JP3743413B2

JP3743413B2 - Satellite communication method, satellite communication apparatus, ground station and gateway station used for the method

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Publication number: JP3743413B2
Application number: JP2002286620A
Authority: JP
Inventors: 佳子山田; 敏弘鹿間
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: KR100593767B1; AU2003248465A1; KR20040029282A; JP2004128632A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星を介してゲートウェイ局と地上局との間で衛星通信を行う際の衛星通信方法、その方法に用いる衛星通信装置、地上局及びゲートウェイ局に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軌道上の通信衛星群を利用して通信を行うシステムには、例えばイリジウムやグローバルスター等の通信システムがある。イリジウムシステムの場合、低軌道上に合計６６基の通信衛星を周回させ、それぞれの衛星自身に交換機能と衛星間通信機能を備え、複数の隣接した衛星間での通信を経由して、互いに遠方に離れた端末間での通信を可能としている。即ち、地上の各通信端末は、通信可能な通信衛星と通信リンクし、通信衛星間での通信を経て、他の通信衛星と通信リンクする遠方の端末と通信することが可能となる。
【０００３】
通信衛星が軌道上を周回するために、地上の各通信端末から通信リンクする通信衛星は常時同一ではなく、一の通信衛星のカバーエリア内から外れて、別の通信衛星のカバーエリアに移動していく。この際、地上の各通信端末は、一の通信衛星との通信リンクを切断し、別の衛星との通信リンクを確立する。この動作を衛星間ハンドオーバと称している。
【０００４】
このような衛星通信システムにおける衛星間ハンドオーバにおいては、例えば、地上の通信端末が通信衛星からの受信電波をモニターし、受信電波が所定値以下となったときに、地上の通信端末からハンドオーバ要求信号を通信衛星に送信し、この要求信号に対して１の通信衛星リンクからの切断と、他の通信衛星との通信リンクの確立とを行う処理が行われる。
【０００５】
図１３は、例えば特開２０００−３１５９７２号公報に開示された衛星間ハンドオーバ処理を示すシーケンス図である。図１３は、軌道上を周回する第１の通信衛星から第２の通信衛星へのハンドオーバを説明するものであり、地上の通信端末である加入者が対象である。図１３においては、まずＮＯＣ（地上局）から全ての通信衛星に対して、その通信衛星が航行する直下の物理的位置（緯度、経度）、その時刻を示すスケジュール、さらにその通信衛星の前段及び後段に位置する通信衛星が航行する直下の物理的位置（緯度、経度）、その時刻を示すスケジュール、またその通信衛星に隣接する通信衛星が航行する直下の物理的位置（緯度、経度）、その時刻を示すスケジュールを送信し、これらの情報は、全ての通信衛星において登録される（Ａ１、Ａ２）。
【０００６】
上記の通信衛星に関する情報をもとに、第１の通信衛星は、ハンドオーバ開始時間を算出するとともに、ハンドオーバ完了時間を算出し、制御信号に付加してハンドオーバ先となる第２の通信衛星へ送信する。第２の通信衛星が制御信号及び付加情報を受信すると、第１の通信衛星と第２の通信衛星との間のハンドオーバが開始される（Ａ３）。さらに第１の通信衛星から第２の通信衛星に対して、加入者へのダウンリンクメッセージが送信される（Ａ４）。第１の通信衛星は、加入者との間で確立している通信リンクにおいて加入者への最後の通信データを送信し（Ａ５）、その後、第２の通信衛星は、新たに加入者との間で確立された通信リンクで加入者への最初の通信データを送信する（Ａ６）。この後、加入者から通信衛星への上り通信リンクを準備し、第１の通信衛星に対しては最後のアップリンク（Ａ７）を、第２の通信衛星に対しては最初のアップリンク（Ａ８）を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の衛星通信システムにおいては、地上の通信端末が通信衛星からの受信電波をモニターし、受信電波が所定値以下となったときに、地上の通信端末からハンドオーバ要求信号を通信衛星に送信し、この要求信号に対して通信衛星間で通信リンクし、通信衛星間でのハンドオーバ制御を行った後、地上の通信端末に対して通信データを送信して完了するものであり、一連のハンドオーバ処理には大量のデータの送受信が必要であるという問題点があった。また、通信衛星間でハンドオーバ処理を行うことから、各通信衛星には、通信衛星間の通信リンク用の送受信装置や、このハンドオーバ処理用の計算装置と処理情報を蓄える記憶装置が必要となるために、通信衛星の装置規模が大きくなり、通信衛星の信頼性が低下するという問題点もあった。また、特開２０００−３１５９７２号公報に開示された衛星間ハンドオーバ方法においては、ハンドオーバ開始時間を通信衛星の位置情報をもとに予測することによって、地上の通信端末からのハンドオーバ処理要求の手順を省略することができるものの、通信衛星におけるハンドオーバ処理開始時間の計算が時々刻々必要となり、衛星側での処理規模の増大を招くという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、概ね天頂方向に順次飛来する通信衛星を介した通信システムにおいて、ハンドオーバ処理を短縮するとともに、ハンドオーバ処理回路規模を小さくすることができる衛星通信方法、その方法に用いる衛星通信装置、地上局及びゲートウェイ局を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る衛星通信方法は、概ね天頂方向に順次飛来する通信衛星を介して、ゲートウェイ局と地上局との間で通信を行う衛星通信方法において、１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介した通信へ切り替える際に、上記ゲートウェイ局又は上記地上局のうちの一方の局から上記１の通信衛星を介した送信回線により切替指示情報を連続して送信し、上記ゲートウェイ局又は上記地上局のうちの他方の局は、上記切替指示情報を受信し、その連送期間中に上記他の１の通信衛星を介する通信に切り替えるものである。
【００１０】
請求項２の発明に係る衛星通信方法は、請求項１の発明に係る衛星通信方法において、上記ゲートウェイ局又は上記地上局は、上記１の通信衛星を介した送信回線により切替指示情報を連続して送信するとともに、上記他の１の通信衛星を介した送信回線によっても切替指示情報を連続して送信するものである。
【００１１】
請求項３の発明に係る衛星通信装置は、概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星と、この通信衛星を介して通信するゲートウェイ局と地上局とを備え、上記ゲートウェイ局は、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する通信へ切り替える際に、切換指示情報を連続して送信して上記他の１の通信衛星を介する通信に切り替え、上記地上局は、上記切替指示情報を受信し、その連送期間中に上記１の通信衛星を介した通信から上記他の１の通信衛星を介した通信へ切り替えるものである。
【００１２】
請求項４の発明に係るゲートウェイ局は、概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星を介して地上局と通信を行う送信部と、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する通信への切り替えを指示する衛星切替指示部と、この衛星切替指示部からの指示に基づいて、切替指示情報を含むパケットを生成する切替指示パケット生成部とを備え、上記地上局がその連送期間中に上記１の通信衛星を介した通信から上記他の１の通信衛星を介した通信へ切り替えるために、上記切替指示パケット生成部により生成した上記切替指示情報を含むパケットを上記送信部から連続して送信するものである。
【００１３】
請求項５の発明に係る地上局は、概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星を介してゲートウェイ局と通信を行う送信部と、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する通信への切り替えを指示する衛星切替指示部と、この衛星切替指示部からの指示に基づいて、切替指示情報を含むパケットを生成する切替指示パケット生成部とを備え、上記ゲートウェイ局がその連送期間中に上記１の通信衛星を介した通信から上記他の１の通信衛星を介した通信へ切り替えるために、上記切替指示パケット生成部により生成した上記切替指示情報を含むパケットを上記送信部から連続して送信するものである。
【００１４】
請求項６の発明に係る衛星通信装置は、概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星と、この通信衛星を介して通信するゲートウェイ局と地上局とを備え、上記ゲートウェイ局は、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した送信回線を、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する送信回線に切り替える際に、切換指示情報を連続して送信して上記他の１の通信衛星を介する送信回線に切り替え、上記地上局は、上記切替指示情報を受信してその連送期間中に受信回線の切替を行い、上記切替指示情報の受信に基づいて自局の送信回線を上記１の通信衛星を介した通信から、上記他の１の通信衛星を介する通信へ切り替える切替指示情報を送信する
【００１５】
請求項７の発明に係る地上局は、概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星を介してゲートウェイ局と通信を行う受信部及び送信部と、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する通信への切り替えを指示する衛星切替指示部と、この衛星切替指示部からの指示に基づいて、送信回線の切替指示情報を含む切替指示パケットを生成する切替指示パケット生成部とを備え、上記衛星切替指示部は、上記ゲートウェイ局から連続して送信される切替指示情報を受信してその連送期間中に受信回線の切替を上記受信部に指示し、上記切替指示パケット生成部に対して上記切替指示パケットの生成を指示し、上記送信部は、生成された上記切替指示パケットを連続して送信するものである。
【００１６】
請求項８の発明に係るゲートウェイ局は、請求項４の発明に係るゲートウェイ局において、上記切替指示パケット生成部は、生成する切替指示パケットのデータ部に、その切替指示パケット送信前のデータパケットのデータを格納するものである。
【００１７】
請求項９の発明に係る地上局は、請求項５の発明に係る地上局において、上記切替指示パケット生成部は、生成する切替指示パケットのデータ部に、その切替指示パケット送信前のデータパケットのデータを格納するものである。
【００１８】
請求項１０の発明に係る地上局は、概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星を介してゲートウェイ局からの送信信号を受信する受信部と、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する通信への切り替えを指示する衛星切替指示部とを備え、上記衛星切替指示部は、ハンドオーバ時間を経過しても上記受信部が上記ゲートウェイ局からの切替指示情報を受信しないときに、上記受信部に対して、上記１の通信衛星を介した通信回線から、上記他の１の通信回線に切り替えるよう指示するものである。
【００１９】
請求項１１の発明に係る地上局は、概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星を介してゲートウェイ局からの送信信号を受信する受信部と、上記ゲートウェイ局に対して送信信号を送信する送信部と、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する通信への切り替えを指示する衛星切替指示部とを備え、上記衛星切替指示部は、ハンドオーバ時間を経過しても上記受信部が上記ゲートウェイ局からの切替指示情報を受信しないときに、上記ゲートウェイ局に対して、切替指示情報の送信を要求する要求信号を送信するよう上記送信部に指示するものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る衛星通信方法、その方法に用いる衛星通信装置、地上局及びゲートウェイ局を図１〜図７によって説明する。図１は実施の形態１に係る衛星通信方法における衛星通信システムの全体構成を示す構成図である。図１において、１ａ〜１ｃは通信衛星、２は通信衛星１ａによる通信エリア、３ａ〜３ｃはゲートウェイ局、４ａ〜４ｅは地上局である。地上局４ａ〜４ｅは、地上に固定された固定局や、車両あるいは船舶、航空機等に搭載する移動局を含むものとする。
【００２１】
通信衛星１ａ〜１ｃは、特定地域の概ね天頂方向に順次飛来する非静止型の通信衛星であり、この特定地域を包含する通信エリア２に対して通信ビームを形成するものである。図１は、日本を特定地域とするものである。この通信衛星群は、例えば通信衛星１ａが特定地域の所定仰角範囲に８時間滞留し、通信衛星１ａがこの所定仰角範囲から外れる際に、次の通信衛星１ｂが所定仰角範囲に入り、８時間滞留し、さらに通信衛星１ｂが所定仰角範囲から外れる際に、次の通信衛星１ｃが所定仰角範囲に入り、８時間滞留するというように、通信衛星１ａ〜１ｃが順次通信サービスを提供することによって、常時、通信を確保するものである。上記の所定仰角範囲とは、例えば仰角７０度〜９０度（天頂）のような仰角範囲をいうが、この仰角範囲は個々の通信衛星システムによって設定されるものである。また、通信衛星１ａ〜１ｃのような概ね天頂方向に飛来する衛星は、例えば、周期２４時間、軌道傾斜角４５度、離心率０．１３９、アポジ高度４１６５０ｋｍ、ペリジ高度２９９３０ｋｍを軌道に有する楕円軌道衛星が挙げられる。図２には、このような軌道を航行する衛星の直下点が地表面上に描く軌跡の一例を示しており、準天頂衛星と呼ばれることがある。また、通信衛星の台数は図１の場合は３台であるが、この台数の多少は、それぞれの通信衛星システムにおいて設定されるものである。
【００２２】
図１において、ゲートウェイ局３ａ〜３ｃは、それぞれネットワークを介してクライアントと通信リンクしており、通信衛星１ａ〜１ｃを介して、地上局４ａ〜４ｅと通信する。このような通信システムの利用形態としては、例えば、クライアントが放送事業者であり、地上局４ａ〜４ｅが車載地上局（ＳＮＧ局：ＳａｔｅｌｌｉｔｅＮｅｗｓＧａｔｈｅｒｉｎｇ）であるような場合に、車載地上局からの映像音声データを通信衛星１ａ〜１ｃを介した後にゲートウェイ局を経由して放送事業者に送信したり、同じくクライアントが放送事業者であり、地上局４ａ〜４ｅが一般車両搭載の受信アンテナ局である場合に、音楽や映像データを放送事業者からゲートウェイ局３ａ〜３ｃを経由し、通信衛星１ａから１ｃを介して各地上局に放送するような場合がある。また、他の利用形態としては、クライアントが病院であり、地上局４ａ〜４ｅが救急車両であるような場合に、地上局である救急車両からの映像音声データを、通信衛星１ａ〜１ｃを介した後にゲートウェイ局を経由して病院に送信したりするような場合等、様々な利用形態を考えることができる。
【００２３】
図３は、ゲートウェイ局３から地上局４に対する送信回線について、通信衛星を切り替える際のハンドオーバを説明する模式図である。図３において、５ａ及び５ｂは、それぞれゲートウェイ局３から通信衛星１ａ及び１ｂへの送信に用いる通信回線であり、６ａ及び６ｂは、それぞれ通信衛星１ａ及び１ｂから地上局４への送信に用いる通信回線である。
【００２４】
通信衛星１ａの通信サービス期間中（通信衛星１ａが特定地域上の所定仰角範囲に滞留している期間中）、ゲートウェイ局３はデータパケットをキャリア周波数ｆ１で変調し、通信衛星１ａに対して通信回線５ａにより送信する。この通信回線５ａにより通信衛星１ａはゲートウェイ局３からのデータパケットを受信し、受信したデータパケットをキャリア周波数ｆ２で変調し、通信回線６ａにより送信する。地上局４は通信回線６ａによりデータパケットを受信する。通信衛星１ａの通信サービス期間が終了し、次の通信衛星１ｂの通信サービス期間に入ると、ゲートウェイ局３はデータパケットをキャリア周波数ｆ１で変調し、通信衛星１ｂに対して通信回線５ｂにより送信する。この通信回線５ｂにより通信衛星１ｂはゲートウェイ局３からのデータパケットを受信し、受信したデータパケットをキャリア周波数ｆ３で変調し、通信回線６ｂにより送信する。地上局４は通信回線６ｂによりデータパケットを受信する。
【００２５】
次に、この通信衛星１ａによる通信から通信衛星１ｂによる通信への切り替えの際のハンドオーバ処理について、図４により説明する。図４は通信衛星間でのハンドオーバの際の送受信内容を示す模式図である。図４において、７は映像や音声等のデータパケットであり、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・の順にゲートウェイ局から送信する。８は受信側である地上局４へ通信回線の切り替えを指示する切替指示パケットである。ゲートウェイ局（図中ＧＷ局と表記）３はデータパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３を通信回線５ａ（周波数ｆ１）により送信し、通信衛星１ａによって通信回線６ａ（周波数ｆ２）により、地上局４へ送信される。ゲートウェイ局３は、通信衛星１ｂが所定仰角範囲内に入り、通信サービスを開始する時間を通信衛星管理局からの通知により蓄積しており、又はゲートウェイ局３内において、通信衛星１ｂの軌道情報に基づいて算出、若しくは通信衛星１ｂが飛来する絶対時間や周期により把握する。ゲートウェイ局３は、通信中の通信回線５ａを通信衛星１ｂの通信回線５ｂ（周波数ｆ１）に切り替える際に切替指示パケット８を連続して送信する。この切替指示パケット８は通信回線５ａにより送信され、通信衛星１ａを経由して通信回線６ａにより地上局４へ送信される。地上局４は通信回線６ａにより切替指示パケット８を受信する。地上局４は切替指示パケット８を受信すると、そのパケット中の情報に基づき通信回線を変更（周波数の切替）するか、又は予め定められた通信回線への変更（例えば、１ｃｈ分シフトするなど）する。即ち、地上局４は、通信回線６ａから通信回線６ｂ（周波数ｆ３）に切り替えて受信する。
【００２６】
衛星間ハンドオーバは基本的には上記のとおり行うが、図４には、さらにゲートウェイ局３が送信通信回線の切り替えの際に通信回線５ａと通信回線５ｂの双方にオーバーラップして切替指示パケット８を送信する場合を示す。この場合、地上局４は通信回線６ｂへの切替後に切替指示パケット８を受信することができる。地上局４は、通信回線の切替直後に切替指示パケット８を受信した場合には、通信回線の切替期間中にデータパケットの受信欠落がなかったと判断し得る。
【００２７】
この図４の場合とは逆に、地上局４が送信側となり、ゲートウェイ局３が受信側となる場合の衛星間ハンドオーバについて説明する。この場合には、図４のゲートウェイ局と地上局とが相互に入れ替わったものであり、この場合の通信衛星間でのハンドオーバの際の送受信内容を示す模式図を図５に示す。図５における地上局４は、図４の場合のゲートウェイ局３と同様に、通信衛星１ｂが所定仰角範囲内に入り、通信サービスを開始する時間を通信衛星管理局からの通知により蓄積しており、又は地上局４内において、通信衛星１ｂの軌道情報に基づいて算出、若しくは通信衛星１ｂが飛来する絶対時間や周期により把握する。地上局４からのデータパケットＰ１、Ｐ２、・・・の送信、及び切替指示パケットの送信、さらにデータパケットＰ４、Ｐ５等の送信、並びにゲートウェイ局３におけるこれらの受信については図４における説明と同様である。但し、地上局４とゲートウェイ局３との間で双方向に送受信している場合を考慮して図５においては地上局４と通信衛星との間で通信回線９ａ（周波数ｆ４）及び通信回線９ｂ（周波数ｆ４）を、通信衛星１ａとゲートウェイ局４との間では通信回線１０ａ（周波数ｆ５）を、通信衛星１ｂとゲートウェイ局４との間では通信回線１０ｂ（周波数ｆ６）を使用する。
【００２８】
次にゲートウェイ局の構成について説明する。図６はゲートウェイ局の構成を示す構成図である。図６において、１１は送信アンテナ、１２は受信アンテナである。１３はアンテナ１１を介して通信衛星と通信することによって地上局との間で通信を行う送信部、１４は送信部１３へ送信するデータパケットを送出するパケット送出部、１５は切替指示パケットを生成する切替指示パケット生成部である。１６は通信ネットワークとのインタフェースであり、１７は通信ネットワークからの通信データからデータパケットを生成するデータパケット生成部、１８はパケット送出待ちのデータパケットを一時的に蓄積するデータパケット蓄積部である。１９は地上局４から送信がある場合に通信衛星を介して、地上局４からの送信信号を受信する受信部、２０は受信した地上局４からの信号を通信ネットワークのプロトコルに合わせた伝送信号に変換する受信信号処理部である。また、２１は送信部１３及び受信部１９に衛星の切り替え（通信回線の変更）を指示する衛星切替指示部である。
【００２９】
次にゲートウェイ局３の動作について図６により説明する。各クライアントからの通信データは通信ネットワークを介してネットワークＩ／Ｆ部１６に入力される。ネットワークＩ／Ｆ部１６は、入力された通信データを順次データパケット生成部１７へ出力する。データパケット生成部１７は、受取った通信データからデータパケットを生成して出力する。通信ネットワーク側でのパケット形式と、衛星通信側でのパケット形式が同じである場合には、データパケット生成部１７はスルー出力とすることもできる。また、データパケット生成部１７はストリーム系のデータ等に対して必要に応じてネットワークＩ／Ｆ部１６から入力された通信データを時間軸圧縮してデータパケットを生成する。パケット送出部１４には、データパケット生成部１７からのデータパケットと切替指示パケット生成部１５からの切替指示パケットが入力される。パケット送出部１４は、切替指示パケットが入力されている間は、その切替指示パケットを送信部１３へ出力し、データパケット生成部１７からのデータパケットをデータパケット蓄積部１８に出力する。また、パケット送出部１４は、切替指示パケットが入力されていない間は、データパケット生成部１７からのデータパケットを送信部１３へ出力するが、データパケット蓄積部１８にデータパケットが蓄積されている場合には、そのデータパケットを優先して送信部１３へ出力する。送信部１３はデータパケットを順次送信するが、切替指示パケットについては連続して複数回送信する。また、図４において説明したように通信回線の切替の際に、切替前の通信回線５ａと切替後の通信回線５ｂとの双方に対してオーバラップして切替指示パケットを送信する。この通信回線の切替は衛星切替指示部２１において判断し、送信部１３へ、通信回線の切替指示を送るとともに、切替指示パケット生成部１５に対して切替指示パケットの生成と出力を指示する。なお、衛星切替指示部２１は、次の通信衛星が所定仰角範囲内に入り、通信サービスを開始する時間を通信衛星管理局からの通知により蓄積しており、又は地上局４内において、通信衛星１ｂの軌道情報に基づいて算出、若しくは通信衛星１ｂが飛来する絶対時間や周期により把握し、衛星切替の一連の指示を行う。
【００３０】
また、ゲートウェイ局３は受信アンテナ１２を介して、地上局４からの送信信号を受信部１９により受信する。受信部１９はＲＦ信号を低周波変換して受信信号処理部２０に出力する。受信信号処理部２０は、低周波変換後の信号からデータパケットと切替指示パケットとを区別し、データパケットについてはネットワークＩ／Ｆ部１６へ、切替指示パケットについては衛星切替指示部２１へ出力する。また、受信信号処理部２０はストリーム系のデータ等に対して必要に応じて時間軸伸長して再生しネットワークＩ／Ｆ部１６へ出力する。ネットワークＩ／Ｆ部１６は、受信信号処理部２０からのデータパケットを通信ネットワーク上のクライアントへ送信する。一方、衛星切替指示部２１は、切替指示パケットを受信信号処理部２０から受け取ると、衛星の切り替え（通信回線の変更）を受信部１９に指示する。
【００３１】
次に地上局４の構成について説明する。図７は地上局４の構成を示す構成図である。図７において、２２は地上局３内の音声・映像データや、制御データを入出力する入出力Ｉ／Ｆ部である。図７において、図６と同一の符号を付した回路部は、図６のそれらと同一又は相当な回路部を示す。
【００３２】
地上局４の構成は、ほぼゲートウェイ局３の構成と同様となる。しかし、ゲートウェイ局３が複数のクライアントとの通信データの送受信を行い、さらにこれらの通信データを複数の地上局４との間で送受信することから、信号処理量が多く、回路規模が大きくなるのに対して、地上局４は、その地上局４において扱う音声・映像データ等に限定されるので、ゲートウェイ局３に比べると回路規模は小さい。また、地上局４が受信のみを行う局である場合には、受信アンテナ１２、受信部１９、受信信号処理部２０、衛星切替指示部２１。入出力Ｉ／Ｆ部２２により構成することができる。
【００３３】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る衛星通信方法、その方法に用いる衛星通信装置、地上局及びゲートウェイ局を図８によって説明する。図８は実施の形態２に係る通信衛星間でのハンドオーバの際の送受信内容を示す模式図である。図８において、図４及び図５と同一の符号を付した部分は、図４及び図５のそれらの部分と同一又は相当する部分を示す。
【００３４】
図８において、ゲートウェイ局３と地上局４とは双方向に送受信しており、ＧＷ局３送信及び地上局４受信における通信回線の使用と送受信内容は図４において説明したとおりである。図８においては、ゲートウェイ局３から送信するデータパケット７をＰａ１、Ｐａ２、・・・と記載する。地上局４は切替指示パケット８を受信すると、この受信に基づいて通信衛星間ハンドオーバが発生したと判断し、地上局４送信のハンドオーバ処理を開始する。まず、地上局４はデータパケットＰｂ１、Ｐｂ２を通信回線９ａ（周波数ｆ４）により送信し、これらのデータパケットは通信衛星１ａを介して通信回線１０ａ（周波数ｆ５）によりゲートウェイ局３へ送信される。上記のように地上局４が通信衛星間ハンドオーバが発生したと判断した場合、地上局４は、通信中の通信回線９ａを通信衛星１ｂの通信回線９ｂ（周波数ｆ４）に切り替える際に、切替指示パケット８を連続して送信する。この切替指示パケット８は通信回線９ａにより送信され、通信衛星１ａを経由して通信回線１０ａ（周波数ｆ５）によりゲートウェイ局３へ送信される。ゲートウェイ局３は通信回線１０ａにより切替指示パケット８を受信する。ゲートウェイ局３は切替指示パケット８を受信すると、そのパケット中の情報に基づき通信回線を変更（周波数の切替）するか、又は予め定められた通信回線への変更（例えば、１ｃｈ分シフトするなど）する。即ち、ゲートウェイ局３は、通信回線１０ａから通信回線１０ｂ（周波数ｆ６）に切り替えて受信する。
【００３５】
図８には、さらに地上局４が送信通信回線の切り替えの際に通信回線１０ａと通信回線１０ｂの双方にオーバーラップして切替指示パケットを送信する場合を示す。この場合、ゲートウェイ局３は通信回線１０ｂへの切替後に切替指示パケット８を受信することができる。ゲートウェイ局３は、通信回線の切替直後に切替指示パケット８を受信した場合には、通信回線の切替期間中にデータパケットの受信欠落がなかったと判断し得る。
【００３６】
なお、地上局４は切替指示パケットを受信すると、この受信に基づいて通信衛星間ハンドオーバが発生したと判断し、地上局４送信のハンドオーバ処理を開始するが、この処理は図７に示す衛星切替指示部２１において行う。また、実施の形態２におけるゲートウェイ局３及び地上局４の構成は図６及び図７と同様である。
【００３７】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る衛星通信方法、その方法に用いる衛星通信装置、地上局及びゲートウェイ局を図９から図１１によって説明する。実施の形態３においては、既に送信したデータパケットのデータ部を有し、ヘッダ部分に切替指示情報を設定した切替指示パケットを連続して送信することによって、通信衛星間ハンドオーバを行うものである。図９は実施の形態３に係る通信衛星間でのハンドオーバの際の送受信内容を示す模式図である。図９において、２３は既に送信したデータパケットのデータ部を有し、ヘッダ部分に切替指示情報を設定したパケットである。図９において、図４と同一符号を付した部分は図４におけるそれらの部分と同一又は相当部分を示す。
【００３８】
次に、この通信衛星１ａによる通信から通信衛星１ｂによる通信への切替えの際のハンドオーバ処理は、図４の場合に準じて行う。即ち、図４における切替指示パケット８が、図９においては切替指示情報をヘッダー部分に設定した切替指示パケット２３となっており、この切替指示パケット２３を受信側である地上局４が受信して通信回線を切り替える。図９には、さらにゲートウェイ局３が送信通信回線の切り替えの際に通信回線５ａと通信回線５ｂの双方にオーバーラップして切替指示パケット２３を送信する場合を示す。この場合、地上局４は通信回線６ｂへの切替後に切替指示パケット２３を受信することができる。地上局４は、通信回線の切替直後に切替指示パケット２３を受信した場合には、通信回線の切替期間中にデータパケットの受信欠落がなかったと判断し得る。また、地上局４が送信側となり、ゲートウェイ局３が受信となる場合にも、図５において切替指示パケット８を切替指示パケット２３によって置き換えて、図５と同様に通信衛星間でのハンドオーバを行う。
【００３９】
図１０は実施の形態３に係る切替指示パケット２３の構成を示す。切替指示パケット２３は、ヘッダ部とデータ部により構成され、ヘッダ部には、パケットの通し番号を示す通番Ｎと、切替指示情報Ｆとを格納する。切替指示パケット２３の通番Ｎは、その切替指示パケット２３が格納するデータを以前に送信したときのデータパケットの通番を設定する。図１０の場合、切替指示パケット２３はデータパケットＰ３のデータを格納するので、切替指示パケット２３の通番は、データパケットＰ３の通番と同じものとする。切替指示情報Ｆに格納する値は、例えば通信回線の切り替えをしない旨の情報として０値を、通信回線の切り替えを行うことを指示する情報として１値を設定する。パケットの通番Ｎは、既に送信したパケットと同じパケットの通番を設定する。これにより、切替指示パケット２３が再送に係わるものであることを受信側で判別できる。データ部には、既に送信したパケットのデータ部の内容を格納する。この切替指示情報Ｆは図６及び図７における受信信号処理部２０により取り出され、衛星切替指示部２１へ出力される。衛星切替指示部２１は切替指示がある場合（上記の例ではＦ＝１の場合）に、通信回線の切替処理を行う。また、受信信号処理部２０は切替指示パケット２３の通番Ｎを既に受信を終えているパケットの通番と比較し、正常に受信したものである場合には、切替指示パケット２３のデータ部に格納されたデータを捨てる。正常に受信できていなかった場合には、切替指示パケット２３のデータ部に格納されたデータを再送データとし、ゲートウェイ局３の場合はネットワークＩ／Ｆ部１６（図６）へ、地上局４の場合は入出力Ｉ／Ｆ部２２（図７）へ出力する。
【００４０】
次に別の例として図１１のパケットの送受信を行う場合について説明する。
図１１において、２４は既に送信したデータパケットのデータ部を有し、ヘッダ部分に切替指示情報を設定した切替指示パケットであるが、図示のとおり、切替指示パケット２３のデータ内容がデータパケットＰ３のものであるのに対し、切替指示パケット２４のデータ内容はデータパケットＰ２のものである。図１１において、図４と同一符号を付した部分は図４におけるそれらの部分と同一又は相当部分を示す。
【００４１】
図９と図１１とを比較し、異なる点は図９が切替指示パケット２３を連続して送信するものであるのに対して、図１１の場合には切替指示パケット２４と切替指示パケット２３とを混在させている点である。このようにパケットデータＰ２、Ｐ３というように複数のデータパケットのデータ部及び連番を切替指示とともに送信することによって、Ｐ３だけでなくＰ２についても再送が可能となる。切替指示パケット２４は切替指示パケット２３と同じ構成（図１０）を有しており、切替指示パケット２３と同様に、通番Ｎと切替指示情報Ｆを設定する。
【００４２】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る衛星通信方法、その方法に用いる衛星通信装置、地上局及びゲートウェイ局を図１２によって説明する。実施の形態４においては、ゲートウェイ局３及び地上局４において、データ及び切替指示情報を時分割フレーム上で扱って処理する方法を説明する。図１２は実施の形態４に係る通信衛星間でのハンドオーバの際の送受信信号の時分割フレームを示す模式図である。図１２において、２５は有意データを含むフレームであり、このタイプのフレームは白抜き枠で示す。２６は切替指示情報を有するフレームであり、このタイプのフレームを斜線ハッチング枠で示す。また、２７は各フレームに設けた同期ビットであり、２８は各フレームに設けた切替指示ビット、２９は各フレームのデータである。なお、図１２において、送信局がゲートウェイ局で受信局が地上局となる場合と、送信局が地上局で受信局がゲートウェイ局となる場合がある。また、通信回線は図３及び図４と同様である。
【００４３】
この送信局は、まず通信回線５ａにより有意データを格納したフレーム２５を送信しており、衛星間ハンドオーバの際に、フレーム２６を送信する。このフレーム２６を通信回線６ａにより受信した受信局は、通信回線６ｂへの切り替えを行い、その後は通信回線６ｂにより受信する。受信局は、通信回線の切り替えにおいて、受信周波数の切り替えとフレームの再同期を行う。各フレームに設ける切替指示ビットには、例えば通信回線の切り替えをしない旨の情報として０値を、通信回線の切り替えを行うことを指示する情報として１値を設定する。また、切替指示情報を含むフレーム２６には、有意データを格納しない。
【００４４】
実施の形態５．
この発明の実施の形態４においては、実施の形態１〜４において送信側局からの切替指示パケット、切替指示情報、又は切替指示ビット等の切替情報を何らかの原因によって受信できなかった場合のリカバリー方法について説明する。
【００４５】
受信局（地上局又はゲートウェイ局が受信局となる場合がある。）において、切替情報の受信に失敗する場合としては、受信局の天頂方向の所定仰角範囲内に遮蔽される場合、例えば受信局がトンネルの中に入ったような場合がある。
【００４６】
受信局は、次に天頂方向に飛来する通信衛星が所定仰角範囲内に入り、通信サービスを開始する時間を、通信衛星管理局からの通知により蓄積し、又は受信局内において、その通信衛星の軌道情報に基づいて算出、若しくはその通信衛星が飛来する絶対時間や周期により把握することが可能である。このように把握している時間が経過しても、送信局側からの切替情報を受信しない場合には、強制的に受信する通信回線を切り替えるようにしてもよい。あるいは、双方向に送受信している場合に、受信局が切替情報を受信できずに把握しているハンドオーバ時間を経過したときに、その受信局は切替情報の再送信要求を送信局に対して送信し、この再送信要求を受けた送信局から再度切替情報を送信するようにしてもよい。このような通信回線の切り替えの処理は、図６及び図７において、衛星切替指示部２１が受信信号処理部２０からハンドオーバ時間を経過しても切替情報を入手できない場合に、受信部１９に対して強制的に通信回線の切替を指示し、あるいは送信部１３に対して、切替情報の再送信要求を送信するように指令して行う。
【００４７】
【発明の効果】
この発明の請求項１乃至請求項５に係る発明によれば、予め算出等して得たハンドオーバのタイミングに、通信回線の切り替えを指示する切替指示情報を連続して送信し、これを受信した局においてその連送期間中に通信回線を切り替えるようにするので、ハンドオーバの際の処理を短縮できるとともに、データパケットの受信欠落を防止することができる。
【００４８】
この発明の請求項６乃至請求項７に係る発明によれば、ゲートウェイ局から連送される切替指示情報に基づいて、地上局においてその連送期間中に受信回線の切り替えを行い、さらに送信回線の切替指示情報をゲートウェイ局へ送信するため、地上局において、データパケットの受信欠落を防止することができ、衛星間ハンドオーバ時間の算出等の処理を省略して、ハンドオーバ処理時間を短縮することができる。
【００４９】
この発明の請求項８乃至請求項９に係る発明によれば、切替指示パケットのデータ部に以前に送信したデータを格納するので、通信回線の切替指示パケットの連続送信中に、データ再送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る衛星通信方法における衛星通信システムの全体構成を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る衛星通信方法における通信衛星が地表面上に描く軌跡の一例を示す模式図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る衛星通信方法において通信衛星を切り替える際のハンドオーバを説明する模式図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る衛星通信方法において通信衛星間でのハンドオーバの際の送受信内容を示す模式図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る衛星通信方法において通信衛星間でのハンドオーバの際の送受信内容を示す模式図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る衛星通信方法に使用するゲートウェイ局の構成を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る衛星通信方法に使用する地上局の構成を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る衛星通信方法において通信衛星間でのハンドオーバの際の送受信内容を示す模式図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係る衛星通信方法において通信衛星間でのハンドオーバの際の送受信内容を示す模式図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る衛星通信方法における切替指示パケットの構成を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る衛星通信方法において通信衛星間でのハンドオーバの際の送受信内容を示す模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態４に係る衛星通信方法において通信衛星間でのハンドオーバの際の送受信信号の時分割フレームを示す模式図である。
【図１３】従来の衛星通信システムにおけるハンドオーバ処理を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、１ｃ通信衛星
２通信エリア
３ａ、３ｂ、３ｃゲートウェイ局
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ地上局
５ａ、５ｂ通信回線
６ａ、６ｂ通信回線
７データパケット
８切替指示パケット
１１送信アンテナ
１２受信アンテナ
１３送信部
１４パケット送出部
１５切替指示パケット生成部
１７データパケット生成部
１８データパケット蓄積部
１９受信部
２０受信信号処理部
２１衛星切替指示部
２３、２４切替指示パケット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a satellite communication method for performing satellite communication between a gateway station and a ground station via a plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, a satellite communication device used for the method, a ground station, and a gateway station. It is about.
[0002]
[Prior art]
Examples of systems that perform communication using a group of communication satellites in orbit include communication systems such as iridium and global star. In the case of the Iridium system, a total of 66 communication satellites circulate in low orbit, and each satellite itself has an exchange function and an inter-satellite communication function, and is distant from each other via communication between a plurality of adjacent satellites. Communication between terminals far away from each other is possible. That is, each communication terminal on the ground communicates with a communication satellite capable of communication, and can communicate with a distant terminal that has a communication link with another communication satellite via communication between the communication satellites.
[0003]
Because the communication satellite orbits in orbit, the communication satellites that are linked from each communication terminal on the ground are not always the same, and they move out of the coverage area of one communication satellite and move to the coverage area of another communication satellite. To go. At this time, each communication terminal on the ground disconnects the communication link with one communication satellite and establishes a communication link with another satellite. This operation is called inter-satellite handover.
[0004]
In such an inter-satellite handover in a satellite communication system, for example, a terrestrial communication terminal monitors a received radio wave from a communication satellite, and when the received radio wave becomes a predetermined value or less, a handover request signal is sent from the terrestrial communication terminal. Is transmitted to the communication satellite, and the request signal is disconnected from one communication satellite link and the communication link is established with another communication satellite.
[0005]
FIG. 13 is a sequence diagram showing inter-satellite handover processing disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-315972. FIG. 13 illustrates a handover from the first communication satellite that orbits the orbit to the second communication satellite, and is intended for subscribers who are terrestrial communication terminals. In FIG. 13, first, from the NOC (ground station) to all communication satellites, the physical position (latitude, longitude) immediately below where the communication satellite navigates, a schedule indicating the time, and the preceding stage of the communication satellite, The physical position (latitude, longitude) immediately below where the communication satellite located in the latter stage navigates, the schedule indicating the time, the physical position (latitude, longitude) directly below where the communication satellite adjacent to that communication satellite navigates, A schedule indicating the time is transmitted, and these pieces of information are registered in all the communication satellites (A1, A2).
[0006]
Based on the information related to the communication satellite, the first communication satellite calculates a handover start time, calculates a handover completion time, adds it to the control signal, and transmits it to the second communication satellite as the handover destination. To do. When the second communication satellite receives the control signal and the additional information, a handover between the first communication satellite and the second communication satellite is started (A3). Further, a downlink message to the subscriber is transmitted from the first communication satellite to the second communication satellite (A4). The first communication satellite transmits the last communication data to the subscriber on the communication link established with the subscriber (A5), and then the second communication satellite newly communicates with the subscriber. The first communication data to the subscriber is transmitted through the communication link established between them (A6). Thereafter, an uplink communication link from the subscriber to the communication satellite is prepared, the last uplink (A7) for the first communication satellite and the first uplink (A8) for the second communication satellite. )I do.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional satellite communication system, a terrestrial communication terminal monitors a radio wave received from a communication satellite, and when the received radio wave becomes a predetermined value or less, a handover request signal is transmitted from the terrestrial communication terminal to the communication satellite, A communication link is established between communication satellites in response to this request signal, and after handover control is performed between communication satellites, communication data is transmitted to the communication terminal on the ground and completed. Had the problem of needing to send and receive large amounts of data. Further, since a handover process is performed between communication satellites, each communication satellite requires a transmission / reception device for a communication link between the communication satellites, a calculation device for the handover process, and a storage device for storing processing information. In addition, there has been a problem that the communication satellite becomes larger and the reliability of the communication satellite is lowered. Further, in the inter-satellite handover method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-315972, the handover start request time from the ground communication terminal is determined by predicting the handover start time based on the position information of the communication satellite. Although it can be omitted, there is a problem in that the calculation of the handover processing start time in the communication satellite is required every moment, which increases the processing scale on the satellite side.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a communication system via communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, the handover process is shortened and the handover process circuit scale is reduced. An object of the present invention is to obtain a satellite communication method, a satellite communication device, a ground station, and a gateway station used for the method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a satellite communication method in which communication is performed between a gateway station and a ground station via communication satellites that are sequentially flying in the zenith direction. When switching to communication via another communication satellite that comes next, the gateway station or the ground station One of the stations To continuously transmit the switching instruction information through the transmission line via the communication satellite 1 described above. The other one of the gateway station and the ground station receives the switching instruction information and during the continuous transmission period. The communication is switched to the communication via the other one communication satellite.
[0010]
A satellite communication method according to a second aspect of the present invention is the satellite communication method according to the first aspect of the present invention, wherein the gateway station or the ground station is instructed to switch over the transmission line via the first communication satellite. information Are continuously transmitted, and the switching instruction information is also transmitted continuously through the transmission line via the other communication satellite.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a satellite communication apparatus comprising a plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, a gateway station and a ground station that communicate via the communication satellite, and the gateway station includes the communication satellite. When switching from communication via one communication satellite to communication via another communication satellite that comes next, switching instruction information is continuously transmitted to switch the other communication satellite to the other one. The above ground station , Receive the above switching instruction information , During that continuous period The communication is switched from communication via the one communication satellite to communication via the other communication satellite.
[0012]
The gateway station according to the invention of claim 4 includes a transmitter that communicates with a ground station via a plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, and communication via one communication satellite among the communication satellites. Next, a satellite switching instruction unit for instructing switching to communication via another one communication satellite that comes next, and a switching instruction for generating a packet including switching instruction information based on an instruction from the satellite switching instruction unit A packet generator, In order for the ground station to switch from communication via the one communication satellite to communication via the other communication satellite during the continuous transmission period, Packets including the switch instruction information generated by the switch instruction packet generator are continuously transmitted from the transmitter.
[0013]
The ground station according to the invention of claim 5 includes a transmitter that communicates with a gateway station via a plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, and communication via one communication satellite among the communication satellites. Next, a satellite switching instruction unit for instructing switching to communication via another one communication satellite that comes next, and a switching instruction for generating a packet including switching instruction information based on an instruction from the satellite switching instruction unit A packet generator, In order for the gateway station to switch from communication via the one communication satellite to communication via the other communication satellite during the continuous transmission period, Packets including the switch instruction information generated by the switch instruction packet generator are continuously transmitted from the transmitter.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a satellite communication apparatus comprising a plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, a gateway station and a ground station that communicate via the communication satellite, and the gateway station includes the communication satellite. Via one of the communication satellites Send line Through the other communication satellite that comes in next To the transmission line When switching, the switching instruction information is continuously transmitted and transmitted through the other communication satellite. Transmission line And the above ground station , Receive the above switching instruction information Switch the receiving line during the continuous transmission period. Based on the reception of the switching instruction information, the switching instruction information for switching the transmission line of the own station from communication via the first communication satellite to communication via the other communication satellite is transmitted.
[0015]
The ground station according to the invention of claim 7 communicates with the gateway station via a plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction. Receiver and A transmission unit, a satellite switching instruction unit for instructing switching from communication via one communication satellite among the communication satellites to communication via another communication satellite that comes next, and the satellite switching instruction Based on instructions from the department, Of the transmission line Includes switching instruction information Switching instruction A switching instruction packet generator for generating a packet, The satellite switching instruction unit From the above gateway station Sent continuously Receive switching instruction information Instruct the receiver to switch the receiving line during the continuous transmission period, In the switching instruction packet generator For the above switching instructions Instructs the generation of the packet, the transmission unit is generated the above The switching instruction packet is continuously transmitted.
[0016]
The gateway station according to an eighth aspect of the present invention is the gateway station according to the fourth aspect of the present invention, wherein the switching instruction packet generation unit adds a data packet before the transmission of the switching instruction packet to a data part of the switching instruction packet to be generated. Stores data.
[0017]
The ground station according to a ninth aspect of the present invention is the ground station according to the fifth aspect of the present invention, wherein the switching instruction packet generation unit adds a data packet before the transmission of the switching instruction packet to the data part of the switching instruction packet to be generated. Stores data.
[0018]
A ground station according to a tenth aspect of the invention includes a receiving unit that receives transmission signals from a gateway station via a plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, and one communication satellite among the communication satellites. A satellite switching instructing unit for instructing switching from communication to communication via another one of the next communication satellites, and the satellite switching instructing unit is configured so that the receiving unit When the switching instruction information from the gateway station is not received, the receiving unit is instructed to switch from the communication line via the first communication satellite to the other one communication line.
[0019]
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a ground station that receives a transmission signal from a gateway station via a plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, and a transmission that transmits the transmission signal to the gateway station. And a satellite switching instructing unit for instructing switching from communication via one communication satellite among the communication satellites to communication via another communication satellite that comes next. The instruction unit transmits a request signal for requesting transmission of the switching instruction information to the gateway station when the receiving unit does not receive the switching instruction information from the gateway station even after the handover time has elapsed. Instructs the transmitter.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
A satellite communication method, a satellite communication device, a ground station, and a gateway station used in the method according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall configuration of a satellite communication system in the satellite communication method according to the first embodiment. In FIG. 1, 1a to 1c are communication satellites, 2 is a communication area by the communication satellite 1a, 3a to 3c are gateway stations, and 4a to 4e are ground stations. The ground stations 4a to 4e include a fixed station fixed on the ground and a mobile station mounted on a vehicle, a ship, an aircraft, or the like.
[0021]
The communication satellites 1a to 1c are non-stationary communication satellites that sequentially fly in the zenith direction of a specific area, and form a communication beam with respect to the communication area 2 including the specific area. FIG. 1 shows Japan as a specific area. In this communication satellite group, for example, when the communication satellite 1a stays in a predetermined elevation angle range of a specific area for 8 hours, and the communication satellite 1a departs from the predetermined elevation angle range, the next communication satellite 1b enters the predetermined elevation angle range, for 8 hours. The communication satellites 1a to 1c sequentially provide communication services so that the next communication satellite 1c enters the predetermined elevation angle range and stays for 8 hours when the communication satellite 1b departs from the predetermined elevation angle range. The communication is always secured. The predetermined elevation angle range refers to an elevation angle range such as an elevation angle of 70 to 90 degrees (zenith), for example, and this elevation angle range is set by each communication satellite system. In addition, satellites that fly in the zenith direction such as communication satellites 1a to 1c are, for example, elliptical orbits having a period of 24 hours, an orbital inclination angle of 45 degrees, an eccentricity of 0.139, an apogee altitude of 41650 km, and a perige altitude of 29930 km. Satellite. FIG. 2 shows an example of a trajectory drawn on the ground surface by a point immediately below a satellite that travels in such an orbit, and is sometimes called a quasi-zenith satellite. In the case of FIG. 1, the number of communication satellites is three, but the number of communication satellites is set in each communication satellite system.
[0022]
In FIG. 1, gateway stations 3a to 3c are connected to clients via a network, and communicate with ground stations 4a to 4e via communication satellites 1a to 1c. As a usage form of such a communication system, for example, when the client is a broadcaster and the ground stations 4a to 4e are on-vehicle ground stations (SNG stations: Satellite News Gathering), Video / audio data is transmitted to the broadcaster via the gateway station after passing through the communication satellites 1a to 1c. Similarly, the client is a broadcaster, and the ground stations 4a to 4e are receiving antenna stations mounted on general vehicles. In some cases, music and video data may be broadcast from the broadcaster to each ground station via the communication stations 1a to 1c via the gateway stations 3a to 3c. As another form of use, when the client is a hospital and the ground stations 4a to 4e are ambulances, video and audio data from the ambulance vehicle that is a ground station is transmitted via the communication satellites 1a to 1c. Then, various usage forms can be considered, for example, when transmitting to a hospital via a gateway station.
[0023]
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the handover when the communication satellite is switched over the transmission line from the gateway station 3 to the ground station 4. In FIG. 3, 5a and 5b are communication lines used for transmission from the gateway station 3 to the communication satellites 1a and 1b, respectively, and 6a and 6b are communication used for transmission from the communication satellites 1a and 1b to the ground station 4, respectively. It is a line.
[0024]
During the communication service period of the communication satellite 1a (during the period when the communication satellite 1a stays within a predetermined elevation angle range on a specific area), the gateway station 3 modulates the data packet with the carrier frequency f1 and communicates with the communication satellite 1a. It is transmitted through the line 5a. Through this communication line 5a, the communication satellite 1a receives the data packet from the gateway station 3, modulates the received data packet with the carrier frequency f2, and transmits it through the communication line 6a. The ground station 4 receives the data packet through the communication line 6a. When the communication service period of the communication satellite 1a ends and the communication service period of the next communication satellite 1b starts, the gateway station 3 modulates the data packet with the carrier frequency f1 and transmits it to the communication satellite 1b through the communication line 5b. . Through this communication line 5b, the communication satellite 1b receives the data packet from the gateway station 3, modulates the received data packet with the carrier frequency f3, and transmits it through the communication line 6b. The ground station 4 receives the data packet through the communication line 6b.
[0025]
Next, a handover process at the time of switching from communication by the communication satellite 1a to communication by the communication satellite 1b will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing the contents of transmission / reception at the time of handover between communication satellites. In FIG. 4, reference numeral 7 denotes a data packet such as video or audio, which is transmitted from the gateway station in the order of P1, P2, P3. Reference numeral 8 denotes a switching instruction packet for instructing the ground station 4 on the receiving side to switch the communication line. The gateway station (denoted as GW station in the figure) 3 transmits data packets P1, P2, and P3 via the communication line 5a (frequency f1), and is transmitted to the ground station 4 via the communication line 6a (frequency f2) by the communication satellite 1a. The The gateway station 3 accumulates the time when the communication satellite 1b enters the predetermined elevation angle range and starts the communication service by notification from the communication satellite management station, or in the orbit information of the communication satellite 1b in the gateway station 3 Based on the calculation or the absolute time and period when the communication satellite 1b flies. The gateway station 3 continuously transmits the switching instruction packet 8 when switching the communication line 5a in communication to the communication line 5b (frequency f1) of the communication satellite 1b. The switching instruction packet 8 is transmitted through the communication line 5a, and is transmitted to the ground station 4 through the communication line 1a via the communication satellite 1a. The ground station 4 receives the switching instruction packet 8 through the communication line 6a. Upon receiving the switching instruction packet 8, the ground station 4 changes the communication line (switches the frequency) based on information in the packet, or changes to a predetermined communication line (for example, shifts by one channel). To do. That is, the ground station 4 switches from the communication line 6a to the communication line 6b (frequency f3) for reception.
[0026]
Inter-satellite handover is basically performed as described above. FIG. 4 further illustrates that the switching instruction packet 8 overlaps both the communication line 5a and the communication line 5b when the gateway station 3 switches the transmission communication line. Indicates the case of sending. In this case, the ground station 4 can receive the switching instruction packet 8 after switching to the communication line 6b. When the ground station 4 receives the switching instruction packet 8 immediately after switching the communication line, the ground station 4 can determine that there is no reception loss of the data packet during the switching period of the communication line.
[0027]
Contrary to the case of FIG. 4, the inter-satellite handover in the case where the ground station 4 is the transmission side and the gateway station 3 is the reception side will be described. In this case, the gateway station and the ground station in FIG. 4 are interchanged, and FIG. 5 is a schematic diagram showing transmission / reception contents at the time of handover between communication satellites in this case. The ground station 4 in FIG. 5, like the gateway station 3 in FIG. 4, stores the time when the communication satellite 1b enters the predetermined elevation angle range and starts the communication service by notification from the communication satellite management station. Alternatively, in the ground station 4, the calculation is made based on the orbit information of the communication satellite 1 b, or the absolute time and period when the communication satellite 1 b comes in are grasped. Transmission of the data packets P1, P2,... From the ground station 4, transmission of the switching instruction packet, transmission of the data packets P4, P5, etc., and reception thereof at the gateway station 3 are the same as described in FIG. It is. However, considering the case where bidirectional transmission is performed between the ground station 4 and the gateway station 3, in FIG. 5, the communication line 9a (frequency f4) and the communication line 9b are connected between the ground station 4 and the communication satellite. The communication line 10a (frequency f5) is used between the communication satellite 1a and the gateway station 4, and the communication line 10b (frequency f6) is used between the communication satellite 1b and the gateway station 4.
[0028]
Next, the configuration of the gateway station will be described. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the gateway station. In FIG. 6, 11 is a transmitting antenna and 12 is a receiving antenna. 13 is a transmitter that communicates with a ground station by communicating with a communication satellite via an antenna 11, 14 is a packet transmitter that transmits a data packet to be transmitted to the transmitter 13, and 15 is a switch instruction packet. A switching instruction packet generator. 16 is an interface with the communication network, 17 is a data packet generator for generating data packets from communication data from the communication network, and 18 is a data packet storage for temporarily storing data packets waiting to be sent out. 19 is a receiving unit that receives a transmission signal from the ground station 4 via a communication satellite when there is transmission from the ground station 4, and 20 is a transmission signal that matches the received signal from the ground station 4 with the protocol of the communication network. This is a received signal processing unit for converting to. Reference numeral 21 denotes a satellite switching instructing unit that instructs the transmitting unit 13 and the receiving unit 19 to switch satellites (change of communication line).
[0029]
Next, the operation of the gateway station 3 will be described with reference to FIG. Communication data from each client is input to the network I / F unit 16 via the communication network. The network I / F unit 16 sequentially outputs the input communication data to the data packet generation unit 17. The data packet generator 17 generates a data packet from the received communication data and outputs it. If the packet format on the communication network side and the packet format on the satellite communication side are the same, the data packet generator 17 can also make a through output. In addition, the data packet generation unit 17 generates a data packet by compressing the communication data input from the network I / F unit 16 with respect to the stream data or the like as necessary. The packet sending unit 14 receives the data packet from the data packet generation unit 17 and the switching instruction packet from the switching instruction packet generation unit 15. While the switching instruction packet is input, the packet sending unit 14 outputs the switching instruction packet to the transmission unit 13 and outputs the data packet from the data packet generation unit 17 to the data packet storage unit 18. Further, the packet transmission unit 14 outputs the data packet from the data packet generation unit 17 to the transmission unit 13 while the switching instruction packet is not input, but the data packet is stored in the data packet storage unit 18. In this case, the data packet is preferentially output to the transmission unit 13. The transmission unit 13 sequentially transmits the data packets, but the switching instruction packet is continuously transmitted a plurality of times. Further, as described with reference to FIG. 4, when switching the communication line, the switching instruction packet is transmitted so as to overlap both the communication line 5a before switching and the communication line 5b after switching. The switching of the communication line is determined by the satellite switching instruction unit 21, a communication line switching instruction is sent to the transmission unit 13, and the switching instruction packet generation unit 15 is instructed to generate and output a switching instruction packet. The satellite switching instruction unit 21 stores the time when the next communication satellite enters the predetermined elevation angle range and starts the communication service by notification from the communication satellite management station. Based on the orbit information of 1b, or ascertained by the absolute time and period when the communication satellite 1b arrives, a series of instructions for satellite switching is performed.
[0030]
Further, the gateway station 3 receives the transmission signal from the ground station 4 via the reception antenna 12 by the reception unit 19. The receiving unit 19 converts the RF signal into a low frequency and outputs it to the received signal processing unit 20. The received signal processing unit 20 distinguishes the data packet and the switching instruction packet from the signal after the low frequency conversion, and outputs the data packet to the network I / F unit 16 and the switching instruction packet to the satellite switching instruction unit 21. . Also, the received signal processing unit 20 reproduces the stream data and the like by extending the time axis as necessary and outputs the data to the network I / F unit 16. The network I / F unit 16 transmits the data packet from the received signal processing unit 20 to the client on the communication network. On the other hand, when the satellite switching instruction unit 21 receives the switching instruction packet from the reception signal processing unit 20, the satellite switching instruction unit 21 instructs the reception unit 19 to switch the satellite (change of the communication line).
[0031]
Next, the configuration of the ground station 4 will be described. FIG. 7 is a configuration diagram showing the configuration of the ground station 4. In FIG. 7, reference numeral 22 denotes an input / output I / F unit for inputting / outputting audio / video data and control data in the ground station 3. In FIG. 7, circuit portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 6 indicate the same or corresponding circuit portions as those in FIG. 6.
[0032]
The configuration of the ground station 4 is almost the same as the configuration of the gateway station 3. However, since the gateway station 3 transmits / receives communication data to / from a plurality of clients and further transmits / receives these communication data to / from a plurality of ground stations 4, the amount of signal processing is large and the circuit scale increases. On the other hand, since the ground station 4 is limited to audio / video data and the like handled by the ground station 4, the circuit scale is smaller than that of the gateway station 3. Further, when the ground station 4 is a station that performs only reception, a reception antenna 12, a reception unit 19, a reception signal processing unit 20, and a satellite switching instruction unit 21. The input / output I / F unit 22 can be used.
[0033]
Embodiment 2. FIG.
A satellite communication method, a satellite communication device, a ground station and a gateway station used in the method according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing transmission / reception contents at the time of handover between communication satellites according to the second embodiment. In FIG. 8, the same reference numerals as those in FIGS. 4 and 5 indicate the same or corresponding parts as those in FIGS. 4 and 5.
[0034]
In FIG. 8, the gateway station 3 and the ground station 4 transmit and receive bidirectionally, and the use of the communication line and the contents of transmission / reception in the transmission of the GW station 3 and the reception of the ground station 4 are as described in FIG. In FIG. 8, the data packet 7 transmitted from the gateway station 3 is described as Pa1, Pa2,. Upon receiving the switching instruction packet 8, the ground station 4 determines that a handover between communication satellites has occurred based on this reception, and starts a handover process for transmission of the ground station 4. First, the ground station 4 transmits data packets Pb1 and Pb2 via the communication line 9a (frequency f4), and these data packets are transmitted to the gateway station 3 via the communication satellite 1a via the communication line 10a (frequency f5). When the ground station 4 determines that an inter-communication satellite handover has occurred as described above, the ground station 4 switches the communication line 9a during communication to the communication line 9b (frequency f4) of the communication satellite 1b. Packets 8 are transmitted continuously. The switching instruction packet 8 is transmitted through the communication line 9a, and is transmitted to the gateway station 3 through the communication satellite 1a through the communication line 10a (frequency f5). The gateway station 3 receives the switching instruction packet 8 through the communication line 10a. Upon receiving the switching instruction packet 8, the gateway station 3 changes the communication line (switches the frequency) based on the information in the packet, or changes to a predetermined communication line (for example, shifts by one channel). To do. That is, the gateway station 3 switches from the communication line 10a to the communication line 10b (frequency f6) for reception.
[0035]
FIG. 8 shows a case where the ground station 4 further transmits a switching instruction packet overlapping both the communication line 10a and the communication line 10b when the transmission communication line is switched. In this case, the gateway station 3 can receive the switching instruction packet 8 after switching to the communication line 10b. When the gateway station 3 receives the switching instruction packet 8 immediately after switching the communication line, the gateway station 3 can determine that there is no missing reception of the data packet during the switching period of the communication line.
[0036]
When receiving the switching instruction packet, the ground station 4 determines that a communication inter-satellite handover has occurred based on this reception, and starts a handover process for transmission of the ground station 4. This process is performed by the satellite switching shown in FIG. This is performed in the instruction unit 21. The configurations of the gateway station 3 and the ground station 4 in the second embodiment are the same as those in FIGS.
[0037]
Embodiment 3 FIG.
A satellite communication method, a satellite communication device, a ground station and a gateway station used in the method according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the inter-communication satellite handover is performed by continuously transmitting the switching instruction packet having the data part of the already transmitted data packet and setting the switching instruction information in the header part. FIG. 9 is a schematic diagram showing transmission / reception contents at the time of handover between communication satellites according to the third embodiment. In FIG. 9, reference numeral 23 denotes a packet having a data part of a data packet that has already been transmitted and having switching instruction information set in the header part. 9, parts denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding parts as those in FIG.
[0038]
Next, the handover process at the time of switching from the communication by the communication satellite 1a to the communication by the communication satellite 1b is performed according to the case of FIG. That is, the switching instruction packet 8 in FIG. 4 is the switching instruction packet 23 in which the switching instruction information is set in the header portion in FIG. 9, and this switching instruction packet 23 is received by the ground station 4 on the receiving side. Switch the communication line. FIG. 9 shows a case where the gateway station 3 further transmits the switching instruction packet 23 so as to overlap both the communication line 5a and the communication line 5b when the transmission communication line is switched. In this case, the ground station 4 can receive the switching instruction packet 23 after switching to the communication line 6b. When the ground station 4 receives the switching instruction packet 23 immediately after switching the communication line, it can determine that there has been no missing data packet during the switching period of the communication line. Also, when the ground station 4 becomes the transmitting side and the gateway station 3 receives, the switching instruction packet 8 in FIG. 5 is replaced with the switching instruction packet 23, and handover between communication satellites is performed as in FIG. .
[0039]
FIG. 10 shows the configuration of the switching instruction packet 23 according to the third embodiment. The switching instruction packet 23 includes a header part and a data part, and a serial number N indicating the packet serial number and switching instruction information F are stored in the header part. The serial number N of the switching instruction packet 23 sets the serial number of the data packet when the data stored in the switching instruction packet 23 was previously transmitted. In the case of FIG. 10, since the switching instruction packet 23 stores the data packet P3, the serial number of the switching instruction packet 23 is the same as the serial number of the data packet P3. As the value stored in the switching instruction information F, for example, 0 value is set as information indicating that the communication line is not switched, and 1 value is set as information indicating that the communication line is switched. The packet sequence number N is set to the same packet sequence number as the already transmitted packet. As a result, the receiving side can determine that the switching instruction packet 23 is related to retransmission. The data part stores the contents of the data part of the already transmitted packet. This switching instruction information F is taken out by the reception signal processing unit 20 in FIGS. 6 and 7 and output to the satellite switching instruction unit 21. When there is a switching instruction (in the above example, F = 1), the satellite switching instruction unit 21 performs a communication line switching process. The reception signal processing unit 20 compares the serial number N of the switching instruction packet 23 with the serial number of the packet that has already been received, and if it is received normally, it is stored in the data part of the switching instruction packet 23. Discard the data. If not successfully received, the data stored in the data part of the switching instruction packet 23 is used as retransmission data. In the case of the gateway station 3, the data is transmitted to the network I / F unit 16 (FIG. 6). In this case, the data is output to the input / output I / F unit 22 (FIG. 7).
[0040]
Next, as another example, a case where the packet shown in FIG. 11 is transmitted and received will be described.
In FIG. 11, reference numeral 24 is a switching instruction packet having a data portion of a data packet that has already been transmitted and having switching instruction information set in the header portion. As shown in the figure, the data content of the switching instruction packet 23 is the data packet P3. In contrast, the data content of the switching instruction packet 24 is that of the data packet P2. 11, parts denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4 are the same as or equivalent to those parts in FIG.
[0041]
9 differs from FIG. 11 in that FIG. 9 continuously transmits the switching instruction packet 23, whereas in FIG. 11, the switching instruction packet 24 and the switching instruction packet 23 are different from each other. It is a point that is mixed. As described above, by transmitting the data parts and serial numbers of a plurality of data packets together with the switching instruction such as packet data P2 and P3, it is possible to retransmit not only P3 but also P2. The switching instruction packet 24 has the same configuration (FIG. 10) as the switching instruction packet 23, and similarly to the switching instruction packet 23, a serial number N and switching instruction information F are set.
[0042]
Embodiment 4 FIG.
A satellite communication method, a satellite communication device, a ground station, and a gateway station used in the method according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, a method of handling and processing data and switching instruction information on a time division frame in the gateway station 3 and the ground station 4 will be described. FIG. 12 is a schematic diagram showing time-division frames of transmission / reception signals at the time of handover between communication satellites according to the fourth embodiment. In FIG. 12, reference numeral 25 denotes a frame including significant data, and this type of frame is indicated by a white frame. Reference numeral 26 denotes a frame having switching instruction information, and this type of frame is indicated by a hatched hatching frame. Reference numeral 27 denotes a synchronization bit provided in each frame, reference numeral 28 denotes a switching instruction bit provided in each frame, and reference numeral 29 denotes data of each frame. In FIG. 12, there are cases where the transmitting station is a gateway station and the receiving station is a ground station, and the transmitting station is a ground station and the receiving station is a gateway station. The communication line is the same as in FIGS.
[0043]
This transmitting station first transmits a frame 25 storing significant data through the communication line 5a, and transmits a frame 26 during inter-satellite handover. The receiving station that has received the frame 26 via the communication line 6a switches to the communication line 6b, and thereafter receives it via the communication line 6b. The receiving station performs reception frequency switching and frame resynchronization when switching communication lines. In the switching instruction bit provided in each frame, for example, 0 value is set as information indicating that the communication line is not switched, and 1 value is set as information indicating that the communication line is switched. Further, no significant data is stored in the frame 26 including the switching instruction information.
[0044]
Embodiment 5. FIG.
In the fourth embodiment of the present invention, a recovery method when the switching information such as the switching instruction packet, the switching instruction information, or the switching instruction bit from the transmitting station in the first to fourth embodiments cannot be received for some reason. Will be described.
[0045]
In the receiving station (the ground station or the gateway station may be the receiving station), the failure of receiving the switching information is, for example, a case where the receiving station is shielded within a predetermined elevation range in the zenith direction. May have entered the tunnel.
[0046]
The receiving station accumulates the time when the communication satellite next flying in the zenith direction falls within the predetermined elevation angle range and starts the communication service by notification from the communication satellite management station, or the orbit of the communication satellite in the receiving station. It is possible to calculate based on the information, or to grasp the absolute time and cycle of the communication satellite. If the switching information from the transmitting station side is not received even after the grasped time has passed, the communication line to be forcibly received may be switched. Alternatively, when transmitting and receiving bidirectionally, when the receiving station has not received the switching information and the grasped handover time has elapsed, the receiving station sends a request for retransmission of the switching information to the transmitting station. The switching information may be transmitted again from the transmitting station that has received the retransmission request. Such communication line switching processing is performed when the satellite switching instruction unit 21 in FIG. 6 and FIG. Forcibly instructing switching of the communication line or instructing the transmitting unit 13 to transmit a retransmission request for switching information.
[0047]
【The invention's effect】
According to the first to fifth aspects of the present invention, the switching instruction information for instructing the switching of the communication line is provided at the handover timing obtained by calculating in advance. Continuously At the station that sent and received it During the continuous period Since the communication line is switched, the processing at the time of handover can be shortened, Prevents missing data packets can do.
[0048]
According to the inventions according to claims 6 to 7 of the present invention, from the gateway station Sent continuously Based on the switching instruction information, During the continuous period Switch the reception line, and further change the transmission line. switching In order to send the instruction information to the gateway station, Data packet reception loss can be prevented, By omitting processing such as calculation of inter-satellite handover time, handover processing time The It can be shortened.
[0049]
According to the eighth to ninth aspects of the present invention, since the previously transmitted data is stored in the data part of the switching instruction packet, data retransmission is performed during continuous transmission of the communication line switching instruction packet. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall configuration of a satellite communication system in a satellite communication method according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a locus drawn by the communication satellite on the ground surface in the satellite communication method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining handover when switching between communication satellites in the satellite communication method according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 4 is a schematic diagram showing transmission / reception contents at the time of handover between communication satellites in the satellite communication method according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 5 is a schematic diagram showing transmission / reception contents at the time of handover between communication satellites in the satellite communication method according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a gateway station used in the satellite communication method according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram showing a configuration of a ground station used in the satellite communication method according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing transmission / reception contents at the time of handover between communication satellites in the satellite communication method according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 9 is a schematic diagram showing transmission / reception contents at the time of handover between communication satellites in the satellite communication method according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 10 is a configuration diagram showing a configuration of a switching instruction packet in the satellite communication method according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram showing transmission / reception contents at the time of handover between communication satellites in the satellite communication method according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 12 is a schematic diagram showing a time-division frame of a transmission / reception signal at the time of handover between communication satellites in the satellite communication method according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 13 is a sequence diagram showing a handover process in a conventional satellite communication system.
[Explanation of symbols]
1a, 1b, 1c Communication satellite
2 Communication area
3a, 3b, 3c Gateway station
4a, 4b, 4c, 4d, 4e Ground station
5a, 5b Communication line
6a, 6b Communication line
7 Data packet
8 Switching instruction packet
11 Transmitting antenna
12 Receiving antenna
13 Transmitter
14 Packet sending part
15 switching instruction packet generator
17 Data packet generator
18 Data packet storage unit
19 Receiver
20 Received signal processor
21 Satellite switching instruction section
23, 24 Switching instruction packet

Claims

概ね天頂方向に順次飛来する通信衛星を介して、ゲートウェイ局と地上局との間で通信を行う衛星通信方法において、１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介した通信へ切り替える際に、上記ゲートウェイ局又は上記地上局のうちの一方の局から上記１の通信衛星を介した送信回線により切替指示情報を連続して送信し、上記ゲートウェイ局又は上記地上局のうちの他方の局は、上記切替指示情報を受信し、その連送期間中に上記他の１の通信衛星を介する通信に切り替えることを特徴とする衛星通信方法。In a satellite communication method in which communication is performed between a gateway station and a ground station via communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, communication from one communication satellite to another one that comes next when switching to a communication via a communication satellite, the transmission line through the communication satellite of the one from one station of the gateway station or the ground station continuously transmits a switching instruction information, wherein the gateway station or The other station of the ground stations receives the switching instruction information, and switches to communication via the other one communication satellite during the continuous transmission period .

上記ゲートウェイ局又は上記地上局は、上記１の通信衛星を介した送信回線により切替指示情報を連続して送信するとともに、上記他の１の通信衛星を介した送信回線によっても切替指示情報を連続して送信することを特徴とする請求項１に記載の衛星通信方法。The gateway station or the ground station continuously transmits the switching instruction information through the transmission line via the one communication satellite, and continuously transmits the switching instruction information through the transmission line via the other one communication satellite. The satellite communication method according to claim 1, wherein the satellite communication method is transmitted.

概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星と、この通信衛星を介して通信するゲートウェイ局と地上局とを備え、上記ゲートウェイ局は、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する通信へ切り替える際に、切換指示情報を連続して送信して上記他の１の通信衛星を介する通信に切り替え、上記地上局は、上記切替指示情報を受信し、その連送期間中に上記１の通信衛星を介した通信から上記他の１の通信衛星を介した通信へ切り替えることを特徴とする衛星通信装置。A plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, and a gateway station and a ground station that communicate via the communication satellite, the gateway station, from communication via one communication satellite of the communication satellites, when next switched to flying and come other communication via the first communication satellite, and continuously transmits switching instruction information switch to communication via the other one communication satellite, said earth station, the switching A satellite communication apparatus that receives instruction information and switches from communication via the one communication satellite to communication via the other communication satellite during the continuous transmission period .

概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星を介して地上局と通信を行う送信部と、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する通信への切り替えを指示する衛星切替指示部と、この衛星切替指示部からの指示に基づいて、切替指示情報を含むパケットを生成する切替指示パケット生成部とを備え、上記地上局がその連送期間中に上記１の通信衛星を介した通信から上記他の１の通信衛星を介した通信へ切り替えるために、上記切替指示パケット生成部により生成した上記切替指示情報を含むパケットを上記送信部から連続して送信することを特徴とするゲートウェイ局。A transmitter that communicates with the ground station via a plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, and another communication that comes next from the communication via one of the communication satellites. and satellite switching instruction unit that instructs the switch to communication via the satellite, based on an instruction from the satellite switching instruction unit, and a switching instruction packet generating unit for generating a packet including a switching instruction information, the ground station In order to switch from communication through the one communication satellite to communication through the other communication satellite during the continuous transmission period , a packet including the switch instruction information generated by the switch instruction packet generation unit is A gateway station that continuously transmits from a transmitter.

概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星を介してゲートウェイ局と通信を行う送信部と、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する通信への切り替えを指示する衛星切替指示部と、この衛星切替指示部からの指示に基づいて、切替指示情報を含むパケットを生成する切替指示パケット生成部とを備え、上記ゲートウェイ局がその連送期間中に上記１の通信衛星を介した通信から上記他の１の通信衛星を介した通信へ切り替えるために、上記切替指示パケット生成部により生成した上記切替指示情報を含むパケットを上記送信部から連続して送信することを特徴とする地上局。A transmitter that communicates with a gateway station through a plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, and another communication that comes in next from communication through one of the communication satellites. and satellite switching instruction unit that instructs the switch to communication via the satellite, based on an instruction from the satellite switching instruction unit, and a switching instruction packet generating unit for generating a packet including a switching instruction information, said gateway station In order to switch from communication through the one communication satellite to communication through the other communication satellite during the continuous transmission period , a packet including the switch instruction information generated by the switch instruction packet generation unit is A ground station that continuously transmits from a transmitter.

概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星と、この通信衛星を介して通信するゲートウェイ局と地上局とを備え、上記ゲートウェイ局は、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した送信回線を、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する送信回線に切り替える際に、切換指示情報を連続して送信して上記他の１の通信衛星を介する送信回線に切り替え、上記地上局は、上記切替指示情報を受信してその連送期間中に受信回線の切替を行い、上記切替指示情報の受信に基づいて自局の送信回線を上記１の通信衛星を介した通信から、上記他の１の通信衛星を介する通信へ切り替える切替指示情報を送信することを特徴とする衛星通信装置。A plurality of communication satellites that fly sequentially in the zenith direction, and a gateway station and a ground station that communicate with each other via the communication satellite. The gateway station has a transmission line that passes through one communication satellite among the communication satellites. Then, when switching to the transmission line via the other communication satellite that comes next, the switching instruction information is continuously transmitted to switch to the transmission line via the other communication satellite, and the ground station , to switch the receiving line during that continuous transmission period by receiving the switching instruction information, the local station transmission line based on the reception of the switching instruction information from the communication through the communication satellite 1 above, the other A satellite communication apparatus for transmitting switching instruction information for switching to communication via one communication satellite.

概ね天頂方向に順次飛来する複数の通信衛星を介してゲートウェイ局と通信を行う受信部及び送信部と、上記通信衛星のうち１の通信衛星を介した通信から、次に飛来してくる他の１の通信衛星を介する通信への切り替えを指示する衛星切替指示部と、この衛星切替指示部からの指示に基づいて、送信回線の切替指示情報を含む切替指示パケットを生成する切替指示パケット生成部とを備え、上記衛星切替指示部は、上記ゲートウェイ局から連続して送信される切替指示情報を受信してその連送期間中に受信回線の切替を上記受信部に指示し、上記切替指示パケット生成部に対して上記切替指示パケットの生成を指示し、上記送信部は、生成された上記切替指示パケットを連続して送信することを特徴とする地上局。A receiving unit and a transmitting unit that communicate with a gateway station through a plurality of communication satellites that sequentially fly in the zenith direction, and other communication that comes next from communication through one communication satellite among the communication satellites. and satellite switching instruction unit that instructs the switch to communication via the first communication satellite, based on an instruction from the satellite switching instruction unit, switching instruction packet generating unit for generating a switching instruction packet including a switching instruction information of a transmission line The satellite switching instruction unit receives the switching instruction information continuously transmitted from the gateway station and instructs the receiving unit to switch the reception line during the continuous transmission period, and the switching instruction packet for the generation unit instructs the generation of the switching instruction packet, ground stations and transmits it the transmitting unit, continuously generated it said switching instruction packet.

上記切替指示パケット生成部は、生成する切替指示パケットのデータ部に、その切替指示パケット送信前のデータパケットのデータを格納することを特徴とする請求項４に記載のゲートウェイ局。 5. The gateway station according to claim 4, wherein the switching instruction packet generation unit stores data of the data packet before transmission of the switching instruction packet in a data part of the switching instruction packet to be generated.

上記切替指示パケット生成部は、生成する切替指示パケットのデータ部に、その切替指示パケット送信前のデータパケットのデータを格納することを特徴とする請求項５に記載の地上局。 The ground station according to claim 5, wherein the switching instruction packet generation unit stores data of a data packet before transmission of the switching instruction packet in a data part of the switching instruction packet to be generated.

順次飛来する通信衛星を介して受信局に対してデータパケットを送信する送信局において用いられる送信方法であって、第１回線を用いて第１通信衛星を介して上記受信局へデータパケットを送信するステップと、第１通信衛星を介した送信から第２通信衛星を介した送信へ切り替える際に、上記第１回線を介したデータパケットの送信を中止するステップと、上記データパケットの送信中止後に、上記受信局に対して回線切り替えを指示する切替指示パケットを複数回送信するステップと、前記複数の切替指示パケットの送信終了後に、第２回線を用いて第２通信衛星を介して第１回線で送信されていないデータパケットを送信するステップとを備えたことを特徴とする送信方法。A transmission method used in a transmitting station that transmits data packets to a receiving station via communication satellites that sequentially fly, and transmits the data packet to the receiving station via the first communication satellite using a first line. And, when switching from transmission via the first communication satellite to transmission via the second communication satellite, after stopping transmission of the data packet via the first line, A step of transmitting a switching instruction packet for instructing switching of the line to the receiving station a plurality of times; and after the transmission of the plurality of switching instruction packets is completed, the first line is transmitted via the second communication satellite using the second line. And a step of transmitting a data packet that has not been transmitted.

順次飛来する通信衛星を介して送信局からデータパケットを受信する受信局において用いられる受信方法であって、第１回線を用いて第１通信衛星を介して上記送信局からデータパケットを受信するステップと、上記送信局から回線切り替えを指示する切替指示パケットを受信するステップと、上記切替指示パケットの受信後に第１回線を用いた第１通信衛星を介した受信から第２回線を用いた第２通信衛星を介した受信への切替を開始し、上記送信局から複数の切替指示パケットが送信されてくる期間中に当該切替を行うステップと、上記切替後に、第１回線で受信されていないデータパケットを受信するステップとを備えたことを特徴とする受信方法。A receiving method used in a receiving station for receiving data packets from a transmitting station via communication satellites that sequentially fly, the step of receiving data packets from the transmitting station via the first communication satellite using a first line Receiving a switching instruction packet for instructing line switching from the transmitting station; and receiving the switching instruction packet via the first communication satellite using the first line after receiving the switching instruction packet; A step of starting switching to reception via a communication satellite and performing the switching during a period in which a plurality of switching instruction packets are transmitted from the transmitting station; and data not received on the first line after the switching A receiving method comprising: receiving a packet.

上記切替指示パケットは上記データパケットの送信が中止された第１回線を用いて送信されることを特徴とする請求項１０に記載の送信方法。11. The transmission method according to claim 10, wherein the switching instruction packet is transmitted using the first line in which transmission of the data packet is stopped.