特許 5724048 データ通信装置、プログラム及び衛星通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5724048

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月27日

(54)【発明の名称】データ通信装置、プログラム及び衛星通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/04 20090101AFI20150507BHJP

   H04W 84/06 20090101ALI20150507BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/04 110

   H04W84/06

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-504657(P2015-504657)

(86)(22)【出願日】2014年7月16日

(86)【国際出願番号】JP2014003779

【審査請求日】2015年1月21日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンクモバイル株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】515019401

【氏名又は名称】タイコム パブリック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】宮川 潤一

(72)【発明者】

【氏名】島崎 良仁

(72)【発明者】

【氏名】田近 明彦

(72)【発明者】

【氏名】イサラ アマタヤクル

(72)【発明者】

【氏名】サコン キティヴァットキャラポン

【審査官】 石原 由晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−３１８９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１４０１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５０３０６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

衛星を介して通信するデータ通信装置であって、
前記衛星を介する音声通信に対して、前記衛星を介して行われている現在の音声通信に必要な帯域より、予め定められた帯域以上大きい帯域を予め割り当てる割当制御部
を備え、
前記割当制御部は、前記現在の音声通信に必要な帯域が減少した場合に、前記減少した後の前記現在の音声通信に必要な帯域より、前記衛星を介する音声通信に対して前記予め定められた帯域以上大きい帯域が割り当てられた状態になるよう、前記衛星を介する音声通信に対して割り当てている帯域を減少させる
データ通信装置。

【請求項2】

衛星を介して通信するデータ通信装置であって、
前記衛星を介する音声通信に対して、前記衛星を介して行われている現在の音声通信に必要な帯域より、予め定められた帯域以上大きい帯域を予め割り当てる割当制御部
を備え、
前記割当制御部は、前記現在の音声通信に必要な帯域が大きいほど、前記衛星を介する音声通信に対して前記予め割り当てている帯域と、前記現在の音声通信に必要な帯域との差を大きくする
データ通信装置。

【請求項3】

衛星を介して通信するデータ通信装置であって、
前記衛星を介する音声通信に対して、前記衛星を介して行われている現在の音声通信に必要な帯域より、予め定められた帯域以上大きい帯域を予め割り当てる割当制御部
を備え、
前記割当制御部は、前記現在の音声通信に必要な帯域に対する、前記衛星を介する音声通信に対して前記予め割り当てている帯域の比率が、予め定められた閾値を超えるよう、前記衛星を介する音声通信に対して前記予め割り当てる帯域を調整する
データ通信装置。

【請求項4】

前記予め定められた帯域は、前記衛星を介する１回線の音声通信に必要な帯域である
請求項１から３のいずれか一項に記載のデータ通信装置。

【請求項5】

前記割当制御部は、前記衛星を介する音声通信に対して、上り方向及び下り方向の双方について前記予め定められた帯域以上大きい帯域を予め割り当てる
請求項１から４のいずれか一項に記載のデータ通信装置。

【請求項6】

前記割当制御部は、前記衛星を介する音声通信に対して帯域を割り当てていない状態で、前記衛星を介して送信するパケットから音声通信用のパケットを検出した場合に、前記衛星を介する音声通信に対して、２回線の音声通信に必要な帯域以上の帯域を割り当てる
請求項１から５のいずれか一項に記載のデータ通信装置。

【請求項7】

コンピュータを、請求項１から６のいずれか一項に記載のデータ通信装置として機能させるためのプログラム。

【請求項8】

請求項１から６のいずれか一項に記載のデータ通信装置と、
前記衛星と
を備える衛星通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、データ通信装置、プログラム及び衛星通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

仮設通話網を構成する複数の可搬型の無線ＬＡＮアクセスポイントの一つをＳＩＰサーバとし、ＳＩＰサーバを衛星携帯電話に接続し、仮設通話網を衛星携帯電話による衛星通信経由で他の公衆回線網に接続する携帯電話網システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００８−２６３２８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

衛星通信を介する音声通信に対して帯域を動的に割り当てる場合、新たに生じた音声通信が、既存の音声通信の通信品質に悪影響を与える場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の第１の態様においては、衛星を介して通信するデータ通信装置であって、衛星を介する音声通信に対して、衛星を介して行われている現在の音声通信に必要な帯域より、予め定められた帯域以上大きい帯域を予め割り当てる割当制御部を備える。

【0005】

予め定められた帯域は、衛星を介する１回線の音声通信に必要な帯域であってよい。

【0006】

割当制御部は、衛星を介する音声通信に対して、上り方向及び下り方向の双方について予め定められた帯域以上大きい帯域を予め割り当ててよい。

【0007】

割当制御部は、現在の音声通信に必要な帯域が減少した場合に、減少した後の現在の音声通信に必要な帯域より、衛星を介する音声通信に対して予め定められた帯域以上大きい帯域が割り当てられた状態になるよう、衛星を介する音声通信に対して割り当てている帯域を減少させてよい。

【0008】

割当制御部は、現在の音声通信に必要な帯域が大きいほど、衛星を介する音声通信に対して予め割り当てている帯域と、現在の音声通信に必要な帯域との差を大きくしてよい。

【0009】

割当制御部は、現在の音声通信に必要な帯域に対する、衛星を介する音声通信に対して予め割り当てている帯域の比率が、予め定められた閾値を超えるよう、衛星を介する音声通信に対して予め割り当てる帯域を調整してよい。

【0010】

割当制御部は、衛星を介する音声通信に対して帯域を割り当てていない状態で、衛星を介して送信するパケットから音声通信用のパケットを検出した場合に、衛星を介する音声通信に対して、２回線の音声通信に必要な帯域以上の帯域を割り当ててよい。

【0011】

本発明の第２の態様においては、プログラムは、コンピュータを、上記データ通信装置として機能させる。

【0012】

本発明の第３の態様においては、衛星通信システムは、上記データ通信装置と、上記衛星とを備える。

【0013】

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】一実施形態における通信システム２を概略的に示す。

【図2】モデム１００の機能ブロック構成の一例を模式的に示す。

【図3】音声通信に対して動的に割り当てられる帯域の時間変化の一例を模式的に示す。

【図4】データ通信に対して動的に割り当てられる帯域の時間変化の一例を模式的に示す。

【図5】割当制御部１４０が実行する処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0016】

図１は、一実施形態における通信システム２を概略的に示す。通信システム２は、衛星通信システム４、地上通信システム７及び地上通信システム８を備える。衛星通信システム４は、地上通信システム７及び地上通信システム８を、通信衛星５０を介して、地上通信システム６に接続する。

【0017】

地上通信システム７及び地上通信システム８は、例えば、離島や山間部等、人口非密集地等における通信システムである。地上通信システム６は、例えば１基地局あたりの収容人数が、地上通信システム７及び地上通信システム８における１基地局あたりの収容人数より多い。地上通信システム６、地上通信システム７及び地上通信システム８は、衛星通信システム４を介して、相互に通信する。

【0018】

衛星通信システム４は、衛星通信装置１０と、ＩＦ変換装置２０と、衛星通信装置１１と、ＩＦ変換装置２１と、通信衛星５０と、衛星通信装置１２と、ＩＦ変換装置２２とを備える。衛星通信装置１０は、モデム１００と、アンテナ１９０とを有する。衛星通信装置１１は、モデム１０１と、アンテナ１９１とを有する。

【0019】

地上通信システム６は、基地局３２と、基地局制御装置６０、移動通信交換局６２、公衆電話交換回線網６６及びユーザ端末４２を備える。地上通信システム７は、基地局３０と、ユーザ端末４０と、ユーザ端末４３とを備える。地上通信システム８は、基地局３１と、ユーザ端末４１とを備える。

【0020】

ユーザ端末４０、ユーザ端末４１、ユーザ端末４２及びユーザ端末４３は、音声通信機能を有する。また、ユーザ端末４０、ユーザ端末４１、ユーザ端末４２及びユーザ端末４３は、データ通信機能を有する。ユーザ端末４０、ユーザ端末４１、ユーザ端末４２及びユーザ端末４３は、例えば、スマートフォン等の携帯電話機である。

【0021】

衛星通信システム４において、基地局３０及び基地局３１は、それぞれ人口非密集地等に設けられる。基地局３０は、ユーザ端末４０、ユーザ端末４３からのトラフィックを受け取って、ＩＦ変換装置２０にトラフィックを出力する。ユーザ端末４０及びユーザ端末４３からのトラフィックには、音声通信のトラフィック及びデータ通信のトラフィック等が含まれる。

【0022】

ＩＦ変換装置２０は、基地局３０と衛星通信装置１０との間に設けられる。具体的には、ＩＦ変換装置２０は、基地局３０と、モデム１００との間に設けられる。ＩＦ変換装置２０は、基地局３０から受け取ったトラフィックをＩＰパケット等のパケットに変換して、モデム１００に出力する。また、ＩＦ変換装置２０は、モデム１００から出力されたパケットを、基地局３０向けのトラフィックに変換して、基地局３０に出力する。基地局３０は、トラフィックに応じてユーザ端末４０及びユーザ端末４３と通信する。

【0023】

モデム１００は、通信衛星５０を介して通信するデータ通信装置の一例である。モデム１００は、ＩＦ変換装置２０からのパケットの信号を変調して、得られた変調信号をアンテナ１９０に出力する。アンテナ１９０は、モデム１００から出力された変調信号を電波として出力する。アンテナ１９２から出力された電波は、通信衛星５０を介してアンテナ１９２によって受信される。また、アンテナ１９０は、通信衛星５０から受信した電波に基づいて受信信号を生成して、モデム１００に出力する。モデム１００は、アンテナ１９０から出力された受信信号を復調して、得られたパケットをＩＦ変換装置２０に出力する。

【0024】

通信衛星５０は、アンテナ１９０とアンテナ１９２との間で電波を中継する。アンテナ１９２は、通信衛星５０から受信した電波に基づいて受信信号を生成して、モデム１０２に出力する。モデム１０２は、アンテナ１９０から出力された受信信号を復調して、得られたパケットをＩＦ変換装置２２に出力する。また、モデム１００は、ＩＦ変換装置２２から取得したパケットの信号を変調して、得られた変調信号をアンテナ１９２に出力する。アンテナ１９２は、モデム１０２から出力された変調信号を電波として出力する。アンテナ１９２から出力された電波は、通信衛星５０を介してアンテナ１９０によって受信される。

【0025】

ＩＦ変換装置２２は、基地局制御装置６０と衛星通信装置１２との間に設けられる。具体的には、ＩＦ変換装置２２は、基地局制御装置６０と、モデム１０２との間に設けられる。ＩＦ変換装置２２は、モデム１０２から出力されたパケットを、基地局制御装置６０向けのトラフィックに変換して、基地局制御装置６０に出力する。また、ＩＦ変換装置２２は、基地局制御装置６０から受け取ったトラフィックをＩＰパケット等のパケットに変換して、モデム１０２に出力する。

【0026】

基地局制御装置６０は、基地局３２と接続される。また、基地局制御装置６０は、移動通信交換局６２と接続とされる。基地局制御装置６０は、ＩＦ変換装置２２から取得したトラフィックを、トラフィックの宛先に応じて、基地局３２又は移動通信交換局６２に出力する。例えば、基地局制御装置６０は、トラフィックの宛先がユーザ端末４２である場合、ユーザ端末４２が無線接続される基地局３２へそのトラフィックを送る。

【0027】

また、基地局制御装置６０は、基地局３２からユーザ端末４２に関するトラフィックを受け、トラフィックの対象となる通信交換局へそのトラフィックを中継する。例えば、基地局制御装置６０は、ユーザ端末４０宛のトラフィックを、ＩＦ変換装置２２に出力する。また、基地局制御装置６０は、公衆電話交換回線網６６に接続されている端末宛のトラフィックを、公衆電話交換回線網６６の交換局である移動通信交換局６２に出力する。なお、ユーザ端末４２からのトラフィックには、音声通信のトラフィック及びデータ通信のトラフィック等が含まれる。

【0028】

なお、地上通信システム８は、地上通信システム７と同様の構成を有する。具体的には、基地局３１は、基地局３０と同様の機能を有する。また、ユーザ端末４１は、ユーザ端末４０及びユーザ端末４３と同様の機能を有する。また、衛星通信システム４において、ＩＦ変換装置２１は、ＩＦ変換装置２０と同様の機能を有する。また、衛星通信装置１１は、衛星通信装置１０と同様の機能及び構成を有する。具体的には、モデム１０１は、モデム１００と同様の機能及び構成を有する。また、アンテナ１９１は、アンテナ１９０と同様の機能及び構成を有する。そのため、地上通信システム８、ＩＦ変換装置２１及び衛星通信装置１１の各部の動作については、説明を省略する。本実施形態の説明では主として、モデム１００の機能を取り上げて説明する。

【0029】

衛星通信システム４において、モデム１００は、制御側の地球局である衛星通信装置１２に、帯域の割り当てを要求する。この場合、モデム１００は、ＩＦ変換装置２０から取得した単位時間あたりに送信するべきパケット量に基づき、衛星通信装置１２に動的に帯域の割り当てを要求する。これにより、例えば、地上通信システム７と地上通信システム８との間で、通信衛星５０を介する衛星通信の帯域を共有することができる。そのため、衛星通信の帯域の利用効率を高めることができる。

【0030】

ここで、モデム１００は、データ通信に対して、ＩＦ変換装置２０から出力される現在の単位時間あたりのパケット量に略合致した幅の帯域を要求する。一方、モデム１００は、音声通信に対しては、既に行われている通話に対して確保されるべき帯域より、１通話数に対応する帯域分、帯域を余分に要求する。これにより、例えば、ユーザ端末４０を用いて通話中に、ユーザ端末４１から新たな呼が発生した場合、新たな呼に対して帯域が実際に割り当てられる前に、既に割り当てを受けていた余分の帯域を使って、新たな呼に関する音声通信のパケットを送信できる。そのため、ユーザ端末４０を用いた既存の通話の音声品質が、新たに発生した呼によって低下することを抑制できる。なお、説明を簡潔にすることを目的として、モデム１００が帯域の割り当てを要求することを、単に「帯域を割り当てる」等と呼ぶ場合がある。

【0031】

図２は、モデム１００の機能ブロック構成の一例を模式的に示す。モデム１００は、検出部１２０、割当制御部１４０及び送受信部１８０を有する。

【0032】

送受信部１８０は、通信衛星５０を介して伝送される信号を生成する。具体的には、送受信部１８０は、通信衛星５０を通じて送信される送信信号を生成する。また、送受信部１８０は、ＩＦ変換装置２０を介して送信される送信信号を生成する。

【0033】

具体的には、送受信部１８０は、音声通信用のパケットやデータ通信用のパケット等、通信衛星５０を介して送信されるパケットを、ＩＦ変換装置２０から受信する。送受信部１８０は、ＩＦ変換装置２０から取得したパケットの信号に変調処理、増幅処理等を施して、アンテナ１９０に出力する。アンテナ１９０は、送受信部１８０から出力された信号を送信する。また、送受信部１８０は、アンテナ１９０から取得した信号に復調処理等を施すことによって得られたパケットを、ＩＦ変換装置２０に送信する。

【0034】

検出部１２０は、通信衛星５０を介して送信するパケットから音声通信用のパケットを検出する。例えば、検出部１２０は、伝送されるパケットを解析することによって、伝送されるパケットが音声通信のパケットであることを検出する。検出部１２０は、送信されるパケットの内容に基づき、音声通信の発生を検出する。また、検出部１２０は、予め定められた時間内に送信されている音声通信のパケット量に基づき、現在行われている音声通信に必要なデータ量を検出する。

【0035】

なお、検出部１２０は、通信衛星５０へ送信されるパケット内の予め定められたフィールドに、音声通信用のパケットであることを示す値が格納されている場合に、送信されるパケットが音声通信用のパケットであると判断する。一例として、パケット内の予め定められたフィールドとして、ＩＰパケットにおけるＩＰヘッダ内のＴｏＳフィールドを適用できる。

【0036】

割当制御部１４０は、通信衛星５０を介する通信に対して、モデム１００に割り当てられる帯域を制御する。具体的には、割当制御部１４０は、通信衛星５０を介する音声通信に対して、通信衛星５０を介して行われている現在の音声通信に必要な帯域より、予め定められた帯域以上大きい帯域を予め割り当てる。割当制御部１４０は、通信衛星５０を介する音声通信に対して、上り方向及び下り方向の双方について、予め定められた帯域以上大きい帯域を予め割り当てる。

【0037】

ここで、予め定められた帯域は、通信衛星５０を介する１回線の音声通信に必要な帯域であってよい。一例として、音声通信に対して１回線あたりＮｂｐｓの帯域を占有的に設定する場合、割当制御部１４０は、現在音声通信が生じている回線数をＭとすると、（Ｍ＋１）×Ｎｂｐｓの帯域を、音声通信に対して割り当てる。

【0038】

なお、通信衛星５０を介する音声通信が生じていない状態で、通信衛星５０を介する音声通信が生じた場合、割当制御部１４０は、通信衛星５０を介する音声通信に対して、２回線の音声通信に必要な帯域以上の帯域を割り当てる。具体的には、割当制御部１４０は、通信衛星５０を介する音声通信に対して帯域を割り当てていない状態で、通信衛星５０を介して送信するパケットから音声通信用のパケットを検出した場合に、通信衛星５０を介する音声通信に対して、２回線の音声通信に必要な帯域以上の帯域を割り当てる。上述したように、音声通信用のパケットは、検出部１２０によって検出される。

【0039】

また、割当制御部１４０は、現在の音声通信に必要な帯域が大きいほど、通信衛星５０を介する音声通信に対して予め割り当てている帯域と、現在の音声通信に必要な帯域との差を大きくしてよい。また、割当制御部１４０は、現在の音声通信に必要な帯域に対する、通信衛星５０を介する音声通信に対して予め割り当てている帯域の比率が、予め定められた閾値を超えるよう、通信衛星５０を介する音声通信に対して予め割り当てる帯域を調整してよい。

【0040】

なお、割当制御部１４０は、現在の音声通信に必要な帯域が減少した場合に、減少した後の現在の音声通信に必要な帯域より、通信衛星５０を介する音声通信に対して予め定められた帯域以上大きい帯域が割り当てられた状態になるよう、通信衛星５０を介する音声通信に対して割り当てている帯域を減少させる。このように、割当制御部１４０は、予め余分に確保するべき予め定められた帯域を除いて、不要な帯域を開放する。

【0041】

図３は、音声通信に対してモデム１００に動的に割り当てられる帯域の時間変化の一例を模式的に示す。図３には、通信衛星５０を介する音声通信の発生数３００、モデム１００に割り当てられた帯域３１０、及び、１回線あたりの帯域３２０のそれぞれの時間発展が示されている。

【0042】

時刻ｔ１においては、音声通信に対して帯域は割り当てられていない。ここで、音声通信に対して帯域は割り当てられていない状態で、１回線分の音声通信が発生したことを検出部１２０が検出すると（時刻ｔ２）、割当制御部１４０は、２回線分の音声通信に必要な帯域を割り当てる。音声通信に対して１回線あたり６４ｋｂｐｓの帯域を占有的に設定する場合、割当制御部１４０は、１回線分の音声通信の発生に応じて、１２８ｋｂｐｓの帯域を、音声通信に対して割り当てる。割り当てた１２８ｋｂｐｓの帯域のうち６４ｋｂｐｓ分の帯域は、時刻ｔ２で検出された現在の音声通信のデータの伝送に使用される。残りの６４ｋｂｐｓ分の帯域は、時刻ｔ２で検出された現在の音声通信のデータの伝送には使用されない。この残りの６４ｋｂｐｓの帯域は、音声通信が将来更に発生した場合に使用できるよう、音声通信に対して予め余分に割り当てた帯域である。

【0043】

続いて、時刻ｔ３において、追加で１回線分の音声通信が発生したことを検出部１２０が検出すると、割当制御部１４０は、１回線分の音声通信に必要な帯域を、音声通信に対して追加で割り当てる。これにより、音声通信に対して１９２ｋｂｐｓの帯域が割り当てられる。時刻ｔ３で検出された追加の音声通信は、時刻ｔ２の後に予め余分に割り当てていた６４ｋｂｐｓの帯域を使用して、伝送され得る。したがって、割り当てた１９２ｋｂｐｓの帯域のうち１２８ｋｂｐｓの帯域は、時刻ｔ２で検出された既存の現在の音声通信、及び、時刻ｔ３で検出された追加の音声通信のデータの伝送に使用される。そして、残りの６４ｋｂｐｓ分の帯域は、既存の現在の音声通信、及び、追加の音声通信のデータの伝送には使用されない。この残りの６４ｋｂｐｓ分の帯域は、音声通信が将来更に発生した場合に使用できるよう、音声通信に対して予め余分に割り当てた帯域である。

【0044】

なお、帯域の割り当てには時間を要するので、図示されるように、現在の音声通信１回線あたりの帯域は、１２８ｋｂｐｓから６４ｋｂｐｓに一時的に低下する。しかし、現在の音声通信１回線あたりの帯域は、音声通信１回線あたりに設定されるべき６４ｋｂｐｓを下回らない。そのため、既存の音声通信の通話品質は、追加で生じた音声通信によって低下しない。また、追加で生じた音声通信に対しては、速やかな発呼を提供できる。

【0045】

同様に、時刻ｔ４及びｔ５のそれぞれにおいて、追加で１回線分の音声通信が発生したことを検出部１２０が検出する毎に、割当制御部１４０は、１回線分の音声通信に必要な帯域を、音声通信に対して追加で割り当てる。これにより、時刻ｔ５の帯域割り当てによって、４回線分の音声通信に対して３２０ｋｂｐｓの帯域が割り当てられた状態になる。

【0046】

時刻ｔ６において、更に追加で１回線分の音声通信が発生したことを検出部１２０が検出すると、割当制御部１４０は、割当制御部１４０は、２回線分の音声通信に必要な帯域を、音声通信に対して追加で割り当てる。これにより、現在の音声通信に必要な帯域に対する、音声通信に余分に割り当てている帯域の比率を、予め定められた率（例えば、２０％の余裕率）より高い状態に維持することができる。

【0047】

具体的には、時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４及びｔ５においては、現在の音声通信に対して１回線分多い帯域を余分に割り当てておくことで、２０％を上回る余裕率が得られる。そのため、割当制御部１４０は、上述したように現在の音声通信に対して１回線分多い帯域を余分に割り当てる。これに対し、時刻ｔ６においては、５回線分の音声通信に対して２０％を上回る余裕率が得られるようにするためには、音声通信２回線分の帯域が少なくとも必要である。したがって、上述したように、割当制御部１４０は、２０％の余裕率を得ることができる最小の帯域である２回線分の帯域を、音声通信に対して追加で割り当てる。

【0048】

続いて、時刻ｔ７において、１回線分の音声通信が終了したことを検出部１２０が検出すると、割当制御部１４０は、２回線分の音声通信に必要な帯域を、音声通信に対して割り当てている帯域から開放させる。これにより、２０％の余裕率を得ることができる最小の帯域に維持する。同様に、時刻ｔ８、ｔ９、ｔ１０、ｔ１１、ｔ１２等において、追加で１回線分の音声通信が発生又は終了したことを検出部１２０が検出する毎に、音声通信に対して割り当てている帯域を増減させる。割当制御部１４０は、現在の音声通信に対して予め定められた余裕率が得られるように、音声通信に対して割り当てている帯域を増減させる。

【0049】

なお、検出部１２０は、単位時間あたりに送信される音声通信用のパケットの量が予め定められた量以上増加した場合に、追加で音声通信が発生したことを検出する。また、検出部１２０は、単位時間あたりに送信される音声通信用のパケットの量が予め定められた量以上減少した場合に、音声通信が終了したことを検出する。

【0050】

図４は、データ通信に対してモデム１００に動的に割り当てられる帯域の時間変化の一例を模式的に示す。図４には、通信衛星５０を介するデータ通信に必要な帯域４００、及び、モデム１００に割り当てられた帯域４１０のそれぞれの時間発展が示されている。

【0051】

割当制御部１４０は、データ通信に対しては、現在発生しているデータ通信に必要な帯域を割り当てる。割当制御部１４０は、上述したように音声通信に対して帯域を余分に割り当る制御を行うが、データ通信に対しては、余分な帯域を割り当てる制御は行わない。したがって、割当制御部１４０は、データ通信に対しては、現在のデータ通信に必要な帯域に略合致する帯域を動的に割り当てる。割当制御部１４０が帯域割り当てを要求してから実際にモデム１００に帯域が割り当てられるまでに遅延が生じるが、データ通信で伝送されるデータそのものに対する品質は、遅延によって実質的に低下しない。

【0052】

このように、モデム１００は、音声通信に対する帯域割り当てとは異なり、データ通信に対しては、いわゆるオンデマンドの帯域割り当てを行う。なお、検出部１２０は、通信衛星５０へ送信されるパケットのヘッダ内の予め定められたフィールドに、音声通信用のパケットであることを示す値が格納されていない場合に、送信されるパケットがデータ通信用のパケットであると判断する。割当制御部１４０は、データ通信用のパケットであると判断されたパケットの単位時間あたりの数から、データ通信に必要な帯域を算出する。

【0053】

図５は、割当制御部１４０が実行する処理を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、モデム１００の電源がオン状態になった場合に開始される。

【0054】

ステップＳ５０２において、割当制御部１４０は、通信衛星５０に向けて送信されるパケットに、音声通信のパケットが存在しているか否かを判断する。例えば、割当制御部１４０は、予め定められた時間内に、音声通信のパケットが検出部１２０によって検出されたか否かを判断する。

【0055】

ステップＳ５０２の判断において、音声通信のパケットが存在していないと判断した場合、割当制御部１４０は、パケットの送信量に合わせた帯域割り当てを行う（ステップＳ５０４）。具体的には、割当制御部１４０は、単位時間あたりに送信される非音声通信用のパケットの量に相当する帯域を割り当てる。ステップＳ５０４の処理が終了すると、ステップＳ５０２に処理を移行する。

【0056】

ステップＳ５０２の判断において、音声通信のパケットが存在していると判断した場合、割当制御部１４０は、音声通信用のパケットの送信量より多い帯域を割り当てる制御を行い、更に音声通信用のパケットをデータ通信用のパケットの上位のキューにセットする（ステップＳ５１２〜ステップＳ５２４）。

【0057】

帯域を割り当てる制御について具体的に説明すると、ステップＳ５１２において、割当制御部１４０は、音声通信用のパケットの余裕率が２０％以下になったか否かを判断する。ステップＳ５１２に判断において音声通信用のパケットの余裕率が２０％以下になったと判断した場合、余裕率が２０％を超えるのに必要な最小の帯域を、音声通信に対して追加で割り当てて（ステップＳ５１４）、ステップＳ５０２に処理を移行する。

【0058】

ステップＳ５１２の判断において音声通信用のパケットの余裕率が２０％以下でないと判断した場合、割当制御部１４０は、ステップＳ５２２において、音声通信に対して割り当てている帯域を１回線分以上減らしても、余裕率が２０％を超えるか否かを判断する。ステップＳ５２２の判断において、帯域を１回線分以上減らしても余裕率が２０％を超えると判断した場合、割当制御部１４０は、余裕率が２０％を超える状態を維持できる最大の回線数分の帯域を、音声通信に対して割り当てている帯域から解放させ（ステップＳ５２４）、ステップＳ５０２に処理を移行する。ステップＳ５２２の判断において、帯域を１回線分減らすと余裕率が２０％以下になると判断した場合、ステップＳ５０２に処理を移行する。

【0059】

以上に説明したように、通信システム５によれば、通信衛星５０を介する通信に対して帯域を動的に割り当てることで、地上通信システム７、地上通信システム８の間で帯域を共有できる。ここで、モデム１００によれば、帯域を動的に割り当てる場合に、音声通信に対しては余分の帯域を予め優先的に確保するので、既に開始されている音声通信の通信品質が、新たに発生した音声通信によって低下することを抑制できる。このように、通信システム５によれば、音声通信及びデータ通信等の通信の種類に応じて、帯域を予め優先的に確保したり、帯域をオンデマンドで確保したりする。そのため、音声通信等のように、パケットの遅延、遅延揺らぎ、順序逆転、紛失の可能性が高い通信に対しては、帯域を事前に割り当てることができ、通信品質を保つことができる上に適切なキューのセットも行うことができる。係る制御は、衛星通信等のように、帯域に制限がある通信回線上の通信に適用できる。

【0060】

なお、以上の説明では主として、音声通信に対して、１回線につき６４ｋｂｐｓ等の予め定められた帯域が設定される場合を取り上げた。しかし、１回線あたりに設定する帯域は、６４ｋｂｐｓ等の特定の値に限定されない。また、１回線あたりに設定する帯域は、基地局３０、基地局３１毎に異なる値を適用してよい。

【0061】

また、以上の説明では主として、音声通信に対して予め確保する帯域の余裕率として、２０％等の予め定められた比率が用いる場合を取り上げた。しかし、余裕率は、２０％等の特定の比率に限定されない。また、余裕率は、現在の音声通信に必要な帯域に応じて異ならせてよい。例えば、現在発生している音声通信の回線数に応じて、余裕率を異ならせてよい。また、余裕率は、基地局３０、基地局３１毎に異なる比率を適用してよい。また、割当制御部１４０は、音声通信に対して予め確保する余分の帯域や余裕率等を、過去における音声通信の発生履歴に基づいて決定してよい。割当制御部１４０は、過去の各時間帯における音声通信の発生履歴に基づいて、音声通信に対して予め確保する余分の帯域や余裕率等を、時間帯毎に決定してよい。また、割当制御部１４０は、過去の各季節における音声通信の発生履歴に基づいて、音声通信に対して予め確保する余分の帯域や余裕率等を、季節毎に決定してよい。

【0062】

また、以上の説明では主として、音声通信の発生を検出部１２０が検出する場合を取り上げた。しかし、基地局３０が、音声通信が新たに発生した場合に、音声通信が新たに発生したことを、モデム１００に通知してよい。モデム１００において、基地局３０から音声通信が新たに発生したことが基地局３０から通知された場合、割当制御部１４０は、検出部１２０が音声通信の発生を検出した場合と同様の制御により、音声通信に対して余分な帯域を確保してよい。また、基地局３０が、モデム１００において余分の帯域が確保されるように、音声通信のパケットの送信をモデム１００に要求してよい。

【0063】

また、モデム１００は、音声通信に対して帯域を更に割り当てることができない場合には、更なる帯域割り当てができない旨を基地局３０に通知してよい。基地局３０は、更なる帯域割り当てができない旨がモデム１００から通知された場合に、新たな音声通信を制限してよい。例えば、基地局３０は、新たな呼を制限してよい。

【0064】

なお、音声通信としては、基地局３０において音声トラフィックをＩＰパケット化した音声通信、３Ｇ回線上や他の通信回線上で実現されるＶｏＩＰ、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）上で音声通信を実現するＶｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＬＴＥ等を適用できる。

【0065】

また、ユーザ端末４０、ユーザ端末４１、ユーザ端末４２及びユーザ端末４３は、いわゆるスマートフォン等の携帯電話の他、タブレット端末等の携帯情報端末であってよい。また、ユーザ端末として、いわゆる固定電話や、通話機能を有するコンピュータ等、通話機能を有する様々な電子機器を適用できる。

【0066】

なお、モデム１００の各部は、ハードウエアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよい。また、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせにより実現されてもよい。また、プログラムが実行されることにより、コンピュータが、モデム１００として機能してもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な媒体又はネットワークに接続された記憶装置から、モデム１００の少なくとも一部を構成するコンピュータにインストールされてよい。

【0067】

コンピュータにインストールされ、コンピュータを本実施形態に係るモデム１００として機能させるプログラムは、ＭＰＵ等に働きかけて、コンピュータを、モデム１００の各部としてそれぞれ機能させる。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータに読込まれることにより、ソフトウエアとモデム１００のハードウエア資源とが協働した具体的手段として機能する。コンピュータは、ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）等の各種メモリ、通信バス及びインタフェースを有し、予めファームウェアとしてＲＯＭに格納された処理プログラムをＭＰＵが読み出して順次実行することで、モデム１００として機能してよい。

【0068】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

【0069】

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0070】

２ 通信システム、４ 衛星通信システム、６、７、８ 地上通信システム
１０、１１、１２ 衛星通信装置、２０、２１、２２ ＩＦ変換装置、３０、３１、３２ 基地局、４０、４１、４２、４３ ユーザ端末、５０ 通信衛星
６０ 基地局制御装置、６２ 移動通信交換局
６６ 公衆電話交換回線網
１００、１０１、１０２ モデム
１２０ 検出部
１４０ 割当制御部
１８０ 送受信部、１９０、１９１、１９２ アンテナ

【要約】

衛星通信を介する音声通信に対して帯域を動的に割り当てる場合、新たに生じた音声通信が、既存の音声通信の通信品質に悪影響を与える場合がある。衛星を介して通信するデータ通信装置であって、衛星を介する音声通信に対して、衛星を介して行われている現在の音声通信に必要な帯域より、予め定められた帯域以上大きい帯域を予め割り当てる割当制御部を備える。プログラムは、コンピュータを、上記データ通信装置として機能させる。衛星通信システムは、上記データ通信装置と、上記衛星とを備える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】