第五代通信的三维化制造技术

提供能够实现无线通信的传播延迟低的第五代移动通信的三维化网络的通信系统。通信系统具备对与终端装置的无线通信进行中继的无线中继站。上述无线中继站设置于漂浮体，漂浮体通过自主控制或来自外部的控制而被控制为位于高度为100[km]以下的漂浮空域，在漂浮体位于上述漂浮空域时，上述无线中继站在与地面或海面之间的规定的小区形成目标空域中形成三维小区。

The third dimension of the fifth generation communication

A communication system of the third-dimensional network for the fifth generation mobile communication with low propagation delay is provided. The communication system has a wireless relay station for relaying the wireless communication with the terminal device. The wireless relay station is set on the floating body, which is controlled to be located in the floating airspace below 100 [km] by autonomous control or external control. When the floating body is located in the floating airspace, the wireless relay station forms a three-dimensional cell in the specified cell formation target airspace between the ground or sea surface.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】第五代通信的三维化
本专利技术涉及第五代通信的三维化。
技术介绍
以往，已知将作为移动通信系统的通信规范的3GPP的LTE(LongTermEvolution：长期演进)-Advanced(参照非专利文献1)发展而成的被称为LTE-AdvancedPro的通信规范(参照非专利文献2)。在该LTE-AdvancedPro中，制定了用于提供与近年来的面向IoT(InternetofThings：物联网)的设备进行通信的规格。而且，已在研究支持与面向IoT的设备等众多终端装置(也称为“UE(用户装置)”、“移动台”、“通信终端”。)的同时连接、低延迟化等的第五代移动通信(例如，参照非专利文献3)。现有技术文献非专利文献非专利文献1：3GPPTS36.300V10.12.0(2014-12).非专利文献2：3GPPTS36.300V13.5.0(2016-09).非专利文献3：G.Romano、“3GPPRANprogresson“5G””、3GPP、2016.
技术实现思路
专利技术要解决的问题上述第五代移动通信等存在如下技术问题：欲通过与包括面向IoT的设备在内的终端装置之间的无线通信，实现传播延迟低，能与广大范围内的众多终端同时连接并能高速进行通信且每单位面积的系统容量大的三维化网络。用于解决问题的方案本专利技术的一方面所涉及的通信系统是具备对与终端装置的无线通信进行中继的无线中继站的通信系统，上述无线中继站设置于漂浮体，上述漂浮体通过自主控制或来自外部的控制而被控制为位于离地面或海面为100[km]以下的漂浮空域，在上述漂浮体位于上述漂浮空域时，上述无线中继站在与地面或海面之间的规定的小区形成目标空域中形成三维小区。本专利技术的另一方面所涉及的漂浮体是设置有对与终端装置的无线通信进行中继的无线中继站的漂浮体，通过自主控制或来自外部的控制而被控制为位于高度为100[km]以下的漂浮空域，在上述漂浮体位于上述漂浮空域时，上述无线中继站在与地面或海面之间的规定的小区形成目标空域中形成三维小区。在上述通信系统中，也可以是，具备多个设置于上述漂浮体的无线中继站，上述多个无线中继站分别朝向地面或海面形成用于与上述终端装置进行无线通信的波束，在上述小区形成目标空域中相互相邻的多个波束是部分地重叠的。另外，在上述通信系统和上述漂浮体中，也可以是，上述多个波束形成为覆盖上述小区形成目标空域的上端面的整体。另外，在上述通信系统和上述漂浮体中，也可以是，上述多个波束形成为圆锥状，在将该波束的发散角设为θ[rad]，将上述漂浮体的无线中继站的高度设为Hrs[m]，将上述多个无线中继站的水平方向的间隔设为Drs[m]，将上述小区形成目标空域的上端的高度设为Hcu[m]时，满足下式(1)。[数学式1]2×(Hrs-Hcu)×tanθ≥Drs…(1)另外，在上述通信系统和上述漂浮体中，也可以是，在将上述小区形成目标空域的下端的高度设为Hcl[m]，将上述漂浮体的无线中继站与上述终端装置之间的无线信号的最大可到达距离设为Lmax[m]时，满足下式(2)。[数学式2](Hrs-Hc1)/cosθ≤Lmax…(2)另外，在上述通信系统中，也可以是，具备朝向上述小区形成目标空域形成用于与终端装置进行无线通信的波束的地上或海上的无线中继站。也可以是，该地上或海上的无线中继站在上述小区形成目标空域中的由上述漂浮体侧的无线中继站形成的波束所不通过的部分形成波束。另外，在上述通信系统中，也可以是，具备与上述漂浮体的无线中继站直接或经由人造卫星进行无线通信的地上或海上的馈线站。另外，在上述通信系统中，也可以是，具备对上述漂浮体和上述无线中继站中的至少一方远程地进行控制的远程控制装置。另外，在上述通信系统和上述漂浮体中，也可以是，设置有上述无线中继站的漂浮体基于位于该漂浮体的下方的地面的标高而被进行位置控制，使得上述小区形成目标空域中的三维小区相对于该地面的高度维持在规定高度。另外，在上述通信系统中，也可以是，具备对设置于上述漂浮体的无线中继站的位置、由该无线中继站形成的波束的方向和扩展角度进行控制的远程控制装置。另外，在上述通信系统和上述漂浮体中，也可以是，上述小区形成目标空域的高度为10[km]以下。另外，也可以是，上述小区形成目标空域的高度为50[m]以上且1[km]以下。另外，在上述通信系统和上述漂浮体中，也可以是，设置有上述无线中继站的漂浮体位于高度为11[km]以上和50[km]以下的平流层。另外，在上述通信系统和上述漂浮体中，也可以是，上述无线中继站为移动通信网的基站或转发器。另外，在上述通信系统和上述漂浮体中，也可以是，上述无线中继站具有边缘计算部。另外，在上述通信系统和上述漂浮体中，也可以是，上述漂浮体具备对上述无线中继站供应电力的电池，还可以是，上述漂浮体具备发出对上述无线中继站供应的电力的太阳能发电装置。另外，在上述通信系统和上述漂浮体中，也可以是，上述漂浮体是太阳能飞机或飞艇，上述太阳能飞机具备设置有发出对上述无线中继站供应的电力的太阳能发电板的机翼、以及设置于上述机翼的可旋转驱动的螺旋桨，上述飞艇具备对上述无线中继站供应电力的电池。专利技术效果根据本专利技术，能够实现无线通信的传播延迟低的第五代移动通信的三维化网络。附图说明图1是示出本专利技术的一实施方式所涉及的实现三维化网络的通信系统的整体构成的一例的概略构成图。图2是示出另一实施方式所涉及的实现三维化网络的通信系统的整体构成的一例的概略构成图。图3是示出实施方式的实现三维化网络的HAPS的位置、由各HAPS形成的波束以及三维小区的关系的说明图。图4是示出实施方式的通信系统所使用的HAPS的一例的立体图。图5是示出实施方式的通信系统所使用的HAPS的另一例的侧视图。图6是示出实施方式的HAPS的无线中继站的一构成例的框图。图7是示出实施方式的HAPS的无线中继站的另一构成例的框图。图8是示出实施方式的HAPS的无线中继站的又一构成例的框图。图9是示出根据季节来选择利用通常HAPS和高纬度对应型HAPS的一例的说明图。图10是示出实施方式的对高纬度对应型HAPS进行远程能量束供电的情形的一例的说明图。图11是示出实施方式的高纬度对应型HAPS的远程能量束受电部的一构成例的框图。图12是示出实施方式的可支持太阳能供电和远程能量束供电的高纬度对应型HAPS中的供电控制系的一构成例的框图。具体实施方式以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式。图1是示出本专利技术的一实施方式所涉及的通信系统的整体构成的一例的概略构成图。本实施方式所涉及的通信系统适于实现支持与众多终端装置(也称为“移动台”、“移动机”或“用户装置(UE)”。)的同时连接、低延迟化等的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信系统，/n是具备对与终端装置的无线通信进行中继的无线中继站的通信系统，其特征在于，/n上述无线中继站设置于漂浮体，上述漂浮体通过自主控制或来自外部的控制而被控制为位于高度为100[km]以下的漂浮空域，/n在上述漂浮体位于上述漂浮空域时，上述无线中继站在与地面或海面之间的规定的小区形成目标空域中形成三维小区。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170321 JP 2017-0549571.一种通信系统，
是具备对与终端装置的无线通信进行中继的无线中继站的通信系统，其特征在于，
上述无线中继站设置于漂浮体，上述漂浮体通过自主控制或来自外部的控制而被控制为位于高度为100[km]以下的漂浮空域，
在上述漂浮体位于上述漂浮空域时，上述无线中继站在与地面或海面之间的规定的小区形成目标空域中形成三维小区。


2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
具备多个设置于上述漂浮体的无线中继站，
上述多个无线中继站分别朝向地面或海面形成用于与上述终端装置进行无线通信的波束，
在上述小区形成目标空域中相互相邻的多个波束是部分地重叠的。


3.根据权利要求2所述的通信系统，其特征在于，
上述多个波束形成为覆盖上述小区形成目标空域的上端面的整体。


4.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，
上述多个波束形成为圆锥状，在将该波束的发散角设为θ[rad]，将上述漂浮体的无线中继站的高度设为Hrs[m]，将上述多个无线中继站的水平方向的间隔设为Drs[m]，将上述小区形成目标空域的上端的高度设为Hcu[m]时，满足下式(1)：
[数学式1]
2×(Hrs-Hcu)×tanθ≥Drs···(1)。


5.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，
在将上述小区形成目标空域的下端的高度设为Hcl[m]，将上述漂浮体的无线中继站与上述终端装置之间的无线信号的最大可到达距离设为Lmax[m]时，满足下式(2)：
[数学式2]
(Hrs-Hcl)/cosθ≤Lmax···(2)。


6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的通信系统，其特征在于，
具备朝向上述小区形成目标空域形成用于与终端装置进行无线通信的波束的地上或海上的无线中继站。


7.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，
上述地上或海上的无线中继站在上述小区形成目标空域中的由上述漂浮体侧的无线中继站形成的波束所不通过的部分形成波束。


8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的通信系统，其特征在于，
具备与上述漂浮体的无线中继站直接或经由人造卫星进行无线通信的地上或海上的馈线站。


9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的通信系统，其特征在于，
具备对上述漂浮体和上述无线中继站中的至少一方远程地进行控制的远程控制装置。


10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的通信系统，其特征在于，
设置有上述无线中继站的漂浮体基于位于该漂浮体的下方的地面的标高而被进行位置控制，使得上述小区形成目标空域中的三维小区相对于该地面的高度维持在规定高度。


11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的通信系统，其特征在于，
具备对设置于上述漂浮体的无线中继站的位置、由该无线中继站形成的波束的方向和扩展角度进行控制的远程控制装置。


12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的通信系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫川润一，木村洁，
申请(专利权)人：软银股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP