通信方法、通信终端、基站及通信系统的制作方法

通信方法、通信终端、基站及通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通信方法、通信终端、基站及通信系统。
【背景技术】
[0002] 作为适用于在基站与多个通信终端进行通信的无线通信系统的卫星通信接入方 式，已知有将时隙ALOHA(Slotted-ALOHA)与CDMA(CodeDivisionMultipleAccess;码分 多址连接）方式相组合的方式。 该卫星通信方式中，发送侧的通信终端使利用单独分配的扩频码进行了扩频的发送数 据与时间轴上的时隙同步，来W特定的时隙间隔进行发送，接收侧的基站利用与发送侧相 同的扩频码对接收数据进行解扩，从而提取所需的数据。 利用该两个接入方式的组合，从而即使多个通信终端W相同的时隙发送数据包，只要 扩频码不同，则基站就能从接收信号中提取数据。因此，发生因从多个通信终端发送的数据 包的冲突导致基站无法从接收信号中提取数据的情况的概率得W降低。
[0003] 然而，在多个通信终端使用相同的扩频码W相同的时隙发送数据包的情况下，数 据包依然会发生冲突，从而无法从各数据包中提取数据。
[0004] 专利文献1公开了W下技术；为了减少数据包冲突的发生，基站向各终端装置通 知延迟时间信息，各通信终端基于从基站获取到的延迟时间信息对发送时刻进行调整。 现有技术文献 专利文献
[0005] 专利文献1 ;日本专利特开2004 - 289717号公报

【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0006] 在专利文献1所公开的接入方式中，可选择（调整）的通信资源限定于发送数据 的延迟时间。因此，若接入的通信终端数增加，则无法避免多个通信终端的发送数据的冲 突。因此，若通信终端的数量增加，则再送频度会增加，吞吐量降低。
[0007] 设想在发生大规模灾害时，多个受灾人几乎同时从自己的通信终端发送求救消息 的情况。然而，若采用现有的卫星通信接入方式，则会如上述那样，难W提高通信的吞吐量。 [000引本发明为了解决上述问题而完成，其目的在于提供一种能提高经由卫星的基站与 通信终端之间的通信吞吐量的通信方法、通信终端、基站及通信系统。 此外，本发明的另一目的在于在发生灾害时，多个受灾人能发送求救消息。 解决技术问题所采用的技术手段
[0009] 为了实现上述目的，本发明的通信方法用于经由卫星将CDMA扩频后的发送数据 发送给基站的通信终端，其特征在于，包括：随机选择用于对发送数据进行CDMA扩频的扩 频码信道的扩频码信道选择步骤；随机选择对进行了CDMA扩频后的发送数据进行发送的 时隙信道的时隙信道选择步骤；随机选择对进行了CDMA扩频后的发送数据进行发送的频 率信道的频率信道选择步骤；w及w在时隙信道选择步骤中选择的时隙信道、在频率信道 选择步骤中选择的频率信道所对应的频率、W及在扩频码信道选择步骤中选择的扩频码信 道来发送CDMA扩频后的发送数据的发送步骤。 发明效果
[0010] 根据本发明，能抑制多个通信终端同时发送的数据的冲突，能起到提高通信的成 功概率、即吞吐量的效果，并能防止通信线路陷入拥堵状态。
【附图说明】
[0011] 图1是表示本发明实施方式1的通信系统（通信终端、基站、卫星）的示意图。 图2是本发明实施方式1的通信终端的功能框图。 图3是表示本发明实施方式1的通信终端的接入方式的组合的图。 图4是表示本发明实施方式1的通信终端的发送处理的流程图。 图5是表示本发明实施方式1的通信终端的发送处理中、与接入方式的组合的选择有 关的处理的流程图。 图6是本发明实施方式1的变形例的通信终端的功能框图。 图7A是本发明的实施方式1、2、5的通信终端中、为了选择接入方式的组合而参照的、 由表格存储部所存储的、通常所使用的表格。 图7B是本发明的实施方式1、2、5的通信终端中、为了选择接入方式的组合而参照的、 由表格存储部所存储的、用于选择相对较早的时隙信道的表格。 图7C是本发明的实施方式1、2、5的通信终端中、为了选择接入方式的组合而参照的、 由表格存储部所存储的、用于选择相对较晚的时隙信道的表格。 图8是本发明实施方式2的通信终端的功能框图。 图9是表示本发明实施方式2的通信终端的发送处理的流程图。 图10是本发明实施方式3的通信终端的功能框图。 图11是表示本发明实施方式3的基站的功能框图（通信系统的示意图）。 图12A是表示从本发明实施方式3的中屯、（重屯、）的信息中获得的预定区域（圆形） 的图。 图12B是表示从本发明实施方式3的中屯、（重屯、）的信息中获得的预定区域（四边 形）的图。 图12C是表示从本发明实施方式3的中屯、（重屯、）的信息中获得的预定区域（多个圆 形的集合体）的图。 图13A是表示从本发明实施方式3的多个点和半径或对角线距离的信息中获得的预定 区域角形）的图。 图13B是表示从本发明实施方式3的多个点和半径或对角线距离的信息中获得的预定 区域（四边形）的图。 图13C是表示从本发明实施方式3的多个点和半径或对角线距离的信息中获得的预定 区域（圆形）的图。 图13D是表示从本发明实施方式3的多个点和半径或对角线距离的信息中获得的预定 区域（环形）的图。 图14A示出从本发明实施方式3的多个坐标信息中获得的预定区域，是表示周围被连 结多个点而成的边界线包围的区域（大致四边形）的图。 图14B示出从本发明实施方式3的多个坐标信息中获得的预定区域，是表示周围被连 结多个点而成的边界线包围的区域（云形）的图。 图15A示出从本发明实施方式3的位置信息中获得的多个预定区域，是表示预定区域 在其区域内包含其它预定区域（圆形-圆形）的示例的图。 图15B示出从本发明实施方式3的位置信息中获得的多个预定区域，是表示预定区域 在其区域内包含其它预定区域（云形-四边形）的示例的图。 图15C示出从本发明实施方式3的位置信息中获得的多个预定区域，是表示预定区域 在其区域内包含其它预定区域（多个圆形的集合体-圆形）的示例的图。 图16是本发明实施方式4的通信终端的功能框图。 图17是本发明实施方式4的变形例的通信终端的功能框图。 图18A是本发明的实施方式4的通信终端中、为了选择接入方式的组合而参照的、由表 格存储部所存储的、通常使用的表格。 图18B是本发明的实施方式4的通信终端中、为了选择接入方式的组合而参照的、由表 格存储部所存储的、登录了所有可选择的时隙信道的表格。 图18C是本发明的实施方式4的通信终端中、为了选择接入方式的组合而参照的、由表 格存储部所存储的、登录了相对较早的时隙信道的表格。 图18D是本发明的实施方式4的通信终端中、为了选择接入方式的组合而参照的、由表 格存储部所存储的、登录了相对较晚的时隙信道的表格。 图19A是本发明的实施方式4的变形例的通信终端中、为了选择接入方式的组合而参 照的、由表格存储部所存储的、通常使用的表格。 图19B是本发明的实施方式4的变形例的通信终端中、为了选择接入方式的组合而参 照的、由表格存储部所存储的、登录了所有可选择的时隙信道的表格。 图19C是本发明的实施方式4的变形例的通信终端中、为了选择接入方式的组合而参 照的、由表格存储部存储的、仅登录了可选择的相对较早的时隙信道的表格。 图19D是本发明的实施方式4的变形例的通信终端中、为了选择接入方式的组合而参 照的、由表格存储部所存储的、仅登录了可选择的相对较晚的时隙信道的表格。 图20是本发明实施方式5的通信终端的功能框图。 图21是本发明实施方式5的变形例的通信终端的功能框图。 图22A示出本发明实施方式5的通信终端的概率设定部所设定的概率分布，是表示本 终端位于预定区域内的情况的图表。 图22B示出本发明实施方式5的通信终端的概率设定部所设定的概率分布，是表示无 法判断本终端位于预定区域内还是预定区域外的情况的图表。 图22C示出本发明实施方式5的通信终端的概率设定部所设定的概率分布，是表示本 终端位于预定区域外的情况的图表。 图23是表示本发明实施方式6的通信终端的发送处理的流程图。 图24是表示本发明实施方式6的通信终端的发送处理中、与接入方式的组合的选择有 关的处理的流程图。
【具体实施方式】
[001引在W往的时隙ALOHA方式那样的随机接入方式中，通信终端使发送数据的发送时 刻与时间轴上的时隙同步，来W特定的时隙间隔开始发送。此外，需要使用用于使发送时 刻与时隙相匹配的同步信号，该同步信号从基站发送给各通信终端。然而，本发明的实施 方式的通信系统在发生大规模灾害时，从通信终端从基站接收到求救服务开始信号的时刻 起，统一由通信终端发送求救消息，因此，本系统不采用可能会因发送数据的冲突等而导致 传输延迟的时隙ALOHA方式。因此，在W下实施方式中，提出了利用CDMA(CodeDivision MultipleAccess;码分多址连接）/抑MA(Rrequen巧DivisionMultipleAccess;频分多 址连接）/TDMA(TimeDivisionMultipleAccess;时分多址连接）的组合的随机接入方法。
[0013] 实施方式1 下面，参照图1~图7对本发明的实施方式1进行说明。另外，图中，相同标号表示相 同或相当的部分，并省略其详细说明。
[0014] 本发明的实施方式1设及W下内容；1)经由卫星在基站与多个通信终端之间进行 通信的通信系统、2)经由卫星将CDMA扩频后的发送数据作为返回链路信号发送给基站的 通信终端、3)经由卫星与多个通信终端进行通信的基站、4)经由卫星将CDMA扩频后的发送 数据发送给基站的通信终端所使用的通信方法。
[0015] 首先，参照图1，对实施方式1的通信系统进行说明。如图1所示，本实施方式的 通信系统100包括多个卫星1、基站2、多个通信终端3、w及多个GPS佑lobal化sitioning System;全球定位系统）卫星4。图1中，示出了一个卫星1和一个GPS卫星4。
[0016] 多个卫星1由对基站2与通信终端3的无线通信进行中继的卫星1构成。各卫星 1由准天顶卫星构成，在预定的轨道上环绕。至少一个卫星1存在于特定的地区上空。
[0017] 基站2经由卫星1与通信终端3进行无线通信。更详细而言，基站2利用前向链 路通信线路17并经由卫星1向通信终端3配送前向链路信号。此外，经由卫星1接收利用 返回链路通信线路18从通信终端3发送过来的返回链路信号。
[001引基站2经由地面网络14与卫星跟踪控制中屯、15W及服务中屯、16相连。地面网 络 14 是基于例如TCP/"IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol;传输控 制协议/网际协议）等协议进行数据传输的通信网络。卫星跟踪控制中屯、15经由地面网 络14与基站2之间收发用于追踪卫星1的轨道的卫星跟踪信息。服务中屯、16经由地面网 络14获取基站2所接收到的、从通信终端3发送来的各种数据，并将配送给通信终端3的 各种数据发送给基站2。
[0019] 通信终端3经由卫星1与基站2进行无线通信。通信终端3包括通信终端3A、通 信终端3B、W及通信终端3C。下面，将通信终端3A~3C统称为通信终端3,有时也将通信 终端3A~3C中的某一个称为通信终端3。另外，通信终端3的数量不限于=个。
[0020] 通信终端3W接收到从基站2发送的前向链路信号为触发，向基站2发送返回链 路信号。分别从通信终端3A、通信终端3B、通信终端3C发送的返回链路信号使用各自独立 的返回链路通信线路18被发送给卫星1，在卫星1中整合后传输给基站2。
[0021]GI^S卫星4将包含位置信息、时刻信息的GI^S信号19发送给通信终端3。另外，卫 星1也可W具有GPS卫星4的功能。
[0022] 前向链路通信线路17是供基站2经由卫星1将前向链路信号发送给通信终端3的 通信路径。返回链路通信线路18是供通信终端3经由卫星1将返回链路信号发送给基站 2的通信路径。GI^S信号19是由GI^S卫星4发送、由通信终端3接收的包含GI^S信息（位 置信息及时刻信息）的信号。
[0023] 接着，参照图2,对通信终端3的功能结构进行详细说明。如图2所示，通信终端 3包括卫星通信用天线（通信终端侧卫星通信用天线）3s、GI^S用天线3g、接收部6、发送部 7、信息获取部8、扩频码生成部9、随机选择部10、双工器20、数据输出端子21、发送数据处 理部22、数据输入端子23、发送时刻生成部32、存储部96、显示部97、操作部98、W及控制 部99。图2中示出了存储部96、显示部97、操作部98、控制部99,但在图6、图8、图10、图 16、图17、图20、图21的通信终端3的框图中，省略了它们的图示。此外，在上述图6等所 示的通信终端3中，可W是由控制部99控制各构成要素的结构，也可W是各构成要素适当 具备控制部99的功能的结构。
[0024] 卫星通信用天线3s对通过前向链路通信线路17从基站2发送过来的前向链路信 号进行接收。卫星通信用天线3s通过返回链路通信线路18向基站2发送返回链路信号。
[0025] GI^S用天线3g对从GI^S卫星4发送过来的GPS信号19进行接收，并输出到信息获 取部8。
[0026] 接收部6包括无线接收部24、QPSK解调部25、纠错解码部26、W及TDM分离部27， 对前向链路信号进行解调并输出。
[0027] 无线接收部24对经由卫星通信用天线3s和双工器20提供的前向链路信号进行 低噪声放大，并提供给QPSK解调部25。
[002引QPSK解调部25将由无线接收部24提供的前向链路信号解调为QPSK调制波（基 带信号），并提供给纠错解码部26。
[0029] 纠错解码部26利用附加在前向链路信号中的冗余位进行纠错解码，获取原来的 信息数据。
[0030] TDM分离部27利用TDM(TimeDivisionMultiplex;时分复用）对发往本终端的 通信数据或控制数据经过时分复用后得到的发送数据进行时间轴分离，由此来获取发往本 终端的接收数据，并将其输出给接收数据输出端子21。
[0031] 发