构建第五代通信的三维化网络的HAPS间通信和大容量多小区系留飞艇型HAPS制造技术

提供一种鲁棒性优异的通信系统，在第五代移动通信等中能够在广大区域内稳定地构建与包括面向IoT的设备在内的终端装置之间的无线通信的传播延迟低，能与广范围的众多终端装置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。通信系统具备对地上基站与终端装置的无线通信进行中继的多个无线中继站。多个无线中继站包含：多个第1无线中继站，其设置于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]以下的漂浮空域的漂浮体，能相互进行通信；以及第2无线中继站，其设置于以位于高度为100[km]以下的漂浮空域的方式系留在地上或海上的漂浮体，对多个第1无线中继站与地上基站的通信进行中继。

Construction of the fifth generation communication three-dimensional network haps communication and large capacity multi cell tethered airship haps

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】构建第五代通信的三维化网络的HAPS间通信和大容量多小区系留飞艇型HAPS
本专利技术涉及构建第五代通信的三维化网络的HAPS间通信和大容量多小区系留飞艇型HAPS。
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：欲提供鲁棒性优异的通信系统，能够在广大区域内稳定地实现在与包括面向IoT的设备在内的终端装置之间的无线通信中传播延迟低，能与广范围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地上基站与终端装置的无线通信进行中继的多个无线中继站的通信系统，上述多个无线中继站包含设置于第1漂浮体并能相互进行通信的多个第1无线中继站，上述第1漂浮体为了在与地面或海面之间的规定的小区形成目标空域形成三维小区而通过自主控制或来自外部的控制被控制为位于高度为100[km]以下的漂浮空域。在上述通信系统中，也可以是，上述第1漂浮体是太阳能飞机，上述太阳能飞机具备设置有发出对上述第1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。另外，在上述通信系统中，也可以是，上述多个无线中继站包含设置于第2漂浮体并对上述多个第1无线中继站与上述地上基站的通信进行中继的第2无线中继站，上述第2漂浮体为了在与地面或海面之间的规定的小区形成目标空域形成三维小区而以位于高度为100[km]以下的漂浮空域的方式系留在地上或海上。也可以是，上述第2漂浮体是飞艇，上述飞艇具备对上述第2无线中继站供应电力的电池。另外，在上述通信系统中，也可以是，上述第2无线中继站与上述地上基站的通信是以有线方式进行的通信，上述第2无线中继站与上述第1无线中继站的通信是使用了微波的通信。另外，在上述通信系统中，也可以是，上述第2漂浮体以位于大都市部的上空的方式系留，上述第1漂浮体被控制为位于与上述大都市部相比终端装置的密度较低的郊区部、地方部或海的上空。另外，在上述通信系统中，也可以是，上述多个无线中继站形成包括二维或三维的网格型拓扑的无线通信网络。另外，在上述通信系统中，也可以是，在上述多个无线中继站中的任意一个无线中继站发生了故障时，其它无线中继站作为后备进行无线中继。另外，在上述通信系统中，也可以是，上述多个第1无线中继站间的通信是使用了激光的无线通信。在此，可以是，上述多个第1无线中继站分别根据与周边的其它第1无线中继站之间的相对位置的变化来控制上述激光的方向和强度。另外，也可以是，上述多个第1无线中继站分别以根据与周边的其它第1无线中继站之间的相对位置的变化来切换通过上述激光进行通信的其它第1无线中继站的方式进行控制。另外，还可以是，上述多个第1无线中继站分别以在夜间的时间段使上述激光的强度下降的方式进行控制。另外，在上述通信系统中，也可以是，具备对设置于上述第1漂浮体的第1无线中继站的位置、由该第1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，在上述通信系统中，也可以是，上述小区形成目标空域的高度为10[km]以下，还可以是，上述小区形成目标空域的高度为50[m]以上1[km]以下。另外，在上述通信系统中，也可以是，设置有上述第1无线中继站的第1漂浮体位于高度为11[km]以上和50[km]以下的平流层。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种鲁棒性优异的通信系统，在上述第五代移动通信等之中能够在广大区域内稳定地实现与包括面向IoT的设备在内的终端装置之间的无线通信的传播延迟低，能与广范围的众多终端装置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。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是示出实施方式的通信系统所使用的HAPS的一例的立体图。图3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4是示出实施方式的由多个HAPS在上空形成的无线网络的一例的说明图。图5是示出实施方式的HAPS的无线中继站的一构成例的框图。图6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7是示出实施方式的HAPS的无线中继站的再一构成例的框图。图8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9是示出再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10是示出图9的通信系统中的系留HAPS的无线中继站的一构成例的框图。图11是示出实施方式的将多个太阳能飞机类型的HAPS和支持大容量多小区的系留HAPS配置于日本的上空而成的无线通信网络的一例的情形的说明图。图12是示出又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。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、低延迟化等的第五代移动通信的三维化网络。此外，能在本说明书所公开的通信系统、无线中继站、基站、转发器和终端装置中应用的移动通信的标准规范包含第五代移动通信的标准规范、以及第五代以后的一代接一代移动通信的标准规范。如图1所示，通信系统具备多个作为无线中继装置的高空平台站(HAPS)(也称为“高空伪卫星”。)10、20，在规定高度的小区形成目标空域40形成如图中影线区域所示的三维小区(三维区域)41、42。HAPS10、20是在漂浮体(例如，太阳能飞机、飞艇)搭载无线中继站而成的，该漂浮体通过自主控制或来自外部的控制而被控制为以悬浮的方式位于离地面或海面为100[km]以下的高空的漂浮空域(以下，也简称为“空域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信系统，/n是具备对地上基站与终端装置的无线通信进行中继的多个无线中继站的通信系统，其特征在于，/n上述多个无线中继站包含设置于第1漂浮体并能相互进行通信的多个第1无线中继站，上述第1漂浮体为了在与地面或海面之间的规定的小区形成目标空域形成三维小区而通过自主控制或来自外部的控制被控制为位于高度为100[km]以下的漂浮空域。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170512 JP 2017-0954121.一种通信系统，
是具备对地上基站与终端装置的无线通信进行中继的多个无线中继站的通信系统，其特征在于，
上述多个无线中继站包含设置于第1漂浮体并能相互进行通信的多个第1无线中继站，上述第1漂浮体为了在与地面或海面之间的规定的小区形成目标空域形成三维小区而通过自主控制或来自外部的控制被控制为位于高度为100[km]以下的漂浮空域。


2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
上述第1漂浮体是太阳能飞机，上述太阳能飞机具备设置有发出对上述第1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。


3.根据权利要求1或2所述的通信系统，其特征在于，
上述多个无线中继站包含设置于第2漂浮体并对上述多个第1无线中继站与上述地上基站的通信进行中继的第2无线中继站，上述第2漂浮体为了在与地面或海面之间的规定的小区形成目标空域形成三维小区而以位于高度为100[km]以下的漂浮空域的方式系留在地上或海上。


4.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，
上述第2漂浮体是飞艇，上述飞艇具备对上述第2无线中继站供应电力的电池。


5.根据权利要求3或4所述的通信系统，其特征在于，
上述第2无线中继站与上述地上基站的通信是以有线方式进行的通信，
上述第2无线中继站与上述第1无线中继站的通信是使用了微波的通信。


6.根据权利要求3至5中的任意一项所述的通信系统，其特征在于，
上述第2漂浮体以位于大都市部的上空的方式系留，
上述第1漂浮体被控制为位于与上述大都市部相比终端装置的密度较低的郊区部、地方部或海的上空。


7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的通信系统，其特征在于，...

【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