WO2023182434A1 - 通信装置、通信方法、及び、通信システム - Google Patents

通信装置、通信方法、及び、通信システム Download PDF

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WO2023182434A1
WO2023182434A1 PCT/JP2023/011536 JP2023011536W WO2023182434A1 WO 2023182434 A1 WO2023182434 A1 WO 2023182434A1 JP 2023011536 W JP2023011536 W JP 2023011536W WO 2023182434 A1 WO2023182434 A1 WO 2023182434A1
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WO
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station
satellite station
satellite
communication
packet
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/011536
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English (en)
French (fr)
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快 鈴木
匡平 岩本
宏光 小松
弘晃 山添
大二 伊藤
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/04Arrangements for maintaining operational condition
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • H04W4/029Location-based management or tracking services
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/06Airborne or Satellite Networks

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication device, a communication method, and a communication system.
  • Satellites create radio paths between ground stations via radio links between multiple satellites.
  • a network controller obtains information from nodes including satellites, and determines a network configuration including routing paths based on the obtained information.
  • the satellite is a non-geostationary orbit satellite
  • the satellite is moving at high speed. Therefore, when a network is configured using a plurality of non-geostationary orbit satellites, the combination of satellites that can communicate directly and the satellites that can communicate with a ground station constantly change. That is, the network configuration constantly changes.
  • the present disclosure provides a mechanism that can more easily determine an appropriate route.
  • the base station of the present disclosure includes a control unit.
  • the control unit determines radio resource allocation information regarding reception data that is periodically received.
  • the control unit transmits the allocation information to the terminal device.
  • the received data is specified by the data burst arrival time, period, and protection window.
  • the allocation information of the radio resource is determined based on at least one of the arrival time, the period, and the protection window.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a satellite communication system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a satellite station according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a cell configured by a satellite station according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram showing an overview of communication processing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a terminal device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a ground station according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a satellite station according to a first embodiment of the present disclosure. It is a chart showing an example of correspondence information stored in a satellite station according to a first embodiment of the present disclosure.
  • 2 is a flowchart illustrating an example of the flow of packet transfer processing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • 2 is a flowchart illustrating an example of the flow of correspondence information transmission processing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a satellite station according to a second embodiment of the present disclosure. It is a chart showing an example of adjacent satellite station information according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of the flow of communication processing according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a satellite station according to a third embodiment of the present disclosure.
  • 12 is a flowchart illustrating an example of the flow of communication processing according to a third embodiment of the present disclosure.
  • similar components of the embodiments may be distinguished by attaching at least one of different alphabets and numbers after the same reference numerals. However, if there is no particular need to distinguish between similar components, only the same reference numerals are given.
  • a plurality of configurations having substantially the same functional configuration may be distinguished as the terminal device 10_1 and the terminal device 10_2, as necessary. For example, if there is no particular need to distinguish between the terminal device 10_1 and the terminal device 10_2, they will simply be referred to as the terminal device 10.
  • One or more embodiments (including examples, modifications, and application examples) described below can each be implemented independently. On the other hand, at least a portion of the plurality of embodiments described below may be implemented in combination with at least a portion of other embodiments as appropriate. These multiple embodiments may include novel features that are different from each other. Therefore, these multiple embodiments may contribute to solving mutually different objectives or problems, and may produce mutually different effects.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of a satellite communication system S according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the satellite communication system S shown in FIG. 1 includes a terminal device 10, a ground station 30, and a satellite station 40.
  • the terminal device 10 is a communication device that communicates with other devices.
  • the terminal device 10 is, for example, a sensor or camera device with a communication function, a mobile phone, a smart device (smartphone or tablet), a PDA (Personal Digital Assistant), or a personal computer.
  • the terminal device 10 may be a head mounted display, VR goggles, or the like that has a function of transmitting and receiving data via wireless or wire.
  • the terminal device 10 may be a mobile object such as a car or a drone.
  • the terminal device 10 communicates with the ground station 30 via the network 20. Further, the terminal device 10_1 communicates (for example, transmits and receives data) with the terminal device 10_2 via the ground station 30 and the satellite station 40.
  • the network 20 is, for example, a cellular network, the Internet, or the like.
  • the ground station 30 is a base station installed on the ground.
  • “above ground” is in a broad sense, including not only land, but also underground, above water, and underwater.
  • ground station may be replaced with “gateway”.
  • an LTE base station is sometimes referred to as an eNodeB (Evolved Node B) or eNB.
  • an NR base station is sometimes referred to as a gNodeB or gNB.
  • a terminal device also referred to as a mobile station or terminal
  • UE User Equipment
  • the terminal device is a type of communication device, and is also referred to as a mobile station or a terminal.
  • the ground station 30 communicates with the terminal device 10 via the network 20. Furthermore, the ground station 30 communicates with a satellite station 40. The ground station 30 performs spatial optical communication using a laser, for example.
  • the satellite station 40 is a relay station that relays communications between the ground stations 30. Satellite station 40 communicates with other satellite stations 40 and ground station 30 . The satellite station 40 performs spatial optical communication using a laser, for example, with other satellite stations 40 and the ground station 30.
  • data transmitted from the terminal device 10_1 to the terminal device 10_2 is received by the ground station 30_1 via the network 20_1.
  • the ground station 30_1 transmits the received data to the satellite station 40_1.
  • Satellite station 40_1 transmits data to satellite station 40_n via satellite station 40_2...
  • Satellite station 40_n transmits data to ground station 30_2.
  • the ground station 30_2 transmits data to the terminal device 10_2 via the network 20_2.
  • the terminal device 10 located on the ground transmits and receives data via the satellite station 40.
  • satellite stations are mainly divided into geostationary satellite stations and non-geostationary orbit satellite stations (for example, low orbit satellite stations).
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the satellite station 40 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the satellite stations 40 include a non-geostationary orbit satellite station 40NG and a geostationary satellite station 40G.
  • the geostationary satellite station 40G is located at an altitude of approximately 35,786 km and revolves around the earth at the same speed as the earth's rotation speed.
  • the relative velocity between the geostationary satellite station 40G and the ground station 30 on the ground is approximately 0, and the ground station 30 observes it as if it were stationary.
  • the geostationary satellite station 40G communicates with the ground station 30 and the like located on the earth.
  • the non-geostationary orbit satellite station 40NG is a satellite station that orbits at a lower altitude than the geostationary satellite station 40G.
  • the non-geostationary orbit satellite station 40NG is located, for example, between an altitude of 500 km and 2000 km.
  • a low orbit satellite constellation is formed by two or more (for example, tens to thousands) of non-geostationary orbit satellite stations 40NG. Unlike the geostationary satellite station 40G, the non-geostationary orbit satellite station 40NG and the ground station 30 have a relative speed. The non-geostationary orbit satellite station 40NG is observed as if it were moving from the ground station 30. The non-geostationary orbit satellite stations 40NG_1 and 40NG_2 each constitute a cell and communicate with ground stations 30_1, 30_2, etc. located on the earth.
  • the satellite station 40 to which data transmitted by the terminal device 10 is transferred is mainly a non-geostationary orbit satellite station 40NG.
  • the satellite station 40 is a non-geostationary orbit satellite station 40NG.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a cell configured by the satellite station 40 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 shows a cell C2 formed by the satellite station 40_2.
  • a satellite station 40 orbiting in a low orbit communicates with a ground station 30 with a predetermined directivity on the ground.
  • the angle R1 shown in FIG. 3 is 40°.
  • the radius D1 of the cell C2 formed by the satellite station 40_2 is, for example, 1000 km. Satellite station 40 moves at a constant speed. If it becomes difficult for the satellite station 40 to communicate with the ground station 30, the subsequent satellite station 40_3 provides communication. Note that the values of the angle R1 and the radius D1 described above are merely examples, and are not limited to the above values.
  • the satellite station 40 is moving in orbit at a very high speed in the sky. For example, in the case of the satellite station 40 located at an altitude of 600 km, it moves in orbit at a speed of 7.6 km/s.
  • the satellite station 40 forms a cell (or beam) on the ground with a radius of several tens of kilometers to several hundred kilometers, but as the satellite moves, the cells formed on the ground also move. Even if the ground station 30 is not moving, handover may be necessary. For example, assuming a case where the cell diameter formed on the ground is 50 km and the ground station 30 is not moving, handover occurs in about 6 to 7 seconds.
  • the satellite station 40 performs first communication using packets and second communication using beacons with other satellite stations 40.
  • the satellite station 40 uses the first communication to transmit a packet (for example, data from the terminal device 10) to another satellite station 40 with which the second communication using a beacon has been performed.
  • FIG. 4 is a diagram showing an overview of communication processing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the terminal device 10_1 transmits data to the terminal device 10_2.
  • the data transmitted by the terminal device 10_1 is first received by the ground station 30_1 via the network 20_1 (step S1). Next, the ground station 30_1 transmits the received data to the satellite station 40_1 (step S2).
  • the satellite station 40 transmits a beacon to other satellite stations 40_2 existing around it (step S3).
  • the satellite station 40 identifies, for example, the ground station 30_2 to which data is to be transmitted (transferred) from the data destination, and transmits a beacon to the satellite station 40_2, which is closer to the ground station 30_2 than its own device.
  • the other satellite station 40_2 When the other satellite station 40_2 receives the beacon from the satellite station 40_1, it returns the beacon to the satellite station 40_1 (step S4). In this way, communication using beacons (an example of second communication) is performed between the satellite stations 40_1 and 40_2.
  • the satellite station 40_1 When the satellite station 40_1 receives a reply from the other satellite station 40_2, the satellite station 40_1 transmits (transfers) the data received from the ground station 30_1 to the other satellite station 40_2 (step S5).
  • the other satellite station 40_2 transmits (transfers) the received data to the ground station 30_2 (step S6). Note that, if the other satellite station 40_2 cannot directly communicate with the ground station 30_2, it transfers data after communicating with other satellite stations 40 around the own station using beacons.
  • the ground station 30_2 transmits the received data to the terminal device 10_2 via the network 20_2 (step S7).
  • the terminal device 10_1 transmits data to the terminal device 10_2 via at least one satellite station 40.
  • the satellite station 40 according to the present embodiment communicates with other satellite stations 40 using beacons (an example of second communication) depending on the destination of data (packets).
  • the satellite station 40 communicates with another satellite station 40 with which it has been able to communicate using a beacon (an example of first communication), and transfers data (packets) to the other satellite station 40 .
  • the satellite station 40 can transfer packets to the destination ground station 30D without recognizing the network topology (network configuration) of the satellite communication system S. In this way, the satellite communication system S does not need to include a device that manages network configuration, and can more easily determine an appropriate communication route.
  • the satellite communication system S transfers packets via two satellite stations 40_1 and 40_2, but the number of satellite stations 40 used to transfer packets is not limited to two.
  • the satellite communication system S may transfer packets via one satellite station 40 or may transfer packets via two or more satellite stations 40.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the terminal device 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the terminal device 10 is a communication device that communicates with other devices (for example, a ground station 30, another terminal device 10, etc.).
  • the terminal device 10 is a type of information processing device.
  • the terminal device 10 includes a communication section 11, a storage section 12, and a control section 13. Note that the configuration shown in FIG. 5 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the terminal device 10 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the communication unit 11 is a communication interface for communicating with a communication device (for example, the ground station 30).
  • the communication unit 11 may be a network interface or a device connection interface.
  • the communication unit 11 may be a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card), a USB (Universal Serial Bus) host controller, a USB interface configured by a USB port, etc. Good too.
  • the communication unit 11 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the communication unit 11 functions as a communication means of the terminal device 10.
  • the communication section 11 is controlled by the control section 13.
  • the storage unit 12 is a data readable/writable storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory), an SRAM (Static Random Access Memory), a flash memory, or a hard disk.
  • the storage unit 12 functions as a storage means of the terminal device 10.
  • the control unit 13 is a controller that controls each part of the terminal device 10.
  • the control unit 13 is realized by, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit).
  • the control unit 13 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the terminal device 10 using a RAM (Random Access Memory) or the like as a work area.
  • the control unit 13 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be considered controllers.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the ground station 30 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the ground station 30 is a communication device that communicates with other devices (eg, the terminal device 10, the satellite station 40, etc.).
  • the ground station 30 is a type of information processing device.
  • the ground station 30 has a function as a router that routes data (packets) received from the network 20.
  • the ground station 30 includes an antenna section 31, a first communication section 32, a network communication section 33, a storage section 34, a second communication section 35, and a control section 36. Note that the configuration shown in FIG. 6 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the ground station 30 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the antenna section 31 radiates the signal output by the first communication section 32 into space as a laser. Further, the antenna section 31 converts the laser transmitted by the satellite station 40 into a signal, and outputs the signal to the first communication section 32 .
  • the first communication unit 32 transmits and receives signals. For example, the first communication unit 32 transmits a signal to the satellite station 40 and receives a signal from the satellite station 40.
  • the first communication unit 32 operates under the control of the control unit 36.
  • the network communication unit 33 transmits and receives information. For example, the network communication unit 33 transmits information to the terminal device 10 and receives information from the terminal device 10. The network communication unit 33 communicates with other devices via the network 20 under the control of the control unit 36 .
  • the storage unit 34 is a data readable/writable storage device such as DRAM, SRAM, flash memory, or hard disk.
  • the storage unit 34 functions as a storage means of the ground station 30.
  • the storage unit 43 stores, for example, correspondence information 341 that associates the ground stations 30 with the positions of the ground stations 30.
  • the correspondence information 341 (see FIG. 8) is information that associates the destination of data received by the satellite station 40 with the position of the ground station 30.
  • the correspondence information 341 is managed by the ground station 30, for example.
  • the ground station 30 generates correspondence information 341 according to, for example, the addition of a new satellite station 40 and the latest status of the satellite station 40 (for example, a communicable status, a communicable status due to a failure, etc.), etc. /Update.
  • the data (packet) transmitted by the transmission source terminal device 10 is transmitted to the satellite station 40 via the ground station 30.
  • the ground station 30 that transmits data to the satellite station 40 is also referred to as a source ground station 30T.
  • the ground station 30 that receives data from the satellite station 40 is also referred to as a destination ground station 30D.
  • This destination ground station 30D is specified from the destination address included in the data. For example, data whose destination address is within a predetermined range (destination address range) is transmitted to a predetermined ground station 30.
  • the correspondence information 341 includes, for example, a destination address range as destination ground station information that specifies the destination ground station 30D. Further, the correspondence information 341 includes ground station position information including, for example, latitude and longitude, as the position of the destination ground station 30D.
  • the second communication unit 35 shown in FIG. 6 performs wireless communication (second communication) using a beacon, for example.
  • the second communication unit 35 transmits a beacon signal to the satellite station 40.
  • the second communication unit 35 receives a beacon signal from the satellite station 40.
  • the second communication unit 35 transmits a beacon using a laser.
  • the second communication unit 35 transmits a beacon using a radio frequency (for example, an RF frequency).
  • the beacon is an RF signal.
  • the control unit 36 is a controller that controls each part of the ground station 30.
  • the control unit 36 is realized by, for example, a processor such as a CPU or an MPU.
  • the control unit 36 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the ground station 30 using a RAM or the like as a work area.
  • the control unit 36 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or an FPGA.
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be considered controllers.
  • the control unit 36 shown in FIG. 6 includes a satellite station identification unit 361 and a correspondence information transmission unit 362.
  • Each block (satellite station specifying section 361 and correspondence information transmitting section 362) constituting the control section 36 is a functional block indicating a function of the control section 36, respectively.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the above-mentioned functional blocks may be one software module realized by software (including a microprogram), or one circuit block on a semiconductor chip (die).
  • each functional block may be one processor or one integrated circuit.
  • the functional blocks can be configured in any way.
  • the control unit 36 may be configured in a functional unit different from the above-mentioned functional blocks.
  • the satellite station identification unit 361 uses the second communication unit 35 to identify the destination satellite station 40D to which the correspondence information 341 is to be transmitted.
  • the satellite station identification unit 361 controls the second communication unit 45 to transmit a beacon, for example.
  • the satellite station identification unit 361 determines that the second communication using the beacon can be performed with the satellite station 40 that sent the reply.
  • the satellite station identifying unit 361 detects the direction in which the satellite station 40 is present from the direction of arrival of the beacon.
  • the satellite station identification unit 361 adjusts the orientation of the antenna unit 31 of its own station in the detected direction so that the first communication with the satellite station 40 can be performed.
  • the satellite station identifying unit 361 acquires information indicating whether the satellite station 40 has been able to adjust the antenna unit 41 to face the satellite station.
  • the ground station 30 can perform the first communication with the satellite station 40.
  • the satellite station specifying unit 361 sets the satellite station 40 that has become capable of first communication with its own station as the destination satellite station 40D.
  • the satellite station identification unit 361 assumes that the destination satellite station 40D has been discovered (identified) when the first communication with the satellite station 40 is made possible by performing the second communication using a beacon. .
  • the satellite station identification unit 361 may transmit a plurality of beacons within a predetermined range. Lasers are highly directional. Therefore, by transmitting a beacon within a predetermined range, the satellite station identifying unit 361 can easily discover the destination satellite station 40D that can communicate with the ground station 30.
  • the satellite station identification unit 361 can transmit the beacon in a predetermined direction.
  • RF signals have low directivity compared to lasers. Therefore, the satellite station identification unit 361 can search for the destination satellite station 40D in a wider range by transmitting a beacon once, compared to a laser.
  • the correspondence information transmitting unit 362 transmits the correspondence information 341 to the destination satellite station 40D specified by the satellite station specifying unit 361.
  • the correspondence information transmitting section 362 transmits the correspondence information 341 via the first communication section 32.
  • the correspondence information transmitter 362 can transmit the correspondence information 341 by including the time when the correspondence information 341 was transmitted as a timestamp.
  • ground station 30 that transmits the correspondence information 341
  • components related to the transmission of the correspondence information 341 may be omitted.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the satellite station 40 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the satellite station 40 is a communication device that communicates with other devices (for example, the ground station 30, another satellite station 40, etc.).
  • the satellite station 40 has a function as a router that routes data (packets) received from the ground station 30.
  • the satellite station 40 includes an antenna section 41, a first communication section 42, a storage section 43, a position information acquisition section 44, a second communication section 45, and a control section 46. Note that the configuration shown in FIG. 7 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the satellite station 40 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the antenna section 41 radiates the signal output by the first communication section 42 into space as a laser. Further, the antenna section 41 converts a laser transmitted by the ground station 30 or another satellite station 40 into a signal, and outputs the signal to the first communication section 42 .
  • the first communication unit 42 performs first communication using packets.
  • the first communication unit 42 transmits and receives signals (packets).
  • the first communication unit 42 transmits a signal to the ground station 30 or another satellite station 40, and receives a signal from the ground station 30 or another satellite station 40.
  • the first communication unit 42 operates under the control of the control unit 46.
  • the satellite station 40 may each include a plurality of antenna sections 41 and a plurality of first communication sections 42. For example, even if the antenna section 41 and first communication section 42 that perform wireless communication with the ground station 30 are different from the antenna section 41 and first communication section 42 that perform wireless communication with another satellite station 40, good.
  • the storage unit 43 is a data readable and writable storage device such as DRAM, SRAM, flash memory, and hard disk.
  • the storage unit 43 functions as a storage means of the ground station 30.
  • the storage unit 43 stores correspondence information 431 that associates, for example, the destination address of a packet with the position of the ground station 30.
  • the satellite station 40 acquires correspondence information 431 from the ground station 30 and stores it in the storage unit 43.
  • FIG. 8 is a chart showing an example of correspondence information 431 stored by the satellite station 40 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the correspondence information 431 includes a "time stamp”, "destination address range”, and "ground station position”.
  • Time stamp is information indicating the time when the ground station 30 transmitted the correspondence information 431.
  • the satellite station 40 receives correspondence information 431 from the ground station 30, it stores in the storage unit 43 the correspondence information 431 whose “time stamp” is the latest.
  • the correspondence information 431 includes N destination address ranges (destination address ranges #0 to #N-1) as "destination address ranges.”
  • the satellite station 40 determines the destination ground station 30D of the received data by determining whether the destination address of the received data is included in any of the destination address ranges #0 to #N-1.
  • the correspondence information 431 includes N ground station locations (ground station locations #0 to #N-1) as "ground station locations” corresponding to the "destination address range.”
  • the satellite station 40 determines (specifies) the position of the destination ground station 30D by determining whether the destination address of the received data is included in any of the destination address ranges #0 to #N-1.
  • the position information acquisition unit 44 acquires the position information of the satellite station 40.
  • the position information acquisition unit 44 is, for example, a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver.
  • the position information acquisition unit 44 acquires position information of the satellite station 40 by receiving the GNSS signal.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the second communication unit 45 performs wireless communication (second communication) using a beacon, for example.
  • the second communication unit 45 transmits a beacon signal to other satellite stations 40 .
  • the second communication unit 45 receives beacon signals from other satellite stations 40 .
  • the second communication unit 45 transmits a beacon using a laser.
  • the second communication unit 45 transmits a beacon using a radio frequency (for example, an RF frequency).
  • the beacon is an RF signal.
  • the control unit 46 is a controller that controls each part of the satellite station 40.
  • the control unit 46 is realized by, for example, a processor such as a CPU or an MPU.
  • the control unit 46 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the satellite station 40 using a RAM or the like as a work area.
  • the control unit 46 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or an FPGA.
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be considered controllers.
  • the control unit 46 shown in FIG. 7 includes a packet receiving unit 461, a ground station specifying unit 462, a self-location specifying unit 463, a destination determining unit 464, an adjacent satellite station specifying unit 465, a packet transmitting unit 466, Equipped with Each block (packet receiving section 461 to packet transmitting section 466) constituting the control section 46 is a functional block indicating a function of the control section 46, respectively.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the above-mentioned functional blocks may be one software module realized by software (including a microprogram), or one circuit block on a semiconductor chip (die).
  • each functional block may be one processor or one integrated circuit.
  • the functional blocks can be configured in any way. Note that the control unit 46 may be configured in a functional unit different from the above-mentioned functional blocks.
  • the packet receiving unit 461 receives a packet from the ground station 30 or another satellite station 40 via the first communication unit 42. Packet receiving section 461 outputs the received packet to ground station specifying section 462.
  • the ground station identifying unit 462 acquires the destination address from the packet (received packet) received by the packet receiving unit 461.
  • the ground station identifying unit 462 identifies the location of the destination ground station 30D from the destination address based on the correspondence information 431.
  • the ground station specifying unit 462 outputs ground station position information regarding the specified location of the destination ground station 30D to the destination determining unit 464.
  • the self-location specifying unit 463 identifies the position of its own satellite station (self-position) from the position information acquired by the position information acquisition unit 44.
  • Self-location identifying section 463 outputs self-location information regarding the identified self-location to destination determining section 464 .
  • the destination determining unit 464 determines the destination (transfer destination) of the received packet according to its own location and the location of the destination ground station 30D. For example, if the own satellite station can directly communicate with the destination ground station 30D, in other words, if the destination ground station 30D is located within the cell of the own satellite station, the destination determination unit 464 determines the destination ground station of the received packet. Station 30D is determined. In this case, the destination determining unit 464 instructs the packet transmitting unit 466 to transmit the received packet to the destination ground station 30D.
  • the transmission destination determining unit 464 determines the destination of the received packet.
  • the destination determining unit 464 instructs the adjacent satellite station specifying unit 465 to specify the adjacent satellite station 40N.
  • the adjacent satellite station identification unit 465 uses the second communication unit 45 to identify the adjacent satellite station 40N. For example, the adjacent satellite station identification unit 465 identifies an adjacent satellite station 40N located closer to the destination ground station 30D than its own location, based on its own location and the location of the destination ground station 30D.
  • the adjacent satellite station identification unit 465 controls the second communication unit 45 to transmit the beacon in the direction (direction) where the destination ground station 30D exists.
  • the adjacent satellite station identification unit 465 communicates with the satellite station 40 that sent the reply (hereinafter referred to as reply source satellite station 40RP) and the second communication unit using the beacon. It is determined that the communication was successful.
  • the adjacent satellite station identifying unit 465 detects the direction in which the reply source satellite station 40RP exists from the direction of arrival of the beacon. The adjacent satellite station identifying unit 465 adjusts the orientation of the antenna unit 41 of its own satellite station in the detected direction so that the first communication can be performed with the reply source satellite station 40RP. Further, the adjacent satellite station identifying unit 465 acquires information indicating whether the reply source satellite station 40RP has been able to adjust the antenna unit 41 to face in the direction of its own satellite station.
  • the adjacent satellite station identification unit 465 sets the reply source satellite station 40RP, which has become able to perform the first communication with its own satellite station, as the adjacent satellite station 40N.
  • the adjacent satellite station identification unit 465 identifies the adjacent satellite station 40N (other satellite station). 40) is discovered (identified).
  • the adjacent satellite station identification unit 465 selects the satellite station 40 from which to send the received packet.
  • the first is determined.
  • the adjacent satellite station identification unit 465 may transmit a plurality of beacons in a predetermined range including the direction in which the destination ground station 30D exists. Lasers are highly directional. Therefore, by transmitting a beacon within a predetermined range, the adjacent satellite station identification unit 465 can easily discover the adjacent satellite station 40N that can communicate with the destination ground station 30D.
  • the adjacent satellite station identification unit 465 may transmit the beacon in the direction (direction) where the destination ground station 30D exists.
  • RF signals have low directivity compared to lasers. Therefore, the adjacent satellite station identification unit 465 can search for adjacent satellite stations 40N in a wider range by transmitting a beacon once, compared to a laser.
  • the adjacent satellite station identifying unit 465 outputs adjacent satellite station information regarding the identified adjacent satellite station 40N to the packet transmitting unit 466.
  • the packet transmitter 466 transmits the received packet to the destination ground station 30D or adjacent satellite station 40N.
  • the packet transmitting unit 466 transfers the received packet to the destination ground station 30D via the first communication unit 42.
  • the packet transmission unit 466 causes the first communication unit 42 to transmit the packet in the same direction as the direction in which the second communication unit 45 transmitted. control.
  • the packet transmitting unit 466 transmits a beacon in a direction based on the position of the adjacent satellite station 40N (hereinafter referred to as adjacent satellite position) acquired from the adjacent satellite station 40N. Send a packet to .
  • the packet transmission unit 466 acquires adjacent satellite station information from the adjacent satellite station identification unit 465, it transfers the received packet to the adjacent satellite station 40N based on the adjacent satellite station information.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the flow of packet transfer processing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the packet transfer process in FIG. 9 is executed by the satellite station 40 upon receiving a packet.
  • the satellite station 40 acquires a destination address from a received packet (received packet) (step S101). Next, the satellite station 40 acquires the position of the ground station 30 corresponding to the destination address based on the correspondence information 431 (step S102). The satellite station 40 acquires the position of the destination ground station 30D depending on which destination address range the destination address is included in.
  • the satellite station 40 acquires its own position (step S103). For example, the satellite station 40 acquires the position of the satellite station 40 (self-position) from the position information acquisition unit 44.
  • the satellite station 40 determines whether direct communication with the destination ground station 30D is possible based on its own position and the position of the destination ground station 30D (step S104).
  • step S104 If direct communication with the destination ground station 30D is possible (step S104; Yes), the satellite station 40 transmits the packet to the destination ground station 30D (step S105).
  • the satellite station 40 transmits a beacon and searches for an adjacent satellite station 40N (step S106).
  • the satellite station 40 transmits a beacon from its own position and the position of the destination ground station 30D in the direction of the destination ground station 30D.
  • the satellite station 40 that transmitted the beacon determines whether it has discovered the adjacent satellite station 40N (step S107). For example, if the satellite station 40 receives a beacon from the adjacent satellite station 40N and is able to adjust the directions of their antenna units 41 so that the first communication can be performed, the satellite station 40 determines that the adjacent satellite station 40N has been discovered.
  • the beacon (reception beacon) received from the adjacent satellite station 40N is a reply to the beacon (transmission beacon) transmitted by the satellite station 40.
  • step S107 If the adjacent satellite station 40N is not found (step S107; No), the satellite station 40 returns to step S103 and acquires its own position.
  • step S107 When the adjacent satellite station 40N is discovered (step S107; Yes), the satellite station 40 transmits its own position to the adjacent satellite station 40N (step S108), and the adjacent satellite station 40N transmits the position of the adjacent satellite station 40N (adjacent satellite position ) is received (step S109).
  • the satellite station 40 determines whether the adjacent satellite station 40N is closer to the destination ground station 30D than its own satellite station (step S110).
  • step S110 If the own satellite station is closer to the destination ground station 30D than the adjacent satellite station 40N (step S110; No), the satellite station 40 returns to step S103 and acquires its own position.
  • the satellite station 40 transmits (transfers) the packet to the adjacent satellite station 40N (step S111).
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the flow of correspondence information transmission processing according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the correspondence information transmission process in FIG. 10 is executed by the ground station 30 at regular intervals.
  • the ground station 30 first searches for the destination satellite station 40D to which to transmit the beacon and the correspondence information 341 (step S201).
  • the ground station 30 that transmitted the beacon determines whether or not the destination satellite station 40D has been discovered (step S202). For example, if the ground station 30 receives a beacon from the destination satellite station 40D and is able to adjust the directions of each other's antenna units 31 and 41 so that the first communication can be performed, the ground station 30 determines that the destination satellite station 40D has been discovered. do.
  • the beacon (reception beacon) received from the destination satellite station 40D is a reply to the beacon (transmission beacon) transmitted by the satellite station 40.
  • step S202 If the destination satellite station 40D is not found (step S202; No), the ground station 30 ends the process.
  • step S202 If the destination satellite station 40D is found (step S202; Yes), the ground station 30 transmits the correspondence information 341 to the destination satellite station 40D (step S3203).
  • the satellite station 40 that has received the packet is connected to the destination ground station 30D or to an adjacent satellite that is closer to the destination ground station 30D than its own satellite station. Transfer the packet to station 40N. By repeating packet transfer between the satellite stations 40, the packet reaches the satellite station 40 that can directly communicate with the destination ground station 30D.
  • the satellite communication system S can perform communication between the terminal devices 10 via the satellite station 40 without knowing the network configuration. In this way, the satellite communication system S can more easily determine the communication route between the terminal devices 10.
  • the first communication unit 42 performs spatial optical communication using a laser.
  • a link for example, a link between satellite stations 40 or between satellite stations 40 and ground station 30. Therefore, if communication between the satellite stations 40 is planned in advance, there is a possibility that the satellite stations 40 may not be able to carry out the communication as planned.
  • the satellite station 40 after receiving the packet, the satellite station 40 dynamically searches for an adjacent satellite station 40N with which it can communicate and transfers the packet. Therefore, even when the first communication unit 42 performs spatial optical communication, the satellite station 40 can more reliably (with a high probability) establish a link, and more reliably (with a high probability) send packets to adjacent satellites. It can be transferred to station 40N.
  • Second embodiment >> In the first embodiment described above, the satellite station 40 searches for the adjacent satellite station 40N after receiving a packet, but the satellite station 40 may search for the adjacent satellite station 40N in advance.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of a satellite station 40A according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the storage unit 43A of the satellite station 40A shown in FIG. 11 stores adjacent satellite station information 432.
  • the adjacent satellite station specifying unit 465A of the control unit 46A searches for an adjacent satellite station 40N in advance, and stores the search result as adjacent satellite station information 432 in the storage unit 43A.
  • the adjacent satellite station identification unit 465A controls the second communication unit 45 to transmit a beacon around its own satellite station. When the second communication unit 45 receives a reply to this beacon, the adjacent satellite station identification unit 465A determines that the second communication using the beacon has been performed with the satellite station 40 that sent the reply, and is the adjacent satellite station 40N.
  • the adjacent satellite station identification unit 465A acquires the adjacent satellite position from the adjacent satellite station 40N.
  • the adjacent satellite station identifying unit 465A stores the acquired adjacent satellite position in the storage unit 43 as adjacent satellite station information 432 in association with information for identifying the adjacent satellite station 40N.
  • FIG. 12 is a chart showing an example of adjacent satellite station information 432 according to the second embodiment of the present disclosure.
  • Adjacent satellite station information 432 includes information for identifying satellite station 40 (satellite identification information) and information regarding the position of satellite station 40 (satellite position information).
  • adjacent satellite station information 432 includes information regarding N adjacent satellite stations 40N.
  • the adjacent satellite station information 432 shown in FIG. 12 is an example.
  • the adjacent satellite station information 432 may include information other than satellite identification information and satellite position information.
  • the adjacent satellite station information 432 may include time information regarding the time when the satellite position information was acquired.
  • the satellite station 40A may discard the adjacent satellite station information 432 after a certain period of time. This is because, as described above, since the satellite station 40 is moving, there is a possibility that the adjacent satellite station 40N does not exist at the acquired satellite position after a certain period of time has passed.
  • the transmission destination determination unit 464A of the control unit 46A determines the transmission destination (transfer destination) of the received packet according to its own position and the position of the destination ground station 30D.
  • the destination determining unit 464A determines the destination of the received packet from the destination ground station 30D. Station 30D is determined. In this case, the destination determining unit 464A instructs the packet transmitting unit 466A to transmit the received packet to the destination ground station 30D.
  • the destination determining unit 464A The satellite station 40N is determined as the destination of the received packet.
  • the destination determining unit 464A selects the destination satellite station 40R from among the adjacent satellite stations 40N included in the adjacent satellite station information 432 stored in the storage unit 43A. For example, the destination determining unit 464A selects an adjacent satellite station 40N, which is closer to the destination ground station 30D than its own location, as the destination satellite station 40R.
  • the destination determining unit 464A selects an adjacent satellite station 40N in the direction of the destination ground station 30D. If the selected adjacent satellite station 40N is closer to the destination ground station 30D than the satellite station 40A, the destination determining unit 464A selects the adjacent satellite station 40N as the destination satellite station 40R.
  • the destination determining unit 464A selects, for example, the adjacent satellite station 40N whose adjacent satellite position was acquired most recently as the destination satellite station 40R. .
  • the destination determining unit 464A may select the adjacent satellite station 40N closest to the destination ground station 30D as the destination satellite station 40R.
  • the destination determining unit 464A may select an adjacent satellite station 40N with which a link can be easily established as the destination satellite station 40R. The ease with which a link can be established depends on, for example, the orientation of the antenna section 41 and the like.
  • the destination determining unit 464A instructs the packet transmitting unit 466A to transmit the received packet to the selected adjacent satellite station 40N.
  • the packet transmitting unit 466A transfers the received packet to the destination (destination ground station 30D or destination satellite station 40R) determined by the destination determining unit 464A.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the flow of communication processing according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the communication process in FIG. 13 is repeatedly executed by the satellite station 40A.
  • the satellite station 40A searches for an adjacent satellite station 40N by transmitting a beacon (step S301).
  • the satellite station 40A transmits a beacon around its own satellite station without particularly limiting the direction.
  • the satellite station 40A that transmitted the beacon determines whether it has discovered the adjacent satellite station 40N (step S302). For example, when the satellite station 40A receives a beacon from the adjacent satellite station 40N, it determines that the adjacent satellite station 40N has been discovered.
  • the beacon (reception beacon) received from the adjacent satellite station 40N is a reply to the beacon (transmission beacon) transmitted by the satellite station 40A.
  • step S302 If the adjacent satellite station 40N is not found (step S302; No), the satellite station 40A proceeds to step S306.
  • step S302 When the adjacent satellite station 40N is discovered (step S302; Yes), the satellite station 40A transmits its own position to the adjacent satellite station 40N (step S303), and the adjacent satellite station 40N transmits the position of the adjacent satellite station 40N (adjacent satellite position ) is received (step S304).
  • the satellite station 40A registers information regarding the adjacent satellite station 40N (satellite identification information and satellite position information) in the adjacent satellite station information 432 (step S305). For example, the satellite station 40A stores satellite position information regarding adjacent satellite positions in the storage unit 43 as adjacent satellite station information 432 in association with satellite identification information.
  • the satellite station 40A determines whether there is a received packet (step S306). When the satellite station 40A receives the packet, it determines that there is a received packet. Alternatively, for example, as described later, if the satellite station 40A includes a reception buffer, the satellite station 40A determines that there is a reception packet if the reception buffer stores a reception packet.
  • step S306 the satellite station 40A returns to step S301 and searches for an adjacent satellite station 40N.
  • step S306 If it is determined that there is a received packet (step S306; Yes), the satellite station 40A acquires the destination address from the received packet (step S307). Next, the satellite station 40A obtains the position of the ground station 30 corresponding to the destination address based on the correspondence information (step S308). The satellite station 40A acquires the position of the destination ground station 30D depending on which destination address range the destination address is included in.
  • the satellite station 40A acquires its own position (step S309). For example, the satellite station 40A acquires the position (self-position) of the satellite station 40A from the position information acquisition unit 44.
  • the satellite station 40A determines whether direct communication with the destination ground station 30D is possible based on its own position and the position of the destination ground station 30D (step S310).
  • step S310 If direct communication with the destination ground station 30D is possible (step S310; Yes), the satellite station 40A transmits a packet to the destination ground station 30D (step S311).
  • step S310 If direct communication with the destination ground station 30D is not possible (step S310; No), the satellite station 40A selects the destination satellite station 40R from the adjacent satellite station information 432 (step S312).
  • the satellite station 40A determines whether the selected destination satellite station 40R is closer to the destination ground station 30D than its own satellite station (step S313).
  • step S313 the satellite station 40A returns to step S301 and searches for an adjacent satellite station 40N.
  • the satellite station 40A transmits (transfers) the packet to the destination satellite station 40R (step S314).
  • the satellite station 40A searches for surrounding adjacent satellite stations 40N in advance, and when forwarding a received packet, the satellite station 40A searches for nearby adjacent satellite stations 40N.
  • the destination satellite station 40R is selected from . Thereby, the satellite station 40A can transfer the packet more quickly than when searching for the destination satellite station 40R after receiving the packet.
  • the satellite station 40 of the first embodiment described above may include a reception buffer and a retry counter. Note that although a case will be described here in which the satellite station 40 according to the first embodiment is equipped with a reception buffer and a retry counter, even if the satellite station 40A according to the second embodiment is equipped with a reception buffer and a retry counter. good.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of a satellite station 40B according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the storage unit 43B of the satellite station 40B shown in FIG. 14 includes a reception buffer 433. Further, the control unit 46B of the satellite station 40B includes a retry counter 467.
  • the reception buffer 433 holds the packet (reception packet) received by the first communication unit 42.
  • the packet receiving unit 461B of the control unit 46B stores the received packet in the receiving buffer 433. Note that in this embodiment, the packet receiving unit 461B stores all received packets in the receiving buffer 433.
  • the packet transmitter 466B takes out the received packets stored in the receive buffer 433 one by one and transmits (transfers) the packets.
  • the retry counter 467 counts the number of times the packet transmitter 466B has performed packet transmission processing.
  • the retry counter 467 counts the number of times the packet transmitter 466B executed the packet transmitting process but was unable to transmit the packet (the number of times the adjacent satellite station 40N was searched).
  • the packet transmitter 466B transmits the packet to the destination ground station 30D or the destination satellite station 40R.
  • Packet transmitter 466B uses retry counter 467 to count the number of times a packet could not be transmitted to destination satellite station 40R.
  • the packet transmitter 466B determines that the packet could not be transmitted. For example, if the satellite station 40B is closer to the destination ground station 30D than the adjacent satellite station 40N, the packet transmitter 466B determines that the packet could not be transmitted.
  • the packet transmitter 466B determines that the packet could not be transmitted.
  • the packet transmitter 466B determines whether a packet can be transmitted to the adjacent satellite station 40N based on satellite related information related to the adjacent satellite station 40N.
  • the satellite related information includes, for example, device information regarding the state of each part such as the antenna section 41 of the adjacent satellite station 40N, buffer information regarding the state (vacant state) of the reception buffer 433, and the like.
  • the device information includes, for example, failure information regarding a failure of the adjacent satellite station 40N.
  • the packet transmitter 466B determines that the packet cannot be transmitted to the adjacent satellite station 40N. Alternatively, if there is no space in the reception buffer 433 of the adjacent satellite station 40N, the packet transmitter 466B determines that the packet cannot be transmitted to the adjacent satellite station 40N.
  • the packet transmitter 466B acquires satellite-related information from the adjacent satellite station 40N via the second communication unit 45, for example.
  • the second communication unit 45 can acquire satellite-related information at the same time as acquiring the position of an adjacent satellite.
  • the packet transmitter 466B counts the number of times it is determined that the packet could not be transmitted. If the number of times the packet could not be transmitted exceeds the threshold Th, the packet transmitter 466B stops transmitting the packet. For example, the packet transmitter 466B stops transmitting packets by discarding the packets.
  • the packet transmitter 466B stores the packet that could not be transmitted in the reception buffer 433, and performs the transmission process for other received packets stored in the reception buffer 433. Note that the packet transmitter 466B can perform the process of transmitting the packet that could not be transmitted again after transmitting other received packets.
  • the packet transmitter 466B may store the received packet and the number of times the packet could not be transmitted in the receive buffer 433. If the number of times the packet could not be transmitted exceeds a predetermined number, the packet transmitter 466B may discard the packet. This allows the satellite station 40B to use the reception buffer 433 more efficiently.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of the flow of communication processing according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the communication process shown in FIG. 15 is executed by the satellite station 40B when a packet is received or when the packet is stored in the reception buffer 433.
  • the satellite station 40B acquires the destination address from the received packet (step S401). For example, the satellite station 40B takes out the received packet from the reception buffer 433 and acquires the destination address from the taken out received packet.
  • the satellite station 40B acquires the position of the ground station 30 corresponding to the destination address based on the correspondence information (step S402).
  • the satellite station 40B acquires the position of the destination ground station 30D depending on which destination address range the destination address is included in.
  • the satellite station 40B initializes the retry counter 467 (step S403). Satellite station 40B initializes retry counter 467, for example, by setting the value of retry counter 467 to zero.
  • the satellite station 40B determines whether the counter value of the retry counter 467 is less than or equal to the threshold Th (step S404). If the counter value is larger than the threshold Th (step S404; No), the satellite station 40B ends the communication process.
  • step S404 If the counter value is less than or equal to the threshold Th (step S404; Yes), the satellite station 40B increases the counter value of the retry counter 467 (step S405).
  • the satellite station 40B increments the retry counter 467 by increasing the counter value by "1", for example.
  • the satellite station 40B acquires its own position (step S406). For example, the satellite station 40B acquires the position (self-position) of the satellite station 40B from the position information acquisition unit 44.
  • the satellite station 40B determines whether direct communication with the destination ground station 30D is possible based on its own position and the position of the destination ground station 30D (step S407).
  • step S407 If direct communication with the destination ground station 30D is possible (step S407; Yes), the satellite station 40B transmits the packet to the destination ground station 30D (step S408).
  • the satellite station 40B transmits a beacon and searches for an adjacent satellite station 40N (step S409).
  • the satellite station 40B transmits a beacon from its own position and the position of the destination ground station 30D in the direction of the destination ground station 30D.
  • the satellite station 40B that transmitted the beacon determines whether it has discovered the adjacent satellite station 40N (step S410). For example, when the satellite station 40B receives a beacon from the adjacent satellite station 40N, it determines that the adjacent satellite station 40N has been discovered.
  • the beacon (reception beacon) received from the adjacent satellite station 40N is a reply to the beacon (transmission beacon) transmitted by the satellite station 40B.
  • step S410 If the adjacent satellite station 40N is not found (step S410; No), the satellite station 40B returns to step S404 and compares the counter value of the retry counter 467 with the threshold Th.
  • the satellite station 40B transmits its own position to the adjacent satellite station 40N (step S411), and the adjacent satellite station 40N transmits the position of the adjacent satellite station 40N (adjacent satellite position ) and satellite related information (step S412).
  • the adjacent satellite positions and satellite related information are also collectively referred to as satellite station information.
  • the satellite station 40B determines whether the adjacent satellite station 40N is closer to the destination ground station 30D than its own satellite station (step S413).
  • step S413 If the own satellite station is closer to the destination ground station 30D than the adjacent satellite station 40N (step S413; No), the satellite station 40B returns to step S404 and compares the counter value of the retry counter 467 with the threshold Th.
  • the satellite station 40B determines whether it is possible to transmit a packet to the adjacent satellite station 40N (step S414). ). The satellite station 40B determines whether or not the packet can be transmitted, depending on whether the adjacent satellite station 40N is out of order and the reception buffer availability of the adjacent satellite station 40N.
  • the satellite-related information may include information indicating whether or not the adjacent satellite station 40N can receive packets.
  • the satellite station 40B determines whether or not it is possible to transmit a packet depending on the state of the adjacent satellite station 40N (whether it is out of order, whether the receive buffer 433 is free, etc.). In this case, the satellite station 40B determines that the packet can be transmitted if the adjacent satellite station 40N can receive the packet.
  • step S414 If the packet cannot be transmitted to the adjacent satellite station 40N (step S414; No), the satellite station 40B returns to step S404 and compares the counter value of the retry counter 467 with the threshold Th.
  • the satellite station 40B transmits (transfers) the packet to the adjacent satellite station 40N (step S415).
  • the satellite station 40B includes a reception buffer 433 and a retry counter 467. Thereby, the satellite station 40B can interrupt the transmission process (transfer process) of the received packet and start the transmission process of the next received packet. Thereby, the satellite station 40B can prevent the transmission process of subsequent received packets from being stopped due to the inability to transfer the received packets. That is, the satellite station 40B can transfer received packets more efficiently.
  • the satellite station 40B determines whether the packet can be transmitted based on the satellite-related information. Thereby, the satellite station 40B can perform packet transfer processing according to the state of the adjacent satellite station 40N, and can transfer packets more efficiently.
  • the self-position that the satellite station 40 transmits to the adjacent satellite station 40N is the position information (hereinafter also referred to as current position information) acquired by the position information acquisition unit 44 at the time of transmission, the satellite station 40 transmits
  • the self-position is not limited to this.
  • the self-position may be position information (hereinafter also referred to as past position information) acquired by the position information acquisition unit 44 at a time before the time of transmission (a certain period of time), or after the time of transmission (a certain period of time). It may be position information (hereinafter also referred to as predicted position information) at the time point (after).
  • the position information at a time after the time of transmission is, for example, the future self-position predicted by the self-location specifying unit 463 based on the orbit of the satellite station 40.
  • the self-position transmitted by the satellite station 40 to the adjacent satellite station 40N may be position information at one point in time, or may be position information at multiple points in time.
  • the satellite station 40 may transmit past position information and current position information to the adjacent satellite station 40N as its own position.
  • the satellite station 40 may transmit the current position information and predicted position information as its own position to the adjacent satellite station 40N.
  • the adjacent satellite station 40N can also transmit at least one of past position information, current position information, and predicted position information to the satellite station 40 as the adjacent satellite position, similar to the self-position of the satellite station 40.
  • the satellite station 40 can determine whether the adjacent satellite station 40N is moving closer to the destination ground station 30D, for example, based on position information at multiple points in time.
  • the satellite station 40 for example, transfers the received packet to an adjacent satellite station 40N that is closer to the destination ground station 30D than its own satellite station and further moves in the direction of the destination ground station 30D.
  • the satellite station 40 transfers the received packet to an adjacent satellite station 40N that is closer to the destination ground station 30D than its own satellite station 40 at a later point in time after transmission.
  • the satellite station 40 can transfer the packet to the adjacent satellite station 40N so that the packet reaches the destination ground station 30D via a shorter route.
  • the satellite station 40 may determine whether the orbits of its own satellite station and the adjacent satellite station 40N are the same or different based on position information at multiple points in time. For example, the satellite station 40 transfers a packet to the adjacent satellite station 40N depending on whether the difference in orbit between the own satellite station and the adjacent satellite station 40N is less than or equal to a predetermined value.
  • the satellite station 40 calculates a vector (orbit vector) connecting the positions at at least two points in time for each of its own satellite station and the adjacent satellite station 40N.
  • the satellite station 40 calculates the inner product of the calculated orbit vectors. If the inner product is greater than or equal to the threshold, the satellite station 40 determines that the orbits of its own satellite station and the adjacent satellite station 40N are the same. If the inner product is smaller than the threshold, the satellite station 40 determines that the orbits of its own satellite station and the adjacent satellite station 40N are different.
  • the satellite station 40 determines that the orbit of its own satellite station is different from that of the adjacent satellite station 40N, it stops transferring packets to the adjacent satellite station 40N, and searches for another satellite station 40 again.
  • the time during which satellite stations 40 located in different orbits can directly communicate with each other is limited. Furthermore, communication between satellite stations 40 in different orbits is less reliable than communication between satellite stations 40 in the same orbit. Therefore, the satellite station 40 selects an adjacent satellite station 40N in the same orbit to transfer the packet. This allows the satellite station 40 to transfer packets through more reliable communication.
  • the satellite station 40 transfers the packet to the adjacent satellite station 40N according to the position of the adjacent satellite station 40N after a certain period of time. For example, if the position of the adjacent satellite station 40N after a certain period of time is closer to the destination ground station 30D than its own position, the satellite station 40 transfers the packet to the adjacent satellite station 40N. Further, the satellite station 40 transfers the packet to the adjacent satellite station 40N having the same orbit as its own satellite station, depending on its own position and the position of the adjacent satellite station 40N after a certain period of time.
  • the satellite station 40 transfers the packet to the destination ground station 30D if direct communication with the destination ground station 30D is possible.
  • the satellite station 40 may receive a packet reception confirmation response (an example of a response signal) from the destination ground station 30D. Thereby, the satellite station 40 can confirm that the destination ground station 30D has received the packet.
  • the satellite station 40 may transmit the packet to an adjacent ground station 30N adjacent to the destination ground station 30D.
  • the satellite station 40 can transmit the packet to the adjacent ground station 30N, for example, when the packet cannot be transferred to the destination ground station 30D due to weather, malfunction, etc.
  • the adjacent ground station 30N transmits the packet to the destination terminal device 10 or the destination ground station 30D
  • the destination terminal device 10 can receive the packet more reliably.
  • the satellite station 40 may use the second communication to determine whether it is possible to directly communicate a packet to the destination ground station 30D. For example, the satellite station 40 transmits a beacon to the destination ground station 30D via the second communication unit 45.
  • the satellite station 40 When the satellite station 40 receives a beacon reply from the destination ground station 30D, it determines that direct communication with the destination ground station 30D is possible. On the other hand, if there is no beacon reply from the destination ground station 30D, the satellite station 40 determines that it cannot directly communicate with the destination ground station 30D.
  • the satellite station 40 may adjust the direction of the antenna section 41 of its own satellite station and the direction of the antenna section 31 of the destination ground station 30D to perform the first communication. It can be determined whether a packet can be directly communicated to the station 30D.
  • the satellite station 40 can communicate with the destination ground station 30D. It is determined that direct communication is possible.
  • the satellite station 40 determines that it cannot directly communicate with the destination ground station 30D. do.
  • the satellite station 40 may obtain information indicating whether or not the orientation of the antenna unit 31 of the destination ground station 30D has been adjusted from the destination ground station 30D using, for example, second communication. Alternatively, the satellite station 40 determines whether the direction of the antenna unit 31 of the destination ground station 30D has been adjusted, whether or not the laser transmitted by the destination ground station 30D can be received at a predetermined level or higher, or whether the first The determination may be made depending on whether or not communication is possible.
  • the correspondence information 341 may not include a ground station 30 that cannot directly communicate with the satellite station 40.
  • the ground station 30 creates correspondence information 341 without including the ground station 30 that cannot directly communicate.
  • the ground station 30 generates correspondence information 341 regarding the ground station 30 that can directly communicate with the satellite station 40 and transmits it to the satellite station 40 .
  • the ground station 30 may include information regarding the time zone in which the ground station 30 can communicate (or the time zone in which it cannot communicate) in the correspondence information 341 and transmit it to the satellite station 40.
  • the satellite station 40 transfers the packet, avoiding the ground station 30 with which it cannot communicate, based on time information obtained from, for example, GNSS.
  • the satellite station 40 searches for the adjacent satellite station 40N. You may also choose to explore.
  • the satellite station 40 determines whether there is a ground station 30 with which direct communication is possible. If there is no ground station 30 with which direct communication is possible, the satellite station 40 searches for an adjacent satellite station 40N.
  • the satellite station 40 determines whether the distance between the ground station 30 and the destination ground station 30D is less than or equal to a threshold. If the distance between the ground station 30 and the destination ground station 30D is greater than the threshold, the satellite station 40 searches for an adjacent satellite station 40N.
  • the satellite station 40 transfers the packet to the ground station 30.
  • the satellite station 40 may search for a ground station 30 with which direct communication is possible, instead of determining whether direct communication is possible with the destination ground station 30D. In this case, when the satellite station 40 discovers a ground station 30 with which it can directly communicate, it determines whether the discovered ground station 30 is the destination ground station 30D. If the discovered ground station 30 is not the destination ground station 30D, the satellite station 40 determines whether the discovered ground station 30 is within a predetermined distance from the destination ground station 30D.
  • the satellite station 40 when the satellite station 40 cannot directly communicate with the destination ground station 30D, it transfers the packet to the ground station 30 located within a predetermined distance from the destination ground station 30D. Thereby, the satellite station 40 can transfer packets more reliably.
  • a packet reception confirmation response may be received from the adjacent satellite station 40N.
  • the satellite station 40 can confirm that the adjacent satellite station 40N has received the packet.
  • the satellite station 40 may search for another satellite station 40 if the reception confirmation response is not received even after transmitting the packet a predetermined number of times.
  • the satellite station 40 can transfer packets more reliably.
  • the satellite station 40 is provided with one second communication section 45, but the satellite station 40 may be provided with a plurality of second communication sections 45.
  • the satellite station 40 can search for a plurality of other satellite stations 40 at once. Note that if a plurality of adjacent satellite stations 40N are discovered at once, the satellite station 40 transfers the packet to the adjacent satellite station 40N closest to the destination ground station 30D, for example.
  • the satellite station 40 can shorten the search time for the adjacent satellite station 40N, and can shorten the packet transfer time.
  • the satellite station 40 transfers the packet to the non-geostationary orbit satellite station 40NG, but the satellite station 40 may transfer the packet to the geostationary satellite station 40G.
  • the satellite station 40 transfers the packet to the geostationary satellite station 40G.
  • the satellite station 40 cannot find a non-geostationary orbit satellite station 40NG that is closer to the destination ground station 30D than its own satellite station, it transfers the packet to the geostationary satellite station 40G.
  • the satellite station 40 may send packets depending on the attitude of at least one of the non-geostationary orbit satellite station 40NG and its own satellite station. may be transferred to the geostationary satellite station 40G.
  • the satellite station 40 transfers the packet to the geostationary satellite station rather than to the non-geostationary orbit satellite station 40NG. Transfer to 40G.
  • the satellite station 40 is equipped with a sensor that acquires the attitude of its own satellite station, and acquires the attitude of its own satellite station based on the sensor. Furthermore, the non-geostationary orbit satellite station 40NG is also equipped with a sensor for acquiring the attitude, and the satellite station 40 acquires information regarding the attitude of the non-geostationary orbit satellite station 40NG through second communication using a beacon, for example.
  • the satellite station 40 may transfer the packet to the geostationary satellite station 40G if the lifetime is less than or equal to a threshold value.
  • a threshold value For example, when the packet is an IP packet, the lifetime of the packet corresponds to TTL (Time To Live). If the TTL field value of the packet is less than or equal to the threshold, the satellite station 40 transfers the packet to the geostationary satellite station 40G.
  • the packet lifetime may be, for example, an allowable delay time.
  • the satellite station 40 can transfer the packet more reliably even if it is difficult to transfer the packet to the non-geostationary orbit satellite station 40NG.
  • the geostationary satellite station 40G has a wider range (cell) in which it can directly communicate with the ground station 30 and the non-geostationary orbit satellite station 40NG compared to the non-geostationary orbit satellite station 40NG. Therefore, even if it is difficult for the satellite station 40 to transfer a packet to the ground station 30 or the non-geostationary orbit satellite station 40NG, it may be possible to transfer the packet to the geostationary satellite station 40G.
  • the satellite station 40 can determine the geostationary satellite station 40G to which to transfer based on its own position. This is because, as described above, the geostationary satellite station 40G appears to be stationary with respect to the ground station 30, so the satellite station 40 can select the geostationary satellite station 40G with which it can communicate from its own position. .
  • the satellite station 40 uses a beacon, for example, to select the geostationary satellite station 40G, in the same way as the adjacent satellite station 40N. 40G can be explored.
  • the geostationary satellite station 40G may include first and second communication units 42 and 45 similarly to the non-geostationary orbit satellite station 40NG.
  • the geostationary satellite station 40G that has received the packet transfers the packet to the destination ground station 30D if direct communication is possible with the destination ground station 30D. On the other hand, if direct communication with the destination ground station 30D is not possible, the geostationary satellite station 40G transfers the packet to either another geostationary satellite station 40G or a non-geostationary orbit satellite station 40NG.
  • the geostationary satellite station 40G determines the other geostationary satellite station 40G to which to transfer the packet based on the network configuration held in advance.
  • the geostationary satellite station 40G appears to be stationary with respect to the ground station 30, as described above. Therefore, the network configuration composed of the geostationary satellite station 40G has little variation. Therefore, the geostationary satellite station 40G transfers the packet to another geostationary satellite station 40G, for example, based on a network configuration known in advance.
  • the geostationary satellite station 40G uses, for example, a beacon to locate the geostationary satellite station 40G in the same way as the satellite station 40. Can be explored.
  • the geostationary satellite station 40G may include first and second communication units 42 and 45 similarly to the non-geostationary orbit satellite station 40NG.
  • the satellite communication system S according to each of the embodiments described above can be operated by one operator. That is, different carriers operate different satellite communication systems S, and packets are transferred between satellite stations 40 within the satellite communication systems S.
  • packets may be transferred between satellite stations 40 of different satellite communication systems S.
  • a packet may be transferred from the satellite station 40 of the satellite communication system S according to each embodiment of the present disclosure to the satellite station 40 of another satellite communication system.
  • a packet may be transferred from the satellite station 40 of another satellite communication system to the satellite station 40 of the satellite communication system S according to each embodiment.
  • the other satellite communication system may or may not transfer packets using the technology of the present disclosure within the system.
  • satellite stations 40 of other satellite communication systems that transmit and receive packets with the satellite station 40 according to each embodiment have the first and second communication units 42 and 45 in the same way as the satellite station 40 according to each embodiment. I can prepare.
  • the correspondence information 431 includes the ground station 30 of the other satellite communication system S. may include information regarding.
  • the satellite station 40 according to each embodiment can transfer packets to the satellite station 40 or ground station 30 of another satellite communication system.
  • the control device that controls the terminal device 10, the ground station 30, or the satellite station 40 of this embodiment may be realized by a dedicated computer system or a general-purpose computer system.
  • a communication program for executing the above operations is stored and distributed in a computer-readable recording medium such as an optical disk, semiconductor memory, magnetic tape, or flexible disk. Then, for example, the program is installed on a computer and the control device is configured by executing the above-described processing.
  • the control device may be a device (for example, a personal computer) external to the terminal device 10, the ground station 30, or the satellite station 40. Further, the control device may be a device inside the terminal device 10, the ground station 30, or the satellite station 40 (for example, the control unit 13, the control unit 36, or the control unit 46).
  • the communication program may be stored in a disk device included in a server device on a network such as the Internet, so that it can be downloaded to a computer.
  • the above-mentioned functions may be realized through collaboration between an OS (Operating System) and application software.
  • the parts other than the OS may be stored on a medium and distributed, or the parts other than the OS may be stored in a server device so that they can be downloaded to a computer.
  • each component of each device shown in the drawings is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as shown in the drawings.
  • the specific form of distributing and integrating each device is not limited to what is shown in the diagram, and all or part of the devices can be functionally or physically distributed or integrated in arbitrary units depending on various loads and usage conditions. Can be integrated and configured. Note that this distribution/integration configuration may be performed dynamically.
  • each embodiment is applicable to any configuration constituting a device or system, such as a processor as a system LSI (Large Scale Integration), a module using multiple processors, a unit using multiple modules, etc.
  • a processor as a system LSI (Large Scale Integration)
  • a module using multiple processors a unit using multiple modules, etc.
  • it can also be implemented as a set (that is, a partial configuration of the device) with additional functions.
  • a system means a collection of multiple components (devices, modules (components), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same casing. Therefore, multiple devices housed in separate casings and connected via a network, and a single device with multiple modules housed in one casing are both systems. .
  • each embodiment can take a cloud computing configuration in which one function is shared and jointly processed by multiple devices via a network.
  • the present technology can also have the following configuration.
  • a first communication unit that performs first communication using packets with the satellite station; a second communication unit that performs second communication using a beacon with the satellite station; a control unit that transmits the packet via the first communication unit to the satellite station that has performed the second communication using the beacon via the second communication unit;
  • a communication device comprising: (2) further comprising an acquisition unit that acquires the self-position, The communication device according to (1), wherein the control unit transmits the packet to the satellite station according to the self-position.
  • the control unit includes: performing the second communication with at least one of the satellite stations in advance; determining the satellite station to which the packet is to be transmitted from among the at least one satellite station with which the second communication has been performed in advance; The communication device according to any one of (1) to (7). (9) The communication device according to any one of (1) to (8), wherein the control unit transmits the packet to the ground station if it can directly communicate with the ground station that is the destination of the packet. (10) The control unit includes: receiving a response signal from the ground station in response to reception of the packet; retransmitting the packet to the ground station if the response signal is not received; The communication device according to (9).
  • the control unit transmits the packet to the satellite station whose position after a certain period of time is closer to a ground station that is a destination of the packet than its own position after a certain period of time; (1) The communication device according to any one of (13).
  • the control unit transmits the packet to the satellite station if the difference between the orbit of its own satellite station and the orbit of the satellite station is less than or equal to a predetermined value. communication equipment. (16) (1) to (15), wherein the control unit transmits the packet to a satellite station that is close to a ground station that is a destination of the packet, among the plurality of satellite stations that can perform the first communication; ).
  • the communication device according to any one of ).
  • the communication device according to any one of (1) to (16), wherein the control unit transmits the packet to the satellite station in a higher orbit than its own satellite station.
  • the control unit includes: acquiring satellite station information regarding the satellite station via the second communication unit; transmitting the packet to the satellite station according to the satellite station information; The communication device according to any one of (1) to (17).
  • the satellite station information includes information regarding at least one of the position of the satellite station, the state of the satellite station, and the free capacity of a buffer included in the satellite station.
  • the control unit includes: causing the received packet to be held in the buffer; sequentially transmitting the packets held by the buffer to the satellite station; The communication device according to any one of (1) to (19).
  • the first communication unit performs first communication using packets with the satellite station;
  • a second communication unit performs second communication with the satellite station using a beacon; transmitting the packet via the first communication unit to the satellite station that was able to perform the second communication using the beacon via the second communication unit; communication methods, including (26) a terminal device; a ground station that receives signals from the terminal device; a satellite station that receives the signal from the ground station; Equipped with The satellite station is a first communication unit that performs first communication using packets with other satellite stations; a second communication unit that performs second communication using a beacon with the other satellite station; a control unit that transmits the signal via the first communication unit to the other satellite station with which the second communication using the beacon was performed via the second communication unit;
  • a communication system equipped with (27) A communications department located on the ground and communicating with satellite stations, a control unit that transmits correspondence information that associates a destination address of a packet with a position of a ground station to the satellite station via the communication unit; Equipped with The satellite station is Based on the

Abstract

本開示の通信装置(40)は、第1の通信部(42)と、第2の通信部(45)と、制御部(46)と、を備える。第1の通信部(42)は、衛星局(40N)との間でパケットを用いた第1の通信を行う。第2の通信部(45)は、前記衛星局(40N)との間でビーコンを用いた第2の通信を行う。制御部(46)は、前記第2の通信部(45)を介して前記ビーコンを用いた前記第2の通信が行えた前記衛星局(40N)に対して、前記第1の通信部(42)を介して前記パケットを送信する。

Description

通信装置、通信方法、及び、通信システム
 本開示は、通信装置、通信方法、及び、通信システムに関する。
 複数の衛星を使用して地上のある場所から他の場所へデータを送信する技術が知られている。この技術では、衛星は、複数の衛星間の無線リンクを介して地上局間の無線経路を作成する。
 また、他の技術では、ネットワークコントローラが衛星を含むノードから情報を取得し、取得した情報に基づき、ルーティング経路を含むネットワーク構成を決定する。
特表2021-506153号公報 特開2022-3816号公報
 しかしながら、衛星が非静止軌道衛星である場合、当該衛星は高速に移動している。そのため、複数の非静止軌道衛星を用いてネットワークを構成した場合、直接通信可能な衛星の組み合わせ、及び、地上局と通信可能な衛星等が常に変動する。すなわち、ネットワーク構成が常に変動する。
 常に変動するネットワーク構成において、地上の端末装置から他の端末装置へデータを送信するために、適切な経路を探索することは容易ではない。例えば、上述した技術では、適切な経路を探索するためには、経路を決定するノードが衛星に関する最新の情報を保持することが望まれる。
 そこで、本開示では、より容易に適切な経路を決定することができる仕組みを提供する。
 なお、上記課題又は目的は、本明細書に開示される複数の実施形態が解決し得、又は達成し得る複数の課題又は目的の1つに過ぎない。
 本開示の基地局は、制御部を備える。制御部は、周期的に受信する受信データに関する無線リソースの割り当て情報を決定する。制御部は、前記割り当て情報を端末装置に送信する。前記受信データは、データバーストの到達時間、周期、及び、保護ウィンドウによって特定される。前記無線リソースの前記割り当て情報は、前記到達時間、前記周期、及び、前記保護ウィンドウの少なくとも1つに基づいて決定される。
本開示の第1の実施形態に係る衛星通信システムの全体構成例を示す図である。 本開示の第1の実施形態に係る衛星局の一例を説明するための図である。 本開示の第1の実施形態に係る衛星局が構成するセルの一例を示す図である。 本開示の第1の実施形態に係る通信処理の概要を示す図である。 本開示の第1の実施形態に係る端末装置の構成例を示すブロック図である。 本開示の第1の実施形態に係る地上局の構成例を示すブロック図である。 本開示の第1の実施形態に係る衛星局の構成例を示すブロック図である。 本開示の第1の実施形態に係る衛星局が記憶する対応情報の一例を示す図表である。 本開示の第1の実施形態に係るパケット転送処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本開示の第1の実施形態に係る対応情報送信処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本開示の第2の実施形態に係る衛星局の構成例を示すブロック図である。 本開示の第2の実施形態に係る隣接衛星局情報の一例を示す図表である。 本開示の第2の実施形態に係る通信処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本開示の第3の実施形態に係る衛星局の構成例を示すブロック図である。 本開示の第3の実施形態に係る通信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
 以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
 また、本明細書及び図面において、実施形態の類似する構成要素については、同一の符号の後に異なるアルファベット及び数字の少なくとも一方を付して区別する場合がある。ただし、類似する構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて端末装置10_1及び端末装置10_2のように区別する。例えば、端末装置10_1及び端末装置10_2を特に区別する必要がない場合には、単に端末装置10と称する。
 以下に説明される1又は複数の実施形態(実施例、変形例、適用例を含む)は、各々が独立に実施されることが可能である。一方で、以下に説明される複数の実施形態は少なくとも一部が他の実施形態の少なくとも一部と適宜組み合わせて実施されてもよい。これら複数の実施形態は、互いに異なる新規な特徴を含み得る。したがって、これら複数の実施形態は、互いに異なる目的又は課題を解決することに寄与し得、互いに異なる効果を奏し得る。
<<1.第1の実施形態>>
<1.1.衛星通信システムの構成例>
 図1は、本開示の第1の実施形態に係る衛星通信システムSの全体構成例を示す図である。図1に示す衛星通信システムSは、端末装置10と、地上局30と、衛星局40と、を備える。
 端末装置10は、他の装置と通信する通信装置である。端末装置10は、例えば、通信機能を有するセンサやカメラデバイス、携帯電話、スマートデバイス(スマートフォン、又はタブレット)、PDA(Personal Digital Assistant)、パーソナルコンピュータである。端末装置10は、無線又は有線を介してデータを送受信する機能を有するヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display)やVRゴーグル等であってもよい。端末装置10は、自動車やドローンなどの移動体であってもよい。
 端末装置10は、ネットワーク20を介して地上局30と通信を行う。また、端末装置10_1は、地上局30及び衛星局40を介して端末装置10_2と通信(例えば、データの送受信)を行う。なお、ネットワーク20は、例えば、セルラーネットワーク及びインターネット等である。
 地上局30は、地上に設置される基地局である。ここで、「地上」は、陸上のみならず、地中、水上、水中も含む広義の地上である。なお、以下の説明において、「地上局」の記載は、「ゲートウェイ」に置き換えてもよい。
 なお、LTEの基地局は、eNodeB(Evolved Node B)又はeNBと称されることがある。また、NRの基地局は、gNodeB又はgNBと称されることがある。また、LTE及びNRでは、端末装置(移動局又は端末ともいう)はUE(User Equipment)と称されることがある。なお、端末装置は、通信装置の一種であり、移動局、又は端末とも称される。
 地上局30は、ネットワーク20を介して端末装置10と通信を行う。また、地上局30は、衛星局40と通信を行う。地上局30は、例えば、レーザーを用いた空間光通信を行う。
 衛星局40は、地上局30間の通信を中継する中継局である。衛星局40は、他の衛星局40及び地上局30と通信を行う。衛星局40は、例えば、他の衛星局40及び地上局30と、レーザーを用いた空間光通信を行う。
 例えば、端末装置10_1が端末装置10_2宛てに送信したデータは、ネットワーク20_1を介して地上局30_1が受信する。地上局30_1は、受信したデータを衛星局40_1に送信する。衛星局40_1は、衛星局40_2・・・を介してデータを衛星局40_nに送信する。衛星局40_nは、データを地上局30_2に送信する。地上局30_2は、ネットワーク20_2を介してデータを端末装置10_2に送信する。
 このように、本実施形態に係る衛星通信システムSでは、地上に位置する端末装置10は、衛星局40を介してデータの送受信を行う。
 ここで、衛星局は、主に静止衛星局と非静止軌道衛星局(例えば、低軌道衛星局)とに分けられる。
 図2は、本開示の第1の実施形態に係る衛星局40の一例を説明するための図である。図2に示すように、衛星局40には、非静止軌道衛星局40NGと静止衛星局40Gとが含まれる。
 静止衛星局40Gは、高度およそ35786kmに位置し、地球の自転速度と同じ速度で地球を公転する。静止衛星局40Gと地上の地上局30との相対速度がほぼ0であり、地上局30からは静止しているかのように観測される。静止衛星局40Gは、地球上に位置する地上局30等と通信を行う。
 非静止軌道衛星局40NGは、静止衛星局40Gに比べて低い高度で周回する衛星局である。非静止軌道衛星局40NGは、例えば、高度500kmから2000kmの間に位置する。
 2以上(例えば、数十から数千)の非静止軌道衛星局40NGによって低軌道衛星コンステレーションが形成される。静止衛星局40Gとは異なり、非静止軌道衛星局40NGと地上局30とでは相対速度がある。非静止軌道衛星局40NGは、地上局30から移動しているかのように観測される。非静止軌道衛星局40NG_1、40NG_2はそれぞれセルを構成し、地球上に位置する地上局30_1、30_2等と通信を行う。
 なお、本実施形態において、端末装置10が送信するデータを転送する衛星局40は、主に非静止軌道衛星局40NGである。以下では、特に言及する場合を除き、衛星局40は非静止軌道衛星局40NGである。
 図3は、本開示の第1の実施形態に係る衛星局40が構成するセルの一例を示す図である。図3には、衛星局40_2が形成するセルC2が示されている。低軌道を周回する衛星局40は、地上に所定の指向性を持って地上局30と通信を行う。例えば、図3に示す角度R1は40°である。
 図3の場合、衛星局40_2が形成するセルC2の半径D1は、例えば、1000kmである。衛星局40は、一定の速度をもって移動する。衛星局40が地上局30と通信を行うことが困難になった場合には、後続の衛星局40_3が通信を提供する。なお、上記した角度R1及び半径D1の値はあくまで一例であり上記に限られない。
 衛星局40は、上述の通り上空を非常に高速なスピードで軌道上を移動している。例えば高度600kmにある衛星局40の場合は、7.6km/Sのスピードで軌道上を移動している。例えばRF(Radio Frequency)通信の場合、衛星局40は半径数10km~数100kmのセル(又はビーム)を地上に形成するが、衛星の移動にあわせて地上に形成されたセルも移動するため、地上局30は移動していなくても、ハンドオーバーが必要となる場合がある。例えば、地上に形成されたセル直径が50kmで地上局30が移動していないケースを想定した場合、約6~7秒でハンドオーバーが発生する。
<1.2.提案技術の概要>
 このように、ネットワーク構成が常に変動する衛星通信システムSにおいて、例えば、端末装置10間の適切な通信経路をより容易に決定することが求められる。
 そこで、本開示の第1の実施形態に係る衛星局40は、他の衛星局40との間でパケットを用いた第1の通信、及び、ビーコンを用いた第2の通信を行う。衛星局40は、ビーコンを用いた第2の通信が行えた他の衛星局40に対して、第1の通信を用いてパケット(例えば、端末装置10からのデータ)を送信する。
 図4は、本開示の第1の実施形態に係る通信処理の概要を示す図である。図4の例では、端末装置10_1が端末装置10_2宛てにデータを送信する。
 端末装置10_1が送信したデータは、まず地上局30_1がネットワーク20_1を介して受信する(ステップS1)。次に、地上局30_1は、受信したデータを衛星局40_1に送信する(ステップS2)。
 衛星局40は、自局周囲に存在する他の衛星局40_2にビーコンを送信する(ステップS3)。ここで、衛星局40は、例えば、データの宛先からデータを送信(転送)する地上局30_2を特定し、自装置より地上局30_2に近い衛星局40_2にビーコンを送信する。
 他の衛星局40_2は、衛星局40_1からビーコンを受信すると、衛星局40_1に例えばビーコンを返信する(ステップS4)。このように、衛星局40_1、40_2の間でビーコンを用いた通信(第2の通信の一例)が行われる。
 衛星局40_1は、他の衛星局40_2から返信があった場合、他の衛星局40_2に、地上局30_1から受信したデータを送信(転送)する(ステップS5)。
 他の衛星局40_2は、受信したデータを地上局30_2に送信(転送)する(ステップS6)。なお、他の衛星局40_2は、地上局30_2と直接通信できない場合、自局の周囲に存在する他の衛星局40とビーコンによる通信を行った後に、データを転送する。
 地上局30_2は、受信したデータを、ネットワーク20_2を介して端末装置10_2に送信する(ステップS7)。
 このように、本実施形態に係る端末装置10_1は、少なくとも1つの衛星局40を介してデータを端末装置10_2に送信する。本実施形態に係る衛星局40は、データ(パケット)の宛先に応じて、他の衛星局40とビーコンを用いた通信(第2の通信の一例)を行う。衛星局40は、ビーコンを用いて通信を行えた他の衛星局40と通信(第1の通信の一例)を行い、データ(パケット)を他の衛星局40に転送する。
 本実施形態に係る衛星局40は、衛星通信システムSのネットワークトポロジ(ネットワーク構成)を認識することなく、宛先地上局30Dにパケットを転送することができる。このように、衛星通信システムSは、ネットワーク構成を管理する装置を備える必要がなく、より容易に適切な通信経路を決定することができる。
 なお、図4の例では、衛星通信システムSは2つの衛星局40_1、40_2を介してパケットを転送するが、パケットの転送に使用される衛星局40の数は2つに限定されない。衛星通信システムSが、1つの衛星局40を介してパケットを転送してもよく、2つ以上の衛星局40を介してパケットを転送してもよい。
<1.3.装置構成例>
 次に、図5~図7を用いて、本実施形態に係る衛星通信システムSを構成する各装置の構成例を説明する。
<1.3.1.端末装置>
 図5は、本開示の第1の実施形態に係る端末装置10の構成例を示すブロック図である。端末装置10は、他の装置(例えば、地上局30、他の端末装置10等)と通信する通信装置である。端末装置10は、情報処理装置の一種である。
 端末装置10は、通信部11と、記憶部12と、制御部13と、を備える。なお、図5に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、端末装置10の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
 通信部11は、通信装置(例えば、地上局30)と通信するための通信インタフェースである。通信部11は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。通信部11は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースであってもよいし、USB(Universal Serial Bus)ホストコントローラ、又は、USBポート等によって構成されるUSBインタフェースであってもよい。通信部11は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。通信部11は、端末装置10の通信手段として機能する。通信部11は、制御部13によって制御される。
 記憶部12は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部12は、端末装置10の記憶手段として機能する。
 制御部13は、端末装置10の各部を制御するコントローラ(Controller)である。制御部13は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部13は、端末装置10内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部13は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及び、FPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
<1.3.2.地上局>
 図6は、本開示の第1の実施形態に係る地上局30の構成例を示すブロック図である。地上局30は、他の装置(例えば、端末装置10、衛星局40等)と通信する通信装置である。地上局30は、情報処理装置の一種である。地上局30は、ネットワーク20から受け取ったデータ(パケット)をルーティングするルーターとしての機能を有する。
 地上局30は、アンテナ部31と、第1の通信部32と、ネットワーク通信部33と、記憶部34と、第2の通信部35と、制御部36と、を備える。なお、図6に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、地上局30の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
 アンテナ部31は、第1の通信部32により出力される信号をレーザーとして空間に放射する。また、アンテナ部31は、衛星局40が送信するレーザーを信号に変換し、当該信号を第1の通信部32に出力する。
 第1の通信部32は、信号を送受信する。例えば、第1の通信部32は、衛星局40へ信号を送信し、衛星局40から信号を受信する。第1の通信部32は、制御部36の制御に従って動作する。
 ネットワーク通信部33は、情報を送受信する。例えば、ネットワーク通信部33は、端末装置10へ情報を送信し、端末装置10から情報を受信する。ネットワーク通信部33は、制御部36の制御に従って、ネットワーク20を介して他の装置と通信する。
 記憶部34は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部34は、地上局30の記憶手段として機能する。記憶部43は、例えば地上局30と、地上局30の位置と、を対応付けた対応情報341を記憶する。
 対応情報341(図8参照)は、衛星局40が受信したデータの宛先と、地上局30の位置と、を対応付けた情報である。対応情報341は、例えば、地上局30によって管理される。地上局30は、例えば新たな衛星局40の追加、及び、衛星局40の最新の状態(例えば、通信可能な状態及び故障等により通信不可能な状態等)等に応じて対応情報341を生成/更新する。
 上述したように、送信元の端末装置10が送信したデータ(パケット)は、地上局30を介して衛星局40に送信される。データを衛星局40に送信する地上局30を送信元地上局30Tとも記載する。
 また、データは、衛星局40から地上局30に送信され、宛先の端末装置10に送信される。衛星局40からデータを受信する地上局30を宛先地上局30Dとも記載する。この宛先地上局30Dは、データに含まれる宛先アドレスから特定される。例えば、宛先アドレスが所定の範囲(宛先アドレス範囲)であるデータは、所定の地上局30に送信される。
 対応情報341は、宛先地上局30Dを特定する宛先地上局情報として、例えば、宛先アドレス範囲を含む。また、対応情報341は、宛先地上局30Dの位置として、例えば緯度及び経度を含む地上局位置情報を含む。
 図6に示す第2の通信部35は、例えば、ビーコンを用いた無線通信(第2の通信)を行う。第2の通信部35は、ビーコン信号を衛星局40に送信する。第2の通信部35は、衛星局40からビーコン信号を受信する。
 例えば、第2の通信部35は、レーザーを用いてビーコンを送信する。あるいは、第2の通信部35は、無線周波数(例えばRF周波数)を用いてビーコンを送信する。この場合、ビーコンはRF信号である。
 制御部36は、地上局30の各部を制御するコントローラ(Controller)である。制御部36は、例えば、CPU、MPU等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部36は、地上局30内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部36は、ASICやFPGA等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及び、FPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
 図6に示す制御部36は、衛星局特定部361と、対応情報送信部362と、を備える。制御部36を構成する各ブロック(衛星局特定部361及び対応情報送信部362)はそれぞれ制御部36の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。なお、制御部36は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。
 衛星局特定部361は、第2の通信部35を用いて対応情報341を送信する宛先衛星局40Dを特定する。衛星局特定部361は、例えば、ビーコンを送信するよう第2の通信部45を制御する。このビーコンに対する返信を第2の通信部35が受信すると、衛星局特定部361は、当該返信を行った衛星局40とビーコンを用いた第2の通信を行えたと判定する。
 また、衛星局特定部361は、ビーコンの到来方向から衛星局40が存在する方向を検知する。衛星局特定部361は、衛星局40と第1の通信を行えるように、検知した方向に自局のアンテナ部31の向きを調整する。また、衛星局特定部361は、衛星局40が、自局の方向にアンテナ部41が向くように調整できたか否かを示す情報を取得する。
 自局のアンテナ部31の向きが調節でき、かつ、衛星局40のアンテナ部41の向きが調節できたことで、地上局30は、衛星局40と第1の通信を行えるようになる。衛星局特定部361は、自局と第1の通信を行えるようになった衛星局40を、宛先衛星局40Dとする。
 すなわち、衛星局特定部361は、ビーコンを用いた第2の通信を行うことで、衛星局40と第1の通信が行えるようになった場合、宛先衛星局40Dを発見(特定)したとする。
 例えば、第2の通信部35がレーザーを用いてビーコンを送信する場合、衛星局特定部361は、所定の範囲で複数のビーコンを送信し得る。レーザーは指向性が高い。そのため、衛星局特定部361が、所定の範囲でビーコンを送信することで、地上局30と通信可能な宛先衛星局40Dを発見しやすくなる。
 一方、第2の通信部35がRF信号を用いてビーコンを送信する場合、衛星局特定部361は、所定の方向にビーコンを送信し得る。RF信号は、レーザーと比較して指向性が低い。そのため、衛星局特定部361は、レーザーと比較して、1回のビーコン送信でより広い範囲の宛先衛星局40Dを探索することができる。
 対応情報送信部362は、衛星局特定部361が特定した宛先衛星局40Dに対応情報341を送信する。対応情報送信部362は、第1の通信部32を介して対応情報341を送信する。対応情報送信部362は、例えば、対応情報341を送信した時刻をタイムスタンプとして、対応情報341に含めて送信し得る。
 なお、ここでは、対応情報341を送信する地上局30の構成例について示したが、全ての地上局30が対応情報341を衛星局40に送信しなくてもよい。例えば、管理が困難な場所に設置されている地上局30や、電力制限の厳しい地上局30等、一部の地上局30は、対応情報341の送信を行わなくてもよい。
 このように、対応情報341の送信を行わない地上局30では、対応情報341の送信に関連する構成要素(例えば、第2の通信部35、衛星局特定部361、対応情報送信部362等)が省略され得る。
<1.3.3.衛星局>
 図7は、本開示の第1の実施形態に係る衛星局40の構成例を示すブロック図である。衛星局40は、他の装置(例えば、地上局30、他の衛星局40等)と通信する通信装置である。衛星局40は、地上局30から受け取ったデータ(パケット)をルーティングするルーターとしての機能を有する。
 衛星局40は、アンテナ部41と、第1の通信部42と、記憶部43と、位置情報取得部44と、第2の通信部45と、制御部46と、を備える。なお、図7に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、衛星局40の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
 アンテナ部41は、第1の通信部42により出力される信号をレーザーとして空間に放射する。また、アンテナ部41は、地上局30又は他の衛星局40が送信するレーザーを信号に変換し、当該信号を第1の通信部42に出力する。
 第1の通信部42は、パケットを用いた第1の通信を行う。第1の通信部42は、信号(パケット)を送受信する。例えば、第1の通信部42は、地上局30又は他の衛星局40へ信号を送信し、地上局30又は他の衛星局40から信号を受信する。第1の通信部42は、制御部46の制御に従って動作する。
 なお、衛星局40は、アンテナ部41及び第1の通信部42をそれぞれ複数備えていてもよい。例えば、地上局30と無線通信を行うアンテナ部41及び第1の通信部42と、他の衛星局40と無線通信を行うアンテナ部41及び第1の通信部42と、がそれぞれ異なっていてもよい。
 記憶部43は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部43は、地上局30の記憶手段として機能する。
 記憶部43は、例えばパケットの宛先アドレスと、地上局30の位置と、を対応付けた対応情報431を記憶する。衛星局40は、例えば、地上局30から対応情報431を取得し、記憶部43に記憶させる。
 図8は、本開示の第1の実施形態に係る衛星局40が記憶する対応情報431の一例を示す図表である。図8に示すように、対応情報431は、「タイムスタンプ」、「宛先アドレス範囲」及び「地上局位置」が含まれる。
 「タイムスタンプ」は、地上局30が対応情報431を送信した時刻を示す情報である。例えば、衛星局40は、地上局30から対応情報431を受信した場合、「タイムスタンプ」が示す時刻が最新である対応情報431を記憶部43に記憶する。
 図8では、「宛先アドレス範囲」として、N個の宛先アドレス範囲(宛先アドレス範囲#0~#N-1)が対応情報431に含まれる。衛星局40は、受信したデータの宛先アドレスが、宛先アドレス範囲#0~#N-1のいずれかに含まれるか判定することで、受信したデータの宛先地上局30Dを判定する。
 図8では、「宛先アドレス範囲」に対応する「地上局位置」として、N個の地上局位置(地上局位置#0~#N-1)が対応情報431に含まれる。衛星局40は、受信したデータの宛先アドレスが、宛先アドレス範囲#0~#N-1のいずれかに含まれるか判定することで、宛先地上局30Dの位置を判定(特定)する。
 図7に戻り、位置情報取得部44は、衛星局40の位置情報を取得する。位置情報取得部44は、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機である。位置情報取得部44は、GNSS信号を受信することで、衛星局40の位置情報を取得する。
 第2の通信部45は、例えば、ビーコンを用いた無線通信(第2の通信)を行う。第2の通信部45は、ビーコン信号を他の衛星局40に送信する。第2の通信部45は、他の衛星局40からビーコン信号を受信する。
 例えば、第2の通信部45は、レーザーを用いてビーコンを送信する。あるいは、第2の通信部45は、無線周波数(例えばRF周波数)を用いてビーコンを送信する。この場合、ビーコンはRF信号である。
 制御部46は、衛星局40の各部を制御するコントローラ(Controller)である。制御部46は、例えば、CPU、MPU等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部46は、衛星局40内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部46は、ASICやFPGA等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及び、FPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
 図7に示す制御部46は、パケット受信部461と、地上局特定部462と、自己位置特定部463と、送信先決定部464と、隣接衛星局特定部465と、パケット送信部466と、を備える。制御部46を構成する各ブロック(パケット受信部461~パケット送信部466)はそれぞれ制御部46の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。なお、制御部46は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。
 パケット受信部461は、第1の通信部42を介して、地上局30又は他の衛星局40からパケットを受信する。パケット受信部461は、受信したパケットを地上局特定部462に出力する。
 地上局特定部462は、パケット受信部461が受信したパケット(受信パケット)から宛先アドレスを取得する。地上局特定部462は、対応情報431に基づき、宛先アドレスから宛先地上局30Dの位置を特定する。地上局特定部462は、特定した宛先地上局30Dの位置に関する地上局位置情報を送信先決定部464に出力する。
 自己位置特定部463は、位置情報取得部44が取得した位置情報から自衛星局の位置(自己位置)を特定する。自己位置特定部463は、特定した自己位置に関する自己位置情報を送信先決定部464に出力する。
 送信先決定部464は、自己位置及び宛先地上局30Dの位置に応じて、受信パケットの送信先(転送先)を決定する。例えば、自衛星局が宛先地上局30Dと直接通信可能である、換言すると自衛星局のセル内に宛先地上局30Dが位置する場合、送信先決定部464は、受信パケットの送信先を宛先地上局30Dに決定する。この場合、送信先決定部464は、宛先地上局30Dに受信パケットを送信するようパケット送信部466に指示する。
 一方、自衛星局が宛先地上局30Dと直接通信できない場合、換言すると自衛星局のセル内に宛先地上局30Dが位置しない場合、送信先決定部464は、自衛星局の周囲に存在する他の衛星局40(以下、隣接衛星局40Nとも記載する)を受信パケットの送信先に決定する。この場合、送信先決定部464は、隣接衛星局特定部465に、隣接衛星局40Nの特定を指示する。
 隣接衛星局特定部465は、第2の通信部45を用いて隣接衛星局40Nを特定する。例えば、隣接衛星局特定部465は、自己位置及び宛先地上局30Dの位置に応じて、自己位置より宛先地上局30Dに近い場所に位置する隣接衛星局40Nを特定する。
 隣接衛星局特定部465は、例えば、宛先地上局30Dが存在する方角(方向)にビーコンを送信するよう第2の通信部45を制御する。
 このビーコンに対する返信を第2の通信部45が受信すると、隣接衛星局特定部465は、当該返信を行った衛星局40(以下、返信元衛星局40RPと記載する)とビーコンを用いた第2の通信を行えたと判定する。
 また、隣接衛星局特定部465は、ビーコンの到来方向から返信元衛星局40RPが存在する方向を検知する。隣接衛星局特定部465は、返信元衛星局40RPと第1の通信を行えるように、検知した方向に自衛星局のアンテナ部41の向きを調整する。また、隣接衛星局特定部465は、返信元衛星局40RPが、自衛星局の方向にアンテナ部41が向くように調整できたか否かを示す情報を取得する。
 自衛星局のアンテナ部41の向きが調節でき、かつ、返信元衛星局40RPのアンテナ部41の向きが調節できたことで、衛星局40は、返信元衛星局40RPと第1の通信を行えるようになる。隣接衛星局特定部465は、自衛星局と第1の通信を行えるようになった返信元衛星局40RPを、隣接衛星局40Nとする。
 すなわち、隣接衛星局特定部465は、ビーコンを用いた第2の通信を行うことで、他の衛星局40と第1の通信が行えるようになった場合、隣接衛星局40N(他の衛星局40)を発見(特定)したとする。
 例えば、隣接衛星局特定部465は、当該返信を行った衛星局40の位置が、自己位置より宛先地上局30Dに近い場合、隣接衛星局特定部465は、当該衛星局40を受信パケットの送信先(隣接衛星局40N)に決定する。
 例えば、第2の通信部45がレーザーを用いてビーコンを送信する場合、隣接衛星局特定部465は、宛先地上局30Dが存在する方向を含む所定の範囲で複数のビーコンを送信し得る。レーザーは指向性が高い。そのため、隣接衛星局特定部465が、所定の範囲でビーコンを送信することで、宛先地上局30Dと通信可能な隣接衛星局40Nを発見しやすくなる。
 一方、第2の通信部45がRF信号を用いてビーコンを送信する場合、隣接衛星局特定部465は、宛先地上局30Dが存在する方角(方向)にビーコンを送信し得る。RF信号は、レーザーと比較して指向性が低い。そのため、隣接衛星局特定部465は、レーザーと比較して、1回のビーコン送信でより広い範囲の隣接衛星局40Nを探索することができる。
 隣接衛星局特定部465は、特定した隣接衛星局40Nに関する隣接衛星局情報をパケット送信部466に出力する。
 パケット送信部466は、受信パケットを宛先地上局30D又は隣接衛星局40Nに送信する。送信先決定部464が宛先地上局30Dにパケットを送信するよう指示した場合、パケット送信部466は、第1の通信部42を介して、宛先地上局30Dに受信パケットを転送する。
 例えば、第2の通信部45がレーザーを用いてビーコンを送信する場合、パケット送信部466は、第2の通信部45が送信した方向と同じ方向にパケットを送信するよう第1の通信部42を制御する。
 一方、第2の通信部45がRF信号を用いてビーコンを送信する場合、パケット送信部466は、隣接衛星局40Nから取得した隣接衛星局40Nの位置(以下、隣接衛星位置)に基づいた方向にパケットを送信する。
 パケット送信部466は、隣接衛星局特定部465から隣接衛星局情報を取得した場合、隣接衛星局情報に基づき、隣接衛星局40Nに受信パケットを転送する。
<1.4.通信処理例>
<1.4.1.パケット転送処理>
 図9は、本開示の第1の実施形態に係るパケット転送処理の流れの一例を示すフローチャートである。図9のパケット転送処理は、パケットを受信したことを契機に、衛星局40によって実行される。
 まず、衛星局40は、受信したパケット(受信パケット)から宛先アドレスを取得する(ステップS101)。次に、衛星局40は、対応情報431に基づき、宛先アドレスに対応する地上局30の位置を取得する(ステップS102)。衛星局40は、宛先アドレスがどの宛先アドレス範囲に含まれるかに応じて、宛先地上局30Dの位置を取得する。
 衛星局40は、自己位置を取得する(ステップS103)。例えば、衛星局40は、位置情報取得部44から衛星局40の位置(自己位置)を取得する。
 衛星局40は、自己位置及び宛先地上局30Dの位置から、宛先地上局30Dと直接通信が可能であるか否かを判定する(ステップS104)。
 宛先地上局30Dと直接通信が可能である場合(ステップS104;Yes)、衛星局40は、宛先地上局30Dにパケットを送信する(ステップS105)。
 宛先地上局30Dと直接通信ができない場合(ステップS104;No)、衛星局40は、ビーコンを送信して隣接衛星局40Nを探索する(ステップS106)。ここで、衛星局40は、自己位置及び宛先地上局30Dの位置から、宛先地上局30Dの方角(方向)にビーコンを送信する。
 ビーコンを送信した衛星局40は、隣接衛星局40Nを発見したか否かを判定する(ステップS107)。例えば、衛星局40は、隣接衛星局40Nからビーコンを受信し、互いのアンテナ部41の方向を、第1の通信が行えるように調整できた場合、隣接衛星局40Nを発見したと判定する。隣接衛星局40Nから受信するビーコン(受信ビーコン)は、衛星局40が送信したビーコン(送信ビーコン)に対する返信である。
 隣接衛星局40Nを発見しなかった場合(ステップS107;No)、衛星局40は、ステップS103に戻り、自己位置を取得する。
 隣接衛星局40Nを発見した場合(ステップS107;Yes)、衛星局40は、隣接衛星局40Nに自己位置を送信し(ステップS108)、隣接衛星局40Nから隣接衛星局40Nの位置(隣接衛星位置)を受信する(ステップS109)。
 衛星局40は、隣接衛星位置及び自己位置に基づき、隣接衛星局40Nが自衛星局より宛先地上局30Dに近いか否かを判定する(ステップS110)。
 自衛星局が隣接衛星局40Nより宛先地上局30Dに近い場合(ステップS110;No)、衛星局40は、ステップS103に戻り、自己位置を取得する。
 一方、隣接衛星局40Nが自衛星局より宛先地上局30Dに近い場合(ステップS110;Yes)、衛星局40は、隣接衛星局40Nにパケットを送信(転送)する(ステップS111)。
<1.4.2.対応情報送信処理>
 図10は、本開示の第1の実施形態に係る対応情報送信処理の流れの一例を示すフローチャートである。図10の対応情報送信処理は、一定周期で、地上局30によって実行される。
 図10に示すように、地上局30は、まず、ビーコンを送信して対応情報341を送信する宛先衛星局40Dを探索する(ステップS201)。
 ビーコンを送信した地上局30は、宛先衛星局40Dを発見したか否かを判定する(ステップS202)。例えば、地上局30は、宛先衛星局40Dからビーコンを受信し、互いのアンテナ部31、41の方向を、第1の通信が行えるように調整できた場合、宛先衛星局40Dを発見したと判定する。宛先衛星局40Dから受信するビーコン(受信ビーコン)は、衛星局40が送信したビーコン(送信ビーコン)に対する返信である。
 宛先衛星局40Dを発見しなかった場合(ステップS202;No)、地上局30は、処理を終了する。
 宛先衛星局40Dを発見した場合(ステップS202;Yes)、地上局30は、宛先衛星局40Dに対応情報341を送信する(ステップS3203)。
 以上のように、本開示の第1の実施形態に係る衛星通信システムSでは、パケットを受信した衛星局40が、宛先地上局30D、又は、自衛星局よりも宛先地上局30Dに近い隣接衛星局40Nにパケットを転送する。衛星局40間でパケットの転送が繰り返されることで、パケットは宛先地上局30Dと直接通信可能な衛星局40に到達する。
 これにより、衛星通信システムSは、ネットワーク構成を把握することなく、端末装置10間で、衛星局40を介した通信を行うことができる。このように、衛星通信システムSは、より容易に端末装置10間の通信経路を決定することができる。
 また、本実施形態では、第1の通信部42がレーザーを用いた空間光通信を行う。上述したように、レーザーは指向性が高いため、空間光通信は、リンク(例えば、衛星局40間、又は、衛星局40-地上局30間のリンク)確立が難しい。そのため、予め衛星局40間の通信を計画していた場合、衛星局40が計画通り通信を実施できない恐れがある。
 一方、本実施形態では、衛星局40は、パケットを受信後、動的に通信可能な隣接衛星局40Nを探索して当該パケットを転送する。そのため、第1の通信部42が空間光通信を行う場合でも、衛星局40は、より確実に(高い確率で)リンクを確立することができ、より確実に(高い確率で)パケットを隣接衛星局40Nに転送することができる。
<<2.第2の実施形態>>
 上述した第1の実施形態では、衛星局40がパケットを受信してから隣接衛星局40Nを探索するとしたが、衛星局40は予め隣接衛星局40Nを探索しておいてもよい。
<2.1.衛星局の構成例>
 図11は、本開示の第2の実施形態に係る衛星局40Aの構成例を示すブロック図である。
 図11に示す衛星局40Aの記憶部43Aは、隣接衛星局情報432を記憶する。
 また、制御部46Aの隣接衛星局特定部465Aは、予め隣接衛星局40Nを探索し、探索結果を隣接衛星局情報432として記憶部43Aに記憶させる。隣接衛星局特定部465Aは、自衛星局の周囲にビーコンを送信するよう第2の通信部45を制御する。このビーコンに対する返信を第2の通信部45が受信すると、隣接衛星局特定部465Aは、当該返信を行った衛星局40とビーコンを用いた第2の通信を行えたと判定し、当該衛星局40を隣接衛星局40Nとする。
 隣接衛星局特定部465Aは、隣接衛星局40Nから隣接衛星位置を取得する。隣接衛星局特定部465Aは、取得した隣接衛星位置を、当該隣接衛星局40Nを識別する情報と対応付、隣接衛星局情報432として記憶部43に記憶させる。
 図12は、本開示の第2の実施形態に係る隣接衛星局情報432の一例を示す図表である。隣接衛星局情報432は、衛星局40を識別する情報(衛星識別情報)と、衛星局40の位置に関する情報(衛星位置情報)と、を含む。図12では、隣接衛星局情報432は、N個の隣接衛星局40Nに関する情報を有する。
 なお、図12に示す隣接衛星局情報432は一例である。例えば、隣接衛星局情報432が、衛星識別情報及び衛星位置情報以外の情報を含んでいてもよい。例えば、隣接衛星局情報432が、衛星位置情報を取得した時刻に関する時刻情報を含んでいてもよい。
 この場合、衛星局40Aは、一定期間が経過した隣接衛星局情報432を破棄するようにしてもよい。上述したように衛星局40は移動しているため、一定期間が経過すると、取得した衛星位置に隣接衛星局40Nが存在しない可能性があるためである。
 図11に戻り、制御部46Aの送信先決定部464Aは、自己位置及び宛先地上局30Dの位置に応じて、受信パケットの送信先(転送先)を決定する。
 例えば、衛星局40Aが宛先地上局30Dと直接通信可能である、換言すると衛星局40Aのセル内に宛先地上局30Dが位置する場合、送信先決定部464Aは、受信パケットの送信先を宛先地上局30Dに決定する。この場合、送信先決定部464Aは、宛先地上局30Dに受信パケットを送信するようパケット送信部466Aに指示する。
 一方、衛星局40Aが宛先地上局30Dと直接通信できない場合、換言すると衛星局40Aのセル内に宛先地上局30Dが位置しない場合、送信先決定部464Aは、衛星局40Aの周囲に存在する隣接衛星局40Nを受信パケットの送信先に決定する。
 この場合、送信先決定部464Aは、記憶部43Aが記憶する隣接衛星局情報432に含まれる隣接衛星局40Nの中から送信先衛星局40Rを選択する。例えば、送信先決定部464Aは、自己位置より宛先地上局30Dに近い隣接衛星局40Nを送信先衛星局40Rに選択する。
 例えば、送信先決定部464Aは、宛先地上局30Dの方角にある隣接衛星局40Nを選択する。送信先決定部464Aは、選択した隣接衛星局40Nが衛星局40Aより宛先地上局30Dに近い場合、当該隣接衛星局40Nを送信先衛星局40Rとして選択する。
 自己位置より宛先地上局30Dに近い隣接衛星局40Nが複数ある場合、送信先決定部464Aは、例えば、隣接衛星位置を取得した時刻が最も新しい隣接衛星局40Nを送信先衛星局40Rとして選択する。あるいは、送信先決定部464Aは、宛先地上局30Dに最も近い隣接衛星局40Nを送信先衛星局40Rとして選択してもよい。また、送信先決定部464Aは、リンクを確立しやすい隣接衛星局40Nを送信先衛星局40Rとして選択してもよい。リンクの確立しやすさは、例えば、アンテナ部41の向き等に応じて決まる。
 送信先決定部464Aは、選択した隣接衛星局40Nに受信パケットを送信するようパケット送信部466Aに指示する。
 パケット送信部466Aは、送信先決定部464Aが決定した送信先(宛先地上局30D又は送信先衛星局40R)に受信パケットを転送する。
<2.2.通信処理例>
 図13は、本開示の第2の実施形態に係る通信処理の流れの一例を示すフローチャートである。図13の通信処理は、衛星局40Aによって繰り返し実行される。
 図13に示すように、衛星局40Aは、ビーコンを送信して隣接衛星局40Nを探索する(ステップS301)。ここでは、衛星局40Aは、特に方角は限定せず、自衛星局周囲にビーコンを送信する。
 ビーコンを送信した衛星局40Aは、隣接衛星局40Nを発見したか否かを判定する(ステップS302)。例えば、衛星局40Aは、隣接衛星局40Nからビーコンを受信した場合、隣接衛星局40Nを発見したと判定する。隣接衛星局40Nから受信するビーコン(受信ビーコン)は、衛星局40Aが送信したビーコン(送信ビーコン)に対する返信である。
 隣接衛星局40Nを発見しなかった場合(ステップS302;No)、衛星局40Aは、ステップS306に進む。
 隣接衛星局40Nを発見した場合(ステップS302;Yes)、衛星局40Aは、隣接衛星局40Nに自己位置を送信し(ステップS303)、隣接衛星局40Nから隣接衛星局40Nの位置(隣接衛星位置)を受信する(ステップS304)。
 衛星局40Aは、隣接衛星局40Nに関する情報(衛星識別情報及び衛星位置情報)を隣接衛星局情報432に登録する(ステップS305)。例えば、衛星局40Aは、隣接衛星位置に関する衛星位置情報を衛星識別情報と対応付けて、隣接衛星局情報432として記憶部43に記憶させる。
 次に、衛星局40Aは、受信パケットがあるか否かを判定する(ステップS306)。衛星局40Aは、パケットを受信した場合、受信パケットがあると判定する。あるいは、例えば、後述するように、衛星局40Aが受信バッファを備える場合、衛星局40Aは、受信バッファに受信パケットが格納されている場合、受信パケットがあると判定する。
 受信パケットがないと判定した場合(ステップS306;No)、衛星局40Aは、ステップS301に戻り、隣接衛星局40Nを探索する。
 受信パケットがあると判定した場合(ステップS306;Yes)、衛星局40Aは、受信パケットから宛先アドレスを取得する(ステップS307)。次に、衛星局40Aは、対応情報に基づき、宛先アドレスに対応する地上局30の位置を取得する(ステップS308)。衛星局40Aは、宛先アドレスがどの宛先アドレス範囲に含まれるかに応じて、宛先地上局30Dの位置を取得する。
 衛星局40Aは、自己位置を取得する(ステップS309)。例えば、衛星局40Aは、位置情報取得部44から衛星局40Aの位置(自己位置)を取得する。
 衛星局40Aは、自己位置及び宛先地上局30Dの位置から、宛先地上局30Dと直接通信が可能であるか否かを判定する(ステップS310)。
 宛先地上局30Dと直接通信が可能である場合(ステップS310;Yes)、衛星局40Aは、宛先地上局30Dにパケットを送信する(ステップS311)。
 宛先地上局30Dと直接通信ができない場合(ステップS310;No)、衛星局40Aは、隣接衛星局情報432から送信先衛星局40Rを選択する(ステップS312)。
 衛星局40Aは、選択した送信先衛星局40Rが自衛星局より宛先地上局30Dに近いか否かを判定する(ステップS313)。
 自衛星局が送信先衛星局40Rより宛先地上局30Dに近い場合(ステップS313;No)、衛星局40Aは、ステップS301に戻り、隣接衛星局40Nを探索する。
 送信先衛星局40Rが衛星局40Aより宛先地上局30Dに近い場合(ステップS313;Yes)、衛星局40Aは、送信先衛星局40Rにパケットを送信(転送)する(ステップS314)。
 以上のように、本開示の第2の実施形態に係る衛星局40Aは、予め周囲の隣接衛星局40Nを探索しておき、受信パケットを転送する場合に探索していた隣接衛星局40Nの中から送信先衛星局40Rを選択する。これにより、衛星局40Aは、パケットを受信してから送信先衛星局40Rを探索する場合と比較して、より早くパケットを転送することができる。
<<3.第3の実施形態>>
 上述した第1の実施形態の衛星局40が、受信バッファ及びリトライカウンタを備えていてもよい。なお、ここでは、第1の実施形態に係る衛星局40が受信バッファ及びリトライカウンタを備える場合について説明するが、第2の実施形態に係る衛星局40Aが受信バッファ及びリトライカウンタを備えていてもよい。
<3.1.衛星局の構成例>
 図14は、本開示の第3の実施形態に係る衛星局40Bの構成例を示すブロック図である。図14に示す衛星局40Bの記憶部43Bは受信バッファ433を備える。また、衛星局40Bの制御部46Bは、リトライカウンタ467を備える。
 受信バッファ433は、第1の通信部42が受信したパケット(受信パケット)を保持する。
 制御部46Bのパケット受信部461Bは、受信したパケットを受信バッファ433に格納する。なお、本実施形態では、パケット受信部461Bは、受信した全てのパケットを受信バッファ433に格納するものとする。パケット送信部466Bは、受信バッファ433に格納された受信パケットを1つずつ取り出してパケットを送信(転送)する。
 リトライカウンタ467は、パケット送信部466Bがパケット送信処理を行った回数をカウントする。リトライカウンタ467は、パケット送信部466Bがパケット送信処理を実行したがパケットを送信できなかった回数(隣接衛星局40Nの探索回数)をカウントする。
 パケット送信部466Bは、宛先地上局30D又は送信先衛星局40Rにパケットを送信する。パケット送信部466Bは、送信先衛星局40Rにパケットを送信できなかった回数を、リトライカウンタ467を用いてカウントする。
 パケット送信部466Bは、例えば、隣接衛星局40Nを発見できなかった場合、パケットが送信できなかったと判定する。例えば、パケット送信部466Bは、隣接衛星局40Nより衛星局40Bが宛先地上局30Dに近い場合、パケットが送信できなかったと判定する。
 例えば、パケット送信部466Bは、隣接衛星局40Nにパケットが送信可能でない場合、パケットが送信できなかったと判定する。パケット送信部466Bは、隣接衛星局40Nに関連する衛星関連情報に基づき、隣接衛星局40Nにパケットが送信可能か否かを判定する。衛星関連情報は、例えば、隣接衛星局40Nのアンテナ部41等、各部の状態に関する装置情報、及び、受信バッファ433の状態(空き状態)に関するバッファ情報等を含む。装置情報は、例えば、隣接衛星局40Nの故障に関する故障情報を含む。
 パケット送信部466Bは、隣接衛星局40Nが例えば故障によって通信不可能な場合、隣接衛星局40Nにパケットを送信できないと判定する。あるいは、パケット送信部466Bは、隣接衛星局40Nの受信バッファ433に空きがない場合、隣接衛星局40Nにパケットを送信できないと判定する。
 なお、パケット送信部466Bは、例えば、第2の通信部45を介して隣接衛星局40Nから衛星関連情報を取得する。第2の通信部45は、例えば、隣接衛星位置を取得するときに合わせて衛星関連情報を取得し得る。
 パケット送信部466Bは、例えば、パケットが送信できなかったと判定した回数をカウントする。送信できなかった回数が閾値Thを超えた場合、パケット送信部466Bは、パケットの送信を停止する。例えば、パケット送信部466Bは、パケットを破棄することで、パケットの送信を停止する。
 あるいは、パケット送信部466Bは、送信できなかったパケットを受信バッファ433に格納し、受信バッファ433に格納されている他の受信パケットの送信処理を行う。なお、パケット送信部466Bは、他の受信パケットの送信後に再度、送信できなかったパケットの送信処理を行い得る。
 パケット送信部466Bは、受信パケットと、当該パケットを送信できなかった回数を受信バッファ433に格納するようにしてもよい。送信できなかった回数が所定回数を超えた場合、パケット送信部466Bは、当該パケットを破棄するようにしてもよい。これにより、衛星局40Bは受信バッファ433をより効率的に利用することができる。
<3.2.通信処理例>
 図15は、本開示の第3の実施形態に係る通信処理の流れの一例を示すフローチャートである。図15に示す通信処理は、パケットを受信した場合、あるいは、受信バッファ433にパケットが格納されている場合に、衛星局40Bによって実行される。
 図15に示すように、衛星局40Bは、受信パケットから宛先アドレスを取得する(ステップS401)。例えば、衛星局40Bは、受信バッファ433から受信パケットを取り出し、取り出した受信パケットから宛先アドレスを取得する。
 次に、衛星局40Bは、対応情報に基づき、宛先アドレスに対応する地上局30の位置を取得する(ステップS402)。衛星局40Bは、宛先アドレスがどの宛先アドレス範囲に含まれるかに応じて、宛先地上局30Dの位置を取得する。
 衛星局40Bは、リトライカウンタ467を初期化する(ステップS403)。衛星局40Bは、例えば、リトライカウンタ467の値をゼロにすることで、リトライカウンタ467を初期化する。
 衛星局40Bは、リトライカウンタ467のカウンタ値が閾値Th以下であるか否かを判定する(ステップS404)。カウンタ値が閾値Thより大きい場合(ステップS404;No)、衛星局40Bは、通信処理を終了する。
 カウンタ値が閾値Th以下である場合(ステップS404;Yes)、衛星局40Bは、リトライカウンタ467のカウンタ値を増加させる(ステップS405)。衛星局40Bは、例えば、カウンタ値を「1」増加させることで、リトライカウンタ467をインクリメントする。
 衛星局40Bは、自己位置を取得する(ステップS406)。例えば、衛星局40Bは、位置情報取得部44から衛星局40Bの位置(自己位置)を取得する。
 衛星局40Bは、自己位置及び宛先地上局30Dの位置から、宛先地上局30Dと直接通信が可能であるか否かを判定する(ステップS407)。
 宛先地上局30Dと直接通信が可能である場合(ステップS407;Yes)、衛星局40Bは、宛先地上局30Dにパケットを送信する(ステップS408)。
 宛先地上局30Dと直接通信ができない場合(ステップS407;No)、衛星局40Bは、ビーコンを送信して隣接衛星局40Nを探索する(ステップS409)。ここで、衛星局40Bは、自己位置及び宛先地上局30Dの位置から、宛先地上局30Dの方角(方向)にビーコンを送信する。
 ビーコンを送信した衛星局40Bは、隣接衛星局40Nを発見したか否かを判定する(ステップS410)。例えば、衛星局40Bは、隣接衛星局40Nからビーコンを受信した場合、隣接衛星局40Nを発見したと判定する。隣接衛星局40Nから受信するビーコン(受信ビーコン)は、衛星局40Bが送信したビーコン(送信ビーコン)に対する返信である。
 隣接衛星局40Nを発見しなかった場合(ステップS410;No)、衛星局40Bは、ステップS404に戻り、リトライカウンタ467のカウンタ値と閾値Thとを比較する。
 隣接衛星局40Nを発見した場合(ステップS410;Yes)、衛星局40Bは、隣接衛星局40Nに自己位置を送信し(ステップS411)、隣接衛星局40Nから隣接衛星局40Nの位置(隣接衛星位置)及び衛星関連情報を受信する(ステップS412)。なお、隣接衛星位置及び衛星関連情報をまとめて衛星局情報とも称する。
 衛星局40Bは、隣接衛星位置及び自己位置に基づき、隣接衛星局40Nが自衛星局より宛先地上局30Dに近いか否かを判定する(ステップS413)。
 自衛星局が隣接衛星局40Nより宛先地上局30Dに近い場合(ステップS413;No)、衛星局40Bは、ステップS404に戻り、リトライカウンタ467のカウンタ値と閾値Thとを比較する。
 一方、隣接衛星局40Nが自衛星局より宛先地上局30Dに近い場合(ステップS413;Yes)、衛星局40Bは、隣接衛星局40Nにパケットを送信可能であるか否かを判定する(ステップS414)。衛星局40Bは、隣接衛星局40Nが故障しているか否か、及び、隣接衛星局40Nの受信バッファの空き状況等に応じて、パケットを送信可能であるか否かを判定する。
 なお、衛星関連情報に、隣接衛星局40Nがパケットを受信可能であるか否かを示す情報が含まれていてもよい。衛星局40Bは、隣接衛星局40Nの状態(故障しているか否か、受信バッファ433の空き状況等)に応じてパケットを送信可能であるか否かを判定する。この場合、衛星局40Bは、隣接衛星局40Nがパケットを受信可能である場合に、パケットを送信可能であると判定する。
 隣接衛星局40Nにパケットを送信できない場合(ステップS414;No)、衛星局40Bは、ステップS404に戻り、リトライカウンタ467のカウンタ値と閾値Thとを比較する。
 隣接衛星局40Nにパケットを送信できる場合(ステップS414;Yes)、衛星局40Bは、隣接衛星局40Nにパケットを送信(転送)する(ステップS415)。
 以上のように、本開示の第3の実施形態に係る衛星局40Bは、受信バッファ433及びリトライカウンタ467を備える。これにより、衛星局40Bは、受信パケットの送信処理(転送処理)を中断し、次の受信パケットの送信処理を開始することができる。これにより、衛星局40Bは、受信パケットが転送できないことで、後続の受信パケットの送信処理が停止することを防ぐことができる。すなわち、衛星局40Bは、より効率的に受信パケットを転送することができる。
 また、本実施形態に係る衛星局40Bは、衛星関連情報に基づき、パケットが送信可能であるか否かを判定する。これにより、衛星局40Bは、隣接衛星局40Nの状態に応じてパケットの転送処理を行うことができ、パケットをより効率的に転送することができる。
<<4.その他の実施形態>>
 上述の各実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。
 例えば、衛星局40が隣接衛星局40Nに送信する自己位置は、送信時に位置情報取得部44が取得した位置情報(以下、現在位置情報とも記載する)であるとしたが、衛星局40が送信する自己位置はこれに限定されない。
 当該自己位置は、送信時より前(一定期間前)の時点で位置情報取得部44が取得した位置情報(以下、過去位置情報とも記載する)であってもよく、送信時より後(一定期間後)の時点での位置情報(以下、予測位置情報とも記載する)であってもよい。送信時より後の時点での位置情報は、例えば、衛星局40の軌道に基づき、自己位置特定部463が予測した未来の自己位置である。
 衛星局40は、隣接衛星局40Nに送信する自己位置は、1時点での位置情報であってもよく、複数の時点での位置情報であってもよい。例えば、衛星局40は、過去位置情報及び現在位置情報を自己位置として隣接衛星局40Nに送信し得る。あるいは、衛星局40は、現在位置情報及び予測位置情報を自己位置として隣接衛星局40Nに送信し得る。
 また、隣接衛星局40Nも、衛星局40の自己位置と同様に、過去位置情報、現在位置情報及び予測位置情報の少なくとも1つを隣接衛星位置として衛星局40に送信し得る。
 衛星局40は、例えば、複数の時点での位置情報に基づき、隣接衛星局40Nが宛先地上局30Dに近づくように移動しているか否かを判定し得る。衛星局40は、例えば、自衛星局より宛先地上局30Dに近く、更に宛先地上局30Dの方角に移動する隣接衛星局40Nに、受信パケットを転送する。あるいは、衛星局40は、予測位置情報に基づき、送信後より後の時点で、自衛星局40より宛先地上局30Dに近い隣接衛星局40Nに、受信パケットを転送する。
 これにより、衛星局40は、より短い経路で宛先地上局30Dにパケットが到達するように、隣接衛星局40Nにパケットを転送することができる。
 また、衛星局40は、複数時点での位置情報に基づき、自衛星局と隣接衛星局40Nとの軌道が同じであるか異なっているかを判定するようにしてもよい。例えば、衛星局40は、自衛星局と隣接衛星局40Nとの軌道の差が所定以下であるか否かに応じて、隣接衛星局40Nにパケットを転送する。
 衛星局40は、少なくとも2つの時点での位置を結ぶベクトル(軌道ベクトル)を、自衛星局及び隣接衛星局40Nのそれぞれで算出する。衛星局40は、算出した軌道ベクトルの内積を計算する。衛星局40は、内積が閾値以上である場合、自衛星局及び隣接衛星局40Nの軌道が同じであると判定する。衛星局40は、内積が閾値より小さい場合、自衛星局及び隣接衛星局40Nの軌道が異なると判定する。
 例えば、衛星局40は、自衛星局の軌道が隣接衛星局40Nと異なると判定した場合、当該隣接衛星局40Nへのパケットの転送を中止し、他の衛星局40を再度探索する。
 異なる軌道にある衛星局40同士は、直接通信可能な時間が限られる。また、異なる軌道にある衛星局40間の通信は、同じ軌道にある衛星局40間の通信と比較して信頼性が低い。そのため、衛星局40は、同じ軌道にある隣接衛星局40Nを選択してパケットを転送する。これにより、衛星局40は、より信頼性の高い通信でパケットを転送することができる。
 このように、衛星局40は、一定期間後の隣接衛星局40Nの位置に応じて、隣接衛星局40Nにパケットを転送する。例えば、一定期間後の隣接衛星局40Nの位置が自己位置よりも宛先地上局30Dに近い場合、衛星局40は、当該隣接衛星局40Nにパケットを転送する。また、衛星局40は、一定期間後の自己位置及び隣接衛星局40Nの位置に応じて、自衛星局と軌道が同じ隣接衛星局40Nにパケットを転送する。
 また、上述した各実施形態では、宛先地上局30Dと直接通信が可能な場合、衛星局40は、宛先地上局30Dにパケットを転送するとした。この場合、衛星局40は、宛先地上局30Dからパケットの受信確認応答(応答信号の一例)を受信するようにしてもよい。これにより、衛星局40は、宛先地上局30Dがパケットを受信したことを確認することができる。
 また、衛星局40は、受信確認応答を受信できなかった場合、宛先地上局30Dにパケットを再送する。あるいは、所定回数パケットを送信しても受信確認応答を受信できなかった場合、衛星局40は、宛先地上局30Dに隣接する隣接地上局30Nにパケットを送信し得る。
 これにより、衛星局40は、例えば、天候及び故障等の影響で宛先地上局30Dにパケットを転送できない場合に、隣接地上局30Nにパケットを送信することができる。隣接地上局30Nが、宛先の端末装置10又は宛先地上局30Dにパケットを送信することで、宛先の端末装置10は、パケットをより確実に受信することができる。
 また、衛星局40は、第2の通信を使用して、宛先地上局30Dにパケットを直接通信可能であるか否かを判定するようにしてもよい。例えば、衛星局40は、宛先地上局30Dに第2の通信部45を介してビーコンを送信する。
 衛星局40は、宛先地上局30Dからビーコンの返信を受信した場合、当該宛先地上局30Dと直接通信可能であると判定する。一方、宛先地上局30Dからビーコンの返信がない場合、衛星局40は、当該宛先地上局30Dと直接通信できないと判定する。
 あるいは、衛星局40は、第1の通信を行えるように、自衛星局のアンテナ部41の向き、及び、宛先地上局30Dのアンテナ部31の向きを調整可能か否かに応じて、宛先地上局30Dにパケットを直接通信可能であるか否かを判定し得る。
 例えば、衛星局40は、第1の通信を行えるように、自衛星局のアンテナ部41の向き、及び、宛先地上局30Dのアンテナ部31の向きが調節できた場合、当該宛先地上局30Dと直接通信可能であると判定する。
 例えば、衛星局40は、自衛星局のアンテナ部41の向き、及び、宛先地上局30Dのアンテナ部31の向きの少なくとも一方が調節できなかった場合、当該宛先地上局30Dと直接通信できないと判定する。
 なお、衛星局40は、宛先地上局30Dのアンテナ部31の向きが調整できたか否かを示す情報を、例えば第2の通信を用いて宛先地上局30Dから取得してもよい。あるいは、衛星局40は、宛先地上局30Dのアンテナ部31の向きが調整できたか否かを、宛先地上局30Dが送信するレーザーを所定のレベル以上で受信できているか否か、又は、第1の通信が行えているか否かに応じて判定するようにしてもよい。
 あるいは、地上局30が、衛星局40と直接通信できない地上局30を対応情報341に含めないようにしてもよい。例えば、故障や悪天候等で衛星局40と直接通信ができない地上局30がある場合、地上局30は、直接通信ができない地上局30を含めず、対応情報341を作成する。換言すると、地上局30は、衛星局40と直接通信を行える地上局30に関する対応情報341を生成し、衛星局40に送信する。
 これにより、衛星局40は、予め直接通信できないことがわかっている地上局30を避けてパケットを転送することができる。
 この場合、地上局30は、地上局30が通信を行える時間帯(又は、通信を行えない時間帯)に関する情報を対応情報341に含めて衛星局40に送信し得る。衛星局40は、例えばGNSSから取得した時刻情報に基づき、通信を行えない地上局30を避けてパケットを転送する。
 なお、上述した各実施形態では、宛先地上局30Dと直接通信ができない場合、衛星局40は隣接衛星局40Nを探索するとしたが、衛星局40が、宛先地上局30Dに周辺の地上局30を探索するようにしてもよい。
 例えば、衛星局40は、宛先地上局30Dと直接通信ができない場合、直接通信が可能な地上局30があるか否かを判定する。直接通信可能な地上局30がない場合、衛星局40は、隣接衛星局40Nを探索する。
 直接通信が可能な地上局30がある場合、衛星局40は、当該地上局30と宛先地上局30Dとの距離が閾値以下であるか否かを判定する。当該地上局30と宛先地上局30Dとの距離が閾値より大きい場合、衛星局40は、隣接衛星局40Nを探索する。
 当該地上局30と宛先地上局30Dとの距離が閾値以下である場合、衛星局40は、当該地上局30にパケットを転送する。
 なお、衛星局40は、宛先地上局30Dと直接通信可能か判定するのではなく、直接通信可能な地上局30を探索するようにしてもよい。この場合、衛星局40は、直接通信可能な地上局30を発見した場合、発見した地上局30が宛先地上局30Dであるか否かを判定する。発見した地上局30が宛先地上局30Dでない場合、衛星局40は、発見した地上局30が、宛先地上局30Dから所定距離以内にある地上局30であるか否かを判定する。
 このように、衛星局40は、宛先地上局30Dと直接通信ができない場合、宛先地上局30Dから所定距離以内にある地上局30にパケットを転送する。これにより、衛星局40は、より確実にパケットを転送することができる。
 また、上述した各実施形態において、衛星局40が隣接衛星局40Nにパケットを送信する際に、隣接衛星局40Nからパケットの受信確認応答を受信するようにしてもよい。これにより、衛星局40は、隣接衛星局40Nがパケットを受信したことを確認することができる。
 また、衛星局40は、受信確認応答を受信できなかった場合、隣接衛星局40Nにパケットを再送する。あるいは、衛星局40は、所定回数パケットを送信しても受信確認応答を受信できなかった場合、他の衛星局40を探索するようにしてもよい。
 これにより、衛星局40は、より確実にパケットを転送することができる。
 また、上述した各実施形態では、衛星局40が第2の通信部45を1つ備えるとしたが、衛星局40が第2の通信部45を複数備えるようにしてもよい。この場合、衛星局40は、他の衛星局40を一度に複数探索することができる。なお、一度に複数の隣接衛星局40Nが発見された場合、衛星局40は、例えば、宛先地上局30Dに最も近い隣接衛星局40Nにパケットを転送する。
 これにより、衛星局40は、隣接衛星局40Nの探索時間を短縮することができ、パケットの転送時間を短縮することができる。
 また、上述した各実施形態では、衛星局40は、非静止軌道衛星局40NGにパケットを転送するとしたが、衛星局40が静止衛星局40Gにパケットを転送するようにしてもよい。
 例えば、衛星局40の周囲に非静止軌道衛星局40NGが発見できなかった場合、衛星局40は、静止衛星局40Gにパケットを転送する。あるいは、衛星局40は、自衛星局より宛先地上局30Dに近い非静止軌道衛星局40NGを発見できなかった場合、静止衛星局40Gにパケットを転送する。
 自衛星局より宛先地上局30Dに近い非静止軌道衛星局40NGを発見した場合であっても、衛星局40が、非静止軌道衛星局40NG及び自衛星局の少なくとも一方の姿勢に応じて、パケットを静止衛星局40Gに転送するようにしてもよい。
 例えば、パケットを転送するために、自衛星局及び非静止軌道衛星局40NGの少なくとも一方の姿勢を変更する必要がある場合、衛星局40は、パケットを非静止軌道衛星局40NGではなく静止衛星局40Gに転送する。
 なお、この場合、衛星局40は、自衛星局の姿勢を取得するセンサを搭載しており、当該センサに基づいて自衛星局の姿勢を取得する。また、非静止軌道衛星局40NGも姿勢を取得するセンサを搭載しており、衛星局40は、例えば、ビーコンを用いた第2の通信によって非静止軌道衛星局40NGの姿勢に関する情報を取得する。
 また、パケットの生存期間が設定されている場合、衛星局40が、生存期間が閾値以下であれば当該パケットを静止衛星局40Gに転送するようにしてもよい。パケットの生存期間は、例えばパケットがIPパケットである場合、TTL(Time To Live)に相当する。衛星局40は、パケットのTTLフィールド値が閾値以下である場合、当該パケットを静止衛星局40Gに転送する。なお、パケットの生存期間は、例えば、許容遅延時間であってもよい。
 これにより、衛星局40は、非静止軌道衛星局40NGへのパケットの転送が難しい場合であっても、パケットをより確実に転送することができる。
 これは、静止衛星局40Gは、非静止軌道衛星局40NGと比較して、地上局30及び非静止軌道衛星局40NGと直接通信可能な範囲(セル)が広いためである。そのため、衛星局40が、地上局30又は非静止軌道衛星局40NGにパケットを転送することが難しい場合であっても、静止衛星局40Gには転送することができる場合がある。
 なお、衛星局40は、自己位置から転送する静止衛星局40Gを決定し得る。上述したように、静止衛星局40Gは、地上局30に対して静止しているように見えるため、衛星局40は、自己位置から通信可能な静止衛星局40Gを選択することができるためである。
 静止衛星局40Gの位置情報を所持していないなど、自己位置から通信可能な静止衛星局40Gを選択できない場合、衛星局40は、隣接衛星局40Nと同様に、例えばビーコンを用いて静止衛星局40Gを探索し得る。この場合、静止衛星局40Gは、非静止軌道衛星局40NGと同様に、第1、第2の通信部42、45を備え得る。
 なお、パケットを受信した静止衛星局40Gは、宛先地上局30Dと直接通信が可能である場合は宛先地上局30Dにパケットを転送する。一方、宛先地上局30Dと直接通信ができない場合、静止衛星局40Gは、他の静止衛星局40G及び非静止軌道衛星局40NGのいずれか一方にパケットを転送する。
 静止衛星局40Gが他の静止衛星局40Gにパケットを転送する場合、静止衛星局40Gは、予め保持しているネットワーク構成に基づき、パケットを転送する他の静止衛星局40Gを決定する。静止衛星局40Gは、上述したように、地上局30に対して静止しているように見える。そのため、静止衛星局40Gで構成されるネットワーク構成は、変動が少ない。そこで、静止衛星局40Gは、例えば、予めわかっているネットワーク構成に基づき、他の静止衛星局40Gにパケットを転送する。
 静止衛星局40Gのネットワーク構成に関する情報を所持していないなど、他の静止衛星局40Gを決定できない場合、静止衛星局40Gは、衛星局40と同様に、例えばビーコンを用いて静止衛星局40Gを探索し得る。この場合、静止衛星局40Gは、非静止軌道衛星局40NGと同様に、第1、第2の通信部42、45を備え得る。
 また、上述した各実施形態に係る衛星通信システムSは、1つの事業者によって運用され得る。すなわち、異なる事業者は、それぞれ異なる衛星通信システムSを運用し、衛星通信システムS内の衛星局40間でパケットの転送が行われる。
 また、異なる衛星通信システムSの衛星局40間でパケットの転送が行われてもよい。例えば、本開示の各実施形態に係る衛星通信システムSの衛星局40から、他の衛星通信システムの衛星局40にパケットが転送され得る。あるいは、他の衛星通信システムの衛星局40から各実施形態に係る衛星通信システムSの衛星局40にパケットが転送され得る。
 この場合、他の衛星通信システムは、当該システム内で本開示の技術を用いたパケットの転送を行ってもよく、行わなくてもよい。ただし、各実施形態に係る衛星局40とパケットの送受信を行う他の衛星通信システムの衛星局40は、各実施形態に係る衛星局40と同様に第1、第2の通信部42、45を備え得る。
 本開示の各実施形態に係る衛星通信システムSの衛星局40から、他の衛星通信システムの衛星局40にパケットが転送される場合、対応情報431に、他の衛星通信システムSの地上局30に関する情報が含まれ得る。これにより、各実施形態に係る衛星局40は、他の衛星通信システムの衛星局40又は地上局30にパケットを転送することができる。
 本実施形態の端末装置10、地上局30、又は、衛星局40を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステムにより実現してもよいし、汎用のコンピュータシステムによって実現してもよい。
 例えば、上述の動作を実行するための通信プログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布する。そして、例えば、該プログラムをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行することによって制御装置を構成する。このとき、制御装置は、端末装置10、地上局30、又は、衛星局40の外部の装置(例えば、パーソナルコンピュータ)であってもよい。また、制御装置は、端末装置10、地上局30、又は、衛星局40の内部の装置(例えば、制御部13、制御部36、又は、制御部46)であってもよい。
 また、上記通信プログラムをインターネット等のネットワーク上のサーバ装置が備えるディスク装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。また、上述の機能を、OS(Operating System)とアプリケーションソフトとの協働により実現してもよい。この場合には、OS以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、OS以外の部分をサーバ装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。
 また、上記各実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。
 また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、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、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。なお、この分散・統合による構成は動的に行われてもよい。
 また、上述の各実施形態は、処理内容を矛盾させない領域で適宜組み合わせることが可能である。また、上述の各実施形態のフローチャートに示された各ステップは、適宜順序を変更することが可能である。
 また、例えば、各実施形態は、装置又はシステムを構成するあらゆる構成、例えば、システムLSI(Large Scale Integration)等としてのプロセッサ、複数のプロセッサ等を用いるモジュール、複数のモジュール等を用いるユニット、ユニットにさらにその他の機能を付加したセット等(すなわち、装置の一部の構成)として実施することもできる。
 なお、各実施形態において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。従って、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
 また、例えば、各実施形態は、1つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
<<5.むすび>>
 以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
 また、本明細書に記載された各実施形態における効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、他の効果があってもよい。
 なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
 衛星局との間でパケットを用いた第1の通信を行う第1の通信部と、
 前記衛星局との間でビーコンを用いた第2の通信を行う第2の通信部と、
 前記第2の通信部を介して前記ビーコンを用いた前記第2の通信が行えた前記衛星局に対して、前記第1の通信部を介して前記パケットを送信する制御部と、
 を備える通信装置。
(2)
 自己位置を取得する取得部を更に備え、
 前記制御部は、前記自己位置に応じて前記衛星局に前記パケットを送信する、(1)に記載の通信装置。
(3)
 前記制御部は、前記パケットの送信先である地上局の位置に応じて、前記衛星局に前記パケットを送信する、(1)又は(2)に記載の通信装置。
(4)
 前記制御部は、パケットの宛先アドレスと、地上局の位置と、を対応付けた対応情報に基づき、前記地上局の前記位置を特定する、(3)に記載の通信装置。
(5)
 前記制御部は、前記対応情報を前記地上局から取得する、(4)に記載の通信装置。
(6)
 前記制御部は、自己位置より前記パケットの送信先である地上局に近い衛星局に対して 前記パケットを送信する、(1)~(5)のいずれか1つに記載の通信装置。
(7)
 前記制御部は、前記第1の通信部を介して前記パケットを送信すると決定した場合に、前記ビーコンを用いて前記パケットを送信する前記衛星局を決定する、(1)~(6)のいずれか1つに記載の通信装置。
(8)
 前記制御部は、
 予め少なくとも1つの前記衛星局と前記第2の通信を行い、
 予め前記第2の通信を行った少なくとも1つの前記衛星局の中から前記パケットを送信する前記衛星局を決定する、
 (1)~(7)のいずれか1つに記載の通信装置。
(9)
 前記制御部は、前記パケットの送信先である地上局と直接通信できる場合、前記地上局に前記パケットを送信する、(1)~(8)のいずれか1つに記載の通信装置。
(10)
 前記制御部は、
 前記地上局から前記パケットの受信に対する応答信号を受信し、
 前記応答信号を受信しなかった場合、前記地上局に前記パケットを再送する、
 (9)に記載の通信装置。
(11)
 前記制御部は、前記地上局に前記パケットを所定回数再送しても前記応答信号を受信しなかった場合、当該地上局に隣接する隣接地上局に前記パケットを転送する、(10)に記載の通信装置。
(12)
 前記制御部は、前記パケットの送信先である地上局と直接通信できない場合、前記衛星局にパケットを送信する、(1)~(11)のいずれか1つに記載の通信装置。
(13)
 前記制御部は、一定期間後の前記衛星局の位置に応じて、前記衛星局に前記パケットを送信する、(1)~(12)のいずれか1つに記載の通信装置。
(14)
 前記制御部は、一定期間後の前記衛星局の位置が、一定期間後の自己位置より前記パケットの送信先である地上局に近い前記衛星局に対して前記パケットを送信する、(1)~(13)のいずれか1つに記載の通信装置。
(15)
 前記制御部は、自衛星局の軌道と前記衛星局との軌道の差が所定以下である場合、当該衛星局に前記パケットを送信する、(1)~(14)のいずれか1つに記載の通信装置。
(16)
 前記制御部は、前記第1の通信を行える複数の前記衛星局のうち、前記パケットの送信先である地上局に近い前記衛星局に対して、前記パケットを送信する、(1)~(15)のいずれか1つに記載の通信装置。
(17)
 前記制御部は、自衛星局より高い軌道の前記衛星局に前記パケットを送信する、(1)~(16)のいずれか1つに記載の通信装置。
(18)
 前記制御部は、
 前記第2の通信部を介して前記衛星局に関する衛星局情報を取得し、
 前記衛星局情報に応じて、前記
衛星局に前記パケットを送信する、
 (1)~(17)のいずれか1つに記載の通信装置。
(19)
 前記衛星局情報は、前記衛星局の位置、前記衛星局の状態、及び、前記衛星局が備えるバッファの空き容量の少なくとも1つに関する情報を含む、(18)に記載の通信装置。
(20)
 前記パケットを保持するバッファを更に備え、
 前記制御部は、
 受信した前記パケットを前記バッファに保持させ、
 前記バッファが保持する前記パケットを順次、前記衛星局に送信する、
 (1)~(19)のいずれか1つに記載の通信装置。
(21)
 前記制御部は、前記パケットの送信先の探索回数が所定回数を超えた場合、当該パケットの送信を停止する、(1)~(20)のいずれか1つに記載の通信装置。
(22)
 前記第1の通信部は、レーザーを用いた光通信を行う、(1)~(21)のいずれか1つに記載の通信装置。
(23)
 前記第2の通信部は、レーザーを用いた光通信を行う、(1)~(22)のいずれか1つに記載の通信装置。
(24)
 前記第2の通信部は、無線周波数を用いた無線通信を行う、(1)~(22)のいずれか1つに記載の通信装置。
(25)
 第1の通信部が衛星局との間でパケットを用いた第1の通信を行うことと、
 第2の通信部が前記衛星局との間でビーコンを用いた第2の通信を行うことと、
 前記第2の通信部を介して前記ビーコンを用いた前記第2の通信が行えた前記衛星局に対して、前記第1の通信部を介して前記パケットを送信することと、
 を含む通信方法。
(26)
 端末装置と、
 前記端末装置から信号を受信する地上局と、
 前記地上局から前記信号を受信する衛星局と、
 を備え、
 前記衛星局は、
 他の衛星局との間でパケットを用いた第1の通信を行う第1の通信部と、
 前記他の衛星局との間でビーコンを用いた第2の通信を行う第2の通信部と、
 前記第2の通信部を介して前記ビーコンを用いた前記第2の通信が行えた前記他の衛星局に対して、前記第1の通信部を介して前記信号を送信する制御部と、
 を備える通信システム。
(27)
 地上に配置され、衛星局と通信を行う通信部と、
 パケットの宛先アドレスと、地上局の位置とを対応付けた対応情報を、前記通信部を介して前記衛星局に送信する制御部と、
 を備え、
 前記衛星局は、
 前記対応情報に基づき、パケットの送信先である前記地上局の位置を取得し、
 前記地上局の前記位置に応じて、ビーコンを用いて通信が行えた他の衛星局に前記パケットを送信する、
 通信装置。
 10 端末装置
 11 通信部
 12,34,43 記憶部
 13,36,46 制御部
 30 地上局
 31,41 アンテナ部
 32,42 第1の通信部
 33 ネットワーク通信部
 35,45 第2の通信部
 40 衛星局
 44 位置情報取得部
 S 衛星通信システム
 

Claims (20)

  1.  衛星局との間でパケットを用いた第1の通信を行う第1の通信部と、
     前記衛星局との間でビーコンを用いた第2の通信を行う第2の通信部と、
     前記第2の通信部を介して前記ビーコンを用いた前記第2の通信が行えた前記衛星局に対して、前記第1の通信部を介して前記パケットを送信する制御部と、
     を備える通信装置。
  2.  自己位置を取得する取得部を更に備え、
     前記制御部は、前記自己位置に応じて前記衛星局に前記パケットを送信する、請求項1に記載の通信装置。
  3.  前記制御部は、前記パケットの送信先である地上局の位置に応じて、前記衛星局に前記パケットを送信する、請求項1に記載の通信装置。
  4.  前記制御部は、前記パケットの宛先アドレスと、地上局の位置と、を対応付けた対応情報に基づき、前記地上局の前記位置を特定する、請求項3に記載の通信装置。
  5.  前記制御部は、前記対応情報を前記地上局から取得する、請求項4に記載の通信装置。
  6. (自己位置より宛先に近い衛星局に転送 0094,0100 Fig.7)
     前記制御部は、自己位置より前記パケットの送信先である地上局に近い衛星局に対して前記パケットを送信する、請求項1に記載の通信装置。
  7.  前記制御部は、前記第1の通信部を介して前記パケットを送信すると決定した場合に、前記ビーコンを用いて前記パケットを送信する前記衛星局を決定する、請求項1に記載の通信装置。
  8.  前記制御部は、
     予め少なくとも1つの前記衛星局と前記第2の通信を行い、
     予め前記第2の通信を行った少なくとも1つの前記衛星局の中から前記パケットを送信する前記衛星局を決定する、
     請求項1に記載の通信装置。
  9.  前記制御部は、前記パケットの送信先である地上局と直接通信できる場合、前記地上局に前記パケットを送信する、請求項1に記載の通信装置。
  10.  前記制御部は、一定期間後の前記衛星局の位置に応じて、前記衛星局に前記パケットを送信する、請求項1に記載の通信装置。
  11.  前記制御部は、自衛星局の軌道と前記衛星局との軌道の差が所定以下である場合、当該衛星局に前記パケットを送信する、請求項1に記載の通信装置。
  12.  前記制御部は、自衛星局より高い軌道の前記衛星局に前記パケットを送信する、請求項1に記載の通信装置。
  13.  前記制御部は、
     前記第2の通信部を介して前記衛星局に関する衛星局情報を取得し、
     前記衛星局情報に応じて、前記衛星局に前記パケットを送信する、
     請求項1に記載の通信装置。
  14.  前記パケットを保持するバッファを更に備え、
     前記制御部は、
     受信した前記パケットを前記バッファに保持させ、
     前記バッファが保持する前記パケットを順次、前記衛星局に送信する、
     請求項1に記載の通信装置。
  15.  前記制御部は、前記パケットの送信先の探索回数が所定回数を超えた場合、当該パケットの送信を停止する、請求項1に記載の通信装置。
  16.  前記第1の通信部は、レーザーを用いた光通信を行う、請求項1に記載の通信装置。
  17.  前記第2の通信部は、レーザーを用いた光通信、又は、無線周波数を用いた無線通信を行う、請求項1に記載の通信装置。
  18.  第1の通信部が衛星局との間でパケットを用いた第1の通信を行うことと、
     第2の通信部が前記衛星局との間でビーコンを用いた第2の通信を行うことと、
     前記第2の通信部を介して前記ビーコンを用いた前記第2の通信が行えた前記衛星局に対して、前記第1の通信部を介して前記パケットを送信することと、
     を含む通信方法。
  19.  端末装置と、
     前記端末装置から信号を受信する地上局と、
     前記地上局から前記信号を受信する衛星局と、
     を備え、
     前記衛星局は、
     他の衛星局との間でパケットを用いた第1の通信を行う第1の通信部と、
     前記他の衛星局との間でビーコンを用いた第2の通信を行う第2の通信部と、
     前記第2の通信部を介して前記ビーコンを用いた前記第2の通信が行えた前記他の衛星局に対して、前記第1の通信部を介して前記信号を送信する制御部と、
     を備える通信システム。
  20.  地上に配置され、衛星局と通信を行う通信部と、
     パケットの宛先アドレスと、地上局の位置とを対応付けた対応情報を、前記通信部を介して前記衛星局に送信する制御部と、
     を備え、
     前記衛星局は、
     前記対応情報に基づき、パケットの送信先である前記地上局の位置を取得し、
     前記地上局の前記位置に応じて、ビーコンを用いて通信が行えた他の衛星局に前記パケットを送信する、
     通信装置。
     
PCT/JP2023/011536 2022-03-25 2023-03-23 通信装置、通信方法、及び、通信システム WO2023182434A1 (ja)

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