(57)【要約】  本発明は、送信側の第１の通信装置と受信側の第２の通信装置との間において、複数の信号が合波された状態の信号を中継する中継装置であって、受信信号を複数の周波数に分波する分波部１３と、分波部１３により分波された後の信号について、再生型中継および透過型中継を含む複数の中継方法のうちどの中継方法を実施するか決定する経路選択部１４と、経路選択部１４により再生型中継を実施することに決定された信号に対して、復調、復号、再符号化および再変調を実施する信号再生手段（復調部１５，復号部１６，符号化部１７，変調部１８）と、透過型中継を実施することに決定された信号と信号再生手段により再生された信号を合波する合波部２０と、を備える。
2012120743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側の第１の通信装置と受信側の第２の通信装置との間において、周波数がそれぞれ異なる複数の信号が合波された状態の信号を中継する中継装置であって、
前記第１の通信装置から受信した信号を複数の周波数に分波する分波手段と、
前記分波手段により分波された後の信号について、再生型中継および透過型中継を含む複数の中継方法のうちどの中継方法を実施するか決定する中継方法決定手段と、
前記中継方法決定手段により再生型中継を実施することに決定された信号に対して、復調、復号、再符号化および再変調を実施する信号再生手段と、
前記中継方法決定手段により透過型中継を実施することに決定された信号と前記信号再生手段により再生された信号を合波する合波手段と、
を備えることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記中継方法決定手段は、
前記分波された後の信号である分波後信号それぞれの回線品質を測定する回線品質測定手段と、
前記回線品質に基づいて、前記分波後信号それぞれの中継方法を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記決定手段は、所定の閾値を保持し、前記分波後信号のうち、回線品質が当該閾値未満の信号については再生型中継を行うことに決定することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記決定手段は、第一の閾値および当該第一の閾値よりも小さな値の第二の閾値を保持し、前記分波後信号のうち、回線品質が第一の閾値未満であり、且つ第二の閾値以上の信号については再生型中継を行うことに決定し、回線品質が第二の閾値未満の信号については中継せずに破棄することに決定することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項５】
前記第１の通信装置からの受信信号が複数の分波信号から構成される場合、前記回線品質として、各分波信号の回線品質のうち少なくとも一つの回線品質を使用することを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
【請求項６】
前記第１の通信装置からの受信信号が複数の分波信号から構成される場合、前記回線品質として、各分波信号の回線品質の平均値を使用することを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
【請求項７】
前記分波手段により分波された後の信号の数Ｍよりも前記信号再生手段の数Ｎが少ない場合、
前記決定手段は、前記分波手段により分波された後の信号のうち、最も回線品質が小さいものからＮ個について、再生型中継を行うことに決定することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項８】
前記分波手段により分波された後の信号の数Ｍよりも前記信号再生手段の数Ｎが少なく、なおかつ、前記回線品質が前記閾値未満の条件を満たす信号の数がＮよりも多い場合、
前記決定手段は、前記条件を満たす信号のうち、最も回線品質が小さいものからＮ個について、再生型中継を行うことに決定することを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
【請求項９】
前記分波手段により分波された後の信号の数Ｍよりも前記信号再生手段の数Ｎが少なく、なおかつ、前記回線品質が前記第一の閾値未満であり、かつ前記第二の閾値以上の条件を満たす信号の数がＮよりも多い場合、
前記決定手段は、前記条件を満たす信号のうち、回線品質が小さいものからＮ個について、再生型中継を行うことに決定することを特徴とする請求項４に記載の中継装置。
【請求項１０】
前記回線品質を、回線品質の時間平均値と瞬時値の商とすることを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項１１】
前記決定手段は、前記回線品質の代わりに前記第１の通信装置からの受信信号の許容遅延情報を用いて、前記分波後信号それぞれの中継方法を決定することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項１２】
前記決定手段は、前記回線品質の代わりに前記第１の通信装置からの受信信号の優先度情報を用いて、前記分波後信号それぞれの中継方法を決定することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項１３】
前記決定手段は、前記回線品質に基づいて各分波後信号の電力を調整することを特徴とする請求項２〜１２のいずれか一つに記載の中継装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一つに記載の中継装置と無線接続された中継補助装置であって、
前記中継方法決定手段により再生型中継を実施することに決定された信号を受け取り、当該信号に対して、復調、復号、符号化および変調のうち少なくとも１つ以上を実施することにより前記信号再生手段で再生される信号とは異なる通信方式の信号を再生して前記中継装置に送信することを特徴とする中継補助装置。
【請求項１５】
復調、復号、符号化および変調のうち少なくとも１つ以上を実施する機能を有する複数の装置を無線接続して形成したことを特徴とする請求項１４に記載の中継補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継装置を介した無線通信システムにおける中継装置および中継装置と接続された中継補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、宇宙空間の地球周回軌道で動作する人工衛星等を用いて、地球上の船舶や航空機など２点間の通信を行う衛星通信システムが導入されている。このような衛星通信システムでは、地球上の通信機器から送信された信号を人工衛星に搭載された中継器にて受信し、当該信号を地球上の別の通信機器に送信（中継）することによって実現される。ここで、近年、衛星通信システムの大容量化に伴い、地域毎に異なるビームでデータ伝送を行うマルチビームデータ伝送が検討されている。マルチビームデータ伝送を従来のアナログ周波数変換によるスルーリピータ衛星で実現した場合、アップリンク（地上局から衛星）のデータ伝送に必要な周波数はビーム数分確保する必要がある。そこで、限られた周波数を有効利用するために、衛星にて受信した信号を最小周波数単位に分波した後に、分波した信号を伝送先のビームに対して振り分け、振り分けた信号を合波することによって、アップリンクの所要信号帯域幅を大幅に削減することができるチャネライザ技術が検討されている。また、アップリンクにおいて降雨などによる回線品質の低下を防ぐために、中継器で受信した信号を復調、復号、符号化、変調した後に地上局に中継する、再生中継技術が検討されている。さらに、上述したチャネライザ技術と再生中継技術を組み合わせることによって、異なる通信サービスを同時に中継することを可能とする技術が開示されている。たとえば、インターネットなどベストエフォートサービスでは、再生中継を行わず、信頼性の確保が必要な通信サービスのみ再生中継を行うといったことが検討されている（特許文献１，非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５４４７１９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Yun,  A.;  Casas,  O.;  de  la  Cuesta,  B.;  Moreno,  I.;  Solano,  A.;  Rodriguez,  J.M.;  Salas,  C.;  Jimenez,  I.;  Rodriguez,  E.;  Jalon,  A.;  “AmerHis  next  generation  global  IP  services  in  the  space,”  Advanced  satellite  multimedia  systems  conference  (asma)  and  the  11th  signal  processing  for  space  communications  workshop  (spsc),  2010  5th
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したチャネライザのみを用いた中継方法（以降、透過型中継と呼ぶ）と、中継時にデータの再生を行う中継方法（以降、再生型中継と呼ぶ)では、以下に示す問題がある。【０００６】
透過型中継は、降雨や、指向性アンテナの傾きによるアップリンクの回線品質が低下した場合に対して十分なマージンを確保する必要があるため、晴天時など回線品質が低下しない状況では、上述したマージンは余剰となる。つまり晴天時には本来、余剰マージン分で送信可能であったデータ量を伝送できないこととなり、周波数利用効率が低くなる。また、再生型中継を用いる場合、降雨や指向性アンテナの傾きによるアップリンクの回線品質が低下した場合に対するマージンを確保する必要がないため高い周波数利用効率を実現できるが、復調、復号、符号化、変調の回路を搭載する必要があり、また、信号中継時には常に前記回路が動作しなければならない。よって、衛星のペイロードサイズの増大と消費電力の増大を招く。【０００７】
なお、上記特許文献１に記載の技術では、透過型中継と再生型中継の双方を衛星に搭載することで中継方法を切り替えることが可能な構成となっているが、中継方法の切り替えは地上局からの制御信号に従うものとしているため、時々刻々と回線品質が変化した場合には制御信号量の増大を招くこととなる。また、中継器が制御信号をなんらかの理由で受信できない場合、中継方法を切り替えることができなくなるという問題がある。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い周波数利用効率が実現できるとともに消費電力の低減が可能な中継装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、送信側の第１の通信装置と受信側の第２の通信装置との間において、周波数がそれぞれ異なる複数の信号が合波された状態の信号を中継する中継装置であって、前記第１の通信装置から受信した信号を複数の周波数に分波する分波手段と、前記分波手段により分波された後の信号について、再生型中継および透過型中継を含む複数の中継方法のうちどの中継方法を実施するか決定する中継方法決定手段と、前記中継方法決定手段により再生型中継を実施することに決定された信号に対して、復調、復号、再符号化および再変調を実施する信号再生手段と、前記中継方法決定手段により透過型中継を実施することに決定された信号と前記信号再生手段により再生された信号を合波する合波手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、透過型中継と再生型中継をきめ細やかに切り替えることができるので、透過型中継のみを行うように構成した場合と比較してアップリンクの回線容量を増加することができるとともに、再生型中継のみを行うように構成した場合と比較して消費電力を削減することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１の衛星通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、中継装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、経路選択部の構成例を示す図である。
【図４】図４は、中継装置の他の構成例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態２の衛星通信システムの構成例を示す図である。
【図６】図６は、中継補助装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる中継装置および中継補助装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の衛星通信システムの構成例を示す図である。衛星通信システムは、中継装置１を介して一つ以上の送信器２（送信側の通信装置）と一つ以上の受信器３（受信側の通信装置）が無線で接続されている。
【００１４】
つづいて、衛星通信システムを構成する中継装置１の構成について説明する、図２は、中継装置１の構成例を示す図である。中継装置１は、Ａ／Ｄ（ＡＤ変換部）１１と、直交検波部１２と、分波部１３と、経路選択部１４と、復調部１５と、復号部１６と、符号化部１７と、変調部１８と、スイッチ部１９と、合波部２０と、直交変調部２１と、Ｄ／Ａ（ＤＡ変換部）２２と、を備える。なお、復調部１５、復号部１６、符号化部１７および変調部１８は信号再生手段を構成する。
【００１５】
上記構成の中継装置１において、それぞれ異なるビームに在圏する送信器２から受信したアナログ信号は、ビーム毎に割り当てられたＡ／Ｄ１１にてアナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル信号は、直交検波部１２にて複素平面上にマッピングされる。
【００１６】
分波部１３は、直交検波された信号の分波処理を行う。たとえば、一つのビームが１０ＭＨzの帯域幅であり、１ＭＨzの信号に分波する場合は１０ＭＨｚの信号を１０個に分波する。
【００１７】
中継方法決定手段として動作する経路選択部１４は、分波後の各信号に対して回線品質を測定し、回線品質に応じて、分波後の各信号を後述するスイッチ部１９または復調部１５へ転送する。なお、経路選択部１４の詳細動作については後で詳しく述べる。
【００１８】
復調部１５は、分波後の信号を復調する。なお、復調方法はＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などが知られているが、中継装置１は、システムとして予め決められた復調方法を用いるか、図示を省略した制御部が地上の制御装置から復調方法を通知されることによって、送信器２が変調した方法と同一の方法で復調することができる。
【００１９】
復号部１６は、復調データを復号する。復号方法はターボ復号や、ビタビ復号などが知られているが、復調部１５と同様に、送信器２が符号化した方法と同一の方法で復号すればよい。また、送信信号にＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）が付与されている場合は、ＣＲＣ結果がＮＧ（復号不可）の場合に符号化部１７以降の処理を停止してもよい。こうすることで、中継装置１の消費電力を低減することができる。
【００２０】
符号化部１７は、復号されたデータを符号化する。符号化方法はターボ符号や畳み込み符号などが知られているが、中継装置１が符号化する方法と、受信器３が復号する方法が予め取り決めされていれば、いかなる方法を用いても受信器３でデータを復号することができるため、必ずしも送信器２が符号化した方法と同じでなくてもよい。
【００２１】
変調部１８は、符号化されたデータを変調する。変調の方法は、符号化部１７と同様に中継装置１が変調する方法と、受信器３が復調する方法が予め取り決めされていれば、いかなる方法を用いても受信器３でデータを復調することができるため、必ずしも送信器２が変調した方法と同じでなくてもよい。
【００２２】
スイッチ部１９は、変調後の信号（分波後の信号を再生した信号）、または、経路選択部１４から転送された分波後の信号を中継先のビームに割り振る。変調後信号、または分波後の信号と割り振り先のビームとの対応関係は、システムとして予め決められていてもよいし、図示を省略した制御部が地上の制御装置から前記対応関係を示す制御情報を受信し、当該制御情報をスイッチ部１９に通知してもよい。
【００２３】
合波部２０は、スイッチ部１９で割り振られたビーム毎の変調後信号、または、分波後の信号を合波し、直交変調部２１は、複素平面上にマッピングされた合波後の信号を直交変調する。Ｄ／Ａ２２は、直交変調後のデジタル信号をアナログ信号に変換する。
【００２４】
つづいて、本実施の形態の中継装置１において特徴的な動作を行う経路選択部１４について詳しく説明する。図３は、経路選択部１４の構成例を示す図であり、経路選択部１４は、品質測定部１４１と、経路判定部１４２と、セレクタ１４３と、を備える。図３では、分波部１３で分波された後の信号数（分波後信号の最大数）と同数の品質測定部１４１およびセレクタ１４３を備えている場合の例を示している。
【００２５】
経路選択部１４において、品質測定部１４１は、分波部１３から受信した分波後の信号の回線品質を測定する。ここで、回線品質としては、例えば、受信信号の強度を示すＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）、ＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が知られているが、いずれを測定してもよい。なお、図３では、品質測定部１４１が分波後の信号数分だけ配置されている場合の例を示したが、時系列に回線品質を測定することができれば品質測定部１４１の数は分波後の信号数分配置されていなくてもよい。また、品質測定部１４１は、上述した回線品質以外に、分波後の信号に含まれるヘッダ情報を復調してもよく、ヘッダ情報には送信器２が送信した信号の許容遅延や、信号を受信器３へ中継する際の優先度を示すインデックスが含まれていてもよい。
【００２６】
経路判定部１４２は、品質測定部１４１から取得した情報（回線品質情報）を基に、分波後の信号をスイッチ部１９へ転送するか、復調部１５へ転送するかを判定する。なお、分波後の信号をスイッチ部１９へ転送する場合は透過型中継を実施することに相当し、復調部１５へ転送する場合は再生型中継を実施することに相当する。セレクタ１４３は、経路判定部１４２による判定結果に従い、分波部１３から入力された分波後信号をスイッチ部１９または復調部１５へ出力する。
【００２７】
ここで、経路判定部１４２が分波後の信号の転送先を判定する方法を示す。
【００２８】
（方法１）例えば、経路判定部１４２は、一つの閾値（閾値Ａ）を保持し、品質測定部１４１から取得した回線品質が閾値Ａ以上の場合はセレクタ１４３へ「透過」を指示する。一方、回線品質が閾値Ａ未満の場合はセレクタ１４３へ「再生」を指示する。
（方法２）または、経路判定部１４２は、二つの閾値（閾値Ａ，閾値Ｂ、閾値Ｂ＜閾値Ａとする）を保持し、品質測定部１４１から取得した回線品質が閾値Ａ以上の場合はセレクタ１４３へ「透過」を指示し、回線品質が閾値Ａ未満且つ、閾値Ｂ以上の場合はセレクタ１４３へ「再生」を指示し、回線品質が閾値Ｂ未満の場合はセレクタ１４３へ「破棄」を指示する。
【００２９】
上記方法１および方法２で用いる回線品質は、送信器２から送信された信号が複数の分波信号から構成され、かつ分波信号（分波後信号）の数Ｘと経路選択部１４後段の復調部１５の数Ｙの関係が「Ｘ≦Ｙ」の場合（全ての分波後信号を再生可能な場合）、以下のいずれかとしてもよい。
（１）分波後の各信号の回線品質のうち少なくとも一つの回線品質とする。
（２）分波後の各信号の回線品質の平均値とする。
【００３０】
これらの回線品質を使用する場合、経路判定部１４２は、全ての分波後信号の転送先を同じにする（全てのセレクタ１４３に対して同じ指示を行う）。
【００３１】
また、分波信号（分波後信号）の数に対して復調部１５の数（Ｎ個とする）が少ない場合は、方法１および方法２でセレクタ１４３へ「再生」を指示する候補である分波信号のうち、最も回線品質が小さいもの（回線品質の悪いもの）からＮ個に対して「再生」を指示し、それ以外は「透過」を指示する。
【００３２】
また、上記方法１および方法２で用いる回線品質（分波後の各信号の回線品質）として、回線品質の時間平均値（過去の一定時間内における平均値）と瞬時値の商（瞬時値／時間平均値）としてもよい。
【００３３】
また、品質測定部１４１から許容遅延の情報または信号の優先度の情報を取得した場合、方法１において回線品質の代わりに許容遅延を用いた判定を実施するようにしてもよい。許容遅延の情報を用い、かつ分波信号の数に対して復調部１５の数（Ｎ個）が少ない場合は、最も許容遅延が大きいものからＮ個に対して「再生」を指示し、それ以外は「透過」を指示する。信号の優先度の情報を用い、かつ分波信号の数に対して復調部１５の数（Ｎ個）が少ない場合は、最も優先度の高いものからＮ個に対して「再生」を指示し、それ以外は「透過」を指示する。
【００３４】
また、経路判定部１４２は、セレクタ１４３へ指示を出す際に、復調または復号の開始タイミングであるデータフレームの先頭と同期するために、同期判定機能を設けて、データフレームの先頭を検出したらセレクタ１４３へ指示を出すこととしてもよい。
【００３５】
また、経路判定部１４２は、回線品質の値に応じてセレクタ１４３へ信号電力調整量を指示し、セレクタ１４３にて分波後の信号電力を調整してもよい。例えば、回線品質が十分に高い場合、中継装置１から受信器３に向けて送信する際の送信電力を下げてもデータの誤りがなく伝送することができる。よって、データの誤りが起きない程度に信号電力を調整し、中継装置１の送信電力を小さくすることによって、中継装置１の消費電力を低減することができる。
【００３６】
セレクタ１４３は、経路判定部１４２からの指示に従って、分波後の信号を以下のとおり処理する。
【００３７】
すなわち、経路判定部１４２から「透過」が指示された場合は、分波後の信号を復調部１５へ転送する。経路判定部１４２から「再生」が指示された場合は、分波後の信号をスイッチ部１９へ転送する。経路判定部１４２から「廃棄」が指示された場合は、分波後の信号を破棄し、後段の処理を実施しない。
【００３８】
なお、別の様態として、図４に示すように中継装置１のスイッチ部１９を復号部１６と符号化部１７の間に配置してもよい。この場合、送信器２がデータの転送先ビーム情報を当該データに含めれば、復号部１６は、転送先ビーム情報を知り得ることができるため、図２の構成に比べてよりきめ細やかな中継を実現できる。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態では、中継装置１が送信器２から受信した信号を受信器３へ中継する過程において、中継装置１内部の経路選択部１４はアップリンクの回線品質を測定し、回線品質に応じて分波後の信号をスイッチ部１９または復調部１５に転送することとした（受信信号を再生せずに中継するか、それとも再生してから中継するかを適応的に選択することとした）。これにより、中継装置１は降雨減衰などによるアップリンクの回線品質が変動した場合においても「透過型中継」と「再生型中継」をきめ細やかに切り替えることができるので、透過型中継のみを行うように構成した場合と比較してアップリンクの回線容量を増加することができる。また、再生型中継のみを行うように構成した場合と比較して消費電力を削減することができる。また、再生型中継のみを行うように構成した場合と比較して搭載する変復調回路の規模を削減することができる。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態１では、復調部１５、復号部１６、符号化部１７および変調部１８を中継装置１に搭載し、経路選択部１４が透過型中継を行うか、再生型中継を行うかを判断することとした。しかし、中継装置１を打ち上げた後に、新たな通信方式（符号化方式，変調方式）への需要が増大した場合に、中継装置１は新たな通信方式へ対応することができない。この問題に対する解決策として、書き換え可能なデバイスを中継装置１に搭載することで新たな通信方式へ対応するソフトウェア無線技術も検討されているが、中継装置１がもつ絶対的な処理能力は変わらないため、必ずしも新たな通信方式に対応できるとは限らない。
【００４１】
本実施の形態においては、上記の問題に対し、中継装置１を打ち上げ後に当該中継装置１の処理能力増大と、異なる通信方式に対応するための手法について説明する。
【００４２】
図５は、実施の形態２の衛星通信システムの構成例を示す図である。本実施の形態の衛星通信システムは、実施の形態１と同様に、中継装置１を介して一つ以上の送信器２と一つ以上の受信器３が無線で接続されている。また、中継装置１は、さらに、一つ以上の中継補助装置４と無線で接続されている。なお、中継補助装置４は中継装置１が打ち上げられた後に別の手段で打ち上げられ、中継装置１の近傍に相対的に静止した状態を維持するものとし、中継装置１と中継補助装置４の間の通信方式はいかなる方法を用いてもよい。
【００４３】
中継補助装置４の構成について説明する、図６は、中継補助装置４の構成例を示す図である。中継補助装置４は、送受信部４１と、復調部４２と、復号部４３と、符号化部４４と、変調部４５と、を備える。
【００４４】
中継装置１の構成は、中継補助装置４と通信するための機能が追加されること以外は実施の形態１と同様である。そのため、実施の形態１と異なる部分についてのみ説明する。
【００４５】
つづいて、本実施の形態の衛星通信システムの動作を説明する。
【００４６】
中継装置１の経路選択部１４において、経路判定部１４２は、実施の形態１と同様の手法により、セレクタ１４３に対して「透過」，「再生」，「廃棄」を指示する。セレクタ１４３は、「透過」を指示された場合は、スイッチ部１９へ分波後の信号を転送する。これに対して、「再生」を指示された場合は、分波後の信号を中継補助装置４との通信に用いられる送受信機能部（図示せず）へ転送する。すなわち、本実施の形態において、経路選択部１４は、分波部１３から受け取った分波後の信号を「再生型中継」することに決定すると、後段の復調部１５ではなく中継補助装置４に送信する。
【００４７】
中継補助装置４においては、送受信部４１が中継装置１から分波後の信号を受信し、復調部４２が中継装置１から受信した信号に対する復調処理を実施する。次に、復号部４３が復調データを復号し、符号化部４４が復号データを符号化し、変調部４５が符号化されたデータを変調する。その後、送受信部４１を経由して変調信号を中継装置１へ転送する。なお、符号化部４４および変調部４５は、中継装置１の符号化部１７および変調部１８とは異なる符号化方式，変調方式に対応しているものとする。
【００４８】
中継装置１は、中継補助装置４から受信した変調データをスイッチ部１９に転送し、以降は実施の形態１と同様の処理を行う。
【００４９】
なお、図６の構成、及び上述した説明は中継補助装置４に復調、復号、符号化および変調機能を搭載した場合を想定しているが、必ずしも全ての機能を搭載する必要はなく、一部の機能のみを中継補助装置４に搭載してもよい。例えば、復調、復号までを中継装置１で実施し、復号データを中継補助装置４に転送して、中継補助装置４は符号化、変調のみを行う構成であってもよい。さらには、中継補助装置４は複数の装置を無線で接続した構成であってもよく、例えば、復調と復号を異なる中継補助装置４で実現してもよい。この場合、中継装置１から転送された分波後の信号は第一の中継補助装置で復調し、復調信号を第二の中継補助装置４へ無線転送し、第二の中継補助装置で復号するといった構成であってもよい。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態では、中継装置１に無線で中継補助装置４を接続する構成とした。そして、中継装置１から分波後の信号を中継補助装置４へ転送し、中継補助装置４で復調から変調までを実施する構成とした。こうすることで、中継装置１を打ち上げた後に新たな通信方式に対応する必要が発生した場合においても、中継補助装置４を打ち上げることによって容易に異なる通信方式で中継を行うことができる。また、中継補助装置４は地上局とデータ通信を行う必要がなく、中継装置１と中継補助装置４との間の通信のみを実現すればよいため、中継装置１に比べてデータ送受信に必要なアンテナや増幅器を小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかる中継装置は、送信器と受信器の間で無線信号を中継する場合に有用であり、特に、透過型中継と再生型中継を適応的に実施する中継装置に適している。
【符号の説明】
【００５２】
１  中継装置
２  送信器
３  受信器
４  中継補助装置
１１  Ａ／Ｄ（ＡＤ変換部）
１２  直交検波部
１３  分波部
１４  経路選択部
１５，４２  復調部
１６，４３  復号部
１７，４４  符号化部
１８，４５  変調部
１９  スイッチ部
２０  合波部
２１  直交変調部
２２  Ｄ／Ａ（ＤＡ変換部）
４１  送受信部
１４１  品質測定部
１４２  経路判定部
１４３  セレクタ
【図１】
2012120743.tif 000003
【図２】
2012120743.tif 000004
【図３】
2012120743.tif 000005
【図４】
2012120743.tif 000006
【図５】
2012120743.tif 000007
【図６】
2012120743.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月26日(2013.2.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側の第１の通信装置と受信側の第２の通信装置との間において、周波数がそれぞれ異なる複数の信号が合波された状態の信号を中継する中継装置であって、
前記第１の通信装置から受信した信号を複数の周波数に分波する分波手段と、
前記分波手段により分波された後の信号について、回線品質が所定の閾値未満の信号に適用する再生型中継および回線品質が前記所定の閾値以上の信号に適用する透過型中継を含む複数の中継方法のうちどの中継方法を実施するか決定する中継方法決定手段と、
前記中継方法決定手段により再生型中継を実施することに決定された信号に対して、復調、復号、再符号化および再変調を実施する信号再生手段と、
前記中継方法決定手段により透過型中継を実施することに決定された信号と前記信号再生手段により再生された信号を合波する合波手段と、
を備えることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記中継方法決定手段は、
前記分波された後の信号である分波後信号それぞれの回線品質を測定する回線品質測定手段と、
前記回線品質に基づいて、前記分波後信号それぞれの中継方法を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記決定手段は、所定の閾値を保持し、前記分波後信号のうち、回線品質が当該閾値未満の信号については再生型中継を行うことに決定することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記決定手段は、第一の閾値および当該第一の閾値よりも小さな値の第二の閾値を保持し、前記分波後信号のうち、回線品質が第一の閾値未満であり、且つ第二の閾値以上の信号については再生型中継を行うことに決定し、回線品質が第二の閾値未満の信号については中継せずに破棄することに決定することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項５】
前記第１の通信装置からの受信信号が複数の分波信号から構成される場合、前記回線品質として、各分波信号の回線品質のうち少なくとも一つの回線品質を使用することを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
【請求項６】
前記第１の通信装置からの受信信号が複数の分波信号から構成される場合、前記回線品質として、各分波信号の回線品質の平均値を使用することを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
【請求項７】
前記分波手段により分波された後の信号の数Ｍよりも前記信号再生手段の数Ｎが少ない場合、
前記決定手段は、前記分波手段により分波された後の信号のうち、最も回線品質が小さいものからＮ個について、再生型中継を行うことに決定することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項８】
前記分波手段により分波された後の信号の数Ｍよりも前記信号再生手段の数Ｎが少なく、なおかつ、前記回線品質が前記閾値未満の条件を満たす信号の数がＮよりも多い場合、
前記決定手段は、前記条件を満たす信号のうち、最も回線品質が小さいものからＮ個について、再生型中継を行うことに決定することを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
【請求項９】
前記分波手段により分波された後の信号の数Ｍよりも前記信号再生手段の数Ｎが少なく、なおかつ、前記回線品質が前記第一の閾値未満であり、かつ前記第二の閾値以上の条件を満たす信号の数がＮよりも多い場合、
前記決定手段は、前記条件を満たす信号のうち、回線品質が小さいものからＮ個について、再生型中継を行うことに決定することを特徴とする請求項４に記載の中継装置。
【請求項１０】
前記回線品質を、回線品質の時間平均値と瞬時値の商とすることを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項１１】
前記決定手段は、前記回線品質の代わりに前記第１の通信装置からの受信信号の許容遅延情報を用いて、前記分波後信号それぞれの中継方法を決定することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項１２】
前記決定手段は、前記回線品質の代わりに前記第１の通信装置からの受信信号の優先度情報を用いて、前記分波後信号それぞれの中継方法を決定することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項１３】
前記決定手段は、前記回線品質に基づいて各分波後信号の電力を調整することを特徴とする請求項２〜１２のいずれか一つに記載の中継装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一つに記載の中継装置と無線接続された中継補助装置であって、
前記中継方法決定手段により再生型中継を実施することに決定された信号を受け取り、当該信号に対して、復調、復号、符号化および変調のうち少なくとも１つ以上を実施することにより前記信号再生手段で再生される信号とは異なる通信方式の信号を再生して前記中継装置に送信することを特徴とする中継補助装置。
【請求項１５】
復調、復号、符号化および変調のうち少なくとも１つ以上を実施する機能を有する複数の装置を無線接続して形成したことを特徴とする請求項１４に記載の中継補助装置。
【国際調査報告】
2012120743.tif 000009
2012120743.tif 000010
2012120743.tif 000011
2012120743.tif 000012