KR100576666B1

KR100576666B1 - 위성 통신 방법, 그 방법에 이용하는 이동국 및게이트웨이국

Info

Publication number: KR100576666B1
Application number: KR1020030067902A
Authority: KR
Inventors: 야마다요시꼬; 시까마도시히로
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2006-05-08
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: AU2003248464B2; JP2004128631A; KR20040029280A; AU2003248464A1; JP3743412B2

Abstract

지상에 멀티 빔을 형성하는 통신 위성을 통해 게이트웨이국과 지상국 사이에서 양방향으로 위성 통신을 행할 때에, 이동국의 하드웨어 규모의 대형화를 억제할 수 있으며, 또한 필요한 이동국 빔 전환을 보다 확실하게 행할 수 있는 위성 통신 방법, 그 방법에 이용하는 이동국 및 게이트웨이국을 얻는 것을 목적으로 한다. 게이트웨이국(3)은, 주기적으로 측정 가능 패킷(10)을 연속하여 송신한다. 이동국(4)은 통신 회선(6a)에 의해 측정 가능 정보 패킷을 수신하고, 수신 회선을 주변의 통신 에리어(2b)에 대응하는 통신 회선(6b)으로 전환하여, 수신 신호 강도나 비트 오류율 등의 회선 품질을 측정한다. 이동국(4)은 이 회선 품질의 측정 결과에 기초하여 회선 평가를 행하여 통신 회선을 전환할지의 여부를 판정한다.

게이트웨이국, 이동국, 통신 회선, 데이터 패킷

Description

위성 통신 방법, 그 방법에 이용하는 이동국 및 게이트웨이국{SATELLITE COMMUNICATION METHOD, AND MOBILE STATION AND GATEWAY STATION FOR USE WITH THE SATELLITE COMMUNICATION METHOD}

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 위성 통신 방법에서, 게이트웨이국으로부터 이동국으로의 통신 회선의 구성을 도시하는 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 위성 통신 방법에서, 이동국으로부터 게이트웨이국으로의 통신 회선의 구성을 도시하는 구성도.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 위성 방송 방법에서의 통신 위성이 지표면 상에 그리는 궤적의 일례를 도시하는 모식도.

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 위성 통신 방법에서, 통신 회선 전환 시의 송수신 내용을 도시하는 모식도.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 게이트웨이국의 구성을 도시하는 구성도.

도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 이동국의 구성을 도시하는 구성도.

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 위성 통신 방법에서의 통신 회선 전환 시의 송수신 내용을 도시하는 모식도.

도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 위성 통신 방법에서의 통신 회선 전환 시의 송수신 내용을 도시하는 모식도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 통신 위성

2a, 2b : 통신 에리어

3 : 게이트웨이국

4 : 이동국

5a, 5b : 통신 회선

6a, 6b : 통신 회선

7a, 7b : 통신 회선

8a, 8b : 통신 회선

9 : 데이터 패킷

10 : 측정 가능 정보 패킷

11 : 전환 지시 패킷

12 : 전환 요구 패킷

13 : 전환 지시 패킷

14 : 송신 안테나

15 : 수신 안테나

16 : 송신부

17 : 패킷 송출부

18 : 전환 제어 패킷 생성부

20 : 데이터 패킷 생성부

21 : 데이터 패킷 축적부

22 : 수신부

23 : 수신 신호 처리부

24 : 회선 전환 제어부

25 : 전환 제어 패킷 생성부

26 : 수신 신호 처리부

27 : 회선 전환 제어부

본 발명은, 지상에 멀티 빔을 형성하는 통신 위성을 통해 게이트웨이국과 지상국 사이에서 양방향으로 위성 통신을 행할 때의 위성 통신 방법, 그 방법에 이용하는 이동국 및 게이트웨이국에 관한 것이다.

궤도 상의 통신 위성을 통해 게이트웨이국과 이동국 사이에서 양방향으로 통신을 행하는 방법으로서, 싱글 빔 방식과 멀티 빔 방식이 있다. 싱글 빔 방식에서는 1빔으로 지상의 광범위를 커버하기 때문에 지표면에서 실효 방사 전력이 작아지지만, 1빔 내에서 회선 제어가 가능하다. 이에 대하여, 멀티 빔 방식의 경우에는, 실효 방사 전력을 높게 할 수 있지만, 각 빔마다 회선 주파수가 할당되기 때문에, 이동국이 빔 에리어 간을 이동할 때에 회선의 전환이 필요로 된다.

이러한 멀티 빔 방식을 이용한 종래의 위성 통신 방법으로서, 예를 들면 일 본 특개평09-214414호 공보에 기재된 것이 있다. 이 공보에는, 복수 빔의 회선 품질 또는 GPS 위치 정보에 기초하여, 이동국이 빔 전환의 필요성을 판단하고, 빔전환이 필요한 경우에는, 이동국으로부터 빔 전환 요구 신호를 통신 위성에 대하여 송신하는 것이 기재되어 있다. 보다 상세하게는, 수신 레벨 등의 회선 품질이 저하되었을 때에, 사전에 GPS 수신기 등을 이용하여 측정한 이동국의 이동 방향에 대응하는 빔으로의 전환을 결정하고, 이동국으로부터 빔 전환 요구 신호를 통신 위성으로 송신하여, 빔 전환을 행하는 것이다. 이 방법에 의해, 주변 빔의 회선 평가용의 새로운 수신기가 불필요함과 함께, 회선을 단시간에 전환할 수 있어, 통신이 도중에서 거의 끊어지지 않도록 할 수 있다.

종래의 멀티 빔 위성 통신은 상기한 바와 같은 방법을 이용하고 있기 때문에, 일시적인 회선의 열화, 예를 들면 빌딩이나 터널 등에 의한 차폐나 주파수대에 따라서는 기상 조건의 악화 때문에, 측정한 수신 신호 강도 등의 회선 품질이 열화되는 경우에, 이동국이 주변 빔 에리어로 이동하지 않아도, 회선 전환을 행하도록 동작하게 되는 문제점이 있었다. 이것을 회피하기 위해, 주변 빔의 회선의 품질을 별도의 수신기를 이용하여 측정하여, 주변 빔 회선이 양호한지의 여부를 회선 전환의 기준으로 하는 것도 생각되지만, 이 경우, 별도의 수신기가 필요로 되어, 이동국 규모가 대형화된다고 하는 문제점이 있었다. 또한, 빔 전환 시에, 전환처 빔의 캐리어 주파수를 인입(sweep)하기까지의 기간은 수신 신호에 누락이 발생한다고 하는 문제점도 있었다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 지상에 멀티 빔을 형성하는 통신 위성을 통해 게이트웨이국과 지상국 사이에서 양방향으로 위성 통신을 행할 때에, 이동국의 하드웨어 규모의 대형화를 억제할 수 있고, 또한 필요한 이동국 빔 전환을 보다 확실하게 행할 수 있는 위성 통신 방법, 그 방법에 이용하는 이동국 및 게이트웨이국을 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 위성 통신 방법은, 지상에 멀티 빔을 형성하는 통신 위성을 통해, 게이트웨이국과 이동국 사이에서 통신을 행하는 위성 통신 방법으로서, 상기 게이트웨이국으로부터 상기 이동국에 대하여 측정 가능 정보 패킷을 송신하고, 이 측정 가능 정보 패킷을 수신한 상기 이동국은, 권역 내에 머물고 있는(在圈, stay) 통신 에리어의 주변 에리어의 통신 회선의 품질을 측정하며, 상기 이동국은, 이 측정 결과에 기초하여, 상기 게이트웨이국에 대하여 회선을 전환하기 위한 전환 요구 패킷을 송신하고, 상기 게이트웨이국은 전환 요구 패킷에 기초하여 전환 지시 패킷을 연속하여 송신하며, 상기 이동국은, 이 전환 지시 패킷이 연속하여 송신되고 있는 동안에, 통신 회선을 전환하는 것이다.

본 발명에 따른 게이트웨이국은, 지상에 멀티 빔을 형성하는 통신 위성을 통해 이동국과 통신을 행하는 송신부와, 입력된 콘텐츠 데이터로부터 데이터 패킷을 생성하는 데이터 패킷 생성부와, 이 데이터 패킷 생성부에 의해 생성된 데이터 패킷, 또는 상기 이동국에 통신 회선의 전환을 지시하는 연속된 전환 지시 패킷을 상기 송신부로 송출하는 패킷 송출부와, 상기 이동국으로부터 전환 요구 패킷을 수신 하면, 상기 전환 지시 패킷의 송출을 상기 패킷 송출부에 지시하는 회선 전환 제어부를 구비한 것이다.

본 발명에 따른 이동국은, 지상에 멀티 빔을 형성하는 통신 위성을 통해 게이트웨이국으로부터 송신되는 데이터 패킷의 수신을 행하는 수신부와, 이 수신부에 의해 수신한 신호로부터 콘텐츠 데이터를 재생 출력함과 함께, 상기 게이트웨이국으로부터 연속하여 송신되는 전환 지시 패킷을 검지하는 수신 신호 처리부와, 권역 내에 머물고 있는 통신 에리어로부터 주변의 통신 에리어로의 이동에 기초하는 회선 전환의 제어를 행하는 회선 전환 제어부를 구비하며, 상기 회선 전환 제어부는, 회선 전환을 행할 필요가 있는지의 여부를 판정하고, 회선 전환이 필요하다고 판정한 경우 상기 게이트웨이국에 전환 요구 패킷을 송신하고, 상기 전환 요구 패킷에 응답하여 상기 게이트웨이국으로부터 송신되는 상기 전환 지시 패킷을 상기 수신 신호 처리부가 검지하고 있는 기간 중에 상기 수신부에 회선 전환을 지시하는 것이다.

(실시예 1)

본 발명의 실시예 1에 따른 위성 통신 방법, 그 방법에 이용하는 이동국 및 게이트웨이국을 도 1∼도 6에 의해 설명한다. 도 1은 실시예 1에 따른 위성 통신 방법에서, 게이트웨이국으로부터 이동국으로의 통신 회선의 구성을 도시하는 구성도이다. 도 1에서, 참조 부호 1은 통신 위성, 참조 부호 2a, 2b는 각각 통신 위성(1)으로부터의 멀티 빔에 의해 형성되는 통신 에리어, 참조 부호 3은 게이트웨이국, 참조 부호 4는 이동국이다. 또한 참조 부호 5a 및 5b는 게이트웨이국(3)으로부터 통신 위성(1)으로 송신하는 통신 회선(각각 캐리어 주파수 f1, f2)이고, 참 조 부호 6a 및 6b는, 각각 통신 에리어(2a, 2b)에 대응하는 통신 위성으로부터 송신하는 통신 회선(각각 캐리어 주파수 f3, f4)이다. 이들의 관계는, 통신 회선(5a)과 통신 회선(6a)이 쌍으로 되어 있고, 통신 회선(5b)과 통신 회선(6b)이 쌍으로 되어 있다. 또한, 게이트웨이국(3)으로부터 통신 위성(1)으로의 통신 회선(5a)에 대하여, 통신 위성(1)으로부터 통신 에리어로의 통신 회선(6a, 6b)을 대응시키는 경우도 있다(이 경우, 이하의 통신 회선(5b)을 통신 회선(5a)으로 교체하면 된다).

다음으로, 도 2는 실시예 1에 따른 위성 통신 방법에서, 이동국으로부터 게이트웨이국으로의 통신 회선의 구성을 도시하는 구성도이다. 도 2에서, 참조 부호 7a 및 7b는, 각각 통신 에리어(2a, 2b)에 대응하여, 이동국(4)으로부터 통신 위성(1)으로 송신하는 통신 회선(각각 캐리어 주파수 f5, f6)이고, 참조 부호 8a 및 8b는 통신 위성(1)으로부터 게이트웨이국(3)으로 송신하는 통신 회선(각각 캐리어 주파수 f7, f8)이다. 이들의 관계는, 통신 회선(7a)과 통신 회선(8a)이 쌍으로 되어 있고, 통신 회선(7b)과 통신 회선(8b)이 쌍으로 되어 있다.

통신 위성(1)은, 예를 들면, 특정 지역의 대략 천정 방향으로 순차 비래(非來)하는 비정지형의 통신 위성으로서, 이 특정 지역을 포함하는 통신 에리어에 대하여 멀티 빔을 형성하는 것이다. 이 통신 위성은, 예를 들면 3개의 통신 위성군을 형성하고, 각 1개씩 순차적으로 특정 지역의 소정 앙각 범위에 8시간 체류하여 통신 서비스를 제공함으로써, 항상 통신을 확보하는 것이다. 상기한 소정 앙각 범위란, 예를 들면 앙각 70°∼90°(천정)와 같은 앙각 범위를 말하지만, 이 앙각 범 위는 개개의 통신 위성 시스템에 따라 설정되는 것이다. 또한, 통신 위성(1)과 같이 대략 천정 방향으로 비래하는 위성은, 예를 들면, 주기 24시간, 궤도 경사각 45°, 이심율 0.139, 원지점 고도 41650km, 근지점 고도 29930km를 궤도로 갖는 타원 궤도 위성을 들 수 있다. 도 3은 이러한 궤도를 항행하는 위성의 바로 아래점이 지표면 상에 그리는 궤적의 일례를 도시하고 있으며, 준천정 위성으로 불리는 경우가 있다. 또한, 통신 위성의 대수의 다소는 각각의 통신 위성 시스템에서 설정되는 것이다.

도 1 또는 도 2에서, 게이트웨이국(3)은, 각각 네트워크를 통해 클라이언트와 통신 링크하고 있으며, 통신 위성(1)을 통해, 이동국(4)과 통신한다. 이러한 통신 시스템의 이용 형태로서는, 예를 들면, 클라이언트가 방송 사업자이고, 이동국(4)이 차량 탑재 지상국(SNG국: Satellite News Gathering국)이며, 차량 탑재 지상국으로부터의 영상 음성 데이터를 통신 위성(1)을 통한 후에 게이트웨이국(3)을 경유하여 방송 사업자에게 송신하고, 방송 사업자로부터 차량 탑재 지상국에 음성 등의 데이터를 전송하여 양방향으로 통신하는 형태가 있다. 또한, 클라이언트가 병원이고, 이동국(4)이 구급 차량인 경우에, 이동국인 구급 차량으로부터의 영상 음성 데이터를, 통신 위성(1)을 통한 후에 게이트웨이국을 경유하여 병원으로 송신하고, 병원으로부터 통신 위성(1)을 통해 구급 차량에 대하여 음성 등의 데이터를 전송하여 양방향으로 통신하는 형태 등, 다양한 이용 형태를 생각할 수 있다.

도 4는 통신 회선의 전환 시의 송수신 내용을 도시하는 모식도이다. 도 4에서, 참조 부호 9는 음성이나 영상 등의 데이터 패킷, 참조 부호 10은 측정 가능 정 보 패킷이고, 이 측정 가능 정보 패킷(10)을 송신하고 있는 기간 내에는, 유의한 영상이나 음성 등의 데이터 패킷은 송신하지 않고, 이동국(4)은 수신 회선을 일단 전환하여, 현재 사용 중인 빔의 주변의 빔(이하 주변 빔이라고 함)의 회선 품질을 측정한다. 참조 부호 11은 전환 지시 패킷이고, 이 전환 지시 패킷(11)을 게이트웨이국(3)(도 4에서 GW국으로 표기함. 도 7 및 도 8에서 동일함)으로부터 송신하고 있는 기간 내에 이동국(4)은 수신 회선을 전환할 수 있다. 참조 부호 12는 이동국(4)이 수신 회선의 품질을 평가한 결과, 빔 전환을 요구한다고 판정한 경우에, 이동국(4)으로부터 게이트웨이국(3)에 대하여 빔 전환을 요구하는 전환 요구 패킷이다. 참조 부호 13은 이동국(4)이 게이트웨이국(3)으로 수신 회선의 전환을 지시할 때에, 이동국(4)으로부터 게이트웨이국(3)에 대하여 송신되는 전환 지시 패킷이다.

게이트웨이국(3)은 통신 위성(1)에 대하여 데이터 패킷 P1, P2를 통신 회선(5a)에 의해 송신한다. 통신 위성(1)은 게이트웨이국(3)으로부터의 데이터 패킷을 수신하고, 수신한 데이터 패킷 P1, P2를 통신 회선(6a)에 의해 송신한다. 이동국(4)은, 통신 에리어(2a)에 위치하고, 통신 회선(6a)에 의해 데이터 패킷 P1, P2를 수신한다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 이동국(4)은 통신 에리어(2a) 주변의 통신 에리어(2b)(이 명세서에서는 주변 통신 에리어라고 함)로 이동 중인 것으로 한다.

다음으로, 게이트웨이국(3)은, 주기적으로 측정 가능 패킷(10)을 연속하여 송신한다. 이 측정 가능 패킷(10)은, 그 패킷 데이터 중에, 게이트웨이국(3)으로 부터의 송신이 데이터 패킷(9)이 아니며, 이동국(4)이 주변 빔의 회선 품질의 측정을 행하는 기간에 있다는 것을 나타내는 식별 기호가 포함되는 것이면 된다. 이 측정 가능 패킷(10)은 통신 회선(5a)에 의해 송신되며, 통신 위성(1a)을 경유하여 통신 회선(6a)에 의해 이동국(4)으로 송신된다. 이동국(4)은 통신 회선(6a)에 의해 측정 가능 정보 패킷을 수신하고, 수신 회선을 주변의 통신 에리어(2b)에 대응하는 통신 회선(6b)으로 일단 전환하여, 수신 신호 강도나 비트 오류율 등의 회선 품질을 측정한다. 도 4에는, 게이트웨이국(3)으로부터 통신 회선(5b)에 대해서도 측정 가능 정보 패킷(10)을 송신하고 있으며, 이동국(4)은 통신 회선(6b)에서, 이것을 수신할 수 있다. 이 회선 품질의 측정에 의해, 통신 회선(6b) 쪽의 품질이 좋다는 사상, 혹은 통신 회선(6b)의 품질이 상승하고, 통신 회선(6a)의 품질이 하강하고 있다는 사상 등에 의해, 회선 평가를 행하여 통신 회선(6b)으로 전환할지의 여부를 판정한다. 또한, 측정 가능 정보 패킷(10) 대신에, 통신 회선(6a)을 통해 직전에 송신한 데이터 패킷 P2 등의 데이터 패킷을 통신 회선(6b)을 통해 이동국(4)으로 송신해도 된다. 또한, 측정 가능 정보 패킷(10)을 송신하는 통신 회선으로서, 회선 품질의 측정용 공통 회선을 통신 에리어(2b)에 설치해도 되고, 이 경우, 이동국(4)은 측정 가능 정보 데이터(10)를 수신하면 측정용 회선으로 전환하여 이후의 패킷을 수신함으로써, 주변 통신 에리어의 통신 회선의 품질의 측정을 행한다.

지상국(4)에서 상기한 회선 품질의 측정 및 평가의 결과, 통신 회선(6b)으로의 전환이 필요하다고 판정한 경우, 이동국(4)은 전환 요구 패킷(12)을 게이트웨이 국(3)으로 송신한다(통신 회선(7a)을 통해). 이 전환 요구 패킷(12)은, 전환처의 통신 에리어(2b)나 통신 회선(6b)의 정보를 포함하고 있다. 이 전환 요구 패킷(12)을 수신한 게이트웨이국(3)은, 전환 지시 패킷(11)을 통신 회선(5a) 및 통신 회선(5b)에 연속하여 송신한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 기간 T 중의 전반은 통신 회선(5a)을 통해, 후반은 통신 회선(5b)을 통해 송신하거나, 혹은, 기간 T에 걸쳐 통신 회선(5a, 5b)의 양방을 통해 송신하도록 해도 된다. 이동국(4)은, 전환 지시 패킷(11)을 수신하면, 그 패킷 내의 정보에 기초하여 통신 회선 전환을 행하거나, 또는 회선 품질 평가의 결과 전환처로 한 통신 회선으로의 전환을 행한다. 즉, 지상국(4)은, 통신 회선(6a)으로부터 통신 회선(6b)(주파수 f3)으로 전환하고, 다음의 데이터 패킷 P4, P5를 수신한다.

한편, 이동국(4)으로부터 송신을 행하는 통신 회선(7a)의 전환은 다음과 같이 행한다. 이동국(4)은, 상기한 바와 같이 수신 회선의 품질의 측정 및 평가를 행하여, 전환 요구 패킷(12)을 송신하고 있으며, 송신 회선인 통신 회선(7a)에 대해서도 전환이 필요로 된다. 이 때, 도 4에 도시한 바와 같이, 이동국(4)은 통신 회선(7a)에 의해 전환 지시 패킷(13)을 송신하고, 송신 회선을 통신 회선(7b)으로 전환하여, 그 후의 송신을 행한다. 이 전환 지시 패킷(13)을 수신한 게이트웨이국(3)은 수신 회선을 통신 회선(8b)으로 전환하여, 그 후의 이동국(4)으로부터의 데이터 패킷을 수신한다.

또한, 게이트웨이국(3)은 전환 지시 패킷(11)을 통신 회선(5a)과 통신 회선(5b)의 양방으로 송신하지만, 이동국(4)은 통신 회선(6b)으로의 전환 후에 전환 지시 패킷(11)을 수신할 수 있다. 이동국(4)은, 통신 회선의 전환 직후에 전환 지시 패킷(11)을 수신한 경우에는, 통신 회선의 전환 기간 중에 데이터 패킷의 수신 누락이 없었다고 판단할 수 있다. 또한 이동국(4)은, 측정 가능 정보 패킷(10)의 수신 시에, 권역 내에 머물고 있는 통신 에리어의 통신 회선 및 주변의 통신 에리어의 통신 회선의 수신 신호 강도가 소정 레벨 이하인 경우나, 비트 오류율이 소정 레벨 이상인 경우에는, 차폐 등의 장해에 의해 회선 품질이 열화되어 있다고 판정하여, 회선 전환을 행하지 않도록 해도 된다.

다음으로 게이트웨이국의 구성에 대하여 설명한다. 도 5는 게이트웨이국의 구성을 도시하는 구성도이다. 도 5에서, 참조 부호 14는 송신 안테나, 참조 부호 15는 수신 안테나이다. 참조 부호 16은 안테나(14)를 통해 통신 위성과 통신함으로써 이동국과의 사이에서 통신을 행하는 송신부, 참조 부호 17은 송신부(16)로 송신하는 데이터 패킷을 송출하는 패킷 송출부, 참조 부호 18은 전환 지시 패킷(11) 및 측정 가능 정보 패킷(10)을 생성하는 전환 제어 패킷 생성부이다. 참조 부호 19는 통신 네트워크와의 인터페이스이고, 참조 부호 20은 통신 네트워크로부터의 통신 데이터로부터 데이터 패킷을 생성하는 데이터 패킷 생성부, 참조 부호 21은 패킷 송출 대기의 데이터 패킷을 일시적으로 축적하는 데이터 패킷 축적부이다. 참조 부호 22는 통신 위성(1)을 통해 이동국(4)으로부터의 송신 신호를 수신하는 수신부, 참조 부호 23은 수신한 이동국(4)으로부터의 신호를 통신 네트워크의 프로토콜에 정합한 전송 신호로 변환하는 수신 신호 처리부이다. 또한, 참조 부호 24는 송신부(16) 및 수신부(22)에 통신 회선의 전환을 지시하는 회선 전환 제어부이 다.

다음으로 게이트웨이국(3)의 동작에 대하여 도 5에 의해 설명한다. 각 클라이언트로부터의 통신 데이터는 통신 네트워크를 통해 네트워크 I/F부(19)에 입력된다. 네트워크 I/F부(19)는, 입력된 통신 데이터를 순차적으로 데이터 패킷 생성부(20)로 출력한다. 데이터 패킷 생성부(20)는, 수취한 통신 데이터로부터 데이터 패킷을 생성하여 출력한다. 통신 네트워크 측에서의 패킷 형식과, 위성 통신 측에서의 패킷 형식이 동일한 경우에는, 데이터 패킷 생성부(20)는 스루 출력으로 할 수도 있다. 또한, 데이터 패킷 생성부(20)는 스트림계의 데이터 등에 대하여 필요에 따라 네트워크 I/F부(19)로부터 입력된 통신 데이터를 시간축 압축하여 데이터 패킷을 생성한다. 패킷 송출부(17)에는, 데이터 패킷 생성부(20)로부터의 데이터 패킷과 전환 제어 패킷 생성부(18)로부터의 측정 가능 정보 패킷(10) 또는 전환 지시 패킷(11)이 입력된다. 패킷 송출부(17)는, 측정 가능 정보 패킷(10) 또는 전환 지시 패킷(11)이 입력되어 있는 동안에는, 이들의 패킷을 송신부(16)로 출력하고, 데이터 패킷 생성부(20)로부터의 데이터 패킷을 데이터 패킷 축적부(21)로 출력한다. 또한, 패킷 송출부(17)는, 측정 가능 정보 패킷(10) 및 전환 지시 패킷(11)이 입력되어 있지 않은 동안에는, 데이터 패킷 생성부(20)로부터의 데이터 패킷을 송신부(16)로 출력하지만, 데이터 패킷 축적부(21)에 데이터 패킷이 축적되어 있는 경우에는, 그 데이터 패킷을 우선하여 송신부(16)로 출력한다. 송신부(16)는 데이터 패킷을 순차 송신하지만, 측정 가능 정보 패킷(10) 및 전환 지시 패킷(11)에 대해서는 연속하여 복수회 송신한다. 또한, 도 4에서 설명한 바 와 같이 측정 가능 정보 패킷(10)과 전환 지시 패킷(11)은 통신 회선(5a, 5b)에 대하여 송신하고 있으며, 전환 지시 패킷(11)에 대해서는, 기간 T 중의 전반을 통신 회선(5a)으로, 후반을 통신 회선(5b)으로 송신하거나, 기간 T에 걸쳐 양방으로 송신하도록 해도 된다. 이 통신 회선의 전환은 회선 전환 제어부(24)에서 판단하여, 송신부(16)로 통신 회선의 전환 지시를 보냄과 함께, 전환 제어 패킷 생성부(18)에 대하여 측정 가능 정보 패킷(10) 또는 전환 지시 패킷(11)의 생성과 출력을 지시한다. 회선 전환 제어부(24)는, 측정 가능 정보 패킷(10)을 주기적으로 생성하여 출력하도록 지시한다. 한편, 전환 지시 패킷(11)에 대해서는, 수신 신호 처리부(23)가 수신하여 출력하는 전환 요구 패킷(12)에 기초하여, 생성과 출력을 지시한다.

또한, 게이트웨이국(3)은 수신 안테나(15)를 통해, 이동국(4)으로부터의 송신 신호를 수신부(22)에 의해 수신한다. 수신부(22)는 RF 신호를 저주파 변환하여 수신 신호 처리부(23)로 출력한다. 수신 신호 처리부(23)는, 저주파 변환 후의 신호로부터 데이터 패킷, 전환 요구 패킷(12), 전환 지시 패킷(13)을 구별하고, 데이터 패킷에 대해서는 네트워크 I/F부(19)로, 전환 요구 패킷(12) 및 전환 지시 패킷(13)에 대해서는 회선 전환 제어부(24)로 출력한다. 또한, 수신 신호 처리부(23)는, 스트림계의 데이터 등에 대하여 필요에 따라 시간축 신장하여 재생하고 네트워크 I/F부(19)로 출력한다. 한편, 회선 전환 제어부(24)는, 전환 요구 패킷(12)을 수신 신호 처리부(23)로부터 수취하면, 상기한 바와 같이 전환 지시 패킷(11)의 생성을 전환 제어 패킷 생성부(18)에 지시하고, 송신부(16)에 대하여 전환 지시 패킷(11)의 송신을 지시한다. 또한 회선 전환 제어부(24)는, 전환 지시 패킷(13)을 수취하면, 통신 회선의 전환을 수신부(22)에 지시한다.

다음으로 이동국(4)의 구성에 대하여 설명한다. 도 6은 이동국(4)의 구성을 도시하는 구성도이다. 도 6에서, 참조 부호 25는 전환 요구 패킷(12) 및 전환 지시 패킷(13)을 생성하는 전환 제어 패킷 생성부이다. 참조 부호 26은 수신한 게이트웨이국(3)으로부터의 신호를 통신 네트워크의 프로토콜에 정합한 전송 신호로 변환하는 수신 신호 처리부로서, 스트림계 데이터 등에 대하여 시간축 신장 처리도 행한다. 참조 부호 27은 송신부(16) 및 수신부(22)에 통신 회선의 전환을 지시하는 회선 전환 제어부이다. 참조 부호 28은 이동국(3) 내의 음성·영상 데이터나, 제어 데이터를 입출력하는 입출력 I/F부이다. 도 6에서, 도 5와 동일한 부호를 붙인 회로부는, 도 5의 이들과 동일 또는 상당한 회로부를 나타낸다.

지상국(4)의 동작에 대하여, 도 6에 의해 설명한다. 수신부(22)는 통신 회선(6a)에 의해 게이트웨이국(3)으로부터의 데이터 패킷 P1, P2를 수신하고, 또한 측정 가능 정보 패킷(10)을 수신한다. 이 측정 가능 정보 패킷(10)은 수신 신호 처리부(26)에서 식별되어, 회선 전환 제어부(27)로 출력된다. 회선 전환 제어부(27)는, 권역 내에 머물고 있는 통신 에리어의 주변의 통신 에리어의 통신 회선으로 일단 전환하여 수신하도록 수신부(22)에 대하여 지시한다. 수신부(22)는, 수신 신호 강도나 비트 오류율 등의 회선 품질을 측정하여, 회선 전환 제어부(27)로 출력한다. 회선 전환 제어부(27)는, 회선 품질 측정 결과에 기초하여 통신 회선을 전환할지의 여부를 판정한다. 전환하는 경우에는, 도 4에서 설명한 바와 같이, 전환 제어 패킷 생성부(25)에 대하여 전환 요구 패킷(12)의 생성과 출력을 지시하고, 송신부(16)에 대하여 전환 요구 패킷(12)의 출력을 지시한다. 이 전환 요구 패킷(12)에 응답하여 게이트웨이국(3)으로부터 전환 지시 패킷(11)이 송신되고, 이것을 수신부(22)에서 수신한다. 이 전환 지시 패킷(11)은 수신 신호 처리부(26)에서 식별되어, 회선 전환 제어부(27)로 출력된다. 회선 전환 제어부(27)는, 이 전환 지시 패킷(11)의 수신에 기초하여, 수신부(22)에 대하여 통신 회선(6b)으로의 전환을 지시한다.

다음으로 이동국(4)에서의 송신 회선의 전환 동작에 대하여 설명한다. 이동국(4)은, 상기한 바와 같이 수신 회선의 품질의 측정 및 평가를 행하여, 전환 요구 패킷(12)을 송신하고 있으며, 송신 회선인 통신 회선(7a)에 대해서도 전환이 필요로 된다. 이 때, 회선 전환 제어부(27)는 전환 제어 패킷 생성부(25)에 대하여 전환 지시 패킷(13)의 생성과 출력을 지시하고, 송신부(16)에 대하여, 통신 회선(7a)에 의해 전환 지시 패킷(13)을 송신하도록 지시한다. 이 전환 지시 패킷(13) 송신 후, 송신부(16)의 회선을 통신 회선(7b)으로 전환하고, 그 후의 송신을 행한다. 이 전환 지시 패킷(13)을 수신한 게이트웨이국(3)은 수신 회선을 통신 회선(8b)으로 전환하고, 그 후의 이동국(4)으로부터의 데이터 패킷을 수신한다.

따라서, 실시예 1에 따르면, 게이트웨이국으로부터 전환 지시 패킷이 송신되고 있는 기간 중에, 이동국이 수신하는 통신 회선의 전환을 행하기 때문에, 데이터 패킷의 수신 누락을 방지할 수 있으며, 또한, 주변 에리어에서의 통신 회선 품질에 기초하여 회선 전환의 필요 여부를 판정하기 때문에, 회선 전환 후에 확실하게 주변 에리어의 통신 회선을 통해 송신되는 데이터 패킷을 포착할 수 있다.

(실시예 2)

본 발명의 실시예 2에 따른 위성 통신 방법, 그 방법에 이용하는 이동국 및 게이트웨이국에 대하여 설명한다. 도 7은 실시예 2에 따른 위성 통신 방법에서의 통신 회선 전환 시의 송수신 내용을 도시하는 모식도이다. 실시예 1에서, 이동국(4)은 전환 요구 패킷(12)과 전환 지시 패킷(13)을 송신하는 것인 데 대하여(도 4 참조), 실시예 2에 따른 이동국(4)은 전환 요구 패킷(12)을 생략하고, 전환 지시 패킷(13)을 송신하는 것이다. 도 7에서, 도 4와 동일한 부호를 붙인 부분은, 도 4의 이들 부분과 동일 또는 상당하는 부분을 도시한다.

도 7에서, 이동국(4)은 회선 측정의 결과, 회선 전환이 필요하다고 판정하였을 때, 전환 지시 패킷(13)을 게이트웨이국(3)으로 송신한다. 이 전환 지시 패킷(13)을 수신한 게이트웨이국(3)은, 수신 회선을 통신 회선(8a)으로부터 통신 회선(8b)으로 전환하고, 또한 전환 지시 패킷(11)을 송신한다. 이 전환 지시 패킷(11)에 하는 처리 내용에 대해서는 실시예 1에 도시한 바와 같다. 이동국(4)은, 상기한 바와 같이 전환 지시 패킷(13)을 송신한 후, 송신 회선을 통신 회선(7a)으로부터 통신 회선(7b)으로 전환하고, 그 후의 데이터 패킷의 송신을 행한다. 또한, 이들의 각 국 내에서의 처리는, 도 5에 도시한 게이트웨이국(3)의 회선 전환 제어부(24), 및 도 6에 도시한 이동국(4)의 회선 전환 제어부(27)에 의해 행한다.

따라서, 실시예 2에 따르면, 이동국이 수신 회선의 전환 요구를 행할 때에 이동국으로부터 게이트웨이국으로 송신되는 전환 지시 패킷에 응답하여, 게이트웨 이국은, 이동국으로부터의 데이터 패킷을 수신하는 수신 회선의 전환을 행하기 때문에, 회선 전환의 처리에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

(실시예 3)

본 발명의 실시예 3에 따른 위성 통신 방법, 그 방법에 이용하는 이동국 및 게이트웨이국에 대하여 설명한다. 도 8은 실시예 3에 따른 위성 통신 방법에서의 통신 회선 전환 시의 송수신 내용을 도시하는 모식도이다. 실시예 1에서, 이동국(4)은 측정 가능 정보 패킷(10)을 수신하고, 통신 회선의 품질 측정을 행하여, 회선 전환의 필요 여부를 판정하였지만, 실시예 3에서는, GPS 수신기로부터의 위치 정보에 기초하여 권역 내에 머물고 있는 통신 에리어를 특정하고, 회선 전환의 필요 여부를 판정한다. 이 경우, 도 8에 도시한 바와 같이 측정 가능 정보 패킷의 송신은 생략되며, 회선 전환이 필요한 경우에는 전환 요구 패킷(12)을 송신하고, 그 후의 이동국(4) 및 게이트웨이국(3)에서의 처리 내용은 도 4에서 설명한 바와 같다. 또한, 이동국(4) 및 게이트웨이국(3)의 각각의 구성은 도 5 및 도 6에 도시한 구성과 마찬가지이지만, 게이트웨이국(3)에서의 측정 가능 정보 패킷의 송신을 위한 처리와, 그 측정 가능 정보 패킷을 수신하여 이동국(4)이 행하는 회선 품질의 측정 처리는 생략된다. 또한, 이동국(4)은, GPS 위성으로부터의 위치 정보와, 통신 에리어(예를 들면 에리어 중앙점의 위도·경도와, 에리어 반경 등에 의해 확정함)와의 위치 관계에 의해 권역 내에 머물고 있는 에리어를 특정할 수 있다.

따라서, 실시예 3에 따르면, GPS 수신기로부터의 위치 정보에 기초하여 이동국이 권역 내에 머물고 있는 통신 에리어를 특정하기 때문에, 이동국은 주변 에리어에 대응하는 통신 회선의 품질 측정을 생략할 수 있어, 회선 전환 처리에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

또한, 실시예 2에서 전환 요구 패킷(12)을 생략하는 경우에 대해 설명하였지만, 실시예 3에서도, 마찬가지로 전환 요구 패킷(12)을 생략하고, 회선 전환이 필요하다고 판정한 후에, 전환 지시 패킷(13)을 송신하도록 해도 된다.

본 발명에 따르면, 게이트웨이국으로부터 전환 지시 패킷이 송신되고 있는 기간 중에, 이동국이 수신하는 통신 회선의 전환을 행하기 때문에, 데이터 패킷의 수신 누락이 없으며, 또한, 주변 에리어에서의 통신 회선 품질에 기초하여 판정하기 때문에, 회선 전환 후에 주변 에리어의 통신 회선을 통해 송신되는 데이터 패킷을 확실하게 포착할 수 있다.

Claims

지상에 멀티 빔을 형성하는 통신 위성을 통해, 게이트웨이국과 이동국과의 사이에서 통신을 행하는 위성 통신 방법에 있어서,

상기 게이트웨이국으로부터 상기 이동국에 대하여 측정 가능한 정보 패킷을 송신하고, 상기 측정 가능한 정보 패킷을 수신한 상기 이동국은, 권역 내에 머물고 있는(stay) 통신 에리어의 주변 에리어의 통신 회선의 품질을 측정하며, 상기 이동국은, 상기 측정 결과에 기초하여, 상기 게이트웨이국에 대하여 회선을 전환하기 위한 전환 요구 패킷을 송신하고, 상기 게이트웨이국은 전환 요구 패킷에 기초하여 전환 지시 패킷을 연속하여 송신하며, 상기 이동국은, 상기 전환 지시 패킷이 연속하여 송신되고 있는 동안에, 통신 회선을 전환하는 것을 특징으로 하는 위성 통신 방법.
게이트웨이국에 있어서,

지상에 멀티 빔을 형성하는 통신 위성을 통해 이동국과 통신을 행하는 송신부와,

입력된 콘텐츠 데이터로부터 데이터 패킷을 생성하는 데이터 패킷 생성부와,

상기 데이터 패킷 생성부에 의해 생성된 데이터 패킷, 또는 상기 이동국에 통신 회선의 전환을 지시하는 연속하는 전환 지시 패킷을 상기 송신부로 송출하는 패킷 송출부와,

상기 이동국으로부터 전환 요구 패킷을 수신하면, 상기 전환 지시 패킷의 송 출을 상기 패킷 송출부에 지시하는 회선 전환 제어부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트웨이국.
이동국에 있어서,

지상에 멀티 빔을 형성하는 통신 위성을 통해 게이트웨이국으로부터 송신되는 데이터 패킷의 수신을 행하는 수신부와,

상기 수신부에 의해 수신한 신호로부터 콘텐츠 데이터를 재생 출력함과 함께, 상기 게이트웨이국으로부터 연속하여 송신되는 전환 지시 패킷을 검지하는 수신 신호 처리부와,

권역 내에 머물고 있는 통신 에리어로부터 주변의 통신 에리어로의 이동에 기초하는 회선 전환의 제어를 행하는 회선 전환 제어부

를 포함하며,

상기 회선 전환 제어부는, 회선 전환을 행할 필요가 있는지의 여부를 판정하고, 회선 전환이 필요하다고 판정한 경우 상기 게이트웨이국에 전환 요구 패킷을 송신하고, 상기 전환 요구 패킷에 응답하여 상기 게이트웨이국으로부터 송신되는 상기 전환 지시 패킷을 상기 수신 신호 처리부가 검지하고 있는 기간 중에 상기 수신부로 회선 전환을 지시하는 것을 특징으로 하는 이동국.