直升机卫星通信系统、通信装置、通信方法、以及通信程序的制作方法

直升机卫星通信系统、通信装置、通信方法、以及通信程序的制作方法
【专利摘要】本发明的直升机卫星通信系统是地面站通信装置与直升机搭载通信装置经由通信卫星(300)进行通信的系统，地面站通信装置包括：对发送对象信息进行纠错编码的编码部(122b)；将编码后的信息分割成多个数据包并进行重新排列的数据包交织部(122d)；以及将重新排列后的数据包发送给直升机搭载通信装置的发送部(123)，直升机搭载通信装置包括：接收从地面站通信装置发送来的数据包的接收部(224)；将接收到的数据包按原先的顺序进行重新排列的数据包去交织部(222g)；以及通过对重新排列后的数据进行解码来还原因直升机的旋转翼而丢失的信息的解码部(222h)。
【专利说明】直升机卫星通信系统、通信装置、通信方法、以及通信程序

【技术领域】
[0001]本发明涉及直升机卫星通信系统、通信装置、通信方法、以及通信程序。

【背景技术】
[0002]在使用通信卫星与直升机进行通信的直升机卫星通信系统的情况下，直升机与通信卫星之间的通信路径会因直升机的旋转翼而间歇性地被切断。专利文献I中公开了即使通信路径被旋转翼切断的状况下也能有效地发送数据的直升机卫星通信方法。
现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1:日本专利特开2009-212665号公报


【发明内容】

发明所要解决的技术问题
[0004]通常，在直升机卫星通信系统中，采用被称为时间分集(time diversity)的通信方式。这里所说的时间分集是指通过错开时间多次发送相同的数据，来减少数据因旋转翼等的影响而丢失的情况的通信方式。
[0005]通常，为了实现实时通信(例如，视频中继、通话)，对于具有视频、音频等的每单位时间的信息量，只要能确保2?3成左右大小的通信路径容量(以下，称为“频带”)即可。然而，在采用时间分集方式的现有的直升机卫星通信系统中，为了多次发送相同的数据，对于具有视频等的每单位时间的信息量，还需要确保几倍宽度的较宽频带(例如，在发送四次相同数据的直升机卫星通信系统的情况下，为了实时发送比特率为IMbps的视频，至少需要确保4Mbps的通信路径容量)。换言之，在现有的直升机卫星通信系统中，存在无法有效地利用频带所具有的信息发送能力的问题。
[0006]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种频带利用效率较高的直升机卫星通信系统、通信装置、通信方法、以及通信程序。
解决技术问题的技术方案
[0007]本发明所涉及的直升机卫星通信系统是具备搭载于直升机的第I通信装置、以及经由卫星与第I通信装置进行通信的第2通信装置的直升机卫星通信系统，第I通信装置和第2通信装置中的一个通信装置包括:编码单元，该编码单元利用规定的纠错编码方式对发送对象信息进行编码；数据包交织单元，该数据包交织单元将编码后的发送对象信息分割成多个数据包，并对数据包的顺序进行重新排列，使得在分割后的数据包顺序中连续的数据包配置为不连续；以及发送单元，该发送单元经由卫星将数据包交织单元中重新排列后的数据包发送给另一个通信装置，另一个通信装置包括:接收单元，该接收单元经由卫星接收从一个通信装置发送来的数据包；数据包去交织单元，该数据包去交织单元将所接收到的数据包重新排列成原先的顺序；以及解码单元，该解码单元对从数据包去交织单元中重新排列后的数据包获取的发送对象信息进行解码，由此对因直升机的旋转翼而丢失的信息进行还原。
发明效果
[0008]根据本发明，能够提供一种频带利用效率较高的直升机卫星通信系统、通信装置、通信方法、以及通信程序。

【专利附图】

【附图说明】
[0009]图1是用于说明本发明的实施方式所涉及的直升机卫星通信系统的概要的图。
图2是本发明的实施方式所涉及的直升机卫星通信系统的框图。
图3是用于说明地面站通信装置所具备的控制部和直升机搭载通信装置所具备的控制部的功能的功能框图。
图4是用于说明地面站通信装置所具备的控制部和直升机搭载通信装置所具备的控制部的功能的功能框图。
图5是用于说明地面站通信装置所具备的存储部所存储的直升机信息的图。
图6是用于说明通信因直升机的旋转翼而被切断的切断期间的图。
图7是用于说明直升机搭载通信装置所具备的存储部所存储的切断期间信息的图。
图8是用于说明本发明的实施方式所涉及的信息发送处理(地面站侧)、以及信息接收处理(直升机侧)的流程图。
图9是用于说明多重化部所执行的多重化处理的图。
图1OA是表示发送对象信息被分割成规定长度的块的情况的图。
图1OB是表示对分割后的块附加纠错码的情况的图。
图1lA是表示纠错块被分割成多个数据包的情况的图。
图1lB是表示数据包重新排列后的情况的图。
图1lC是表示在属于相同的纠错块的数据包之间插入属于其他的纠错块的数据包的情况的图。
图12A是表示数据包存储于缓冲器的情况的图。
图12B是表示从缓冲器输出数据包的情况的图。
图12C是表示重新排列后的数据包的图。
图13A是表示接收到的数据包写入缓冲器的情况的图。
图13B是表示从缓冲器读出数据包的情况的图。
图14A是表示按原先的顺序重新排列所接收到的数据包的情况的图。
图14B是从重新排列成原先顺序的数据包中获取纠错块的情况的图。
图15A是表示对纠错块进行解码的情况的图。
图15B是表示对解码后的块进行合成的情况的图。
图16是用于说明数据分离部所执行的数据分离处理的图。
图17是用于说明本发明的实施方式所涉及的信息接收处理(地面站侧)、以及信息发送处理(直升机侧)的流程图。
图18A是表示执行数据包交织时丢失数据包的位置被分散的情况的图。
图18B是表示执行数据包交织后丢失数据包的位置集中于特定的纠错块的情况的图。 图19A是表示因纠错而发生信息的输出延迟的情况的图。 图19B是表示信息的输出延迟因数据包交织而变大的情况的图。
图19C是表示通过将数据包每隔最小数据包数进行排列来抑制输出延迟的情况的图。

【具体实施方式】
[0010]下面，参照附图，对用于实施本发明的方式进行说明。
[0011]本发明的实施方式所涉及的直升机卫星通信系统I例如如图1所示，是用于使地面站100与直升机200经由通信卫星300进行通信的系统。直升机200的机体上部设置有用于向直升机200提供浮力和推进力的旋转翼。直升机200与通信卫星300之间的通信会因该旋转翼的旋转而间歇性地被切断。下面，对直升机卫星通信系统I的结构进行说明。
[0012]直升机卫星通信系统I如图2所示，由信息终端110、地面站通信装置120、天线130、信息终端210、直升机搭载通信装置220、天线230构成。地面站100设置有信息终端110、地面站通信装置120、以及天线130，直升机200搭载有信息终端210、直升机搭载通信装置220、以及天线230。这里，“地面站”是指与通信卫星、广播卫星、空间站等环绕地球的设备(以下，简称为“卫星”)进行通信的陆上、海上的设备，例如，陆上/海上固定站、陆上/海上移动站等无线站。另外，地面站不仅仅是为了与卫星进行通信而设计的地面设备，还包括经由有线、无线方式与该地面设备相连接的其他设备，例如，中继站、基站、以及其他建筑物、移动体(列车、汽车、船舶等)。
[0013]首先，对设置于地面站100的信息终端110、地面站通信装置120、天线130的结构进行说明。
[0014]信息终端110例如是用于使位于地面站的操作者等与驾驶直升机的驾驶员等进行通信的装置。信息终端110例如由操作面板、摄像机、麦克风、监视器、耳机等信息终端构成。信息终端110将例如摄像机拍摄的“视频”、麦克风获取的“音频”、从操作面板输出的“控制?监视信息”(例如，拍摄指令信息、摄像机远程操作信息)等信息发送给地面站通信装置120。
[0015]地面站通信装置120是用于经由通信卫星300与直升机搭载通信装置220进行通信的装置。地面站通信装置120由外部接口 121、控制部122、发送部123、接收部124、以及存储部125构成。
[0016]外部接口I2I 由 LAN (Local Area Network:局域网)装置、USB (Universal SerialBus:通用串行总线)装置等外部设备连接接口构成。外部接口 121经由通信电缆或无线等与信息终端110进行通信。
[0017]控制部122由处理器等处理装置构成。控制部122根据未图示的R0M(Read OnlyMemory:只读存储器)或RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)中所存储的程序进行动作，执行包含后述的“信息发送处理”、“信息接收处理”在内的各种动作。控制部122通过基于“信息发送处理”进行动作，从而如图3所示那样，起到数据多重化部122a、编码部122b、切断期间获取部122c、数据包交织部122d、调制部122e的作用。此外，控制部122通过基于“信息接收处理”进行动作，从而如图4所示那样，起到解调部122f、数据包去交织部122g、解码部122h、数据分离部122i的作用。关于这些功能，将在后述的说明“信息发送处理”、“信息接收处理”的段落进行阐述。
[0018]返回图2，发送部123由频率转换器、放大器等构成。发送部123将从控制部122输出的电信号转换成卫星通信用的频带(例如，3GHz?30GHz的微波段、30GHz?300GHz的毫米波段)的电信号，并对转换后的电信号进行放大，而后将其输出至天线130。
[0019]接收部124由放大器、频率转换器等构成。接收部124对从天线130输出的电信号进行放大，并将放大后的电信号转换成控制部122所要求的频带的电信号，而后将其输出至控制部122。
[0020]存储部125 由 DRAM (Dynamic Random Access Memory:动态随机存取存储器)、SRAM(Static Random Access Memory:静态随机存取存储器)、闪存、硬盘等可读写数据的存储装置构成。如图5所示，存储部125存储有“直升机信息”等各种数据。
[0021]“直升机信息”是每个直升机机型的信息，是存储有通信路径因该直升机的旋转翼而被切断的时刻的信息。直升机信息存储有将例如表示直升机的机型的“机型信息”、通信因由该机型信息确定的直升机旋转翼而被切断的“切断期间”(例如，图6所示的(a)期间)、以及可通信的“可通信期间”(例如，图6所示的(b)期间)建立关联得到的信息。
[0022]返回图2，天线130由向卫星发送电波，并从卫星接收电波的卫星通信用天线(例如、抛物面天线)构成。天线130将从发送部123输入的电信号转换成电波，并将其发送给通信卫星300。并且，天线130将从通信卫星300接收的电波转换成电信号，并输出至接收部 124。
[0023]接着，对搭载于直升机200的信息终端210、直升机搭载通信装置220、天线230的结构进行说明。
[0024]信息终端210例如是用于使直升机200的驾驶员等与地面站100的操作者等进行通信的装置。信息终端210例如由操作面板、摄像机、麦克风、监视器、耳机等信息终端构成。信息终端210将例如由摄像机拍摄的“视频”、麦克风获取的“音频”、从操作面板输出的“控制.监视信息”等发送给直升机搭载通信装置220。
[0025]直升机搭载通信装置220是用于经由通信卫星300与地面站通信装置120进行通信的装置。直升机搭载通信装置220由外部接口 221、控制部222、发送部223、接收部224、以及存储部225构成。
[0026]外部接口22I 由 LAN (Local Area Network:局域网)装置、USB (Universal SerialBus:通用串行总线)装置等外部设备连接接口构成。外部接口 221经由通信电缆或无线等与信息终端210进行通信。
[0027]控制部222由处理器等处理装置构成。控制部222根据未图示的ROM (Read OnlyMemory:只读存储器)或RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)中所存储的程序进行动作，执行包含后述的“信息发送处理”、“信息接收处理”在内的各种动作。控制部222通过基于“信息发送处理”进行动作，从而如图4所示那样，起到数据多重化部222a、编码部222b、切断期间获取部222c、数据包交织部222d、调制部222e的作用。此外，控制部222通过基于“信息接收处理”进行动作，从而如图3所示那样，起到解调部222f、数据包去交织部222g、解码部222h、数据分离部222i的作用。关于这些功能，将在后述的说明“信息发送处理”、“信息接收处理”的段落进行阐述。
[0028]返回图2，发送部223由频率转换器、放大器等构成。发送部223将从控制部222输出的电信号转换成卫星通信用的频带的电信号，并对转换后的电信号进行放大，而后将其输出至天线230。
[0029]接收部224由放大器、频率转换器等构成。接收部224对从天线230输出的电信号进行放大，并将放大后的电信号转换成控制部222所要求的频带的电信号，而后将其输出至控制部222。
[0030]存储部225 由 DRAM (Dynamic Random Access Memory:动态随机存取存储器)、SRAM (Static Random Access Memory:静态随机存取存储器)、闪存、硬盘等可读写数据的存储装置构成。如图7所示，存储部225存储有“切断期间信息”等数据。
[0031]“切断期间信息”是存储有通信因直升机200的旋转翼而被切断的时刻的信息。例如，切断期间信息存储有将通信因旋转翼而被切断的“切断期间”(例如，图6所示的(a)期间)、以及可通信的“可通信期间”(例如，图6所示的(b)期间)建立关联得到的信息。
[0032]返回图2，天线230由向卫星发送电波，以及从卫星接收电波的移动体用的卫星通信天线(例如，具备卫星追踪功能的抛物面天线)构成。天线230将从发送部223输出的电信号转换成电波，并将其发送给通信卫星300。并且，天线230将从通信卫星300接收的电波转换成电信号，并输出至接收部224。
[0033]接着，对具有这种结构的直升机卫星通信系统I的动作进行说明。
[0034]直升机卫星通信系统I的动作分为从地面站100向直升机200发送信息的处理(以下，称为“地面站发送处理”。)、以及从直升机200向地面站100发送信息的处理(以下，称为“直升机发送处理”。)这两种。首先，对地面站发送处理进行说明。
[0035]地面站通信装置120的控制部122在经由外部接口 121接收到来自信息终端110的信息(以下，称为“发送对象信息”。)时，开始进行将接收到的发送对象信息发送给直升机200的“信息发送处理”。此外，直升机搭载通信装置220的控制部222在装置电源接入时，开始进行从地面站100接收发送对象信息并输出至信息终端210的“信息接收处理”。下面，参照图8的流程图来说明“信息发送处理/信息接收处理”。
[0036]数据多重化部122a在经由外部接口 121从信息终端110接收到视频、音频等发送对象信息时，如图9所示，执行将这些多个数据列整合到一个数据列的多重化处理(步骤
5101)o另外，数据多重化部122a为了有效利用频带，也可以在对数据进行多重化之前，或者在对数据进行多重化之后，对数据进行压缩来缩小数据量。
[0037]返回图8的流程图，如图1OA所示，编码部122b将多重化后的发送对象信息分割为规定长度的块，如图1OB所示，以块为单位对分割后的发送对象信息进行编码(步骤
5102)。这里所说的“编码”是指基于规定的纠错编码方式将数据转换成其他格式的数据，例如对数据附加纠错码。纠错编码方式并不限于特定的方式，例如，可使用LDPC(Low DensityParity Check code:低密度奇偶校验码)、里德?索罗门码等块码。另外,为了抑制因旋转翼而导致的数据丢失，纠错编码方式优选为乘积码或级联码等错误丛发纠错能力或丢失纠错能力较高的编码方式。此外，为了抑制因旋转翼而导致的数据丢失，编码部122b优选为对多重化后的数据附加150%以上的冗余位。另外，在下述说明中，为了便于理解，将编码后的块称为“纠错块”。
[0038]回到图8的流程图，切断期间获取部122c基于存储部125所存储的直升机信息等，判别信息发送对象的信息因直升机200的旋转翼而被切断的切断期间的长度(以下，简称为“切断期间”。)(步骤S103)。例如，存储部125存储有图5所示那样的直升机信息，并将发送这些信息的直升机200的机型信息设为“机型I”。此时，切断期间获取部122c从直升机信息中获取机型信息为“机型I”的记录1，并判别该记录I中所存储的切断期间1ms为相应的切断期间。
[0039]回到图8的流程图，如图1lA所示，数据包交织部122d将由编码部122b进行编码后的纠错块分割成多个数据包。接着，如图1lB所示，数据包交织部122d对数据包的顺序进行重新排列，使得分割后连续的数据包(例如，图1lB所示的(a)和(b)的数据包。下面称为“连续数据包”。)分别隔开切断期间获取部122c所判别得到的切断期间以上的数据包间隔来进行排列(步骤S104)。例如，数据包交织部122d预先存储发送一个数据包所要花费的数据包发送时间，基于所存储的数据包发送时间和切断期间获取部122c判别得到的切断期间，例如如图1lB所示那样，判别连续发送数据包时成为切断期间以上的最小的数据包数(例如3个数据包。以下，称为“最小数据包数”。)。于是，对数据包进行重新排列以使得按判别得到的最小数据包数来配置连续数据包。
[0040]这里所说的“数据包间隔”是指利用同一通信路径发送的两个数据包的发送间隔，是从最开始发送的数据包的发送开始起到下一个发送的数据包的发送开始为止的间隔。例如，若两个数据包是图1lB所示的(a)数据包和(b)数据包，则图1lB所示的(c)的间隔为数据包间隔。
[0041]另外，数据包交织部122d也可以边对其他纠错块的数据包进行交织边对数据包进行重新排列，使得相同纠错块内的数据包不连续。例如，数据包交织部122d在属于纠错块a的数据包之间插入属于纠错块b和纠错块c的数据包，从而例如图1lC所示那样重新排列数据包。
[0042]另外，为了不会发生多个属于相同纠错块的数据包在一次通信路径切断时同时丢失，数据包交织部122d也可以以相同纠错块内的数据包隔开切断期间以上的数据包间隔进行排列的方式对数据包进行重新排列。此时，数据包交织部122d也可以相同纠错块内的数据包每隔最小数据包数进行配置的方式来进行重新排列。例如，如图1lB所示，数据包交织部122d对数据包进行重新排列，以使得属于相同纠错块的数据包每隔最小数据包数(例如，每3个数据包)进行配置。更具体而言，数据包交织部122d准备与最小数据包数(例如，3个)相应数量的可存储一个纠错块的数据包的缓冲器，并且，如图12A所示，在该多个缓冲器中以存储器编号从小到大的顺序预先存储数据包。接着，如图12B所示，数据包交织部122d按缓冲器编号从小到大的顺序边改变缓冲器边输出数据包。由此，如图12C所示，以每隔最小数据包数配置相同纠错块内的数据包的方式进行了重新排列。
[0043]回到图8的流程，调制部122e按规定的调制方式对利用数据包交织部122d重新排列后的数据包进行调制，并将其转换成规定频率的模拟信号(步骤S105)。调制方式不限于特定的调制方式，例如可使用BPSK(Binary Phase Shift Keying:二进制相移键控)、QPSK (Quadrature Phase Shift Keying:正交相移键控)、8PSK (8 phase shift keying:8 相移键控)、16APSK(16 Amplitude Phase Shift Keying: 16 幅度相移键控)、32APSK(32Amplitude Phase Shift Keying:32幅度相移键控)等调制方式。
[0044]调制部122e将调制后的数据包(即模拟信号)发送至发送部123 (步骤S106)。发送部123将接收到的模拟信号转换成卫星通信用的频带的电信号，并对转换后的电信号进行放大，而后将其输出至天线130。天线130经由通信卫星300将从发送部123输出的信号发送至直升机200。
[0045]转移至图8的直升机侧的处理，直升机搭载通信装置220的控制部222判别是否接收到来自接收部224的信号(步骤S107)。在未接收到信号的情况下(步骤S107:否)，控制部222重复进行步骤S107直到接收到信号为止。在接收到信号的情况下(步骤S107:是)，前进至步骤S108。
[0046]解调部222f利用与步骤S105的调制方式相对应的解调方式对接收到的信号(即模拟信号)进行解调，将其转换为数字信号(步骤S108)。
[0047]数据包去交织部222g按原先的顺序对步骤S104中重新排列后的数据包进行重新排列。例如，设为信息发送源的数据包交织部122d按每3个数据包配置相同纠错块内的数据包的方式对数据包进行重新排列。此时，数据包去交织部222g例如准备3个缓冲器，每一个缓冲器可存储一个纠错块的数据包，接着如图13A所示那样，在该3个缓冲器中按缓冲器编号从小到大的顺序交替存储数据包。接着，如图13B所示，数据包交织部222g按缓冲器编号从小到大的顺序读出每个缓冲器的数据包。由此，如图14A所示，所接收到的数据包被重新排列成原先的数据包顺序。重新排列完成后，数据包去交织部222g如图14B所示那样，通过对重新排列后的数据包进行合成等，获取步骤S102中生成的纠错块(步骤S109)。
[0048]回到图8的流程图，如图15A所示，解码部222h对步骤S109中获得的纠错块进行解码，还原因旋转翼而丢失的数据。这里所述的“解码”是指通过对编码后的数据执行纠错来还原因旋转翼等的影响而丢失/改变的数据。并且，如图15B所示，解码部222h对还原后的数据进行合成，从而获取步骤SlOl中经过多重化后的发送对象信息(步骤S110)。
[0049]回到图8的流程，如图16所示，数据分离部222i从步骤SllO中获取的发送对象信息中分离出“视频”、“音频”、“控制.监视信息”等，并经由外部接口 221发送给信息终端210 (步骤S111)。信息发送完成后，控制部222返回步骤S107，进入待机状态以等待再次从地面站100接收信号。
[0050]接着，对直升机发送处理进行说明。
[0051]直升机搭载通信装置220的控制部222在经由外部接口 221接收到来自信息终端210的视频、音频等发送对象信息时，开始进行将接收到的发送对象信息发送给地面站100的“信息发送处理”。此外，地面站通信装置120的控制部122在装置电源接入时，开始进行将从直升机200接收到信息输出至信息终端110的“信息接收处理”。下面，参照图17的流程图来说明“信息发送处理/信息接收处理”。
[0052]数据多重化部222a在接收到来自信息终端210的发送对象信息时，与步骤SlOl相同，执行将该多个数据列整合成一个数据列的多重化处理(步骤S201)。
[0053]编码部222b与步骤S102相同，将多重化后的发送对象信息分割为规定长度的块，并以块为单位对分割后的发送对象信息进行编码(步骤S202)。
[0054]切断期间获取部222c基于存储部225中所存储的切断期间信息，判别信息因直升机200的旋转翼而被切断的切断期间(步骤S203)。例如，若存储部225存储有图7所示那样的切断期间信息，则切断期间获取部222c将切断期间信息中所存储的切断期间1ms判别为相应的切断期间。
[0055]回到图17的流程图，数据包交织部222d与步骤S104相同，将由编码部222b进行编码后的纠错块分割成多个数据包。并且，数据包交织部222d与步骤S104相同，重新排列数据包的顺序，以使得连续数据包分别隔开切断期间获取部222c判别得到的切断期间以上的数据包间隔来进行排列。另外，数据包交织部222d与步骤S104相同，也可以边交织其他纠错块的数据包边重新排列数据包,使得相同纠错块内的数据包不连续。此时,数据包交织部222d与步骤S104相同，可以以相同纠错块内的数据包隔开切断期间以上的数据包间隔来排列的方式进行重新排列，并且也可以每隔最小数据包数配置相同纠错块内的数据包的方式进行重新排列(步骤S204)。
[0056]调制部222e按规定的调制方式对利用数据包交织部222d重新排列后的数据包进行调制，以将其转换成规定频率的模拟信号(步骤S205)。
[0057]调制部222e将调制后的数据包(即模拟信号)发送至发送部223 (步骤S206)。发送部223将接收到的模拟信号转换成卫星通信用的频带的电信号，并对转换后的电信号进行放大，而后将其输出至天线230。天线230经由通信卫星300将从发送部223输出的信号发送至地面站100。
[0058]转移至图17的地面站侧的处理，控制部122判别是否接收到来自接收部124的信号(步骤S207)。在未接收到信号的情况下(步骤S207:否)，控制部122重复进行步骤S207直到接收到信号为止。在接收到信号的情况下(步骤S207:是)，前进至步骤S208。
[0059]解调部122f利用与步骤S205的调制方式相对应的解调方式对接收到的信号进行解调，将其转换为数字信号(步骤S208)。
[0060]数据包去交织部122g按原先的顺序对步骤S204中重新排列后的数据包进行重新排列。并且，数据包去交织部122g通过对重新排列后的数据包进行合成等，获取在步骤S202中生成的纠错块(步骤S209)。
[0061]解码部122h对步骤S209中获得的纠错块进行解码，还原因旋转翼等的影响而丢失的数据。并且，解码部122h对还原后的数据进行合成，从而获取发送对象信息(步骤S210)。
[0062]数据分离部122i从步骤S210中获得的发送对象信息中分离出视频、音频等信息，并经由外部接口 121发送至信息终端110 (步骤S211)。信息发送完成后，控制部122返回步骤S207，进入待机状态以等待再次从直升机200接收信号。
[0063]根据本实施方式，由于以使连续数据包不连续的方式对数据包进行重新排列，因此，即使数据因直升机的旋转翼而连续丢失，例如如图18A所示，通过将数据包重新排列成原先的顺序，使得丢失的数据包的位置分散开来。因此，至此为止成为纠错失败的重要原因的错误丛发得以抑制，其结果是，能够提高纠错的成功率。其结果是，即使不错开时间多次发送相同数据，也能够对数据进行还原，从而能够有效地利用频带。
[0064]此外，由于构成为连续数据包的数据包间隔隔开切断期间以上，因此，减少了数据包因一次通信路径的切断而连续丢失的情况。其结果是，能够进一步缩短错误丛发的丛发长度，从而能够更为可靠地执行纠错。
[0065]此外，由于边交织其他纠错块的数据包边进行重新排列，使得相同纠错块内的数据包不连续配置，因此，例如如图18B所示，能够抑制以下情况，S卩:超出纠错块的订正能力，且丢失的数据包集中在一个纠错块内。其结果是，能够减少每一个纠错块内的数据丢失率，从而能够更为可靠地执行纠错。
[0066]此外，由于构成为属于相同纠错块的数据包的数据包间隔隔开切断期间以上，因此，能够抑制相同纠错块内的多个数据包因一次通信路径的切断而同时丢失的情况。其结果是，能够进一步减少每一个纠错块内的数据丢失率，从而能够更为可靠地执行纠错。
[0067]另外，在执行纠错的情况下，例如如图19A所示，在纠错块内的所有数据集齐之前无法执行纠错，因此，若数据集齐发生延迟，则对信息终端输出的信息的输出延迟变大。特别是在执行数据包交织的情况下，由于对数据包进行重新排列，因此，例如如图19B所示，信息的输出延迟有可能变大。然而，在本实施方式中，例如如图19C所示，对成为切断期间以上的最小的数据包数进行判别，并对数据包进行重新排列，以使得每隔该最小数据包数来配置属于相同纠错块的数据包，因此，能够通过纠错来还原丢失的数据包，并且也不会导致对信息终端输出的信息的输出延迟变大到必要以上。
[0068]此外，由于按直升机来判别切断期间，因此，能够配合旋转翼的宽度较大、切断期间较长的直升机，从而也不会导致其他直升机的信息输出延迟变大到必要以上。
[0069]另外，本实施方式中，作为直升机卫星通信系统的一个示例，示出地面站与直升机经由通信卫星进行通信的系统，但直升机卫星通信系统并不限于地面站与直升机进行通信的系统。例如，直升机卫星通信系统可以是直升机与直升机进行通信的装置，也可以是直升机与飞机进行通信的系统。此时，可以在直升机、飞机中搭载与直升机搭载通信装置220、地面站通信装置120相同的通信装置。
[0070]此外，直升机卫星通信系统I所使用卫星不限于通信卫星，也可以是广播卫星、空间站等环绕地球的其他卫星。
[0071]此外，切断期间获取部122c、切断期间获取部222c获得的切断期间的信息并不一定要预先存储于直升机信息、切断期间信息中。例如，也可以基于直升机的位置信息(例如，机身的纬度、经度、高度等信息)，姿态信息(例如，机身的滚转轴、俯仰轴、方位轴等信息)、卫星的轨道位置信息等来判别卫星与天线与旋转翼之间的位置关系，并基于判别得到的结果来依次计算出切断期间。
[0072]此外，编码部122b、编码部222b所使用的纠错编码方式不限于LDPC、里德?索罗门码。纠错编码方式可以是例如BCH码、法尔码等其他块码，也可以是例如涡轮码等重复码。此外，还可以是块码与重复码组合而成的编码方式。
[0073]此外，本实施方式中，地面站发送处理与直升机发送处理使用相同的通信方法，但地面站发送处理与直升机发送处理也可以使用不同的通信方法。例如，地面站发送处理使用图8所示的方法，直升机发送处理使用专利文献I所公开的方法。
[0074]控制部122、控制部222所具有的各功能(数据多重化部、编码部、切断期间获取部、数据包交织部、调制部、解调部、数据包去交织部、解码部、数据分离部)不一定要由一个处理器来实现。例如，可以使用多个处理器、电路来实现这些功能，也可以使用与其他功能不同的处理器、电路来仅实现一部分功能。此外，也可以使用彼此独立的处理器、电路来实现各功能。
[0075]本实施方式的直升机卫星通信系统1、地面站通信装置120、直升机搭载通信装置220可以利用专用的系统来实现，也可以利用通常的计算机系统来实现。例如，也可以通过以下方式来构成直升机卫星通信系统1、地面站通信装置120、直升机搭载通信装置220，即:将用于执行上述动作的程序存储在计算机可读取的记录介质中并进行分发，在计算机中安装该程序，并执行上述处理。此外，也可以预先存储于互联网等网络上的服务器装置所具备的盘片装置，例如能在计算机中进行下载等。此外，上述功能也可以通过OS和应用程序软件来共同实现。该情况下，可以仅将OS以外的部分存储于介质并进行分发，也可以在计算机中下载等。
[0076]作为记录上述程序的记录介质，可以使用USB存储器、软盘、⑶、DVD、Blu_ray (蓝光(注册商标))、M0、SD卡、记忆棒(注册商标)、以及、磁盘、光盘、光磁盘、半导体存储器、磁带等计算机可读取的记录介质。
[0077]在不脱离本发明的广义实质与范围的情况下，可对本发明提出各种实施方式以及变形。另外，上述实施方式仅用来对本发明进行说明，而不对本发明的范围进行限定。即，本发明的范围由权利要求的范围来表示，而不由实施方式来表示。并且，在权利要求的范围内及与其同等发明意义的范围内实施的各种变形也视为在本发明的范围内。
[0078]本申请要求基于2012年3月29日提出申请的包含说明书、权利要求书、附图以及摘要的日本专利申请2012-077557号的优先权。作为基础的该专利申请的公开内容通过引用作为整体包含于本申请中。
标号说明
[0079]I直升机卫星通信系统、100地面站、110,210信息终端、120地面站通信装置、121、221外部接口、122、222控制部、122a、222a数据多重化部、122b、222b编码部、122c、222c切断期间获取部、122d、222d数据包交织部、122e、222e调制部、122f、222f解调部、122g、222g数据包去交织部、122h、222h解码部、1221、222i数据分离部、123、223发送部、124、224接收部、125、225存储部、130、230天线、200直升机、220直升机搭载通信装置、300通信卫星。
【权利要求】
1.一种直升机卫星通信系统，具备搭载于直升机的第I通信装置、以及经由卫星与所述第I通信装置进行通信的第2通信装置，其特征在于， 所述第I通信装置和所述第2通信装置中的一个通信装置包括: 编码单元，该编码单元利用规定的纠错编码方式对发送对象信息进行编码； 数据包交织单元，该数据包交织单元将编码后的所述发送对象信息分割成多个数据包，并对数据包的顺序进行重新排列，使得在分割后的数据包顺序中连续的数据包配置为不连续；以及 发送单元，该发送单元经由所述卫星将所述数据包交织单元中重新排列后的数据包发送给另一个通信装置， 所述另一个通信装置包括: 接收单元，该接收单元经由所述卫星接收从所述一个通信装置发送来的数据包；数据包去交织单元，该数据包去交织单元将所接收到的数据包重新排列成原先的顺序；以及 解码单元，该解码单元对从所述数据包去交织单元中重新排列后的数据包获取的所述发送对象信息进行解码，由此对因所述直升机的旋转翼而丢失的信息进行还原。
2.如权利要求1所述的直升机卫星通信系统，其特征在于， 所述一个通信装置包括切断期间获取单元，该切断期间获取单元获取通信路径因所述直升机的旋转翼而被切断的切断期间的长度， 所述数据包交织单元对数据包的顺序进行重新排列，以使得在分割后的数据包顺序中连续的数据包隔开所述切断期间的长度以上的数据包间隔进行排列。
3.如权利要求2所述的直升机卫星通信系统，其特征在于， 所述编码单元以块为单位对所述发送对象信息进行编码， 所述数据包交织单元将编码后的块分割成多个数据包， 并且，所述数据包交织单元边交织其他块的数据包边对分割后的数据包进行重新排列，以使得相同块内的数据包配置为不连续。
4.如权利要求3所述的直升机卫星通信系统，其特征在于， 所述数据包交织单元对数据包的顺序进行重新排列，以使得属于相同块的数据包隔开所述切断期间的长度以上的数据包间隔进行排列。
5.如权利要求4所述的直升机卫星通信系统，其特征在于， 所述数据包交织单元判别连续地发送数据包时达到所述切断期间的长度以上的最小数据包数，并对数据包进行重新排列，以使得属于相同块的数据包每隔判别得到的最小数据包数进行配置。
6.如权利要求5所述的直升机卫星通信系统，其特征在于， 所述第2通信装置具备存储单元，该存储单元存储将所述直升机的机型信息、与根据该机型信息来表示的因直升机的旋转翼而被切断的切断期间的长度建立关联而得到的直升机信息， 所述第2通信装置所具备的切断期间判别单元基于搭载有所述第I通信装置的直升机的机型信息和所述直升机信息，判别每个直升机的所述切断期间的长度。
7.一种通信装置，是搭载于直升机的第I通信装置、以及经由卫星与所述第I通信装置进行通信的第2通信装置中的一个通信装置，其特征在于，包括: 编码单元，该编码单元利用规定的纠错编码方式对发送对象信息进行编码； 数据包交织单元，该数据包交织单元将编码后的所述发送对象信息分割成多个数据包，并对数据包的顺序进行重新排列，使得在分割后的数据包顺序中连续的数据包配置为不连续；以及 发送单元，该发送单元经由所述卫星将所述数据包交织单元中重新排列后的数据包发送给另一个通信装置。
8.一种通信装置，是搭载于直升机的第I通信装置、以及经由卫星与所述第I通信装置进行通信的第2通信装置中的一个通信装置，其特征在于，包括: 接收单元，该接收单元经由所述卫星接收从另一个通信装置发送来的数据包； 数据包去交织单元，该数据包去交织单元将利用所述另一个通信装置重新排列后的数据包重新排列成原先的顺序；以及 解码单元，该解码单元对从所述数据包去交织单元中重新排列后的数据包获取的发送对象信息进行解码，由此对因所述直升机的旋转翼而丢失的信息进行还原。
9.一种通信方法，是搭载于直升机的第I通信装置、以及经由卫星与所述第I通信装置进行通信的第2通信装置中的一个通信装置、与另一个通信装置之间的通信方法，其特征在于，包括: 编码步骤，在该编码步骤中，利用规定的纠错编码方式对发送对象信息进行编码； 数据包交织步骤，在该数据包交织步骤中将编码后的所述发送对象信息分割成多个数据包，并对数据包的顺序进行重新排列，使得在分割后的数据包顺序中连续的数据包配置为不连续； 发送步骤，在该发送步骤中经由所述卫星将所述数据包交织步骤中重新排列后的数据包发送给所述另一个通信装置； 接收步骤，在该接收步骤中经由所述卫星接收从所述一个通信装置发送来的数据包；数据包去交织步骤，在该数据包去交织步骤中将所接收到的数据包重新排列成原先的顺序；以及 解码步骤，在该解码步骤中对从所述数据包去交织步骤中重新排列后的数据包获取的所述发送对象信息进行解码，由此对因所述直升机的旋转翼而丢失的信息进行还原。
10.一种通信程序，其特征在于， 所述通信程序使得在控制搭载于直升机的第I通信装置、以及经由卫星与所述第I通信装置进行通信的第2通信装置中的一个通信装置的计算机中实现以下功能: 编码功能，该编码功能利用规定的纠错编码方式对发送对象信息进行编码； 数据包交织功能，该数据包交织功能将编码后的发送对象信息分割成多个数据包，并对数据包的顺序进行重新排列，使得在分割后的数据包顺序中连续的数据包配置为不连续；以及 发送功能，该发送功能经由所述卫星将利用所述数据包交织功能重新排列后的数据包发送给另一个通信装置。
11.一种通信程序，其特征在于， 所述通信程序使得在控制搭载于直升机的第I通信装置、以及经由卫星与所述第I通信装置进行通信的第2通信装置中的一个通信装置的计算机中实现以下功能: 接收功能，该接收功能经由所述卫星接收从另一个通信装置发送来的数据包； 数据包去交织功能，该数据包去交织功能将利用另一个通信装置重新排列后的数据包重新排列成原先的顺序；以及 解码功能，该解码功能对从利用所述数据包去交织功能重新排列后的数据包获取的发送对象信息进行解码，由此对因直升机的旋转翼而丢失的信息进行还原。
【文档编号】H04B7/06GK104247297SQ201380017977
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年3月18日 优先权日:2012年3月29日
【发明者】山本　和志, 裕 尾崎, 勇人 奥田 申请人:三菱电机株式会社