JP4421282B2 - 現用回線制御地上局及び待機用回線制御地上局及び衛星通信システム - Google Patents
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Description
通信衛星と通信する現用回線制御地上局において、
衛星通信の回線制御サービスをする現用側地上局回線制御部と、
回線制御サービスをするサービス実施局を現用回線制御地上局から待機用回線制御地上局へスイッチングすることを通信衛星に対して要求する切替信号を通信衛星に出力する現用側スイッチ制御部と、
異常を検知して異常を通知する異常通知信号と他の地上局からの切替要求信号との少なくともいずれかを入力して、回線制御サービスを停止させるサービス停止要求信号を現用側地上局回線制御部に出力して現用側地上局回線制御部の回線制御サービスを停止させ、現用側スイッチ制御部に切替要求信号を出力して現用側スイッチ制御部から切替信号を通信衛星に出力させ、待機用回線制御地上局に切替通知を送信する現用側切替制御部と
を備えたことを特徴とする。
図1は、本発明の一実施の形態を示した図である。
(衛星回線の命名)
・ 通信衛星2と衛星通信端末1との間、あるいは、通信衛星2と衛星通信端末1aとの間の衛星通信回線をサービスリンクと呼ぶ(図19参照)。
・ 通信衛星2と回線制御地上局3との間、あるいは、通信衛星2と回線制御地上局3aとの間の衛星通信回線をフィーダリンクと呼ぶ(図19参照)。
(チャネルの命名)
・ 衛星通信端末間の通信のためにアプリケーション13とアプリケーション13aが通信し合う論理チャネルを衛星通信端末間通信チャネルと呼ぶ(図20参照)。
・ 回線割当のために衛星通信端末1および1aの端末回線制御部12および12aが回線制御地上局3または回線制御地上局3aの地上局回線制御部35または地上局回線制御部35aと通信し合う論理チャネルを回線制御チャネルと呼ぶ(図21参照)。
・ 衛星への命令およびその回答の送受信のために回線制御地上局3または回線制御地上局3aのスイッチ制御部33またはスイッチ制御部33aが通信衛星2の命令処理部24と通信し合うための論理チャネルを命令チャネルと呼ぶ(図22参照)。
(回線制御局の命名)
・ 衛星通信では、回線割当(回線割付)を行う中央局や地上局のことを回線制御局と呼ぶ。回線割当局あるいは回線割付局とは呼ばないことが多い。
(地上局の命名)
・「地上局」は、回線制御局に関する実施の形態1,2,3,4では回線制御地上局を指す。また「地球局」という別名もある。後述する中継局に関する実施の形態5では回線制御局と中継局を指す。実施の形態5では、回線制御局と中継局は同居していることを想定しているが、必ずしもその必要はない。なお、衛星通信で「地上局」とは通信端末を指すこともあれば制御設備を指すこともあるし、端末や設備全体をさすこともあれば、送受信部(アンテナとモデム)だけを指すこともあるが、実施の形態1,2,3,4,5では、制御設備や設備全体や装置全体を指す。従って、通信端末だけや送受信部(アンテナとモデム)だけを指すものではない。
通信衛星2は、待機用地上局及び現用系地上局とデータ信号を送受信するための衛星アンテナ25および衛星アンテナ25aをそれぞれ有し、通信衛星2の衛星アンテナ25および衛星アンテナ25aは常に各々対応する地上局と信号の送受信ができるようにアンテナの向き等が制御されている。
(衛星通信端末間の通信が確立するまでの動作概要、および回線制御地上局の基本的な役割)
衛星通信端末1が他の衛星通信端末1aと通信する場合はまず、サービスリンク、通信衛星2、フィーダリンクを経由して回線制御地上局3に回線割当を要求する。回線制御地上局3は回線割当処理を行い、回線割当情報を、フィーダリンク、通信衛星2、サービスリンクを経由して衛星通信端末1および1aに送信する。回線割当情報を受けた衛星通信端末1と1aは、割り当てられた回線を利用して、互いにサービスリンクと通信衛星2を利用して、端末間通信を行う。現用回線制御地上局3は待機用回線制御地上局3aに割り当てた回線情報を通知し、待機用回線制御地上局3aはこれを自分の回線情報データベース36の回線制御情報テーブル67に保持しておく。この通知は、切替制御部32から切替制御部32aへ行われてもよいし、あるいは、この通知を受け取るための回線は地上回線、または、ここでは説明していない別個の衛星回線、その他無線回線などの別種類の回線いずれでも構わない。
(回線制御地上局3切替の動作概要)
現用回線制御地上局3(回線制御地上局3)、待機用回線制御地上局3a(回線制御地上局3a)は、回線制御サービスをする「サービス実施局」であるが、現用回線制御地上局3が回線制御サービスを行っている最中は、待機用回線制御地上局3aは回線制御サービスを行っていない。ただし現用回線制御地上局3の回線制御サービスの結果を常に受け取り、回線制御サービスを引き継ぐ準備を整えている。これを受け取るための回線は地上回線、または、ここでは説明していない別個の衛星回線、その他無線回線などの別種類の回線いずれでも構わない。あるいは、切替制御部32から切替制御部32aに通知してもよい。
(1)『フィーダリンクの切替』と、(2)『回線制御情報の引継ぎ』とを行う。待機用回線制御地上局3aが現用回線制御地上局3の異常を検知する方法は既存の方法で行われるものとする。例えば、現用回線制御地上局3からの通知によって検知することもあれば、現用回線制御地上局3との通信が途絶えたことにより検知するのでもよい。また人が異常の判断をして待機用回線制御地上局3aに通知するのでもよい。異常とは、例えば、現用回線制御地上局3の電気的機械的故障、激しい降雨などによる衛星通信の障害、停電、地震、天災、火事等による設備故障などがある。
((1) 『フィーダリンクの切替』の動作概要)
フィーダリンクの切替は、通信衛星2のフィーダリンクスイッチ233を切り替えることにより実施する。フィーダリンクスイッチ切り替えの制御は、現用回線制御地上局3が通信衛星2に対してフィーダリンクスイッチ233の切り替えを命令することで行う。この命令を受けた通信衛星2はフィーダリンクスイッチを現用回線制御地上局3にむいているアンテナへの経路を切断し、同時に待機用回線制御地上局3aを向いているアンテナへの経路を接続する。これにより衛星通信端末1および1aが通信できる回線制御地上局は現用回線制御地上局3から待機用回線制御地上局3aに切り替わることになる。
((2)『回線制御情報の引継ぎ』の動作概要)
回線制御情報の引継ぎは、現用回線制御地上局3がまだ待機用回線制御地上局3aと通信可能な場合は、
1)現用回線制御地上局3サービス停止、
2)回線制御情報が両局で同一のものを保持していることの確認、
3)待機用回線制御地上局3aサービス開始、
という手順で行う。現用回線制御地上局3が通信不能の場合は2)がない。ただし、異常になるまで常に回線制御情報は待機用回線制御地上局3aでも受け取っているため、可能な限り最新の状態で回線制御情報を引き継ぐ準備ができている。
(回線割当の動作の詳細)
まず2つの回線制御地上局3,回線制御地上局3aの構成は同一であり、どちらも回線割当サービスが提供できる機能を有する。しかし初期状態では待機用回線制御地上局3aの回線割当サービスは停止しており、待機用回線制御地上局3aの地上局回線制御部35aの状態は“停止”となっている。一方、現用回線制御地上局3は、動作しており、現用回線制御地上局3の地上局回線制御部35の状態は“開始”となっている。
(発呼側衛星通信端末の動作)
衛星通信端末1の端末サービスリンク送受信部11は、回線制御用通信チャネルで自端末IDを含んだ回線制御情報を受信すると、端末回線制御部12は端末サービスリンク送受信部11に対して割り付けられた回線(チャネル)で通信可能な状態になるように指示し、端末通信制御テーブル14に、割り付けられた回線の(チャネル)情報を保存し(S1410)、アプリケーション13に回線割当が完了したことを通知する。これでアプリケーション13は衛星通信端末1aとの通信路を獲得する。
(着呼側端末の動作)
一方、衛星通信端末1aのアプリケーション13aは、衛星通信端末1aからデータを受信するために、接続待ち要求を端末回線制御部12aに渡してある(S171)。以下、発呼側衛星通信端末1と同じ動作で発呼側衛星通信端末1との通信路を獲得する。
(局切替動作の詳細)
図11に示す切替制御部32の動作を中心に、地上局切替動作の詳細について説明する。
以上の実施の形態1では、通信衛星2に現用回線制御地上局3から待機用回線制御地上局3aに信号受信対象の地上局を切り替える命令を送信した後、待機用回線制御地上局3aは現用回線制御地上局3からの切替完了通知を待つようにしたものであるが、実施の形態2では、切替完了通知を待つのではなく、通信衛星2がフィーダリンクを待機用回線制御地上局3a向けに切り替えた事を、待機用回線制御地上局3aが通信衛星2に確認用の命令を送信し、通信衛星2からの応答で通信衛星2の切替を確認した上で待機用回線制御地上局3aが回線割当サービスを開始する実施の形態を示す。実施の形態2では、特に、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。
以上の実施の形態1および実施の形態2は、通信衛星2にフィーダリンクスイッチを設けてフィーダリンクを切替える例であり、更に実施の形態2はフィーダリンクスイッチの切替の確認を通信衛星2に問い合わせるものであるが、実施の形態3では、通信衛星2にスイッチを持たず、現用と待機用の地上局が同時に通信衛星2に対して信号を出さないようにするために、待機用回線制御地上局が通信衛星に送信している信号を待機用回線制御地上局3aが受信し、その受信レベルがなくなる事で現用回線制御地上局が停止している事を確認してから待機用を動作させる事で回線制御地上局を切り替える実施形態を示す。
図37にサービスリンク監視部38aのフローチャートを示す。
衛星通信の回線制御サービスをする待機側地上局回線制御部と、衛星通信のサービスリンクの使用状態を監視して現用回線制御地上局が通信衛星を経由してサービスリンク使用中かサービスリンク使用停止中かを示す監視結果信号を出力する待機側サービスリンク監視部と、現用側地上局から切替通知を受信して、待機側サービスリンク監視部が出力する監視結果信号がサービスリンク使用停止中(受信レベルが0になった事)を示す場合に、待機側地上局回線制御部にサービス開始要求信号を出力し待機側地上局回線制御部の回線制御サービスを開始させる待機側切替制御部とを備えたことを特徴とする待機用回線制御地上局3aを説明した。
以上の実施の形態1では、回線の割付のみを地上局が行い、衛星通信端末間の通信は、割り付けられたチャネルを使って衛星通信端末間でのみ実施していたが、次に衛星通信端末同士が地上局を経由して通信を行う形態において、この中継地上局を切り替える実施の形態を示す。すなわち、現用回線制御地上局3、待機用回線制御地上局3aは、衛星通信と地上網通信との通信を中継する「中継局」である。
以上の実施の形態4の説明では、衛星通信端末は他の衛星通信端末と通信していたが、次に衛星通信端末が地上局を経由して地上網の通信端末と通信を行う形態において、この中継地上局を切り替える例を説明する。なお、実施の形態4と同様に、現用回線制御地上局3、待機用回線制御地上局3aは、衛星通信と地上網通信との通信を中継する「中継局」である。
端末ID=A
IP(インターネットプロトコル)アドレス=10.10.10.1
が指定され、また、
端末ID=E、
IP(インターネットプロトコル)アドレス=192.168.1.1
が指定されている。なお、回線情報データベース36の回線制御情報テーブル67と端末IP管理データベース49は、同一ファイルとして回線情報データベース36に記憶されてもよい。
Claims (10)
- 通信衛星と通信する現用回線制御地上局において、
衛星通信の回線制御サービスをする現用側地上局回線制御部と、
回線制御サービスをするサービス実施局を現用回線制御地上局から待機用回線制御地上局へスイッチングすることを通信衛星に対して要求する切替信号を通信衛星に出力する現用側スイッチ制御部と
を備え、
上記現用回線制御地上局は、
現用回線制御地上局が割り付けた回線情報を待機用回線制御地上局へ通知しておき、
上記現用回線制御地上局は、さらに、
異常を検知して異常を通知する異常通知信号と他の地上局からの切替要求信号との少なくともいずれかを入力して、回線制御サービスを停止させるサービス停止要求信号を現用側地上局回線制御部に出力して現用側地上局回線制御部の回線制御サービスを停止させ、現用側スイッチ制御部に切替要求信号を出力して現用側スイッチ制御部から切替信号を通信衛星に出力させ、切替指示が完了すると待機用回線制御地上局に切替完了通知を送信する現用側切替制御部
を備えたことを特徴とする現用回線制御地上局。 - 通信衛星と通信する待機用回線制御地上局において、
衛星通信の回線制御サービスをする待機側地上局回線制御部と、
回線制御サービスをするサービス実施局を現用回線制御地上局から待機用回線制御地上局へスイッチングすることを通信衛星に対して要求する切替信号を通信衛星に出力する待機側スイッチ制御部と、
現用回線制御地上局がサービス不能な状態を検出する待機側異常検知部と
を備え、
上記待機用回線制御地上局は、
現用回線制御地上局が割り付けた回線情報の通知を現用回線制御地上局から受けとっておき、
上記待機用回線制御地上局は、さらに、
待機側異常検知部が現用回線制御地上局のサービス不能な状態を検出した場合、待機側スイッチ制御部に切替要求信号を出力して、待機側スイッチ制御部から通信衛星に切替信号を送信させ、待機側地上局回線制御部にサービス開始要求信号を出力し待機側地上局回線制御部の回線制御サービスを開始させる待機側切替制御部
を備えたことを特徴とする待機用回線制御地上局。 - 通信衛星と通信する待機用回線制御地上局において、
衛星通信の回線制御サービスをする待機側地上局回線制御部と、
通信衛星に対して待機用回線制御地上局へのスイッチングが完了したかを問合わせる問合せ信号を通信衛星に出力し通信衛星から待機用回線制御地上局へのスイッチングが完了したか否かを示す確認信号を受信する待機側スイッチ制御部と
を備え、
上記待機用回線制御地上局は、
現用回線制御地上局が割り付けた回線情報の通知を現用回線制御地上局から受けとっておき、
上記待機用回線制御地上局は、さらに、
現用回線制御地上局から切替通知を受信して、待機側スイッチ制御部に切替確認要求信号を出力して、待機側スイッチ制御部から通信衛星に問合せ信号を送信させて待機側スイッチ制御部に通信衛星から確認信号を受信させ、この確認信号に基づいて、待機側地上局回線制御部にサービス開始要求信号を出力し待機側地上局回線制御部の回線制御サービスを開始させる待機側切替制御部
を備えたことを特徴とする待機用回線制御地上局。 - 通信衛星と通信する待機用回線制御地上局において、
衛星通信の回線制御サービスをする待機側地上局回線制御部と、
通信衛星の送信しているサービスリンクの信号を受信することにより衛星通信のサービスリンクの使用状態を監視して現用回線制御地上局が通信衛星を経由してサービスリンク使用中かサービスリンク使用停止中かを示す監視結果信号を出力する待機側サービスリンク監視部と
を備え、
上記待機用回線制御地上局は、
現用回線制御地上局が割り付けた回線情報の通知を現用回線制御地上局から受けとっておき、
上記待機用回線制御地上局は、さらに、
現用回線制御地上局から切替通知を受信して、待機側サービスリンク監視部が出力する監視結果信号がサービスリンク使用停止中を示す場合に、待機側地上局回線制御部にサービス開始要求信号を出力し待機側地上局回線制御部の回線制御サービスを開始させる待機側切替制御部
を備えたことを特徴とする待機用回線制御地上局。 - 通信衛星と通信する衛星通信端末と、地上網の通信端末との間を中継する現用中継局において、
衛星通信と地上網通信との通信を中継する現用側中継制御部と、
地上網との通信を制御する現用側地上網制御部と、
衛星通信と地上網通信との通信を中継する中継局を現用中継局から待機用中継局へスイッチングすることを通信衛星に対して要求する切替信号を通信衛星に出力する現用側スイッチ制御部と、
異常を検知して異常を通知する異常通知信号を出力する現用側異常検知部と、
現用側異常検知部が出力した異常通知信号を入力して、現用側スイッチ制御部に切替要求信号を出力して現用側スイッチ制御部から切替信号を通信衛星に出力させ、待機用中継局に切替通知を送信するとともに、現用側中継制御部と現用側地上網制御部との動作を待機用中継局へ切り替えるための回線情報を待機用中継局に送信する現用側切替制御部と
を備えたことを特徴とする現用中継局。 - 通信衛星と通信する現用回線制御地上局と待機用回線制御地上局とを備えた衛星通信システムにおいて、
現用回線制御地上局は、
衛星通信の回線制御サービスをする現用側地上局回線制御部と、
回線制御サービスをするサービス実施局を現用回線制御地上局から待機用回線制御地上局へスイッチングすることを通信衛星に対して要求する切替信号を通信衛星に出力する現用側スイッチ制御部と
を備え、
上記現用回線制御地上局は、
現用回線制御地上局が割り付けた回線情報を待機用回線制御地上局へ通知しておき、
上記現用回線制御地上局は、さらに、
異常を検知して異常を通知する異常通知信号と他の地上局からの切替要求信号との少なくともいずれかを入力して、回線制御サービスを停止させるサービス停止要求信号を現用側地上局回線制御部に出力して現用側地上局回線制御部の回線制御サービスを停止させ、現用側スイッチ制御部に切替要求信号を出力して現用側スイッチ制御部から切替信号を通信衛星に出力させ、切替指示が完了すると待機用回線制御地上局に切替完了通知を送信する現用側切替制御部
を備え、
上記待機用回線制御地上局は、
衛星通信の回線制御サービスをする待機側地上局回線制御部
を備え、
上記待機用回線制御地上局は、
現用回線制御地上局が割り付けた回線情報の通知を現用回線制御地上局から受けとっておき、
上記待機用回線制御地上局は、さらに、
現用回線制御地上局から切替完了通知を受信した場合、待機側地上局回線制御部にサービス開始要求信号を出力し待機側地上局回線制御部の回線制御サービスを開始させる待機側切替制御部
を備えたことを特徴とする衛星通信システム。 - 通信衛星と通信する現用回線制御地上局と待機用回線制御地上局とを備えた衛星通信システムにおいて、
現用回線制御地上局は、
衛星通信の回線制御サービスをする現用側地上局回線制御部と、
回線制御サービスをするサービス実施局を現用回線制御地上局から待機用回線制御地上局へスイッチングすることを通信衛星に対して要求する切替信号を通信衛星に出力する現用側スイッチ制御部と
を備え、
上記現用回線制御地上局は、
現用回線制御地上局が割り付けた回線情報を待機用回線制御地上局へ通知しておき、
上記現用回線制御地上局は、さらに、
異常を検知して異常を通知する異常通知信号と他の地上局からの切替要求信号との少なくともいずれかを入力して、回線制御サービスを停止させるサービス停止要求信号を現用側地上局回線制御部に出力して現用側地上局回線制御部の回線制御サービスを停止させ、現用側スイッチ制御部に切替要求信号を出力して現用側スイッチ制御部から切替信号を通信衛星に出力させ、待機用回線制御地上局に切り替えを予告する切替通知を送信する現用側切替制御部
を備え、
上記待機用回線制御地上局は、
衛星通信の回線制御サービスをする待機側地上局回線制御部と、
通信衛星に対して待機用回線制御地上局へのスイッチングが完了したかを問合わせる問合せ信号を通信衛星に出力し通信衛星から待機用回線制御地上局へのスイッチングが完了したか否かを示す確認信号を受信する待機側スイッチ制御部と
を備え、
上記待機用回線制御地上局は、
現用回線制御地上局が割り付けた回線情報の通知を現用回線制御地上局から受けとっておき、
上記待機用回線制御地上局は、さらに、
現用回線制御地上局から切替通知を受信して、待機側スイッチ制御部に切替確認要求信号を出力して、待機側スイッチ制御部から通信衛星に問合せ信号を送信させて待機側スイッチ制御部に通信衛星から確認信号を受信させ、この確認信号に基づいて、待機側地上局回線制御部にサービス開始要求信号を出力し待機側地上局回線制御部の回線制御サービスを開始させる待機側切替制御部
を備えたことを特徴とする衛星通信システム。 - 通信衛星と通信する現用回線制御地上局と待機用回線制御地上局とを備えた衛星通信システムにおいて、
上記現用回線制御地上局は、
衛星通信の回線制御サービスをする現用側地上局回線制御部
を備え、
上記現用回線制御地上局は、
現用回線制御地上局が割り付けた回線情報を待機用回線制御地上局へ通知しておき、
上記現用回線制御地上局は、さらに、
異常を検知して異常を通知する異常通知信号と他の地上局からの切替要求信号との少なくともいずれかを入力して、回線制御サービスを停止させるサービス停止要求信号を現用側地上局回線制御部に出力して現用側地上局回線制御部の回線制御サービスを停止させ、待機用回線制御地上局に切り替えを予告する切替通知を送信する現用側切替制御部
を備え、
上記待機用回線制御地上局は、
衛星通信の回線制御サービスをする待機側地上局回線制御部と、
通信衛星の送信しているサービスリンクの信号を受信することにより衛星通信のサービスリンクの使用状態を監視して現用回線制御地上局が通信衛星を経由してサービスリンク使用中かサービスリンク使用停止中かを示す監視結果信号を出力する待機側サービスリンク監視部と
を備え、
上記待機用回線制御地上局は、
現用回線制御地上局が割り付けた回線情報の通知を現用回線制御地上局から受けとっておき、
上記待機用回線制御地上局は、さらに、
現用回線制御地上局から切替通知を受信して、待機側サービスリンク監視部が出力する監視結果信号がサービスリンク使用停止中を示す場合に、待機側地上局回線制御部にサービス開始要求信号を出力し待機側地上局回線制御部の回線制御サービスを開始させる待機側切替制御部
を備えたことを特徴とする衛星通信システム。 - 上記現用回線制御地上局と待機用回線制御地上局は、通信衛星を介した端末間の通信データを中継する中継制御部を備え、
現用回線制御地上局は、現用回線制御地上局が割り付けた回線情報に加え、待機用回線制御地上局の中継制御部が使用する回線情報を待機用回線制御地上局へ通知しておき、
待機用回線制御地上局の上記中継制御部は、
通知された上記回線情報を引き継ぐことにより、上記現用回線制御地上局から待機用回線制御地上局への切り替えが発生した際に通信衛星を介した上記端末間の通信データの中継を継続することを特徴とする請求項6〜8いずれかに記載の衛星通信システム。 - 上記現用回線制御地上局と待機用回線制御地上局は、通信衛星と通信する衛星通信端末と、地上網の通信端末との間を中継する中継制御部と、
地上網からの通信データを中継制御部に転送すると共に中継制御部からの通信データを地上網に転送する地上網制御部と
を備え、
現用回線制御地上局は、現用回線制御地上局の中継制御部と地上網制御との動作を待機用回線制御地上局へ切り替えるための回線情報を待機用回線制御地上局に通知しておき、
待機用回線制御地上局の中継制御部と地上網制御部とは、
通知された上記回線情報を引き継ぐことにより、上記現用回線制御地上局から待機用回線制御地上局への切り替えが発生した際には衛星通信端末と地上網末との間の通信データの中継を継続することを特徴とする請求項6〜8いずれかに記載の衛星通信システム。
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