JP7723306B2 - 無線通信システム、中継装置、無線通信方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、中継装置、無線通信方法及びプログラムに関する。

ＩｏＴ（Internet of Things）技術の発展により、各種センサを備えたＩｏＴ端末を様々な場所に設置することが検討されている。ＩｏＴ端末は、例えば、海上のブイや船舶、山岳地帯などの、基地局の設置が困難な場所に設置される場合もある。そこで、様々な場所に設置されたＩｏＴ端末により得られたデータを収集するため、当該ＩｏＴ端末から基地局へのデータの伝送を、低軌道（ＬＥＯ：Low Earth Orbit）衛星に搭載された中継装置に中継させる技術が検討されている。

地上には、多くのＩｏＴ端末が設置される。そこで、低軌道衛星が、同じタイミングで送信された複数のＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）端末信号を複数アンテナにより受信し、ＩｏＴ端末ごとの信号に分離する技術がある。これにより、低軌道衛星が収容するＩｏＴ端末の数を増加させることが可能となる。

低軌道衛星は、ＩｏＴ端末から送信された信号の受信に失敗した場合、ＩｏＴ端末に対して再送を要求する必要がある。再送を要求する場合、通信の成功確率を高めるため、信号の受信に失敗した際の受信状況を考慮して、送信タイミング及び通信パラメータを調整することが望ましい。

Zhicheng Qu, et al. "LEO Satellite Constellation for Internet of Things," IEEE Access, vol.5, pp.18391-18401, 2017.

周回移動する低軌道衛星はＩｏＴ端末の上空を短時間で通り過ぎていくため、１つの低軌道衛星とＩｏＴ端末とが通信可能な時間帯は限られている。そのため、従来、後にＩｏＴ端末の上空を通過する他の低軌道衛星がＩｏＴ端末に対して再送を要求することがある。しかしながら、この場合、再送を要求する他の低軌道衛星は、先の低軌道衛星が信号の受信に失敗した際の受信状況を把握することができないため、送信タイミング及び通信パラメータを調整することが難しい。これにより、再送時の通信の成功確率を高めることが難しいことがあるという課題があった。

上記事情に鑑み、通信の成功確率を高めることができる無線通信システム、中継装置、無線通信方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の一態様は、通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムであって、前記中継装置は、前記通信装置から送信された信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部による前記信号の受信状況を示す受信状況情報を生成する受信状況情報生成部と、前記受信状況情報生成部によって生成された前記受信状況情報を他の中継装置へ送信する受信状況情報送信部と、他の中継装置から送信された受信状況情報を受信する受信状況情報受信部と、前記受信状況情報受信部によって受信された前記受信状況情報に基づいて、前記通信装置から自装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算部と、前記演算部によって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を前記通信装置へ送信する設定情報送信部と、を備え、前記通信装置は、前記設定情報送信部から送信された前記設定情報を受信する設定情報受信部と、前記設定情報受信部によって受信された前記設定情報に基づく前記通信パラメータ値を用いて前記中継装置へ前記信号を送信する信号送信部と、を備える無線通信システムである。

また、本発明の一態様は、第一通信装置と、第二通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムであって、前記中継装置は、前記第一通信装置から送信された信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部によって受信された前記信号を前記第二通信装置へ転送する信号転送部と、前記第二通信装置から送信された、通信パラメータ値を示す設定情報を受信する設定情報受信部と、前記設定情報受信部によって受信された設定情報を前記第一通信装置へ転送する設定情報転送部と、を備え、前記第二通信装置は、前記信号転送部から転送された前記信号を受信する転送信号受信部と、前記信号の受信状況に基づいて、前記第一通信装置から他の中継装置への信号の再送に適する前記通信パラメータ値を演算する演算部と、前記演算部によって得られた前記通信パラメータ値を示す前記設定情報を他の中継装置へ送信する設定情報送信部と、を備え、前記第一通信装置は、前記他の中継装置から転送された前記設定情報を受信する転送設定情報受信部と、前記転送設定情報受信部によって受信された前記設定情報に基づく前記通信パラメータ値を用いて前記他の中継装置へ前記信号を送信する信号送信部と、を備える無線通信システムである。

また、本発明の一態様は、通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムにおける前記中継装置であって、前記通信装置から送信された信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部による前記信号の受信状況を示す受信状況情報を生成する受信状況情報生成部と、前記受信状況情報生成部によって生成された前記受信状況情報を他の中継装置へ送信する受信状況情報送信部と、他の中継装置から送信された前記受信状況情報を受信する受信状況情報受信部と、前記受信状況情報受信部によって受信された前記受信状況情報に基づいて、前記通信装置から自装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算部と、前記演算部によって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を前記通信装置へ送信する設定情報送信部と、を備える中継装置である。

また、本発明の一態様は、通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムによる無線通信方法であって、前記中継装置が、前記通信装置から送信された信号を受信する信号受信ステップと、前記中継装置が、前記信号受信ステップによる前記信号の受信状況を示す受信状況情報を生成する受信状況情報生成ステップと、前記中継装置が、前記受信状況情報生成ステップによって生成された前記受信状況情報を他の中継装置へ送信する受信状況情報送信ステップと、前記他の中継装置が、前記中継装置から送信された受信状況情報を受信する受信状況情報受信ステップと、前記他の中継装置が、前記受信状況情報受信ステップによって受信された前記受信状況情報に基づいて、前記通信装置から前記他の中継装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算ステップと、前記他の中継装置が、前記演算ステップによって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を前記通信装置へ送信する設定情報送信ステップと、前記通信装置が、前記設定情報送信ステップによって送信された前記設定情報を受信する設定情報受信ステップと、前記通信装置が、前記設定情報受信ステップによって受信された前記設定情報に基づく前記通信パラメータ値を用いて前記他の中継装置へ前記信号を送信する信号送信ステップと、を有する無線通信方法である。

また、本発明の一態様は、第一通信装置と、第二通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムによる無線通信方法であって、前記中継装置が、前記第一通信装置から送信された信号を受信する信号受信ステップと、前記中継装置が、前記信号受信ステップによって受信された前記信号を前記第二通信装置へ転送する信号転送ステップと、前記第二通信装置が、前記信号転送ステップによって転送された前記信号を受信する転送信号受信ステップと、前記第二通信装置が、前記信号の受信状況に基づいて、前記第一通信装置から他の中継装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算ステップと、前記第二通信装置が、前記演算ステップによって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を他の中継装置へ送信する設定情報送信ステップと、前記他の中継装置が、前記設定情報送信ステップによって送信された、前記通信パラメータ値を示す前記設定情報を受信する設定情報受信ステップと、前記他の中継装置が、前記設定情報受信ステップによって受信された前記設定情報を前記第一通信装置へ転送する設定情報転送ステップと、前記第一通信装置が、前記設定情報転送ステップによって転送された前記設定情報を受信する転送設定情報受信ステップと、前記第一通信装置が、前記転送設定情報受信ステップによって受信された前記設定情報に基づく前記通信パラメータ値を用いて前記他の中継装置へ前記信号を送信する信号送信ステップと、を有する無線通信方法である。

また、本発明の一態様は、通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムにおける前記中継装置による無線通信方法であって、前記通信装置から送信された信号を受信する信号受信ステップと、前記信号受信ステップによる前記信号の受信状況を示す受信状況情報を生成する受信状況情報生成ステップと、前記受信状況情報生成ステップによって生成された前記受信状況情報を他の中継装置へ送信する受信状況情報送信ステップと、他の中継装置から送信された前記受信状況情報を受信する受信状況情報受信ステップと、前記受信状況情報受信ステップによって受信された前記受信状況情報に基づいて、前記通信装置から前記中継装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算ステップと、前記演算ステップによって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を前記通信装置へ送信する設定情報送信ステップと、を有する無線通信方法である。

また、本発明の一態様は、通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムにおける前記中継装置のコンピュータに、前記通信装置から送信された信号を受信する信号受信ステップと、前記信号受信ステップによる前記信号の受信状況を示す受信状況情報を生成する受信状況情報生成ステップと、前記受信状況情報生成ステップによって生成された前記受信状況情報を他の中継装置へ送信する受信状況情報送信ステップと、他の中継装置から送信された前記受信状況情報を受信する受信状況情報受信ステップと、前記受信状況情報受信ステップによって受信された前記受信状況情報に基づいて、前記通信装置から前記中継装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算ステップと、前記演算ステップによって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を前記通信装置へ送信する設定情報送信ステップと、を実行させるためのプログラムである。

本発明により、通信の成功確率を高めることが可能となる。

本発明の第１の実施形態における無線通信システムの構成図である。 本発明の第１の実施形態における無線通信システムの処理を示すフロー図である。 本発明の第１の実施形態における無線通信システムの処理を示すフロー図である。 本発明の第１の実施形態における移動中継局間のコンスタレーションの概要を示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるコンスタレーションに係る移動中継局の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態におけるコンスタレーションに係る端末局の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態におけるコンスタレーションに係る移動中継局の処理を示すフロー図である。 本発明の第１の実施形態におけるコンスタレーションに係る端末局の処理を示すフロー図である。 本発明の第２の実施形態における無線通信システムの構成図である。 本発明の第２の実施形態における無線通信システムの処理を示すフロー図である。 本発明の第２の実施形態における無線通信システムの処理を示すフロー図である。 本発明の第２の実施形態における移動中継局間のコンスタレーションの概要を示す図である。 本発明の第２の実施形態におけるコンスタレーションに係る移動中継局の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態におけるコンスタレーションに係る基地局の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態におけるコンスタレーションに係る無線通信システムの処理を示すフロー図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について説明する。まず、第１の実施形態の無線通信システムによる、端末局と移動中継局と基地局との間における基本的なデータ伝送の構成について説明する。

［無線通信システムの基本構成］
図１は、本発明の第１の実施形態における無線通信システム１の構成図である。無線通信システム１は、移動中継局２と、端末局３と、基地局４とを有する。無線通信システム１が有する移動中継局２、端末局３及び基地局４それぞれの数は任意であるが、移動中継局２は複数であることが想定され、端末局３の数は多数であることが想定される。

移動中継局２は、移動体に搭載され、通信可能なエリアが時間の経過により移動する中継装置の一例である。移動中継局２は、例えば、ＬＥＯ衛星に備えられる。ＬＥＯ衛星の高度は２０００ｋｍ以下であり、地球の上空を１周約１．５時間程度で周回する。端末局３及び基地局４は、地上や海上など地球上に設置される。端末局３は、例えば、ＩｏＴ端末である。端末局３は、センサが検出した環境データ等のデータを収集し、移動中継局２へ無線により送信する。同図では、２台の端末局３のみを示している。

移動中継局２は、地球の上空を移動しながら、複数の端末局３それぞれから送信されたデータを無線信号により受信する。移動中継局２は、受信したこれらのデータを蓄積し、蓄積しておいたデータを、基地局４との通信が可能なタイミングで一括して基地局４へ無線送信する。基地局４は、移動中継局２から端末局３が収集したデータを受信する。

移動中継局として、静止衛星や、ドローン、ＨＡＰＳ（High Altitude Platform Station）などの無人航空機に搭載された中継局を用いることが考えられる。しかしながら、静止衛星に搭載された中継局の場合、地上のカバーエリア（フットプリント）は広いものの、高度が高いために、地上に設置されたＩｏＴ端末に対するリンクバジェットは非常に小さい。一方、ドローンやＨＡＰＳに搭載された中継局の場合、リンクバジェットは高いものの、カバーエリアが狭い。さらには、ドローンにはバッテリーが、ＨＡＰＳには太陽光パネルが必要である。

本実施形態では、ＬＥＯ衛星に移動中継局２を搭載する。よって、リンクバジェットは限界内に収まることに加え、ＬＥＯ衛星は、大気圏外を周回するために空気抵抗がなく、燃料消費も少ない。また、ドローンやＨＡＰＳに中継局を搭載する場合と比較して、フットプリントも大きい。

ＬＥＯ衛星に搭載された移動中継局２は、高速で移動しながら通信を行う。そのため、個々の端末局３や基地局４が、移動中継局２と通信を行うことができる時間帯は限られている。具体的には、地上で見ると、移動中継局２は、１０分程度で上空を通り過ぎる。また、端末局３には、様々な仕様の無線通信方式が使用される。

そこで、移動中継局２は、移動中の現在位置におけるカバレッジ内の端末局３から端末アップリンク信号を受信し、復調及び復号を行うことにより、端末局３が送信したデータである端末送信データを得る。移動中継局２は、得られた端末送信データを保存しておく。移動中継局２は、カバレッジに基地局４が存在するタイミングにおいて、端末送信データを設定した基地局ダウンリンク信号を、基地局４に無線送信する。基地局４は、移動中継局２から受信した基地局ダウンリンク信号を復調して端末送信データを得る。

以下、移動中継局２、端末局３、及び基地局４の構成について、それぞれ説明する。

図１に示されるように、移動中継局２は、アンテナ２１と、端末通信部２２と、データ記憶部２３と、基地局通信部２４と、アンテナ２５とを備える。

端末通信部２２は、受信部２２１と、端末信号受信処理部２２２と、データ記録部２２３とを有する。受信部２２１は、アンテナ２１により端末アップリンク信号を受信する。端末信号受信処理部２２２は、端末アップリンク信号の受信処理を行って、端末送信データを得る。

端末信号受信処理部２２２は、端末信号復調部２２２１と、端末信号復号部２２２２とを有する。端末信号復調部２２２１は、端末アップリンク信号を復調し、復調により得られたシンボルを端末信号復号部２２２２に出力する。端末信号復号部２２２２は、端末信号復調部２２２１が復調したシンボルを復号し、端末局３から送信された端末送信データを得る。

データ記録部２２３は、端末信号復号部２２２２が復号した端末送信データをデータ記憶部２３に書き込む。データ記憶部２３は、各端末局３が送信した端末送信データを記憶する。

基地局通信部２４は、任意の無線通信方式の基地局ダウンリンク信号により端末送信データを基地局４へ送信する。基地局通信部２４は、記憶部２４１と、制御部２４２と、送信データ変調部２４３と、送信部２４４とを備える。記憶部２４１は、移動中継局２を搭載しているＬＥＯ衛星の軌道情報と、基地局４の位置とに基づいて、予め計算された送信開始タイミングを記憶する。ＬＥＯの軌道情報は、任意の時刻におけるＬＥＯ衛星の位置、速度、移動方向などを得ることが可能な情報である。送信時刻は、例えば、送信開始タイミングからの経過時間で表してもよい。

制御部２４２は、記憶部２４１に記憶された送信開始タイミングにおいて、端末送信データを基地局４に送信するように送信データ変調部２４３及び送信部２４４を制御する。送信データ変調部２４３は、データ記憶部２３から端末送信データを送信データとして読み出し、読み出した送信データを変調して基地局ダウンリンク信号を生成する。送信部２４４は、基地局ダウンリンク信号を電気信号から無線信号に変換し、アンテナ２５から送信する。

図１に示されるように、端末局３は、データ記憶部３１と、送信部３２と、１本または複数本のアンテナ３３とを備える。

データ記憶部３１は、センサデータなどを記憶する。送信部３２は、データ記憶部３１からセンサデータを端末送信データとして読み出し、読み出した端末送信データを設定した端末アップリンク信号をアンテナ３３から無線により送信する。

送信部３２は、例えば、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）により信号を送信する。ＬＰＷＡには、ＬｏＲａＷＡＮ（登録商標）、Ｓｉｇｆｏｘ（登録商標）、ＬＴＥ－Ｍ（Long Term Evolution for Machines）、ＮＢ（Narrow Band）－ＩｏＴ等があるが、任意の無線通信方式を用いることができる。また、送信部３２は、他の端末局３と時分割多重、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）などにより送信を行ってもよい。

送信部３２は、使用する無線通信方式において予め決められた方法により、自局が端末アップリンク信号の送信に使用するチャネル及び送信タイミングを決定する。また、送信部は、使用する無線通信方式において予め決められた方法により、複数本のアンテナ３３から送信する信号のビーム形成を行ってもよい。

図１に示されるように、基地局４は、アンテナ４１と、受信部４２と、基地局信号受信処理部４３とを備える。

受信部４２は、アンテナ４１により受信した端末ダウンリンク信号を、電気信号に変換する。基地局信号受信処理部４３は、受信部４２が電気信号に変換した受信信号の復調及び復号を行い、端末送信データを得る。

［無線通信システムの基本的な動作］
以下、無線通信システム１の基本的な動作を説明する。図２は、端末局３から端末アップリンク信号を送信する場合の無線通信システム１の処理を示すフロー図である。

端末局３は、外部又は内部に備えられた図示しないセンサが検出したデータを随時取得し、取得したデータをデータ記憶部３１に書き込む（ステップＳ１１１）。送信部３２は、データ記憶部３１からセンサデータを端末送信データとして読み出す。送信部３２は、移動中継局２を搭載したＬＥＯ衛星の軌道情報に基づいて予め得られた送信開始タイミングにおいて、端末送信データを設定した端末アップリンク信号をアンテナ３３から無線送信する（ステップＳ１１２）。端末局３は、ステップＳ１１１からの処理を繰り返す。

移動中継局２の受信部２２１は、端末局３から送信された端末アップリンク信号を受信する（ステップＳ１２１）。送信元の端末局３の無線通信方式によって、同一の周波数については時分割で１台の端末局３からのみ端末アップリンク信号を受信する場合と、同一の周波数で同時に複数台の端末局３から端末アップリンク信号を受信する場合がある。端末信号受信処理部２２２は、ステップＳ１２１において受信された端末アップリンク信号の受信処理を行う（ステップＳ１２２）。

具体的には、端末信号復調部２２２１は、受信部２２１が受信した端末アップリンク信号に含まれる無線通信方式固有の情報に基づいて無線通信方式を特定する。端末信号復調部２２２１は、端末アップリンク信号を、特定した無線通信方式に従って復調し、復調により得られたシンボルを端末信号復号部２２２２に出力する。端末信号復号部２２２２は、端末信号復調部２２２１が復調したシンボルを復号し、端末局３から送信された端末送信データを得る。

データ記録部２２３は、端末信号復号部２２２２が復号して得た端末送信データをデータ記憶部２３に書き込む（ステップＳ１２３）。移動中継局２は、ステップＳ１２１からの処理を繰り返す。

図３は、移動中継局２から基地局ダウンリンク信号を送信する場合の無線通信システム１の処理を示すフロー図である。移動中継局２の基地局通信部２４が有する制御部２４２は、記憶部２４１に記憶された送信開始タイミングであることを検出すると、端末送信データの送信を送信データ変調部２４３及び送信部２４４に指示する（ステップＳ１３１）。

送信データ変調部２４３は、データ記憶部２３に蓄積していた端末送信データを送信データとして読み出し、読み出した送信データを変調し、基地局ダウンリンク信号を生成する。送信部２４４は、送信データ変調部２４３が生成した基地局ダウンリンク信号を無線によりアンテナ２５から送信する（ステップＳ１３２）。移動中継局２は、ステップＳ１３１からの処理を繰り返す。

基地局４のアンテナ４１は、移動中継局２から基地局ダウンリンク信号を受信する（ステップＳ１４１）。受信部４２は、アンテナ４１が受信した基地局ダウンリンク信号を電気信号の受信信号に変換して、基地局信号受信処理部４３に出力する。基地局信号受信処理部４３は、受信信号を復調し、復調された受信信号を復号して、端末送信データを得る（ステップＳ１４２）。基地局４は、ステップＳ１４１からの処理を繰り返す。

［コンスタレーションに係る無線通信システムの構成］
以下、複数の移動中継局２の間のコンスタレーションに係る無線通信システム１の構成について説明する。

第１の実施形態における無線通信システム１は、複数の移動中継局２がコンスタレーションし、端末局３との通信を行う。コンスタレーションとは、複数の移動中継局２を強調させて機能させることである。ここでいうコンスタレーションは、一般的に「衛星コンステレーション」等と呼ばれることもある。

本実施形態における移動中継局２は、端末局３から送信された端末アップリンク信号の受信の状況に関する情報（以下、「受信状況情報」という。）を他の移動中継局２へ伝達する。ここでいう他の移動中継局２とは、例えば、先の移動中継局２と同一の軌道上を周回し、上記の端末局３の上空を先の移動中継局２の次に通過する中継局である。また、ここでいう受信状況情報とは、例えば、通信品質を示す情報、送信回数、多値数、及びＦＣＳ（Frame Check Sequence）等である。なお、以下の説明において「端末局３の上空を通過する」こととは、「端末局３との通信が可能な範囲を通過する」ことと同義である。

なお、複数の移動中継局２間における受信状況情報の伝達は、複数の移動中継局２の間で直接行われてもよいし、地上の無線局（例えば、基地局４等）を介して行われてもよい。本実施形態では、複数の移動中継局２間における受信状況情報の伝達は、複数の移動中継局２の間で直接行われるものとする。

例えば、移動中継局２は、端末局３から送信された端末アップリンク信号の受信に失敗した場合、他の移動中継局２へ当該受信の失敗に関する受信状況情報を送信する。他の移動中継局２は、受信の失敗に関する受信状況情報を取得した場合、端末局３へ再送要求を行う。このとき他の移動中継局２は、受信状況情報に基づいて、端末局３により行われる再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータの値（以下、単に「通信パラメータ」ともいう。）とを演算して決定し、これら送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を端末局３へ送信する。

例えば、他の移動中継局２は、受信状況情報に応じて、先の移動中継局２への端末アップリンク信号の送信に用いられた通信パラメータより条件が緩和された通信パラメータを示す情報、あるいは、先の移動中継局２への端末アップリンク信号の送信に用いられた通信パラメータと同じ条件の通信パラメータを示す情報を端末局３へ送信する。

端末局３は、他の移動中継局２から送信された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を取得すると、当該情報に従って他の移動中継局２へ端末アップリンク信号の再送を行う。このような構成により、先の移動中継局２における端末アップリンク信号の受信失敗が考慮された送信タイミング及び通信パラメータに基づいて後の移動中継局２（上記の他の移動中継局２）への端末アップリンク信号の再送が行われる。これにより、本実施形態における無線通信システム１は、端末アップリンク信号の受信の成功確率を高めることができる。

なお、移動中継局２は、端末局３から送信された端末アップリンク信号の受信に失敗した場合、複数の他の移動中継局２へ当該受信の失敗に関する受信状況情報を送信するようにしてもよい。すなわち、例えば、先の移動中継局２は、端末アップリンク信号の受信に失敗した場合、端末局３の上空を、１つ後に通過する他の移動中継局２、２つ後に通過する他の移動中継局２、及び３つ後に通過する他の移動中継局２の３つの他の移動中継局２へそれぞれ受信状況情報を送信する等、複数の他の移動中継局２へ受信状況情報を送信するようにしてもよい。これにより、いずれかの移動中継局２が端末局３から端末アップリンク信号を受信する機会が増えるため、当該端末アップリンク信号の受信成功率を高めることが可能になる。

なお、移動中継局２は、複数の端末局３からそれぞれ送信された端末アップリンク信号のうち、複数の端末アップリンク信号の受信に失敗した場合、受信に失敗した全ての端末局３についての受信状況情報を１つの他の移動中継局２へ送信するのではなく、複数の他の移動中継局２へ分けて送信するようにしてもよい。これにより、再送される端末アップリンク信号の受信処理が１つの移動中継局２に集中することを回避させることができ、当該受信処理を複数の他の移動中継局２によって分担させることができるため、当該端末アップリンク信号の受信成功率を高めることが可能になる。

また、移動中継局２は、受信状況に基づいて、端末アップリンク信号の受信に失敗した理由を判定（推定）するようにしてもよい。端末アップリンク信号の受信に失敗した理由とは、例えば、通信環境等に起因して移動中継局２から送信された信号を端末局３が正常に受信できない状況であるという理由、あるいは、端末局３において異常（例えば、バッテリー切れ、故障等）が発生しているという理由等である。端末アップリンク信号の受信に失敗した理由を推定することができることにより、移動中継局２は、当該理由に適した他の移動中継局２へ、当該理由に適した受信状況情報を送信するようにすることが可能になる。

本実施形態におけるコンスタレーションの構成の概要を図４に図示する。図４は、本発明の第１の実施形態における移動中継局２間のコンスタレーションの概要を示す図である。

図４には、２つの移動中継局２（各々を移動中継局２－１及び移動中継局２－２とする。）と端末局３とが示されている。なお、一般的に低軌道衛星である移動中継局２は２つより多い個数であることが想定されるが、説明を簡単にするため、本実施形態では移動中継局２は２機のみである場合について説明する。

図４に示されるように、移動中継局２－１は、送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を端末局３へ送信する（ＡＣＴ１０１）。端末局３は、送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を受信すると、当該情報に基づく送信タイミングで、及び当該情報に基づく通信パラメータを用いて、移動中継局２－１へ端末アップリンク信号を送信する（ＡＣＴ１０２）。

移動中継局２－１は、端末局３から送信された端末アップリンク信号の受信の状況に基づいて受信状況情報を生成する。移動中継局２－１は、生成された受信状況情報を移動中継局２－２へ送信する（ＡＣＴ１０３）。移動中継局２－２は、例えば移動中継局２－１と同一の周回軌道で移動する中継局である。本実施形態では、移動中継局２－１と移動中継局２－２とが端末局３の上空を交互に通過する。

移動中継局２－２は、移動中継局２－１から送信された受信状況情報を取得すると、当該受信状況情報に基づいて、端末局３により行われる端末アップリンク信号の再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータとを演算する。移動中継局２－２は、演算によって得られた送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を端末局３へ送信する（ＡＣＴ１０４）。

端末局３は、送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を受信すると、当該情報に基づく送信タイミングで、及び当該情報に基づく通信パラメータを用いて、移動中継局２－２へ端末アップリンク信号を送信する（ＡＣＴ１０５）。

移動中継局２－２は、端末局３から送信された端末アップリンク信号の受信の状況に基づいて受信状況情報を生成する。移動中継局２－２は、生成された受信状況情報を移動中継局２－１へ送信する（ＡＣＴ１０６）。

移動中継局２－１は、移動中継局２－１から送信された受信状況情報を取得すると、当該受信状況情報に基づいて、端末局３により行われる端末アップリンク信号の再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータとを演算する。以降、ＡＣＴ１０１の処理に戻って上記の一連の処理が再び繰り返される。

以下、第１の実施形態における移動中継局２の機能構成について説明する。図５は、本発明の第１の実施形態におけるコンスタレーションに係る移動中継局２の機能構成を示すブロック図である。

図５に示されるように、移動中継局２は、受信状況情報受信部２５１と、タイミング・パラメータ演算部２５２と、タイミング・パラメータ送信部２５３と、受信部２２１と、受信結果判定部２５４と、受信状況情報生成部２５５と、受信状況情報送信部２５６とを含んで構成される。

なお、図５では、コンスタレーションに係る機能構成のみが記載され、その他の機能構成の記載については省略されている。すなわち、移動中継局２は、図１のブロック図に示される機能構成に加えて、図５のブロック図に示される機能構成をさらに備えている。なお、図５において、図１と共通する機能部については、同一の符号を付し説明を省略することがある。

受信状況情報受信部２５１は、他の移動中継局２から送信された受信状況情報を不図示のアンテナにより受信する。ここでいう他の移動中継局２とは、移動中継局２より前に端末局３の上空を通過し、端末局３から送信された端末アップリンク信号の受信を行った中継局である。受信状況情報受信部２５１は、受信した受信状況情報をタイミング・パラメータ演算部２５２へ出力する。

タイミング・パラメータ演算部２５２は、受信状況情報受信部２５１から出力された受信状況情報を取得する。タイミング・パラメータ演算部２５２は、取得された受信状況情報に基づいて端末局３により行われる端末アップリンク信号の再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータとを演算する。タイミング・パラメータ演算部２５２は、演算によって得られた送信タイミング及び通信パラメータを示す情報をタイミング・パラメータ送信部２５３へ出力する。

タイミング・パラメータ送信部２５３は、タイミング・パラメータ演算部２５２から出力された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を取得する。タイミング・パラメータ送信部２５３は、取得された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、移動中継局２が端末局３の上空を通過する際に（すなわち、移動中継局２が端末局３と通信可能な範囲に位置している時に）不図示のアンテナにより端末局３へ送信する。

受信部２２１は、タイミング・パラメータ送信部２５３から端末局３へ送信された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報に基づいて当該端末局３から送信された端末アップリンク信号をアンテナ２１により受信する。受信部２２１は、受信された端末アップリンク信号を受信結果判定部２５４へ出力する。

受信結果判定部２５４は、受信部２２１から出力された端末アップリンク信号を復調及び復号し、端末局３から端末アップリンク信号に設定されて送信された端末送信データが正常に受信されたか否かを判定する。受信結果判定部２５４は、端末送信データが正常に受信されたか否かについての判定結果を示す情報を受信状況情報生成部２５５へ出力する。

受信状況情報生成部２５５は、受信結果判定部２５４から出力された端末送信データが正常に受信されたか否かについての判定結果を示す情報を取得する。受信状況情報生成部２５５は、判定結果及び受信部２２１における受信状況に基づいて受信状況情報を生成する。受信状況情報生成部２５５は、生成された受信状況情報を受信状況情報送信部２５６へ出力する。

受信状況情報送信部２５６は、受信状況情報生成部２５５から出力された受信状況情報を取得する。受信状況情報送信部２５６は、取得された受信状況情報を他の移動中継局２へ不図示のアンテナにより送信する。ここでいう他の移動中継局２とは、移動中継局２より後に端末局３の上空を通過し、端末局３から再送される端末アップリンク信号の受信を行う中継局である。

以下、第１の実施形態における端末局３の機能構成について説明する。図６は、本発明の第１の実施形態におけるコンスタレーションに係る端末局３の機能構成を示すブロック図である。

図６に示されるように、端末局３は、タイミング・パラメータ受信部３４と、タイミング・パラメータ設定部３５と、送信部３２とを備える。

なお、図６では、コンスタレーションに係る機能構成のみが記載され、その他の機能構成の記載については省略されている。すなわち、端末局３は、図１のブロック図に示される機能構成に加えて、図６のブロック図に示される機能構成をさらに備えている。なお、図６において、図１と共通する機能部については、同一の符号を付し説明を省略することがある。

タイミング・パラメータ受信部３４は、移動中継局２から送信された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を受信する。タイミング・パラメータ受信部３４は、受信された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報をタイミング・パラメータ設定部３５へ出力する。

タイミング・パラメータ設定部３５は、タイミング・パラメータ受信部３４から出力された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を取得する。タイミング・パラメータ設定部３５は、取得された情報に基づく送信タイミング及び通信パラメータを、端末アップリンク信号の送信タイミング及び送信時の通信パラメータとして設定する。

送信部３２は、上記設定された送信タイミングで、上記設定された通信パラメータを用いて、端末送信データを設定した端末アップリンク信号を移動中継局２へ送信（再送）する。

［コンスタレーションに係る移動中継局及び端末局の動作］
以下、本実施形態における無線通信システム１の移動中継局２及び端末局３のコンスタレーションに係る動作の一例について説明する。図７は、コンスタレーションに係る移動中継局２の処理を示すフロー図である。また、図８は、コンスタレーションに係る端末局３の処理を示すフロー図である。以下、図７及び８を参照しながら説明する。

図７に示されるように、移動中継局２－１の受信状況情報受信部２５１は、移動中継局２－２から送信された受信状況情報を受信する（ステップＳ３０１）。受信状況情報受信部２５１は、受信した受信状況情報をタイミング・パラメータ演算部２５２へ出力する。

タイミング・パラメータ演算部２５２は、受信状況情報受信部２５１から出力された受信状況情報を取得する。タイミング・パラメータ演算部２５２は、取得された受信状況情報に基づいて端末局３により行われる端末アップリンク信号の再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータとを演算する（ステップＳ３０２）。タイミング・パラメータ演算部２５２は、演算によって得られた送信タイミング及び通信パラメータを示す情報をタイミング・パラメータ送信部２５３へ出力する。

タイミング・パラメータ送信部２５３は、タイミング・パラメータ演算部２５２から出力された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を取得する。タイミング・パラメータ送信部２５３は、取得された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、移動中継局２－１が端末局３の上空を通過する際に端末局３へ送信する（ステップＳ３０３）。

図８に示されるように、端末局３のタイミング・パラメータ受信部３４は、移動中継局２－１から送信された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を受信する（ステップＳ４０１）。タイミング・パラメータ設定部３５は、受信した情報に基づく送信タイミング及び通信パラメータを、端末アップリンク信号の送信タイミング及び送信時の通信パラメータとして設定する（ステップＳ４０１）。送信部３２は、上記設定された送信タイミングで、上記設定された通信パラメータを用いて、端末送信データを設定した端末アップリンク信号を移動中継局２－１へ送信する（ステップＳ４０３）。

図７に示されるように、移動中継局２－１の受信部２２１は、端末局３から送信された端末アップリンク信号をアンテナ２１により受信する（ステップＳ３０４）。受信部２２１は、受信された端末アップリンク信号を受信結果判定部２５４へ出力する。

受信結果判定部２５４は、受信部２２１から出力された端末アップリンク信号を復調及び復号し、端末局３から端末アップリンク信号に設定されて送信された端末送信データが正常に受信されたか否かを判定する（ステップＳ３０５）。受信失敗と判定された場合（ステップＳ３０５・Ｙｅｓ）、受信状況情報送信部２５６は、受信状況情報生成部２５５によって生成された受信状況情報を移動中継局２－２へ不図示のアンテナにより送信する（ステップＳ３０６）。以上で、コンスタレーションに係る移動中継局２－１の一連の動作が終了する。

図７に示されるように、移動中継局２－２の受信状況情報受信部２５１は、移動中継局２－１から送信された受信状況情報を受信する（ステップＳ３１１）。受信状況情報受信部２５１は、受信した受信状況情報をタイミング・パラメータ演算部２５２へ出力する。

タイミング・パラメータ演算部２５２は、受信状況情報受信部２５１から出力された受信状況情報を取得する。タイミング・パラメータ演算部２５２は、取得された受信状況情報に基づいて端末局３により行われる端末アップリンク信号の再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータとを演算する（ステップＳ３１２）。タイミング・パラメータ演算部２５２は、演算によって得られた送信タイミング及び通信パラメータを示す情報をタイミング・パラメータ送信部２５３へ出力する。

タイミング・パラメータ送信部２５３は、タイミング・パラメータ演算部２５２から出力された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を取得する。タイミング・パラメータ送信部２５３は、取得された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、移動中継局２－２が端末局３の上空を通過する際に端末局３へ送信する（ステップＳ３１３）。

コンスタレーションに係る端末局３の動作については、図８を参照しながら説明した上記のステップＳ４０１～ステップＳ４０３の動作と基本的に同様であるため、説明を省略する。

図７に示されるように、移動中継局２－２の受信部２２１は、端末局３から送信された端末アップリンク信号をアンテナ２１により受信する（ステップＳ３１４）。受信部２２１は、受信された端末アップリンク信号を受信結果判定部２５４へ出力する。

受信結果判定部２５４は、受信部２２１から出力された端末アップリンク信号を復調及び復号し、端末局３から端末アップリンク信号に設定されて送信された端末送信データが正常に受信されたか否かを判定する（ステップＳ３１５）。受信失敗と判定された場合（ステップＳ３１５・Ｙｅｓ）、受信状況情報送信部２５６は、受信状況情報生成部２５５によって生成された受信状況情報を移動中継局２－１へ不図示のアンテナにより送信する（ステップＳ３１６）。以上で、コンスタレーションに係る移動中継局２－２の一連の動作が終了する。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態における無線通信システム１は、複数の移動中継局２がコンスタレーションし、端末局３との通信を行う。移動中継局２は、端末局３から送信された端末アップリンク信号の受信に失敗した場合、他の移動中継局２へ当該受信の失敗に関する受信状況情報を送信する。他の移動中継局２は、当該受信状況情報を取得した場合、端末局３へ再送要求を行う。このとき移動中継局２は、受信状況情報に基づいて、端末局３により行われる再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータとを演算し、これら送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を端末局３へ送信する。端末局３は、移動中継局２から送信された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報に従って移動中継局２へ端末アップリンク信号の再送を行う。

このような構成を備えることで、本発明の第１の実施形態における無線通信システム１によれば、先の移動中継局２における端末アップリンク信号の受信失敗が考慮された送信タイミング及び通信パラメータに基づいて、後の移動中継局２への端末アップリンク信号の再送が行われる。これにより、第１の実施形態における無線通信システム１は、端末アップリンク信号の受信の成功確率を高めることができる。

なお、本実施形態においては、端末局３と先に通信を行った移動中継局２は、受信状況情報を生成し、生成された受信状況情報を、後に端末局３と通信する移動中継局２へ送信する。そして、後に通過する移動中継局２が、当該受信状況情報に基づいて、端末アップリンク信号の再送時の送信タイミング及び通信パラメータを決定する構成であるものとした。しかしながら、このような構成に限られるものではなく、例えば、端末局３と先に通信を行った移動中継局２が、受信状況情報に基づいて、端末アップリンク信号の再送時の送信タイミング及び通信パラメータを演算して決定し、決定された送信タイミングと通信パラメータを示す情報を、後に端末局３と通信する移動中継局２へ送信する構成であってもよい。

＜第２の実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について説明する。まず、第２の実施形態の無線通信システムによる、端末局と移動中継局と基地局との間における基本的なデータ伝送の構成について説明する。なお、第２の実施形態の無線通信システムの構成のうち、前述の第１の実施形態の無線通信システム１と同様な構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。

［無線通信システムの基本構成］
図９は、本発明の第２の実施形態における無線通信システム１ａの構成図である。無線通信システム１ａは、移動中継局２ａと、端末局３と、基地局４ａとを有する。無線通信システム１ａが有する移動中継局２ａ、端末局３及び基地局４ａそれぞれの数は任意であるが、移動中継局２ａは複数であることが想定され、端末局３の数は多数であることが想定される。

移動中継局２ａは、移動体に搭載され、通信可能なエリアが時間の経過により移動する中継装置の一例である。移動中継局２は、例えば、ＬＥＯ衛星に備えられる。端末局３及び基地局４ａは、地上や海上など地球上に設置される。端末局３は、例えば、ＩｏＴ端末である。端末局３は、センサが検出した環境データ等のデータを収集し、移動中継局２ａへ無線により送信する。同図では、２台の端末局３のみを示している。

移動中継局２ａは、地球の上空を移動しながら、複数の端末局３それぞれから送信されたデータを無線信号により受信する。移動中継局２ａは、受信したこれらのデータを蓄積し、蓄積しておいたデータを、基地局４ａとの通信が可能なタイミングで一括して基地局４ａへ無線送信する。基地局４ａは、移動中継局２ａから端末局３が収集したデータを受信する。

本実施形態では、ＬＥＯ衛星に移動中継局２ａを搭載する。ＬＥＯ衛星に搭載された移動中継局２ａは、高速で移動しながら通信を行う。そのため、個々の端末局３や基地局４ａが、移動中継局２ａと通信を行うことができる時間帯は限られている。また、端末局３には、様々な仕様の無線通信方式が使用される。

そこで、移動中継局２ａは、移動中の現在位置におけるカバレッジ内の端末局３から端末アップリンク信号を受信し、受信した端末アップリンク信号の波形データを保存しておく。移動中継局２ａは、カバレッジに基地局４ａが存在するタイミングにおいて、端末アップリンク信号の波形データを設定した基地局ダウンリンク信号を、基地局４ａに無線送信する。基地局４ａは、移動中継局２ａから受信した基地局ダウンリンク信号を復調して端末アップリンク信号の波形データを得る。基地局４ａは、波形データが表す端末アップリンク信号に対して復調及び復号を行うことにより、端末局３が送信したデータである端末送信データを得る。

以下、移動中継局２ａ、端末局３、及び基地局４ａの構成について、それぞれ説明する。

図９に示されるように、移動中継局２ａは、アンテナ２１と、端末通信部２２ａと、データ記憶部２３ａと、基地局通信部２４と、アンテナ２５とを備える。

端末通信部２２ａは、受信部２２１と、受信波形記録部２２２ａとを有する。受信部２２１は、アンテナ２１により端末アップリンク信号を受信する。受信波形記録部２２２ａは、受信部２２１が受信した端末アップリンク信号の受信波形をサンプリングし、サンプリングにより得られた値を示す波形データを生成する。受信波形記録部２２２ａは、アンテナ２１における端末アップリンク信号の受信時刻と、生成した波形データとを設定した受信波形情報をデータ記憶部２３ａに書き込む。データ記憶部２３ａは、受信波形記録部２２２ａにより書き込まれた受信波形情報を記憶する。

基地局通信部２４は、任意の無線通信方式の基地局ダウンリンク信号により受信波形情報を基地局４へ送信する。基地局通信部２４は、記憶部２４１と、制御部２４２と、送信データ変調部２４３と、送信部２４４とを備える。記憶部２４１は、移動中継局２ａを搭載しているＬＥＯ衛星の軌道情報と、基地局４ａの位置とに基づいて、予め計算された送信開始タイミングを記憶する。ＬＥＯの軌道情報は、任意の時刻におけるＬＥＯ衛星の位置、速度、移動方向などを得ることが可能な情報である。送信時刻は、例えば、送信開始タイミングからの経過時間で表してもよい。

制御部２４２は、記憶部２４１に記憶された送信開始タイミングにおいて、受信波形情報を基地局４ａに送信するように送信データ変調部２４３及び送信部２４４を制御する。送信データ変調部２４３は、データ記憶部２３ａから受信波形情報を送信データとして読み出し、読み出した送信データを変調して基地局ダウンリンク信号を生成する。送信部２４４は、基地局ダウンリンク信号を電気信号から無線信号に変換し、アンテナ２５から送信する。

図９に示されるように、端末局３は、データ記憶部３１と、送信部３２と、１本または複数本のアンテナ３３とを備える。

データ記憶部３１は、センサデータなどを記憶する。送信部３２は、データ記憶部３１からセンサデータを端末送信データとして読み出し、読み出した端末送信データを設定した端末アップリンク信号をアンテナ３３から無線により送信する。

送信部３２は、例えば、ＬＰＷＡにより信号を送信する。ＬＰＷＡには、ＬｏＲａＷＡＮ（登録商標）、Ｓｉｇｆｏｘ（登録商標）、ＬＴＥ－Ｍ、ＮＢ－ＩｏＴ等があるが、任意の無線通信方式を用いることができる。また、送信部３２は、他の端末局３と時分割多重、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）などにより送信を行ってもよい。

送信部３２は、使用する無線通信方式において予め決められた方法により、自局が端末アップリンク信号の送信に使用するチャネル及び送信タイミングを決定する。また、送信部は、使用する無線通信方式において予め決められた方法により、複数本のアンテナ３３から送信する信号のビーム形成を行ってもよい。

図９に示されるように、基地局４ａは、アンテナ４１と、受信部４２と、基地局信号受信処理部４３と、端末信号受信処理部４４とを備える。

受信部４２は、アンテナ４１により受信した端末ダウンリンク信号を、電気信号に変換する。基地局信号受信処理部４３は、受信部４２が電気信号に変換した受信信号の復調及び復号を行い、受信波形情報を得る。基地局信号受信処理部４３は、受信波形情報を端末信号受信処理部４４に出力する。

端末信号受信処理部４４は、受信波形情報が示す端末アップリンク信号の受信処理を行う。このとき、端末信号受信処理部４４は、端末局３が送信に使用した無線通信方式により受信処理を行って端末送信データを取得する。端末信号受信処理部４４は、端末信号復調部４４１と、端末信号復号部４４２とを備える。

端末信号復調部４４１は、波形データを復調し、復調により得られたシンボルを端末信号復号部４４２に出力する。端末信号復調部４４１は、波形データが示す信号に対して、移動中継局２ａのアンテナ２１が受信した端末アップリンク信号のドップラーシフトを補償する処理を行ってから、復調を行ってもよい。アンテナ２１が受信した端末アップリンク信号が受けるドップラーシフトは、端末局３の位置と、移動中継局２ａが搭載されているＬＥＯの軌道情報に基づき予め計算される。端末信号復号部４４２は、端末信号復調部４４１が復調したシンボルを復号し、端末局３から送信された端末送信データを得る。

［無線通信システムの基本的な動作］
以下、無線通信システム１の基本的な動作を説明する。図１０は、端末局３からアップリンク信号を送信する場合の無線通信システム１ａの処理を示すフロー図である。

端末局３は、外部又は内部に備えられた図示しないセンサが検出したデータを随時取得し、取得したデータをデータ記憶部３１に書き込む（ステップＳ１１１）。送信部３２は、データ記憶部３１からセンサデータを端末送信データとして読み出す。送信部３２は、移動中継局２ａを搭載したＬＥＯ衛星の軌道情報に基づいて予め得られた送信開始タイミングにおいて、端末送信データを設定した端末アップリンク信号をアンテナ３３から無線送信する（ステップＳ１１２）。端末局３は、ステップＳ１１１からの処理を繰り返す。

移動中継局２ａの受信部２２１は、端末局３から送信された端末アップリンク信号を受信する（ステップＳ２２１）。送信元の端末局３の無線通信方式によって、同一の周波数については時分割で１台の端末局３からのみ端末アップリンク信号を受信する場合と、同一の周波数で同時に複数台の端末局３から端末アップリンク信号を受信する場合がある。受信波形記録部２２２ａは、受信部２２１が受信した端末アップリンク信号の波形を表す波形データと、受信時刻とを対応付けた受信波形情報をデータ記憶部２３ａに書き込む（ステップＳ２２２）。移動中継局２ａは、ステップＳ２２１からの処理を繰り返す。

図１１は、移動中継局２ａから基地局ダウンリンク信号を送信する場合の無線通信システム１ａの処理を示すフロー図である。移動中継局２ａの基地局通信部２４が有する制御部２４２は、記憶部２４１に記憶された送信開始タイミングであることを検出すると、受信波形情報の送信を送信データ変調部２４３及び送信部２４４に指示する（ステップＳ２３１）。

送信データ変調部２４３は、データ記憶部２３ａに蓄積していた受信波形情報を送信データとして読み出し、読み出した送信データを変調し、基地局ダウンリンク信号を生成する。送信部２４４は、送信データ変調部２４３が生成した基地局ダウンリンク信号を無線によりアンテナ２５から送信する（ステップＳ２３２）。移動中継局２ａは、ステップＳ２３１からの処理を繰り返す。

基地局４ａのアンテナ４１は、移動中継局２ａから基地局ダウンリンク信号を受信する（ステップＳ２４１）。受信部４２は、アンテナ４１が受信した基地局ダウンリンク信号を電気信号の受信信号に変換して、基地局信号受信処理部４３に出力する。基地局信号受信処理部４３は、受信信号を復調し、復調した受信信号を復号して受信波形情報を得る（ステップＳ２４２）。基地局信号受信処理部４３は、復号により得られた受信波形情報を端末信号受信処理部４４に出力する。

端末信号受信処理部４４は、受信波形情報に含まれる波形データが表す端末アップリンク信号の受信処理を行う（ステップＳ２４３）。具体的には、端末信号復調部４４１は、波形データが表す受信信号に含まれる無線通信方式固有の情報に基づいて、端末局３が端末アップリンク信号の送信に用いた無線通信方式を特定する。端末信号復調部４４１は、特定した無線通信方式に従って、波形データが表す受信信号を復調し、復調により得られたシンボルを、端末信号復号部４４２に出力する。

端末信号復号部４４２は、端末信号復調部４４１から入力したシンボルを特定された無線通信方式により復号し、端末局３から送信された端末送信データを得る。なお、端末信号復号部４４２は、ＳＩＣ（Successive Interference Cancellation）のように、計算負荷が大きな復号方式を用いることも可能である。基地局４は、ステップＳ２４１からの処理を繰り返す。

［コンスタレーションに係る無線通信システムの構成］
以下、複数の移動中継局２ａの間のコンスタレーションに係る無線通信システム１ａの構成について説明する。

第２の実施形態における無線通信システム１ａは、複数の移動中継局２ａが基地局４ａを介してコンスタレーションし、端末局３との通信を行う。第１の実施形態と第２の実施形態との相違点は、第１の実施形態では端末アップリンク信号の受信処理が移動中継局２で行われるのに対して、第２の実施形態では端末アップリンク信号の受信処理が基地局４ａで行われる点である。

本実施形態におけるコンスタレーションの構成の概要を図１２に図示する。図１２は、本発明の第２の実施形態における移動中継局２ａ間のコンスタレーションの概要を示す図である。

図１２には、２つの移動中継局２ａ（各々を移動中継局２ａ－１及び移動中継局２ａ－２とする。）と端末局３と基地局４ａとが示されている。なお、一般的に低軌道衛星である移動中継局２ａは２つより多い個数であることが想定されるが、説明を簡単にするため、本実施形態では移動中継局２ａは２機のみである場合について説明する。

図１２に示されるように、移動中継局２ａ－１は、端末局３と通信可能な範囲を通過する際に、送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を当該端末局３へ送信する（ＡＣＴ２０１）。端末局３は、送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を受信すると、当該情報に基づく送信タイミングで、及び当該情報に基づく通信パラメータを用いて、移動中継局２ａ－１へ端末アップリンク信号を送信する（ＡＣＴ２０２）。移動中継局２ａ－１は、端末局３から送信された端末アップリンク信号を受信し、基地局４ａと通信可能な範囲を通過する際に、受信スペクトラム（受信波形情報）を当該基地局４ａへ転送する（ＡＣＴ２０３）。

基地局４ａは、移動中継局２ａ－１から送信された受信スペクトラムを取得する。基地局４ａは、取得した受信スペクトラムについて復調を行い、端末局３から端末アップリンク信号に設定されて送信された端末送信データが正常に受信されたか否かを判定する。基地局４ａは、判定の結果に基づいて端末局３により行われる端末アップリンク信号の再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータとを演算して決定する。基地局４ａは、演算によって得られた送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、移動中継局２ａ－１の後に端末局３と通信を行う移動中継局２ａ－２へ、当該移動中継局２ａ－２と通信可能であるときに送信する（ＡＣＴ２０４）。

移動中継局２ａ－２は、基地局４ａから送信された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を受信する。移動中継局２ａ－２は、端末局３と通信可能な範囲を通過する際に、送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を当該端末局３へ送信する（ＡＣＴ２０５）。

端末局３は、送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を受信すると、当該情報に基づく送信タイミングで、及び当該情報に基づく通信パラメータを用いて、移動中継局２ａ－２へ端末アップリンク信号を送信する（ＡＣＴ２０６）。移動中継局２ａ－２は、端末局３から送信された端末アップリンク信号を受信し、基地局４ａと通信可能な範囲を通過する際に、受信スペクトラム（受信波形情報）を当該基地局４ａへ転送する（ＡＣＴ２０７）。

基地局４ａは、移動中継局２ａ－２から送信された受信スペクトラムを取得する。基地局４ａは、取得した受信スペクトラムについて復調を行い、端末局３から端末アップリンク信号に設定されて送信された端末送信データが正常に受信されたか否かを判定する。基地局４ａは、判定の結果に基づいて端末局３により行われる端末アップリンク信号の再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータとを演算する。基地局４ａは、演算によって得られた送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、移動中継局２ａ－２の後に端末局３と通信を行う移動中継局２ａ－１へ、当該移動中継局２ａ－１と通信可能であるときに送信する（ＡＣＴ２０８）。以降、ＡＣＴ２０１の処理に戻って上記の一連の処理が再び繰り返される。

以下、第２の実施形態における移動中継局２ａの機能構成について説明する。図１３は、本発明の第２の実施形態におけるコンスタレーションに係る移動中継局２ａの機能構成を示すブロック図である。

図１３に示されるように、移動中継局２ａは、タイミング・パラメータ受信部２６１と、タイミング・パラメータ送信部２６２と、受信部２２１と、送信部２４４とを含んで構成される。

なお、図１３では、コンスタレーションに係る機能構成のみが記載され、その他の機能構成の記載については省略されている。すなわち、移動中継局２ａは、図９のブロック図に示される機能構成に加えて、図１３のブロック図に示される機能構成をさらに備えている。なお、図１３において、図９と共通する機能部については、同一の符号を付し説明を省略することがある。

タイミング・パラメータ受信部２６１は、基地局４ａから送信された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を不図示のアンテナにより受信する。タイミング・パラメータ送信部２６２は、送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、移動中継局２ａが端末局３と通信可能な範囲を通過する際に、当該端末局３へ不図示のアンテナにより送信する。

受信部２２１は、端末局３から送信された端末アップリンク信号をアンテナ２１により受信する。送信部２４４は、端末局３と通信可能な範囲を通過する際に、基地局４ａと通信可能な範囲を通過する際に、受信された端末アップリンク信号に基づく受信スペクトラムを当該基地局４ａへアンテナ２５により送信する。

以下、第２の実施形態における基地局４ａの機能構成について説明する。図１４は、本発明の第２の実施形態におけるコンスタレーションに係る基地局４ａの機能構成を示すブロック図である。

図１４に示されるように、基地局４ａは、受信部４２と、受信結果判定部４６と、タイミング・パラメータ演算部４７と、タイミング・パラメータ送信部４８とを含んで構成される。

なお、図１４では、コンスタレーションに係る機能構成のみが記載され、その他の機能構成の記載については省略されている。すなわち、基地局４ａは、図９のブロック図に示される機能構成に加えて、図１４のブロック図に示される機能構成をさらに備えている。なお、図１４において、図９と共通する機能部については、同一の符号を付し説明を省略することがある。

受信部４２は、移動中継局２ａから送信された受信スペクトラムを設定した基地局ダウンリンク信号をアンテナ４１により受信する。受信部４２は、受信された基地局ダウンリンク信号を受信結果判定部４６へ出力する。

受信結果判定部４６は、受信部４２によって受信された端末ダウンリンク信号に含まれる受信スペクトルについて復調を行う。受信結果判定部４６は、端末局３から送信された端末送信データが正常に受信されたか否かを判定する。受信結果判定部４６は、判定結果を示す情報をタイミング・パラメータ演算部４７へ出力する。

タイミング・パラメータ演算部４７は、受信結果判定部４６から出力された判定結果を示す情報を取得する。タイミング・パラメータ演算部４７は、受信結果判定部４６による判定の結果に基づいて、端末局３により行われる端末アップリンク信号の再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータとを演算する。

タイミング・パラメータ送信部４８は、タイミング・パラメータ演算部４７によって演算された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を取得する。タイミング・パラメータ送信部４８は、取得された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、後に端末局３と通信を行う他の移動中継局２ａへ、当該他の移動中継局２ａと通信可能であるときに送信する。

第２の実施形態におけるコンスタレーションに係る端末局３の機能構成については、図６を参照しながら説明した第１の実施形態におけるコンスタレーションに係る端末局３の機能構成と基本的に同様であるため、説明を省略する。

［コンスタレーションに係る無線通信システムの動作］
以下、本実施形態における無線通信システム１ａのコンスタレーションに係る動作の一例について説明する。図１５は、本発明の第２の実施形態におけるコンスタレーションに係る無線通信システム１ａの処理を示すフロー図である。

図１５に示されるように、移動中継局２ａ－１の受信部２２１は、端末局３から送信された端末アップリンク信号をアンテナ２１により受信する（ステップＳ５０１）。送信部２４４は、基地局４ａと通信可能な範囲を通過する際に、受信された端末アップリンク信号に基づく受信スペクトラムを設定した基地局ダウンリンク信号を、当該基地局４ａへアンテナ２５により送信する（ステップＳ５０２）。

基地局４ａの受信部４２は、移動中継局２ａ－１から送信された、受信スペクトラムが設定された基地局ダウンリンク信号をアンテナ４１により受信する（ステップＳ５１１）。受信部４２は、受信された基地局ダウンリンク信号を受信結果判定部４６へ出力する。受信結果判定部４６は、受信部４２によって受信された、受信スペクトラムが設定された端末ダウンリンク信号について復調を行う（ステップＳ５１２）。

受信結果判定部４６は、復調された受信スペクトラムに基づいて、端末局３から送信された端末送信データが正常に受信されたか否かを判定する（ステップS５１３）。端末送信データの受信が成功したと判定された場合（ステップＳ５１３・Ｎｏ）、図１５のフロー図が示すコンスタレーションに係る基地局４ａの動作が終了する。

端末送信データの受信が失敗したと判定された場合（ステップＳ５１３・Ｙｅｓ）、タイミング・パラメータ演算部４７は、受信結果判定部４６による判定の結果に基づいて、端末局３により行われる端末アップリンク信号の再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータとを演算する（ステップＳ５１４）。

タイミング・パラメータ送信部４８は、タイミング・パラメータ演算部４７によって演算された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を取得する。タイミング・パラメータ送信部４８は、取得された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、後に端末局３と通信を行う移動中継局２ａ－２へ、当該移動中継局２ａ－２と通信可能であるときに送信する（ステップＳ５１５）。

移動中継局２ａ－２のタイミング・パラメータ受信部２６１は、基地局４ａから送信された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を不図示のアンテナにより受信する（ステップＳ５２３）。タイミング・パラメータ送信部２６２は、送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、移動中継局２ａ－２が端末局３と通信可能な範囲を通過する際に、当該端末局３へ不図示のアンテナにより送信する（ステップＳ５２４）。以上で、図１５のフロー図が示すコンスタレーションに係る移動中継局２ａ－２の動作が終了する。

コンスタレーションに係る端末局３の動作については、図８を参照しながら説明した上記のステップＳ４０１～ステップＳ４０３の動作と基本的に同様であるため、説明を省略する。

移動中継局２ａ－２の受信部２２１は、端末局３から送信された端末アップリンク信号をアンテナ２１により受信する（ステップＳ５２１）。送信部２４４は、基地局４ａと通信可能な範囲を通過する際に、受信された端末アップリンク信号に基づく受信スペクトラムをを設定した基地局ダウンリンク信号を、当該基地局４ａへアンテナ２５により送信する（ステップＳ５２２）。

基地局４ａの受信部４２は、移動中継局２ａ－２から送信された、受信スペクトラムが設定された基地局ダウンリンク信号をアンテナ４１により受信する（ステップＳ５１１）。以降のステップＳ５１２～ステップＳ５１４までの基地局４ａの動作は前述の通りである。

タイミング・パラメータ送信部４８は、タイミング・パラメータ演算部４７によって演算された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を取得する。タイミング・パラメータ送信部４８は、取得された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、後に端末局３と通信を行う移動中継局２ａ－１へ、当該移動中継局２ａ－１と通信可能であるときに送信する（ステップＳ５１５）。

移動中継局２ａ－１のタイミング・パラメータ受信部２６１は、基地局４ａから送信された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を不図示のアンテナにより受信する（ステップＳ５０３）。タイミング・パラメータ送信部２６２は、送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、移動中継局２ａ－１が端末局３と通信可能な範囲を通過する際に、当該端末局３へ不図示のアンテナにより送信する（ステップＳ５０４）。以上で、図１５のフロー図が示すコンスタレーションに係る移動中継局２ａ－１の動作が終了する。

コンスタレーションに係る端末局３の動作については、図８を参照しながら説明した上記のステップＳ４０１～ステップＳ４０３の動作と基本的に同様であるため、説明を省略する。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態における無線通信システム１ａは、複数の移動中継局２ａが基地局４ａを介してコンスタレーションし、端末局３との通信を行う。基地局４ａは、端末局３から移動中継局２ａへ送信された端末アップリンク信号の受信処理を行う。基地局４ａは、受信に失敗した場合、受信状況に基づいて端末局３により行われる端末送信データの再送の送信タイミングと、再送時に用いられる通信パラメータとを演算して決定する。基地局４ａは、演算よって得られた送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を、他の移動中継局２ａへ送信する。他の移動中継局２ａは、送信タイミング及び通信パラメータを示す情報を取得した場合、端末局３へ再送要求を行う。端末局３は、移動中継局２から送信された送信タイミング及び通信パラメータを示す情報に従って上記他の移動中継局２ａへ端末アップリンク信号の再送を行う。

このような構成を備えることで、本発明の第２の実施形態における無線通信システム１ａによれば、先の移動中継局２ａにおける端末アップリンク信号の受信失敗が考慮された送信タイミング及び通信パラメータに基づいて、後の移動中継局２ａへの端末アップリンク信号の再送が行われる。これにより、第２の実施形態における無線通信システム１ａは、端末アップリンク信号の受信の成功確率を高めることができる。

以上説明した実施形態によれば、移動中継局は、端末局から受信した無線の端末アップリンク信号を復調することなく、その受信信号波形の情報の保存及び蓄積を行い、基地局に通信可能なタイミングで無線により伝送する。基地局は、移動中継局における受信信号波形により表される端末アップリンク信号に復調・復号などの受信処理を行う。よって、低軌道衛星を用いた無線通信システムに、通信方式に依存しない非再生中継方式を適用することができる。

また、非再生中継を行うため、移動中継局は、端末局に用いられる無線通信方式を実装する必要がない。例えば、新たな無線通信方式で通信する端末局が加わった場合でも、移動中継局に変更を行う必要なく、地上に設置された基地局にその無線通信方式を追加する変更を行えばよい。したがって、以上説明した実施形態によれば、様々なＩｏＴシステムの同時収容が可能であり、ＩｏＴシステムの更新にも容易に対応可能である。

また、以上説明した実施形態によれば、各端末局が受けた大きなドップラーシフトを移動中継局で処理せず、基地局で行うことが可能であるため、ドップラーシフトを補償するための複雑な非線形演算を移動中継局に実装する必要がない。

なお、上記の実施形態において、移動中継局が搭載される移動体がＬＥＯ衛星である場合について説明したが、当該移動体は、静止衛星、ドローン、又はＨＡＰＳ等、上空を飛行することが可能なその他の飛行体であってもよい。

なお、移動中継局２は、複数本のアンテナ２５により基地局ダウンリンク信号を送信するようにしてもよい。例えば、基地局ダウンリンク信号の送信に、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）が用いられてもよい。この場合、移動中継局２は、複数の端末局３から受信し、蓄積しておいたデータを、基地局４と通信可能なタイミングで、短い時間で一括して品質良く送信することができる。

なお、移動中継局２は、複数のアンテナ２１により端末アップリンク信号を受信するようにしてもよい。例えば、移動中継局２は、端末局３から受信した端末アップリンク信号をダイバーシティー受信や、ＭＩＭＯ受信などにより受信するようにしてもよい。この場合、移動中継局２は、端末局３との間のリンクバジェットを向上させることができる。

上述した実施形態によれば、無線通信システムは、通信装置と、移動する複数の中継装置とを有する。例えば、無線通信システムは実施形態における無線通信システム１であり、通信装置は実施形態における端末局３であり、中継装置は実施形態における移動中継局２である。

上記の中継装置は、信号受信部と、受信状況情報生成部と、受信状況情報送信部と、受信状況情報受信部と、演算部と、設定情報送信部とを備える。例えば、信号受信部は実施形態における受信部２２１であり、受信状況情報生成部は実施形態における受信状況情報生成部２５５であり、受信状況情報送信部は実施形態における受信状況情報送信部２５６でえあり、受信状況情報受信部は実施形態における受信状況情報受信部２５１であり、演算部は実施形態におけるタイミング・パラメータ演算部２５２であり、設定情報送信部は、実施形態におけるタイミング・パラメータ送信部２５３である。

信号受信部は、通信装置から送信された信号を受信する。例えば、信号は実施形態における端末アップリンク信号である。受信状況情報生成部は、信号受信部による信号の受信状況を示す受信状況情報を生成する。受信状況情報送信部は、受信状況情報生成部によって生成された受信状況情報を他の中継装置へ送信する。例えば、中継装置が実施形態における移動中継局２－１である場合は他の中継装置は実施形態における移動中継局２－２である。受信状況情報受信部は、他の中継装置から送信された受信状況情報を受信する。演算部は、受信状況情報受信部によって受信された受信状況情報に基づいて、通信装置から自装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する。設定情報送信部は、演算部によって得られた通信パラメータ値を示す設定情報を通信装置へ送信する。

上記の通信装置は、設定情報受信部と、信号送信部とを備える。例えば、設定情報受信部は実施形態におけるタイミング・パラメータ受信部３４であり、信号送信部は実施形態における送信部３２である。設定情報受信部は、設定情報送信部から送信された設定情報を受信する。信号送信部は、設定情報受信部によって受信された設定情報に基づく通信パラメータ値を用いて中継装置へ信号を送信する。

なお、上記の無線通信システムにおいて、演算部は、受信状況情報に基づいて再送に適する送信タイミングを特定し、設定情報送信部は、演算部によって特定された送信タイミングを示す設定情報を通信装置へ送信し、信号送信部は、設定情報に基づく送信タイミングで中継装置へ信号を送信する。

また、上述した実施形態によれば、無線通信システムは、第一通信装置と、第二通信装置と、移動する複数の中継装置とを有する。例えば、無線通信システムは実施形態における無線通信システム１ａであり、第一通信装置は実施形態における端末局３であり、第二通信装置は実施形態における基地局４ａであり、中継装置は実施形態における移動中継局２ａである。

上記の中継装置は、信号受信部と、信号転送部と、設定情報受信部と、設定情報転送部とを備える。例えば、信号受信部は実施形態における受信部２２１であり、信号転送部は実施形態における送信部２４４であり、設定情報受信部は実施形態におけるタイミング・パラメータ受信部２６１であり、設定情報転送部は実施形態におけるタイミング・パラメータ送信部２６２である。

信号受信部は、第一通信装置から送信された信号を受信する。例えば、信号は実施形態における端末アップリンク信号である。信号転送部は、信号受信部によって受信された信号を第二通信装置へ転送する。設定情報受信部は、第二通信装置から送信された、通信パラメータ値を示す設定情報を受信する。設定情報転送部は、設定情報受信部によって受信された設定情報を第一通信装置へ転送する。

上記の第二通信装置は、転送信号受信部と、演算部と、設定情報送信部とを備える。例えば、転送信号受信部は実施形態における受信部４２であり、演算部は実施形態におけるタイミング・パラメータ演算部４７であり、設定情報送信部は実施形態におけるタイミング・パラメータ送信部４８である。

転送信号受信部は、信号転送部から転送された信号を受信する。演算部は、信号の受信状況に基づいて、第一通信装置から他の中継装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する。例えば、中継装置が実施形態における移動中継局２ａ－１である場合は他の中継装置は実施形態における移動中継局２ａ－２である。設定情報送信部は、演算部によって得られた通信パラメータ値を示す設定情報を他の中継装置へ送信する。

上記の第一通信装置は、転送設定情報受信部と、信号送信部とを備える。例えば、設定情報受信部は実施形態におけるタイミング・パラメータ受信部３４であり、信号送信部は実施形態における送信部３２である。転送設定情報受信部は、前記他の中継装置から転送された設定情報を受信する。信号送信部は、転送設定情報受信部によって受信された設定情報に基づく通信パラメータ値を用いて他の中継装置へ信号を送信する。

上述した実施形態における無線通信システム１及び無線通信システム１ａの構成の一部又は全部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１，１ａ…無線通信システム，２，２－１，２－２，２ａ，２ａ－１，２ａ－２…移動中継局，３…端末局，４，４ａ…基地局，２１…アンテナ，２２，２２ａ…端末通信部，２３，２３ａ…データ記憶部，２４…基地局通信部，２５…アンテナ，３１…データ記憶部，３２…送信部，３３…アンテナ，４１…アンテナ，４２…受信部，４３…基地局信号受信処理部，４４…端末信号受信処理部，４６…受信結果判定部，４７…タイミング・パラメータ演算部，４８…タイミング・パラメータ送信部，２２１…受信部，２２２…端末信号受信処理部，２２２ａ…受信波形記録部，２２３…データ記録部，２４１…記憶部，２４２…制御部，２４３…送信データ変調部，２４４…送信部，２５１…受信状況情報受信部，２５２…タイミング・パラメータ演算部，２５３…タイミング・パラメータ送信部，２５４…受信結果判定部，２５５…受信状況情報生成部，２５６…受信状況情報送信部，２６１…タイミング・パラメータ受信部，２６２…タイミング・パラメータ送信部，４４１…端末信号復調部，４４２…端末信号復号部，２２２１…端末信号復調部，２２２２…端末信号復号部

Claims (8)

1. 複数の通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムであって、
   前記中継装置は、
   前記通信装置から送信された信号を受信する信号受信部と、
   前記信号受信部による前記信号の受信状況を示す受信状況情報を生成する受信状況情報生成部と、
   前記受信状況情報生成部によって生成された前記受信状況情報を他の中継装置へ送信する受信状況情報送信部と、
   他の中継装置から送信された受信状況情報を受信する受信状況情報受信部と、
   前記受信状況情報受信部によって受信された前記受信状況情報に基づいて、前記通信装置から自装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算部と、
   前記演算部によって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を前記通信装置へ送信する設定情報送信部と、
   を備え、
   前記受信状況情報送信部は、複数の前記通信装置からそれぞれ送信された前記信号のうち、受信に失敗した複数の前記信号についてのそれぞれの前記受信状況情報を、複数の他の前記中継装置へ分けて送信し、
   前記通信装置は、
   前記設定情報送信部から送信された前記設定情報を受信する設定情報受信部と、
   前記設定情報受信部によって受信された前記設定情報に基づく前記通信パラメータ値を用いて前記中継装置へ前記信号を送信する信号送信部と、
   を備える無線通信システム。
2. 前記演算部は、前記受信状況情報に基づいて、前記再送に適する送信タイミングを特定し、
   前記設定情報送信部は、前記演算部によって特定された前記送信タイミングを示す設定情報を前記通信装置へ送信し、
   前記信号送信部は、前記設定情報に基づく前記送信タイミングで前記中継装置へ前記信号を送信する
   請求項１に記載の無線通信システム。
3. 複数の第一通信装置と、第二通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムであって、
   前記中継装置は、
   前記第一通信装置から送信された信号を受信する信号受信部と、
   前記信号受信部によって受信された前記信号を前記第二通信装置へ転送する信号転送部と、
   前記第二通信装置から送信された、通信パラメータ値を示す設定情報を受信する設定情報受信部と、
   前記設定情報受信部によって受信された設定情報を前記第一通信装置へ転送する設定情報転送部と、
   を備え、
   前記第二通信装置は、
   前記信号転送部から転送された前記信号を受信する転送信号受信部と、
   前記信号の受信状況に基づいて、前記第一通信装置から他の中継装置への信号の再送に適する前記通信パラメータ値を演算する演算部と、
   前記演算部によって得られた前記通信パラメータ値を示す前記設定情報を他の中継装置へ送信する設定情報送信部と、
   を備え、
   前記設定情報送信部は、前記信号転送部によってそれぞれ転送された前記信号のうち、受信に失敗した複数の前記信号についてのそれぞれの前記設定情報を、複数の他の前記中継装置へ分けて送信し、
   前記第一通信装置は、
   前記他の中継装置から転送された前記設定情報を受信する転送設定情報受信部と、
   前記転送設定情報受信部によって受信された前記設定情報に基づく前記通信パラメータ値を用いて前記他の中継装置へ前記信号を送信する信号送信部と、
   を備える無線通信システム。
4. 複数の通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムにおける前記中継装置であって、
   前記通信装置から送信された信号を受信する信号受信部と、
   前記信号受信部による前記信号の受信状況を示す受信状況情報を生成する受信状況情報生成部と、
   前記受信状況情報生成部によって生成された前記受信状況情報を他の中継装置へ送信する受信状況情報送信部と、
   他の中継装置から送信された前記受信状況情報を受信する受信状況情報受信部と、
   前記受信状況情報受信部によって受信された前記受信状況情報に基づいて、前記通信装置から自装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算部と、
   前記演算部によって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を前記通信装置へ送信する設定情報送信部と、
   を備え、
   前記受信状況情報送信部は、複数の前記通信装置からそれぞれ送信された前記信号のうち、受信に失敗した複数の前記信号についてのそれぞれの前記受信状況情報を、複数の他の前記中継装置へ分けて送信する
   中継装置。
5. 複数の通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムによる無線通信方法であって、
   前記中継装置が、前記通信装置から送信された信号を受信する信号受信ステップと、
   前記中継装置が、前記信号受信ステップによる前記信号の受信状況を示す受信状況情報を生成する受信状況情報生成ステップと、
   前記中継装置が、前記受信状況情報生成ステップによって生成された前記受信状況情報を他の中継装置へ送信する受信状況情報送信ステップと、
   前記他の中継装置が、前記中継装置から送信された受信状況情報を受信する受信状況情報受信ステップと、
   前記他の中継装置が、前記受信状況情報受信ステップによって受信された前記受信状況情報に基づいて、前記通信装置から前記他の中継装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算ステップと、
   前記他の中継装置が、前記演算ステップによって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を前記通信装置へ送信する設定情報送信ステップと、
   前記通信装置が、前記設定情報送信ステップによって送信された前記設定情報を受信する設定情報受信ステップと、
   前記通信装置が、前記設定情報受信ステップによって受信された前記設定情報に基づく前記通信パラメータ値を用いて前記他の中継装置へ前記信号を送信する信号送信ステップと、
   を有し、
   前記受信状況情報送信ステップでは、前記中継装置が、複数の前記通信装置からそれぞれ送信された前記信号のうち、受信に失敗した複数の前記信号についてのそれぞれの前記受信状況情報を、複数の他の前記中継装置へ分けて送信する
   無線通信方法。
6. 複数の第一通信装置と、第二通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムによる無線通信方法であって、
   前記中継装置が、前記第一通信装置から送信された信号を受信する信号受信ステップと、
   前記中継装置が、前記信号受信ステップによって受信された前記信号を前記第二通信装置へ転送する信号転送ステップと、
   前記第二通信装置が、前記信号転送ステップによって転送された前記信号を受信する転送信号受信ステップと、
   前記第二通信装置が、前記信号の受信状況に基づいて、前記第一通信装置から他の中継装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算ステップと、
   前記第二通信装置が、前記演算ステップによって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を他の中継装置へ送信する設定情報送信ステップと、
   前記他の中継装置が、前記設定情報送信ステップによって送信された、前記通信パラメータ値を示す前記設定情報を受信する設定情報受信ステップと、
   前記他の中継装置が、前記設定情報受信ステップによって受信された前記設定情報を前記第一通信装置へ転送する設定情報転送ステップと、
   前記第一通信装置が、前記設定情報転送ステップによって転送された前記設定情報を受信する転送設定情報受信ステップと、
   前記第一通信装置が、前記転送設定情報受信ステップによって受信された前記設定情報に基づく前記通信パラメータ値を用いて前記他の中継装置へ前記信号を送信する信号送信ステップと、
   を有し、
   前記設定情報送信ステップでは、前記第二通信装置が、前記信号転送ステップにおいてそれぞれ転送された前記信号のうち、受信に失敗した複数の前記信号についてのそれぞれの前記設定情報を、複数の他の前記中継装置へ分けて送信する
   無線通信方法。
7. 複数の通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムにおける前記中継装置による無線通信方法であって、
   前記通信装置から送信された信号を受信する信号受信ステップと、
   前記信号受信ステップによる前記信号の受信状況を示す受信状況情報を生成する受信状況情報生成ステップと、
   前記受信状況情報生成ステップによって生成された前記受信状況情報を他の中継装置へ送信する受信状況情報送信ステップと、
   他の中継装置から送信された前記受信状況情報を受信する受信状況情報受信ステップと、
   前記受信状況情報受信ステップによって受信された前記受信状況情報に基づいて、前記通信装置から前記中継装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算ステップと、
   前記演算ステップによって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を前記通信装置へ送信する設定情報送信ステップと、
   を有し、
   前記受信状況情報送信ステップでは、前記中継装置が、複数の前記通信装置からそれぞれ送信された前記信号のうち、受信に失敗した複数の前記信号についてのそれぞれの前記受信状況情報を、複数の他の前記中継装置へ分けて送信する
   無線通信方法。
8. 複数の通信装置と、移動する複数の中継装置と、を有する無線通信システムにおける前記中継装置のコンピュータに、
   前記通信装置から送信された信号を受信する信号受信ステップと、
   前記信号受信ステップによる前記信号の受信状況を示す受信状況情報を生成する受信状況情報生成ステップと、
   前記受信状況情報生成ステップによって生成された前記受信状況情報を他の中継装置へ送信する受信状況情報送信ステップと、
   他の中継装置から送信された前記受信状況情報を受信する受信状況情報受信ステップと、
   前記受信状況情報受信ステップによって受信された前記受信状況情報に基づいて、前記通信装置から前記中継装置への信号の再送に適する通信パラメータ値を演算する演算ステップと、
   前記演算ステップによって得られた前記通信パラメータ値を示す設定情報を前記通信装置へ送信する設定情報送信ステップと、
   を実行させ、
   前記受信状況情報送信ステップでは、複数の前記通信装置からそれぞれ送信された前記信号のうち、受信に失敗した複数の前記信号についてのそれぞれの前記受信状況情報を、複数の他の前記中継装置へ分けて送信させるための
   プログラム。