(57)【要約】【課題】通信状態が良好ではない通信路が含まれていた場合でも全体としての伝送速度の向上を図ることのできる通信システムを得る。【解決手段】ＬＥＯ１００〜１０２の符号化部１は、情報パケットに誤り訂正パケットを付加し、地上局４００〜４０３への経路の状況に応じた符号化率でネットワーク符号化を行う。送信部２は、符号化部１から出力されたパケットを複数の経路で地上局４００〜４０３に対して送信する。制御センタ８００は地上局４００〜４０３で受信したパケットを受け取ると、復号部３によってネットワーク復号を行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工衛星からパケットを送信して別の人工衛星による中継も含めて一つまたは複数の地上局で前記パケットを受信する通信システムにおいて、
前記パケットとして、情報パケットに誤り訂正パケットを付加し、前記地上局への経路の状況に応じた符号化率でネットワーク符号化を行う符号化部と、
前記符号化部から出力されたパケットを複数の経路で前記地上局に対して送信する送信部と、
前記複数の経路を介して受信したネットワーク符号化パケットからネットワーク復号を行って情報パケットを復元する復号部とを備えた通信システム。
【請求項２】
前記符号化部は、前記人工衛星から前記地上局への経路の通信状況に基づき、ネットワーク符号化した情報パケットと誤り訂正符号を送信した場合に、必要とする情報パケットの復号が可能な符号化率でネットワーク符号化を行うことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記符号化部は、人工衛星の位置に基づいた符号化率で符号化を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の通信システム。
【請求項４】
前記符号化部は、前記複数の経路における個々の経路に対応して符号化率を決定することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の通信システム。
【請求項５】
人工衛星からパケットを送信して別の人工衛星による中継も含めて一つまたは複数の地上局で前記パケットを受信する通信方法において、
前記パケットとして、情報パケットに誤り訂正パケットを付加し、前記地上局への経路に対応した符号化率でネットワーク符号化を行う符号化ステップと、
前記符号化部から出力されたパケットを複数の経路で前記地上局に対して送信する送信ステップと、
前記複数の経路を介して受信したネットワーク符号化パケットからネットワーク復号を行って情報パケットを復元する復号ステップとを備えた通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人工衛星からパケットを送信して別の人工衛星による中継も含めて一つまたは複数の地上局で前記パケットを受信する通信システム及び通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光空間通信を用いた光衛星間通信において、例えば、非特許文献１に示されるように、ＬＥＯ：Ｌｏｗ−Ｅａｒｔｈ−Ｏｒｂｉｔｉｎｇ  ｓａｔｅｌｌｉｔｅ（低軌道周回衛星）からＧＥＯ：Ｇｅｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  ｒｅｌａｙ  ｓａｔｅｌｌｉｔｅ（静止衛星）を経由して地上局まで送信データを通信することが行われている。
【０００３】
また、このような光空間通信を行う通信システムにおいて、雲などに伴う通信路の遮蔽に対応して、地上へのデータ送信時の誤り率を求め、所望の誤り率を満たさなかった場合は所望の誤り率を満たすまで隣接する衛星にデータを転送するようにしたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１４８０１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】B.Edwards,“Overview of NASA‘s Laser Communications Relay Demonstration,”meeting material of CCSDS,filename:“LCRD Overview for IOAG-Germany-April 2012.pdf”［平成２５年１２月１１日検索］（URL: http://cwe.ccsds.org/sls/docs/SLS-OCM/Meeting%20Materials/2012_04_Darmstadt/Presentations/LCRD%20Overview%20for%20IOAG%20-%20Germany%20-%20April%202012.pdf), p. 4, Apr. 2012.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されている通信システムでは、例えば、通信路の状況（ビット誤り率等）が軒並み劣悪の場合は転送が頻発し、場合によっては伝送不可といった非効率的な挙動となる恐れがあり、通信路の伝送効率向上への妨げとなっていた。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、通信状態が良好ではない通信路が含まれていた場合でも全体としての伝送速度の向上を図ることのできる通信システム及び通信方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る通信システムは、人工衛星からパケットを送信して別の人工衛星による中継も含めて一つまたは複数の地上局で前記パケットを受信する通信システムにおいて、パケットとして、情報パケットに誤り訂正パケットを付加し、地上局への経路の状況に応じた符号化率でネットワーク符号化を行う符号化部と、符号化部から出力されたパケットを複数の経路で地上局に対して送信する送信部と、複数の経路を介して受信したネットワーク符号化パケットからネットワーク復号を行って情報パケットを復元する復号部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の通信システムは、地上局への経路の状況に応じた符号化率でネットワーク符号化を行うようにしたので、通信状態が良好ではない通信路が含まれていた場合でも全体としての伝送速度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による通信システムの基本的な構成を示す説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１による通信システムの上りの経路を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による通信システムの内部構成と各部のデータを示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１による通信システムの各部のシーケンスを示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２による通信システムの説明図である。
【図６】この発明の実施の形態３による通信システムの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による通信システムの基本的な構成を示す説明図である。図１において、通信システムは、送信側である低軌道周回衛星（以下、ＬＥＯという）１００〜１０２と、パケットの中継を行うための静止衛星（以下、ＧＥＯという）２００，２０１と、航空機３００と、地上局４００〜４０３と、光通信路５００〜５０５と、無線通信路６００〜６０３と、インターネットや専用回線などに代表される地上ネットワーク７００と、受信側である制御センタ８００とにより構成されている。また、ＬＥＯ１００〜１０２、ＧＥＯ２００，２０１、航空機３００、地上局４００〜４０３、制御センタ８００は、各々、光通信路５００〜５０５、無線通信路６００〜６０３、地上ネットワーク７００で接続されている。また、地上と大気圏または宇宙空間との間の通信路には、雲などの遮蔽物９００，９０１により、通信路の状態が悪くなる場合がある。なお、この図１では、下り（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の経路のみ記載しており、上り（ｕｐｌｉｎｋ）の経路は省略している。
【００１２】
図２は、実施の形態１の通信システムにおける上り（ｕｐｌｉｎｋ）の経路を示す説明図である。図２において、図１の通信システムの説明図で省略した、上り（ｕｐｌｉｎｋ）の経路として、無線通信路６０４〜６１４を追記している。その他の構成要素は図１と同様の構成としている。
【００１３】
図３は、この発明の実施の形態１による通信システムにおける内部構成と各部のデータを示す説明図である。図３において、ＬＥＯ１０２は、符号化部１と送信部２を備え、制御センタ８００は復号部３を備えている。なお、図３にはＬＥＯ１０２のみ示すが、ＬＥＯ１００，１０１についても同様の構成を有している。符号化部１は、制御センタ８００によって指定された符号化率で情報パケットと誤り訂正符号パケットであるパリティパケットをネットワーク符号化する演算処理部である。送信部２は、符号化部１から出力された符号化パケットを制御センタ８００によって指定された複数の経路で送信する処理部である。制御センタ８００の復号部３は、地上局４００〜４０３において複数の経路で受信したパケットをネットワーク復号し、情報パケットを復元する演算処理部である。
【００１４】
図３において、吹き出し１０は、ＬＥＯ１０２から送信される送信パケットを示している。また、吹き出し２０は、地上局４０３で受信されたパケット、吹き出し２１は、地上局４０１で受信されたパケット、吹き出し２２は地上局４０２で受信されたパケット、吹き出し２３は、制御センタ８００でネットワーク復号されるパケットの状態を示している。
【００１５】
次に、実施の形態１の通信システムの動作について説明する。まず、図１において、下り（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の基本的な動作について説明する。本通信システムは、送信側であるＬＥＯ１００〜１０２から受信側である制御センタ８００へ、画像データ等の送信情報を発信することを目的とする。その際、基本的な構成として、ＬＥＯ１００〜１０２からＧＥＯ２００，２０１へは、高速の光通信路５００〜５０３で接続され、ＧＥＯ２００から地上局４０１へは、無線通信路６００で接続され、地上局４０１から制御センタ８００へは、地上ネットワーク７００で接続されている。このように、ＬＥＯ１００〜１０２→ＧＥＯ２００，２０１間は光通信、ＧＥＯ２００→地上局４０１間は無線通信、地上局４００〜４０３→制御センタ８００間は、地上ネットワーク７００で接続するのを基本とする。
【００１６】
また、このような構成を拡張して、ＬＥＯ１００〜１０２→地上局４００〜４０２間を光通信路５０５や無線通信路６０１，６０２で、ＧＥＯ２０１→地上局４０３間を光通信路５０４で接続する、といった例も考えられる。さらに、前述の構成を拡張して、送信側である航空機３００から、航空機３００→ＧＥＯ２００間を光通信路５０６で、航空機３００→地上局４００間を無線通信路６０３で接続する、といった例も考えられる。図１には、そのような拡張例も示している。
【００１７】
次に、図２を用いて、上り（ｕｐｌｉｎｋ）の基本的な動作について説明する。受信側である制御センタ８００から送信側であるＬＥＯ１００〜１０２およびＧＥＯ２００，２０１へは、人工衛星の制御情報等を発信する。その際、基本的な構成として、制御センタ８００から地上局４００〜４０３へは、地上ネットワーク７００で接続され、地上局４００〜４０３からＧＥＯ２００，２０１、ＬＥＯ１００〜１０２および航空機３００へは、無線通信路６０４〜６１４で接続される。
【００１８】
次に、実施の形態１の通信システムの動作について説明する。
図４は各部のシーケンスを示す説明図である。
実施の形態１の通信システムでは、ネットワーク符号化された情報パケットおよびパリティパケットを、気象情報や軌道情報等から事前に推定される通信路の状況に応じて、２つ以上の経路へ発信するため、制御センタ８００では、気象情報や軌道情報等から、衛星−地上局間の雑音状況（通信路のビット誤り率）を事前に推定して、経路切り替えや符号化率変更の動的かつ適応的変更のスケジューリングのための解析を行い、その解析結果として算出した、各通信路の経路情報やネットワーク符号化の符号化率などの制御情報を、図２に記載の上り（ｕｐｌｉｎｋ）の経路を用いて、ＧＥＯ２００，２０１やＬＥＯ１００〜１０２および航空機３００へ発信する（ステップＳＴ１）。ＬＥＯ１００〜１０２やＧＥＯ２００，２０１および航空機３００は、これらの情報に基づいて制御を行うが、図４では、ＬＥＯ１００〜１０２の動作のみを示している。
【００１９】
まず、送信側であるＬＥＯ１０２の符号化部１は、送信データに対して、消失訂正符号などに代表されるネットワーク符号化を実施する（符号化ステップ：ステップＳＴ２）。
図３の吹き出し１０の中に示したものは、ネットワーク符号化を実施して、情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−Ｂ，Ｉ−ＣおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂ，Ｐ−Ｃを生成した状態を示している。ここでは一例として、ネットワーク符号化の符号化率を１／２とし、受信側で６パケット中４パケットを受信すれば情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−Ｂ，Ｉ−Ｃを復元できるものとする。
【００２０】
なお、このネットワーク符号化の方法は様々な方法が考えられるが、この発明の通信システムでは、気象情報や軌道情報等から事前に推定される通信路の状況に応じて、２つ以上の複数の経路へ発信することを可能とする符号化方法であれば、どのような方法であっても適用は可能である。
【００２１】
ＬＥＯ１０２では、吹き出し１０に示すようなネットワーク符号化を実施後、送信部２によって、情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−Ｂ，Ｉ−ＣおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂ，Ｐ−Ｃを、光通信路５０２，５０３および無線通信路６０２へそれぞれ発信する（送信ステップ：ステップＳＴ３）。図３の例では、３経路あるそれぞれの経路へ、同一の情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−Ｂ，Ｉ−ＣおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂ，Ｐ−Ｃを発信している。なお、ここで３経路に限定されるものではなく、２経路、または４経路以上の経路へ発信することも可能である。また、どの経路へどのように発信するかといった、各通信路の経路情報やネットワーク符号化の符号化率などの制御情報は、図２に記載の上り（ｕｐｌｉｎｋ）の経路を用いて、事前に発信されているものとする。
【００２２】
ＬＥＯ１０２から光通信路５０２，５０３および無線通信路６０２へ発信された情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−Ｂ，Ｉ−ＣおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂ，Ｐ−Ｃは、３つの異なる経路を経由して、地上局で受信する（ステップＳＴ４，ステップＳＴ５）。光通信路５０３→ＧＥＯ２０１→光通信路５０４→地上局４０３の経路では、吹き出し２０に示す通り、情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−ＢおよびパリティパケットＰ−Ａを受信したものとする。その他のパケットは、通信路上で消失したかもしくは誤り検出したかで、ネットワーク復号には使用できない状態であったものとする。
【００２３】
また、光通信路５０２→ＧＥＯ２００→無線通信路６００→地上局４０１の経路では、吹き出し２１に示す通り、パリティパケットＰ−Ｂを受信したものとする。その他のパケットは、遮蔽物９００の影響もあり、通信路上で消失したかもしくは誤り検出したかで、ネットワーク復号には使用できない状態であったものとする。
【００２４】
さらに、無線通信路６０２→地上局４０２の経路では、吹き出し２２に示す通り、情報パケット、パリティパケット共に受信できなかったものとする。全てのパケットは、遮蔽物９０１の影響もあり、通信路上で消失したかもしくは誤り検出したかで、ネットワーク復号には使用できない状態であったものとする。
【００２５】
地上局４０１，４０２，４０３で受信した情報パケットおよびパリティパケットは、地上ネットワーク７００を経由して、受信側である制御センタ８００まで送信される（ステップＳＴ６）。
【００２６】
制御センタ８００では、地上局４０１〜４０３より発信された情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−ＢおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂを受信したものとする。最後に、制御センタ８００の復号部３では、吹き出し３０に示す通り、受信した情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−ＢおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂを元に、ネットワーク復号を実施し、情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−Ｂ，Ｉ−Ｃへ復号して、最終的に送信情報データを復元する（復号ステップ：ステップＳＴ７）。
【００２７】
このように、実施の形態１の通信システムでは、１つの経路を経由した情報パケットおよびパリティパケットのみでは、制御センタ８００で正しく送信情報データを復元できない場合でも、２つ以上の複数の経路を経由した情報パケットおよびパリティパケットを組み合わせてネットワーク復号することによって、正しく送信情報データを復元することができる。
【００２８】
以上説明したように、実施の形態１の通信システムによれば、人工衛星からパケットを送信して別の人工衛星による中継も含めて一つまたは複数の地上局でパケットを受信する通信システムにおいて、パケットとして、情報パケットに誤り訂正パケットを付加し、地上局への経路の状況に応じた符号化率でネットワーク符号化を行う符号化部と、符号化部から出力されたパケットを複数の経路で地上局に対して送信する送信部と、複数の経路を介して受信したネットワーク符号化パケットからネットワーク復号を行って情報パケットを復元する復号部とを備えたので、通信路の状況に応じて符号化率を選択することで訂正能力の適応最適化が図れ、全体としての伝送速度の向上を図ることができる。
【００２９】
また、実施の形態１の通信システムによれば、符号化部は、人工衛星から地上局への経路の通信状況に基づき、ネットワーク符号化した情報パケットと誤り訂正符号を送信した場合に、必要とする情報パケットの復号が可能な符号化率でネットワーク符号化を行うようにしたので、受信側でネットワーク復号化するのに十分なパケットを受信して、所望の情報を復元することができる。
【００３０】
また、実施の形態１の通信方法によれば、人工衛星からパケットを送信して別の人工衛星による中継も含めて一つまたは複数の地上局でパケットを受信する通信方法において、パケットとして、情報パケットに誤り訂正パケットを付加し、地上局への経路に対応した符号化率でネットワーク符号化を行う符号化ステップと、符号化部から出力されたパケットを複数の経路で地上局に対して送信する送信ステップと、複数の経路を介して受信したネットワーク符号化パケットからネットワーク復号を行って情報パケットを復元する復号ステップとを備えたので、通信路の状況に応じて符号化率を選択することで訂正能力の適応最適化が図れ、全体としての伝送速度の向上を図ることができる。
【００３１】
実施の形態２．
実施の形態２は、ＬＥＯ１００〜１０２の位置に基づいた符号化率で符号化を行うようにしたものである。
図５は、実施の形態２による通信システムの構成と各部のデータを示す説明図である。
実施の形態２においても実施の形態１と同様に、ＬＥＯ１００〜１０２は符号化部１と送信部２を備え、制御センタ８００は復号部３を備えているが、図５では図示を省略している。実施の形態２の符号化部１は、ＬＥＯ１００〜１０２の位置に基づいた符号化率でネットワーク符号化を行うよう構成されている。その他の構成については図３に示した実施の形態１と同様である。
【００３２】
ＬＥＯ１０２は、低軌道周回衛星であるため、周回軌道に乗って数１０分程度の単位で別の位置へ移動をする。図５では、一例として、ＬＥＯ１０２ａの位置（図１、２におけるＬＥＯ１００の位置）に移動したとする。ＬＥＯ１０２ａの位置では、光通信路５００→ＧＥＯ２００→無線通信路６００→地上局４０１の経路（図１参照）と、光通信路５０５→地上局４００の経路があるが、ここでは、経路上に遮蔽物のない、光通信路５０５→地上局４００の経路のみを選択するものとする。
【００３３】
移動前のＬＥＯ１０２の位置では、遮蔽物９００，９０１の影響で、通信路の雑音状況が良くないことを、前述の通り、制御センタ８００において、気象情報や軌道情報等からの衛星−地上局間の雑音状況事前推定、解析、および出力した制御情報を、図２に記載の上り（ｕｐｌｉｎｋ）の経路を用いて伝送されて把握しているため、ネットワーク符号化として、符号化率１／２の条件で符号化していた。一方、移動後のＬＥＯ１０２ａの位置では、光通信路５０５→地上局４００の経路上に遮蔽物がなく通信路の雑音状況が良いことを、前述と同様に把握しているため、ＬＥＯ１０２の位置の場合に比べて、符号化率を高くして、送信データのスループットを高くすることを行う。この図５の例では、吹き出し１１に示すような、符号化率３／５の条件でネットワーク符号化を実施することとする。
【００３４】
なお、実施の形態２におけるネットワーク符号化の方法は様々な方法が考えられるが、この発明の通信システムとして、気象情報や軌道情報等から事前に推定される通信路の状況に応じて、異なる符号化率で発信することを可能とする符号化方法であれば、どのような方法であっても適用は可能である。
【００３５】
図５の吹き出し１１に示すようなネットワーク符号化を実施後、ＬＥＯ１０２ａから光通信路５０５へ発信された情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−Ｂ，Ｉ−ＣおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂは、光通信路５０５を経由して、地上局４００で受信する。光通信路５０５→地上局４００の経路では、吹き出し２３に示す通り、情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−ＢおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂを受信したものとする。その他のパケットは、通信路上で消失したかもしくは誤り検出したかで、ネットワーク復号には使用できない状態であったものとする。
【００３６】
地上局４００で受信した情報パケットおよびパリティパケットは、地上ネットワーク７００を経由して、受信側である制御センタ８００まで送信される。
【００３７】
制御センタ８００では、地上局４００より発信された情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−ＢおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂを受信したものとする。最後に、制御センタ８００では、復号部３により、前述と同様に、吹き出し３０（内容については図３と同様であるため図示省略している）に示す通り、受信した情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−ＢおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂを元に、ネットワーク復号を実施し、情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−Ｂ，Ｉ−Ｃへ復号して、最終的に送信情報データを復元する。
【００３８】
このように、図５に示した例では、通信路の雑音状況が良好（誤り率が小さい）な１つの経路を経由した、より符号化率の高いネットワーク符号化された情報パケットおよびパリティパケットのみで、制御センタ８００で正しく送信情報データを復元することができる。
【００３９】
以上説明したように実施の形態２の通信システムによれば、符号化部は、人工衛星の位置に基づいた符号化率で符号化を行うようにしたので、人工衛星が別の位置に移動した場合でも受信側でネットワーク復号化するのに十分なパケットを受信して、所望の情報を復元することができる。
【００４０】
実施の形態３．
実施の形態３の通信システムは、ＬＥＯ１００〜１０２から送信されるパケットの経路に対応した符号化率で符号化を行うようにしたものである。
図６は、実施の形態３による通信システムの構成を示す説明図である。実施の形態３においても実施の形態１、２と同様に、ＬＥＯ１００〜１０２は符号化部１と送信部２を備え、制御センタ８００は復号部３を備えているが、図６ではこれらの図示を省略している。
実施の形態３の符号化部１は、複数の経路における個々の経路に対応して符号化率を決定するよう構成されている。その他の構成については図３に示した実施の形態１と同様である。
【００４１】
ＬＥＯ１０２の位置では、遮蔽物９００，９０１の影響で、光通信路５０２→ＧＥＯ２００→無線通信路６００→地上局４０１の経路および無線通信路６０２→地上局４０２の経路では、通信路の雑音状況が良くないことを、制御センタ８００において、気象情報や軌道情報等からの衛星−地上局間の雑音状況事前推定、解析、および出力した制御情報を、図２に記載の上り（ｕｐｌｉｎｋ）の経路を用いて伝送されて把握しているため、ネットワーク符号化として、符号化率１／２の条件で符号化する（吹き出し１０参照）。一方、光通信路５０３→ＧＥＯ２０１→光通信路５０４→地上局４０３の経路では、経路上に遮蔽物がなく通信路の雑音状況が良いことを、ＬＥＯ１０２の符号化部１は、前述と同様に把握しているため、実施の形態３では、光通信路５０２および無線通信路６０２へ発信する場合に比べて、符号化率を高くして、送信データのスループットを高くすることを行う。
この図６の例では、吹き出し１２に示すような、符号化率３／４の条件でネットワーク符号化を実施することとする。
【００４２】
なお、実施の形態３におけるネットワーク符号化の方法は様々な方法が考えられるが、この発明の通信システムの特徴である、気象情報や軌道情報等から事前に推定される通信路の状況に応じて、２つ以上の複数の経路へそれぞれ異なる符号化率で発信することを可能とする符号化方法であれば、どのような方法であっても適用は可能である。
【００４３】
ＬＥＯ１０２から光通信路５０２および無線通信路６０２への発信は、実施の形態１における図３の場合と同様のため、これらの説明は省略する。ＬＥＯ１０２から光通信路５０３へ発信された情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−Ｂ，Ｉ−ＣおよびパリティパケットＰ−Ａは、光通信路５０３→ＧＥＯ２０１→光通信路５０４→地上局４０３の経路を経由して、地上局４０３で受信する。吹き出し２４に示す通り、情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−ＢおよびパリティパケットＰ−Ａを受信したものとする。その他のパケットは、通信路上で消失したかもしくは誤り検出したかで、ネットワーク復号には使用できない状態であったものとする。
【００４４】
地上局４０１〜４０３で受信した情報パケットおよびパリティパケットは、地上ネットワーク７００を経由して、受信側である制御センタ８００まで送信される。
【００４５】
制御センタ８００では、地上局４０１〜４０３より発信された情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−ＢおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂを受信したものとする。最後に、制御センタ８００の復号部３は、実施の形態１、２で説明したのと同様に、吹き出し３０（内容については実施の形態１と同様であるためその図示を省略している）に示す通り、受信した情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−ＢおよびパリティパケットＰ−Ａ，Ｐ−Ｂを元に、ネットワーク復号を実施し、情報パケットＩ−Ａ，Ｉ−Ｂ，Ｉ−Ｃへ復号して、最終的に送信情報データを復元する。
【００４６】
このように、図６に示した例では、複数の経路の通信路の雑音状況に応じて、特に雑音状況が良好な（誤り率が小さい）経路については、他の経路向けより符号化率の高いネットワーク符号化された情報パケットおよびパリティパケットを発信することで、全体の伝送スループットの効率高めつつ、制御センタ８００で正しく送信情報データを復元することができる。
【００４７】
以上説明したように、実施の形態３の通信システムによれば、符号化部は、複数の経路における個々の経路に対応して符号化率を決定するようにしたので、通信状態が良好ではない通信路が含まれていた場合でも全体としての伝送速度の向上を図ることができる。
【００４８】
なお、上記各実施の形態では、３つのＬＥＯ１００〜１０２、２つのＧＥＯ２００，２０１および４つの地上局４００〜４０３の例を説明したが、これらの数に限定されるものではなく、ＬＥＯ１００〜１０２から地上局４００〜４０３へ、複数の経路が形成されるものであればどのような形態であってもよい。
【００４９】
また、上記各実施の形態の通信システムにおいて、ネットワーク符号化された情報パケットおよびパリティパケットを、気象情報や軌道情報等から事前に推定される通信路の状況に応じて、２つ以上の複数の経路へ発信することまたは異なる符号化率で発信することが実施されていれば、個々の光通信路または無線通信路の通信路条件、個々の送信局、中継局および受信局での変調方式や復調方式およびそれらに関連した様々な信号処理、通信路符号化・復号方式および情報源符号化・復号方式、および通信プロトコル等の具体的な方式は、様々なものを想定することができる。
【００５０】
また、この発明は、衛星通信システムに限定されて適用されることはなく、加入者系有線通信、モバイル無線通信、光ファイバ通信、またはデジタル記録装置など、様々な種類の通信システムにも適用可能である。
【００５１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  符号化部、２  送信部、３  復号部、１００〜１０２  ＬＥＯ（低軌道周回衛星）、２００，２０１  ＧＥＯ（静止衛星）、３００  航空機、４００〜４０３  地上局、５００〜５０５  光通信路、６００〜６０３  無線通信路、７００  地上ネットワーク、８００  制御センタ、９００，９０１  遮蔽物。
【図１】
2015149657.tif 000003
【図２】
2015149657.tif 000004
【図３】
2015149657.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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