(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランダムアクセスを行う２つの端末局間の通信を中継局が中継する無線中継方式におけるアクセス制御システムであって、
単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期部と、
前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期部と、
を備え、
前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、
前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、
前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び前記中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、
前記端末局および前記中継局は、無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスするものであり、
前記中継局は、
前記タイムスロットのうちの一部のタイムスロットの前記送信権が予め与えられ、送信トラヒックが発生した場合は、前記送信権が与えられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスする送信機
を備え、
前記端末局は、
前記タイムスロットの前記送信権が予め与えられておらず、送信トラヒックが発生した場合は、全てのタイムスロットに対してランダムアクセスする
ことを特徴とするアクセス制御システム。
【請求項２】
前記グループに割り当てられたタイムスロット数が複数である場合には、前記送信権が与えられるタイムスロットが連ねて割り当てられ、
前記送信機は、
前記連ねて割り当てられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスする
ことを特徴とする請求項１に記載のアクセス制御システム。
【請求項３】
前記グループの数が２つであり、
前記グループに割り当てられたタイムスロット数がそれぞれ単数である場合には、前記送信権が与えられるタイムスロットが、前記中継局による中継段数に応じてそれぞれの前記グループに対して交互に割り当てられ、
前記送信機は、
前記交互に割り当てられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスする
ことを特徴とする請求項１に記載のアクセス制御システム。
【請求項４】
前記中継局は、
前記タイムスロットを用いて送信するパケットのネットワーク符号化を行う符号化部
を備え、
前記端末局と中継局は、
自身が送信した前記パケットに基づいて、ネットワーク符号化処理されたパケットを復号する復号部
を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のアクセス制御システム。
【請求項５】
ランダムアクセスを行う２つの端末局間の通信を中継局が中継する無線中継方式におけるアクセス制御方法であって、
単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期過程と、
前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期過程と、
前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、
前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、
前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び前記中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、
前記タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがって前記送信権を付与する制御過程と、
前記端末局および前記中継局が無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスするアクセス過程と、
を備え、
前記中継局は、前記アクセス過程において前記タイムスロットのうちの一部のタイムスロットの前記送信権が予め与えられ、送信トラヒックが発生した場合は、前記送信権が与えられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスする過程
を備え、
前記端末局は、前記アクセス過程において前記タイムスロットの前記送信権が予め与えられておらず、送信トラヒックが発生した場合は、全てのタイムスロットに対してランダムアクセスする過程
を備えることを特徴とするアクセス制御方法。
【請求項６】
ランダムアクセスを行う端末局間の通信を中継する無線中継方式におけるアクセス制御システムの中継局装置であって、
単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期部と、
前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期部と、
前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、
前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、
前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、
前記タイムスロットのうちの一部のタイムスロットの前記送信権が予め与えられ、送信トラヒックが発生した場合は、前記送信権が与えられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスする送信機と
を備え、
前記端末局と無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスするものである
ことを特徴とする中継局装置。
【請求項７】
ランダムアクセスを行う端末局間の通信を中継する無線中継方式における中継局の送信側処理方法であって、
単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期過程と、
前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期過程と、
前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、
前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、
前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び前記中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、
前記タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがって前記送信権を付与する制御過程と、
前記端末局および前記中継局が無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスするアクセス過程と、
を備え、
前記アクセス過程において、前記タイムスロットのうちの一部のタイムスロットの前記送信権が予め与えられ、送信トラヒックが発生した場合は、前記送信権が与えられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスする過程
を備えることを特徴とする中継局の送信側処理方法。
【請求項８】
ランダムアクセスを行う端末局間の通信を中継する無線中継方式における中継局の受信側処理システムであって、
単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期部と、
前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期部と、
自中継局と異なる前記中継局又は前記端末局に送信権が割り当てられているタイムスロットにおいて送信された信号を受信する受信機と、
を備え、
前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、
前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、
前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び前記中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、
前記中継局は、
前記端末局と無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスするものであり、
前記端末局に前記タイムスロットの前記送信権が予め与えられておらず、前記端末局において送信トラヒックが発生した場合は、全てのタイムスロットに対してランダムアクセスする前記端末局から送信された信号を受信する
ことを特徴とする中継局の受信側処理システム。
【請求項９】
ランダムアクセスを行う端末局間の通信を中継する無線中継方式における中継局の受信側処理方法であって、
単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期過程と、
前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期過程と、
自中継局と異なる前記中継局又は前記端末局に送信権が割り当てられているタイムスロットにおいて送信された信号を受信する受信過程と、
を備え、
前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、
前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、
前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び前記中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、
前記中継局が、
前記端末局と無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスする過程と、
前記端末局に前記タイムスロットの前記送信権が予め与えられておらず、前記端末局において送信トラヒックが発生した場合は、全てのタイムスロットに対してランダムアクセスする前記端末局から送信された信号を受信する過程と、
を備えることを特徴とする中継局の受信側処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は媒体アクセス制御方式としてランダムアクセスを基本として用いるディジタル無線中継通信システムにおいて、中継局間の媒体アクセス制御に起因するパケット信号の衝突確率を下げ、多段の中継局を介して端末局間が通信する場合のシステムスループットを改善する無線中継方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
媒体アクセス制御方式としてランダムアクセスを基本として用いるディジタル無線中継通信システムに適用される無線中継方式の通信プロトコルがある。
例えば、非特許文献１で報告されている無線中継方式の通信プロトコルは、特定小電力無線の標準プロトコルであるＡＲＩＢ（Association of Radio Industries and Broadcast）標準規格STD-T67に準拠している。この従来例の無線中継システムの構成例とパケットのタイムスロット制御を図１６及び図１７に示す。
パケット送信を行う際には、送信前にキャリアセンスを行う。その時にキャリアを検出した場合には、待受状態に戻る。キャリアを検出しない場合には、送信遅延タイマの時間を乱数によって取得し、そのタイムアウトを待つ。待つ間にキャリアを検出した場合には、待受状態に戻る。キャリアがなく、送信遅延タイマがタイムアウトした場合、パケット送信を開始する。パケット伝送の信頼性を確保するため、送信局は相手局からのACK信号を待つ。定められた時間待ってもACK信号を受信できなかった場合には、送信局は最大7回までパケット信号を送信する。このような媒体アクセス制御方式はCSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式と呼ばれ、無線LAN（Local Area Network）の標準規格であるIEEE802.11無線LAN規格で採用されている。
なお、本従来方式では、システムスループットを向上させるネットワーク符号化技術は使用されていない。
【０００３】
また、非特許文献２で報告されている無線中継方式の通信プロトコルは、時間軸上のタイムスロットに関してスケジュール管理された方式であるTDMA（Time Division Multiple Access）方式を採用している。この従来例の無線中継システムの構成例とパケットのタイムスロット制御を図１８及び図１９に示す。本方式は端末局、中継局相互間の電波伝搬の影響考慮し、互いに電波干渉が生じないように、各局が使用するタイムスロットを各局間の置局距離を考慮し、パケット衝突が発生する場合には時間的に離し、十分距離的に離れた場所に位置する局では同じ周波数で同じ時刻においてパケット送信することを許容する無線中継方式である。
なお、本従来方式ではシステムスループットを向上させるネットワーク符号化技術が使用されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】中西一貴，堀尾伸治，金井洪紀，新村正明，國宗永佳，本山永樹，不破泰，無線Ad-Hocネットワークを用いた地域見守りシステムの現状と今後の計画，電子情報通信学会 技術報告，CS2009-19，pp.35-40，2009年7月．
【非特許文献２】武井香織，梅原大祐，田野哲，守倉正博，大槻暢明，杉山隆利，ネットワークコーディングを用いた無線マルチホップアクセスシステムのシステムスループット，電子情報通信学会 総合大会，B-7-8，p.152，2009年3月．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１では、図１６に示すように、中継局１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、及び、端末局１１０が自律分散的にランダムアクセス制御を行い、各局を結ぶタイムスロットへの競合についてはキャリア検出による衝突回避の制御が行われるだけであり、トラヒックが増大するとパケット衝突によるシステムスループットが減少するという問題があった。具体的にはキャリアを検出しランダムに設定される待機時間が経過した後にパケットを送信するが、送信を行う局やトラヒックが増大すると同じ待機時間になる確率が高くなり、パケット衝突が多く発生するようになる。パケット衝突により失われたパケットは再送制御により再び送信されるが、システムスループットやパケット遅延時間特性の点では劣化することになる。
【０００６】
また、非特許文献２では、図１９のように各局間でパケット衝突が発生しないように、全てのトラヒックはスケジューリングされ、端末局２１０において時分割多重アクセス的に一定のスロット割り当てを行うことにより、パケットの衝突を回避させるシステムである。このようなシステムでは、端末局２１０がある一定のトラヒックを恒常的に伝送する場合には適しているが、時間的に変動するトラヒックを端末局２１０が伝送する場合には、中継局２３０を含めて全ての局のパケット送受信タイミングを変更しなければならない。また、そのシステムでは、全体のトラヒックを管理し、トラヒック状況を各局に伝えることから、システムが複雑になり、タイムスロットの送受信タイミング時間の変更制御に遅延時間が発生するなど、トラヒック変動に対する柔軟性の点で問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、端末局間のシステムスループットを改善し、端末局の短期的なトラヒック変動に対して柔軟にシステムスループットを可変とする無線中継方式によるアクセス制御システム、アクセス制御方法、中継局装置、送信側処理方法、受信側処理システム及び受信側処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、ランダムアクセスを行う２つの端末局間の通信を中継局が中継する無線中継方式におけるアクセス制御システムであって、単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期部と、前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期部と、を備え、前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び前記中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、前記端末局および前記中継局は、無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスするものであり、前記中継局は、前記タイムスロットのうちの一部のタイムスロットの前記送信権が予め与えられ、送信トラヒックが発生した場合は、前記送信権が与えられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスする送信機を備え、前記端末局は、前記タイムスロットの前記送信権が予め与えられておらず、送信トラヒックが発生した場合は、全てのタイムスロットに対してランダムアクセスすることを特徴とするアクセス制御システムである。
【０００９】
また、本発明は、上記発明において、前記グループに割り当てられたタイムスロット数が複数である場合には、前記送信権が与えられるタイムスロットが連ねて割り当てられ、前記送信機は、前記連ねて割り当てられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスすることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記発明において、前記グループの数が２つであり、前記グループに割り当てられたタイムスロット数がそれぞれ単数である場合には、前記送信権が与えられるタイムスロットが、前記中継局による中継段数に応じてそれぞれの前記グループに対して交互に割り当てられ、前記送信機は、前記交互に割り当てられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記発明において、前記中継局は、前記タイムスロットを用いて送信するパケットのネットワーク符号化を行う符号化部を備え、前記端末局と中継局は、自身が送信した前記パケットに基づいて、ネットワーク符号化処理されたパケットを復号する復号部を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、ランダムアクセスを行う２つの端末局間の通信を中継局が中継する無線中継方式におけるアクセス制御方法であって、単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期過程と、前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期過程と、前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び前記中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、前記タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがって前記送信権を付与する制御過程と、前記端末局および前記中継局が無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスするアクセス過程と、を備え、前記中継局は、前記アクセス過程において前記タイムスロットのうちの一部のタイムスロットの前記送信権が予め与えられ、送信トラヒックが発生した場合は、前記送信権が与えられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスする過程を備え、前記端末局は、前記アクセス過程において前記タイムスロットの前記送信権が予め与えられておらず、送信トラヒックが発生した場合は、全てのタイムスロットに対してランダムアクセスする過程を備えることを特徴とするアクセス制御方法である。
【００１３】
また、本発明は、ランダムアクセスを行う端末局間の通信を中継する無線中継方式におけるアクセス制御システムの中継局装置であって、単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期部と、前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期部と、前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、前記タイムスロットのうちの一部のタイムスロットの前記送信権が予め与えられ、送信トラヒックが発生した場合は、前記送信権が与えられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスする送信機とを備え、前記端末局と無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスするものであることを特徴とする中継局装置である。
【００１５】
また、本発明は、ランダムアクセスを行う端末局間の通信を中継する無線中継方式における中継局の送信側処理方法であって、単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期過程と、前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期過程と、前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び前記中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、前記タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがって前記送信権を付与する制御過程と、前記端末局および前記中継局が無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスするアクセス過程と、を備え、前記アクセス過程において、前記タイムスロットのうちの一部のタイムスロットの前記送信権が予め与えられ、送信トラヒックが発生した場合は、前記送信権が与えられたタイムスロットを選択して、当該選択したタイムスロットに対してランダムアクセスする過程を備えることを特徴とする中継局の送信側処理方法である。
【００１６】
また、本発明は、ランダムアクセスを行う端末局間の通信を中継する無線中継方式における中継局の受信側処理システムであって、単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期部と、前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期部と、自中継局と異なる前記中継局又は前記端末局に送信権が割り当てられているタイムスロットにおいて送信された信号を受信する受信機と、を備え、前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び前記中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、前記中継局は、前記タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがって付与された前記送信権に応じて受信制御する制御部と、を備え、前記端末局と無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスするものであり、前記端末局に前記タイムスロットの前記送信権が予め与えられておらず、前記端末局において送信トラヒックが発生した場合は、全てのタイムスロットに対してランダムアクセスする前記端末局から送信された信号を受信することを特徴とする中継局の受信側処理システムである。
【００１７】
また、本発明は、ランダムアクセスを行う端末局間の通信を中継する無線中継方式における中継局の受信側処理方法であって、単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化するスロット同期過程と、前記スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う時刻同期過程と、自中継局と異なる前記中継局又は前記端末局に送信権が割り当てられているタイムスロットにおいて送信された信号を受信する受信過程と、を備え、前記タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、前記グループごとに少なくとも１つの前記タイムスロットが割り当てられ、前記タイムスロットには、１つの前記グループに属する前記端末局及び前記中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、前記中継局が、前記端末局と無線媒体における前記タイムスロットの時刻同期をとり、前記タイムスロット単位でランダムアクセスする過程と、前記端末局に前記タイムスロットの前記送信権が予め与えられておらず、前記端末局において送信トラヒックが発生した場合は、全てのタイムスロットに対してランダムアクセスする前記端末局から送信された信号を受信する過程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、無線中継方式におけるアクセス制御システムは、ランダムアクセスを行う２つの端末局間の通信を中継局が中継する。スロット同期部が、単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化する。時刻同期部が、スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う。制御部が、タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、グループごとに少なくとも１つのタイムスロットが割り当てられ、タイムスロットには、１つのグループに属する端末局及び中継局に限り送信することが許可される送信権が与えられ、タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがって送信権を付与する。
これにより、ランダムアクセスを行う中継局や端末局にパケット衝突の確率を下げるため競合する局を制限してスロット割り当てを行うことにより、端末局間のシステムスループットを改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態による無線中継システムの構成を示す構成図である。
【図２】本実施形態による端末局１０の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本実施形態による中継局３０の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本実施形態によるタイムスロット制御を示す図である。
【図５】本実施形態によるネットワーク符号化という符号化方式を用いないシステムにおける双方向のパケット伝送を示す図である。
【図６】本実施形態によるネットワーク符号化という符号化方式を用いるシステムにおける双方向パケット伝送について示すブロック図である。
【図７】本実施形態による無線中継システムのタイムスロットの利用を示すタイミングチャートである。
【図８】本実施形態による無線中継システムのタイムスロットの利用を示すタイミングチャートである。
【図９】本実施形態による無線中継システムのタイムスロットの利用を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態による無線中継システムの構成を示す構成図である。
【図１１】本実施形態による無線中継システムのタイムスロットの利用を示すタイミングチャートである。
【図１２】本実施形態による無線中継システムのタイムスロットの利用を示すタイミングチャートである。
【図１３】本実施形態によるシミュレーションを行う無線中継システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図１４】本実施形態による図１３に示される無線中継システムにおけるスループットのシミュレーション結果を示す。
【図１５】本実施形態による図１３に示される無線中継システムにおけるスループットのシミュレーション結果を示す。
【図１６】従来技術による構成例を示す図である。
【図１７】従来技術によるタイムスロット制御を示す図である。
【図１８】従来技術による構成例を示す図である。
【図１９】従来技術によるタイムスロット制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態による無線中継システムの構成を示す構成図である。
この図に示される、無線中継システム１は、端末局１０Ａ、１０Ｂ（まとめて端末局１０ということもある。）と、中継局３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ（まとめて中継局３０ということもある。）を備える。
端末局１０Ａと１０Ｂは、直接通信を行わずにその通信が中継される無線端末であり、相互に通信を行う。端末局１０Ａと１０Ｂは、例えば、互いに電波が届かない位置に配置された場合や、直接的な通信が困難な状態に置かれた場合の通信処理を行う。
端末局１０Ａと１０Ｂ間には、中継局３０が配置され、その中継局３０が端末局１０Ａと１０Ｂ間の通信を中継する。この図に示される無線中継システム１では、端末局１０Ａから端末局１０Ｂまでの間に、中継局３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃが順に配置される。なお、中継局３０は、少なくとも１局以上であることを必要とする。
また、無線中継システム１では、端末局１０Ａと１０Ｂでトラヒックが発生し、それぞれ遠隔地の相手局に伝送するため、複数の中継局３０を用いて転送するシステムであり、本実施形態では中継局３０ではトラヒックは発生しないものとしているが、中継局３０でトラヒックが発生する場合も適用可能である。また無線周波数チャネルは１チャネルのみ使用する場合について述べるが、無線チャネルが複数ある場合も適用可能である。
【００２５】
本実施形態では、端末局１０Ａと１０Ｂ間の双方向トラヒックを対象とした媒体アクセス制御（Medium Access Control:MAC)が対象である。例えば、採用する媒体アクセス制御方式としてスロット付アロハ方式(Slotted ALOHA)を対象とする。したがって、ＧＰＳ（Global Positioning System）等で全ての端末局１０と中継局３０はスロット同期がとれていて、なおかつ、時刻同期も確立しているものとする。また電波の干渉は、隣接局まで影響するが次隣接局には干渉の影響がないものとする。したがって、自局と次隣接局は同時に同じ周波数チャネルのパケット信号を送信可能である。
【００２６】
図２は、本実施形態における端末局１０の構成を示す概略ブロック図である。
端末局１０は、端末２０とメモリ１１ａ、１１ｂを介してデータ信号の送受を行う。
端末局１０は、メモリ１１ａ、１１ｂ、送信機１２、スイッチ１３、受信機１４、ＧＰＳ回路１５、及び、タイミング制御回路１６を備える。
メモリ１１ａと１１ｂは、それぞれ接続される端末２０に対しての通信においてバッファーとして機能する記憶部である。メモリ１１ａは、端末２０から供給され、無線回線に送信するパケット（送信パケット）を格納する。メモリ１１ｂは、無線回線から供給され、端末２０に送信するパケット（受信パケット）を格納する。メモリ１１ａと１１ｂをまとめて示すときは、メモリ１１という。
送信機１２は、供給されるタイミング信号に同期して形成されるタイムスロットに同期させて、メモリ１１ａに格納された送信パケットを変調して無線回線に送出する。送信機１２は、タイムスロットを用いて無線回線に送出する送信権に応じて、送信パケットを割り当てると共に無線回線への送出を制御する。
【００２７】
スイッチ１３は、空中線の接続先を送信機１２と受信機１４とから選択的に切り換える。
受信機１４は、無線回線から受信した変調信号を復調し、供給されるタイミング信号に同期して形成されるタイムスロットに同期させて受信信号からパケット（受信パケット）を抽出する。受信機１４は、タイムスロットを用いて無線回線に送出する送信権に応じて定められる送信順序で送出されたパケットに応じた順にしたがって、受信パケットを抽出する。受信機１４は、抽出した受信パケットをメモリ１１ｂに格納する。
ＧＰＳ回路１５は、図示されないＧＰＳシステムの衛星からの電波を受信し、時刻情報を抽出する。ＧＰＳ回路１５は、端末局１０の無線区間のスロット同期を確立するため、ＧＰＳ回路１５からの時刻情報をタイミング制御回路１６に入力する。
タイミング制御回路１６は、ＧＰＳ回路１５から供給される時刻情報に基づいて、タイミング信号の生成を行う。タイミング制御回路１６は、生成されたタイミング信号をメモリ１１ａ、１１ｂ、送信機１２及び受信機１３に供給し、端末局１０内のタイミングを同期させる。タイミング制御回路１６は、供給される時刻情報に基づいて時刻同期を行うほかに、無線信号で通信する際のタイムスロットのタイミングも同期させることができる。
また、タイミング制御回路１６では、メモリ１１ａ、１１ｂの状態を監視し、メモリ１１ａ（送信側メモリ）に情報が蓄積されている場合には、送信権が割り当てられているタイムスロットにおいて、ある送信確率にしたがって、送信部１２に送信を行わせる。送信を行わないタイムスロットでは、受信機１４が自局あてのパケット信号の着信処理をするため、常時受信状態になって動作する。
【００２８】
なお、後述するネットワーク符号化に対応する端末局１０は、上記に示した構成に以下に示す機能を併せ持つ。
受信機１４は、復調して生成された受信パケットに対し、予め送信しメモリ１１ａに格納されていた送信パケットの情報に基づいて復号処理を行う復号部１４ａ（図６）を含む。
復号部１４ａは、受信パケットと送信パケットの排他的論理和演算処理を行い、復号処理されたパケットを生成する。
【００２９】
図３は、本実施形態における中継局３０の構成を示す概略ブロック図である。
中継局３０は、端末局１０又は他の中継局３０との通信を、メモリ３１を介して送受を行う。
中継局３０は、メモリ３１、送信機３２、スイッチ３３、受信機３４、ＧＰＳ回路３５、及び、タイミング制御回路３６を備える。
メモリ３１は、それぞれ中継回線から受信したパケットを一時的に格納し、送信するまでのバッファーとして機能する記憶部である。
送信機３２は、供給されるタイミング信号に同期して形成されるタイムスロットに同期させて、メモリ３１に格納された送信パケットを変調して無線回線に送出する。送信機３２は、タイムスロットを用いて無線回線に送出する送信権に応じて、送信パケットを割り当てると共に無線回線への送出を制御する。
スイッチ３３は、空中線の接続先を送信機３２と受信機３４とから選択的に切り換える。
【００３０】
受信機３４は、無線回線から受信した変調信号を復調し、供給されるタイミング信号に同期して形成されるタイムスロットに同期させて受信信号からパケット（受信パケット）を抽出する。受信機３４は、タイムスロットを用いて無線回線に送出する送信権に応じて定められる送信順序で送出されたパケットに応じた順にしたがって、受信パケットを抽出する。受信機３４は、抽出した受信パケットをメモリ３１に格納する。
ＧＰＳ回路３５は、図示されないＧＰＳシステムの衛星からの電波を受信し、時刻情報を抽出する。ＧＰＳ回路３５は、中継局３０の無線区間のスロット同期を確立するため、ＧＰＳ回路３５からの時刻情報をタイミング制御回路３６に入力する。
タイミング制御回路３６は、ＧＰＳ回路３５から供給される時刻情報に基づいて、タイミング信号の生成を行う。タイミング制御回路３６は、生成されたタイミング信号をメモリ３１、送信機３２及び受信機３３に供給し、中継局３０内のタイミングを同期させる。タイミング制御回路３６は、供給される時刻情報に基づいて時刻同期を行うほかに、無線信号で通信する際のタイムスロットのタイミングも同期させることができる。
【００３１】
また、タイミング制御回路３６では、スロットアロハ方式のためのスロット同期に加えて、送信権のあるスロットかどうかを判別して、送信権のあるスロットでのみ、ランダムアクセス制御による送信を行う。送信権のないスロットや送信権があっても送信していない状態では受信機が動作を常時行う。送信権については平均的なトラヒック量をもとに事前にどのタイムスロットに送信権を与えるかを決めておくものとする。
【００３２】
なお、後述するネットワーク符号化に対応する中継局３０は、上記に示した構成に以下に示す機能を併せ持つ。
受信機３４は、復調して生成された受信パケットに対し、予め送信しメモリ３１に格納されていた送信パケットの情報に基づいて復号処理を行う復号化部３４ａ（図６）を含む。
復号化部３４ａは、受信パケットと送信パケットの排他的論理和演算処理を行い、復号処理されたパケットを生成する。
送信機３２は、２つの無線回線を介して受信したパケットが、メモリ３１に格納されている場合に、符号化処理を行う符号化部３２ａ（図６）を含む。
符号化部３２ａは、メモリ３１に格納されている２つの受信パケットの排他的論理和演算処理を行い、符号化処理されたパケットを生成する。
送信機３２は、符号化処理されたパケットを変調して無線回線に送信する。
【００３３】
図４は、本実施形態のタイムスロット制御を示す図である。
この図は、図１に示される端末局１０及び中継局３０の各局が、タイムスロット列ＴＳ１からＴＳ１０までのタイミングに割り付けられる送信権を獲得したタイムスロットを示す。
図１に示される端末局１０及び中継局３０の各局は、ＧＰＳの電波で供給される時刻情報を抽出することにより、タイムスロットの時刻同期がとれており、各タイムスロットに対して自局の送信すべきパケット信号があれば、ある送信確率にしたがって、送信する。その場合、従来のランダムアクセス制御では、どのタイムスロットにも送信可能とされていたが、本実施形態では送信権が与えられているタイムスロットでのみランダムアクセスによる送信を許可する制御方式が選択される。
【００３４】
本実施形態に適用される無線中継方式について２種類のシステムを示す。
第一のシステムは、ネットワーク符号化という符号化方式を用いない通常のシステムである。
図５は、ネットワーク符号化という符号化方式を用いないシステムにおける双方向のパケット伝送を示す図である。
このネットワーク符号化無しのシステムの場合には、４つのタイムスロットを用いて双方向パケットの伝送が完了することになる。すなわち、必要とされる送信は、端末局１０Ａ（Ｎ）から中継局３０Ａ（Ｎ）へのパケットａｉの送信、中継局３０Ａ（Ｎ）から端末局１０Ｂ（Ｎ）へのパケットａｉの送信、端末局１０Ｂ（Ｎ）から中継局３０Ａ（Ｎ）へパケットｂｊの送信、中継局３０Ａ（Ｎ）から端末局１０Ａ（Ｎ）へのパケットｂｊの送信があり、それぞれ異なるタイムスロットへの割り付けを必要とすることから、４つのタイムスロットを用いることになる。
【００３５】
第二のシステムは、ネットワーク符号化という符号化方式を用いるシステムである。
図６は、ネットワーク符号化という符号化方式を用いるシステムにおける双方向パケット伝送について示すブロック図である。
端末局１０Ａ（Ａ）、１０Ｂ（Ａ）から送信されたパケット信号は中継局３０Ａ（Ａ）でそれぞれ受信され、中継局３０Ａ（Ａ）においてビット単位で排他的論理和（Exclusive  OR）の論理処理が行われ、符号化される。これをネットワーク符号化と呼ぶ。ネットワーク符号化された符号化パケット信号（ｘｋ）は中継局３０Ａ（Ａ）から放送モードで両端末局に送信される。符号化パケット信号（ｘｋ）を受信した端末局１０Ａ（Ａ）では、自局が送信したパケット信号（この場合はａｉ）を記憶しておくことが前提となっている。したがって、受信された符号化パケット信号（ｘｋ）に対して再び排他的論理和の処理を自局が送信したパケット信号（この場合はａｉ）と行うことにより、所望する相手局のパケット信号（ｂｊ）が受信可能となる。
端末局１０Ｂ（Ａ）も同様の動作により、相手局のパケット信号（ａｉ）が受信可能となる。したがって、ネットワーク符号化を行うことにより、合計で３つのタイムスロットを用いて双方向パケット伝送が可能であり、スループット特性が改善される。
本発明の実施例として以下に述べることはネットワーク符号化を行う場合にも、行わない場合にも有効である。
【００３６】
（第１実施形態）
本実施形態に示す無線中継システムにおける送信権の付与について示す。
図７は、本実施形態に示す無線中継システムのタイムスロットの利用を示すタイミングチャートである。
この図に示される奇数番目の中継局３０は、奇数番目のタイムスロットの時刻に限り送信することができ、偶数番目の中継局３０は、偶数番目のタイムスロットの時刻に限り送信することができるという無線中継方式によって制御される。この方式は、自局が送信すると隣接局とは電波干渉が生じるが次隣接局とは電波干渉が生じないというモデルに適用することにより、各中継局３０がランダムアクセス方式によりパケット伝送を行う場合でも、中継局３０間ではパケット衝突を避けることができる。
【００３７】
すなわち、この図に示される実施形態では、３つの中継局３０は隣接しないように２つのグループに分けられ、第１のグループには中継局３０Ａと３０Ｃが含まれ、第２のグループには中継局３０Ｂが含まれる。
それぞれのグループには、異なるタイムスロットに送信する送信権が与えられ、タイムスロットごとに一方のグループに対して、１つのタイムスロットが割り当てられる。
そのタイムスロットには、１つのグループに属する中継局３０に限り送信することが許可される送信権が与えられ、タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがった送信権が付与される。
タイムスロットＴＳ１では、中継局３０Ａと３０Ｃに送信権が与えられ、タイムスロットＴＳ２では、中継局３０Ｂに送信権が与えられる。以降、交互に繰り返される。
【００３８】
（第２実施形態）
本実施形態に示す無線中継システムにおける送信権の付与について示す。
図８は、本実施形態に示す無線中継システムのタイムスロットの利用を示すタイミングチャートである。
この図に示される偶数番目の中継局３０は、奇数番目のタイムスロットの時刻に限り送信することができ、奇数番目の中継局３０は、偶数番目のタイムスロットの時刻に限り送信することができるという無線中継方式によって制御される。この方式は、自局が送信すると隣接局とは電波干渉が生じるが次隣接局とは電波干渉が生じないというモデルに適用すると、各中継局３０がランダムアクセス方式によりパケット伝送を行う場合でも、中継局３０間ではパケット衝突を避けることができる。
【００３９】
すなわち、この図に示される実施形態では、３つの中継局３０は隣接しないように２つのグループに分けられ、第１のグループには中継局３０Ａと３０Ｃが含まれ、第２のグループには中継局３０Ｂが含まれる。
それぞれのグループには、異なるタイムスロットに送信する送信権が与えられ、タイムスロットごとに一方のグループに対して、１つのタイムスロットが割り当てられる。
そのタイムスロットには、１つのグループに属する中継局３０に限り送信することが許可される送信権が与えられ、タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがった送信権が付与される。
タイムスロットＴＳ２１では、中継局３０Ｂに送信権が与えられ、タイムスロットＴＳ２２では、中継局３０Ａと３０Ｃに送信権が与えられる。以降、交互に繰り返される。
【００４０】
（第３実施形態）
本実施形態に示す無線中継システムにおける送信権の付与について示す。
図９は、本実施形態に示す無線中継システムのタイムスロットの利用を示すタイミングチャートである。
この図に示される中継局３０は、i番目の中継局３０にｎi個（ただしｎiは１以上の整数で可変）のタイムスロットが割り当てられ、割り当てられたタイムスロットの間は一つの中継局３０に限りが送信することが許可される送信権が与えられ、ｎｉタイムスロットの経過に応じて送信権が順次、次の中継局３０に与えられることを繰り返すという無線中継方式によって制御される。本実施形態では、中継局３０間で扱うトラヒックに差が生じる場合であっても、そのトラヒックの差に応じてタイムスロットの割り当て数を制御することにより長時間に及ぶ平均的トラヒック変動に対して対処可能である。
【００４１】
すなわち、この図に示される実施形態では、各中継局３０はそれぞれが独立したグループに分けられ、各グループには１つの中継局３０が含まれる。
それぞれのグループには、異なるタイムスロットに送信する送信権が与えられ、タイムスロットごとに各グループに対して、１つのタイムスロットが割り当てられる。
そのタイムスロットには、１つのグループに属する１つの中継局３０に限り送信することが許可される送信権が与えられ、タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがった送信権が付与される。
【００４２】
（第４実施形態）
本実施形態に示す無線中継システムにおける送信権の付与について示す。
図１０は、本発明の一実施形態による無線中継システムの構成を示す構成図である。
この図に示される、無線中継システム１ａは、端末局１０Ａ、１０Ｂ（まとめて端末局１０ということもある。）と、中継局３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ（まとめて中継局３０ということもある。）を備える。図１と同じ構成には同じ符号を附す。
中継局３０Ａと３０Ｅは、他の中継局３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄと同じ構成を備え、他の中継局３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄと連携して端末局１０Ａと１０Ｂ間の通信を行う。
中継局３０において、タイミング制御回路３６は、グループに割り当てられたタイムスロット数が複数である場合には、送信権が与えられるタイムスロットを連ねて割り当てる。
【００４３】
図１１は、本実施形態に示す無線中継システムのタイムスロットの利用を示すタイミングチャートである。
この図に示される５台の中継局３０を３つのグループに分け、ｊ番目のグループにｎj個（ただしｎjは１以上の整数で可変）のタイムスロットを割り当てる。中継局３０は、割り当てられたタイムスロットの間は一つのグループに属する中継局３０に限り送信することが許可される送信権が与えられ、ｎjタイムスロット経過するごとに送信権が順次各グループに与えられるということを繰り返す無線中継方式によって制御される。本実施形態では、５つの中継局は、１番目のグループとして中継局３０Ａと３０Ｅがグループ化され、２番目のグループとして中継局３０Ｂと３０Ｄがグループ化され、３番目のグループとして中継局３０Ｃが割り当てられている。本実施形態により、中継局３０間で扱うトラヒックに差が生じる場合でも、そのトラヒックの差に応じてタイムスロットの割り当て数を制御することにより長時間に及ぶ平均的トラヒック変動に対して対処可能である。
【００４４】
本実施形態では、それぞれのグループには、異なるタイムスロットに送信する送信権が与えられ、タイムスロットごとに割り付けられたそれぞれのグループに対して、複数のタイムスロットが割り当てられる。
そのタイムスロットには、１つのグループに属する中継局３０に限り送信することが許可される送信権が与えられ、タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがった送信権が付与される。
中継局３０において、タイミング制御回路３６は、グループに割り当てられたタイムスロット数が複数である場合には、送信権が与えられるタイムスロットを連ねて割り当てる。
【００４５】
（第５実施形態）
本実施形態に示す無線中継システムにおける送信権の付与について示す。
図１２は、本実施形態に示す無線中継システムのタイムスロットの利用を示すタイミングチャートである。
この図に示される端末局１０と３台の中継局３０を４つのグループに分け、１〜４番目のグループとして端末局１０Ａ、中継局３０Ａと３０Ｃ、中継局３０Ｂ、端末局１０Ｂを構成し、これらのグループにはそれぞれ、（２，２，３，２）個のタイムスロットを割り当て、割り当てられたタイムスロットの間は一つのグループに属する端末局１０と中継局３０に限り送信することが許可される送信権が与えられ、送信権が割り当てられたタイムスロットが経過するごとに順次各グループに与えられるということを繰り返す無線中継方式によって制御される。本実施形態では、中継局３０間で扱うトラヒックに差が生じた場合でもそのトラヒックの差に応じてタイムスロットの割り当て数を制御することにより長時間に及ぶ平均的トラヒック変動に対しては対処可能である。
【００４６】
本実施形態では、それぞれのグループには、異なるタイムスロットに送信する送信権が与えられ、タイムスロットごとに割り付けられたそれぞれのグループに対して、複数のタイムスロットが割り当てられる。
そのタイムスロットには、１つのグループに属する端末局１０と中継局３０に限り送信することが許可される送信権が与えられ、タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがった送信権が付与される。
端末局１０におけるタイミング制御回路１６、及び、中継局３０におけるタイミング制御回路３６は、グループに割り当てられたタイムスロット数が複数である場合には、送信権が与えられるタイムスロットを連ねて割り当てる。
【００４７】
（スループット）
第１実施形態から第５実施形態として、グループ編成方法、送信権の付与方法が異なる実施形態に、ネットワーク符号化の実施の有無を組み合わせて、１０通りの形態を示した。その中から、第１実施形態（第２実施形態）（まとめて本実施形態という）におけるスループットについてシミュレーション結果を用いて示す。
図１３は、シミュレーションを行う無線中継システムの構成を示す概略ブロック図である。
この図に示される無線中継システム１ｂは、図１に示される無線中継システム１から中継局３０が１局少ない構成である。すなわち、中継局３０Ｃが除かれた構成が示される。なお、図１と同じ構成には、同じ符号を附す。
【００４８】
以下に示すシミュレーションでは、ランダムアクセスのＭＡＣプロトコルにスロットアロハ方式を採用し、互いに電波が到達困難な２地点間の無線局１０Ａと１０Ｂ間を２台の中継局３０Ａと３０Ｂを介して通信を行う無線中継システムをモデルとするシミュレーション結果を従来方式と比較して示す。
【００４９】
図１４は、図１３に示される無線中継システムにおけるスループットのシミュレーション結果を示す。
この図に示されるシミュレーション結果では、ネットワーク符号化を行わない条件での結果が示される。
このグラフの横軸に各端末局１０においてベルヌーイ過程にしたがって発生するトラヒック、縦軸に単位スロットあたり何パケット宛先ノードに到達するかを表すスループットを示す。
このグラフでは、端末局１０のトラフィック量が０．７の場合に、スループットのピーク値を、０．２２とすることができる。従来の方法に比べると、トラフィック量の全範囲
にわたって改善がみられ、従来の方法のスループットのピーク値（０．２）から改善していることが示される。
【００５０】
この結果から、第１実施形態（または第２実施形態）に示す構成とすることにより、中継局３０間のパケット衝突が完全になくなることにより、ネットワーク符号化を行わない条件において、従来方式と比べてスループットに大幅な改善がみられる。
第３実施形態、第４実施形態、第５実施形態のネットワーク符号化を行わない条件についても、同様に端末局１０及び中継局３０間でのパケット衝突を低減する方式であるので、第１実施形態（または第２実施形態）のネットワーク符号化を行わない条件と同様にスループット特性改善の効果が得られる。
【００５１】
図１５は、図１３に示される無線中継システムにおけるスループットのシミュレーション結果を示す。
この図に示されるシミュレーション結果では、ネットワーク符号化を行う条件での結果が示される。
このグラフの横軸に各端末局１０においてベルヌーイ過程にしたがって発生するトラヒック、縦軸に単位スロットあたり何パケット宛先ノードに到達するかを表すスループットを示す。
このグラフでは、端末局１０のトラフィック量が０．８の場合に、スループットのピーク値を、０．３４とすることができる。従来の方法に比べると、トラフィック量の全範囲
にわたって改善がみられ、従来の方法のスループットのピーク値（０．２３）から改善していることが示される。
【００５２】
この結果から、第１実施形態（または第２実施形態）に示す構成とすることにより、中継局３０間のパケット衝突が完全になくなることにより、また、ネットワーク符号化を行う条件とすることにより、従来方式と比べてスループットに大幅な改善がみられる。
第３実施形態、第４実施形態、第５実施形態のネットワーク符号化を行う条件についても、同様に端末局１０及び中継局３０間でのパケット衝突を低減する方式であるので、第１実施形態（または第２実施形態）のネットワーク符号化を行う条件と同様にスループット特性改善の効果が得られる。
【００５３】
なお、本実施形態の無線中継システム１は、ランダムアクセスを行う２つの端末局１０間の通信に中継局３０を用いる。送信機１２（３２）及び受信機１４（３４）は、単位時間を示すタイムスロットのスロットタイミングを同期化する。ＧＰＳ回路１５（３５）は、スロットタイミングを同期化するために時刻同期を行う。タイミング制御回路１６（３６）は、タイムスロットを用いて送信することが許可される送信権に応じて複数のグループに分割され、グループごとに少なくとも１つのタイムスロットが割り当てられ、タイムスロットには、１つのグループに属する端末局１０及び中継局３０に限り送信することが許可される送信権が与えられ、タイムスロットの割り当て順序に応じた送信順序にしたがって送信権を付与する。
これにより、無線中継システム１は、端末局１０間のシステムスループットを改善し、短期的なトラヒック変動に対して柔軟にシステムスループットを可変とすることができる。
【００５４】
また、本実施形態のタイミング制御回路１６（３６）は、グループに割り当てられたタイムスロット数が複数である場合には、送信権が与えられるタイムスロットを連ねて割り当てる。
これにより、送信権に応じてグループに割り当てられた複数のタイムスロットを連ねて送信することができ、複雑な処理を必要とせずに送信順序を制御して、端末局１０間のシステムスループットを改善し、短期的なトラヒック変動に対して柔軟にシステムスループットを可変とすることができる。
【００５５】
また、本実施形態のタイミング制御回路１６（３６）は、グループが２つであり、グループに割り当てられたタイムスロット数がそれぞれ単数である場合には、送信権が与えられるタイムスロットを中継局３０による中継段数に応じて交互に割り当てることを特徴とする。
これにより、グループ数が２つで、割り当てられるスロット数が単数であれば、中継局の段数に応じて交互に送信権を付与することができ、中継段数から送信すべきタイムスロットを導くことが容易となることから、端末局１０間のシステムスループットを改善し、短期的なトラヒック変動に対して柔軟にシステムスループットを可変とすることができる。
【００５６】
また、本実施形態の中継局３０は、タイムスロットを用いて送信するパケットのネットワーク符号化を行う符号化部３２ａを備え、端末局１０と中継局３０は、自身が送信したパケットに基づいて、ネットワーク符号化処理されたパケットを復号する復号部１４ａ（３４ａ）を備える。
これにより、ネットワーク符号化を行う無線中継システムに適用することができ、ネットワーク符号化によるスループットの改善をさらに高めることができる。
さらに、ランダムアクセスを行う中継局３０や端末局１０にパケット衝突の確率を下げるため競合する局を制限してスロット割り当てを行うことにより、端末局１０間のシステムスループットを改善し、また平均的なトラヒックに応じて、競合する局を制限することによりシステムスループットの劣化を減少しつつ、端末局１０の短期的なトラヒック変動に対して柔軟にシステムスループットを可変とする無線中継方式の提供が可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
３０  中継局
３２  送信機
３５  ＧＰＳ回路
３６  タイミング制御回路
【図１】
0005397899.tif 000002
【図２】
0005397899.tif 000003
【図３】
0005397899.tif 000004
【図４】
0005397899.tif 000005
【図５】
0005397899.tif 000006
【図６】
0005397899.tif 000007
【図７】
0005397899.tif 000008
【図８】
0005397899.tif 000009
【図９】
0005397899.tif 000010
【図１０】
0005397899.tif 000011
【図１１】
0005397899.tif 000012
【図１２】
0005397899.tif 000013
【図１３】
0005397899.tif 000014
【図１４】
0005397899.tif 000015
【図１５】
0005397899.tif 000016
【図１６】
0005397899.tif 000017
【図１７】
0005397899.tif 000018
【図１８】
0005397899.tif 000019
【図１９】
0005397899.tif 000020