(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動地球局が固定地球局に対してログイン要求を送信するために必要な情報である初期捕捉情報が、複数の固定地球局について、固定地球局毎に異なる放送周波数を用いて通信衛星から放送され、移動地球局がそれら複数の放送周波数を切り替えて受信した上記初期捕捉情報に基づいて固定地球局に対してログイン要求を送信する衛星通信システムにおける衛星通信方法であって、
上記移動地球局から送信されるログイン要求を受信した固定地球局が、自局および上記初期捕捉情報を放送せず自局とは異なる位置に設けられた少なくとも一つのその他の固定地球局を含む複数の固定地球局の中から、ログイン先の固定地球局を選択すると共に、選択した固定地球局に対して、上記ログイン要求を送信した上記移動地球局との通信を指示することを特徴とする衛星通信方法。
【請求項２】
上記初期捕捉情報として、複数の固定地球局が、互いに異なるアンテナを介して、互いに異なる地球局識別情報を、互いに異なる放送周波数を用いて、互いに異なる通信エリア内へ放送し、移動地球局は、複数の放送周波数を切り替えて当該地球局識別情報を受信して、受信された地球局識別情報に対応する固定地球局に対して、ログイン要求を送信することを特徴とする請求項１に記載の衛星通信方法。
【請求項３】
上記初期捕捉情報は、ログイン要求を重畳する送信電波の周波数であることを特徴とする請求項１又は２に記載の衛星通信方法。
【請求項４】
上記移動地球局から送信されるログイン要求を受信した固定地球局である一次固定地球局が選択する、該一次固定地球局と上記その他の固定地球局である二次固定地球局とは、それぞれ互いに異なるアンテナを介して、互いに同一の通信衛星又は互いに異なる通信衛星を介して、互いに同一の通信エリアをカバーし、
上記一次固定地球局は、上記ログイン先として二次固定地球局を選択した場合に、上記二次固定地球局に対して、上記ログイン要求を送信した上記移動地球局と該二次固定地球局との間の通信で用いるチャネルを指定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の衛星通信方法。
【請求項５】
複数の固定地球局が、それぞれの固定地球局に設けられた互いに異なるアンテナおよびそれぞれの固定地球局に対応する互いに異なる通信衛星を介して、互いに異なる放送周波数を用いて、互いに異なる通信エリア内へ、互いに異なる地球局識別情報を放送し、
移動地球局が、それら複数の放送周波数を切り替えて、通信エリア内に放送される地球局識別情報を受信して、受信された地球局識別情報に対応する固定地球局に対して、該固定地球局に対応する通信衛星を介して、ログイン要求を送信し、
上記ログイン要求を受信した固定地球局は、自局、および、自局とは異なるアンテナが設けられ、該アンテナおよび自局に対応する通信衛星と同一又は異なる通信衛星を介して自局と同一の通信エリアをカバーする、地球局識別情報の放送を行わない少なくとも一つのその他の固定地球局を含む複数の固定地球局の中から、ログイン先の固定地球局を選択すると共に、上記ログイン要求を送信した上記移動地球局との通信を、当該選択した固定地球局に対して、指示することを特徴とする衛星通信方法。
【請求項６】
航空機に搭載された通信装置である航空機地球局との間で通信衛星を介して通信する衛星通信地球局システムにおいて、同一の地球局識別情報が割り当てられ、それぞれ異なるアンテナを介して、同一の通信衛星を介して、同一の通信エリアを形成する複数の航空地球局を備え、
上記航空機地球局が、上記通信衛星を介して、上記地球局識別情報に対応する航空地球局へのログイン要求を送信した場合に、上記複数の航空地球局のうちの一つの航空地球局である受付地球局が、当該ログイン要求に対応するログイン先の航空地球局を、上記複数の航空地球局の中から、上記複数の航空地球局間の負荷が分散されるように選択して、当該選択された航空地球局に対して当該ログイン要求に対する通信処理の実行を指示すると共に、上記複数の航空地球局のうちの上記受付地球局以外の航空地球局が、上記ログイン要求に対する上記選択／上記指示を行わないことにより、
上記航空機地球局が、１つの地球局識別情報に対して１つの航空地球局が割り当てられている場合におけるログイン要求と同一の動作で、１つの地球局識別情報に対して複数の航空地球局が割り当てられている場合におけるログイン要求を行うことを可能としたことを特徴とする衛星通信地球局システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、移動地球局との間で通信衛星を介して通信をする衛星通信システムにおいて用いられる、衛星通信方法および衛星通信地球局システムに関し、特に、それら移動局が航空機に搭載された通信装置である場合に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、航空機地球局（以下「ＡＥＳ」という。AES : Aircraft Earth Station）と地上に設置された通信装置である航空地球局（以下「ＧＥＳ」という。GES : Ground Earth Station）との間で通信衛星を介して通信する航空衛星通信システムが知られている。この航空衛星通信システムは、通常、複数の通信衛星および複数のＧＥＳを備えている。各通信衛星は、地球表面の予め定められた固有の通信エリアをそれぞれカバーするものであり、たとえば４つ備えられている。各ＧＥＳは、各通信エリア内にそれぞれ１つずつ備えられているものである。すなわち、各ＧＥＳは、それぞれ対応する通信衛星を中継局として利用する。
【０００３】
このような航空衛星通信システムにおいて、ＡＥＳは、ログイン要求が発生した場合、ＧＥＳから通信衛星を介して放送されている初期捕捉情報を捕捉する。初期捕捉情報は、通信衛星のＩＤ、ＧＥＳのＩＤ、ログインに用いるべき周波数、当該初期捕捉情報を放送している電波の周波数および他の通信エリアを管轄するすべてのＧＥＳの放送周波数を含む。
【０００４】
ＡＥＳは、上記初期捕捉情報を捕捉すると、当該初期捕捉情報に含まれるログイン周波数の電波に対してログイン要求データを重畳させてログイン要求信号を作成し、当該ログイン要求信号を通信衛星を介してＧＥＳに送信する。ＧＥＳは、当該ログイン要求信号を受信すると、以後の通信に必要な周波数情報などのデータチャネル情報を通信衛星を介してＡＥＳに送信する。これにより、通信回線が確立され、衛星通信が可能になる。
【０００５】
ところで、上述の航空衛星通信システムでは１つの通信エリアに１つのＧＥＳしか備えられていないので、ＡＥＳが多くなればＧＥＳの通信処理に必要な負担が増える。そのため、１つの通信エリア内に複数のＧＥＳを備え、通信処理に必要な負荷を分散する衛星通信地球局システムを構築することが考えられている。
【０００６】
この衛星通信地球局システムにおける１つの通信エリア内の複数のＧＥＳは、それぞれ個別に固有の初期捕捉情報を放送する。一方、ＡＥＳには、ＯＲＴ(Owner Requirement Table)と呼ばれる複数のＧＥＳのＩＤおよびその放送周波数を含むリストを保有させる。このＯＲＴには、複数のＧＥＳに対して優先順位が付されている。
【０００７】
ＡＥＳは、初期捕捉情報を捕捉すると、ＧＥＳのＩＤなどに基づいて、この初期捕捉情報が最も優先順位の高いＧＥＳからの初期捕捉情報であるかどうかを調べる。そうであれば、ＡＥＳは、当該ＧＥＳに対してログインする。一方、違えば、ＡＥＳは、次に優先順位の高いＧＥＳであるかどうかを調べる。このように、ＡＥＳは、捕捉された初期捕捉情報の放送元を優先順位の高い方から順に調べていき、合致した時点でそのＧＥＳにログインする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、上述の航空衛星通信システムでは、ログイン先をＡＥＳ側で決定している。したがって、種々の要因によりログイン先が偏り、複数のＧＥＳのうちいずれかのＧＥＳに対して大きな負荷がかかるとの問題があった。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、移動地球局である航空機地球局と複数の固定地球局である複数の航空地球局のいずれかとの間で通信衛星を介して通信するシステムにおいて、複数の航空地球局間の負荷を分散することができる衛星通信地球局システムおよび衛星通信地球局を提供することである。
【００１０】
上記目的を達成するためのこの発明は、移動地球局が固定地球局に対してログイン要求を送信するために必要な情報が、複数の固定地球局について、固定地球局毎に異なる放送周波数を用いて通信衛星から放送され、移動地球局がそれら複数の放送周波数を切り替えて受信して、受信した情報に基づいて固定地球局に対してログイン要求を送信する衛星通信システムにおける衛星通信方法であって、上記移動地球局から送信されるログイン要求を受信した固定地球局が、自局および当該情報を放送せず自局とは異なる少なくとも一つのその他の固定地球局を含む複数の固定地球局の中から、ログイン先の固定地球局を選択すると共に、選択した固定地球局に対して、上記ログイン要求を送信した上記移動地球局との通信を指示する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
実施の形態１
図１は、この発明の実施の形態１に係る航空衛星通信システムの全体構成を示す概念図である。図１は、地球表面を長方形として表現したものである。この航空衛星通信システムは、複数の地上側の衛星通信地球局システム１と、複数の通信衛星２と、１または複数の航空機に搭載されたＡＥＳ３とを備えている。衛星通信地球局システム１は、複数（図１では２つ）のＧＥＳ４を備えており、このＧＥＳ４とＡＥＳ３とは通信衛星２を介して通信する。
【００１３】
より詳述すれば、この航空衛星通信システムは、地球表面全体をその通信エリアとするもので、ＡＥＳ３に対して通信サービスを提供する。この航空衛星通信システムは、たとえば地球表面を４つのエリアＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４（以下総称するときは「通信エリアＥ」という）に分割し、各々のエリアＥ１〜Ｅ４を１つの通信衛星２でカバーする。通信衛星２は静止衛星であり、通信衛星２とカバーする通信エリアとは固定的に対応している。各通信エリアＥ１〜Ｅ４には２つのＧＥＳ４Ａ、４Ｂが設けられており、ある通信エリアＥに存在するＡＥＳ３は、２つのＧＥＳ４Ａ、４Ｂのうちいずれかと通信することができる。
【００１４】
ＧＥＳ４は、対応する通信エリアＥ内に初期捕捉情報を通信衛星２を介して放送している。初期捕捉情報は、ＧＥＳ４のＩＤ、当該初期捕捉情報の放送電波周波数、ログインに用いるべき周波数、通信衛星２のＩＤおよび他の通信エリアＥを管轄するすべてのＧＥＳ４の放送周波数を含む。ＡＥＳ３は、ログイン要求が発生した場合に、当該初期捕捉情報を捕捉し、当該初期捕捉情報の内容に従ってログイン要求信号を通信衛星２を介してＧＥＳ４に送信する。ＧＥＳ４にて当該ログイン要求が承認されると、ＧＥＳ４は、通信許可信号を通信衛星を介してＡＥＳ３に返信する。これにより、ログインが完了し、ＡＥＳ３とＧＥＳ４との衛星通信が行われる。
【００１５】
２つのＧＥＳ４は、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂからなり、いずれにも同一のＩＤ（地球局識別情報）が付与されている。つまり、ＡＥＳ３から見ると仮想的に１つのＧＥＳが存在しているように見えるようになっている。これにより、ＡＥＳ３は、ログイン要求を送信する場合に、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂのいずれを指定することなくログイン要求を送信することになる。そのため、複数のＧＥＳに対してそれぞれ別個のＩＤが付与され、それぞれ別個に初期捕捉情報が放送されている場合と異なり、ログイン先を衛星通信地球局システム１側に委ねることができる。
【００１６】
２つのＧＥＳ４Ａ、４Ｂのうち一次ＧＥＳ４Ａは、上記初期捕捉情報を放送し、ＡＥＳ３からのログイン要求を受け付けてログイン先を決定し、通信許可信号をＡＥＳ３に送信する機能を有している。すなわち、一次ＧＥＳ４は受付地球局に相当する。二次ＧＥＳ４Ｂは、このような機能を有しておらず、一次ＧＥＳ４Ａからログイン先として指示された場合にのみログイン以後の通信処理を実行するだけである。つまり、ログイン先のＧＥＳ決定に関しては一次ＧＥＳ４Ａが一元管理している。
【００１７】
図２は、１つの通信エリアＥに設けられた衛星通信地球局システム１の構成を示すブロック図である。衛星通信地球局システム１は、上述のとおり、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂを含む。一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂは、いずれも交換機１０に接続されており、外部の通信ネットワーク１１と通信できるようになっている。この構成により、ＧＥＳ４の設置場所から離れた位置に管制局（図示せず）を設置し、この管制局とＧＥＳ４とを上記通信ネットワーク１１を介して接続することにより、ＡＥＳ３と管制局との通信を可能にしている。
【００１８】
一次ＧＥＳ４Ａは、アンテナ２０Ａ、送受信部２１Ａおよび通信制御部２２Ａを備えている。アンテナ２０Ａは、通信衛星２との間で電波を効率的に送受信するために必要なもので、その指向性は通信衛星２の存在する方向に予め向けられている。送受信部２１Ａは、通信衛星２から送信されアンテナ２０Ａで受信された高周波信号を処理し通信制御部２２Ａに与えたり、通信制御部２２Ａから与えられた送信信号を高周波信号に変換しアンテナ２０Ａから通信衛星２に向けて送信するものである。
【００１９】
通信制御部２２Ａは、一次ＧＥＳ４Ａの通信処理を制御するものである。より具体的には、一次ＧＥＳ４Ａの通信制御部２２Ａは、初期捕捉情報を放送し、ＡＥＳ３からログイン要求があった場合に、ログイン先を決定する機能を有する。また、一次ＧＥＳ４Ａの通信制御部２２Ａは、ログイン後の通信処理を実行する機能も有する。
【００２０】
さらに具体的には、通信制御部２２Ａは、初期捕捉情報を所定の放送チャネルであるＰsmcチャネルを介して通信エリアＥに放送する。すなわち、通信制御部２２Ａは、初期捕捉情報を送受信部２１Ａに与え、送受信部２１Ａから当該初期捕捉情報を含む放送信号を通信衛星２を介して通信エリアＥ内に送信する。この初期捕捉情報は、常時放送されている。
【００２１】
また、通信制御部２２Ａは、上記初期捕捉情報を捕捉したＡＥＳ３からログイン要求があった場合に、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂ間において通信処理の負荷が均等になるように、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４ＢのいずれかをＡＥＳ３のログイン先として決定する。さらに具体的には、通信制御部２２Ａは、ＡＥＳ３からログイン要求があった場合に、直前のログインに対して通信先として決定したＧＥＳと異なるＧＥＳを通信先として決定する。つまり、通信制御部２２Ａは、通信先のＧＥＳとして一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂを交互に決定する。こうすることにより、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂ間で通信処理の負荷を均等にできる。
【００２２】
通信制御部２２Ａには、ログオン管理部１２が接続されている。通信制御部２２Ａは、上述のＧＥＳの決定処理等をログオン管理部１２に記憶されているログオン情報に基づいて実行する。ログオン情報は、たとえば、通信許可を得ているＡＥＳ３に関する登録情報、ＡＥＳ３のログオン情報および周波数プラン情報である。ＡＥＳ３のログオン情報は、たとえば図３に示すように、ＡＥＳ３のＩＤ、使用するチャネルのタイプ、ログイン先ＧＥＳのＩＤおよびログイン時刻を対応付けたものである。このログオン情報により、通信制御部２２Ａは、直前のログインに対して通信先として決定したＧＥＳを知ることができる。
【００２３】
一方、二次ＧＥＳ４Ｂは、アンテナ２０Ｂ、送受信部２１Ｂおよび通信制御部２２Ｂを備えている。アンテナ２０Ｂは、一次ＧＥＳ４Ａと同様に、通信衛星２との間で電波を効率的に送受信するために必要なもので、その指向性は通信衛星２の存在する方向に予め向けられている。送受信部２１Ｂは、一次ＧＥＳ４Ａと同様に、高周波信号を処理するものである。
【００２４】
通信制御部２２Ｂは、通信処理を実行する機能を有する。より具体的には、通信制御部２２Ｂは、ログイン要求を受け付けたりログイン先を決定したりする機能を有しておらず、一次ＧＥＳ４Ａからログイン先として指示された場合に、通信衛星２を介してＡＥＳ３と通信することができるものである。
【００２５】
なお、二次ＧＥＳ４Ｂの通信制御部２２Ｂにもログオン管理部１２が接続されている。すなわち、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂは、ログオン管理部１２で管理されているログオン情報を共用できるようになっている。
【００２６】
さらに、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂは、チャネル管理部１３を共用している。より具体的には、チャネル管理部１３は、一次ＧＥＳ４Ａの通信制御部２２Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂの通信制御部２２Ｂに接続されており、主として、Ｃチャネルを管理する。
【００２７】
Ｃチャネルは、ＡＥＳ３とＧＥＳ４の間で音声データを伝送する双方向チャネルであり、複数設定されている。言い替えれば、Ｃチャネルは、ＡＥＳ３とＧＥＳ４との間に双方向に利用される回線モードのＳＣＰＣ(Single Channel Per Carrier：搬送波ごとの単一チャネル)チャネルである。このＣチャネルは、時分割多重化されており、一次チャネルで音声およびデータトラフィックを提供し、サブチャネルで信号、監視およびデータメッセージを提供する。
【００２８】
チャネル管理部１３は、この複数のＣチャネルの周波数等の情報を保有し、かつ、Ｃチャネルの利用状況を管理している。たとえば一次ＧＥＳ４Ａと通信しているＡＥＳ３からＣチャネルの増大を要求された場合、チャネル管理部１３は、空いているＣチャネルを検索し、空いていればそのＣチャネルを新たにそのＡＥＳ３に割り当てる。これにより、Ｃチャネルの有効利用を図ることができる。
【００２９】
なお、この航空衛星通信システムにおいて利用されるチャネルは、Ｃチャネル以外に、Ｐチャネル、ＲチャネルおよびＴチャネルがある。Ｐチャネルは、ＧＥＳ４からＡＥＳ３へ連続送信して、信号とユーザデータとを送るパケットモードの時分割（ＴＤＭ）チャネルである。システム管理機能に利用中のＰチャネルをＰsmcと呼び、また他の機能に使用中のＰチャネルをＰdと呼ぶ。Ｒチャネルは、ＡＥＳ３からの信号とユーザデータとを送るためのランダムアクセスチャネルである。システム管理機能に利用中のＲチャネルをＲsmcと呼び、また他の機能に使用中のＲチャネルをＲdと呼ぶ。Ｔチャネルは、ＡＥＳ３からのみに利用される予約時分割多元接続（ＴＤＭＡ）チャネルである。ＧＥＳ４は、ＡＥＳ３から要求された送信用タイムスロットをメッセージ長に応じて予約する。送信側のＡＥＳ３は、予約されたタイムスロットに優先順位に応じてメッセージを送信する。
【００３０】
図４は、一次ＧＥＳ４Ａにおける通信制御について説明するためのシーケンス図である。なお、この通信制御は、ＩＣＡＯ(International Civil Aviation Organization：国際民間航空機関)により規定された国際民間条約第１０付属書(ICAO SARPs Annex10 ; SARPs : Standards and Recommendation Practices)第III巻第４章にて規定されている通信制御に従っている。
【００３１】
一次ＧＥＳ４Ａは、初期捕捉情報をＰsmcチャネルを介して放送している（Ｓ１）。すなわち、一次ＧＥＳ４Ａの通信制御部２２Ａは、ソフトウエアの一機能として放送手段を備えている。一方、ＡＥＳ３は、ログイン要求が発生すると、上記初期捕捉情報を捕捉する（Ｓ２）。ＡＥＳ３は、初期捕捉情報を捕捉すると、当該初期捕捉情報に含まれるＧＥＳ４のＩＤ、放送周波数、ログインに使用すべき周波数、通信衛星のＩＤ等を確認し、ログイン要求信号を通信衛星２を介してＧＥＳ４に送信する（Ｓ３）。この場合、ログイン要求信号は、初期捕捉情報に含まれているログインに使用すべき周波数の電波に重畳されたものである。
【００３２】
一次ＧＥＳ４Ａは、上記ログイン要求信号を受信すると、ログオン管理部１２で管理されている登録情報を参照し、ログイン可能か否かを判別する（Ｓ４）。すなわち、ログイン要求信号の送信先であるＡＥＳ３が予め通信許可を受けているＡＥＳであるか否かを判別する。ログイン可能でなければ、一次ＧＥＳ４Ａは、当該ログイン要求を拒否する（Ｓ５）。一方、ログイン可能であれば、一次ＧＥＳ４Ａは、ログオン管理部１２で管理されているログオン情報に基づいて、ログイン先を決定する（Ｓ６）。ログイン先は、上述のように、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂ間で負荷が均等になるように、直前のログイン先と異なるＧＥＳがログイン先として決定される。つまり、一次ＧＥＳ４Ａは、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂを交互にログイン先として決定する。このように、一次ＧＥＳ４Ａの通信制御部２２Ａは、ソフトウエアの一機能として地球局決定手段を備えている。
【００３３】
一次ＧＥＳ４Ａは、ログイン先を決定すると、適切なデータチャネルをＡＥＳに対して送信する（Ｓ７）。より具体的には、一次ＧＥＳ４Ａは、Ｐdチャネル、ＲdチャネルおよびＴチャネルをＡＥＳ３に割り当てる。これにより、ＡＥＳ３は、この一次ＧＥＳ４Ａから割り当てられたチャネルを使ってＧＥＳ４と通信することができる（Ｓ８）。
【００３４】
なお、一次ＧＥＳ４Ａがログイン先として決定された場合、一次ＧＥＳ４Ａは、ＡＥＳ３のＩＤおよび割当チャネル情報を保有しているから、当該情報を使ってＡＥＳ３と通信することになる。一方、二次ＧＥＳ４Ｂがログイン先として決定された場合には、二次ＧＥＳ４ＢはＡＥＳ３のＩＤおよび割当チャネル情報を保有していないから、一次ＧＥＳ４Ａからこれらの情報を二次ＧＥＳ４Ｂに対して通知する必要がある。そこで、二次ＧＥＳ４Ｂがログイン先として決定された場合、一次ＧＥＳ４Ａは、データチャネルの割り当てとともに、二次ＧＥＳ４Ｂに対して、ＡＥＳ３のＩＤおよび割当チャネル情報を示した上で、通信処理の実行を指示する（Ｓ９）。これにより、ＡＥＳ３は、上記一次ＧＥＳ４Ａから割り当てられたチャネルを使って二次ＧＥＳ４Ｂと通信することができる（Ｓ８）。
【００３５】
以上のようにこの実施の形態１によれば、２つの一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂに対して同一のＩＤを付与するとともにログイン受付を１つの一次ＧＥＳ４Ａにて行わせ、さらにログイン先をそのログイン受付を担当する一次ＧＥＳ４Ａで決定するから、ＡＥＳ３側でログイン先を決定する従来技術と異なり、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂ間で負荷を均等にすることができる。したがって、たとえば今後ＡＥＳ３が増加しても良好な通信を実現できる。
【００３６】
実施の形態２
図５は、この発明の実施の形態２に係る衛星通信地球局システムの構成を示すブロック図である。図５において、図２と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００３７】
上記実施の形態１では、１つの通信エリアＥを１つの通信衛星２でカバーする場合を例にとっている。これに対して、この実施の形態２では、１つの通信エリアＥを複数の通信衛星３０Ａ、３０Ｂでカバーする場合を例にとっている。
【００３８】
より詳述すれば、この実施の形態２では、２つの通信衛星３０Ａ、３０Ｂに対して同一のＩＤを付与している。したがって、ＡＥＳ３から見れば、仮想的に１つの通信衛星が存在しているように見える。すなわち、一次ＧＥＳ４Ａから放送されている初期捕捉情報の中には、上記１つのＩＤのみが含まれているからである。
【００３９】
２つの通信衛星３０Ａ、３０Ｂは、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂとそれぞれ１対１に対応している。すなわち、一次ＧＥＳ４Ａは、一方の通信衛星（以下「一次通信衛星」という）３０Ａの存在方向に指向性を向けており、二次ＧＥＳ４Ｂは、他方の通信衛星（以下「二次通信衛星」という）３０Ｂの存在方向に指向性を向けている。このように、２つのＧＥＳ４Ａ、４Ｂは、各々別個の通信衛星３０Ａ、３０Ｂを中継局として信号を送受信する。
【００４０】
ＡＥＳ３からログイン要求信号を送信する場合、当該ログイン要求信号は一次通信衛星３０Ａを介して一次ＧＥＳ４Ａで受信される。また、一次ＧＥＳ４Ａにおいて実施の形態１と同様にしてログイン先が決定された後送信されるデータチャネル情報は、一次通信衛星３０Ａを介して１つの通信エリアＥ全体に発信されるから、ＡＥＳ３は当該データチャネル情報を受信し、以後の通信を行うことになる。
【００４１】
この場合、ログイン先として一次ＧＥＳ４Ａが割り当てられたときには、ＡＥＳ３および一次ＧＥＳ４Ａから送信された信号は一次通信衛星３０Ａを中継局として使用し、ログイン先として二次ＧＥＳ４Ｂが割り当てられたときには、ＡＥＳ３および二次ＧＥＳ４Ｂから送信された信号は二次通信衛星３０Ｂを中継局として使用する。一方、ログイン先は、上記実施の形態１と同様に複数のＧＥＳ４に関し負荷が均等になるように決定されるから、使用される通信衛星も負荷が分散されることになる。
【００４２】
以上のようにこの実施の形態２によれば、１つのＩＤが付与された２つの通信衛星３０Ａ、３０Ｂを有し、かつ各々の通信衛星３０Ａ、３０Ｂを一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂに対して１対１に対応付けているから、１つの通信衛星で１つの通信エリアをカバーする場合と異なり、２つの通信衛星間で負荷を分散できる。
【００４３】
実施の形態３
図６は、この発明の実施の形態３に係る衛星通信地球局システムの構成を示すブロック図である。図６において、図５と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００４４】
上記実施の形態２では、１つの通信衛星に対して１つのＧＥＳを対応付ける場合を例にとっている。たとえば一次通信衛星３０Ａに対して一次ＧＥＳ４Ａといった具合である。これに対して、この実施の形態３では、１つの通信衛星に対して２つのＧＥＳを対応付ける場合を例にとっている。
【００４５】
より詳述すれば、この実施の形態３に係る一次ＧＥＳ４Ａは、現用ＧＥＳ４０Ａおよび予備ＧＥＳ４１Ａを含む。一次ＧＥＳ４Ａの現用ＧＥＳ（以下「一次現用ＧＥＳ」という）４０Ａは、一次ＧＥＳ４Ａの中で優先的に運用されるＧＥＳであり、一次通信衛星３０Ａと通信する。一次ＧＥＳ４Ａの予備ＧＥＳ（以下「一次予備ＧＥＳ」という）４１Ａは、一次現用ＧＥＳ４０Ａに対して予備的に設けられているもので、二次通信衛星３０Ｂと通信する。
【００４６】
同様に、二次ＧＥＳ４Ｂは、現用ＧＥＳ４０Ｂおよび予備ＧＥＳ４１Ｂを含む。この二次ＧＥＳ４Ｂの現用ＧＥＳ（以下「二次現用ＧＥＳ」という）４０Ｂは、一次現用ＧＥＳ４０Ａと異なり、二次通信衛星３０Ｂと通信するものであり、二次ＧＥＳ４Ｂの予備ＧＥＳ（以下「二次予備ＧＥＳ」という）４１Ｂは、一次通信衛星３０Ａと通信する。
【００４７】
この実施の形態３においては、運用開始時から運用されるのは、一次現用ＧＥＳ４０Ａおよび二次現用ＧＥＳ４０Ｂである。この場合、一次予備ＧＥＳ４１Ａおよび二次予備ＧＥＳ４１Ｂは待機している。一方、これら４つのＧＥＳ４０Ａ、４１Ａ、４０Ｂ、４１Ｂには同一のＩＤが割り当てられている。したがって、ＡＥＳ３から見ると仮想的に１つのＧＥＳが存在しているように見える。一次運用ＧＥＳ４０Ａおよび二次運用ＧＥＳ４０Ｂが運用されている場合、ＡＥＳ３からのログイン要求は一次運用ＧＥＳ４０にて受け付けられるようになっており、この場合実施の形態１で説明したログイン先の決定処理を一次運用ＧＥＳ４０Ａで実行するようになっている。
【００４８】
このような状況においてたとえば一次通信衛星３０Ａに障害が発生した場合、一次現用ＧＥＳ４０Ａは当該一次通信衛星３０Ａを使用できなくなる。そこで、この場合、運用するＧＥＳを一次現用ＧＥＳ４０Ａから待機していた一次予備ＧＥＳ４１Ａに切り替える。この場合、一次予備ＧＥＳ４１Ａにてログイン要求の受付およびログイン先の決定を行えるようにする。
【００４９】
一方、二次通信衛星３０Ｂに障害が発生した場合には、運用するＧＥＳを二次現用ＧＥＳ４０Ｂから待機していた二次予備ＧＥＳ４１Ｂに切り替える。二次ＧＥＳ４Ｂは、ログイン要求の受付およびログイン先の決定を実行する機能はないので、切り替える際には二次現用ＧＥＳ４０Ｂで実行されていた通信処理を二次予備ＧＥＳ４１Ｂにて継続できるようにする。
【００５０】
この実施の形態３に係るＧＥＳについてさらに詳述すれば、一次現用ＧＥＳ４０Ａおよび一次予備ＧＥＳ４１Ａならびに二次現用ＧＥＳ４０Ｂおよび二次予備ＧＥＳ４１Ｂは、いずれも、同一のＩＤが付与されており、したがってＡＥＳ３から見れば仮想的に１つのＧＥＳが存在するように見える。また、一次現用ＧＥＳ４０Ａは、アンテナ５０Ａ、送受信部５１Ａおよび通信制御部５２Ａを備えており、一次予備ＧＥＳ４１Ａは、アンテナ６０Ａ、送受信部６１Ａおよび通信制御部６２Ａを備えている。さらに、二次現用ＧＥＳ４０Ｂは、アンテナ７０Ｂ、送受信部７１Ｂおよび通信制御部７２Ｂを備えており、二次予備ＧＥＳ４１Ｂは、アンテナ８０Ｂ、送受信部８１Ｂおよび通信制御部８２Ｂを備えている。ここに、実施の形態１で説明したログイン要求を受け付ける機能およびログイン先を決定する機能は、一次現用ＧＥＳの通信制御部に設けられている。
【００５１】
各ＧＥＳ４０Ａ、４１Ａ、４０Ｂおよび４１Ｂの通信制御部５２Ａ、６２Ａ、７２Ｂおよび８２Ｂは、通常、同じＧＥＳ内の送受信部５１Ａ、６１Ａ、７１Ｂおよび８１Ｂにそれぞれ接続されている。より具体的には、一次現用ＧＥＳ４０Ａの通信制御部５２Ａは、同じ一次現用ＧＥＳ４０Ａの送受信部５１Ａに接続されている。同様に、一次予備ＧＥＳ４１Ａ、二次現用ＧＥＳ４０Ｂおよび二次予備ＧＥＳ４１Ｂの各通信制御部６２Ａ、７２Ｂおよび８２Ｂは、それぞれ同じ一次予備ＧＥＳ４１Ａ、二次現用ＧＥＳ４０Ｂおよび二次予備ＧＥＳ４１Ｂの各送受信部６１Ａ、７１Ｂおよび８１Ｂに接続されている。
【００５２】
しかし、通信衛星２に障害が発生した場合を考慮し、各通信制御部５２Ａ、６２Ａ、７２Ｂおよび８２Ｂは、対になっているＧＥＳの送受信部にも接続できるようになっている。
【００５３】
より具体的には、一次通信衛星３０Ａに障害が発生した場合、一次現用ＧＥＳ４０Ａの通信制御部５２Ａは、対になっている一次予備ＧＥＳ４１Ａの送受信部６１Ａに接続でき、一次予備ＧＥＳ４１Ａの通信制御部６２Ａは、対になっている一次現用ＧＥＳ４０Ａの送受信部５１Ａに接続できる。これにより、一次現用ＧＥＳ４０Ａから一次予備ＧＥＳ４１Ａに運用を切り替えても、一次予備ＧＥＳ４１Ａにてログイン要求の受付およびログイン先の決定を実行することができる。しかも、一次現用ＧＥＳ４０Ａで実行されていた通信処理を一次予備ＧＥＳ４１Ａで継続できる。
【００５４】
また、二次通信衛星３０Ｂに障害が発生した場合、二次現用ＧＥＳ４０Ｂの通信制御部８２Ｂは、対になっている二次予備ＧＥＳ４１Ｂの送受信部７１Ｂに接続でき、二次予備ＧＥＳ４１Ｂの通信制御部７２Ｂは、対になっている二次現用ＧＥＳ４０Ｂの送受信部８１Ｂに接続できる。これにより、二次現用ＧＥＳ４０Ｂで実行されていた通信処理を二次予備ＧＥＳ４１Ｂで継続することができる。
【００５５】
以上のようにこの実施の形態３においては、通信制御部５２Ａ、６２Ａ、７２Ｂおよび８２Ｂは、いずれも実行ソフトウエアの一機能としてＧＥＳを切り替える手段を備えている。
【００５６】
なお、通信衛星２に障害が発生したか否かは、通信衛星２から障害発生信号をＧＥＳ４に送信することにより判断できる。すなわち、一次現用ＧＥＳ４０Ａおよび二次現用ＧＥＳ４０Ｂの通信制御部５２Ａ、８２Ｂは、それぞれ、一次通信衛星３０Ａおよび二次通信衛星３０Ｂから障害発生信号を受信した場合、接続先を一次予備ＧＥＳ４１Ａおよび二次予備ＧＥＳ４１Ｂの送受信部６１Ａ、７１Ｂに切り替える。これにより、現用ＧＥＳから予備ＧＥＳに運用を切り替えることができる。この運用切替は、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂにおいて独立して行われる。すなわち、たとえば一次ＧＥＳ４Ａで現用から予備に切り替えが行われても、二次ＧＥＳ４Ｂで切り替えが行われるとは限らないということである。
【００５７】
また、ログオン管理部１２およびチャネル管理部１３は、実施の形態２と同様に、４つのＧＥＳ４０Ａ、４１Ａ、４０Ｂおよび４１Ｂに関して共通のものである。すなわち、４つのＧＥＳ４０Ａ、４１Ａ、４０Ｂおよび４１Ｂの各通信制御部５２Ａ、６２Ａ、７２Ｂおよび８２Ｂには、ログオン管理部１２およびチャネル管理部１３が接続されている。
【００５８】
上述の説明では、通信衛星２に障害が発生した場合に運用を現用ＧＥＳから予備ＧＥＳに切り替える場合を説明している。しかし、この実施の形態３に係るＧＥＳにおいては、たとえば現用ＧＥＳ自身に障害が発生した場合にも、予備ＧＥＳに切り替えることができる。すなわち、たとえば一次現用ＧＥＳ４０Ａ自身に障害が発生した場合、一次現用ＧＥＳ４０Ａの通信制御部５２Ａは接続先を一次予備ＧＥＳ４１Ａの送受信部６１Ａに切り替える。また、二次現用ＧＥＳ４０Ｂ自身に障害が発生した場合には、二次現用ＧＥＳ４０Ｂの通信制御部８２Ｂは接続先を二次予備ＧＥＳ４１Ｂの送受信部７１Ｂに切り替える。
【００５９】
以上のようにこの実施の形態３によれば、予備ＧＥＳを設けているから、通信衛星および／または現用のＧＥＳ自身に障害が発生しても、衛星通信を継続することができる。
【００６０】
他の実施の形態
この発明の実施の形態の説明は以上のとおりであるが、この発明は上述の実施の形態に限定されるものでない。たとえば上記実施の形態では、衛星通信地球局システム１として２つのＧＥＳ、一次ＧＥＳ４Ａおよび二次ＧＥＳ４Ｂを備える場合を例にとっている。しかし、ＧＥＳの数は３以上でもよいことはもちろんである。この場合、３以上のＧＥＳのうちいずれか１つを受付ＧＥＳとし、当該受付ＧＥＳにおいて３以上のＧＥＳに対して通信処理が均等になるようにログイン先を決定する。具体的には、３以上のＧＥＳを順にログイン先として決定する。こうすることにより、３以上のＧＥＳが備えられている場合であっても、各ＧＥＳの通信処理を均等にすることができる。
【００６１】
また、３以上のＧＥＳを備える場合に、３以上の通信衛星を備えるようにしてもよい。この場合においても、３以上のＧＥＳは、３以上の通信衛星とそれぞれ別個に通信することができるようにすればよい。また、上記実施の形態３のように現用ＧＥＳと予備ＧＥＳとに分ける場合には、予備ＧＥＳの指向性の向きは、現用ＧＥＳの指向性が向いている通信衛星と異なる通信衛星であればよい。
【００６２】
さらに、上記実施の形態では、ログオン管理部１２およびチャネル管理部１３はＧＥＳと独立した構成として説明している。しかし、たとえばログオン管理部１２およびチャネル管理部１３を一次ＧＥＳ４（一次現用ＧＥＳ４０Ａ）の通信制御部２２Ａ（５２Ａ）の一機能として組み込むようにしてもよい。
【００６３】
以上のようにこの発明によれば、移動地球局が固定地球局に対してログイン要求を送信するために必要な情報が、複数の固定地球局について、固定地球局毎に異なる放送周波数を用いて通信衛星から放送され、移動地球局がそれら複数の放送周波数を切り替えて受信して、受信した情報に基づいて固定地球局に対してログイン要求を送信する衛星通信システムにおける衛星通信方法であって、上記移動地球局から送信されるログイン要求を受信した固定地球局が、自局およびその他の少なくとも一つの固定地球局を含む複数の固定地球局の中から、ログイン先の固定地球局を選択すると共に、当該その他の少なくとも一つの固定地球局が、上記情報の放送を行わず、又は、上記選択を行わないので、固定地球局に関する負荷が集中し過剰になるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係る航空衛星通信システムの全体構成を示す概念図である。
【図２】  衛星通信地球局システムの構成を示すブロック図である。
【図３】  ＡＥＳのログイン情報を示す図である。
【図４】  一次ＧＥＳの通信制御について説明するためのシーケンス図である。
【図５】  この発明の実施の形態２に係る衛星通信地球局システムの構成を示すブロック図である。
【図６】  この発明の実施の形態３に係る衛星通信地球局システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  衛星通信地球局システム、２  通信衛星、３  ＡＥＳ、４  ＧＥＳ、４Ａ一次ＧＥＳ、４Ｂ  二次ＧＥＳ、２２Ａ  通信制御部、３０Ａ  一次通信衛星、３０Ｂ  二次通信衛星、４０Ａ  一次現用ＧＥＳ、４１Ａ  一次予備ＧＥＳ、４０Ｂ  二次現用ＧＥＳ、４１Ｂ  二次予備ＧＥＳ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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