(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024130052
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】通信システム、通信方法および通信装置
(51)【国際特許分類】
H04B 7/155 20060101AFI20240920BHJP
H04W 28/22 20090101ALI20240920BHJP
H04W 84/06 20090101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
H04B7/155
H04W28/22
H04W84/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023039545
(22)【出願日】2023-03-14
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002491
【氏名又は名称】弁理士法人クロスボーダー特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】前中 脩人
【テーマコード（参考）】
5K067
5K072
【Ｆターム（参考）】
5K067BB06
5K067DD45
5K067EE02
5K067EE10
5K072AA02
5K072AA12
5K072BB22
5K072DD01
5K072DD19
5K072GG25
5K072GG26
5K072GG27
5K072HH02
(57)【要約】
【課題】通信システムにおいて伝送レートの自動制御を可能にする。
【解決手段】通信装置３００は、アップリンクデータ１１２を変調して生成されるアップリンク信号を送信する。アップリンクデータ１１２は、ダウンリンク信号が受信されたときの搬送波対雑音密度比を示す。通信装置２００は、アップリンク信号を受信し、アップリンク信号をアップリンクデータ１１２に復調し、アップリンクデータ１１２に示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて伝送レートを決定し、決定された伝送レートで伝送が行われるようにダウンリンクデータ１２２を生成し、ダウンリンクデータ１２２を変調してダウンリンク信号を送信する。
【選択図】図１
【解決手段】通信装置３００は、アップリンクデータ１１２を変調して生成されるアップリンク信号を送信する。アップリンクデータ１１２は、ダウンリンク信号が受信されたときの搬送波対雑音密度比を示す。通信装置２００は、アップリンク信号を受信し、アップリンク信号をアップリンクデータ１１２に復調し、アップリンクデータ１１２に示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて伝送レートを決定し、決定された伝送レートで伝送が行われるようにダウンリンクデータ１２２を生成し、ダウンリンクデータ１２２を変調してダウンリンク信号を送信する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１通信装置と第２通信装置を有し、
前記第１通信装置は、第１通信データを変調して生成される第１通信信号を前記第２通信装置へ送信し、
前記第１通信データは、前記第２通信装置から前記第１通信装置への通信信号が前記第１通信装置によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記第２通信装置は、
前記第１通信信号を受信し、
前記第１通信信号を前記第１通信データに復調し、
前記第１通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記第１通信装置に対する伝送レートを決定し、
前記第１通信装置に対する前記伝送レートで前記第１通信装置への伝送が行われるように第２通信データを生成し、
前記第２通信データを第２通信信号に変調し、
前記第２通信信号を前記第１通信装置へ送信する
通信システム。
前記第１通信装置は、第１通信データを変調して生成される第１通信信号を前記第２通信装置へ送信し、
前記第１通信データは、前記第２通信装置から前記第１通信装置への通信信号が前記第１通信装置によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記第２通信装置は、
前記第１通信信号を受信し、
前記第１通信信号を前記第１通信データに復調し、
前記第１通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記第１通信装置に対する伝送レートを決定し、
前記第１通信装置に対する前記伝送レートで前記第１通信装置への伝送が行われるように第２通信データを生成し、
前記第２通信データを第２通信信号に変調し、
前記第２通信信号を前記第１通信装置へ送信する
通信システム。
【請求項2】
前記第２通信装置は、
前記第１通信信号が受信されたときの搬送波対雑音密度比を検知し、
検知された搬送波対雑音密度比を示す通信データを前記第２通信データとして生成する請求項１に記載の通信システム。
前記第１通信信号が受信されたときの搬送波対雑音密度比を検知し、
検知された搬送波対雑音密度比を示す通信データを前記第２通信データとして生成する請求項１に記載の通信システム。
【請求項3】
前記第１通信装置と前記第２通信装置は、移動体に備えられる通信装置と固定局に備えられる通信装置の組である
請求項１に記載の通信システム。
請求項１に記載の通信システム。
【請求項4】
前記第１通信装置と前記第２通信装置は、人工衛星に備えられる通信装置と地上局に備えられる通信装置の組である
請求項１に記載の通信システム。
請求項１に記載の通信システム。
【請求項5】
第１通信装置は、第１通信データを変調して生成される第１通信信号を第２通信装置へ送信し、
前記第１通信データは、前記第２通信装置から前記第１通信装置への通信信号が前記第１通信装置によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
第２通信装置は、
前記第１通信信号を受信し、
前記第１通信信号を前記第１通信データに復調し、
前記第１通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記第１通信装置に対する伝送レートを決定し、
前記第１通信装置に対する前記伝送レートで前記第１通信装置への伝送が行われるように第２通信データを生成し、
前記第２通信データを第２通信信号に変調し、
前記第２通信信号を前記第１通信装置へ送信する
通信方法。
前記第１通信データは、前記第２通信装置から前記第１通信装置への通信信号が前記第１通信装置によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
第２通信装置は、
前記第１通信信号を受信し、
前記第１通信信号を前記第１通信データに復調し、
前記第１通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記第１通信装置に対する伝送レートを決定し、
前記第１通信装置に対する前記伝送レートで前記第１通信装置への伝送が行われるように第２通信データを生成し、
前記第２通信データを第２通信信号に変調し、
前記第２通信信号を前記第１通信装置へ送信する
通信方法。
【請求項6】
通信相手と通信する通信装置であり、
前記通信相手は、通信データを変調して生成される通信信号を前記通信装置へ送信し、
前記通信データは、前記通信装置から前記通信相手への通信信号が前記通信相手によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記通信装置は、
前記通信相手の前記通信信号を受信する受信部と、
前記通信相手の前記通信信号を前記通信データに復調する復調部と、
前記通信相手の前記通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記通信相手に対する伝送レートを決定する伝送レート制御部と、
前記通信相手に対する前記伝送レートで前記通信相手への伝送が行われるように自己の伝送する通信データを生成するデータ処理部と、
自己の前記通信データを通信信号に変調する変調部と、
自己の前記通信信号を前記通信相手へ送信する送信部と、
を備える通信装置。
前記通信相手は、通信データを変調して生成される通信信号を前記通信装置へ送信し、
前記通信データは、前記通信装置から前記通信相手への通信信号が前記通信相手によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記通信装置は、
前記通信相手の前記通信信号を受信する受信部と、
前記通信相手の前記通信信号を前記通信データに復調する復調部と、
前記通信相手の前記通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記通信相手に対する伝送レートを決定する伝送レート制御部と、
前記通信相手に対する前記伝送レートで前記通信相手への伝送が行われるように自己の伝送する通信データを生成するデータ処理部と、
自己の前記通信データを通信信号に変調する変調部と、
自己の前記通信信号を前記通信相手へ送信する送信部と、
を備える通信装置。
【請求項7】
前記通信装置は、検知部を備え、
前記検知部は、前記通信相手の前記通信信号が受信されたときの搬送波対雑音密度比を検知し、
前記データ処理部は、検知された搬送波対雑音密度比を示す通信データを自己の前記通信データとして生成する
請求項６に記載の通信装置。
前記検知部は、前記通信相手の前記通信信号が受信されたときの搬送波対雑音密度比を検知し、
前記データ処理部は、検知された搬送波対雑音密度比を示す通信データを自己の前記通信データとして生成する
請求項６に記載の通信装置。
【請求項8】
前記通信相手が移動体に備えられ、前記通信装置は固定局に備えられる
請求項６に記載の通信装置。
請求項６に記載の通信装置。
【請求項9】
前記通信相手が人工衛星に備えられ、前記通信装置は地上局に備えられる
請求項６に記載の通信装置。
請求項６に記載の通信装置。
【請求項10】
前記通信相手が固定局に備えられ、前記通信装置は移動体に備えられる
請求項６に記載の通信装置。
請求項６に記載の通信装置。
【請求項11】
前記通信相手が地上局に備えられ、前記通信装置は人工衛星に備えられる
請求項６に記載の通信装置。
請求項６に記載の通信装置。
【請求項12】
通信相手と通信する通信装置による通信方法であり、
前記通信相手は、通信データを変調して生成される通信信号を前記通信装置へ送信し、
前記通信データは、前記通信装置から前記通信相手への通信信号が前記通信相手によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記通信装置は、
前記通信相手の前記通信信号を受信し、
前記通信相手の前記通信信号を前記通信データに復調し、
前記通信相手の前記通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記通信相手に対する伝送レートを決定し、
前記通信相手に対する前記伝送レートで前記通信相手への伝送が行われるように自己の通信データを生成し、
自己の前記通信データを通信信号に変調し、
自己の前記通信信号を前記通信相手へ送信する
通信方法。
前記通信相手は、通信データを変調して生成される通信信号を前記通信装置へ送信し、
前記通信データは、前記通信装置から前記通信相手への通信信号が前記通信相手によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記通信装置は、
前記通信相手の前記通信信号を受信し、
前記通信相手の前記通信信号を前記通信データに復調し、
前記通信相手の前記通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記通信相手に対する伝送レートを決定し、
前記通信相手に対する前記伝送レートで前記通信相手への伝送が行われるように自己の通信データを生成し、
自己の前記通信データを通信信号に変調し、
自己の前記通信信号を前記通信相手へ送信する
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、伝送レートを自動制御する通信システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
衛星等の移動体と地上局の間を結ぶ通信回線の信号強度は、通信距離および天候の変化などに応じて大きく変動する。以下、通信回線の信号強度を回線強度と称する。
【0003】
回線設計は、いかなる条件でも所望の通信回線が使用できるように行われる。しかし、通信回線が良好な環境で使用される場合、余剰電力が発生し、通信回線が非効率に使用される。余剰電力は回線マージンともいう。
そこで、伝送レートおよび送信電力が回線強度に応じて変更される方法が一般的に用いられる。
そこで、伝送レートおよび送信電力が回線強度に応じて変更される方法が一般的に用いられる。
【0004】
深宇宙探査機に搭載される通信システムにおいては、衛星対地球距離の広範囲に渡る変化が課題となる。
そこで、距離の変化に応じた自由空間損失の増減に合わせ、アップリンクおよびダウンリンクの伝送レートを多段階に変更することが可能な構成が用いられている。
そこで、距離の変化に応じた自由空間損失の増減に合わせ、アップリンクおよびダウンリンクの伝送レートを多段階に変更することが可能な構成が用いられている。
【0005】
特許文献１は、伝送レートおよび送信電力が回線強度に応じて変更される方法を開示している。具体的には、特許文献１は次のような通信を提案している。
移動局と固定局が衛星局を介してＣＤＭＡ方式を使用して通信を行う。ＣＤＭＡはＣｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓの略称である。
移動局と固定局のそれぞれが、受信電力を検出し、搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）を判定する。そして、余剰電力がある場合、送信される情報量が増大される。
移動局と固定局が衛星局を介してＣＤＭＡ方式を使用して通信を行う。ＣＤＭＡはＣｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓの略称である。
移動局と固定局のそれぞれが、受信電力を検出し、搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）を判定する。そして、余剰電力がある場合、送信される情報量が増大される。
【0006】
しかし、特許文献１の方法では、対象となる通信方式が限定的である。さらに、特許文献１は、余剰電力が小さくなっていく場合に通信回線を維持する方法を述べていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２００８－２７８００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
衛星に搭載される通信システムにおいて、通信距離などの変化に伴って通信状況が大きく変動する。しかし、通信状況の変動をリアルタイムに考慮して伝送レートを制御することは実用化されていない。
通信状況に関わらず一定の伝送レートで通信を行うと、条件が良い場合には非効率な余剰電力が発生し、条件が悪い場合には通信回線が成立しないおそれがある。
通信状況に関わらず一定の伝送レートで通信を行うと、条件が良い場合には非効率な余剰電力が発生し、条件が悪い場合には通信回線が成立しないおそれがある。
【0009】
伝送レートを多段階に設定することが可能な従来の機器がある。しかし、伝送レートはコマンドによって手動で設定する必要がある。そのため、運用上の負荷が大きい。また、伝送レートの選択を誤った場合には通信が途絶える可能性がある。
【0010】
本開示は、通信システムにおいて伝送レートの自動制御を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本開示の通信システムは、第１通信装置と第２通信装置を有する。
前記第１通信装置は、第１通信データを変調して生成される第１通信信号を前記第２通信装置へ送信する。
前記第１通信データは、前記第２通信装置から前記第１通信装置への通信信号が前記第１通信装置によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示す。
前記第２通信装置は、
前記第１通信信号を受信し、
前記第１通信信号を前記第１通信データに復調し、
前記第１通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記第１通信装置に対する伝送レートを決定し、
前記第１通信装置に対する前記伝送レートで前記第１通信装置への伝送が行われるように第２通信データを生成し、
前記第２通信データを第２通信信号に変調し、
前記第２通信信号を前記第１通信装置へ送信する。
前記第１通信装置は、第１通信データを変調して生成される第１通信信号を前記第２通信装置へ送信する。
前記第１通信データは、前記第２通信装置から前記第１通信装置への通信信号が前記第１通信装置によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示す。
前記第２通信装置は、
前記第１通信信号を受信し、
前記第１通信信号を前記第１通信データに復調し、
前記第１通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記第１通信装置に対する伝送レートを決定し、
前記第１通信装置に対する前記伝送レートで前記第１通信装置への伝送が行われるように第２通信データを生成し、
前記第２通信データを第２通信信号に変調し、
前記第２通信信号を前記第１通信装置へ送信する。
【発明の効果】
【0012】
本開示によれば、通信システムにおいて伝送レートの自動制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施の形態１における通信システム１００の構成図。
【図2】実施の形態１における通信装置２００の構成図。
【図3】実施の形態１における通信装置２００の機能構成図。
【図4】実施の形態１における通信装置３００の構成図。
【図5】実施の形態１における通信装置３００の機能構成図。
【図6】実施の形態１における通信方法（衛星側）のフローチャート。
【図7】実施の形態１における通信方法（地上側）のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0014】
実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。
【0015】
【0016】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、通信システム１００の構成を説明する。通信システム１００は、実施の形態１における通信システムの例である。
通信システム１００は、互いに無線で通信する複数の通信装置（２００、３００）を備える。
一方の通信装置２００は、衛星側の通信装置であり、人工衛星１０１に備わる。人工衛星１０１は移動体である。
他方の通信装置３００は、地上側の通信装置であり、地上局１０２に備わる。地上局１０２は固定局である。
通信装置（２００、３００）の動作を後述する。
図１に基づいて、通信システム１００の構成を説明する。通信システム１００は、実施の形態１における通信システムの例である。
通信システム１００は、互いに無線で通信する複数の通信装置（２００、３００）を備える。
一方の通信装置２００は、衛星側の通信装置であり、人工衛星１０１に備わる。人工衛星１０１は移動体である。
他方の通信装置３００は、地上側の通信装置であり、地上局１０２に備わる。地上局１０２は固定局である。
通信装置（２００、３００）の動作を後述する。
【0017】
図２に基づいて、通信装置２００の構成を説明する。
通信装置２００は、アンテナ２１０と変復調回路２２０と処理回路２３０といったハードウェアを備える。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。
通信装置２００は、アンテナ２１０と変復調回路２２０と処理回路２３０といったハードウェアを備える。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。
【0018】
アンテナ２１０は、受信用のアンテナと送信用のアンテナで構成されてもよいし、送受信用のアンテナで構成されてもよい。
アンテナ２１０は、受信部２１１と送信部２１２として機能する。
アンテナ２１０は、受信部２１１と送信部２１２として機能する。
【0019】
変復調回路２２０は、電子回路である。
変復調回路２２０は、復調部２２１と検知部２２２と変調部２２３として機能する。
変復調回路２２０は、復調部２２１と検知部２２２と変調部２２３として機能する。
【0020】
処理回路２３０は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
処理回路２３０は、伝送レート制御部２３１とデータ処理部２３２として機能する。
処理回路２３０は、伝送レート制御部２３１とデータ処理部２３２として機能する。
【0021】
専用のハードウェアは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略称である。
ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略称である。
【0022】
プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。
【0023】
処理回路２３０において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
【0024】
図３に、通信装置２００の機能構成を示す。
通信装置２００の動作を後述する。
通信装置２００の動作を後述する。
【0025】
図４に基づいて、通信装置３００の構成を説明する。
通信装置３００は、アンテナ３１０と変復調回路３２０と処理回路３３０といったハードウェアを備える。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。
通信装置３００は、アンテナ３１０と変復調回路３２０と処理回路３３０といったハードウェアを備える。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。
【0026】
アンテナ３１０は、受信用のアンテナと送信用のアンテナで構成されてもよいし、送受信用のアンテナで構成されてもよい。
アンテナ３１０は、受信部３１１と送信部３１２として機能する。
アンテナ３１０は、受信部３１１と送信部３１２として機能する。
【0027】
変復調回路３２０は、電子回路である。
変復調回路３２０は、復調部３２１と検知部３２２と変調部３２３として機能する。
変復調回路３２０は、復調部３２１と検知部３２２と変調部３２３として機能する。
【0028】
処理回路３３０は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
処理回路３３０は、伝送レート制御部３３１とデータ処理部３３２として機能する。
処理回路３３０は、伝送レート制御部３３１とデータ処理部３３２として機能する。
【0029】
処理回路３３０において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
【0030】
図５に、通信装置３００の機能構成を示す。
通信装置３００の動作を後述する。
通信装置３００の動作を後述する。
【0031】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
通信システム１００の動作の手順は通信方法に相当する。
通信システム１００の動作の手順は通信方法に相当する。
【0032】
図６に基づいて、通信方法における通信装置２００の動作を説明する。
通信装置２００の通信相手は、通信装置３００である。
通信装置２００は、ダウンリンク信号１２１を通信装置３００へ送信する。
通信装置３００は、アップリンク信号１１１を通信装置２００へ送信する。
通信装置２００の通信相手は、通信装置３００である。
通信装置２００は、ダウンリンク信号１２１を通信装置３００へ送信する。
通信装置３００は、アップリンク信号１１１を通信装置２００へ送信する。
【0033】
ステップＳ１０１において、受信部２１１はアップリンク信号１１１を受信する。
【0034】
アップリンク信号１１１は、アップリンクデータ１１２を変調して生成される通信信号である。アップリンクデータ１１２は、地上側から衛星側へ伝送される通信データである。
アップリンクデータ１１２は、ペイロードとＣ／Ｎ０情報１１３を含む。ペイロードは、データ処理の対象となるデータ（データ本体）である。
Ｃ／Ｎ０情報１１３は、通信装置３００においてダウンリンク信号１２１が受信されたときに検出された搬送波対雑音密度比（Ｃ／Ｎ０）を示す。
「Ｃ／Ｎ０」は搬送波対雑音密度比を意味する。
アップリンクデータ１１２は、ペイロードとＣ／Ｎ０情報１１３を含む。ペイロードは、データ処理の対象となるデータ（データ本体）である。
Ｃ／Ｎ０情報１１３は、通信装置３００においてダウンリンク信号１２１が受信されたときに検出された搬送波対雑音密度比（Ｃ／Ｎ０）を示す。
「Ｃ／Ｎ０」は搬送波対雑音密度比を意味する。
【0035】
アップリンク信号１１１は、変復調回路２２０へ入力される。
ステップＳ１０１の後、処理はステップＳ１０２とステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０１の後、処理はステップＳ１０２とステップＳ１０４に進む。
【0036】
ステップＳ１０２において、復調部２２１は、アップリンク信号１１１をアップリンクデータ１１２に復調する。
アップリンクデータ１１２は、処理回路２３０へ入力される。
アップリンクデータ１１２は、処理回路２３０へ入力される。
【0037】
ステップＳ１０３において、伝送レート制御部２３１は、アップリンクデータ１１２の中のＣ／Ｎ０情報１１３に示されるＣ／Ｎ０（地上側Ｃ／Ｎ０）に基づいて、通信装置３００に対する伝送レートを決定する。
決定される伝送レートは、地上側Ｃ／Ｎ０が大きいほど大きい。地上側Ｃ／Ｎ０が大きいと通信回線にマージンが生じるためである。
決定される伝送レートは、地上側Ｃ／Ｎ０が小さいほど小さい。地上側Ｃ／Ｎ０が小さいと通信回線が成立しなくなる恐れがあるためである。
決定される伝送レートは、地上側Ｃ／Ｎ０が大きいほど大きい。地上側Ｃ／Ｎ０が大きいと通信回線にマージンが生じるためである。
決定される伝送レートは、地上側Ｃ／Ｎ０が小さいほど小さい。地上側Ｃ／Ｎ０が小さいと通信回線が成立しなくなる恐れがあるためである。
【0038】
例えば、伝送レートは次のように決定される。
伝送レート制御部２３１は、変換テーブルを用いて地上側Ｃ／Ｎ０を伝送レートに変換する。変換テーブルは、Ｃ／Ｎ０と伝送レートが対応付けられたテーブルであり、処理回路２３０のメモリにあらかじめ記憶される。
伝送レート制御部２３１は、変換テーブルを用いて地上側Ｃ／Ｎ０を伝送レートに変換する。変換テーブルは、Ｃ／Ｎ０と伝送レートが対応付けられたテーブルであり、処理回路２３０のメモリにあらかじめ記憶される。
【0039】
ステップＳ１０３の後、処理はステップＳ１０５に進む。
【0040】
ステップＳ１０４において、検知部２２２は、ステップＳ１０１でアップリンク信号１１１が受信されたときのＣ／Ｎ０（衛星側Ｃ／Ｎ０）を検知する。
衛星側Ｃ／Ｎ０を示す情報をＣ／Ｎ０情報１２３と称する。
Ｃ／Ｎ０情報１２３は、処理回路２３０へ入力される。
衛星側Ｃ／Ｎ０を示す情報をＣ／Ｎ０情報１２３と称する。
Ｃ／Ｎ０情報１２３は、処理回路２３０へ入力される。
【0041】
ステップＳ１０５において、データ処理部２３２は、アップリンクデータ１１２からペイロードを抽出し、ペイロードに対するデータ処理を実行する。
【0042】
また、データ処理部２３２は、ステップＳ１０３で決定された伝送レートとステップＳ１０４で得られたＣ／Ｎ０情報１２３を反映させてダウンリンクデータ１２２を生成する。
つまり、データ処理部２３２は、ステップＳ１０３で決定された伝送レートで通信装置３００への伝送が行われるように、ダウンリンクデータ１２２を生成する。ダウンリンクデータ１２２は、ペイロードとＣ／Ｎ０情報１２３を含む。
ダウンリンクデータ１２２は、衛星側から地上側へ伝送される通信データである。
つまり、データ処理部２３２は、ステップＳ１０３で決定された伝送レートで通信装置３００への伝送が行われるように、ダウンリンクデータ１２２を生成する。ダウンリンクデータ１２２は、ペイロードとＣ／Ｎ０情報１２３を含む。
ダウンリンクデータ１２２は、衛星側から地上側へ伝送される通信データである。
【0043】
ステップＳ１０６において、変調部２２３は、ダウンリンクデータ１２２をダウンリンク信号１２１に変調する。
ダウンリンク信号１２１は、ダウンリンクデータ１２２を変調して生成される通信信号である。
ダウンリンク信号１２１は、アンテナ２１０へ入力される。
ダウンリンク信号１２１は、ダウンリンクデータ１２２を変調して生成される通信信号である。
ダウンリンク信号１２１は、アンテナ２１０へ入力される。
【0044】
ステップＳ１０７において、送信部２１２は、ダウンリンク信号１２１を送信する。
【0045】
図７に基づいて、通信方法における通信装置３００の動作を説明する。
通信装置３００の通信相手は、通信装置２００である。
通信装置３００は、アップリンク信号１１１を通信装置２００へ送信する。
通信装置２００は、ダウンリンク信号１２１を通信装置３００へ送信する。
通信装置３００の通信相手は、通信装置２００である。
通信装置３００は、アップリンク信号１１１を通信装置２００へ送信する。
通信装置２００は、ダウンリンク信号１２１を通信装置３００へ送信する。
【0046】
ステップＳ１１１において、受信部３１１はダウンリンク信号１２１を受信する。
ダウンリンク信号１２１は、変復調回路３２０へ入力される。
ステップＳ１１１の後、処理はステップＳ１１２とステップＳ１１４に進む。
ダウンリンク信号１２１は、変復調回路３２０へ入力される。
ステップＳ１１１の後、処理はステップＳ１１２とステップＳ１１４に進む。
【0047】
ステップＳ１１２において、復調部３２１は、ダウンリンク信号１２１をダウンリンクデータ１２２に復調する。
ダウンリンクデータ１２２は、処理回路３３０へ入力される。
ダウンリンクデータ１２２は、処理回路３３０へ入力される。
【0048】
ステップＳ１１３において、伝送レート制御部３３１は、ダウンリンクデータ１２２の中のＣ／Ｎ０情報１２３に示されるＣ／Ｎ０（衛星側Ｃ／Ｎ０）に基づいて、通信装置２００に対する伝送レートを決定する。
決定される伝送レートは、衛星側Ｃ／Ｎ０が大きいほど大きい。衛星側Ｃ／Ｎ０が大きいと通信回線にマージンが生じるためである。
決定される伝送レートは、衛星側Ｃ／Ｎ０が小さいほど小さい。衛星側Ｃ／Ｎ０が小さいと通信回線が成立しなくなる恐れがあるためである。
決定される伝送レートは、衛星側Ｃ／Ｎ０が大きいほど大きい。衛星側Ｃ／Ｎ０が大きいと通信回線にマージンが生じるためである。
決定される伝送レートは、衛星側Ｃ／Ｎ０が小さいほど小さい。衛星側Ｃ／Ｎ０が小さいと通信回線が成立しなくなる恐れがあるためである。
【0049】
伝送レートは、ステップＳ１０３における方法と同様の方法で決定される。
【0050】
ステップＳ１１３の後、処理はステップＳ１１５に進む。
【0051】
ステップＳ１１４において、検知部３２２は、ステップＳ１１１でダウンリンク信号１２１が受信されたときのＣ／Ｎ０（地上側Ｃ／Ｎ０）を検知する。
地上側Ｃ／Ｎ０を示す情報をＣ／Ｎ０情報１１３と称する。
Ｃ／Ｎ０情報１１３は、処理回路３３０へ入力される。
地上側Ｃ／Ｎ０を示す情報をＣ／Ｎ０情報１１３と称する。
Ｃ／Ｎ０情報１１３は、処理回路３３０へ入力される。
【0052】
ステップＳ１１５において、データ処理部３３２は、ダウンリンクデータ１２２からペイロードを抽出し、ペイロードに対するデータ処理を実行する。
【0053】
また、データ処理部３３２は、ステップＳ１１３で決定された伝送レートとステップＳ１１４で得られたＣ／Ｎ０情報１１３を反映させてアップリンクデータ１１２を生成する。
つまり、データ処理部３３２は、ステップＳ１１３で決定された伝送レートで通信装置２００への伝送が行われるように、アップリンクデータ１１２を生成する。アップリンクデータ１１２は、ペイロードとＣ／Ｎ０情報１１３を含む。
つまり、データ処理部３３２は、ステップＳ１１３で決定された伝送レートで通信装置２００への伝送が行われるように、アップリンクデータ１１２を生成する。アップリンクデータ１１２は、ペイロードとＣ／Ｎ０情報１１３を含む。
【0054】
ステップＳ１１６において、変調部３２３は、アップリンクデータ１１２をアップリンク信号１１１に変調する。
アップリンク信号１１１は、アンテナ３１０へ入力される。
アップリンク信号１１１は、アンテナ３１０へ入力される。
【0055】
ステップＳ１１７において、送信部２１２は、アップリンク信号１１１を送信する。
【0056】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
無線通信においては、伝送レート（通信速度）と受信電力にはトレードオフの関係がある。伝送レートを高くすると通信速度は上がるが受信電力は下がる。伝送レートを低くすると通信速度は下がるが受信電力は上がる。
実施の形態１では、衛星側と地上側の双方において、受信信号波の搬送波対雑音密度比（Ｃ／Ｎ０）が測定され、Ｃ／Ｎ０が相互にフィードバックされる。そして、伝送レートが自動で制御される。
これにより、通信回線を確保できる範囲内で伝送レートが最大化され、効率の良い通信が実現される。
さらに、伝送レートを地上からのコマンドによって手動で変更する場合と比べて、運用上のリスクおよび運用の負荷が低減される。
無線通信においては、伝送レート（通信速度）と受信電力にはトレードオフの関係がある。伝送レートを高くすると通信速度は上がるが受信電力は下がる。伝送レートを低くすると通信速度は下がるが受信電力は上がる。
実施の形態１では、衛星側と地上側の双方において、受信信号波の搬送波対雑音密度比（Ｃ／Ｎ０）が測定され、Ｃ／Ｎ０が相互にフィードバックされる。そして、伝送レートが自動で制御される。
これにより、通信回線を確保できる範囲内で伝送レートが最大化され、効率の良い通信が実現される。
さらに、伝送レートを地上からのコマンドによって手動で変更する場合と比べて、運用上のリスクおよび運用の負荷が低減される。
【0057】
＊＊＊実施の形態１のまとめ＊＊＊
実施の形態１は、衛星と地上局の間で相互にデータを送受信する通信システムを開示し、特に通信回線を確実かつ効率的に確立することを図った衛星通信システムを開示する。
実施の形態１は、回線成立性と通信高速性とシステム運用性の全てが成り立つ衛星通信システムを実現することを目的として、衛星側と地上側との通信システムにおいて伝送レートを自動で最適化する。
実施の形態１は、衛星と地上局の間で相互にデータを送受信する通信システムを開示し、特に通信回線を確実かつ効率的に確立することを図った衛星通信システムを開示する。
実施の形態１は、回線成立性と通信高速性とシステム運用性の全てが成り立つ衛星通信システムを実現することを目的として、衛星側と地上側との通信システムにおいて伝送レートを自動で最適化する。
【0058】
実施の形態１において、衛星通信システムは以下のような特徴を有する。
衛星通信システムは、衛星側と地上側の両方に、受信信号の搬送波対雑音密度比（Ｃ／Ｎ０）を検知するＣ／Ｎ０検知部を持つ。
衛星通信システムでは、受信信号のＣ／Ｎ０情報を衛星側と地上側で相互に送受信する。
衛星通信システムでは、相手側のＣ／Ｎ０情報を用いて、回線成立可能な範囲で最大の伝送レートが算出される。そして、伝送レートが自動的に制御される。
衛星通信システムは、衛星側と地上側の両方に、受信信号の搬送波対雑音密度比（Ｃ／Ｎ０）を検知するＣ／Ｎ０検知部を持つ。
衛星通信システムでは、受信信号のＣ／Ｎ０情報を衛星側と地上側で相互に送受信する。
衛星通信システムでは、相手側のＣ／Ｎ０情報を用いて、回線成立可能な範囲で最大の伝送レートが算出される。そして、伝送レートが自動的に制御される。
【0059】
＊＊＊実施の形態１の補足＊＊＊
実施の形態１は、好ましい形態の例示であり、本開示の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態１は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。
実施の形態１は、好ましい形態の例示であり、本開示の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態１は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。
【0060】
通信装置（２００、３００）の各要素の「部」は、「処理」、「工程」、「回路」または「サーキットリ」と読み替えてもよい。
【0061】
以下に、本開示の諸態様を付記として記載する。
（付記１）
第１通信装置と第２通信装置を有し、
前記第１通信装置は、第１通信データを変調して生成される第１通信信号を前記第２通信装置へ送信し、
前記第１通信データは、前記第２通信装置から前記第１通信装置への通信信号が前記第１通信装置によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記第２通信装置は、
前記第１通信信号を受信し、
前記第１通信信号を前記第１通信データに復調し、
前記第１通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記第１通信装置に対する伝送レートを決定し、
前記第１通信装置に対する前記伝送レートで前記第１通信装置への伝送が行われるように第２通信データを生成し、
前記第２通信データを第２通信信号に変調し、
前記第２通信信号を前記第１通信装置へ送信する
通信システム。
（付記１）
第１通信装置と第２通信装置を有し、
前記第１通信装置は、第１通信データを変調して生成される第１通信信号を前記第２通信装置へ送信し、
前記第１通信データは、前記第２通信装置から前記第１通信装置への通信信号が前記第１通信装置によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記第２通信装置は、
前記第１通信信号を受信し、
前記第１通信信号を前記第１通信データに復調し、
前記第１通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記第１通信装置に対する伝送レートを決定し、
前記第１通信装置に対する前記伝送レートで前記第１通信装置への伝送が行われるように第２通信データを生成し、
前記第２通信データを第２通信信号に変調し、
前記第２通信信号を前記第１通信装置へ送信する
通信システム。
【0062】
（付記２）
前記第２通信装置は、
前記第１通信信号が受信されたときの搬送波対雑音密度比を検知し、
検知された搬送波対雑音密度比を示す通信データを前記第２通信データとして生成する付記１に記載の通信システム。
前記第２通信装置は、
前記第１通信信号が受信されたときの搬送波対雑音密度比を検知し、
検知された搬送波対雑音密度比を示す通信データを前記第２通信データとして生成する付記１に記載の通信システム。
【0063】
（付記３）
前記第１通信装置と前記第２通信装置は、移動体に備えられる通信装置と固定局に備えられる通信装置の組である
付記１または付記２に記載の通信システム。
前記第１通信装置と前記第２通信装置は、移動体に備えられる通信装置と固定局に備えられる通信装置の組である
付記１または付記２に記載の通信システム。
【0064】
（付記４）
前記第１通信装置と前記第２通信装置は、人工衛星に備えられる通信装置と地上局に備えられる通信装置の組である
付記１から付記３のいずれか１項に記載の通信システム。
前記第１通信装置と前記第２通信装置は、人工衛星に備えられる通信装置と地上局に備えられる通信装置の組である
付記１から付記３のいずれか１項に記載の通信システム。
【0065】
（付記５）
第１通信装置は、第１通信データを変調して生成される第１通信信号を第２通信装置へ送信し、
前記第１通信データは、前記第２通信装置から前記第１通信装置への通信信号が前記第１通信装置によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
第２通信装置は、
前記第１通信信号を受信し、
前記第１通信信号を前記第１通信データに復調し、
前記第１通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記第１通信装置に対する伝送レートを決定し、
前記第１通信装置に対する前記伝送レートで前記第１通信装置への伝送が行われるように第２通信データを生成し、
前記第２通信データを第２通信信号に変調し、
前記第２通信信号を前記第１通信装置へ送信する
通信方法。
第１通信装置は、第１通信データを変調して生成される第１通信信号を第２通信装置へ送信し、
前記第１通信データは、前記第２通信装置から前記第１通信装置への通信信号が前記第１通信装置によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
第２通信装置は、
前記第１通信信号を受信し、
前記第１通信信号を前記第１通信データに復調し、
前記第１通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記第１通信装置に対する伝送レートを決定し、
前記第１通信装置に対する前記伝送レートで前記第１通信装置への伝送が行われるように第２通信データを生成し、
前記第２通信データを第２通信信号に変調し、
前記第２通信信号を前記第１通信装置へ送信する
通信方法。
【0066】
（付記６）
通信相手と通信する通信装置であり、
前記通信相手は、通信データを変調して生成される通信信号を前記通信装置へ送信し、
前記通信データは、前記通信装置から前記通信相手への通信信号が前記通信相手によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記通信装置は、
前記通信相手の前記通信信号を受信する受信部と、
前記通信相手の前記通信信号を前記通信データに復調する復調部と、
前記通信相手の前記通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記通信相手に対する伝送レートを決定する伝送レート制御部と、
前記通信相手に対する前記伝送レートで前記通信相手への伝送が行われるように自己の伝送する通信データを生成するデータ処理部と、
自己の前記通信データを通信信号に変調する変調部と、
自己の前記通信信号を前記通信相手へ送信する送信部と、
を備える通信装置。
通信相手と通信する通信装置であり、
前記通信相手は、通信データを変調して生成される通信信号を前記通信装置へ送信し、
前記通信データは、前記通信装置から前記通信相手への通信信号が前記通信相手によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記通信装置は、
前記通信相手の前記通信信号を受信する受信部と、
前記通信相手の前記通信信号を前記通信データに復調する復調部と、
前記通信相手の前記通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記通信相手に対する伝送レートを決定する伝送レート制御部と、
前記通信相手に対する前記伝送レートで前記通信相手への伝送が行われるように自己の伝送する通信データを生成するデータ処理部と、
自己の前記通信データを通信信号に変調する変調部と、
自己の前記通信信号を前記通信相手へ送信する送信部と、
を備える通信装置。
【0067】
（付記７）
前記通信装置は、検知部を備え、
前記検知部は、前記通信相手の前記通信信号が受信されたときの搬送波対雑音密度比を検知し、
前記データ処理部は、検知された搬送波対雑音密度比を示す通信データを自己の前記通信データとして生成する
付記６に記載の通信装置。
前記通信装置は、検知部を備え、
前記検知部は、前記通信相手の前記通信信号が受信されたときの搬送波対雑音密度比を検知し、
前記データ処理部は、検知された搬送波対雑音密度比を示す通信データを自己の前記通信データとして生成する
付記６に記載の通信装置。
【0068】
（付記８）
前記通信相手が移動体に備えられ、前記通信装置は固定局に備えられる
付記６または付記７に記載の通信装置。
前記通信相手が移動体に備えられ、前記通信装置は固定局に備えられる
付記６または付記７に記載の通信装置。
【0069】
（付記９）
前記通信相手が人工衛星に備えられ、前記通信装置は地上局に備えられる
付記６から付記８のいずれか１項に記載の通信装置。
前記通信相手が人工衛星に備えられ、前記通信装置は地上局に備えられる
付記６から付記８のいずれか１項に記載の通信装置。
【0070】
（付記１０）
前記通信相手が固定局に備えられ、前記通信装置は移動体に備えられる
付記６または付記７に記載の通信装置。
前記通信相手が固定局に備えられ、前記通信装置は移動体に備えられる
付記６または付記７に記載の通信装置。
【0071】
（付記１１）
前記通信相手が地上局に備えられ、前記通信装置は人工衛星に備えられる
付記６、付記７または付記１０に記載の通信装置。
前記通信相手が地上局に備えられ、前記通信装置は人工衛星に備えられる
付記６、付記７または付記１０に記載の通信装置。
【0072】
（付記１２）
通信相手と通信する通信装置による通信方法であり、
前記通信相手は、通信データを変調して生成される通信信号を前記通信装置へ送信し、
前記通信データは、前記通信装置から前記通信相手への通信信号が前記通信相手によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記通信装置は、
前記通信相手の前記通信信号を受信し、
前記通信相手の前記通信信号を前記通信データに復調し、
前記通信相手の前記通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記通信相手に対する伝送レートを決定し、
前記通信相手に対する前記伝送レートで前記通信相手への伝送が行われるように自己の通信データを生成し、
自己の前記通信データを通信信号に変調し、
自己の前記通信信号を前記通信相手へ送信する
通信方法。
通信相手と通信する通信装置による通信方法であり、
前記通信相手は、通信データを変調して生成される通信信号を前記通信装置へ送信し、
前記通信データは、前記通信装置から前記通信相手への通信信号が前記通信相手によって受信されたときの搬送波対雑音密度比を示し、
前記通信装置は、
前記通信相手の前記通信信号を受信し、
前記通信相手の前記通信信号を前記通信データに復調し、
前記通信相手の前記通信データに示される前記搬送波対雑音密度比に基づいて前記通信相手に対する伝送レートを決定し、
前記通信相手に対する前記伝送レートで前記通信相手への伝送が行われるように自己の通信データを生成し、
自己の前記通信データを通信信号に変調し、
自己の前記通信信号を前記通信相手へ送信する
通信方法。
【符号の説明】
【0073】
１００ 通信システム、１０１ 人工衛星、１０２ 地上局、１１１ アップリンク信号、１１２ アップリンクデータ、１１３ Ｃ／Ｎ０情報、１１９ 伝送レート情報、１２１ ダウンリンク信号、１２２ ダウンリンクデータ、１２３ Ｃ／Ｎ０情報、１２９ 伝送レート情報、２００ 通信装置、２１０ アンテナ、２１１ 受信部、２１２ 送信部、２２０ 変復調回路、２２１ 復調部、２２２ 検知部、２２３ 変調部、２３０ 処理回路、２３１ 伝送レート制御部、２３２ データ処理部、３００ 通信装置、３１０ アンテナ、３１１ 受信部、３１２ 送信部、３２０ 変復調回路、３２１ 復調部、３２２ 検知部、３２３ 変調部、３３０ 処理回路、３３１ 伝送レート制御部、３３２ データ処理部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】