(57)【要約】【課題】干渉を防止しつつ無線通信を行うのに好適な無線通信システム等を提供する。【解決手段】無線通信システムにおいて、ＧＰＳ受信部１１は、移動局１の位置を検出する。送信電力制御部１４は、検出した移動局１の位置に基づいて、移動局１の送信電力を制御すべき所定の条件が満たされるか否かを判別する。そして、送信電力制御部１４は、所定の条件が満たされると判別された場合、移動局１からの送信波により干渉を受ける可能性のある受信局の位置における送信波の電力が受信局の許容干渉電力を超えないように、移動局１の送信電力を制御する。【選択図】図２
2013157771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局の位置を検出する検出部と、
前記検出した移動局の位置に基づいて、当該移動局の送信電力を制御すべき所定の条件が満たされるか否かを判別する判別部と、
前記判別部により前記所定の条件が満たされると判別された場合、前記移動局からの送信波により干渉を受ける可能性のある受信局の位置における当該送信波の電力が当該受信局の許容干渉電力を超えないように、前記移動局の送信電力を制御する制御部と、
を備える無線通信システム。
【請求項２】
前記受信局には、当該受信局の位置と許容干渉電力とに基づいて予め定められた領域が対応付けられ、
前記所定の条件は、前記検出した移動局の位置が前記領域内である場合に満たされ、
前記制御部は、前記判別部により前記所定の条件が満たされると判別された場合、前記移動局の送信を停止するように、前記移動局の送信電力を制御する、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記受信局には、複数の領域が対応付けられ、
前記複数の領域のそれぞれには、当該領域から前記受信局までの距離と当該受信局の許容干渉電力とに基づいて予め定められた前記移動局の送信電力の許容値が対応付けられ、
前記所定の条件は、前記検出した移動局の位置が前記複数の領域のいずれかの内側であり、且つ、当該移動局が内側に位置する領域に対応付けられた許容値を当該移動局の送信電力が超える場合に満たされ、
前記制御部は、前記判別部により前記所定の条件が満たされると判別された場合、前記移動局が内側に位置する領域に対応付けられた許容値を超えないように、前記移動局の送信電力を制御する、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記検出部は、前記移動局の向きをさらに検出し、
前記検出した移動局の向きに基づいて、当該移動局からの送信波の指向方向を計算する指向方向計算部と、
前記計算した指向方向と当該移動局のアンテナ軸外特性に基づいて、前記検出した移動局の位置から前記受信局の位置の方向に放射される送信波の送信電力密度を計算する送信電力密度計算部と、
前記検出した移動局の位置から前記受信局の位置までの伝播損失を計算する伝播損失計算部と、
前記計算した送信電力密度と前記計算した伝播損失とに基づいて、前記受信局の位置における前記送信波の電力を計算する電力計算部と、
をさらに備え、
前記所定の条件は、前記計算した送信波の電力が、当該受信局の許容干渉電力を超える場合に満たされる、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記伝播損失計算部は、前記検出した移動局の位置と前記受信局の位置との間の遮蔽情報に基づいて、前記伝播損失を計算する、
請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
複数の変調方式のうちから、前記制御した送信電力で送信される送信波のＣＮ比が所要ＣＮ比以上となる変調方式を選択する選択部と、
変調方式を前記選択した変調方式に変更する変更部と、
をさらに備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
移動局の位置を検出する検出ステップと、
前記検出した移動局の位置に基づいて、当該移動局の送信電力を制御すべき所定の条件が満たされるか否かを判別する判別ステップと、
前記判別ステップにより前記所定の条件が満たされると判別された場合、前記移動局からの送信波により干渉を受ける可能性のある受信局の位置における当該送信波の電力が当該受信局の許容干渉電力を超えないように、前記移動局の送信電力を制御する制御ステップと、
を備える無線通信方法。
【請求項８】
コンピュータを、
移動局の位置を検出する検出部、
前記検出した移動局の位置に基づいて、当該移動局の送信電力を制御すべき所定の条件が満たされるか否かを判別する判別部、
前記判別部により前記所定の条件が満たされると判別された場合、前記移動局からの送信波により干渉を受ける可能性のある受信局の位置における当該送信波の電力が当該受信局の許容干渉電力を超えないように、前記移動局の送信電力を制御する制御部、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、無線通信方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動可能な無線局（移動局）を備える無線通信システムでは、移動局の位置に応じて、通信状態が様々に変化する。そのため、移動局の位置の変化にかかわらずに好適な通信状態で無線通信を行うための技術が、種々に開発されている。
【０００３】
例えば特許文献１は、移動局（可搬局）が自局の位置を検出し、検出した自局の位置と衛星のアンテナ指向性特性に基づいて計算された適正な送信電力に自局の送信電力を制御する衛星通信システムを開示している。この技術により、移動局の位置によって衛星のアンテナ指向性特性が変化することにより生じる通信状態の変化に応じて送信電力を適切な値に制御することができ、移動局の位置にかかわらず好適な通信状態で無線通信を行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−８７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような衛星通信システムでは、移動局が移動した結果、通信に無関係な他の受信局の近傍に位置し、移動局からの送信波が他の受信局に対して干渉を引き起こすことがある。しかしながら、特許文献１は、通信に無関係な他の受信局に対する干渉を防止するための制御技術については開示していない。そのため、移動局からの送信波により干渉を受ける可能性のある受信局に対し、移動局の位置に応じて適切に干渉を防止しつつ無線通信を行う技術が求められていた。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、干渉を防止しつつ無線通信を行うのに好適な無線通信システム、無線通信方法及びプログラム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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る無線通信システムは、移動局の位置を検出する検出部と、検出した移動局の位置に基づいて、移動局の送信電力を制御すべき所定の条件が満たされるか否かを判別する判別部と、判別部により所定の条件が満たされると判別された場合、移動局からの送信波により干渉を受ける可能性のある受信局の位置における送信波の電力が受信局の許容干渉電力を超えないように、移動局の送信電力を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、干渉を防止しつつ無線通信を行うのに好適な無線通信システム、無線通信方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの概要を説明するための図である。
【図２】実施の形態１に係る無線通信システムの概要構成例を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る移動局装置の物理構成例を示すブロック図である。
【図４】地上局のデータベースに格納される他の受信局のデータの一例を示す図である。
【図５】禁止領域の一例を示す図である。
【図６】（ａ）は、制御領域の一例を示す図である。（ｂ）は、制御領域と送信電力の許容値との対応関係の一例を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る送信電力の制御処理の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】禁止領域の別の例を示す図である。
【図９】（ａ）は、制御領域の別の例を示す図である。（ｂ）は、制御領域と送信電力の許容値との対応関係の別の例を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係る無線通信システムの概要を説明するための図である。
【図１１】実施の形態２に係る無線通信システムの概要構成例を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態２に係る送信電力の制御処理の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】送信波が遮蔽される様子を説明するための図である。
【図１４】実施の形態３に係る無線通信システムの概要構成例を示すブロック図である。
【図１５】変調方式と所要ＣＮ比との対応関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
【００１１】
実施の形態１．
図１に示すように、本実施の形態に係る無線通信システムは、移動局１が、通信衛星２を介して地上局３と通信する衛星通信システムにおいて実現される。
【００１２】
移動局１は、移動することができる無線局である。本実施の形態では、移動局１は、図１に示すようにヘリコプターに搭載され、空中を移動することができる。移動局１は、通信衛星２と無線通信を行うための無線通信装置を備え、通信衛星２を介して地上局３とデータのやり取りを行う。本実施の形態における衛星通信システムは、いわゆるヘリサット通信システム（ヘリコプター搭載衛星通信システム）であり、移動局１は、様々な場所を移動しながら移動先で取得したデータを通信衛星２経由で地上局３に提供する。通信衛星２を経由することで、例えば移動局１が山影に隠れて地上局３と電波の送受信ができなくなった場合のような、移動局１と地上局３との位置関係に影響されることなく、移動局１と地上局３との間で通信が可能となる。
【００１３】
通信衛星２は、無線通信を目的として宇宙空間に打ち上げられた人工衛星である。通信衛星２は、ミリ波やセンチメートル波、マイクロ波等の電波による無線通信を行うための無線通信装置を備え、大気圏外の軌道上を周回しながら、移動局１や地上局３と無線通信を行う。本実施の形態では、通信衛星２は、主に、移動局１と地上局３との通信を中継する役割を果たす。
【００１４】
地上局３は、通信衛星２との通信のための地上の無線局である。地上局３は、例えばパラボラアンテナを備え、大気圏外を周回する通信衛星２を追跡し、通信衛星２の方向にパラボラアンテナを向けて電波を送受信することで、通信衛星２と無線通信を行う。また、地上局３は、移動局１の運用を管理するための種々のデータを備え、これらを必要に応じて、通信衛星２を経由して移動局１に提供する。
【００１５】
一方、図１に示された他の受信局４ａ〜４ｎは、移動局１が通信する地上局３とは異なる受信局であって、地上に設置されている様々な受信局のうち、移動局１からの送信波によって干渉を受けるおそれのある受信局である。すなわち、移動局１が様々な場所を移動する際に、移動局１が使用する送信波の周波数帯と重複する周波数帯を使用する無線局の近傍にまで移動すると、移動局１からの送信波が受信局での受信波に干渉を引き起こすことが想定される。他の受信局４ａ〜４ｎは、このような移動局１が近づく可能性のある受信局であって、移動局１が使用する送信波の周波数帯と重複する周波数帯を使用する受信局である。
【００１６】
このような他の受信局４ａ〜４ｎには、通信用の無線局の他、移動局１が使用する送信波の周波数帯と重複する周波数帯を使用する受信局であれば、例えば電波天文用の受信設備も含まれる。また、他の受信局４ａ〜４ｎには、地上の所定の位置に固定された固定局に限らず、移動可能な受信設備も含まれる。
【００１７】
図２に示すように、移動局１には移動局装置１０が設置され、地上局３には地上局サーバ３０が設置される。以下、移動局装置１０及び地上局サーバ３０の構成について、図２を参照して説明する。
【００１８】
移動局装置１０は、ＧＰＳ受信部１１と、計算部１２と、記憶部１３と、送信電力制御部１４と、送信部１５と、データ生成部１６と、受信部１７と、を備える。
【００１９】
ＧＰＳ受信部１１は、移動局１の位置を検出する検出部としての機能を有する。すなわち、ＧＰＳ受信部１１は、上空を周回しているＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの信号を受信し、受信した信号に基づいて、移動局１の現在の位置（例えば緯度・経度）を検出する。検出された位置の情報は、計算部１２へと供給される。
【００２０】
計算部１２は、送信電力の制御処理に必要な種々の計算を行う機能を有する。計算部１２は、ＣＰＵ等の制御のもと、例えばＧＰＳ受信部１１から供給された移動局１の現在の位置と、他の受信局４ａ〜４ｎの位置と、の間の距離を計算したり、他の受信局４ａ〜４ｎの許容干渉電力に基づいて、後述する送信禁止条件と送信電力条件とを計算したりする。このとき用いられる他の受信局４ａ〜４ｎの位置や許容干渉電力のデータは、地上局３のデータベース３３に予め格納されており、受信部１７によって地上局３から受信され、計算部１２に供給される。計算部１２により計算された移動局１の現在の位置と他の受信局４ａ〜４ｎの位置との間の距離のデータは、送信電力制御部１４に供給される。
【００２１】
記憶部１３は、送信電力の制御処理に必要な種々のデータを記憶するための記憶領域である。記憶部１３には、例えば送信禁止条件と送信電力条件のデータが記憶される。ここで、送信禁止条件及び送信電力条件とは、移動局１から通信衛星２への送信波によって他の受信局４ａ〜４ｎに干渉を及ぼすことがないように予め定められた条件であり、詳細は後述する。
【００２２】
送信電力制御部１４は、送信電力を制御する機能を有する。送信電力制御部１４は、ＣＰＵ等の制御のもと、計算部１２から供給された移動局１の現在の位置又は送信電力が、記憶部１３に記憶された送信禁止条件又は送信電力条件を満たすか否かを判別する判別部としての機能、この判別に基づいて移動局１の送信電力を制御する制御部としての機能を有する。送信電力制御部１４は、データ生成部１６に送信停止制御信号を送信したり、送信部１５に送信電力制御信号を送信したりすることで、送信電力を制御する。
【００２３】
送信部１５は、通信衛星２に信号を送信する機能を有する。送信部１５は、送信電力制御部１４によって制御された送信電力で、通信衛星２に信号を送信する。より詳細には、送信部１５は、変調部１５ａと、アップコンバータ１５ｂと、電力増幅部１５ｃと、を備える。変調部１５ａは、送信用に生成された所定の周波数の送信波を、データ生成部１６から供給されるデータの信号で変調し、中間周波数信号を生成する。アップコンバータ１５ｂは、変調部１５ａが変調した中間周波数信号を、電波として通信衛星２に向けて放射するための無線周波数信号に変換する。電力増幅部１５ｃは、可変抵抗器１５ｄを備え、送信電力制御部１４からの送信電力制御信号に応じて、可変抵抗器１５ｄの抵抗値を変化させて増幅率を調整する。これにより、電力増幅部１５ｃは、アップコンバータ１５ｂから供給された無線周波数信号を、通信衛星２に向けて放射するために必要となる電力にまで増幅する。
【００２４】
データ生成部１６は、通信衛星２に送信するためのデータを生成する機能を有する。データ生成部１６は、例えば移動局１が様々な場所に移動することで得られた観測データや移動局１の状態を表すステータスデータ等、地上局３に提供すべきデータを生成し、送信部１５に供給する。また、データ生成部１６は、送信電力制御部１４から送信停止制御信号を受け取ると、送信部１５へのデータの供給を停止する。送信部１５へのデータの供給を停止している間、データ生成部１６は、生成されたデータを、送信を再開すべき旨の信号を受け取るまで所定の記憶領域に保持し、送信が再開された後に送信部１５へ供給する。
【００２５】
受信部１７は、通信衛星２から送信された信号を受信する機能を有する。受信部１７は、通信衛星２を介して地上局３から送信される他の受信局４ａ〜４ｎの位置や許容干渉電力のデータを受信する。受信されたデータは、計算部１２へと供給され、送信電力の制御処理のための種々の計算に用いられる。なお、図２における受信部１７は、理解を容易にするため、アンテナ装置１８に直接には接続されていないが、実際にはアンテナ装置１８を用いて通信衛星２からの信号を受信する。
【００２６】
一方、地上局サーバ３０は、地上局送信部３１と、地上局受信部３２と、データベース３３と、を備える。
【００２７】
地上局送信部３１は、通信衛星２に信号を送信する機能を有する。地上局送信部３１は、例えばデータベース３３に格納された他の受信局４ａ〜４ｎの位置や許容干渉電力のデータを取得し、通信衛星２へと送信することで、これらのデータを移動局１に供給する。その他にも、地上局送信部３１は、移動局１の運用に必要な種々の情報を、通信衛星２を介して移動局１に送信する。なお、図２における地上局送信部３１は、理解を容易にするため、アンテナ装置３４に直接には接続されていないが、実際にはアンテナ装置３４を用いて通信衛星２へ信号を送信する。
【００２８】
地上局受信部３２は、通信衛星２から送信された信号を受信する機能を有する。地上局受信部３２は、移動局１が通信衛星２を介して地上局３へ送信した種々のデータを、アンテナ装置３４を用いて受信する。
【００２９】
データベース３３は、例えばハードディスクドライブのような大容量記憶装置によって実現され、移動局１が送信電力の制御処理を行うための各種データを格納する。具体的にデータベース３３には、詳細は後述するように、他の受信局４ａ〜４ｎについての位置や許容干渉電力のデータが格納される。
【００３０】
上記のような機能を備える移動局装置１０は、物理的には図３に示すように構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａと、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｃと、入力装置１０ｄと、出力装置１０ｅと、送信装置１０ｆと、受信装置１０ｇと、を備える。
【００３１】
ＣＰＵ１０ａは、命令やデータを転送するための伝送経路であるシステムバスにより各構成要素と相互に接続され、ＲＯＭ１０ｂに記録されている移動局装置１０全体の動作制御に必要なコンピュータプログラムや各種データに従って動作する。そしてＣＰＵ１０ａは、ＲＯＭ１０ｂから読み出したコンピュータプログラムやデータ、その他処理の進行に必要なデータを、ＲＡＭ１０ｃに一時的に記憶しながら、上記各部の動作を制御する。
【００３２】
ＲＯＭ１０ｂには、移動局装置１０が動作するための各種コンピュータプログラムが予め記録されており、ＣＰＵ１０ａによってＲＡＭ１０ｃに読み出されながら、各種処理が実行される。ＲＯＭ１０ｂは、例えば記憶部１３として機能し、送信禁止条件と送信電力条件とを予め記録しておき、記録された送信禁止条件と送信電力条件とがＣＰＵ１０ａによって読み出され、送信電力制御部１４に供給される。
【００３３】
ＲＡＭ１０ｃは、データやプログラムを一時的に記憶するためのもので、ＲＯＭ１０ｂから読み出されたプログラムやデータ、その他移動局装置１０が各種処理を行う上で必要なデータが保持される。
【００３４】
入力装置１０ｄは、例えばキーボードやマウス等から構成され、操作者が移動局装置１０への各種操作指示を入力するためのものである。出力装置１０ｅは、例えばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等から構成され、移動局装置１０の処理によって生じる各種情報を表す画像を表示する。なお、例えば移動局装置１０に対する指示入力が通信衛星２を介して地上局３から受け付けられるようにすることで、受信装置１０ｇが入力装置１０ｄとして機能するようにしてもよい。また、移動局装置１０の処理に対する出力表示が地上局３において表示されるようにすることで、送信装置１０ｆが出力装置１０ｅとして機能するようにしてもよい。
【００３５】
送信装置１０ｆは、電波法等により予め定められた周波数帯の電波信号を送信し、通信衛星２と無線通信を行うためのものであり、所定の周波数の信号を発生させる回路、信号を所定の電力まで増大させる増幅回路、所定の周波数の搬送波を送信すべき情報が含まれた信号で変調する変調回路等から構成される。例えば送信装置１０ｆは、ＣＰＵ１０ａの制御のもと、送信部１５として機能し、アンテナ装置１８を介して通信衛星２に向けて送信信号を送信する。
【００３６】
受信装置１０ｇは、通信衛星２から送信された所定の周波数帯の電波信号を受信するためのものであり、アンテナ装置１８を介して受信した信号を増幅する増幅回路や、増幅した信号を復調することで情報を復元する復調装置等から構成される。例えば受信装置１０ｇは、ＣＰＵ１０ａの制御のもと、受信部１７として機能し、アンテナ装置１８を介して通信衛星２から送信された信号を受信する。また、受信装置１０ｇは、通信衛星２との無線通信のための信号を受信する他にも、例えばＣＰＵ１０ａの制御のもとでＧＰＳ受信部１１として機能し、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して移動局１の現在の位置情報を取得する。
【００３７】
このほか、移動局装置１０は、ハードディスクドライブのような大容量記憶装置を備え、記憶部１３として機能するようにしてもよい。また、移動局装置１０は、タッチパネルのような入力部と表示部とが組み合わされた装置を備え、入力装置１０ｄや出力装置１０ｅとして機能するようにしてもよい。
【００３８】
また、移動局装置１０と同様、地上局サーバ３０も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力装置、出力装置、送信装置、受信装置、ハードディスクドライブ等を備える。そして、ＣＰＵが、ＲＯＭから読み出したコンピュータプログラムやデータをＲＡＭに一時的に記憶しながら、地上局送信部３１や地上局受信部３２等の各部の動作を制御する。
【００３９】
地上局サーバ３０が備えるデータベース３３には、図４に示すように、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれについて、位置データと許容干渉電力のデータとが対応付けられて、予め格納される。
【００４０】
ここで、位置データは、他の受信局４ａ〜４ｎが位置する場所を示す客観的な情報として、緯度・経度が用いられる。図４に示した例では、他の受信局Ａは北緯３５．６５度、東経１３９．６９度に位置し、他の受信局Ｂは北緯３３．７１度、東経１３８．０２度に位置し、他の受信局Ｃは北緯３２．３０度、東経１３３．５６度に位置し、他の受信局Ｄは北緯３８．０６度、東経１４０．３５度に位置する。このように、データベース３３は、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれについてその位置を緯度・経度と対応付けて格納する。
【００４１】
なお、データベース３３に格納される位置データは、緯度・経度によって表されることに限らず、例えば所定の位置からの相対的な座標によって表されるものであってもよい。
【００４２】
このような位置データに加えて、地上局３のデータベース３３には、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれについての許容干渉電力のデータが格納される。ここで許容干渉電力とは、許容干渉レベルともいい、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれが自局以外の無線局からの送信波によって受ける干渉を許容できる電力の値（典型的には上限値）を表すものである。すなわち、許容干渉電力は、他の受信局４ａ〜４ｎがそれぞれ自局以外の無線局からの送信波によって干渉を受けた場合を想定し、予め定めた自局が許容できる干渉の限度を示すものである。
【００４３】
具体的に図４に示した例では、他の受信局Ａの許容干渉電力は−１１７ｄＢｍ／ＭＨｚであり、他の受信局Ｂの許容干渉電力は−５１ｄＢｍ／ＭＨｚであり、他の受信局Ｃの許容干渉電力は−１３３ｄＢｍ／ＭＨｚであり、他の受信局Ｄの許容干渉電力は−８６ｄＢｍ／ＭＨｚである。このように、データベース３３は、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれに固有の許容干渉電力のデータを格納する。
【００４４】
なお、データベース３３に格納された他の受信局４ａ〜４ｎについてのデータは、必要に応じて更新される。特に、他の受信局４ａ〜４ｎの中に移動可能な受信局が含まれている場合には、受信局の位置は大きく変化しうる。そのため、なるべく適切な受信局の位置データを移動局装置１０に提供できるよう、データベース３３に格納された位置データは、例えば定期的に、又は、移動可能な受信局の位置が所定の距離以上大きく変化したとき等に更新される。
【００４５】
このような他の受信局４ａ〜４ｎの位置と許容干渉電力に基づいて、移動局装置１０の計算部１２は、送信禁止条件と送信電力条件とを定め、定めた送信禁止条件と送信電力条件とを記憶部１３に記憶する。
【００４６】
ここで送信禁止条件とは、移動局１から通信衛星２へ送信される送信波によって他の受信局４ａ〜４ｎに干渉を及ぼさないように、移動局１からの送信波の送信を停止すべき条件である。送信禁止条件は、移動局１と他の受信局４ａ〜４ｎとの位置関係、他の受信局４ａ〜４ｎの許容干渉電力、そして移動局１で使用される可能性のある送信電力の大きさに基づいて定められる。
【００４７】
送信禁止条件を定めるため、移動局装置１０の受信部１７は、地上局３のデータベース３３に格納された他の受信局４ａ〜４ｎの位置と許容干渉電力のデータを、通信衛星２を介して受信する。そして、計算部１２が、送信波の距離による伝播損失を考慮し、自局で使用される可能性のある送信電力で送信波を送信した場合に、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置に到達した送信波の電力がそれぞれの許容干渉電力を超えてしまうような領域（以下、禁止領域という。）を求める。送信禁止条件は、求められた禁止領域内に移動局１の位置が入った場合に満たされるものとして定められる。
【００４８】
例えば、他の受信局４ａについての禁止領域は、図５に示すように、他の受信局４ａからの距離が禁止距離５１以内となる円状の領域となる。移動局１が禁止領域５０の内側に入ると、すなわち、移動局１と他の受信局４ａとの距離が禁止距離５１未満になると、移動局１から送信される送信波が他の受信局４ａに到達しても十分に減衰しておらず、送信波の電力が他の受信局４ａの許容干渉電力を超えてしまう。その結果、他の受信局４ａは、干渉による影響を受けてしまう。一方で、移動局１が禁止領域５０の外側に位置する、すなわち、移動局１と他の受信局４ａとの距離が禁止距離５１以上になると、移動局１からの送信波は、使用される最大の電力で送信されたとしても、他の受信局４ａに到達するまでに減衰しており、送信波の電力は許容干渉電力以下になる。その結果、他の受信局４ａは、干渉による影響を受けない。そのため、移動局１が他の受信局４ａから禁止距離５１以内になると、送信電力制御部１４が送信を停止し、他の受信局４ａへの干渉を及ぼさないようにする。
【００４９】
このような禁止距離５１は、他の受信局４ａ〜４ｎに固有の許容干渉電力に応じて定められる。例えば、相対的に大きな許容干渉電力を有する受信局の禁止距離５１は、相対的に小さな許容干渉電力を有する受信局の禁止距離５１よりも、大きなものとなる。計算部１２は、このような禁止距離５１に基づく禁止領域５０を、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれについて求める。求めた禁止領域５０は、送信禁止条件を定めるものとして記憶部１３に保持される。
【００５０】
また、送信電力条件とは、送信禁止条件と同じく移動局１から通信衛星２へ送信される送信波によって他の受信局４ａ〜４ｎが干渉を受けないようにするためのものであり、送信禁止条件は移動局１からの送信を停止すべき条件であったのに対し、送信電力条件は、移動局１の送信電力を制御するための電力値を定めた条件である。すなわち、送信電力条件は、移動局１が他の受信局４ａ〜４ｎに対して干渉を及ぼさないような程度の送信電力で送信波を送信できるようにするための条件である。送信禁止条件と送信電力条件とは、例えば操作者によってどちらかを選択できるようにしておき、状況に応じてどちらか一方の条件が選択されて使用される。
【００５１】
具体的に説明すると、送信電力条件を定めるため、移動局装置１０の受信部１７は、地上局３のデータベース３３に格納された他の受信局４ａ〜４ｎの位置と許容干渉電力のデータを、通信衛星２を介して受信する。そして、計算部１２が、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれについて、他の受信局の位置に基づく複数の領域（以下、制御領域という。）を定め、定めた複数の制御領域のそれぞれに移動局１が使用できる送信電力の許容値を対応付ける。送信電力条件は、定められた複数の制御領域のいずれかの内側に移動局１の位置が入り、且つ、移動局１の送信電力が、内側に入った制御領域に対応付けられた送信電力の許容値を超えた場合に満たされるものとして定められる。
【００５２】
具体的に、図６（ａ）に示すように、他の受信局４ａについての制御領域が、他の受信局４ａの位置を中心とし、それぞれ制御距離６１ａ〜６１ｃを半径とする３つの同心円によって分けられた３つの領域によって定められた場合を例にとって説明する。制御領域６０ａは、他の受信局４ａの位置からの距離が制御距離６１ａ未満かつ制御距離６１ｂ以上となるドーナツ状の領域であり、制御領域６０ｂは、他の受信局４ａの位置からの距離が制御距離６１ｂ未満かつ制御距離６１ｃ以上となるドーナツ状の領域であり、制御領域６０ｃは、他の受信局４ａの位置からの距離が制御距離６１ｃ未満となる円状の領域である。
【００５３】
そして、計算部１２は、これら３つの制御領域６０ａ〜６０ｃのそれぞれについて、送信波の距離による伝播損失を考慮し、移動局１の送信電力の許容値を計算する。ここで、送信電力の許容値とは、他の受信局４ａの位置に到達した送信波の電力が他の受信局４ａの許容干渉電力を超えないような、その領域内において移動局１で使用可能な送信電力の値（典型的には上限値）である。
【００５４】
具体的に図６（ｂ）の例を参照して説明すると、計算部１２は、３つの制御領域６０ａ〜６０ｃに、他の受信局４ａからの距離と逆相関するように、それぞれ１００Ｗ、５０Ｗ、２０Ｗという許容値を対応付ける。すなわち、他の領域よりも他の受信局４ａから相対的に離れた制御領域６０ａでは、送信波の距離による伝播損失の程度が大きくなるため、１００Ｗという他の領域よりも相対的に大きな許容値が対応付けられる。逆に、他の領域よりも他の受信局４ａの位置から相対的に近傍の制御領域６０ｃでは、送信波の距離による伝播損失の程度が小さいため、２０Ｗという他の領域よりも相対的に小さな許容値が対応付けられる。
【００５５】
なお、図６（ｂ）に示された送信電力の許容値は説明を容易にするためのものであり、制御領域６０ａ〜６０ｃの定め方や許容干渉電力等に応じて、他の様々な値が用いられてもよい。また、制御領域６０の数も、上記のような３つに限らず、１つでも２つでもよいし、より多くの制御領域６０を定めてもよい。
【００５６】
計算部１２は、このような制御領域６０ａ〜６０ｃを、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれについて定め、定めた制御領域６０ａ〜６０ｃのそれぞれについて送信電力の許容値を計算し、送信電力条件として記憶部１３に保持しておく。他の受信局４ａ〜４ｎは、それぞれ異なる固有の許容干渉電力を有しているため、計算される許容値の大きさも、他の受信局４ａ〜４ｎごとに異なるものとなる。そして、移動局１が制御領域６０ａ〜６０ｃのいずれかに入ると、送信電力制御部１４が、自局が位置する制御領域に対応付けられた許容値を超えないように送信電力を制御し、他の受信局４ａ〜４ｎへの干渉を及ぼさないようにする。
【００５７】
なお、このような送信禁止条件又は送信電力条件を定める処理は、移動局装置１０において行われるものでなくともよい。すなわち、例えば、移動局装置１０とは異なる情報処理装置が、地上局３のデータベース３３から他の受信局４ａ〜４ｎの位置と許容干渉電力のデータを取得し、取得したデータに基づいて送信禁止条件又は送信電力条件を定め、移動局装置１０は、既に定められた送信禁止条件又は送信電力条件を記憶部１３に記憶する処理のみ行うようにしてもよい。
【００５８】
次に、図７のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る無線通信システムの送信電力の制御処理について説明する。図７に示すように、本実施の形態における送信電力の制御処理は、移動局１側の処理と地上局３側の処理とに分けられる。
【００５９】
このフローチャートに示された送信電力の制御処理は、移動局１が通信衛星２に送信波を送信しながら様々な場所を移動している最中、例えば定期的なタイミングで、又は、移動局１が所定の距離以上大きく移動したタイミング等になると、開始される。
【００６０】
処理が開始されると、まず、移動局１側の処理において、移動局装置１０のＧＰＳ受信部１１が、自局の位置を検出する（ステップＳ１０１）。すなわち、ＧＰＳ受信部１１は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号に基づいて、移動局１の現在の位置を、例えば緯度・経度の情報として検出する。検出された位置データは、ＲＡＭ１０ｃ等に一時的に保持される。
【００６１】
ＧＰＳ受信部１１が移動局１の位置を検出すると、次に、移動局１では、移動局装置１０の送信部１５が、地上局３へ向けて、他の受信局４ａ〜４ｎの位置データの取得要求を送信する（ステップＳ１０２）。すなわち、送信部１５は、地上局３のデータベース３３に予め格納された他の受信局４ａ〜４ｎの位置についてのデータを取得するため、その要求信号を生成し、通信衛星２を介して地上局３へと送信する。
【００６２】
一方、地上局３側の処理では、地上局サーバ３０の地上局受信部３２が、移動局１から送信された取得要求を受信する（ステップＳ１０３）。具体的に地上局３では、地上局受信部３２が、通信衛星２から受信した信号の中に移動局１から送信された取得要求が含まれるか否かを判別することで、移動局１からの取得要求を待ち受ける。そして、実際に地上局受信部３２が取得要求を受信すると、地上局３側の処理は以下のステップＳ１０４に移る。
【００６３】
地上局受信部３２が取得要求を受信すると、地上局３では、地上局サーバ３０の地上局送信部３１が、他の受信局４ａ〜４ｎの位置データをデータベース３３から取得する（ステップＳ１０４）。そして、地上局送信部３１は、取得した他の受信局４ａ〜４ｎの位置データを移動局１に送信する（ステップＳ１０５）。すなわち、地上局送信部３１は、データベース３３にアクセスし、予め格納された他の受信局４ａ〜４ｎの位置についてのデータを取得する。そして、地上局送信部３１は、受信した取得要求に対する応答として、取得した他の受信局４ａ〜４ｎの位置データを含む信号を生成し、通信衛星２を介して移動局１へと送信する。ステップＳ１０５の処理を終えた後、地上局３側の処理は終了する。
【００６４】
なお、地上局送信部３１は、他の受信局４ａ〜４ｎのすべてについてのデータをデータベース３３から取得し、移動局１に送信しなくともよい。例えば、地上局送信部３１が、移動局１の現在の位置の近傍にある受信局のデータのみ取得することで、移動局１からの送信波による干渉を受ける可能性のある受信局のみに絞って取得するようにしてもよい。具体的には、地上局受信部３２が、検出された移動局１の現在の位置データを上記の取得要求とともに受信し、地上局送信部３１が、移動局１の現在の位置の近傍、例えば移動局１の現在の位置から所定の距離以内にある受信局のデータのみ取得し、移動局１に送信するようにしてもよい。
【００６５】
地上局３では、必要に応じてステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理が繰り返される。具体的に説明すると、地上局受信部３２は、移動局１からの取得要求を継続的に待ち受ける。そして、地上局受信部３２が取得要求を受信するたびに、地上局送信部３１が、他の受信局４ａ〜４ｎの位置データをデータベース３３から取得し、移動局１に送信する。
【００６６】
地上局送信部３１が取得データを送信すると、移動局装置１０の受信部１７が、地上局３から送信された他の受信局４ａ〜４ｎの位置データを受信する（ステップＳ１０６）。具体的に移動局１では、受信部１７が、通信衛星２から受信した信号の中に自局が送信した取得要求に対する地上局３からの応答が含まれるか否かを判別することで、他の受信局４ａ〜４ｎの位置データを待ち受ける。そして、実際に受信部１７が他の受信局４ａ〜４ｎの位置データを受信すると、地上局３側の処理は以下のステップＳ１０７に移る。
【００６７】
受信部１７が他の受信局４ａ〜４ｎの位置データを受信すると、次に、移動局装置１０の計算部１２が、自局の位置から他の受信局４ａ〜４ｎの位置までの距離を計算する（ステップＳ１０７）。すなわち、計算部１２は、ステップＳ１０１にて検出された移動局１の現在の位置データと、ステップＳ１０６にて受信した他の受信局４ａ〜４ｎの位置データと、に基づいて、自局の位置から他の受信局４ａ〜４ｎの位置までの距離を、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれについて計算する。
【００６８】
次に、移動局装置１０の送信電力制御部１４が、現在の制御モードが送信禁止モードであるか否かを判別する（ステップＳ１０８）。ここで、送信禁止モードとは、記憶部１３に記憶された送信禁止条件と送信電力条件という２つの条件のうち、送信禁止条件が使用されるモードである。これに対して、２つの条件のうち、送信電力条件が使用されるモードを、以下、送信電力モードという。送信電力制御部１４は、この２つの条件のうち、現在の制御モードが送信禁止モードである場合には送信禁止条件を選択し、現在の制御モードが送信電力モードである場合には送信電力条件を選択して、それぞれ送信電力の制御処理に使用する。
【００６９】
現在のモードが送信禁止モードであると判別した場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、送信電力制御部１４は、現在の移動局１の位置が送信禁止条件を満たすか否かを判別する（ステップＳ１０９）。すなわち、送信電力制御部１４は、記憶部１３に記憶された送信禁止条件、すなわち他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれに予め対応付けられた禁止領域５０のデータを読み出し、現在の移動局１の位置が、他の受信局４ａ〜４ｎのいずれかの禁止領域５０の内側に入っているか否かを判別する。
【００７０】
より具体的に説明すると、禁止領域５０は、図５に示されたように他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置を中心とする半径が禁止距離５１の円状の領域であるため、送信電力制御部１４は、ステップＳ１０７にて計算された自局から他の受信局４ａ〜４ｎまでの距離のそれぞれについて、対応する他の受信局の禁止距離５１よりも小さいか否かを判別する。そして、送信電力制御部１４は、計算された距離が対応する他の受信局の位置禁止距離５１よりも小さい場合に、現在の移動局１の位置が禁止領域５０の内側に入っている、すなわち送信禁止条件を満たすと判別する。
【００７１】
現在の移動局１の位置が送信禁止条件を満たすと判別した場合（ステップＳ１０９；ＹＥＳ）、すなわち、現在の移動局１の位置が、他の受信局４ａ〜４ｎのいずれかの禁止領域５０の内側に入っていると判別した場合、送信電力制御部１４は、送信を停止する（ステップＳ１１０）。すなわち、現在の移動局１の位置が禁止領域５０の内側に入っている場合、移動局１から通信衛星２に向けて通常の送信電力で送信波が送信されると、近傍に位置する他の受信局に対して干渉を及ぼしてしまう。これを防ぐために、送信電力制御部１４は、送信電力の値をゼロにまで下げて、送信波を送信しないようにする。
【００７２】
具体的に送信電力制御部１４は、送信停止制御信号をデータ生成部１６に送り、データ生成部１６が生成したデータを送信部１５に供給しないようにする。送信停止制御信号を受け取った後に生成されたデータは、送信を再開する旨の信号を受け取るまで、ＲＡＭ１０ｃ等の記憶領域に保持される。
【００７３】
一方、現在の移動局１の位置が送信禁止条件を満たすと判別しなかった場合（ステップＳ１０９；ＮＯ）、すなわち、現在の移動局１の位置が、他の受信局４ａ〜４ｎのどの禁止領域５０の内側にも入っていないと判別した場合は、他の受信局４ａ〜４ｎのいずれに対しても干渉を及ぼさないと想定されるため、送信電力制御部１４は、ステップＳ１１０の処理をスキップし、送信を停止しない。
【００７４】
一方、上述した送信禁止モードのときの送信電力の制御処理に対し、送信電力モードのときの送信電力の制御処理について、以下説明する。ステップＳ１０８において、現在のモードが送信禁止モードでないと判別した場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）、すなわち送信電力モードであると判別した場合、送信電力制御部１４は、現在の移動局１の送信電力が送信電力条件を満たすか否かを判別する（ステップＳ１０９）。
【００７５】
すなわち、送信電力制御部１４は、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれに予め対応付けられた制御領域６０ａ〜６０ｃのデータを記憶部１３から読み出し、現在の移動局１の位置が、他の受信局４ａ〜４ｎのいずれかの制御領域６０ａ〜６０ｃの内側に入っているか否かを判別する。そして、現在の移動局１の位置がいずれかの制御領域６０ａ〜６０ｃの内側に入っていると判別した場合に、送信電力制御部１４は、内側に入っていると判別した制御領域に対応付けられた送信電力の許容値を記憶部１３から読み出し、移動局１の現在の送信電力が読み出した許容値を超えるか否かを判別する。送信電力条件は、移動局１の現在の送信電力が読み出した許容値を超えている場合に満たされる。
【００７６】
より具体的に、図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）に示された例では、制御領域６０ａ〜６０ｃは、他の受信局４ａの位置を中心とし、それぞれ制御距離６１ａ〜６１ｃを半径とする３つの同心円によって分けられた領域である。そのため、送信電力制御部１４は、ステップＳ１０７にて計算された自局から他の受信局４ａ〜４ｎまでの距離のそれぞれについて、対応する他の受信局の制御距離６１ａ〜６１ｃと比較をする。そして、送信電力制御部１４は、この比較された結果に基づいて、現在の移動局１の位置が制御領域６０ａ〜６０ｃのいずれかの内側に入っているか否かを判別する。
【００７７】
例えば、移動局１から他の受信局４ａまでの距離が、３つの制御距離６１ａ〜６１ｃのうち最大の制御距離６１ａよりも大きい場合には、現在の移動局１の位置が制御領域６０ａ〜６０ｃのどの領域からも外側であるため、送信電力条件は満たされない。一方で、移動局１の位置から他の受信局４ａの位置までの距離が制御距離６１ａよりも小さい場合には、現在の移動局１の位置が制御領域６０ａ〜６０ｃのいずれかの領域の内側に入ることになる。この場合、送信電力制御部１４は、現在の移動局１が制御領域６０ａ〜６０ｃのうちどの領域に位置しているかを、移動局１から他の受信局までの距離と制御距離６１ａ〜６１ｃとの比較に基づいて判別する。
【００７８】
そして、送信電力制御部１４は、移動局１が位置する制御領域に予め対応付けられた送信電力の許容値のデータを、記憶部１３から取得し、現在の送信電力が取得した許容値を超えているか否かを判別する。具体的に図６（ｂ）に示された例を用いて説明すると、送信電力制御部１４は、移動局１の位置が制御領域６０ａの内側であった場合には１００Ｗの許容値を取得し、制御領域６０ｂの内側であった場合には５０Ｗの許容値を取得し、制御領域６０ｃの内側であった場合には２０Ｗの許容値を取得し、現在の送信電力が取得した許容値を超えているか否かを判別する。現在の送信電力が取得した許容値を超えていると判別された場合に、送信電力条件が満たされる。
【００７９】
図７のフローチャートに戻って、現在の移動局１の送信電力が送信電力条件を満たすと判別した場合（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）、送信電力制御部１４は、取得した許容値を超えないように、送信電力を制御する（ステップＳ１１２）。すなわち、送信電力制御部１４は、近傍に位置する他の受信局に対して干渉を及ぼすことを防ぐため、送信電力を許容値以下に下げる。具体的に送信電力制御部１４は、送信電力制御信号を送信部１５の電力増幅部１５ｃに送り、可変抵抗器１５ｄの抵抗値を変化させることで送信電力の増幅率を調整し、送信電力が取得した許容値を超えないように制御する。
【００８０】
一方、現在の移動局１の送信電力が送信電力条件を満たすと判別しなかった場合（ステップＳ１１１；ＮＯ）、すなわち、現在の移動局１の位置が他の受信局４ａ〜４ｎのどの制御領域６０ａ〜６０ｃの内側にも入っていない、又は、現在の移動局１の送信電力が内側に入っている制御領域に対応付けられた送信電力の許容値以下である、と判別した場合は、他の受信局４ａ〜４ｎのいずれに対しても干渉を及ぼさないと想定されるため、送信電力制御部１４は、ステップＳ１１２の処理をスキップし、送信電力の制御を行わない。
【００８１】
以上のような送信禁止条件又は送信電力条件に基づく送信電力の制御処理の後、本実施の形態に係る無線通信システムの送信電力の制御処理は終了する。
【００８２】
なお、移動局１は様々な場所に移動できるものであるため、他の受信局４ａ〜４ｎのいずれかに対して移動先で干渉を及ぼさないように、上述した送信電力の制御処理は、例えば定期的に、又は、移動局１が所定の距離以上大きく移動する度に、何度も繰り返し実行されることが典型的である。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態に係る無線通信システムは、移動局１からの送信波により干渉を受ける可能性のある他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれについて、送信禁止条件と送信電力条件とを予め記憶部１３に保持しておく。そして、現在の移動局１の位置が送信禁止条件を満たすか否か、又は、現在の移動局１の送信電力が送信電力条件を満たすか否かを判別し、移動局１からの送信波の送信電力を制御する。その結果、移動局１が様々な場所を移動し、たとえ自局と無線通信に関与しない他の受信局４ａ〜４ｎのいずれかの近傍にまで移動したとしても、送信電力が自動的に制御されるため、他の受信局に対しての干渉を防止しつつ無線通信を行うことが可能となる。
【００８４】
なお、本実施の形態の無線通信システムでは、移動局１の送信電力を制御するため、受信部１７は、通信衛星２を介して地上局３からの信号を受信することで、地上局３のデータベース３３に格納された他の受信局４ａ〜４ｎの位置データを取得した。しかし、本発明の無線通信システムでは、地上局３のデータベース３３に格納された他の受信局４ａ〜４ｎの位置データを取得する処理（図７のフローチャートにおけるステップＳ１０２〜Ｓ１０６）は、実行されなくてもよい。例えば、一度地上局３のデータベース３３から他の受信局４ａ〜４ｎの位置データを取得し、記憶部１３に保持しておくと、それ以降、移動局装置１０は、他の受信局４ａ〜４ｎの位置データを地上局３のデータベース３３から取得する必要はなくなる。これにより、迅速な送信電力の制御が可能となる。特に、他の受信局４ａ〜４ｎの中に移動可能な受信局が含まれていない場合には、データベース３３に格納された他の受信局の位置データが更新される頻度が少ないため、迅速な送信電力の制御に有効となる。
【００８５】
また、本実施の形態の無線通信システムでは、記憶部１３に送信禁止条件と送信電力条件という２つの条件のデータが記憶され、移動局装置１０は、２つの条件のうちから１つを選択して使用した。しかし、本発明の無線通信システムは、これら２つの条件のデータを予め保持しておき、そのうち１つを選択して使用することに限らず、これら２つの条件のうち一方のみのデータを予め保持しておき、使用するようにしてもよい。すなわち、本発明の無線通信システムは、例えば記憶部１３に送信禁止条件のデータを記憶せず、常に送信電力条件に従って送信電力を制御するようにしてもよいし、あるいは記憶部１３に送信電力条件のデータを記憶せず、常に送信禁止条件に従って送信を停止するようにしてもよい。
【００８６】
また、本実施の形態の無線通信システムでは、送信禁止条件を定める禁止領域５０は、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置から禁止距離５１以内となる円状の領域として表された。しかし、本発明の無線通信システムでは、送信禁止条件を定める領域は、円状の領域に限らず、どのような形状の領域であってもよい。
【００８７】
例えば、図８に示すように、他の受信局４ａを含む正方形状の禁止領域８０によって、送信禁止条件が定められてもよい。この場合、計算部１２は、自局が使用する可能性のある大きさの送信電力で送信された送信波が他の受信局４ａに到達した場合に、送信波の電力が当該他の受信局４ａの許容干渉電力を超えてしまうような領域を、正方形状の禁止領域８０として予め求める。そして、記憶部１３には、計算された正方形状の禁止領域８０の４つの頂点の位置データ（例えば緯度・経度情報）が記憶される。送信電力の制御処理の実行時には、送信電力制御部１４が、記憶部１３に記憶された４つの頂点の位置と、ＧＰＳ受信部１１によって検出された移動局１の現在の位置とを比較して、移動局１の位置が禁止領域８０の内側に入っているか否かを判別する。移動局１の位置が禁止領域８０の内側に入っている場合に、送信禁止条件が満たされる。
【００８８】
また、禁止領域と同様に、制御領域も、円状の領域によって定められる領域に限らない。すなわち、本実施の形態の無線通信システムでは、送信電力条件を定めるための制御領域６０ａ〜６０ｃは、他の受信局４ａの位置を中心とし、それぞれ制御距離６１ａ〜６１ｃを半径とする３つの領域として表された。しかし、本発明の無線通信システムでは、送信電力条件を定めるための領域は、同心円によって分けられた複数の領域に限らず、どのような形状の領域であってもよい。
【００８９】
例えば、図９（ａ）に示すように、送信電力条件を定めるために、方眼状に配置された９つの正方形状の制御領域９０ａ〜９０ｉが用いられてもよい。この場合、計算部１２は、他の受信局４ａを内側に含む制御領域９０ｅが中央に配置され、それを囲むように他の８つの制御領域９０ａ〜９０ｄ，９０ｆ〜９０ｉが配置されるように、制御領域９０ａ〜９０ｉを定める。
【００９０】
そして、計算部１２は、例えば図９（ｂ）に示すように、これら９つの制御領域９０ａ〜９０ｉのそれぞれについて、送信波の距離による伝播損失に基づいて移動局１の送信電力の許容値を計算し、それぞれに対応付ける。具体的に説明すると、方眼状に配置された９つの制御領域９０ａ〜９０ｉのうち、四隅に配置された４つの制御領域９０ａ，９０ｃ，９０ｇ，９０ｉは、他の受信局４ａの位置から相対的に離れている。そのため、計算部１２は、これらの領域には５０Ｗという他の領域よりも相対的に大きな許容値を対応付ける。また、計算部１２は、次に他の受信局４ａの位置から離れた４つの制御領域９０ｂ，９０ｄ，９０ｆ，９０ｈには、４０Ｗという許容値を対応付ける。そして、計算部１２は、中心に配置された制御領域９０ｅには、他の受信局４ａの位置から相対的に近いため、２０Ｗという相対的に小さな許容値を対応付ける。
【００９１】
なお、図９（ａ）及び図９（ｂ）における制御領域の個数や大きさ、配置の仕方、それぞれに対応付けられた送信電力の許容値の大きさ等は例示であり、本発明の無線通信システムでは、送信電力条件を定めるために、様々な個数や大きさの制御領域が様々に配置され、それぞれに様々な送信電力の許容値が対応付けられてもよい。例えば、より多くの制御領域が定められ、それぞれに異なる大きさの送信電力の許容値が対応付けられることで、移動局１の送信電力のより精密な制御が可能となる。
【００９２】
また、禁止領域又は制御領域は、緯度・経度のような二次元状の位置データだけでなく、さらに三次元空間における鉛直方向の位置データまで含めて定められてもよい。例えば、地上局サーバ３０のデータベース３３は、他の受信局４ａ〜４ｎについての三次元空間における鉛直方向の位置データ、すなわち高度（標高）情報まで含めた位置データを予め格納する。そして、移動局装置１０の計算部１２は、データベース３３から取得した他の受信局４ａ〜４ｎについての高度情報を含む位置データに基づいて、禁止領域と制御領域とを立体的な領域として定め、それぞれ送信禁止条件及び送信電力条件を定めるためのデータとして記憶部１３に保持する。一方、送信電力の制御処理では、ＧＰＳ受信部１１が、高度情報まで含めた移動局１の現在の位置を検出し、送信電力制御部１４が、検出された移動局１の現在の位置が禁止領域又は制御領域の内側に入っているか否かを、高度情報まで含めて判別し、この判別に基づいて送信電力を制御する。
【００９３】
例えば移動局１が相対的に地表から離れた高度を飛行している場合には、たとえ他の受信局４ａ〜４ｎのいずれかの緯度・経度の近傍に位置しても、移動局１からの送信波が当該他の受信局に干渉を及ぼす可能性が相対的には低くなる。そのため、高度情報を考慮して計算された禁止領域及び制御領域は、高度情報を考慮せずに計算された場合に比べ、コンパクトな領域となり、移動局１の送信可能な領域を拡大することができる。
【００９４】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２に係る無線通信システムについて、詳細に説明する。
【００９５】
上記実施の形態１に係る無線通信システムは、移動局１の位置を検出し、検出した位置が予め定められた禁止領域又は制御領域に入ったか否かの判別に基づいて、移動局１の送信電力を制御した。それに対して、本実施の形態に係る無線通信システムは、移動局１の位置に加えて向きも検出し、移動局１の位置から他の受信局４ａ〜４ｎの位置までの距離、及び、送信波の方向依存性に基づいて、送信電力を制御する。
【００９６】
例えば、移動局１と通信衛星２と他の受信局４ａとが、図１０に示すような位置関係にあったとする。移動局１からの送信波は、通信衛星２へ向けて送信されているが、送信波の指向方向から軸外角度θだけ外れた他の受信局４ａへの方向にも伝播する。また、送信波は、移動局１の位置から他の受信局４ａの位置までの伝播距離Ｄに応じて減衰する。本実施の形態に係る無線通信システムは、このような送信波の方向依存性と伝播距離Ｄに基づいて、他の受信局４ａの位置における送信波の電力を計算し、伝播した送信波の電力が他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの許容干渉電力を超えないように、送信電力を制御する。
【００９７】
本実施の形態に係る無線通信システムは、図１１に示すように、上記実施の形態１と同様、移動局１に設置された移動局装置１０と、地上局３に設置された地上局サーバ３０と、から構成される。
【００９８】
移動局装置１０は、ＧＰＳ受信部１１と、計算部１２と、記憶部１３と、送信電力制御部１４と、送信部１５と、データ生成部１６と、受信部１７と、を備える。以下、これら各部について、主に実施の形態１との差異について説明する。
【００９９】
ＧＰＳ受信部１１は、実施の形態１では移動局１の現在の位置を検出したが、本実施の形態では、さらに移動局１の現在の向き（例えば東西南北を基準とした方位角）も検出する。すなわち、ＧＰＳ受信部１１は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号に基づいて、様々な場所に移動する移動局１の現在の向き、すなわちどの方角を向いているのか、を検出する。
【０１００】
なお、移動局１の向きは、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて検出することに限らず、例えば、コンパス等の方位センサやジャイロ等の傾きセンサが移動局１に備えられ、移動局１の向きの検出に用いられてもよい。
【０１０１】
計算部１２は、実施の形態１では移動局１と他の受信局４ａ〜４ｎとの間の距離等を計算した。本実施の形態では、さらに計算部１２は、ＧＰＳ受信部１１から供給された移動局１の向きに基づいて送信波の指向方向を計算する指向方向計算部としての機能、移動局のアンテナ軸外特性に基づいて送信波の送信電力密度を計算する送信電力密度計算部としての機能、送信波の伝播損失を計算する伝播損失計算部、及び、送信電力密度と伝播損失とに基づいて他の受信局４ａ〜４ｎの位置における移動局１からの送信波の電力を計算する電力計算部としての機能を有する。
【０１０２】
記憶部１３は、移動局１のアンテナ軸外特性のデータを記憶する。ここで、アンテナ軸外特性とは、アンテナの軸方向から外れた方向にどの程度電磁波が放射されるのかを示す指標であり、例えば、アンテナの軸からの角度（軸外角度θ）と、当該角度の方向に放射される電磁波と軸方向に放射される電磁波との強度比と、の対応関係等によって表される。
【０１０３】
送信電力制御部１４は、他の受信局４ａ〜４ｎの位置における移動局１からの送信波の電力が他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの許容干渉電力を超えるか否かを判別する判別部としての機能、この判別に基づいて移動局１の送信電力を制御する制御部としての機能を有し、実施の形態１と同様、送信部１５に送信停止制御信号又は送信電力制御信号を送信することで、送信電力を制御する。
【０１０４】
一方、地上局サーバ３０は、地上局送信部３１と、地上局受信部３２と、データベース３３と、を備える。これら各部は、基本的には実施の形態１における各部と同様に機能する。一方で、地上局サーバ３０のデータベース３３は、実施の形態１では他の受信局４ａ〜４ｎの位置及び許容干渉電力のデータを記憶したが、本実施の形態では、さらに他の受信局４ａ〜４ｎの周囲の地形データを記憶する。
【０１０５】
ここで、地形データとは、主に地表の起伏等の態様を示すデータであり、例えば、地表上の各地点における緯度・経度と標高との対応関係等によって表される。データベース３３は、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの周囲の領域について、地形データを予め格納しておく。
【０１０６】
次に、図１２のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る無線通信システムの送信電力の制御処理について説明する。図１１に示すように、本実施の形態における送信電力の制御処理は、移動局１側の処理と地上局３側の処理とに分けられる。
【０１０７】
このフローチャートに示された送信電力の制御処理は、移動局１が通信衛星２に送信波を送信しながら様々な場所を移動している最中、例えば定期的なタイミングで、又は、移動局１が所定の距離以上大きく移動したタイミング等になると、開始される。
【０１０８】
処理が開始されると、まず、移動局１側の処理において、移動局装置１０のＧＰＳ受信部１１が、自局の位置と向きを検出する（ステップＳ２０１）。すなわち、ＧＰＳ受信部１１は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号に基づいて、移動局１の現在の位置と向きとを検出する。移動局１の現在の位置は、例えば緯度・経度・高度といった三次元の情報として検出される。移動局１の現在の向きは、例えば東西南北を基準とした方位角の情報として検出される。検出された位置及び向きのデータは、ＲＡＭ１０ｃ等に一時的に保持される。
【０１０９】
ＧＰＳ受信部１１が移動局１の位置を検出すると、次に、移動局１では、移動局装置１０の送信部１５が、地上局３へ向けて、他の受信局４ａ〜４ｎのデータの取得要求を送信する（ステップＳ２０２）。すなわち、送信部１５は、地上局３のデータベース３３に予め格納された他の受信局４ａ〜４ｎについての位置、許容干渉電力、及び、地形についてのデータを取得するため、その要求信号を生成し、通信衛星２を介して地上局３へと送信する。
【０１１０】
一方、地上局３側の処理では、地上局サーバ３０の地上局受信部３２が、移動局１から送信された取得要求を受信する（ステップＳ２０３）。具体的に地上局３では、地上局受信部３２が、通信衛星２から受信した信号の中に移動局１から送信された取得要求が含まれるか否かを判別することで、移動局１からの取得要求を待ち受ける。そして、実際に地上局受信部３２が取得要求を受信すると、地上局３側の処理は以下のステップＳ２０４に移る。
【０１１１】
地上局受信部３２が取得要求を受信すると、地上局３では、地上局サーバ３０の地上局送信部３１が、他の受信局４ａ〜４ｎの位置、許容干渉電力、地形データをデータベース３３から取得する（ステップＳ２０４）。そして、地上局送信部３１は、取得した他の受信局４ａ〜４ｎのデータを移動局１に送信する（ステップＳ２０５）。すなわち、地上局送信部３１は、データベース３３にアクセスし、予め格納された他の受信局４ａ〜４ｎの位置、許容干渉電力、地形についてのデータを取得する。そして、地上局送信部３１は、受信した取得要求に対する応答として、取得したデータを含む信号を生成し、通信衛星２を介して移動局１へと送信する。ステップＳ２０５の処理を終えた後、地上局３側の処理は終了する。
【０１１２】
なお、地上局送信部３１は、他の受信局４ａ〜４ｎのすべてについてのデータをデータベース３３から取得し、移動局１に送信しなくともよい。例えば、地上局送信部３１が、移動局１の現在の位置の近傍にある受信局のデータのみ取得することで、移動局１からの送信波による干渉を受ける可能性のある受信局のみに絞って取得するようにしてもよい。具体的には、地上局受信部３２が、検出された移動局１の現在の位置データを上記の取得要求とともに受信し、地上局送信部３１が、移動局１の現在の位置の近傍、例えば移動局１の現在の位置から所定の距離以内にある受信局のデータのみ取得し、移動局１に送信するようにしてもよい。
【０１１３】
地上局３では、必要に応じてステップＳ２０３〜Ｓ２０５の処理が繰り返される。具体的に説明すると、地上局受信部３２は、移動局１からの取得要求を継続的に待ち受ける。そして、地上局受信部３２が取得要求を受信するたびに、地上局送信部３１が、他の受信局４ａ〜４ｎのデータをデータベース３３から取得し、移動局１に送信する。
【０１１４】
地上局送信部３１が取得データを送信すると、送信電力の制御処理は移動局１側の処理に戻り、移動局装置１０の受信部１７が、地上局３から送信された他の受信局４ａ〜４ｎのデータを受信する（ステップＳ２０６）。具体的に移動局１では、受信部１７が、通信衛星２から受信した信号の中に自局が送信した取得要求に対する地上局３からの応答が含まれるか否かを判別することで、他の受信局４ａ〜４ｎのデータを待ち受ける。そして、実際に受信部１７が他の受信局４ａ〜４ｎのデータを受信すると、地上局３側の処理は以下のステップＳ２０７に移る。
【０１１５】
受信部１７が他の受信局４ａ〜４ｎのデータを受信すると、次に、移動局装置１０の計算部１２が、移動局１の位置から他の受信局４ａ〜４ｎの位置までの距離、すなわち伝播距離Ｄを計算する（ステップＳ２０７）。すなわち、計算部１２は、ステップＳ２０１にて検出された移動局１の現在の位置データと、ステップＳ２０６にて受信した他の受信局４ａ〜４ｎの位置データと、に基づいて、自局の位置から他の受信局４ａ〜４ｎの位置までの伝播距離Ｄを、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれについて計算する。
【０１１６】
自局の位置から他の受信局４ａ〜４ｎの位置までの伝播距離Ｄを計算すると、次に、計算部１２は、移動局１の向きと、移動局１と通信衛星２と間の位置関係と、に基づいて、移動局１から通信衛星２に送信される送信波の指向方向を計算する（ステップＳ２０８）。すなわち、移動局１の送信部１５が通信衛星２に向けて送信波を効率的に送信するためのアンテナ装置１８の方向は、移動局１の現在の向きに依存するため、計算部１２は、ＧＰＳ受信部１１によって検出された移動局１の現在の向きのデータを用いて、送信波の指向方向を計算する。
【０１１７】
送信波の指向方向を計算すると、次に、計算部１２は、計算した指向方向に送信波が送信された場合における他の受信局４ａ〜４ｎの方向へ放射される送信電力密度を計算する（ステップＳ２０９）。一般的に、指向性を有するアンテナ装置１８から放射される送信波の電力は、アンテナの軸方向で最も大きく、軸から外れるに従って小さくなる。計算部１２は、他の受信局４ａ〜４ｎの方向へ放射される送信波の電力が、アンテナの軸方向に放射された場合に比べてどの程度弱められるのかを計算する。
【０１１８】
具体的に計算部１２は、ＧＰＳ受信部１１によって検出された移動局１の現在の位置データと地上局３から受信した他の受信局４ａ〜４ｎの位置データとに基づいて、移動局１の現在の位置から他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置への方向を計算する。そして、計算部１２は、計算した移動局１の現在の位置から他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置への方向と、送信波の指向方向と、の間の角度、すなわち、軸外角度θを計算する。そして、記憶部１３に記憶されたアンテナ軸外特性に基づいて、計算した軸外角度θに送信されたときの送信電力密度を取得する。一般的には、軸外角度θが大きくなればなるほど、その方向へ放射される送信電力密度は小さくなる。
【０１１９】
他の受信局４ａ〜４ｎの方向への送信電力密度を計算すると、次に、計算部１２は、送信波の伝播損失を計算する（ステップＳ２１０）。すなわち、計算部１２は、ステップＳ２０７にて計算した移動局１の位置から他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置までの伝播距離Ｄに基づいて、送信波が、移動局１の位置から他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置までにどの程度減衰するかを計算する。
【０１２０】
このとき、計算部１２は、地上局３のデータベース３３から取得した地形データも使用して、送信波の伝播損失を計算する。例えば、図１３に示すように、移動局１の位置と他の受信局４ａ〜４ｎの位置との間に、遮蔽物Ｓとして山岳が存在しているような場合には、山岳によって送信波が遮蔽されるため、山岳がない場合に比べて伝播損失の程度が大きくなる。そのため、計算部１２は、他の受信局４ａ〜４ｎの周囲の地形データに基づいて、移動局１と他の受信局４ａ〜４ｎとの間の遮蔽物Ｓの情報を取得する。そして、計算部１２は、取得した遮蔽物Ｓの情報に基づいて、送信波の伝播損失を計算する。
【０１２１】
伝播損失を計算すると、次に、計算部１２は、計算した送信電力密度及び伝播損失、そして地上局３のデータベース３３から取得した他の受信局４ａ〜４ｎの許容干渉電力のデータとに基づいて、移動局１から送信される送信波が他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置に伝播したときの電力を計算する（ステップＳ２１１）。
【０１２２】
すなわち、計算部１２は、計算した送信電力密度と伝播損失とに基づいて、移動局１の送信電力と、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置にまで伝播した送信波の電力と、の比率を計算する。そして、計算部１２は、計算した比率を用いて、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置にまで伝播したときの送信波の電力を計算する。
【０１２３】
他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置に伝播したときの送信波の電力を計算すると、送信電力制御部１４は、計算した送信波の電力が他の受信局４ａ〜４ｎのいずれかの許容干渉電力を超えているか否かを判別する（ステップＳ２１２）。すなわち、移動局装置１０では、移動局１の送信電力を制御するための条件として、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置に伝播したときの送信波の電力が対応する受信局の許容干渉電力を超えている場合に送信電力を制御するという条件が、予め定められて記憶部１３等に保持される。そして、送信電力制御部１４は、計算した送信波の電力が、保持された条件を満たすか否かを判別する。
【０１２４】
計算した送信波の電力が他の受信局４ａ〜４ｎのいずれかの許容干渉電力を超えていると判別した場合（ステップＳ２１２；ＹＥＳ）、送信電力制御部１４は、計算した送信波の電力が許容干渉電力を超えないように、送信電力を制御する（ステップＳ２１３）。すなわち、送信電力制御部１４は、計算した送信波の電力と許容干渉電力とを比較して、送信電力をどの程度低下させればその受信局に干渉を及ぼさなくなるかを求める。そして、送信電力制御部１４は、送信電力制御信号を送信部１５の電力増幅部１５ｃに送り、可変抵抗器１５ｄの抵抗値を変化させ、送信電力の増幅率を調整することで、送信電力を低下させる。例えば、他の受信局４ａ〜４ｎのうちのいずれかの受信局の位置に伝播したときの送信波の電力がその受信局の許容干渉電力の２倍であった場合には、送信電力制御部１４は、送信電力を半分に低下させる。
【０１２５】
あるいは、送信電力制御部１４は、送信電力制御信号を送信部１５に送る替わりに送信停止制御信号をデータ生成部１６に送り、データ生成部が生成したデータを送信部１５に供給しないようにすることで、送信を停止するようにしてもよい。
【０１２６】
なお、他の受信局４ａ〜４ｎのうち複数の受信局について計算した送信波の電力がそれぞれ許容干渉電力を超えていた場合には、送信電力制御部１４は、いずれの受信局にも干渉を及ぼさないようにするため、許容干渉電力を超えている程度が最大の受信局の許容干渉電力を超えないように、送信電力を制御する。
【０１２７】
一方、計算した送信波の電力が他の受信局４ａ〜４ｎのいずれの許容干渉電力も超えていないと判別した場合（ステップＳ２１２；ＮＯ）、他の受信局４ａ〜４ｎのいずれに対しても干渉を及ぼさないと想定されるため、送信電力制御部１４は、ステップＳ２１３の処理をスキップし、送信電力を制御しない。
【０１２８】
以上のような処理の後、本実施の形態に係る無線通信システムの送信電力の制御処理は終了する。
【０１２９】
なお、移動局１は様々な場所に移動できるものであるため、他の受信局４ａ〜４ｎのいずれかに対して移動先で干渉を及ぼさないように、上述した送信電力の制御処理は、例えば定期的に、又は、移動局１が所定の距離以上大きく移動する度に、何度も繰り返し実行されることが典型的である。
【０１３０】
以上説明したように、本実施の形態に係る無線通信システムは、移動局１の現在の位置に加えて向きも検出する。そして、伝播距離Ｄと送信波の方向依存性とに基づいて他の受信局４ａ〜４ｎの位置に伝播したときの送信波の電力を計算し、計算した電力が対応する受信局の許容干渉電力を超えないように、送信電力を制御する。その結果、移動局１がどのような位置に移動したとしても、他の受信局４ａ〜４ｎに対して干渉を及ぼさないような送信電力に、より適切に制御することができる。また、移動局１の向きを検出することで、他の受信局４ａ〜４ｎの位置の近傍であっても、移動局１の向きによっては干渉を及ぼすことなく送信可能となるため、移動局１の送信可能な領域を拡大する効果が得られる。
【０１３１】
さらに、本実施の形態に係る無線通信システムは、他の受信局４ａ〜４ｎの周囲の地形データから得られる遮蔽物Ｓの情報にも基づいて、送信電力を制御する。その結果、他の受信局４ａ〜４ｎの位置の近傍であっても、周囲の地形によっては干渉を及ぼすことなく送信可能となるため、移動局１の送信可能な領域をさらに拡大する効果が得られる。
【０１３２】
なお、本実施の形態の無線通信システムでは、計算部１２が移動局１から送信される送信波が他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置に伝播したときの電力を計算し、送信電力制御部１４が、計算した送信波の電力が、他の受信局４ａ〜４ｎのいずれかの許容干渉電力を超えているか否かを判別することで、送信電力を制御した（図１２のフローチャートのステップＳ２１１〜Ｓ２１３）。しかし、例えば、計算部１２が、移動局１が使用できる送信電力の上限値を計算し、送信電力制御部１４が、移動局１の送信電力が計算した上限値を超えているか否かを判別することで送信電力を制御するようにしてもよい。
【０１３３】
具体的に説明すると、例えば計算部１２は、送信電力密度と伝播損失とに基づいて移動局１の送信電力と他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置にまで伝播した送信波の電力との比率を計算し、この比率を用いて、他の受信局４ａ〜４ｎのいずれの許容干渉電力も超えないような移動局１が使用できる送信電力の上限値を計算する。そして、送信電力制御部１４が、計算した上限値を超えないように、移動局１の送信電力を制御するようにしてもよい。すなわち、本実施の形態の無線通信システムは、他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの位置にまで伝播した送信波の電力が他の受信局４ａ〜４ｎのそれぞれの許容干渉電力を超えているか否かを判別できるものであれば、どのような指標を用いてもよい。
【０１３４】
実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３に係る無線通信システムについて、詳細に説明する。
【０１３５】
上記実施の形態１及び２に係る無線通信システムは、移動局１からの送信波によって他の受信局４ａ〜４ｎが干渉を受けないように、送信電力を制御した。それに対して、本実施の形態に係る無線通信システムは、送信電力を制御するときに、さらに変調方式を変更することで、通信品質の確保をはかる。
【０１３６】
本実施の形態に係る無線通信システムは、図１４に示すように、上記実施の形態２と同様、移動局１に設置された移動局装置１０と、地上局３に設置された地上局サーバ３０と、から構成される。
【０１３７】
移動局装置１０は、ＧＰＳ受信部１１と、計算部１２と、記憶部１３と、送信電力制御部１４と、送信部１５と、データ生成部１６と、受信部１７と、を備える。また、地上局サーバ３０は、地上局送信部３１と、地上局受信部３２と、データベース３３と、を備える。これら各部は、基本的には実施の形態２における各部と同様に機能する。
【０１３８】
一方で、本実施の形態における移動局装置１０は、さらに変調方式変更部１９を備える。また、本実施の形態における記憶部１３は、アンテナ軸外特性のデータに加え、さらに変調方式の候補のデータを記憶する。そして、本実施の形態における送信電力制御部１４は、記憶部１３に記憶された変調方式の候補のうちから、変更すべき変調方式を選択する選択部としての機能も有し、変調方式制御信号を変調方式変更部１９に供給する。
【０１３９】
変調方式変更部１９は、変調方式を変更する変更部としての機能を有する。変調方式変更部１９は、送信電力制御部１４からの変調方式制御信号に応じて、予め用意された複数の変調方式の候補のうちから選択された１つの変調方式に変更する。変更された変調方式の情報は、送信部１５の変調部１５ａに供給され、データ生成部１６から供給されるデータの信号で送信波を変調する処理に反映される。
【０１４０】
変調方式を変更するための複数の変調方式の候補は、記憶部１３に予め記憶される。具体的に、図１５に示した例では、記憶部１３は、１６ＱＡＭ（16 quadrature amplitude modulation）、８ＰＳＫ（8 phase-shift keying）、ＱＰＳＫ（quadrature phase-shift keying）、ＢＰＳＫ（binary phase-shift keying）という４つの変調方式を記憶する。
【０１４１】
さらに記憶部１３は、これら４つの変調方式のそれぞれに、所要ＣＮ比を対応付けて記憶する。ここで、ＣＮ（Carrier to Noise）比とは、搬送波電力と雑音電力との大きさの比であり、送信される信号の品質を示す指標の１つである。また、所要ＣＮ比とは、受信機が安定して信号を復調できる限界のＣＮ比である。ＣＮ比が所要ＣＮ比より小さくなると、正しい情報を伝送することが困難になる。
【０１４２】
所要ＣＮ比は、一般的に、情報レートが高い変調方式ほど大きな値となり、送信信号が雑音の影響を受けやすくなる。そのため、情報レートの高い変調方式のもとで送信信号のＣＮ比が所要ＣＮ比以上となるためには、相対的に大きな送信電力で信号を送信する必要がある。例えば、図１５の例では、４つの変調方式の候補のうち、最も情報レートが高い１６ＱＡＭの所要ＣＮ比は、１５ｄＢと最大であり、８ＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ、と情報レートが下がるにつれ、対応する所要ＣＮ比は、１０ｄＢ、６ｄＢ、３ｄＢ、というように、徐々に低下する。
【０１４３】
本実施の形態に係る無線通信システムでは、上記実施の形態２と同様に、移動局装置１０の送信電力制御部１４が、伝播距離Ｄと送信波の方向依存性とに基づいて、他の受信局４ａ〜４ｎに干渉を及ぼさないように送信電力を制御する。一方で、本実施の形態に係る無線通信システムでは、さらに送信電力制御部１４が、制御された送信電力で送信された送信波のＣＮ比が所要ＣＮ比を満たすような変調方式を、記憶部１３に予め記憶された４つの変調方式の候補のうちから選択する。
【０１４４】
具体的に送信電力制御部１４は、他の受信局４ａ〜４ｎに干渉を及ぼさないように制御した送信電力と、雑音信号の電力と、を比較し、送信波のＣＮ比を取得する。そして、送信電力制御部１４は、４つの所要ＣＮ比のうち、取得したＣＮ比以下で最大となる所要ＣＮ比を特定し、特定した所要ＣＮ比に対応する変調方式を選択する。
【０１４５】
例えば、取得したＣＮ比が８ｄＢであった場合、１６ＱＡＭと８ＰＳＫの変調方式は、計算したＣＮ比がそれぞれ１５ｄＢ、１０ｄＢという所要ＣＮ比以下となるため、選択されない。一方、取得したＣＮ比以下である６ｄＢ、３ｄＢという所要ＣＮ比が対応付けられたＱＰＳＫとＢＰＳＫとの変調方式のうち、所要ＣＮ比がより大きい６ｄＢの所要ＣＮ比が対応付けられたＱＰＳＫの変調方式が選択されることになる。
【０１４６】
変調方式を選択すると、送信電力制御部１４が、選択された変調方式が現在の変調方式と異なるか否かを判別することで、変調方式を変更するか否かを判別する。変調方式を変更すると判別した場合、送信電力制御部１４は、変調方式制御信号を変調方式変更部１９に送る。そして、変調方式変更部１９が、変調方式を選択された変調方式に変更する。変更された変調方式の情報は、変調部１５ａに供給され、送信波の変調処理に反映される。
【０１４７】
なお、変調方式変更部１９が変調方式を変更すると、これに対応して、信号を受信する側、すなわち通信衛星２の復調方式も変更する必要がある。そのため、変調方式変更部１９が変更した変調方式の情報は、変調方式が変更される前の送信波によって通信衛星２にも供給され、通信衛星２の受信装置の復調方式に反映される。
【０１４８】
以上説明したように、本実施の形態に係る無線通信システムは、移動局１からの送信波によって他の受信局４ａ〜４ｎに干渉を及ぼさないように送信電力を制御する際、送信波のＣＮ比が所要ＣＮ比以上となるような変調方式を、予め保持された複数の変調方式のうちから選択し、変調方式を選択された変調方式に変更する。その結果、他の受信局４ａ〜４ｎに干渉を及ぼさないように送信電力を低下させ、送信波のＣＮ比が劣化した場合にも、通信品質をなるべく劣化させることなく無線通信が可能となる。
【０１４９】
なお、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能である。上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【０１５０】
例えば、上記実施の形態での無線通信システムは、通信衛星２を介して無線通信を行う衛星通信システムにおいて実現された。しかし、本発明の無線通信システムは、衛星通信システムに限らない。例えば、移動局１が直接地上局３と無線通信を行ったり、他の移動する無線局と無線通信し合ったり、というように、本発明の無線通信システムは、通信衛星２を介して通信するものでなくてもよい。すなわち、移動局１が無線通信を行う上での移動局１からの送信波が、本来通信に関与しない他の受信局に対して干渉を及ぼす可能性のあるシステムであれば、本発明の無線通信システムを適用することができる。
【０１５１】
また、上記実施の形態での無線通信システムは、移動局１がヘリコプターに搭載されたいわゆるヘリサット通信システムにおいて実現された。しかし、本発明の無線通信システムは、ヘリサット通信システムに限らず、様々な移動体通信システムに適用することができる。例えば、移動局１は、ヘリコプターに搭載されることに限らず、飛行機や飛行船等の他の航空機に搭載されてもよい。また、航空可能な機体にも限らず、様々な場所へ移動することができるものであれば、船舶や車両等に搭載されてもよい。
【０１５２】
また、上記実施の形態での無線通信システムは、それぞれ移動局１と地上局３に設置された移動局装置１０と地上局サーバ３０とから構成された。しかし、本発明の無線通信システムは、移動局装置１０と地上局サーバ３０とを備えることに限らない。例えば、上記実施の形態では地上局サーバ３０に備えられていたデータベース３３を移動局装置１０が備えるように構成したり、あるいは、データベース３３に予め記憶されているデータのうち必要なデータが記憶部１３に予め保持されるように構成したりすることにより、本発明の無線通信システムが、移動局装置１０という単一の装置から構成されるようにしてもよい。
【０１５３】
また、移動局１からの送信波によって干渉を受ける可能性のある他の受信局４ａ〜４ｎは、例えば車両や船舶、航空機等に搭載され、位置を移動することができるものであってもよい。この場合、本発明の無線通信システムは、このような移動可能な受信局に干渉を及ぼさないようにするために、移動可能な受信局が現在どこの位置にいるのかの最新の情報を取得する必要がある。そのため、本発明の無線通信システムは、移動可能な受信局の現在の位置データを、例えば定期的に取得し、データベース３３に格納された位置データを更新することで、受信局の位置データをなるべく最新の情報に保つようにしてもよい。あるいは、本発明の無線通信システムは、移動可能な受信局が予め定められた距離以上大きく移動したときに、その受信局の位置を取得し、データベース３３に格納された位置データを更新することで、受信局の位置データを一定の精度に保つようにしてもよい。このような構成により、本発明の無線通信システムは、受信局が様々な場所に移動したとしても、移動先の受信局に対して干渉を及ぼすことがないように、移動局１の送信電力を適切に制御することが可能となる。
【０１５４】
また、上記実施の形態において、ＣＰＵが実行するプログラムは、予めＲＯＭや記憶部などに記憶されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上述の処理を実行させるためのプログラムを、既存の汎用コンピュータに適用することで、上記実施の形態に係る移動局装置１０や地上局サーバ３０として機能させてもよい。
【０１５５】
このようなプログラムの提供方法は任意であり、例えばコンピュータが読取可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭなど）に格納して配布してもよいし、インターネットなどのネットワーク上のストレージにプログラムを格納しておき、これをダウンロードさせることにより提供してもよい。また、このようなプログラムは、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、装置の一機能としてその装置のソフトウェアに組み込まれてもよい。
【符号の説明】
【０１５６】
１  移動局
２  通信衛星
３  地上局
４ａ〜４ｎ  他の受信局
１０  移動局装置
１１  ＧＰＳ受信部
１２  計算部
１３  記憶部
１４  送信電力制御部
１５  送信部
１５ａ  変調部
１５ｂ  アップコンバータ
１５ｃ  電力増幅部
１５ｄ  可変抵抗器
１６  データ生成部
１７  受信部
１８  アンテナ装置
１９  変調方式変更部
１０ａ  ＣＰＵ
１０ｂ  ＲＯＭ
１０ｃ  ＲＡＭ
１０ｄ  入力装置
１０ｅ  出力装置
１０ｆ  送信装置
１０ｇ  受信装置
３０  地上局サーバ
３１  地上局送信部
３２  地上局受信部
３３  データベース
３４  アンテナ装置
５０  禁止領域
５１  禁止距離
６０ａ〜６０ｃ  制御領域
６１ａ〜６１ｃ  制御距離
８０  禁止領域
９０ａ〜９０ｉ  制御領域
【図１】
2013157771.tif 000003
【図２】
2013157771.tif 000004
【図３】
2013157771.tif 000005
【図４】
2013157771.tif 000006
【図５】
2013157771.tif 000007
【図６】
2013157771.tif 000008
【図７】
2013157771.tif 000009
【図８】
2013157771.tif 000010
【図９】
2013157771.tif 000011
【図１０】
2013157771.tif 000012
【図１１】
2013157771.tif 000013
【図１２】
2013157771.tif 000014
【図１３】
2013157771.tif 000015
【図１４】
2013157771.tif 000016
【図１５】
2013157771.tif 000017