JP2002111702A - 移動体通信装置、移動体通信システム、及び移動体通信方法 - Google Patents
移動体通信装置、移動体通信システム、及び移動体通信方法Info
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- JP2002111702A JP2002111702A JP2000298235A JP2000298235A JP2002111702A JP 2002111702 A JP2002111702 A JP 2002111702A JP 2000298235 A JP2000298235 A JP 2000298235A JP 2000298235 A JP2000298235 A JP 2000298235A JP 2002111702 A JP2002111702 A JP 2002111702A
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Abstract
の伝送方式や通信状態を意識することなく、シームレス
な通信を行うことができる移動体通信システムを提供す
る。 【解決手段】 本発明の移動体通信システムは、通信ネ
ットワーク80と、車上通信プログラムを実行する移動
体通信装置22a、22bと、車上業務プログラムを実
行する移動体業務装置21a、21bと、列車無線シス
テム30と、列車無線中央局50と、駅無線LAN41
と、駅ネットワーク40と、基地局60と、携帯電話網
90と、ホスト70と、地上通信サーバ10と、を備え
ている。
Description
などの移動体との間で情報などの通信を行う移動体通信
装置、移動体通信システム、及び移動体通信方法に関す
る。特には、インターネットなどの通信ネットワークを
利用し、利用者が通信の伝送方式を意識することなく列
車などの移動体との間で情報などの通信を行うことがで
きる移動体通信装置、移動体通信システム、及び移動体
通信方法に関するものである。
線などによって接続し、データやプログラムなどを複数
のコンピュータ同士で蓄積交換したり、データなどを共
有するコンピュータ・ネットワーク(以下、単に「ネッ
トワーク」とも言う)が構築されている。
所定の通信プロトコルなどに準拠すれば、原則として自
由にコンピュータの接続ができるオープン型ネットワー
ク方式と、ネットワークをホスト・コンピュータなどで
管理し、接続されるコンピュータなどの端末装置に一定
のセキュリティなどの制限を設けて、管理外のコンピュ
ータ・ノードをネットワークに接続させないようにする
クローズ型ネットワーク方式がある。
的なものとして、インターネットがある。このインター
ネットにおいては、通信プロトコルにTCP(Transfer
Control Protocol)/IP(Internet Protocol)が採
用されており、原則としてこの通信プロトコルを遵守し
たコンピュータであればネットワークに接続することが
できる。
由なネットワーク環境を背景に、WWW(World Wide W
eb)などのマルチメディア環境が整備されてきた。特
に、最近では、このインターネットを利用した通信サー
ビスが多く提案され運営されている。
には、携帯電話などを利用した移動体通信サービスも存
在している。
員や車上機器と地上の指令や通信装置との間の通信は、
列車無線や乗務員無線、あるいは携帯電話を用いて音声
通話やデータ通信を行っている。また、旅客は列車内か
ら携帯電話や小型情報端末等を用い、インターネットサ
ービスプロバイダ(ISP:Internet Service Provide
r)などのアクセスポイントに個別に発呼してメールや
Web等のサービスを利用している。
area Network)や事業者用簡易無線などを用いたポイン
ト伝送なども行われている。
な列車などの移動体から通信を行う場合、列車無線や携
帯電話等の個々の伝送方式が、個々のアプリケーション
ごとにばらばらに用意されているため、指令、乗務員、
旅客などの通信の利用者が利用する伝送方式を判断し、
例えば、列車から携帯電話を利用する場合には、ISP
のアクセスポイントに発呼して接続するなどの、意識的
に通信の伝送路を確保しなければならなかった。
電話をかける場合、乗務員の乗務している列車番号とそ
の携帯電話の番号とを関連付けて知っておく必要があっ
た。
通信においては、携帯電話や小型情報端末などでISP
にPPP(Point to Point Protocol)で接続し続けて
インターネットを利用することはできるが、逆に、地上
から列車上に対してのアクセスができないという問題が
あった。
にはDHCP(Dynamic Host Configuration Protoco
l)により端末のIPアドレスが変更されてしまうとい
う問題があった。
システム」をホストとして指定したい場合、物理的に同
じ列車が、運行スケジュールに応じて適宜列車番号を変
えて走行するので、通常のDNS(Dynamic Name Syste
m)が使えないという問題があった。
通信において、利用者が通信の伝送方式や通信状態を意
識することなく、シームレスな通信を行うことができる
移動体通信装置、移動体通信システム、及び移動体通信
方法を提供することである。
め、本発明の移動体通信装置は、列車などの移動体に設
けられる移動体通信装置であって、情報の入出力を行う
通信端末に接続され、各通信端末を制御する1以上の通
信制御手段と、通信の宛先と送信元のIPアドレスやホ
スト名などを対応させたIPテーブルや通信の伝送媒体
の状態を示す状態テーブルを記憶するテーブル記憶手段
と、外部から通信の要求があった場合、当該通信に最適
な任意の数の伝送媒体を、テーブル記憶手段に記憶して
いる状態テーブルに基づいて判断して決定する最適伝送
媒体判断手段と、テーブル記憶手段に記憶されているI
Pテーブルに基づいて、宛先と送信元のIPアドレスや
ホスト名などを変換する名前変換手段と、を備えること
を特徴とする。
るIPテーブル及び状態テーブルを所定のタイミングで
更新するテーブルメンテナンス手段を備えることができ
る。
第1の態様の移動体通信システムは、通信ネットワーク
を介して、列車などの移動体との通信を行う移動体通信
システムであって、移動体内から情報の通信要求を行う
端末や移動体業務装置などの通信要求装置と、移動体に
設けられ、通信要求装置からの通信要求に応じて、最適
な通信の伝送媒体を確保して情報の通信を行う移動体通
信装置と、通信ネットワークに接続され、移動体通信装
置との間で情報の送受信を行う地上通信装置と、地上通
信装置で受信した情報を処理する地上業務装置とを有す
る地上通信サーバと、を備え、移動体通信装置は、通信
の伝送媒体を制御する1以上の通信制御手段と、通信の
宛先と送信元のIPアドレスやホスト名などを対応させ
たIPテーブルや通信の伝送媒体の状態を示す状態テー
ブルを記憶するテーブル記憶手段と、通信要求装置から
通信の要求があった場合、当該通信に最適な任意の数の
通信の伝送媒体を、テーブル記憶手段に記憶している状
態テーブルに基づいて判断して決定する最適伝送媒体判
断手段と、テーブル記憶手段に記憶されているIPテー
ブルに基づいて、宛先と送信元のIPアドレスやホスト
名などを変換する名前変換手段と、を備え、地上通信装
置は、通信の宛先と送信元のIPアドレスやホスト名な
どを対応させたホスト変換テーブルや通信の伝送媒体の
IPアドレスや状態を示すIPアドレス・状態テーブル
を記憶するテーブル記憶手段と、情報の通信要求を行う
端末や前記地上業務装置から要求された通信に最適な任
意の数の通信の伝送媒体を、テーブル記憶手段に記憶し
ているIPアドレス・状態テーブルに基づいて判断して
決定する最適伝送媒体判断手段と、テーブル記憶手段に
記憶されているホスト変換テーブルに基づいて、宛先と
送信元のIPアドレスやホスト名などを変換する名前変
換手段と、を備える、ことを特徴とする。
第2の態様の移動体通信システムは、通信ネットワーク
を介して、列車などの移動体との通信を行う移動体通信
システムであって、第1の移動体から第2の移動体へ情
報の通信要求を行う第1の業務処理装置と、第1の移動
体に設けられ、第1の業務処理装置からの通信要求に応
じて、最適な伝送媒体を確保して情報の通信を行う第1
の移動体通信装置と、通信ネットワークに接続され、第
1の移動体通信装置からの情報を受信する第1の地上通
信装置と、第1の地上通信装置から情報を受け取って第
2の移動体に情報を送信する第2の地上通信装置と、を
有する地上通信サーバと、第2の移動体に設けられ、地
上通信サーバの第2の地上通信装置から情報を受信する
第2の移動体通信装置と、第2の移動体通信装置から情
報を受け取って処理する第2の業務処理装置と、を備え
る、ことを特徴とする。
は、通信要求装置である情報の入出力を行う通信端末に
接続され、各通信端末を制御する1以上の通信制御手段
と、通信の宛先と送信元のIPアドレスやホスト名など
を対応させたIPテーブルや通信の伝送媒体の状態を示
す状態テーブルを記憶するテーブル記憶手段と、第1又
は第2の業務処理装置から通信の要求があった場合、当
該通信に最適な任意の数の伝送媒体を、テーブル記憶手
段に記憶している状態テーブルに基づいて判断して決定
する最適伝送媒体判断手段と、テーブル記憶手段に記憶
されているIPテーブルに基づいて、宛先と送信元のI
Pアドレスやホスト名などを変換する名前変換手段と、
を備え、第1及び第2の地上通信装置は、通信の宛先と
送信元のIPアドレスやホスト名などを対応させたホス
ト変換テーブルや通信の伝送媒体のIPアドレスや状態
を示すIPアドレス・状態テーブルを記憶するテーブル
記憶手段と、第1の地上通信装置から要求された通信に
最適な任意の数の伝送媒体を、テーブル記憶手段に記憶
しているIPアドレス・状態テーブルに基づいて判断し
て決定する最適伝送媒体判断手段と、テーブル記憶手段
に記憶されているホスト変換テーブルに基づいて、宛先
と送信元のIPアドレスやホスト名などを変換する名前
変換手段と、を備える、ことができる。
信装置を第1の移動体通信装置に対応させ、第2の地上
通信装置を第2の移動体通信装置に対応させて備える、
ことができる。
移動体通信装置、地上通信装置、及び第1及び第2の地
上通信装置は、テーブル記憶手段に記憶されている各テ
ーブルを所定のタイミングで更新するテーブルメンテナ
ンス手段を備えるようにしてもよい。
車番号などの論理番号や機能番号とホスト名を組み合わ
せた組ホスト名とその一般IPアドレスを対応させた列
番IP対応テーブルを有する列番IP管理サーバを備え
ることもできる。
ット又はイントラネットにするとよい。
第1の態様の移動体通信方法は、通信ネットワークを介
して、列車などの移動体との通信を行う移動体通信方法
であって、移動体において、通信の宛先と送信元のIP
アドレスやホスト名などを対応させたIPテーブルや通
信の伝送媒体の状態を示す状態テーブルを記憶し、情報
の送信要求に応じて、情報通信における伝送媒体を状態
テーブルに基づいて確保し、確保した伝送媒体を介し
て、IPテーブルのアドレス情報に基づいて情報の通信
を行う、ことを特徴とする。
第2の態様の移動体通信方法は、通信ネットワークを介
して、列車などの移動体間で通信を行う移動体通信方法
であって、第1の移動体に、伝送媒体を自動的に確保し
て情報の送受信を行う第1の通信部を設け、第2の移動
体に、伝送媒体を自動的に確保して情報の送受信を行う
第2の通信部を設け、第1の移動体と第2の移動体の間
に、情報の中継を行う地上通信サーバを設け、地上通信
サーバ内に、第1の移動体の第1の通信部に対応する第
1のサーバ側通信部と、第2の移動体の第2の通信部に
対応する第2のサーバ側通信部とを設け、第1の移動体
から第2の移動体への通信要求があった場合、第1の移
動体の第1の通信部から地上通信サーバの第1のサーバ
側通信部へ情報を送信し、地上通信サーバの第1のサー
バ側通信部から第2のサーバ側通信部へ情報を渡し、地
上通信サーバの第2のサーバ側通信部から第2の移動体
の第2の通信部へ情報を送信する、ことを特徴とする。
より、移動体からの通信において、利用者が通信の伝送
方式や通信状態を意識することなく、シームレスな通信
を行うことができる。
動体通信装置、移動体通信システム、及び移動体通信方
法の実施の形態を説明する。ここで、本発明の移動体通
信装置、移動体通信システム、及び移動体通信方法にお
いては、インターネットやイントラネットなどの通信ネ
ットワークを利用し、ユーザ側からの情報に基づいて、
を提供する。
た移動体通信システムの一形態を示す図である。この移
動体通信システムは、インターネットやイントラネット
などのコンピュータネットワークである通信ネットワー
ク80と、移動体であるA列車20a及びB列車20b
の各列車に設置され、A列車車上通信プログラム及びB
列車車上通信プログラムなどの車上通信プログラムを実
行する移動体通信装置22a、22bと、移動体である
A列車20a及びB列車20bの各列車に設置され、旅
行商品販売、車上機器制御やモニタリング、異常時情報
収集と提供などを行うアプリケーションであるA列車車
上業務プログラム及びB列車車上業務プログラムなどの
車上業務プログラムを実行する移動体業務装置21a、
21bと、各列車20a、20bの無線通信を行う列車
無線システム30と、列車無線システム30と通信ネッ
トワーク80との間で情報の中継を行う列車無線中央局
50と、各列車20a、20bの列車内LANとの無線
通信を行う駅無線LAN41と、駅無線LAN41と通
信ネットワーク80との間で情報の中継を行う駅ネット
ワーク40と、各列車20a、20bからの携帯電話や
PHS(Personal Handy phone System)方式による通
信を中継する基地局60と、基地局60と通信ネットワ
ーク80を接続する携帯電話網90と、情報の蓄積交換
や処理などを行うホスト70と、各列車20a、20b
で実行される車上業務プログラムや車上通信プログラム
に対応する、A列車地上業務プログラム11a、B列車
地上業務プログラム11b、A列車地上通信プログラム
12a及びB列車地上通信プログラム12bなどを実行
して処理する地上通信サーバ10と、を備えている。
B列車20bごと)に地上通信サーバ10と各A列車2
0a及びB列車20b上にペアとなる通信プログラムが
存在し、各列車上と地上通信サーバ10との通信は、必
ずこの通信プログラムのペアを介して行われる(以下、
ペアとなる地上及び車上の通信プログラムをそれぞれ
「地上通信プログラム」「車上通信プログラム」ともい
う)。したがって、A列車20aと地上通信サーバ10
との関係では、「A列車地上通信プログラム12a」と
「A列車車上通信プログラム(移動体通信装置22aで
実行される)」がペアとなり、B列車20bと地上通信
サーバ10との関係では、「B列車地上通信プログラム
12b」と「B列車車上通信プログラム(移動体通信装
置22bで実行される)」がペアとなる。
ネットやイントラネットを利用して構築することができ
る。この場合、インターネットの通信プロトコルに準拠
した既存のアプリケーションやシステムを使用すること
ができるので、低コストで本発明の移動体通信システム
を実現することができる。
列車20a、20bと地上通信サーバ10が通信を行う
際には、通信の伝送方式として携帯電話や列車無線、乗
務員無線、また駅に停車した時などにポイント的に利用
する駅無線LAN41やPHSなどが考えられる。それ
ぞれの伝送方式には、鉄道沿線でほぼ連続的に利用でき
るタイプ、比較的広いカバーエリアであるが時として弱
電波・不感地帯もあるタイプ、特定の場所でのみ利用可
能なタイプなどがある。また単位時間で送ることのでき
るデータ量も伝送方式によって様々である。
などの列車内に構築される列車内ネットワークシステム
の一例を示す図である。図2において、列車内ネットワ
ークシステムは、列車20内で携帯電話26、無線LA
N端末27、列車無線端末28などに接続され、車上通
信プログラムを実行して各端末26、27、28の伝送
方式を提供する移動体通信装置22と、移動体通信装置
22、メールサーバ機能を有するメールサーバ24、イ
ンターネットなどに接続可能なPC(PersonalCompute
r)25などを接続する列車内LAN23と、を備えて
いる。
には全車両を通して列車内LAN23が構築され、メー
ルサーバ24や車両制御機器(図示せず)、旅客や乗務
員が持ち込むPC25、及び通信プログラムサーバであ
る移動体通信装置22などが接続されており、1編成で
1つのサブネットを構成している。ここで、利用出来る
伝送方式としては、携帯電話、無線LAN、列車無線な
どがある。
上ネットワークの一例を示す図である。この地上ネット
ワークにおいては、インターネットやイントラネットの
通信ネットワーク80に、携帯電話26の中継基地局と
なるアクセスポイント61と、駅無線LAN41の中継
システムとなる駅ネットワーク40と、列車無線システ
ム30の中継基地局となる列車無線中央局50と、各情
報の処理を行うホスト70と、列車のIPアドレスなど
を管理する列番IP管理サーバ71と、DNSサーバ7
2と、地上通信サーバ10が接続されている。
に対応する地上通信プログラムを実行する地上通信装置
12が設けられている。
トワークシステムが何らかの伝送媒体40、50、61
を選択して接続されると、走行列車の列車車上業務プロ
グラムを実行する移動体業務装置と地上通信サーバ10
の列車地上業務プログラムを実行する地上業務装置との
間のデータ通信は、必ず地上通信サーバ10上の自列車
に対応する地上通信プログラムを実行する地上通信装置
及び走行列車内通信プログラムを実行する移動体通信装
置22を介して行われる。
移動体業務装置(図示せず)が車上の移動体通信装置2
2(図2)に伝送媒体(図3では携帯電話26の場合を
示す)を準備してもらい、地上通信サーバ10のバーチ
ャル列車13Wの地上通信装置12を介して目的のホス
ト70とメッセージ交換などを行っていることを示して
いる。
される業務プログラムからは、走行列車13Wの移動体
業務装置で実行される業務プログラムと通信したい場
合、対応する地上通信サーバ10にメッセージすればよ
く、バーチャルに走行列車内ネットワークが地上通信サ
ーバ上に固定IPネットワークとして存在しているよう
に見える。走行列車20の移動体通信装置22(車上通
信プログラム)からは、全てのメッセージ交換を地上通
信装置12(地上通信プログラム)とのみ行えばよい。
0内に設けられた、業務装置11、21及び通信装置1
2、22の一例を示す図である。図4において、列車2
0内及び地上通信サーバ10内に設けられた、移動体業
務装置21及び地上業務装置11は、実行する列車車上
業務プログラムや列車地上業務プログラム、メッセージ
などを記憶するプログラム・メッセージDB31を備え
ている。
内に設けられた、移動体通信装置22及び地上通信装置
12は、各テーブルや通信環境情報を記憶するテーブル
・通信環境情報DB32と、各テーブルをメンテナンス
するテーブルメンテナンス部34と、アドレス変換を行
う名前解決部35と、列車の無線通信を制御する列車無
線制御部36と、無線LANの通信を制御する無線LA
N制御部37と、携帯電話の通信を制御する携帯電話制
御部38と、通信に最適な伝送媒体を判断して決定する
最適伝送媒体判断部33と、を備えている。
けられている車上無線機を特定するための車上無線機I
Dを記憶する車上無線機ID・DB36aを備えてい
る。また、携帯電話制御部38は、固定番号である地上
電話番号と可変番号である車上電話番号とを記憶する電
話番号DB38aを備えている。
た地上通信装置22においては、列車無線制御部36、
無線LAN制御部37及び携帯電話制御部38を必ずし
も備える必要はない。
サーバ10の地上業務装置11で実行される業務プログ
ラムは、アプリケーション、例えば、旅行商品販売、車
上機器制御やモニタリング、異常時情報収集と提供など
を実行するプログラムであり、列車20内のコンピュー
タシステム及び地上通信サーバ10のコンピュータシス
テムに存在している。任意のアプリケーションの実行の
ために、別の、例えば、他の列車やホストの業務プログ
ラムとデータ通信を行いたい場合、通信プログラムに
「通信の相手先、即時性、送信したいデータサイズ、通
信の信頼性」などの希望と属性を依頼条件として伝え
る。ここで、通信の相手先は、「ホスト名」あるいは
「URL(Uniform Resource locator)」などで指定す
る。
車車上通信プログラムは、自分の列車20で利用可能な
「回線容量、コスト、信頼性、プロトコル」などの伝送
方式の特性とステータスを把握している。また通信環境
として「現在の自分の位置、各伝送手段が利用できる場
所」を知っている。これとほとんど同じ機能と情報を持
った地上通信装置12で実行される通信プログラムが、
地上通信サーバ10上にも存在する。
ムの動作について説明する。発呼する側(地上、車上ど
ちらからでも可能)の通信プログラムは、業務プログラ
ムからの送信依頼を受け、その依頼条件と現在の伝送媒
体のステータスから自律的に最適な伝送方式を選択す
る。そして、通信プログラムのサブ機能である各伝送媒
体制御部36〜38へ回線の準備命令を出す。
送方式ごとに1つずつ存在している。通信プログラムの
判断によっては、通信に利用される回線が1種類だけ選
択されるとは限らず、複数選択もあり得る。準備命令を
受け取った伝送媒体制御部36〜38は、回線を接続す
ると準備完了(接続ができなかった場合は準備不可)を
最適伝送媒体判断部33へ通知する。
出来次第業務プログラムへ準備完了(あるいは準備不
可)を伝える。その後、業務プログラムからデータの送
信が行われる。業務プログラムから送信完了を伝えられ
ると、通信プログラムは、用意した回線を開放し、モニ
タ状態に移る。
性とステータス情報などの通信環境情報と、ルーティン
グにおけるIPアドレス解決のための各テーブルを記憶
するテーブル・通信環境情報DB32を有する。テーブ
ル・通信環境情報DB32に記憶されているテーブル
は、初期動作、あるいは1走行中の適当なタイミングで
更新される必要があり、その処理を行うのがテーブルメ
ンテナンス部34である。
ホスト名とIPアドレスの対応を管理し、DNSサーバ
72のように動作する。以下に、地上通信サーバ10と
列車20間でIPプロトコルを用いて通信を行う際に、
パケットのルーティング及びIPアドレス解決のために
必要なテーブルについて述べる。
プログラム22」ともいう)が持っているIPテーブル
を示す。ここで、「車上限定IPアドレス」とは、車上
ネットワーク上のホストだけで利用するクローズしたI
Pアドレス体系であると定義する。また、「一般IPア
ドレス」とは、車上、地上のどのホストにもオープンに
されているIPアドレスであり、そのIPアドレスで一
意にホストが決まるアドレスであると定義する。
列車内ネットワーク上だけのクローズした環境で使われ
るホスト名が「限定」、この通信システムが利用される
地上、車上のネットワークの中で一意に決まるホスト名
が「一般」と定義する。
いる通信ポート状態テーブルを示す。車上通信プログラ
ムは、通常のDNSサーバ72の代わりに、図5及び図
6のようなテーブルをDB32に持っている。
ト70の宛先アドレスが解る。ここで、地上一般IPア
ドレスは、あまり変化しないと考えられるが、他列車一
般IPアドレスは、刻々と変化するため、何らかのタイ
ミングでリフレッシュさせる必要がある。図6は、通信
ポートの状態テーブルで、これにより各伝送方式の状態
が把握できる。
プログラム12」ともいう)が持っているホスト変換テ
ーブルを示す。図7において、「ホスト名(一般)」
は、基本的に「列車番号-ホスト名(限定)」とする。
いるIPアドレス・状態テーブルを示す。また、図9
は、列番IP管理サーバ71の有する列番IP対応テー
ブルを示す。
ス」は、接続のたびにDHCPによって割り振られるた
め、リンクするたびにその値が変化する。
び一般IPアドレスの一群を列番IP管理サーバ71に
登録することで作成される。
普通のDNSサーバ72のほかに必要な、一般IPアド
レスに関するテーブルである。これにより、走行列車内
のネットワークが仮想的に固定ネットワークのように地
上通信サーバ10上にあるようなイメージとなる。この
地上列番IP対応テーブルは、列番IP管理サーバ71に
よって管理される。
動作を示すフローチャートである。また、図11は、図
10に示したステップ1001の処理を示すフローチャ
ートである。以下、本発明の移動体通信システムの動作
について説明する。
て説明する。図1〜図11において、A列車20aの運
転士等は、A列車20aが出庫する前に、携帯電話の番
号や列車番号を車上通信プログラム22aに登録する
(ステップ1101)。
到着した時、A列車車上通信プログラム22aは、「接
続先情報(電話番号、列車無線中央局機器ID)」を車
上無線機DB36a及び電話番号DB38aに登録し、
図5に示した「IPテーブル」、「接続元情報(A列車
の列車番号、A列車の携帯電話番号、A列車の無線機I
D)」などの通信設定情報を地上通信サーバ10のA列
車地上通信プログラム12aに送る(ステップ110
2)。地上−車上間通信は、この通信プログラムのペア
22a、12aどうしで行う。地上通信サーバ10に
は、各列車毎に対応した地上通信プログラム12が存在
し、仮想的に地上通信サーバ10に走行列車内の固定ネ
ットワークが存在するかのようになる(図3参照)。
上通信プログラム12aは、接続先情報(A列車の列車
番号、A列車の携帯電話番号、A列車の無線機ID)を
持っている。また、A列車上通信プログラム22a(走
行列車20a)は、GPS(Global Positioning syste
m)などの車内機器(図示せず)から位置情報を入手す
る。また、利用できる回線(伝送方式)の属性、例え
ば、伝送容量、利用できる場所、信頼性、コスト等を保
持している。
すると、移動体通信装置22(A列車車上通信プログラ
ム22a)は、待機状態となる(ステップ1002)。
信プログラム22a)の待機状態からリンクセットアッ
プ(伝送方式の選択)及びデータ送信(ステップ100
2〜ステップ1004)までの処理について説明する。
務プログラム21a)から地上通信サーバ10の地上業
務装置11(A列車地上業務プログラム11a)にデー
タを送信する場合について説明する。
上業務プログラム21a)から地上通信サーバ10の地
上業務装置11(A列車地上業務プログラム11a)に
データを送信する場合のフローチャートである。なお、
地上ネットワーク内だけでクローズした通信は、従来の
インターネット通信と変わりない。
ログラム21aが業務プログラムデータを送信したい場
合、送信条件の設定を行い(ステップ1201)、A列
車車上通信プログラム22aに送信依頼条件を伝える
(ステップ1202)。
2aは、待機状態(ステップ1002)から稼動状態に
なり、A列車車上業務プログラム21aとのリンクを確
立後、通信ポート状態テーブル(図6)を参照して伝送
方式の状態を確認する(ステップ1203)。
が確保されていた場合には、その伝送方式を利用するか
どうか依頼条件から判断する(ステップ1204)。
い、または伝送方式が確保されていない場合(ステップ
1204)には、A列車車上通信プログラム22aは、
A列車車上業務プログラム21aの希望に適した伝送方
式を判断して確保する(ステップ1205)。
プ1204、ステップ1205)、A列車車上通信プロ
グラム22aは、A列車車上業務プログラム21aに準
備完了(送信準備OK)を返す。これにより、A列車車
上通信プログラム22aから準備完了をもらったA列車
車上業務プログラム21aは、宛先となるA列車地上業
務プログラム11aとのデータ通信が行えるようにな
り、以下の送信処理(ステップ1206)が行われる。
ては、先ず、A列車車上業務プログラム21aは、A列
車車上通信プログラム22aに対して、割り当てられた
A列車地上業務プログラム11aの宛先アドレスを問い
合わせる。A列車車上業務プログラム21aは、A列車
車上通信プログラム22aからA列車地上業務プログラ
ム11aの宛先アドレスを入手すると、この宛先アドレ
スによって、A列車地上業務プログラム11aへデータ
の送信を行うことができる。
車車上業務プログラム21aからのデータを受信する
と、宛先アドレスに基づいて、A列車地上業務プログラ
ム11aへデータの送信を行う(ステップ1207)。
上通信プログラム22aは、A列車車上業務プログラム
21aに送信終了を通知する(ステップ1208)。こ
のとき、送信方式の断などによってデータ送信が正常に
完了しなかった場合には(ステップ1207)、ステッ
プ1205の伝送方式の確立から再び処理を繰り返すと
よい。
の送信データの処理が終了したら(ステップ120
9)、送信終了の通知をA列車車上通信プログラム22
aに送る(ステップ1210)。
車車上業務プログラム21aから送信終了の通知を受け
取ると、A列車車上業務プログラム21aとのリンクを
切断し、待機状態に戻る(ステップ1002)。
ラム21aからA列車地上業務プログラム11aへのデ
ータ送信が行われる。
務プログラム21にデータ送信する場合について説明す
る。この場合の処理を示すフローチャートは、上述した
図12と同様の内容となる。
務プログラム21への送信要求が発生すると、地上通信
プログラム12に依頼条件を伝える(ステップ120
1、1202)。地上通信プログラム12は、待機状態
(ステップ1002)から稼動状態に移行し、IPテー
ブル(図5)を参照し、その時点で伝送方式のステータ
スが確保されていた場合は、それを利用するかどうか判
断する(ステップ1203、1204)。
式が確保されていない場合(ステップ1204)、地上
通信プログラム12は、地上業務プログラム11の希望
に適した伝送方式を判断して確保し、地上業務プログラ
ムに準備完了を返す(ステップ1205)。
らった地上業務プログラム11は、宛先となる車上業務
プログラム21とのデータ通信が行えるようになる(ス
テップ1206〜1211)。
上業務プログラム21(例えば、A列車車上業務プログ
ラム21aからB列車車上業務プログラム21b)にデ
ータ送信をする場合について説明する。
aからB列車車上業務プログラム21bへデータ送信を
示す図である。
ットワークが地上通信サーバ10上にあるため、本発明
によって、従来技術では困難であった列車間通信が可能
となった。A列車20a内からB列車20b内に通信を
行う場合は、図13のようなデータの流れとなる。この
とき、リンクセットアップの動作は、上述した車上業務
プログラム21から地上業務プログラム11にデータ送
信をする場合と同じになる。
データ送信を終了するときは、各プログラムの停止など
の最終処理を行って終了する(ステップ1005)。こ
れは、走行列車が列番の変更を行う時(終点到着時、列
車分割/併合時)や、乗務員が携帯電話を持って降車し
た時などのタイミングで行われる。この最終処理(ステ
ップ1005)では、車上及び地上にいる両通信プログ
ラムが持つIPテーブルの書き換えや初期化が行われ
る。
る。ここでは、地上業務プログラム11と車上業務プロ
グラム21が通信可能となった後の、IPパケットの流
れと、ホスト名、IPアドレスの変換動作についての詳
細を述べる。
上業務プログラム11へのホスト名とIPアドレスの変
換動作を示す図である。図14において、先ず、車上業
務プログラム21は、目的の地上業務プログラム11
(図14においては、travel01)のIPアドレスを車上
通信プログラム22の名前解決部35に問い合わせ、名
前解決部35から通知されたIPアドレス(192.244.16
5.3)を宛先にセットする。また、送信元アドレスとし
て自分(mail)のアドレス(車上で使っている限定IP
アドレス(192.168.0.2))をセットし、車上通信プロ
グラム22に送信依頼する。
ログラム22は、図5のIPテーブルから、送信元であ
る車上業務プログラム21(mail)のIPアドレス(19
2.168.0.2)を一般IPアドレス(202.1.0.2)に変換す
る。また、ヘッダの宛先を地上通信プログラム12の一
般IPアドレス(192.244.165.4)、送信元を車上通信
プログラム22の一般IPアドレス(202.1.1.1)とし
て、その真の宛先(travel01)と送信元(mail)のヘッ
ダをカプセル化し、送信する。このデータを受け取った
地上通信プログラム12は、カプセル化されていた真の
宛先と送信元ヘッダのIPパケットを取りだし、宛先の
地上業務プログラム11(travel01)に向けて送信す
る。
Pアドレス変換動作を示す図である。図15において、
先ず、地上業務プログラム11は、目的の車上業務プロ
グラム21(図15においては1A-mail)の一般IPア
ドレスを図9の列番IP対応テーブルから参照し、その
アドレス(202.1.0.2)を宛先にセットする。また、送
信元アドレスとして自分(travel01)の一般IPアドレ
ス(192.244.165.3)をセットし、地上通信プログラム
12に送信する。
ム12は、図8の伝送方式IPアドレス及び状態テーブ
ルから、ヘッダの宛先を利用する伝送方式の一般IPア
ドレス(202.1.1.1)とし、送信元を地上通信プログラ
ム12の一般IPアドレス(192.244.165.4)として、
その真の宛先(mail)と送信元(travel01)のヘッダを
カプセル化し、送信する。
グラム12は、カプセル化されていた真の宛先(mail)
と送信元(travel01)のヘッダのIPパケットを取りだ
し、図5のIPテーブルから宛先車上業務プログラム
(mail)の一般IPアドレス(202.1.0.2)を限定IPア
ドレス(192.168.0.2)に変換して送信する。
Pアドレスの変換動作を示す図である。図16に示すよ
うに、車上から車上へのホスト名とIPアドレスの変換
動作は、上述した図14及び図15の変換動作の組み合
わせとなる。
置、移動体通信システム、及び移動体通信方法によれ
ば、複数の伝送方式が利用できる場合、通信装置が最適
な伝送方式を選択して提供するため、移動体通信システ
ムがアプリケーションプログラムや送受信メッセージの
性質を自律的に判断し、最適な伝送方式をを確保するこ
とができるようになった。
アドレスの自動ルーティングにより、移動体IPルーテ
ィングとして提案されている既存の技術(DNS、Mo
bile IPなど)では解決できないIPルーティン
グを、独自のテーブル管理によって解決できるようにな
った。さらに、鉄道における、同一車両での列車番号の
変化に伴うホスト名の指定にも対応できるようになっ
た。
信システム、及び移動体通信方法によれば、利用者やア
プリケーションに伝送方式の種類やステータスを意識さ
せずに、列車−地上間のデータ通信に関する全ての準
備、提供、管理を代行することができるようになった。
動体通信システム、及び移動体通信方法によれば、利用
者は伝送方式が何であるか、その利用可能状態はどうで
あるのかを一切気にする必要がなくなり、シームレスな
通信サービスを利用できるようになった。また、アプリ
ケーションと伝送方式とが分離され、1つの伝送方式が
利用できなくても、他の伝送方式によって目的を達する
ことができるようになった。さらに、地上から列車へ向
けたIPパケットの伝送は、既存の方式を変える必要が
なく、また、地上−地上間の通信だけを行っているシス
テムを変更することがない。このため、今までは困難で
あった移動体間の通信を、容易に実現することができる
ようになった。
ある。
ある。
る。
ある。
示すフローチャートである。
例を示すフローチャートである。
動作の一例を示すフローチャートである。
ム) 12、12a、12b 地上通信装置(地上通信プログ
ラム) 20 列車 20a A列車 20b B列車 22、22a、22b 移動体通信装置(車上通信プロ
グラム) 23 列車内LAN 24 メールサーバ 25 PC 26 携帯電話 27 無線LAN 28 列車無線 30 列車無線システム 31 プログラム・メッセージDB 32 テーブル・通信環境情報DB 33 最適伝送媒体判断部 34 テーブルメンテナンス部 35 名前解決部 36 列車無線制御部 36a 車上無線機ID・DB 37 無線LAN制御部 38 携帯電話制御部 38a 電話番号DB 40 駅ネットワーク 41 駅無線LAN 50 列車無線中央局 60 基地局 61 アクセスポイント 70 ホスト 71 列番IP管理サーバ 72 DNSサーバ 80 通信ネットワーク 90 携帯電話網
Claims (11)
- 【請求項1】 列車などの移動体に設けられる移動体通
信装置であって、 情報の入出力を行う通信端末に接続され、各通信端末を
制御する1以上の通信制御手段と、 通信の宛先と送信元のIPアドレスやホスト名などを対
応させたIPテーブルや通信の伝送媒体の状態を示す状
態テーブルを記憶するテーブル記憶手段と、 外部から通信の要求があった場合、当該通信に最適な任
意の数の伝送媒体を、前記テーブル記憶手段に記憶して
いる前記状態テーブルに基づいて判断して決定する最適
伝送媒体判断手段と、 前記テーブル記憶手段に記憶されている前記IPテーブ
ルに基づいて、宛先と送信元のIPアドレスやホスト名
などを変換する名前変換手段と、 を備えることを特徴とする移動体通信装置。 - 【請求項2】 さらに、前記テーブル記憶手段に記憶さ
れている前記IPテーブル及び前記状態テーブルを所定
のタイミングで更新するテーブルメンテナンス手段を備
えることを特徴とする請求項1記載の移動体通信装置。 - 【請求項3】 通信ネットワークを介して、列車などの
移動体との通信を行う移動体通信システムであって、 前記移動体内から情報の通信要求を行う端末や移動体業
務装置などの通信要求装置と、 前記移動体に設けられ、前記通信要求装置からの通信要
求に応じて、最適な通信の伝送媒体を確保して情報の通
信を行う移動体通信装置と、 前記通信ネットワークに接続され、前記移動体通信装置
との間で情報の送受信を行う地上通信装置と、前記地上
通信装置で受信した情報を処理する地上業務装置とを有
する地上通信サーバと、 を備え、 前記移動体通信装置は、 前記通信の伝送媒体を制御する1以上の通信制御手段
と、 通信の宛先と送信元のIPアドレスやホスト名などを対
応させたIPテーブルや前記通信の伝送媒体の状態を示
す状態テーブルを記憶するテーブル記憶手段と、 前記通信要求装置から通信の要求があった場合、当該通
信に最適な任意の数の前記通信の伝送媒体を、前記テー
ブル記憶手段に記憶している前記状態テーブルに基づい
て判断して決定する最適伝送媒体判断手段と、 前記テーブル記憶手段に記憶されている前記IPテーブ
ルに基づいて、宛先と送信元のIPアドレスやホスト名
などを変換する名前変換手段と、 を備え、 前記地上通信装置は、 通信の宛先と送信元のIPアドレスやホスト名などを対
応させたホスト変換テーブルや通信の伝送媒体のIPア
ドレスや状態を示すIPアドレス・状態テーブルを記憶
するテーブル記憶手段と、 情報の通信要求を行う端末や前記地上業務装置から要求
された通信に最適な任意の数の前記通信の伝送媒体を、
前記テーブル記憶手段に記憶している前記IPアドレス
・状態テーブルに基づいて判断して決定する最適伝送媒
体判断手段と、 前記テーブル記憶手段に記憶されている前記ホスト変換
テーブルに基づいて、宛先と送信元のIPアドレスやホ
スト名などを変換する名前変換手段と、 を備える、 ことを特徴とする移動体通信システム。 - 【請求項4】 通信ネットワークを介して、列車などの
移動体との通信を行う移動体通信システムであって、 第1の移動体から第2の移動体へ情報の通信要求を行う
第1の業務処理装置と、 前記第1の移動体に設けられ、前記第1の業務処理装置
からの通信要求に応じて、最適な伝送媒体を確保して情
報の通信を行う第1の移動体通信装置と、 前記通信ネットワークに接続され、前記第1の移動体通
信装置からの情報を受信する第1の地上通信装置と、前
記第1の地上通信装置から情報を受け取って前記第2の
移動体に情報を送信する第2の地上通信装置と、を有す
る地上通信サーバと、 前記第2の移動体に設けられ、前記地上通信サーバの前
記第2の地上通信装置から情報を受信する第2の移動体
通信装置と、 前記第2の移動体通信装置から前記情報を受け取って処
理する第2の業務処理装置と、 を備える、 ことを特徴とする移動体通信システム。 - 【請求項5】 前記第1及び第2の移動体通信装置は、 通信要求装置である情報の入出力を行う通信端末に接続
され、各通信端末を制御する1以上の通信制御手段と、 通信の宛先と送信元のIPアドレスやホスト名などを対
応させたIPテーブルや通信の伝送媒体の状態を示す状
態テーブルを記憶するテーブル記憶手段と、 前記第1又は第2の業務処理装置から通信の要求があっ
た場合、当該通信に最適な任意の数の伝送媒体を、前記
テーブル記憶手段に記憶している前記状態テーブルに基
づいて判断して決定する最適伝送媒体判断手段と、 前記テーブル記憶手段に記憶されている前記IPテーブ
ルに基づいて、宛先と送信元のIPアドレスやホスト名
などを変換する名前変換手段と、 を備え、 前記第1及び第2の地上通信装置は、 通信の宛先と送信元のIPアドレスやホスト名などを対
応させたホスト変換テーブルや通信の伝送媒体のIPア
ドレスや状態を示すIPアドレス・状態テーブルを記憶
するテーブル記憶手段と、 前記第1の地上通信装置から要求された通信に最適な任
意の数の伝送媒体を、前記テーブル記憶手段に記憶して
いる前記IPアドレス・状態テーブルに基づいて判断し
て決定する最適伝送媒体判断手段と、 前記テーブル記憶手段に記憶されている前記ホスト変換
テーブルに基づいて、宛先と送信元のIPアドレスやホ
スト名などを変換する名前変換手段と、 を備える、 ことを特徴とする請求項4記載の移動体通信システム。 - 【請求項6】 さらに、前記地上通信サーバは、前記第
1の地上通信装置を前記第1の移動体通信装置に対応さ
せ、前記第2の地上通信装置を前記第2の移動体通信装
置に対応させて備える、ことを特徴とする請求項4又は
5記載の移動体通信システム。 - 【請求項7】 さらに、前記移動体通信装置、前記第1
及び第2の移動体通信装置、前記地上通信装置、及び前
記第1及び第2の地上通信装置は、前記テーブル記憶手
段に記憶されている各テーブルを所定のタイミングで更
新するテーブルメンテナンス手段を備えることを特徴と
する請求項3、5又は6記載の移動体通信システム。 - 【請求項8】 さらに、前記通信ネットワークに接続さ
れ、列車番号などの論理番号や機能番号とホスト名を組
み合わせた組ホスト名とその一般IPアドレスを対応さ
せた列番IP対応テーブルを有する列番IP管理サーバ
を備える、ことを特徴とする請求項3乃至7記載の移動
体通信システム。 - 【請求項9】 前記通信ネットワークは、インターネッ
ト又はイントラネットであることを特徴とする請求項3
乃至8記載の移動体通信システム。 - 【請求項10】 通信ネットワークを介して、列車など
の移動体との通信を行う移動体通信方法であって、 移動体において通信の宛先と送信元のIPアドレスやホ
スト名などを対応させたIPテーブルや通信の伝送媒体
の状態を示す状態テーブルを記憶し、 情報の送信要求に応じて、情報通信における伝送媒体を
前記状態テーブルに基づいて確保し、 確保した前記伝送媒体を介して、前記IPテーブルのア
ドレス情報に基づいて情報の通信を行う、 ことを特徴とする移動体通信方法。 - 【請求項11】 通信ネットワークを介して、列車など
の移動体間で通信を行う移動体通信方法であって、 第1の移動体に、伝送媒体を自動的に確保して情報の送
受信を行う第1の通信部を設け、 第2の移動体に、伝送媒体を自動的に確保して情報の送
受信を行う第2の通信部を設け、 第1の移動体と第2の移動体の間に、情報の中継を行う
地上通信サーバを設け、 前記地上通信サーバ内に、前記第1の移動体の前記第1
の通信部に対応する第1のサーバ側通信部と、前記第2
の移動体の前記第2の通信部に対応する第2のサーバ側
通信部とを設け、 前記第1の移動体から前記第2の移動体への通信要求が
あった場合、 前記第1の移動体の前記第1の通信部から前記地上通信
サーバの前記第1のサーバ側通信部へ情報を送信し、 前記地上通信サーバの前記第1のサーバ側通信部から前
記第2のサーバ側通信部へ前記情報を渡し、 前記地上通信サーバの前記第2のサーバ側通信部から前
記第2の移動体の前記第2の通信部へ前記情報を送信す
る、 ことを特徴とする移動体通信方法。
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