JP3672824B2 - 移動体通信装置及び無線通信システム切替方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信装置および無線通信システム切替方法に係り、さらに詳しくは、２以上の無線通信システムの提供する通信回線から少なくとも一つの無線通信回線を選択する無線通信装置、および、この無線通信システムにおける無線通信システム切替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に無線通信システムは、多数の無線通信回線を提供している。このため、携帯電話などの移動体通信装置は、通信回線を選択する回線選択部を備え、この回線選択部が選択した通信回線により通信を行っている。通信回線を決定する際、この回線選択部が選択可能な通信回線を順次に選択していき、使用可能な通信回線、すなわち、システム側からの無線信号を受信できる回線を見つけだす回線サーチが必要となる。
ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式の携帯電話機の場合であれば、通信回線は周波数及びタイムスロットにより規定され、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の携帯電話機の場合であれば、通信回線は周波数及び拡散符号により規定される。通信回線を規定するこれらの情報は回線情報と呼ばれる。
【０００３】
例えば、ＴＤＭＡ方式の一つであるＧＳＭ（Global System for Mobile communications）方式を採用したシステムであれば、選択可能な周波数及びタイムスロットの組合せにより数百種類の通信回線を選択することができる。このため、回線切替が必要になった場合には、選択可能な通信回線を規定した回線リストから通信回線を順次に選択し、その回線状態をチェックしていく（回線サーチ）。そして、回線状態の良好な通信回線を発見すれば、その通信回線を捕捉する。その後、この通信回線の回線状態が悪化すれば同様の回線サーチを再び行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この様な回線サーチでは、回線リストから順次に通信回線を選択するので、１回の回線チェックにより回線状態の良好な通信回線を発見できる場合もあるが、数百回の回線チェックを行った後に、はじめて回線状態の良好な通信回線を発見できる場合もある。回線状態のチェック動作に要する時間は通信方式により異なるが、このチェック動作に長い時間を要する場合がある。回線サーチに要する時間が長くなると、システムからの無線信号を受信可能なサービスエリア内であっても、ユーザが直ちに無線通信装置を使用できない状態が生ずるという問題があった。
【０００５】
この様な課題を解決するため、従来よりシステム側装置（例えば基地局）が移動体通信装置に対し、周辺セルの通信回線の情報を含む無線信号を送信するシステムがあった。例えば、ＧＳＭ方式のシステムでは、移動体通信装置がモニターしている基地局からの無線信号（この無線信号に対応するセルをサービングセルと呼ぶ）のチャネル情報に、サービングセルに隣接するセル（ネイバリングセル）の周波数の情報が含まれている。この様なネイバリングセルの周波数情報を予め取得しておけば、移動体通信装置がサービングエリアから出た場合に、これらの通信回線についてのみ回線サーチを行うことにより、回線リストに基づく順次の回線サーチに比べ、短時間の回線サーチより次の通信回線を捕捉することができる。
【０００６】
ここで、２以上の無線通信システムの提供する通信回線から、いずれかの通信回線を選択して使用することができる移動体通信装置（いわゆるデュアルモード機）の場合について考える。デュアルモード機の回線サーチは、同一システム内での回線切替時と、システム切替時に行われる。
同一システム内での回線切替とは、現在捕捉中の通信回線を提供している無線通信システムの提供する他の通信回線を選択することである。一方、システム切替とは、現在捕捉中の通信回線を提供している無線通信システム（切替前システム）とは異なる無線通信システム（切替後システム）の提供する通信回線を選択することである。
【０００７】
同一システム内での回線切替であれば、前述のＧＳＭ方式の場合と同様にして、システム側通信装置から予め周辺セルの情報を受信し、回線サーチを迅速化することができる。ところが、システム切替の場合には、切替後システムに関して回線サーチを行う必要があるが、切替後システムの情報を異なるシステムである切替前システムから受信することはできない。このため、回線リストに基づく順次サーチをすることになり、回線サーチに長い時間を要する場合には、システム切替も迅速に行うことができない。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、無線通信システム間のシステム切替時に行われる回線サーチの時間を短縮し、システム切替を迅速に行うことができる無線通信システム切替方法及び移動体通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による無線通信システム切替方法は、第１の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信された受信信号から無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出ステップと、第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンの位置情報をその回線情報に関連づけて記憶する記憶ステップと、前記記憶ステップにより記憶された２以上の無線ゾーンと、前記第１の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める面積演算ステップと、第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンのうち、前記面積演算ステップにより求められた重複面積が大きい無線ゾーンの無線通信回線を優先的に選択する回線選択ステップとを備えたものである。
【００１０】
本発明による無線通信システム切替方法は、第１の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信された受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出ステップと、静止軌道より高度の低い定軌道上を周回する移動衛星を用いた第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信した受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第２の抽出ステップと、前記第２の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンの位置情報をその受信時刻およびその回線情報に関連づけて記憶する記憶ステップと、前記記憶ステップにより記憶された受信時刻と現在時刻との差分を求め、この差分の衛星周期に対する周期誤差を求める誤差演算ステップと、衛星の移動速度、衛星の移動方向および前記誤差演算ステップにより求められた周期誤差を用いて、前記記憶ステップにより記憶された無線ゾーンの現在位置について、前記第１の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める面積演算ステップと、第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンのうち、前記面積演算ステップにより求められた重複面積が大きい無線ゾーンの通信回線を優先的に選択する回線選択ステップとを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、受信された受信信号から無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出ステップと、第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンの位置情報をその回線情報に関連づけて記憶する記憶ステップと、記憶ステップにより記憶された２以上の無線ゾーンと、第１の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める面積演算ステップと、第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンのうち、面積演算ステップにより求められた重複面積が大きい無線ゾーンの無線通信回線を優先的に選択する回線選択ステップとを備えるように構成したので、システム切替の際に、無線ゾーンが地理的近い通信回線を優先的に選択することができ、システム切替を迅速に行うことができる。
【００１２】
この発明は、受信された受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出ステップと、静止軌道より高度の低い定軌道上を周回する移動衛星を用いた第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信した受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第２の抽出ステップと、第２の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンの位置情報をその受信時刻およびその回線情報に関連づけて記憶する記憶ステップと、記憶ステップにより記憶された受信時刻と現在時刻との差分を求め、この差分の衛星周期に対する周期誤差を求める誤差演算ステップと、衛星の移動速度、衛星の移動方向および誤差演算ステップにより求められた周期誤差を用いて、記憶ステップにより記憶された無線ゾーンの現在位置について、第１の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める面積演算ステップと、第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンのうち、面積演算ステップにより求められた重複面積が大きい無線ゾーンの通信回線を優先的に選択する回線選択ステップとを備えるように構成したので、移動衛星を用いた無線通信システムヘのシステム切替時にもシステム切替を迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明による移動体通信装置ＭＳを含むシステム構成例を示した概略図である。図中のＳＳ、ＢＳｓは、それぞれ衛星通信システムを構成する通信衛星、基地局であり、ＢＳｔは地上通信システムを構成する基地局である。通信衛星ＳＳおよび基地局ＢＳｔは、それぞれ地表面上に複数の無線ゾーン（不図示）を形成しており、移動体通信装置ＭＳはこの無線ゾーン内において無線信号を受信することができ、衛星通信システムの提供する無線通信回線（衛星回線）および地上通信システムの提供する無線通信回線（地上回線）から、いずれかの通信回線を選択して使用することができる。
【００１４】
図２は、本発明による移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図であり、衛星回線を捕捉する衛星系ユニットＵＡと、地上回線を捕捉する地上系ユニットＵＢからなる。なお、本実施の形態では、衛星通信システムが第１の無線通信システム（切替前システム）に相当し、地上通信システムが第２の無線通信システム（切替後システム）に相当する。
【００１５】
衛星系ユニットＵＡは、アンテナ部１Ａ、回線監視部２０Ａ、位置情報抽出部２１Ａ、回線リスト６Ａおよび回線選択部７Ａからなる。アンテナ部１Ａはシステム側通信装置である通信衛星ＳＳからの無線信号を受信し、この受信信号に基づき回線監視部２０Ａが通信回線の回線状態を監視する。また、位置情報抽出部２１Ａはこの受信信号から無線ゾーンの位置情報を抽出し、地上系ユニットＵＢへ出力する。回線リスト６Ａは選択可能な全ての衛星回線を予め規定しており、回線選択部７Ａはこの回線リスト６Ａの記憶データに基づき衛星回線を選択する。
【００１６】
地上系ユニットＵＢは、アンテナ部１Ｂ、回線監視部２０Ｂ、位置情報抽出部２１Ｂ、位置情報記憶部３Ｂ、位置情報書込部４Ｂ、位置情報検索部５Ｂ、回線リスト６Ｂおよび回線選択部７Ｂからなる。アンテナ部１Ｂはシステム側通信装置である基地局ＢＳｔからの無線信号を受信し、この受信信号に基づき回線監視部２０Ｂが通信回線の回線状態を監視する。また、位置情報抽出部２１Ｂはこの受信信号から無線ゾーンの位置情報を抽出し、抽出された無線ゾーンの位置情報は、位置情報書込部４Ｂにより位置情報記憶部３Ｂに書き込まれて記憶保持される。回線リスト６Ｂは選択可能な全ての地上回線を予め規定している。回線選択部７Ｂは、位置情報検索部５Ｂによる位置情報記憶部３Ｂ内のデータ検索結果、または、回線リスト６Ｂの記憶データに基づき、地上回線を選択する。
【００１７】
回線リスト６Ａ、６Ｂは、それぞれ回線選択部７Ａ、７Ｂの選択可能な通信回線を記憶する記憶装置であり、回線リスト６Ａには衛星回線の回線情報が記憶保持されており、回線リスト６Ｂには地上回線の回線情報が記憶保持されている。ここで、回線情報とは、通信回線を捕捉する際に必要となる情報であり、例えば、ＴＤＭＡ方式では周波数及びタイムスロット、ＣＤＭＡ方式では周波数と拡散符号である。
【００１８】
回線リスト６Ａ、６Ｂは、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置により実現することができる。また、ハードディスク、光ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置から必要に応じて回線情報をコピーしたＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性記憶装置として実現することもできる。
【００１９】
図３は、回線リスト６Ｂを構成するデータの一例を示した図である。ここでは一例として通信方式がＴＤＭＡ方式の場合について説明する。回線リスト６Ｂでは、無線信号の搬送波の周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３…と、同期タイミングを示すタイムスロットＴ１、Ｔ２、Ｔ３…の組合せにより選択可能な数百種類の通信回線が、回線情報として規定されている。例えば、アドレス１には通信回線「Ｆ１−Ｔ１」（周波数がＦ１かつタイムスロットがＴ１を表す。以下同様）、アドレス１０には通信回線「Ｆ３−Ｔ５」が規定されている。
【００２０】
回線選択部７Ａ、７Ｂは、待ち受け時の回線切替において通信回線を選択する回路であり、同一の無線通信システムにおいて回線切替を行う場合の回線選択だけでなく、地上通信システム、衛星通信システム間でシステム切り替えを行う場合の回線選択も行う。
回線選択部７Ａは、常に回線リスト６Ａに基づき通信回線を選択するのに対し、回線選択部７Ｂは、回線リスト６Ｂまたは位置情報検索部５Ｂの出力に基づき通信回線を選択する。
【００２１】
すなわち、回線選択部７Ａは、地上系から衛星系へのシステム切替、衛星通信システム内での回線切替のいずれの場合であっても、回線リスト６Ａに対しアドレス信号を生成して通信回線を選択し、その回線情報を読み出す。そして、読み出された回線情報は回線監視部２０Ａへ送られる。
【００２２】
一方、回線選択部７Ｂは、衛星系から地上系ヘシステム切替を行う場合には、回線サーチ時に位置情報検索部５Ｂに対し検索要求を出力し、位置情報検索部５Ｂの出力する回線情報を回線監視部２０Ｂへ送るが、地上通信システム内での回線切替の場合には、検索要求を出すことなく、回線選択部７Ａと同様、回線リスト６Ｂに対しアドレス信号を生成して通信回線を選択し、その回線情報を読み出す。
【００２３】
回線監視部２０Ａ、２０Ｂは、通信回線の回線状態を監視する回線監視部であり、回線選択部７Ａ、７Ｂの出力する回線情報に基づき通信回線の回線状態を検出し、その検出結果を回線選択部７Ａ、７Ｂへ返す。回線監視部２０Ａは衛星回線の回線状態を監視し、回線監視部２０Ｂは地上回線の回線状態を監視する。
【００２４】
これらの検出結果は回線状態の良否を示す２値データ又は多値データであり、検出された回線状態が所定の品質レベルに満たない場合には、回線選択部７Ａ、７Ｂが、更に他の通信回線を選択する。一方、回線状態が所定の品質レベルを満たす場合には、回線選択部７Ａ、７Ｂはその通信回線を捕捉する。すなわち、移動体通信装置ＭＳは捕捉された通信回線を提供するシステム側通信装置に対し位置登録を行う。また、回線監視部２０Ａ、２０Ｂは、引き続きシステム側通信装置からの無線信号をモニターし、捕捉中の通信回線の回線状態を監視する。
【００２５】
位置情報抽出部２１Ａ、２１Ｂは、受信信号のチャネル情報に基づき、通信回線の情報を抽出する。位置情報抽出部２１Ａ、２１Ｂにより抽出される情報には、少なくとも無線ゾーンの位置情報が含まれる。位置情報抽出部２１Ｂにより抽出された位置情報は位置情報書込部４Ｂへ出力され、位置情報抽出部２１Ａにより抽出された情報は地上系ユニットＵＢへ出力され、位置情報検索部５Ｂへ入力される。すなわち、位置情報書込部４Ｂには地上通信システムの情報が入力され、位置情報検索部５Ｂには衛星通信システムの情報が入力される。
【００２６】
ここで、無線ゾーンの位置情報とは、同一通信回線がカバーする地理的位置および範囲を示す情報である。図４は、無線ゾーンの一例としてセルラ方式におけるセルを模式的に示した図である。セルラ方式では無線ゾーンはセルと呼ばれ、一般に６角形に形成される。従って、この場合には、セルの各頂点位置Ｐ１〜Ｐ６を表す６組の経度および緯度Ｘ１〜Ｘ６、Ｙ１〜Ｙ６からなるデータを無線ゾーン（セル）の位置情報とすることができる。なお、一般に、無線ゾーンが多角形であれば、その位置情報は各頂点の経度および緯度で表すことができ、無線ゾーンが円形の場合には中心点の位置（緯度および経度）と半径で表すことができる。
【００２７】
位置情報書込部４Ｂは、回線選択部７Ｂからの書込要求信号に基づき、待ち受け時に捕捉した通信回線の情報を位置情報記憶部３Ｂに書き込む。すなわち、回線サーチ時に回線状態の良好な通信回線が発見されると、回線選択部７Ｂが回線情報とともに書込要求信号を出す。位置情報書込部４Ｂは、この書込要求信号に基づき、位置情報抽出部２１Ｂの出力する位置情報を回線情報とともに位置情報記憶部３Ｂへ書き込む。
【００２８】
位置情報記憶部３Ｂは、位置情報抽出部２１Ｂにより抽出された無線ゾーンの位置情報をその回線情報に関連づけて記憶する記憶装置であり、書込可能な記憶装置、すなわち、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性記憶装置や、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶装置により実現することができる。図５は、位置情報記憶部４を構成するデータの一例を示した図である。例えば、無線ゾーンの位置情報「（Ｘａ１，Ｙａ１）、（Ｘａ２，Ｙａ２）、…、（Ｘａ６，Ｙａ６）」が回線情報「Ｆ１−Ｔ１」とともに同一アドレス（アドレス１）に記憶され、関連づけられている。
【００２９】
位置情報検索部５Ｂは、回線選択部７Ｂからの検索要求信号に基づき、位置情報記憶部３Ｂに記憶された位置情報の検索を行い、検索された通信回線の関連づけられた回線情報を出力する検索回路であり、面積演算部としての積分演算部５０Ｂと、面積比較部５１Ｂからなる。
【００３０】
積分演算部５０Ｂは、現在捕捉中の通信回線の無線ゾーンと、回線記憶部３Ｂ内に記憶されている各無線ゾーンとの重複面積を求める演算回路である。面積比較部５１Ｂは、求められた各重複面積を比較し、その比較結果に基づき位置情報記憶部３Ｂから回線情報を読み出す。
衛星系から地上系ヘシステム切替を行う場合、まず、回線選択部７Ｂが検索要求信号を出す。積分演算部５０Ｂは、この検索要求信号に基づき、位置情報抽出部２１Ａから衛星回線の無線ゾーンの位置情報（第１の位置情報）を受け取る。この第１の位置情報は、現在捕捉中の無線ゾーンの位置情報である。
【００３１】
次に、積分演算部５０Ｂは、位置情報記憶部３Ｂから地上回線の無線ゾーンの位置情報（第２の位置情報）を順次に読み出す。この第２の位置情報は、過去に抽出され記憶された位置情報である。積分演算部５０は、第２の位置情報のそれぞれについて、第１の位置情報との重複面積を求める。この重複面積は積分演算によって求めることができるが、他の演算方法により近似的に求められるものであってもよい。
【００３２】
面積比較部５１Ｂは、積分演算部５０Ｂの求めた各重複面積を比較し、その比較結果に基づき、位置情報記憶部３Ｂから回線情報を読み出す。すなわち、第１の位置情報との重複面積が最大となる無線ゾーンを発見し、この無線ゾーンに対応する通信回線の回線情報を読み出して、回線選択部７Ｂへ出力する。
位置情報検索部５Ｂにより得られた無線ゾーンの重複面積が最も大きな通信回線について回線監視部２０Ｂが回線状態を検出する。その結果、回線状態が良好でない場合には、回線選択部７Ｂの指示に基づき、重複面積の次に大きな通信回線の回線情報を位置情報検索部５Ｂが検索する。この様にして、第１の位置情報との距離が近い第２の位置情報（すなわち、衛星回線の無線ゾーンに近い地上回線の無線ゾーン）から順に検索していき、検索された位置情報が関連づけられた回線情報を順に出力していく。
【００３３】
図６は、位置情報抽出部２１Ａの抽出した位置情報（第１の位置情報）および位置情報記憶部４Ｂ内に記憶された位置情報（第２の位置情報）の一例を示した図であり、位置情報検索部５Ｂの動作の一例を具体的に説明するための図である。
図中に破線で示した６角形の領域Ｚａは、第１の位置情報により特定される無線ゾーンである。すなわち、無線ゾーンＺａは、衛星通信システムの提供する無線ゾーンであり、同一の通信衛星ＳＳの提供する同一通信回線を捕捉可能な地理的範囲を示している。
図中に実線で示した６角形の領域Ｚｉは、第２の位置情報により特定される無線ゾーンである。無線ゾーンＺｉは、いずれも地上通信システムの提供する無線ゾーンであり、それぞれが同一通信回線を捕捉可能な地理的範囲を示している。
【００３４】
一般に衛星通信システムの無線ゾーンは、数十ｋｍから数百ｋｍ程度であるのに対し、地上通信システムの無線ゾーンは数ｋｍ以下である場合が多く、図示したように衛星系の無線ゾーンの方が大きくなっている。
移動体通信装置ＭＳが衛星回線を捕捉している場合に、地上回線へ切り替える場合について図６を用いて説明する。無線通信システムの切り替え時に、回線選択部７Ｂから位置情報検索部５Ｂへ検索要求信号が出力される。
【００３５】
積分演算部５０Ｂは、回線選択部７Ｂからの検索要求信号に基づき、無線ゾーンＺａの位置情報を位置情報抽出部２１Ａから受け取り、無線ゾーンＺｉの位置情報を位置情報記憶部３Ｂから読み出して、無線ゾーンＺｉ、Ｚａの頂点座標に基づき、各無線ゾーンＺｉと無線ゾーンＺａとの重複面積を積分演算によって求める。
【００３６】
面積比較部５１Ｂは、積分演算部５０Ｂの求めた各重複面積を比較する。図６中の無線ゾーンＺｉに付した番号は、この比較結果を示したものである。番号０を付した無線ゾーンＺｉは、無線ゾーンＺａとの重複部分がないことを意味し、重複面積が大きい無線ゾーンＺｉから順に番号１、２、３…を付している。
【００３７】
面積比較部５１Ｂは、まず、重複面積が最大の「１」を付した無線ゾーンＺｉの回線情報を位置情報記憶部３Ｂから読み出して回線選択部７Ｂへ出力する。そして、回線監視部２０Ｂがこの通信回線の回線状態をチェックした結果、回線状態が良好でなければ、重複面積が次に大きい無線ゾーンＺｉの回線情報をさらに出力する。この様にして、番号１、２、３…の順で、面積比較部５１Ｂから地上回線の回線情報が与えられ、回線監視部２０Ｂが順に回線状態をチェックする。なお、無線ゾーンＺｉの重複面積が同一である通信回線に関しては、その選択の順序は任意である。
【００３８】
図７のステップＳ１００〜Ｓ１０９は、図２に示した地上系ユニットＵＢの動作の一例を示したフローチャートであり、衛星系から地上系へのシステム切替時の動作を示した図である。このプロセスは、システム切替のイベント発生により実行される。回線切替イベントは、衛星回線を捕捉している待ち受け時に、回線監視部２０Ａが衛星回線の回線状態の悪化を検出した場合や、ユーザが入力キー等の入力装置を操作してシステム切替を指示した場合等に発行される。
【００３９】
まず、システム切替のイベントを受信した回線選択部７Ｂは検索要求信号を出力する。この検索要求信号に基づき、積分演算部５０Ｂが、位置情報抽出部２１Ａから第１の位置情報を受信するとともに、位置情報記憶部３Ｂから第２の位置情報を読み出し、重複面積の演算を行う（Ｓ１００）。そして、面積比較部５１Ｂが、求められた重複面積の比較を行う（Ｓ１０１）。
【００４０】
次に、面積比較部５１Ｂが、重複面積が最大となる通信回線の回線情報を回線情報記録部３Ｂから読み出して出力し、回線選択部７Ｂは、位置情報検索部５Ｂから出力された通信回線を選択する（Ｓ１０３）。通信回線を選択した回線選択部７Ｂは、その回線情報を回線監視部２０Ｂへ送り、その回線チェックを指示する。回線監視部２０Ｂは、この通信回線の回線状態を検出し、その検出結果を回線選択部７Ｂに返す（Ｓ１０４）。
【００４１】
回線状態が良好でない場合（Ｓ１０５）、面積比較部５１Ｂは、回線選択部７Ｂの指示に基づき、重複面積が次に大きな通信回線を回線選択部７Ｂが選択し、回線状態のチェックを繰り返す（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）。一方、回線状態が良好であれば、回線選択部７Ｂはその通信回線を捕捉し、このプロセスを終了する（Ｓ１０５）。
ただし、ステップＳ１００において第２の無線ゾーンがいずれも第１の無線ゾーンと重複しない場合、面積比較部５１Ｂは回線選択部７Ｂに対し「該当データなし」の情報を返す（Ｓ１０２）。また、第１の無線ゾーンＺａに重複する第２の無線ゾーンＺｉの全てについて、回線状態が良好でない場合にも「該当データなし」の情報を返す（Ｓ１０２）。
【００４２】
「該当テータなし」の情報を受け取った回線選択部７Ｂは通常の回線サーチを開始する（Ｓ１０６〜Ｓ１０８）。すなわち、回線選択部７Ｂが回線リスト６Ｂから通信回線を順次に選択し、回線監視部２０Ｂがその回線状態をチェックしていく動作を、回線状態の良好な通信回線が発見されるまで繰り返して通信回線を捕捉する。
ステップＳ１０８において通信回線を捕捉した場合、回線選択部７Ｂは書込要求信号を出力する。位置情報書込部４Ｂは、この書込要求信号に基づき、位置情報抽出部２１Ｂの出力する回線情報を位置情報記憶部３Ｂに書き込んでこのプロセスを終了する（Ｓ１０９）。
【００４３】
図８のステップＳ２００〜Ｓ２０２は、図２に示した衛星系ユニットＵＡの動作の一例を示したフローチャートであり、地上系から衛星系へのシステム切替時の動作を示した図である。このプロセスは、システム切替のイベント発生により実行される。回線切替イベントは、地上回線を捕捉している待ち受け時に、回線監視部２０Ｂが地上回線の回線状態の悪化を検出した場合や、ユーザが入力キー等の入力装置を操作してシステム切替を指示した場合等に発行される。
【００４４】
システム切替のイベントを受信した回線選択部７Ａは、回線リスト６Ａに記憶された通信回線のいずれかを選択する。すなわち、回線リスト６Ａに対しアドレス信号を生成し、回線リスト６Ａから回線情報を読み出す（ステップＳ２００）。
通信回線を選択した回線選択部７Ａは、その回線情報を回線監視部２０Ａへ送り、その回線チェックを指示する。回線監視部２０Ａは、この通信回線の回線状態を検出し、その検出結果を回線選択部７Ａに返す（Ｓ２０１）。
回線状態が良好でない場合（Ｓ２０２）、回線選択部７Ａが回線リスト６Ｂから他の通信回線を読み出し、回線監視部２０Ａが回線状態を検出する動作を繰り返す（Ｓ２００〜Ｓ２０１）。一方、回線状態が良好であれば、回線選択部７Ａはその通信回線を捕捉する（Ｓ２０２）。
【００４５】
本実施の形態によれば、システム切替の際、現在捕捉中の通信回線の無線ゾーンに地理的に最も近い無線ゾーンを有する通信回線を優先的に選択することができる。一般に、システム切替前に捕捉していた通信回線の無線ゾーンと、システム切替後に捕捉される通信回線の無線ゾーンとは地理的に近い位置にある。このため、本実施の形態による移動体通信装置を用いれば、システム切替時の回線サーチの時間を大幅に短縮することができ、システム切替を迅速に行うことができる。
【００４６】
本実施の形態では、衛星通信システムの提供する無線ゾーンの位置情報については最新の情報のみを用い、過去に抽出された情報は用いていない。このため、本実施の形態における衛星通信システムは、無線ゾーンの位置情報が変化しない静止衛星を用いたシステムのみならず、無線ゾーンの位置情報が変化する移動衛星（非静止衛星）を用いたシステムにも適用することができる。
【００４７】
さらに、本実施の形態では、衛星通信システムから地上通信システムヘ切り替える場合について説明したが、位置情報を用いてシステム切替を行う本発明の適用範囲はこの様な場合に限定されず、異なる通信システムである第１の無線通信システムから第２の無線通信システムヘ切り替える場合一般に適用することができる。例えば、異なる地上通信システム間でシステム切替を行う場合や、異なる衛星通信システム間でシステム切替を行う場合にも適用することができる。
【００４８】
また、ユニットＵＡを地上回線を捕捉する地上系ユニットとし、ユニットＵＢを静止衛星を介した衛星回線を捕捉する静止衛星系ユニットとすれば、地上通信システム（ユニットＵＡ側）から衛星通信システム（ユニットＵＢ側）へのシステム切替を行う場合にも本発明を適用することができる。
なお、図２に示したユニットＵＡとユニットＵＢを構成するブロックのうち共有化できるブロック、例えば、アンテナ１Ａと１Ｂ、回線選択部７Ａと７Ｂ、回線リスト３Ａと３Ｂを１つの構成部分とすることもできる。また、アンテナ１Ａ、１Ｂおよび記憶装置３Ａ、６Ａ、６Ｂを除く各ブロックはソフトウエアにより実現することもできる。
【００４９】
実施の形態２．
衛星通信システムから地上通信システムヘシステム切替を行う場合について説明したが、本実施の形態では、図２に示した移動体通信装置ＭＳが、異なる地上通信システム間でシステム切替を行う場合について、さらに説明する。
図９は、本発明による移動体通信装置ＭＳを含むシステム構成例を示した概略図である。図中のＢＳ−Ａ、ＢＳ−Ｂは、それぞれ異なる地上通信システムを構成する基地局であり、両方の地上通信システムの提供する無線通信回線から、いずれかの通信回線を選択して使用することができる。
【００５０】
移動体通信装置ＭＳのブロック図は図２の場合と同じであるが、本実施の形態では、図２に示したユニットＵＡ、ＵＢを、それぞれ異なる地上通信システムの通信回線を捕捉する回線選択ユニットとし、実施の形態１と同様、ユニットＵＢが第１の無線通信システム（切替前システム）に対応し、ユニットＵＡが第２の無線通信システム（切替後システム）に対応するものとする。
【００５１】
図１０は、位置情報抽出部２１Ａの抽出した位置情報（第１の位置情報）および回線情報記憶部４Ｂ内に記憶された位置情報（第２の位置情報）の一例を示した図であり、位置情報検索部５Ｂの動作の一例を具体的に説明するための図である。
図中の破線で囲んだ６角形の領域Ｚａ〜Ｚｅが、第１の通信システムの提供する無線ゾーンであり、無線ゾーンＺａが第１の位置情報により特定される無線ゾーン、すなわち、ＧＳＭ方式のサービングセルに相当する無線ゾーンであるものとする。
図中の実線で囲んだ６角形の領域Ｚ１〜Ｚ５が第２の位置情報により特定される無線ゾーンである。すなわち、無線ゾーンＺ１〜Ｚ５は、位置情報記憶部３Ｂにその位置情報が記憶された第２の通信システムの提供する無線ゾーンである。
無線ゾーンＺａと無線ゾーンＺ１〜Ｚ５との重複面積は、ハッチングを付した領域ａ１、ａ２およびａ４であり、一番大きい重複領域がａ２、次に大きい重複領域がａ１であり、無線ゾーンＺ３およびＺ５については重複領域が存在しない。
【００５２】
積分演算部５０Ｂは、無線ゾーンＺ１〜Ｚ６およびＺａの各頂点座標（経度および緯度）に基づき、積分演算を行って重複面積ａ１〜ａ５を求める（ａ３＝ａ５＝０）。そして、面積比較部５１Ｂが、重複領域ａ１〜ａ５を比較し、重複領域が最大の無線ゾーンＺ２の回線情報を出力する。この時、無線ゾーンＺ２の回線状態が良好でなければ、重複領域が次に大きい無線ゾーンＺ１の回線情報を出力する。
この様にして、Ｚ２、Ｚ１、Ｚ４の順で回線チェックを行い、回線状態の良好な通信回線が発見できればその通信回線を捕捉し、回線状態の良好な通信回線を捕捉できない場合には、回線リスト６Ｂに基づく回線チェックを行う。
【００５３】
本実施の形態によれば、異なる地上通信システム間でシステム切替を行う場合にも、実施の形態１の場合と全く同様に本発明を適用することができ、同様の効果が得られる。
【００５４】
実施の形態３．
実施の形態１、２では、一方の無線通信システム（ユニットＵＡ側）から他方の無線通信システム（ユニットＵＢ側）へのシステム切替に本発明を適用した場合について説明したが、本実施の形態では、異なる２つの無線通信システム間で行われる双方向のシステム切替にともに本発明を適用する場合について説明する。
【００５５】
図１１は、本発明による移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図であり、衛星系ユニットＵＡと、地上系ユニットＵＢからなる。なお、衛星系ユニットＵＡは、静止衛星からの衛星回線を捕捉するためのユニットである。また、図２に示したブロックに相当するブロックには同一の符号を付して説明を省略する。また、各ブロックの符号の末尾には、そのブロックが属するユニットＵＡ、ＵＢを示すＡまたはＢを付している。
図１１に示したユニットＵＡ、ＵＢは同一の構成であり、衛星系ユニットＵＡの位置情報抽出部２１Ａが抽出した情報は地上系ユニットＵＢの位置情報検索部５Ｂへ出力されている。同様にして、地上系ユニットＵＢの位置情報抽出部２１Ｂが抽出した情報は、衛星系ユニットＵＡの位置情報検索部５Ａへ出力されている。
【００５６】
また、各ユニットＵＡ、ＵＢのシステム切替時の動作は、ともに図７のフローチャートに示した通りである。すなわち、衛星系から地上系ヘシステム切替を行う場合には、位置情報検索部５Ｂが、位置情報抽出部２１Ａの出力する衛星回線の情報と、位置情報記憶部３Ｂに記憶されている地上回線の情報とに基づき、データ検索を行う。一方、地上系から衛星系ヘシステム切替を行う場合には、位置情報検索部５Ａが、位置情報抽出部２１Ｂの出力する地上回線の情報と、位置情報記憶部３Ａに記憶されている衛星回線の情報とに基づき、データ検索を行う。
【００５７】
本実施の形態によれば、異なる２つの無線通信システムの、任意の一方を第１の無線通信システム（切替前システム）とし、他方を第２の無線通信システム（切替前システム）とすることができる。すなわち、異なる２つの無線通信システム間で行われるシステム切替の双方向に関して、ともに位置情報を用いた回線サーチを行うことができる。従って、システム切替時の回線サーチの時間を、双方向に関してともに短縮することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、衛星通信システム、地上通信システム間でシステム切替を行う場合について説明したが、本発明は異なる無線通信システム間で切り替えを行う場合一般に適用することができる。例えば、異なる地上通信システム間でシステム切替を行う場合にも適用することができる。さらに、静止衛星を用いた衛星通信システムであれば、異なる衛星通信システム間でシステム切替を行う場合にも適用することができる。
【００５９】
実施の形態４．
通信衛星には、静止軌道（高度 35,786km の円軌道）上を地球自転周期で周回する静止衛星と、静止軌道よりも高度の低い軌道上をより短い周期で周回する移動衛星（非静止衛星）がある。静止衛星が無線ゾーンを形成するシステム（静止衛星通信システム）では、無線ゾーンの位置は不変であるが、移動衛星が無線ゾーンを形成するシステム（移動衛星通信システム）では、時間とともに無線ゾーンが移動して、その位置情報が変化する。
このため、実施の形態１では、移動衛星通信システムを第１の無線通信システム（切替前のシステム）とする場合について説明したが、本実施の形態では、移動衛星通信システムを第２の無線通信システム（切替前のシステム）とする場合について説明する。
【００６０】
図１２は、本発明による移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図であり、地上回線を捕捉する地上系ユニットＵＡと、衛星回線を捕捉する衛星系ユニットＵＢからなる。なお、図２に示したブロックに相当するブロックには同一の符号を付して説明を省略する。また、各ブロックの符号の末尾には、そのブロックが属するユニットＵＡ，ＵＢを示すＡまたはＢを付している。
図２の移動体通信装置ＭＳを含むシステム構成例は、図１と同様であり、移動体通信装置ＭＳは、衛星回線および地上回線から、いずれかの通信回線を選択して使用することができる。ただし、本実施の形態では、図１の通信衛星ＳＳを移動衛星とし、衛星系ユニットＵＢは移動衛星ＳＳの提供する通信回線を捕捉するものとする。
【００６１】
地上系ユニットＵＡは、回線監視部２０Ａ、位置情報抽出部２１Ａ、回線リスト６Ａおよび回線選択部７Ａからなり、図２のユニットＵＡと同一の構成である。
衛星系ユニットＵＢは、アンテナ部１Ｂ、回線監視部２０Ｂ、位置情報抽出部２１Ｂ、位置情報記憶部３ＮＢ、位置情報書込部４ＮＢ、位置情報検索部５ＮＢ、回線リスト６Ｂ、回線選択部７Ｂ、タイマー部８Ｂおよび周期誤差処理部９Ｂからなり、図２のユニットＵＢと比較すれば、位置情報記憶部３ＮＢ、位置情報書込部４ＮＢおよび位置情報検索部５ＮＢが異なり、さらにタイマー部８Ｂおよび周期誤差処理部９Ｂが追加されている。
【００６２】
タイマー部８Ｂは時間経過を計測して時刻を出力する時計回路により構成される。ただし、タイマー部８Ｂの出力する時刻は、当該装置ＭＳ内部でのみ用いられる時刻であっても良い。例えば、リセット時又は電源投入時等を基準とする時刻であっても良い。本実施の形態では、時刻として時分及び日付（月及び日）を用いるが、必要に応じて年とともに、或いは、時分のみを用いてもよい。
【００６３】
位置情報書込部４ＮＢは、位置情報抽出部２１Ｂ、タイマー部８Ｂおよび回線選択部７Ｂの出力信号に基づき、待ち受け時に受信した衛星回線の情報をその捕捉時刻とともに位置情報記憶部３ＮＢに書き込む。すなわち、回線サーチ時に回線状態の良好な衛星回線が発見されると、回線選択部７Ｂが回線情報とともに書込要求信号を出す。位置情報書込部４ＮＢは、この書込要求に基づき、タイマー部８Ｂの出力する時刻を、回線情報および位置情報抽出部２１Ｂの出力する位置情報とともに位置情報記憶部３ＮＢへ書き込む。
【００６４】
位置情報記憶部３ＮＢは、通信回線の受信時刻をその通信回線の回線情報および無線ゾーンの位置情報に関連づけて記憶する記憶装置であり、書込可能な記憶装置、すなわち、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性記憶装置や、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶装置により実現することができる。
【００６５】
図１３は、位置情報記憶部３ＮＢを構成するデータの一例を示した図である。例えば、受信時刻「９月２日１０：００」が回線情報「Ｆ１−Ｔ１」および位置情報「（Ｘａ１，Ｙａ１）、（Ｘａ２，Ｙａ２）、…、（Ｘａ６，Ｙａ６）」と同一アドレス（アドレス１）に記憶され、関連づけられている。
【００６６】
周期誤差処理部９Ｂは、誤差演算部９０Ｂと許容値比較部９１Ｂからなり、位置情報記憶部３ＮＢに記憶された受信時刻に基づき、周期誤差を求める。周期誤差とは、過去の信号受信時の移動衛星ＳＳの位置から、同一の移動衛星ＳＳの現在位置までの距離と方向（相対位置）であり、誤差演算部９０Ｂによって求められる。また、許容誤差比較部９１Ｂは、周期誤差に基づき、その受信時刻に関連づけて記憶された位置情報について、重複面積の演算を行う必要があるか否かを判断する。
【００６７】
誤差演算部９０Ｂは、移動衛星ＳＳからの信号受信後の経過時間に基づいて、移動衛星ＳＳの相対位置を求める。誤差演算部９０Ｂは、位置情報検索部５ＮＢから受信時刻を受け取ると、この受信時刻とタイマー部８Ｂの出力する現在時刻との差分Δｔ、すなわち、受信時刻から現在までの経過時間を求める。次に、この経過時間の、予め与えられた移動衛星の周回周期（衛星周期）Ｔに対する周期誤差を求める。
この周期誤差は、受信時刻と現在時刻との差分Δｔを衛星周期Ｔで割った商をｎとすると、｛Δｔ−Ｔ×ｎ｝と｛Δｔ−Ｔ×（ｎ＋１）｝のうち、絶対値の小さい方の値である。通信衛星の方向は周期誤差の符号で表され、前者の場合には移動衛星の移動方向と同一方向を意味する「正」の符号となり、後者の場合には移動衛星の移動方向と逆方向を意味する「負」の符号となる。
【００６８】
図１４は誤差演算部９０Ｂの動作の一例を説明するための説明図である。ここでは、移動体通信装置ＭＳが、矢印Ａの方向に移動している通信衛星ＳＳｏからの無線信号を時刻Ｔｏに受信したものとする。
その後の時刻Ｔａにおいて、通信衛星がＳＳａの位置にあるならば、｛（Ｔａ−Ｔｏ）−Ｔ×ｎ｝＜｛Ｔ×（ｎ＋１）−（Ｔａ−Ｔｏ）｝となるため、周期誤差は｛（Ｔａ−Ｔｏ）−Ｔ×ｎ｝、すなわち、通信衛星ＳＳａまでの距離が｛（Ｔａ−Ｔｏ）−Ｔ×ｎ｝で、方向が矢印Ａと同じ方向と求めることができる。
一方、時刻Ｔｂに通信衛星がＳＳｂの位置にあるならば、｛（Ｔｂ−Ｔｏ）−Ｔ×ｎ｝＞｛Ｔ×（ｎ＋１）−（Ｔｂ−Ｔｏ）｝となるため、周期誤差は｛（Ｔｂ−Ｔｏ）−Ｔ×（ｎ＋１）｝、すなわち、通信衛星ＳＳｂまでの距離が｛Ｔ×（ｎ＋１）−（Ｔｂ−Ｔｏ）｝で、方向が矢印Ａと逆の方向と求めることができる。
なお、上記周期誤差の次元は時間であるが、衛星軌道（高度）と衛星周期が決まれば、移動衛星の移動速度も決まるため、周期誤差の絶対値は、通信衛星ＳＳｏと通信衛星ＳＳａ，ＳＳｂとの距離と等価である。
【００６９】
許容値比較部９１Ｂは、誤差演算部９０Ｂにおいて求められた周期誤差の絶対値を予め定められた許容値と比較する比較回路であり、受信時刻に関連づけられた無線ゾーンの位置情報に関し、積分演算部５０Ｂにおいて重複面積を求めることができるか否かを判断する。すなわち、この許容値は、後述する位置情報補正部５２Ｂにおいて補正することができる範囲として予め定められる。
比較の結果、周期誤差が許容範囲内である場合には、位置情報の補正を行うために、求められた周期誤差は位置情報検索部５ＮＢへ出力される。一方、周期誤差が許容範囲外である場合には重複面積を求めることができないため、「許容範囲外」の通知が位置情報検索部５ＮＢへ出力される。
【００７０】
位置情報検索部５ＮＢは、図２の位置情報検索部５Ｂに位置情報補正部５２Ｂを追加して構成され、無線ゾーンの位置情報を補正しつつ、位置情報記憶部３ＮＢに記憶された位置情報の検索を行い、検索された通信回線の関連づけられた回線情報を出力する検索回路である。
地上系から衛星系ヘシステム切替を行う場合、回線選択部７Ｂが検索要求信号を出す。積分演算部５０Ｂは、この検索要求信号に基づき、まず、位置情報抽出部２１Ａから地上回線の無線ゾーンの位置情報（第１の位置情報）を受け取るとともに、位置情報記憶部３Ｂから衛星回線の無線ゾーンの位置情報（第２の位置情報）と、それに関連づけられた受信時刻とを読み出す。
【００７１】
次に、受信時刻を周期誤差処理部９Ｂへ出力し、求められた周期誤差または「許容範囲外」の通知を受信する。「許容範囲外」の通知を受け取った場合には、積分演算を行わず、重複面積を「０」とする。一方、周期誤差を受け取った場合には、第２の位置情報と周期誤差を位置情報補正部５２Ｂへ出力し、補正後の位置情報を受け取り、第１の位置情報と補正後の第２の位置情報に基づき、両無線ゾーンの重複面積を求める。この様にして、位置情報記憶部３ＮＢに記憶された第２の位置情報のそれぞれについて、第１の位置情報との重複面積を求める。
【００７２】
面積比較部５１Ｂは、積分演算部５０Ｂの求めた各重複面積を比較し、その比較結果に基づき、位置情報記憶部３Ｂから回線情報を読み出す。すなわち、第１の位置情報との重複面積が最大となる無線ゾーンを発見し、この無線ゾーンに対応する通信回線の回線情報を読み出しで、回線選択部７Ｂへ出力する。
【００７３】
位置情報補正部５２Ｂは、周期誤差に基づき、第２の位置情報の補正を行う。すなわち、位置情報補正部５２Ｂは、予め与えられている移動衛星ＳＳの移動速度および移動方向を用いて、周期誤差を緯度及び経度に換算する。そして、第２の位置情報を構成する各位置情報、すなわち、各頂点度標の緯度及び経度にそれぞれ加算して、受信時の位置情報を現在の位置情報に補正する。
【００７４】
図１５のステップＳ３００〜Ｓ３１３は、図１２に示した衛星系ユニットＵＢの動作の一例を示したフローチャートであり、地上系から衛星系へのシステム切替時の動作を示した図である。このプロセスは、システム切替のイベント発生により実行される。
システム切替のイベントを受信した回線選択部７Ｂが、検索要求信号を出力すると、この検索要求信号に基づき、積分演算部５０Ｂが、位置情報抽出部２１Ａから第１の位置情報を受信するとともに、位置情報記憶部３Ｂから第２の位置情報及び受信時刻を読み出す。
【００７５】
誤差演算部９０Ｂは、読み出された受信時刻とタイマー部８の出力する現在時刻に基づき、周期誤差を求める（ステップＳ３００）。そして、許容値比較部９１Ｂが、周期誤差の絶対値と所定の許容値との比較を行って、周期誤差を出力する（ステップＳ３０１）。
次に、位置情報補正部５２Ｂが、求められた周期誤差に基づき、読み出された第２の位置情報を補正し（ステップＳ３０２）、積分演算部５０Ｂが、補正された第２の位置情報と、第１の位置情報との重複面積を求める（ステップＳ３０２）。
【００７６】
この様にして、位置情報記憶部３ＮＢに記憶されている全ての第２の位置情報について、第１の位置情報との重複面積を順次に求めていき（ステップＳ３０４）、その後の動作（ステップＳ３０５〜Ｓ３１３）は、図７に示したフローチャートのステップＳ１０１〜Ｓ１０９と同様である。
なお、衛星系から地上系へのシステム切替時の動作は、図８に示したフローチャートと同様である。
【００７７】
位置情報記憶部３ＮＢに記憶保持されている第２の位置情報は、過去（信号受信時）の位置情報である。従って、第２の無線通信システムが移動衛星通信システムであれば、現在の位置情報は記憶されている位置情報とは異なり、第１の位置情報との現在の重複面積を求めることはできない。
しかしながら、周期誤差を用いて第２の位置情報を補正し、補正された第２の位置情報について、第１の位置情報との重複面積を求めることにより、現在の重複面積を求めることができる。
【００７８】
従って、本実施の形態によれば、移動衛星通信システムが第２の無線通信システム（切替後システム）であっても、システム切替の際、現在捕捉中の通信回線の無線ゾーンに地理的に最も近い無線ゾーンを有する通信回線を優先的に選択することができる。従って、移動衛星通信システムヘのシステム切替時の回線サーチの時間を大幅に短縮することができる。
なお、本実施の形態では、位置情報補正部５２Ｂが、周期誤差を用いて第２の位置情報を補正しているが、第１の位置情報を逆方向に補正してもよく、いずれの場合でも積分演算部５０Ｂにおいて同じ重複面積が求められる。
【００７９】
また、本実施の形態では、周期誤差処理部９Ｂに許容値比較部９１Ｂを備えた場合について説明したが、許容範囲が広い場合には、許容値比較部９１Ｂを備えることなく構成し、常に周期誤差を出力してもよい。
また、本実施の形態では、地上系ユニットＵＡが地上回線を捕捉するユニットである場合について説明したが、静止衛星からの衛星回線を捕捉するユニットであってもよい。
【００８０】
実施の形態５．
図１６は、本発明による移動体通信装置ＭＳの他の構成例を示したブロック図であり、図１５において、ユニットＵＡを図２に示したユニットＵＢと同一の構成としたものである。なお、本実施の形態では、図１５の場合と同様、図１６中のＵＡが地上回線を捕捉する地上系ユニットであり、ＵＢが移動衛星からの衛星回線を捕捉する衛星系ユニットであるものとする。
【００８１】
本実施の形態によれば、地上系から衛星系ヘシステム切替を行う際には、実施の形態４の場合と同様にして、移動体通信システムヘのシステム切替時の回線サーチの時間を大幅に短縮することができる。また、衛星系から地上系ヘシステム切替を行う際には、実施の形態１、３の場合と同様にして、移動体通信システムヘのシステム切替時の回線サーチの時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明による移動体通信装置ＭＳを含むシステム構成例を示した概略図である（実施の形態１）。
【図２】図１に示した移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図である。
【図３】図２に示した回線リスト６Ｂを構成するデータの一例を示した図である。
【図４】無線ゾーンの一例としてセルラ方式におけるセルを模式的に示した図である。
【図５】図２に示した位置情報記憶部４を構成するデータの一例を示した図である。
【図６】第１の位置情報および第２の位置情報の一例を示した図であり、図２に示した位置情報検索部５Ｂの動作の一例を具体的に説明するための図である。
【図７】図２に示した地上系ユニットＵＢの動作の一例を示したフローチャートであり、衛星系から地上系へのシステム切替時の動作を示した図である。
【図８】図２に示した衛星系ユニットＵＡの動作の一例を示したフローチャートであり、地上系から衛星系へのシステム切替時の動作を示した図である。
【図９】本発明による移動体通信装置ＭＳを含むシステム構成例を示した概略図である（実施の形態２）。
【図１０】第１の位置情報および第２の位置情報の一例を示した図であり、図２に示した位置情報検索部５Ｂの動作の一例を具体的に説明するための図である。
【図１１】本発明による移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図である（実施の形態３）。
【図１２】本発明による移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図である（実施の形態４）。
【図１３】図１２に示した位置情報記憶部３ＮＢを構成するデータの一例を示した図である。
【図１４】図１２に示した誤差演算部９０Ｂの動作の一例を説明するための説明図である。
【図１５】図１２に示した衛星系ユニットＵＢの動作の一例を示したフローチャートであり、地上系から衛星系へのシステム切替時の動作を示した図である。
【図１６】本発明による移動体通信装置ＭＳの他の構成例を示したブロック図である（実施の形態５）。
【０００１】
本発明は、移動体通信装置および無線通信システム切替方法に係り、さらに詳しくは、２以上の無線通信システムの提供する通信回線から少なくとも一つの無線通信回線を選択する無線通信装置、および、この無線通信システムにおける無線通信システム切替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に無線通信システムは、多数の無線通信回線を提供している。このため、携帯電話などの移動体通信装置は、通信回線を選択する回線選択部を備え、この回線選択部が選択した通信回線により通信を行っている。通信回線を決定する際、この回線選択部が選択可能な通信回線を順次に選択していき、使用可能な通信回線、すなわち、システム側からの無線信号を受信できる回線を見つけだす回線サーチが必要となる。
ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式の携帯電話機の場合であれば、通信回線は周波数及びタイムスロットにより規定され、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の携帯電話機の場合であれば、通信回線は周波数及び拡散符号により規定される。通信回線を規定するこれらの情報は回線情報と呼ばれる。
【０００３】
例えば、ＴＤＭＡ方式の一つであるＧＳＭ（Global System for Mobile communications）方式を採用したシステムであれば、選択可能な周波数及びタイムスロットの組合せにより数百種類の通信回線を選択することができる。このため、回線切替が必要になった場合には、選択可能な通信回線を規定した回線リストから通信回線を順次に選択し、その回線状態をチェックしていく（回線サーチ）。そして、回線状態の良好な通信回線を発見すれば、その通信回線を捕捉する。その後、この通信回線の回線状態が悪化すれば同様の回線サーチを再び行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この様な回線サーチでは、回線リストから順次に通信回線を選択するので、１回の回線チェックにより回線状態の良好な通信回線を発見できる場合もあるが、数百回の回線チェックを行った後に、はじめて回線状態の良好な通信回線を発見できる場合もある。回線状態のチェック動作に要する時間は通信方式により異なるが、このチェック動作に長い時間を要する場合がある。回線サーチに要する時間が長くなると、システムからの無線信号を受信可能なサービスエリア内であっても、ユーザが直ちに無線通信装置を使用できない状態が生ずるという問題があった。
【０００５】
この様な課題を解決するため、従来よりシステム側装置（例えば基地局）が移動体通信装置に対し、周辺セルの通信回線の情報を含む無線信号を送信するシステムがあった。例えば、ＧＳＭ方式のシステムでは、移動体通信装置がモニターしている基地局からの無線信号（この無線信号に対応するセルをサービングセルと呼ぶ）のチャネル情報に、サービングセルに隣接するセル（ネイバリングセル）の周波数の情報が含まれている。この様なネイバリングセルの周波数情報を予め取得しておけば、移動体通信装置がサービングエリアから出た場合に、これらの通信回線についてのみ回線サーチを行うことにより、回線リストに基づく順次の回線サーチに比べ、短時間の回線サーチより次の通信回線を捕捉することができる。
【０００６】
ここで、２以上の無線通信システムの提供する通信回線から、いずれかの通信回線を選択して使用することができる移動体通信装置（いわゆるデュアルモード機）の場合について考える。デュアルモード機の回線サーチは、同一システム内での回線切替時と、システム切替時に行われる。
同一システム内での回線切替とは、現在捕捉中の通信回線を提供している無線通信システムの提供する他の通信回線を選択することである。一方、システム切替とは、現在捕捉中の通信回線を提供している無線通信システム（切替前システム）とは異なる無線通信システム（切替後システム）の提供する通信回線を選択することである。
【０００７】
同一システム内での回線切替であれば、前述のＧＳＭ方式の場合と同様にして、システム側通信装置から予め周辺セルの情報を受信し、回線サーチを迅速化することができる。ところが、システム切替の場合には、切替後システムに関して回線サーチを行う必要があるが、切替後システムの情報を異なるシステムである切替前システムから受信することはできない。このため、回線リストに基づく順次サーチをすることになり、回線サーチに長い時間を要する場合には、システム切替も迅速に行うことができない。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、無線通信システム間のシステム切替時に行われる回線サーチの時間を短縮し、システム切替を迅速に行うことができる無線通信システム切替方法及び移動体通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による無線通信システム切替方法は、第１の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信された受信信号から無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出ステップと、第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンの位置情報をその回線情報に関連づけて記憶する記憶ステップと、前記記憶ステップにより記憶された２以上の無線ゾーンと、前記第１の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める面積演算ステップと、第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンのうち、前記面積演算ステップにより求められた重複面積が大きい無線ゾーンの無線通信回線を優先的に選択する回線選択ステップとを備えたものである。
【００１０】
本発明による無線通信システム切替方法は、第１の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信された受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出ステップと、静止軌道より高度の低い定軌道上を周回する移動衛星を用いた第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信した受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第２の抽出ステップと、前記第２の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンの位置情報をその受信時刻およびその回線情報に関連づけて記憶する記憶ステップと、前記記憶ステップにより記憶された受信時刻と現在時刻との差分を求め、この差分の衛星周期に対する周期誤差を求める誤差演算ステップと、衛星の移動速度、衛星の移動方向および前記誤差演算ステップにより求められた周期誤差を用いて、前記記憶ステップにより記憶された無線ゾーンの現在位置について、前記第１の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める面積演算ステップと、第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンのうち、前記面積演算ステップにより求められた重複面積が大きい無線ゾーンの通信回線を優先的に選択する回線選択ステップとを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、受信された受信信号から無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出ステップと、第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンの位置情報をその回線情報に関連づけて記憶する記憶ステップと、記憶ステップにより記憶された２以上の無線ゾーンと、第１の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める面積演算ステップと、第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンのうち、面積演算ステップにより求められた重複面積が大きい無線ゾーンの無線通信回線を優先的に選択する回線選択ステップとを備えるように構成したので、システム切替の際に、無線ゾーンが地理的近い通信回線を優先的に選択することができ、システム切替を迅速に行うことができる。
【００１２】
この発明は、受信された受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出ステップと、静止軌道より高度の低い定軌道上を周回する移動衛星を用いた第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信した受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第２の抽出ステップと、第２の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンの位置情報をその受信時刻およびその回線情報に関連づけて記憶する記憶ステップと、記憶ステップにより記憶された受信時刻と現在時刻との差分を求め、この差分の衛星周期に対する周期誤差を求める誤差演算ステップと、衛星の移動速度、衛星の移動方向および誤差演算ステップにより求められた周期誤差を用いて、記憶ステップにより記憶された無線ゾーンの現在位置について、第１の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める面積演算ステップと、第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンのうち、面積演算ステップにより求められた重複面積が大きい無線ゾーンの通信回線を優先的に選択する回線選択ステップとを備えるように構成したので、移動衛星を用いた無線通信システムヘのシステム切替時にもシステム切替を迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明による移動体通信装置ＭＳを含むシステム構成例を示した概略図である。図中のＳＳ、ＢＳｓは、それぞれ衛星通信システムを構成する通信衛星、基地局であり、ＢＳｔは地上通信システムを構成する基地局である。通信衛星ＳＳおよび基地局ＢＳｔは、それぞれ地表面上に複数の無線ゾーン（不図示）を形成しており、移動体通信装置ＭＳはこの無線ゾーン内において無線信号を受信することができ、衛星通信システムの提供する無線通信回線（衛星回線）および地上通信システムの提供する無線通信回線（地上回線）から、いずれかの通信回線を選択して使用することができる。
【００１４】
図２は、本発明による移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図であり、衛星回線を捕捉する衛星系ユニットＵＡと、地上回線を捕捉する地上系ユニットＵＢからなる。なお、本実施の形態では、衛星通信システムが第１の無線通信システム（切替前システム）に相当し、地上通信システムが第２の無線通信システム（切替後システム）に相当する。
【００１５】
衛星系ユニットＵＡは、アンテナ部１Ａ、回線監視部２０Ａ、位置情報抽出部２１Ａ、回線リスト６Ａおよび回線選択部７Ａからなる。アンテナ部１Ａはシステム側通信装置である通信衛星ＳＳからの無線信号を受信し、この受信信号に基づき回線監視部２０Ａが通信回線の回線状態を監視する。また、位置情報抽出部２１Ａはこの受信信号から無線ゾーンの位置情報を抽出し、地上系ユニットＵＢへ出力する。回線リスト６Ａは選択可能な全ての衛星回線を予め規定しており、回線選択部７Ａはこの回線リスト６Ａの記憶データに基づき衛星回線を選択する。
【００１６】
地上系ユニットＵＢは、アンテナ部１Ｂ、回線監視部２０Ｂ、位置情報抽出部２１Ｂ、位置情報記憶部３Ｂ、位置情報書込部４Ｂ、位置情報検索部５Ｂ、回線リスト６Ｂおよび回線選択部７Ｂからなる。アンテナ部１Ｂはシステム側通信装置である基地局ＢＳｔからの無線信号を受信し、この受信信号に基づき回線監視部２０Ｂが通信回線の回線状態を監視する。また、位置情報抽出部２１Ｂはこの受信信号から無線ゾーンの位置情報を抽出し、抽出された無線ゾーンの位置情報は、位置情報書込部４Ｂにより位置情報記憶部３Ｂに書き込まれて記憶保持される。回線リスト６Ｂは選択可能な全ての地上回線を予め規定している。回線選択部７Ｂは、位置情報検索部５Ｂによる位置情報記憶部３Ｂ内のデータ検索結果、または、回線リスト６Ｂの記憶データに基づき、地上回線を選択する。
【００１７】
回線リスト６Ａ、６Ｂは、それぞれ回線選択部７Ａ、７Ｂの選択可能な通信回線を記憶する記憶装置であり、回線リスト６Ａには衛星回線の回線情報が記憶保持されており、回線リスト６Ｂには地上回線の回線情報が記憶保持されている。ここで、回線情報とは、通信回線を捕捉する際に必要となる情報であり、例えば、ＴＤＭＡ方式では周波数及びタイムスロット、ＣＤＭＡ方式では周波数と拡散符号である。
【００１８】
回線リスト６Ａ、６Ｂは、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置により実現することができる。また、ハードディスク、光ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置から必要に応じて回線情報をコピーしたＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性記憶装置として実現することもできる。
【００１９】
図３は、回線リスト６Ｂを構成するデータの一例を示した図である。ここでは一例として通信方式がＴＤＭＡ方式の場合について説明する。回線リスト６Ｂでは、無線信号の搬送波の周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３…と、同期タイミングを示すタイムスロットＴ１、Ｔ２、Ｔ３…の組合せにより選択可能な数百種類の通信回線が、回線情報として規定されている。例えば、アドレス１には通信回線「Ｆ１−Ｔ１」（周波数がＦ１かつタイムスロットがＴ１を表す。以下同様）、アドレス１０には通信回線「Ｆ３−Ｔ５」が規定されている。
【００２０】
回線選択部７Ａ、７Ｂは、待ち受け時の回線切替において通信回線を選択する回路であり、同一の無線通信システムにおいて回線切替を行う場合の回線選択だけでなく、地上通信システム、衛星通信システム間でシステム切り替えを行う場合の回線選択も行う。
回線選択部７Ａは、常に回線リスト６Ａに基づき通信回線を選択するのに対し、回線選択部７Ｂは、回線リスト６Ｂまたは位置情報検索部５Ｂの出力に基づき通信回線を選択する。
【００２１】
すなわち、回線選択部７Ａは、地上系から衛星系へのシステム切替、衛星通信システム内での回線切替のいずれの場合であっても、回線リスト６Ａに対しアドレス信号を生成して通信回線を選択し、その回線情報を読み出す。そして、読み出された回線情報は回線監視部２０Ａへ送られる。
【００２２】
一方、回線選択部７Ｂは、衛星系から地上系ヘシステム切替を行う場合には、回線サーチ時に位置情報検索部５Ｂに対し検索要求を出力し、位置情報検索部５Ｂの出力する回線情報を回線監視部２０Ｂへ送るが、地上通信システム内での回線切替の場合には、検索要求を出すことなく、回線選択部７Ａと同様、回線リスト６Ｂに対しアドレス信号を生成して通信回線を選択し、その回線情報を読み出す。
【００２３】
回線監視部２０Ａ、２０Ｂは、通信回線の回線状態を監視する回線監視部であり、回線選択部７Ａ、７Ｂの出力する回線情報に基づき通信回線の回線状態を検出し、その検出結果を回線選択部７Ａ、７Ｂへ返す。回線監視部２０Ａは衛星回線の回線状態を監視し、回線監視部２０Ｂは地上回線の回線状態を監視する。
【００２４】
これらの検出結果は回線状態の良否を示す２値データ又は多値データであり、検出された回線状態が所定の品質レベルに満たない場合には、回線選択部７Ａ、７Ｂが、更に他の通信回線を選択する。一方、回線状態が所定の品質レベルを満たす場合には、回線選択部７Ａ、７Ｂはその通信回線を捕捉する。すなわち、移動体通信装置ＭＳは捕捉された通信回線を提供するシステム側通信装置に対し位置登録を行う。また、回線監視部２０Ａ、２０Ｂは、引き続きシステム側通信装置からの無線信号をモニターし、捕捉中の通信回線の回線状態を監視する。
【００２５】
位置情報抽出部２１Ａ、２１Ｂは、受信信号のチャネル情報に基づき、通信回線の情報を抽出する。位置情報抽出部２１Ａ、２１Ｂにより抽出される情報には、少なくとも無線ゾーンの位置情報が含まれる。位置情報抽出部２１Ｂにより抽出された位置情報は位置情報書込部４Ｂへ出力され、位置情報抽出部２１Ａにより抽出された情報は地上系ユニットＵＢへ出力され、位置情報検索部５Ｂへ入力される。すなわち、位置情報書込部４Ｂには地上通信システムの情報が入力され、位置情報検索部５Ｂには衛星通信システムの情報が入力される。
【００２６】
ここで、無線ゾーンの位置情報とは、同一通信回線がカバーする地理的位置および範囲を示す情報である。図４は、無線ゾーンの一例としてセルラ方式におけるセルを模式的に示した図である。セルラ方式では無線ゾーンはセルと呼ばれ、一般に６角形に形成される。従って、この場合には、セルの各頂点位置Ｐ１〜Ｐ６を表す６組の経度および緯度Ｘ１〜Ｘ６、Ｙ１〜Ｙ６からなるデータを無線ゾーン（セル）の位置情報とすることができる。なお、一般に、無線ゾーンが多角形であれば、その位置情報は各頂点の経度および緯度で表すことができ、無線ゾーンが円形の場合には中心点の位置（緯度および経度）と半径で表すことができる。
【００２７】
位置情報書込部４Ｂは、回線選択部７Ｂからの書込要求信号に基づき、待ち受け時に捕捉した通信回線の情報を位置情報記憶部３Ｂに書き込む。すなわち、回線サーチ時に回線状態の良好な通信回線が発見されると、回線選択部７Ｂが回線情報とともに書込要求信号を出す。位置情報書込部４Ｂは、この書込要求信号に基づき、位置情報抽出部２１Ｂの出力する位置情報を回線情報とともに位置情報記憶部３Ｂへ書き込む。
【００２８】
位置情報記憶部３Ｂは、位置情報抽出部２１Ｂにより抽出された無線ゾーンの位置情報をその回線情報に関連づけて記憶する記憶装置であり、書込可能な記憶装置、すなわち、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性記憶装置や、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶装置により実現することができる。図５は、位置情報記憶部４を構成するデータの一例を示した図である。例えば、無線ゾーンの位置情報「（Ｘａ１，Ｙａ１）、（Ｘａ２，Ｙａ２）、…、（Ｘａ６，Ｙａ６）」が回線情報「Ｆ１−Ｔ１」とともに同一アドレス（アドレス１）に記憶され、関連づけられている。
【００２９】
位置情報検索部５Ｂは、回線選択部７Ｂからの検索要求信号に基づき、位置情報記憶部３Ｂに記憶された位置情報の検索を行い、検索された通信回線の関連づけられた回線情報を出力する検索回路であり、面積演算部としての積分演算部５０Ｂと、面積比較部５１Ｂからなる。
【００３０】
積分演算部５０Ｂは、現在捕捉中の通信回線の無線ゾーンと、回線記憶部３Ｂ内に記憶されている各無線ゾーンとの重複面積を求める演算回路である。面積比較部５１Ｂは、求められた各重複面積を比較し、その比較結果に基づき位置情報記憶部３Ｂから回線情報を読み出す。
衛星系から地上系ヘシステム切替を行う場合、まず、回線選択部７Ｂが検索要求信号を出す。積分演算部５０Ｂは、この検索要求信号に基づき、位置情報抽出部２１Ａから衛星回線の無線ゾーンの位置情報（第１の位置情報）を受け取る。この第１の位置情報は、現在捕捉中の無線ゾーンの位置情報である。
【００３１】
次に、積分演算部５０Ｂは、位置情報記憶部３Ｂから地上回線の無線ゾーンの位置情報（第２の位置情報）を順次に読み出す。この第２の位置情報は、過去に抽出され記憶された位置情報である。積分演算部５０は、第２の位置情報のそれぞれについて、第１の位置情報との重複面積を求める。この重複面積は積分演算によって求めることができるが、他の演算方法により近似的に求められるものであってもよい。
【００３２】
面積比較部５１Ｂは、積分演算部５０Ｂの求めた各重複面積を比較し、その比較結果に基づき、位置情報記憶部３Ｂから回線情報を読み出す。すなわち、第１の位置情報との重複面積が最大となる無線ゾーンを発見し、この無線ゾーンに対応する通信回線の回線情報を読み出して、回線選択部７Ｂへ出力する。
位置情報検索部５Ｂにより得られた無線ゾーンの重複面積が最も大きな通信回線について回線監視部２０Ｂが回線状態を検出する。その結果、回線状態が良好でない場合には、回線選択部７Ｂの指示に基づき、重複面積の次に大きな通信回線の回線情報を位置情報検索部５Ｂが検索する。この様にして、第１の位置情報との距離が近い第２の位置情報（すなわち、衛星回線の無線ゾーンに近い地上回線の無線ゾーン）から順に検索していき、検索された位置情報が関連づけられた回線情報を順に出力していく。
【００３３】
図６は、位置情報抽出部２１Ａの抽出した位置情報（第１の位置情報）および位置情報記憶部４Ｂ内に記憶された位置情報（第２の位置情報）の一例を示した図であり、位置情報検索部５Ｂの動作の一例を具体的に説明するための図である。
図中に破線で示した６角形の領域Ｚａは、第１の位置情報により特定される無線ゾーンである。すなわち、無線ゾーンＺａは、衛星通信システムの提供する無線ゾーンであり、同一の通信衛星ＳＳの提供する同一通信回線を捕捉可能な地理的範囲を示している。
図中に実線で示した６角形の領域Ｚｉは、第２の位置情報により特定される無線ゾーンである。無線ゾーンＺｉは、いずれも地上通信システムの提供する無線ゾーンであり、それぞれが同一通信回線を捕捉可能な地理的範囲を示している。
【００３４】
一般に衛星通信システムの無線ゾーンは、数十ｋｍから数百ｋｍ程度であるのに対し、地上通信システムの無線ゾーンは数ｋｍ以下である場合が多く、図示したように衛星系の無線ゾーンの方が大きくなっている。
移動体通信装置ＭＳが衛星回線を捕捉している場合に、地上回線へ切り替える場合について図６を用いて説明する。無線通信システムの切り替え時に、回線選択部７Ｂから位置情報検索部５Ｂへ検索要求信号が出力される。
【００３５】
積分演算部５０Ｂは、回線選択部７Ｂからの検索要求信号に基づき、無線ゾーンＺａの位置情報を位置情報抽出部２１Ａから受け取り、無線ゾーンＺｉの位置情報を位置情報記憶部３Ｂから読み出して、無線ゾーンＺｉ、Ｚａの頂点座標に基づき、各無線ゾーンＺｉと無線ゾーンＺａとの重複面積を積分演算によって求める。
【００３６】
面積比較部５１Ｂは、積分演算部５０Ｂの求めた各重複面積を比較する。図６中の無線ゾーンＺｉに付した番号は、この比較結果を示したものである。番号０を付した無線ゾーンＺｉは、無線ゾーンＺａとの重複部分がないことを意味し、重複面積が大きい無線ゾーンＺｉから順に番号１、２、３…を付している。
【００３７】
面積比較部５１Ｂは、まず、重複面積が最大の「１」を付した無線ゾーンＺｉの回線情報を位置情報記憶部３Ｂから読み出して回線選択部７Ｂへ出力する。そして、回線監視部２０Ｂがこの通信回線の回線状態をチェックした結果、回線状態が良好でなければ、重複面積が次に大きい無線ゾーンＺｉの回線情報をさらに出力する。この様にして、番号１、２、３…の順で、面積比較部５１Ｂから地上回線の回線情報が与えられ、回線監視部２０Ｂが順に回線状態をチェックする。なお、無線ゾーンＺｉの重複面積が同一である通信回線に関しては、その選択の順序は任意である。
【００３８】
図７のステップＳ１００〜Ｓ１０９は、図２に示した地上系ユニットＵＢの動作の一例を示したフローチャートであり、衛星系から地上系へのシステム切替時の動作を示した図である。このプロセスは、システム切替のイベント発生により実行される。回線切替イベントは、衛星回線を捕捉している待ち受け時に、回線監視部２０Ａが衛星回線の回線状態の悪化を検出した場合や、ユーザが入力キー等の入力装置を操作してシステム切替を指示した場合等に発行される。
【００３９】
まず、システム切替のイベントを受信した回線選択部７Ｂは検索要求信号を出力する。この検索要求信号に基づき、積分演算部５０Ｂが、位置情報抽出部２１Ａから第１の位置情報を受信するとともに、位置情報記憶部３Ｂから第２の位置情報を読み出し、重複面積の演算を行う（Ｓ１００）。そして、面積比較部５１Ｂが、求められた重複面積の比較を行う（Ｓ１０１）。
【００４０】
次に、面積比較部５１Ｂが、重複面積が最大となる通信回線の回線情報を回線情報記録部３Ｂから読み出して出力し、回線選択部７Ｂは、位置情報検索部５Ｂから出力された通信回線を選択する（Ｓ１０３）。通信回線を選択した回線選択部７Ｂは、その回線情報を回線監視部２０Ｂへ送り、その回線チェックを指示する。回線監視部２０Ｂは、この通信回線の回線状態を検出し、その検出結果を回線選択部７Ｂに返す（Ｓ１０４）。
【００４１】
回線状態が良好でない場合（Ｓ１０５）、面積比較部５１Ｂは、回線選択部７Ｂの指示に基づき、重複面積が次に大きな通信回線を回線選択部７Ｂが選択し、回線状態のチェックを繰り返す（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）。一方、回線状態が良好であれば、回線選択部７Ｂはその通信回線を捕捉し、このプロセスを終了する（Ｓ１０５）。
ただし、ステップＳ１００において第２の無線ゾーンがいずれも第１の無線ゾーンと重複しない場合、面積比較部５１Ｂは回線選択部７Ｂに対し「該当データなし」の情報を返す（Ｓ１０２）。また、第１の無線ゾーンＺａに重複する第２の無線ゾーンＺｉの全てについて、回線状態が良好でない場合にも「該当データなし」の情報を返す（Ｓ１０２）。
【００４２】
「該当テータなし」の情報を受け取った回線選択部７Ｂは通常の回線サーチを開始する（Ｓ１０６〜Ｓ１０８）。すなわち、回線選択部７Ｂが回線リスト６Ｂから通信回線を順次に選択し、回線監視部２０Ｂがその回線状態をチェックしていく動作を、回線状態の良好な通信回線が発見されるまで繰り返して通信回線を捕捉する。
ステップＳ１０８において通信回線を捕捉した場合、回線選択部７Ｂは書込要求信号を出力する。位置情報書込部４Ｂは、この書込要求信号に基づき、位置情報抽出部２１Ｂの出力する回線情報を位置情報記憶部３Ｂに書き込んでこのプロセスを終了する（Ｓ１０９）。
【００４３】
図８のステップＳ２００〜Ｓ２０２は、図２に示した衛星系ユニットＵＡの動作の一例を示したフローチャートであり、地上系から衛星系へのシステム切替時の動作を示した図である。このプロセスは、システム切替のイベント発生により実行される。回線切替イベントは、地上回線を捕捉している待ち受け時に、回線監視部２０Ｂが地上回線の回線状態の悪化を検出した場合や、ユーザが入力キー等の入力装置を操作してシステム切替を指示した場合等に発行される。
【００４４】
システム切替のイベントを受信した回線選択部７Ａは、回線リスト６Ａに記憶された通信回線のいずれかを選択する。すなわち、回線リスト６Ａに対しアドレス信号を生成し、回線リスト６Ａから回線情報を読み出す（ステップＳ２００）。
通信回線を選択した回線選択部７Ａは、その回線情報を回線監視部２０Ａへ送り、その回線チェックを指示する。回線監視部２０Ａは、この通信回線の回線状態を検出し、その検出結果を回線選択部７Ａに返す（Ｓ２０１）。
回線状態が良好でない場合（Ｓ２０２）、回線選択部７Ａが回線リスト６Ｂから他の通信回線を読み出し、回線監視部２０Ａが回線状態を検出する動作を繰り返す（Ｓ２００〜Ｓ２０１）。一方、回線状態が良好であれば、回線選択部７Ａはその通信回線を捕捉する（Ｓ２０２）。
【００４５】
本実施の形態によれば、システム切替の際、現在捕捉中の通信回線の無線ゾーンに地理的に最も近い無線ゾーンを有する通信回線を優先的に選択することができる。一般に、システム切替前に捕捉していた通信回線の無線ゾーンと、システム切替後に捕捉される通信回線の無線ゾーンとは地理的に近い位置にある。このため、本実施の形態による移動体通信装置を用いれば、システム切替時の回線サーチの時間を大幅に短縮することができ、システム切替を迅速に行うことができる。
【００４６】
本実施の形態では、衛星通信システムの提供する無線ゾーンの位置情報については最新の情報のみを用い、過去に抽出された情報は用いていない。このため、本実施の形態における衛星通信システムは、無線ゾーンの位置情報が変化しない静止衛星を用いたシステムのみならず、無線ゾーンの位置情報が変化する移動衛星（非静止衛星）を用いたシステムにも適用することができる。
【００４７】
さらに、本実施の形態では、衛星通信システムから地上通信システムヘ切り替える場合について説明したが、位置情報を用いてシステム切替を行う本発明の適用範囲はこの様な場合に限定されず、異なる通信システムである第１の無線通信システムから第２の無線通信システムヘ切り替える場合一般に適用することができる。例えば、異なる地上通信システム間でシステム切替を行う場合や、異なる衛星通信システム間でシステム切替を行う場合にも適用することができる。
【００４８】
また、ユニットＵＡを地上回線を捕捉する地上系ユニットとし、ユニットＵＢを静止衛星を介した衛星回線を捕捉する静止衛星系ユニットとすれば、地上通信システム（ユニットＵＡ側）から衛星通信システム（ユニットＵＢ側）へのシステム切替を行う場合にも本発明を適用することができる。
なお、図２に示したユニットＵＡとユニットＵＢを構成するブロックのうち共有化できるブロック、例えば、アンテナ１Ａと１Ｂ、回線選択部７Ａと７Ｂ、回線リスト３Ａと３Ｂを１つの構成部分とすることもできる。また、アンテナ１Ａ、１Ｂおよび記憶装置３Ａ、６Ａ、６Ｂを除く各ブロックはソフトウエアにより実現することもできる。
【００４９】
実施の形態２．
衛星通信システムから地上通信システムヘシステム切替を行う場合について説明したが、本実施の形態では、図２に示した移動体通信装置ＭＳが、異なる地上通信システム間でシステム切替を行う場合について、さらに説明する。
図９は、本発明による移動体通信装置ＭＳを含むシステム構成例を示した概略図である。図中のＢＳ−Ａ、ＢＳ−Ｂは、それぞれ異なる地上通信システムを構成する基地局であり、両方の地上通信システムの提供する無線通信回線から、いずれかの通信回線を選択して使用することができる。
【００５０】
移動体通信装置ＭＳのブロック図は図２の場合と同じであるが、本実施の形態では、図２に示したユニットＵＡ、ＵＢを、それぞれ異なる地上通信システムの通信回線を捕捉する回線選択ユニットとし、実施の形態１と同様、ユニットＵＢが第１の無線通信システム（切替前システム）に対応し、ユニットＵＡが第２の無線通信システム（切替後システム）に対応するものとする。
【００５１】
図１０は、位置情報抽出部２１Ａの抽出した位置情報（第１の位置情報）および回線情報記憶部４Ｂ内に記憶された位置情報（第２の位置情報）の一例を示した図であり、位置情報検索部５Ｂの動作の一例を具体的に説明するための図である。
図中の破線で囲んだ６角形の領域Ｚａ〜Ｚｅが、第１の通信システムの提供する無線ゾーンであり、無線ゾーンＺａが第１の位置情報により特定される無線ゾーン、すなわち、ＧＳＭ方式のサービングセルに相当する無線ゾーンであるものとする。
図中の実線で囲んだ６角形の領域Ｚ１〜Ｚ５が第２の位置情報により特定される無線ゾーンである。すなわち、無線ゾーンＺ１〜Ｚ５は、位置情報記憶部３Ｂにその位置情報が記憶された第２の通信システムの提供する無線ゾーンである。
無線ゾーンＺａと無線ゾーンＺ１〜Ｚ５との重複面積は、ハッチングを付した領域ａ１、ａ２およびａ４であり、一番大きい重複領域がａ２、次に大きい重複領域がａ１であり、無線ゾーンＺ３およびＺ５については重複領域が存在しない。
【００５２】
積分演算部５０Ｂは、無線ゾーンＺ１〜Ｚ６およびＺａの各頂点座標（経度および緯度）に基づき、積分演算を行って重複面積ａ１〜ａ５を求める（ａ３＝ａ５＝０）。そして、面積比較部５１Ｂが、重複領域ａ１〜ａ５を比較し、重複領域が最大の無線ゾーンＺ２の回線情報を出力する。この時、無線ゾーンＺ２の回線状態が良好でなければ、重複領域が次に大きい無線ゾーンＺ１の回線情報を出力する。
この様にして、Ｚ２、Ｚ１、Ｚ４の順で回線チェックを行い、回線状態の良好な通信回線が発見できればその通信回線を捕捉し、回線状態の良好な通信回線を捕捉できない場合には、回線リスト６Ｂに基づく回線チェックを行う。
【００５３】
本実施の形態によれば、異なる地上通信システム間でシステム切替を行う場合にも、実施の形態１の場合と全く同様に本発明を適用することができ、同様の効果が得られる。
【００５４】
実施の形態３．
実施の形態１、２では、一方の無線通信システム（ユニットＵＡ側）から他方の無線通信システム（ユニットＵＢ側）へのシステム切替に本発明を適用した場合について説明したが、本実施の形態では、異なる２つの無線通信システム間で行われる双方向のシステム切替にともに本発明を適用する場合について説明する。
【００５５】
図１１は、本発明による移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図であり、衛星系ユニットＵＡと、地上系ユニットＵＢからなる。なお、衛星系ユニットＵＡは、静止衛星からの衛星回線を捕捉するためのユニットである。また、図２に示したブロックに相当するブロックには同一の符号を付して説明を省略する。また、各ブロックの符号の末尾には、そのブロックが属するユニットＵＡ、ＵＢを示すＡまたはＢを付している。
図１１に示したユニットＵＡ、ＵＢは同一の構成であり、衛星系ユニットＵＡの位置情報抽出部２１Ａが抽出した情報は地上系ユニットＵＢの位置情報検索部５Ｂへ出力されている。同様にして、地上系ユニットＵＢの位置情報抽出部２１Ｂが抽出した情報は、衛星系ユニットＵＡの位置情報検索部５Ａへ出力されている。
【００５６】
また、各ユニットＵＡ、ＵＢのシステム切替時の動作は、ともに図７のフローチャートに示した通りである。すなわち、衛星系から地上系ヘシステム切替を行う場合には、位置情報検索部５Ｂが、位置情報抽出部２１Ａの出力する衛星回線の情報と、位置情報記憶部３Ｂに記憶されている地上回線の情報とに基づき、データ検索を行う。一方、地上系から衛星系ヘシステム切替を行う場合には、位置情報検索部５Ａが、位置情報抽出部２１Ｂの出力する地上回線の情報と、位置情報記憶部３Ａに記憶されている衛星回線の情報とに基づき、データ検索を行う。
【００５７】
本実施の形態によれば、異なる２つの無線通信システムの、任意の一方を第１の無線通信システム（切替前システム）とし、他方を第２の無線通信システム（切替前システム）とすることができる。すなわち、異なる２つの無線通信システム間で行われるシステム切替の双方向に関して、ともに位置情報を用いた回線サーチを行うことができる。従って、システム切替時の回線サーチの時間を、双方向に関してともに短縮することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、衛星通信システム、地上通信システム間でシステム切替を行う場合について説明したが、本発明は異なる無線通信システム間で切り替えを行う場合一般に適用することができる。例えば、異なる地上通信システム間でシステム切替を行う場合にも適用することができる。さらに、静止衛星を用いた衛星通信システムであれば、異なる衛星通信システム間でシステム切替を行う場合にも適用することができる。
【００５９】
実施の形態４．
通信衛星には、静止軌道（高度 35,786km の円軌道）上を地球自転周期で周回する静止衛星と、静止軌道よりも高度の低い軌道上をより短い周期で周回する移動衛星（非静止衛星）がある。静止衛星が無線ゾーンを形成するシステム（静止衛星通信システム）では、無線ゾーンの位置は不変であるが、移動衛星が無線ゾーンを形成するシステム（移動衛星通信システム）では、時間とともに無線ゾーンが移動して、その位置情報が変化する。
このため、実施の形態１では、移動衛星通信システムを第１の無線通信システム（切替前のシステム）とする場合について説明したが、本実施の形態では、移動衛星通信システムを第２の無線通信システム（切替前のシステム）とする場合について説明する。
【００６０】
図１２は、本発明による移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図であり、地上回線を捕捉する地上系ユニットＵＡと、衛星回線を捕捉する衛星系ユニットＵＢからなる。なお、図２に示したブロックに相当するブロックには同一の符号を付して説明を省略する。また、各ブロックの符号の末尾には、そのブロックが属するユニットＵＡ，ＵＢを示すＡまたはＢを付している。
図２の移動体通信装置ＭＳを含むシステム構成例は、図１と同様であり、移動体通信装置ＭＳは、衛星回線および地上回線から、いずれかの通信回線を選択して使用することができる。ただし、本実施の形態では、図１の通信衛星ＳＳを移動衛星とし、衛星系ユニットＵＢは移動衛星ＳＳの提供する通信回線を捕捉するものとする。
【００６１】
地上系ユニットＵＡは、回線監視部２０Ａ、位置情報抽出部２１Ａ、回線リスト６Ａおよび回線選択部７Ａからなり、図２のユニットＵＡと同一の構成である。
衛星系ユニットＵＢは、アンテナ部１Ｂ、回線監視部２０Ｂ、位置情報抽出部２１Ｂ、位置情報記憶部３ＮＢ、位置情報書込部４ＮＢ、位置情報検索部５ＮＢ、回線リスト６Ｂ、回線選択部７Ｂ、タイマー部８Ｂおよび周期誤差処理部９Ｂからなり、図２のユニットＵＢと比較すれば、位置情報記憶部３ＮＢ、位置情報書込部４ＮＢおよび位置情報検索部５ＮＢが異なり、さらにタイマー部８Ｂおよび周期誤差処理部９Ｂが追加されている。
【００６２】
タイマー部８Ｂは時間経過を計測して時刻を出力する時計回路により構成される。ただし、タイマー部８Ｂの出力する時刻は、当該装置ＭＳ内部でのみ用いられる時刻であっても良い。例えば、リセット時又は電源投入時等を基準とする時刻であっても良い。本実施の形態では、時刻として時分及び日付（月及び日）を用いるが、必要に応じて年とともに、或いは、時分のみを用いてもよい。
【００６３】
位置情報書込部４ＮＢは、位置情報抽出部２１Ｂ、タイマー部８Ｂおよび回線選択部７Ｂの出力信号に基づき、待ち受け時に受信した衛星回線の情報をその捕捉時刻とともに位置情報記憶部３ＮＢに書き込む。すなわち、回線サーチ時に回線状態の良好な衛星回線が発見されると、回線選択部７Ｂが回線情報とともに書込要求信号を出す。位置情報書込部４ＮＢは、この書込要求に基づき、タイマー部８Ｂの出力する時刻を、回線情報および位置情報抽出部２１Ｂの出力する位置情報とともに位置情報記憶部３ＮＢへ書き込む。
【００６４】
位置情報記憶部３ＮＢは、通信回線の受信時刻をその通信回線の回線情報および無線ゾーンの位置情報に関連づけて記憶する記憶装置であり、書込可能な記憶装置、すなわち、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性記憶装置や、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶装置により実現することができる。
【００６５】
図１３は、位置情報記憶部３ＮＢを構成するデータの一例を示した図である。例えば、受信時刻「９月２日１０：００」が回線情報「Ｆ１−Ｔ１」および位置情報「（Ｘａ１，Ｙａ１）、（Ｘａ２，Ｙａ２）、…、（Ｘａ６，Ｙａ６）」と同一アドレス（アドレス１）に記憶され、関連づけられている。
【００６６】
周期誤差処理部９Ｂは、誤差演算部９０Ｂと許容値比較部９１Ｂからなり、位置情報記憶部３ＮＢに記憶された受信時刻に基づき、周期誤差を求める。周期誤差とは、過去の信号受信時の移動衛星ＳＳの位置から、同一の移動衛星ＳＳの現在位置までの距離と方向（相対位置）であり、誤差演算部９０Ｂによって求められる。また、許容誤差比較部９１Ｂは、周期誤差に基づき、その受信時刻に関連づけて記憶された位置情報について、重複面積の演算を行う必要があるか否かを判断する。
【００６７】
誤差演算部９０Ｂは、移動衛星ＳＳからの信号受信後の経過時間に基づいて、移動衛星ＳＳの相対位置を求める。誤差演算部９０Ｂは、位置情報検索部５ＮＢから受信時刻を受け取ると、この受信時刻とタイマー部８Ｂの出力する現在時刻との差分Δｔ、すなわち、受信時刻から現在までの経過時間を求める。次に、この経過時間の、予め与えられた移動衛星の周回周期（衛星周期）Ｔに対する周期誤差を求める。
この周期誤差は、受信時刻と現在時刻との差分Δｔを衛星周期Ｔで割った商をｎとすると、｛Δｔ−Ｔ×ｎ｝と｛Δｔ−Ｔ×（ｎ＋１）｝のうち、絶対値の小さい方の値である。通信衛星の方向は周期誤差の符号で表され、前者の場合には移動衛星の移動方向と同一方向を意味する「正」の符号となり、後者の場合には移動衛星の移動方向と逆方向を意味する「負」の符号となる。
【００６８】
図１４は誤差演算部９０Ｂの動作の一例を説明するための説明図である。ここでは、移動体通信装置ＭＳが、矢印Ａの方向に移動している通信衛星ＳＳｏからの無線信号を時刻Ｔｏに受信したものとする。
その後の時刻Ｔａにおいて、通信衛星がＳＳａの位置にあるならば、｛（Ｔａ−Ｔｏ）−Ｔ×ｎ｝＜｛Ｔ×（ｎ＋１）−（Ｔａ−Ｔｏ）｝となるため、周期誤差は｛（Ｔａ−Ｔｏ）−Ｔ×ｎ｝、すなわち、通信衛星ＳＳａまでの距離が｛（Ｔａ−Ｔｏ）−Ｔ×ｎ｝で、方向が矢印Ａと同じ方向と求めることができる。
一方、時刻Ｔｂに通信衛星がＳＳｂの位置にあるならば、｛（Ｔｂ−Ｔｏ）−Ｔ×ｎ｝＞｛Ｔ×（ｎ＋１）−（Ｔｂ−Ｔｏ）｝となるため、周期誤差は｛（Ｔｂ−Ｔｏ）−Ｔ×（ｎ＋１）｝、すなわち、通信衛星ＳＳｂまでの距離が｛Ｔ×（ｎ＋１）−（Ｔｂ−Ｔｏ）｝で、方向が矢印Ａと逆の方向と求めることができる。
なお、上記周期誤差の次元は時間であるが、衛星軌道（高度）と衛星周期が決まれば、移動衛星の移動速度も決まるため、周期誤差の絶対値は、通信衛星ＳＳｏと通信衛星ＳＳａ，ＳＳｂとの距離と等価である。
【００６９】
許容値比較部９１Ｂは、誤差演算部９０Ｂにおいて求められた周期誤差の絶対値を予め定められた許容値と比較する比較回路であり、受信時刻に関連づけられた無線ゾーンの位置情報に関し、積分演算部５０Ｂにおいて重複面積を求めることができるか否かを判断する。すなわち、この許容値は、後述する位置情報補正部５２Ｂにおいて補正することができる範囲として予め定められる。
比較の結果、周期誤差が許容範囲内である場合には、位置情報の補正を行うために、求められた周期誤差は位置情報検索部５ＮＢへ出力される。一方、周期誤差が許容範囲外である場合には重複面積を求めることができないため、「許容範囲外」の通知が位置情報検索部５ＮＢへ出力される。
【００７０】
位置情報検索部５ＮＢは、図２の位置情報検索部５Ｂに位置情報補正部５２Ｂを追加して構成され、無線ゾーンの位置情報を補正しつつ、位置情報記憶部３ＮＢに記憶された位置情報の検索を行い、検索された通信回線の関連づけられた回線情報を出力する検索回路である。
地上系から衛星系ヘシステム切替を行う場合、回線選択部７Ｂが検索要求信号を出す。積分演算部５０Ｂは、この検索要求信号に基づき、まず、位置情報抽出部２１Ａから地上回線の無線ゾーンの位置情報（第１の位置情報）を受け取るとともに、位置情報記憶部３Ｂから衛星回線の無線ゾーンの位置情報（第２の位置情報）と、それに関連づけられた受信時刻とを読み出す。
【００７１】
次に、受信時刻を周期誤差処理部９Ｂへ出力し、求められた周期誤差または「許容範囲外」の通知を受信する。「許容範囲外」の通知を受け取った場合には、積分演算を行わず、重複面積を「０」とする。一方、周期誤差を受け取った場合には、第２の位置情報と周期誤差を位置情報補正部５２Ｂへ出力し、補正後の位置情報を受け取り、第１の位置情報と補正後の第２の位置情報に基づき、両無線ゾーンの重複面積を求める。この様にして、位置情報記憶部３ＮＢに記憶された第２の位置情報のそれぞれについて、第１の位置情報との重複面積を求める。
【００７２】
面積比較部５１Ｂは、積分演算部５０Ｂの求めた各重複面積を比較し、その比較結果に基づき、位置情報記憶部３Ｂから回線情報を読み出す。すなわち、第１の位置情報との重複面積が最大となる無線ゾーンを発見し、この無線ゾーンに対応する通信回線の回線情報を読み出しで、回線選択部７Ｂへ出力する。
【００７３】
位置情報補正部５２Ｂは、周期誤差に基づき、第２の位置情報の補正を行う。すなわち、位置情報補正部５２Ｂは、予め与えられている移動衛星ＳＳの移動速度および移動方向を用いて、周期誤差を緯度及び経度に換算する。そして、第２の位置情報を構成する各位置情報、すなわち、各頂点度標の緯度及び経度にそれぞれ加算して、受信時の位置情報を現在の位置情報に補正する。
【００７４】
図１５のステップＳ３００〜Ｓ３１３は、図１２に示した衛星系ユニットＵＢの動作の一例を示したフローチャートであり、地上系から衛星系へのシステム切替時の動作を示した図である。このプロセスは、システム切替のイベント発生により実行される。
システム切替のイベントを受信した回線選択部７Ｂが、検索要求信号を出力すると、この検索要求信号に基づき、積分演算部５０Ｂが、位置情報抽出部２１Ａから第１の位置情報を受信するとともに、位置情報記憶部３Ｂから第２の位置情報及び受信時刻を読み出す。
【００７５】
誤差演算部９０Ｂは、読み出された受信時刻とタイマー部８の出力する現在時刻に基づき、周期誤差を求める（ステップＳ３００）。そして、許容値比較部９１Ｂが、周期誤差の絶対値と所定の許容値との比較を行って、周期誤差を出力する（ステップＳ３０１）。
次に、位置情報補正部５２Ｂが、求められた周期誤差に基づき、読み出された第２の位置情報を補正し（ステップＳ３０２）、積分演算部５０Ｂが、補正された第２の位置情報と、第１の位置情報との重複面積を求める（ステップＳ３０２）。
【００７６】
この様にして、位置情報記憶部３ＮＢに記憶されている全ての第２の位置情報について、第１の位置情報との重複面積を順次に求めていき（ステップＳ３０４）、その後の動作（ステップＳ３０５〜Ｓ３１３）は、図７に示したフローチャートのステップＳ１０１〜Ｓ１０９と同様である。
なお、衛星系から地上系へのシステム切替時の動作は、図８に示したフローチャートと同様である。
【００７７】
位置情報記憶部３ＮＢに記憶保持されている第２の位置情報は、過去（信号受信時）の位置情報である。従って、第２の無線通信システムが移動衛星通信システムであれば、現在の位置情報は記憶されている位置情報とは異なり、第１の位置情報との現在の重複面積を求めることはできない。
しかしながら、周期誤差を用いて第２の位置情報を補正し、補正された第２の位置情報について、第１の位置情報との重複面積を求めることにより、現在の重複面積を求めることができる。
【００７８】
従って、本実施の形態によれば、移動衛星通信システムが第２の無線通信システム（切替後システム）であっても、システム切替の際、現在捕捉中の通信回線の無線ゾーンに地理的に最も近い無線ゾーンを有する通信回線を優先的に選択することができる。従って、移動衛星通信システムヘのシステム切替時の回線サーチの時間を大幅に短縮することができる。
なお、本実施の形態では、位置情報補正部５２Ｂが、周期誤差を用いて第２の位置情報を補正しているが、第１の位置情報を逆方向に補正してもよく、いずれの場合でも積分演算部５０Ｂにおいて同じ重複面積が求められる。
【００７９】
また、本実施の形態では、周期誤差処理部９Ｂに許容値比較部９１Ｂを備えた場合について説明したが、許容範囲が広い場合には、許容値比較部９１Ｂを備えることなく構成し、常に周期誤差を出力してもよい。
また、本実施の形態では、地上系ユニットＵＡが地上回線を捕捉するユニットである場合について説明したが、静止衛星からの衛星回線を捕捉するユニットであってもよい。
【００８０】
実施の形態５．
図１６は、本発明による移動体通信装置ＭＳの他の構成例を示したブロック図であり、図１５において、ユニットＵＡを図２に示したユニットＵＢと同一の構成としたものである。なお、本実施の形態では、図１５の場合と同様、図１６中のＵＡが地上回線を捕捉する地上系ユニットであり、ＵＢが移動衛星からの衛星回線を捕捉する衛星系ユニットであるものとする。
【００８１】
本実施の形態によれば、地上系から衛星系ヘシステム切替を行う際には、実施の形態４の場合と同様にして、移動体通信システムヘのシステム切替時の回線サーチの時間を大幅に短縮することができる。また、衛星系から地上系ヘシステム切替を行う際には、実施の形態１、３の場合と同様にして、移動体通信システムヘのシステム切替時の回線サーチの時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明による移動体通信装置ＭＳを含むシステム構成例を示した概略図である（実施の形態１）。
【図２】図１に示した移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図である。
【図３】図２に示した回線リスト６Ｂを構成するデータの一例を示した図である。
【図４】無線ゾーンの一例としてセルラ方式におけるセルを模式的に示した図である。
【図５】図２に示した位置情報記憶部４を構成するデータの一例を示した図である。
【図６】第１の位置情報および第２の位置情報の一例を示した図であり、図２に示した位置情報検索部５Ｂの動作の一例を具体的に説明するための図である。
【図７】図２に示した地上系ユニットＵＢの動作の一例を示したフローチャートであり、衛星系から地上系へのシステム切替時の動作を示した図である。
【図８】図２に示した衛星系ユニットＵＡの動作の一例を示したフローチャートであり、地上系から衛星系へのシステム切替時の動作を示した図である。
【図９】本発明による移動体通信装置ＭＳを含むシステム構成例を示した概略図である（実施の形態２）。
【図１０】第１の位置情報および第２の位置情報の一例を示した図であり、図２に示した位置情報検索部５Ｂの動作の一例を具体的に説明するための図である。
【図１１】本発明による移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図である（実施の形態３）。
【図１２】本発明による移動体通信装置ＭＳの一構成例を示したブロック図である（実施の形態４）。
【図１３】図１２に示した位置情報記憶部３ＮＢを構成するデータの一例を示した図である。
【図１４】図１２に示した誤差演算部９０Ｂの動作の一例を説明するための説明図である。
【図１５】図１２に示した衛星系ユニットＵＢの動作の一例を示したフローチャートであり、地上系から衛星系へのシステム切替時の動作を示した図である。
【図１６】本発明による移動体通信装置ＭＳの他の構成例を示したブロック図である（実施の形態５）。
Claims (10)
- 第１の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信された受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出ステップと、
第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンの位置情報をその回線情報に関連づけて記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップにより記憶された２以上の無線ゾーンと、前記第１の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める面積演算ステップと、
第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンのうち、前記面積演算ステップにより求められた重複面積が大きい無線ゾーンの無線通信回線を優先的に選択する回線選択ステップとを備えたことを特徴とする無線通信システム切替方法。 - 第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信した受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第２の抽出ステップを備え、
記憶ステップが、前記第２の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンの位置情報をその回線情報に関連づけて記憶することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム切替方法。 - 第１の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信された受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出ステップと、
静止軌道より高度の低い定軌道上を周回する移動衛星を用いた第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信した受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第２の抽出ステップと、
前記第２の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンの位置情報をその受信時刻およびその回線情報に関連づけて記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップにより記憶された受信時刻と現在時刻との差分を求め、この差分の衛星周期に対する周期誤差を求める誤差演算ステップと、
衛星の移動速度、衛星の移動方向および前記誤差演算ステップにより求められた周期誤差を用いて、前記記憶ステップにより記憶された無線ゾーンの現在位置について、前記第１の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める面積演算ステップと、
第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンのうち、前記面積演算ステップにより求められた重複面積が大きい無線ゾーンの通信回線を優先的に選択する回線選択ステップとを備えたことを特徴とする無線通信システム切替方法。 - 面積演算ステップは、衛星の移動速度、衛星の移動方向および誤差演算ステップにより求められた周期誤差に基づき、記憶ステップにより記憶された無線ゾーンの位置情報を補正する補正演算ステップと、
前記補正演算ステップにより補正された無線ゾーンについて、第１の抽出ステップにより抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める積分演算ステップとを備えたことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム切替方法。 - 面積演算ステップは、誤差演算ステップにより求められた周期誤差を予め定められた許容誤差と比較する誤差比較ステップを備え、この比較結果に基づき重複面積を求めることを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム切替方法。
- 第１の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信された受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出部と、
第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンの位置情報をその回線情報に関連づけて記憶する記憶部と、
前記記憶部により記憶された２以上の無線ゾーンと、前記第１の抽出部により抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める面積演算部と、
第２の無線通信システムの提供する２以上の無線ゾーンのうち、前記面積演算部により求められた重複面積が大きい無線ゾーンの無線通信回線を優先的に選択する回線選択部とを備えたことを特徴とする移動体通信装置。 - 第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信した受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第２の抽出部を備え、
記憶部が、前記第２の抽出部により抽出された無線ゾーンの位置情報をその回線情報に関連づけて記憶することを特徴とする請求項６に記載の移動体通信装置。 - 第１の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信された受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第１の抽出部と、
静止軌道より高度の低い定軌道上を周回する移動衛星を用いた第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンにおいて受信した受信信号から、その無線ゾーンの位置情報を抽出する第２の抽出部と、
第２の抽出部により抽出された無線ゾーンの位置情報をその受信時刻およびその回線情報に関連づけて記憶する記憶部と、
前記記憶部により記憶された受信時刻と現在時刻との差分を求め、この差分の衛星周期に対する周期誤差を求める誤差演算部と、
衛星の移動速度、衛星の移動方向および前記誤差演算部により求められた周期誤差を用いて、記憶部内に記憶された無線ゾーンと、第１の抽出部により抽出された無線ゾーンとの現在における重複面積をそれぞれ求める面積演算部と、
第２の無線通信システムの提供する無線ゾーンのうち、前記面積演算部により求められた重複面積が大きい無線ゾーンの通信回線を優先的に選択する回線選択部とを備えたことを特徴とする移動体通信装置。 - 面積演算部は、誤差演算部により求められた周期誤差に基づき、衛星の移動速度および移動方向を用いて、記憶部により記憶された無線ゾーンの位置情報を補正する補正演算部と、
前記補正演算部により補正された無線ゾーンについて、第１の抽出部により抽出された無線ゾーンとの重複面積をそれぞれ求める積分演算部とを備えたことを特徴とする請求項８に記載の移動体通信装置。 - 面積演算部は、誤差演算部により求められた周期誤差を予め定められた許容誤差と比較する誤差比較部を備え、この比較結果に基づき重複面積を求めることを特徴とする請求項８に記載の移動体通信装置。
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