JP2008522521A - 航空機又は船舶上の移動電話機を操作するための通信システムと方法、及びこのシステムのための地上局及び基地局 - Google Patents

Abstract

本発明は航空機又は船舶に搭載された移動電話器を操作するための通信システムに関する。当該システムは少なくとも１つの船舶又は航空機に搭載された基地局（１０）及び、ネットワーク変更コマンドに応じて第１の公衆陸上移動ネットワーク（PLMN）から第２の公衆陸上移動ネットワークへオンボード基地局の接続を切り替える接続モジュール（３４）を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は通信システムと方法、該システムのための地上局及び基地局に関する。

公知の通信システムは船舶に搭載された基地局、特に船客用移動電話のカバーエリアを設けるための基地局を含む。

これらシステムにおいては、オンボード基地局はＸ国のオペレータの公衆地上移動ネットワークのネットワークＡにだけ接続している。結果として、ネットワークＡの全カバレッジエリアはＸ国の陸上カバレッジエリアと海上カバレッジエリア（オンボード基地局の環境に多少なりとも限定されている）から構成されている。このシステムは船舶がＸ国の領海に留まる限り問題を起こさない。

しかしながら、船舶が第３国Ｙの領海に入るときには、船舶のオンボード基地局はＹ国の領海に延長されるカバレッジエリアを生成する。Ｙ国の領海にネットワークＡのカバレッジエリアの延長することは国際法により禁止されている。

このように、理論的に、オンボード基地局を備えた船舶が第３国の領海に侵入するときには、オンボード基地局はスイッチオフし、船舶がＹ国のオペレータの公衆地上移動ネットワークＢのカバレッジエリアに入るまで、乗客は電話をすることができない。

国際便の航空機にも同様の欠点がある。

本発明はこの欠点を正すべく、国際法を尊重しつつ、船舶、航空機上の移動電話の使用を可能にする通信システムを提案するものである。

よって、本発明の対象は以下を有する通信システムである。
―ネットワーク変更コマンドに応答して、オンボード基地局の接続を第１の公衆陸上移動ネットワーク（PLMN）から第２の公衆陸上移動ネットワークへスイッチングするための特別な接続モジュール。

上記のシステムにおいて、オンボード基地局はネットワークＡ及びネットワークＢへ等しく接続される。したがって、ネットワークＡのカバリッジエリアをＹ国の領海又は領空に拡張するのを防止することができる。よって、国境を越えると直に船舶又は航空機の乗客は自分たちの移動電話をネットワークＢの領土カバリッジエリアを待つこと無く使うことができる。

このシステムの実施例は１つ又は複数の次の特徴を有することができる。

―オンボード基地局の地理的位置を測定するためのセンサ、及び測定された地理的位置に基づいて接続モジュールに送信されたネットワーク変更コマンドを自動的に生成する選択モジュール。

―予め決められたルールを適用して、オンボード基地局を接続するネットワークを選択するように選択モジュールが適用される。基地局が一国の領海又は領空に存在する場合は、当該国の移動電話ネットワークに接続されねばならない。

―予め決められたルールは、海又は空の境界に、第１接続のスイッチオーバーの後に仮に境界を越えてもオンボード基地局の接続が変わらないようなバッファエリアを定めなければならない。

―オンボード基地局に新規なコンフィギュレーションをダウンロードし、新規なネットワークへの接続に当該基地局を適合するためのサブモジュール。

―本システムの実施例は次の特長を有している。

―選択モジュールは、境界を越えるときにオンボード基地局を新たな移動ネットワークへ自動的に接続することを可能にする。

―上記の予め決められたルールの使用が国際的規則を尊重することを可能にする。

―バッファエリアの使用が、国境を越えるたびに電話の呼を切断することなく船舶又は航空機が国境に沿って航行することを可能にする。

本発明の他の対象は特に上記通信システムで使用されるように特別に適用される陸上局、及び同通信システムを操作する方法である。

本発明は、例示としての以下の説明と図面を参照してより良く理解できる。

本明細書における用語はＧＭＳ（Global System for Mobile Communication）標準で定義されたものである。

図１は通信システム２を示し、船舶６上における移動電話４を動作させるためのものである。

船舶６はベーストランシーバ局、即ちＢＴＳ１０と、地球表面における船舶の地理的位置を測定するためのセンサ１２を備えている。

センサ１２は例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサである。

局１０は少なくとも１つの送信機/受信機１４、外部（outdoor）アンテナ１６、及び少なくとも内部アンテナ１８を備えている。

外部アンテナは船舶１８のデッキの乗客が電話することを可能にし、内部アンテナ１８は船舶６の船体内部の乗客が電話することを可能にする。

局１０は遠隔で制御可能である。このために局１０のために、コンフィギュレーションパラメータ２２を持つメモリ２０に接続されている。図１を単純化して、メモリ２０は局１０の外部に示しているが、メモリ２０は局１０に組み込まれることが好ましい。

局１０はアンテナ２４を備えており、衛星２８を介して地上局３０と衛星リンク２６を設けている。

地上局３０は衛星アンテナ３２と通信モジュール３４を備え、特に、公衆陸上移動ネットワーク（PLMN：Public Land Mobile Network）のＢＳＣ（基地局コントローラ）に対し局１０を接続している。

図には、３つのＰＬＭＮネットワーク４０，４２、４４が示されているのみである。ネットワーク４０と４４は、それぞれＹ国とＸ国の公衆陸上移動ネットワークである。公海（international waters）でネゴーシェートする時にここで使用されるネットワーク４２は例えば、公海専用の公衆陸上移動ネットワークである。ネットワーク４０は電話機４のためのＨＰＬＭＮ(Home Public Land Mobile Network)である。

これらネットワーク４０と４４の各々は多数の雲形状アウトラインで示される地上カバレッジエリアを定義する地上基地局を有している。ネットワーク４０と４４は、海上カバレッジエリアを規定する船舶に搭載された複数の基地局を有している。ネットワーク４２は、例えば、船舶に搭載された基地局のみから構成されている。これにより、このネットワークと特別な課金を関係付けることが可能になる。
これらネットワーク４０または４４の内の１つの陸上のカバーエリア内では、移動電話機は“ハンドオーバ”として知られている機能のお陰で通話はカットオフされずに移動できる。移動電話が１つのネットワークのカバーエリア（例えば、ネットワーク４０）から別のネットワークのカバーエリアに移動するときには、従来の電話機の呼はこれら２つのネットワーク間の境界を越えたときに中断され、新たなネットワークで新たに呼び出しを呼を再び確立しなければならない。この機能は“ローミング（roaming）”として知られている。このためには、種々のネットワークが情報伝送リンク（例えば、ネットワーク40をネットワーク42に接続するリンク46）を介して接続されていなければならない。

これらネットワーク４０、４２と４４は、局１０に接続されるＢＳＣ局を有している。ネットワーク４０、４２、４４に属するこれら３つのＢＳＣ局５０乃至５２が示されている。

接続モジュール３４は、衛星リンク５６，５７、５８を介して局１０をＢＳＣ局５０乃至５２に接続している。

モジュール３４は局１０を独占的に単一ＢＳＣ局に同時に接続する。局１０の新ネットワークへの接続はネットワーク変更コマンドに応答して起こる。

国際規則を尊重するために、陸上局３０は、特にネットワーク変更コマンドを生成し、センサ１２で測定された地理的位置に対応して、それを接続モジュールに伝送するための選択モジュール６０を有している。更に特定して言えば、選択モジュール６０はメモリ６４に予め記憶されたルール６２に対応して動作する。予め記憶されたルールの例は図２に示す。

例えば、メモリ６４は次のルールを含んでいる。

―仮の船舶６が或る国の領海を航行している場合、局１０はその国の公衆陸上移動ネットワークに接続されねばならない。

―仮に船舶６が公海を航行している場合、局１０はネットワーク４２に接続されなければならない。

―仮に船舶６が海の境界のどちらかのバッファエリアを航行していた場合、
ａ）最初に境界を越えたとき、局１０は船舶が領海に入った領海の国の公衆陸上移動ネットワークに接続されなければならない、又は、それらが公海である場合にはネットワーク４２に接続されなければならない。
ｂ）最初に境界を越えた後、船舶がバッファエリアを離れるまで、上記ａ）で設定された局１０の接続を維持する。

船舶６０がある国の領海に存在するか、又はバッファエリアに存在するかを決定するために、モジュール６は船舶に対する地理的位置と予め記憶した海図とを比較することができる。なお、予め記憶した海図には領海、公海、バッファエリアとの間の海の境界が定義されている。

接続モジュール３４は、局１０に新たなコンフィギュレーションをダウンロードするためのサブモジュール６８を備えている。このために、ダウンロードするためのコンフィギュレーション パラメータが例えば、メモリ６４に記憶されている。通常は、これらコンフィギュレーション パラメータはシステム２のネットワーク４０、４２，４４のオペレータに供給されている。

太線７２，７４はＸ国とＹ国の海岸を表わしている。破線７６，７８は、それぞれの国の領海と公海との間のＸ国とＹ国の海の境界を表わしている。

点線８０乃至８３はこれら境界の両側で海の境界７６，７８に平行に延びているが、バッファエリアを定めている。そのメリットは図２で説明される方法を読むことにより明らかとなる。通常、各バッファエリアはストライプ２−１０ｋｍ幅に対応し、海の境界の両側に延在する。バッファエリアの幅はパラメータ化可能である。

Ｙ国からＸ国へ航行する船舶６の場合において、システム２の動作を図２を使って説明する。

ステップ９８において、システム２の動作が開始される。センサ１２は船舶の地理的位置を測定し、地上局３０にそれを送信する。地上局３０はその測定値を入手する。

最初、船舶４６はＹ国の港に停泊している。この状態で、局１０は衛星リンク２６，５６を介してネットワーク４０に接続されてる。この条件で、乗客が電話機４から通話する場合、この呼は国内電話（national call）として扱われる。何故なら電話機４はそのＨＰＬＭＮネットワークに存在するからである。

船舶が海岸７４から離れて、ライン８１に近づくとき、接続モジュール３４は、ステップ１００において、ネットワーク４０への局１０の接続を維持する。結果、Ｙ国の領海において、電話機４からのどの呼も国内電話として扱われ、課金される。

次に、船舶６がライン８１を横切り、バッファエリアに入るときに、予め記憶されたルール６２に従って、モジュール３４は局１０のネットワーク４０に対する接続を維持する。

仮に船舶６が沿岸７４から離れて移動し続ける場合、初めて境界７８を横切ることとなる。この時、地上局３０は境界７８の横断を記録し、ステップ１０６に進み、局１０の接続をネットワーク４０からネットワーク４２に切り替える。

このために、ステップ１０８において、局１０は切断される。即ち、そのカバレッジエリアは削除される。例えば、これは送信器/受信機１４の電力を徐々に削減し、カバレッジエリアが完全に消える迄、カバレッジエリアを徐々に削減する。

次に、ステップ１１０において、接続モジュール３４は局１０をネットワーク４０、更に具体的にいえば、ＢＳＣ局５０から切り離す。このために、衛星リンク５６は中断される。このステップ１１０において、地上局３０はネットワーク４０上で動作し、ネットワーク４０は局１０の切断に対してアラームをトリガーしない。これに対しは従来手段が使われる。例えば、リンク５６のルーピング（looping）又はＢＳＣ局５０への特定の命令の送信である。

一旦局１０がネットワーク４０から切断されると、モジュール６０はステップ１１１において、局１０が、センサ１２が測定した現在の地理的位置に基づいて接続されるべき別のネットワークを選択する。例えば、ここでは、予め記憶されたルールによると、局１０がネットワーク４２に接続されなければならない。

一旦、局１０を接続すべきネットワークが選択されると、ステップ１１２において選択モジュール６０はネットワーク変更コマンドを接続モジュール３４に送信する。ステップ１１３において応答としてモジュール３４と、具体的にはサブモジュール６８は選択された新規なネットワーク局に接続するために必要な、局１０のコンフィギュレーション パラメータを衛星リンク２６を介してメモリ２０にダウンロードする。

一旦局１０がネットワーク４２、特にＢＳＣ局５１に接続されるように構成されると、ステップ１１４において、モジュール３４は局１０をネットワーク４２に衛星リンク５７を介して接続される。ステップ１１６において一旦接続が完了すると、局１０はスイッチオンされ、船舶６を含むカバレッジエリアを形成する。通常、ステップ１１６において、船舶６のどの地点からも電話できるカバレッジエリアが得られる迄、送信器/受信機１４の電力を徐々に増強させてカバレッジエリアが形成される。

ステップ１０６において、“ローミング”機能が実施され、進行中の複数の呼は中断され、一旦、局１０がネットワーク４２に接続された後で
呼は再び確立される。

次に、船舶６がバッファエリアを航行している間、ステップ１１８において、例え船舶が境界７８を再度横切ったとしても接続モジュールはネットワーク４０に対する局１０の接続を維持する。船舶が境界１８付近で境界１８に沿って航行したとき、これは、ネットワークの変更の数を制限する。

公海において、電話機４からの呼は、ネットワーク４２を通過する国際電話であるとみなされ、特別料金が課金される。

船舶６がライン８３を横切り、境界７６の周りのバッファエリアに入るときに、境界７８を初めて横断しない限りモジュール３４はネットワーク４２に対する局１０の接続を維持する。

船舶６２が沿岸７２に近づき、境界７６を越えるとき、ネットワーク４２からネットワーク４４への局１０の接続の新たな切替がステップ１０６で行われる。このステップ１２４はステップ１０６と同一のやり方で実行されるが、次の事実は異なる。

―リンク５６と５７の参照符号（reference）はそれぞれ参照符号５７、５８により置換えられる。

―ネットワーク４０と４２の参照符号はそれぞれ参照符号４２、４４により置換えられる。

―ＢＳＣ局５０と５１の参照符号はそれぞれ参照符号５１、５２により置換えられる。

こうして、ステップ１２４の終了において、局１０は衛星リンク５８を介してネットワーク４４に接続される。この条件において、移動電話４からの呼は国際電話として課金される。何故なら、ネットワーク４４は電話機４のＨＰＬＭＮネットワークではないからである。

次に、ステップ１２６において、船舶６がバッファエリアで航行する限り、ネットワーク４４に対する局１０の接続が変更されずに維持される。

システム２に関して、船舶６がＸ国又はＹ国の領海に存在する限り、局１０はＸ国又はＹ国のオペレータのネットワークに接続しており、国際規則が尊重される。

公海において、局１０はＺ国のオペレータのネットワーク４２に接続されている。これは又、国際規則に従うものである。

このように、システム２について、海の境界を横断する船舶上の移動電話を操作し、国際規則と課金ルールを遵守することは可能である。

このシステムの多数の他の実施例が可能である。例えば、変形例として、ダウンロードするモジュール３４は局１０が接続されるべき公共陸上移動ネットワークのＢＳＣ局で実施される。この変形例では、国のネットワークのオペレータが局１０にダウンロードしようとするコンフィギュレーション パラメータに対し、直接的にアクセスすることが可能である。

船舶６上のセンサ１２を使って地理的位置を測定した特殊なケースについてシステム２を説明した。しかしながら、船舶６この地理的位置は取得され、陸上局３０に何らかの手段を使って送信される。例えば、船舶６の位置は沿岸に配置されているレーダにより決定される。

ネットワークの変更は、測定された船舶の地理的位置に従って選択モジュールにより自動的に開始される。別の例では、ネットワークの該変更は船舶６上のオペレータにより手動で開始される。

リンク５６乃至５８は衛星リンクとして説明してきた。変形例として、これらリンクは別の送信メディア（例えば、オプティカルファイバのような）を使うリンクで置換えてもよい。

船舶という特別なケースで説明したものは局１０のような基地局を有する航空機にも適用できる。

船舶上の移動電話の操作を扱う通信システムのアーキテクチャのダイアグラムである。 船舶上の移動電話の操作を扱う通信方法のフローチャートである。

Claims (10)

1. 船舶又は航空機に搭載された移動電話を操作するための、以下を有することを特徴とする通信システム。
   ―船舶又は航空機に搭載された少なくとも１つの構成可能な基地局（１０）で、
   特に、船舶又は航空機の乗客の移動電話のための局所的なカバレッジエリアを形成するためのものであって、当該基地局は第１の公衆陸上移動ネットワークの第１のＢＳＣ（Base Station Controller）局に接続され、第１ネットワークがこの移動電話器のHPLMN（Home Public Land Mobile Network）であるとき、オンボードの基地局のカバレッジエリアの範囲内にある移動電話器からの呼が国内電話（national call）として取り扱われるように構成される基地局、
   ―ネットワーク変更コマンドに応答して、第１のBSC局から第２のBSC局へオンボード基地局の接続を切り替え、
   仮に第１ネットワークがこの移動電話器のHPLMNネットワークの場合に、オンボード基地局のカバレッジエリアの範囲内の同一電話器からの呼が第２のネットワークを介する国際電話（international call）としてみなされるように構成されるための接続モジュール（３４）
2. ―特に、オンボード基地局の地理的位置を測定するためのセンサ（１２）と、
   ―特に、前記測定された地理的位置に基づいて、接続モジュールに創始されるネットワーク変更コマンドを自動的に生成するための選択モジュール（６０）と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 選択モジュール（６０）が、オンボード基地局が、所定のルール（６２）を適用することにより接続されるネットワークを選択するように適合されていることを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
   但し、前記所定の規則とは、もし基地局が国の領海又は領空に存在するとき、それはその国の移動ネットワークに接続されねばならないという規則である。
4. 所定のルール（６２）は、海の境界（７６，７８）又は空の境界を定め、境界を越えた時でもオンボード基地局の接続が第１の接続の切替の後でも変更されないことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. システムがオンボード基地局に新たなコンフィギュレーションをダウンロードし、新たなネットワークに当該基地局を接続するように適合させるためのサブモジュール（６８）を有することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載のシステム。
6. 陸上局が、特に、ネットワーク変更コマンドに応じて、第２の公衆陸上移動ネットワーク（PLMN）の第１のＢＳＣ局から第２のＢＳＣへオンボード基地局の接続を切り替えるための接続モジュール（３４）を有することを特徴とする、請求項１ないし５の何れか一項に記載の通信システムにおいて使用されるように適合される陸上局。
7. 陸上局が、特に、オンボード基地局の測定された地理的位置に基づいて接続モジュールに送信されるネットワーク変更コマンドを自動的に生成するための選択モジュール（６０）を有することを特徴とする請求項６に記載の陸上局。
8. オンボード基地局が、新たなコンフィギュレーションをダウンロードするためにモジュールにより変更されるのに適合するコンフィギュレーションパラメータ（２２）を有することを特徴とする、請求項５に記載の通信システムにおいて使用されるのに適合する船舶又は航空機の搭載されるオンボード基地局。
9. 船舶又は航空機の乗客の移動電話器のためのカバレッジエリアを形成するためのオンボード構成可能な基地局を有する、船舶又は航空機に搭載された移動電話を操作するための通信方法であって、
   当該基地局は、
   第１の公衆陸上移動ネットワーク(PLMN)の第１のＢＳＣ（Base Station Controller）局に接続され、
   仮に第１ネットワークが当該移動電話器のHPLMN（Home Public Land Mobile Network）のネットワークであるとき、オンボードの基地局のカバレッジエリアの範囲内にある移動電話器からの呼が国内電話（national call）として取り扱われるように構成され、
   それは、ネットワーク変更コマンドに応答して、オンボード基地局の接続を第２の公衆陸上移動ネットワーク(PLMN)の第１のＢＳＣ局から第２のBSC局へ切り替えるためのステップ（１０６，１２４）と、
   仮に第１ネットワークがこの移動電話器のHPLMNネットワークの場合に、オンボード基地局のカバレッジエリアの範囲内の同一電話器からの呼が第２のネットワークを介する国際電話（international call）としてみなされるよう基地局を構成するためのステップとを有することを特徴とする通信方法。
10. オンボード基地局の地理的位置を測定するためのステップ（９８）及び前記測定された地理的位置に基づいてネットワーク変更コマンドを自動関に生成するためのステップ（１１２）を有することを特徴とする請求項９に記載の方法。

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