(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＦ、ＶＨＦ、またはＳＡＴＣＯＭサブネットワークを含む複数の伝送媒体へ航空機搭載用のＡＣＡＲＳメッセージをルーティングするためのシステムであって、
複数のルーティングプロファイルを格納したデータベースと、
ＡＣＡＲＳメッセージ送信リクエストからルーティングプロファイル識別子を抽出し、データベースに格納された複数のルーティングプロファイルのうち、前記識別子に対応するプロファイルから伝送媒体を該伝送媒体の優先順位に基づいて選択する選択手段と
を具備し、
各プロファイルは、伝送媒体毎の優先順位を表したリストで構成され、
選択された伝送媒体が前記メッセージの伝送に使用されることを特徴とするＡＣＡＲＳメッセージルーティングシステム。
【請求項２】
前記データベースが、識別子毎に、地理的区域別及び／又はフライトフェーズ別に対応した複数のプロファイルを有していることを特徴とする請求項１に記載のＡＣＡＲＳメッセージルーティングシステム。
【請求項３】
前記選択手段が、
航空機から位置情報を受信し、
所与の識別子に対して、前記航空機に該当する地理的区域及び／又はフライトフェーズに対応したルーティングプロファイルを決定し、
決定したプロファイルから伝送媒体を該伝送媒体の優先順位に基づいて選択するように構成されることを特徴とする請求項２に記載のＡＣＡＲＳメッセージルーティングシステム。
【請求項４】
前記データベースが、ルーティングプロファイル毎に、異なる伝送媒体に関連した伝送バッファを管理するためのパラメータリストをさらに有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＡＣＡＲＳメッセージルーティングシステム。
【請求項５】
前記選択手段が、ＡＣＡＲＳメッセージ送信リクエストから、異なる伝送媒体に関連した伝送バッファを管理するためのパラメータリストをさらに抽出するように構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＡＣＡＲＳメッセージルーティングシステム。
【請求項６】
複数のパラメータ化プロファイルを格納した第２データベースをさらに具備し、
各パラメータ化プロファイルは、少なくとも、異なる伝送媒体に関連した伝送バッファを管理するためのパラメータで構成され、
前記選択手段が、ＡＣＡＲＳメッセージ送信リクエストから第２識別子を抽出し、該識別子に基づいて、格納されたパラメータ化プロファイルを取り出すように構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＡＣＡＲＳメッセージルーティングシステム。
【請求項７】
前記パラメータリストが、
選択した媒体を介して伝送を試みる最大回数を示すパラメータと、
選択した媒体を介した伝送が失敗した場合に、メッセージを破棄するか否かを示すパラメータと、
利用可能な媒体がリスト内に存在しなかった場合に、メッセージを破棄するか否かを示すパラメータと、
選択した媒体がビジー状態であった場合に、リスト内の次の候補媒体を介してメッセージを送信するか否かを示すパラメータと
から成ることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載のＡＣＡＲＳメッセージルーティングシステム。
【請求項８】
前記伝送媒体が、ＳＡＴＣＯＭ、ＨＦ、ＶＨＦ、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ、ＷｉＭＡＸ、及びＷｉ−Ｆｉリンクのうちの１つであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のＡＣＡＲＳメッセージルーティングシステム。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のＡＣＡＲＳメッセージルーティングシステムを具備することを特徴とする航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、航空用遠隔通信に関し、より詳細には、ＡＣＡＲＳ（Aircraft Communication and Reporting System）ルーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空分野では、ＡＣＡＲＳシステムを用いて、航空機と地上管制塔との間で、データ伝送が行われ、特に、航空会社のオペレータとのＡＯＣ（Aeronautical Operational Control，航空運用管制）タイプの情報、又は、管制官とのＡＴＣ（Air Traffic Control，航空管制）タイプの情報のやりとりが行われる。
【０００３】
ＡＣＡＲＳシステムは、さまざま伝送媒体（当分野では、媒体とも称される）、より正確には、データ伝送のためのさまざまなサブネットワーク、すなわち、ＨＦ、ＶＨＦ、又はＳＡＴＣＯＭサブネットワークを使用する。ＶＨＦ遠隔通信サブネットワークは、ポイントツーポイントリンクによって地上の送信機／受信機との直接接続を可能にするが、通信範囲が比較的狭い。一方、衛星遠隔通信サブネットワークＳＡＴＣＯＭは、極地を除き、世界中をカバーするが、通信コストがかさむ。ＨＦサブネットワークは、極地をカバーする。ときに、機上と地上との間のデータのリンクは、一般的な用語「データリンク」と称される。
【０００４】
通常、地上へのデータ伝送は、ＡＣＡＲＳルータによって行われる。このルータは、装置の通信管理部又はＣＭＵ（Communications Management Unit，通信管理ユニット）として機能し、それらは、一定数のパラメータに従って、最も適切な伝送媒体（ＶＨＦ、ＨＦ、ＳＡＴＣＯＭ）を選択する。
【０００５】
実際には、航空アプリケーションが地上にメッセージを送信しようとしたとき、装置は、このメッセージをＡＣＡＲＳルータに送る。メッセージには、情報媒体毎に、その媒体を伝送に使用するかどうかと、その優先順位とを表した補助情報が添付される。例えば、航空アプリケーションは、「ＨＦ媒体使用禁止、優先度１：ＶＨＦ媒体、優先度２：ＳＡＴＣＯＭ媒体」を指示する。そして、ＣＭＵは、メッセージを受信し、補助情報を解析して、対応する伝送媒体を選択する。上記の例では、ＶＨＦ媒体が利用可能である場合、メッセージは、ＶＨＦ媒体を介して送信される。そうでない場合、ＳＡＴＣＯＭ媒体が伝送に使用される。
【０００６】
そのようなルーティングシステムには、いくつかの欠点がある。
【０００７】
まず、ＡＣＡＲＳルータが、例えば、ＷｉＭＡＸ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＧＳＭ、又はＵＭＴＳリンクなどの新しい伝送媒体の使用を望む場合、航空アプリケーションは、それらの媒体の選択を補助情報に組み入れるように変更がなされなければならない。そのような修正は、関連するアプリケーションに対して、長時間を要しかつ高コストな新たな検証手続きを経ることを強いる。
【０００８】
次に、ルーティングの実行は、異なる伝送媒体のコスト及び性能を考慮していない。例えば、それらの媒体の使用コストが相対的に変化した場合、補助情報中の優先順位の指示は、不適切なものとなる。
【０００９】
最後に、ルーティングオプションが比較的限定されており、航空会社によるカスタマイズが不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上記の欠点の対応策を見つけ出すことであり、特に、航空アプリケーションに新たな検証を要求することなく、革新的、フレキシブル、かつカスタマイズ可能なルーティングシステムを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、複数の伝送媒体へＡＣＡＲＳメッセージをルーティングするための、航空機に搭載することを意図したシステムと定義される。上記システムは、複数のルーティングプロファイルを格納したデータベースと、ＡＣＡＲＳメッセージ送信リクエストからルーティングプロファイルの識別子を抽出し、データベースに格納された複数のルーティングプロファイルのうち、上記識別子に対応するプロファイルから伝送媒体を該伝送媒体の優先順位に基づいて選択する選択手段とを具備する。各プロファイルは、伝送媒体毎の優先順位を表したリストで構成される。そうして選択された伝送媒体が上記メッセージの伝送に使用される。
【００１２】
第１実施態様によれば、上記データベースは、識別子毎に、地理的区域別及び／又はフライトフェーズ別に対応した複数のプロファイルを有している。
【００１３】
第２実施態様によれば、上記選択手段は、航空機から位置情報を受信し、所与の識別子に対して、上記航空機に該当する地理的区域及び／又はフライトフェーズに対応したルーティングプロファイルを決定し、決定したプロファイルから伝送媒体を該伝送媒体の優先順位に基づいて選択するように構成される。
【００１４】
第１実施態様及び第２実施態様の第１変形例によれば、上記データベースは、ルーティングプロファイル毎に、異なる伝送媒体に関連した伝送バッファを管理するためのパラメータリストをさらに有している。
【００１５】
第１実施態様及び第２実施態様の第２変形例によれば、上記選択手段は、ＡＣＡＲＳメッセージ送信リクエストから、異なる伝送媒体に関連した伝送バッファを管理するためのパラメータリストをさらに抽出するように構成される。
【００１６】
第１実施態様及び第２実施態様の第３変形例によれば、本システムは、複数のパラメータ化プロファイルを格納した第２データベースをさらに具備する。各パラメータ化プロファイルは、異なる伝送媒体に関連した伝送バッファを管理するためのパラメータのリストで構成される。上記選択手段は、ＡＣＡＲＳメッセージ送信リクエストから第２識別子を抽出し、この識別子に基づいて、格納されたパラメータ化プロファイルを取り出すように構成される。
【００１７】
上記パラメータのリストは、特に、選択した媒体を介して伝送を試みる最大回数を示すパラメータと、選択した媒体を介した伝送が失敗した場合に、メッセージを破棄するか否かを示すパラメータと、利用可能な媒体がリスト内に存在しなかった場合に、メッセージを破棄するか否かを示すパラメータと、選択した媒体がビジー状態であった場合に、リスト内の次候補媒体を介してメッセージを送信するか否かを示すパラメータとから成る。
【００１８】
例えば、上記の伝送媒体は、ＳＡＴＣＯＭ、ＨＦ、ＶＨＦ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＷｉＭＡＸ、及びＷｉ−Ｆｉリンクから成るグループに属する。
【００１９】
また、本発明は、上記で定義されたＡＣＡＲＳルーティングシステムに関する。
【００２０】
本発明のその他の特徴及び利点は、発明の好適な実施形態及び添付の図面から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態によるルーティングシステムを概略的に示す。
【図２】本発明の第２実施形態によるルーティング手順を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の基本概念は、様々な基準、例えば、コスト基準、信頼性基準、スループット基準、コスト／性能比基準などに従って、伝送媒体の選択を実行するＡＣＡＲＳルーティングシステムを提供することである。実際には、基準は、ルーティングプロファイルによって表現される。ルーティングプロファイルは、伝送に使用可能な媒体と、それらの優先順位とを示す。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態によるＡＣＡＲＳルーティングシステムを概略的に示す。
【００２４】
ルーティングシステム１１０は、航空アプリケーション１２０からＡＣＡＲＳメッセージを受信する。航空アプリケーションには、例えば、ＡＴＣ（Air Traffic Control）アプリケーションと称される航空管制アプリケーションやＦＭＳ（Flight Management System）アプリケーションと称される飛行管理アプリケーションがある。航空アプリケーション１２０は、ＡＣＡＲＳメッセージによって地上施設とのコミュニケーションを行う。故に、ＡＴＣアプリケーションは、ＡＲＩＮＣ ６２３規格に従って、地上管制局へＡＣＡＲＳメッセージを送信し、かつそのようなメッセージを受信する。また、ＡＯＣタイプのアプリケーションは、ＡＲＩＮＣ ６３３規格に従って、航空会社の運用センタに／からＡＣＡＲＳメッセージを送受信する。
【００２５】
メッセージは、複数の伝送媒体１５０を介して伝送される。伝送媒体には、例えば、ＳＡＴＣＯＭ、ＶＨＦ、ＨＦサブネットワークなどの航空分野で用いられる従来のサブネットワークだけでなく、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、Ｗｉ−Ｆｉ、又はＷｉＭＡＸなどの公衆タイプのサブネットワークも含まれる。
【００２６】
ルーティングシステム１１０は、データベース１４０に接続された選択手段１３０を具備する。選択手段１３０は、様々な航空アプリケーションから、ＡＣＡＲＳメッセージを送信するためのリクエストを受信するとともに、各リクエストからルーティングプロファイルの識別子を抽出する。この識別子は、補助情報の一部として機能し、アプリケーションによって伝送されるデータに関連付けられる。故に、送信されるリクエストは、通常、ＡＣＡＲＳ＿ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｒｅｑｕｅｓｔ（ｄａｔａ，Ｐ）という形式を有する。ここで、Ｐは、「ｄａｔａ」としてデータを伝送するためのルーティングプロファイル識別子である。
【００２７】
データベースは、プロファイル毎に格納された異なる伝送媒体についての優先順位のリストに、識別子毎の項目を有する。識別子Ｐのルーティングプロファイルは、ベクトル
【数１】
0005390525.tif 000002
で定義される。ここで、Ｎは、伝送媒体の数であり、ｍｅｄｉａ＿１，ｍｅｄｉａ＿２，．．．，ｍｅｄｉａ＿Ｎは、関連する媒体であり、σＰは、関連するプロファイルに対する優先順位を各伝送媒体に割り当てるアプリケーションである。特殊な順位、例えば、値がゼロである順位が、使用が禁止された伝送媒体を表すために割り当てられてよい。必要に応じて、このベクトルは、同一の値を有した別々の順位を含んでよく、この場合、対応する媒体は、メッセージを伝送するために無作為に選択されてよい。
【００２８】
選択手段１３０は、プロファイル識別子Ｐに基づいて、データベース１４０から対応する優先順位のリストを取り出す。まず、もっとも高い優先順位を有した伝送媒体が選択される。対応する媒体が利用不可能な場合、又は、この媒体での伝送が失敗した場合、選択手段は、同一順位の媒体を選択するか、又は次の順位に移る。同一順位の媒体を選択する順番は重要ではない。
【００２９】
選択過程は、メッセージが送信されるまで、又は、順位の小さい媒体のエラーが確認されるまで、繰り返される。順位がゼロの媒体は、それらが利用禁止である限りは、考慮に入れなくてよい。
【００３０】
ルーティングプロファイルは、製造業者によって予め設定されてよく、又は、航空会社によってカスタマイズされてもよい。例えば、製造業者は、低コスト基準に基づいたルーティングプロファイルと、最大信頼性（最小エラー率）基準に基づいたルーティングプロファイルと、最良コスト／性能比基準に基づいたルーティングプロファイルとを、初期設定として提供する。航空会社は、追加的なルーティングプロファイルを追加できる。追加的なルーティングプロファイルは、異なる伝送媒体に割り当てようと航空会社が望む個々の優先順位のそれぞれを指定することによって定義される。
【００３１】
表１は、データベース１４０に格納されたルーティングプロファイルの３つの例を示す。プロファイルＰ１は、低コスト基準に相当する。プロファイルＰ２は、最大信頼性基準に相当する。プロファイルＰ３は、航空会社によって定義されたものである。
【００３２】
【表１】
0005390525.tif 000003
【００３３】
表１は、３つのプロファイルＰ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれに対し、異なる伝送媒体の個々の優先順位を提供する。この表では、優先度が高いほど小さい数字で表される。当然ながら、その逆の規則を採用することもできる。
【００３４】
例えば、プロファイルＰ１では、「VDL Mode 2 via GACS and the ATN stack with the VHF DSP 1」と名づけられた媒体、すなわち、ＧＡＣＳサービス（汎用ＡＴＮ通信サービス）によるＡＴＮネットワーク上のエミュレートＶＨＦリンクに優先権が与えられる。逆に、「Satcom data 2」と名づけられた媒体は、最も高価なので優先度が低い。
【００３５】
同様に、プロファイルＰ２では、「VDL Mode 2 via GACS and the ATN stack with the VHF DSP 1」（ATN:Aeronautical Telecommunication Network）と名づけられた媒体に優先権が与えられる。逆に、「HF DLS」（DLS:Direct Link Service）と名づけられた媒体は、優先度が低い。
【００３６】
第２実施形態によれば、この選択手段１３０は、ＡＦＤＸ（Avionics Full DupleX）バス又は従来のＡＲＩＮＣ ４２９を介して、航空機からの位置情報及び／又はフライトフェーズ指示を受信するように構成される（図１の点線の矢印を参照されたい）。例えば、位置情報は、ナビゲーションシステムによって提供され、航空機のＧＰＳ座標から成る。フライトフェーズ指示は、対地接近センサによって、又は、ランディングギア上のさらなる圧力センサによって提供される。
【００３７】
この変形例において、データベースは、地理的区域及び／又はフライトフェーズで区分される。そして、選択手段は、送信リクエストから抽出された、航空機の位置する地理的区域及び／又はフライトフェーズのプロファイル識別子に従って、ルーティングプロファイルの選択を実行する。
【００３８】
以下の表２は、本発明の第２実施形態によるルーティングシステムのデータベース構成の一実施例を与える。表２では、地理的区域による区分のみが考慮される。所与の識別子Ｐについて、データベースは、欧州区域に関する第１プロファイルと、その他の区域に関する第２プロファイルとを含むことに留意されたい。
【００３９】
【表２】
0005390525.tif 000004
【００４０】
図２は、本発明の第２実施形態による伝送媒体を選択するための手順を示す。
【００４１】
ステップ２１０において、航空アプリケーションは、ＡＣＡＲＳメッセージ送信のためのリクエストを、ＡＣＡＲＳ＿ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｒｅｑｕｅｓｔ（ｄａｔａ，Ｐ）という形式で、ダウンリンクを介してルーティングシステムに送信する。
【００４２】
ステップ２２０において、選択手段は、リクエストからプロファイル識別子Ｐを抽出する。
【００４３】
ステップ２３０において、選択手段は、航空機の位置情報及び／又はフライトフェーズ指示を取り出す。選択手段は、位置情報に基づいて、航空機の位置する地理的区域Ｚを推測する。
【００４４】
ステップ２４０において、識別子Ｐ、区域Ｚ、及びフライトフェーズΦに基づき、選択手段は、データベースから対応するプロファイルσＰ，Ｚ，Φを取り出すとともに、このプロファイルから、最も高い優先順位を有した伝送媒体、すなわち、
【数２】
0005390525.tif 000005
を選択する。例えば、識別子Ｐが最小コストプロファイルを指し、区域Ｚが欧州であり、かつフライトフェーズΦが航空機搭乗ゲート駐機中である場合、選択される伝送媒体は、Ｗｉ−Ｆｉリンクとなる。
【００４５】
ステップ２５０において、メッセージは、選択された媒体ｍｅｄｉａ＿ｎｓを介して伝送される。
【００４６】
この変形例では、各航空会社は、自身の地上との通信ポリシを選択してよい。所与の地理的区域に新しい媒体が追加された場合、又は、それらの媒体に関するコストが変化した場合、航空アプリケーションに再度の検証を強いることなく、データベースの更新を容易に行える。
【００４７】
第１実施形態又は第２実施形態の第１変形例によれば、データベース１４０は、ルーティングプロファイルのそれぞれに対する伝送バッファを管理するためのパラメータをさらに有する。各伝送媒体は、この媒体を介して送信しようとするメッセージを格納するバッファに関連付けられる。実際には、伝送媒体を介して送信しようとするメッセージは、通常、直接には送信されず、待ち行列に入れられる。上記のパラメータは、様々なバッファの使用率の管理を可能とする。例えば、以下に記載のパラメータを使用できる。
【００４８】
パラメータ「メッセージリトライ回数」は、選択された媒体を介して伝送を試みる最大回数を示す。バッファは、最後の試行が失敗に終わった場合に、メッセージを破棄する。
【００４９】
パラメータ「通信無し時パージ」は、選択された媒体を介した伝送が失敗した場合に、メッセージを破棄することを示す。故に、この媒体に関連したバッファは、適宜にパージされる。
【００５０】
パラメータ「通信不可時パージ」は、利用可能な伝送媒体が存在しなかった場合に、メッセージを破棄することを示す。
【００５１】
パラメータ「ビジー時次候補」は、選択した媒体がビジー状態の場合に、ルーティングプロファイルのうちの（優先度の順番の）次候補媒体を介してメッセージを送信する。
【００５２】
表３は、本発明の第１実施形態に対する上記の変形例の場合のデータベースの構成を示す。データベースは、プロファイル毎に、このプロファイルに関連した伝送バッファ管理パラメータを有する。
【００５３】
【表３】
0005390525.tif 000006
【００５４】
第２変形例によれば、パラメータは、データベースに格納されず、メッセージ送信のためのリクエストに含まれた補助情報によって提供される。より具体的には、ダウンリンクを介してメッセージを送信するために、送信リクエストは、ＡＣＡＲＳ＿ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｒｅｑｕｅｓｔ（ｄａｔａ，Ｐ，μ１，．．．，μＬ）という形式を有する。ここで、μ１，．．．，μＬは、伝送バッファ管理パラメータのリストである。選択手段は、プロファイル識別子と同様の手段でそれらのパラメータを抽出し、抽出したパラメータに従ってバッファを制御する。
【００５５】
本発明の第３変形例によれば、ルーティング手段は、ルーティングプロファイルを格納した第１データベースと、伝送のパラメータ化のためのプロファイルを格納した第２データベースとをさらに具備する。パラメータ化プロファイルは、所定のパラメータ値、例えば、伝送バッファ管理パラメータ、のリストによって構成される。
【００５６】
表４は、先に記載したパラメータ「メッセージリトライ回数」、「通信無し時パージ」、「通信不可時パージ」、「ビジー時次候補」を備えた第２データベースの構成例を示す。パラメータ化プロファイルＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、製造業者によって予め定義されるか、又は、航空会社によって定義される。ダウンリンクを介してメッセージを伝送するために、送信リクエストは、ＡＣＡＲＳ＿ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｒｅｑｕｅｓｔ（ｄａｔａ，Ｐ，Ｍ）の形式となる。ここで、Ｐ及びＭは、それぞれ、ルーティング識別子及びパラメータ化識別子である。識別子Ｐによって、好ましい伝送媒体が第１データベースから選択でき、同時に、識別子Ｍによって、伝送バッファの使用法をパラメータ化できる。
【００５７】
【表４】
0005390525.tif 000007
【００５８】
本発明の範囲から逸脱することなく、他のパラメータプロファイルが創案され得ることは、当業者には明らかである。
【符号の説明】
【００５９】
１１０  ルーティングシステム
１２０  航空アプリケーション
１３０  選択手段
１４０  データベース
１５０  伝送媒体
【図１】
0005390525.tif 000008
【図２】
0005390525.tif 000009