(57)【要約】【課題】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通信が一時停止するブロッキング時のデータ通信効率を向上する。【解決手段】地上移動局１０のブロッキング検出部１０１がブロッキングを検出し、計測演算部１０４がブロッキング解除後の帯域不足を計算して帯域割当の増加を要求し、衛星管制局１２の衛星管制制御部１２７が、地上移動局１０からの帯域割当の増加要求に対して、帯域を増加する帯域幅と増加する時間を計算し、衛星回線送受信部１２３が地上移動局１０と地上基地局１１に帯域割当て通知を送信し、地上移動局１０と地上基地局１１は、帯域割当て通知により通知された帯域に設定変更して通信を行う。【選択図】図１
2007208653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の通信先と所定の通信帯域にて通信を行うとともに、通信帯域の制御を行う制御装置とも通信可能な通信装置であって、
前記通信先との通信が一時的に不能になるブロッキングの発生を検出するブロッキング検出部と、
前記ブロッキング検出部によりブロッキングの発生が検出された際に、ブロッキングにより使用できない通信帯域の補填のための通信帯域の増加を求める帯域割当要求通知を生成する帯域割当要求部と、
前記帯域割当要求部により生成された帯域割当要求を前記制御装置に送信する帯域割当要求送信部とを有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記ブロッキング検出部は、
ブロッキングの発生を検出するとともに、当該ブロッキングの解除を検出し、
前記帯域割当要求部は、
前記ブロッキング検出部によるブロッキングの発生の検出から当該ブロッキングの解除の検出までの通信不能期間を計測し、計測した通信不能期間に基づいて通信帯域の増加幅及び通信帯域の増加期間を算出し、算出した通信帯域の増加幅及び通信帯域の増加期間を示した帯域割当要求通知を生成することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信装置は、更に、
ブロッキングにより通信が不能になる通信不能期間の間、前記通信先に送信すべきデータを蓄積するデータ蓄積部を有し、
前記帯域割当要求部は、
前記データ蓄積部により蓄積されたデータのデータ量に基づいて通信帯域の増加幅及び通信帯域の増加期間を算出し、算出した通信帯域の増加幅及び通信帯域の増加期間を示した帯域割当要求通知を生成することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記割当要求部は、
前記ブロッキング検出部によりブロッキングの発生が検出された際に、ブロッキングにより使用できない通信帯域の少なくとも一部を開放することを通知する帯域開放通知を生成し、
前記帯域割当要求送信部は、
前記帯域割当要求部により生成された帯域開放通知を前記制御装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
所定の通信先と所定の通信帯域にて通信を行うとともに、通信帯域の制御を行う制御装置とも通信可能な通信装置であって、
前記通信先との通信が一時的に不能になるブロッキングの発生を予測するブロッキング予測部と、
前記ブロッキング予測部によりブロッキングの発生が予測された際に、ブロッキングが開始するまでの間の通信帯域の増加を求める帯域割当要求通知を生成する帯域割当要求部と、
前記帯域割当要求部により生成された帯域割当要求を前記制御装置に送信する帯域割当要求送信部とを有することを特徴とする通信装置。
【請求項６】
前記ブロッキング予測部は、
ブロッキングが開始すると予測される予測ブロッキング開始時刻を算出し、
前記帯域割当要求部は、
前記ブロッキング予測部によりブロッキングの発生が予測された時点から前記ブロッキング予測部により算出された予測ブロッキング開始時刻までのブロッキング開始猶予期間を算出し、算出したブロッキング開始猶予期間に基づいて通信帯域の増加幅及び通信帯域の増加期間を算出し、算出した通信帯域の増加幅及び通信帯域の増加期間を示した帯域割当要求通知を生成することを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記割当要求部は、
前記ブロッキング予測部によりブロッキングの発生が予測された際に、ブロッキングにより使用できない通信帯域の少なくとも一部を開放することを通知する帯域開放通知を生成し、
前記帯域割当要求送信部は、
前記帯域割当要求部により生成された帯域開放通知を前記制御装置に送信することを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項８】
前記通信装置は、更に、
前記制御装置より、前記制御装置における通信帯域の割当結果を示した応答を受信する応答受信部と、
前記応答受信部により受信された前記制御装置からの応答に示された割当結果に基づく通信帯域にて前記通信先と通信を行う通信部とを有することを特徴とする請求項１又は５に記載の通信装置。
【請求項９】
前記通信装置は、
所定の基地局装置と無線通信を行う移動局装置であることを特徴とする請求項１又は５に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記通信装置は、
所定の移動局装置と無線通信を行う基地局装置であることを特徴とする請求項１又は５に記載の通信装置。
【請求項１１】
所定の通信帯域にて互いに通信を行う移動局装置及び基地局装置と通信可能であり、前記移動局装置と前記基地局装置との間の通信における通信帯域の制御を行う制御装置であって、
前記移動局装置と前記基地局装置との間の通信が一時的に不能になるブロッキングの発生を予測するブロッキング予測部と、
前記ブロッキング予測部によりブロッキングの発生が予測された際に、ブロッキングが開始するまでの間の前記移動局装置と前記基地局装置との間の通信における通信帯域を増加させることができるか否かを判断し、判断結果を示す帯域割当通知を生成する帯域割当判断部と、
前記帯域割当判断部により生成された帯域割当通知を前記移動局装置及び前記基地局装置の少なくともいずれか一方に送信する帯域割当通知送信部とを有することを特徴とする制御装置。
【請求項１２】
前記ブロッキング予測部は、
ブロッキングが開始すると予測される予測ブロッキング開始時刻を算出し、
前記帯域割当判断部は、
前記ブロッキング予測部によりブロッキングの発生が予測された時点から前記ブロッキング予測部により算出された予測ブロッキング開始時刻までのブロッキング開始猶予期間を算出し、算出したブロッキング開始猶予期間に基づいて通信帯域の増加幅及び通信帯域の増加期間を算出し、算出した通信帯域の増加幅及び通信帯域の増加期間の割当が可能であるか否かを判断することを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記ブロッキング予測部は、
所定の時間内に複数のブロッキングの発生と解除とが連続して起こることを予測する場合があり、
前記帯域割当判断部は、
前記ブロッキング予測部により所定の時間内に複数のブロッキングの発生と解除とが連続して起こることが予測された場合に、一つのブロッキングの解除から次のブロッキングの発生までの期間を通信可能期間とし、それぞれの通信可能期間の通信帯域を増加させることができるか否かを判断することを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記帯域割当判断部は、
ブロッキングにより送信を保留されていたデータをそれぞれの通信可能期間内で送信完了させることができるレベルまでそれぞれの通信可能期間の通信帯域を増加させることができるか否かを判断することを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１５】
通信帯域の制御を行う制御装置に対して通信帯域の割り当てを要求する帯域割当要求方法であって、
所定の通信先との通信が一時的に不能になるブロッキングの発生を検出するブロッキング検出ステップと、
前記ブロッキング検出ステップによりブロッキングの発生が検出された際に、ブロッキングにより使用できない通信帯域の補填のための通信帯域の増加を求める帯域割当要求通知を生成する帯域割当要求ステップと、
前記帯域割当要求ステップにより生成された帯域割当要求を前記制御装置に送信する帯域割当要求送信ステップとを有することを特徴とする帯域割当要求方法。
【請求項１６】
通信帯域の制御を行う制御装置に対して通信帯域の割り当てを要求する帯域割当要求方法であって、
所定の通信先との通信が一時的に不能になるブロッキングの発生を予測するブロッキング予測ステップと、
前記ブロッキング予測ステップによりブロッキングの発生が予測された際に、ブロッキングが開始するまでの間の通信帯域の増加を求める帯域割当要求通知を生成する帯域割当要求ステップと、
前記帯域割当要求ステップにより生成された帯域割当要求を前記制御装置に送信する帯域割当要求送信ステップとを有することを特徴とする帯域割当要求方法。
【請求項１７】
所定の通信帯域にて互いに通信を行う移動局装置及び基地局装置と通信可能であり、前記移動局装置と前記基地局装置との間の通信における通信帯域の制御を行う帯域制御方法であって、
前記移動局装置と前記基地局装置との間の通信が一時的に不能になるブロッキングの発生を予測するブロッキング予測ステップと、
前記ブロッキング予測ステップによりブロッキングの発生が予測された際に、ブロッキングが開始するまでの間の前記移動局装置と前記基地局装置との間の通信における通信帯域を増加させることができるか否かを判断し、判断結果を示す帯域割当通知を生成する帯域割当判断ステップと、
前記帯域割当判断ステップにより生成された帯域割当通知を前記移動局装置及び前記基地局装置の少なくともいずれか一方に送信する帯域割当通知送信ステップとを有することを特徴とする帯域制御方法。
【請求項１８】
通信帯域の制御を行う制御装置に対して通信帯域の割り当てを要求する帯域割当要求をコンピュータに実行させるプログラムであって、
所定の通信先との通信が一時的に不能になるブロッキングの発生を検出するブロッキング検出処理と、
前記ブロッキング検出処理によりブロッキングの発生が検出された際に、ブロッキングにより使用できない通信帯域の補填のための通信帯域の増加を求める帯域割当要求通知を生成する帯域割当要求処理と、
前記帯域割当要求処理により生成された帯域割当要求を前記制御装置に送信する帯域割当要求送信処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１９】
通信帯域の制御を行う制御装置に対して通信帯域の割り当てを要求する帯域割当要求をコンピュータに実行させるプログラムであって、
所定の通信先との通信が一時的に不能になるブロッキングの発生を予測するブロッキング予測処理と、
前記ブロッキング予測処理によりブロッキングの発生が予測された際に、ブロッキングが開始するまでの間の通信帯域の増加を求める帯域割当要求通知を生成する帯域割当要求処理と、
前記帯域割当要求処理により生成された帯域割当要求を前記制御装置に送信する帯域割当要求送信処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
所定の通信帯域にて互いに通信を行う移動局装置及び基地局装置と通信可能であり、前記移動局装置と前記基地局装置との間の通信における通信帯域の制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記移動局装置と前記基地局装置との間の通信が一時的に不能になるブロッキングの発生を予測するブロッキング予測処理と、
前記ブロッキング予測処理によりブロッキングの発生が予測された際に、ブロッキングが開始するまでの間の前記移動局装置と前記基地局装置との間の通信における通信帯域を増加させることができるか否かを判断し、判断結果を示す帯域割当通知を生成する帯域割当判断処理と、
前記帯域割当判断処理により生成された帯域割当通知を前記移動局装置及び前記基地局装置の少なくともいずれか一方に送信する帯域割当通知送信処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、移動体通信システムにおいてビル・橋・トンネルなどの障害物に遮られて通信が一時停止する場合の通信制御に関し、特に、地上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通信が一時停止する双方向データ無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地上移動局と地上基地局とを含む移動体通信システムにおいて、ブロッキング、すなわち、移動体の通信がビル・橋・トンネルなどの障害物に遮られて一時不通となることが予測される場合に、ブロッキングの期間中は、該地上移動局へのデータ配信を禁止し、該データを地上基地局で保存しブロッキングの解消後に保存されたデータを地上移動局に送信することが行われている（特開２０００−３０７５０９号公報“移動体データ通信システム及び移動体搭載通信装置”）。
【特許文献１】特開２０００−３０７５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術では、ブロッキングの発生に対するデータ配信の停止と保存およびブロッキング解除後の再送に関する通信制御を行っているが、保存データの再送に関する通信負荷の増大に対しては考慮されておらず、十分にスループットを確保できないという問題があった。
【０００４】
この発明は、例えば、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ブロッキングを移動局あるいは基地局が計測し、衛星回線の帯域を効率よく利用することによりブロッキングによるスループットの低下が少ない移動体通信システム伝送方式を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る通信装置は、
所定の通信先と所定の通信帯域にて通信を行うとともに、通信帯域の制御を行う制御装置とも通信可能な通信装置であって、
前記通信先との通信が一時的に不能になるブロッキングの発生を検出するブロッキング検出部と、
前記ブロッキング検出部によりブロッキングの発生が検出された際に、ブロッキングにより使用できない通信帯域の補填のための通信帯域の増加を求める帯域割当要求通知を生成する帯域割当要求部と、
前記帯域割当要求部により生成された帯域割当要求を前記制御装置に送信する帯域割当要求送信部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ブロッキングを検出し、ブロッキングにより使用できない通信帯域の補填のための通信帯域の増加を要求することにより、ブロッキングによる通信遮断の影響を軽減することで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】
【０００７】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るシステム構成例を示す図である。
図において、地上移動局１０、地上基地局１１は、衛星２０により提供される衛星回線を利用して通信可能である。また、衛星管制局１２は、地上移動局１０と地上基地局１１との間の通信に用いられる衛星回線の通信帯域を制御する。衛星管制局１２は、衛星回線により地上移動局１０及び地上基地局１１と通信可能である。衛星２０は地上移動局１０と地上基地局１１との間の通信、衛生管制局１２と地上移動局１０又は地上基地局１１との間の通信を中継する。
【０００８】
本実施の形態において、地上移動局１０は通信装置又は移動局装置の例であり、地上基地局１１は通信先又は基地局装置の例であり、衛星管制局１２は、制御装置の例である。
なお、図１では、地上移動局１０は一つしか示されていないが、地上移動局１０は複数存在するものとする。また、地上基地局１１も、複数存在してもよい。
【０００９】
地上移動局１０において、データ送受信部１００は、地上基地局１１との通信を制御する機能であり、衛星回線送受信部１０３を用いて地上基地局１１とデータの送受信を行う。また、ブロッキングによる一時的な通信不能期間が発生する場合に、地上基地局１１に対して送信するデータの保留・蓄積（バッファリング）を行う。データ送受信部１００は、データ蓄積部の例である。
ブロッキング検出部１０１は、地上移動局１０が高層建築物等の脇を通過したり橋脚等の下を通過するため、衛星２０との見通しが得られずデータ通信が途絶した場合に、ブロッキングを検出する。
計測演算部１０４は、ブロッキング検出部１０１によりブロッキングが検出された際に、ブロッキングにより使用できなかった通信帯域の補填のための通信帯域の増加を求める帯域割当て増加要求通知（帯域割当要求通知）を生成する。計測演算部１０４は、帯域割当要求部の例である。
帯域割当要求送信部１０２は、計測演算部１０４により生成された帯域割当て増加要求通知を衛星回線送受信部１０３を用いて衛星管制局１２に送信する。
衛星回線送受信部１０３は、衛星回線とのインタフェースである。衛星回線送受信部１０３は、データ送受信部１００からの指示に基づき、衛星回線を介して地上基地局１１に対してデータを送信し、また地上基地局１１からデータを受信する。また、帯域割当要求送信部１０２からの指示に基づき、衛星回線を介して衛星管制局１２に対して帯域割当て増加要求通知を送信する。更には、衛星管制局１２から送信された帯域割当て増加要求通知に対する応答である通信帯域割当て通知を衛星回線から受信する。衛星回線送受信部１０３は、通信部及び応答受信部の例である。
【００１０】
地上基地局１１において、データ送受信部１１０は、地上移動局１０との通信を制御する機能であり、衛星回線送受信部１１３を用いて地上移動局１０とデータの送受信を行う。
衛星回線送受信部１１３は、衛星回線とのインタフェースである。衛星回線送受信部１１３は、データ送受信部１１０からの指示に基づき、衛星回線を介して地上移動局１０に対してデータを送信し、また地上移動局１０からデータを受信する。更には、衛星管制局１２から送信された地上移動局１０の帯域割当て増加要求通知に対する応答である通信帯域割当て通知を衛星回線から受信する。
地上回線送受信部１１５は、地上基地局１１と衛星管制局１２が衛星回線とは別の地上回線で接続されている場合に、当該地上回線とのインタフェースとなる。地上回線送受信部１１５は、衛星管制局１２の地上回線送受信部１２５と通信を行うことができる。
【００１１】
衛星管制局１２において、衛星回線送受信部１２３は、衛星回線とのインタフェースである。衛星回線送受信部１２３は、帯域割当て要求受信部１２６からの指示に基づき、衛星回線を介して地上移動局１０からの帯域割当て増加要求通知を受信する。更には、衛星管制制御部１２７からの指示に基づき、衛星回線を介して帯域割当て増加要求通知に対する応答である通信帯域割当て通知を衛星回線に送信する。
帯域割当て要求受信部１２６は、地上移動局１０から送信された帯域割当て増加要求通知を衛星回線送受信部１２３を用いて受信する。
衛星管制制御部１２７は、地上移動局１０からの帯域割当て増加要求通知に基づき、地上移動局１０と地上基地局１１との間の通信帯域を増加させることができるか否かを判断し、判断結果を示す通信帯域割当て通知を生成する。
地上回線送受信部１２５は、地上基地局１１と衛星管制局１２が衛星回線とは別の地上回線で接続されている場合に、当該地上回線とのインタフェースとなる。地上回線送受信部１２５は、地上基地局１１の地上回線送受信部１１５と通信を行うことができる。
【００１２】
図１４は、実施の形態１及び以下に示す実施の形態における地上移動局１０、地上基地局１１、衛星管制局１２のハードウェア資源の一例を示す図である。
図１４において、地上移動局１０、地上基地局１１、衛星管制局１２は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置ともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。また、これら全てのハードウェア装置が接続されていなくてもよく、例えば、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７はなくてもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。
【００１３】
通信ボード９１５は、本実施の形態及び以下に述べる実施の形態では、衛星回線に接続されている。通信ボード９１５は、衛星回線送受信部１０３、衛星回線送受信部１１３、衛星回線送受信部１２３の一部を構成する。
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。
【００１４】
上記プログラム群９２３には、本実施の形態及び以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、本実施の形態及び以下に述べる実施の形態の説明において、「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」として説明するデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
また、本実施の形態及び以下に述べる実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００１５】
また、本実施の形態及び以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、ハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、本実施の形態及び以下に述べる実施の形態に記述されている「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、本実施の形態及び以下に述べる実施の形態に記述されている「〜部」の手順をコンピュータに実行させるものである。
【００１６】
次に動作について説明する。
図２を参照して帯域制御に関する動作を説明する。
図２は、地上移動局１０、衛星２０、地上基地局１１、衛星管制局１２のそれぞれの動作を示している。
【００１７】
まず、地上移動局１０はパイロット信号などをブロッキング検出部１０１で監視しており、ブロッキングの発生を検出できるものとする（検出例：特開平７−２４０７０９号公報）。
地上移動局１０と地上基地局１１は、データ送受信部１００とデータ送受信部１１０との間でデータ通信を行う。地上移動局１０、地上基地局１１と衛星２０間は衛星管制局１２の衛星管制制御部１２７からあらかじめ所定の通信帯域を割り当てられており、衛星回線送受信部１０３及び衛星回線送受信部１１３は、割り当てられた通信帯域にて通信開始時に接続されている。
【００１８】
地上移動局１０は高層建築物等の脇を通過したり橋脚等の下を通過し、衛星２０との見通しが得られずデータ通信がブロッキングされたとき、ブロッキング検出部１０１がブロッキングを検知しデータ送受信部１００が送信を中断しデータを保留するのにあわせて、計測演算部１０４にてブロッキング時間（通信不能時間）を測定する。
さらに地上移動局１０が通過し終わり、衛星２０とのデータ通信に対するブロッキングが解除されたとき、ブロッキング検出部１０１にてブロッキングの解除を検知するとともに、計測演算部１０４は、通信が行えなかったブロッキング時間（通信不能時間）より衛星回線の帯域増加率とその帯域増加を行う時間を算出し、帯域割当要求送信部１０２より衛星回線送受信部１０３を用いて衛星管制局１２の帯域割当て要求受信部１２６に通知する。図４に帯域割当て増加要求通知のフォーマット例を示す。
【００１９】
衛星管制局１２では帯域割当て要求受信部１２６により衛星回線の帯域割当て増加要求を受け取ったとき、ただちに衛星管制制御部１２７で衛星が使用可能な通信帯域からその他の通信の通信量を考慮し、該地上局間の通信に増加可能な帯域幅と時間を計算し、衛星２０とデータ送受信を行う地上移動局１０、地上基地局１１に衛星回線送受信部１２３より通信帯域割当ての増加を通知する。地上基地局１１の地上回線送受信部１１５と地上回線で通信できるときは地上回線送受信部１２５から地上回線送受信部１１５を介して地上基地局１１の衛星回線送受信部１１３に通知してもよい。
衛星回線の帯域制御は例えばＴＤＭＡ方式におけるスロット数の割当て数の増減やＣＤＭＡ方式におけるチャネル数の割当て数の増減などにより特定の地上局間のデータ通信に関する回線容量を通信開始時に設定された値より上下させる。
【００２０】
地上移動局１０の衛星回線送受信部１０３、地上基地局１１の衛星回線送受信部１１３及び衛星２０は衛星管制局１２の通信帯域割当て通知に従って帯域制御を行い、ブロッキング解除後にデータ送受信部１００とデータ送受信部１１０との間のデータ通信を行う。
【００２１】
次に、本実施の形態に係る地上移動局１０の動作例を図３のフローチャートを参照して説明する。
先ず、データ送受信部１００が、衛星回線送受信部１０３を用いて、衛星管制局１２により予め割り当てられた通信帯域にて地上基地局１１と通信を行う（Ｓ３０１）。
ブロッキング検出部１０１は、前述のようにパイロット信号などを監視しており、ブロッキングの発生を検出できる。ブロッキング検出部１０１がブロッキングの発生を検出した場合（Ｓ３０２でＹｅｓ）（ブロッキング検出ステップ）、データ送受信部１００及び衛星回線送受信部１０３は、地上基地局１１とのデータ送受信を中止し、データ送受信部１００は送信する予定であったデータを保留・蓄積（バッファリング）し、また、計測演算部１０４がブロッキングの発生により通信が不能になったブロッキング時間（通信不能時間）を計測する（Ｓ３０３）（帯域割当要求ステップ）。
次に、ブロッキング検出部１０１が、ブロッキングの解除を検出した場合（Ｓ３０４でＹｅｓ）は、計測演算部１０４が、ブロッキングにより使用できなかった通信帯域の補填のために、ブロッキング時間に基づいて、通信帯域の増加率及び通信帯域の増加時間を算出する（Ｓ３０５）（帯域割当要求ステップ）。
次に、計測演算部１０４が、算出した増加率と増加時間を示す帯域割当て増加要求通知を生成し（Ｓ３０６）（帯域割当要求ステップ）、帯域割当要求送信部１０２が、衛星回線送受信部１０３を用いて、衛星管制局１２に帯域割当て増加要求通知を送信する（Ｓ３０７）（帯域割当要求送信ステップ）。
次に、衛星回線送受信部１０３は、衛星管制局１２からの応答である通信帯域割当て通知を受信するかどうかを監視し、通信帯域割当て通知を受信した場合（Ｓ３０８でＹｅｓ）は、衛星回線送受信部１０３は、帯域設定を通信帯域割当て通知に示された通信帯域に変更し、変更後の通信帯域にて地上基地局１１と通信を行う（Ｓ３０９）。
【００２２】
なお、以上の説明では、計測演算部１０４は、地上移動局１０がブロッキングされるブロッキング時間の計測を行い、衛星回線の帯域増加率とその帯域増加を行う時間を算出した。
この点、データ送受信部１００でブロッキング発生中に保留・蓄積（バッファリング）されているデータ量を測定する機能を備え、計測演算部１０４は、この保留・蓄積データ量より衛星回線の帯域増加率とその帯域増加を行う時間を算出してもよい。このとき地上移動局１０は、各々帯域割当て増加要求通知（図３）におけるアップリンク増加率，アップリンク増加時間を個々に通知し、ダウンリンク増加率，ダウンリンク増加時間は通知しない。帯域増加率とその帯域増加時間の算出処理例を図５に示す。
図５（ａ）は、ブロッキング時間による帯域増加率とその帯域増加時間の算出例を示しており、ブロッキング時間、初期設定帯域に比例して帯域増加時間、帯域の増加幅を設定する。
図５（ｂ）は、ブロッキング保留データ量による帯域増加率とその帯域増加時間の算出例を示しており、ブロッキング保留データ量に比例して帯域増加時間、帯域の増加幅を設定する。
また、ブロッキングが発生する前の通信データ量（Ｄ）とブロッキング保留データ量（Ｓ）からブロッキング解除後のデータ量を推測し、それにブロッキング保留データ量（Ｓ）を加えたデータ量が帯域増加時間内に転送できる帯域の増加幅を設定してもよい。データ量の推測値が小さいときは帯域の増加幅を小さくすることができる。
【００２３】
以上のように、本実施の形態では、地上移動局１０で帯域割当要求送信部１０２と計測演算部１０４を備えブロッキング時間又はブロッキング保留データ量を計測しブロッキング解除後の帯域増加を要求し、衛星管制局１２が衛星２０と各地上局の通信帯域を制御することにより、ブロッキングされたデータの中断や再送における一時的に大きな負荷変動に対し適応できるようになり通信効率をよくすることができ、ブロッキングによるスループットの低下を抑えることができる。
また、地上移動局１０の通信先は地上基地局１１だけではなく、他の地上移動局でも同様に制御することができる。
【００２４】
このように、本実施の形態に係る衛星通信データ伝送方式は、
地上局の移動に伴い固定障害物などによる衛星と地上移動局間の通信のブロッキングが発生するような地上局と衛星および地上局と衛星間の衛星回線制御を行う衛星管制局からなる移動体無線通信システムにおいて、地上移動局はブロッキングにより通信ができなかった時間を計測する手段と通信できなかった時間からブロッキング解除後の帯域不足を計算する手段と帯域割当てを増減する要求を衛星管制局に通知する手段と帯域割当て通知により衛星回線の通信帯域を設定変更する手段を備え、衛星管制局は帯域割当ての増減要求を受信し、衛星回線の利用状況から帯域を増減する帯域幅と変更する時間を計算する手段と帯域割当て通知を衛星および該当する地上局に通知する手段を備え、地上移動局はブロッキングが発生したとき通信ができなかった時間を計測する手段により得られた時間とブロッキング発生前の衛星回線帯域から帯域不足を計算する手段により得られた不足帯域を補う帯域増加幅と増加する時間と帯域を変更する通信の相手局と自局のアドレスを帯域割当ての増減要求を通知する手段により衛星管制局に通知し、衛星管制局は該当通信の増減する帯域幅と時間を計算し該当通信の相手局と自局および衛星に変更する帯域割当てを通知することで、ブロッキングによる通信遮断とデータ保留再送処理におけるスループットの低下を補償することを特徴とする。
【００２５】
また、本実施の形態に係る衛星通信データ伝送方式は、
地上局はブロッキングにより通信ができなかった時に保留したデータ量を計測する手段とブロッキング保留データ量からブロッキング解除後の帯域不足を計算する手段を備え、地上局はブロッキング保留データ量とブロッキング発生前の衛星回線帯域から帯域不足を計算する手段により得られた不足帯域を補う帯域増加幅と増加する時間と帯域を変更する通信の相手局と自局のアドレスを帯域割当ての増減要求を通知する手段により衛星管制局に通知し、衛星管制局は該当通信の増減する帯域幅と時間を計算し該当通信の相手局と自局および衛星に変更する帯域割当てを通知することで、ブロッキングによる通信遮断とデータ保留再送処理におけるスループットの低下を補償することを特徴とする。
【００２６】
また、本実施の形態に係る衛星通信データ伝送方式は、
地上移動局はブロッキングにより通信ができなかった時間に帯域割当てを増減する要求を衛星管制局に地上回線を用いて通知する手段により衛星回線帯域を減少してもよいことを通知し、衛星管制局は地上移動局と衛星間の通信帯域を必要に応じて減少し通知することで衛星回線の利用効率を改善することを特徴とする。
【００２７】
実施の形態２．
図６は、本実施の形態に係るシステム構成例を示す図である。
地上移動局１０において、データ送受信部１００及び衛星回線送受信部１０３は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００２８】
衛星管制局１２において、衛星回線送受信部１２３、地上回線送受信部１２５、帯域割当て要求受信部１２６、衛星管制制御部１２７は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００２９】
地上基地局１１において、データ送受信部１１０、衛星回線送受信部１１３、地上回線送受信部１１５は、実施の形態１で説明したものと同様である。なお、本実施の形態では、データ送受信部１１０は、地上移動局１０に対して送信するデータの保留・蓄積（バッファリング）を行う。データ送受信部１１０は、データ蓄積部の例である。
ブロッキング検出部１１１は、地上移動局１０が高層建築物等の脇を通過したり橋脚等の下を通過したために、地上移動局１０と地上基地局１１と間の見通しが得られず地上移動局１０とのデータ通信が途絶した場合に、ブロッキングを検出する。
計測演算部１１４は、ブロッキング検出部１１１によりブロッキングが検出された際に、ブロッキングにより使用できなかった通信帯域の補填のための通信帯域の増加を求める帯域割当て増加要求通知（帯域割当要求通知）を生成する。計測演算部１１４は、帯域割当要求部の例である。
帯域割当要求送信部１１２は、計測演算部１１４により生成された帯域割当て増加要求通知を衛星回線送受信部１１３を用いて衛星管制局１２に送信する。
本実施の形態では。衛星回線送受信部１１３は、データ送受信部１１０からの指示に基づき、衛星回線を介して地上移動局１０に対してデータを送信し、また地上移動局１０からデータを受信するだけでなく、帯域割当要求送信部１１２からの指示に基づき、衛星回線を介して衛星管制局１２に対して帯域割当て増加要求通知を送信し、更には、衛星管制局１２から送信された帯域割当て増加要求通知に対する応答である通信帯域割当て通知を衛星回線から受信する。衛星回線送受信部１１３は、通信部及び応答受信部の例である。
また、本実施の形態では、地上回線送受信部１１５は、衛星管制局１２の地上回線送受信部１２５に対して帯域割当て増加要求通知を送信することが可能であり、また、衛星管制局１２の地上回線送受信部１２５から帯域割当て増加要求通知に対する応答である通信帯域割当て通知を受信することが可能である。この意味で、地上回線送受信部１１５は、応答受信部の例である。
【００３０】
なお、本実施の形態では、地上基地局１１は通信装置又は基地局装置の例であり、地上移動局１０は通信先又は移動局装置の例であり、衛星管制局１２は、制御装置の例である。
なお、図６では、地上移動局１０は一つしか示されていないが、地上移動局１０は複数存在するものとする。また、地上基地局１１も、複数存在してもよい。
【００３１】
次に、図７に地上基地局１１のブロッキング検出部１１１がブロッキングの発生を検出する際の帯域制御に関する動作を示す。
地上移動局１０と地上基地局１１はデータの送受信を緊密に行っており、キャリア信号などをブロッキング検出部１１１で監視しており、地上基地局１１がブロッキングの発生を検出できるものとする（検出例：特願２００４−１８９２２２）。
【００３２】
地上移動局１０と地上基地局１１は、データ送受信部１００とデータ送受信部１１０との間でデータ通信を行う。地上移動局１０、地上基地局１１と衛星２０間は衛星管制局１２の衛星管制制御部１２７からあらかじめ所定の通信帯域を割り当てられており、衛星回線送受信部１０３及び衛星回線送受信部１１３は、割り当てられた通信帯域にて通信開始時に接続されている。
【００３３】
地上移動局１０が高層建築物等の脇を通過したり橋脚等の下を通過し、衛星２０との見通しが得られずデータ通信がブロッキングされたとき、地上基地局１１のブロッキング検出部１１１がブロッキングを検知しデータ送受信部１１０が送信を中断しデータを保留するのにあわせて、計測演算部１１４にてブロッキング時間を測定する。
さらに地上移動局１０が通過し終わり、衛星２０とのデータ通信に対するブロッキングが解除されたとき、地上基地局１１のブロッキング検出部１１１にてブロッキングの解除を検知するとともに、計測演算部１１４は、通信が行えなかったブロッキング時間より衛星回線の帯域増加率とその帯域増加を行う時間を算出し、帯域割当要求送信部１１２が、地上回線で衛星管制局１２と接続されている地上回線送受信部１１５又は衛星回線送受信部１１３を用いて帯域割当て要求受信部１２６に通知する。
【００３４】
衛星管制局１２では帯域割当て要求受信部１２６により衛星回線の帯域割当て増加要求通知を受け取ったとき、ただちに衛星管制制御部１２７で衛星が使用可能な通信帯域からその他の通信の通信量を考慮し、該地上局間の通信に増加可能な帯域幅と時間を計算し、衛星２０とデータ送受信を行う地上移動局１０及び地上基地局１１に衛星回線送受信部１２３より通信帯域割当ての増加を通知する。地上基地局１１の地上回線送受信部１１５と地上回線で通信できるときは地上回線送受信部１２５から地上回線送受信部１１５を介して地上基地局１１の衛星回線送受信部１１３に通知してもよい。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る地上基地局１１の動作例を図８のフローチャートを参照して説明する。
先ず、データ送受信部１１０が、衛星回線送受信部１１３を用いて、衛星管制局１２により予め割り当てられた通信帯域にて地上移動局１０と通信を行う（Ｓ８０１）。
ブロッキング検出部１１１は、前述のようにキャリア信号などを監視しており、ブロッキングの発生を検出できる。ブロッキング検出部１１１がブロッキングの発生を検出した場合（Ｓ８０２でＹｅｓ）（ブロッキング検出ステップ）、データ送受信部１１０及び衛星回線送受信部１１３は、地上移動局１０とのデータ送受信を中止し、データ送受信部１１０は送信する予定であったデータを保留・蓄積（バッファリング）し、また、計測演算部１１４がブロッキングの発生により通信が不能になったブロッキング時間（通信不能時間）を計測する（Ｓ８０３）（帯域割当要求ステップ）。
次に、ブロッキング検出部１１１が、ブロッキングの解除を検出した場合（Ｓ８０４でＹｅｓ）は、計測演算部１１４が、ブロッキングにより使用できなかった通信帯域の補填のために、ブロッキング時間に基づいて、通信帯域の増加率及び通信帯域の増加時間を算出する（Ｓ８０５）（帯域割当要求ステップ）。
次に、計測演算部１１４が、算出した増加率と増加時間を示す帯域割当て増加要求通知を生成し（Ｓ８０６）（帯域割当要求ステップ）、帯域割当要求送信部１１２が、衛星回線送受信部１１３又は地上回線送受信部１１５を用いて、衛星管制局１２に帯域割当て増加要求通知を送信する（Ｓ８０７）（帯域割当要求送信ステップ）。
次に、衛星回線送受信部１１３又は地上回線送受信部１１５は、衛星管制局１２からの応答である通信帯域割当て通知を受信するかどうかを監視し、通信帯域割当て通知を受信した場合（Ｓ８０８でＹｅｓ）は、衛星回線送受信部１１３は、帯域設定を通信帯域割当て通知に示された通信帯域に変更し、地上移動局１０と通信を行う（Ｓ８０９）。
【００３６】
なお、以上の説明では、計測演算部１１４は地上移動局１０がブロッキングされるブロッキング時間の計測を行い、衛星回線の帯域増加率とその帯域増加を行う時間を算出したが、実施の形態１と同様に、データ送受信部１１０でブロッキング発生中に保留・蓄積（バッファリング）されているデータ量を測定する機能を備え、計測演算部１１４は、この保留・蓄積データ量より衛星回線の帯域増加率とその帯域増加を行う時間を算出してもよい。
【００３７】
また、地上移動局１０のデータ通信がブロッキングされたとき、地上基地局１１のブロッキング検出部１１１がブロッキングを検知しデータ送受信部１１０が送信を中断しデータを保留するのにあわせて、計測演算部１１４が、帯域解放通知を生成し、帯域割当要求送信部１１２が、衛星回線送受信部１１３又は地上回線送受信部１１５を用いて、帯域割当て増加要求通知の送信に先立って、もしくは帯域割当て増加要求通知とともに帯域解放通知を衛星管制局１２に送信するようにしてもよい。この帯域解放通知は、ブロッキングが発生している間使用できなくなる地上基地局１１の通信帯域のすべて又は一部を解放して、解放した通信帯域を他の地上局間の通信に割り当ててもよい旨を衛星管制局１２に通知するものである。
衛星管制局１２は衛星回線の帯域解放通知を受け取ったとき、ただちに衛星管制制御部１２７で衛星が使用可能な通信帯域からその他の通信の通信量を考慮し、地上基地局１０に割り当てられている通信帯域から減少させる帯域幅を計算し、衛星回線送受信部１２３又は地上回線送受信部１２５を介して地上基地局１１の衛星回線送受信部１１３に通信帯域割当ての減少を通知する。
また、衛星管制制御部１２７では、地上基地局１１の通信帯域を減少させることにより得られた余剰の帯域を他の地上局に割り当て、ブロッキングが発生している間、当該他の地上局の通信帯域を増加させることができる。
【００３８】
以上のように、地上基地局１１で帯域割当要求送信部１１２と計測演算部１１４を備えブロッキング時間又はブロッキング保留データ量を計測しブロッキング解除後の帯域増加を要求し、衛星管制局１２が衛星２０と各地上局の通信帯域を制御することにより、ブロッキングされたデータの中断や再送における一時的に大きな負荷変動に対し適応できるようになり通信効率をよくすることができ、ブロッキングによるスループットの低下を抑えることができる。
【００３９】
このように、本実施の形態に係る衛星通信データ伝送方式は、
地上局の移動に伴い固定障害物などによる衛星と地上移動局間の通信のブロッキングが発生するような地上局と衛星および地上局と衛星間の衛星回線制御を行う衛星管制局からなる移動体無線通信システムにおいて、地上基地局はブロッキングにより通信ができなかった時間を計測する手段と通信できなかった時間からブロッキング解除後の帯域不足を計算する手段と帯域割当てを増減する要求を衛星管制局に地上回線を用いて通知する手段と帯域割当て通知により衛星回線の通信帯域を設定変更する手段を備え、衛星管制局は帯域割当ての増減要求を地上回線から受信し、衛星回線の利用状況から帯域を増減する帯域幅と変更する時間を計算する手段と帯域割当て通知を衛星および該当する地上局に通知する手段を備え、地上基地局はブロッキングが発生したとき通信ができなかった時間を計測する手段により得られた時間とブロッキング発生前の衛星回線帯域から帯域不足を計算する手段により得られた不足帯域を補う帯域増加幅と増加する時間と帯域を変更する通信の相手局と自局のアドレスを帯域割当ての増減要求を通知する手段により衛星管制局に通知し、衛星管制局は該当通信の増減する帯域幅と時間を計算し該当通信の相手局と自局および衛星に変更する帯域割当てを通知することで、ブロッキングによる通信遮断とデータ保留再送処理におけるスループットの低下を補償することを特徴とする。
【００４０】
また、本実施の形態に係る衛星通信データ伝送方式は、
地上局はブロッキングにより通信ができなかった時に保留したデータ量を計測する手段とブロッキング保留データ量からブロッキング解除後の帯域不足を計算する手段を備え、地上局はブロッキング保留データ量とブロッキング発生前の衛星回線帯域から帯域不足を計算する手段により得られた不足帯域を補う帯域増加幅と増加する時間と帯域を変更する通信の相手局と自局のアドレスを帯域割当ての増減要求を通知する手段により衛星管制局に通知し、衛星管制局は該当通信の増減する帯域幅と時間を計算し該当通信の相手局と自局および衛星に変更する帯域割当てを通知することで、ブロッキングによる通信遮断とデータ保留再送処理におけるスループットの低下を補償することを特徴とする。
【００４１】
また、本実施の形態に係る衛星通信データ伝送方式は、
地上基地局はブロッキングにより通信ができなかった時間に帯域割当てを増減する要求を衛星管制局に地上回線を用いて通知する手段により衛星回線帯域を減少してもよいことを通知し、衛星管制局は地上基地局と衛星間の通信帯域を必要に応じて減少し通知することで衛星回線の利用効率を改善することを特徴とする。
【００４２】
実施の形態３．
図９は、本実施の形態に係るシステム構成例を示す図である。
地上移動局１０において、データ送受信部１００及び衛星回線送受信部１０３は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００４３】
地上基地局１１において、データ送受信部１１０、衛星回線送受信部１１３、地上回線送受信部１１５は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００４４】
衛星管制局１２において、衛星回線送受信部１２３、地上回線送受信部１２５、衛星管制制御部１２７は、実施の形態１で説明したものと同様である。
ブロッキング予測処理部１２８は、地上移動局１０におけるブロッキングの発生を予測する。ブロッキング予測処理部１２８は、ブロッキング予測部の例である。
また、本実施の形態において、衛星管制制御部１２７は、ブロッキング予測処理部１２８によりブロッキングの発生が予測された際に、ブロッキングが開始するまでの間の地上移動局１０と地上基地局との間の通信における通信帯域を増加させることができるか否かを判断し、判断結果を示す通信帯域割当て通知（帯域割当通知）を生成する。衛星管制制御部１２７は、帯域割当判断部の例である。
また、本実施の形態において、衛星回線送受信部１１３又は地上回線送受信部１１５は、衛星管制制御部１２７により生成された通信帯域割当て通知（帯域割当通知）を地上移動局１０及び地上基地局１１に送信する。衛星回線送受信部１１３、地上回線送受信部１１５は、帯域割当通知送信部の例である。
【００４５】
なお、本実施の形態では、衛星管制局１２は制御装置の例であり、地上移動局１０は移動局装置の例であり、地上基地局１１は基地局装置の例である。
なお、図９では、地上移動局１０は一つしか示されていないが、地上移動局１０は複数存在するものとする。また、地上基地局１１も、複数存在してもよい。
【００４６】
図１０は、衛星管制局１２がブロッキング予測処理部１２８を備え、地上移動局１０のブロッキング発生を予測できるときの帯域制御に関する動作を示す。
地上移動局１０の位置情報は定期的に衛星管制局１２のブロッキング予測処理部１２８に通知され、衛星管制局１２は地上移動局１０の位置よりブロッキング発生地点を割り出すブロッキング情報データベースを備え、ブロッキングの発生を予測できるものとする（予測例：特願２００４−１８９２２２）。
【００４７】
地上移動局１０は地上基地局１１とデータ送受信部１００及びデータ送受信部１１０間でデータ通信を行うと共に衛星管制局１２に自局位置を通知する。地上移動局１０、地上基地局１１と衛星２０間は衛星管制局１２の衛星管制制御部１２７からあらかじめ所定の通信帯域を割り当てられており、衛星回線送受信部１０３及び衛星回線送受信部１１３は、割り当てられた通信帯域にて通信開始時に接続されている。
【００４８】
衛星管制局１２のブロッキング予測処理部１２８は通信開始と共に地上移動局１０の位置を把握しブロッキング情報データベースとの照合を行う。
地上移動局１０が高層建築物や橋脚などに近づきつつあるとき、衛星管制局１２のブロッキング予測処理部１２８はブロッキング情報データベースからブロッキング開始時刻を予測し、衛星管制制御部１２７は該地上局間の通信に増加可能な帯域幅と時間を計算し、衛星２０とデータ送受信を行う地上移動局１０、地上基地局１１に衛星回線送受信部１２３より通信帯域割当ての増加を通知する。地上基地局１１の地上回線送受信部１１５と地上回線で通信できるときは地上回線送受信部１２５から地上回線送受信部１１５を介して地上基地局１１の衛星回線送受信部１１３に通知してもよい。
【００４９】
地上移動局１０の衛星回線送受信部１０３、地上基地局１１の衛星回線送受信部１１３、衛星２０は衛星管制局１２の通信帯域割当て通知に従って帯域制御を行い、ブロッキングが発生するまで増加された通信帯域にてデータ送受信部１００とデータ送受信部１１０の間のデータ通信を行う。
【００５０】
次に、本実施の形態に係る衛星管制局１２の動作例を図１１のフローチャートを参照して説明する。
先ず、ブロッキング予測処理部１２８が、衛星回線送受信部１２３を用いて、地上移動局１０から位置情報を受信する（Ｓ１１０１）。
次に、ブロッキング予測処理部１２８が、位置情報とブロッキング情報データベースとの照合を行い（Ｓ１１０２）、ブロッキングが発生するか否かの予測を行う（Ｓ１１０３）（ブロッキング予測ステップ）。
ブロッキングの発生を予測した場合（Ｓ１１０３でＹｅｓ）、ブロッキング予測処理部１２８は、ブロッキングが開始すると予測される予測ブロッキング開始時刻を算出し、衛星管制制御部１２７に予測ブロッキング開始時刻を通知し、衛星管制制御部１２７が、ブロッキング開始猶予期間を算出する（Ｓ１１０４）（帯域割当判断ステップ）。このブロッキング開始猶予期間は、ブロッキング予測処理部１２８によりブロッキングの発生が予測された時点からブロッキング予測処理部１２８により算出された予測ブロッキング開始時刻までの期間である。
次に、衛星管制制御部１２７は、ブロッキング開始猶予期間に基づいて地上移動局１０と地上基地局１１との間の通信帯域の増加率案及び増加時間案を算出する（Ｓ１１０５）（帯域割当判断ステップ）。通信帯域の増加率案及び増加時間案の算出にあたり、衛星管制制御部１２７は、ブロッキング開始猶予期間のみを利用してもよいし、ブロッキングにより通信が不能になると通常考えられる期間（固定値）を有し、この固定値とブロッキング開始猶予期間とを利用してもよい。また、ブロッキング予測処理部１２８がブロッキングにより通信が不能となると予測される予測通信不能期間を算出し、衛星管制制御部１２７は、予測通信不能期間とブロッキング開始猶予期間とを利用してもよい。通信が不能になる期間（固定値又は予測通信不能期間）を利用する場合は、通信が不能になる期間から、ブロッキングにより不足する通信帯域の量を推測することができ、ブロッキング開始猶予期間から、不足する通信帯域に対する補填が可能な期間が推測できるため、より正確な増加率案及び増加時間案を算出可能である。
次に、衛星管制制御部１２７は、増加率案、増加時間案と、衛星回線の予備の帯域（空き帯域）とから、地上移動局１０と地上基地局１１との間の通信に設定可能な通信帯域の増加率、増加時間を決定する（Ｓ１１０６）（帯域割当判断ステップ）。
次に、衛星管制制御部１２７は、決定した増加率、増加時間を示す通信帯域割当て通知を生成し（Ｓ１１０７）（帯域割当判断ステップ）、衛星回線送受信部１２３又は地上回線送受信部１２５が地上移動局１０及び地上基地局１１に通信帯域割当て通知を送信する（帯域割当通知送信ステップ）。
【００５１】
以上のように、衛星管制局１２がブロッキング開始時刻を予測しブロッキング発生前の帯域増加を指示し、衛星２０と各地上局の通信帯域を制御することにより、ブロッキング発生によるスループットの低下を一時的に補償し、通信効率をよくすることができる。
【００５２】
なお、本実施の形態においても、地上移動局１０に帯域割当要求送信部１０２を設け、更に、衛星管制局１２に帯域割当て要求受信部１２６を設け、地上移動局１０はデータ送受信転送レートを考慮して、衛星管制局１２の通信帯域割当て通知に対し、異なる衛星回線の帯域増加率とその帯域増加を行う時間を帯域割当要求送信部１０２より衛星管制局１２の帯域割当て要求受信部１２６に通知し、再割当てを要求してもよい。
つまり、地上移動局１０は、衛星管制局１２でブロッキング予測に基づいて算出された帯域増加率と増加時間を通知された場合に、通知された帯域増加率と増加時間が十分でないと考えられる場合は、衛星管制局１２に再割当を要求してもよい。
地上基地局１１も、同様に再割当を要求してもよい。
【００５３】
また、衛星管制局１２のブロッキング予測処理部１２８がブロッキングの発生と解除を連続して予測できる場合、つまり、所定の時間内にブロッキングの発生と解除が連続して起こることが予測された場合、ブロッキング予測処理部１２８がブロッキングにより通信ができないと予測される時間（予測通信不能期間）を計算し、衛星管制制御部１２７が、予測通信不能期間に基づいてブロッキング発生前の衛星回線の帯域増加幅を決定してもよい。この計算によりブロッキングが通信できない時間が長いほど帯域増加幅を大きくするなどの通信効率改善が行える。
【００５４】
同様に、衛星管制局１２のブロッキング予測処理部１２８がブロッキングの発生と解除を連続して予測できる場合、つまり、所定の時間内にブロッキングの発生と解除が連続して起こることが予測された場合、ブロッキング予測処理部１２８が、ブロッキングが解除されてから次のブロッキングが発生するまでの時間（通信可能期間）を計算し、衛星管制制御部１２７が、ブロッキング発生後の衛星回線の帯域増加率とその帯域増加を行う時間を決定してもよい。
つまり、ブロッキングにより地上移動局１０又は地上基地局１１で送信を保留されていたデータを当該ブロッキング後の通信可能期間内ですべて送信できるレベルまで当該通信可能期間の通信帯域を増加させることができるか否かを衛星管制制御部１２７が判断するようにしてもよい。
この計算により帯域増加を行う時間が次のブロッキング発生により中断されることを防ぐことができると共に、次のブロッキング発生時間が近いほど帯域増加幅を大きくするなどの通信効率改善が行える。
【００５５】
本実施の形態に係る衛星通信データ伝送方式は、
地上局の移動に伴い固定障害物などによる衛星と地上移動局間の通信のブロッキングが発生するような地上局と衛星および地上局と衛星間の衛星回線制御を行う衛星管制局からなる移動体無線通信システムにおいて、衛星管制局は地上移動局の移動情報によるブロッキングの発生予測から衛星回線の帯域不足を予測する手段と帯域割当て通知を衛星および該当する地上局に通知する手段を備え、地上移動局のブロッキングが発生する前に該当通信の増減する帯域幅と時間を計算し該当通信の相手局と自局および衛星に変更する帯域割当てを通知することで、ブロッキングによる通信遮断におけるスループットの低下を補償することを特徴とする。
【００５６】
また、本実施の形態に係る衛星通信データ伝送方式は、
衛星管制局は地上移動局の移動情報によるブロッキングの発生・解除予測からブロッキングが連続する場合の通信可能時間を計算する手段を備え、地上移動局のブロッキング解除後の帯域を変更する時間が通信可能時間に納まるように該当通信の増減する帯域幅と時間を計算し該当通信の相手局と自局および衛星に変更する帯域割当てを通知することで、ブロッキングによる通信遮断におけるスループットの低下を補償することを特徴とする。
【００５７】
実施の形態４．
図１２は、本実施の形態に係るシステム構成例を示す図である。
【００５８】
地上基地局１１において、データ送受信部１１０、衛星回線送受信部１１３、地上回線送受信部１１５は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００５９】
衛星管制局１２において、衛星回線送受信部１２３、地上回線送受信部１２５、帯域割当て要求受信部１２６、衛星管制制御部１２７は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００６０】
地上移動局１０において、データ送受信部１００、帯域割当要求送信部１０２、計測演算部１０４、衛星回線送受信部１０３は、実施の形態１で説明したものと同様である。
ブロッキング予測処理部１０８は、地上移動局１０におけるブロッキングの発生を予測する。ブロッキング予測処理部１０８は、ブロッキング予測部の例である。
【００６１】
本実施の形態において、地上移動局１０は通信装置又は移動局装置の例であり、地上基地局１１は通信先又は基地局装置の例であり、衛星管制局１２は、制御装置の例である。
なお、図１２では、地上移動局１０は一つしか示されていないが、地上移動局１０は複数存在するものとする。また、地上基地局１１も、複数存在してもよい。
【００６２】
本実施の形態では、ブロッキングの発生を地上移動局１０が予測する（予測例：特開平７−１５４８５６）。
本実施の形態に係る地上移動局１０では、実施の形態３の衛星管制局１２と同様に、ブロッキング予測処理部１０８がブロッキングの発生を予測し、計測演算部１０４でブロッキング発生までの予測時間から衛星回線の帯域増加率とその帯域増加を行う時間を算出し、帯域割当要求送信部１０２より衛星管制局１２の帯域割当て要求受信部１２６に通知する。
【００６３】
次に、本実施の形態に係る地上移動局１０の動作例を図１３のフローチャートを参照して説明する。
先ず、データ送受信部１００が、衛星回線送受信部１０３を用いて、衛星管制局１２により予め割り当てられた通信帯域にて地上基地局１１と通信を行う（Ｓ１３０１）。
次に、ブロッキング予測処理部１０８が、ブロッキングが発生するか否かの予測を行う（Ｓ１３０２）（ブロッキング予測ステップ）。
ブロッキングの発生を予測した場合（Ｓ１３０２でＹｅｓ）、ブロッキング予測処理部１０８は、ブロッキングが開始すると予測される予測ブロッキング開始時刻を算出し、計測演算部１０４に予測ブロッキング開始時刻を通知し、計測演算部１０４が、ブロッキング開始猶予期間を算出する（Ｓ１３０３）（帯域割当要求ステップ）。このブロッキング開始猶予期間は、ブロッキング予測処理部１０８によりブロッキングの発生が予測された時点からブロッキング予測処理部１０８により算出された予測ブロッキング開始時刻までの期間である。
次に、計測演算部１０４は、ブロッキング開始猶予期間に基づいて地上移動局１０と地上基地局１１との間の通信帯域の増加率及び増加時間を算出する（Ｓ１３０４）（帯域割当要求ステップ）。通信帯域の増加率及び増加時間の算出にあたり、計測演算部１０４は、ブロッキング開始猶予期間のみを利用してもよいし、ブロッキングにより通信が不能になると通常考えられる期間（固定値）を有し、この固定値とブロッキング開始猶予期間とを利用してもよい。また、ブロッキング予測処理部１０８がブロッキングにより通信が不能となると予測される予測通信不能期間を算出し、計測演算部１０４は、予測通信不能期間とブロッキング開始猶予期間とを利用してもよい。通信が不能になる期間（固定値又は予測通信不能期間）を利用する場合は、通信が不能になる期間から、ブロッキングにより不足する通信帯域の量を推測することができ、ブロッキング開始猶予期間から、不足する通信帯域に対する補填が可能な期間が推測できるため、より正確な増加率及び増加時間を算出可能である。
次に、計測演算部１０４が、算出した増加率と増加時間を示す帯域割当て増加要求通知を生成し（Ｓ１３０５）（帯域割当要求ステップ）、帯域割当要求送信部１０２が、衛星回線送受信部１０３を用いて、衛星管制局１２に帯域割当て増加要求通知を送信する（Ｓ１３０６）（帯域割当要求送信ステップ）。
次に、衛星回線送受信部１０３は、衛星管制局１２からの応答である通信帯域割当て通知を受信するかどうかを監視し、通信帯域割当て通知を受信した場合（Ｓ１３０７でＹｅｓ）は、衛星回線送受信部１０３は、帯域設定を通信帯域割当て通知に示された通信帯域に変更し、ブロッキングが発生するまで増加された通信帯域にて地上基地局１１と通信を行う（Ｓ１３０８）。
【００６４】
以上のように、地上移動局１０がブロッキング開始時刻を予測しブロッキング発生前の帯域増加を衛星管制局１２に要求し、衛星管制局１２にて通信帯域の制御を行うことにより、ブロッキング発生によるスループットの低下を一時的に補償し、通信効率をよくすることができる。
【００６５】
また、地上移動局１０のブロッキング予測処理部１０８がブロッキングの発生と解除を連続して予測できる場合、つまり、所定の時間内にブロッキングの発生と解除が連続して起こることが予測された場合、ブロッキング予測処理部１０８がブロッキングにより通信ができないと予測される時間（予測通信不能期間）を計算し、計測演算部１０４が、予測通信不能期間に基づきブロッキング発生前の衛星回線の帯域増加幅を決定してもよい。この計算によりブロッキングが通信できない時間が長いほど帯域増加幅を大きくするなどの通信効率改善が行える。
【００６６】
同様に、地上移動局１０のブロッキング予測処理部１０８がブロッキングの発生と解除を連続して予測できる場合、つまり、所定の時間内にブロッキングの発生と解除が連続して起こることが予測された場合、ブロッキング予測処理部１０８が、ブロッキングが解除されてから次のブロッキングが発生するまでの時間（通信可能期間）を計算し、計測演算部１０４が、ブロッキング発生後の衛星回線の帯域増加率とその帯域増加を行う時間を決定してもよい。
つまり、ブロッキングにより地上移動局１０で送信を保留されていたデータを当該ブロッキング後の通信可能期間内ですべて送信できるレベルまで当該通信可能期間の通信帯域を増加させるよう衛星管制局１２に要求するようにしてもよい。
この要求により帯域増加を行う時間が次のブロッキング発生により中断されることを防ぐことができると共に、次のブロッキング発生時間が近いほど帯域増加幅を大きくするなどの通信効率改善が行える。
【００６７】
また、実施の形態１で示したように、ブロッキング予測処理部１０８がブロッキングの発生を予測したとき、計測演算部１０４が、帯域解放通知を生成し、帯域割当要求送信部１０２が、衛星回線送受信部１０３を用いて、帯域割当て増加要求通知の送信に先立って、もしくは帯域割当て増加要求通知とともに帯域解放通知を衛星管制局１２に送信するようにしてもよい。この帯域解放通知は、ブロッキングが発生している間使用できなくなる地上移動局１０の通信帯域のすべて又は一部を解放して、解放した通信帯域を他の地上局間の通信に割り当ててもよい旨を衛星管制局１２に通知するものである。
衛星管制局１２は衛星回線の帯域解放通知を受け取ったとき、ただちに衛星管制制御部１２７で衛星が使用可能な通信帯域からその他の通信の通信量を考慮し、地上移動局１０に割り当てられている通信帯域から減少させる帯域幅を計算し、衛星回線送受信部１２３を介して地上移動局１０の衛星回線送受信部１０３に通信帯域割当ての減少を通知する。
また、衛星管制制御部１２７では、地上移動局１０の通信帯域を減少させることにより得られた余剰の帯域を他の地上移動局などに割り当て、ブロッキングが発生している間、当該他の地上移動局の通信帯域を増加させることができる。
【００６８】
また、地上基地局１１に、ブロッキングの予測を行うブロッキング予測処理部を設けて、本実施の形態に係る地上移動局１０と同様の動作を行わせるようにしてもよい。
【００６９】
以上の実施の形態によれば、ブロッキングを検出し、その通信遮断を計測すること、および帯域割当て要求・帯域割当て指示により衛星回線の帯域を制御することにより、ブロッキング前後の通信量を増やし、ブロッキングによる通信遮断の影響を軽減することで通信効率をよくすることができ、ブロッキングによるスループットの低下を抑えることができる。
【００７０】
なお、以上の実施の形態では、衛星通信を行う移動局及び地上局を例にしたが、衛星通信でない無線通信を行う移動局及び地上局からなるシステムにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施の形態１に係るシステム構成例を示す図。
【図２】実施の形態１に係るシステムの動作例を示すシーケンス図。
【図３】実施の形態１に係る地上移動局の動作例を示すフローチャート図。
【図４】実施の形態１に係る帯域割当て増加要求通知の内容例を示すフォーマット図。
【図５】実施の形態１に係る帯域割当て増加要求の増加時間、増加幅を計算する手法例を示す図。
【図６】実施の形態２に係るシステム構成例を示す図。
【図７】実施の形態２に係るシステムの動作例を示すシーケンス図。
【図８】実施の形態２に係る地上基地局の動作例を示すフローチャート図。
【図９】実施の形態３に係るシステム構成例を示す図。
【図１０】実施の形態３に係るシステムの動作例を示すシーケンス図。
【図１１】実施の形態３に係る衛星管制局の動作例を示すフローチャート図。
【図１２】実施の形態４に係るシステム構成例を示す図。
【図１３】実施の形態４に係る地上移動局の動作例を示すフローチャート図。
【図１４】実施の形態１−４に係る地上移動局、地上基地局、衛星管制局のハードウェア構成例を示す図。
【符号の説明】
【００７２】
１０  地上移動局、１１  地上基地局、１２  衛星管制局、２０  衛星、１００  データ送受信部、１０１  ブロッキング検出部、１０２  帯域割当要求送信部、１０３  衛星回線送受信部、１０４  計測演算部、１０８  ブロッキング予測処理部、１１０  データ送受信部、１１１  ブロッキング検出部、１１２  帯域割当要求送信部、１１３  衛星回線送受信部、１１４  計測演算部、１１５  地上回線送受信部、１２３  衛星回線送受信部、１２５  地上回線送受信部、１２６  帯域割当て要求受信部、１２７  衛星管制制御部、１２８  ブロッキング予測処理部。
【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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【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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