(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
宛先ステーションの識別子と該識別子のメッセージを転送すべき方路の組からなるルーティング情報を、複数の識別子に関して保持し、該ルーティング情報に基づいて、宛先ステーションの識別子を含むメッセージを中継する、複数の移動する中継ノードによって構成されるネットワークであって、軌道面上を一定方向に順次移動する中継ノードの移動に伴い、一定の周期で該中継ノードの移動前の方向の隣接中継ノードに該ルーティング情報を送信し、直接通信が可能な隣接ノードが宛先ステーションへのサービスノードである場合には、該中継ノードへ送信されるルーティング情報の当該宛先ステーションに関するデータは内部的に記憶するに留め、当該宛先ステーションへの転送は、当該宛先ステーションへのサービスノードへ中継し、該宛先ステーションへのサービスノードが直接通信可能な隣接ノードでなくなった場合には、該内部的に記憶したデータに基づき中継を行うことを特徴とする中継装置。
【請求項２】
宛先ステーションの識別子と該識別子のメッセージを転送すべき方路の組からなるルーティング情報を、複数の識別子に関して保持し、該ルーティング情報に基づいて、宛先ステーションの識別子を含むメッセージを中継する、複数の移動する中継ノードによって構成されるネットワークであって、軌道面上を一定方向に順次移動する中継ノードの移動に伴い、一定の周期で該中継ノードの移動前の方向の隣接中継ノードに該ルーティング情報を送信し、直接通信が可能な隣接ノードが宛先ステーションへのサービスノードである場合には、該中継ノードへ送信されるルーティング情報の当該宛先ステーションに関するデータは内部的に記憶するに留め、当該宛先ステーションへの転送は、当該宛先ステーションへのサービスノードへ中継し、該宛先ステーションへのサービスノードが直接通信可能な隣接ノードになってから一定時間経過した場合には、該内部的に記憶したデータに基づき中継を行うことを特徴とする中継装置。
【請求項３】
宛先ステーションの識別子と該識別子のメッセージを転送すべき方路の組からなるルーティング情報を、複数の識別子に関して保持し、該ルーティング情報に基づいて、宛先ステーションの識別子を含むメッセージを中継する、複数の移動する中継ノードによって構成されるネットワークであって、軌道面上を一定方向に順次移動する中継ノードの移動に伴い、該中継ノードの移動前の方向の隣接中継ノードに該ルーティング情報を送信する中継装置で構成されるネットワークであって、宛先ステーションと直接通信可能なサービスノードが変化した際、新たなサービスノードが、該サービスノードと直接通信可能な隣接中継ノードに、該宛先ステーションへのメッセージの転送方路を該サービスノードとすることを要求することを特徴とするネットワーク。
【請求項４】
請求項３に記載のネットワークを構成する中継装置であって、新たなサービスノードからの転送方路変更要求受信時に、該宛先ステーションへの転送方路を、該要求を受けた方路へ変更すると供に、要求を受ける直前に使用していた該宛先ステーションと転送方路に関する情報を内部的に記憶することを特徴とする中継装置。
【請求項５】
請求項４に記載の中継装置であって、内部的に記憶した宛先ステーションとその転送方路の情報を有する場合には、ルーティング情報を該中継ノードの移動前の方向の隣接中継ノードに送信する際、当該宛先アドレスに関しては内部的に記憶した情報を送信することを特徴とする中継装置。
【請求項６】
宛先ステーションの識別子と該識別子のメッセージを転送すべき方路の組からなるルーティング情報を、複数の識別子に関して保持し、該ルーティング情報に基づいて、宛先ステーションの識別子を含むメッセージを中継する、複数の移動する中継ノードによって構成されるネットワークであって、軌道面上を一定方向に順次移動する中継ノードの移動に伴い、該中継ノードの移動前の方向の隣接中継ノードに該ルーティング情報を送信する中継装置で構成されるネットワークであって、宛先ステーションと直接通信可能なサービスノードが変化した際、元のサービスノードが、該サービスノードと直接通信可能な隣接中継ノードに、該サービスノードがサービスノードで無くなったことを通知することを特徴するネットワーク。
【請求項７】
宛先ステーションの識別子と該識別子のメッセージを転送すべき方路の組からなるルーティング情報を、複数の識別子に関して保持し、該ルーティング情報に基づいて、宛先ステーションの識別子を含むメッセージを中継する、複数の移動する中継ノードによって構成されるネットワークであって、軌道面上を一定方向に順次移動する中継ノードの移動に伴い、該中継ノードの移動前の方向の隣接中継ノードに該ルーティング情報を送信する中継装置で構成されるネットワークであって、宛先ステーションと直接通信可能なサービスノードが変化した際、新たなサービスステーションが、元のサービスノードの方向と直交する方向の中継ノードに対して、サービスノードの変更を通知し、これを受信した中継ノードが該通知を受信した方向と平行で、受信した方向の中継ノードとは反対の方向の隣接中継ノードへ更に通知を転送することを特徴とし、さらに該通知を受けた中継ノードが通知受信前に使用していた該宛先アドレスに対する転送方路の情報を内部的に記憶すると供に、当該アドレスへの転送方路を、通知を受信した方路に変更することを特徴とし、更に、元のサービスノードでは、新たなサービスノードの方向と直交する方向の中継ノードに対して、サービスノードの変更を通知し、これを受信した中継ノードが該通知を受信した方向と平行で、受信した方向の中継ノードとは反対の方向の隣接中継ノードへ更に通知を転送することを特徴とし、さらに該通知を受けた中継ノードは内部的に記憶していた該宛先ステーションへの転送方路の情報を削除すると供に、当該アドレスへの転送方路を、通知を受信した方路に変更することを特徴とするネットワーク。
【請求項８】
請求項３、６または７のうちいずれか１項に記載のネットワークであって、移動する中継ノードが２つ以上のグループに分けることができ、グループ間では直接通信が出来ない場合に、両者と通信が可能で移動しない中継ノードを複数配置たことを特徴とし、両グループに同一のステーションに対する異なるルーティング情報を持ち、宛先ステーションが前記グループの第一のグループから第二のグループに変わった場合に、第一のグループ中の元のサービスノードが最短距離にある移動しない中継ノードに当該宛先ステーションへのメッセージの第二のグループへの転送を要求し、第一のグループ内では、前記移動しない中継ノードを新たなサービスノードとしてルーティング情報を更新することを特徴とするネットワーク。
【請求項９】
請求項８に記載のネットワーク上の移動しない中継装置であって、宛先ステーションへのメッセージの第一のグループから第二のグループへの転送が要求された際、すでに該宛先ステーションへの転送を行っている場合には、該移動しない中継ノードと直接通信可能で、第二のグループに属する移動する中継ノードに対して当該宛先アドレスに対するサービスノードで無くなったことを通知することを特徴とする移動しない中継装置。
【請求項１０】
請求項１、２、４または５のうちいずれか１項に記載の中継装置の機能を実装した通信衛星。
【請求項１１】
請求項３、６または７のうちいずれか１項に記載のネットワークであって、該ネットワークを構成する移動する中継ノードを地球非静止軌道衛星により実現した地球非静止軌道衛星ネットワーク。
【請求項１２】
請求項２に記載の中継ノードの機能を実装した通信衛星を用いた請求項１１に記載のネットワークであって、ルーティングテーブルの更新周期に、軌道の周回時間を軌道面あたりの衛星数で割った値以下の周期を用いることを特徴とする地球非静止軌道衛星通信ネットワーク。
【請求項１３】
請求項２に記載の中継装置の機能を実装した通信衛星を用いた請求項１１に記載のネットワークであって、ルーティングテーブルの更新周期に、２４時間を軌道面数で割った値以下の周期を用いることを特徴とする地球非静止軌道衛星通信ネットワーク。
【請求項１４】
請求項１０に記載の通信衛星を中継装置に用いた請求項７または８に記載のネットワークにおいて、サービスステーションの変更通知を転送する方向が軌道面間の場合には転送する回数を最大で軌道面数−１に制限したことを特徴とし、転送する方向が軌道面内の場合には転送する回数を最大で軌道当たりの衛星数−１とすることを特徴とする地球非静止軌道衛星通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターネットのようなデータ通信ネットワークおよびシステムに関し、特に、地球低軌道衛星や中軌道衛星を用いた通信ネットワークのような、ネットワーク装置の移動を伴う通信ネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
中低軌道衛星を用いた通信ネットワークに関しては、特開２０００−２２４２３７にあるように、ＩＲＩＤＩＵＭ（登録商標）やＧＬＯＢＡＬＳＴＡＲ（登録商標）のような接続指向のサービスと、該公知例のような無接続指向のサービスとがある。無接続指向の通信システムとしては、インターネットが広く普及している。このネットワークで通信を行う端末間のデータ転送に用いられる通信手従順はインターネットプロトコル（以下、ＩＰと記載する）と呼ばれており、該公知例も、ＩＰおよびそれに準拠した通信手順を地球非静止軌道衛星に利用する上での課題を解決するものとされている。
【０００３】
該公知例では、Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌなリンクに比べてＩｎｔｅｒ−Ｓａｔｔｅｌｉｔｅのリンクは強靭性に欠ける点を主たる課題としている。この課題に対し、パケットの複製を、複数の経路で転送することにより、通信の強靭性を保つことができるとしている。また、衛星ネットワークシステムでは、パケットが送信端から受信端に到着するまでの物理的な距離が長いため、伝送遅延が大きくなる傾向がある。このため、パケットが喪失し、再送が行われる際の遅延はその２倍となるため、通信品質への影響が衛星ネットワークシステムに特徴的な課題とされているが、これについても、パケットの複製を予め送ることで、再送要求から再送にいたる２度手間を省くことができ、従来のＩＰ通信技術では発生していた再送すべき時の遅延を解消できるとしている。
【０００４】
ところで、該公知例にも記載されているようにＩＰは、郵便システムを雛型に例えられる通信システムである。転送の対象となるパケットは、郵便物に相当し、宛先を特定するＩＰアドレス情報が付加されている。このアドレスに基づいて、郵便局に相当するルータ装置が、逐一転送方向を判断し、少なくとも１個以上（同一ネットワーク下の端末はルータ装置を経由せず直接通信できるので、厳密には０個以上である）のルータ装置を経由して最終目的地へパケットを転送して行くことになる。例えば、アメリカのポストオフィスで、Ｊａｐａｎ、ＡｉｒＭａｉｌと書かれたメールを扱う場合は、日本行きの航空便に載せるよう仕分けされることになる。同様にルータ装置でもＩＰアドレスに応じて転送方向を決める必要が有り、その対応関係を管理するために、ルーティングテーブルと呼ばれるデータを保持している。
【０００５】
郵便システムでは、アドレスは国、州など行政の階層構成に応じて設定されているが、ＩＰネットワークにおいては、社団法人日本ネットワークインフォメーションセンターのホームページにも記載されているように、ネットワークのインフラストラクチャのトポロジーに沿って、可能な限り階層的に分配されているネットワークアドレスで決まっている。
【０００６】
地球低軌道移動衛星をルータ装置として利用する場合、郵便局が空の上を飛んでいるようなもので、対応する地表の位置に応じて、仕分け方、すなわちルーティングテーブルの中身を変える必要がある。
【０００７】
該公知例でも、上記のような課題に関して実施例の中で次のように触れている。「ルータ４は、自身がどの使用可能な経路を有しているか及びどの経路がサポートされ得るか（少なくとも現時点にて）を知っていなければならない」。これに対して、該公知例では、次のような２つの方法で対応が可能であるとしている。
【０００８】
１）「軌道配列２の衛星がこれらの軌道上において予測可能であり、且つ、ゲートウェイ５が地表に対して移動していないことから、これらルータのアドレスのデータベースを維持管理することが可能であり、時刻に関する地理及びシステムの使用可能性に基づいた計算アルゴリズムに従って、ＩＰアドレスを軌道配列２の衛星にマッピングする」
２）「各ルータ４（及び６）をして、そのアドレスを周期的に同報配信せしめることであり、そして該同報配信情報を受信する各ルータをして、各自の宛先経路リストを当該配信に従って改定せしめる」
このような方法により、ルータは相互に通信可能な衛星上のルータ、地上のルータに関する最新情報を更新し続けることができるとされており、本当にこのようなことが可能であれば、地球低軌道移動衛星に搭載されたルータは、任意の宛先のＩＰパケットに対して、常に適切な転送方向の決定が可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、問題として提起している地球低軌道移動衛星に搭載されたルータのルーティングテーブルの更新方法に関して、前述の引用以外には、最新情報を同報配信によって他の衛星に通知し、各衛星の宛先経路リスト、すなわちルーティングテーブルを変更する手段としてＯＳＦＰが利用できるということを述べているのみで、それが現実的に可能であるかといった点に関する議論がされていない。
【００１０】
衛星ネットワークは、地上のネットワークとは異なりフラットな階層構造を持つため、仮に衛星とのリンクを持つ地上のゲートウェイ以下のネットワークが上手く集約されて、ゲートウェイ上のルータへ配送すべきネットワーク（集約されたネットワークなので、厳密にはスーパーネット）アドレスが一つであるとしても、一衛星で複数のゲートウェイへサービスを提供すること、通常１００から３００程度の数の衛星でネットワークが構成されること、衛星と通信可能な最小仰角を２０°としても軌道高度１０００ｋｍ程度では５〜１０分で衛星が見えなくなることなどを考えると、全衛星数の数倍程度のネットワークに関する情報を５〜１０分程度毎に更新し続けなくてはならないので、常にルーティングテーブルを管理するための情報が衛星ネットワーク上を駆け巡るような状況になると想像される。
【００１１】
ＯＳＦＰや、ＢＧＰ（ボーダー・ゲートウェイ・プロトコル）などのルーティングプロトコルでは、一度、各ルータ上のルーティングテーブルが形成された後は、それを形成するための通信負荷、ＣＰＵ負荷が大きいことから、極力テーブルを維持管理するための情報交換を少なくできるよう、生死監視と変更部のみ通知するといった機能が組み込まれている。しかしながら、地球低中軌道移動衛星通信システムにおいては、衛星上のルータと地上ゲートウェイの相対位置は常に変化しており、変更部分といっても結局全ての情報を交換せざるを得ない状況と大差ない状態になると考えられ、ＯＳＦＰなどの想定した運用条件とは大きく異なる状況となり、現実的にはこれらの方法が利用できないと考えられる。
【００１２】
本発明は、地球低中軌道移動衛星通信システムにおいて、インターネットプロトコルで通信を行う際に問題となる衛星移動にともなうルーティングテーブル管理方法に関し、衛星移動に伴うルーティングテーブル管理によるＣＰＵ負荷、ネットワーク負荷を軽減することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る中継装置は、例えば、衛星搭載ルータ装置として、通常のルータ装置が持つものと同様の宛先ネットワークアドレスの転送すべき方路の情報を格納したルーティングテーブルと、特有な構成としての隣接する衛星にルーティングテーブル内の情報（宛先と方路の対）を転送する手段と、該転送された情報でルーティングテーブルを更新する手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
更に本発明の衛星搭載ルータ装置は、地上端末あるいは地上ゲートウェイからの要求により、該端末あるいはゲートウェイへのサービス衛星となる際、前記ルーティングテーブルの該ネットワークの宛先を自衛星の地上―衛星間リンクに切り替えるとともに、隣接衛星ルータ装置に、該ネットワークへのサービス衛星が変わったことを通知する手段を具備する。該通知を受けた隣接した衛星ルータ装置は、該ネットワークへのパケットを該通知を受信した方向へ転送するようにルーティングテーブルを更新する手段を具備する。
【００１５】
更に本発明の衛星搭載ルータ装置は、地球の自転周期によって決まるタイミングで自衛星のルーティングテーブル内の情報を、地球の自転と同じ方向の隣接軌道面上の直接通信可能な衛星に転送し、さらに衛星の公転周期によって決まるタイミングによって自衛星のルーティングテーブル内の情報を、同一軌道面上の後続衛星に転送することを特徴とするルーティング情報転送手段を具備する。該通知を受信した衛星は、ルーティング情報（宛先、すなわち当該ネットワークのネットワークアドレスと、転送方向路の対）を引き継ぐ手順を実施する手段を具備する。
【００１６】
また本発明の別の構成では、サービス衛星の変更通知を、元のサービス衛星のリンクで、元のサービス衛星と新しいサービス衛星を結ぶリンクと直行するリンクに送信する手段を具備する。この元サービス衛星からの通知を受けた衛星は、当該アドレスに関する転送方路を、該通知を受信したリンクとし、該通知を受信したリンクと反対のリンクに転送する手段を具備する。なお、この手段は、転送回数を地球半周で転送が終了するように設定することを特徴とする。該通知を転送する方向が、軌道面間方向だとすると、転送する回数は、軌道面数をＮ軌とした場合、（Ｎ−１）／２を超える最小の整数である。
【００１７】
本発明の別の構成では、２π型の軌道面配置において、異なる進行方向の衛星と同時に通信ができ、かつ全地球規模で数箇所から十数か所程度設置されたシーム間中継局と、前述のような衛星搭載ルータ装置、およびそのような装置を搭載し、２π型の軌道面上を飛行する衛星とから構成される。
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を、図１を用いて説明する。
【００１８】
図1では、端末１０１を宛先とするパケットの転送規則、すなわちパケットの転送方向を各衛星からの矢印として表している。矢尻付きの破線１０２〜１０６は衛星の進行方向、すなわち軌道面を示す。衛星１０７は端末１０１へパケットを直接転送する衛星であり、このような衛星をサービス衛星と呼ぶ。
【００１９】
衛星は軌道面上を、矢尻の方に向かって飛行しており、軌道高度１２００メートルでは１０９分程度で軌道面を一周する。地球の自転のため、軌道面は矢印１１２の方向に１日で１回転の速さで移動する。
【００２０】
衛星が軌道面方向に移動すると、端末１０１から見たサービス衛星１０７の仰角が徐々に低くなり、衛星１０７との通信が困難になる反面、衛星１０８との通信が容易になる。このような理由から、地球非静止軌道衛星で通信システムを構築する場合には、サービス衛星の切替え、別名コネクションハンドオーバが発生する。
【００２１】
本発明の第一の実施形態では、端末１０１がサービス衛星を衛星１０７から衛星１０８にハンドオーバした際、該端末１０１のアドレスに対する転送方向を新たなサービス衛星１０８の隣接衛星１０９，１１０，１１１，１０７に、サービス衛星１０８が通知する。この通知を受けとった衛星は、該端末１０１のアドレスに対する転送方向を、該通知を受けた方路に切り替える。それ以外の端末のアドレスに対する転送規則については、一定周期で同一軌道面の後続衛星あるいは自転方向の軌道面の隣接衛星に引渡す。同一軌道面での引渡しの周期は、次の数１で定まる周期とする。
同一軌道面内での引渡し周期=衛星の周回時間/軌道面当たりの衛星数  ・・・（数１）
また、軌道面間の引渡し処理は、次の数２で定まる周期とする。
軌道面間での引渡し周期=24時間/軌道面数  ・・・（数２）
なお、新たなサービス衛星１０８からの転送規則変更は、次のような理由により、少なくとも新サービス衛星の隣接衛星である衛星１０９，１１０，１１１，１０７に通知すればよい。全ての衛星において、ハンドオーバした端末へのパケットはハンドオーバ前のサービス衛星１０７へ転送されるようになっており、新サービス衛星１０８とその隣接衛星１０９，１１０，１１１，１０７以外の衛星を経由して旧サービス衛星１０７にパケットが転送された場合でも、最終的には旧サービス衛星１０７へ転送される。旧サービス衛星は衛星１０８が新たなサービス衛星であることを知っているので、パケットは新たなサービス衛星１０８へ転送されることが可能である。
【００２２】
図２に本発明における衛星の通信処理部の基本構成を示す。衛星には隣接衛星との衛星間通信のための複数のインタフェース２０１，２０２と地上との通信のためのインタフェース２０３とが備えられており、それぞれ受信部と送信部を持ち、受信データはデータ処理部２０４、制御データ処理２０５で処理される。図３、図４、図５、図６、図１２で示すアルゴリズムの中で、ステップ３０１、ステップ３０７、ステップ４０１、ステップ５０１、ステップ６０１で要求している通信データの場合には、制御データ処理部にて、図３、図４、図５、図６で示すアルゴリズムに従い、転送規則２０８、バックアップ情報２０９、一時記憶域２１０を更新する。数１および数２で示される周期で駆動されるタイマ２０６，２０７の割込みによっても、図６に示すアルゴズムによる転送規則２０８、バックアップ情報２０９、一時記憶域２１０の更新が行われる。
【００２３】
なお、受信したデータが、ステップ３０１、ステップ３０７、ステップ４０１、ステップ５０１、ステップ６０１で要求している通信データでない場合は、そのデータパケットの宛先アドレス情報と転送規則２０８に基づき、受信した方路とは異なる方路またはダウンリンクへ、各々の物理インタフェースに対応した送信部を通してデータパケットの転送を行う。
【００２４】
以下、図３を用い、ハンドオーバ時における新たなサービス衛星１０８の動作アルゴリズムを、図４では、ハンドオーバ通知を受けた隣接衛星１０９，１１０，１１１，１０７の動作アルゴリズムを説明する。
【００２５】
なお、衛星としては、図３、図４、図６のいずれの動作も平行して実施する。端末からハンドオーバ要求を受けた場合は、図３のステップ３０２以降を、隣接衛星からハンドオーバ通知受けた場合は図４のステップ４０５以降を、先行衛星からの切替え情報を受信あるいはタイマ割込みがあった場合は、図６のステップ６０４以降を実施する。端末に対するサービス衛星としての動作としては、図５、図１２に示す処理を平行して実施する。端末からのサービス衛星の切替え通知を受けた場合は、図５のステップ５０３以降を、隣接衛星から転送方路情報の要求を受けた場合は図１２のステップ１２０３以降を実施する。
【００２６】
新たなサービス衛星１０８では、図３のように、始めにハンドオーバ要求の検知待ちを行い（ステップ３０１）、検知した時点で（ステップ３０２）、その時点でハンドオーバ対象の端末のアドレスに関して利用していた転送方路の情報をバックアップ情報に、アドレスと方路のペアとして記憶する（ステップ３０３）。続いて、当該アドレスに対する転送方路をダウンリンクに切り替える（ステップ３０４）。次に、当該アドレスへのサービス衛星が自衛星１０８であることを示すハンドオーバ通知を、隣接衛星１０９，１１０，１１１，１０７へ通知する（ステップ３０５）。次に、同一軌道面の先行衛星に当該アドレスに対する転送方路を問い合わせる（ステップ３０６）。これ対する応答待ちを行い（ステップ３０７）、一定の時間内に応答が有った場合は、ステップ３０３で作成した当該アドレスに対する転送方路のバックアップ情報を、受信した情報で上書きする（ステップ３０８）。
【００２７】
なお、ステップ３０６で問い合わせを受ける先行衛星は、殆どの場合、旧サービス衛星１０７である。旧サービス衛星がサービス期間中に図６で述べる手続きによって、更に先行する衛星から転送規則を受信している場合は、その規則が一時記憶域あるいはバックアップ情報に記憶されるので、図１２で述べる手続きによって、この一時記憶域の情報あるいはバックアップが返信される。
【００２８】
先行衛星のバックアップ、あるいは一時記憶域に情報が無い場合、転送方路がダウンリンクの場合は、返信しないものとする。
【００２９】
サービス衛星及びその隣接衛星以外の衛星では、衛星の移動にあわせて、定期的に転送方路情報を更新して行くことで、パケットをサービス衛星へ転送することができる。従って、そのような宛先に関してバックアップ情報を登録することはない。しかし、その衛星自身も別の端末に対しては、サービス衛星であったり、その隣接衛星であったりするので、前述した動作や後述するサービス衛星の隣接衛星としての動作は実施されないわけではない。
【００３０】
一方、ハンドオーバ通知を受ける衛星１０９，１１０，１１１，１０７は、図４に示すように、始めにハンドオーバ通知の受信待ちを行い（ステップ４０１）、受信した時点で（ステップ４０２）、受信したアドレスに対する転送方路をバックアップ情報として保存した（ステップ４０３）後、ハンドオーバ通知を受信した方路を、当該アドレスに対する転送方向とする（ステップ４０４）。
【００３１】
なお、本実施形態では、ハンドオーバ通知などの検知をノンブロック型の処理として記述しているが、ハード的な検知手段などにより、これらの通知や要求イベントを検知できる場合は、ステップ４０２でＮｏの場合に、ステップ４０１に戻るループは不要となる。
【００３２】
次に図５を用いて、ハンドオーバでサービス衛星でなくなる衛星１０７の動作アルゴリズムに関し説明する。端末からサービス衛星の切替え通知の受信待ちを行い（ステップ５０１）、受信した場合（ステップ５０２）、該衛星１０７は、該端末に対するハンドオーバ通知の有無を調べ（ステップ５０６）、通知があった場合には、サービス衛星の切替え通知を無視し、ハンドオーバ通知に従う。そうでない場合に、当該アドレスに対するバックアップ情報の有無を調べ（ステップ５０７）、あれば、当該アドレスに対する転送方路をバックアップ情報に保存してあった経路へ切り替える（ステップ５０３）。バックアップ情報にもない場合には、隣接衛星に問い合わせを行う（ステップ５０８）。最後に、当該アドレスに対するデータをバックアップ情報から削除する（ステップ５０４）。
【００３３】
前記ステップ５０８の問い合わせに対して、隣接衛星では図１６に示すように、問い合わせを受信した場合（ステップ１６０２）は、当該宛先への転送方路の情報の有無を調べ（ステップ１６０３）、これがある場合には、問い合わせ元に返事（ステップ１６０４）を行う。問い合わせが生じるのは、隣接軌道面の直接通信できる衛星の後続衛星にハンドオーバが起きる場合なので、上記のように隣接衛星に問い合わせを行うことで、新しいサービス衛星への転送方路情報を確立することができる。
【００３４】
次にハンドオーバとは無関係に実施される転送方路情報の引継ぎ処理アルゴリズムに関して、図６を用いて説明する。
【００３５】
この処理は、サービス衛星あるいはその隣接衛星以外の衛星が、コネクションハンドオーバを行う端末１０１に対する転送方路情報を、地球に対してほぼ静止させるために行うものである。
【００３６】
以下ではこのような転送方路情報の引継ぎ処理が、非同期に各衛星の内部タイマやＧＰＳのような対地位置検知手段により起動されることを前提に述べる。また、以下の説明で出てくる一時記憶域は、このような非同期処理で、自衛星の転送方路情報を後続衛星に伝えておらず、先行衛星から受信した切替え情報に含まれる転送方路情報で上書きできない場合に、先行衛星からもらった転送方路情報を一時的に記憶しておくためのものである。
【００３７】
コネクションハンドオーバとは無関係な転送方路情報の引継ぎ処理は、先行衛星からの切替え情報あるいは数１、及び数２で示したタイマの割込み待ちで始まる（ステップ６０１）。タイマ割込みあるいは切替え情報受信が発生すると（ステップ６０２）、切替え情報受信かタイマ割込みかのイベント判定を実施し（ステップ６０４）、タイマ割込みの場合は、バックアップ情報があるか否かを判定し（ステップ６０５）、バックアップ情報が無い場合は、転送規則を後続衛星に送信する（ステップ６０７）。バックアップ情報がある場合は、バックアップ情報上の宛先アドレスに関しては、バックアップ情報上の転送方路を、それ以外のアドレスに関しては転送規則上の方路を後続衛星に送信する（ステップ６０６）。続いて先行衛星からの切替え情報を受信済みかどうかを判定し（ステップ６０８）、未受信であれば、ステップ６０１へ戻って、切替え情報の受信を待つ。
【００３８】
一方、ステップ６０４での判定結果が、切替え情報の受信であった場合は、受信データを一時記憶域へ保存する（ステップ６０９）。続いて、後続衛星へ切替え情報を送信済みか否かを判定し（ステップ６１０）、送信済みであれば、ステップ６１１以降へ進む。送信済みで無ければ、ステップ６０１へ戻って、タイマ割込みを待つ。
【００３９】
タイマ割込みでステップ６０３以降に進み、ステップ６０６の判定で、すでに先行衛星からの切替え情報を受信していた場合、あるいは先行衛星からの切替え情報受信でステップ６０３以降に進み、ステップ６１０の判定で、すでに後続衛星へ切替え情報を送信済みであった場合、引き続きバックアップ情報が有るかどうかを判定する（ステップ６１１）。バックアップ情報がある場合は、バックアップ情報に保存されたアドレスに関しては、バックアップ情報上の転送方路を、受信した先行衛星の転送方路の情報で置換する。またバックアップ情報上に無いアドレスへの転送方路は、受信した先行衛星の転送方路の情報を転送規則として採用する（ステップ６１２）。一方、バックアップ情報がない場合は、先行衛星から受信した転送方路の情報を転送規則として採用する（ステップ６１３）。
【００４０】
衛星ネットワーク全体として、順序良く引継ぎを行う場合には、例えば、先行衛星から切替え情報をもらった時点で、自衛星の転送方路情報を後続衛星に切替え情報として送出することにより、前述の処理はステップ６０１から直接ステップ６１１以降へジャンプすることができる。
【００４１】
最後に、ステップ３０６で行われる転送方路の問合せ処理に対する応答アルゴリズムに関して、図１２を用いて説明する。
【００４２】
転送方路情報要求待ち（ステップ１２０１）は常時実施しておき、これを受信した場合（ステップ１２０２）は、まず一時記憶域に当該宛先アドレスに対する転送方路情報があるかどうかをチェックする（ステップ１２０３）、これがある場合には、一時記憶域の情報を元に、当該アドレスに対する転送方路情報応答を作成し返信し、一時記憶域から当該アドレスに関する情報を削除する（ステップ１２０４）。当該アドレスの情報が一時記憶域に無かった場合は、バックアップ情報をチェックし（ステップ１２０５）、ある場合は、バックアップ情報の当該アドレスに対する転送方路から転送方路情報応答を作成して返信し、バックアップ情報から当該アドレス関する情報を削除する（ステップ１２０６）バックアップ情報中に当該アドレスに関する情報が無かった場合には、転送規則中の当該アドレスの転送方路から、当該アドレスに対する転送方路情報応答を作成し返信する（ステップ１２０７）。
【００４３】
以上の処理を行うことにより、図７に示すように転送規則の更新が行われる。端末７０１に対するサービス衛星が衛星７０２である状況から時間が経過し、サービス衛星が衛星７０３へハンドーバした場合、図３および図４に示したアルゴリズムにより、新たなサービス衛星の隣接衛星７０２，７０３などの転送方路が変更される。このアルゴリズムにより決まった方路の情報の矢尻はひし形で示す。このアルゴリズムでバックアップ情報に保存される方路情報は破線の矢印で示す。続いて時間の経過により、転送規則の切替え処理が起動し、図６のアルゴリズムにより、その他の衛星（７０６，７０７など）の転送規則が先行衛星の転送規則で置換される。
【００４４】
例えば、衛星７０４から衛星７０６へ渡される切替え情報は、図６のアルゴリズムのステップ６０６により、バックアップ上の転送方路が転送される。一方、衛星７０５から衛星７０４への切替えは、衛星７０４上で先行衛星７０５より転送規則を受信しても、図３のアルゴリズムで方路が決まっており、バックアップ情報を持つため、ステップ６１０により、バックアップ情報のみ更新される。また衛星７０６から衛星７０７の間の切替えでは、ステップ６０３，ステップ６０５，ステップ６１１の判定部で全てＮｏとなるので、先行衛星である衛星７０６の転送規則がそのまま衛星７０７へ引き継がれる。
【００４５】
なお、図７においては、衛星の軌道面を太い点線７０９，７０８で示した。
【００４６】
このようなアルゴリズムに従うことで、ハンドオーバ前の転送規則をハンドオーバ後も、サービス衛星に対する相対位置が同じ衛星は同じ転送規則を持つという意味で、保存させることが出来る。サービス衛星７０２とその近傍７１０の衛星の持つ転送規則と、ハンドオーバ後のサービス衛星７０３とその近傍７１１で転送規則が保存されていることを図７では示している。
【００４７】
なお、数１、数２で示した周期で起動されるタイマの識別子により、数１に対応するタイマの場合には先行衛星を同一軌道面の衛星とし、数２に対応する場合には東側の隣接軌道面上の衛星とする。
【００４８】
次に本発明の第二の実施形態について説明する。第一の実施形態では、ハンドオーバ時の元のサービス衛星に通知を行う場合を想定し、この通知に対する処理として図５に示すアルゴリズムを利用することとしたが、第二の実施形態は、このような通知が行われない場合に対応したものである。サービス衛星が隣接軌道面の直接通信可能な衛星にハンドオーバする場合、および同一軌道面の後続衛星にハンドオーバする場合は、新たなサービス衛星の隣接衛星となるので、図３のステップ３０５の通知を受けることになるので、転送方路をダウンリンクとする誤りは発生しないが、隣接軌道面の斜め後ろの衛星にハンドオーバする場合に、このような状況が発生する。この場合には、ハンドーバ前のサービス衛星にハンドーバが通知されない上、ハンドオーバ前のサービス衛星は新たなサービス衛星と直接通信可能な衛星とはならないので、その衛星に到着したパケットの行き先が、ダウンリンクということになってしまう。この場合ダウンリンクの先には当該端末がいないので、ダウンリンクへのデータ転送でエラーが検知される。本発明では、そのようなエラーが発見された場合に、当該パケットを同一軌道面の後続衛星に転送するようにする。このようなケースとなるのはサービス衛星が隣接軌道面の斜め後ろの衛星に切替る場合であるので、このように同一軌道面の後続衛星にパケットを転送することで、新たなサービス衛星の隣接衛星にパケットを転送でき、結果的に目的の端末までパケットを転送することが可能となる。
【００４９】
次に、このようなハンドオーバ方向と転送規則の切替えのパターンに関して、図１７を用いて説明する。
【００５０】
始め、端末１７１０のサービス衛星が衛星１７０５であるものする。図１７には、端末１７１０の移動や衛星の移動によるハンドオーバが生じる可能性のある衛星を示した。
【００５１】
ハンドオーバ通知や転送規則切替えのアルゴリズムにより、パケットロスが生じることは回避することが望まれる。転送規則の切替えやハンドオーバ通知アルゴリズムの問題で、パケットロスが生じる例には、例えば次のようなケースがある。第一のケースは、ある衛星Ｘが新サービス衛星へハンドオーバが行われたことを知らず、旧サービス衛星にパケットを転送し、その旧サービス衛星が該パケットを、新サービス衛星に転送するために、再度衛星Ｘに転送するようなことが発生する場合である。このようなケースでは、そのパケットは衛星に旧サービス衛星と衛星Ｘの間で転送が繰返され、最大転送回数の制限などにより、喪失される。
【００５２】
第二のケースは、ハンドオーバを通知されていない衛星が転送規則切替えでサービス衛星となるべきであるという内容の転送規則を受信した場合である。その衛星を経由する当該端末宛てのパケットはダウンリンクへ転送されるが、当該端末は別の衛星をサービス衛星としているため、喪失する。
【００５３】
このような可能性の有無をハンドオーバ通知範囲と、転送規則の切替え方法をパラメータに整理すると表１以下のようになる。
【００５４】
【表１】
0003987903.tif 000002
表１は、第一の実施形態に関するものである。第一の実施形態ではハンドオーバに関しては、新たなサービス衛星が、その隣接衛星にハンドオーバ通知を行ない、さらに、端末が旧サービス衛星にサービス衛星の変更通知を行う。転送方路切替えでは、個別のハンドオーバに関する情報の授受を行わない。このような方法を採った場合に、ハンドオーバ方向と、転送規則の切替え方向によって、前述のようなロスの可能性があるケースを×で、そのようなことが起きないケースを○で示す。
【００５５】
図１８ではパケットロスが生じないケースとして、衛星１７０１へハンドオーバが生じ状態で、衛星１７０２へ切替えが生じる場合の転送方路の変化を示す。図１９では、パケットロスが生じるケースとして、衛星１７０９へハンドオーバが生じ状態で、衛星１７０２へ切替えが生じる場合の転送方路の変化を示す。
【００５６】
基本的には、切替え後の本来のサービス衛星と新サービス衛星が２リンク以上になる位置にハンドオーバしている場合、前述の第二のケースに該当し、パケットロスの可能性がある。なお、表１のようなハンドオーバと転送規則切替えの組は同一の確率で生じるわけでない。端末の動きが衛星および地球の動きに対して遅い場合は、先行衛星へのハンドオーバの発生確率は、後続衛星へのハンドオーバに比べる発生確率は低いと思われる。
また、そのような衛星へハンドオーバしたまま通信を継続する時間も、後続衛星へハンドオーバした場合に比べると小さくならざるを得ない。前述のように切替え後２リンク以上になるのは、このような先行衛星へのハンドオーバが起きた状態で切替えが発生する場合である。
【００５７】
本発明の第二の実施形態の場合も同様の結果となる。例えば、ハンドオーバ通知を新サービス衛星だけでなく、旧サービス衛星も通知する場合には、本来の新サービス衛星が旧サービス衛星の隣接衛星であることから、表２のようになり、ロスするケースを減らすことができる。
【００５８】
なお、旧サービス衛星による通知は、新サービス衛星がどの衛星であるかを通知するものとする。
【００５９】
この情報は、通常、旧サービス衛星と新サービス衛星が隣接する関係にあること、あるいは端末からの通知などに基づいて設定することが可能である。
【００６０】
【表２】
0003987903.tif 000003
図２０は、図１９で示した新サービス衛星しか通知しない場合にはロスが発生するケースにおいて、旧サービス衛星も通知を行う場合を示す。図からわかるように転送規則切替え後に本来サービス衛星となるべきであった衛星１７０２には、ハンドオーバ時にすでに旧サービス衛星からハンドオーバ通知がなされているので、転送規則切替え後も、自分がサービス衛星とならず、旧サービス衛星に転送すればよいことを知ることができる。
【００６１】
また、旧サービス衛星も隣接衛星にハンドオーバ通知を行なう代わりに、転送規則の切替え時に、本来の転送規則だけでなく、バッファ上にあるハンドオーバ端末の転送規則も後続衛星に転送することでも、同様な効果を得ることができる。
【００６２】
次に本発明の第三の実施形態を、図８以降を用いて説明する。
本発明の第三の実施形態では、端末８０１がサービス衛星を衛星８０２から衛星８０３にハンドオーバした際、第一の実施形態では新たなサービス衛星が直接通信可能な隣接衛星のみにハンドオーバ通知を出していたのに対し、ハンドオーバがあった方向と垂直で、元のサービス衛星８０２を含む衛星８０２を中心とした地球一周分のパス８０５と新たなサービス衛星８０３を含む衛星８０３を中心とした地球一周分のリンク集合８０４上の全衛星にハンドーバ通知を行うことを特徴としている。
【００６３】
本実施形態の詳細を説明する前に、本実施形態を用いない場合の課題、すなわち第一あるいは第二の実施形態の場合の問題点に関して、図９を用いて説明する。端末９０１に対するハンドオーバ前のサービス衛星を衛星９０２、ハンドオーバ後のサービス衛星を衛星９０３とする。第一および第二の実施形態の場合、図７の説明と同様にして、ハンドオーバ検知が行われ、ハンドオーバおよびそれに対する隣接衛星の転送規則の修正が行われる。この間の手順は、図７の７０1から７０９を図９の９０１から９０９に読み替えることで、図７の説明を参照して欲しい。ハンドオーバ直後の状態では、衛星９１１を経由するパケットはパス９１２のようになり、理想的な経路と比べると２リンク分余計なリンクを通ることとなる。
【００６４】
このような余計なリンクにより伝送遅延時間、ネットワーク負荷、ロス率などが若干増加するものと考えられる。
【００６５】
第三の実施形態はこのような第一および第二の実施形態の持つ課題に鑑みてなされたものである。
【００６６】
新しいサービス衛星８０３上で転送規則を、ハンドオーバに対応して変更する手順は、図３と全く同様である。ただし、ステップ３０５で行う隣接衛星への通知はハンドオーバが起きたリンクの先行衛星８０２とそのリンクと垂直なリンク上の隣接衛星８０６，８０７に対してのみ実施する。
また、ハンドオーバが起きたリンクと垂直なリンクへの通知には、単に対象となる端末のアドレスだけでなく、通知を転送する回数を設ける。
転送回数は、該通知方向が軌道面間に跨る方向で、軌道面数が奇数であれば、数３によって決まる値とする。
転送回数＝（軌道面数−１）／２  ・・・（数３）
また軌道面数が偶数の場合は、数４と数５によって定める。
転送回数＝ｆｌｏｏｒ（（軌道面数−１）／２）    ・・・（数４）
＝ｆｌｏｏｒ（（軌道面数−１）／２）＋1  ・・・（数５）
なお、数４と数５はそれぞれ別の方向への転送回数として使用し、数４だけあるいは数５だけで決まる数を両方の転送方向に出力することはしない。
【００６７】
なお、ｆｌｏｏｒ（実数引数）は実数引数を超えない最大の整数を返す関数を示す。
【００６８】
一方、通知方向が軌道面方向で、軌道面あたりの衛星数が奇数であれば、数３の軌道面数を軌道面あたりの衛星数に置き換えた値を、軌道あたり衛星数が偶数の場合は数４および数５の軌道面数を軌道面あたりの衛星数に置き換えた値を利用する。
【００６９】
なお、隣接軌道面の斜め後ろの衛星にハンドオーバがおきる場合は、軌道面に垂直な方向へのハンドオーバと水平な方向へのハンドオーバが同時に発生したものとする。
【００７０】
次に図１０を用いて、ハンドオーバが起きたリンクの先行衛星８０２の動作アルゴリズムを説明する。
【００７１】
ハンドオーバが起きたリンクの先行衛星８０２は、ハンドオーバの通知を待ち（ステップ１００１）、受信した場合（ステップ１００２）には、ハンドオーバ通知を受信した方路を当該アドレスの転送方路として転送規則を変更し（ステップ１００３）、続いて、ハンドオーバ通知を受信した方路と直交する方向へ転送回数付きハンドオーバ通知を送信する（ステップ１００４）。
【００７２】
次に図１１を用いて、リンク集合８０４あるいはリンク集合８０５上の、新たなサービス衛星８０３とそのハンドオーバ方向の先行衛星８０２を除く衛星における、転送回数付きハンドオーバ通知の受信時の動作アルゴリズムを説明する。
【００７３】
前述の条件に合致する衛星は、転送回数付きハンドオーバ通知の受信待ちを行う（ステップ１１０１〜１１０２）。該通知を受けた場合、事前方路保存要否フラッグがＴＲＵＥの場合は、受信時点の転送規則上の当該アドレスに対する転送方路をバックアップ情報に記録する（ステップ１１０３）。続いて、該通知を受信した方向へ該宛先への転送方路を変更する（ステップ１１０４）。受信した転送回数が１以上の場合（ステップ１１０５）は、該通知を受信した方路と反対の方路へ、通知を転送する。ただし、ここでは転送回数を１減らしたものにする（ステップ１１０６）。
【００７４】
なお、ハンドオーバ通知とは無関係にタイマ割込みを受けた場合の処理は、第一の実施形態あるいは第二の実施形態と同様の動作とする。
【００７５】
以上のようなアルゴリズムに基づく転送規則の転送処理を、再び図８に戻って説明する。
【００７６】
ハンドオーバにより衛星８０３が新たなサービス衛星となると、直前までのサービス衛星との関係から、ハンドオーバ方向と直交する衛星間リンク集合８０４，８０５を特定することができる。そこで、新たなサービス衛星８０３は、直交方向へのハンドオーバ通知とハンドオーバ方向へのハンドオーバ通知を作成し、隣接衛星へ送信する。ハンドオーバ方向の先行衛星である衛星８０２は転送回数なしのハンドオーバ通知を受け取るので、図１０のアルゴリズムに従って、当該アドレスに対する転送方向を修正すると供に、転送回数付きのハンドオーバ通知をリンク集合８０５上に送出する。一方、新たなサービス衛星に対してハンドオーバ方向と垂直な方向にある隣接衛星８０６および隣接衛星８０７と、旧サービス衛星８０２の同方向への隣接衛星８０８と隣接衛星８０９は、転送回数付きのハンドオーバ通知を受信し、図１１のアルゴリズムに従って、当該宛先アドレスに対する転送方路を修正するとともに、ハンドオーバ通知の再転送を行う。
【００７７】
この後、タイマ割込みによる転送規則の切替え処理が発生すると、衛星８１０から衛星８０９のように先行衛星上の転送規則が後続衛星に移行し変えられるので、図９の転送規則の切替え後で示すような状態となり、サービス衛星に対する相対的な転送規則の配置は領域８１４に示すようにハンドオーバ前と同じ状態になる。
【００７８】
次の図１３を用いて、２πコンスタレーションの地球非静止軌道衛星ネットワークシステムを前提とした本発明の実施形態を説明する。
【００７９】
２πコンスタレーションでは、図１３に示すようにほぼ直交する進行方向を持つ衛星郡が同一の地域の上空に位置することになる。端末１３０１が始め北西から南東へ進む軌道上の衛星１３０２をサービス衛星としていたが、衛星の移動あるいは端末の移動で、南西から北東へ進む軌道上の衛星１３０３へハンドオーバする場合を考える。
【００８０】
衛星は図１４に示すような軌道上を周回しているため、図１４で地球１４０１の表側では南西から北東へ進む軌道１４０２が、地球の裏側では北西から南東に向かう軌道になっている。地球の自転方向で半日ずれた軌道面１４０３上の衛星は赤道上で軌道面１４０２と直交する軌道上にいることになるが、それら軌道面１４０２，１４０３上の衛星同士の相対速度は、隣接軌道面や同一軌道面の衛星と比べると非常に速く、通信が出来ない場合が多い。従って、前述のように進行方向の異なる衛星間でコネクションハンドオーバが発生すると、例えば、一旦地球の裏側へ転送し、そこから隣接軌道面間を転送して戻してくるような転送手順が必要となり、経路１４０５のように地理的には近いにも係わらず、非常に伝送経路の距離が長くなり、遅延時間やそのジッタが大きくなるため、通信品質が低下するという問題あった。
【００８１】
またこのような状況で転送規則をＯＳＰＦアルゴリズムなどで調整する場合には、全地球ネットワーク規模での転送規則の再構成が必要となるため、公知例のような方式では、セッションを継続することは出来ない。
【００８２】
このような状況で転送規則の更新のための通信量や計算処理を最小化すると供に、転送規則の変更に要する時間を少なくする本発明の第四の実施形態について図１３と図１５を用いて説明する。
【００８３】
第四の実施形態は、図１５に示すように２πコンスタレーションの地球非静止軌道衛星１５０１の他、地上に複数配置された進行方向の異なる軌道面（以下ではシームと呼ぶ）間の通信を中継する中継ノード１５０２からなる。
【００８４】
また、各衛星では、北東向きに進んでいる時に使用する転送規則と、南東向きに進んでいる時に使用するものの２通りを持つものとする。
元のサービス衛星１３０２と新たなサービス衛星１３０３は、各々端末からハンドオーバ通知とハンドオーバ要求を受ける。ハンドオーバ通知は、少なくとも当該端末のアドレスと新たなサービス衛星１３０３の識別子とを含み、ハンドオーバ要求は少なくとも当該端末のアドレスと元のサービス衛星１３０２の識別子を含むものとする。このようなハンドオーバ通知およびハンドオーバ要求により、お互いが同一軌道面内あるいは隣接軌道面間でハンドオーバが起きたのか、シーム間でハンドオーバが起きたのかを判定できる。異なるシーム間でハンドオーバが発生したと考えられる場合、元のサービス衛星１３０２は、自分の位置から最寄りのシーム間中継局１３０４を割り出し、そことコネクションを持つ同一シーム上の衛星の識別子を最寄りのシーム間中継局１３０４に問い合わせる。問い合わせは、少なくともハンドオーバを行った端末１３０１のアドレスと元のサービス衛星１３０２の識別子および新しいサービス衛星の識別子１３０３を含む構成とし、シーム間中継局１３０４では、この端末１３０１のアドレスに関する転送規則を保持していなければ、問い合わせに含まれる元サービス衛星の識別子を用いて、同一シームの直接通信可能な衛星１３０５の識別子を返送する。
【００８５】
また、該宛先に対する転送規則を記憶する。さらに該直接通信可能な衛星１３０５に対してサービス衛星として振舞うよう端末と同様なハンドオーバ要求を行う。旧サービス衛星はこのようにして見つけたシーム間中継局１３０４とコネクションを持つ衛星１３０５を新たなサービス衛星として前述の第一あるいは第二あるいは第三の実施形態に基づき、元のサービス衛星としての転送規則の更新処理を実施する。
【００８６】
シーム間中継局１３０４は当該アドレス宛てのパケットを受信すると、別のシーム上の直接通信可能な衛星１３０６に転送する。転送されたパケットを受信した衛星１３０６は、その所属するシーム上の転送規則に基づき、新たなサービス衛星１３０３へパケットを転送する。
【００８７】
また、問い合わせ中の端末アドレスに対する転送規則を既に保持していた場合には、問い合わせに含まれる新たなサービス衛星のアドレスを返信し、該中継局１３０４上の転送規則から当該端末アドレスに対するデータを削除する。また、該中継局１３０４と直接通信可能な衛星で、新たなサービス衛星と同一のシーム上の衛星に対して、元サービス衛星に対して端末が行うハンドオーバ通知と同様の通知を実施する。
【００８８】
従って逆に、始めに異なるシーム間でシーム間中継局１３０４経由で通信していた場合、元のサービス衛星１３０３と新たなサービス衛星１３０２は端末からハンドオーバ通知とハンドオーバ要求を受ける。この中にある相互の情報によりお互いが隣接軌道面でハンドオーバが起きたのか、シーム間でハンドオーバが起きたのかを判定できる。異なるシーム間でハンドオーバが発生したと考えられる場合は、最寄りのシーム間中継局１３０４に、当該アドレスに関する転送規則をもっているか否かを問い合わせる。当該アドレスに対する転送規則を持っている場合は、既にシーム間での通信に当該シーム間中継局を使っていたことが判るので、使っていたと判断される場合は、シーム間中継局とコネクションを持つ衛星１３０５から新たなサービス衛星１３０２にハンドオーバしたものとして、前述の第一あるいは第二あるいは第三の実施形態に基づく転送規則の更新処理を実施する。
【００８９】
なお、シーム間中継局は、各々のシームに関して、少なくとも１つの衛星と通信が可能で無ければならない。このため、各シーム用の２個のアンテナ以外に、ダイバーシティ用に予備のアンテナを物理的に離した位置に設置するなどの構成的な特徴をもつ。
【００９０】
異なるシームへのハンドオーバが起きた場合、元のサービス衛星１３０２と同一シームで、シーム間中継局と直接通信可能な衛星１３０５は、必ずしも隣接衛星あるいは、隣接衛星の隣接衛星であるとは限らないので、本発明の第一あるいは第二の実施形態を用いて、ハンドオーバにともなう転送規則の更新処理を行った場合、元のサービス衛星から、シーム間中継局までの転送方路を決定できない可能性がある。すなわち、このような場合には、図５のステップ５０８により、問い合わせが行われるが、図１６のアルゴリズムでは応答が返ってこない可能性がある。そこで、本実施形態に第一あるいは第二の実施形態を適用する場合は、図１６のアルゴリズムのように目的のアドレスに関する情報が無い場合は問い合わせを無視するのではなく更に隣接衛星に問い合わせを行うようにすればよい。
【００９１】
ただし、問い合わせには識別番号と転送回数などの情報を付与し、同一の問い合わせへの重複解答や問い合わせの無限の転送を回避する必要がある。また、応答に関しても、問い合わせもとまで転送して戻す処理を行う必要あがる。
【００９２】
このような方式を実現するためには、問い合わせを行う元のサービス衛星が、問い合わせに宛先アドレス、識別番号および最大転送回数を設定して、隣接衛星に問い合わせを送信する。送信に際しては、問い合わせの識別番号と宛先アドレスのペアを記録しておく。隣接衛星では、問い合わせを受信した方路と問い合わせの識別番号および宛先アドレスの組を記録し、当該アドレスへの方路情報を持っていれば、返信を行い、登録内容を削除する。持っていなければ、問い合わせを受信した以外の方路へ問い合わせを転送する。ただし、この際は最大転送回数を１つ小さな値に変更する。
【００９３】
また返信には、問い合わせの識別番号を設定する。なお、問い合わせを受信した際には、同一識別番号の問い合わせを受けているかどうかを、前述の組の記録から確認し、既に問い合わせを受けていれば、この問い合わせを無視するものとする。
【００９４】
応答を受信した場合は、前記記録済み組をチェックし、当該識別番号の記録を削除すると供に、当該アドレスに対する転送方路を応答を受信した方路へ変更する。また、応答を要求のあった方路へ転送する。
【００９５】
問い合わせに応答が届くと、問い合わせ元では、当該アドレスの転送方路を、応答を受信した方路に変更し、当該識別番号に関するペアの記録を削除する。
【００９６】
【発明の効果】
本発明の請求項１によれば、中継ノードが移動するネットワークにおけるルーティング情報の維持管理を容易にすることが出来る。
【００９７】
本発明の請求項２によれば、ルーティング情報の維持管理の制御を容易にすることが出来る。
【００９８】
本発明の請求項３と請求項８の組み合わせあるいは請求項４と、請求項６および請求項７によれば、宛先ステーションへのサービスステーションの隣接中継ノードになった後、サービスステーションの隣接中継ノードで無くなった後も、以前、その位置の中継ノードが利用していたルーティング情報を復元できる。
【００９９】
本発明の請求項５によれば、宛先アドレスに対するサービスステーションが変化したことを、最適なタイミングでネットワークに反映し、該宛先アドレスへのメッセージ転送を継続させることが出来る。
【０１００】
本発明の請求項９によれば、宛先アドレスに対するサービスステーションが変化した際、該宛先へのメッセージの転送経路をホップ数の観点で最適に維持することが出来る。
【０１０１】
本発明の請求項１０によれば、移動する中継ノードが複数のグループに分かれていて、それらの間で直接通信が出来ない場合で、宛先ステーションが第一のグループから第二のグループに移動した場合にも、メッセージの転送が可能となる。
【０１０２】
本発明の請求項１１によれば、第一のグループからのメッセージを第二のグループに属するサービスステーションで宛先ステーションに転送している状況から、宛先ステーションが第一のグループの中継ノードをサービスステーションに変更した時も、該宛先ステーションへのメッセージの転送が可能となる。
【０１０３】
本発明の請求項１２および請求項１３によれば地球非静止軌道衛星によって前述のようなネットワークを構成できる。
【０１０４】
本発明の請求項１４および請求項１５によれば、地球非静止軌道衛星によって構成した上述の特徴を持つネットワークにおけるルーティング情報の転送タイミングを適切に決定できる。
【０１０５】
本発明の請求項１５によれば、地球非静止軌道衛星によって構成した請求項９の特徴を持つネットワークにおいて、サービスステーション変更通知の転送回数を最適に決定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第一の実施形態のコンセプトを説明するための説明図である。
【図２】図２は本発明における衛星の通信処理部の基本構成図である。
【図３】図３はハンドオーバ時における新たなサービス衛星の動作アルゴリズムを説明するための説明図である。
【図４】図４はハンドオーバ通知を受けた隣接衛星の動作アルゴリズムを説明するための説明図である。
【図５】図５はハンドオーバでサービス衛星でなくなる衛星の動作アルゴリズムを説明するための説明図である。
【図６】図６はハンドオーバとは無関係に実施される転送方路情報の引継ぎ処理アルゴリズムを説明するための説明図である。
【図７】図７は転送規則の更新の概要を説明するための説明図である。
【図８】図８は第三の実施形態のコンセプトを説明するための説明図である。
【図９】図９は第一あるいは第二の実施形態の問題点を説明するための説明図である。
【図１０】図１０はハンドオーバが起きたリンクの先行衛星の動作アルゴリズムを説明するための説明図である。
【図１１】図１１は新たなサービス衛星とそのハンドオーバ方向の先行衛星に対して垂直なリンク上に位置し、それら以外の衛星における、転送回数付きハンドオーバ通知の受信時の動作アルゴリズを説明するための説明図である。
【図１２】図１２は転送方路の問合せ処理に対する応答アルゴリズムを説明するための説明図である。
【図１３】図１３は本発明の第四の実施形態のコンセプトを説明するための説明図である。
【図１４】図１４は２πコンスタレーションの地球非静止軌道衛星ネットワークシステムの特徴を説明するための説明図である。
【図１５】図１５は第四の実施形態の構成説明図である。
【図１６】図１６は転送方路不明の場合の問い合わせへの対応アルゴリズムを説明するための説明図である。
【図１７】図１７はハンドオーバが起こる可能性のある衛星と転送規則切替えの起こる可能のある衛星の組み合わせの説明図である。
【図１８】図１８はハンドオーバ後の転送規則切替えの説明図（パケットロスが起きない場合）である。
【図１９】図１９はハンドオーバ後の転送規則切替えの説明図（パケットロスが起きる場合）である。
【図２０】図２０はハンドオーバ後の転送規則切替えの説明図（旧サービス衛星も通知し、新サービス衛星の通知の方が新サービス衛星の通知より優先度が低い場合）である。
【符号の説明】
１０１  端末
１０２〜１０６  衛星の進行方向（軌道面）
１０７、１０８、１０９、１１０、１１１  衛星
【図１】
0003987903.tif 000004
【図２】
0003987903.tif 000005
【図３】
0003987903.tif 000006
【図４】
0003987903.tif 000007
【図５】
0003987903.tif 000008
【図６】
0003987903.tif 000009
【図７】
0003987903.tif 000010
【図８】
0003987903.tif 000011
【図９】
0003987903.tif 000012
【図１０】
0003987903.tif 000013
【図１１】
0003987903.tif 000014
【図１２】
0003987903.tif 000015
【図１３】
0003987903.tif 000016
【図１４】
0003987903.tif 000017
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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