットワークが二つの場合を仮定する。図２において、ネットワークＸは加入局Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより構成され、ネットワークＹは加入局Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈにより構成されている。また、それぞれの加入局Ｄ及び加入局Ｆが別のネットワークＺを構成しており、この加入局Ｄ，Ｆによりネットワークの中継機能が実現されている。このネットワークＸ，Ｙ，Ｚには、それぞれ自己相関が高く相互相関の低い拡散符号が割り当てられている。加入局ＤはネットワークＸのデータをネットワークＺにより加入局Ｆへと伝送する。加入局Ｆは加入局Ｄより受けたネットワークＸのデータをネットワークＹの加入局へと伝送する。これによりネットワークＸとネットワークＹが物理的にネットワークを構成できない距離にあったとしてもデータを共有することが可能となり擬似的に一つのネットワークのように振舞うことが可能となる。
【００１４】
図３により図２で中継機能をする加入局Ｄ，Ｆの複数のネットワークのタイムフレームの関係について説明する。ＧＴとはガードタイム（Guard Time）で、マルチパス遅延や処理遅延などの計算結果にマージンを加えた時間が設定される。各ネットワークには、ＴＤＭＡ方式により加入局が順番にデータを送信する。Ｄ局はネットワークＸにおいて４番目のタイムスロットが割り当てられ、またネットワークＺにおいては１番目と３番目のスロットが割り当てられている。これにより、自局が送信するタイミングがネットワークＸにおけるタイムスロットの割当とネットワークＺにおけるタイムスロットの割当で異なる時間になるように設定される。
【００１５】
先に説明した通り自局が送信中も別のネットワークからの電波は受信することが可能である。ただし自身の送信の回りこみ受信した電波の強度が復調した別のネットワークからの電力に対しノイズと判断できる程度に送信データはスペクトラム拡散されていなければならない。図３のようにネットワークを構成することにより、ネットワークＸとネットワークＹ及びネットワークＺが同一空域において同一の周波数により別々のネットワークを構築し、局Ｄ，Ｆによりネットワークのデータを中継することが可能となる。
【００１６】
上述したように、実施の形態１において、各ネットワークの構築にはＴＤＭＡ方式及びＣＤＭＡスペクトラム拡散方式を用い、ＴＤＭＡ方式により、ネットワークにおけるタイムスロットの割当を決定し、そのネットワークはそれ独自の拡散符号を持ち、自局送信時にはそのネットワーク独自の拡散符号によりスペクトラム拡散する。そのネットワークの加入局はそれぞれ別のネットワークに加入することができ、その際前記拡散符号とは異なる別の拡散符号により新たなネットワークを構築する。拡散符号にはGold符号などの相関特性の良いものを用いることにより、別のコードにより、他のネットワークにも同時に加入することができる。
【００１７】
この海上移動体通信装置は、複数のネットワークに加入することがあるため、ネットワークをコントロールする信号処理部を有する。信号処理部において、自局が送信するタイミングがネットワーク毎に別々の時間になるよう自動的にタイムスロットの割当を行う。この実施の形態では、ネットワークそのものを中継することを目的としており、そのネットワーク毎に互いの相関の小さい拡散符号を用いることで、同一の空間に複数のネットワークを持つＣＤＭＡ方式の考え方を採用している。同一のネットワークに加入している加入局は、同一の拡散符号を持ち、ある加入局は複数のネットワークに加入することが可能であり、ネットワークを中継するためにそれぞれのネットワークから得たデータを統合する信号処理機能を有する。
【００１８】
この海上移動体通信装置は、送信時はスペクトラム拡散を用い送信パワーのピークを押えることで、自局があるネットワークに対して送信中も別のネットワークのデータを受信することが可能となる。
【００１９】
このように、実施の形態の海上移動体通信装置は、その一台一台が中継機能を持ち、複数のネットワークに加入することにより、それぞれのネットワークからのデータを受信することができ、そのデータを自局で統合することにより、全てのネットワークでデータを共有することが可能となる。この海上移動体通信装置は、送信時にスペクトラム拡散を行うことにより、同一空域で同一周波数による複数のネットワークの構築を可能とする上、スペクトラム拡散による通信の抗たん性も確保することができる。また、自局送信のパワーが押えられることにより自局送信中も別のネットワークからの電波を受信することが可能となる。
【００２０】
この海上移動体通信装置は、複数のネットワークに加入し、それぞれのネットワークからデータを受信することができ、この機能によりネットワークを中継することが可能となる。ネットワークを中継することにより、別々のネットワークを繋ぐ役割を果たし、直接自局の送信電波が到達しない空域にある局ともデータを共有することが可能となり、擬似的にネットワークの構築範囲を拡大することができる。擬似的にネットワークに加入することができる局数の増加及びネットワークの構築できる物理的距離を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態１である海上移動体通信におけるネットワークを構築する海上移動体通信装置を示す構成図である。
【図２】実施の形態１よる複数のネットワークの中継を説明する図である。
【図３】実施の形態１よる中継機能を果たす加入局の複数のネットワークのタイムフレームの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  信号処理部                          ２  ＴＤＭＡ部
３  ＣＤＭＡ部                          ４  送信部
５  空中線                              ６  受信部
７  復調部
【図１】
2008228183.tif 000003
【図２】
2008228183.tif 000004
【図３】
2008228183.tif 000005