JP6565562B2 - Information transmission program, information transmission method, and information transmission apparatus - Google Patents
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本発明は、情報送信プログラム、情報送信方法および情報送信装置に関する。 The present invention relates to an information transmission program, an information transmission method, and an information transmission apparatus.
従来、陸上の基地局と海上における漁船などの船舶との通信には、周波数が3MHzから30MHzで、波長が10mから100mの短波が利用されている。短波を用いた通信は、電離層による反射を利用して行われる。例えば、漁船の安否確認を行う場合、漁港等の基地局が電文を送信すると、電離層で反射した電文が、船舶に搭載される無線機によって受信される。その後、無線機が電文に対する応答電文を送信すると、電離層で反射した応答電文が基地局によって受信される。このようにして、基地局は漁船の安否を確認する。 Conventionally, a short wave having a frequency of 3 MHz to 30 MHz and a wavelength of 10 m to 100 m is used for communication between a land base station and a ship such as a fishing boat on the sea. Communication using short waves is performed using reflection by the ionosphere. For example, when confirming the safety of a fishing boat, when a base station such as a fishing port transmits a message, the message reflected by the ionosphere is received by a radio device mounted on the ship. Thereafter, when the wireless device transmits a response message for the message, the response message reflected by the ionosphere is received by the base station. In this way, the base station confirms the safety of the fishing boat.
しかしながら、短波通信は、占有できる周波数の帯域幅が狭く、電離層の反射などを利用することから、自然現象の影響を受ける。このため、陸上の基地局から海上の船舶までの間に、短波が到達しない領域(以下、不感帯と記載する場合がある)が発生し、この領域に位置する船舶の安否が確認できない。したがって、陸上の基地局は、周波数等を変更して電文の送信を繰り返すことがあり、短波通信が効率的ではない。なお、この問題は、船舶に限定されるものではなく、砂漠、山間部、人口過疎地などの通信困難地域についても同様の問題がある。例えば、このような通信困難地域において人や家畜などの安否を確認する場合にも同様の問題がある。 However, short-wave communication is affected by natural phenomena because the bandwidth of the frequency that can be occupied is narrow and the reflection of the ionosphere is used. For this reason, a region where short waves do not reach (hereinafter sometimes referred to as a dead zone) occurs between the land base station and the marine vessel, and the safety of the vessel located in this region cannot be confirmed. Therefore, land base stations sometimes repeat transmission of telegrams by changing the frequency or the like, and shortwave communication is not efficient. This problem is not limited to ships, but there is a similar problem in areas where communication is difficult, such as deserts, mountainous areas, and depopulated areas. For example, there is a similar problem when confirming the safety of people or livestock in such difficult communication areas.
1つの側面では、効率的な短波通信を実行することができる情報送信プログラム、情報送信方法および情報送信装置を提供することを目的とする。 In one aspect, an object is to provide an information transmission program, an information transmission method, and an information transmission apparatus capable of executing efficient shortwave communication.
第1の案では、情報送信プログラムは、コンピュータに、海上における電離層を利用した無線通信に際しての各位置間の電波強度を示す電離層マップを取得する処理を実行させる。情報送信プログラムは、コンピュータに、無線通信が成功した第一の船舶と前記無線通信が失敗した第二の船舶を特定する処理を実行させる。情報送信プログラムは、コンピュータに、前記電離層マップに基づいて、前記第一の船舶の中から前記第二の船舶と通信可能な第三の船舶を特定する処理を実行させる。情報送信プログラムは、コンピュータに、特定した第三の船舶に対して、前記第二の船舶への無線信号を中継送信させる処理を実行させる。 In the first plan, the information transmission program causes the computer to execute processing for acquiring an ionosphere map indicating the radio wave intensity between the positions at the time of wireless communication using the ionosphere at sea. The information transmission program causes the computer to execute processing for identifying the first ship that has succeeded in wireless communication and the second ship that has failed in wireless communication. The information transmission program causes the computer to execute a process of identifying a third ship that can communicate with the second ship from the first ship based on the ionosphere map. The information transmission program causes the computer to execute a process of relaying and transmitting a radio signal to the second ship with respect to the specified third ship.
一実施形態によれば、効率的な短波通信を実行することができる。 According to one embodiment, efficient shortwave communication can be performed.
以下に、本発明にかかる情報送信プログラム、情報送信方法および情報送信装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of an information transmission program, an information transmission method, and an information transmission apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[全体構成]
図1は、実施例1に係るシステムの構成を示す機能ブロック図である。図1に示す管理システムは、管理サーバ2と、複数の船舶10と、複数の基地局100とを有する。なお、船舶と基地局の数は限定されず、任意に設定変更することができる。
[overall structure]
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the system according to the first embodiment. The management system illustrated in FIG. 1 includes a
各船舶10が有する通信端末11および複数の基地局100の間は、電離層Lの反射を利用した短波帯の電波により相互に通信可能に接続される。また、各基地局100および管理サーバ2の間は、ネットワークNを介して相互に通信可能に接続される。かかるネットワークNには、有線または無線を問わず、インターネット(Internet)を始め、LAN(Local Area Network)やVPN(Virtual Private Network)などの任意の種類の通信網を採用できる。
The
ここで、実施例1のシステムについて説明する。なお、以下の説明では、船舶の一例として漁船の場合について説明する。管理システムは、例えば、通信端末11は、遠洋、例えば、沿岸から200海里以上離れた海域で操業する漁船などの船舶10に設置される。各基地局100は、漁港の近隣に設けられた漁業無線協会等に設置される。また、管理システムは、例えば、データセンタ等のクラウド上に管理サーバ2を設け、各基地局100とネットワークNを介して接続されている。また、図1の例では、ある基地局が例えば北海道に設置され、別の基地局が例えば沖縄に設置される。なお、図1では、漁業無線協会内に基地局100が設置される場合を示したが、これに限定されない。基地局100は、単独で設置されてもよいし、他の漁業無線協会内に設けられてもよい。
Here, the system according to the first embodiment will be described. In the following description, a fishing boat will be described as an example of a ship. In the management system, for example, the
例えば、各基地局100には、管理する海の領域が割与えられていてもよい。また、各基地局100は、漁業無線協会内の海岸局等に設置され、管理対象の船舶を識別する船舶IDの一覧を保持することもできる。
For example, each
管理サーバ2は、各基地局100を介して漁船の位置情報を定期的に収集し、各漁船の位置を示す位置マップを生成する。また、管理サーバ2は、各基地局100を介して、各漁船間で無線通信が実行された時の電波強度を収集して、海上における電離層を利用した無線通信に際しての各位置間の電波強度を示す電離層マップを生成する。例えば、管理サーバ2は、季節と周波数と時間帯との組み合わせごとに電離層マップを生成する。なお、管理サーバ2は、季節ごとの電離層マップや季節と周波数の組み合わせごとの電離層マップなど、任意の組み合わせで電離層マップを生成することができる。
The
そして、管理サーバ2は、位置マップや電離層マップを、各基地局100と共有できるディスク上に保存する。このようにすることで、各基地局100は、位置マップや電離層マップを読み込んで、自装置内に保存することができる。なお、管理サーバ2は、基地局100から情報を取得するたびに、位置マップや電離層マップを更新する。
The
なお、受信が困難となる状況の一例としては、フェージング現象等での混信、一部エラーの発生がある。フェージング現象には、干渉性フェージング、偏波性フェージング、跳躍性フェージング、吸収性フェージング、選択制フェージングおよびK型フェージングがある。干渉性フェージングは、無線通信の電波が届く経路が複数ある場合に経路差により生じるフェージングである。偏波性フェージングは、電離層に電波が反射するときなどに偏波面が変化することで生じるフェージングである。跳躍性フェージングは、電離層の密度の変動によって電波が電離層で反射されたり電離層を突き抜けたりすることにより生じるフェージングである。選択制フェージングは、電波の伝送経路における周波数選択性の媒質により減衰する帯域や減衰量が時間とともに変動することで生じるフェージングである。K型フェージングは、地球の等価半径係数(K)が気象条件などで変動し、電波の伝送経路の曲がり具合が変動することで生じるフェージングである。 Note that examples of situations in which reception is difficult include interference due to a fading phenomenon or the like, and occurrence of some errors. The fading phenomenon includes coherent fading, polarization fading, jump fading, absorptive fading, selective fading, and K-type fading. Coherent fading is fading caused by a path difference when there are a plurality of paths through which radio communication radio waves reach. Polarization fading is fading that occurs when the plane of polarization changes when radio waves are reflected on the ionosphere. Jumping fading is fading that occurs when radio waves are reflected by the ionosphere or penetrate through the ionosphere due to variations in the density of the ionosphere. Selective fading is fading that occurs when a band and an attenuation amount that are attenuated by a frequency selective medium in a radio wave transmission path vary with time. K-type fading is fading that occurs when the equivalent radius coefficient (K) of the earth fluctuates due to weather conditions or the like, and the bending of the radio wave transmission path fluctuates.
[機能構成]
次に、図1に示した船舶10が有する通信端末11と、各基地局100の機能構成について説明する。
[Function configuration]
Next, functional configurations of the
(通信端末11の機能構成)
図1に示すように、通信端末11は、無線部12、記憶部13、制御部14を有し、船舶10に設置される。なお、通信端末11は、図1に示す機能部以外にも既知のコンピュータが有する各種の機能部、例えば各種の入力デバイスや音声出力デバイスなどの機能部を有することとしてもかまわない。通信端末11の一例としては、タブレット端末、可搬型のパーソナルコンピュータ等を採用できる。なお、通信端末11は、位置情報や電波強度などの管理情報を、短波を用いて送信する発信機である。
(Functional configuration of communication terminal 11)
As illustrated in FIG. 1, the
無線部12は、例えば、中波から短波あるいは超短波帯の無線機等によって実現される。無線部12は、電離層Lを介して複数の基地局100のいずれか1つ以上と無線で接続され、基地局100およびネットワークNを介して、管理サーバ2との間で情報の通信を司る通信インタフェースである。無線部12は、制御部14から入力された管理情報を基地局100に向けて送信する。また、無線部12は、基地局100から送信された電波を受信して各種情報を取得する。
The
無線部12は、中波から短波あるいは超短波帯の電波として、例えば、2MHz帯、4MHz帯、8MHz帯、12MHz帯、および、16MHz帯、30MHz帯および50MHz帯以上の超短波帯のうち1つ以上の周波数帯域を用いることができる。無線部12は、例えば、通信端末11の操作者によって陸地との距離および時間帯に応じて選択された周波数帯域を用いる。これは、中波および短波帯および超短波帯の電波の伝搬状況が、太陽活動や昼夜によって状態が異なる電離層の影響を受けるためである。なお、周波数の選択は、測位センサ等で測位して取得した位置情報に基づいて、代表的な基地局100までの距離を算出し、算出した距離、季節および時刻に応じて各周波数の重み付けを行い、より到達の可能性の高い周波数を選択するようにしてもよい。また、周波数の選択は、各周波数帯域のバンド特性を考慮して選択する。
The
無線部12は、変調方式として、例えば、PSK(Phase Shift Keying)、FSK(Frequency Shift Keying)等のデジタル変調を用いることができる。また、無線部12は、周波数が低い帯域では、例えば、PSK31等の変調方式を用いることができる。例えば、PSK31は、通信速度が31ボーと低速であるが、専有帯域が狭く、主にテキストデータを通信する短波帯でのデータ通信に適している。なお、無線部12は、制御部14との接続方法として、例えば、無線部12の制御にはRS−232Cを用いたシリアル通信を用いて、管理情報等のデータの授受には、音声入出力端子を用いて変調信号を入出力することができる。
The
なお、船舶10に搭載されている既存の無線機を使用する場合、短波の周波数帯でのデジタル変調を行うための変調装置を別途設置することが可能である。この場合、制御部14から出力されたデジタル情報を取得すると、デジタル情報をアナログ波形に変調して、無線機に出力する。また、無線部12として、船舶に搭載されている既存の無線機を使用することもできる。
In addition, when using the existing radio device mounted on the
記憶部13は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、ハードディスクや光ディスク等の記憶装置によって実現される。記憶部13は、管理情報に含める各種情報、制御部14での処理に用いる情報等を記憶する。
The
この記憶部13は、測位された位置情報、他の通信端末11との間で無線信号を送受信した時に測定された電波強度などを記憶する。また、記憶部13は、基地局100から送信された各種信号や各種マップなどを記憶することもできる。
The
制御部14は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等によって、内部の記憶装置に記憶されているプログラムがRAMを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部14は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されるようにしてもよい。
The
制御部14は、通信端末11全体を制御する。また、制御部14は、位置測定部15、応答部16、中継部17を有する。
The
位置測定部15は、衛星測位システムの信号を受信する処理部である。位置測定部15は、衛星測位システムとして、GPS(Global Positioning System)、GLONASS(Global Navigation Satellite System)、ガリレオ、および、コンパス等の全地球航法衛星システムの信号を受信して測位を行う。位置測定部15は、制御部14から測位を要求されると測位を行なって、測位結果をWGS(World Geodetic System)84等の測地系に基づいた位置情報として出力する。また、位置測定部15は、制御部14から連続して測位を続けるように要求されると、連続して測位を行なって、制御部14から停止を要求されるまで位置情報の出力を続ける。なお、位置測定部15は、衛星測位システムとして、準天頂衛星システム、インド地域航法衛星システム、DORIS(Doppler Orbitography and Radio-positioning Integrated by Satellite)、および、北斗等の地域航法衛星システムの信号を受信してもよい。
The
応答部16は、放送電文を受信した場合に、各種応答を送信する処理部である。例えば、応答部16は、受信した放送電文の宛先がブロードキャストアドレスである場合や受信した放送電文に安否確認の問い合わせであることを示す識別子等が含まれる場合、基地局100から送信された放送電文を直接受信したと判定する。そして、応答部16は、正常に受信できたことを示すAckや現在位置を示す位置情報などを含む応答電文を生成し、生成した応答電文を、送信元の基地局100に対して送信する。
The
中継部17は、基地局100から他の船舶に向けて送信された放送電文を受信した場合に、他の船舶へ放送電文を中継する処理部である。例えば、中継部17は、受信した放送電文に、中継端末として自端末が搭載される船舶を識別する船舶IDおよび宛先とする船舶ID(最終宛先の船舶)が含まれる場合、基地局100から送信された中継指示と判定する。
The
そして、中継部17は、中継先の船舶IDを宛先として、受信した放送電文を送信する。その後、中継部17は、中継先の船舶、すなわち最終宛先の船舶に搭載される通信端末からAck電文を受信すると、当該Ack電文を含む応答電文を生成して、送信元の基地局100に対して送信する。このとき、中継部17は、宛先の船舶から、Ack電文とともに位置情報等を受信した場合、受信した位置情報を含む応答電文を基地局100に応答することもできる。
And the
また、制御部14は、定期的に、位置情報や電波強度などを記憶部13から読み出して、これらの情報を含む管理情報を生成し、無線部12を介して基地局100に対して送信する。
Further, the
図2は、伝文フォーマットの一例を示す説明図である。図2に示すように、例えば伝文フォーマット21は、「Char code」、「format ver」、「Message Type」、「name of a vessel」、「Call Sign」、「nationality」、「prefectures」、「Geographic Point Location」、「Parity」といった項目を有する。なお、図2の伝文フォーマット21は、例えば、1マスが1バイトである。また、図2に示す伝文フォーマット21の長さは、一例として104バイトであるが、これに限定されず、任意の長さとすることができる。さらに、伝文フォーマット21は、項目として、他にも回送すべき無線協会のコード、位置情報の一部をマスクする、つまり暗号化するレベルを示す位置情報マスクレベル等を設けてもよい。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a message format. As shown in FIG. 2, for example, the
「Char code」は、文字コード系を示す。「format ver」は、伝文フォーマット21のバーションを示し、フォーマット変更に対応するための項目である。「Message Type」は、メッセージタイプを示し、例えば、自動、手動、要求送信、緊急といったメッセージの種別を表す。「name of a vessel」は、通信端末11が設置された漁船の船名または識別情報を表す。なお、「name of a vessel」は、文字数に余裕があれば、漁船の船名と識別情報とを表すようにしてもよい。「Call Sign」は、確実な識別のための無線局のコールサインを表す。「nationality」は、「nationality registration」を省略したものであり、船籍国コードを示す。「prefectures」は、所属都道府県を表す。「Geographic Point Location」は、位置情報を示し、例えば、測位系と緯度と経度とを表す。「Parity」は、メッセージの完全受信を確認するためのパリティである。
“Char code” indicates a character code system. “Format ver” indicates the version of the
また、制御部14は、TCG(Trusted Computing Group)技術を利用することで、情報の信ぴょう性を検証可能とし、セキュアな情報の送信を実現してもよい。ここで、TCG技術の一例について説明する。
Further, the
外部と通信を行う端末、デバイスは常にセキュリティの脅威に曝され、ウィルス、スパイウェア、その他悪質なスクリプト、不正アクセス等により、プラットフォームを構成するソフトウェア構造に予期せぬ改変が加えられる場合がある。このようなリスクに対して、TCGでは、プラットフォームの信頼性を保障することにより、安全なコンピューティング環境を実現する。ここで、プラットフォームとは、ハードウェア、OS、アプリケーション等を示す。 Terminals and devices that communicate with the outside are always exposed to security threats, and unexpected modifications may be made to the software structure that constitutes the platform due to viruses, spyware, other malicious scripts, unauthorized access, and the like. For such risks, TCG realizes a safe computing environment by ensuring the reliability of the platform. Here, the platform indicates hardware, OS, application, and the like.
例えば、ソフトウェアの改竄という脅威に対して、従来のソフトウェアに依存するセキュリティ対策には限界がある。このため、TCGでは、TPM(Trusted Platform Module)チップ(図示しない)をプラットフォームに埋め込み、かかるTPMチップを信頼のルートとして、改竄が極めて困難な、信頼できるコンピューティング環境を構築している。また、TPMチップを利用することで、ハードウェアベースのデータ・証明書の保護、安全な暗号処理環境を実現できる。 For example, there is a limit to conventional security measures that depend on software against the threat of software tampering. For this reason, TCG embeds a TPM (Trusted Platform Module) chip (not shown) in the platform, and uses this TPM chip as a root of trust to construct a reliable computing environment that is extremely difficult to falsify. Further, by using the TPM chip, hardware-based data / certificate protection and a secure cryptographic processing environment can be realized.
次に、TPMチップについて説明する。TPMチップは、電子機器(例えば通信端末11)にバインドされるバードウェアのチップであり、耐タンパー性を持つ。TPMチップは電子機器から取り外しができないように、電子機器の主要な構成パーツに物理的にバインドされる。例えば、電子機器の構成パーツは、マザーボード等に対応する。TPMチップは、実装される機能、メモリ領域、プロセッサ・パワーを極力抑えて設計されているため、低コストで製造でき、様々な電子機器やプラットフォームに適用できる。 Next, the TPM chip will be described. The TPM chip is a birdware chip bound to an electronic device (for example, the communication terminal 11) and has tamper resistance. The TPM chip is physically bound to the main components of the electronic device so that it cannot be removed from the electronic device. For example, the component parts of the electronic device correspond to a motherboard or the like. Since the TPM chip is designed with the functions, memory area, and processor power to be suppressed as much as possible, it can be manufactured at low cost and can be applied to various electronic devices and platforms.
例えば、TPMの機能には、RSA(Rivest Shamir Adleman)秘密鍵の生成・保管する機能、RSA秘密鍵による署名、暗号化、復号する機能が含まれる。RSAでは、秘密鍵と公開鍵とのペアを作成する。また、TPMの機能には、SHA−1(Secure Hash Algorithm 1)のハッシュ演算する機能、電子機器の環境情報を保持する機能が含まれる。TPMは、バインドされた電子機器が起動した時点で、BIOS、OSloader、OSカーネルへのブートプロセスにおけるソフトウェアコードを計測し、計測したソフトウェアコードをハッシュ化して、TPM内部のレジスタに登録する。また、TPMは、バインドされた電子機器のハードウェアの情報を収集し、ハードウェアの情報をハッシュ化して、TPM内部のレジスタに登録する。 For example, the functions of the TPM include a function for generating and storing an RSA (Rivest Shamir Adleman) secret key, and a function for signing, encrypting, and decrypting with an RSA secret key. In RSA, a pair of a private key and a public key is created. In addition, the functions of the TPM include a function for performing a hash calculation of SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1) and a function for holding environment information of the electronic device. When the bound electronic device is activated, the TPM measures the software code in the boot process to the BIOS, OSloader, and OS kernel, hashs the measured software code, and registers it in a register inside the TPM. Further, the TPM collects hardware information of the bound electronic device, hashes the hardware information, and registers the hashed information in a register in the TPM.
TCG技術では、上位のアプリケーションやライブラリからハードウェア・デバイスであるTPMチップを利用するためソフトウェア・スタックとソフトウェアインターフェースを規定する。このソフトウェア・スタックはTSS(TCG Software Stack)と呼ばれ、リソースが制限されるTPMチップの機能を保管するソフトウェアモジュールから構成されている。電子機器のアプリケーションは、TSSの提供するインタフェースを利用して、上述したTPMチップの機能にアクセスすることができる。TPMチップは、顧客システム側のTPMチップでハッシュ値を採取する際のルールをハッシュ化及び署名付与して管理することで、ハッシュ値採取の正当性を担保するものである。しかも、TPMチップは、必要に応じて、現時点でのルール及び署名をチェックすることで、ルールの非改竄性を証明する。すなわち、制御部14にかかる処理および情報についての信ぴょう性が検証可能となる。その結果、TPMチップは、TPMチップ側で非改竄性が証明されたルールを参照しながら運用することでハッシュ値を採取する際のルールに改竄がないことを保証する。
In the TCG technology, a software stack and a software interface are defined in order to use a TPM chip that is a hardware device from a higher-level application or library. This software stack is called TSS (TCG Software Stack), and is composed of software modules that store the functions of TPM chips whose resources are limited. The application of the electronic device can access the function of the TPM chip described above using the interface provided by the TSS. The TPM chip ensures the validity of hash value collection by managing the rules for collecting hash values with the TPM chip on the customer system side by hashing and adding a signature. Moreover, the TPM chip proves the non-falsification of the rule by checking the current rule and signature as necessary. In other words, it is possible to verify the authenticity of the processing and information relating to the
また、制御部14は、TPMチップがハッシュ化及び署名付与した情報を電文フォーマットに挿入し、管理情報である電文を生成してもよい。この場合には、生成された電文を受信した装置(例えば、船舶10が所属する漁業無線協会内の装置)において、制御部14にかかる処理および情報についての信ぴょう性を検証できる。
In addition, the
(基地局100の機能構成)
図1に示すように、基地局100は、通信部101、記憶部102、制御部110を有し、海岸局等に設置される。なお、基地局100は、図1に示す機能部以外にも既知のコンピュータが有する各種の機能部、例えば各種の入力デバイスや音声出力デバイスなどの機能部を有することとしてもかまわない。基地局100は、例えば、周波数帯域ごとにそれぞれ無線機を有し、各無線機には図示しないアンテナがそれぞれ接続され、各周波数帯域で同時に複数の漁船に設置された通信端末11と通信することができる。
(Functional configuration of base station 100)
As shown in FIG. 1, the
通信部101は、例えば、中波から短波あるいは超短波帯の無線機等によって実現される。また、通信部101は、ネットワークNを介して管理サーバ2との間で通信を行うために、例えば、NIC(Network Interface Card)等によって実現される。通信部101は、電離層Lを介して複数の通信端末11のいずれか1つ以上と無線で接続され、ネットワークNを介して管理サーバ2と接続される。つまり、通信部101は、通信端末11と基地局100との間、および、基地局100と管理サーバ2との間で情報の通信を司る通信インタフェースである。すなわち、基地局100は、通信端末11と管理サーバ2との通信を中継する。通信部101は、ネットワークNとの接続を有線または無線により行う。
The
通信部101は、例えば、中波から短波あるいは超短波帯の無線機として、複数の無線機、例えば、2MHz帯、4MHz帯、8MHz帯、12MHz帯、および、16MHz帯、30MHz帯および50MHz帯以上の超短波帯に対応する7台の無線機を用いて、通信端末11から送信された電波を受信する。通信部101は、複数の通信端末11から送信された、それぞれ異なる周波数の電波を用いた無線信号を、対応する周波数の複数の無線機で受信する。なお、使用される周波数帯は、通信端末11が設置される漁船の位置および時間帯のいずれか1つ以上に応じて決定される。また、通信部101は、変調方式として、通信端末11の無線部12と同様の変調方式を用いる。また、通信部101は、制御部110との接続も通信端末11と同様に、RS−232Cを用いたシリアル通信と、音声入出力端子を用いたデータ通信とを用いることができる。なお、基地局に設置されている既存の無線機を使用する場合、短波の周波数帯でのデジタル変調を行うための変調装置を別途設置することが可能である。この場合、無線機が受信したアナログ波形を取得すると、アナログ波形をデジタル情報に変換して、制御部110に出力する。
The
通信部101は、受信した電波、すなわち電文から管理情報を抽出し、制御部110に出力する。また、通信部101は、抽出した管理情報を、NICを用いてネットワークNを介して管理サーバ2に送信する。
The
記憶部102は、例えば、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスクや光ディスク等の記憶装置によって実現される。記憶部102は、制御部110での処理に用いる情報等を記憶するとともに、電離層マップDB103、受信情報DB104、海情報マップ105を記憶する。また、記憶部102は、各船舶の通信端末11から定期的に受信する位置情報を時系列に記憶する。つまり、ある船舶について、記憶部102に記憶される位置情報を時系列で特定することで、現時点での位置を推定することができる。また、航海中に記録した(他船の通信を含む)データ(ログ)を寄港時に、メモリ経由、或いは携帯電話等の高速通信等で管理サーバ等のDBに蓄積することで、電離層マップを更新できる。
The
電離層マップDB103は、季節と周波数と時間帯とを組み合わせた組み合わせごとの電離層マップを記憶するデータベースである。各電離層マップは、管理サーバ2によって生成され、制御部110が管理サーバ2から読み出して電離層マップDB103に格納される。つまり、電離層マップDB103は、基地局100が管理対象とする各領域の電離層マップを記憶する。
The
図3は、電離層マップの一例を示す図である。図3に示す電離層マップは、季節がS、周波数がfa、時間帯が00:00−01:00の時に測定された結果に基づいて生成されたものである。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an ionosphere map. The ionosphere map shown in FIG. 3 is generated based on the results measured when the season is S, the frequency is fa, and the time zone is 00:00 to 01:00.
図3の一例では、Area No.が「001003」からArea No.が「001002」の間の無線通信では、電波強度が「0.62」であったことを示している。つまり、季節がSで時間帯が00:00−01:00の時に、「001003」に位置する船舶と「001002」に位置する船舶との間で、周波数faを用いて電文を送受信したときの電波強度が「0.62」であったことを示している。なお、「001003」から「001002」への通信と、「001002」から「001003」への通信とが存在するが、ここではどちらか一方を採用する。また、両方の電波強度の平均値を採用することもできる。 In the example of FIG. From "001003" to Area No. Indicates that the radio wave intensity is “0.62” in the wireless communication between “001002”. That is, when the season is S and the time zone is from 00:00 to 01:00, a message is transmitted and received between the ship located at “001003” and the ship located at “001002” using the frequency fa. It shows that the radio wave intensity was “0.62.” Note that there are communication from “001003” to “001002” and communication from “001002” to “001003”, and either one is adopted here. Also, the average value of both radio field intensities can be adopted.
図3の例では、高い数値ほど電波強度が良い例を示している。しかし、これに限定されるものではなく、様々な指標を採用することができる。例えば、無線通信の成功率やエラー率、さらには、過去数回のこれらの平均値などを採用することもできる。つまり、電離層を利用した無線通信の安定性を示す様々な指標を採用することができる。 In the example of FIG. 3, an example is shown in which the higher the numerical value, the better the radio wave intensity. However, the present invention is not limited to this, and various indexes can be adopted. For example, the success rate and error rate of wireless communication, and the average values of the past several times can also be employed. That is, various indexes indicating the stability of wireless communication using the ionosphere can be employed.
また、電離層マップDB103は、電離層マップのエリアと実際の位置とを対応付けたエリア情報も記憶する。図4は、エリア情報の例を示す図である。図4に示すように、電離層マップDB103は、海図におけるエリアを特定する「Area No.」と、当該エリアの中心を示す「中心位置」を対応付けて記憶する。図4の例では、Area No.が「001001」で特定される領域が、「N12° 14’ 36’’、E139° 32’ 45’’」を中心とする半径10kmの円内であることを示す。
The
ここでは、領域を円で区別する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各エリアに4つの位置を対応付けておき、各エリアを4点で囲まれた領域とすることもできる。また、各エリアに2つの位置を対応付けておき、2点を直径とする円で囲まれた領域を各エリアとすることもできる。 Here, an example in which regions are distinguished by circles has been described, but the present invention is not limited to this. For example, each area may be associated with four positions, and each area may be an area surrounded by four points. Alternatively, two areas may be associated with each area, and each area may be a region surrounded by a circle having a diameter of two points.
受信情報DB104は、基地局100が送信した放送電文の受信状況を記憶するデータベースである。つまり、受信情報DB104は、基地局100が送信した各放送電文について、基地局100の管理下にある各船舶が受信できたか否かを示す情報を記憶する。
The
図5は、受信情報DB104に記憶される情報の例を示す図である。図5に示すように、受信情報DB104は、「放送ID、船舶ID、受信結果、受信強度(基地、船)、時刻、位置情報、周波数」を対応付けて記憶する。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of information stored in the
ここで記憶される「放送ID」は、放送電文を識別する識別子であり、「船舶ID」は、船舶を識別する識別子である。「受信結果」は、放送電文の受信状況を示しており、正常に受信された場合は「OK」が設定され、所定時間内に受信できなかった場合には「NG」が設定される。「受信強度(基地、船)」は、基地局100から船舶への下りの受信強度と、船舶から基地局100への上りの受信強度とを示す。「時刻」は、船舶から応答電文(Ack)を受信したときの時刻を示し、「位置情報」は、応答電文に含まれる船舶の位置を示す情報であり、「周波数」は、放送電文の送信に使用された周波数を示す。
The “broadcast ID” stored here is an identifier for identifying a broadcast telegram, and the “ship ID” is an identifier for identifying a ship. The “reception result” indicates the reception status of the broadcast message, and “OK” is set when the broadcast message is received normally, and “NG” is set when the message cannot be received within a predetermined time. “Reception strength (base, ship)” indicates the downlink reception intensity from the
図5の例は、周波数「8MHz」を用いて配信された放送ID「B01」の放送電文の受信状況であり、船舶IDが「S01」の船舶では正常に受信され、船舶IDが「S02」の船舶からは応答電文を受信できていないことを示している。また、船舶IDが「S01」の船舶からは、受信強度(5,5)と位置情報(N12° 14’ 36’’,E139° 32’ 45’’)を含む応答電文を「10:00:00」に受信したことを示す。 The example of FIG. 5 is the reception status of the broadcast message with the broadcast ID “B01” distributed using the frequency “8 MHz”. The ship with the ship ID “S01” is normally received and the ship ID is “S02”. Indicates that no response message has been received from the ship. Further, from the ship with the ship ID “S01”, a response message including the reception intensity (5, 5) and the position information (N12 ° 14 ′ 36 ″, E139 ° 32 ′ 45 ″) is “10:00: "00" indicates that it has been received.
海情報マップ105は、船舶の位置や海の状況を示す海の位置マップである。ここで記憶される情報は、後述する更新部115等によって、基地局100が定期的に取得する船舶の位置情報と、受信情報DB104に記憶される船舶の位置情報とに基づいて生成される。図6は、海情報マップの例を示す図である。図6に示すように、海情報マップ105は、各基地局の位置である「A地点」、「B地点」、「C地点」、「D地点」と、各船舶との位置を図示した情報である。なお、波の高さ、風の向き、各船舶の進行方向などをさらに図示することもできる。
The
制御部110は、CPUやMPU等によって、内部の記憶装置に記憶されているプログラムがRAMを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部110は、例えば、ASICやFPGA等の集積回路により実現されるようにしてもよい。制御部110は、電文送受信部111、エラー検出部112、中継特定部113、中継指示部114、更新部115を有し、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。なお、制御部110の内部構成は、図1に示した構成に限られず、後述する情報処理を行う構成であれば他の構成であってもよい。
The
電文送受信部111は、各船舶に対して放送電文などの電文を送信し、各船舶から当該電文の応答を受信する処理部である。そして、電文送受信部111は、受信状況にしたがって、受信情報DB104に情報を格納する。
The message transmission /
例えば、電文送受信部111は、安否確認を行う放送電文に放送ID「B01」を割り当てる。そして、電文送受信部111は、周波数「8MHz」を用いて、放送ID「B01」の放送電文をブロードキャストで送信する。その後、電文送受信部111は、例えば10分などの所定時間内である10:00:00に、船舶ID「S01」の船舶から応答電文を受信すると、応答電文から受信強度(5,5)や位置情報(XXX)を抽出する。そして、電文送受信部111は、放送ID「B01」に対応付けて、「船舶ID:S01、受信結果:OK、受信強度:5,5、位置情報:XXX、時刻:10:00:00、周波数:8MHz」を受信情報DB104に格納する。
For example, the message transmission /
また、電文送受信部111は、例えば10分などの所定時間内に、船舶ID「S02」の船舶から応答電文を受信できない場合、放送ID「B01」に対応付けて、「船舶ID:S02、受信結果:NG、周波数:8MHz」を受信情報DB104に格納する。
In addition, when the message transmission /
エラー検出部112は、受信情報DB104を参照し、放送電文が届いていない船舶を検出する処理部である。例えば、エラー検出部112は、受信情報DB104を参照して、受信結果にNGがある放送ID「B01」を特定する。そして、エラー検出部112は、受信結果がNGとなっている船舶ID「S02」を特定する。
The
つまり、エラー検出部112は、放送IDが「B01」である放送電文について、船舶IDが「S02」の船舶が未受信であると検出する。すなわち、エラー検出部112は、船舶ID「S02」の船舶が不感帯に位置しており、放送電文が届いていないと判定する。その後、エラー検出部112は、特定した放送ID「B01」と船舶ID「S02」を中継特定部113に通知して、該当放送電文の再送を要求する。
That is, the
中継特定部113は、放送電文の中継を依頼する船舶を特定する処理部である。つまり、中継特定部113は、放送電文が届かない不感帯に位置する船舶に放送電文を届けるために、放送電文が届く感帯に位置する船舶の中から、再送する放送電文の中継を行う船舶を特定する。
The
例えば、中継特定部113は、エラー検出部112から、放送ID「B01」と船舶ID「S02」を受信したとする。つまり、船舶ID「S02」の船舶が放送ID「B01」の放送電文を受信できていないとする。なお、以下では、説明を簡略化するために、船舶ID「S02」の船舶を「エラー船舶」、放送ID「B01」の放送電文を「対象電文」、放送ID「B01」の放送電文を受信できた各船舶を「候補船舶」と記載して説明する。
For example, it is assumed that the
この場合、中継特定部113は、記憶部102に記憶される各船舶の位置情報から、エラー船舶の最新の位置情報を抽出する。また、中継特定部113は、受信情報DB104を参照して、対象電文の受信結果が「OK」の候補船舶の位置情報を抽出する。そして、中継特定部113は、電離層マップDB103に記憶されるエリア情報にしたがって、特定したエラー船舶および候補船舶の位置情報から、各船舶が位置するエリアを特定する。
In this case, the
その後、中継特定部113は、対象電文が配信された季節、時刻帯、周波数と一致する電離層マップを電離層マップDB103から読み込む。そして、中継特定部113は、電離層マップにしたがって、各候補船舶が位置するエリアのうち、エラー船舶が位置するエリアとの電波強度が最もよいエリアを特定する。その後、中継特定部113は、特定したエリアに位置する候補船舶を、中継依頼先として特定する。そして、中継特定部113は、対象電文、中継依頼先の船舶、エラー船舶に関する情報を中継指示部114に出力する。
Thereafter, the
例えば、図3において、エラー船舶が位置するエリアが「001005」であり、候補船舶が位置するエリアが「001001」と「001002」と「001004」であるとする。この場合、中継特定部113は、「001005」と「001001」と間の電波強度が「0.63」、「001005」と「001002」と間の電波強度が「0.89」、「001005」と「001004」と間の電波強度が「0.95」と特定する。この結果、中継特定部113は、最も電波強度が高い「001004」に位置する候補船舶を中継依頼先に決定する。
For example, in FIG. 3, it is assumed that the area where the error vessel is located is “001005” and the areas where the candidate vessel is located are “001001”, “001002”, and “001004”. In this case, the
ここで、中継特定部113は、様々な手法を用いて、エラー船舶の位置を推定することができる。例えば、中継特定部113は、エラー船舶の最新の位置情報と1つ前の位置情報とから、エラー船舶の速度を特定する。そして、中継特定部113は、エラー船舶の速度とエラー船舶の最新の位置情報とから、エラー船舶の現在位置を推定することもできる。
Here, the
また、中継特定部113は、エラー船舶の最新の位置情報と1つ前の位置情報とから、エラー船舶の進行方向を特定する。また、中継特定部113は、現在時刻と、エラー船舶の最新の位置情報が取得された時刻とから、時間差を算出する。さらに、中継特定部113は、エラー船舶の過去の位置情報から、算出する時間差でどのくらい移動するかを示す移動距離を特定する。そして、中継特定部113は、エラー船舶の進行方向に、エラー船舶の最新の位置情報から移動距離分だけ進んだ位置をエラー船舶の現在位置を推定することもできる。
Further, the
また、中継特定部113は、エラー船舶の速度と進行方向との両方を用いてエラー船舶の現在位置を推定することもできる。また、中継特定部113は、最新の位置情報と1つ前の位置情報ではなく、異なる時刻の2つの位置情報を用いることもできる。この場合、中継特定部113は、時刻差と移動距離とから速度等を推定することもできる。
Further, the
中継指示部114は、中継先として決定された船舶に、エラー船舶への中継指示を送信する処理部である。具体的には、中継指示部114は、中継依頼先の船舶ID、エラー船舶の船舶ID、対象電文の放送IDを中継特定部113から受信する。そして、中継指示部114は、ヘッダに放送IDを付加し、ペイロードに該当電文を設定し、最終宛先にエラー船舶の船舶IDを設定し、中継依頼先に中継依頼先の船舶IDを設定した中継電文を生成する。
The
そして、中継指示部114は、初めに送信した放送電文と同じ周波数を用いて、生成した中継電文を送信する。その後、中継指示部114は、中継依頼先の船舶を経由して、最終宛先のエラー船舶から応答電文を受信すると、受信情報DB104を更新する。一方、中継指示部114は、最終宛先のエラー船舶から応答電文を受信できない場合は、再度、他の中継依頼先を特定する指示を中継特定部113に出力する。このとき、中継指示部114は、正常な応答が受信できるまで、予め定められた回数繰り返す。
And the relay instruction |
更新部115は、各船舶から受信する位置情報や受信情報DB104に記憶される受信状況にしたがって、海情報マップ105を更新する処理部である。例えば、更新部115は、受信済みの位置情報にしたがって各船舶の最新位置を海情報マップ105に反映し、受信情報DB104にしたがって不感帯および感帯を海情報マップ105に反映する。
The
[シーケンス図]
次に、図1に示した管理システムで実行される処理シーケンスを説明する。図7は、処理の流れを示すシーケンス図である。ここでは、一例として、基地局100の管理対象が船舶A、船舶B、船舶Cであるとする。また、各船舶では図1に説明した通信端末11を有するが、ここでは符号を省略して記載する場合がある。
[Sequence Diagram]
Next, a processing sequence executed by the management system shown in FIG. 1 will be described. FIG. 7 is a sequence diagram showing the flow of processing. Here, as an example, it is assumed that the management targets of the
図7に示すように、管理サーバ2は、船舶10から受信した無線通信の電波強度を用いて電離層マップを生成する(S101)。基地局100の更新部115等は、管理サーバ2から電離層マップを取得して、電離層マップDB103に格納する(S102とS103)。
As shown in FIG. 7, the
基地局100の電文送受信部111は、放送電文を生成して、船舶A、船舶B、船舶Cに向けて送信する(S104からS107)。このとき、当該放送電文は、船舶Bには届かないものとする。ここで、放送電文のフォーマット例を説明する。図8は、電文のフォーマット例を示す図である。図8に示すように、放送電文は、「通信形式情報、基地局ID、放送ID、放送情報」を有する。「通信形式情報」は、例えば、文字コード系、電文フォーマットのバーション、および、メッセージタイプ等を示す情報である。「基地局ID」は、送信元の基地局を特定する識別子である。「放送ID」は、放送電文を識別する識別子である。「放送情報」は、放送電文の内容である。
The telegram transmitting / receiving
その後、放送電文を受信した船舶Aの通信端末は、Ack電文を基地局100に送信し(S108とS109)、同様に、放送電文を受信した船舶Cの通信端末も、Ack電文を基地局100に送信する(S110とS111)。
Thereafter, the communication terminal of the ship A that has received the broadcast message transmits the Ack message to the base station 100 (S108 and S109). Similarly, the communication terminal of the ship C that has received the broadcast message also transmits the Ack message to the
そして、基地局100のエラー検出部112は、各船舶からのAck電文の受信状況にしたがって、船舶Bをエラー船舶として検出する(S112)。続いて、基地局100の中継特定部113は、Ack電文にしたがって船舶Aと船舶Cの位置を特定し、前回受信した船舶Bの位置と進行方向、あるいは現在基地局と通信困難になる領域を電離層マップ情報より取得し、エラー船舶の現在位置を推定する(S113)。
And the
その後、基地局100の中継特定部113は、各船舶の位置と電離層マップとにしたがって、中継依頼先の船舶を特定する(S114)。ここでは、中継依頼先の船舶として、船舶Cがと特定されたとする。
Thereafter, the
続いて、基地局100の中継指示部114は、宛先にエラー船舶の船舶B、中継依頼先に船舶Cを設定し、エラーとなった放送電文の内容を含む中継電文を生成して(S115)、船舶Cに向けて送信する(S116とS117)。
Subsequently, the
ここで、中継電文のフォーマット例を説明する。図8に示すように、中継電文は、「通信形式情報、基地局ID、放送ID、中継船舶ID,宛先船舶ID、放送情報」を有する。「通信形式情報」と「基地局ID」と「放送ID」と「放送情報」は、放送電文と同様なので説明を省略する。「中継船舶ID」は、中継する船舶の識別子であり、各船舶の通信端末は、この中継船舶IDが自分のIDである場合には、自装置が中継船舶であると特定する。「宛先船舶ID」は、最終的な宛先となる船舶の識別子であり、エラー船舶の識別子が該当する。なお、放送電文と同じ放送IDを指定することで、どの放送電文の再送であるかを識別することができる。 Here, a format example of the relay message will be described. As shown in FIG. 8, the relay telegram includes “communication format information, base station ID, broadcast ID, relay ship ID, destination ship ID, broadcast information”. Since “communication format information”, “base station ID”, “broadcast ID”, and “broadcast information” are the same as the broadcast telegram, description thereof is omitted. “Relay ship ID” is an identifier of a ship to be relayed, and the communication terminal of each ship specifies that its own apparatus is a relay ship when this relay ship ID is its own ID. “Destination ship ID” is an identifier of a ship that is the final destination, and corresponds to an identifier of an error ship. By designating the same broadcast ID as the broadcast message, it is possible to identify which broadcast message is to be retransmitted.
そして、船舶Cの通信端末は、中継電文を受信すると、中継電文に設定される宛先の船舶Bに対して、受信した中継電文を中継する(S118とS119)。船舶Bの通信端末は、船舶Cから中継電文を受信すると、Ack電文を船舶Cに送信する(S120とS121)。その後、船舶Cの通信端末は、船舶Bから受信したAck電文を、基地局100に送信する(S122とS123)。 And the communication terminal of the ship C will relay the received relay message with respect to the ship B of the destination set to a relay message, if a relay message is received (S118 and S119). When the communication terminal of the ship B receives the relay message from the ship C, the communication terminal transmits an Ack message to the ship C (S120 and S121). Thereafter, the communication terminal of the ship C transmits the Ack message received from the ship B to the base station 100 (S122 and S123).
[基地局の処理]
図9は、基地局の処理の流れを示すフローチャートである。図9に示すように、基地局100の電文送受信部111は、電文を生成し(S201)、生成した電文をブロードキャストで送信する(S202)。
[Base station processing]
FIG. 9 is a flowchart showing a process flow of the base station. As shown in FIG. 9, the telegram transmitting / receiving
その後、電文送受信部111は、各船舶からAck電文を受信すると(S203)、終了条件を満たすか否かを判定する(S204)。終了条件としては、再送回数が閾値を超えたか、本処理を行う時間が指定時間外か、船舶からのAck回答件数が閾値以上か否かが挙げられる。
After that, when receiving the Ack message from each ship (S203), the message transmission /
そして、更新部115は、終了条件が満たされると判定された場合(S204:Yes)、受信された位置情報やAck電文等の受信状況を用いて、海情報マップ105を更新する(S205)。
Then, when it is determined that the termination condition is satisfied (S204: Yes), the
一方、終了条件が満たされないと判定された場合(S204:No)、中継特定部113は、エラー船舶の位置を特定する(S206)。続いて、中継特定部113は、電離層マップを用いて、中継船舶を特定する(S207)。その後、中継指示部114は、エラー船舶への中継を中継船舶に中継を依頼する情報や送信対象の内容を含む中継電文を生成して(S208)、エラー船舶に向けて中継電文を送信する(S209)。その後はS203以降が繰り返される。
On the other hand, when it is determined that the termination condition is not satisfied (S204: No), the
[具体例]
次に、図10から図12の海図を用いて具体例を説明する。図10は、基地局からの放送電文の送信例を示す図であり、図11は、各船舶からのAck電文の送信例を示す図であり、図12は、放送電文の中継例を示す図である。
[Concrete example]
Next, a specific example will be described with reference to the charts of FIGS. 10 is a diagram illustrating an example of transmission of a broadcast message from a base station, FIG. 11 is a diagram illustrating an example of transmission of an Ack message from each ship, and FIG. 12 is a diagram illustrating an example of relaying a broadcast message. It is.
図10に示すように、A地点、B地点、C地点、D地点のそれぞれに基地局100が設置されている。そして、各基地局100は、異なる周波数などを使用して混信を抑制しつつ、同じ放送電文を発信する。例えば、A地点の基地局100は、感帯に位置する船舶Aと不感帯に位置する船舶Bを含む各船舶に対して、放送信号を送信する。
As shown in FIG. 10,
その後、図11に示すように、各船舶は、いずれかの基地局100から放送信号を受信すると、送信元の基地局100に対してAck電文を応答する。ここで、A地点の基地局100の無線範囲にある船舶Aは、感帯に位置することから、放送電文を受信でき、Ack電文も応答できる。しかし、A地点の基地局100の無線範囲にある船舶Bは、不感帯に位置することから、放送電文を受信できず、Ack電文も応答できない。
Thereafter, as shown in FIG. 11, when each ship receives a broadcast signal from any of the
そのため、図12に示すように、基地局100は、電離層マップにしたがって、Ack電文が受信できた船舶の中から、Ack電文が受信できない船舶Bの位置との間の電波強度が最も強い船舶Aを特定する。そして、基地局100は、船舶Aに、エラーとなった放送電文を船舶Bに中継するように依頼する。このようにして、基地局100は、無駄な再送を繰り返すことなく、不感帯に位置する船舶Bに、電文を送信することができる。
Therefore, as shown in FIG. 12, the
[効果]
上述したように、基地局100は、応答電文(Ack)の受信状況と電離層マップとから、感帯および不感帯を特定し、感帯に位置する船舶のうち、不感帯に位置する船舶と通信可能な船舶を中継点に特定する。そして、基地局100は、中継点に特定された船舶に、不感帯に位置する船舶への電文中継を依頼する。このようにすることで、基地局100は、不感帯に位置する船舶への電文到達率を向上させることができる。
[effect]
As described above, the
また、感帯や不感帯は、季節、時間、周波数、自然環境等によって変化するが、基地局100は、適宜更新される電離層マップを用いて、中継点となる船舶を決定することができ、感帯や不感帯の変化に追従することができる。この結果、基地局100は、感帯や不感帯の発生位置に依存することなく、不感帯に位置する船舶への電文到達率を向上させることができる。
Further, although the sensitive zone and dead zone vary depending on the season, time, frequency, natural environment, etc., the
また、従来の短波無線機器にパソコン等を接続した機器を使い、アナログデータにデジタルデータを載せて自動送受信を行い、各種情報の送受信確認や記録ができる。このことによって、海上での確実、安定的なネットワークが可能となり、海上の状況を陸と船上とで共有することを実現できる。更に、各基地局で受信した情報を一元管理し、いずれかの基地局で受信すれば記録し、そのDBを共有する事で精度向上および混信対策を行うことができる。 In addition, using a device that is connected to a conventional shortwave wireless device, such as a personal computer, digital data is placed on analog data for automatic transmission / reception, and transmission / reception of various information can be confirmed and recorded. As a result, a reliable and stable network at sea is possible, and the situation at sea can be shared between land and ship. Furthermore, the information received at each base station is centrally managed, recorded if received at any of the base stations, and the DB can be shared to improve accuracy and take measures against interference.
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。 Although the embodiments of the present invention have been described so far, the present invention may be implemented in various different forms other than the embodiments described above.
また、上記実施例では、基地局100の通信部101に接続されるアンテナは、無線機ごとに、それぞれ接続したが、これに限定されない。例えば、多バンド型のアンテナを用いてもよいし、アンテナチューナを用いてもよい。また、船舶から陸上への送信と、陸上から船舶への送信とで、異なる周波数を用いてもよい。これにより、アンテナの設置場所の条件が緩和される。
Moreover, in the said Example, although the antenna connected to the
また、上記実施例では、デジタル変調の一例としてPSK31を挙げたが、これに限定されない。例えば、RTTY(Radioteletype)、パケット通信、SSTV等の短波帯で使用可能な狭帯域のデジタル変調を用いてもよい。これにより、短波帯のうち周波数が高い帯域では、よりデータ量の多い通信を行うことができる。 Moreover, in the said Example, although PSK31 was mentioned as an example of digital modulation, it is not limited to this. For example, narrowband digital modulation that can be used in a short wave band such as RTTY (Radioteletype), packet communication, and SSTV may be used. Accordingly, communication with a larger amount of data can be performed in a high frequency band in the short wave band.
また、上記実施例では、海上を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、空を飛ぶ飛行機、山を歩く山岳隊、工場地帯を移動する重機などにも同様に適用することができる。また、砂漠、山間部、人口過疎地などの通信困難地域についても同様に適用することができる。 In the above embodiment, the description has been given by taking the sea as an example. However, the present invention is not limited to this. Can do. In addition, the present invention can be similarly applied to communication difficult areas such as deserts, mountainous areas, and depopulated areas.
例えば、基地局100は、通信困難地域に存在する民家や家畜等に無線機を配置し、応答電文(Ack)の受信状況と電離層マップとから、感帯および不感帯を特定する。そして、基地局100は、感帯に位置する無線機のうち、不感帯に位置する無線機と通信可能な無線機を中継点に特定する。そして、基地局100は、中継点に特定された無線機に、不感帯に位置する無線機への電文中継を依頼することもできる。
For example, the
[再送方法]
上記実施例では、中継電文を送信する場合に、初めに送信した放送電文と同じ周波数で送信する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、周波数を変えて送信することもできる。その場合、基地局100は、変更後の周波数に対応した電離層マップを用いて、中継点となる船舶を決定することができる。
[Resending method]
In the above embodiment, when a relay telegram is transmitted, an example in which the relay telegram is transmitted at the same frequency as the first broadcast telegram has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, it is possible to transmit by changing the frequency. In that case, the
[システム]
また、図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置で行われる各種処理機能は、CPU(またはMPU、MCU(Micro Controller Unit)等のマイクロ・コンピュータ)上で、その全部または任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理機能は、CPU(またはMPU、MCU等のマイクロ・コンピュータ)で解析実行されるプログラム上、またはワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部または任意の一部を実行するようにしてもよいことは言うまでもない。
[system]
In addition, each component of each part illustrated does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each unit is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed / integrated in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be configured. Furthermore, various processing functions performed by each device may be executed entirely or arbitrarily on a CPU (or a microcomputer such as an MPU or MCU (Micro Controller Unit)). In addition, various processing functions may be executed in whole or in any part on a program that is analyzed and executed by a CPU (or a microcomputer such as an MPU or MCU) or on hardware based on wired logic. Needless to say, it is good.
[ハードウェア]
上記の実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをコンピュータで実行することで実現できる。そこで、以下では、上記の実施例と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図13は、情報送信プログラムを実行するコンピュータの一例を示す説明図である。
[hardware]
The various processes described in the above embodiments can be realized by executing a prepared program on a computer. Therefore, in the following, an example of a computer that executes a program having the same function as in the above embodiment will be described. FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of a computer that executes an information transmission program.
図13に示すように、コンピュータ200は、各種演算処理を実行するCPU201と、データ入力を受け付ける入力装置202と、モニタ203とを有する。また、コンピュータ200は、記憶媒体からプログラム等を読み取る媒体読取装置204と、各種装置と接続するためのインタフェース装置205と、他の情報処理装置等と有線または無線により接続するための通信装置206とを有する。また、コンピュータ200は、各種情報を一時記憶するRAM207と、ハードディスク装置208とを有する。また、各装置201〜208は、バス209に接続される。
As illustrated in FIG. 13, the
ハードディスク装置208には、図1に示した電文送受信部111、エラー検出部112、中継特定部113、中継指示部114、更新部115の各処理部と同様の機能を有する通信制御プログラムが記憶される。また、ハードディスク装置208には、電離層マップDB103、受信情報DB104、海情報マップ105、および、情報通信プログラムを実現するための各種データが記憶される。入力装置202は、例えば、コンピュータ200の管理者から操作情報等の各種情報の入力を受け付ける。モニタ203は、例えば、コンピュータ200の管理者に対して各種画面を表示する。インタフェース装置205は、例えば印刷装置等が接続される。通信装置206は、例えば、図1に示した通信部101と同様の機能を有しネットワークNと接続される。
The
CPU201は、ハードディスク装置208に記憶された各プログラムを読み出して、RAM207に展開して実行することで、各種の処理を行う。また、これらのプログラムは、コンピュータ200を図1に示した電文送受信部111、エラー検出部112、中継特定部113、中継指示部114、更新部115として機能させることができる。
The
なお、上記の情報通信プログラムは、必ずしもハードディスク装置208に記憶されている必要はない。例えば、コンピュータ200が読み取り可能な記憶媒体に記憶されたプログラムを、コンピュータ200が読み出して実行するようにしてもよい。コンピュータ200が読み取り可能な記憶媒体は、例えば、CD−ROMやDVDディスク、USB(Universal Serial Bus)メモリ等の可搬型記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、ハードディスクドライブ等が対応する。また、公衆回線、インターネット、LAN等に接続された装置にこの情報通信プログラムを記憶させておき、コンピュータ200がこれらから管理プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
Note that the information communication program is not necessarily stored in the
2 管理サーバ
10 船舶
11 通信端末
12 無線部
13 記憶部
14 制御部
15 位置測定部
16 応答部
17 中継部
100 基地局
101 通信部
102 記憶部
103 電離層マップDB
104 受信情報DB
105 海情報マップ
110 制御部
111 電文送受信部
112 エラー検出部
113 中継特定部
114 中継指示部
115 更新部
2
104 Reception information DB
105
Claims (12)
無線通信が成功した第一の船舶と前記無線通信が失敗した第二の船舶を特定し、
前記電離層マップに基づいて、前記第一の船舶の中から前記第二の船舶と通信可能な第三の船舶を特定し、
特定した第三の船舶に対して、前記第二の船舶への無線信号を中継送信させる
処理をコンピュータに実行させる情報送信プログラム。 Obtain an ionosphere map that shows the radio field intensity between each location during radio communication using the ionosphere at sea.
Identify the first ship that succeeded in wireless communication and the second ship that failed in wireless communication,
Based on the ionosphere map, identify a third ship that can communicate with the second ship from the first ship,
An information transmission program for causing a computer to execute a process of relaying a radio signal to the second ship to the identified third ship.
各船舶に対して送信された無線信号に対する応答信号を受信できた第一の船舶と、前記応答信号が受信できない第二の船舶とを特定し、
前記電離層マップに基づいて、前記第一の船舶の中から前記第二の船舶と通信可能な第三の船舶を特定し、
特定した第三の船舶に対して、前記第二の船舶への無線信号を中継送信させる
処理をコンピュータに実行させる情報送信プログラム。 Obtain an ionosphere map that shows the radio field intensity between each location during radio communication using the ionosphere at sea.
Identify a first ship that has received a response signal to a radio signal transmitted to each ship, and a second ship that cannot receive the response signal,
Based on the ionosphere map, identify a third ship that can communicate with the second ship from the first ship,
An information transmission program for causing a computer to execute a process of relaying a radio signal to the second ship to the identified third ship.
無線通信が成功した第一の船舶と前記無線通信が失敗した第二の船舶を特定し、
前記第二の船舶に備えられた無線装置から受信した時刻が異なる2つの前記第二の船舶の位置情報、又は、前記第二の船舶の最新の位置情報と最新の一つ前の位置情報に基づいて特定される移動方向に基づいて、前記第二の船舶の位置を推定し、
前記第一の船舶の中から、推定した前記第二の船舶の位置と前記電離層マップに基づいて、前記第二の船舶と通信可能な第三の船舶を特定し、
特定した第三の船舶に対して、前記第二の船舶への無線信号を中継送信させる
処理をコンピュータに実行させる情報送信プログラム。 Obtain an ionosphere map that shows the radio field intensity between each location during radio communication using the ionosphere at sea.
Identify the first ship that succeeded in wireless communication and the second ship that failed in wireless communication,
The position information of the two second ships with different times received from the wireless devices provided in the second ship, or the latest position information and the latest previous position information of the second ship Estimating the position of the second vessel based on the direction of movement specified on the basis of ,
From the first ship, based on the estimated position of the second ship and the ionosphere map, identify a third ship that can communicate with the second ship,
An information transmission program for causing a computer to execute a process of relaying a radio signal to the second ship to the identified third ship.
前記第三の船舶を特定する処理は、前記電離層マップにしたがって、複数の第一の船舶それぞれの最新の位置の中から、保持される前記第二の船舶の最新の位置との前記電波強度が最も強い位置を特定し、特定した位置の船舶を前記第三の船舶として特定することを特徴とする請求項1または2に記載の情報送信プログラム。 Further causing the computer to execute a process of periodically acquiring and holding position information of each ship that performs wireless communication on the sea ,
According to the ionosphere map, the process of identifying the third ship is performed such that the radio field intensity with the latest position of the second ship to be held is the latest position of each of the plurality of first ships. The information transmission program according to claim 1 or 2, wherein the strongest position is specified, and the ship at the specified position is specified as the third ship.
前記推定する処理は、保持される前記第二の船舶の最新の位置情報と最新の一つ前の位置情報に基づいて前記第二の船舶の速度を特定し、前記第二の船舶の速度と前記第二の船舶の最新の位置情報とから、前記第二の船舶の現在位置を推定することを特徴とする請求項3に記載の情報送信プログラム。 Further causing the computer to execute a process of periodically acquiring and holding position information of each ship that performs wireless communication on the sea ,
The estimation process specifies the speed of the second ship based on the latest position information and the latest previous position information of the second ship held, and the speed of the second ship The information transmission program according to claim 3 , wherein the current position of the second ship is estimated from the latest position information of the second ship .
無線通信が成功した第一の船舶と前記無線通信が失敗した第二の船舶を特定し、
前記電離層マップに基づいて、前記第一の船舶の中から前記第二の船舶と通信可能な第三の船舶を特定し、
特定した第三の船舶に対して、前記第二の船舶への無線信号を中継送信させる
処理をコンピュータが実行する情報送信方法。 Obtain an ionosphere map that shows the radio field intensity between each location during radio communication using the ionosphere at sea.
Identify the first ship that succeeded in wireless communication and the second ship that failed in wireless communication,
Based on the ionosphere map, identify a third ship that can communicate with the second ship from the first ship,
An information transmission method in which a computer executes a process of relaying and transmitting a radio signal to the second ship to the identified third ship.
各船舶に対して送信された無線信号に対する応答信号を受信できた第一の船舶と、前記応答信号が受信できない第二の船舶とを特定し、
前記電離層マップに基づいて、前記第一の船舶の中から前記第二の船舶と通信可能な第三の船舶を特定し、
特定した第三の船舶に対して、前記第二の船舶への無線信号を中継送信させる
処理をコンピュータが実行する情報送信方法。 Obtain an ionosphere map that shows the radio field intensity between each location during radio communication using the ionosphere at sea.
Identify a first ship that has received a response signal to a radio signal transmitted to each ship, and a second ship that cannot receive the response signal,
Based on the ionosphere map, identify a third ship that can communicate with the second ship from the first ship,
An information transmission method in which a computer executes a process of relaying and transmitting a radio signal to the second ship to the identified third ship.
無線通信が成功した第一の船舶と前記無線通信が失敗した第二の船舶を特定し、
前記第二の船舶に備えられた無線装置から受信した時刻が異なる2つの前記第二の船舶の位置情報、又は、前記第二の船舶の最新の位置情報と最新の一つ前の位置情報に基づいて特定される移動方向に基づいて、前記第二の船舶の位置を推定し、
前記第一の船舶の中から、推定した前記第二の船舶の位置と前記電離層マップに基づいて、前記第二の船舶と通信可能な第三の船舶を特定し、
特定した第三の船舶に対して、前記第二の船舶への無線信号を中継送信させる
処理をコンピュータが実行する情報送信方法。 Obtain an ionosphere map that shows the radio field intensity between each location during radio communication using the ionosphere at sea.
Identify the first ship that succeeded in wireless communication and the second ship that failed in wireless communication,
The position information of the two second ships with different times received from the wireless devices provided in the second ship, or the latest position information and the latest previous position information of the second ship Estimating the position of the second vessel based on the direction of movement specified on the basis of ,
From the first ship, based on the estimated position of the second ship and the ionosphere map, identify a third ship that can communicate with the second ship,
An information transmission method in which a computer executes a process of relaying and transmitting a radio signal to the second ship to the identified third ship.
無線通信が成功した第一の船舶と前記無線通信が失敗した第二の船舶を特定する特定部と、
前記電離層マップに基づいて、前記第一の船舶の中から前記第二の船舶と通信可能な第三の船舶を特定する特定部と
特定された第三の船舶に対して、前記第二の船舶への無線信号を中継送信させる実行部と
を有することを特徴とする情報送信装置。 An acquisition unit for acquiring an ionosphere map indicating the radio field intensity between each position during radio communication using the ionosphere at sea;
A identifying unit that identifies a first ship that has succeeded in wireless communication and a second ship that has failed in wireless communication;
Based on the ionosphere map, the second ship with respect to the third ship specified as the specifying unit for specifying the third ship that can communicate with the second ship from the first ship. An information transmission device comprising: an execution unit that relays and transmits a radio signal to
各船舶に対して送信された無線信号に対する応答信号を受信できた第一の船舶と、前記応答信号が受信できない第二の船舶とを特定する特定部と、
前記電離層マップに基づいて、前記第一の船舶の中から前記第二の船舶と通信可能な第三の船舶を特定する特定部と、
特定された第三の船舶に対して、前記第二の船舶への無線信号を中継送信させる実行部と
を有することを特徴とする情報送信装置。 An acquisition unit for acquiring an ionosphere map indicating the radio field intensity between each position during radio communication using the ionosphere at sea;
A identifying unit that identifies a first ship that has received a response signal to a radio signal transmitted to each ship, and a second ship that cannot receive the response signal;
Based on the ionosphere map, a specifying unit that specifies a third ship that can communicate with the second ship from the first ship,
An information transmitting apparatus comprising: an execution unit that relays and transmits a radio signal to the second ship to the identified third ship.
無線通信が成功した第一の船舶と前記無線通信が失敗した第二の船舶を特定する特定部と、
前記第二の船舶に備えられた無線装置から受信した時刻が異なる2つの前記第二の船舶の位置情報、又は、前記第二の船舶の最新の位置情報と最新の一つ前の位置情報に基づいて特定される移動方向に基づいて、前記第二の船舶の位置を推定する推定部と、
前記第一の船舶の中から、推定された前記第二の船舶の位置と前記電離層マップに基づいて、前記第二の船舶と通信可能な第三の船舶を特定する特定部と、
特定された第三の船舶に対して、前記第二の船舶への無線信号を中継送信させる実行部と
を有することを特徴とする情報送信装置。 An acquisition unit for acquiring an ionosphere map indicating the radio field intensity between each position during radio communication using the ionosphere at sea;
A identifying unit that identifies a first ship that has succeeded in wireless communication and a second ship that has failed in wireless communication;
The position information of the two second ships with different times received from the wireless devices provided in the second ship, or the latest position information and the latest previous position information of the second ship An estimation unit for estimating a position of the second ship based on a moving direction specified based on the movement direction;
From the first ship, based on the estimated position of the second ship and the ionosphere map, a specifying unit that specifies a third ship that can communicate with the second ship,
An information transmitting apparatus comprising: an execution unit that relays and transmits a radio signal to the second ship to the identified third ship.
無線通信が成功した第一の装置と前記無線通信が失敗した第二の装置を特定し、
前記電離層マップに基づいて、前記第一の装置の中から前記第二の装置と通信可能な第三の装置を特定し、
特定した第三の装置に対して、前記第二の装置への無線信号を中継送信させる
処理をコンピュータに実行させる情報送信プログラム。 Obtain an ionosphere map that shows the radio field intensity between each position in wireless communication using the ionosphere in areas where communication is difficult,
Identifying a first device with successful wireless communication and a second device with failed wireless communication;
Based on the ionosphere map, identify a third device that can communicate with the second device from the first device,
An information transmission program for causing a computer to execute processing for relaying and transmitting a radio signal to the second device to the identified third device.
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