JP4664840B2 - 無線端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、航空機等の飛行体内部において、大容量の無線伝送を安定的に実現する技術に関する。

近年、航空機内では、インフライトエンターテインメントシステム（ＩＦＥ＝Ｉｎ−Ｆｌｉｇｈｔ Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が導入され、長時間旅をする人々は、映画、オーディオプログラム、ゲーム、およびインターネット閲覧サービス等により、快適な旅行を楽しめるようになってきた。これらの映像、オーディオ、およびインターネットデータ等の情報は、通常、航空機内のサーバに蓄積され、そこから同軸ケーブル、光ファイバ等の有線媒体を用いて、アナログ伝送あるいはデジタル伝送により機器に送られる。ＩＦＥの機器には、天井に設置されたプロジェクタや液晶ディスプレイ等の各種映像モニターと、客席シートに設置された各シート専用の小型映像モニターやコントローラ（ハンドセット）等がある。

通常、天井にサーバから伝送幹線を配備し、天井に設置された機器は、伝送幹線から支線で接続される。また床上のシートに設置された機器のために、伝送幹線から多量の中継
線が航空機の側壁内部に配線されている。しかしながら、航空会社にとって高価な航空機の稼働率を上げることは最重要課題であり、そのために航空機の路線変更やクラス分け変更がしばしば行われる。その際、シート配置の変更は必然的であり、短時間かつ低コストで実施することが要求される。シート配置の変更は、側壁内部の中継線の配置変更を伴い、その結果、シート配置の変更時間を長時間化し、コスト高にする原因となっている。このことから、中継線を無線伝送化することが望まれていた。

一方、無線伝送を安定化する技術として、種々の技術が提案されている。特許文献１では、固定基地局の各アンテナを、群分される電波障害物の各群の高さに基づく位置に、それぞれ配置することにより、室内や構内において空間を有効に利用でき、しかも広帯域の伝送にも有効なダイバーシティ受信を得ることができるとしている。

特許文献２では、室内あるいは構内において、固定基地局に位置の異なる２本のアンテナを用い、移動端末との間で巨視的なダイバーシティを行うにあたって、少なくとも１本が使用する無線サービスゾーンの短い寸法の方向とほぼ平行になるように、２本のアンテナを配置することにより、有効なダイバーシティ受信を得ることのできるとしている。
特開平３−７０２２０号公報 特開平６−１３９６０号公報

航空機内で各シートに映像を中心とする情報を伝送する場合、情報伝送容量は膨大となる。同じコンテンツを各シートに同時に伝送するブロードキャスト型であれば、各シート当たり５Ｍビット／秒の映像信号に対して、上述した伝送幹線の伝送容量も約５Ｍビット／秒程度で済む。しかし、各ユーザが好みのコンテンツを好みの時間に楽しむユニキャスト型になると、５Ｍビット／秒のユーザ数倍だけ伝送容量を確保する必要があり、数１００席のシートに対して、１Ｇビット／秒を超える値が伝送幹線を流れる。中継線は、１本で数席ないし数１０席のシートを担当し、伝送幹線ほどの負荷量はないが、それでも数１０ないし数１００Ｍビット／秒の伝送容量を確保する必要がある。

このような中継線を無線化する場合、数１０ないし数１００Ｍビット／秒の伝送容量を確保するシステムを構築する必要がある。しかしながら、特許文献１および２に開示されている技術によれば、構内における音声やデータの伝送を目的にしており、映像中心の大容量のデータ伝送には、不十分であった。

また、ＩＦＥにおいては、視聴するコンテンツの品質は、手元でパッケージメディアを再生する場合と同等の品質が求められており、映画がとぎれとぎれになることは許されない。さらに、航空機内は数１００席のシートで覆い尽くされ、しかも上述したようにシート配置はしばしば変更されるため、無線伝送を安定的に実現するには困難な環境であった。一方、特許文献１および２のような音声やデータだけの伝送の場合、データのみならず音声であっても、ある程度の劣化は許容される。このように特許文献１および２のような技術によっては、ＩＦＥにおける高伝送容量の映像信号を無線化し、しかも高品質かつ安定的に実現することはできなかった。

本発明は、上述した従来の課題を解決するもので、航空機内における大容量の無線伝送を、高品質かつ安定的に実現することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の無線端末装置は、飛行体内部において、無線により情報信号をアクセスポイントと送受信する装置であって、座面部を備えたシートと、前記情報信号を送受信するアンテナ手段と、前記情報信号を受信処理および送信処理する信号処理手段と、前記受信処理された情報信号を出力する信号出力手段とを有し、前記シートは、前記アンテナ手段と前記信号処理手段と前記信号出力手段が取り付けられ、前記座面部に無線遮蔽手段が取り付けられたことを特徴としている。

本発明の無線端末装置によれば、無線により各シートに情報信号を伝送するため、シート配置を変更しても配線を変更する必要がなく、変更が短時間化され、航空機の稼働率を向上し、シート配置の変更コストを低減する。また、シートの座面部に無線遮蔽部材を設け、座面部の下側にアンテナを配置することにより、間接波が支配的な状況下においてＭＩＭＯ復号化することができる。これにより、航空機内の込み入った、無線伝送にとって劣悪な環境でも安定的に受信し、映像プログラムを途切れることなく高品質に視聴することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に関するいくつかの例について、図面を参照しながら説明する。なお、図面において、実質的に同一の構成、動作、および効果を表す要素については、同一の符号を付す。また、以下において記述される数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示したものであり、本発明は例示された数字に制限されない。
（実施の形態１）

図１は、実施の形態１における全体構成を示すブロック図である。実施の形態１は、飛行体の内部に設けられる。飛行体の具体例としては、ジェット機やプロペラ機等の航空機、ヘリコプター、飛行船、地上に連結された浮遊物体、ロケット、人工衛星、宇宙ステーションのうちの少なくとも一つであり、地表から所定距離以上に所定時間だけ保つことが可能な物体であれば、いかなるものでもよい。実施の形態１では、飛行体は航空機とする。航空機内には、多い場合数１００シート以上の客席があり、乗客は、インフライトエンターテインメントシステム（ＩＦＥ＝Ｉｎ−Ｆｌｉｇｈｔ Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）により、映画、オーディオプログラム、ゲーム、およびインターネット閲覧サービス等を楽しむ。

図１において、サーバ部１は、映像信号とオーディオ信号の少なくとも一方を含む情報信号を蓄積するハードディスク群、およびこのハードディスク群から情報信号をリアルタイムに読み出して出力するＡＶサーバを含む。ＡＶサーバは、ビデオサーバとも呼ばれ、コンピュータサーバ、および必要に応じてサーバ能力を向上するためのハードウェアを含む。このようにサーバ部１は、機内の数１００シートからのＶＯＤ（ビデオ・オン・ディマンド）サービス要求にも応えられるように、スループットの高いサーバとして構成される。映像信号はＭＰＥＧ−２符号化等、オーディオ信号はＡＡＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｉｎｇ）符号化等により圧縮され、通常、空港内で駐機中に蓄積される。またサーバ部１は、ウェブサーバや電話交換機を備え、アンテナを介して衛星や各種地上設備にも接続されることにより、インターネット閲覧サービスや、電話サービスを可能にする。すなわち情報信号は、映像信号、オーディオ信号、インターネットデータの少なくとも一種類を含む。

サーバ部１から出力される情報信号は、接続９、主スイッチ部７、および伝送幹線１０を介して、機内の例えば１０数個あるいはそれ以上で構成される各アクセスポイント１１Ａ、１１Ｂ、・・・に配信される。各アクセスポイント１１Ａ、１１Ｂ、・・・を総称して、アクセスポイント１１と呼ぶ。伝送幹線９は、大量の情報信号の伝送に耐えられるように、１ギガビットイーサネットで構成される。１ギガビットイーサネットには、シールドされたツイストペアによる１０００ＢＡＳＥ−Ｔや、より長距離化が可能で電磁妨害に強い光ファイバによるものがあるが、航空機の大きさとコスト、および施工容易性等の観点から選択される。主スイッチ部７は、レイヤ３対応のギガビットイーサネットスイッチを含み、アクセスポイント１１に情報信号を輻輳無く伝送するために、十分なポート数およびスループットを備えている。例えば接続９には、１０数本以上の伝送幹線１０に流れる情報信号の総量が流れるため、接続９につながる主スイッチ部７のポートの入力能力は、その他のポートの入出力能力に比較して十分大きく構成される。

主スイッチ部７には、主として各種制御信号の流れをスイッチングする副スイッチ部８が接続される。副スイッチ部８は、主スイッチ部７と同様にギガビットイーサネットスイッチで構成してもよいが、通常は１００Ｍビットイーサネットスイッチで十分である。システム制御部２は、副スイッチ部８に接続され、１台以上のコンピュータで構成されることにより、実施の形態１にかかるシステム全体を制御する。ＣＳＳ制御部３も、副スイッチ部８に接続され、キャビンサービスシステム（ＣＳＳ＝Ｃａｂｉｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）全体を制御する。キャビンサービスシステムにより、乗客は、客席から読書灯点灯やアテンダントコール等の要求を出し、サービスを受ける。これらのサービスは、ＣＳＳ独自の機能として実装される場合や、ＩＦＥの機能の一部として提供される場合がある。なお、図１に示した、システム制御部２、ＣＳＳ制御部３、副スイッチ部８を含めた構成は一例であり、これに限るものではない。例えば、ＣＳＳ制御部３がシステム制御部２に直接入力する構成、また副スイッチ部８が主スイッチ部７に統合され、副スイッチ部８の各ポートの役割が主スイッチ部７の一部のポートに引き継がれる構成、さらに副スイッチ部８の代わりに多数のポートを有するコンピュータを備えた構成等があり、実施の形態１はこのような変形例に展開可能である。

一方、アクセスポイント１１Ａに配信された情報信号は、各アンテナ２５Ａ、２６Ａを介して無線化され、無線情報信号１２Ａとして、無線ゾーン１３Ａ内の各クライアント部１３ＡＡ、１３ＡＢ、・・・に送られる。実施の形態１では、無線アクセスシステムとして、２入力２出力のＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ＝多入力多出力システム）符号化およびＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ＝直交周波数分割多重）符号化を用いる。すなわちアクセスポイント１１Ａは、情報信号をＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ符号化し、各アンテナ２５Ａ、２６Ａを介して、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ符号化された無線情報信号１２Ａを出力する。ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ符号化は、誤り訂正符号化、ＭＩＭＯ符号化、ＯＦＤＭ符号化等を含む。無線ゾーン１３Ａは、アクセスポイント１１Ａに対する無線通信が有効に動作する範囲を表す。各無線ゾーンには、無線チャンネルが一つ割り当てられる。各クライアント部１３ＡＡ、１３ＡＢ、・・・は、航空機内の１脚ないし複数脚のシートに１セットずつ配置される。

アクセスポイント１１Ａと各クライアント部１３ＡＡ、１３ＡＢ、・・・の無線通信には、下りと上りがある。アクセスポイント１１Ａから各クライアント部１３ＡＡ、１３ＡＢ、・・・への伝送が下りであり、各クライアント部１３ＡＡ、１３ＡＢ、・・・からアクセスポイント１１Ａへの伝送が上りである。アクセスポイント１１Ａは、下りの伝送時に無線を送信し、上りの伝送時に無線を受信する。アクセスポイント１１Ｂ等その他の各アクセスポイントと、無線ゾーン１３Ｂ等その他の各無線ゾーンと、各クライアント部１３ＢＡ、１３ＢＢ、・・・等その他の各クライアント部との関係についても、上述と同様に動作するため、説明を省略する。

図２は、実施の形態１におけるクライアント部１３ＡＡの構成を示す詳細なブロック図である。クライアント部１３ＡＡは、１個のシート共通部２７ＡＡ、および１ないし複数個のシート個別部を含む。シート共通部２７ＡＡは数脚のシートに１個設けられ、シート個別部は個別のシート毎に設けられる。シート個別部は、２個の各シート個別部２９ＡＡ１、２９ＡＡ２で構成される。シート共通部２７ＡＡは、１ないし複数個のアンテナ、および信号処理部１４ＡＡを含む。アンテナは、２個の各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡで構成される。信号処理部１４ＡＡは、共通処理部４０ＡＡ、およびシート個別部と同数の個別処理部を含む。個別処理部は、２個の各個別処理部４１ＡＡ１、４１ＡＡ２で構成される。シート個別部２９ＡＡ１は、操作端末部１５ＡＡ１および信号出力部２８ＡＡ１を含み、信号出力部２８ＡＡ１は、モニター部１６ＡＡ１およびヘッドフォン部１７ＡＡ１を含む。操作端末部１５ＡＡ１は、ハンドセットまたはコントローラとも呼ばれる。シート個別部２９ＡＡ２についても、その構成は同等であるので、説明を省略する。

無線情報信号１２Ａは、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡを介して、共通処理部４０ＡＡに入力される。共通処理部４０ＡＡでは、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ符号化された無線情報信号１２Ａが復号化され、各個別処理部４１ＡＡ１、４１ＡＡ２に出力される。ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ復号化は、ＯＦＤＭ復号化、ＭＩＭＯ復号化、誤り訂正復号化等を含む。各個別処理部４１ＡＡ１、４１ＡＡ２では、各シートに設けられる各シート個別部２９ＡＡ１、２９ＡＡ２に対応して、圧縮された映像信号がＭＰＥＧ−２復号化され、圧縮されたオーディオ信号がＡＡＣ復号化される。シート個別部２９ＡＡ１で復号化された映像信号およびオーディオ信号は、モニター部１６ＡＡ１およびヘッドフォン部１７ＡＡ１に送られる。なお、各個別処理部４１ＡＡ１、４１ＡＡ２は、シート共通部２７ＡＡに含まれるとしたが、シート個別部２９ＡＡ１、２９ＡＡ２にそれぞれ含まれるとしてもよい。

操作端末部１５ＡＡ１は、読書灯点灯スイッチおよびアテンダントコールスイッチ等、キャビンサービスシステム用のスイッチを備えることにより、シート共通部２７ＡＡ、アクセスポイント１１Ａ、伝送幹線１０、主スイッチ部７、および副スイッチ部８を介して、ＣＳＳ制御部３にＣＳＳ用制御信号を送る。ＣＳＳ制御部３は、ＣＳＳ用制御信号に基づいて、キャビンサービスシステムを動作させる。また操作端末部１５ＡＡ１は、モニター部１６ＡＡ１の画質調整用のスイッチを備えることにより、モニター部１６ＡＡ１に画質調整用制御信号を送る。モニター部１６ＡＡ１は、画質調整用制御信号に基づいて、モニター部１６ＡＡ１の画質調整を可能にする。

さらに操作端末部１５ＡＡ１は、情報信号のチャンネル切替え用スイッチおよびＶＯＤサービス用のスイッチを備えることにより、シート共通部２７ＡＡ、アクセスポイント１１Ａ、伝送幹線１０、主スイッチ部７、および副スイッチ部８を介して、システム制御部２に情報制御信号を送る。システム制御部２は、機内全シートからの情報制御信号に基づいて、ＶＯＤサービスシステム全体の輻輳状態を調整し、副スイッチ部８および主スイッチ部７を介して、サーバ部１にクライアント部１３ＡＡに対する情報信号の配信指令を出す。サーバ部１は、情報信号にクライアント部１３ＡＡおよびシート個別部２９ＡＡ１のアドレスを付して、出力する。また操作端末部１５ＡＡ１は、キーボードあるいはマウスを備えることにより、シート共通部２７ＡＡ、アクセスポイント１１Ａ、伝送幹線１０、および主スイッチ部７を介して、サーバ部１にＰＣ制御信号を送る。サーバ部１は、ＰＣ制御信号に基づいて、クライアント部１３ＡＡに対するインターネット閲覧サービスを動作させる。

以上では、シート個別部２９ＡＡ１について説明したが、シート個別部２９ＡＡ２についても、動作は同等であるので、説明を省略する。また以上では、クライアント部１３ＡＡに関する動作について説明したが、その他の各クライアント部１３ＡＢ、・・・、１３ＢＡ、１３ＢＢ、・・・についても、図２と同様な構成により同様に動作するため、説明を省略する。なお、実施の形態１では、システム制御部２がＶＯＤサービスシステム全体を制御するとしているが、操作端末部１５ＡＡは情報制御信号をサーバ部１に送ることにより、サーバ部１がＶＯＤサービスシステム全体を制御するとしてもよい。

実施の形態１では無線方式として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａとしても知られる５ＧＨｚ帯無線アクセスシステムを用いる。図３は、航空機内部に割り当てた無線ゾーンの具体例を示す説明図である。航空機の胴体部を水平に切断し、上部を取り除いた場合の平面図が示されている。点線で示される無線ゾーン５０が航空機の前方部２０と後方部２１の間に複数配置され、１個の無線ゾーンにつき１個の無線チャンネルがそれぞれ割り当てられる。各アクセスポイントに接続される２個のアンテナの指向性は高く、各無線ゾーンは、無線ゾーン間の重なりが小さくなるように、無線ゾーン間の隙間が小さくなるように、また各無線ゾーン内の無線電力ができるだけ均一になるように形成される。

図４Ａおよび図４Ｂは、図１および図２における実施の形態１のブロック図について、物理的な配置を模式的に表しており、そのうち図４Ａは正面図、図４Ｂは側面図である。主スイッチ部７に接続された伝送幹線１０は、航空機の天井板３１の上側、すなわち裏側に配置され、天井板３１の下側に取り付けられたアクセスポイント１１Ａに接続される。アクセスポイント１１Ａに接続された別の配線３５Ａ、３６Ａは、天井板３１の下側に、互いに所定間隔だけ離れて取り付けられたアンテナ２５Ａ、２６Ａにそれぞれ接続される。各アンテナ２５Ａ、２６Ａからの無線情報信号１２Ａは、無線ゾーン１３Ａ（図１参照）を形成し、その中に各シート３０ＡＡ１、３０ＡＡ２が配置される。シート３０ＡＡ１の座面部３３ＡＡ１の下側に配置されたアンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡにそれぞれ接続された配線３８ＡＡ、３９ＡＡの他端は、同様に座面部３３ＡＡ１の下側に配置された信号処理部１４ＡＡに接続される。モニター部１６ＡＡ１、１６ＡＡ２は、シート３０ＡＡ１、３０ＡＡ２にそれぞれ取り付けられ、シートごとに映像プログラムが視聴可能になっている。信号処理部１４ＡＡからの別の配線３４ＡＡ１、３４ＡＡ２は、このモニター部１６ＡＡ１、１６ＡＡ２にそれぞれ接続される。

有線による配線は、すべて各シート３０ＡＡ１、３０ＡＡ２を連結した単位内に収まっており、この単位で容易にシートの配置換えを実施することが可能である。

各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡは、図４Ａの正面図と図４Ｂの側面図から理解されるように、座面部３３ＡＡ１の対角位置に取り付けられ、互いの間隔がなるべく長くなるように配置される。実施の形態１で用いる５ＧＨｚ帯無線アクセスシステムの場合、無線情報信号１２Ａの波長は５０ないし６０ｍｍである。実施の形態１では、２入力２出力のＭＩＭＯ無線伝送を用いる。この場合、伝送容量を最大化するためには、この２系統の無線伝送路におけるマルチパスフェージングの相関性を最小化する必要がある。座面部３３ＡＡ１の大きさはクラスによって異なるが、例えば５００ｍｍ平方角であり、対角線の長さは７００ｍｍ程度である。したがって５ＧＨｚ帯無線の場合、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡ間の間隔は約１０波長強となり、相関性は十分低くなっている。また各アンテナ２５Ａ、２６Ａ間の所定間隔も、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡ間の間隔と同程度以上に設定される。

航空機内において、天井板３１に取り付けられた各アンテナ２５Ａ、２６Ａと、シートに取り付けられた各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡとの間で、直接波により安定的に無線伝送することは困難である。理由の一つ目は、直接波で伝送するためには、各アンテナ２５Ａ、２６Ａから見えるように、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡを各シート３０ＡＡ１、３０ＡＡ２の上部に取り付ける必要があり、デザイン面、機能面において困難なことである。二つ目は、通路への出入りや通路を行き来する搭乗者、および搭乗者が運ぶカートにより、直接波が大きく変動することである。三つ目は、多くの積荷および機材が収納された狭い閉空間である航空機内部は、無線伝送にとって劣悪な環境であり、多くの間接波が発生することにより直接波の受信を阻害することである。このように航空機内において、直接波により安定的に無線伝送することは困難である。そこで実施の形態１では、直接波をむしろ減少させ、間接波が大勢を占める環境にし、この間接波を積極的に利用して安定的に受信するように構成する。

各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡは、座面部３３ＡＡ１の下側に配置される。座面部３３ＡＡ１の下面に、直接取り付けてもよい。また、座面部３３ＡＡ１の下側に収納箱を設け、シート３０ＡＡ１の座面部３３ＡＡ１とシートの脚部の少なくとも１つに固定し、その内部に収納してもよい。座面部３３ＡＡ１には、５ＧＨｚ帯無線を遮蔽する無線遮蔽部材が含まれる。無線遮蔽部材には、アルミニウム、ジュラルミン、カーボン、鉄、フェライト等の金属もしくは金属酸化物がある。これらは粒状にして、座面部３３ＡＡ１内部に分散されか、あるいは塗布もしくは蒸着等によりテープ状、板状、または布状にして、座面部３３ＡＡ１の内部あるいは下面もしくは下側に組み込まれる。また、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡおよび無線遮蔽部材が、ともに座面部３３ＡＡ１内部に取り付けられてもよい。各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡおよび無線遮蔽部材の取り付け場所にかかわらず、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡは、必ず無線遮蔽部材の下側になるように構成する。これにより、５ＧＨｚ帯において、３０ないし４０ｄＢ程度の遮蔽性能を容易に得ることができる。

さらに、図３において上述したように、無線ゾーンの分離度を向上させるため、２個の各アンテナ２５Ａ、２６Ａの指向性は高く構成する。このため座面部３３ＡＡ１の無線遮蔽部材により、座面部３３ＡＡ１の下側に取り付けられた各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡへの直接波は、効率よく遮蔽される。

その結果、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡに届く無線情報信号１２Ａの間接波は、直接波に比べて、電力で例えば１０００倍以上になる。すなわち無線情報信号１２Ａは、航空機の側壁、天井板３１、床板３２、各シート、あるいは着席中や通路を行き来する搭乗者および搭乗者が運ぶカートに多重に反射、散乱もしくは回折され、反射波、散乱波および回折波を含む間接波として、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡに届く。このようなマルチパス環境において、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡの受信波は、周波数選択性フェージングを中心としたマルチパスフェージングを多く含む。ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ符号化された無線情報信号１２Ａは、このような種々の遅延と振幅を有し、時間的にも変化する多数の間接波から、効率よく原信号を再生する。その結果、マルチパスを積極的に利用することにより、直接波を受信する場合よりも、堅牢で安定的な無線アクセスシステムを構成することができる。

以上のように、実施の形態１によれば、無線により各シートに情報信号を伝送するため、シート配置を変更しても配線を変更する必要がなく、変更が短時間化され、航空機の稼働率を向上し、シート配置の変更コストを低減する。また、シートの座面部３３ＡＡ１に無線遮蔽部材を設け、座面部３３ＡＡ１の下側に各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡを配置することにより、間接波が支配的な状況下においてＭＩＭＯ復号化することができる。これにより、航空機内の込み入った、無線伝送にとって劣悪な環境でも安定的に受信し、映像プログラムを途切れることなく高品質に視聴することが可能となる。

なお、図４Ａおよび図４Ｂにおいては、シート個別部２９ＡＡ１としてモニター部１６ＡＡ１しか図示していないが、ヘッドフォン部１７ＡＡ１および操作端末部１５ＡＡ１についても、同様に配線３４ＡＡ１に接続され、シート３０ＡＡ１に取り付けられる。また、シート３０ＡＡ１には、モニター部１６ＡＡ１が１個取り付けられているが、２個以上取り付けてもよいし、取り付けないシートがあってもよい。また実施の形態１では、ＭＩＯＭＯ−ＯＦＤＭ符号化により本発明の効果を高めているが、ＭＩＭＯ符号化だけでも、あるいはＭＩＭＯ符号化をしなくても、間接波を生かすことにより一定の効果を得ることができる。さらに実施の形態１では、ＭＩＭＯ符号化を２入力２出力としているが、入力および出力とも、多重数をさらに上げることにより、無線伝送の容量をさらに向上させることができる。
（実施の形態２）

実施の形態２では、クライアント部の配置について、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態１と同等であるので、省略する。

図５Ａおよび図５Ｂは、図１および図２における実施の形態１のブロック図について、実施の形態２における物理的な配置を模式的に表しており、そのうち図５Ａは正面図、図５Ｂは側面図である。アンテナ１９ＡＡと配線３９ＡＡが図４Ａおよび図４Ｂと異なるだけで、その他は同様である。

アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡは、シート３０ＡＡ１、３０ＡＡ２の座面部３３ＡＡ１、３３Ａ２の下側にそれぞれ取り付けられ、信号処理部１４ＡＡとの間を、配線３８ＡＡ、３９ＡＡでそれぞれ接続される。各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡは、図５Ａの正面図と図５Ｂの側面図から理解されるように、座面部３３ＡＡ１、３３ＡＡ２の対角位置に取り付けられ、互いの間隔がなるべく長くなるように配置される。実施の形態２で用いる５ＧＨｚ帯ＭＩＭＯ無線アクセスシステムの場合、伝送容量を最大化するためには、２系統の無線伝送路におけるマルチパスフェージングの相関性を最小化する必要がある。座面部３３ＡＡ１、３３ＡＡ２の大きさはクラスによって異なるが、例えば５００ｍｍ平方角２個分に相当し、対角線の長さは１４００ｍｍ程度である。したがって５ＧＨｚ帯無線の場合、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡ間の間隔は約２０波長強となり、相関性は十分低くなっている。

以上のように実施の形態２によれば、実施の形態１以上に各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡ間の間隔を長くすることが可能になり、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡを用いて送受信する２系統の無線情報信号の相関性を低くすることができる。これにより、ＭＩＭＯ伝送の性能をさらに高めることが可能になる。

また、別の実施の形態として、３脚以上のシートに対して、１個の信号処理部１４ＡＡを設けるように構成する。信号処理部１４ＡＡは、３脚以上のシートの中央付近のシートに取り付けられ、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡは、３脚以上のシートの両端のシートに取り付けられる。このように構成することにより、各アンテナ１８ＡＡ、１９ＡＡと信号処理部１４ＡＡとの間の長さを最小限にすることができる。これにより、受信された微弱信号のＳＮ比を高め、また送信時の電磁妨害を低減することが可能となる。

さらに別の実施の形態として、３脚以上のシートに対して、１個の信号処理部１４ＡＡと３個以上のアンテナを設けるように構成する。信号処理部１４ＡＡは、上述したように３脚以上のシートの中央付近のシートに取り付けられ、３個以上のアンテナは、隣接間の間隔がすべて大略等しい位置に取り付けられる。すなわち、例えば５脚の一列に並んだシートに対して、３個のアンテナは、両端のシートと中心のシートに取り付けられる。このように構成することにより、３個以上のアンテナを用いて送受信する３系統以上の無線情報信号の相関性を低くすることができ、ＭＩＭＯ伝送の性能をさらに高めることが可能になる。

以上、実施の形態におけるこれまでの説明は、すべて本発明を具体化した一例であって、本発明はこれらの例に限定されず、本発明の技術を用いて当業者が容易に構成可能な種々の例に展開可能である。

本発明は、無線端末装置に利用できる。

実施の形態１における全体構成を示すブロック図。 実施の形態１におけるクライアント部の構成を示す詳細なブロック図。 実施の形態１における無線ゾーンの配置を示す説明図。 実施の形態１における無線端末装置の配置を示す正面図。 実施の形態１における無線端末装置の配置を示す側面図。 実施の形態２における無線端末装置の配置を示す正面図。 実施の形態２における無線端末装置の配置を示す側面図。

符号の説明

１ サーバ部
２ システム制御部
３ ＣＳＳ制御部
７ 主スイッチ部
８ 副スイッチ部
９ 接続
１０ 伝送幹線
１１Ａ、１１Ｂ、・・・ アクセスポイント
１２Ａ、１２Ｂ、・・・ 無線情報信号
１３Ａ、１３Ｂ、・・・ 無線ゾーン
１３ＡＡ、１３ＡＢ、・・・、１３ＢＡ、１３ＢＢ、・・・ クライアント部
１４ＡＡ 信号処理部
１５ＡＡ１、１５ＡＡ２ 操作端末部
１６ＡＡ１、１６ＡＡ２ モニター部
１７ＡＡ１、１７ＡＡ２ ヘッドフォン部
１８ＡＡ、１９ＡＡ アンテナ
２０ 前方部
２１ 後方部
２５Ａ、２６Ａ アンテナ
２７ＡＡ シート共通部
２８ＡＡ１、２８ＡＡ２ 信号出力部
２９ＡＡ１、２９ＡＡ２ シート個別部
３０ＡＡ１、３０ＡＡ２ シート
３１ 天井板
３２ 床板
３３ＡＡ１、３３ＡＡ２ 座面部
３４ＡＡ１、３４ＡＡ２ 配線
３５Ａ、３６Ａ 配線
３８ＡＡ、３９ＡＡ 配線
４０ＡＡ 共通処理部
４１ＡＡ１、４１ＡＡ２ 個別処理部
５０ 無線ゾーン

Claims (17)

1. 飛行体内部において、無線により情報信号を前記飛行体内部の天井に設置されたアクセスポイントと送受信する装置であって、
   座面部を備えたシートと、
   前記情報信号を送受信するアンテナ手段と、
   前記情報信号を受信処理および送信処理する信号処理手段と、
   前記受信処理された情報信号を出力する信号出力手段とを有し、
   前記シートは、前記アンテナ手段と前記信号処理手段と前記信号出力手段が取り付けられ、
   前記座面部に無線遮蔽手段が取り付けられ、
   前記アンテナ手段は前記アクセスポイントからの直接波を遮断するように前記無線遮蔽手段の下側に配置されることを特徴とする、無線端末装置。
2. 前記シートは、無線の直接波を遮蔽し、前記直接波の電力を間接波の電力以下にすることを特徴とする、請求項１に記載の無線端末装置。
3. 前記座面部に前記アンテナ手段が取り付けられたことを特徴とする、請求項１に記載の無線端末装置。
4. 前座面部の下側に前記無線遮蔽手段が配置されたことを特徴とする、請求項１に記載の無線端末装置。
5. １個の前記信号処理手段は、Ｎ（Ｎは１以上の整数）個の前記信号出力手段にＮ系統の情報信号を供給することを特徴とする、請求項１に記載の無線端末装置。
6. 前記Ｎ個の信号出力手段は、Ｍ（Ｍは１以上の整数）脚の前記シートに取り付けられたことを特徴とする、請求項５に記載の無線端末装置。
7. 前記Ｍ脚のシートは、互いに連結されたことを特徴とする、請求項６に記載の無線端末装置。
8. １個の前記信号処理手段は、Ｌ（Ｌは１以上の整数）個の前記アンテナ手段に対して、
   Ｌ系統の情報信号を送受信することを特徴とする、請求項１に記載の無線端末装置。
9. 前記Ｌ系統の情報信号は、ＭＩＭＯ符号化されたことを特徴とする、請求項８に記載の無線端末装置。
10. 前記Ｌ個のアンテナ手段は、Ｍ（Ｍは１以上の整数）脚の前記シートに取り付けられたことを特徴とする、請求項８に記載の無線端末装置。
11. 前記Ｌ個のアンテナ手段は、前記Ｍ脚のシート内において、隣接間の間隔がすべて大略等しい位置に取り付けられたことを特徴とする、請求項１０に記載の無線端末装置。
12. 前記Ｌ個のアンテナ手段は、Ｌ脚の前記シートにそれぞれ取り付けられたことを特徴とする、請求項１０に記載の無線端末装置。
13. ２個の前記アンテナ手段は、前記Ｍ脚のシートの両端のシートに取り付けられたことを特徴とする、請求項１０に記載の無線端末装置。
14. ２個の前記アンテナ手段は、前記Ｍ脚のシートに関して対角位置で取り付けられたことを特徴とする、請求項１３に記載の無線端末装置。
15. ２個の前記アンテナ手段は、１脚の前記シートの前記座面部に、対角位置で取り付けられたことを特徴とする、請求項１０に記載の無線端末装置。
16. 前記Ｍ脚のシートは、互いに連結されたことを特徴とする、請求項１０に記載の無線端末装置。
17. 前記信号処理手段は、Ｍ（Ｍは１以上の整数）脚の前記シートに１個取り付けられたことを特徴とする、請求項１に記載の無線端末装置。

Images