JP5273193B2

JP5273193B2 - 移動体通信システムおよびその通信方法

Info

Publication number: JP5273193B2
Application number: JP2011088718A
Authority: JP
Inventors: 聡明伊藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2031-04-13
Also published as: JP2012222707A

Description

本発明は、移動体通信システムおよびその通信方法に関し、特に複数の移動体が相互に通信する比較的狭域な通信リンクに他の移動体を加入させる移動体通信システムおよびその通信方法に関する。

指向性アンテナを用いて移動体間で通信を行う通信システムは知られている。この場合、通信を行うに際し予め相手方移動体の現在位置情報を取得しておく必要がある。

一方、通信を行うに際し相手方移動体の現在位置情報を取得する関連技術の一例が特許文献１に開示されている。この通信システムは複数の移動体と、これら複数の移動体と共に移動して無線ネットワークを構成する大型移動体と、複数の移動体および大型移動体が移動する空域を監視してその監視結果をＰＰ通信ネットワークにより大型移動体に送信する管制レーダ装置とを備えた情報通信システムである。

大型移動体は、複数の移動体および管制レーダ装置により取得されたレーダ情報および自己が取得したレーダ情報を相関処理して空域内を移動する移動体の位置情報を算出し、複数の移動体は、大型移動体により算出された空域内を移動する移動体の位置情報を無線ネットワークを介して取得し、その取得した移動体の位置情報を自己の表示手段にシンボル表示する。

また、他の関連技術の一例が特許文献２に開示されている。この通信システムでは、展開された１郡の空中移動体（ＡＶ）が、指向性フェーズドアレイアンテナ（ＰＡＡ）を使用して、空中を含む移動する顧客間に広帯域の中継通信サービスを提供する。ＡＶは空中で無線リンクを介して相互接続されて、網すなわち星座を形成して、移動する顧客間のトラフィックを経路づける。

ＡＶ星座はゲートウエイ要素を含み、これは、ＡＶ星座の総カバレッジエリア外での通信接続性のために、大容量、ポイントツーポイントの星座または地上基地局リンクを維持する。星座は、星座ＡＶの交替や定例のネットワーク管理機能を有する運用管理センタによって管理される。

特開２００８−２４１４２９号公報特開平１０−１５０４０１号公報

しかし、現在位置が未知であり比較的狭域な通信リンクを形成する複数の移動体のうちの所定移動体と、この通信リンク外の１移動体とを通信させようとしても、その１移動体には所定移動体の現在位置が不明であるため、所定移動体の方向に指向性アンテナを指向させることができず、よってその１移動体に所定移動体と通信させることができない、換言すればその１移動体をその通信リンクに加入させることができないという課題がある。

一方、特許文献１に記載の発明には、複数の移動体と共に移動して無線ネットワークを構成し、その複数の移動体の位置情報をその複数の移動体に送信する大型移動体が記載されている。したがって、特許文献１に記載の発明は、無線ネットワークを構成する大型移動体から通信相手の移動体の位置情報を通信元の移動体に送信する構成を有する点で本発明と共通する。

しかし、特許文献１記載の発明は、レーダを用いて移動体の位置情報を取得するものであり、レーダを用いないで移動体の位置情報を取得する本発明とその構成が全く相違する。よって、この発明によって本発明の課題を解決することはできない。

また、特許文献２に記載の発明は、移動する顧客（移動体に対応する）の位置情報を空中移動体が生成し、この位置情報を元に空中移動体が移動する顧客と通信する構成を有する点で本発明と共通する。

しかし、特許文献２記載の発明には現在位置が未知である移動体の通信リンクに他の移動体を加入させるという目的は全く存在しないため、その目的が本発明と全く相違し、したがってその目的達成のための構成も本発明と全く相違する。よって、この発明によって本発明の課題を解決することはできない。

そこで、本発明の目的は、現在位置が未知であり比較的狭域な通信リンクを形成する複数の移動体のうちの所定移動体と、この通信リンク外の１移動体とを通信させることが可能な移動体通信システムおよびその通信方法を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明による移動体通信システムは、第１通信リンクを形成し指向性アンテナを用いて相互に通信を行う複数の第１移動体と、前記複数の第１移動体と前記第１通信リンクを経由しかつ無指向性アンテナを用いて通信を行う中継移動体と、少なくとも前記中継移動体と前記第１通信リンクを経由しかつ指向性アンテナを用いて通信を行う第２移動体と、前記第１通信リンクよりも広域な第２通信リンクを形成し、その第２通信リンクを経由して前記複数の第１移動体、中継移動体および第２移動体と無指向性アンテナを用いて通信を行う管制センタとを含み、前記第１移動体のうちの所定移動体および前記第２移動体が自己の現在位置情報を前記第１通信リンクを経由して前記中継移動体へ送信し、かつ前記中継移動体から前記現在位置情報を前記第２通信リンクを経由して前記管制センタへ送信し、次いで前記管制センタから前記所定移動体の現在位置情報および管制情報を前記第２通信リンクを経由して前記第２移動体へ直接送信し、かつ前記管制センタから前記第２移動体の現在位置情報および管制情報を前記所定移動体へ前記第２通信リンクを経由して送信し、これにより前記所定移動体および第２移動体間の通信を確立させる通信確立手段を含むことを特徴とする。

また、本発明による通信方法は、第１通信リンクを形成し指向性アンテナを用いて相互に通信を行う複数の第１移動体と、前記複数の第１移動体と前記第１通信リンクを経由しかつ無指向性アンテナを用いて通信を行う中継移動体と、少なくとも前記中継移動体と前記第１通信リンクを経由しかつ指向性アンテナを用いて通信を行う第２移動体と、前記第１通信リンクよりも広域な第２通信リンクを形成し、その第２通信リンクを経由して前記複数の第１移動体、中継移動体および第２移動体と無指向性アンテナを用いて通信を行う管制センタとを含む移動体通信システムにおける通信方法であって、前記第１移動体のうちの所定移動体および前記第２移動体が自己の現在位置情報を前記第１通信リンクを経由して前記中継移動体へ送信し、かつ前記中継移動体から前記現在位置情報を前記第２通信リンクを経由して前記管制センタへ送信し、次いで前記管制センタから前記所定移動体の現在位置情報および管制情報を前記第２通信リンクを経由して前記第２移動体へ直接送信し、かつ前記管制センタから前記第２移動体の現在位置情報および管制情報を前記所定移動体へ前記第２通信リンクを経由して送信し、これにより前記所定移動体および第２移動体間の通信を確立させる通信確立ステップを含むことを特徴とする。

本発明によれば、現在位置が未知であり比較的狭域な通信リンクを形成する複数の移動体のうちの所定移動体と、この通信リンク外の１移動体とを通信させることが可能となる。

本発明に係る移動体通信システムの一例の構成図である。本発明に係る移動体通信システムの一例の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る移動体通信システムの一例の構成図である。同図を参照すると、本発明に係る移動体通信システムの一例は、第１通信リンクＡを形成し指向性アンテナを用いて相互に通信を行う複数の第１移動体１１〜１４と，複数の第１移動体１１〜１４と第１通信リンクＡを経由しかつ無指向性アンテナを用いて通信を行う中継移動体２２と、少なくとも中継移動体２２と第１通信リンクＡを経由しかつ指向性アンテナを用いて通信を行う第２移動体２１と、第１通信リンクＡよりも広域な第２通信リンクＢを形成し、その第２通信リンクＢを経由して複数の第１移動体１１〜１４、中継移動体２２および第２移動体２１と無指向性アンテナを用いて通信を行う管制センタ２３とを含んで構成される。

通信リンクＡを構成する移動体１１〜１４は相互に指向性アンテナを用いて送受信するが、通信リンクＡ外の移動体に対しては通常データの送信は行わない。したがって、指向性アンテナを用いて通信する通信リンクＡ外の移動体（本実施形態では、第２移動体２１）は移動体１１〜１４の位置を把握できず、よって移動体１１〜１４と通信できないという環境にある。

なお、本実施形態では移動体１１〜１４、１２および２１ならびに中継移動体２２が、一例として、車両である場合について説明するが、これに限定されるものではなく、移動体であれば他の例にも本発明の適用が可能である。

すなわち、本発明に係る移動体通信システムは、複数の第１移動体１１〜１４間の通信に通信リンクＡが用いられ、また複数の第１移動体１１〜１４から中継移動体２２に対する通信と、第２移動体２１から中継移動体２２に対する通信とにも通信リンクＡが用いられる。一方、管制センタ２３から複数の第１移動体１１〜１４、中継移動体２２および第２移動体２１に対する通信には通信リンクＢが用いられる。

そして、通信リンクＡは狭域なネットワーク（たとえば、ＬＡＮ：ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）を構成し、通信リンクＢは広域なネットワーク（たとえば、ＷＡＮ：ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）を構成している。

また、移動体２１から通信リンクＡを経由して中継移動体２２へ移動体２１の自己位置情報、ステータス情報および了解応答等が送信され、さらに中継移動体２２から通信リンクＢを経由して管制センタ２３へその自己位置情報およびステータス情報が送信される。また、管制センタ２３から移動体１２および２１へ通信リンクＢを経由して周辺移動体位置情報および管制情報が放送される。

管制センタ２３は移動体２１を通信リンクＡに加入させるために、移動体２１と通信リンクＡを構成する移動体１１〜１４のうちの所定移動体１２との通信を確立させる。

次に、本実施形態の動作の一例について説明する。図２は本発明に係る移動体通信システムの一例の動作を示すフローチャートである。

まず、移動体１２および２１が自己の現在位置情報を中継移動体２２を経由して管制センタ２３へ送信する（ステップＳ１）。すなわち、移動体１２および２１は通信リンクＡを経由して自己の現在位置情報を中継移動体２２へ送信する。

また、この情報を受信した中継移動体２２は移動体１２および２１の現在位置情報、ステータス情報および了解応答等の情報を、通信リンクＢを経由して管制センタ２３へ送信する。管制センタ２３は移動体１２および２１等からの現在位置情報、ステータス情報および了解応答等の情報等を一括管理する。

次に、管制センタ２３から移動体１２の現在位置情報および管制情報を通信リンクＢを経由して移動体２１へ送信する（ステップＳ２）。この管制情報は移動体２１に移動体１２との通信開始を指示する旨の情報である。

次に、管制センタ２３から移動体２１の現在位置情報および管制情報を通信リンクＢを経由して移動体１２へ送信する（ステップＳ３）。この管制情報は移動体２１が通信リンクＡへ加入を希望する旨の情報である。

このように、移動体１２および２１は通信リンクＢを経由した管制センタ２３との通信では受信のみを行う。

次に、管制センタ２３は移動体１２および２１間の通信を確立させる（ステップＳ４）。すなわち、管制センタ２３から移動体２１への通信開始指示情報と、管制センタ２３から移動体１２への移動体２１の通信リンクＡへの加入希望情報に基づき移動体１２および２１間の通信が確立し、もって移動体２１を移動体２１が属する通信リンクＡへ加入させることが可能となる。

以上説明したように、本発明の一実施形態によれば、管制センタ２３から移動体２１に対し、移動体１２の現在位置情報を送信することにより、移動体２１に通信リンクＡの一員である移動体１２の存在を認識させることができ、また管制センタ２３から通信開始指示を移動体２１に送信することにより、移動体２１に移動体１２との通信を開始させることが可能となる。これにより、移動体２１を移動体１２が属する通信リンクＡへ加入させることが可能となる。

本発明を車両のみならず飛翔体等で構成される通信システムに適用することが可能である。

１１〜１４移動体
２１移動体
２２中継移動体
２３管制センタ
Ａ、Ｂ通信リンク

Claims

第１通信リンクを形成し指向性アンテナを用いて相互に通信を行う複数の第１移動体と、
前記複数の第１移動体と前記第１通信リンクを経由しかつ無指向性アンテナを用いて通信を行う中継移動体と、
少なくとも前記中継移動体と前記第１通信リンクを経由しかつ指向性アンテナを用いて通信を行う第２移動体と、
前記第１通信リンクよりも広域な第２通信リンクを形成し、その第２通信リンクを経由して前記複数の第１移動体、中継移動体および第２移動体と無指向性アンテナを用いて通信を行う管制センタとを含み、
前記第１移動体のうちの所定移動体および前記第２移動体が自己の現在位置情報を前記第１通信リンクを経由して前記中継移動体へ送信し、かつ前記中継移動体から前記現在位置情報を前記第２通信リンクを経由して前記管制センタへ送信し、次いで前記管制センタから前記所定移動体の現在位置情報および管制情報を前記第２通信リンクを経由して前記第２移動体へ直接送信し、かつ前記管制センタから前記第２移動体の現在位置情報および管制情報を前記所定移動体へ前記第２通信リンクを経由して送信し、これにより前記所定移動体および第２移動体間の通信を確立させる通信確立手段を含むことを特徴とする移動体通信システム。
前記管制センタは前記所定移動体および第２移動体に対し前記現在位置情報および指揮管制情報を放送し、前記所定移動体および第２移動体は前記放送を受信する受信装置を有することを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
前記管制センタは前記第２移動体に対し前記所定移動体の現在位置情報とともに前記所定移動体との通信開始指示情報を前記第２通信リンクを経由して送信することを特徴とする請求項１または２記載の移動体通信システム。
前記管制センタは前記所定移動体に対し前記第２移動体の現在位置情報とともに前記第２移動体の加入希望情報を前記第２通信リンクを経由して送信することを特徴とする請求項１または２記載の移動体通信システム。
前記所定移動体および第２移動体は前記情報を受信したことに対する了解応答を前記第１通信リンクを経由して前記中継移動体へ送信し、さらに前記中継移動体は前記了解応答を前記第２通信リンクを経由して前記管制センタへ送信することを特徴とする請求項３または４記載の移動体通信システム。
第１通信リンクを形成し指向性アンテナを用いて相互に通信を行う複数の第１移動体と、前記複数の第１移動体と前記第１通信リンクを経由しかつ無指向性アンテナを用いて通信を行う中継移動体と、少なくとも前記中継移動体と前記第１通信リンクを経由しかつ指向性アンテナを用いて通信を行う第２移動体と、前記第１通信リンクよりも広域な第２通信リンクを形成し、その第２通信リンクを経由して前記複数の第１移動体、中継移動体および第２移動体と無指向性アンテナを用いて通信を行う管制センタとを含む移動体通信システムにおける通信方法であって、
前記第１移動体のうちの所定移動体および前記第２移動体が自己の現在位置情報を前記第１通信リンクを経由して前記中継移動体へ送信し、かつ前記中継移動体から前記現在位置情報を前記第２通信リンクを経由して前記管制センタへ送信し、次いで前記管制センタから前記所定移動体の現在位置情報および管制情報を前記第２通信リンクを経由して前記第２移動体へ直接送信し、かつ前記管制センタから前記第２移動体の現在位置情報および管制情報を前記所定移動体へ前記第２通信リンクを経由して送信し、これにより前記所定移動体および第２移動体間の通信を確立させる通信確立ステップを含むことを特徴とする通信方法。
前記管制センタは前記所定移動体および第２移動体に対し前記現在位置情報および指揮管制情報を放送し、前記所定移動体および第２移動体は前記放送を受信する受信装置を有することを特徴とする請求項６記載の通信方法。
前記管制センタは前記第２移動体に対し前記所定移動体の現在位置情報とともに前記所定移動体との通信開始指示情報を前記第２通信リンクを経由して送信することを特徴とする請求項６または７記載の通信方法。
前記管制センタは前記所定移動体に対し前記第２移動体の現在位置情報とともに前記第２移動体の加入希望情報を前記第２通信リンクを経由して送信することを特徴とする請求項６または７記載の通信方法。
前記所定移動体および第２移動体は前記情報を受信したことに対する了解応答を前記第１通信リンクを経由して前記中継移動体へ送信し、さらに前記中継移動体は前記了解応答を前記第２通信リンクを経由して前記管制センタへ送信することを特徴とする請求項８または９記載の通信方法。