(57)【要約】【課題】  ブロッキングを地上局が速やかに検出し、通信効率のよいデータ通信システムを提供する。【解決手段】  衛星を介して移動地上局間で通信を行なうデータ通信システムであって、前記地上局は、データを送受信する相手地上局との間で、通信接続時から切断時まで継続的に監視信号を送受信する監視信号送受信手段と、前記監視信号に基づいて通信遮断を検出する通信遮断検出手段とを備える。また、前記通信遮断検出手段は、前記監視信号を所定の期間以上受信しない場合、通信遮断として検出する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星を介して移動地上局間で通信を行なうデータ通信システムであって、
前記地上局は、データを送受信する相手地上局との間で、通信接続時から切断時まで継続的に監視信号を送受信する監視信号送受信手段と、
前記監視信号に基づいて通信遮断を検出する通信遮断検出手段とを備えることを特徴とするデータ通信システム。
【請求項２】
前記通信遮断検出手段は、前記監視信号を所定の期間以上受信しない場合、通信遮断として検出すること特徴とする請求項１記載のデータ通信システム。
【請求項３】
衛星を介して移動地上局間で通信を行なうデータ通信システムであって、
前記地上局は、通信遮断を検出する通信遮断検出手段と、
前記通信遮断検出結果を他の地上局へ直接送信する検出結果直接送信手段とを備え、
前記他の地上局は、前記検出結果直接送信手段による前記通信遮断検出結果を受信する検出結果直接受信手段と、
前記受信した通信遮断検出結果を、前記地上局の通信相手先地上局に、前記衛星を介して送信する検出結果送信手段とを備え、
前記通信相手先地上局は、前記通信遮断検出結果に基づいて、前記地上局の通信遮断を検出する相手先通信遮断検出手段とを備えることを特徴とするデータ通信システム。
【請求項４】
前記地上局は、自地上局の位置情報を付与して、前記通信遮断検出結果を他の地上局へ直接送信する検出結果直接送信手段を備え、
前記他の地上局は、前記位置情報を含む通信遮断検出結果に基づいて、自地上局の通信遮断を予測し、この通信遮断予測を、自地上局の通信相手先地上局に、前記衛星を介して送信する通信遮断予測送信手段を備え、
前記他の地上局の通信相手先地上局は、前記通信遮断予測に基づいて、前記他の地上局の通信遮断を予測する通信遮断予測手段を備えることを特徴とする請求項３記載のデータ通信システム。
【請求項５】
衛星を介して移動地上局間で通信を行なうデータ通信方法であって、
前記地上局は、データを送受信する相手地上局との間で、通信接続時から切断時まで継続的に監視信号を送受信するステップと、
前記監視信号に基づいて通信遮断を検出するステップとを備えることを特徴とするデータ通信方法。
【請求項６】
衛星を介してデータを送受信する相手地上局との間で、通信接続時から切断時まで継続的に監視信号を送受信する監視信号送受信手段と、
前記監視信号に基づいて通信遮断を検出する通信遮断検出手段と
を備えることを特徴とする地上局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地上局と衛星とを用いた移動体衛星通信システムに関するものである。特に、ビル・橋・トンネルなどの障害物により地上移動局と衛星との見通しが遮られ通信が一時停止するデータ通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、例えば特許２６５８８６５号（特許文献１と呼ぶ）に示すように、地上移動局と地上基地局における通信を想定し、地上移動局が衛星のパイロット信号強度を検出し、その信号の有無をもって地上移動局側がブロッキングの発生にともなう通信制御を行なっていた。地上基地局は位置固定であり、ブロッキングが発生しないような条件である。
【０００３】
【特許文献１】特許２６５８８６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術ではブロッキングの発生する地上移動局はブロッキングを検出できるが、地上移動局がパイロット信号の検出しか行っていないため、データの送受信のタイムアウト発生するまで地上基地局側は地上移動局のブロッキングを検出することができず、通信効率が悪化するという問題があった。また、地上局が両方とも移動する場合に、相手地上局のブロッキングを地上局の両方で検出できないため、更に通信効率が悪化するという問題があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、ブロッキングを地上局が速やかに検出し、通信効率のよいデータ通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
衛星を介して移動地上局間で通信を行なうデータ通信システムであって、前記地上局は、データを送受信する相手地上局との間で、通信接続時から切断時まで継続的に監視信号を送受信する監視信号送受信手段と、前記監視信号に基づいて通信遮断を検出する通信遮断検出手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
衛星を介して移動地上局間で通信を行なうデータ通信システムであって、前記地上局は、データを送受信する相手地上局との間で、通信接続時から切断時まで継続的に監視信号を送受信する監視信号送受信手段と、前記監視信号に基づいて通信遮断を検出する通信遮断検出手段とを備えることにより、ブロッキングを速やかに検出でき、通信効率をよくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は本実施の形態１におけるシステム構成図である。図１において、地上局１０と１１との間で衛星２０を介してデータ通信を行なう。地上局１０、１１の衛星捕捉信号受信部１０２、１１２で衛星捕捉ビームを送受信し、その後データ送受信部１０１、１１１を用いてデータの送受信を行なう。監視信号送受信部１０３、１１３により、ブロッキングを監視する。この監視信号送受信部１０３、１１３が本実施の形態１の特徴的部分である。
【０００９】
次に、図１における各構成要素がどのように動作するかについて説明する。
図２は動作を示すシーケンス図である。図２において、まず地上局１０、１１は衛星捕捉信号受信部１０２、１１２によって衛星２０の位置を追尾するための衛星捕捉ビームを受信している。地上局１０、１１は、この衛星捕捉ビームの検出なくしては衛星との無線信号送受ができないため通信できない。通信を開始したい地上局１０は、衛星捕捉ビームを検出しているときに接続要求を送信し、通信相手の地上局１１は、この接続要求を受信したとき接続確認を送信し、データ送受信状態になる。このとき両地上局１０、１１は、データ送受信の有無にかかわらず、監視信号送受信部１０３、１１３によりブロッキング監視信号を連続的に送受信し、ブロッキングの発生を監視し続ける。その後、データ送受信部１０１、１１１によりデータの送受信が行なわれる。
【００１０】
ここで、図２に示されるように衛星２０と地上局１１との間でブロッキングが発生した場合、従来技術である衛星捕捉ビーム信号だけであると、地上局１１では衛星捕捉ビームの信号の断絶によりブロッキングを検出できるが、地上局１０では、衛星２０からの衛星捕捉ビーム信号は断絶せず、データの送受信のタイムアウトが発生するまで、衛星２０と地上局１１との間のブロッキングは検出できない。しかし、本実施の形態１における地上局１０は、データ送受信の有無にかかわらず監視信号送受信部１０１によりブロッキング監視信号を連続的に送受信して監視しているので、衛星２０と地上局１１との間でブロッキングが発生した場合でも、ブロッキング監視信号の断絶により直ちにブロッキングを検出することができる（例えば一定期間受信しなかったら、ブロッキング監視信号の断絶と判断する）。地上局１１は、衛星捕捉ビーム信号の断絶だけでなく、ブロッキング監視信号の断絶によっても、ブロッキングを検出できる。また、衛星２０と地上局１０との間でブロッキングが発生した場合も同様に、ブロッキング監視信号の断絶により、地上局１１でブロッキングを検出することができる。つまり、両地上局１０、１１は、監視信号送受信部１０３、１１３において、データ送受信の有無にかかわらずブロッキング監視信号を連続的に送受信することにより、衛星捕捉ビームでは検出できない相手地上局と衛星間にて発生するブロッキングをも検出することができる。
【００１１】
また、地上局１０、１１は、監視信号送受信部１０３、１１３と衛星捕捉信号受信部１０２、１１２とで監視を行なうことにより、ブロッキング監視信号だけが途絶したときは衛星２０と相手地上局間がブロッキングされたこと、衛星捕捉ビームとブロッキング監視信号双方が途絶したときは衛星２０と自地上局間がブロッキングされたことの区別を直ちに行なうことができる。
【００１２】
以上のように、監視信号送受信部１０３、１１３、更には衛星捕捉信号受信部１０２、１１２を備え監視することにより、ブロッキングを速やかに検出でき、さらにブロッキング発生側を特定することができるので、再送や保留の制御がきめ細かくできるようになり通信効率をよくすることができる。
【００１３】
なお、ブロッキング監視信号は、監視信号送受信部１０３、１１３より衛星通信の接続から切断まで連続して送信し続けてもよいが、衛星捕捉信号受信部１０２、１１２において衛星捕捉ビームを検出している間のみ送信することにより、地上局の電力消費を抑えることもできる。
【００１４】
また、地上局１０、１１は、一方が移動局で他方が基地局でもよいし、両方移動局でもよい。衛星２０との間でブロッキングが発生することがあるのであれば、両方基地局でもよい。
【００１５】
実施の形態２．
実施の形態２では、直接地上無線通信が行なえるような距離に他の地上局が存在するような場合に、ブロッキング監視信号に代わってブロッキングを検出する動作について説明する。図３は本実施の形態２におけるシステム構成図である。図３において各地上局は、直接地上無線によりデータを送受信する直接無線送受信部１０４、１１４、１２４と、ブロッキングの発生を検出するブロッキング検出部１０５、１１５、１２５と、このブロッキング検出部により検出されたブロッキングの発生を他の地上局へ通知するブロッキング通知部１０６、１１６、１２６とを備える。データ送受信部１０１、１１１、１２１と、衛星捕捉信号受信部１０２、１１２、１２２は、前記実施の形態１と同様である。
【００１６】
次に、図３における各構成要素がどのように動作するかについて説明する。
図４は動作を示すシーケンス図である。図４において、まず地上局１０、１１、１２は衛星捕捉信号受信部１０２、１１２、１２２において衛星の位置を追尾するための衛星捕捉ビームを受信している。図４に示すように、衛星２０と地上局１１間がブロッキングされたとき、地上局１１のブロッキング検出部１１５は衛星捕捉ビームの断絶によりブロッキングの発生を検出するとともに、通信チャネルを識別する。地上局１１のブロッキング検出部１１５によりブロッキングを検出すると、地上局１１の直接無線送受信部１１４は、近くの地上局１２に通信チャネルを識別する符号をつけてブロッキング発生通知を送信する。このブロッキング発生通知は、あらかじめ決まった地上局へ個別通信するようにしてもよいし、あるいはブロードキャスティングしてその通信を受信するのが任意の地上局となるようにしてもよい。
【００１７】
直接無線送受信部１０５でブロッキング発生通知を受信した地上局１２は、ブロッキング通知部１２６により地上局１０へ通信チャネルを識別する符号をつけてブロッキング発生通知を送信する。地上局１０のブロッキング検出部１０５は、通信チャネルを識別する符号のついたブロッキング発生通知を受信することにより直ちに衛星２０と地上局１１間がブロッキングされたことを検出する。
【００１８】
衛星２０と地上局１１間のブロッキングがなくなり、再び衛星捕捉信号受信部１１２において衛星捕捉ビームを検出した地上局１１は、ブロッキング通知部１１６により直接地上局１０へブロッキング解除通知を送信する。地上局１０は、ブロッキング解除通知を受信することにより、相手地上局と衛星間にて発生したブロッキングが解除されたことを検出する。
【００１９】
以上のように、前記実施の形態１では監視信号送受信部よりブロッキング監視信号を連続的に送受信することにより他の地上局で発生したブロッキングの検出を行なっていたが、本実施の形態２では、ブロッキング検出部が衛星捕捉ビームの断絶によりブロッキングを検出したとき、直接無線送受信部が通信チャネルを識別する符号をつけてブロッキング発生通知を近隣地上局へ送るようにし、それを受信した近隣地上局が、ブロッキング通知部により衛星回線経由で通信チャネルを識別する符号をつけてブロッキング発生通知を送信する場合について示した。
【００２０】
上記のような実施の形態２におけるデータ通信システムによれば、近くに他の地上局が存在するときはその地上局を経由してブロッキング発生通知を送受信することにより、同様にブロッキングを速やかに検出でき、さらにブロッキング発生側を特定することができる。
【００２１】
また、衛星捕捉信号送受信部がブロッキング検出部の機能を兼ねてもよい。
【００２２】
また、本実施の形態２では、衛星２０と地上局１１間のブロッキングを地上局が検出する際、衛星捕捉ビームの断絶によりブロッキングの発生を検出しているが、ブロッキングの発生を検出できればこれに限られず、他の方法でブロッキングの発生を検出してもよい。
【００２３】
実施の形態３．
実施の形態３では、上記実施の形態２のブロッキング検出方法を利用して、さらにブロッキングを予測する動作について説明する。図５は、本実施の形態３におけるシステム構成図である。図５において、地上局１１の近隣に地上局１３が存在すること以外は、上記実施の形態２と同様である。図６は動作を示すシーケンス図である。
【００２４】
図５の地上局１２、１３が衛星通信を行なっている途中で、衛星２０と地上局１３との間でブロッキングが発生したとき、上記実施の形態２と同様に、地上局１３のブロッキング検出部１３５がブロッキングを検出し、直接無線送受信部１３４により近くの地上局１１にブロッキング発生通知を送信する。このとき地上局１３の直接無線送受信部１３４は地上局１３の位置情報を付与して送信する。
【００２５】
地上局１１において、直接無線送受信部１１４は位置情報付のブロッキング発生通知を受信し、ブロッキング検出部１１５は地上局１３でのブロッキングを検出し、ブロッキング通知部１１６は衛星２０経由で地上局１２へブロッキング発生通知を送信する。地上局１１のブロッキング通知部１１６は、この動作と共に地上局１１、１３の位置情報と比較し、地上局１１が既に他の地上局１０と通信中であり、また地上局１３のブロッキングが発生した地点を通過する場合、ブロッキングを予測するブロッキング予測通知を衛星２０経由で地上局１０に送信する。
【００２６】
地上局１０のブロッキング検出部１０５は、ブロッキング予測通知を受信することにより衛星２０と地上局１１間がブロッキングされることを予測検出する。
【００２７】
衛星２０と地上局１１間のブロッキングがなくなり、再び衛星捕捉信号受信部１１２において衛星捕捉ビームを検出した地上局１１は、ブロッキング通知部１１６によりブロッキング解除通知を衛星２０経由で地上局１０に送信し、地上局１０はブロッキング解除通知を受信することにより相手地上局１１と衛星２０間にて発生したブロッキングが解除されたことを検出するのは実施形態２と同様である。
【００２８】
上記のような実施の形態３におけるデータ通信システムによれば、ブロッキング発生通知を経由する地上局はブロッキングが発生した地上局との位置を把握することにより、ブロッキングの発生を予測し、ブロッキングが発生する前にブロッキングが起こることを相手地上局に伝えることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態３では、地上局１１のブロッキング通知部１１６がブロッキングの予測と通知を行なっているが、ブロッキングの予測を他の手段で行なっても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１におけるシステム構成図
【図２】実施の形態１における動作を示すシーケンス図
【図３】実施の形態２におけるシステム構成図
【図４】実施の形態２における動作を示すシーケンス図
【図５】実施の形態３におけるシステム構成図
【図６】実施の形態３における動作を示すシーケンス図
【符号の説明】
【００３１】
１０、１１、１２、１３  地上局
２０  衛星
１０１、１１１、１２１、１３１  データ送受信部
１０２、１１２、１２２、１３２  衛星捕捉信号受信部
１０３、１１３  監視信号送受信部
１０４、１１４、１２４、１３４  直接無線送受信部
１０５、１１５、１２５、１３５  ブロッキング検出部
１０６、１１６、１２６、１３６  ブロッキング通知部
【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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