(57)【要約】【課題】  ブロッキングを移動局が速やかに検出して、このブロッキングによる通信遅延を少なくし、またデータ廃棄が無い移動体通信装置、方法を得る。【解決手段】  移動体端末１０は、交信先が出すキャリア信号を検出するキャリア信号検出部１０２と、キャリア信号検出部による上記キャリア信号の検出が未検出の状態になると、交信先との間の伝送時間を推定して、上記未検出時から上記伝送時間さかのぼった時刻以降の交信先への送信データを蓄積記憶する送信データ蓄積部１０１と、再び上記交信先が出すキャリア信号を検出すると、通信データ蓄積部に蓄積記憶していた上記送信データを送信する送受信部１００と、を備えた。【選択図】        図１
2006013991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交信先が出すキャリア信号を検出するキャリア信号検出部と、
キャリア信号検出部による上記キャリア信号の検出が未検出の状態になると、交信先との間の伝送時間を推定して、上記未検出時から上記伝送時間さかのぼった時刻以降の交信先への送信データを蓄積記憶する通信データ蓄積部と、
再び上記交信先が出すキャリア信号を検出すると、通信データ蓄積部に蓄積記憶していた上記送信データを送信する送受信部と、を備えたことを特徴とする移動体端末。
【請求項２】
移動体端末から位置情報を受信する移動体端末位置受信部と、
上記移動体端末のキャリア信号を検出するキャリア信号検出部と、
上記移動体端末のキャリア信号が未検出になると、直前に受信した上記移動体端末の位置情報を通信障害開始位置としてデータベースとして設けたブロッキング情報データベースに通知し、上記移動体端末のキャリア信号を再検出すると、直後に受信した上記移動体端末の位置情報を通信障害終了位置として上記ブロッキング情報データベースに通知する状態遷移検出部と、
各移動体端末の位置を推定する移動体位置推定部とを備えて、
上記移動体位置推定により上記障害位置情報データベース中の障害位置に上記各移動体端末が近づくと、該近づいた各移動体端末に通信障害による通信停止通知を送信する固定局と、
キャリア信号と共に自身の位置情報を送信する端末位置送信部と、
固定局から上記通信停止通知を受けると、データ送信を止めてデータ蓄積をする送信データ蓄積部とを備えて、
交信相手のキャリア信号を検出すると、上記データ蓄積していたデータを送信する移動体端末と、で構成することを特徴とする移動体通信システム。
【請求項３】
固定局は、通信停止通知を受信側の移動体端末に送信する場合は、移動体端末間の伝送時間の約二倍の時間前までに、また通信停止通知を送信側の移動体端末に送信する場合は、移動体端末間の伝送時間とほぼ同じ時間前までに、上記通信停止通知を送信することを特徴とする請求項２記載の移動体通信システム。
【請求項４】
交信先が出すキャリア信号を検出するキャリア信号検出ステップと、
キャリア信号検出ステップによる上記キャリア信号の検出が未検出の状態になると、交信先との間の伝送時間を推定し、上記未検出時から推定した上記伝送時間さかのぼった時間以降の交信先への送信データを蓄積記憶する通信データ蓄積ステップと、
再び交信先が出す上記キャリア信号を検出すると、上記蓄積記憶していた送信データを送信するステップ、とを備えたことを特徴とする移動体通信方法。
【請求項５】
移動体端末から位置情報を受信する移動体端末位置受信ステップと、
移動体端末のキャリア信号を検出していて該移動体端末のキャリア信号が未検出になると、直前に受信した上記移動体端末の位置情報を通信障害開始位置としてブロッキング情報データベースに通知する開始位置通知ステップと、
上記移動体端末のキャリア信号を再検出すると、直後に受信した上記移動体端末の位置情報を通信障害終了位置として上記ブロッキング情報データベースに通知する終了位置通知ステップと、
各移動体端末の位置を推定する位置推定ステップと、
上記各移動体位置推定により上記ブロッキング情報データベース中の障害位置に上記各移動体端末が近づくと、該近づいた移動体端末に通信障害による通信停止通知を送信する通信停止通知ステップと、
固定局から上記通信停止通知を受けると、データ送信を止めてデータ蓄積をするデータ蓄積ステップと、
交信相手のキャリア信号を検出すると、上記データ蓄積していたデータを送信するステップと、を備えたことを特徴とする移動体通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動局と衛星を用いた移動体衛星通信システムにおいて、ビル・橋・トンネルなどの障害物により移動体と衛星の見通しが遮られて通信が一時停止する双方向データ無線通信システムにおける通信時間の改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来技術では、図８に示すように送信データは送信側の移動局で一時蓄積し、受信側の移動局は到達データに対して送達確認通知を応答し、送信データを蓄積している移動局は送達確認通知を受信したとき送信データの蓄積を解放する。ブロッキングが発生した場合には移動局の送信したデータは未達データとなり、受信側から送達確認通知が応答しないので送信側の移動局でタイムアウトが発生し、蓄積データを再送する。この方式は、例えば「通信プロトコル辞典」：アスキー出版、伝送制御手順・ＨＤＬＣなどで示されている。
【０００３】
あるいは第２の従来例として、特許文献１の「移動体端末及びこれを用いた移動体衛星通信システム」によれば、移動局で地図データベースを用意して、またシステムとして確実に通信路が保証される別の基地局と公衆網経由で接続する第２の通信路を用意して、予めブロッキングが発生する位置を上記地図データベースで知っており、その位置になると上記の第２の通信絽に切換えて送信し、ブロッキングが解消後に、移動局が送信するデータの送信を再開するように、移動局で制御する方法が示されている。
または特許文献２の「ディジタル高速無線通信装置」によれば、データ通信は高速走行で行われることを前提とし、ブロッキング時には複数のアンテナを制御し通信経路を変更することによりブロッキングを回避しデータ通信を制御する方法が示されている。
【特許文献１】特開平７−１５４８５６号公報
【特許文献２】特開平９−２４７０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の移動体通信方式は上記のように構成されており、図８に示す第１の従来例、即ち送達確認通知を受信するまでデータを蓄積する方式によれば、データの正常着信を確認しながらデータ伝送を行うため確実にデータ伝送が行なわれる。しかし、衛星通信のように長時間の遅延時間を発生する伝送路に対しては、データ伝送効率が低下するという課題がある。
第２の従来例である、移動局が送信するデータをブロッキング解消後にデータ通信を再開するまで移動局で保持する方法は、規模の小さな移動局があらかじめブロッキングが発生する位置を知っている必要があり、更にシステムとして第２の確実に通信が保証される別の通信路を用意して、端末は切換えて通信を行う必要があるという課題がある。
またブロッキング時に通信経路を変更する方法は複数のアンテナを設置しかつどれかひとつのアンテナはブロッキングが発生していないという条件が必要で、また高速走行で無い場合は、ブロッキングが長引いて通信ができなくなるという課題がある。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ブロッキングを移動局が速やかに検出して、このブロッキングによる通信遅延を少なくし、またデータ廃棄が無い移動体通信装置、方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る移動体端末は、交信先が出すキャリア信号を検出するキャリア信号検出部と、
キャリア信号検出部による上記キャリア信号の検出が未検出の状態になると、交信先との間の伝送時間を推定して、上記未検出時から上記伝送時間さかのぼった時刻以降の交信先への送信データを蓄積記憶する通信データ蓄積部と、
再び上記交信先が出すキャリア信号を検出すると、通信データ蓄積部に蓄積記憶していた上記送信データを送信する送受信部と、を備えた。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の移動体通信によれば、キャリア信号の消失を監視し、消失時には伝送時間さかのぼってデータの蓄積を行い、キャリア再検出で蓄積データを送信するので、ブロッキングの通信障害時の再送制御を無くして全通信時間を短縮できる効果がある。
また、伝送時間を考慮したデータの蓄積を行うので、衛星回線の伝送遅延によるデータ送信処理とキャリア信号断検出処理のすれ違いを防ぐ効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
データ廃棄がなく、通信時間を短縮できる移動体通信を説明する。
図１は、本実施の形態における移動体通信システムの構成を示す図である。図において、移動体端末１０，１１は、通信を中継する通信衛星２０を経由して、自身は移動しながら相手または固定局３０と無線通信を行う。また図示していないが、固定局３０から公衆網等を経由して固定電話や固定端末とも交信が可能である。更に本実施の形態では必要無いが、管制センター４０が移動体端末のブロッキング位置データを記憶して、固定局３０から参照されるブロッキング情報データベース４００を備えている。なお移動端末は、電話であってもよい。
移動体端末１０，１１は内部構成として、送受信部１００と、送信データ蓄積部１０１と、キャリア信号検出部１０２と、伝送時間推定部１０４と、本実施の形態では必要無いが、ＧＰＳ信号を受けて自身の位置情報を得て、その得た位置情報を送信する端末位置送信部１０３を備えている。また固定局３０は内部構成として、本実施の形態では必要無いが、移動体端末位置受信部３０１と、キャリア信号検出部３０２と、移動体端末の位置を推定する移動体位置推定部３０３と、キャリア信号の状態遷移を検出する状態遷移検出部３０４とを備えている。更に図示していないが、移動体端末１０，１１と固定局３０は、ＣＰＵを持つ制御部がこれらの各部を監視・制御して、以下に説明する動作を行うよう制御している。
【０００９】
次に動作について説明する。
図２は、二つの移動体端末１０，１１が互いに交信し、移動体端末１０から移動体端末１１に対してデータを送信する際のシーケンスを示すシーケンス図であり、図３は移動体端末１０が行う送信動作を示す動作フロー図である。
先ず移動体端末１０，１１は送受信部１００からデータ送受信のためのキャリア信号を送信する。データ受信側となる移動体端末１１から送信されたキャリア信号は、図３のステップＳ２１で移動体端末１０のキャリア信号検出部１０２によりキャリア信号受信の有無を監視する。移動体端末１０は、パケット通信で一連のデータを分割したセルにより送信を開始すると、通信障害が無い通常の状態では、Ｓ２３で分割した一連のセル群をＳ２４で送信し終わるまで順次送信して送信を終了する。
【００１０】
さて、通信障害が発生する場合を説明する。この通信障害のために、図２に示すブロッキングが起こる。即ち移動体端末１０のキャリア信号検出部１０２が、移動体端末１１からのキャリア信号受信を検出しているＳ２１でＹｅｓの間はＳ２３でデータ送信を行うが、Ｓ２１ではＮｏでキャリア信号未検出となった場合は、制御部がＳ２６でそれまでに一連のデータの一部が既に送信されているかを調べて、既に一部のデータが送信されていればＳ２７に移る。図２のｔ１がそれに該当し、伝送時間推定部１０４が通信衛星２０までの距離から伝送時間を推定する。通信衛星は静止衛星であれば距離が定まるが、その他の準天頂衛星を含む準静止衛星であっても、距離はそんなに違いが無く、従って安全側で遠い距離を推測して、電波伝搬時間から伝送時間を推測する。そして内部的には図示していないが、移動体端末１０はデータバッファとしてのメモリを持っており、先にデータ送信したデータの内からキャリア信号未検出の時点ｔ１からさかのぼったｔ０以降に送信したデータを未達データと見なして、Ｓ２８において送信データ蓄積部１０１でデータ蓄積を始める。
【００１１】
やがて移動体端末１０は、どちらかの移動体端末が通信障害の位置から離れてブロッキングが無くなると、図２のｔ２の状態となり、移動体端末１１からのキャリア信号を検出できるようになる。
こうして図３のＳ２１で再びキャリア検出が行われ、時間ｔ２では一連のデータ送信の途中であるので、Ｓ２２でＹｅｓとなって、Ｓ２５で蓄積データを送信開始する。これらの蓄積データが送信データ蓄積部１０１に無くなると、その後に通常の後続するＳ２３のデータ送信を送受信部１００経由で開始する。このデータ送信は、Ｓ２４で一連のデータ送信が終わるまで続く。
なお、移動体端末間の通信障害の正確な位置が平面関係では判らないが、上記説明では送信側の移動体端末１０から見て最も遠い、移動体端末１１において発生しているとして伝送時間ｔ０を推定している。送信側の移動体端末１０側で通信障害が発生している場合は、直前の送信データも届いている可能性が高く、その場合は蓄積データを送信するため、同一データの二重送信もあり得るが、セルで分割したデータ送信においては、各セルにおけるデータの二重受信は廃棄されるだけであり、安全なデータ送信となる。
更に、移動体端末１１が送信する場合も、移動体端末内の構成が同じであれば上記説明と同様な動作を行う。
【００１２】
以上のように、交信相手からのキャリア信号受信の有無を監視し、キャリア信号の断を検出すると、伝送時間を推定して、その時間より伝送時間分前からの相手へのデータの蓄積をしておき、キャリア信号再検出後に送信を行うようにしているので、ブロッキングを検出した場合に無駄な再送を防ぐ効果がある。
また、データの伝送時間を考慮してブロッキングの発生から検出までの時間差異を考慮した蓄積を事前に行うので、キャリア信号断の検出とデータ送信処理のくい違いによるデータの喪失を防ぐことができる。
【００１３】
実施の形態２．
先の実施の形態１では、ブロッキングの発生を移動局同士がキャリア信号で検出して、データの送信停止と逆上ってのデータ蓄積と、キャリア再検出後のデータ送信をするようにした。本実施の形態では、ブロッキングの発生位置を管制センター４０で管理し、これを固定局から移動体端末に通知して、この指示に基づいて移動体端末がデータの保留と蓄積を行うシステムを説明する。
本実施の形態における構成は、図１に示される構成と同じである。本実施の形態においては、ブロッキング情報データベース４００を持つ管制センター４０が必須要素である。また移動体端末は、端末位置送信部１０３を持ち、固定局３０は、移動体端末位置受信部３０１と移動体端末のキャリア信号検出部３０２を持つ。また移動体端末の位置を推定する移動体位置推定部３０３と、移動体端末からのキャリア信号の状態遷移を検出する状態遷移検出部３０４とを持つ。
【００１４】
先ず通信障害を起こす位置情報を管制センター４０がそのブロッキング情報データベース４００に集めて管理する動作を説明する。
図４は、移動体端末からのブロッキングの情報を管制センターに通知するまでのシーケンスを示す図であり、図５は、その場合の固定局３０の動作を示すフロー図である。また移動体端末１０等は、キャリア信号と共に自身の位置情報を固定局３０に送信する。
図４において、固定局３０は移動体端末１０からのキャリア信号をそのキャリア信号検出部３０２で監視する。また移動体端末位置受信部３０１でその位置情報を抽出する。
そして図５のステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３４を回っている場合は何もしないが、図４のｔ３で通信障害が発生すると、固定局３０はキャリア信号未検出に遷移してＳ３２でＮｏとなる。固定局３０の状態遷移検出部３０４はＳ３３で、直前に移動体端末１０からキャリア信号に付加された移動体端末１０の位置情報を管制センター４０へ送信する。
【００１５】
管制センター４０は、この位置情報をブロッキング情報データベース４００に通信障害発生開始位置として記憶する。
また図４で時間ｔ４となってブロッキングが解消すると、図５のＳ３２を経てＳ３４でＹｅｓとなり、固定局３０の状態遷移検出部３０４は、遷移したキャリア信号を検出する。そこでＳ３５でその受信したキャリア信号に付加された移動体端末１０の位置情報を管制センター４０へ送信する。そして通信障害終了位置としてブロッキング情報データベース４００に記憶される。
こうして管制センター４０は、そのブロッキング情報データベース４００にブロッキングの発生する位置が、キャリア信号検出の有から無、無から有に遷移する境界を平面位置情報として蓄積記憶されてゆく。
移動体端末１１に関しても同様である。
【００１６】
上記蓄積記憶されたブロッキング位置情報に基づいて移動体端末がデータ送信時にブロッキングを避けてデータ蓄積を行い、通信障害位置を離れてから送信を再開する動作を図６のシーケンス図と、図７の指示動作図を用いて説明する。
固定局３０は、担当通信区域内にいる移動体端末の位置を知っている。また管制センター４０のブロッキング情報データベース４００に定期的にアクセスして、ブロッキング位置情報を得る。この状態で例えば移動体端末１１がブロッキング位置に近づくことを知ると、固定局３０の移動体位置推定部３０３は図７のステップＳ４１で、移動体端末１１の移動時間を推定する。そしてＳ４２で近づくことを知ると、Ｓ４３でブロッキング位置に到達の前、伝送時間Ｘの約二倍前の時間であるｔ５で、移動体端末１１に対して送信先にデータ蓄積を開始するよう、送信停止通知を指示する。
【００１７】
Ｓ５１でこの指示を受けた移動体端末１１は、直ちにＳ５２の時間ｔ６で送信先の移動体端末１０に対して送信停止通知を送信する。
Ｓ６１の時間ｔ７でこの指示を受けた移動体端末１０は、Ｓ６２で送信データ蓄積部１０１にデータ蓄積を開始する。こうして移動体端末１１が通信障害位置に入っても、ブロッキングの発生が防げる。また移動体端末１１のキャリア信号検出時に保留し蓄積したデータを送信することにより、データの喪失なく通信を継続できる。
やがてブロッキングが解消して移動体端末１０が、Ｓ６３の時間ｔ８でキャリアの再検出をすると、Ｓ６４で蓄積データを、続いてＳ６５で後続データを送信する。
【００１８】
なお、このキャリア再検出に代えて、送信停止通知を受信してから一定距離離れた場合にデータ送信を再開するようにしてもよい。または固定局３０がブロッキング情報データベース４００の通信障害終了位置をアクセスして、その位置に到達する時間より伝送時間前に、データ通信の再開を指示するようにしてもよい。
また移動体端末１１がブロッキングの発生する位置として記録されている位置に近づいたときも同様である。
また固定局から直接、送信側の移動体端末１０に送信停止通知を送る場合は、ブロッキング位置に近づく前、伝送時間Ｘだけ前に送信停止通知を行う。
移動体端末１０が通信障害位置に近づいて、固定局３０より送信停止通知を受信したときも同様の動作となる。
【００１９】
本実施の形態のシステムによれば、固定局により移動端末のブロッキング発生地点を監視し、管制センターにてブロッキング情報データベースを管理することにより、移動体端末にあらかじめブロッキングの発生する地点を通知することができる。従って移動体端末は、ブロッキング発生位置情報を持たなくてよく、簡易な構成でよい。
また移動体端末は、固定局から通知されるブロッキング情報によりデータの保留蓄積を行うので効率よくブロッキングにおけるデータの喪失を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１における移動体端末の通信システムと各装置の内部構成を示す図である。
【図２】実施の形態１における移動体端末が交信を行う場合のシーケンスを示す図である。
【図３】実施の形態１における移動体端末の動作を示すフロー図である。
【図４】この発明の実施の形態２における移動体通信システムのブロッキング位置情報蓄積を説明するシーケンス図である。
【図５】実施の形態２における固定局の位置情報送信動作を示すフロー図である。
【図６】実施の形態２における移動体通信システムの送信停止通知とその後の送信動作を説明するシーケンス図である。
【図７】実施の形態２における移動体通信システムの送信停止通知とその後の送信動作を説明する動作フロー図である。
【図８】従来の移動体端末の通信方式を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０，１１  移動体端末、２０  通信衛星、３０  固定局、４０  管制センター、１００  送受信部、１０１  送信データ蓄積部、１０２  キャリア信号検出部、１０３  端末位置送信部、１０４  伝送時間推定部、３０１  移動体端末位置受信部、３０２  キャリア信号検出部、４００  ブロッキング情報データベース、Ｓ２１  キャリア信号検出ステップ、Ｓ２２  キャリア検出前のデータ送信を確認するステップ、Ｓ２３  データ送信ステップ、Ｓ２４  一連のデータ群送信完了確認ステップ、Ｓ２５  蓄積データ送信ステップ、Ｓ２６  キャリア検出前のデータ送信を確認するステップ、Ｓ２７  伝送時間推定ステップ、Ｓ２８  伝送時間前からのデータ蓄積ステップ、Ｓ３１  最初または最後の電文かを確認するステップ、Ｓ３２  キャリア検出ステップ、Ｓ３３  直前受信の位置情報送信ステップ、Ｓ３４  キャリア無しからの遷移確認ステップ、Ｓ３５  直後受信の位置情報送信ステップ、Ｓ４１  移動体端末の移動方向と位置推定ステップ、Ｓ４２  伝送時間の２倍時間内にブロッキング位置に入るかを推定するステップ、Ｓ４３  移動体端末への送信停止通知ステップ、Ｓ５１  送信停止通知の受信確認ステップ、Ｓ５２  移動体端末への送信停止通知ステップ、Ｓ６１  送信停止通知の受信確認ステップ、Ｓ６２  データ蓄積ステップ、Ｓ６３  キャリア再検出確認ステップ、Ｓ６４  蓄積データ送信ステップ、Ｓ６５  データ送信ステップ。
【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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【図７】
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【図８】
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