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波形選択フィルタを用いた通話システム、通信端末 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P160013408
掲載日 2016年10月25日
出願番号 特願2015-190533
公開番号 特開2016-119646
出願日 平成27年9月29日(2015.9.29)
公開日 平成28年6月30日(2016.6.30)
優先権データ
  • 特願2014-257559 (2014.12.19) JP
発明者
  • 安在 大祐
  • 若土 弘樹
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 波形選択フィルタを用いた通話システム、通信端末 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】送信側に変調器12、受信側に復調器16を有し、多重アクセス通信路30を介して通信を行う通信システム。または、送信側に変調器12および周波数変換器14、受信側に復調器16および周波数変換器14を有し、多重アクセス通信路30を介して通信を行う通信システムに関する。
【解決手段】従来の通信システムにおいて、送信側にパルス時間波形制御器10、および受信側に波形選択フィルタ20を有することを特徴とする通信システム1により、同一周波数帯または複数の周波数が存在する帯域においてパルス幅による波形選択フィルタによる多重化した通信システム1を提供する。また、パルス時間波形制御器10および波形選択フィルタ20を電気的に接続して通信機能として一体に設置することにより、同一周波数帯または複数の周波数が存在する帯域においてパルス幅による波形選択フィルタによる多重化した通信端末2を提供する。
【選択図】 図6
従来技術、競合技術の概要


従来の無線多元アクセス方式を図10にて説明する。図10(a)はFDMA方式(周波数分割多元アクセス方式)、図10(b)はTDMA方式(時分割多元アクセス方式)、図10(c)はCDMA方式(符号分割多元アクセス方式)を示す。FDMA方式は周波数軸(f)上において各ユーザの通信信号を分割し多重化を実現する。TDMA方式は時間軸(t)上において各ユーザの通信信号を分割し多重化を実現する。CDMA方式は符号軸(拡散符号など)上において各ユーザの通信信号を分割し多重化を実現する。尚、周波数軸(f)、時間軸(t)、および符号軸(拡散符号など)の3軸は、直交(独立)しているため任意の組み合わせが可能である。これを実現した例として、図10(d)に示すOFDMA方式がある。OFDMA方式は、直交サブキャリアによるFDMA方式+TDMA方式において、各ユーザの通信信号を分割し多重化を実現する。
特に同一周波数帯を複数のユーザ無線通信の無線多元アクセスにおいては多岐に渡る研究取り組みが行われ、上記のように、FDMA方式、TDMA方式、CDMA方式、およびOFDMA方式等において無線周波数資源を分割し多重化を行っている。このように周波数資源の利用効率向上の研究取り組みは昨今広く取り組まれており、携帯電話のセルラネットワークを始めとして多元アクセス方式は実用化されている。しかしながら、周波数軸(f)、時間軸(t)、および符号軸(拡散符号など)の3軸を利用する方式は、周波数利用効率が理論的に限界となって来ている。



また、近年携帯電話やスマートフォンなど等の通信端末、および無線LAN等が爆発的に増加しており、このような無線通信の利用拡大を背景に周波数資源の枯渇が指摘されている。周波数資源枯渇のためによりさらなるユーザ多重化方式が求められている



非特許文献1には、通信を行う電子機器を高電力信号から守るため、非線形に表面電流(または表面波)を吸収するメタサーフェスが提示されている。現実的に高電力信号は、インパルス的な短いパルス幅の電波となる。よって、このメタサーフェスは、短いパルス幅の電波を吸収し、長い電波を透過するものであり、通信機器の外郭に取り付けられ、通信機器を保護する。よって、通信自体に用いられていない。

産業上の利用分野


本発明は、同一周波数帯域または複数の周波数が存在する帯域の電波でも、電波の波形(ここでは具体的には電波の発生している時間単位の電波(パルス)の長さである、以下、パルス幅)に応じて選択的に吸収、透過できるようにする電磁特性を持った波形選択フィルタ(波形選択メタサーフェス)を使用した波形選択性と時間領域制御を実現する通話方式および通話システムに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
電波の励振時間であるパルス幅を特定のパルス幅に制御して前記電波を送信する送信側通信端末と、前記送信側通信端末が送信した前記電波を受信する受信側通信端末と、を備え、前記受信側通信端末は、波形選択フィルタおよび受信部を有し、前記波形選択フィルタは、前記特定のパルス幅の前記電波を選択的に透過または反射し、前記受信部は、前記波形選択フィルタが透過した前記特定のパルス幅の前記電波を受信する、通信システム。

【請求項2】
前記波形選択フィルタは、導電性部材と、前記導電性部材の2箇所を繋ぐ整流回路と、
RL回路およびRC回路のうち一方または両方を備え、前記RL回路は、インダクティブな成分を持つ回路素子および抵抗成分を持つ回路素子を有し、前記RC回路は、キャパシティブな成分を持つ回路素子および抵抗成分を持つ回路素子を有し、前記波形選択フィルタは、電波の励振時間であるパルス幅によって電波の吸収率が異なることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。

【請求項3】
前記送信側通信端末は、前記電波のパルス幅を前記特定のパルス幅に制御するパルス時間波形制御器と、周波数領域での多重化を行う送信側周波数変換器と、を有し、前記送信側通信端末によって送信される前記電波は、前記パルス時間波形制御器によって前記特定のパルス幅に制御され、かつ、前記送信側周波数変換器によって周波数領域での多重化が行われており、前記受信側通信端末は、前記波形選択フィルタが透過した前記特定のパルス幅の前記電波のうち、特定の周波数領域の信号を選択的に受信する受信側周波数変換器を有することを特徴とする請求項1または2に記載の通信システム。

【請求項4】
前記送信側通信端末は、前記電波のパルス幅を前記特定のパルス幅に制御するパルス時間波形制御器と、アクセス時間での多重化を行う送信側アクセス時間制御器と、を有し、
前記送信側通信端末によって送信される前記電波は、前記パルス時間波形制御器によって前記特定のパルス幅に制御され、かつ、前記送信側アクセス時間制御器によってアクセス時間での多重化が行われており、
前記受信側通信端末は、前記波形選択フィルタが透過した前記特定のパルス幅の前記電波のうち、特定のアクセス時間の信号を選択的に受信する受信側アクセス時間制御器を有することを特徴とする請求項1または2に記載の通信システム。

【請求項5】
前記送信側通信端末は、前記電波のパルス幅を前記特定のパルス幅に制御するパルス時間波形制御器と、拡散符号領域での多重化を行う符号拡散器と、を有し、前記送信側通信端末によって送信される前記電波は、前記パルス時間波形制御器によって前記特定のパルス幅に制御され、かつ、前記符号拡散器によって拡散符号領域での多重化が行われており、前記受信側通信端末は、前記波形選択フィルタが透過した前記特定のパルス幅の前記電波のうち、特定の拡散符号で信号拡散された信号を選択的に受信する符号逆拡散器を有することを特徴とする請求項1または2に記載の通信システム。

【請求項6】
電波の励振時間であるパルス幅を特定のパルス幅に制御して前記電波を送信する送信側通信端末から、前記電波を受信する受信側通信端末であって、波形選択フィルタおよび受信部を有し、前記波形選択フィルタは、前記特定のパルス幅の前記電波を選択的に透過し、前記受信部は、前記波形選択フィルタが透過した前記特定のパルス幅の前記電波を受信する、受信側通信端末。

【請求項7】
送信する電波の励振時間であるパルス幅を制御するパルス時間波形制御器を備えたことを特徴とする請求項6に記載の受信側通信端末。

【請求項8】
電波の励振時間であるパルス幅が特定のパルス幅となっている前記電波を選択的に受信する受信側通信端末に前記電波を送信する送信側通信端末であって、前記電波のパルス幅を前記特定のパルス幅に制御して前記電波を送信する送信側通信端末。





国際特許分類(IPC)
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出願権利状態 公開
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