(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上端末とデータ伝送路を介して接続され、自己の通信エリア内を移動する移動体へ前記地上端末から受信したデータを送信する中継装置において、
前記移動体と地上端末間で送受信されるデータを記憶する送受信データ蓄積手段と、
前記地上端末から受信されたデータを前記移動体へ送信する無線伝送路送信手段と、
前記移動体から受信されたデータを前記地上端末へ送信するデータ伝送路送信手段と、
前記移動体と地上端末間で送受信されるデータを、前記地上端末と前記データ伝送路を介して接続される他の中継装置へ前記データ伝送路を通じて送信する通信状態通知手段と、
前記地上端末から前記移動体へ送信するデータを受信すると、前記地上端末へ受信確認データを返信する代理応答手段と、を有し、
前記通信状態通知手段は、前記地上端末から前記移動体へ送信するデータを受信するごとに前記移動体が移動する方向に隣接する他の中継装置に前記地上端末から受信した当該データを送信するとともに、前記受信確認データを前記地上端末へ返信するごとに前記移動体が移動する方向に隣接する他の中継装置に当該受信確認データを送信し、
前記無線伝送路送信手段は、複数の受信データからなる一組のデータを前記地上端末から受信し終った後に、当該一組のデータを前記移動体へ送信する中継装置。
【請求項２】
請求項１記載の中継装置において、
前記送受信データ蓄積手段で記憶された前記データを用いて、前記移動体と地上端末間の通信接続状態を監視する通信監視手段を有し、
前記通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段で記憶された前記データに基づいて、
接続要求データを送信した送信側端末の識別情報と前記接続許可データを送信した受信側端末の識別番号と検出した通信状態情報とが対応付けて記録された通信状態リストを生成し、前記通信状態リストに基づいて前記移動体と地上端末間の通信接続状態を監視する中継装置。
【請求項３】
請求項２記載の中継装置において、さらに
前記移動体との無線接続状態を監視する無線監視手段を有し、
前記通信監視手段は、通信相手の移動体の識別番号と、前記通信相手の移動体との無線リンク状態が関連付けて記録された無線リンク確立状態リストを生成し、
前記無線監視手段は、前記無線リンク確立状態リストに基づいて前記移動体との無線接続状態を監視する中継装置。
【請求項４】
請求項１記載の中継装置において、
前記無線伝送路送信手段は、前記地上端末から受信した接続要求データを前記移動体へ送信すると共に、前記通信状態通知手段は、前記移動体が移動する方向に隣接する他の中継装置に前記地上端末から受信した前記接続要求データを送信し、
前記データ伝送路送信手段は、前記移動体から接続許可データを受信した場合、前記地上端末へ前記接続許可データを送信すると共に、前記通信状態通知手段は、前記移動体が移動する方向に隣接する他の中継装置に前記移動体から受信した前記接続許可データを送信する中継装置。
【請求項５】
地上端末と、
前記地上端末とデータ伝送路を介して接続され、前記地上端末とデータの送受信を行う複数の地上局と、を有し、
前記複数の地上局それぞれには、
移動体と地上端末間のデータ送受信の中継を行う中継装置が備えられ、
前記中継装置は、前記移動体と前記地上端末間で送受信されるデータを記憶する送受信データ蓄積手段と、前記地上端末から受信されたデータを前記移動体へ送信する無線伝送路送信手段と、前記移動体から受信されたデータを前記地上端末へ送信するデータ伝送路送信手段と、前記移動体と地上端末間で送受信されるデータを、前記地上端末と接続される他の地上局の中継装置へ前記データ伝送路を介して送信する通信状態通知手段と、前記送受信データ蓄積手段で記憶された前記データを用いて、前記移動体と地上端末間の通信接続状態を監視する通信監視手段と、前記地上端末から前記移動体へ送信するデータを受信すると、前記地上端末に受信確認データを返信する代理応答手段と、を有し、
前記通信状態通知手段は、前記地上端末から前記移動体へ送信するデータを受信するごとに前記移動体が移動する方向に隣接する他の地上局の中継装置に前記地上端末から受信した当該データを送信し、前記受信確認データを前記地上端末へ送信するごとに前記移動体が移動する方向に隣接する他の地上局の中継装置に当該受信確認データを送信し、
前記無線伝送路送信手段は、複数の受信データからなる一組のデータを前記地上端末から受信し終った後に、当該一組のデータを前記移動体へ送信するものであって、
前記地上端末が第一の地上局へ前記一組のデータを送信中に、前記移動体が第一の地上局の通信エリアから第二の地上局の通信エリアへ移動すると、前記第二の地上局は、前記第一の地上局の前記通信状態通知手段から送信されたデータに基づいて前記地上局から前記一組のデータの残りを受信し、前記一組のデータを受信し終った後に、当該一組のデータを前記移動体へ送信する移動体通信システム。
【請求項６】
請求項５記載の移動体通信システムにおいて、
前記中継装置の前記無線伝送路送信手段は、前記地上端末から受信した接続要求データを前記移動体へ送信すると共に、前記通信状態通知手段は、前記移動体が移動する方向に隣接する他の中継装置に前記地上端末から受信した前記接続要求データを送信し、前記データ伝送路送信手段は、前記移動体から接続許可データを受信した場合、前記地上端末へ前記接続許可データを送信すると共に、前記通信状態通知手段は、前記移動体が移動する方向に隣接する他の中継装置に前記移動体から受信した前記接続許可データを送信する移動体通信システム。
【請求項７】
請求項５記載の移動体通信システムにおいて、
前記移動体は、移動局と移動体端末とを有し、前記移動局は、前記移動体端末と前記複数の地上局の中継装置とのデータ送受信の中継を行う移動局の中継装置を有し、
前記移動局の中継装置は、前記移動端末と前記地上端末間で送受信されるデータを記憶する送受信データ蓄積手段と、前記移動体端末から受信されたデータを前記地上局へ送信する無線伝送路送信手段と、前記地上局から受信されたデータを前記移動体端末へ送信するデータ伝送路送信手段と、前記送受信データ蓄積手段で記憶された前記データを用いて、前記移動体端末と前記地上端末間の通信接続状態を監視する通信監視手段と、を有する移動体通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
移動体と地上局の間でデータを送受信する中継装置及びそれを用いた移動体通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信端末と受信端末の間の通信性能を向上させる方法としては、例えば、特許文献１に記載のプロトコル終端方式が知られている。
【０００３】
この方式は、データ送信端末とデータ受信端末が、ＴＣＰ（Transport Control Protocol）のようなｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄで通信を制御する通信プロトコルを使用して通信を行う場合、データ伝送路の中に大きな遅延時間を要する部分が存在すると、データ伝送時間が長くなり通信スループットが低下するという課題に対し、データ伝送路内でデータ送信端末とデータ受信端末の中間に存在する複数のルータが、仮想的に通信プロトコルを終端することにより、送信端末と受信端末は通信プロトコルを変更することなく、データ伝送時間を短く抑え通信スループットの低下を防止するものであった。
【０００４】
【特許文献１】特許第２５７６７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような方式では、移動体の数が増加した場合、地上側のルータが全ての移動体との通信に関する処理を行う必要があるため、地上側のルータに通信処理が集中し、処理負荷が増大するという問題がある。
【０００６】
さらに、このような方式では、データ送信端末とデータ受信端末の両方の位置が固定された場合は効果があるが、データ送信端末やデータ受信端末のいずれか一方が移動体に搭載され移動する場合、前記固定された場合に比べて効果を得にくいという問題がある。
【０００７】
すなわち、特許文献１におけるデータ送信端末と複数の送信端末側ルータが地上に設置され、データ受信端末と受信端末側ルータが移動体に搭載され、送信端末側ルータと受信端末側ルータが無線により互いに通信し、移動体が移動してハンドオーバを行い、受信端末側ルータが通信を行う相手である地上側の送信端末側ルータが時間的に変化する。
【０００８】
いま、移動前にデータ送信端末とデータ受信端末との間で接続が確立されデータ伝送が開始された場合、移動前の送信端末側ルータと受信端末側ルータが特許文献１の動作を行うが、データ伝送中に移動体が移動して、対応する送信端末側ルータが移動前とは別の送信端末側ルータに変化した場合、データ送信端末とデータ受信端末の接続情報や移動前の送信端末側ルータの記憶回路に蓄積されたデータが、移動後の送信端末側ルータ内に存在しないため、移動体の移動に伴いデータ送信端末とデータ受信端末との間のデータ伝送を継続することができず、移動後にデータ送信端末とデータ受信端末との間の通信接続を再確立しデータ伝送を最初からやり直す必要があり、データ伝送完了までに時間がかかり通信スループットが低下するという問題がある。
【０００９】
また、データ受信端末と複数の受信端末側ルータが地上に設置され、データ送信端末と送信端末側ルータが移動体に搭載され移動する場合でも同様の問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、データ送信端末とデータ受信端末との間のデータ伝送時間の増大を防止し、通信を高速化して通信スループットの低下を防止することが可能な中継装置及びそれを用いた移動体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】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、移動体と地上端末間のデータ送受信を中継し、地上側に設けられた中継装置において、移動体と地上端末間で送受信されるデータを記憶する送受信データ蓄積手段と、地上端末から受信されたデータを移動体へ送信する無線伝送路送信手段と、移動体から受信されたデータを地上端末へ送信するデータ伝送路送信手段と、移動体と地上端末間で送受信されるデータを他の中継装置へ送信する通信状態通知手段と、を有し、無線伝送路送信手段は、地上端末から受信したデータを移動体へ送信すると共に、通信状態通知手段は、移動体が移動する方向に隣接する他の中継装置に地上端末から受信したデータを送信する構成とする。
【００１２】
また、地上端末と、その地上端末とデータの送受信を行う複数の地上局と、移動しながら複数の地上局とデータの送受信を行う移動体と、を有し、複数の地上局は、移動体と地上端末間のデータ送受信の中継を行う中継装置を有し、その中継装置は、移動体と地上端末間で送受信されるデータを記憶する送受信データ蓄積手段と、地上端末から受信されたデータを移動体へ送信する無線伝送路送信手段と、移動体から受信されたデータを地上端末へ送信するデータ伝送路送信手段と、移動体と地上端末間で送受信されるデータ及び移動体と地上端末間の通信接続状態情報を他の中継装置へ送信する通信状態通知手段と、送受信データ蓄積手段で記憶されたデータを用いて、移動体と地上端末間の通信接続状態を監視する通信監視手段と、を有し、無線伝送路送信手段は、地上端末から受信したデータを移動体へ送信すると共に、通信状態通知手段は、移動体が移動する方向に隣接する他の中継装置に地上端末から受信したデータを送信する構成とする。
【発明の効果】
【００１３】
データ送信端末とデータ受信端末との間のデータ伝送時間の増大を防止し、通信を高速化して通信スループットの低下を防止することが可能な中継装置及びそれを用いた移動体通信システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお。本文中に記載の「移動体」とは、列車やバス，航空機，船舶，自動車などを指す。
【実施例１】
【００１５】
第１の実施形態について説明する。
【００１６】
まず、図１に、第１実施形態に係る移動体通信システムの一構成例を示す。
【００１７】
図１における移動体通信システムでは、地上側には、データ送受信を行う地上端末１と複数の地上局３が、地上データ伝送路２を介して接続される。さらに、地上局３は、地上データ伝送路２に接続された地上局中継装置３０と、移動体４と無線通信を行う地上局無線機３１と、無線電波を送受信する地上局アンテナ３２から構成される。
【００１８】
移動体４側には、データ送受信を行う移動体端末４１と移動局４３とが、移動体データ伝送路４２を介して接続される。さらに、移動局４３は、移動体データ伝送路４２に接続された移動局中継装置４３０と、地上局３と無線通信を行う移動局無線機４３１と、無線電波を送受信する移動局アンテナ４３２から構成される。
【００１９】
なお、本実施形態では、地上端末１と移動体端末４１は相互にトランスポート層の通信プロトコルであるＴＣＰ（Transport Control Protocol）などのデータ送達確認機能のあるプロトコルを使用するものとする。
【００２０】
また、地上端末１や移動体端末４１は複数存在してもよく、各端末は例えばＩＰ（Internet Protocol）アドレスなどで識別される。また、同一の地上端末１や移動体端末４１において複数の異なるアプリケーションによる通信の接続が存在してもよく、各通信の接続は例えばＩＰアドレスとポート番号の組合せなどで識別される。また、移動体４も複数存在してもよく、各移動体は例えば移動局無線機４３１のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスや移動局中継装置４３０のＩＰアドレスなどで識別される。
【００２１】
地上局中継装置３０は、地上端末１がデータ送信側の場合（地上端末１から移動体の移動体端末４１へ送信するデータを受信した場合）に移動体端末４１の代わりに地上端末１へ受信確認データを代理応答送信する代理応答手段と、地上端末１と移動体端末４１との間でやり取りされるデータおよび前記受信確認データを蓄積する送受信データ蓄積手段と、地上端末１からのデータのうち、前記受信確認データ以外のデータを地上局無線機３１を介して移動体４へ送信する無線伝送路送信手段と、地上局無線機３１を介して移動体４から受信したデータを地上端末１へ送信するデータ伝送路送信手段と、地上端末１と移動体端末４１との間でやり取りされるデータおよび前記受信確認データを自局以外の他の地上局３の地上局中継装置３０へ送信して、地上端末１と移動体端末４１との間の通信接続状態を他の地上局３へ通知する通信状態通知手段と、前記送受信データ蓄積手段に蓄積されたデータを用いて、地上端末１と移動体端末４との間の通信接続状態を監視する通信監視手段と、自局の地上局無線機３１と移動体４の移動局無線機４３１との無線接続状態を監視する無線監視手段から構成される。
【００２２】
移動局中継装置４３０は、移動体端末４１がデータ送信側の場合に地上端末１の代わりに移動体端末４１へ受信確認データを代理応答送信する代理応答手段と、移動体端末４１と地上端末１との間でやり取りされるデータおよび前記受信確認データを蓄積する送受信データ蓄積手段と、移動体端末４１からのデータのうち、前記受信確認データ以外のデータを移動局無線機４３１を介して地上局３へ送信する無線伝送路送信手段と、移動局無線機４３１を介して地上局３から受信したデータを移動体端末４１へ送信するデータ伝送路送信手段と、前記送受信データ蓄積手段に蓄積されたデータを用いて、移動体端末４１と地上端末１との間の通信接続状態を監視する通信監視手段と、自局の移動局無線機４３１と地上局無線機３１との無線接続状態を監視する無線監視手段から構成される。
【００２３】
本発明の特徴は、この移動局中継装置４３０の無線伝送路送信手段は、地上端末１から受信したデータを移動体４へ送信すると共に、通信状態通知手段は、移動体が移動する方向に隣接する他の地上局中継装置に地上端末１から受信したデータを送信しておくことで、移動体４が次の地上局へ移動する前に、次の地上局が、事前に地上端末１と現在移動体と通信している地上局とがどのようなデータ通信をしているのかを知ることができる。このような構成により、データ送信端末とデータ受信端末との間のデータ伝送時間の増大を防止でき、通信を高速化して通信スループットの低下を防止することができる。
【００２４】
なお、無線監視手段は、相手局の要求を確認しても良い。具体的には、相手局確認要求データ、及び相手局確認応答データを用いる。これらのデータは、ＩＥＴＦのＲＦＣ７９２で規定されているＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）の一機能であるエコー要求機能、及びエコー応答機能により発せられるデータを用いても良い。
【００２５】
なお、地上局中継装置３０および移動局中継装置４３０は、上述の各手段の機能を論理記号で表し、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などでＬＳＩ化したり、ネットワークプロセッサなどで各機能を並列に動作させることが可能である。さらに、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたコンピュータ上で動作するソフトウェアにおいても実現可能であり、その場合のハードウェア構成例を図２に示す。
【００２６】
図２において、地上局中継装置３０および移動局中継装置４３０は、例えば、各手段の処理を行うＣＰＵやキャッシュメモリや主記憶メモリなどを搭載する演算装置６０００と、設定項目を入力するスイッチやキーボードなどの入力装置６００１と、設定項目入力時の確認や、動作状態やログ情報を表示するＬＥＤ表示器や液晶パネルなどの出力装置６００２と、送受信データを蓄積したり、ログ情報などを蓄積しておくハードディスクやシリコンディスク，不揮発性メモリなどの記憶装置６００３と、地上データ伝送路２や移動体データ伝送路４２との間のデータ送受信のインターフェース機能を持つ複数の外部インターフェース装置６００４から構成される。
【００２７】
なお、本発明の以下の記述は全て、コンピュータ上で動作するソフトウェアにおいて実現した場合を例として説明する。
【００２８】
また、地上データ伝送路２および移動体データ伝送路４２は、イーサネット（登録商標）３やＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）などの有線伝送手段を使用してもよいし、ＩＥＥＥ８０２．１１規格準拠の無線ＬＡＮやＩＥＥＥ８０２．１６規格準拠の無線ＬＡＮなどの無線伝送手段を使用してもよい。また、前記有線および無線の伝送手段とスイッチングハブ，ルータ，ＷＡＮ（Wide Area Network）を組合せたネットワークでもよい。
【００２９】
また、地上局無線機３１および移動局無線機４３１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格準拠の無線送受信機やＩＥＥＥ８０２．１６規格準拠の無線送受信機などの無線通信装置を使用してもよいし、電気信号を無線信号に相互変換するメディアコンバータを使用してもよい。
【００３０】
次に、地上局中継装置３０と移動局中継装置４３０における上記各手段の動作手順を述べる。
【００３１】
送受信データ蓄積手段は、図３に示すように、自局（地上局あるいは移動局）でデータ送受信（手順９０００）が発生すればデータを蓄積する（手順９００１）。自局が地上局の場合、他の地上局の通信状態通知手段からデータを受信すれば（手順９００２）とデータを蓄積する（手順９００３）。ただし、自局が移動局の場合、他の地上局の通信状態通知手段からデータを受信することはないので、手順９００２は必ず“ｎｏ”の方へ進む。さらに、接続切断許可データを受信すれば（手順９００４）（あくまでも接続許可データを受信していた場合）、切断された接続に関する蓄積データを削除する（手順９００５）。また、ある接続に関するデータが一定時間以上（予め定められた時間以上）、新たに蓄積されない場合は（手順９００６）、前記接続は移動体４が他の地上局のエリアへ移動したか、あるいは障害などが原因で接続が消滅したと判断し、前記接続に関する蓄積データを削除する（手順９００５）。ここで、前記一定時間とは、送信端末が通信の接続を要求してから切断を要求するまでの時間などを考慮して、例えば、１８０秒としてもよい。
【００３２】
無線伝送路送信手段は、図４に示すように、相手局へ送信するデータが発生すれば（手順９０１０）、相手局へデータを送信する（手順９０１１）。ここで相手局とは、地上局の場合は通信相手の移動局を指し、移動局の場合は通信相手の地上局を指す。相手局からデータ再送を要求されれば（手順９０１２）、再送要求されたデータを相手局へ送信する（手順９０１３）。相手局へデータ送信が終了（手順９０１４）した後、送受信データ蓄積手段に接続切断要求データが存在していれば（手順９０１５）、相手局へ接続切断要求データを送信し（手順９０１６）、前記接続切断要求データに応答する接続切断許可データを一定時間内に受信しなければ（手順９０１７）、相手局へ前記接続切断要求データを再送する（手順９０１８）。
【００３３】
なお、手順９０１１〜手順９０１４までの手順で使用する送信方法としては、ＴＣＰや、特許文献１の第３あるいは第４の実施例に記載されているルータ間のデータリンクプロトコルを使用してもよいし、ＸＴＰフォーラムで開発されたＸＴＰ（eXpress Transport Protocol）のような高信頼な高速伝送プロトコルを使用してもよい。
【００３４】
代理応答手段は、図５に示すように、接続端末へ代理応答する必要があれば（手順９０２０）、接続端末へ受信確認データを送信する（手順９０２１）。ここで接続端末とは、地上局の場合は地上端末を指し、移動局の場合は移動体端末を指す。
【００３５】
データ伝送路送信手段は、図６に示すように、接続端末へ送信するデータが発生すれば（手順９０３０）、接続端末へデータを送信し（手順９０３１）、接続端末からデータの再送要求があれば（手順９０３２）、再送要求されたデータを接続端末へ送信し（手順９０３３）、接続端末へ送信終了するまで（手順９０３４）データ送信を行う。
【００３６】
なお、手順９０３１〜手順９０３４までの手順で使用する送信方法の例としてＴＣＰが挙げられる。
【００３７】
通信状態通知手段は、図７に示すように、データを受信すると（手順９０４０）、前記データが他の地上局が送信したデータでなければ（手順９０４１）、前記データを他の地上局の地上局中継装置に送信し（手順９０４２）、他の地上局から前記データの再送要求があれば（手順９０４３）、再送要求されたデータを他の地上局へ送信し（手順９０４４）、他の地上局へ送信終了するまで（手順９０４５）データ送信を行う。
【００３８】
地上局中継装置の通信監視手段は、送受信データ蓄積手段に蓄積されたデータを使用して地上端末と移動体端末との間の通信接続状態を監視するが、監視方法の例として、送受信データ蓄積手段に蓄積されたデータより、図８や図９に示すような通信状態リストを作成し、各地上端末および各移動体端末の通信に関する現在の状況を把握する方法が挙げられる。
【００３９】
図８では地上局中継装置における通信監視手段が作成する通信状態リスト９５００であり、接続要求を発した端末アドレスとポート番号（送信側端末の識別番号）と接続許可を発した端末アドレスとポート番号（受信側端末の識別番号），検出した通信状態情報（接続要求を発した状態，接続許可を発した状態，通信中、接続切断要求を発した状態，接続切断許可を発した状態など）、前記通信状態を検出した状態検出局が記録されている。この通信状態リストに基づいて通信監視手段は、移動体４の移動体端末４１と地上端末１間の通信接続状態を監視する。
【００４０】
さらに、無線監視手段から通知された自局の地上局無線機の無線リンク確立状態を表す無線リンク確立状態リスト９５０１を作成し、自局の地上局無線機と各移動局無線機の無線リンクに関する現在の状況を把握する方法が挙げられる。無線リンク確立状態リストには、自局の通信相手の移動局と、無線リンク状態（確立あるいは消滅）が記録されている。
【００４１】
図９では移動局中継装置における通信監視手段が作成する通信状態リスト９５１０であり、図８の通信リスト９５００と同様の構成となる。さらに、無線監視手段から通知された自局の移動局無線機の無線リンク確立状態を表す無線リンク確立状態リスト９５１１を作成し、自局の移動局無線機と各地上局無線機の無線リンクに関する現在の状況を把握する方法が挙げられる。無線リンク確立状態リストには、自局の通信相手の地上局と、無線リンク状態（確立あるいは消滅）が記録されている。
【００４２】
無線監視手段は、地上局と移動局との間で相互に相手局確認データをやし取りして、現在の通信相手の地上局あるいは移動局を把握するためのものであり、図１０に示すように、他局から相手局確認要求データを受信すれば（手順９０５０）前記相手局確認要求データの送信元局に対して相手局確認応答データを無線伝送路側（自局の無線機側）へ送信する（手順９０５１）。一方、自局宛の相手局確認応答データを受信すれば（手順９０５２）、通信監視手段に対して、前記相手局確認応答データの送信元局が無線リンク確立状態であることを通知する（手順９０５３）。さらに、相手局確認要求データの送信タイミングになれば（手順９０５４）、相手局確認要求データを無線伝送路側（自局の無線機側）へ送信する（手順９０５５）。
【００４３】
なお、図８および図９の無線リンク確立状態リスト９５０１および９５１１において、無線監視手段から一定時間以上、無線リンク確立状態であることを通知されない通信相手の局に関しては、無線リンク状態を「確立」から「消滅」へ変更する。
【００４４】
次に本実施形態の動作を述べる。
【００４５】
なお、列車や路線バス、定められた航路を通る航空機や船舶のような移動体は、移動方向および移動経路が予め決まっているため、地上局と無線リンクを確立する順番も予め判っている場合が多い。このような場合、地上局中継装置３０の通信状態通知手段が他の地上局に対して行うデータ送信は、移動方向前方の１局以上の地上局に対して行えばよい。
【００４６】
したがって以下の説明では、移動体４は、地上局Ａのエリア，地上局Ｂのエリア，地上局Ｃのエリアの順に移動し、地上局Ａ，地上局Ｂ，地上局Ｃの順に無線リンクを確立することが判っているとし、地上局中継装置３０の通信状態通知手段が送信するデータの宛先（他の地上局）は、次に移動するエリアの地上局３の地上局中継装置３０のみとする。
【００４７】
なお、自動車など、移動経路が予め決まっていない移動体を扱う場合には、地上局中継装置３０の通信状態通知手段が送信するデータの宛先（他の地上局）は、走行中の移動体が次に移動する可能性のある全てのエリアの地上局の地上局中継装置３０としてもよい。
【００４８】
まず、ある地上端末１がある移動体４に対してデータを送信する場合の例を図１１〜図１３に示し、以下（１−１）〜（１−７）で説明する。
【００４９】
（１−１）図１１に示すように、地上端末１は移動体端末４１宛の接続要求データ９２００を地上データ伝送路２へ送信すると、地上局Ａの地上局中継装置３０が前記接続要求データ９２００を受信する。前記地上局中継装置３０において、前記接続要求データ９２００は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、無線伝送路送信手段により地上局無線機３１を介して無線電波により移動局無線機４３１へ送信され（９２０１）ると共に、通信状態通知手段により次に移動体が移動する隣接した地上局Ｂの地上局中継装置３０へも送信され（９２０３）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続要求データ９２００により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続要求を発したことを検出する。
【００５０】
なお、地上局Ｂの地上局中継装置３０において、前記接続要求データ９２０３を送受信データ蓄積手段へ蓄積し、通信監視手段は、蓄積された前記接続要求データ９２０３により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続要求を発したことを検出する。
【００５１】
移動局４３の移動局中継装置４３０が移動局無線機４３１を介して前記接続要求データ９２０１を受信すると、前記移動局中継装置４３０において、前記接続要求データ９２０１は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、データ伝送路送信手段により移動体データ伝送路４２を介して移動体端末４１へ送信され（９２０２）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続要求データ９２０１により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続要求を発したことを検出する。
【００５２】
移動体端末４１は、前記接続要求データ９２０２に応答する接続許可データ９２０５を地上端末１宛に送信し、移動局中継装置４３０が前記接続許可データ９２０５を受信する。前記移動局中継装置４３０において、前記接続許可データ９２０５は送受信データ蓄積手段に蓄積され、無線伝送路送信手段により移動局無線機４３１を介して無線電波により地上局Ａの地上局無線機３１へ送信され（９２０６）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続許可データ９２０５により、移動体端末４１が地上端末１に対して接続許可を発したことを検出する。
【００５３】
地上局Ａの地上局中継装置３０が地上局無線機３１を介して前記接続許可データ９２０６を受信すると、前記地上局中継装置３０において、前記接続許可データ９２０６は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、データ伝送路送信手段により地上データ伝送路２を介して地上端末宛に送信され（９２０７）、通信状態通知手段により地上局Ｂの地上局中継装置３０へ送信され（９２０８）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続許可データ９２０６により、移動体端末４１が地上端末１に対して接続許可を発したことを検出する。
【００５４】
なお、地上局Ｂの地上局中継装置３０において、前記接続許可データ９２０８を送受信データ蓄積手段へ蓄積し、通信監視手段が、蓄積された前記接続許可データ９２０８により、移動体端末４１が地上端末１に対して接続許可を発したことを検出する。
【００５５】
（１−２）地上端末１は移動体端末４１宛に通信データ９２１０を地上データ伝送路２へ送信すると、地上局Ａの地上局中継装置３０が前記通信データ９２１０を受信する。
【００５６】
なお、「通信データ」とは、接続要求データ，接続許可データ，受信確認データ，接続切断要求データ，接続切断許可データなどの制御データ以外の、アプリケーションソフトウェアが処理するデータのことを指す。
【００５７】
前記地上局中継装置３０において、前記通信データ９２１０の受信に対して、代理応答手段が、移動体端末４１の代わりに地上端末１宛に受信確認データ９２１２を代理応答送信する。
【００５８】
また、前記地上局中継装置３０において、前記通信データ９２１０は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信状態通知手段により地上局Ｂの地上局中継装置３０へ送信され（９２１１）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記通信データ９２１０により、地上端末１が移動体端末４１に対して通信データ９２１０を送信中であることを検出する。
【００５９】
なお、地上局Ｂの地上局中継装置３０において、前記通信データ９２１１を送受信データ蓄積手段へ蓄積し、通信監視手段が、蓄積された前記通信データ９２１１により、地上端末１が移動体端末４１に対して通信データを送信中であることを検出する。
【００６０】
また、地上局Ａの地上局中継装置３０において、前記受信確認データ９２１２は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信状態通知手段により地上局Ｂの地上局中継装置３０へ送信され（９２１３）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記受信確認データ９２１２により、地上局中継装置３０が地上端末１に対して代理受信確認していることを検出する。
【００６１】
なお、地上局Ｂの地上局中継装置３０において、前記受信確認データ９２１３を送受信データ蓄積手段へ蓄積し、通信監視手段が、蓄積された前記受信確認データ９２１３により、地上局Ａの地上局中継装置３０が地上端末１に対して代理受信確認していることを検出する。
【００６２】
（１−３）地上端末１は移動体端末４１宛に全ての通信データ９２１０を地上データ伝送路２へ送信し、送信した全ての通信データ９２１０に対する受信確認データ９２１２を受信した後、地上端末１は移動体端末４１宛に接続切断要求データ９２１５を地上データ伝送路２へ送信すると、地上局Ａの地上局中継装置３０が前記接続切断要求データ９２１５を受信する。
【００６３】
前記地上局中継装置３０において、前記接続切断要求データ９２１５は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信状態通知手段により地上局Ｂの地上局中継装３０へ送信され（９２１６）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続切断要求データ９２１５により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続切断要求を発したことを検出する。
【００６４】
なお、地上局Ｂの地上局中継装置３０において、前記接続切断要求データ９２１６を送受信データ蓄積手段へ蓄積し、通信監視手段は、蓄積された前記接続切断要求データ９２１６により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続切断要求を発したことを検出する。
【００６５】
（１−４）地上局Ａの地上局中継装置３０において、無線伝送路送信手段は、送受信データ蓄積手段に蓄積された前記全ての通信データ９２２０を地上局無線機３１を介して無線電波により移動局無線機４３１へ送信し、移動局４３の移動局中継装置４３０が移動局無線機４３１を介して前記通信データ９２２０を受信する。前記通信データ９２２０は、移動局中継装置４３０において、送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記通信データ４３０により、地上端末１が移動体端末４１に対して通信データを送信中であることを検出する。
【００６６】
この時、移動局中継装置４３０は、無線伝送路で発生したエラー等により受信データの消失を検出した場合、地上局Ａの地上局中継装置３０へデータ消失を通知し、消失データを再送させる。
【００６７】
地上局Ａの地上局中継装置３０において、無線伝送路送信手段は、前記全ての通信データ９２２０を移動体中継装置へ送信完了したことを確認した後（９２２１）、前記接続切断要求データ９２１７を地上局無線機３１を介して無線電波により移動局無線機４３１へ送信し、移動局４３の移動局中継装置４３０が移動局無線機４３１を介して前記接続切断要求データ９２１７を受信する。前記移動局中継装置４３０において、前記接続切断要求データ９２１７は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続切断要求データ９２１７により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続切断要求していることを検出する。
【００６８】
（１−５）移動局４３の移動局中継装置４３０が移動局無線機４３１を介して前記全ての通信データ９２２０を受信完了すると、前記移動局中継装置４３０において、データ伝送路送信手段により移動体データ伝送路４２を介して移動体端末４１へ送信され（９２２５）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記通信データ９２２０により、地上端末が移動体端末に対して通信データを送信中であることを検出する。さらに、前記移動局中継装置４３０において、前記接続切断要求データ９２１７が、送受信データ蓄積手段に蓄積されると、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続切断要求データ９２１７により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続切断要求を発したことを検出する。
【００６９】
移動体端末４１は、前記通信データ９２２５に対する受信確認データ９２２６を地上端末１宛に送信し、移動局中継装置４３０が前記受信確認データ９２２６を受信する。前記移動局中継装置４３０において、前記受信確認データ９２２６は送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記受信確認データ９２２６により、移動体端末４１が地上端末１に対して受信確認を発したことを検出する。
【００７０】
移動局中継装置４３０は、移動体端末４１から前記全ての通信データ９２２５に対する受信確認データ９２２６を受信した後、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続切断要求データ９２１７を移動体端末４１へ送信する（９２１８）。移動体端末４１は、受信した前記接続切断要求データ９２１８に対して、地上端末１宛ての接続切断許可データ９２３０を移動局中継装置４３０へ送信し、移動局中継装置４３０において、送受信データ蓄積手段は前記接続切断許可データ９２３０を蓄積し、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続切断許可データ９２３０により、移動体端末４１が地上端末１に対して接続切断許可を発したことを検出し、本接続が終了したことを判断する。
【００７１】
また、前記移動局中継装置４３０において、前記接続切断許可データ９２３０は、無線伝送路送信手段により移動局無線機４３１を介して無線電波により地上局Ａの地上局無線機３１へ送信される（９２３１）。地上局Ａの地上局中継装置３０が地上局無線機３１を介して前記接続切断許可データ９２３１を受信すると、前記地上局中継装置３０において、前記接続切断許可データ９２３１は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、データ伝送路送信手段により地上データ伝送路２を介して地上端末１へ送信され（９２３２）、通信状態通知手段により地上局Ｂの地上局中継装置３０へ送信され（９２３３）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続切断許可データ９２３１により、移動体端末４１が地上端末１に対して接続切断許可を発したことを検出し、本接続が終了したことを判断する。
【００７２】
なお、地上局Ｂの地上局中継装置３０において、前記接続切断許可データ９２３３を送受信データ蓄積手段へ蓄積し、通信監視手段が、蓄積された前記接続切断許可データ９２３３により、移動体端末４１が地上端末１に対して接続切断許可を発したことを検出し、本接続が終了したことを判断する。
【００７３】
（１−６）上記（１−２）の動作の途中で、移動体４が地上局Ａのエリアから移動して地上局Ｂのエリア内に入った場合の例を図１２に示す。移動後に、移動局無線機４３１と地上局Ｂの地上局無線機３１が無線リンクを確立し、地上局中継装置３０と移動局中継装置４３０の各無線監視手段が相互に通信可能であることを認識し、それぞれの通信監視手段に通知する。
【００７４】
移動後の地上局Ｂの地上局中継装置３０において、無線監視手段から移動を通知された通信監視手段が検出しているところの地上端末１と移動体端末４１との間の現在の通信接続状態が、地上端末１が移動体端末４１に対して通信データを送信中の状態であるので、以後、地上局Ｂの地上局中継装置３０は、送受信データ蓄積手段に蓄積されたデータに基づいて、移動前の地上局Ａの地上局中継装置３０の動作を引き継ぎ、新たに地上端末１から受信する通信データに対して上記（１−２）以降の動作を行うことが可能である。
【００７５】
これは、移動体４が地上局Ａのエリア内に存在している期間、地上局Ａの地上局中継装置３０の通信状態通知手段が、地上局Ｂの地上局中継装置３０宛に送信していたデータを、地上局Ｂの地上局中継装置３０の送受信データ蓄積手段が蓄積することにより、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態監視手段が地上端末１と移動体端末４１との間の通信接続状態を予め把握していたためである。
【００７６】
図１２の例では、移動体４が地上局Ａのエリアにいる期間に、地上局Ｂは地上局Ａから通信データ９２６１を受信しており、通信データ９２６１に対する受信確認データが地上局Ａから送信されてくる前に、移動体４が地上局Ｂのエリアに移動したことを地上局Ｂの地上局中継装置３０が検出したため、地上局Ｂの地上局中継装置３０は、通信データ９２６１に対する受信確認データを地上端末１へ送信する処理から後の動作を自局で引き継ぐと判断し、通信データ９２６１に対する受信確認データ９２６２を地上端末１へ送信する。
【００７７】
なお、図１２の例では、移動体４が地上局Ａのエリアから移動して地上局Ｂのエリア内に入り、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態通知手段が移動体４の移動を検出すると、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態通知手段は、移動体４の次の移動先である地上局Ｃの地上局中継装置３０に対して、データを送信する。
【００７８】
（１−７）上記（１−４）の動作の途中で、移動体４が地上局Ａのエリアから移動して地上局Ｂのエリア内に入った場合の例を図１３に示す。移動後に、移動局無線機４３１と地上局Ｂの地上局無線機３１が無線リンクを確立し、地上局中継装置３０と移動局中継装置４３０の各無線監視手段が相互に通信可能であることを認識し、それぞれの通信監視手段に通知する。
【００７９】
移動後の地上局Ｂの地上局中継装置３０において、無線監視手段から移動を通知された通信監視手段が検出しているところの地上端末１と移動体４との間の現在の通信接続状態が、地上端末１が移動体端末４１に対して接続切断要求を発した状態であるので、以後、地上局Ｂの地上局中継装置３０は、送受信データ蓄積手段に蓄積されたデータに基づいて、移動前の地上局Ａの地上局中継装置３０の動作を引き継ぎ、上記（１−４）以降の動作を行うことが可能である。
【００８０】
これは、移動体４が地上局Ａのエリア内に存在している期間、地上局Ａの地上局中継装置３０の通信状態通知手段が、地上局Ｂの地上局中継装置３０宛に送信していたデータを、地上局Ｂの地上局中継装置３０の送受信データ蓄積手段が蓄積することにより、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態監視手段が地上端末１と移動体端末４１との間の通信接続状態を予め把握していたためである。
【００８１】
図１３の例では、移動体４が地上局Ａのエリアにいる期間に、地上局Ｂは地上局Ａから９２１１などの全ての通信データおよびそれに対する９２１３などの全ての受信確認データを受信し、かつ、接続切断要求データ９２１６を受信した状態であり、地上局Ｂのエリアに移動体４が移動後、移動体４から再送要求データ９２６５を受信したため、地上局Ｂの地上局中継装置３０は、通信データ９２２０の一部を再送する処理から後の動作を自局で引き継ぐと判断し、通信データ９２６６を移動体４の移動局中継装置４３０へ再送する。
【００８２】
なお、図１３の例も図１２と同様、移動体４が地上局Ａのエリアから移動して地上局Ｂのエリア内に入り、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態通知手段が移動体４の移動を検出すると、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態通知手段は、移動体４の次の移動先である地上局Ｃの地上局中継装置３０に対して、データを送信する。
【００８３】
また、（１−１）〜（１−７）の説明に関して、移動後の地上局Ｂの地上局中継装置３０において、接続切断許可データ９２３１，９２５６を受信し、無線監視手段から移動を通知された通信監視手段が検出しているところの現在の地上端末１と移動体端末４１との間の通信接続状態が、移動体端末４１が地上端末１に対して接続切断許可を発した状態であれば、本接続が終了していると判断し、以降、本接続に関する動作は行わない。
【００８４】
また、移動前の地上局Ａの地上局中継装置３０において、移動体４の移動後は、移動局無線機４３１と地上局Ａの地上局無線機３１との無線リンクが消滅し、無線監視手段が通信不可能であることを認識し通信監視手段に通知すると、移動前の地上局Ａの地上局中継装置３０は、地上端末１と通信不可能になった移動体端末４１との間の通信に関する動作を中止する。
【００８５】
次に、ある移動体端末４１が地上端末１に対してデータを送信する場合の例を図１４〜図１６に示し、以下（２−１）〜（２−７）で説明する。
【００８６】
（２−１）図１４に示すように、移動体端末４１は地上端末１宛の接続要求データ９３００を移動体データ伝送路４２へ送信すると、移動局中継装置４３０が前記接続要求データ９３００を受信する。前記移動局中継装置４３０において、前記接続要求データ９３００は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、無線伝送路送信手段により移動局無線機４３１を介して無線電波により地上局Ａの地上局無線機へ送信され（９３０１）、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続要求データ９３００により、通信監視手段は移動体端末４１が地上端末１に対して接続要求を発したことを検出する。
【００８７】
地上局Ａの地上局中継装置３０が地上局無線機３１を介して前記接続要求データ９３０１を受信すると、前記地上局中継装置３０において、前記接続要求データ９３０１は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、データ伝送路送信手段により地上データ伝送路２を介して地上端末１へ送信され（９３０２）、通信状態通知手段により地上局Ｂの地上局中継装置３０へ送信され（９３０３）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続要求データ９３０１により、移動体端末４１が地上端末１に対して接続要求を発したことを検出する。
【００８８】
なお、地上局Ｂの地上局中継装置３０において、前記接続要求データ９３０３を送受信データ蓄積手段へ蓄積し、通信監視手段は、蓄積された前記接続要求データ９３０３により、移動体端末４１が地上端末１に対して接続要求を発したことを検出する。
【００８９】
地上端末１は、前記接続要求データ９３０２に対する接続許可データ９３０５を移動体端末４１宛に送信し、地上局Ａの地上局中継装置３０が前記接続許可データ９３０５を受信する。前記地上局中継装置３０において、前記接続許可データ９３０５は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、無線伝送路送信手段により地上局無線機３１を介して無線電波により移動局無線機４３１へ送信され（９３０７）、通信状態通知手段により地上局Ｂの地上局中継装置３０へ送信され（９３０６）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続許可データ９３０５により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続許可を発したことを検出する。
【００９０】
なお、地上局Ｂの地上局中継装置３０において、前記接続許可データ９３０６を送受信データ蓄積手段へ蓄積し、通信監視手段は、蓄積された前記接続許可データ９３０６により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続許可を発したことを検出する。
【００９１】
移動局４３の移動局中継装置４３０が移動局無線機４３１を介して前記接続許可データ９３０７を受信すると、前記移動局中継装置４３０において、前記接続許可データ９３０７は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、データ伝送路送信手段により移動体データ伝送路を介して移動体端末送信され（９３０８）、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続許可データ９３０７により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続許可を発したことを検出する。
【００９２】
（２−２）移動体端末４１は地上端末１宛に通信データ９３１０を移動体データ伝送路４２へ送信すると、移動局中継装置４３０が前記通信データ９３１０を受信する。
【００９３】
なお、「通信データ」とは、接続要求データ，接続許可データ，受信確認データ，接続切断要求データ，接続切断許可データなどの制御データ以外の、アプリケーションソフトウェアが処理するデータのことを指す。
【００９４】
前記移動局中継装置４３０において、前記通信データ９３１０の受信に対して、代理応答手段が、地上端末１の代わりに移動体端末４１宛に受信確認データ９３１１を代理応答送信する。
【００９５】
また、前記移動局中継装置４３０において、前記通信データ９３１０および前記受信確認データ９３１１は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記通信データ９３１０により、移動体端末４１が地上端末１に対して送信中であることを検出し、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記受信確認データ９３１１により、移動局中継装置４３０が移動体端末４１に対して代理受信確認したことを検出する。
【００９６】
（２−３）移動体端末４１は地上端末１宛に全ての通信データ９３１０を移動体データ伝送路４２へ送信し、送信した全ての通信データ９３１０に対する受信確認データ９３１１を受信した後、移動体端末４１は地上端末１宛に接続切断要求データ９３３０を地上データ伝送路２へ送信すると、移動局中継装置４３０が前記接続切断要求データ９３３０を受信する。
【００９７】
前記移動局中継装置４３０において、前記接続切断要求データ９３３０は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続切断要求データ９３３０により、移動体端末４１が地上端末１に対して接続切断要求を発したことを検出する。
【００９８】
（２−４）移動局中継装置４３０の無線伝送路送信手段は、送受信データ蓄積手段に蓄積された前記全ての通信データ９３１０を移動局無線機４３１を介して無線電波により地上局Ａの地上局無線機３１へ送信し（９３２０）、地上局Ａの地上局中継装置３０が地上局無線機３１を介して前記通信データ９３２０を受信する。前記地上局中継装置３０において、前記通信データ９３２０は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記通信データ９３２０により、移動体端末４１が地上端末１に対して通信データを送信中であることを検出する。
【００９９】
この時、地上局Ａの地上局中継装置３０は、無線伝送路で発生したエラー等により受信データの消失を検出した場合、移動局中継装置４３０へデータ消失を通知し、消失データを再送させる。
【０１００】
移動局中継装置４３０の無線伝送路送信手段は、前記全ての通信データ９３２０を地上局Ａの地上局中継装置３０へ送信完了した後、前記接続切断要求データ９３３０を移動局無線機４３１を介して無線電波により地上局Ａの地上局無線機３１へ送信し（９３３１）、地上局Ａの地上局中継装置３０が地上局無線機３１を介して前記接続切断要求データ９３３１を受信する。
【０１０１】
前記地上局中継装置３０において、前記通信データ９３３１は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記通信データ９３３１により、移動体端末４１が地上端末１に対して接続切断要求を発したことを検出する。
【０１０２】
（２−５）地上局Ａの地上局中継装置３０において、地上局無線機３１を介して前記全ての通信データ９３２０が受信完了すると、データ伝送路送信手段により地上データ伝送路２を介して地上端末１へ送信される（９３２５）。
【０１０３】
地上端末１は、前記通信データ９３２５に対する受信確認データ９３２７を移動体端末４１宛に送信し、地上局中継装置３０が前記受信確認データ９３２７を受信する。前記地上局中継装置３０において、前記通信データ９３２５および前記受信確認データ９３２７は送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記通信データ９３２５と前記受信確認データ９３２７により、地上端末１が移動体端末４１に対して通信中であることおよび受信確認を発したことを検出する。
【０１０４】
また、通信状態通知手段により前記通信データ９３２５および前記受信確認データ９３２７は地上局Ｂの地上局中継装置３０へ送信される（９３２６，９３２８）。
【０１０５】
なお、地上局Ｂの地上局中継装置３０において、前記通信データ９３２５および前記受信確認データ９３２７を送受信データ蓄積手段へ蓄積し、通信監視手段が、蓄積された前記通信データ９３２５および前記受信確認データ９３２７により、地上端末１が移動体端末４１に対して通信中であることおよび受信確認を発したことを検出する。
【０１０６】
地上局Ａの地上局中継装置３０において、地上端末１から前記全ての通信データ９３２５に対する受信確認データ９３２７を受信した後、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続切断要求データ９３３１を地上端末１へ送信する（９３３２）。地上端末１は、受信した前記接続切断要求データ９３３２に応答して、移動体端末４１宛ての接続切断許可データ９３３５を地上局Ａの地上局中継装置３０へ送信し、前記地上局中継装置３０の送受信データ蓄積手段は前記接続切断許可データ９３３５を蓄積し、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続切断許可データ９３３５により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続切断許可を発したことを検出し、本接続が終了したことを判断する。
【０１０７】
また、通信状態通知手段により地上局Ｂの地上局中継装置３０へ送信される（９３３６）。地上局Ｂの地上局中継装置３０において、前記接続切断許可データ９３３６を送受信データ蓄積手段へ蓄積し、通信監視手段が、蓄積された前記接続切断許可データ９３３６により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続切断許可を発したことを検出し、本接続が終了したことを判断する。
【０１０８】
また、前記接続切断許可データ９３３５は、無線伝送路送信手段により地上局無線機３１を介して無線電波により移動局無線機４３１へ送信される（９３３７）。移動局４３の移動局中継装置４３０が移動局無線機４３１を介して前記接続切断許可データ９３３７を受信すると、前記移動局中継装置４３０において、前記接続切断許可データ９３３７は、送受信データ蓄積手段に蓄積され、通信監視手段は、前記送受信データ蓄積手段に蓄積された前記接続切断許可データ９３３７により、地上端末１が移動体端末４１に対して接続切断許可を発したことを検出し、本接続が終了したことを判断する。
【０１０９】
また、前記移動局中継装置４３０において、前記接続切断許可データ９３３７はデータ伝送路送信手段により移動体データ伝送路４２を介して移動体端末４１へ送信される（９３３８）。
【０１１０】
（２−６）上記（２−４）の動作の途中で、移動体４が地上局Ａのエリアから移動して地上局Ｂのエリア内に入った場合の例を図１５に示す。移動後に、移動局無線機４３１と地上局Ｂの地上局無線機３１が無線リンクを確立し、移動局中継装置４３０と地上局Ｂの地上局中継装置３０の各無線監視手段が相互に通信可能であることを認識し、それぞれの通信監視手段に通知する。
【０１１１】
移動後の地上局Ｂの地上局中継装置３０において、無線監視手段から移動を通知された通信監視手段が検出しているところの移動体端末４１と地上端末１との間の現在の通信接続状態が、地上端末１が移動体端末４１に対して接続許可を発した状態であるので、以後、移動後の地上局Ｂの地上局中継装置３０は、送受信データ蓄積手段に蓄積されたデータに基づいて、移動前の地上局Ａの地上局中継装置３０の動作を引き継ぎ、上記（２−４）以降の動作を行うことが可能である。
【０１１２】
これは、移動体４が地上局Ａのエリア内に存在している期間、地上局Ａの地上局中継装置３０の通信状態通知手段が、地上局Ｂの地上局中継装置３０宛に送信していたデータを、地上局Ｂの地上局中継装置３０の送受信データ蓄積手段が蓄積することにより、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態監視手段が地上端末１と移動体端末４１との間の通信接続状態を予め把握していたためである。
【０１１３】
図１５の例では、移動体４が地上局Ａのエリアにいる期間に、地上局Ｂは地上局Ａから接続許可データ９３０６を受信することにより移動局中継装置４３０が何らかの通信データの送信を行っていることを把握しており、かつ、地上局Ｂのエリアに移動体４が移動後、地上局Ｂの地上局中継装置３０の送受信データ蓄積手段には移動局中継装置４３０からの通信データ９３２０が蓄積されていないことから、地上局Ｂの地上局中継装置３０は移動局中継装置４３０に対して通信データの再送を要求する（９３４０）。移動局中継装置４３０地上局Ｂの地上局中継装置３０からの再送要求９３４０を受けて、通信データ９３４１を再送する。
【０１１４】
以後、移動後の地上局Ｂの地上局中継装置３０は、移動前の地上局Ａの地上局中継装置３０の動作を引き継ぎ、上記（２−４）以降の動作を行う。
【０１１５】
なお、図１５の例では、移動体４が地上局Ａのエリアから移動して地上局Ｂのエリア内に入り、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態通知手段が移動体４の移動を検出すると、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態通知手段は、移動体４の次の移動先である地上局Ｃの地上局中継装置３０に対して、データを送信する。
【０１１６】
（２−７）上記（２−５）の動作の途中で、移動体４が地上局Ａのエリアから移動して地上局Ｂのエリア内に入った場合の例を図１６に示す。移動後に、移動局無線機４３１と地上局Ｂの地上局無線機３１が無線リンクを確立し、地上局中継装置３０と移動局中継装置４３０の各無線監視手段が相互に通信可能であることを認識し、それぞれの通信監視手段に通知する。
【０１１７】
移動後の地上局Ｂの地上局中継装置３０において、無線監視手段から移動を通知された通信監視手段が検出しているところの移動体端末４１と地上端末１との間の現在の通信接続状態が、移動体端末４１が地上端末１に対して接続切断要求（９３３１）を発した状態、あるいは、移動体端末４１が地上端末１に対して通信中の状態、あるいは、地上端末１が移動体端末４１に対して受信確認（９３２７）を発した状態であるので、以後、移動後の地上局Ｂの地上局中継装置３０は、送受信データ蓄積手段に蓄積されたデータに基づいて、移動前の地上局Ａの地上局中継装置３０の動作を引き継ぎ、上記（２−５）以降の動作を行うことが可能である。
【０１１８】
これは、移動体４が地上局Ａのエリア内に存在している期間、地上局Ａの地上局中継装置３０の通信状態通知手段が、地上局Ｂの地上局中継装置３０宛に送信していたデータを、地上局Ｂの地上局中継装置３０の送受信データ蓄積手段が蓄積することにより、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態監視手段が地上端末１と移動体端末４１との間の通信接続状態を予め把握していたためである。
【０１１９】
図１６の例では、移動体４が地上局Ａのエリアにいる期間に、地上局Ｂは地上局Ａから接続切断要求データ９３３１，通信データ９３２６，受信確認データ９３２８などを受信しており、全ての通信データ９３２５が地上局Ａから送信されてくる前に、移動体４が地上局Ｂのエリアに移動したことを地上局Ｂの地上局中継装置３０が検出したため、地上局Ｂの地上局中継装置３０は、残りの通信データ９３２５を地上端末１へ送信する処理から後の動作を自局で引き継ぐと判断する。
【０１２０】
なお、図１６の例では、移動体４が地上局Ａのエリアから移動して地上局Ｂのエリア内に入り、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態通知手段が移動体４の移動を検出すると、地上局Ｂの地上局中継装置３０の通信状態通知手段は、移動体４の次の移動先である地上局Ｃの地上局中継装置３０に対して、データを送信する。
【０１２１】
また、（２−１）〜（２−７）の説明に関して、移動後の地上局Ｂの地上局中継装置３０において、無線監視手段から移動を通知された通信監視手段が検出しているところの移動体端末４１と地上端末１との間の現在の通信接続状態が、地上端末１が移動体端末４１に対して接続切断許可を発した状態であれば、本接続が終了していると判断し、以降、本接続に関する動作は行わない。
【０１２２】
また、移動前の地上局Ａの地上局中継装置３０において、移動体４の移動後は、移動局無線機４３１と地上局Ａの地上局無線機３１との無線リンクが消滅し、無線監視手段が通信不可能であることを認識し通信監視手段に通知すると、移動前の地上局Ａの地上局中継装置３０は、地上端末１と通信不可能になった移動体端末４１との間の通信に関する動作を中止する。
【０１２３】
ところで、図１２および図１６において、移動体の移動前は地上端末１は地上局Ａとの間で通信データ９２１０，９３２５や受信確認データ９２１２，９３２７をやりとりしているが、移動体の移動後は、地上端末１は地上局Ｂとの間で前記データをやりとりしており、移動の前後で地上端末１から地上局までの経路が変化している（地上局Ａ→地上局Ｂ）。
【０１２４】
これは、例えば、図２２に示すように、地上データ伝送路２がスイッチングハブ２１などのアドレス学習機能を持つデータリンク層のデータ中継装置のみで構成されている場合、移動体の移動前には、地上データ伝送路２内のスイッチングハブ２１が持つ中継情報テーブル（フィルタリングテーブル）の内容が、移動体端末４１が地上局Ａの方向に存在すると登録されているが、移動体の移動後に、地上局Ｂから地上端末１宛てに何らかのデータ（移動体端末４１が送信元）が送信されると、スイッチングハブ２１の学習機能によりフィルタリングテーブルの内容が、移動体端末４１が地上局Ｂの方向に存在するように変更されるため、それ以降に、地上端末１から移動体端末４１宛てに送信されたデータは地上局Ｂへ届くようになるためである。
【０１２５】
また、地上データ伝送路２の中にルータなどネットワーク層のデータ中継装置が存在する場合、ＨＡ（Home Agent），ＦＡ（Foreign Agent），ＭＲ（Mobile Rooter）などのモバイルＩＰ用ルータを使用すればよい。前記モバイルＩＰ用ルータとは、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）のＲＦＣ２００２規格などで規格化されたモバイルＩＰ技術を搭載したルータである。本実施例における前記モバイルＩＰ用ルータの設置場所の例として、図２３に示すように、ＨＡ１１は地上端末１と地上データ伝送路２の間、ＦＡ３３は地上局３の地上局中継装置３０と地上データ伝送路２の間、ＭＲ４３３は移動局４３の移動局中継装置４３０と移動体データ伝送路４２の間にすればよい。前記モバイルＩＰ用ルータを使用すると、ＦＡ３３が常にＭＲ４３３の存在場所を検出しＨＡ１１へ報告するため、移動体が移動して通信する地上局３が変わっても、ＨＡ１１はＭＲ４３３（およびＭＲ４３３に接続された移動体端末４１）の移動場所を把握可能である。したがって、地上端末１から移動体端末４１へ送信されたデータは、移動体４の移動前は地上局Ａへ、移動体４の移動後は地上局Ｂへ送られる。
【０１２６】
以上に述べたことにより、本発明により、地上側の中継処理（地上端末１と各地上局ととのデータ伝送の中継処理）を、図２０に示すように、従来、一つの中継装置７３０で送受信データを集中処理していたものを、図２１に示すように、各移動体４が直接通信する複数の地上局３の地上局中継装置３０で送受信データを分散して処理するため、地上局中継装置３０への通信処理の集中を防止し、かつ、従来一個の中継装置７３０へ処理負荷が集中していたため、前記中継装置７３０の処理能力により移動体４の数が制限されたが、中継処理の分散化で地上局中継装置３０一個当りの処理負荷を低減させることができるため、移動体４の数を増加させることが可能である。
【０１２７】
さらに、移動体が移動前の地上局のエリア内に存在している期間、前記移動前の地上局の地上局中継装置の通信状態通知手段が、次に移動する地上局の地上局中継装置宛に予めデータを送信しておき、次に移動する地上局が地上局中継装置の送受信データ蓄積手段に前記データを蓄積することにより、次に移動する地上局の地上局中継装置の通信状態監視手段が地上端末と移動体端末との間の通信接続状態を、移動前から予め把握することが可能であるため、移動体が移動して通信相手の地上局が変わった場合でも、地上端末と移動体端末との間の通信の接続が途切れることなくデータ送受信を継続可能であり、データ伝送時間の増大を防止することにより、すなわち通信を高速化して通信スループットの低下を防止することが可能となる。
【０１２８】
以上の実施例において、地上局３の地上局中継装置３０は通信状態通知手段は、地上端末１と移動体端末４１との間でやり取りされる全データを他の地上局３の地上局中継装置３０へ送信していた。この全データとは、通信データ、及び制御データであり、この制御データとは、接続要求データ，接続許可データ，受信確認データ，接続切断要求データ，接続切断許可データを指す。
【０１２９】
上記方法とは別の方法として、通信状態通知手段は、通信監視手段が作成する通信状態リスト９５００の登録内容において、制御データを受信時に発生した変更情報のみ、他の地上局３の地上局中継装置３０へ送信し、その他の地上局３の地上局中継装置３０の通信監視手段は、その変更情報を登録するようにしてもよい。
【実施例２】
【０１３０】
上述の第１の実施形態では、地上局中継装置３０の通信状態通知手段は、移動体４がある地上局３のエリアに入ったことが検出されると、それ以降、他の地上局３の地上局中継装置３０に向けてデータ送信を行っている。
【０１３１】
この動作では、移動体４がこの地上局のエリアへ存在する期間中、他の地上局３の地上局中継装置３０に向けてデータ送信を行うので、もし移動体４がこの地上局のエリア内に存在する期間が長い場合、移動体４が次の地上局３のエリアへ移動する時点の一定時間前までに送信したデータは無駄になり、その無駄なデータを伝送する地上データ伝送路２は、その伝送負荷が圧迫される可能性がある。
【０１３２】
そこで、以下で説明する第２の実施形態では、図１７に示すように、地上局中継装置３０の通信状態通知手段が他の地上局３の地上局中継装置３０に向けてデータ送信を開始する「送信開始タイミング」を、通信状態通知手段に判断させる（手順９０４６）ことにより、無駄なデータ伝送を解消することができる。通信状態通知手段の動作手順は同じ手順の符号は基本的には図７と同様である。
【０１３３】
前記送信開始タイミングの決定方法としては、例えば、地上局が送信する無線電波の受信強度で判断する方法があり、その判断方法の例を図１８に示す。
【０１３４】
図１８では、起点Ａ駅から終点Ｄ駅までの鉄道あるいは路線バスなどの路線９９があり、路線９９の沿線には移動体４と無線通信するための地上局（Ａ〜Ｄ）３０が配置されている。移動体４が路線９９上を移動した場合の無線電波の受信強度の変化６０１を実測あるいは電波伝搬シミュレータなどで計算して、起点Ａ駅から終点Ｄ駅までの距離Ｌに対する受信強度Ｐｒを表した沿線受信強度図６００を作成する。前記沿線受信強度図６００より、各地上局の通信エリアの境界点であるエリア境界、すなわち移動体４が地上局間をハンドオーバする地点を決定する。エリア境界の決定方法としては、移動前の地上局が送信する電波の受信強度が閾値以下になる地点を通過する地点、あるいは、移動後の地上局が送信する電波の受信強度が閾値以上になる地点を通過する地点、あるいは、移動後の地上局が送信する電波の受信強度が、移動前の地上局が送信する電波の受信強度よりも大きくなる地点としてもよい。
【０１３５】
なお、前記閾値とは、例えば、受信したデータのビットエラー率が１０の−５乗以下になる受信強度の値としてもよい。
【０１３６】
移動体４が地上局間をハンドオーバする地点すなわちエリア境界を決定し、前記各エリア境界地点から一定距離手前の地点を移動体４が通過した時点を前記送信開始タイミングとする。図１８では、前記エリア境界地点から一定距離手前の地点をそれぞれＬｂ，Ｌｃ，Ｌｄと表している。
【０１３７】
前記Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄの決定方法としては、例えば移動体４がハンドオーバする３０秒前を送信開始タイミングとすると、時速１２０kmで走行する場合、前記エリア境界の１km手前の地点と決定してもよい。
【０１３８】
本実施形態は、走行距離の検出装置が設置されている列車やバスなどの移動体で実現可能であり、地上局中継装置３０の通信状態通知手段に予め前記Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄを設定しておき、前記走行距離の検出装置から走行距離情報を取得し、走行距離がＬｂ，Ｌｃ，Ｌｄになった時点をそれぞれ前記送信開始タイミングと判断する。
【０１３９】
また、前記送信開始タイミングの判断に、移動体４が路線９９上を移動した場合の無線電波の受信強度を利用する本実施形態の別の方法として、走行中常時、地上局が送信する電波の受信強度を監視し、前記受信強度が予め設定した閾値よりも小さくなった時点で、まもなくハンドオーバが発生すると判断し前記送信開始タイミングとする方法もある。
【０１４０】
以上、第２の実施形態について説明した。
【０１４１】
本実施形態によれば、移動体４が路線９９上を移動した場合の無線電波の受信強度の実測値あるいは計算値を利用し、地上局中継装置３０の通信状態通知手段が、他の地上局３の地上局中継装置３０に向けてデータ送信を開始する送信開始タイミングを判断することにより、無駄なデータ伝送を解消し、地上データ伝送路２の伝送負荷を軽減することが可能である。
【実施例３】
【０１４２】
上述の第２の実施形態では、前記送信開始タイミングを地上局からの無線電波の受信強度で判断していたが、列車や路線バスなど、予め決められたダイヤグラムに従って走行する移動体の場合、地上局のエリア境界の位置を確定すれば、そこを通過する時刻が決定するので、その時刻を「送信開始タイミング」とする方法もある。
【０１４３】
そこで、以下で説明する第３の実施形態では、図１７に示すように、地上局中継装置３０の通信状態通知手段が他の地上局３の地上局中継装置３０に向けてデータ送信を開始する「送信開始タイミング」を、通信状態通知手段に判断させる（手順９０４６）ことは第２の実施形態と同様であるが、前記送信開始タイミングの決定方法として、ダイヤグラムを使用して移動体が地上局のエリア境界の通過時刻を決定し、その時刻を前記送信開始タイミングとする。
【０１４４】
その決定方法の例を図１９に示す。
【０１４５】
図１９では、起点Ａ駅から終点Ｄ駅までの鉄道あるいは路線バスなどの路線９９があり、路線９９の沿線には移動体ａと無線通信するための地上局（Ａ〜Ｄ）３０が配置されている。第２の実施形態と同様の方法により、各地上局の通信エリアを決定し、移動体ａが地上局間をハンドオーバする地点すなわちエリア境界を決定する。
【０１４６】
さらに本実施形態では、移動体ａのダイヤグラム６１０を使用して、前記エリア境界地点を通過する時刻（ｔａｂ，ｔｂｃ，ｔｃｄ，ｔｄｃ，ｔｃｂ）から一定時間前の時刻を各地上局３の地上局中継装置３０の通信状態通知手段の送信開始タイミング（ｔａｂｆ，ｔｂｃｆ，ｔｃｄｆ，ｔｄｃｆ，ｔｃｂｆ）と表している。
【０１４７】
前記エリア境界地点を通過する時刻から一定時間前とは、例えば移動体４がハンドオーバする３０秒前を送信開始タイミングとすると、ｔａｂｆ＝ｔａｂ−３０秒であり、その他の送信開始タイミングも同様に計算できる。
【０１４８】
以上、第３の実施形態について説明した。
【０１４９】
本実施形態によれば、予め決められたダイヤグラムに従って走行する移動体の場合、移動体４が路線９９上を移動した場合の無線電波の受信強度の実測値あるいは計算値と前記ダイヤグラムを利用し、地上局中継装置３０の通信状態通知手段が、他の地上局３の地上局中継装置３０に向けてデータ送信を開始する送信開始タイミングを判断することにより、無駄なデータ伝送を解消し、地上データ伝送路２の伝送負荷を軽減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明の１実施形態に係る移動体通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の１実施形態に係る中継装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】本発明の１実施形態に係る送受信データ蓄積手段の動作手順を示す図である。
【図４】本発明の１実施形態に係る無線伝送路送信手段の動作手順を示す図である。
【図５】本発明の１実施形態に係る代理応答手段の動作手順を示す図である。
【図６】本発明の１実施形態に係るデータ伝送路送信手段の動作手順を示す図である。
【図７】本発明の１実施形態に係る通信状態通知手段の動作手順を示す図である。
【図８】本発明の１実施形態に係る地上局中継装置の通信監視手段が管理する通信状態を示す表である。
【図９】本発明の１実施形態に係る移動局中継装置の通信監視手段が管理する通信状態を示す表である。
【図１０】本発明の１実施形態に係る無線監視手段の動作手順を示す図である。
【図１１】本発明の１実施形態に係る移動体通信システムの動作手順を示す図である。
【図１２】本発明の１実施形態に係る移動体通信システムの他の動作手順を示す図である。
【図１３】本発明の１実施形態に係る移動体通信システムの他の動作手順を示す図である。
【図１４】本発明の１実施形態に係る移動体通信システムの他の動作手順を示す図である。
【図１５】本発明の１実施形態に係る移動体通信システムの他の動作手順を示す図である。
【図１６】本発明の１実施形態に係る移動体通信システムの他の動作手順を示す図である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係る通信状態通知手段の動作手順を示す図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係る地上局中継装置の通信状態通知手段の送信開始タイミングを決定する方法を示す図である。
【図１９】本発明の他の実施形態に係る地上局中継装置の通信状態通知手段の送信開始タイミングを決定する方法を示す図である。
【図２０】従来の移動体通信システムの一構成例を示す図である。
【図２１】本発明の１実施形態に係る移動体通信システムの一構成例を示す図である。
【図２２】本発明の１実施形態に係る地上データ伝送路の構成の一例を示す図である。
【図２３】本発明の１実施形態に係る地上データ伝送路の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１  地上端末
２  地上データ伝送路
３  地上局
４  移動体
１１  ＨＡ
２１  スイッチングハブ
３０  地上局中継装置
３１  地上局無線機
３２  地上局アンテナ
３３  ＦＡ
４１  移動体端末
４２  移動体データ伝送路
４３  移動局
９９  路線
４３０  移動局中継装置
４３１  移動局無線機
４３２  移動局アンテナ  
４３３  ＭＲ
６００  沿線受信強度図
６０１  無線電波の受信強度の変化
６１０  ダイヤグラム
７３０  中継装置
６００１  入力装置
６００２  出力装置
６００３  記憶装置
６００４  外部インターフェース装置
【図１】
0004861923.tif 000002
【図２】
0004861923.tif 000003
【図３】
0004861923.tif 000004
【図４】
0004861923.tif 000005
【図５】
0004861923.tif 000006
【図６】
0004861923.tif 000007
【図７】
0004861923.tif 000008
【図８】
0004861923.tif 000009
【図９】
0004861923.tif 000010
【図１０】
0004861923.tif 000011
【図１１】
0004861923.tif 000012
【図１２】
0004861923.tif 000013
【図１３】
0004861923.tif 000014
【図１４】
0004861923.tif 000015
【図１５】
0004861923.tif 000016
【図１６】
0004861923.tif 000017
【図１７】
0004861923.tif 000018
【図１８】
0004861923.tif 000019
【図１９】
0004861923.tif 000020
【図２０】
0004861923.tif 000021
【図２１】
0004861923.tif 000022
【図２２】
0004861923.tif 000023
【図２３】
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