JP2001025050A - ハンドオーバ処理方法及びそのシステム並びにハンドオーバ処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
ハンドオーバ処理方法及びそのシステム並びにハンドオーバ処理プログラムを記録した記録媒体Info
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- JP2001025050A JP2001025050A JP11195008A JP19500899A JP2001025050A JP 2001025050 A JP2001025050 A JP 2001025050A JP 11195008 A JP11195008 A JP 11195008A JP 19500899 A JP19500899 A JP 19500899A JP 2001025050 A JP2001025050 A JP 2001025050A
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Abstract
報量の削減等を図る。 【解決手段】 衛星軌道計算部14i0が時間T毎に衛
星軌道データベース13i0のデータを基にして各衛星
の位置を算定し、該算定結果及びエリアデータベース1
5i0のデータを基にしてLEOネットワーク管理部1
6i0がハンドオーバ元のビームを照射し得るエリア及
びLEOネットワーク構成を算定する。ハンドオーバ元
の衛星によるビーム照射エリアに対するビームの照射が
不能になる時刻に、ハンドオーバ管理部18i0がハン
ドオーバ処理を開始する。コネクション管理部17i0
は、ハンドオーバ処理開始時のLEOネットワーク構成
のコネクションの仮の設定処理を行う。ハンドオーバ処
理の完了時前に仮の設定処理を有効にしてハンドオーバ
処理を行う。
Description
理方法及びそのシステム並びにハンドオーバ処理プログ
ラムを記録した記録媒体に係り、詳しくは、低軌道衛星
〔LEO(Low Earth Orbit)〕ネットワークにおい
て、通信サービスが途絶えることがないように、通信サ
ービスを後続の衛星が引き継いで行うにするハンドオー
バ成方法及びそのシステム並びにハンドオーバ処理プロ
グラムを記録した記録媒体に関する。
動体通信システムの基地局や交換機は、主に固定されて
おり、移動体(端末)が移動する形式のものであった。
この移動体通信システムにおいては、移動体が或る通信
サービスエリアから該通信サービスエリアに隣接する通
信サービスエリアに移動したときに不回避的に取らねば
ならないハンドオーバ処理(通信引継処理)は、当該移
動体が前記或るエリアから隣接するエリアへ移動し掛け
たとき、当該移動体からハンドオーバ処理を起動する方
式を採用している。
体の移動方向及びハンドオーバ処理起動時点は、通常無
作為であることから、或る移動体がハンドオーバ処理の
起動を掛ける時点が、移動しつつあるエリア内の他のす
べての移動体による或る特定の基地局に対して起動を掛
けるハンドオーバ処理時点と同時となることは殆どな
い。換言すれば、或る基地局配下の移動体群が、一斉に
特定の基地局へハンドオーバしなければならないという
可能性は極めて低い。この種のハンドオーバ処理の技術
は、例えば、特開平10−243440号公報に記載さ
れている。この公報記載の技術は、移動体や端末から基
地局に対してハンドオーバ処理を開始するシステム構成
である。
トワークにおいては、その基地局や交換機の機能を有す
る衛星自体が、或る決まった軌道に沿って、移動体や固
定の端末上空を高速で移動するシステム構成である。し
たがって、衛星から地上の移動体や端末に対するビーム
走査方式としてROFA(Region Oriented Frequency
Access)方式を適用した場合に、或るエリア内の移動体
や端末に対して通信サービスを提供していた1つの或る
衛星は、或る一定の時間後には、そのエリア上空から飛
び去って一定時間後に、再び、当該エリア内の移動体や
端末に対する通信サービスの提供を開始し得ることにな
るが、前記1つの或る衛星が当該エリアに対する通信サ
ービスを提供し得なくなる時点毎に、すなわち、定期的
に、同一軌道上を周回していて、かつ、前記1つの或る
衛星に直続して前記或るエリアの上空に飛来する衛星へ
の、当該エリア内の移動体や端末についてのハンドオー
バ処理が一斉に行うことが必要不可欠となる。そして、
一斉のハンドオーバ処理は、前述のように、定期的であ
って、しかも短時間内に繰り返して行わなければならな
い。
クに対して、前記公報記載の技術の単なる適用では、定
期で、かつ短時間毎に、一斉にハンドオーバ処理を行わ
なければならないことになる。そのため、移動体や端末
と衛星との間の無線リンク上の制御情報量が、比較的短
い時間毎に急激に増大してしまうのを回避し得ない。こ
のことは、無線リンクの伝送可能な情報量が、前述の制
御情報量に費やされてしまうことになり、無線リンクの
利用効率の低下となるばかりでなく、制御情報量の急激
な増大により処理遅延が増加することにもなる。結果と
して、通信サービスの低下となる。
もので、ハンドオーバ元(サービスを引き渡す側)の通
信衛星からハンドオーバ処理を起動して該通信衛星から
ハンドオーバ先(サービスを引き受ける側)の通信衛星
にハンドオーバさせ得るハンドオーバ処理方法及びその
システム並びにハンドオーバ処理プログラムを記録した
記録媒体を提供することを目的としている。
に、請求項1記載の発明は、ハンドオーバ元の通信衛星
毎に、当該通信衛星が該通信衛星下のサービスエリアか
ら飛び去るに際して、前記ハンドオーバ元の通信衛星か
ら該ハンドオーバ元の通信衛星に続いて前記サービスエ
リア上に飛来するハンドオーバ先の通信衛星に対してハ
ンドオーバ処理をして前記サービスエリア内のハンドオ
ーバ対象のエリアの端末で行っていた通信サービスを前
記ハンドオーバ先の通信衛星に引き継がせるハンドオー
バ処理方法に係り、予め決められた予測時間毎に当該予
測時間の開始時刻での通信衛星の位置及び該開始時刻か
ら前記ハンドオーバ処理を完了し得る時間の経過時の通
信衛星の位置を予測し、前記ハンドオーバ元の通信衛星
において、予測された位置に基づいて前記時間の経過時
に前記サービスエリア外となるエリアを予測して該エリ
アについてのハンドオーバ処理を起動し、起動された該
ハンドオーバ処理の処理結果に基づいて前記サービスエ
リア外となるエリアの前記通信サービスを前記ハンドオ
ーバ先の通信衛星に引き継がせることを特徴としてい
る。
ンドオーバ処理方法に係り、前記ハンドオーバ処理が起
動されたとき、前記時間の経過時の時刻を示すハンドオ
ーバ実行タイミングを作成し、作成された該ハンドオー
バ実行タイミング時に、前記サービスエリア外となるエ
リアの前記通信サービスを、起動された前記ハンドオー
バ処理の処理結果に基づいて、前記ハンドオーバ先の通
信衛星の予備の電波放射手段から該エリアに照射するよ
うにして前記ハンドオーバ先の通信衛星に一斉に引き継
がせることを特徴としている。
載のハンドオーバ処理方法に係り、前記ハンドオーバ処
理が起動されたとき、時間の経過時の時刻を示すハンド
オーバ実行タイミングを作成し、作成された該ハンドオ
ーバ実行タイミング時に、前記サービスエリア外となる
エリアの前記通信サービスを、起動された前記ハンドオ
ーバ処理の処理結果に基づいて、前記ハンドオーバ先の
通信衛星の予備の電波放射手段から該エリアに照射する
ようにして前記ハンドオーバ先の通信衛星に引き継がせ
ることを特徴としている。
載のハンドオーバ処理方法に係り、起動された前記ハン
ドオーバ処理において、前記ハンドオーバ処理を開始し
た時刻に前記ハンドオーバ元の衛星に設定されているコ
ネクション情報を、前記時間の経過前に前記ハンドオー
バ元の通信衛星から前記ハンドオーバ先の通信衛星へ通
知することを特徴としている。
ンドオーバ処理方法に係り、起動された前記ハンドオー
バ処理において、通知されたコネクション情報に基づい
て、前記ハンドオーバ先の通信衛星の端末−衛星間コネ
クションの仮の設定処理を行い、前記各通信衛星の位置
に基づいて通信衛星ネットワーク構成を予測し、該予測
の結果に基づいて前記ハンドオーバ先の通信衛星から相
手先端末上空の衛星までのコネクションの仮の設定処理
を行い、前記仮の設定処理に対する応答がハンドオーバ
元の衛星に返った後の前記ハンドオーバ実行タイミング
時に、前記仮の設定処理が行われたコネクションを有効
にして前記サービスエリア外となるエリアの前記通信サ
ービスを前記ハンドオーバ先の通信衛星の予備の電波放
射手段から該エリアに照射するようにして前記ハンドオ
ーバ先の通信衛星に引き継がせることを特徴としてい
る。
ンドオーバ処理方法に係り、前記コネクションの仮の設
定処理において、当該コネクションの仮の設定処理が設
定不能とされたとき、新たなコネクションの仮の設定処
理を行うことを特徴としている。
いずれか1に記載のハンドオーバ処理方法に係り、前記
ハンドオーバ処理が起動されたとき、前記時間の経過時
の時刻を示すハンドオーバ実行タイミングの作成を同一
軌道上のマスタ衛星で行い、作成されたハンドオーバ実
行タイミングを前記マスタ衛星から同一軌道上の他の通
信衛星へ通知し、前記同一軌道上のハンドオーバ対象の
ハンドオーバ元の通信衛星の通信サービスを前記ハンド
オーバ実行タイミングで一斉にハンドオーバ先の通信衛
星に引き継がせることを特徴としている。
至6のいずれか1に記載のハンドオーバ処理方法に係
り、前記ハンドオーバ処理が起動されたとき、前記時間
の経過時の時刻を示すハンドオーバ実行タイミングの作
成を極軌道上のマスタ通信衛星で行い、作成されたハン
ドオーバ実行タイミングを極軌道上のマスタ通信衛星か
ら他の軌道上のマスタ通信衛星に通知し、各マスタ通信
衛星から当該マスタ通信衛星が周回する同一軌道上の複
数の通信衛星の各々に通知し、各軌道面上のハンドオー
バ元の通信衛星の通信サービスを前記ハンドオーバ実行
タイミングで一斉に前記ハンドオーバ先の通信衛星に引
き継がせることを特徴としている。
いすれか1に記載のハンドオーバ処理方法に係り、起動
された前記ハンドオーバ処理において、ハンドオーバ先
の通信衛星からハンドオーバに伴ってコネクションの変
更を必要とする中間の通信衛星までのコネクションの設
定のみを行い、該中間の通信衛星から相手先端末上空の
通信衛星までのコネクションはそのまま使用することを
特徴としている。
のいずれか1に記載のハンドオーバ処理方法に係り、地
上局で、予め決められた予測時間毎に当該予測時間の開
始時刻での通信衛星の位置及び該開始時刻から前記ハン
ドオーバ処理を完了し得る時間の経過時の通信衛星の位
置を予測し、前記ハンドオーバ元の通信衛星において、
予測された位置に基づいて前記時間の経過時に前記サー
ビスエリア外となるエリアを予測して該エリアについて
のハンドオーバ処理を起動することを特徴としている。
の通信衛星毎に、当該通信衛星が当該通信衛星下のサー
ビスエリアから飛び去るに際して、前記ハンドオーバ元
の通信衛星から該ハンドオーバ元の通信衛星に続いて前
記サービスエリア上に飛来するハンドオーバ先の通信衛
星に対してハンドオーバ処理をして前記サービスエリア
内のハンドオーバ対象のエリアの端末で行っていた通信
サービスを前記ハンドオーバ先の通信衛星に引き継がせ
るハンドオーバ処理システムに係り、予め決められた予
測時間毎に当該予測時間の開始時刻での通信衛星の位置
及び該開始時刻から前記ハンドオーバ処理を完了し得る
時間の経過時の通信衛星の位置を予測する第1の予測手
段と、前記ハンドオーバ元の通信衛星において、予測さ
れた位置に基づいて前記時間の経過時に前記サービスエ
リア外となるエリアを予測すると同時に、当該エリアに
ついてのハンドオーバ処理を起動する第1の起動手段と
を備え、該起動手段によって起動された該ハンドオーバ
処理の処理結果に基づいて前記サービスエリア外となる
エリアの前記通信サービスを前記ハンドオーバ先の通信
衛星に引き継がせることを特徴としている。
1記載のハンドオーバ処理システムに係り、前記第1の
起動手段により起動されたハンドオーバ処理の開始時刻
から前記時間だけ経過した時刻を示すハンドオーバ実行
タイミングを作成する第1のタイミング作成手段と、前
記第1の予測手段によって予測された通信衛星の各位置
に基づいて前記サービスエリア外となるエリアを予測す
る第2の予測手段と、前記ハンドオーバ処理の開始時刻
に前記第2の予測手段によって予測されたエリアの通信
サービスをしていた前記ハンドオーバ元の通信衛星に設
定されているコネクション情報を前記時間の経過前に前
記ハンドオーバ元の通信衛星から前記ハンドオーバ先の
通信衛星へ通知する第1の通知手段と、該通知手段から
通知されたコネクション情報に基づいて、前記ハンドオ
ーバ先の通信衛星の端末−衛星間コネクションの仮の設
定処理を行う第1の設定手段と、前記第1の予測手段に
よって予測された各通信衛星の各位置に基づいて通信衛
星ネットワーク構成を予測する第3の予測手段と、該第
3の予測手段の予測結果に基づいて前記ハンドオーバ先
の通信衛星から相手先端末上空の衛星までのコネクショ
ンの仮の設定処理を行う第2の設定手段とを備え、前記
仮の設定処理に対する応答がハンドオーバ元の通信衛星
に返った後の前記ハンドオーバ実行タイミング時に、前
記第1及び第2の設定手段によって仮の設定処理が行わ
れたコネクションを有効にして前記第2の予測手段によ
って予測された前記サービスエリア外となるエリアの通
信サービスを前記ハンドオーバ先の通信衛星の予備の電
波放射手段から該エリアを照射するようにして前記ハン
ドオーバ先の通信衛星に引き継がせることを特徴として
いる。
1記載のハンドオーバ処理システムに係り、前記第1の
起動手段によって起動された前記ハンドオーバ処理にお
ける前記ハンドオーバ処理を開始した時刻から前記時間
だけ経過した時刻を示すハンドオーバ実行タイミングの
作成を同一軌道上のマスタ衛星で行う第2のタイミング
作成手段と、該第2のタイミング作成手段によって作成
されたハンドオーバ実行タイミングを前記マスタ衛星か
ら同一軌道上の他の通信衛星へ通知する第2の通知手段
とを備え、前記同一軌道上のハンドオーバ対象のハンド
オーバ元の通信衛星の通信サービスを前記第2の通知手
段によって通知された前記ハンドオーバ実行タイミング
で一斉にハンドオーバ先の通信衛星で引き継がせること
を特徴としている。
のハンドオーバ処理装置に係り、前記第1の起動手段に
よって起動された前記ハンドオーバ処理におけるハンド
オーバ処理の開始時刻から前記時間だけ経過した時刻で
あるハンドオーバ実行タイミングの作成を極軌道上のマ
スタ通信衛星で行う第3のタイミング作成手段と、該第
3のタイミング作成手段によって作成されたハンドオー
バ実行タイミングを極軌道上のマスタ通信衛星から他の
軌道上のマスタ通信衛星に通知する第3の通知手段と、
該第3の通知手段によって通知されたハンドオーバ実行
タイミングを各マスタ通信衛星から当該マスタ通信衛星
が周回する同一軌道上の複数の通信衛星の各々に通知す
る第4の通知手段とを備え、各軌道面上のハンドオーバ
元の通信衛星の通信サービスを前記第4の通知手段によ
って通知されたハンドオーバ実行タイミングで一斉に前
記ハンドオーバ先の通信衛星に引き継がせることを特徴
としている。
2、13又は14記載のハンドオーバ処理システムに係
り、前記第1の起動手段によって起動された前記ハンド
オーバ処理において、ハンドオーバ先の通信衛星からハ
ンドオーバに伴ってコネクションの変更を必要とする中
間の通信衛星までのコネクションの仮の設定のみを行う
第3の設定手段を備え、該中間の通信衛星から相手先端
末上空の通信衛星までのコネクションはそのまま使用す
ることを特徴としている。
15のいずれか1に記載のハンドオーバ処理システムに
係り、地上局に、予め決められた予測時間毎に当該予測
時間の開始時刻での通信衛星の位置及び該開始時刻から
前記ハンドオーバ処理を完了し得る時間の経過時の通信
衛星の位置を予測する第4の予測手段と、前記ハンドオ
ーバ元の通信衛星において、前記第4の予測手段によっ
て予測された位置に基づいて前記時間の経過時に前記サ
ービスエリア外となるエリアを予測して予測された該エ
リアについてのハンドオーバ処理を起動する第2の起動
手段を備えたことを特徴としている。
記録媒体は、コンピュータに請求項1乃至16のいずか
1に記載の機能を実現するためのハンドオーバ処理プロ
グラムを記録していることを特徴としている。
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第1実施例 図1は、この発明の第1実施例であるLEOネットワー
クにおけるハンドオーバ処理システムの電気的構成を示
すブロック図、図2は、同ハンドオーバ処理システムで
エリア単位に行われるハンドオーバ概念図、図3は、同
ハンドオーバ処理システムで管理されるコネクション管
理テーブルを構成する端末−衛星間コネクション情報テ
ーブルの例を示す図、図4は、同ハンドオーバ処理シス
テムで管理されるコネクション管理テーブルのうちの衛
星−衛星間コネクション情報テーブルの例を示す図、図
5は、同ハンドオーバ処理システムで管理されるコネク
ション管理テーブルのうちのATM−SW情報テーブル
の例を示す図、図6は、同ハンドオーバ処理システム内
のハンドオーバ処理に関係する衛星間のシーケンスステ
ップを示すタイムシーケンス、図7は、同ハンドオーバ
処理システムのハンドオーバ元衛星内の各部間のシーケ
ンスステップを示すタイムシーケンス、図8は、同ハン
ドオーバ処理システムのハンドオーバ先衛星内の各部間
のシーケンスステップを示すタイムシーケンス、図9
は、同ハンドオーバ処理システムの中間衛星内の各部間
のシーケンスステップを示すタイムシーケンス、図10
は、同ハンドオーバ処理システムの相手先上空の各衛星
内の各部間のシーケンスステップを示すタイムシーケン
ス、図11は、同ハンドオーバ処理システムにおけるサ
ービスエリア外とならないエリアの図解例を示す図、ま
た、図12は、同ハンドオーバ処理システムにおけるサ
ービスエリア外となるエリアの図解例を示す図である。
ンドオーバ元の通信衛星(以下、単に、衛星という。)
からハンドオーバ先の衛星までのLEOネットワーク構
成内のコネクションをエリア単位でハンドオーバ前に予
め設定して置き、ハンドオーバ可能な時刻に、エリア単
位でハンドオーバをハンドオーバ実行タイミング時に一
斉に行うシステムに係り、そのシステム1は、図2に示
すように、低軌道衛星毎に1以上の電波放射手段を有
し、複数の低軌道衛星が1又は複数の軌道面内を周回す
る低軌道衛星群2と、低軌道衛星群2を構成する複数の
低軌道衛星2i(i=1,2,・・・,M)の各々との
間で通信する地上端末群3(図2には、参照番号3は図
示せず)とから概略構成されている。
リアを有するサービスエリア4i内のエリア2i0に対
し、無線ビームを1対1で照射し得る電波放射手段を有
するほか、少なくとも1つの予備の電波照射手段を有
し、これらの予備となっている電波放射手段がハンドオ
ーバ処理に用いられる。サービスエリア内の隣接するエ
リアは、部分的に重なっている(図2)。
道衛星2iは、図1に示すように、端末−衛星間無線通
信部11i0〜11iN、衛星−衛星間無線通信部12
i0〜12iM、衛星軌道データベース13i0、衛星
軌道計算部14i0、LEOネットワーク管理部16i
0、コネクション管理部17i0、ハンドオーバ管理部
18i0、エリアデータベース15i0、ATM-SW 19
i0を持つ。
リア内へ移動可能に、或いは固定して位置する複数の無
線端末から概略構成され、無線通信部およびATM通信部
を有して構成される。無線通信部は、端末−衛星間の衛
星通信部を営み、また、ATM通信部は、既存地上ATM網に
おけるATM端末が持つ機能と同等の機能を営む。
施例におけるLEOネットワーク上に存在するすべての
衛星の軌道計算情報を保持する。衛星軌道計算部14i
0は、衛星軌道データベース13i0の情報を元に、あ
る時間T毎に該時間Tの開始時刻(以下、現時刻と称す
る)と時間T_ho後の全衛星位置情報(緯度、経度、高
度)と全衛星速度情報(方向、速度)を計算する機能を
有し、その計算結果をLEOネットワーク管理部16j0に
通知する。前述の時間T_hoは、現時刻からハンドオー
バ処理の事前処理が完了し得る時刻までの時間である。
時間T_hoは、ハンドオーバ処理システムの構成により
その値は異なる。
リアに割り当てられたエリア番号を基に、例えば、各エ
リアのエリア番号、中心位置の緯度、中心位置の経度、
使用周波数をエリアデータとして保持する。エリアは、
LEOネットワーク上において、それぞれが異なるエリ
ア番号を持つ。また、隣り合ったエリアでは、異なった
周波数を使用する。ただし、隣り合っていないエリアで
同一の周波数帯を使用することはある。
星軌道計算部14i0からの現時刻と時間T_ho後の全
衛星位置情報(緯度、経度、高度)と全衛星速度情報
(方向、速度)を基に、現時刻のLEOネットワーク構
成と時間T_ho後のLEOネットワーク構成を決定し、
かつ、LEOネットワーク構成情報(後述)を生成する
機能と、エリアデータベース15i0からのエリアデー
タを基に現時刻のサービスエリアと当該サービスエリア
内の各エリアに使用する端末−衛星間無線通信機能を決
定し、各エリアのエリア番号と複数の端末−衛星間無線
通信機能を識別するための端末−衛星間ビーム番号との
対応データを生成する機能と、各隣接衛星との衛星間通
信用に使用する衛星−衛星間無線通信部を決定し、隣接
衛星の衛星識別子と複数の衛星−衛星間無線通信部を識
別するための衛星−衛星間ビーム番号との対応データを
生成する機能と、前記決定した各エリアと自衛星との相
対的衛星位置情報(各エリアデータが示す位置を原点と
した時のX軸, Y軸, Z軸方向の位置)と相対的衛星速度
情報(各エリアデータが示す位置を原点とした時のX軸,
Y軸, Z軸方向への移動速度)を生成する機能と、自衛
星と隣接衛星との相対的位置情報(自衛星を原点とした
時のX軸, Y軸, Z軸方向の位置)と相対的衛星速度情報
(自衛星を原点とした時のX軸, Y軸, Z軸方向への移動
速度)を生成する機能を有し、また、時間T_ho後のL
EOネットワークに関して、サービスエリアを決定する
機能と、自衛星と隣接衛星との相対的位置情報(自衛星
を原点とした時のX軸, Y軸, Z軸方向の位置)と相対的
衛星速度情報(自衛星を原点とした時のX軸, Y軸, Z軸
方向への移動速度)を生成する機能を有するほか、ま
た、ハンドオーバ実行時にハンドオーバされるエリアで
使用する端末−衛星間無線通信部を決定する機能も有す
る。
されるLEOネットワーク構成情報は、各衛星同士の接
続状態、すなわち、どの衛星とどの衛星が接続している
かを示し、また各衛星がサービスしているエリアはどれ
か(例えば、衛星21のサービスエリアは、エリア21
0〜21N)を示す。
は、端末−衛星間無線通信部11i0〜11iNに、端
末−衛星間無線通信部11i0〜11iNの各々によっ
て、無線ビームが照射されるエリアと自衛星との相対的
衛星位置情報及び相対的衛星速度情報並びに各々の端末
―衛星間ビーム番号を通知する機能と、衛星−衛星間無
線通信部12i0〜12iMに、衛星−衛星間無線通信
部12i0〜12iMの各々によって無線ビームが照射
される隣接衛星と自衛星との相対的衛星位置情報及び相
対的衛星速度情報並びに各々の衛星―衛星間ビーム番号
を通知する機能と、コネクション管理部17i0に、現
在のLEOネットワーク構成情報、エリア番号と端末−
衛星間ビーム番号との対応データ及び隣接衛星の衛星識
別子と衛星−衛星間ビーム番号との対応データを通知す
る機能と、ハンドオーバ管理部18i0に、現時刻のサ
ービスエリア内のエリア番号、時間T_ho後のサービス
エリア内のエリア番号、及び時間T_ho後の自衛星と隣
接衛星との相対的位置情報と相対的衛星速度情報を通知
する機能とを有する。
Nは、それぞれ端末−衛星間無線ビーム番号を有し、L
EOネットワーク管理部16i0から通知される各エリ
アと自衛星との相対的衛星位置情報及び相対的衛星速度
情報から端末−衛星間無線ビームの照射ポイントを特定
し、衛星が移動中であっても常に同一の照射ポイントへ
ビーム照射を行う機能と、端末−衛星間の無線通信を行
う機能を有する。この実施例では、端末−衛星間のビー
ム照射方式として、ROFA方式を用いる。
12iMは、各々衛星−衛星間ビーム番号を有し、LE
Oネットワーク管理部16i0から通知される自衛星と
隣接衛星との相対的位置情報及び相対的衛星速度情報か
ら衛星間無線ビームの照射ポイントを特定し、衛星が互
いに移動中であっても常に同一の照射ポイントへ無線ビ
ームの照射を行う機能と、衛星−衛星間の無線通信を行
う機能を有する。
星間コネクション情報、衛星−衛星間コネクション情
報、ATM-SW変換情報のテーブル管理を行う機能と、ハン
ドオーバ処理を行う機能と、ハンドオーバ処理の事前処
理時間をカウントするためのタイマ部を有する。端末−
衛星間無線通信部11i0〜11iN、衛星−衛星間無
線通信部12i0〜12iMとATM-SW19i0との接続
については、LEOネットワーク管理部16i0から通
知される現在のLEOネットワーク構成情報、エリア番
号と端末−衛星間ビーム番号との対応データ及び隣接衛
星の衛星識別子と衛星−衛星間ビーム番号との対応デー
タを基に、端末−衛星間コネクション情報、衛星−衛星
間コネクション情報及びATM−SW変換情報を各テー
ブルに設定する。コネクション管理部17i0のテーブ
ル管理データの一例を図3乃至図5に示す。図3は、コ
ネクション管理テーブルのうちの端末−衛星間コネクシ
ョン情報テーブルを示し、図4は、コネクション管理テ
ーブルのうちの衛星−衛星間コネクション情報テーブル
を示し、図5は、コネクション管理テーブルのうちのA
TM−SW変換情報テーブルを示す。図3及び図4に示
されたコネクション情報は、端末−衛星間、または衛星
−衛星間で割り当てられるコネクション識別情報であ
り、端末−端末間で同一のものである必要はない。 端
末−衛星間コネクション情報は、端末−衛星間の物理的
通信路内に形成される論理的通信路(コネクション)を
識別する情報で、衛星−衛星間コネクション情報は、衛
星−衛星間の物理的通信路(衛星間リンクともいう)内
に形成される論理的通信路(コネクション)を識別する
情報である。また、hは、16進法で表す値であること
を示し、CBR(Constant Bit Rate)は、固定ビット
速度を表し、VBR(Variable Bit Rate)は、可変ビ
ット速度を表し、UBR(Unspecified Bit Rate)は、
未定義のビット速度を表す。
ットワーク管理部16i0から通知される現時刻のサー
ビスエリア内のエリア番号、時間T_ho後のサービスエ
リア内のエリア番号、並びに時間T_ho後の自衛星と隣
接衛星との相対的位置情報(自衛星を原点とした時のX
軸, Y軸, Z軸方向の位置)及び相対的衛星速度情報(自
衛星を原点とした時のX軸, Y軸, Z軸方向への移動速
度)に基づいて、時間T_ho後にエリア単位のハンドオ
ーバが必要なエリアを特定する機能と、ハンドオーバ先
となる衛星を特定する機能と、ハンドオーバ処理設定時
間をカウントするタイマ部を有する。タイマの個数は、
T_ho/T(:整数)個であり、タイマの個数分だけ、この
実施例に示されているハンドオーバ処理をパラレルに処
理することが可能である。
るATM-SWと同様のATMセル交換処理を行う。この実施例
では、ATM-SW 19i0の入出力先としては、端末−衛
星間無線通信部11i0〜11iN、衛星−衛星間無線
通信部12i0〜12iM、コネクション管理部17i
0、及びハンドオーバ管理部18i0がある。
する衛星軌道計算部14i0、LEOネットワーク管理
部16i0、コネクション管理部17i0及びハンドオ
ーバ管理部18i0は、コンピュータシステム内に構成
され、そのコンピュータシステムのROMには、図6乃
至図10に示すシーケンスステップのハンドオーバ処理
手順を実行するプログラムが記憶されている。このプロ
グラムが、コンピュータシステムを構成するコンピュー
タによってROMから読み出されてそのコンピュータで
実行されることにより、図6乃至図10に示すシーケン
スステップのハンドオーバ処理手順の処理を行うように
構成されている。
施例の動作について説明する。説明の都合上、この実施
例の動作を、LEOネットワーク構成が次の構成である
場合を例に取って説明する。ここでの説明は、ハンドオ
ーバ元の衛星21のエリア210(図2)内の地上端末
群を衛星22にハンドオーバさせる際の、そのエリア単
位のハンドオーバ処理と特にエリア210内のある1つ
の端末と相手先端末上空の衛星24によって通信サービ
スを受ける地上端末群の中のある1つの端末とのコネク
ションをハンドオーバする際の手順について説明する。
間無線通信部を参照番号1110〜111Nで、各衛星
−衛星間無線通信部を参照番号1210〜121Mで、
衛星軌道データベースを参照番号1310で、衛星軌道
計算部を参照番号1410で、エリアデータベースを参
照番号1510で、LEOネットワーク管理部を参照番
号1610で、コネクション管理部を参照番号1710
で、ハンドオーバ管理部を参照番号1810で、ATM-SW
を参照番号1910で参照する。
−衛星間無線通信部を参照番号1120〜112Nで、
各衛星−衛星間無線通信部を参照番号1220〜122
Mで、衛星軌道データベースを参照番号1320で、衛
星軌道計算部を参照番号1420で、エリアデータベー
スを参照番号1520で、LEOネットワーク管理部を
参照番号1620で、コネクション管理部を参照番号1
720で、ハンドオーバ管理部を参照番号1820、AT
M-SWを参照番号1920で参照する。
いて、ハンドオーバ元の衛星21またはハンドオーバ先
の衛星22と相手先端末上空にある衛星24との間に位
置する中間衛星23の各端末−衛星間無線通信部を参照
番号1130〜113Nで、各衛星−衛星間無線通信部
を参照番号1230〜123Mで、衛星軌道データベー
スを参照番号1330で、衛星軌道計算部を参照番号1
430で、エリアデータベースを参照番号1530で、
LEOネットワーク管理部を参照番号1630で、コネ
クション管理部を参照番号1730で、ハンドオーバ管
理部を参照番号1830で、ATM-SWを参照番号1930
で参照する。
各端末−衛星間無線通信部を参照番号1140〜114
Nで、各衛星−衛星間無線通信部を参照番号1240〜
124Mで、衛星軌道データベースを参照番号1340
で、衛星軌道計算部を参照番号1440で、エリアデー
タベースを参照番号1540で、LEOネットワーク管
理部を参照番号1640で、コネクション管理部を参照
番号1740で、ハンドオーバ管理部を参照番号184
0で、ATM-SWを参照番号1940で参照する。
を飛行しながら、サービスエリア4 1内のエリア210
〜エリア21N内に存在する端末群と衛星通信を行い、
また他の衛星群と衛星間通信を行っている(図6のステ
ップ601)。相手先端末上空の衛星24は、自己のサ
ービスエリア上空を飛行しながら、そのサービスエリア
内の相手先端末と衛星通信を行い、また、端末の衛星群
と衛星間通信を行っている。また、エリア210内の地
上端末群3の中の或る端末は、上記相手先端末とLEO
ネットワークを介して通信を行っている(ステップ60
2)。
道計算部1410は、衛星軌道データベース1310の
情報を基に、時間T毎に現時刻と時間T_ho後の全衛星
位置情報(緯度、経度、高度)と全衛星速度情報(方
向、速度)を計算し、その計算結果をLEOネットワー
ク管理部1610に通知する(図7のステップ70
1)。
0は、衛星軌道計算部1410からの現時刻と時間T_h
o後の全衛星位置情報(緯度、経度、高度)及び全衛星
速度情報(方向、速度)を基に、現時刻のLEOネット
ワーク構成と時間T_ho後のLEOネットワーク構成を
決定し、LEOネットワーク構成情報を生成する。ま
た、LEOネットワーク管理部1610は、エリアデー
タベース1510からのエリアデータを基に現時刻のサ
ービスエリアと時間T_ho後のサービスエリアを決定す
る。また、LEOネットワーク管理部1610は、各エ
リア用に使用する端末−衛星間無線通信部を決定し、端
末−衛星間ビーム番号とエリア番号の対応データを生成
する。さらにまた、LEOネットワーク管理部1610
は、現時刻と時間T_ho後での自衛星と隣接衛星との相
対的位置情報(自衛星を原点とした時のX軸, Y軸, Z軸
方向の位置)及び相対的衛星速度情報(自衛星を原点と
した時のX軸, Y軸, Z軸方向への移動速度)を生成し、
次に、衛星−衛星間無線通信部を決定し、衛星−衛星間
ビーム番号と隣接衛星識別子との対応データを生成す
る。
ーク構成情報と、端末−衛星間ビーム番号とエリア番号
の対応データと、衛星−衛星間ビーム番号と隣接衛星の
衛星識別子との対応データを、LEOネットワーク管理
部1610はコネクション管理部1710に通知すると
共に(ステップ702)、現時刻のサービスエリア内の
エリア番号群、時間T_ho後のエリア番号群、時間T_ho
後の隣接の衛星の衛星識別子、並びに自衛星と隣接衛星
との相対的位置情報及び相対的衛星速度情報をハンドオ
ーバ管理部1810に通知する(ステップ703)。
0は、エリアデータベース1510からのエリアデータ
を基に、現時刻の各エリア並びに自衛星の相対的衛星位
置情報(各エリアデータが示す位置を原点とした時のX
軸, Y軸, Z軸方向の位置)及び相対的衛星速度情報(各
エリアデータが示す位置を原点とした時のX軸, Y軸,Z軸
方向への移動速度)を生成し、各エリア用に決定された
端末−無線通信部1110〜111Nに、それぞれのビ
ーム制御データとして、各々の端末−衛星間ビーム番号
と、各エリア並びに自衛星の相対的衛星位置情報及び相
対的衛星速度情報を通知する(ステップ704)。ま
た、同様に、LEOネットワーク管理部1610は、衛
星−衛星間無線通信部1210〜121Mに、それぞれ
のビーム制御データとして、各々の衛星−衛星間ビーム
番号並びに現時刻の自衛星と隣接衛星との相対的位置情
報及び相対的衛星速度情報を通知する(ステップ70
5)。
1110〜111Nは、自身の端末−衛星間ビーム番号
でLEOネットワーク管理部1610から通知される情
報を識別し、LEOネットワーク管理部1610から通
知された各エリア並びに自衛星の相対的衛星位置情報及
び相対的衛星速度情報から無線ビームの照射ポイントを
特定し、無線ビームの照射を行うことで、端末−衛星間
無線通信を行う(ステップ706)。また、衛星21の
衛星−衛星間無線通信部1210〜121Mも同様に、
自身の衛星−衛星間ビーム番号でLEOネットワーク管
理部1610から通知される情報を識別し、LEOネッ
トワーク管理部1610から通知された現時刻の自衛星
と隣接衛星との相対的位置情報と相対的衛星速度情報か
ら衛星間ビームの照射ポイントを特定し、ビーム照射を
行うことで、衛星間無線通信を行う(ステップ70
7)。
は、LEOネットワーク管理部1610から通知された
現時刻のサービスエリア内のエリア番号群、時間T_ho
後のエリア番号群、時間T_ho後の隣接の衛星の衛星識
別子並びに自衛星と隣接衛星との相対的位置情報及び相
対的衛星速度情報に基づいて、時間T_ho後にサービス
エリア外となるエリアを算定(予測)し(この動作の説
明例では、算定されるエリアは、エリア210とな
る)、さらに、該エリア210へ次に飛来する隣接衛星
を算定する(この動作の説明例では、衛星22とな
る)。例えば、図11に示す現時刻の衛星21において
無線ビームを照射しているエリア210と時間T_ho後
の衛星21において無線ビームを照射しているエリア2
10との位置的差分はないので、エリア210は、時間
T_ho後にサービスエリア41外となるエリアとして算
定されないが、図12に示す現時刻の衛星21において
無線ビームを照射しているエリア210と時間T_ho後
の衛星21において無線ビームを照射しているエリア2
10との位置的差分が生ずるので、エリア210は、時
間T_ho後にサービスエリア41外となるエリアとして
算定される。
エリア210が時間T_ho後にサービスエリア41外と
なるエリアとして算定されないときはハンドオーバ要求
をコネクション管理部1710に通知しないが、エリア
210が時間T_ho後にサービスエリア41外となるエ
リアとして算定されるときは、ハンドオーバ要求をコネ
クション管理部1710に通知する(ステップ70
8)。この通知がハンドオーバ処理の開始(起動)とな
る。
予定のエリアのエリア番号とハンドオーバ先の隣接衛星
の衛星識別子、ハンドオーバタイミング情報(=T_ho)
が含まれる。ハンドオーバ管理部1810は、ハンドオ
ーバ要求を行う時に、タイマのカウントを開始する。
ン管理部1710は、そのハンドオーバ要求のエリア2
10の端末−衛星間コネクション情報からハンドオーバ
要求(以下、HO_REQUEST情報と称する)を生成し、そし
て要求された前記衛星識別子を持つ衛星(=衛星22)
にHO_REQUEST情報をATM転送する(ステップ709、7
10、図6の603)。HO_REQUEST情報は、送信元衛星
識別子(=衛星21識別子)、相手先衛星識別子(=衛
星22識別子)、情報識別子(=HO_REQUEST情報)、エ
リア番号情報、端末識別子、端末−衛星間コネクション
識別情報、無線チャネル番号、端末−衛星間コネクショ
ン情報、衛星間ルート情報、ハンドオーバタイミング情
報を含む。端末識別子、端末−衛星間コネクション識別
情報、無線チャネル番号、端末−衛星間コネクション情
報、衛星間ルート情報は、ハンドオーバ予定の全コネク
ションの情報が含まれる。衛星間ルート情報は、衛星2
1から衛星24までに経由する各衛星の情報である。
は、前記HO_REQUEST情報を受信すると(図8のステップ
808、809、810)、現在の自衛星の空きリソー
ス(ATM-SWの交換能力)を考慮しながら、エリア
210の端末−衛星間コネクションの受け付け判定処理
を行う。
は、端末−衛星間コネクション情報テーブルに端末識別
子、端末−衛星間コネクション識別情報、無線チャネル
番号、端末−衛星間コネクション情報を設定する。この
実施例の動作の説明例では、各エリア毎にビームを照射
することを前提としているから、衛星21で用いていた
コネクションを衛星22へハンドオーバする場合、その
コネクション情報が衛星22がエリア210に対し、新
たなビームが割り当てることになる。その結果、衛星2
1で利用していた前記端末識別子、端末−衛星間コネク
ション識別情報、無線チャネル番号、端末−衛星間コネ
クション情報を、衛星22でそのまま用いることができ
る。また、エリア210のコネクションを1本以上受け
付ける場合、LEOネットワーク管理部1620に、ビ
ーム設定要求を通知する(ステップ811)。ビーム設
定要求は、前記HO_REQUEST情報に含まれていたエリア番
号を含む。
ワーク管理部1620は、未使用(予備)の端末−無線
通信部を選択し、これをエリア210用として予約して
おく。次に、LEOネットワーク管理部1620は、ビ
ーム設定応答を、コネクション管理部1720に通知す
る(ステップ812)。ビーム設定応答は、要求された
エリア番号と予約された端末−無線通信部のビーム番号
が含まれる。この実施例の動作の説明例では、前記ビー
ム番号=1120となる。
クションを受け付ける場合のハンドオーバ先の衛星22
の処理は、以下のようになる。ATM転送されて来たHO
_REQUEST情報を受信したコネクション管理部1720
は、HO_REQUEST情報に含まれている衛星間ルート情報か
ら各コネクションの相手先端末上空の衛星24を特定す
る。なお、相手先端末上空の衛星24が衛星22であっ
た場合は、そのコネクションの受付処理は終了する(以
下の説明にあるCONNECT情報を受信した状態になる)。
LEOネットワーク管理部1620から通知された時間
T_ho後のLEOネットワーク構成情報を基に、前記相
手先端末上空までの衛星間ルート情報を生成し、生成さ
れた衛星間ルート情報で決められる衛星22の隣接衛星
23と衛星22との間の衛星−衛星間コネクション情報
を生成する。
エリア210のコネクション毎にコネクション設定情報
(以下、SETUP情報と称する)を生成する。このSETUP情
報には、送信元衛星識別子(=自衛星識別子)、相手先
衛星識別子(=衛星間ルート情報で指定された隣接衛星
識別子)、情報識別子(=SETUP)、前記HO_REQUEST情報
に含まれていた端末識別子、衛星−衛星間コネクション
識別情報、衛星−衛星間コネクション情報、衛星間ルー
ト情報が含まれる。これらの処理後に、コネクション管
理部1720は、前記SETUP情報を、衛星間ルート情報
で示される隣接衛星にATM転送する(ステップ813、
814、図6の604)。そのコネクション管理部17
20は、また、最初のSETUP情報を送信するときに、タ
イマを動作開始させる。このタイマは、ハンドオーバ処
理許容時間をカウントするためのもので、0〜時間(T_
ho-α)をカウントする。T_hoは、HO_REQUEST情報で通
知された値を用い、αは衛星21−衛星22間の伝送遅
延を考慮した値を用いる。αの値については、システム
によって異なる。
星、すなわち、衛星間ルート情報で指定されている衛星
22と相手先端末上空の衛星24との間の中間衛星23
では、次の処理を行う。中間衛星、すなわち、ハンドオ
ーバ先の衛星22の隣接衛星23がSETUP情報を受信す
ると(図6のステップ604)、中間衛星23のコネク
ション管理部1730は、自衛星23宛ての情報を相手
先衛星識別子から識別し、送信元衛星識別子、情報識別
子(=SETUP)から、送信元衛星と情報種別を識別する。
報を受信すると(図9の908、909、910)、自
衛星の空きリソースとSETUP情報に含まれる衛星−衛星
間コネクション情報をもとに、SETUP情報の転送元22
と自衛星23との衛星−衛星間コネクションの受け付け
/拒否判定を行う。
クションを受け付ける場合、このコネクション情報を保
持する(SETUP情報の送信先からCONNECT情報を受信した
時に、このコネクション情報は設定され、仮設定有効化
情報(以下、ACTIVATE情報と称する)を受信した後か
ら、このコネクションが使用される。また、新たに自衛
星23と衛星間ルート情報で指定された自衛星の次の隣
接衛星24との衛星−衛星間コネクション識別情報、衛
星−衛星間コネクション情報を生成し、SETUP情報を生
成する。このSETUP情報は、送信元衛星識別子、相手先
衛星識別子、情報識別子(=SETUP)、受信したSETUP情
報に含まれていた端末識別子、生成した衛星−衛星間コ
ネクション識別情報、生成した衛星−衛星間コネクショ
ン情報、受信したSETUP情報に含まれていた衛星間ルー
ト情報を含む。生成されたSETUP情報は、衛星間ルート
情報で指定される隣接衛星である相手先端末上空の衛星
24に送信される(図6のステップ605、図9のステ
ップ914〜ステップ916)。
定処理中情報(以下、PROCEEDING情報と称する)を生成
した後、SETUP情報の送信元衛星22にATM転送する(図
6の607、608、図9の911、912)。PROCEE
DING情報は、送信元衛星識別子(=自衛星識別子)、相
手先衛星識別子(=SETUP情報送信元の衛星識別子)、
情報識別子(=PROCEEDING)、受信したSETUP情報に含ま
れていた端末識別子、受信した前記SETUP情報に含まれ
ていた衛星−衛星間コネクション識別情報、衛星−衛星
間コネクション情報を含む。
クションを拒否する場合、コネクション管理部1730
は、拒否情報(以下、REFUSE情報と称する)を生成し、
SETUP情報の転送元隣接衛星22にATM転送する。REFUSE
情報は、送信元衛星識別子(=自衛星識別子)、相手先
衛星識別子(=SETUP情報送信元の衛星識別子)、情報
識別子(=REFUSE)、受信したSETUP情報に含まれていた
端末識別子、受信した前記SETUP情報に含まれていた衛
星−衛星間コネクション識別情報、衛星−衛星間コネク
ション情報、拒否理由を含む。拒否理由としては、例え
ば要求されたVPI/VCIが使用中、衛星内リソース不足、
ハンドオーバ処理中等がある。ここで、ハンドオーバ処
理中とは、あるコネクションの端末がお互いにハンドオ
ーバ処理を実行した場合を指す。この場合、例えばお互
いの端末の上空の衛星の衛星識別子の値が大きい方のハ
ンドオーバ処理を優先したり、または衛星識別子の値が
小さい方を優先するという方法であっても良い。どちら
を優先するかは、システムによって異なる。
23又は衛星22のコネクション管理部、例えば、コネ
クション管理部1730は、衛星間コネクション設定処
理中と判断し、現在の状態を保持する(ステップ917
〜919)。前記REFUSE情報を受信した中間衛星2
3(ステップ927、928)のコネクション管理部1
730は、衛星間コネクションが拒否されたと判断し、
保持していたコネクション情報をクリアする。また、同
様にREFUSE情報を生成し、SETUP送信元衛星にATM転送す
る(ステップ929〜931)。
星、すなわち、衛星間ルート情報で指定されている相手
先端末上空の衛星24では、次の処理を行う。コネクシ
ョン管理部1740は、SETUP情報を受信すると(図6
の606、図10のステップ1008、1009)、自
衛星24の空きリソースとSETUP情報に含まれるコネク
ション情報をもとに、SETUP情報の転送元の衛星と自衛
星との衛星−衛星間コネクションの受け付け/拒否判定
を行う。
クションを受け付ける場合、次にSETUP情報に含まれる
端末識別子から、該当する端末−衛星間コネクションを
特定する。次に、前記コネクションの衛星−衛星間コネ
クション設定を、SETUP情報で指定されるコネクション
情報に仮設定する。この仮設定は、ACTIVATE情報を受信
するまで、有効とならない。
続設定応答情報(以下、CONNECT情報と称する)を生成
し、SETUP情報の送信元衛星(中間衛星)にATM転送する
(図6の609、図10のステップ1010、101
1)。CONNECT情報は、送信元衛星識別子(=自衛星識
別子)、相手先衛星識別子(=SETUP情報送信元の衛星
識別子)、情報識別子(=CONNECT)、受信したSETUP情
報に含まれていた端末識別子、受信した前記SETUP情報
に含まれていた衛星−衛星間コネクション識別情報、衛
星−衛星間コネクション情報を含む。そして、SETUP情
報で要求された衛星−衛星間コネクションを拒否する場
合、中間衛星と同様にREFUSE情報を生成し、SETUP送信
元衛星にATM転送する(ステップ1010、101
1)。
10、図9のステップ920〜922)中間衛星23の
コネクション管理部1730は、保持していた自衛星−
次の衛星間コネクションを設定した後、自衛星と前段の
衛星との間の衛星−衛星間コネクションも設定する。ま
た、コネクション管理部1730は、CONNECT情報を生
成し、PROCEEDING情報の送信時と同じように、SETUP送
信元衛星にATM転送する(ステップ923〜925)。C
ONNECT情報は、送信元衛星識別子(=自衛星識別子)、
相手先衛星識別子(=SETUP情報送信元の衛星識別
子)、情報識別子(=CONNECT)、受信したSETUP情報に
含まれていた端末識別子、仮設定した自衛星−SETUP情
報送信元衛星間コネクション識別情報、仮設定した自衛
星−SETUP情報送信元衛星間コネクション識別情報を含
む。
コネクション管理部1720が、CONNECT情報を受信し
た時(図6のステップ611、図8のステップ818、
819)、そのコネクションのコネクション設定処理を
終える。もしも衛星22のコネクション管理部1720
がREFUSE情報を受信した場合において(ステップ81
8、819)、コネクション管理部1720は、同ルー
トで再設定を行うか、別ルートを選定し、同様のハンド
オーバの事前処理を行う。
管理部1720が、エリア210の全コネクションのCO
NNECT情報を受信したとき(ステップ818、81
9)、または前記タイマが一定時間のハンドオーバ処理
許容時間をカウントした時に、エリア210のハンドオ
ーバの事前処理が終了する。もしもタイマのカウント時
間以内にCONNECT情報を受信していないコネクションが
あれば、そのコネクションは、ハンドオーバ先がないた
め、ハンドオーバできないことになる。
理部1720は、ハンドオーバ結果情報(以下、HO_RES
ULT情報と称する)を衛星21のコネクション管理部1
710にATM転送する(図6のステップ612、図8の
820〜822)。このHO_RESULT情報は、HO_REQUEST
情報で通知されたエリア番号情報、端末識別子、端末−
衛星間コネクション識別情報、無線チャネル番号、端末
−衛星間コネクション情報と前記コネクションのハンド
オーバ処理結果が含まれる。エリア番号情報、端末識別
子、端末−衛星間コネクション識別情報、無線チャネル
番号、端末−衛星間コネクション情報と前記コネクショ
ンのハンドオーバ処理結果は、ハンドオーバ処理された
全コネクションの情報が含まれる。衛星21のコネクシ
ョン管理部1710が、HO_RESULT情報を受信すると
(図7のステップ712〜714)、ハンドオーバ実行
前の事前処理が終了する。
ンドオーバ元の衛星21のコネクション管理部1710
は、ビーム照射一時中断(以下、SUSPEND情報と称す
る)を生成し、前記SUSPEND情報を、現在使用中のルー
ト(ハンドオーバ前のルート)を使用して、各コネクシ
ョンの相手先端末上空の衛星24とエリア210の端末
群に通知する(図6のステップ613、614、図7の
ステップ715〜720)。ハンドオーバ前のルート上
の各衛星のコネクション管理部は、SUSPEND情報を受信
すると、該SUSPEND情報をルート上の次の衛星にSUSPEND
情報をATM送信する(図9の950〜954)。相手先
端末上空の衛星24へのSUSPEND情報は、送信元衛星識
別子(=自衛星識別子)、相手先衛星識別子(=相手先
端末上空の衛星識別子)、情報識別子(=SUSPEND)、端
末識別子を含む。また、エリア210の各端末へのSUSP
END情報は、送信元衛星識別子(=自衛星識別子)、端
末識別子(=相手先端末上空の衛星識別子)、情報識別
子(=SUSPEND)、端末−衛星間コネクション識別情報、
無線チャネル番号、端末−衛星間コネクション情報を含
む。
星22と相手先端末上空の衛星24との間の中間衛星2
3のコネクション管理部1730は、SUSPEND情報を受
信すると、SUSPEND情報を、現在使用中のルート(ハン
ドオーバ前ルート)を使用して相手先端末上空の衛星2
4及びエリア210の端末群に通知する。
衛星24は、該当するコネクションの端末に対し、SUSP
END情報をATM転送する(図6のステップ616、61
7、図10のステップ1014〜1016)。相手先端
末上空の衛星24から端末宛てのSUSPEND情報は、送信
元衛星識別子(=自衛星識別子)、端末識別子、情報識
別子(=SUSPEND)、端末−衛星間コネクション識別情
報、無線チャネル番号、端末−衛星間コネクション情報
を含む。SUSPEND情報を受信した端末は、データ送信を
停止する(図6の623、図1017)。
810は、衛星21下のエリア210のハンドオーバを
決定した時刻(ハンドオーバ事前処理の開始時刻)から
時間T_hoが経過したとき、コネクション管理部171
0にエリア210のハンドオーバ実行通知を行う(図7
の721)。ハンドオーバ実行通知は、ハンドオーバ予
定のエリア番号を含む。ハンドオーバ実行通知を受信し
たコネクション管理部1710は、衛星22のコネクシ
ョン管理部1720に対して、実行情報(以下、HO_RUN
情報と称する)をATM転送する(図6のステップ61
8、図7のステップ722、723)。この時、通知す
るHO_RUN情報は、HO_RESULT情報で受け付け可能と通知
されたコネクションについてのみである。HO_RUN情報
は、送信元衛星識別子(=自衛星識別子)、相手先衛星
識別子(=衛星22)、情報識別子(=HO_RUN)、エリ
ア番号情報、端末識別子、端末−衛星間コネクション識
別情報、無線チャネル番号、端末−衛星間コネクション
情報を含む。
のステップ618、図8のステップ823、824)の
コネクション管理部1720は、設定して置いたコネク
ション設定を有効にする。次に、コネクション管理部1
720は、ハンドオーバ予定のコネクション毎にACTIVA
TE情報を生成し、衛星間ルート情報で指定されている隣
接衛星23のコネクション管理部1730にACTIVATE情
報をATM転送する(図6のステップ619、図8のステ
ップ825〜827)。ACTIVATE情報は、送信元衛星識
別子(=自衛星識別子)、相手先衛星識別子(=前記隣
接衛星識別子)、情報識別子(=ACTIVATE)、衛星−衛
星間コネクション識別情報、衛星−衛星間コネクション
情報を含む。
ション管理部1740と中間衛星2 3のコネクション管
理部1730は、ACTIVATE情報を受信すると(図6のス
テップ620、621)、自衛星内で設定して置いたコ
ネクション設定を有効にする。また、相手先端末上空の
衛星のコネクション管理部1740は、ハンドオーバ実
行前の衛星−衛星間コネクション設定を無効にする。ま
た、中間衛星23では、コネクション設定を有効にした
後、次の隣接衛星2 4宛てのACTIVATE情報を生成し、AC
TIVATE情報をATM転送する(図6のステップ620、図
9のステップ935〜937)。
相手先端末上空の衛星24(図10のステップ1018
〜1020)のコネクション管理部1740は、該当す
るコネクションの端末に再開情報(以下、RESUME情報と
称する)を送信する(図10の1023〜1025)。
RESUME情報は、送信元衛星識別子(=自衛星識別子)、
端末識別子、情報識別子(=RESUME)、エリア番号情
報、端末識別子、端末−衛星間コネクション識別情報、
無線チャネル番号、端末−衛星間コネクション情報を含
む。そして、RESUME情報を受信した端末は、データ送信
を再開する(図6のステップ621R、図10のステッ
プ1026)。
相手先端末上空の衛星24のコネクション管理部174
0は、有効化処理応答情報(以下、ACTIVATE_ACK情報と
称する)をACTIVATE情報送信元衛星23にATM転送する
(図6のステップ624、図10のステップ1021、
1022)。ACTIVATE_ACK情報は、送信元衛星識別子
(=自衛星識別子)、相手先衛星識別子(=ACTIVATE送
信元衛星識別子)、情報識別子(=ACTIVATE_ACK)、衛
星−衛星間コネクション識別情報、衛星−衛星間コネク
ション情報を含む。そして、ACTIVATE_ACK情報を受信し
た中間衛星23(図9のステップ938〜940)のコ
ネクション管理部1730では、同様にACTIVATE情報送
信元衛星2 2にACTIVATE_ACK情報をATM転送する(図6
のステップ625、626、図9のステップ941〜9
43))。
VATE_ACK情報を受信した衛星22(図8の828、82
9)のコネクション管理部1720は、LEOネットワ
ーク管理部1620にエリア210に対するサービス開
始要求を行う(図8のステップ830)。サービス開始
要求には、エリア210のエリア番号が含まれる。そし
て、コネクション管理部1720は、ハンドオーバ完了
情報(以下、HO_COMPLETE情報と称する)を生成し、衛
星21にATM転送する(図6のステップ627)。HO_CO
MPLETE情報は、送信元衛星識別子(=自衛星識別子)、
相手先衛星識別子(=衛星1)、情報識別子(=HO_COMP
LETE)、エリア番号情報、端末識別子、端末−衛星間コ
ネクション識別情報、無線チャネル番号、端末−衛星間
コネクション情報を含む。端末識別子、端末−衛星間コ
ネクション識別情報、無線チャネル番号、端末−衛星間
コネクション情報は、ハンドオーバ予定の全コネクショ
ンの情報が含まれる。
報に関する情報は、この実施例では通知しない形態を採
っている。しかし、ハンドオーバが拒否されたコネクシ
ョン情報に関する情報も衛星21へ通知する場合、衛星
22は前記端末識別子、端末−衛星間コネクション識別
情報、無線チャネル番号、端末−衛星間コネクション情
報に加えて、ハンドオーバ受付可否情報が含まれる。こ
の情報は、ハンドオーバが受け付けられたか、受け付け
られなかったかを示す情報である。
ワーク管理部1620は、使用予定の無線通信部112
0にエリア210と自衛星との間の相対的衛星位置情報
及び相対的衛星速度情報を通知する(図8のステップ8
31)。これによって、衛星2からエリア210へのビ
ーム照射が開始される(図6のステップ629、図8の
ステップ832)。
720は、エリア210の端末群に対し、RESUME情報を
通知する(図6のステップ630)。RESUME情報は、送
信元衛星識別子(=自衛星識別子)、端末識別子、情報
識別子(=RESUME)、エリア番号情報、端末識別子、端
末−衛星間コネクション識別情報、無線チャネル番号、
端末−衛星間コネクション情報を含む。そのRESUME情報
を受信した端末は、データ送信を再開する(図6のステ
ップ632)。
星21(図7のステップ724、725)のコネクショ
ン管理部1710は、LEOネットワーク管理部161
0に対し、エリア210のサービス停止要求を行う(ス
テップ726)。これにより、ハンドオーバ管理部16
10が、エリア210用の端末−衛星間無線通信部11
10への各エリアと自衛星の相対的衛星位置情報(各エ
リアデータが示す位置を原点とした時のX軸, Y軸, Z軸
方向の位置)と相対的衛星速度情報(各エリアデータが
示す位置を原点とした時のX軸, Y軸, Z軸方向への移動
速度)を無効とし、衛星21からエリア210へのビー
ム照射が停止される(図6の628、図7の731)。
リア210の設定を全て解放する。次に、コネクション
管理部1710は、ハンドオーバ前のルート上の隣接衛
星に設定解放情報(以下、RELEASE情報と称する)をATM
転送する(図6のステップ633、図7のステップ72
7、728)。RELEASE情報は、送信元衛星識別子(=
自衛星識別子)、相手先衛星識別子(=ACTIVATE送信元
衛星識別子)、情報識別子(=ACTIVATE_ACK)、衛星−
衛星間コネクション識別情報、衛星−衛星間コネクショ
ン情報を含む。
前のルート上の各衛星(中間衛星又は相手先端末上空の
衛星)のコネクション管理部は、RELEASE情報で通知さ
れたコネクションを解放する(図9のステップ944〜
946)。コネクションの解放処理を終えたコネクショ
ン管理部は、ハンドオーバ前のルート上の隣接衛星にRE
LEASE情報をATM送信する(ステップ947〜949)。
以上の詳細に説明した手順を行うことで、この実施例に
おけるLEOネットワークにおいて、衛星21のエリア
210内の端末群を衛星21から衛星22へハンドオー
バさせることが可能となる。
ハンドオーバ処理の開始時及び該開始からハンドオーバ
処理に要する時間の経過時の通信衛星の位置及び速度に
基づいてLEOネットワーク構成におけるハンドオーバ
対象のエリアを通信衛星毎に前記時間経過前に予測する
と共に、ハンドオーバ実行時のLEOネットワーク構成
を予測し、予測されたLEOネットワーク構成に基づい
てハンドオーバ先の衛星から相手端末上空の衛星までの
エリア単位のコネクション情報を前記時間の経過前に予
測し、ハンドオーバ元の衛星から通信サービスを受けて
いるエリア単位の端末−衛星間コネクション情報をハン
ドオーバ元の衛星からハンドオーバ先の衛星に通知して
ハンドオーバ先の予備の端末−衛星間コネクション情報
の設定処理を行うと共に、前記予測したコネクション情
報の設定処理を行い、設定処理されたコネクション情報
を前記時間の経過時(ハンドオーバ実行タイミング時)
に有効にしてハンドオーバの対象となるエリア内の端末
についての通信サービスを前記ハンドオーバ先の衛星の
予備の端末の電波放射手段を用いてハンドオーバ先の衛
星に一斉に引き継がせるように構成したので、従来技術
のように端末個別にハンドオーバする場合よりも、端末
―衛星間での制御情報量を削減できるし、ハンドオーバ
実行時の処理時間を短縮させ得る。
行する場合に、サービスエリア内のエリア数分だけビー
ムを用意する構成を採っているため、ハンドオーバ前の
端末−衛星間コネクション情報をハンドオーバ後の端末
−衛星間コネクション情報として用いることができ、ハ
ンドオーバ実行時の処理時間をより一層短縮させること
ができる。
ークにおけるハンドオーバ処理システムにおけるハンド
オーバタイミング情報の通知方法を示す図、また、図1
4は、同ハンドオーバ処理システムでエリア単位に行わ
れるハンドオーバの概念図である。この実施例の構成
が、第1実施例のそれと大きく異なるところは、ハンド
オーバ先の衛星に予備の空き無線ビームがない場合でも
エリア単位のハンドオーバを行い得るようした点であ
る。
を設け、この基準局から各低軌道衛星へハンドオーバ実
行タイミング情報を供給して、衛星内の動作を同期させ
ることにより、LEOネットワーク上の各低軌道衛星を
互いに同期して動作させる。その基準局としては、例え
ば、LEOネットワーク内での各軌道面下の地上に、各
低軌道衛星へタイミング情報を供給する施設を設置する
構成や、GPS(Global Positioning System)を利用した構
成のものを用いる。
群のうち、ある一つの衛星をマスタ衛星とし、そのマス
タ衛星が、時間T(この時間Tは第1実施例の時間と同
義である)毎にハンドオーバ実行タイミング情報を計算
して他の衛星群から構成されるスレーブ衛星の各々に供
給する構成とする。この構成におけるマスタ衛星は、時
間T毎にハンドオーバ実行タイミング情報を計算し、前
記ハンドオーバ実行タイミング情報を同一軌道面内の隣
接衛星の一つに通知する。ハンドオーバ実行タイミング
情報を受信した隣接衛星は、さらにその隣接衛星へハン
ドオーバ実行タイミング情報を通知する。かくして、あ
る軌道面内の低軌道衛星間で、ハンドオーバーを行うタ
イミングの共有を可能とする構成である。
は、基準局により同期しているため、ある時刻tにおい
て、同一軌道面内の全低軌道衛星が一斉にハンドオーバ
ー処理を開始することが可能である。この実施例におい
ても、ハンドオーバ実行タイミング情報の送受信は、各
低軌道衛星内のハンドオーバー管理部18i0が行う。
第1実施例と同一構成であるので、図示せず、図1をそ
のまま援用することとし、図1の構成部分と同一の各部
には同一の符号を付してその説明を省略する。
実施例の動作について説明する。マスタ衛星のハンドオ
ーバ実行タイミング情報が、順次スレーブ衛星に通知さ
れる(図13のステップ1301〜130M)。なお、
ステップ130MRは、マスタ衛星21へハンドオーバ
実行タイミングの通知が完了したことを知らせるための
ものである。通知されたハンドオーバ実行タイミング情
報が示す時刻前に、前記第1実施例と同様に、ハンドオ
ーバー予定のコネクションの事前設定を行って置く(ス
テップ130CP)。この事前設定処理後の、ハンドオ
ーバ実行タイミング情報で示された時刻に達したとき、
各低軌道衛星内で、前記第1の実施例で説明したハンド
オーバー処理が実行される(ステップ130HO)。そ
して、各衛星がハンドオーバー処理を開始したとき、各
衛星は自衛星下のハンドオーバー予定のエリアへのビー
ム照射を停止し、前記ビームを別の衛星からハンドオー
バされるエリアへのビーム照射し始める。
4であり、ハンドオーバ処理中に衛星21の前の衛星の
サービスエリア内にあったエリア200、ハンドオーバ
処理中に衛星21によって通信サービスを受けていたそ
のサービスエリア内のエリア210、衛星22によって
通信サービスを受けていたそのサービスエリア内のエリ
ア220、衛星23によって通信サービスを受けていた
そのサービスエリア内のエリア230(図14のハンド
オーバ処理中)は、ハンドオーバ処理後には、それぞれ
衛星21、衛星22、衛星23、衛星24によって通信
サービスを受けることになる(ハンドオーバ処理後)。
前記第1実施例に比べて予備ビームを用意する必要がな
いため、衛星の装置規模を削減できる。また、ハンドオ
ーバー対象エリア数も、前記第1実施例の場合は予備ビ
ーム数に制限されるが、この実施例では、そのような制
限もなく、ハンドオーバ対象エリア数は、システム設計
時に自由に設定できる。
ークにおけるハンドオーバ処理システムにおけるハンド
オーバ実行タイミング情報の通知方法を示す図である。
この実施例の構成が、第1実施例のそれと大きく異なる
ところは、複数の軌道面間でエリア単位のハンドオーバ
を実行し得るようした点である。
トワークは、各軌道面のマスタ衛星の選定には特別の条
件を付けなかったが、この実施例の各軌道面のマスタ衛
星の選定は、次のようにする。LEOネットワークの各
軌道面は、通常極軌道または極軌道から少し傾斜角をつ
けた軌道面をとっている。そのため、各軌道面上のある
衛星は、互いに極付近で接近することになる。そこで、
極付近を移動中の衛星を、常に各軌道のマスタ衛星とす
る。あるマスタ衛星が極付近から遠ざかった場合は、そ
の軌道面上で次に極付近に到来する衛星がマスタとな
る。そして、ある軌道面をマスタ軌道として事前に設定
しておく。マスタ軌道上のマスタ衛星は、LEOネット
ワークにおけるマスタ衛星となる。このマスタ軌道上の
マスタ衛星が、ハンドオーバ実行タイミング情報を計算
する。なお、これ以外の点では、この実施例の構成は、
第1実施例と同一構成であるので、図示せず、図1をそ
のまま援用することとし、図1の構成部分と同一の各部
には同一の符号を付してその説明を省略する。
作について説明する。マスタ軌道上のマスタ衛星(軌道
面1上の衛星211)(LEOネットワークのマスタ衛
星)が、ハンドオーバ実行タイミング情報を計算する。
そのマスタ衛星211は、隣接する軌道面のマスタ衛星
221に対し、ハンドオーバ実行タイミング情報を通知
する(図15のステップ15011)。前記ハンドオー
バ実行タイミング情報を受信した前記マスタ衛星221
は、さらに隣接する軌道のマスタ衛星231にハンドオ
ーバ実行タイミング情報を転送する(ステップ1502
1)。このようにして、LEOネットワーク上の全軌道
のマスタ衛星211〜2N1は、同じハンドオーバー基
準情報を持つことになる。なお、ステップ150NR
は、マスタ衛星211へハンドオーバ実行タイミングの
通知が完了したことを知らせるためのものである。
受信した各軌道面のマスタ衛星の各々は、前記第2実施
例について説明したと同様にして、自軌道面の各衛星に
対し、ハンドオーバー基準情報を通知する。例えば、衛
星2N1から順次の衛星2N 2〜2NMに対しハンドオ
ーバ実行タイミングを順次通知する(ステップ150N
1〜150NM)。なお、ステップ150NMRは、マ
スタ衛星2N1へハンドオーバ実行タイミングの通知が
完了したことを知らせるためのものである。これ以降の
手順(ステップ150CP、150HO)については、
前記第2実施例と同様である。ステップ150CP、1
50HOは、図13のステップ130CP、130HO
と同様の手順である。
LEOネットワーク全体で同期したハンドオーバーの実
行が可能となり、前記第2実施例で説明した1つの軌道
面内の衛星間で同期したハンドオーバの実行を、異なっ
た軌道面間に拡張し、異なった軌道間でもエリア単位の
ハンドオーバが可能となる。
ークにおけるハンドオーバ処理システムにおいて衛星−
衛星間のシーケンスステップを示すタイムシーケンスで
ある。この実施例の構成が、第1実施例のそれと大きく
異なるところは、ハンドオーバ処理の変更部分のみにつ
いてハンドオーバ処理を行うようにした点である。すな
わち、第1実施例において、ハンドオーバ先の衛星から
相手先端末上空の衛星までのコネクションのうち、ハン
ドオーバ元の衛星からハンドオーバ前の旧ルートを経て
至る衛星とハンドオーバ後の新ルートを経て至る衛星と
が同一となる衛星を中間衛星としたとき、ハンドオーバ
先の衛星から中間衛星までのコネクションを新たに設定
する。中間衛星から相手先端末上空の衛星までのコネク
ションはハンドオーバ後も使用する。
成は、第1実施例と同一構成であるので、図示せず、図
1をそのまま援用することとし、図1の構成部分と同一
の各部には同一の符号を付してその説明を省略する。ま
た、図16のタイミングシーケンスには、図6のタイミ
ングシーケンスと同一内容を有するシーケンスステップ
があるが、そのシーケンスステップについては、以下に
述べる動作の説明においてそのことを指摘して図16の
それらのシーケンスステップについてはその説明の繰り
返しはしないことにする。
施例の動作について説明する。この実施例では、LEO
ネットワークにおけるエリア単位のハンドオーバー実行
時において、ハンドオーバー先の衛星から旧ルート(ハ
ンドオーバ元の衛星から前記中間衛星に至るまでのルー
ト)と新ルート(ハンドオーバ先の衛星から前記中間衛
星に至るまでのルート)の交点となる中間衛星までのコ
ネクションだけを新たに設定し、旧ルートと新ルートと
の交点となる前記中間衛星−相手先端末上空の衛星間の
コネクションをハンドオーバー後も使用する場合の手順
のうち、前記第1実施例と異なる部分についてのみ説明
する。
でステップ番号を示すが、同一の部分については、逐一
の説明をしないこととし、したがって、その各々につい
てはステップ番号を説明中に示さない。但し、説明しな
い部分についてのステップ番号を以下に列記する。図1
6に示すステップ1601,1602は、図6のステッ
プ601,602と同じであり、ステップ1607,1
608、ステップ1610〜ステップ1615は、ステ
ップ607,608、ステップ610〜ステップ615
と同じである。ステップ1618は、ステップ618と
同じである。ステップ1620〜ステップ1622は、
ステップ620〜ステップ622と同じである。また、
ステップ1624は、ステップ624と同じである。ス
テップ1627〜ステップ1629は、ステップ627
〜ステップ629と同じである。ステップ1633〜ス
テップ1636は、ステップ633〜ステップ636と
同じである。ステップ1638,1639は、ステップ
638,639と同じである。
オーバ先の通信衛星22がHO_REQUEST情報を受信すると
(図16のステップ1603)、前記第1実施例と同じ
ように衛星22のコネクション管理部1720が、ハン
ドオーバー後の各コネクションのルートを決定する。こ
のとき、HO_REQUEST情報に含まれる衛星間ルート情報と
コネクション管理部1720が生成した衛星間ルート情
報を比較することで、旧ルートと新しく決定したルート
(新ルート)の交点となる衛星23の有無を検出でき
る。旧ルートと新しく決定したルートの交点となる衛星
23があった場合、コネクション管理部1720は、そ
の交点となる衛星23までの衛星間ルート情報を生成
し、次にSETUP情報を生成し、そしてSETUP情報を隣接衛
星25に送信する(ステップ1604)。
がSETUP情報を受信すると(ステップ1605,160
6)、前記衛星23は衛星間ルート情報に示される最後
の情報が自衛星となっていることから、衛星22からみ
て最遠端の衛星23であることを識別できる。また、こ
の衛星23は、自衛星内の衛星−衛星間コネクション管
理テーブルの情報から、そのコネクション上の端末が自
サービスエリア内に存在しないことも識別できる。その
結果、この衛星23は、旧ルートと新ルートの交点の衛
星23となることを識別できる。
星23が、SETUP情報で要求されたコネクションを受け
付ける場合、衛星23は、CONNECT情報を返信し(ステ
ップ1609)、また拒否する場合は、REFUSE情報を返
信する。CONNECT情報を通信衛星25が受信するステッ
プ1606からステップ1615までの処理を行う。こ
れらのステップは、図6について説明したステップ61
2からステップ615と同じである。但し、ステップ1
615の処理は、相手先端末上空の衛星24での処理で
ある図6の場合と異なり、ハンドオーバ前ルート(旧ル
ート)とハンドオーバ後ルート(新ルート)との交点の
衛星23に対してSUSPEND情報を送信する。
が、SUSPEND情報を受信すると(ステップ1616)、
自衛星−相手先端末上空の衛星間の衛星間ルートを用い
て、相手先端末上空の衛星24宛てにSUSPEND情報を送
信する(ステップ1617)。相手先端末上空の衛星2
4でSUSPEND情報を受信すると、前記第1実施例と同じ
ように端末宛てのSUSPEND情報を生成し、端末にSUSPEND
情報を送信する(ステップ1619)。かくして、相手
先端末からのデータ送信が停止する(1625)。
は、ACTIVATE情報を受信すると(ステップ1623)、
自衛星内で仮設定していたコネクションを有効にすると
共に、ハンドオーバー前ルートのコネクションを無効と
する。そして、前記第1実施例と同様に、隣接通信衛星
23を介してハンドオーバ先の衛星22に対してACTIVA
TE_ACK情報を返信する(ステップ1626)。
星23はRESUME情報を生成し、自衛星−相手先端末上空
の衛星との衛星間ルートを用いて相手先端末上空の衛星
24宛てにRESUME情報を送信する(ステップ163
0)。相手先端末上空の衛星24が、RESUME情報を受信
すると(ステップ1631)、前記第1実施例と同じよ
うに、端末宛てのRESUME情報を生成し、端末にRESUME情
報を送信する(ステップ1632)。これによって、相
手先端末からのデータ送信が再開する(ステップ163
7)。旧ルートと新ルートの交点となる衛星23は、RE
LEASE情報を受信すると、ハンドオーバー前のコネクシ
ョン設定をすべて解放する(ステップ1640)。
ハンドオーバー先の衛星から旧ルートと新ルートの交点
となる中間衛星までのコネクションだけを新たに設定
し、旧ルートと新ルートとの交点となる前記中間衛星−
相手先端末上空の衛星間のコネクションをハンドオーバ
ー後も使用するように構成しているから、中間衛星−相
手先端末上空の衛星間のコネクションの設定処理は不要
になり、その分だけハンドオーバ処理の処理時間の短縮
化となる。
ークにおけるハンドオーバ処理システムを示す図であ
る。この実施例の構成が、第1実施例のそれと大きく異
なるところは、ハンドオーバ処理の共通部分を各通信衛
星に装備しない構成にした点である。すなわち、第1実
施例で各通信衛星に設けていた衛星軌道データベース1
3i0、衛星軌道計算部14i0、エリアデータベース
15i0、LEOネットワーク管理部16i0、ハンド
オーバー管理部18i0を、例えば、図17に示すよう
に、地上局5に衛星軌道データベース1300、衛星軌
道計算部1400、エリアデータベース1500、LE
Oネットワーク管理部1600及びハンドオーバー管理
部1800として設け、エリア単位のハンドオーバー処
理を一括して管理し、地上局5に設けられた単一のLE
Oネットワーク管理部1600及びハンドオーバー管理
部1800が提供する情報を地上局5から各衛星に通知
するように構成する。
管理部17i0、ATM−SW19i0、衛星−衛星間
無線通信部12i0〜12iM及び端末−衛星間無線通
信部11i0〜11iNを設けると共に、各衛星2iと
地上局5と交信するために各衛星2i側に端末−衛星間
無線通信部S11i1〜S11i2が設けられる一方、
地上局5側には、端末−衛星間無線通信部E11i1〜
E11i2が設けられる。
作について説明する。地上局によって、ハンドオーバ処
理を起動して前記第1実施例乃至第4実施例で行ってい
たハンドオーバ処理と同様のハンドオーバ処理手順を遂
行する。これにより、LEOネットワーク内のハンドオ
ーバ元の通信衛星からハンドオーバ先の通信衛星へ引き
継がれるコネクションをハンドオーバ元の通信衛星がそ
のサービスエリアに対する通信サービスが不能になる前
にハンドオーバ先の通信衛星に引き継ぎ可能に予め設定
する。飛行しているハンドオーバ元及びハンドオーバ先
の通信衛星並びにハンドオーバしようとするエリアから
割り出されるハンドオーバ実行タイミング時に、予め設
定して置いたコネクションへの通信サービスの引き継ぎ
を行わせる。
ハンドオーバー処理を地上局で一括して管理しているこ
とから、あるコネクションの互いの端末が同時にハンド
オーバー処理を実行するという衝突現象を防ぐことが可
能になる。
詳述してきたが、この発明の具体的な構成は、これらの
実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱
しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明
に含まれる。例えば、上述のいずれの実施例も、LEO
ネットワークにおけるハンドオーバについて説明した
が、MEO(Middle Earth Orbit)ネットワークにおい
ても、本発明を適用し得る。
は、LEOネットワーク管理部1610から通知された
現時刻のサービスエリア内のエリア番号群、時間T_ho
後のエリア番号群、時間T_ho後の隣接の衛星の衛星識
別子並びに自衛星と隣接衛星との相対的位置情報及び相
対的衛星速度情報に基づいて、ハンドオーバ管理部18
10(衛星21のハンドオーバ管理部)によって算定さ
れる時間T_ho後にサービスエリア外となるエリア及び
該エリアへ次に飛来する隣接衛星を、それぞれエリア2
10及び衛星22とし、衛星22の1つの予備の電波照
射手段を使用してエリア210の衛星22へのハンドオ
ーバをする例を説明の都合上したが、衛星22の複数の
予備の電波照射手段を使用してサービスエリア41内の
複数のハンドオーバ対象エリアの各々を衛星22へのハ
ンドオーバをエリア単位で同時にハンドオーバすること
ができる。
よれば、ハンドオーバ元の衛星毎に当該衛星下のサービ
スエリア外となるエリアにつき、当該エリアについての
通信サービスをハンドオーバ元の衛星からハンドオーバ
先の衛星に引き継がせるハンドオーバ処理を完了し得る
時間の経過前に当該ハンドオーバ処理を起動させて前記
エリアの通信サービスをハンドオーバ先の衛星に引き継
がせるようにしたので、ハンドオーバ処理を従来のよう
に前記エリアの端末からの起動ではなく、ハンドオーバ
元の衛星で起動させることができる。
バ実行タイミングを作成し、そのハンドオーバ実行タイ
ミング時に各衛星毎の予備の電波放射手段から前記エリ
アに無線ビームを照射して前記エリア単位のハンドオー
バを一斉に生じさせるようにすれば、ハンドオーバ処理
時の制御情報量の大幅な増大を抑制することができ、ハ
ンドオーバ処理の処理時間を格段に短縮させることがで
きる。また、ハンドオーバ実行タイミングを同一軌道面
上のマスタ衛星で作成し、そのハンドオーバ実行タイミ
ングを前記同一軌道面上の他の衛星に通知してエリア単
位のハンドオーバを一斉に生じさせるようにすれば、予
備の電波放射手段が不要になり、衛星の装置規模の縮小
に役立ち、システム設計時のハンドオーバのエリア数を
自由に設定することが可能になる。
の軌道面のうちの極軌道面上のマスタ衛星で作成し、そ
のハンドオーバ実行タイミングを他の軌道面上のマスタ
衛星に通知してエリア単位のハンドオーバを一斉に生じ
させるようにすれば、異なった軌道面上の衛星間でエリ
ア単位のハンドオーバをすることが可能になる。また、
ハンドオーバ先の衛星からハンドオーバに伴ってコネク
ションの変更が必要となる中間衛星までのコネクション
のみを設定し直すようにすれば、中間衛星から相手先上
空の衛星までのコネクションの設定処理を省略すること
ができるから、その分だけハンドオーバ処理の処理時間
の短縮化が図れる。また、各衛星に設けられるハンドオ
ーバ処理に必要な共通部分を地上局に設けるようにすれ
ば、衛星の装置規模を大幅に簡略化し得ると共に、ハン
ドオーバ処理における衝突も回避することができる。
クにおけるハンドオーバ処理システムの電気的構成を示
すブロック図である。
単位に行われるハンドオーバ概念図である。
クション管理テーブルのうちの端末−衛星間コネクショ
ン情報テーブルの例を示す図である。
クション管理テーブルのうちの衛星−衛星間コネクショ
ン情報テーブルの例を示す図である。
クション管理テーブルのうちのATM−SW変換情報テ
ーブルの例を示す図である。
処理に関係する衛星間で授受されるシーケンスステップ
を示すタイムシーケンスである。
衛星内の各部間のシーケンスステップを示すタイムシー
ケンスである。
衛星内の各部間のシーケンスステップを示すタイムシー
ケンスである。
部間のシーケンスステップを示すタイムシーケンスであ
る。
衛星内の各部間で授受されるシーケンスステップを示す
タイムシーケンスである。
スエリア外とならないエリアの図解例を示す図である。
スエリア外となるエリアの図解例を示す図である。
ークにおけるハンドオーバ処理システムにおけるハンド
オーバタイミング情報の通知方法を示す図である。
行われるハンドオーバの概念図である。
ークにおけるハンドオーバ処理システムにおけるハンド
オーバ実行タイミング情報の通知方法を示す図である。
ークにおけるハンドオーバ処理システムにおける衛星−
衛星間のシーケンスステップを示すタイムシーケンスで
ある。
ークにおけるハンドオーバ処理システムを示す図であ
る。
手段の一部、第2の起動手段の一部) E11i2 端末−衛星間無線通信部(第4の予測
手段の一部、第2の起動手段の一部) S12i1 衛星−衛星間無線通信部(第4の予測
手段の一部、第2の起動手段の一部) S12i2 衛星−衛星間無線通信部(第4の予測
手段の一部、第2の起動手段の一部) 12i0 衛星−衛星間無線通信部(第1の通知手
段の一部、第2の通知手段の一部、第3の通知手段の一
部、第4の通知手段の一部) 12iN 衛星−衛星間無線通信部(第1の通知手
段の一部、第2の通知手段の一部、第3の通知手段の一
部、第4の通知手段の一部) 1300 衛星軌道データベース(第4の予測手段
の一部) 13i0 衛星軌道データベース(第1の予測手段
の一部、第2の予測手段の一部、第3の予測手段の一
部) 1400 衛星軌道計算部(第4の予測手段の一
部、第4の起動手段の一部) 14i0 衛星軌道計算部(第1の予測手段の一
部、第2の予測手段の一部、第3の予測手段の一部) 1500 エリアデータベース(第4の予測手段の
一部、第4の起動手段の一部) 15i0 エリアデータベース(第1の起動手段の
一部、第1の予測手段の一部、第2の予測手段の一部、
第3の予測手段の一部) 1600 LEOネットワーク管理部(第4の予測
手段の一部、第2の起動測手段の一部) 16i0 LEOネットワーク管理部(第1の予測
手段の残部、第1の起動手段の一部、第2の予測手段の
残部、第3の予測手段の残部) 17i0 コネクション管理部(第1の設定手段、
第2の設定手段、第3の設定手段) 1800 ハンドオーバ管理部(第4の予測手段の
残部、第2の起動手段の残部) 18i0 ハンドオーバ管理部(第1の起動手段の
残部、第1のタイミング作成手段、第2のタイミング作
成手段、第3のタイミング作成手段) 19i0 ATM-SW(第1の通知手段の残部、第2の
通知手段の残部、第3の通知手段の残部、第4の通知手
段の残部)
Claims (17)
- 【請求項1】 ハンドオーバ元の通信衛星毎に、当該通
信衛星が当該通信衛星下のサービスエリアから飛び去る
に際して、前記ハンドオーバ元の通信衛星から該ハンド
オーバ元の通信衛星に続いて前記サービスエリア上に飛
来するハンドオーバ先の通信衛星に対してハンドオーバ
処理をして前記サービスエリア内のハンドオーバ対象の
エリアの端末で行っていた通信サービスを前記ハンドオ
ーバ先の通信衛星に引き継がせるハンドオーバ処理方法
であって、 予め決められた予測時間毎に当該予測時間の開始時刻で
の通信衛星の位置及び該開始時刻から前記ハンドオーバ
処理を完了し得る時間の経過時の通信衛星の位置を予測
し、 前記ハンドオーバ元の通信衛星において、予測された位
置に基づいて前記時間の経過時に前記サービスエリア外
となるエリアを予測して該エリアについてのハンドオー
バ処理を起動し、 起動された該ハンドオーバ処理の処理結果に基づいて前
記サービスエリア外となるエリアの前記通信サービスを
前記ハンドオーバ先の通信衛星に引き継がせることを特
徴とするハンドオーバ処理方法。 - 【請求項2】 前記ハンドオーバ処理が起動されたと
き、前記時間の経過時の時刻を示すハンドオーバ実行タ
イミングを作成し、 作成された該ハンドオーバ実行タイミング時に、前記サ
ービスエリア外となるエリアの前記通信サービスを、起
動された前記ハンドオーバ処理の処理結果に基づいて、
前記ハンドオーバ先の通信衛星の予備の電波放射手段か
ら該エリアに照射するようにして前記ハンドオーバ先の
通信衛星に一斉に引き継がせることを特徴とする請求項
1記載のハンドオーバ処理方法。 - 【請求項3】 前記ハンドオーバ処理が起動されたと
き、前記時間の経過時の時刻を示すハンドオーバ実行タ
イミングを作成し、 作成された該ハンドオーバ実行タイミング時に、前記サ
ービスエリア外となるエリアの前記通信サービスを、起
動された前記ハンドオーバ処理の処理結果に基づいて、
前記ハンドオーバ先の通信衛星の予備の電波放射手段か
ら該エリアに照射するようにして前記ハンドオーバ先の
通信衛星に引き継がせることを特徴とする請求項1又は
2記載のハンドオーバ処理方法。 - 【請求項4】 起動された前記ハンドオーバ処理におい
て、前記ハンドオーバ処理を開始した時刻に前記ハンド
オーバ元の衛星に設定されているコネクション情報を、
前記時間の経過前に前記ハンドオーバ元の通信衛星から
前記ハンドオーバ先の通信衛星へ通知することを特徴と
する請求項2又は3記載のハンドオーバ処理方法。 - 【請求項5】 起動された前記ハンドオーバ処理におい
て、通知されたコネクション情報に基づいて、前記ハン
ドオーバ先の通信衛星の端末−衛星間コネクションの仮
の設定処理を行い、 前記各通信衛星の位置に基づいて通信衛星ネットワーク
構成を予測し、 該予測の結果に基づいて前記ハンドオーバ先の通信衛星
から相手先端末上空の衛星までのコネクションの仮の設
定処理を行い、 前記仮の設定処理に対する応答がハンドオーバ元の衛星
に返った後の前記ハンドオーバ実行タイミング時に、前
記仮の設定処理が行われたコネクションを有効にして前
記サービスエリア外となるエリアの前記通信サービスを
前記ハンドオーバ先の通信衛星の予備の電波放射手段か
ら該エリアに照射するようにして前記ハンドオーバ先の
通信衛星に引き継がせることを特徴とする請求項4記載
のハンドオーバ処理方法。 - 【請求項6】 前記コネクションの仮の設定処理におい
て、当該コネクションの仮の設定処理が設定不能とされ
たとき、新たなコネクションの仮の設定処理を行うこと
を特徴とする請求項5記載のハンドオーバ処理方法。 - 【請求項7】 前記ハンドオーバ処理が起動されたと
き、前記時間の経過時の時刻を示すハンドオーバ実行タ
イミングの作成を同一軌道上のマスタ衛星で行い、 作成されたハンドオーバ実行タイミングを前記マスタ衛
星から同一軌道上の他の通信衛星へ通知し、 前記同一軌道上のハンドオーバ対象のハンドオーバ元の
通信衛星の通信サービスを前記ハンドオーバ実行タイミ
ングで一斉にハンドオーバ先の通信衛星に引き継がせる
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1に記載の
ハンドオーバ処理方法。 - 【請求項8】 前記ハンドオーバ処理が起動されたと
き、前記時間の経過時の時刻を示すハンドオーバ実行タ
イミングの作成を極軌道上のマスタ通信衛星で行い、 作成されたハンドオーバ実行タイミングを極軌道上のマ
スタ通信衛星から他の軌道上のマスタ通信衛星に通知
し、 各マスタ通信衛星から当該マスタ通信衛星が周回する同
一軌道上の複数の通信衛星の各々に通知し、 各軌道面上のハンドオーバ元の通信衛星の通信サービス
を前記ハンドオーバ実行タイミングで一斉に前記ハンド
オーバ先の通信衛星に引き継がせることを特徴とする請
求項1乃至6のいずれか1に記載のハンドオーバ処理方
法。 - 【請求項9】 起動された前記ハンドオーバ処理におい
て、ハンドオーバ先の通信衛星からハンドオーバに伴っ
てコネクションの変更を必要とする中間の通信衛星まで
のコネクションの設定のみを行い、 該中間の通信衛星から相手先端末上空の通信衛星までの
コネクションはそのまま使用することを特徴とする請求
項1乃至8のいすれか1に記載のハンドオーバ処理方
法。 - 【請求項10】 地上局で、 予め決められた予測時間毎に当該予測時間の開始時刻で
の通信衛星の位置及び該開始時刻から前記ハンドオーバ
処理を完了し得る時間の経過時の通信衛星の位置を予測
し、 前記ハンドオーバ元の通信衛星において、予測された位
置に基づいて前記時間の経過時に前記サービスエリア外
となるエリアを予測して該エリアについてのハンドオー
バ処理を起動することを特徴とする請求項1乃至9のい
ずれか1に記載のハンドオーバ処理方法。 - 【請求項11】 ハンドオーバ元の通信衛星毎に、当該
通信衛星が当該通信衛星下のサービスエリアから飛び去
るに際して、前記ハンドオーバ元の通信衛星から該ハン
ドオーバ元の通信衛星に続いて前記サービスエリア上に
飛来するハンドオーバ先の通信衛星に対してハンドオー
バ処理をして前記サービスエリア内のハンドオーバ対象
のエリアの端末で行っていた通信サービスを前記ハンド
オーバ先の通信衛星に引き継がせるハンドオーバ処理シ
ステムであって、 予め決められた予測時間毎に当該予測時間の開始時刻で
の通信衛星の位置及び該開始時刻から前記ハンドオーバ
処理を完了し得る時間の経過時の通信衛星の位置を予測
する第1の予測手段と、 前記ハンドオーバ元の通信衛星において、予測された位
置に基づいて前記時間の経過時に前記サービスエリア外
となるエリアを予測すると同時に、当該エリアについて
のハンドオーバ処理を起動する第1の起動手段とを備
え、 該起動手段によって起動された該ハンドオーバ処理の処
理結果に基づいて前記サービスエリア外となるエリアの
前記通信サービスを前記ハンドオーバ先の通信衛星に引
き継がせることを特徴とするハンドオーバ処理システ
ム。 - 【請求項12】 前記第1の起動手段により起動された
ハンドオーバ処理の開始時刻から前記時間だけ経過した
時刻を示すハンドオーバ実行タイミングを作成する第1
のタイミング作成手段と、 前記第1の予測手段によって予測された通信衛星の各位
置に基づいて前記サービスエリア外となるエリアを予測
する第2の予測手段と、 前記ハンドオーバ処理の開始時刻に前記第2の予測手段
によって予測されたエリアの通信サービスをしていた前
記ハンドオーバ元の通信衛星に設定されているコネクシ
ョン情報を前記時間の経過前に前記ハンドオーバ元の通
信衛星から前記ハンドオーバ先の通信衛星へ通知する第
1の通知手段と、 該通知手段から通知されたコネクション情報に基づい
て、前記ハンドオーバ先の通信衛星の端末−衛星間コネ
クションの仮の設定処理を行う第1の設定手段と、 前記第1の予測手段によって予測された各通信衛星の各
位置に基づいて通信衛星ネットワーク構成を予測する第
3の予測手段と、 該第3の予測手段の予測結果に基づいて前記ハンドオー
バ先の通信衛星から相手先端末上空の衛星までのコネク
ションの仮の設定処理を行う第2の設定手段とを備え、 前記仮の設定処理に対する応答がハンドオーバ元の通信
衛星に返った後の前記ハンドオーバ実行タイミング時
に、前記第1及び第2の設定手段によって仮の設定処理
が行われたコネクションを有効にして前記第2の予測手
段によって予測された前記サービスエリア外となるエリ
アの通信サービスを前記ハンドオーバ先の通信衛星の予
備の電波放射手段から該エリアを照射するようにして前
記ハンドオーバ先の通信衛星に引き継がせることを特徴
とする請求項11記載のハンドオーバ処理システム。 - 【請求項13】 前記第1の起動手段によって起動され
た前記ハンドオーバ処理における前記ハンドオーバ処理
を開始した時刻から前記時間だけ経過した時刻を示すハ
ンドオーバ実行タイミングの作成を同一軌道上のマスタ
衛星で行う第2のタイミング作成手段と、 該第2のタイミング作成手段によって作成されたハンド
オーバ実行タイミングを前記マスタ衛星から同一軌道上
の他の通信衛星へ通知する第2の通知手段とを備え、 前記同一軌道上のハンドオーバ対象のハンドオーバ元の
通信衛星の通信サービスを前記第2の通知手段によって
通知された前記ハンドオーバ実行タイミングで一斉にハ
ンドオーバ先の通信衛星で引き継がせることを特徴とす
る請求項11記載のハンドオーバ処理システム。 - 【請求項14】 前記第1の起動手段によって起動され
た前記ハンドオーバ処理における前記ハンドオーバ処理
の開始時刻から前記時間だけ経過した時刻であるハンド
オーバ実行タイミングの作成を極軌道上のマスタ通信衛
星で行う第3のタイミング作成手段と、 該第3のタイミング作成手段によって作成されたハンド
オーバ実行タイミングを極軌道上のマスタ通信衛星から
他の軌道上のマスタ通信衛星に通知する第3の通知手段
と、 該第3の通知手段によって通知されたハンドオーバ実行
タイミングを各マスタ通信衛星から当該マスタ通信衛星
が周回する同一軌道上の複数の通信衛星の各々に通知す
る第4の通知手段とを備え、 各軌道面上のハンドオーバ元の通信衛星の通信サービス
を前記第4の通知手段によって通知されたハンドオーバ
実行タイミングで一斉に前記ハンドオーバ先の通信衛星
に引き継がせることを特徴とする請求項11記載のハン
ドオーバ処理装置。 - 【請求項15】 前記第1の起動手段によって起動され
た前記ハンドオーバ処理において、ハンドオーバ先の通
信衛星からハンドオーバに伴ってコネクションの変更を
必要とする中間の通信衛星までのコネクションの仮の設
定のみを行う第3の設定手段を備え、 該中間の通信衛星から相手先端末上空の通信衛星までの
コネクションはそのまま使用することを特徴とする請求
項11、12、13又は14記載のハンドオーバ処理シ
ステム。 - 【請求項16】 地上局に、 予め決められた予測時間毎に当該予測時間の開始時刻で
の通信衛星の位置及び該開始時刻から前記ハンドオーバ
処理を完了し得る時間の経過時の通信衛星の位置を予測
する第4の予測手段と、 前記ハンドオーバ元の通信衛星において、前記第4の予
測手段によって予測された位置に基づいて前記時間の経
過時に前記サービスエリア外となるエリアを予測して予
測された該エリアについてのハンドオーバ処理を起動す
る第2の起動手段を備えたことを特徴とする請求項11
乃至15のいずれか1に記載のハンドオーバ処理システ
ム。 - 【請求項17】 コンピュータに請求項1乃至16のい
ずか1に記載の機能を実現するためのハンドオーバ処理
プログラムを記録した記録媒体。
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