(57)【要約】【課題】移動体において無線通信を行う場合に、移動地においても高品質な無線伝送を保証する。【解決手段】周波数切り替え情報を伝送するデータ通信路と、無線通信装置と、無線通信路と、無線端末を具備し、前記無線通信装置は前記データ通信路から前記周波数切り替え情報を受信し、前記無線通信路を介して前記無線端末に送信し、前記無線通信装置および前記無線端末は現在使用中の無線周波数群と前記周波数切り替え情報によって指定される無線周波数群が異なる場合に、使用する無線周波数を前記周波数切り替え情報に基づいて指定される無線周波数群に一斉に変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数切り替え情報を伝送するデータ通信路と、
無線通信装置と、
無線通信路と、
無線端末とを具備し、
前記無線通信装置は前記データ通信路から前記周波数切り替え情報を受信し、前記無線通信路を介して前記無線端末に送信し、前記無線通信装置および前記無線端末は現在使用中の無線周波数群と前記周波数切り替え情報によって指定される無線周波数群が異なる場合に、使用する無線周波数を前記周波数切り替え情報に基づいて指定される無線周波数群に一斉に変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記無線周波数群は中心周波数で規定されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記周波数切り替え情報は地域情報とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
周波数切り替え情報を伝送するデータ通信路に接続された周波数切り替え情報入力手段と、
無線通信手段と、
周波数設定手段とを具備し、
前記周波数切り替え情報入力手段は前記データ通信路から前記周波数切り替え情報を受信して前記周波数設定手段に伝達し、前記周波数設定手段は現在使用中の無線周波数群と前記周波数切り替え情報に対応する無線周波数群が異なる場合に、前記無線通信手段に対し前記周波数切り替え情報に対応した無線周波数群を設定し、前記無線通信手段は設定された無線周波数群に一斉に変更することを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
前記無線周波数群は中心周波数で規定されることを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記周波数切り替え情報は地域情報とする請求項４または５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
無線通信手段と、
周波数設定手段とを具備し、
前記無線通信手段は無線通信路から周波数切り替え情報を受信して前記周波数設定手段に伝達し、前記周波数設定手段は現在使用中の無線周波数群と前記周波数切り替え情報に対応する無線周波数群が異なる場合に、前記無線通信手段に対し前記周波数切り替え情報に対応する無線周波数群を設定し、前記無線通信手段は、設定された無線周波数群に一斉に変更することを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
前記無線周波数群は中心周波数で規定されることを特徴とする請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記周波数切り替え情報は地域情報とする請求項７または８に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線チャンネルを用いて通信を行う無線通信装置および無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より航空機や列車などの移動体内で、映像番組、音声番組あるいは一般データ等をネットワーク経由で伝送するシステムが実用化されている。例えば航空機内部ではイーサネット(R)等を用いてビデオ番組を配信する番組配信システムがある。
【０００３】
ところで、航空機内ではネットワークの配線の省力化の要望から通信路に無線通信を用いることが検討されている。無線通信の例としては、無線ＬＡＮに用いられる、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されている通信方式がある。ＩＥＥＥ８０２．１１の詳細については、多数の専門書が発行されているが、例えば非特許文献１が詳しい。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１ではＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ等があるが、本発明では一例としてＩＥＥＥ８０２．１１ａについて説明する。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａは、５ＧＨｚ帯（ＵＮＩＩ）で動作する無線ＬＡＮであり、アメリカでは５．１５０〜５．３５０ＧＨｚ，５．７２５〜５．８２５ＧＨｚの合計３００ＧＨｚ、日本では５．１５０〜５．２５０ＧＨｚの１００ＧＨｚ、ヨーロッパでは５．１５０〜５．３５０ＧＨｚ，５．４７０〜５．７２５ＧＨｚの合計４５５ＧＨｚが利用可能である。
【０００６】
無線通信では、使用する周波数が干渉しないように、チャンネルに分割されることが多い。以下、本発明では使用されるチャンネルの集合を無線周波数群と称す。ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは中心周波数で規定されるチャンネルが定義されている。
【０００７】
チャンネル割り当ては、５．０００〜６．０００ＧＨｚにわたって５ＧＨｚ単位でチャンネルが割り当てられているが、使用できる帯域は国により異なる。データの通信には設定された無線中心周波数から前後約１０ＧＨｚの合計２０ＧＨｚを使用する。各チャンネル間で干渉無くチャンネルを使うためには２０ＧＨｚ以上離して中心周波数を設定する必要がある。各国において使用できる周波数帯域や中心周波数等は、通常法律によって定められており（以下、電波法）、各国内で使用される機器は法律に従って使用されるため、チャンネル間の干渉なく無線通信を行うことが可能である。
【０００８】
図５はＩＥＥＥ８０２．１１ａの国別使用可能周波数を示す表である。アメリカの場合、３６，４０，４４，４８，５２，５６，６０，６４，１４９，１５３，１５７，１６１チャンネルの計１２チャンネルが利用可能である。日本では１００ＧＨｚしか帯域がないため、３４，３８，４２，４６の４チャンネルが利用可能である。以下、シンガポール、台湾は図５に示す通りである。
【０００９】
ＩＥＥＥ８０２．１１では、割り当てられた中心周波数を状況に応じて適宜変更して使用する。そのような技術の従来例として、例えば特許文献１（以下、引例１）がある。
【００１０】
引例１は、各チャンネルの回線品質劣化を自動的に検知し、隣接ビームの干渉の影響を軽減するような周波数チャンネルに動的に変更するものである。
【特許文献１】特開２００２−２７１３３６号公報
【非特許文献１】８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書（株式会社ＩＤＧジャパン発行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の手法では以下のような問題点を有していた。航空機や列車などの移動体内で無線を使用する場合は、上記引例１のように、特定の国に割り当てられた複数の無線中心周波数（以下、無線中心周波数群）内で中心周波数を変更する手法では、例えば国際線の航空機では国間を移動した場合に当該国の無線通信と干渉を起こして、無線通信品質が悪くなるという問題点を有していた。
【００１２】
以下、この問題点を具体的に説明する。説明の簡略化のために図５のうちアメリカで使用する中心周波数群を５１８０ＧＨｚ（３６チャンネル）、５２００ＧＨｚ（４０チャンネル）、５２２０ＧＨｚ（４４チャンネル）、５２４０ＧＨｚ（４８チャンネル）とし、日本で使用する中心周波数群を５１７０ＧＨｚ（３４チャンネル）、５１９０ＧＨｚ（３８チャンネル）、５２１０ＧＨｚ（４２チャンネル）、５２３０ＧＨｚ（４６チャンネル）として説明する。
【００１３】
例えば、アメリカから日本へ航空機がフライトする場合、出発国であるアメリカでは上記の４チャンネル分の無線通信周波数を使用する。日本へ到着した時にそのまま米国の周波数を使用すると、５１８０ＧＨｚ（３６チャンネル）と５１７０ＧＨｚ（３４チャンネル）等、日本で通常に使用されている無線中心周波数とアメリカでの無線中心周波数は１０ＧＨｚしか離れていないために干渉を起こしてしまう。つまり、日本で正規の中心周波数群を使用している無線通信も、航空機内で使用されているアメリカの中心周波数群を使用している無線通信も相互に干渉して、どちらも通信品質が悪くなる。
【００１４】
これは、各国で与えられた無線中心周波数群内で中心周波数（チャンネル）を切り替える引例１の技術では解決できない問題である。
【００１５】
すなわち、移動体内で使用する無線通信周波数群を固定にすると、移動体内の通信品質が劣化すると共に、移動地の無縁通信の品質も劣化させてしまうという問題点を有していた。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明は、周波数切り替え情報を伝送するデータ通信路と、無線通信装置と、無線通信路と、無線端末を具備し、前記無線通信装置は前記データ通信路から前記周波数切り替え情報を受信し、前記無線通信路を介して前記無線端末に送信し、前記無線通信装置および前記無線端末は現在使用中の無線周波数群と前記周波数切り替え情報によって指定される無線周波数群が異なる場合に、使用する無線周波数を前記周波数切り替え情報に基づいて指定される無線周波数群に一斉に変更する。さらに好適には、前記無線周波数群は中心周波数で規定されることを特徴とする。さらに好適には、前記周波数切り替え情報は地域情報とする。
【００１７】
これにより、使用する無線周波数群を各地域で使用される無線周波数群に動的に変更を行うことで高品質な無線通信の保証を行う通信システムを提供する。
【００１８】
また、本発明は、周波数切り替え情報を伝送するデータ通信路に接続された周波数切り替え情報入力手段と、無線通信手段と、周波数設定手段を具備し、前記周波数切り替え情報入力手段は前記データ通信路から前記周波数切り替え情報を受信して前記周波数設定手段に伝達し、前記周波数設定手段は現在使用中の無線周波数群と前記周波数切り替え情報に対応する無線周波数群が異なる場合に、前記無線通信手段に対し前記周波数切り替え情報に対応した無線周波数群を設定し、前記無線通信手段は設定された無線周波数群に一斉に変更する。さらに好適には、前記無線周波数群を中心周波数で規定する。さらに好適には、前記周波数切り替え情報は地域情報とする。
【００１９】
これにより、使用する無線周波数群を各地域で使用される無線周波数群に動的に変更を行うことで高品質な無線通信の保証を行う通信装置を提供する。
【００２０】
また、本発明は、無線通信手段と、周波数設定手段を具備し、前記無線通信手段は無線通信路から周波数切り替え情報を受信して前記周波数設定手段に伝達し、前記周波数設定手段は現在使用中の無線周波数群と前記周波数切り替え情報に対応する無線周波数群が異なる場合に、前記無線通信手段に対し前記周波数切り替え情報に対応する無線周波数群を設定し、前記無線通信手段は、設定された無線周波数群に一斉に変更する。さらに好適には、前記無線周波数群を中心周波数で規定する。さらに好適には、前記周波数切り替え情報は地域情報とする。
【００２１】
これにより、使用する無線周波数群を各地域で使用される無線周波数群に動的に変更を行うことで高品質な無線通信の保証を行う通信装置を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の通信装置および通信システムによれば、移動体内で無線通信を行う場合でも、常に高品質な無線通信を保証可能となる。
【００２３】
また、移動地で行われている無線通信に干渉して妨害することがないので、移動地においても高品質な無線通信を保証可能となる。
【００２４】
なお、各国の電波法を遵守可能となることは言うまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、航空機内での無線通信を例として説明する。また、無線周波数群を、中心周波数で規定されるＩＥＥＥ８０２．１１ａを例として説明する。
【００２７】
図１は、本発明に係る無線通信システムである。図１において、１００はデータ通信路、１０１は無線通信装置（無線アクセスポイント：ＡＰ）、１０２は無線通信路であり、本実施の形態ではＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線通信である。１０３は無線端末（無線ステーション：ＳＴＡ）である。
【００２８】
データ通信路１００は本実施の形態ではイーサネット(R)を例とし、航空機内で映像番組、音声番組あるいは一般データ等の通信サービスを行うためのデータ伝送路である。無線通信装置１０１はデータ通信路１００からデータを受信し、無線通信路１０２を介して無線端末１０３にデータを伝送する。また、無線端末１０３から無線通信装置１０１にも通信が行われる。図１内の無線端末１０３は１０３ａおよび１０３ｂの二つのみ図示しているが、個数はこれに限るものではない。
【００２９】
本実施の形態では、航空機がアメリカから日本にフライトを行う場合を例として説明する。各国の法律で定められている無線中心周波数群は図５で既に説明した通りである。また、説明の簡易化のために、既に説明したように、アメリカ、日本ともに４チャンネルの無線中心周波数を使用する場合を例とする。
【００３０】
まず、出発地のアメリカでは、５１８０ＧＨｚ（３６チャンネル）、５２００ＧＨｚ（４０チャンネル）、５２２０ＧＨｚ（４４チャンネル）、および５２４０ＧＨｚ（４８チャンネル）の無線中心周波数群を使用して無線通信を行う。
【００３１】
航空機では、衛星を用いたシステム等により、常に現在地点を把握することが可能である（以下、現在地把握システム、と称す）。本実施の形態では公海上で無線通信周波数群を切り替える場合を例とする。
【００３２】
航空機があらかじめ定めておいた公海上の特定のポイントに来ると、現在地把握システム（図１には図示せず）から到着予定地のデータが、データ通信路１００を介して無線通信装置１０１に受信される。この到着予定地のデータを以下、地域情報と称す。つまり、本実施の形態では、周波数切り替え情報をして地域情報を例として説明する。
【００３３】
無線通信装置１０１は無線のアクセスポイントであり、無線通信路１０２を介して、受信した地域情報を無線端末１０３に送信する。無線端末１０３は地域情報を受信する。これらの動作により、無線通信装置１０１および無線端末１０３共に地域情報を受信する。
【００３４】
地域情報を受信して、現在使用中の無線中心周波数群と受信した到着予定地の無線通信周波数群が異なり、中心周波数群の変更が必要であれば、無線通信装置１０１および無線端末１０３は一斉に無線中心周波数群を変更する。
【００３５】
具体的には、出発地のアメリカで使用していた、５１８０ＧＨｚ（３６チャンネル）、５２００ＧＨｚ（４０チャンネル）、５２２０ＧＨｚ（４４チャンネル）、および５２４０ＧＨｚ（４８チャンネル）の無線中心周波数群と、到着予定地である日本で使用される、５１７０ＧＨｚ（３４チャンネル）、５１９０ＧＨｚ（３８チャンネル）、５２１０ＧＨｚ（４２チャンネル）および５２３０ＧＨｚ（４６チャンネル）の中心周波数群が異なるので、日本の周波数に一斉に変更する。
【００３６】
図２は、本発明に係る無線通信装置であり、無線通信装置１０１の内部構成を示す図である。図２を用いて無線通信装置１０１の動作を説明する。
【００３７】
図２において、２００は無線通信装置１０１である。１００は図１のデータ通信路と同じであり、１０２は図１の無線通信路と同じである。２０１は周波数切り替え情報入力手段であり、本実施の形態ではイーサネット(R)インタフェースである。イーサネット(R)インタフェースは汎用のＬＳＩ等を使用可能であり、簡易な構成で実現可能である。２０２はＩＥＥＥ８０２．１１ａの無線通信を行う無線通信手段であり、汎用のＬＳＩ等を使用可能であり、簡易な構成で実現可能である。２０３は周波数設定手段であり、地域情報と各地域の中心周波数群の対応表を具備している。２０４はデータバスである。
【００３８】
周波数切り替え情報入力手段２０１はデータ通信路１００から地域情報を受信すると、データバス２０４を介して周波数設定手段２０３に転送する。周波数設定手段２０３は、現在の地域情報と現在使用されている無線中心周波数群（アメリカ）を管理している。また、新規に入力された地域情報（日本）とそれに対応する無線中心周波数も管理している。
【００３９】
周波数設定手段２０３は、無線中心周波数群の変更が必要である場合は、データバス２０４を介して無線通信手段２０２に変更すべき無線中心周波数群を通知する。本実施の形態の場合は、日本の無線中心周波数群を通知する。
【００４０】
無線通信手段２０２は指定された無線中心周波数群を用いた通信を行うように一斉に中心周波数を変更する。
【００４１】
図３は、本発明に係る無線通信装置であり、無線端末１０３の内部構成を示す図である。図３において、３００は無線端末１０３であり、１０２は図１の無線通信路と同じである。
【００４２】
３０２はＩＥＥＥ８０２．１１ａの無線通信を行う無線通信手段であり、汎用のＬＳＩ等を使用可能であり、簡易な構成で実現可能である。３０３は周波数設定手段であり、地域情報と各地域の中心周波数群の対応表を具備している。３０４はデータバスである。
【００４３】
無線通信手段３０２は無線通信路１０２から地域情報を受信するとデータバス３０４を介して周波数設定手段３０３に転送する。
【００４４】
周波数設定手段３０３は現在の地域情報と、現在使用されている無線中心周波数群（アメリカ）を把握している。また、新規に入力された地域情報とそれに対応する無線中心周波数も把握しており、中心周波数群の変更が必要である場合は、データバス３０４を介して無線通信手段３０２に変更すべき無線中心周波数群（日本）を通知する。周波数設定手段３０３と図２の周波数設定手段２０３の違いは地域情報の入手経路が無線通信手段によるか周波数切り替え情報入力手段によるかの違いである。
【００４５】
無線通信手段３０２は指定された無線中心周波数群を用いた通信を行うように一斉に中心周波数を変更する。
【００４６】
図４は本発明に係る無線通信装置の処理フローを示す図である。図４の処理フローは無線通信装置１０１および無線端末１０３に共通である。
【００４７】
４００で処理を開始し、４０１で初期設定を行う。初期設定４０１では出発地のアメリカでの無線中心周波数を設定する。この初期設定では、データ通信路１００を介して無線通信装置１０１に出発地の地域情報を伝送すればよい。無線端末１０３の初期設定は、あらかじめ他の通信に妨害を与えない範囲の出力であらかじめ決められた中心周波数を用いて無線通信を行い、出発地の地域情報確定後に正規の無線中心周波数群を設定して、正規の無線通信の出力を通常にする等とすればよい。あるいは、初期設定４０１は機器に対し、手動で設定するあるいは図１に示していない別線を用いて設定するなどとしてもよい。
【００４８】
本発明の要点は、４０２、４０３および４０４の処理フローである。初期設定４０１が終了すると、地域情報入力待ち４０２となり、到着地の地域情報の入力を待つ。地域情報が入力されると４０３で中心周波数群の変更が必要であるか否かを判定し、変更の必要性がない場合は地域情報入力待ち４０２に戻る。本実施の形態のように中心周波数群の変更の必要がある場合は、無線通信手段２０２、３０２に通知して、一斉に無線中心周波数群の変更を行う。
【００４９】
以上説明したように、本発明では、移動体において移動中に無線の中心周波数の変更が必要となった場合に中心周波数群の変更を実施することが可能であり、これにより移動体の現在地で許可されている中心周波数群に変更することで、他の通信からの干渉により通信品質の劣化が起こることなく、高品質な無線通信が可能となる。
【００５０】
また、移動体周辺の無線通信にも干渉を与えず、近隣の他の無線通信も高品質な伝送を保証することは言うまでもない。
【００５１】
なお、図２は無線通信装置１０１、図３は無線端末１０３として説明したが、無線端末にも地域情報受信のための別線（図１には図示せず）を具備することも可能であり、この場合、図２の構成と同一になる。したがって、本発明の通信システムにおいて無線端末に地域情報受信のための通信路を設けた場合でも本発明の範囲から排除するものではない。
【００５２】
また、本発明の実施の形態では、航空機を例として説明を行ったが、航空機に限らず、列車、車などの移動体でも本発明は有効である。従って、そのような場合に本発明を適応した場合でも本発明の範囲から排除するものではない。
【００５３】
また、本発明の実施の形態では、移動体を例として説明を行ったが、無線中心周波数群を変更せざるを得ない全ての場合において本発明は有効である。従って、そのような場合に本発明を適応した場合でも本発明の範囲から排除するものではない。
【００５４】
また、本発明の実施の形態では、無線中心周波数群が複数の場合を例としたが、一つの場合でも本発明は有効である。従って、そのような場合に本発明を適応した場合でも本発明の範囲から排除するものではない。
【００５５】
また、本発明の実施の形態では、周波数切り替え情報として地域情報を例として説明したが、地域情報に限らず、切り替えるべき中心周波数群を直接情報として伝達する、あるいは周波数切り替えタイミングのみを伝達する、あるいは中心周波数群を特定するコードを伝達する等、種々の変形が可能である。従って、そのような場合でも本発明の範囲から排除するものではない。
【００５６】
また、本発明の実施の形態では、説明の簡易化のために、アメリカ、日本ともに４チャンネルの無線中心周波数を使用する場合を例としたが、これに限るものではなく、特にアメリカでは図５に示したように多数の無線中心周波数を使用することが許可されており、これらを使用した場合でも本発明の範囲から排除するものではない。すなわち各国で使用許可されている全てあるいは一部の無線中心周波数を使用した場合においても本発明の範囲から排除するものではない。
【００５７】
また、本発明の実施の形態では、無線中心周波数の切り替え位置を公海上としたが、航空機が地上の無線通信に影響を与えるのは高度が低くなってからであり、必ずしも切り替えポイントは公海上とは限らず、着陸態勢に入った時、あるいは離陸が完了した時等、他の通信に影響が出ないような場所で切り替える等としても本発明の範囲から排除するものではない。
【００５８】
また、無線中心周波数の切り替えを行うための位置把握は、衛星を用いたシステムに限らず、ＧＰＳ等どのようなものでもよい。また、乗務員が手動で切り替える等としてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態では、周波数設定手段が、変更すべき無線中心周波数群を無線通信手段に通知する場合を例としたが、周波数設定手段が無線中心周波数群に割り当てられたコード等を無線通信手段に通知して、無線通信手段がコードに対応する無線通信周波数群を管理して、一斉に無線通信周波数を変更する等、種々の変形が可能であり、そのような場合でも本発明の範囲から排除するものではない。
【００６０】
また、本実施の形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ａを例として説明したが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇにも適応可能である。また、ＩＥＥＥ８０２．１１に限らず、異なる無線周波数群が存在する全ての場合において本発明は有効であり、本発明の範囲から排除するものではない。
【００６１】
また、本実施の形態では、無線周波数群の例として、無線中心周波数を例としたが、無線周波数群が中心周波数で規定される場合に限らず、無線帯域で規定される等の場合でも本発明は有効であり、従って本発明の範囲から排除するものではない。
【００６２】
また、本実施の形態では移動体の場合を例として説明を行ったが、無線周波数群を切り替えなければならない全ての場合において本発明は有効である。したがって、そのような場合でも本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明にかかる通信装置および通信システムは、移動体において無線通信を行う場合に有効であるので、例えば航空機、列車、車等で無線通信を行う場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る無線通信システムの構成図
【図２】本発明に係る無線通信装置の構成図
【図３】本発明に係る無線通信装置の構成図
【図４】本発明に係る無線通信装置の処理フローチャート
【図５】ＩＥＥＥ８０２．１１ａの国別使用可能周波数を示す図
【符号の説明】
【００６５】
１００  データ通信路
１０１  無線通信装置
１０２  無線通信路
１０３  無線端末
【図１】
2005303494.tif 000003
【図２】
2005303494.tif 000004
【図３】
2005303494.tif 000005
【図４】
2005303494.tif 000006
【図５】
2005303494.tif 000007