JP2024021630A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 監視対象の無線装置に対して広帯域の電波に対応した妨害電波を送信できる通信システムを提供する。
【解決手段】 複数の監視対象の電波の帯域を含む広帯域の電波を受信可能で、受信した監視対象の電波から受信状況のデータを出力する広帯域受信機４０と、受信した監視対象の電波を発生させる無線装置１０に対して妨害用の電波を送信する複数の送信装置６０と、広帯域受信機４０から受信状況のデータを入力し、無線装置１０が発生する電波の帯域に合わせて無線装置１０に対する妨害用の電波を広帯域とするよう複数の送信装置６０から異なる帯域で送信させ、電波を空間合成させる制御を行う監視サーバ４５とを有する通信システムである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、監視対象の無線装置の電波を妨害する通信システムに係り、特に、広帯域に電波の妨害を実現する通信システムに関する。

［従来の技術］
従来の通信システムでは、無線装置が、任意の出力電力となるように増幅器で合成し、必要な信号電力を送信するものがあった。
また、通信妨害を行う機能を備える送信装置が実用されている。
通信妨害機能を備える送信装置は、例えば、監視エリア内で行われる無線通信の発信源の無線装置からの電波を監視し、妨害用の電波を発生させるものである。

［従来の第１の通信システム：図６］
次に、従来の第１の通信システムについて図６を参照しながら説明する。図６は、従来の第１の通信システムの構成概略図である。
従来の第１の通信システムは、図６に示すように、複数の監視対象用の無線装置１０と、監視用受信機２０と、送信装置３０と、監視サーバ２４とを備えている。

従来の第１の通信システムにおける監視用受信機２０は、既知の監視対象の無線装置１０ａ～１０ｄ、未知の無線装置１０ｅ（単に「無線装置１０」と称することがある）からの電波を受信し、受信した電波の情報を監視サーバ２４に出力する。
監視サーバ２４は、監視用受信機２０から入力された受信電波の情報に基づいて当該電波の周波数帯域、到来方向、無線装置１０の位置等を推定し、送信装置３０に無線装置１０に向けて妨害を施すための距離と範囲を計算して妨害電波を送信させる制御を行う。
送信装置３０は、監視サーバ２４からの制御情報に基づき無線装置１０が存在するエリアに送信アンテナ３１から妨害電波を送信する。

尚、従来の第１の通信システムでは、複数の無線装置の通信妨害を行うには、妨害対象の無線装置１０と同数の送信装置３０が必要になるため、妨害できる対象の無線装置１０の数に制限され、非効率であり、簡易で低コストの構成を実現できないものであった。

［従来の第２の通信システム：図７］
次に、従来の第２の通信システムについて図７を参照しながら説明する。図７は、従来の第２の通信システムの構成概略図である。
従来の第２の通信システムは、図７に示すように、従来の第１の通信システムとほぼ同様であり、相違する点は、送信装置３０が複数の送信アンテナ３１ａ、３１ｂを備え、監視サーバ２４が送信アンテナ３１ａ、３１ｂに異なる妨害電波を送信するよう制御している。
図７では、送信装置３０は、無線装置１０ａと無線装置１０ｃに異なる妨害電波を送信している。

また、従来の第２の通信システムでは、従来の第１の通信システムの問題点を解決して、複数の送信アンテナ３１ａ，３１ｂを用いて複数の妨害対象の無線装置１０ａ，１０ｃに妨害電波を送信できるものである。
しかしながら、従来の第２の通信システムでは、一つの送信装置３０で複数の送信アンテナ３１ａ，３１ｂから交互に妨害電波を出力しているので、複数の無線装置１０への妨害電波の送信を同時に行うことができず、瞬時に各無線装置１０を妨害するのは不向きであった。

［従来の送信装置：図８］
次に、従来の送信装置について図８を参照しながら説明する。図８は、従来の送信装置の構成概略図である。
従来の送信装置３０は、図８に示すように、外部インタフェース部（外部ＩＦ）３０ａと、妨害送信増幅器３０ｂ-1～３０ｂ-Nと、を備え、それら妨害送信増幅器３０ｂ-1～３０ｂ-Nからの電力を合成して単一の送信アンテナ３１から妨害電波を送信している。
従来の送信装置３０は、上記の構成を１台の装置で実現しているので、大型化・重量化するものである。

妨害送信増幅器は、可変減衰器（可変ＡＴＴ）３０１と、可変位相器３０２と、局部発振器３０３と、ミキサー３０４と、増幅器３０５と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３０６とを有し、共有の送信アンテナ３１に目的とする妨害電波の電力を出力している。

［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００２－２３２３９３号公報「通信方式」（特許文献１）がある。
特許文献１には、データ通信を行う周波数帯の妨害波の状況を監視する動作をデータ通信前に行い、妨害波の存在の有無を記憶し、その結果に応じた周波数を利用し、妨害波の回避、回避解除の動作を行い、情報通信速度の低下を防止する通信方式が示されている。

特開２００２－２３２３９３号公報

しかしながら、従来の第１及び第２の通信システムでは、監視用受信装置で収集したデータに基づいて特定の周波数の妨害電波を送信しているので、監視対象の無線装置が広帯域の電波を送信している場合には、その広帯域の電波に対応できていないという問題点があった。

尚、特許文献１には、監視対象の無線装置に対して広帯域の電波に対応して妨害電波を送信する構成についての記載がない。

本発明は上記実状に鑑みて為されたものであり、監視対象の無線装置に対して広帯域の電波に対応した妨害電波を送信できる通信システムを提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、監視対象の電波を妨害する通信システムであって、複数の監視対象の電波の帯域を含む広帯域の電波を受信可能で、受信した監視対象の電波から受信状況のデータを出力する受信機と、受信した監視対象の電波を発生させる無線装置に対して妨害用の電波を送信する複数の送信装置と、受信機から受信状況のデータを入力し、無線装置が発生する電波の帯域に合わせて当該無線装置に対する妨害用の電波を広帯域とするよう複数の送信装置から異なる帯域で送信させ、複数の送信装置からの電波を空間合成させる制御を行う制御装置と、を有することを特徴とする。

本発明は、上記通信システムにおいて、制御装置に接続する受信機を複数用い、複数のエリアに設置したことを特徴とする。

本発明は、上記通信システムにおいて、制御装置が、無線装置が発生する電波の帯域の変化に対応して複数の送信装置から送信する電波の帯域を変化させる制御を行うことを特徴とする。

本発明は、上記通信システムにおいて、制御装置が、複数の無線装置に対して妨害用の電波を送信する複数の送信装置をグループに分けることを特徴とする。

本発明は、監視対象の電波を妨害する通信システムであって、複数の監視対象の電波の帯域を含む広帯域の電波を受信可能で、受信した監視対象の電波から受信状況のデータを出力する受信機と、受信した監視対象の電波を発生させる各々の無線装置に対して妨害用の電波を各々対応して送信する複数の送信装置と、受信機から受信状況のデータを入力し、各々の無線装置が発生する電波の帯域に合わせて当該各々の無線装置に対する妨害用の電波を各々対応する複数の送信装置から送信させる制御を行う制御装置と、を有することを特徴とする。

本発明は、上記通信システムにおいて、制御装置に接続する受信機を複数用い、複数のエリアに設置したことを特徴とする。

本発明は、上記通信システムにおいて、制御装置が、無線装置が発生する電波の帯域の変化に対応して複数の送信装置から送信する電波の帯域を変化させる制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、受信機が、複数の監視対象の電波の帯域を含む広帯域の電波を受信可能で、受信した監視対象の電波から受信状況のデータを出力し、複数の送信装置が、受信した監視対象の電波を発生させる無線装置に対して妨害用の電波を送信し、制御装置が、受信機から受信状況のデータを入力し、無線装置が発生する電波の帯域に合わせて当該無線装置に対する妨害用の電波を広帯域とするよう複数の送信装置から異なる帯域で送信させ、複数の送信装置からの電波を空間合成させる制御を行う通信システムとしているので、監視対象の無線装置に向けて広帯域の電波に対応した妨害電波を送信できる効果がある。

第１の通信システムの構成概略図である。 第２の通信システムの構成概略図である。 第３の通信システムの構成概略図である。 第４の通信システムの構成概略図である。 本送信装置の構成概略図である。 従来の第１の通信システムの構成概略図である。 従来の第２の通信システムの構成概略図である。 従来の送信装置の構成概略図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る通信システム（本通信システム）は、複数の監視対象の電波の帯域を含む広帯域の電波を受信可能で、受信した監視対象の電波から受信状況のデータを出力する受信機と、受信した監視対象の電波を発生させる無線装置に対して妨害用の電波を送信する複数の送信装置と、受信機から受信状況のデータを入力し、無線装置が発生する電波の帯域に合わせて当該無線装置に対する妨害用の電波を広帯域とするよう複数の送信装置から異なる帯域で送信させ、複数の送信装置からの電波を空間合成させる制御を行う監視サーバと、を有するものであり、監視対象の無線装置に向けて広帯域の電波に対応した妨害電波を送信できるものである。
尚、本通信システムは、以下に示す４つの実施形態によって実現されるものである。

［第１の通信システム：図１］
本通信システムにおける第１の通信システムについて図１を参照しながら説明する。図１は、第１の通信システムの構成概略図である。
第１の通信システムは、図１に示すように、広帯域監視用受信機（広帯域受信機）４０と、監視サーバ４５と、複数の送信装置６０ａ～６０ｅと、複数の送信アンテナ６１ａ～６１ｅとを有している。
送信アンテナ６１ａ～６１ｅは、送信装置６０ａ～６０ｅに各々接続している。
尚、送信装置６０ａ～６０ｅ（単に「送信装置６０」と称することがある）と送信アンテナ６１ａ～６１ｅ（単に「送信アンテナ６１」と称することがある）は、図１では５個示しているが、その数は任意である。

第１の通信システムでは、従来の通信システムで一つの送信装置３０から妨害電波を生成していたのを複数に分散させて出力レベルを小さくしたものである。但し、小さくした出力レベルは、複数の送信装置６０からの妨害電波の空間合成によって強められるものである。妨害電波の送信スペクトラム波形は、出力レベルが小さい方が形成しやすい。

［広帯域監視用受信機４０］
広帯域監視用受信機４０は、広帯域の電波を受信可能であり、既知の無線装置１０ａ～１０ｄからの電波を受信すると共に未知の無線装置１０ｅからの電波も受信し、受信した電波の情報を監視サーバ４５に出力する。

［監視サーバ４５］
監視サーバ４５は、広帯域監視用受信機４０から入力された受信電波の情報から当該電波の周波数帯域、到来方向、無線装置１０の位置情報等を推測し、送信装置６０に広帯域となる妨害電波を送信するよう制御を行う制御装置である。広帯域の妨害電波の形成方法は後述する。

また、監視サーバ４５は、監視対象の無線装置１０が発信周波数の帯域を変更したことを広帯域受信機４０からの受信電波の情報から判断した場合には、その変更された周波数帯域に追従するよう妨害電波の周波数帯域をシフトして妨害電波を送信するよう送信装置６０を制御する。

［送信装置６０］
複数の送信装置６０は、監視サーバ４５からの妨害電波を生成するための制御情報を入力し、それぞれの送信装置６０が異なる帯域の妨害電波を変調して生成する。送信される妨害電波の生成には、目標地点において振幅が同一で位相差がゼロとなるように調整される。

尚、同じ帯域の妨害電波を生成するようにしてもよいが、広帯域とはならないものの、目標地点での妨害電波が重なり合って電力は送信装置６０の数の倍数となる。
また、異なる帯域の妨害電波は、部分的に重なっていても構わない。
更に、広帯域の幅は、監視サーバ４５からの制御情報によって定まるものであり、広帯域の幅も固定ではなく、監視対象の電波の状況に応じて変動させることができる。

［送信アンテナ６１］
複数の送信アンテナ６１は、接続する送信装置６０から出力される送信電力を監視対象エリアの空間に出力する。
図１では、一つの無線装置１０ａに向けて全ての送信アンテナ６１が同時に妨害電波を送出している。各送信アンテナ６１から送信される妨害電波が異なる帯域のものであれば、空間合成された総体的な妨害電波は広帯域となる。

第１の通信システムの特徴は、複数の送信装置６０を備え、対応する複数の送信アンテナ６１から特定の無線装置１０ａ（特定のエリア）に一斉に広帯域の妨害電波を送信するものである。
ここで、広帯域の妨害電波の送信を実現するには、特定の送信アンテナ６１ａから周波数帯域Ｆ１の妨害電波を送信すると共に、他の送信アンテナ６１ｂから周波数帯域Ｆ１－ｆ（周波数帯域Ｆ１の周波数ｆ分低域）、また別の送信アンテナ６１ｃから周波数帯域Ｆ１＋ｆ（周波数帯域Ｆ１の周波数ｆ分高域）の妨害電波等を同時に送信して空間合成することで、広帯域（周波数帯域Ｆ１－ｆ，Ｆ１，Ｆ１＋ｆ）に妨害電波を送信できるものである。

［第２の通信システム：図２］
本通信システムにおける第２の通信システムについて図２を参照しながら説明する。図２は、第２の通信システムの構成概略図である。
第２の通信システムは、図２に示すように、第１の通信システムと基本的には同様であるが、第１の通信システムが単一の無線装置１０ａを対象にして全ての送信アンテナ６１から妨害電波を送信していたが、第２の通信システムでは、複数の送信装置６０をグループ化し、グループ内の複数の送信アンテナ６１が特定の無線装置１０に妨害電波を送信している。

具体的には、図２において、送信装置６０ａ，６０ｂ，６０ｃが接続する送信アンテナ６１ａ，６１ｂ，６１ｃが無線装置１０ａに対して妨害電波を送信しており、送信装置６０ｄ，６０ｅが接続する送信アンテナ６１ｄ，６１ｅが無線装置１０ｃに対して妨害電波を送信している。
第２の通信システムでは、空間合成の効果は小さくなるが、複数の無線装置１０を対象に妨害電波を送信できるので、送信効率は良くなる。

［第３の通信システム：図３］
本通信システムにおける第３の通信システムについて図３を参照しながら説明する。図３は、第３の通信システムの構成概略図である。
第３の通信システムは、図３に示すように、構成は第１及び第２の通信システムと同様であるものの、複数の送信装置６０を個々の無線装置１０に割り当て、グループを最小単位にして妨害電波を送信するものである。

具体的には、図３において、送信装置６０ａが接続する送信アンテナ６１ａが無線装置１０ａに妨害電波を送信し、送信装置６０ｂが接続する送信アンテナ６１ｂが無線装置１０ｂに妨害電波を送信し、送信装置６０ｃが接続する送信アンテナ６１ｃが無線装置１０ｃに妨害電波を送信し、送信装置６０ｄが接続する送信アンテナ６１ｄが無線装置１０ｄに妨害電波を送信し、送信装置６０ｅが接続する送信アンテナ６１ｅが無線装置１０ｅに妨害電波を送信している。

但し、第３の通信システムでは、空間合成が為されないので、広帯域に対応していないものであるが、監視サーバ４５の制御により、送信アンテナ６１が連携しながら、個々の、無線装置１０にきめ細かく妨害電波を送信できるものである。

［第４の通信システム：図４］
本通信システムにおける第４の通信システムについて図４を参照しながら説明する。図４は、第４の通信システムの構成概略図である。
第４の通信システムは、図４に示すように、第２の通信システムを基にして、複数の設置型受信装置７０を監視対象エリア内にメッシュ状に配置し、その複数の設置型受信装置７０で受信した無線装置１０の電波の情報を有線又は無線で監視サーバ４５に送信し、監視対象エリアでの無線装置１０の電波状況を報告して、無線装置１０に対する妨害電波の送信を監視サーバ４５が制御している。
尚、第４の通信システムは、第２の通信システムの代わりに、第１，３の通信システムを基にしてもよい。

また、第４の通信システムにおいて、メッシュ状に配置した複数の設置型受信装置７０に送信装置６０と送信アンテナ６１を搭載して、設置した場所から妨害電波を送信するよう監視サーバ４５が制御を行うようにしてもよい。

［本通信システムの送信装置：図５］
本通信システムの送信装置（本送信装置）について図５を参照しながら説明する。図５は、本送信装置の構成概略図である。
本送信装置は、図５に示すように、外部インタフェース部（外部ＩＦ）６０ａと、妨害送信増幅器６０ｂ-1～６０ｂ-N（妨害送信増幅器６０ｂとする）と、を備え、それら妨害送信増幅器６０ｂからに電力を合成して各々接続する送信アンテナ６１ａ～６１Ｎから妨害電波を送信している。ここで、複数の送信アンテナ６１の指向性は、監視サーバ４５により制御される。
本送信装置における外部ＩＦ６０ａを除いた、横方向に並んだ構成が各送信装置６０、送信アンテナ６１を構成しているので、送信装置６０を分散させることができ、小型化・軽量化できるものである。

本送信装置の妨害送信増幅器６０ｂは、ベースバンド信号の振幅を制御する可変減衰器（可変ＡＴＴ）６０１と、位相を制御する可変位相器６０２と、変調を行うための局部発振器６０３と、ベースバンド信号と局部発振器６０３の発振信号とを合成するミキサー６０４と、増幅器６０５と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６０６とを有し、個別の送信アンテナ６１に目的とする妨害電波の電力を出力している。

また、本通信システムの応用例として、ＡＴＭの近くにいる携帯電話の電波に対して妨害電波を発生させて、振り込め詐欺等へ対応できるものである。

［実施の形態の効果］
本通信システムによれば、広帯域受信機４０が、複数の監視対象の電波の帯域を含む広帯域の電波を受信可能で、受信した監視対象の電波から受信状況のデータを出力し、複数の送信装置６０が、受信した監視対象の電波を発生させる無線装置１０に対して妨害用の電波を送信し、監視サーバ４５が、広帯域受信機４０から受信状況のデータを入力し、無線装置１０が発生する電波の帯域に合わせて無線装置１０に対する妨害用の電波を広帯域とするよう複数の送信装置６０、送信アンテナ６１から異なる帯域で送信させ、複数の送信アンテナ６１からの電波を空間合成させる制御を行うようにしているので、監視対象の無線装置１０に向けて広帯域の電波に対応した妨害電波を送信できる効果がある。

本発明は、監視対象の無線装置に対して広帯域の電波に対応した妨害電波を送信できる通信システムに好適である。

１０…無線装置、 ２０…監視用受信機、 ２４…監視サーバ、 ３０…送信装置、 ３１…送信アンテナ、 ４０…広帯域受信機、 ４５…監視サーバ、 ６０…送信装置、 ６１…送信アンテナ、 ７０…設置型受信装置、 ３０ａ，６０ａ…外部インタフェース部、 ３０ｂ，６０ｂ…妨害送信増幅装置、 ３０１，６０１…可変ＡＴＴ、 ３０２，６０２…可変位相器、 ３０３，６０３…局部発振器、 ３０４，６０４…ミキサー、 ３０５，６０５…増幅器、 ３０６，６０６…ＢＰＦ

Claims (7)

1. 監視対象の電波を妨害する通信システムであって、
   複数の監視対象の電波の帯域を含む広帯域の電波を受信可能で、受信した監視対象の電波から受信状況のデータを出力する受信機と、
   前記受信した監視対象の電波を発生させる無線装置に対して妨害用の電波を送信する複数の送信装置と、
   前記受信機から受信状況のデータを入力し、前記無線装置が発生する電波の帯域に合わせて当該無線装置に対する妨害用の電波を広帯域とするよう前記複数の送信装置から異なる帯域で送信させ、前記複数の送信装置からの電波を空間合成させる制御を行う制御装置と、を有することを特徴とする通信システム。
2. 前記制御装置に接続する受信機を複数用い、複数のエリアに設置したことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記制御装置は、無線装置が発生する電波の帯域の変化に対応して前記複数の送信装置から送信する電波の帯域を変化させる制御を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の通信システム。
4. 前記制御装置は、複数の無線装置に対して妨害用の電波を送信する複数の送信装置をグループに分けることを特徴とする請求項１又は２記載の通信システム。
5. 監視対象の電波を妨害する通信システムであって、
   複数の監視対象の電波の帯域を含む広帯域の電波を受信可能で、受信した監視対象の電波から受信状況のデータを出力する受信機と、
   前記受信した監視対象の電波を発生させる各々の無線装置に対して妨害用の電波を各々対応して送信する複数の送信装置と、
   前記受信機から受信状況のデータを入力し、前記各々の無線装置が発生する電波の帯域に合わせて当該各々の無線装置に対する妨害用の電波を前記各々対応する複数の送信装置から送信させる制御を行う制御装置と、を有することを特徴とする通信システム。
6. 前記制御装置に接続する受信機を複数用い、複数のエリアに設置したことを特徴とする請求項５記載の通信システム。
7. 前記制御装置は、無線装置が発生する電波の帯域の変化に対応して前記複数の送信装置から送信する電波の帯域を変化させる制御を行うことを特徴とする請求項５又は６記載の通信システム。