卫星通信装置、卫星通信系统以及卫星通信方法

摘要

本发明提供一种卫星通信装置、卫星通信系统以及卫星通信方法，防止由于确认能否通信或者通信环境等而花费通信费用。卫星通信装置具备判断部以及通知部。判断部基于用于判断能否进行卫星通信的信息即判断信息，判断连接至同一LAN的终端能否经由卫星连接至WAN。通知部在判断部判断为能够连接至WAN时，向该终端进行通知。作为判断信息能够利用例如（1）从人造卫星接收的电波的信号电平、（2）卫星通信线路的连接状态、（3）与通信有关的权限等。

说明书

技术领域

本发明主要涉及经由人造卫星进行通信的卫星通信装置。

背景技术

以往已知经由人造卫星进行电话、传真、互联网等的通信的技术。经 由人造卫星的通信（以下称为卫星通信）例如在未设置有线以及无线的通 信设备的地域（海上或孤岛等）利用。专利文献1公开了在飞机等中利用 卫星通信时所采用的技术。

在专利文献1中，公开了能够在飞机内利用便携电话进行通话以及通 信的技术。具体而言，飞机具备用于进行卫星通信的天线等。通过该卫星 通信连接飞机内的便携电话的网络与陆上的基站的网络。据此，即使在飞 机内也能够利用便携电话进行通话以及通信。

可是，有时卫星通信采用费用按照通信量或者通信时间等来确定的从 量计费制。该情况下，若经常使卫星通信有效，则通信费用变高。为解决 该问题，在专利文献1中，公开了利用仿真器的构成。

仿真器即使在便携电话的网络与基站的网络实际上并未连接的情况 下，也能够以被连接的方式进行动作。据此，在未利用便携电话进行通话 或者通信或者无需向陆上转送这些信息时，能够使卫星通信处于无效从而 降低通信费用。

专利文献1：日本特表2006-527926号公报

另外，以往已知被称为“ICMP（Internet Control Message Protocol：互联 网控制报文协议）”的协议。“ICMP”是用于将包到达发送目标之前发生的 错误或者与该通信有关的信息等通知给发送源的协议。另外，以下将可与 利用该ICMP的包对应（应答）的服务器称为“ICMP服务器”。

作为利用ICMP的通信，例如已知Ping。“Ping”利用ICMP的应答请求 以及应答通知，而且用于针对要确认网络的连通的对方（其他的终端或 ICMP服务器等）发送ICMP包，基于是否存在对该ICMP包的响应，确认 包是否正确地到达。通过利用Ping，例如能够监视到ICMP服务器为止的 线路的通断。

在此，在失效救援（failover）系统（一方无法使用时，使用另一方的 系统的总称）中，为了以单纯的方法把握线路状况，通常的方法是使用主 的线路进行基于ICMP包的通断监视。但是，在利用该方法的情况下，若 主的线路为从量计费制，则会花费通信费用。

另外，有关该问题，只要实际上采用进行卫星通信来确认能否通信或 者通信环境等的方法，则在不限于Ping，在其他的方法中也会是共通的问 题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其主要目的在于提供一种卫星通 信装置，防止由于确认能否通信或者通信环境等而花费通信费用。

本发明要解决的问题如上述，下面，说明用于解决该问题的手段及其 效果。

根据本发明的第一方面，提供以下构成的卫星通信装置。即，卫星通 信装置在与连接至LAN的终端之间收发信息，并且将从所述终端接收的信 息通过无线信号经由卫星发送至WAN，通过无线信号经由卫星接收来自 WAN的信息。卫星通信装置包括判断部、以及通知部。所述判断部基于判 断信息判断能否由所述终端向WAN通信，在能够由所述终端向WAN通信 时，生成表示能够向WAN通信的可通信信号，所述判断信息是用于判断 能否由所述终端向WAN通信的信息，而且是无需进行经由WAN的通信就 能够从经由LAN的通信或者本机取得的信息。所述通知部在从所述终端接 收到请求确认能否向WAN通信的连通确认信号、而且能够由该终端向 WAN通信时，针对发送了该连通确认信号的终端发送所述可通信信号。

据此，无需实际进行通信，就能够把握该终端能否通信。因此，例如 在签订了从量计费制的通信契约时，能够抑制通信费用。

在所述的卫星通信装置中，优选以下的构成。即该卫星通信装置包括 检测部，检测从所述卫星发送的所述无线信号的信号电平。卫星通信装置 将所述检测部所检测的信号电平作为所述判断信息来利用。

据此，由于例如在信号电平在规定以下时无法适当地进行卫星通信， 因此能够基于该信息判断能否通信。

在所述的卫星通信装置中，优选的是，将与WAN之间的卫星通信线 路的连接状态作为所述判断信息来利用。

据此，由于在例如卫星通信线路的连接状态进入离线（offline）时理所 当然无法进行卫星通信，因此能够基于该信息判断能否通信。

在所述的卫星通信装置中，优选的是，在从所述终端接收了所述连通 确认信号时，所述判断部判断能否由该终端向WAN通信。

据此，由于能够基于最新的判断信息判断能否向WAN通信，因此能 够进行可靠性高的判断。

在所述的卫星通信装置中，优选的是，所述连通确认信号以及所述可 通信信号由利用ICMP的包构成。

据此，由于利用在与通信有关的信息的通知等中通常采用的协议，因 此无需终端侧进行特别的设定便能够实现本发明。

在所述的卫星通信装置中，优选以下的构成。即，所述连通确认信号 是通过Ping指令发送的信号。所述可通信信号是针对通过所述Ping指令发 送的信号的响应信号。

据此，能够利用在通常的网络处理中频繁利用的Ping判断终端能否通 信。另外，由于终端仅进行通常的Ping发送，因此无需在终端侧进行特别 的设定便能够实现本发明。

在所述的卫星通信装置中，优选的是，将与每个所述终端的通信的许 可或者禁止有关的设定作为所述判断信息来利用。

据此，由于在该终端的通信为禁止时无法进行卫星通信，因此能够基 于该信息判断能否通信。

在所述的卫星通信装置中，优选的是，将终端的IP地址或者终端的 MAC与该终端的通信的许可或者禁止建立对应而得的信息作为所述判断 信息来利用。

据此，由于能够通过利用IP地址与MAC地址来确定终端，因此能够 设定每个终端的通信的许可或者禁止。

根据本发明的第二方面，提供以下的构成的卫星通信系统。即，该卫 星通信系统包括终端、以及卫星通信装置。所述终端执行利用卫星通信的 处理或者与卫星通信有关的处理。所述卫星通信装置包括判断部、以及通 知部。所述判断部基于判断信息判断能否由所述终端向WAN通信，在能 够由该终端向WAN通信时，生成表示能够向WAN通信的可通信信号，所 述判断信息是用于判断能否由所述终端向WAN通信的信息，而且是无需 进行经由WAN的通信就能够从经由LAN的通信或者本机取得的信息。所 述通知部在从所述终端接收到请求确认能否向WAN通信的连通确认信号、 而且能够由该终端向WAN通信时，针对发送了该连通确认信号的终端发 送所述可通信信号。所述终端根据是否由所述通知部发送了所述可通信信 号进行不同的处理。

据此，无需实际进行通信，就能够把握该终端能否通信。因此，例如 在签订了从量计费制的通信契约时，能够抑制通信费用。

在所述的卫星通信系统中，优选以下的构成。即，包括多个所述卫星 通信装置。所述终端能够决定利用多个所述卫星通信装置之中的哪一个来 进行卫星通信。所述终端在向利用中的所述卫星通信装置发送了所述连通 确认信号后，在所述可通信信号未被发送时，利用其他所述卫星通信装置 进行卫星通信。

据此，能够在无法利用某一卫星通信装置连接至WAN时，自动地利 用其他卫星通信装置。另外，由于在本发明中实际上不进行卫星通信地判 断能否向WAN连接，因此即使在频繁地进行通信确认的情况下，也能够 防止通信费用变高。

根据本发明的第三方面，在经由卫星通信通过无线信号将终端连接至 WAN的卫星通信装置的卫星通信方法中，提供以下的方法。即，卫星通信 装置包括判断步骤、以及通知步骤。所述判断步骤基于判断信息判断能否 由所述终端向WAN通信，所述判断信息是用于判断能否由所述终端向 WAN通信的信息，并且是无需进行通过WAN的通信就能够从经由LAN 的通信或者本卫星通信装置（判断主体）取得的信息。所述通知步骤在从 所述终端接收到请求确认能否向WAN通信的连通确认信号、而且能够由 该终端向WAN通信时，针对发送了该连通确认信号的终端发送所述可通 信信号。

据此，无需实际进行通信就能够把握该终端能否通信。因此，例如在 签订了从量计费制的通信契约时，能够抑制通信费用。

附图说明

图1是在船舶与陆上据点进行卫星通信的卫星通信系统的框图。

图2（a）、图2（b）是表示权限信息的例子的图。

图3（a）、图3（b）是表示以往以及本实施方式的卫星通信系统下的 Ping的流程的时序图。

图4是表示为了选择要利用的卫星通信装置而由路由器进行的处理的 流程图。

图5是表示为了选择要利用的卫星通信装置而由路由器进行的处理的 另一例的流程图。

具体实施方式

以下，对照附图说明本发明的实施方式。图1是在船舶与陆上据点进 行卫星通信的卫星通信系统1的框图。

如图1所示，有时在在船舶与陆上据点（大楼等）进行通信时，利用 经由人造卫星30的通信（卫星通信）。另外，在图1中仅图示了一颗人造 卫星30，实际上存在多颗人造卫星，能够根据船舶的位置以及所利用的通 信服务等选择合适的人造卫星。

另外，在本实施方式中，构成为在船舶上设置有两台卫星通信装置， 根据状况利用某一台卫星通信装置进行通信。在各台卫星通信装置中所利 用的卫星通信由不同的经营者提供，所利用的人造卫星、可通信区域、通 信费用等各不相同。另外，卫星通信装置不限于两台，设置三台以上亦可。

以下，具体说明卫星通信系统1的构成。在船舶侧，作为用于进行卫 星通信的构成包括：第1天线单元11、第1卫星通信装置12、第2天线单 元13和第2卫星通信装置14。

第1天线单元11能够朝向人造卫星30发送电波，并且能够从人造卫 星30接收电波。另外，第1天线单元11构成为可变更仰角以及方位角， 能够将朝向对准人造卫星30的方向。另外，在第1天线单元11具备无指 向性的天线时，则无需变更仰角以及方位角的机构。

第1卫星通信装置12与连接至相同的LAN的终端（后述的路由器15， PC16、17，电话机18等）收发信息。另外，第1卫星通信装置12将从这 些终端接收的信息通过第1天线单元11所发送的电波（无线信号）发送至 WAN（广域网），或者将从WAN接收的信息发送至对应的终端。另外，第 1卫星通信装置12具备用于NMEA以及LAN等各种各样的用途的接口。

第2天线单元13针对不同于第1天线单元11的人造卫星30进行电波 的收发。第2天线单元13与第1天线单元11同样地，构成为可变更仰角 以及方位角，能够将朝向对准人造卫星30的方向。另外，在第2天线单元 13包括无指向性的天线时，则无需变更仰角以及方位角的机构。

第2卫星通信装置14利用第2天线单元13所收发的电波进行卫星通 信。另外，第1卫星通信装置12与第2卫星通信装置14仅是利用的人造 卫星30不同，内部的构成是同等的。

另外，在船舶上，设置有路由器15，PC16、17和电话机18。

路由器15与第1卫星通信装置12以及第2卫星通信装置14连接，并 且与PC16、17以及电话机18连接。据此，在船内形成LAN（局域网）。 另外，路由器15将PC16、17以及电话机18经由卫星通信装置连接至互联 网。另外，路由器15能够选择是利用第1卫星通信装置12还是利用第2 卫星通信装置14，有关进行该选择的控制后述。

PC16、17以及电话机18通过路由器15等连接至互联网，因此能够实 现数据的收发以及通话（也包括基于VoIP的通话）。

另外，在陆上据点中，与船舶同样地，设置有用于与人造卫星30收发 电波的天线单元41、对其进行控制的控制装置42、以及PC43等。

另外，天线单元41以及控制装置42未必需要设置于PC43的附近。 例如，PC43所发送的数据经由互联网发送到其他地点为止，该数据经由设 置于该地点的天线单元等向卫星发送的构成亦可。

根据以上的构成，能够实现卫星通信。因此，位于陆上据点的人员能 够利用PC43等与PC16、17进行规定的数据的收发。

接着，说明第1卫星通信装置12以及第2卫星通信装置14的细节。 另外，如上述，由于第1卫星通信装置12以及第2卫星通信装置14为同 等的构成，在以下作为代表说明第1卫星通信装置12。

如图1所示，第1卫星通信装置12包括通信控制部21、检测部22、 存储部23、判断部24以及通知部25。

通信控制部21通过解析第1天线单元11所收发的电波等进行卫星通 信。另外，通信控制部21将当前的卫星通信线路的连接状态（在线或者离 线）存储至存储部23。具体而言，通过在第1卫星通信装置12启动时通信 控制部21连接卫星通信线路，连接状态成为在线。随后，若因无线信号的 不良等造成卫星通信线路被切断，则连接状态成为离线。

检测部22能够检测第1天线单元11所接收的电波的信号电平。

存储部23除存储上述的连接状态之外还存储表示与通信有关的权限的 信息（权限信息）。如上述，由于卫星通信大多采用从量计费制，因此有时 对通信产生限制。在本实施方式中，根据构成船内的LAN的终端来限制通 信。

在图2（a）、图2（b）中，示出了该存储部23所存储的权限信息的例 子。在图2（a）中，为了识别终端而利用终端的（本地）IP地址。并且， 在与IP地址相同的行中，记述有该终端被许可通信还是被禁止通信。另外， 在图2（b）中，利用终端的MAC地址识别终端。另外，通过IP地址以及 MAC地址以外识别终端亦可。

另外，并非针对终端而是针对每个用户确定通信的许可/禁止亦可。该 情况下，设定用户ID，在开始利用终端的通信时，使用户输入用户ID，并， 根据需要使其输入密码。并且，在通信被许可的用户ID时，开始通信。再 有，并非根据终端以及用户而是根据在终端使用的应用确定通信的许可/禁 止亦可。

判断部24判断规定的终端是否能够连接至互联网（是否能够经由卫星 连接至WAN）。判断部24基于检测部22所检测出信号电平、以及存储于 存储部23的信息进行判断。另外，将用于判断能否进行卫星通信、而且不 进行经由WAN的通信就能够从经由LAN的通信或者本机取得的信息，以 下称为“判断信息”。另外，判断部24能够生成表示对应的终端能够连接至 WAN的可通信信号。

作为判断信息能够利用各种各样的信息，在本实施方式中，作为判断 信息利用（1）从人造卫星30接收的电波的信号电平、（2）卫星通信线路 的连接状态、（3）与通信有关的权限这三项。在上述的三项项目中，设置 有规定的基准，在三项全部满足该基准时，判断部24判断为“终端可连接 至互联网”。

“从人造卫星30接收的电波的信号电平”如上述由检测部22检测。在 本实施方式中，基于规格等确定阈值，若检测出超出该阈值的信号电平， 则视为满足该项目的基准。

“卫星通信线路的连接状态”通过通信控制部21存储至存储部23。若卫 星通信线路在线（online），则视为满足该项目的基准。

“与卫星通信有关的权限”通过确认存储部23的存储内容能够判断。具 体而言，利用判断对象的终端的IP地址或者MAC地址等与存储部23所存 储的权限信息对照，确认有关该终端的通信的许可/禁止。若有关该终端通 信被许可，则视为满足该项目的基准。另外，若针对每个用户设定通信的 许可/禁止，则能够通过基于用户输入的用户ID等进行相同的处理来判断。

判断部24判断以上的项目是否满足基准，在全部的项目满足基准时， 判断为该终端能够通信并生成可通信信号。

通知部25对判断部24判断为能够通信的终端进行通知。例如，在某 台终端中执行Ping指令，并发送来ICMP包（连通确认信号）时，通知部 25通知针对该ICMP包的响应。通知部25将例如判断部24所生成的可通 信信号向该终端发送。

接着，说明判断能否通信并进行通知的实际的流程。图3（a）、图3（b） 分别是表示以往以及本实施方式的卫星通信系统下的ICMP包的流程的时 序图。

以下，考虑路由器15向陆上的规定的ICMP服务器发送ICMP包的情 况。另外，在不是由路由器15而是由PC16、17等经由路由器15发送ICMP 包的情况下也同样。

最初，参照图3（a）说明以往例的流程。通过在路由器15执行Ping 指令发送的ICMP包（连通确认信号）向第1卫星通信装置12发送。该ICMP 包经由人造卫星30发送到陆上的ICMP服务器。

ICMP服务器在接收到该ICMP包时，将针对ICMP包的响应信号朝向 路由器15发送。该响应信号与发送时同样地，经由人造卫星30以及第1 卫星通信装置12发送到路由器15。据此，路由器15能够利用第1卫星通 信装置12连接至互联网，并且能够把握与ICMP服务器通信所花费的时间 等。

但是，在签订了从量计费制的卫星通信的情况下，该ICMP包的收发 也花费通信费用。

对此，在本实施方式中，如图3（b）所示，第1卫星通信装置12（判 断部24）在接收到ICMP包（连通确认信号）时，基于判断信息判断该终 端能否通信。第1卫星通信装置12在因判断信息的三项项目全部满足基准 而判断为能够通信时，将针对ICMP包的响应信号（可通信信号）向路由 器15发送。

如此，能够认为第1卫星通信装置12虚拟性地作为ICMP服务器发挥 功能。另外，在本实施方式中，按照第1卫星通信装置12与ICMP服务器 相同的动作的方式，只在能够通信时对ICMP包响应，但也能够在不能通 信时还将不可通信信号向终端发送。

据此，无需实际进行通信（即不产生通信费用）就能够应对ICMP包。

在本实施方式中，在船舶上设置有两台卫星通信装置。第1卫星通信 装置为主，通常利用它来进行通信。另一方面，在无法进行第1卫星通信 装置12的通信时，利用作为备用的第2卫星通信装置14来进行通信。以 下，说明为了实现该处理而由路由器15进行的处理。图4是表示为了选择 要利用的卫星通信装置而由路由器进行的处理的流程图。

路由器15构成为：为了确定能够通过第1卫星通信装置12进行通信， 而定期地发送ICMP包（连通确认信号）。具体而言，若成为执行Ping指 令的定时（S101），则路由器15向第1卫星通信装置12发送ICMP包（S102）。 第1卫星通信装置12在接收到ICMP包时，如上述地判断能否由路由器15 进行通信。

路由器15在从第1卫星通信装置12存在ICMP包的响应时（S103）， 判断能够由第1卫星通信装置12进行通信，返回S101的处理。另一方面， 路由器15在从第1卫星通信装置12并无ICMP包的响应时（S103），切换 设定以利用第2卫星通信装置14进行通信（S104）。

通过如以上地进行处理，无需实际进行通信，就能够判断能否通信， 根据需要切换卫星通信装置并且进行通信。

另外，上述所示的流程为一例，能够进行处理的追加、变更等。例如， 路由器15定期地对双方的卫星通信装置发送Ping，根据其结果决定利用的 卫星通信装置的构成亦可。

另外，路由器15进行如以下的处理亦可。即，在图4所示的流程图中， 在S103中无法接收到响应时，即刻切换以利用第2卫星通信装置14进行 通信，但例如在确认能够由第2卫星通信装置14进行通信之后进行切换亦 可。

以下，说明在三台卫星通信装置构成的卫星通信系统中，进行该处理 的流程图。图5是表示在切换用于通信的卫星通信装置时所进行的另一处 理的流程图。图5的S201至S203的处理与图4的S101至S103的处理相 同。但是，在图5中，路由器在无法接收到来自第1卫星通信装置的响应 信号时，对第2卫星通信装置发送ICMP包（S204）来判断能否通信。再 有，在无法接收到来自该第2卫星通信装置的响应信号时，对第3卫星通 信装置发送ICMP包（S207）来判断能否通信。另外，在图5中，路由器 在全部（在本次的例子中为三台）卫星通信装置都不能通信时，通知错误 （S210）。

另外，在上述中，作为判断能否通信的方法以Ping为例来说明，但在 利用ICMP的其他通信中也能够适用本发明。例如，作为ICMP包能够发 送“终点不可到达”这一报文（消息），在卫星通信装置侧能够判别不可到达 的错误原因时，能够与该错误原因一起发送该报文。据此，能够无需对终 端导入专用的软件地对应各种各样的通信。另外，在对终端专门导入软件， 例如在PC的显示器上常时显示能否通信的构成中也能够适用本发明。

另外，判断能否连接的本发明的构成不仅能够用于所使用的卫星通信 装置的切换，还能够利用于各种各样的用途。例如，在利用PC16进行利用 卫星通信的处理而产生了错误时，通过根据本发明的方法判断能否向互联 网连接，无需花费通信费用就能够把握错误的原因是否在于网络。

如以上说明，第1卫星通信装置12包括判断部24、以及通知部25。 判断部24基于作为用于判断能否进行卫星通信而且不进行经由WAN的通 信就能够从经由LAN的通信或者本机取得的信息的判断信息，判断连接至 同一LAN的终端是否能够经由人造卫星30连接至WAN。通知部25在判 断部24判断为能够连接至WAN时，向该终端进行通知。

据此，无需实际进行通信，就能够把握该终端能否通信。因此，例如 在签订了从量计费制的通信契约时，能够抑制通信费用。

以上，说明了本发明的优选实施方式，但上述的构成例如能够如以下 地进行变更。

在上述实施方式中，作为判断信息说明了三项信息，但将除此之外的 信息用作判断信息亦可。

在上述中，公开了在一个箱体内包括通信控制部21、存储部23、判断 部24以及通知部25的构成的卫星通信装置，但各个构成要素物理性地分 离（经由LAN线缆等）配置亦可。例如，可以想到使存储部23的存储内 容存储于其他PC内并根据需要来参照的构成。该情况下，将卫星通信装置 与PC合并视为相当于“卫星通信装置”。

在上述中，说明了在船舶与陆上进行通信的构成，但只要是经由人造 卫星进行通信的构成即可，例如能够适用于船舶彼此、飞机与陆上据点、 或者孤岛与陆上据点进行通信时等各种各样的用途。