JP2994530B2 - 衛星／陸上統合移動通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衛星移動通信系とセル
ラー陸上移動通信系から構成される衛星／陸上統合移動
通信方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】セルラー陸上移動通信系のセルラー基地
局のサービスエリアは、セルラー基地局を中心に半径数
百メートル〜数十キロメートル程度である。そのため、
広範囲な地域をセルラー基地局のみでカバーすること
は、セルラー基地局の所要設置数、設置コスト及びセル
ラー基地局設置に伴うネットワークの整備等の観点から
困難であり、セルラー陸上移動通信系のサービスエリア
はユーザ数の多い大都市に限られる。従って、地方小都
市、山岳地域、離島等のようにユーザ数の少ない地域を
サービスエリアとすることは困難である。衛星移動通信
系は、通信衛星（以下単に衛星という）からの衛星ビー
ムのカバレッジが広いために、サービスエリアが非常に
広く数百キロメートルから数千キロメートルに渡る反
面、周波数資源の再利用が困難である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の衛星／陸上統合移動通信方式では、セルラー陸上移
動通信系のサービスエリア外に在圏する端末が衛星移動
通信系をアクセスしている。従って、この従来の衛星／
陸上統合移動通信系では、セルラー陸上移動通信系のサ
ービスエリア内に在圏するデュアルモード端末は衛星移
動通信系をアクセスすることはない。そのため、デュア
ルモード端末がセルラー無線回線あるいは陸上回線の輻
輳その他の理由により、セルラー陸上移動通信系の無線
回線あるいは陸上回線を利用できない場合には、デュア
ルモード端末がアクセス可能な衛星無線回線が存在して
いるにも拘わらず、呼損が発生する欠点がある。

【０００４】ここに用いられている衛星移動通信系のサ
ービスエリアは、送信電力の抑制、端末の小型化および
周波数有効利用の観点から、通常複数のスポットビーム
により構成されている。しかし、従来の衛星／陸上統合
移動通信方式では、セルラー基地局のサービスエリア外
に在圏するデュアルモード端末はスポットビームをアク
セスし、セルラー基地局のサービスエリア内に在圏する
デュアルモード端末はセルラー基地局をアクセスするこ
とになる。従って、従来の衛星／陸上統合移動通信方式
では、ユーザ数が多く通信トラヒックが集中する地域の
セルラー陸上移動通信方式の周波数資源が不足するため
に呼損が発生するのに対して、同一の地域をカバーする
スポットビームの周波数資源は利用されていない。その
ため、衛星移動通信系の周波数資源が存在するにも関わ
らず、呼損が発生する欠点がある。

【０００５】また、デュアルモード端末がセルラー陸上
移動通信系を経由して国際通信を行うよりも、衛星移動
通信系を介することで、ユーザがより低コストで国際通
信を行える場合において、ユーザがセルラー陸上移動通
信系を経由して国際通信を行う為に、ユーザのコスト負
担が大きくなるという欠点がある。

【０００６】本発明は上記欠点を改善するために、セル
ラー陸上移動通信系のチャネル輻輳時あるいは端末発信
規制時等のように、デュアルモード端末がセルラー陸上
移動通信系のセルラー無線回線あるいは陸上回線を利用
できない場合に、呼を衛星無線回線へ迂回させることに
より、たとえデュアルモード端末がセルラー陸上移動通
信系のサービスエリア内に在圏する場合においても、デ
ュアルモード端末の衛星移動通信系へのアクセスを可能
とさせることにより、呼損を軽減させ、更にユーザのコ
ストの負担を軽減することができる衛星／陸上統合移動
移動通信方式を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明による衛星／陸上統合移動通信方式は、セル
ラー陸上移動通信系のネットワークと衛星移動通信系の
ネットワークを相互に接続するゲートウェイを備え、衛
星移動通信系からセルラー陸上移動通信系へ衛星無線回
線の使用状況を定期的に通知し、当該通知を受けたセル
ラー陸上移動通信系は、セルラー無線回線あるいは陸上
回線が輻輳中の場合に、セルラー基地局の報知チャネル
を利用して空き衛星無線回線番号情報をデュアルモード
端末へ報知し、当該情報を受信したデュアルモード端末
は、空き衛星無線回線を利用して衛星移動通信系を介し
て通信を行うことができるように構成されている。

【０００８】

【作用】本発明は、セルラー陸上移動通信系と衛星移動
通信系を統合する衛星／陸上統合移動通信方式に関する
ものである。本発明では、デュアルモード端末はセルラ
ー陸上移動通信系の無線回線あるいは陸上回線の輻輳時
には、衛星移動通信系をアクセスする。そのために、セ
ルラー陸上移動通信系のサービスエリア内に在圏するデ
ュアルモード端末の発呼時及び着呼時の無線アクセス手
順が重要である。この場合に、本発明は、セルラー陸上
移動通信系の無線回線または陸上回線が輻輳時に、デュ
アルモード端末が、セルラー基地局から報知される空き
衛星無線回線へ迂回して通信を行うものである。

【０００９】

【実施例１】図１は本発明による衛星／陸上統合通信方
式の網構成を示す。１は衛星、２は衛星無線回線の管理
を行う陸上地球局、３は網間接続ゲートウエイ、４はセ
ルラー基地局、５はデュアルモード端末、６はセルラー
基地局のサービスエリアを示す。衛星１と複数の陸上地
球局２から構成される衛星移動通信系と、複数のセルラ
ー基地局４から構成されるセルラー陸上移動通信系は、
網間接続ゲートウエイ３を介して相互に接続される。

【００１０】デュアルモード端末５の無線アクセス手順
の処理の流れを図２に示す。図２の（１）はデュアルモ
ード端末５の迂回通信の為に、定期的に実施される手順
である。陸上地球局２は定期的に、網間接続ゲートウエ
イ３を経由してセルラー基地局４に空き衛星無線回線番
号を通知する。セルラー基地局４は定期的にセルラー無
線回線と陸上回線に輻輳が発生しているか否かの判定を
行う。セルラー無線回線または陸上回線の輻輳発生が確
認された場合、セルラー基地局４は空き衛星無線回線番
号をデュアルモード端末５に通知する。

【００１１】図２の（２）は輻輳発生時におけるデュア
ルモード端末５の発呼手順である。セルラー基地局４か
ら空き衛星無線回線番号の通知を受けたデュアルモード
端末５は、空き衛星無線回線をアクセスすることにより
発呼し、衛星無線回線を介して通信を行う。

【００１２】図２の（３）は輻輳発生時におけるデュア
ルモード端末５の着呼手順である。セルラー基地局４の
サービスエリア６内に在圏するデュアルモード端末５
は、セルラー基地局４から送信される着呼呼び出しを待
ち受け受信する。セルラー基地局４から送信される着呼
呼び出しを受信したデュアルモード端末５は、空き衛星
無線回線をアクセスすることにより衛星無線回線を介し
て着信を受ける。

【００１３】図２の（４）は、セルラー無線回線または
陸上回線が輻輳状態から回復した場合の手順である。セ
ルラー基地局４はデュアルモード端末５に対して迂回通
信を中止する指示を送信する。

【００１４】セルラー基地局４のサービスエリア６外に
在圏するデュアルモード端末は、衛星移動通信系のみを
アクセスする。デュアルモード端末５は、発呼時には衛
星１を経由して陸上地球局２をアクセスし、着呼待ち受
け時には陸上地球局２から衛星１を経由して送信される
着呼呼び出しを待ち受け受信する。

【００１５】

【実施例２】図３は本発明におけるデュアルモード端末
の構成例を示す。同図は、セルラー陸上移動通信系と衛
星移動通信系との間で、異なる音声符号化方式と異なる
無線伝送方式が用いられる場合を前提とする。１１〜３
０はデュアルモード端末を構成する機能ブロックであ
る。１１〜１９はセルラー陸上移動通信系のセルラー基
地局との間の通信に使用されるデュアルモード端末機能
である。１１はアンテナ、１２は送受信共用器、１３は
ＬＮＡ、１４はＨＰＡ、１５は変調器、１６は復調器、
１７はシンセサイザ、１８は音声復号器、１９は音声符
号器である。２０〜２８は衛星移動通信方式の衛星との
間の通信に使用されるデュアルモード端末機能である。
２０はアンテナ、２１は送受信共用器、２２はＬＮＡ、
２３はＨＰＡ、２４は変調器、２５は復調器、２６はシ
ンセサイザ、２７は音声復号器、２８は音声符号器であ
る。２９、３０はセルラー陸上移動通信方式のセルラー
基地局とデュアルモード端末との間の通信および衛星移
動通信方式の衛星とデュアルモード端末との間の通信の
両通信に共通に使用されるデュアルモード端末機能であ
る。２９は中央処理装置であり、セルラー陸上移動通信
方式の移動端末に要求される無線管理、移動管理、呼管
理機能、衛星移動通信方式の移動端末に要求される無線
管理、移動管理、呼管理機能およびセルラー陸上移動通
信方式と衛星移動通信方式の間のアクセス先切替処理機
能に関連するソフトウエアを実行するものである。３０
はマンマシンインターフェイスであり、テンキー、キー
ボード、送受話器、情報表示用ディスプレイなどユーザ
が直接操作／利用するものである。セルラー陸上移動通
信方式のセルラー基地局とデュアルモード端末との間の
通信及び衛星移動通信方式の衛星とデュアルモード端末
との間の通信の両通信に於て、マンマシンインターフェ
イス３０が共通に使用される。

【００１６】図３において、１１〜１９の機能はセルラ
ー陸上移動通信系用専用端末の機能と同一のものであ
り、２０〜２８の機能は衛星移動通信系用専用端末の機
能と同一のものである。デュアルモード端末は、セルラ
ー陸上移動通信系用アンテナ１１によりセルラー基地局
から受信したデュアルモード端末迂回通信指示メッセー
ジを中央処理装置２９において解釈し、発信時、着信時
に２０〜２８の衛星移動通信系用の機能を用いて衛星移
動通信系への迂回通信を行う。

【００１７】図３に示すデュアルモード端末の構成例
は、セルラー陸上移動通信系と衛星移動通信系の中央処
理装置とマンマシンインターフェイスのみを共用化し、
他の機能は各々の移動通信系専用の機能を用いるもので
ある。しかしながら、セルラー陸上移動通信系と衛星移
動通信系との間に、共通の音声符号化方式あるいは共通
の無線伝送方式が採用される場合には、その共通化され
た部分の機能の共用が可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の衛星／陸
上統合移動通信方式により、端末はセルラー無線回線あ
るいは陸上回線の利用状況に応じてセルラー陸上移動通
信系から衛星移動通信系へ迂回してアクセスすることに
より、呼損が改善されて周波数資源の有効利用が達成さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】衛星／陸上統合通信方式の網構成を説明するた
めのブロック図である。

【図２】本発明におけるデュアルモード端末迂回通信手
順を示す図である。

【図３】本発明におけるデュアルモード端末の構成例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 衛星 ２ 陸上地球局 ３ 網間接続ゲートウエイ ４ セルラー基地局 ５ デュアルモード端末 ６ セルラー基地局のサービスエリア １１ セルラー陸上移動通信系用アンテナ １２ セルラー陸上移動通信系用送受信共用器 １３ セルラー陸上移動通信系用LNA １４ セルラー陸上移動通信系用HPA １５ セルラー陸上移動通信系用復調器 １６ セルラー陸上移動通信系用変調器 １７ セルラー陸上移動通信系用シンセサイザ １８ セルラー陸上移動通信系用音声復号器 １９ セルラー陸上移動通信系用音声符号器 ２０ 衛星移動通信系用アンテナ ２１ 衛星移動通信系用送受信共用器 ２２ 衛星移動通信系用LNA ２３ 衛星移動通信系用HPA ２４ 衛星移動通信系用復調器 ２５ 衛星移動通信系用変調器 ２６ 衛星移動通信系用シンセサイザ ２７ 衛星移動通信系用音声復号器 ２８ 衛星移動通信系用音声符号器 ２９ セルラー陸上移動通信系／衛星移動通信系兼用中
央処理装置 ３０ セルラー陸上移動通信系／衛星移動通信系兼用マ
ンマシンインターフェイス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−37843（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−195739（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の陸上地球局と複数のセルラー基地
   局と衛星及び複数の端末から構成され、各端末は該セル
   ラー基地局と該衛星の両方をアクセスすることができる
   機能を持つデュアルモード端末であり、該端末と該セル
   ラー基地局との間のセルラー陸上移動通信系あるいは該
   衛星を介して前記陸上地球局との間の衛星移動通信系に
   より通信を行う衛星／陸上統合移動通信方式であって、前記セルラー陸上移動通信系のネットワークと衛星移動
   通信系のネットワークを相互に接続するゲートウェイを
   備え、前記衛星移動通信系から前記セルラー陸上移動通
   信系へ衛星無線回線の使用状況を定期的に通知し、当該
   通知を受けた前記セルラー陸上移動通信系は、セルラー
   無線回線あるいは陸上回線が輻輳中の場合に、前記セル
   ラー基地局の報知チャネルを利用して空き衛星無線回線
   番号情報を前記デュアルモード端末へ報知し、当該情報
   を受信したデュアルモード端末は、空き衛星無線回線を
   利用して前記衛星移動通信系を介して通信を行うことが
   できるように構成されている ことを特徴とする衛星／陸
   上統合移動通信方式。