(57)【要約】【課題】衛星を利用した移動体通信に関し、効率的な回線共有方法を提供する。【解決手段】複数の移動局１１０１，１１０３から、基地局１１０２へ通信予測を送出１１０５，１１０７する。通信予測は、使用するアプリケーションによって発生するトラフィック予測、及び移動局の移動により発生する衛星の遮蔽などによる通信断絶予測，電源容量と残量による制約を考慮して決定する。基地局においては、これらの送信予測を勘案し、アップリンクチャネルを共有する移動局の組み合わせと、同一チャネル内の移動局のアップリンク送信タイミングを決定し１１０８、各移動局向けに送信する１１１０，１１１２。【効果】衛星回線の高遅延時間によるスループットの低下と、移動体通信におけるシャドウイングによるエラーの発生の双方を改善する。【選択図】　図１
2004096268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動局がラウンドトリップ時間の大きな回線を介し１つの中央局と接続されており、中央局と移動局間の伝搬遅延時間が把握可能であり、個々の移動局と中央局間の論理接続を通信需要の発生毎に確立し、同一のチャネルを時分割で１つ以上の移動局で共有し、移動局が該回線を使用し中央局との間で通信を行う通信システムにおいて、移動局が通信に使用を希望する時間スロット候補を、中央局に送信し、中央局では、１つ以上の移動局から受信した使用希望時間スロットを勘案し、チャネルを共有することで回線使用効率・スループット・遅延時間など、ネットワーク上の特性値の観点から効果を認められる移動局同士の組み合わせと、各々の移動局へ使用を許可する時間スロットを決定した上で各移動局へ返信し、移動局においては中央局より使用許可が下りた時間スロットに従い送信を行うことを特徴とする回線共有方式。
【請求項２】
請求項１において、移動局が使用希望時間スロットを決定する際、移動局の現在位置と、電子地図情報を用い、移動局と中央局との間の電波伝搬を評価したものを根拠とすることを特徴とする回線共有方式。
【請求項３】
請求項１または２において、通信回線が衛星である回線共有方式。
【請求項４】
衛星リンク向け送受信手段、アプリケーションソフトウェアや外部入出力などペイロードデータの消費／供給手段，操作手段，基準タイミング手段を有する衛星通信端末において、衛星遮蔽予測手段，通信需要予測手段，通信の短期予測をおこなう手段，該短期予測をアップリンクする手段，短期予測に基づいた送信許可タイミングデータをダウンリンクから抽出する手段，該タイミングデータを格納する手段，該タイミングに基づき送信タイミングを変化させる手段を有することを特徴とする衛星通信端末。
【請求項５】
請求項４において、衛星遮蔽予測を行う際に、電子地図情報，現在位置情報を用い、交通渋滞／工事情報，信号動作タイミング情報，信号待ち行列情報，気象情報のうち少なくとも１個以上の情報を用いて補正することを特徴とする衛星通信端末。
【請求項６】
衛星リンク向け送受信手段，基準タイミング手段，信号多重化手段を有する衛星基地局において、端末局よりの通信需要予測を抽出する手段，該予測データを格納する手段，該格納データを根拠に移動局の送信許可タイミングデータを作成する手段，該タイミングデータをダウンリンクする手段，複数の移動局からの多重化された信号を分離する際に該タイミングデータに基づき分離を行う手段を有することを特徴とする衛星基地局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に移動局を対象とした通信システムに係り、特に伝搬遅延時間の大きな衛星回線の使用効率を改善する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衛星回線では伝搬時間が大きいという特徴，使用できる衛星帯域が限られているという特徴がある。
【０００３】
移動体向けの衛星通信において、衛星回線を効率的に使用するための技術として、衛星が受信できないシャドウイングエリアを予め記憶しておくといったもの（特開平１１−１４５８８５号公報）や車載カメラを用いて遮蔽を予測するもの（特開２００１−２３０７３５号公報）等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来に於いては移動体通信環境などエラー率の高い回線では、帯域の利用効率が低いレベルに留まりがちであり、上記各技術とも帯域の有効利用に関しては考慮されていなかった。
【０００５】
そこで本発明は、帯域を有効利用することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、移動局においては、近い未来における移動局の通信可能タイミングあるいは通信需要を予測する手段，該手段による予測値を、中央局（以下、基地局）へ送信する手段，基地局より送信可能時間スロット情報を受信／格納する手段，送信可能時間スロット情報に基づき、送信タイミングを調整する手段，移動局の送信可能タイミングの更新を促す手段をもつ。
【０００７】
基地局においては、複数の移動局より得た通信可能タイミングを受信／格納する手段、該通信可能タイミングを勘案し１つのチャネルを共有する移動局の組み合わせと各々の移動局における送信可能スロットを移動局宛にて送出する手段，基地局と移動局の全体を同期して動作させるための手段を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に基本構成を示す。各部の詳細などについては別の図で説明する。１１０１が移動局１、１１０３が移動局２、１１０２が基地局（中央局）である。いま、移動局１および移動局２が通信を開始しようとしているものとする。本通信方式の特徴は、通信の開始時あるいは、通信中に必要とされるタイミングで、移動局が通信予測パタンを基地局に送信することである。移動局１は、１１０４に示すような通信予測パタン１、移動局２は１１０６のような通信予測パタン２を持っており、それぞれの移動局が自局の通信予測パタンを送信する１１０５，１１０７。移動局から通信予測パタンを受け取った基地局では、各移動局に対する通信タイミング割り当てのスケジューリングを行う１１０８。次に基地局において、対応する移動局に対し、スケジューリング結果の送信時間割当を送信する１１１０，１１１２。以降、移動局１では、基地局より与えられた送信時間割当１１０９に従って送信する。同様に移動局２では、送信時間割当１１１１に従って送信する。１１１３は、送信時間割当１１０９の最初の送信可能時間に対応する送信である。これは、ある時間基準点１１１５から、時間経過１１１６に伴い、送信時間割当１１０９に従って送信可能タイミングで送信し、送信不可能タイミングで送信を休止するものである。同様に１１１４は送信時間割当１１１１に従った送信である。尚、衛星が交換機能を有する場合は、１１０２の基地局は地上局ではなく衛星としてもよい。また、図１の例では、２つの移動局が１つの通信チャネルに対し、送信時間割当を排他的に割り当てた場合の例であるが、一般に１つの通信チャネルを共有する移動局の数は２に限らない他、１つの移動局に複数の通信チャネルを割り当てても良い。
【０００９】
次に図２を用い、図１における通信予測（１１０４，１１０６）の求め方の例を示す。本例は、通信予測のうち、地上障害物による衛星波の遮蔽を根拠としたものである。移動局が現在１２０４の位置にあり、１２０６に沿って将来１２０５の位置に移動するとすると、移動局において所持している電子地図情報とＧＰＳその他の位置検出手段による位置情報、及び移動速度予想から、１２１０に示すような遮蔽予測が得られる。この遮蔽予測は、渋滞情報や１２０７ナビゲーション装置からの進行予定ルートに関する情報、或いは交通信号の動作タイミングと道路通行車両の量，移動局運行者の加速／減速パタンの特徴を考慮して、遮蔽予測パタンを補正しても良い１２１１。
【００１０】
図３は上位プロトコル要求による通信予測の例である。１４０１が本発明に関係するプロトコルレイヤで、隣接する直上のレイヤからの通信予測通知１４０３や、アプリケーションレイヤから上位プロトコルへの通信予測通知１４０２、ユーザからアプリケーションへの通信予測通知１４０４、あるは、レイヤをまたぐ通信予測通知１４０５により、プロトコル１４０１のレイヤに、今後の通信状況に関する情報を集める。これら通信予測の情報に基づき、本発明のプロトコルレイヤにおいて、通信予測をたてる。通信予測には、連続的なもの１４１０、あるいは、間欠的なもの１４１１／１４１２，途中休止状態のあるもの１４１３，ランダムなもの１４１４など種々のパタンが考えられる。例えばｆｔｐ転送や、
ｈｔｔｐによるファイルのダウンロードなどは、連続的な通信予測１４１０に近いものとなると予想される（但し、通信予測による通信タイミング要求が基地局でそのまま連続的に割り当てられるとは限らない）。また、センサ情報の交換や、現在位置情報のアップリンク，Ｗｅｂページの更新確認などは、ある時間間隔をおいて間欠的に通信が発生すると考えられるため、１４１１のパタンに近くなると予想する。Ｗｅｂブラウジングなどの場合も同様で、Ｗｅｂページを取得しているタイミングでは、通信が発生するものの、ユーザがＷｅｂページ内容を読むタイミングでは、通信が発生しないため間欠的なトラフィックの発生になる。ｍａｉｌの閲覧では、ｍａｉｌ取得時にトラフィックが発生し、ある時間の経過後に返信のトラフィックが発生するかもしれないため、休止状態を持つ１４１３のパタンに近くなる。通信予測の根拠としては、上位プロトコル以外に、下位プロトコルからの要求を含んでも良い。例えば物理層における電源容量の関係で、間欠通信とする場合がある。
【００１１】
一般に、複数の通信予測の根拠を用いる場合、図４に示すように通信予測根拠の重み付けを行う。図中の１５０１は重みである。一般に、電源条件や通信遮蔽に対するウェイトは、アプリケーション要求に対するものより重くする。これは、アプリケーションが要求しても遮蔽がある場合は送信できず、更に電源容量
（あるいは残量）が足りない場合は、間欠動作や、送信レートを落とすなどの対処が必要であるためである。
【００１２】
図５に伝搬遅延と処理遅延環境でのチャネル共有の例とその効果を示す。これは、伝搬時間や処理遅延のある環境で、複数の移動局で同一チャネルを共有すると、回線の使用効率が向上することの補足説明である。１３０１が移動局Ａ、
１３０２が移動局Ｂ、１３０４が移動局ｎ、１３０３が基地局である。いま移動局Ａよりのアップリンク１（１３０５）が、ある伝搬遅延後に基地局に到達し、そのアップリンク１に対する別チャネルでの応答が１３０６であったとすると、次のアップリンクであるアップリンク２（１３０７）が到達するまでのｔ１からｔ２までの間、アップリンクチャネルは、空いていることになる。この空きタイミングで、他の移動局（移動局Ｂ，．．，移動局ｎ）の通信を行うことにより、アップリンクチャネルが利用されない時間帯を減らせるため、回線の利用効率を高めることが出来る。
【００１３】
図６はグルーピングの概略図である。いま、複数の移動局１６０６に対し、
１６０１に示すようなグルーピング１でチャネル１（１６０７）及びチャネル２（１６０８）を共有していたとする。次のグルーピング見直し時、サーバでは最適な組み合わせを選ぶため、一般には異なるグルーピング構成となり、例えば
１６０２のような組み合わせになることもある。これらの組み合わせは、地理的に必ずしも近い必要は無い。また、１チャネルを共有する移動局の数も、必ずしも全てのチャネルで同じである必要は無い。更に、１つの移動局が同時に、複数のチャネルのグループに属しても良い。
【００１４】
図７は、通信予測と送信時間割当の動作タイミングをスロット化する例である。１７０１が通信予測と送信時間割当の授受シーケンス部、１７０２が通信予測と送信時間割当をそれぞれ非スロット化／スロット化した場合の動作タイミングの例である。１７０３はスロット化の組み合わせの例、１７０４はスロット化の単位時間である。１７０２においては、移動局よりの通信予測は、スロット化せず、スロットの単位時間より細かい分解能で基地局側へ送られ、基地局からは、スロット化した時間単位で送信時間割当が返送される場合を示している。これは、１７０３の組み合わせでは、ｃａｓｅ１に相当する。通信予測と送信時間割当のスロット化／非スロット化の組み合わせは、全部で４通りあり、それぞれに長所と短所を持つ。ｃａｓｅ１では、通信予測を非スロット化しているため、通信予測のアップリンク時のデータ量が多くなる。一方基地局においては、通信タイミング割り当てスケジューリング時、スロット化タイミングのエッジとのマージンが多い箇所（通信予測が、スロットの両端から十分離れた範囲でカバーしている箇所）を、優先的に通信割当を行うなどの操作を行える利点がある。この操作により、通信予測が外れた場合のペナルティを低減できる。ｃａｓｅ２では、通信予測と送信時間割当の双方をスロット化しているため、通信予測のアップリンク時のデータ量と、送信時間割当のダウンリンク時のデータ量の双方を低減できる。更に基地局内においての通信タイミング割当スケジューリングの処理オーバヘッドも低減できる。送信時間割当を非スロット化しているｃａｓｅ３では、より細かい時間分解能で回線を共有する移動局間の切り換えを行うため、スロットの量子化誤差に相当する無駄を回避出来、回線利用効率を向上できる可能性がある。ｃａｓｅ４では、ｃａｓｅ３の通信タイミング割り当ての非スロット化に加え、通信予測も非スロット化しているため、ｃａｓｅ３の場合より更に細かい時間分解能で制御が行えるため、回線利用効率を向上できる可能性がある。ｃａｓｅ３，ｃａｓｅ４共に送信時間割当が非スロット化しているため、１つの回線を共有する移動局間での切り換えタイミングに精度が必要である。従って移動局間の時刻（相対時間でも可）同期や、個々の移動局における衛星リンクの伝搬遅延時間の管理精度を，ｃａｓｅ１やｃａｓｅ２と比較し向上させる必要がある。尚、スロット化の単位時間を、通信予測と送信時間割当で異なるものにしても良い。例えば、通信予測に関し、送信時間割当の１／２のスロット（２倍オーバーサンプリング）とすることで、アップリンクデータ量の増加を抑えつつ、ｃａｓｅ１にみられるようなスロット化のマージンを考慮した予測誤差のペナルティの少ない送信時間割当が可能となる。２倍に限らず一般にｎ倍オーバーサンプリングや１／ｎ倍オーバーサンプリングとしても良い。
【００１５】
図８にブロック図を示す。同図（ａ）は移動局のブロック図、同図（ｂ）が基地局のブロック図である。まず（ａ）の移動局のブロック図より説明する。移動局では、通信に先立ち、通信予測を立てる。通信予測は、１８０９遮蔽予測手段、１８０３通信需要予測手段、１８０４電源要件検出手段、１８０６通信予測外部入力手段からの情報を元に、１８１０通信予測統合手段で予測を統合する。
１８０９遮蔽予測手段においては、１８０１位置検出手段及び１８０２電子地図データ、１８０８衛星位置情報からのデータを元に、移動局の移動に伴う通信遮断の短期予測をたてる。１８０３通信需要予測手段においては、使用するアプリケーションの種類や動作状況、ユーザの過去のトラフィックパタンなどを考慮し、アプリケーション動作に伴う、トラフィックの短期予測をたてる。１８０４電源要件検出手段では、現在の移動局の電源状況から、使用可能な伝送レートや送信頻度を算出し、通信可能な要件を提出する。１８０６通信予測外部入力手段は、外部の信号１８０５やユーザの明示的な操作により、通信予測を立てるために必要な情報を入力するものである。例えばＷｅｂブラウジング時のオフライン切り換えなどが主な例である。ユーザ操作による通信予測のためのデータの入力は、アプリケーションを通して操作しても良い。１８１０通信予測統合手段で統合した通信予測は、１８１１送信手段１を経由してアップリンクする。本ブロック図の例では、制御チャネルとペイロードデータの通信チャネルを分ける場合を示している。ペイロードデータは、１８１２送信手段２を経由して送信される。制御チャネルとペイロードデータの通信チャネルは分けずに、１つの送信チャネルを用いて制御データとペイロードデータの送信を行っても良い。更に初期接続時のみに制御チャネルを用い、接続確立後は、ペイロードデータチャネルに制御データを混合して送信しても良い。通信予測のアップリンク後、基地局より送信時間割当及び使用するチャネル（通常、複数の移動局で共有する）がダウンリンクされる。制御情報のダウンリンクは、ペイロードデータの経路と分離せずに、例えばＴＤＭで順次に一括して送出しても良いし、制御チャネルとペイロードデータのチャネルを分けても良い。本ブロック図では、ダウンリンク方向は、制御チャネルを分けない方式で説明する。まず、１８１５受信手段より受信されたダウンリンクのストリームより、１８１６送信時間割当抽出手段にて自局宛の送信時間割当を取得する。取得した送信時間割当は、１８１４送信時間割当記憶手段に格納する。１８１３送信イネーブラにおいては、１８１４送信時間割当記憶手段よりの情報と、１８０７基準時刻よりの情報を元に、１８１２送信手段２における送出タイミングを制御する。１８１７時刻同期抽出手段は、１８０７基準時刻の同期をとるための情報を抽出する。１８１８アプリケーション／操作手段は、移動局におけるペイロードデータの消費者／供給者である。移動局の移動に伴う通信遮断の短期予測には、移動予定経路の情報や信号の動作タイミング情報，渋滞情報，気象情報などの情報を用いて補正しても良い。
【００１６】
次に図８（ｂ）を用い、基地局のブロック図の説明をする。基地局では、まず移動局との初期接続の確立時に、制御用チャネルの受信手段である１８５５受信手段１を用い、１８５２通信予測抽出手段１を介し、各々の移動局よりの通信予測を受信する。受信した通信予測は、１８５６通信予測格納手段に格納される。次に１８５７送信時間割等等算出手段が、１つのチャネルを共有する移動局の組み合わせ及び、同一チャネル内の送信時間割当を算出する。１８５８送信時間割等送出手段は、１８６３基準時刻よりのタイミングを考慮し、１８６０制御信号重畳手段及び１８５９送信手段を介して送信時間割当情報を送出する。移動局との初期接続確立後、１８５１受信手段２を介して受信される複数移動局が多重化されたアップリンク信号の中から、１８５３多重化信号分離手段を用いて、各移動局毎に分離した信号を取り出す。分離には、移動局に送出した送信時間割当の情報を保持する１８６２送信時間割等格納手段からの情報を根拠として用いる。同図では分離後の信号が別々の信号線で示してあるが、１８５３多重化信号分離手段では、移動局毎のラベル付けを行うのみとし、分離後も１つの信号線で伝送しても良い。１８５４通信予測抽出手段２は、初期接続確立後、制御チャネルを使用せず、ペイロードデータのチャネルのみを使用した、通信予測情報のアップデート信号を受信する為に用いる。１８６１信号多重化手段は、複数移動局向けのペイロードデータのマルチプレックス作業を行う。
【００１７】
図９に移動局の動作フローを示す。まず初期接続開始時について説明する。移動局が接続を開始しようとするとき、まず通信予測を作成する１９０１。次に制御チャネルあるいは、ペイロードデータ用のチャネルのうち制御メッセージを受け付け可能な状態のチャネルを用い、通信予測をアップリンクする１９０２。基地局での処理の後、通信予測に対する送信時間割当が返答される１９０３。もし接続が許可された場合、送信時間割当を格納１９０６し、しかるべき開始時刻より、送信時間割当に従った送信シーケンスを開始する１９０７。次に接続中の動作について説明する。送信状態切換イベント１９０８の発生により、送信時間割当のデータを参照１９０９し、送信の状態を制御１９１０する。通信予測の更新の動作は、通信予測更新のためのタイマイベントが発生した場合１９１１、その時点での最新の通信予測を作成し１９１２、それをアップリンクする１９１３。その後、基地局より返信される送信時間割当を受信し１９１４、移動局内に格納している送信時間割当のデータを更新する１９１５。
【００１８】
図１０は基地局の動作フローである。まず初期接続イベント処理について説明する。初めに移動局より、初期接続要求が通信予測と共にアップリンクされる
２００１。ここで、新規接続分も含め、接続数が使用可能チャネル数より少ない場合は、チャネル専有型の接続とすることも出来る２００３が、専有接続でも帯域を有効利用できるとは限らない点と、待ち受けチャネルをより多く確保する方が有利である点から、チャネル共有型とする方が有利である場合が多い。チャネル共有する場合、通信タイミング割り当てスケジューリングを行う２００４。スケジューリングは、既に接続している移動局の、通信予測更新のタイミングにあわせても良い。次に送信時間割当等のデータを移動局に向け送信する２００５と共に、基地局内での多重化信号分離の為に同じ送信時間割当等のデータを基地局内に格納する２００６。次に通信予測更新イベント処理のフローについて説明する。基地局内でタイマ等により発生する通信予測更新イベントを受信すると２０１０、その時点で得られる最新の通信予測を元に通信タイミング割り当てスケジューリングを行う２０１１。その後、スケジューリング結果を移動局に向け送信２０１２すると共に、自局内格納データの更新を行う２０１３。
【００１９】
図１１はチャネル共有組み合わせ選択方法のフローである。同フローは、アップリンクチャネル、１つのチャネルを共有する移動局数，共有移動局の組み合わせの３重ループで構成される。あるチャネルに対する共有移動局数と、移動局の組み合わせが決まると、その移動局の組み合わせに関し、２１０４で評価指標を計算する。一般に複数の評価指標結果に対し、ネットワーク上の要件（移動局からのＱｏＳ要求や、衛星回線の使用効率を優先など）を考慮し、重み付けを行う。その結果、評価指標が基準値を満たす場合、着目チャネルに対する共有移動局数と実際に組み合わせる移動局が決定する。１つのチャネルを共有する移動局数は、遅延時間と平均メッセージ長、移動局の要求する帯域幅から簡易的に換算し、固定としても良い。
【００２０】
図１２は、チャネル共有組み合わせ選択の評価指標の例である。これは図１１における２１０４の根拠とするものである。２３０１〜２３０３は、移動局Ａ，Ｂ，Ｃの通信予測パタンである。個々では１つのチャネルを３つの移動局で共有する場合を示すが、一般にｎ局の組み合わせの場合でも同様に拡張できる。通信予測パタンを、例えばスロット化した各々のスロットに対し、通信要求有りの場合は１を、無しの場合には０を当てはめるとする２３０４。ここで、移動局Ａのｉ番目のスロットにおける１，０パタンの値をＡｉとする（同様に移動局Ｂ，Ｃに関しＢｉ，Ｃｉと表現）と、２３０５評価指標１は、評価期間において、いずれの移動局にも使用されないスロットの数を示す。２３０６評価指標２は、あるスロットにおいて、共有する移動局の通信要求が重複する度合いを示す（３局共有の場合ｋ＝２，３）。また、２３０７評価指標３は、あるスロットで、移動局の通信要求が重複せず、一局のみである度合いを示す。２３０５〜２３０７のΣ内部の式は、ｃ言語の論理演算式の扱いに準じるものとし、論理式が真と評価された場合に１を与えるものとする。これらの指標は、必ずしも直交ではない（依存関係がある）ため、一般に重み付けをして総合的に判断する。例えば回線の利用効率を高めたい場合は、２３０５を最小化することを優先する。或いは、ユーザの利便性（通信要求に比較的忠実に送信時間割当される）のためには、２３０７を最大化することを優先する。尚、スロット化しない場合でも、類似の方法で計算可能である。
【００２１】
図１３は送信時間割当フローである。これは、図１１や図１２において、１つのチャネルを共有する移動局が具体的に決定した後、共有する移動局間で、送信時間割当を割り振る方法である。フローは、外側をチャネルと時間スロットの２重ループで構成する。ある時間スロットに対し、そのスロットに送信要求のある移動局のリストを作成し（２２０６）、そのリストの中から、所定の条件に合致する移動局に送信時間を割り当てる。２２０８〜２２１２は、過去に送信時間割当が割り当てられたスロット数の少ない移動局から順に候補とし、所定の条件に合致した２２１１移動局に送信時間を割り当てる例を示す。過去に送信時間割当が割り当てられたスロット数の少ない順で優先するのは、移動局間の公平性を保つためであるが、通信要求スロットの極端に少ない移動局はこの限りではない。これは、衛星が不可視である箇所を移動中である場合や、Ｗｅｂページ取得後にユーザがその内容を閲覧中である場合などが考えられるためである。或いは、移動局のＱｏＳ要求で、狭い帯域のみを必要とする場合、２２０９の既割当スロット数の計数時に倍数を乗じ、１／倍数の帯域が割り当てられるようにしても良い。
【００２２】
図１４は送信時間割当条件の説明である。これは図１３のフローにおける送信時間割当の決定２２１１のための条件設定の具体例を示している。同図（ａ）が移動局よりの通信予測で、レベルが上となっているスロットが通信要求のある部分である。同図（ｂ）は最低２スロット分空けて送信割当を行う例、（ｃ）は、未使用スロットを最低にする例、（ｄ）は連続するスロットを選択する例である。２４０１の網掛けが実際に送信時間が割り当てられた箇所、２４０２の白抜きの部分は送信時間が割り当てられなかった箇所を示す。評価は２４０３評価ウィンドウをスライドさせながら行う。（ｂ）で２４０４最低ウェイト時間を設けるには、伝搬遅延時間や相手局の応答時間により生じる不感時間帯を避けるためである。本ケースでは一方で２４０５未割当スロットが２箇所生じるなど、帯域利用効率が低下する場合がある。同図（ｃ）は、最低ウェイト時間の制約を外し、帯域の有効利用を優先させた場合である。（ｂ）のケースと比較し、２４０６未割当スロットが１箇所に減っている。一方で、（ｂ）で示した伝搬遅延の問題があるため、通信内容によっては必ずしも効率的でない場合もある。図１４（ｃ）は、連続するスロットを優先的に送信時間割当するものである。ある時間スロットで送信要求のある移動局に関し、連続的に確保出来る通信要求が最長となるものを選んでいる。図示した（ｃ）の例では、評価ウィンドウサイズ（Ｗｗ）が１スロットの場合２４０７であるが、Ｗｗを例えば３とすると２４０８、より長期的視点にたった最長スロットを選択できる。（ｂ），（ｃ）のケースとも条件として移動局間の割当の公平性を考慮している。（ｄ）では図示した範囲において公平性が保たれていないが、より長期にわたる割り当てで公平性を保つようにしても良い。
【００２３】
以上のように、複数の地上移動局が、相補的に同一回線を共有することで、衛星回線の高遅延時間によるスループットの低下と、移動体通信におけるシャドウイングによるエラーの発生の双方を改善する。
【００２４】
【発明の効果】
スループットの低下を改善することができる。また、移動体通信におけるシャドウイングによるエラーの発生について改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基本構成。
【図２】遮蔽を根拠とした通信予測。
【図３】上位プロトコル要求による通信予測。
【図４】通信予測根拠の重み付け。
【図５】伝搬遅延と処理遅延環境でのチャネル共有。
【図６】グルーピングの概略図。
【図７】スロット化。
【図８】（ａ）は移動局のブロック図、（ｂ）は基地局のブロック図である。
【図９】移動局の動作フロー。
【図１０】基地局の動作フロー。
【図１１】チャネル共有組み合わせ選択方法のフロー。
【図１２】チャネル共有組み合わせ選択の評価指標の例。
【図１３】送信時間割当フロー。
【図１４】（ａ）は移動局よりの通信予測で、レベルが上となっているスロットが通信要求のある部分、（ｂ）は最低２スロット分空けて送信割当を行う例、（ｃ）は未使用スロットを最低にする例、（ｄ）は連続するスロットを選択する例である。
【符号の説明】
１１０１…移動局１、１１０２，１２０３，１３０３，１６０５…基地局、
１１０３…移動局２、１１０４，１４１０…通信予測パタン１、１１０５…予測パタン１のアップリンク、１１０６，１４１１…通信予測パタン２、１１０７…予測パタン２のアップリンク、１１０８…通信タイミング割当スケジューリング、１１０９…送信時間割当１、１１１０…送信時間割当１の受信、１１１１…送信時間割当２、１１１２…送信時間割当２の受信、１１１３…割り当てに従った送信１、１１１４…割り当てに従った送信２、１１１５…時間基準点、１１１６…時間経過、１２０１，１６０４…衛星、１２０２…建造物、１２０４…移動局現在位置、１２０５…移動局未来位置、１２０６…進行予定ルート、１２０７…ナビゲーション装置、１２１０…遮蔽予測パタン（補正無し）、１２１１…遮蔽予測パタン（補正有り）、１３０１…移動局Ａ、１３０２…移動局Ｂ、１３０４…移動局ｎ、１３０５…移動局Ａよりのアップリンク１、１３０６…移動局Ａよりのアップリンク１に対する応答、１３０７…移動局Ａよりのアップリンク２、１３０８…移動局Ｂよりのアップリンク、１３０９…移動局ｎよりのアップリンク、１４０１…本発明プロトコルレイヤ、１４０２…アプリケーションレイヤから上位プロトコルレイヤへの通信予測通知、１４０３…上位プロトコルレイヤから本発明プロトコルレイヤへの通信予測通知、１４０４…ユーザよりの通信予測通知、１４０５…レイヤをまたぐ通信予測通知、１４１２…通信予測パタン３、１４１３…通信予測パタン４、１４１４…通信予測パタン５、１５０１…重み、１６０１…グルーピング１、１６０２…グルーピング２、１６０６…移動局、
１６０７…グルーピング１におけるチャネル１、１６０８…グルーピング１におけるチャネル２、１７０１…通信予測と送信時間割当の授受シーケンス、１７０２…通信予測と送信時間割当のスロット化、１７０３…スロット化の組み合わせの例、１７０４…スロット化単位時間、１８０１…位置検出手段、１８０２…電子地図データ、１８０３…通信需要予測手段、１８０４…電源要件検出手段、１８０５…外部入力、１８０６…通信予測外部入力手段、１８０７，１８６３…基準時刻、１８０８…衛星位置情報、１８０９…遮蔽予測手段、１８１０…通信予測統合手段、１８１１…送信手段１、１８１２…送信手段２、１８１３…送信イネーブラ、１８１４…送信時間割当記憶手段、１８１５…受信手段、１８１６…送信時間割当抽出手段、１８１７…時刻同期抽出手段、１８１８…アプリケーション／操作手段、１８５１…受信手段２、１８５２…通信予測抽出手段１、１８５３…多重化信号分離手段、１８５４…通信予測抽出手段２、１８５５…受信手段１、
１８５６…通信予測格納手段、１８５７…送信時間割等等算出手段、１８５８…送信時間割等送出手段、１８５９…送信手段、１８６０…制御信号重畳手段、
１８６１…信号多重化手段、１８６２…送信時間割等格納手段、１９０１〜１９０７…移動局側初期接続開始のフロー、１９０８〜１９１０…移動局側接続中の動作フロー、１９１１〜１９１５…移動局側通信予測更新フロー、２００１〜２００６…基地局初期接続イベント処理フロー、２０１０〜２０１３…基地局側通信予測更新イベント処理フロー、２１０１〜２１０９…チャネル共有組合選択法のフロー、２２０１〜２２１５…送信割当決定フロー、２３０１…移動局Ａの通信予測パタン、２３０２…移動局Ｂの通信予測パタン、２３０３…移動局Ｃの通信予測パタン、２３０４…通信予測パタンの数値表現の例、２３０５…評価指標１、２３０６…評価指標２、２３０７…評価指標３、２４０１…送信時間割当箇所、２４０２…送信時間非割当箇所、２４０３…評価ウィンドウ、２４０４…最低ウェイト時間、２４０５，２４０６…未割当スロット、２４０７…評価ウィンドウ小、２４０８…評価ウィンドウ大。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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