1.本发明涉及无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法。
2.本技术对于在2020年6月9日申请的pct/jp2020/022650主张优先权，在此引用其内容。
背景技术：
3.mimo通信是使用多个天线来进行高速且高可靠性的无线通信的通信方式之一。在该mimo通信中，存在这样的技术：基于csi（channel state information，信道状态信息）而选择接收天线的子集，使得将信道容量最大化（例如，参照非专利文献1）。由此，以低成本确定接近最佳的传输容量。另外，存在使用所反馈的csi来选择多个天线中的、在无线通信中利用的天线的子集的技术（例如，参照非专利文献2）。
4.在先技术文献非专利文献非专利文献1：alexei gorokhov、dhananjay a. gore及arogyaswami j. paulraj，“receive antenna selection for mimo spatial multiplexing: theory and algorithms”，ieee transactions on signal processing，第五1卷，第一1期，2003年，第二796-2807页。
5.非专利文献2：shahab sanayei及aria nosratinia，“antenna selection in mimo systems”，ieee communications magazine，第四2卷，第一0期，2004年，第六8-73页。
6.非专利文献3：c. kato，m. nakadai、d. goto，h. shibayama及f. yamashita，“channel capacity analysis of satellite mimo system depending on the orbital altitude”，in 37th aiaa international communication satellite systems conference (icssc 2019)，2019年10月。
技术实现要素：
7.发明要解决的课题在将无线通信装置搭载于移动体的情况下，伴随着无线通信装置的移动，csi会变动。在非专利文献1和2的技术中，为了所移动的无线通信装置始终通过最佳或接近最佳的传输容量进行通信那样地选择天线的子集，必须以高频度估计/取得csi。这不仅提高无线通信装置的负荷，而且在需要csi的反馈的情况下，还存在招致通信效率的下降的可能性。而且，在非专利文献3的技术中，构筑考虑了作为移动体的卫星的轨道条件的通信路径模型，分析式地推导能够根据发送天线之间的距离或接收天线之间的距离而控制通信路径容量，从而示出mimo能够适用于卫星，但在，卫星通信路径中在信道容量的时间变动上存在周期性，由于周期性的影响而产生信号完全干扰的时间段，因而在通信容量的下降和通信线路的稳定性上存在课题。
8.鉴于上述情况，本发明的目的在于：提供一种无线通信系统、无线通信装置和无线
通信方法，该无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法即使在无线通信装置移动的情况下，也能够抑制负荷并同时以高通信质量进行无线通信。
9.用于解决课题的方案本发明的一个方式是一种无线通信系统，其是具有第一无线通信装置和第二无线通信装置的无线通信系统，前述第一无线通信装置具备：1个以上的第一天线；和第一通信部，其通过前述第一天线与前述第二无线通信装置进行无线通信，前述第二无线通信装置具备：1个以上的第二天线；和第二通信部，其通过前述第二天线与前述第一无线通信装置进行无线通信，前述无线通信系统具备控制部，其控制成基于前述第一天线与前述第二天线之间的每个时刻的通信质量且使通信质量最大化地、变更如下天线的任一方或双方：多个前述第一无线通信装置各自的前述第一天线中的、与前述第二无线通信装置进行无线通信的前述第一天线；或前述第二无线通信装置的多个前述第二天线中的、与前述第一无线通信装置进行无线通信的前述第二天线，前述通信质量是使用示出前述第一无线通信装置的每个时刻的位置的移动调度信息和前述第二天线的位置来算出的。
10.本发明的一个方式是一种无线通信装置，其具备：1个以上的天线；通信部，其通过前述天线与通信目的地装置进行无线通信；以及控制部，其控制成基于前述天线与前述通信目的地装置的天线之间的每个时刻的通信质量且使通信质量最大化地、变更如下天线的任一方或双方： 多个前述通信目的地装置各自的前述天线中的、与自身装置进行无线通信的天线；或自身装置的多个前述天线中的、与前述通信目的地装置进行无线通信的天线，前述通信质量是使用示出前述通信目的地装置的每个时刻的位置的移动调度信息和前述天线的位置来算出的。
11.本发明的一个方式是一种无线通信装置，其是具有多个无线通信装置的无线通信系统中的前述无线通信装置，前述无线通信装置具备：1个以上的天线；通信部，其通过前述天线与通信目的地装置进行无线通信；以及控制部，其在基于多个前述无线通信装置各自的天线与前述通信目的地装置的天线之间的每个时刻的通信质量且使通信质量最大化地、将自身装置的前述天线选择为前述通信目的地装置的通信目的地的时刻，控制前述通信部以将无线信号发送至前述通信目的地装置，前述通信质量是使用示出多个前述无线通信装置各自的每个时刻的位置的移动调度信息和前述通信目的地装置的天线的位置来算出的。
12.本发明的一个方式是一种无线通信方法，其是具有第一无线通信装置和第二无线通信装置的无线通信系统所执行的无线通信方法，所述无线通信方法具有：第一通信步骤，其中前述第一无线通信装置通过1个以上的第一天线与前述第二无线通信装置进行无线通信；第二通信步骤，其中前述第二无线通信装置通过1个以上的第二天线与前述第一无线通信装置进行无线通信；以及控制步骤，其中控制部控制成基于前述第一天线与前述第二天线之间的每个时刻的通信质量且使通信质量最大化地、变更如下天线的任一方或双方：多个前述第一无线通信装置各自的前述第一天线中的、与前述第二无线通信装置进行无线通信的前述第一天线；或前述第二无线通信装置的多个前述第二天线中的、与前述第一无线通信装置进行无线通信的前述第二天线，前述通信质量是使用示出前述第一无线通信装置的每个时刻的位置的移动调度信息和前述第二天线的位置来算出的。
13.本发明的一个方式是一种无线通信方法，其是无线通信装置所执行的无线通信方法，前述无线通信方法具有：通信步骤，其中通过1个以上的天线与通信目的地装置进行无
线通信；和控制步骤，其中控制成基于前述天线与前述通信目的地装置的天线之间的每个时刻的通信质量且使通信质量最大化地、变更如下天线的任一方或双方：多个前述通信目的地装置各自的前述天线中的、与自身装置进行无线通信的天线；或自身装置的多个前述天线中的、与前述通信目的地装置进行无线通信的天线，前述通信质量是使用示出前述通信目的地装置的每个时刻的位置的移动调度信息和前述天线的位置来算出的。
14.本发明的一个方式是一种无线通信方法，其是具有多个无线通信装置的无线通信系统中的前述无线通信装置所执行的无线通信方法，前述无线通信方法具有：通信步骤，其中通过1个以上的天线与通信目的地装置进行无线通信；和控制步骤，其中控制成：在基于多个前述无线通信装置各自的天线与前述通信目的地装置的天线之间的每个时刻的通信质量且使通信质量最大化地、将自身装置的前述天线选择为前述通信目的地装置的通信目的地的时刻，在前述通信步骤中将无线信号发送至前述通信目的地装置，前述通信质量是使用示出多个前述无线通信装置各自的每个时刻的位置的移动调度信息和前述通信目的地装置的天线的位置来算出的。
15.发明效果通过本发明，即使在无线通信装置移动的情况下，也能够抑制负荷并同时以高通信质量进行无线通信。
附图说明
16.图1是示出依据本发明的第一实施方式的无线通信系统的概要的图。
17.图2是依据该实施方式的无线通信系统的功能框图。
18.图3是示出依据该实施方式的无线通信系统的处理的流程图。
19.图4是依据该实施方式的移动中继站和基站的功能框图。
20.图5是示出依据该实施方式的无线通信系统的处理的流程图。
21.图6是示出依据第二实施方式的基站的处理的流程图。
22.图7是示出依据第三实施方式的无线通信系统的概要的图。
23.图8是依据第三实施方式的无线通信系统的构成图。
24.图9是示出依据该实施方式的无线通信系统的处理的流程图。
25.图10是依据该实施方式的移动中继站和基站的功能框图。
26.图11是示出依据第四实施方式的无线通信系统的概要的图。
27.图12是示出配置于移动中继站的天线的配置的一个示例的图。
28.图13是表示在移动中继站与基站之间进行了mimo通信时的信道容量的分析结果的图。
29.图14是表示每个天线数量的每一周能够适用mimo的时间和信道容量平均值的分析结果的图。
30.图15是示出移动中继站决定利用天线的组合的处理的流程图。
31.图16是示出从移动中继站发送基站下行链路信号的处理的流程图。
32.图17是示出基站从移动中继站接收基站下行链路信号的处理的流程图。
33.图18是示出移动中继站决定利用天线的组合并发送基站下行链路信号的处理的流程图。
34.图19是示出依据第六实施方式的无线通信系统的概要的图。
35.图20是示出天线数量决定站决定利用天线的组合的处理的流程图。
36.图21是示出天线数量决定站决定利用天线的组合的处理的流程图。
37.图22是示出从移动中继站发送基站下行链路信号的处理的流程图。
38.图23是示出在移动中继站从基站接收基站上行链路信号的情况下的移动中继站和基站的构成的框图。
39.图24是示出从基站发送基站上行链路信号的处理的流程图。
40.图25是示出移动中继站从基站接收基站上行链路信号的处理的流程图。
41.图26是示出基站实时地选择在发送中利用的天线站并发送基站上行链路信号的处理的流程图。
42.图27是示出移动中继站决定利用天线的组合并接收基站上行链路信号的处理的流程图。
43.图28是示出在移动中继站从基站接收基站上行链路信号的情况下的移动中继站和基站的构成的框图。
44.图29是示出移动中继站接收基站上行链路信号的处理的流程图。
45.图30是示出第八实施方式的无线通信系统的概要的图。
46.图31是第八实施方式的无线通信系统的构成图。
具体实施方式
47.以下，参照附图并同时详细地说明本发明的实施方式。
48.（第一实施方式）图1是示出依据第一实施方式的无线通信系统1的概要的图。无线通信系统1具有移动中继站2、终端站3以及基站4。无线通信系统1所具有的移动中继站2、终端站3和基站4各自的数量是任意的，不过设想终端站3的数量为许多台。
49.移动中继站2是无线通信装置的一个示例，该无线通信装搭载于移动体，且能够通信的区域随时间流逝而移动。例如在leo（low earth orbit，近地轨道）卫星具备移动中继站2。终端站3和基站4设置于地球上，设置于地上或海上等。终端站3例如是iot终端。终端站3收集传感器所检测到的环境数据等数据，通过无线向移动中继站2发送该数据。移动中继站2在地球的上空移动，并同时通过无线信号来接收从多个终端站3各自发送的数据，将所接收到的这些数据向基站4无线发送。基站4从移动中继站2接收终端站3所收集到的数据。
50.作为移动中继站，考虑使用搭载于静止卫星或无人机、haps（high altitude platform station，高空平台站）等无人驾驶航空器的中继站。可是，为搭载于静止卫星的中继站的情况下，虽然地上的覆盖区域（覆盖区）宽广，但由于高度高，因而针对设置于地球上的iot终端的链路预算非常小。另一方面，为搭载于无人机或haps的中继站的情况下，虽然链路预算高，但覆盖区域狭窄。而且，无人机上需要电池，而haps上需要太阳能板。在本实施方式中，将移动中继站2搭载于leo卫星。因而，除了链路预算落在界限内之外，leo卫星由于在大气层外环绕而无空气阻力且燃料消耗也少。另外，与将中继站搭载于无人机或haps的情况比较，覆盖区也大。
51.然而，搭载于leo的移动中继站2以高速移动并同时进行通信，因而关于搭载于leo
的中继站，与将中继站搭载于无人机或haps的情况相比链路预算更小。于是，本实施方式的基站4通过多个天线站41从移动中继站2接收无线信号。在图1中，将基站4所具备的4台天线站41记载为天线站41-1、41-2、41-3、41-4。能够通过使用多个天线站41而导致的通信的分集效应、波束成形效应，提高通信质量，进而提高传输容量。
52.基站4所具备的多个天线站41配置于相互分离的位置，使得来自移动中继站2的多个天线各自的信号的到达角的差变大。通过将天线站41配置于分离的位置，在各天线站41从移动中继站2接收的无线信号中产生相位差。这样，由于天线站41设置于在地理上分离的位置，因而移动中继站2与各天线站41之间的信道状态不同，而且，由于移动中继站2以高速移动，因而其信道状态与时刻一起变化。
53.为了即使伴随着移动中继站2的移动而信道状态变化，移动中继站2和基站4也始终通过尽可能高的传输容量来进行通信，在本实施方式中，预先算出在各时刻的移动中继站2的各天线和基站4的各天线站41的传输容量。基于移动中继站2的移动调度信息、各天线站41的位置的信息以及无线通信的频率，算出该在各时刻的传输容量。移动调度信息是示出移动中继站2的每个时刻的位置、速度、移动方向的信息。在本实施方式中，作为移动调度信息，使用搭载有移动中继站2的leo卫星的轨道信息。轨道信息是能够得到leo卫星在任意时刻的位置、速度、移动方向等的信息。从移动中继站2的天线的位置和基站4的天线站41的位置求出作为天线之间的距离的斜距。移动中继站2的天线的位置也可以是从轨道信息得到的leo卫星的位置，也可以是从该leo卫星的位置偏离既定距离和既定方向的位置。另外，使用频率和leo卫星的速度，求出多普勒频移量。关于leo卫星与基站4的天线站41之间的信道，设想前景环境。因此，能够忽略由于障碍物所导致的反射波而产生的多径衰落的影响，直射波成为主导信道。由此，能够认为基于leo卫星与基站4的天线站41之间的斜距信息，衰减系数或相位差这一csi是被唯一确定的数据。由于以上内容，根据香农（shannon）定理从snr和信道矩阵，算出发送天线与接收天线之间的信道容量，所述snr是基于斜距和多普勒频移量而算出的，所述信道矩阵是基于移动中继站2的天线与天线站41之间的斜距而得到的。
54.而且，预先使在各时刻的各天线站41的传输容量存储于基站4。传输容量是根据上述而预先算出的下行链路的信道容量。基站4在各时刻在接收处理中使用传输容量高的既定数量的天线站41从移动中继站2所接收到的无线信号的数据序列。例如，基站4在时刻t1使用天线站41-1和41-2所接收到的无线信号来进行接收处理，在时刻t2使用天线站41-3和41-4所接收到的无线信号来进行接收处理。
55.说明各装置的构成。图2是依据第一实施方式的无线通信系统1的功能框图。
56.移动中继站2具备1根以上的天线21、终端通信部22、数据存储部23、基站通信部24以及1根以上的天线25。在本实施方式中，以移动中继站2具备多个天线25、且移动中继站2与基站4通过mimo（multiple input multiple output，多输入多输出）进行无线通信的情况为示例而说明。
57.终端通信部22具有接收部221、终端信号接收处理部222以及数据记录部223。接收部221通过天线21接收各终端站3所发送的终端上行链路信号。终端信号接收处理部222进行终端上行链路信号的接收处理。在接收处理中，进行接收部221所接收到的终端上行链路信号的解调和解码，得到终端站3所发送的终端发送数据。数据记录部223将通过接收处理
来得到的终端发送数据写入至数据存储部23。
58.基站通信部24将终端发送数据向基站4发送。基站通信部24具备存储部241、控制部242、发送数据调制部243以及发送部244。
59.存储部241预先存储从各天线25发送的基站下行链路信号的每个发送时刻的发送权重。基于leo卫星的轨道信息和各天线站41的位置，计算每个发送时刻的发送权重。此外，也可以与发送时刻无关地使用固定发送权重。
60.控制部242向发送数据调制部243指示终端发送数据的发送。另外，控制部242向发送部244指示从存储部241读出的每个发送时刻的发送权重。发送数据调制部243接受来自控制部242的指示，从数据存储部23读出终端发送数据来作为发送数据。发送数据调制部243在将所读出的发送数据转换成并行信号之后进行调制。发送部244利用由控制部242指示的发送权重来对调制后的并行信号进行加权，生成从各天线25发送的基站下行链路信号。发送部244通过mimo从天线25发送所生成的基站下行链路信号。
61.终端站3具备数据存储部31、发送部32以及1根或多根天线33。数据存储部31存储传感器数据等。发送部32从数据存储部31读出传感器数据来作为终端发送数据，通过无线从天线33发送对所读出的终端发送数据进行设定后得到的终端上行链路信号。发送部32例如通过lpwa（low power wide area，低功耗广域网）发送信号。另外，发送部32也可以通过与另一终端站3进行时分多路复用、ofdm（orthogonal frequency division multiplexing：正交频分多路复用）、mimo等来进行发送。
62.基站4具备多个天线站41、接收部42以及基站信号接收处理部43。天线站41将从移动中继站2接收到的基站下行链路信号转换成电信号并输出至接收部42。接收部42汇集从多个天线站41接收到的基站下行链路信号。接收部42具备存储部421、控制部422以及相加部423。
63.存储部421预先存储传输容量信息和每个接收时刻的接收权重。传输容量信息示出每个接收时刻的各天线站41的下行链路的传输容量。基于leo卫星的轨道信息和各天线站41的位置，计算每个接收时刻的接收权重。
64.控制部422参照存储于存储部421的传输容量信息，在各接收时刻按传输容量从高到低的顺序选择既定数量的天线站41。所选择的天线站41的数量比基站4所具备的天线站41的总数更小。控制部422像对所选择的天线站41的接收信号进行相加那样地、向相加部423进行指示。而且，控制部422从存储部421读出每个接收时刻的各接收信号的接收权重，向相加部423指示所读出的接收权重。
65.相加部423对由控制部422指示相加后的各天线站41的接收信号相乘由控制部422指示的接收权重，对相乘接收权重后的接收信号进行相加合成。此外，也可以与接收时刻无关地使用相同的接收权重。
66.基站信号接收处理部43对由相加部423进行相加合成后的接收信号进行解调和解码，得到终端发送数据。
67.说明无线通信系统1的动作。
68.移动中继站2将从各终端站3接收到的终端发送数据蓄积于数据存储部23。具体地，各终端站3随时取得在各终端站3的外部或内部所具备的未图示的传感器所检测到的数据，并将其写入至数据存储部31。发送部32从数据存储部31读出传感器数据来作为终端发
送数据，从天线33无线发送对所读出的终端发送数据进行设定后得到的终端上行链路信号。移动中继站2的接收部221接收从各终端站3发送的终端上行链路信号，终端信号接收处理部222进行接收部221所接收到的终端上行链路信号的解调和解码，从而得到终端发送数据。数据记录部223将终端发送数据写入至数据存储部23。
69.图3是示出在从移动中继站2发送基站下行链路信号的情况下的无线通信系统1的处理的流程图。移动中继站2的基站通信部24所具有的控制部242，从存储部241读出与当前时刻对应的发送权重并将其向发送部244指示（步骤s111）。发送数据调制部243接受来自控制部242的指示，读出蓄积于数据存储部23的终端发送数据来作为发送数据（步骤s112）。
70.发送数据调制部243对所读出的发送数据进行编码，在对编码后的发送数据进行并行转换之后进行调制。发送部244利用由控制部242指示的发送权重来对发送数据调制部243所调制后的发送数据进行加权，生成作为从各天线25发送的发送信号的基站下行链路信号。发送部244通过mimo从天线25发送所生成的各基站下行链路信号（步骤s113）。移动中继站2重复进行从步骤s111起的处理。此外，移动中继站2也可以在步骤s112的处理之后进行步骤s111的处理。
71.基站4的各天线站41向接收部42输出将从移动中继站2接收到的基站下行链路信号转换成电信号后得到的接收信号（步骤s121）。控制部422参照存储于存储部421的传输容量信息，选择全部的天线站41中的在当前时刻传输容量高的既定数量的一部分天线站41作为子集（步骤122）。控制部422像在接收中使用所选择的子集的天线站41的接收信号那样地、向相加部423进行指示。而且，控制部422从存储部421读出与当前时刻对应的接收权重，向相加部423指示所读出的接收权重（步骤s123）。
72.相加部423选择被控制部422像在接收中使用那样地指示的各天线站41的接收信号，对所选择的接收信号相乘由控制部422指示的接收权重。相加部423对相乘接收权重后的接收信号进行相加（步骤s124）。基站信号接收处理部43对进行相加后的接收信号进行解调并对解调后的接收信号进行解码，从而得到终端发送数据（步骤s125）。基站4重复进行从步骤s121起的处理。
73.此外，在移动中继站2仅具备1根天线25的情况下，移动中继站2不进行步骤s111的处理。然后，在步骤s113中，发送数据调制部243对串行信号的发送数据进行调制，发送部244从天线25发送对调制后的发送数据进行设定后得到的基站下行链路信号。
74.此外，在上述中，基站4的存储部421存储被预先算出的传输容量信息和接收权重，但控制部422也可以随时生成这些信息并将其写入至存储部421。
75.另外，存储部421也可以代替传输容量信息而存储每个时刻或每个时间段的子集的天线站41。基于每个时刻的各天线站41的下行链路的传输容量，按传输容量从高到低的顺序选择既定数量的天线站41作为子集。在步骤s122中，控制部422从存储部421读出与当前时刻对应的子集的天线站41的信息。
76.移动中继站2也可以接收从基站4发送的基站上行链路信号。在此情况下，与上述同样，预先基于移动中继站2的移动调度信息、基站4的各天线站41的位置的信息以及无线通信的频率，预先算出在各时刻的移动中继站2的各天线和各天线站41的上行链路的传输容量。
77.图4是示出在移动中继站2从基站4接收基站上行链路信号的情况下的移动中继站
2和基站4的构成的框图。在图4中，仅抽取与基站上行链路信号的收发有关的功能部而示出。
78.基站4具备发送部44。发送部44具备存储部441、控制部442、发送数据调制部443以及权重相乘部444。
79.存储部441预先存储传输容量信息和每个发送时刻的发送权重。存储部441所存储的传输容量信息示出每个发送时刻的各天线站41与移动中继站2之间的上行链路的传输容量。基于leo卫星的轨道信息和各天线站41的位置，计算每个发送时刻的发送权重。
80.控制部442参照存储于存储部441的传输容量信息，在各发送时刻按上行链路的传输容量从高到低的顺序选择既定数量的天线站41。所选择的天线站41的数量比基站4所具备的天线站41的总数更小。控制部442像通过在每个发送时刻所选择的天线站41来发送终端上行链路信号那样地、向发送数据调制部443进行指示。而且，控制部442从存储部441读出每个发送时刻的各天线站41的发送权重，向权重相乘部444指示所读出的发送权重。
81.发送数据调制部443对向移动中继站2发送的发送数据进行编码。发送数据调制部443在将编码后的发送数据转换成从由控制部442指示的各天线站41发送的并行信号之后进行调制。权重相乘部444利用由控制部442指示的发送权重来对调制后的并行信号进行加权，生成从各天线站41发送的基站上行链路信号。权重相乘部444将所生成的基站上行链路信号输出至对应的天线站41。由控制部442选择的天线站41通过无线发送基站上行链路信号。
82.移动中继站2的基站通信部24具有存储部241、控制部242、接收部245以及接收处理部246。存储部241预先存储各天线25所接收的基站上行链路信号的每个接收时刻的接收权重。基于leo卫星的轨道信息和各天线站41的位置，计算每个接收时刻的接收权重。此外，也可以与接收时刻无关地使用固定接收权重。
83.控制部242从存储部241读出每个接收时刻的各天线25的接收权重，向接收部245指示所读出的接收权重。接收部245通过各天线25接收基站上行链路信号，在利用由控制部242指示的接收权重来对各天线25所接收到的接收信号进行加权之后，进行相加合成。接收处理部246对由接收部245进行相加合成后的接收信号进行解调和解码，得到基站4所发送的发送数据。
84.图5是示出在从基站4发送基站上行链路信号的情况下的无线通信系统1的处理的流程图。基站4的控制部442参照存储于存储部441的传输容量信息，在当前时刻按上行链路的传输容量从高到低的顺序选择既定数量的天线站41作为子集（步骤s211）。控制部442像通过子集的天线站41发送终端上行链路信号那样地、向发送数据调制部443进行指示。而且，控制部442从存储部441读出子集的天线站41各自的与当前时刻对应的发送权重，向权重相乘部444指示所读出的发送权重（步骤s212）。
85.发送数据调制部443对向移动中继站2发送的发送数据进行编码，在将编码后的发送数据转换成从子集的各天线站41发送的并行信号之后进行调制。权重相乘部444利用由控制部442指示的发送权重来对调制后的并行信号进行加权，生成从子集的各天线站41发送的基站上行链路信号。权重相乘部444将所生成的基站上行链路信号输出至对应的天线站41。子集的各天线站41通过无线发送基站上行链路信号（步骤s213）。
86.移动中继站2的接收部245通过各天线25接收基站上行链路信号（步骤s221）。控制
部242从存储部241读出与当前时刻对应的各天线25的接收权重，向接收部245指示所读出的接收权重（步骤s222）。接收部245在利用由控制部242指示的接收权重来对各天线25所接收到的接收信号进行加权之后，进行相加合成（步骤s223）。接收处理部246对由接收部245进行相加合成后的接收信号进行解调和解码，得到基站4所发送的发送数据（步骤s224）。
87.此外，在移动中继站2仅具备1根天线25的情况下，移动中继站2不进行步骤s222和步骤s223的处理。在步骤s224中，接收处理部246对接收部245通过天线25接收到的基站上行链路信号进行解调和解码。
88.此外，在上述中，基站4的存储部441存储被预先算出的传输容量信息和发送权重，但控制部442也可以随时生成这些信息并将其写入至存储部441。另外，基站4也可以通过基站上行链路信号来将各天线25的每个时刻的发送权重和接收权重的信息发送至移动中继站2。
89.另外，存储部441也可以代替传输容量信息而存储每个时刻或每个时间段的子集的天线站41。基于每个时刻的各天线站41的上行链路的传输容量，按传输容量从高到低的顺序选择既定数量的天线站41作为子集。在步骤s211中，控制部442从存储部441读出与当前时刻对应的子集的天线站41的信息。
90.依据以上说明的实施方式，基站4能够通过子集的天线站41质量良好地从移动中继站2接收从多个终端站3收集到的数据。另外，在本实施方式中，预先指定信道模型，预先为了选择与移动中继站2的移动相伴随的接收权重或发送权重、在收发中使用的子集的天线站41，预先计算信息或子集的天线站41。因此，能够不需要csi的反馈，减轻移动中继站2与基站4之间的收发处理。另外，将预先算出的传输容量存储于基站4，基于所存储的传输容量而选择子集的天线站41，由此在作为子集而被选择的天线站41的传输容量由于某种理由而下降的情况下，也能够选择其它天线站41。
91.（第二实施方式）在第一实施方式中，由基站的全部的天线站进行接收。在本实施方式中，逐一进行切换至传送容量高的天线站。以下，以与第一实施方式的差别为中心而说明本实施方式。
92.本实施方式的无线通信系统的构成与图2所示的第一实施方式的无线通信系统1同样。另外，在本实施方式中，与第一实施方式同样，算出在各时刻的移动中继站2的天线25和基站4的各天线站41的传输容量。然后，对于各时刻，选择既定数量的天线站41作为子集，使得下行链路的传输容量最大。预先在移动中继站2的存储部241，预先存储用于将基站下行链路信号向对于各时刻或时间段所选择的子集的天线站41发送的发送权重。另外，预先在基站4的存储部421，预先存储于接收权重和示出对于各时刻或时间段所选择的子集的天线站41的选择天线信息，所述接收权重与利用对于各时刻所选择的子集的天线站41的接收信号相乘。
93.本实施方式的基站4代替图3所示的步骤s121至步骤s122的处理而进行图6所示的处理。图6是示出本实施方式的基站4的处理的流程图。
94.基站4的控制部422读出在存储部421存储有当前时刻的子集的天线站41的信息的选择天线信息，像进行接收那样地、向所读出的选择天线信息所示出的子集的天线站41进行指示（步骤s311）。控制部422也可以进一步向未被包括在子集中的天线站41指示停止接收。像进行接收那样地被指示的天线站41从移动中继站2接收基站下行链路信号，将使所接
收到的基站下行链路信号转换成电信号后得到的接收信号输出至接收部42。
95.控制部422从存储部421读出针对子集的天线站41各自的接收信号的接收权重，并将其向相加部423指示（步骤s312）。相加部423对从子集的天线站41输入的接收信号各自相乘由控制部422指示的接收权重。相加部423对相乘接收权重后的接收信号进行相加（步骤s313）。基站信号接收处理部43对进行相加后的接收信号进行解调并对解调后的接收信号进行解码，从而得到终端发送数据（步骤s314）。基站4重复进行从步骤s311起的处理。
96.此外，存储部421也可以存储与第一实施方式同样的传输容量信息。在步骤s311中，控制部422参照传输容量信息，选择全部的天线站41中的在当前时刻传输容量高的既定数量的一部分天线站41作为子集。另外，控制部422也可以随时生成存储于基站4的存储部421的信息。
97.在本实施方式的移动中继站2从基站4接收基站上行链路信号的情况下，移动中继站2和基站4具有图4所示的第一实施方式的构成。但是，基站4的存储部441预先存储发送权重和示出对于各时刻或时间段所选择的子集的天线站41的选择天线信息，所述发送权重与从对于各发送时刻所选择的子集的天线站41发送的发送信号相乘。基于在各时刻的移动中继站2的天线25和基站4的各天线站41的上行链路的传输容量，选择子集的天线站41。另外，移动中继站2的存储部241存储用于从对于各时刻或时间段所选择的子集的天线站41接收基站上行链路信号的接收权重。
98.本实施方式的移动中继站2和基站4除了以下方面以外，进行与图5所示的第一实施方式同样的处理。即，在步骤s211中，基站4的控制部442从存储于存储部441的选择天线信息读出在当前时刻的子集的天线站41，像进行发送那样地、向所读出的子集的天线站41进行指示。而且，控制部442也可以向未被包括在子集中的天线站41指示停止发送。
99.此外，存储部441也可以存储与第一实施方式同样的传输容量信息。控制部442参照传输容量信息，选择全部的天线站41中的在当前时刻传输容量高的既定数量的一部分天线站41作为子集。另外，控制部442也可以随时生成存储于基站4的存储部441的信息。
100.（第三实施方式）在第一和第二实施方式中，伴随着移动中继站的移动，选择了使用基站的多个天线站中的任一个天线站。在本实施方式中，选择多个移动中继站中的、基站所通信的移动中继站。以与第一实施方式的差别为中心而说明本实施方式。
101.图7是示出本实施方式的无线通信系统1a的概要的图。无线通信系统1a具有移动中继站2a、终端站3以及基站4a。在该图中，省略终端站3的记载。以下，将n台（n是2以上的整数）移动中继站2a记载为移动中继站2a-1至2a-n。图7示出在n=2的情况下的示例。
102.在本实施方式中，基于搭载有移动中继站2a-n（n是1以上且n以下的整数）的leo卫星的轨道信息、各天线站41的位置的信息以及无线通信的频率，算出在各时刻的移动中继站2a-n与基站4a的天线站41整体之间的传输容量cn。然后，在各时刻选择传输容量cn最大的移动中继站2a-n来作为通信目的地。预先基站4a预先存储示出在各时刻选择的通信目的地的移动中继站2a-n的通信目的地中继站信息。基站4a与移动中继站2a-n进行无线通信，该移动中继站2a-n在通信目的地中继站信息中被记述为在当前时刻的通信目的地。例如，在传输容量c1》传输容量c2的时间段，基站4a与移动中继站2a-1进行通信，在成为传输容量c1《传输容量c2的定时，基站4a将通信目的地从移动中继站2a-1切换至移动中继站2a-2。
103.图8是示出本实施方式的无线通信系统1a的构成的框图。在该图中，对与图2所示的第一实施方式的无线通信系统1相同的部分标记相同符号并省略其说明。
104.移动中继站2a具备1根以上的天线21、终端通信部22、数据存储部23、基站通信部24a以及1根以上的天线25。在本实施方式中，以移动中继站2a具备多个天线25、且移动中继站2a与基站4a通过mimo进行无线通信的情况为示例而说明。基站通信部24a具备存储部241a、控制部242a、发送数据调制部243以及发送部244。
105.存储部241a存储使通信时间段与在该通信时间段通信目的地为自身移动中继站的基站4a相关联的通信目的地基站信息。控制部242a控制发送数据调制部243和发送部244，使得在通信目的地基站信息中设定的通信时间段，和与该通信时间段相关联的基站4a进行通信。另外，存储部241a预先存储从各天线25发送至通信目的地的基站4a的基站下行链路信号的每个发送时刻的发送权重。基于leo卫星的轨道信息和通信目的地的基站4a的天线站41的位置，计算每个发送时刻的发送权重。
106.基站4a具备多个天线站41、接收部42a以及基站信号接收处理部43。接收部42a具备存储部421a、控制部422a以及相加部423。
107.存储部421a预先存储通信目的地中继站信息和每个接收时刻的接收权重。通信目的地中继站信息示出每个接收时刻或每个通信时间段的通信目的地的移动中继站2a。每个接收时刻的接收权重基于在该接收时刻的搭载有通信目的地的移动中继站2a的leo卫星的轨道信息和各天线站41的位置而计算。通过使用接收权重，能够生成波束并选择性地从通信目的地的移动中继站2a接收基站下行链路信号。控制部422a从存储部421a读出每个接收时刻的利用各天线站41来得到的接收信号的接收权重，向相加部423指示所读出的接收权重。
108.说明无线通信系统1a的动作。
109.图9是示出在从移动中继站2a发送基站下行链路信号的情况下的无线通信系统1a的处理的流程图。如果移动中继站2a的控制部242a检测到当前时刻是在通信目的地基站信息中设定的通信时间段的开始时刻，则向发送数据调制部243通知与该通信时间段相关联的基站4a来作为通信目的地（步骤s411）。控制部242a从存储部241a读出与当前时刻对应的发送权重并将其向发送部244指示（步骤s412）。
110.发送数据调制部243从数据存储部23读出发送至通信目的地的基站4a的终端发送数据来作为发送数据（步骤s413）。发送数据调制部243对所读出的发送数据进行编码。发送数据调制部243在对编码后的发送数据进行并行转换之后进行调制。发送部244利用由控制部242a指示的发送权重来对发送数据调制部243调制后的发送数据进行加权，生成作为从各天线25发送的发送信号的基站下行链路信号。发送部244通过mimo从天线25发送所生成的各基站下行链路信号（步骤s414）。
111.控制部242a判断当前时刻是否超过了在步骤s411中检测到的通信时间段（步骤s415）。控制部242a在判断为未超过的情况下（步骤s415：否），重复进行从步骤s412起的处理，在判断为超过了的情况下（步骤s415：是），结束处理。此外，控制部242a在将发送至通信目的地的移动中继站2a的终端发送数据已经全部发送的情况下，也可以结束处理。
112.基站4a的各天线站41将从移动中继站2a接收到的基站下行链路信号转换成电信号，将转换成电信号后得到的接收信号输出至接收部42a（步骤s421）。控制部422a向相加部
423指示与当前时刻对应的接收权重（步骤s422）。相加部423对各天线站41的接收信号相乘由控制部422a指示的接收权重。相加部423对相乘权重后的接收信号进行相加，将进行相加后的接收信号输出至基站信号接收处理部43（步骤s423）。基站信号接收处理部43对从接收部42a输入的接收信号进行解调并对解调后的接收信号进行解码，从而得到终端发送数据（步骤s424）。
113.此外，在移动中继站2a仅具备1根天线25的情况下，移动中继站2a不进行步骤s412的处理。然后，在步骤s414中，发送数据调制部243对串行信号的发送数据进行调制，发送部244从天线25发送对调制后的发送数据进行设定后得到的基站下行链路信号。另外，在基站4a仅具备1台天线站41的情况下，接收部42a不进行步骤s422和步骤s423的处理，而将接收信号输出至基站信号接收处理部43。
114.另外，移动中继站2a也可以接收从基站4a发送的基站上行链路信号。在此情况下，与上述同样，算出各移动中继站2a与基站4a的天线站41整体之间的传输容量，在各时刻选择上行链路的传输容量最大的移动中继站2a来作为通信目的地。
115.图10是示出在移动中继站2a从基站4a接收基站上行链路信号的情况下的移动中继站2a和基站4a的构成的框图。在图10中，仅抽取与基站上行链路信号的收发有关的功能部而示出。
116.基站4a具备发送部44a。发送部44a具备存储部441a、控制部442a、发送数据调制部443以及权重相乘部444。
117.存储部441a预先存储每个发送时刻的通信目的地的移动中继站2a和发送权重。每个发送时刻的发送权重基于在该发送时刻的搭载有通信目的地的移动中继站2a的leo卫星的轨道信息和各天线站41的位置而计算。
118.控制部442a从存储部441a读出每个发送时刻的利用各天线站41来得到的发送信号的发送权重，向权重相乘部444指示所读出的发送权重。发送数据调制部443在将向移动中继站2a发送的发送数据转换成从各天线站41发送的并行信号之后进行调制。权重相乘部444利用由控制部442a指示的发送权重来对调制后的并行信号进行加权，生成从各天线站41发送的基站上行链路信号。权重相乘部444将所生成的基站上行链路信号输出至对应的天线站41。天线站41通过无线发送基站上行链路信号。
119.移动中继站2a的基站通信部24a具有存储部241a、控制部242a、接收部245以及接收处理部246。如上述那样，存储部241a存储使通信时间段与在该通信时间段通信目的地为自身移动中继站的基站4a相关联的通信目的地基站信息。而且，存储部241a存储各天线25从通信目的地的基站4a接收到的基站上行链路信号的每个接收时刻的接收权重。基于leo卫星的轨道信息和通信目的地的基站4a的各天线站41的位置，计算每个接收时刻的接收权重。
120.控制部242a从存储部241a读出每个接收时刻的各天线25的接收权重，向接收部245指示所读出的接收权重。接收部245通过各天线25接收基站上行链路信号，在对各天线25所接收到的接收信号相乘由控制部242a指示的接收权重之后，进行相加合成。接收处理部246对由接收部245进行相加合成后的接收信号进行解调和解码，得到基站4a所发送的发送数据。
121.在从基站4a发送基站上行链路信号的情况下的无线通信系统1a的处理除了以下
方面以外，与图5所示的第一实施方式的处理同样。即，基站4a不进行步骤s211的处理，代替子集的天线站41而选择全部的天线站41。
122.此外，在基站4a仅具备1台天线站41的情况下，基站4a不进行步骤s221和步骤s222的处理。发送数据调制部443对编码后的发送数据进行调制，将对调制后的发送数据进行设定后得到的基站上行链路信号输出至天线站41。另外，在移动中继站2a仅具备1根天线25的情况下，移动中继站2a不进行步骤s222和步骤s223的处理。然后，在步骤s224中，接收处理部246对接收部245通过天线25接收到的基站上行链路信号进行解调和解码。
123.此外，控制部442a也可以随时生成存储于基站4a的存储部421a的信息。另外，控制部442a也可以随时生成存储于基站4a的存储部441a的信息。另外，基站4a也可以将存储于存储部241a的信息通过基站上行链路信号来发送至移动中继站2a。
124.此外，也可以在基站4a与通信目的地的移动中继站2a之间进行第一或第二实施方式的处理。
125.（第四实施方式）在上述的第一和第二实施方式中，在基站中实行进行接收的天线站的选择或切换。在本实施方式中，除了在基站中实行进行接收的天线站的选择或切换之外，在移动中继站中也实行进行发送的天线的选择或切换。以下，以与第一实施方式的差别为中心而说明本实施方式。
126.图11是示出依据第四实施方式的无线通信系统1b的概要的图。无线通信系统1b具有移动中继站2b、终端站3以及基站4b。无线通信系统1b所具有的移动中继站2b、终端站3和基站4b各自的数量是任意的，不过设想终端站3的数量为许多台。
127.移动中继站2b具备1根以上的天线21、终端通信部22、数据存储部23、基站通信部24以及多个天线25。在本实施方式中，以移动中继站2b具备3根以上的天线25、且进行移动中继站2b与基站4b通过mimo进行无线通信时的天线25的选择和切换的情况为示例而说明。例如，在移动中继站2b通过mimo与基站4b进行无线通信时利用2根天线25的情况下，从移动中继站2b所具备的3根以上的天线25中选择2根天线25。在移动中继站2b中进行天线25的切换，使得利用所选择的2根天线25来进行通信。
128.基站通信部24b向基站4b发送终端发送数据。基站通信部24b具备存储部241b、控制部242b、发送数据调制部243以及发送部244。
129.存储部241b预先存储从各天线25发送的基站下行链路信号的每个发送时刻的发送权重。而且，存储部241b存储每个时刻的利用天线25的信息（以下称为“移动中继站利用天线信息”。）。移动中继站利用天线信息是使例如所利用的天线25的根数与时刻相关联的信息。
130.控制部242b基于移动中继站2b与基站4b之间的信道容量（传输容量），在每个时刻决定在移动中继站2b与基站4b的通信中所利用的移动中继站2b所具备的天线25、和在移动中继站2b与基站4b的通信中所利用的基站4b所具备的天线站41的组合（以下，称为“利用天线的组合”。）。在此所述的利用天线的组合是在移动中继站2b与基站4b的通信中所利用的天线25和天线站41的数量的组合。更具体地，利用天线的组合是在各时刻利用的天线25的根数与天线站41的根数的组合。
131.控制部242b根据所决定的每个时刻的利用天线的组合，从移动中继站2b所具有的
天线25中，选择在与基站4b的通信中所利用的天线25。控制部242b进行多个天线25的切换，使得利用所选择的天线25来进行通信。也可以在天线25的切换中使用开关。控制部242b向发送数据调制部243指示终端发送数据的发送。控制部242b向发送部244指示从存储部241读出的每个发送时刻的发送权重。
132.基站4b具备多个天线站41、接收部42b以及基站信号接收处理部43。接收部42b汇集从多个天线站41接收到的基站下行链路信号。例如，接收部42b对利用由移动中继站2b事先通知的数量的天线站41来接收到的基站下行链路信号进行汇集。接收部42b具备存储部421b、控制部422b以及相加部423。
133.存储部421b预先存储每个时刻的利用天线站41的信息（以下，称为“基站利用天线信息”。）、传输容量信息以及每个接收时刻的接收权重。基站利用天线信息是使例如所利用的天线站41的根数与时刻相关联的信息。
134.控制部422b基于由移动中继站2b通知的基站利用天线信息和传输容量信息，从基站4b所具有的天线站41中选择在与移动中继站2b的通信中所利用的天线站41。例如，控制部422b在各接收时刻按传输容量从高到低的顺序选择基站利用天线信息中所包括的根数的天线站41。
135.控制部422b像对所选择的天线站41的接收信号进行相加那样地、向相加部423进行指示。而且，控制部422b从存储部421读出每个接收时刻的各接收信号的接收权重，向相加部423指示所读出的接收权重。
136.图12是示出配置于移动中继站2b的天线25的配置的一个示例的图。
137.在图12中，m表示配置于移动中继站2b的天线25的总数，n表示在移动中继站2b中在与基站4b的通信中所利用的天线25的数量。而且，在图12中，将在与基站4b的通信中所利用的天线25表示为25-1，将在与基站4b的通信中不利用的天线25表示为25-2。
138.图12（a）示出在配置于移动中继站2b的天线25的总数是2根且移动中继站2b中所利用的天线25的数量是2根的情况下的天线25的配置位置。图12（b）示出在配置于移动中继站2b的天线25的总数是3根且移动中继站2b中所利用的天线25的数量是2根的情况下的天线25的配置位置。图12（c）示出在配置于移动中继站2b的天线25的总数是4根且移动中继站2b中所利用的天线25的数量是2根的情况下的天线25的配置位置。图12（d）示出在配置于移动中继站2b的天线25的总数是6根且移动中继站2b中所利用的天线25的数量是2根的情况下的天线25的配置位置。
139.如图12所示，各天线25以2π/m间隔设置。此外，m是天线25的总数。
140.图13表示在移动中继站2b与基站4b之间进行了mimo通信时的信道容量的分析结果。在图13中，横轴表示时间，纵轴表示信道容量。图13（a）表示在图12（a）所示的天线25配置的情况下的信道容量的分析结果，图13（b）表示在图12（b）所示的天线25配置的情况下的信道容量的分析结果，图13（c）表示在图12（c）所示的天线25配置的情况下的信道容量的分析结果。
141.如图13所示，随着天线25的总天线数量m增加，可得到“适用mimo时的信道容量（c_mimo）越来越逐渐接近最大值（c3）=干扰时间越来越减少”结果。
142.以下示出图13所示的一般示例的详细情况。
143.c_mimo：适用mimo时的信道容量（组合最佳化之后）
c1：信号完全分离时的信道容量（信道矩阵仅包括对角分量）c2：信道容量的最小值（信道相关性0）c3：信道容量的最大值（信道相关性1）c_mimo_ab：选择天线a、b时的信道容量（参照图13（d））c_mimo_bc：选择天线b、c时的信道容量（参照图13（d））c_mimo_cd：选择天线c、d时的信道容量（参照图13（d））c_mimo_da：选择天线d、a时的信道容量（参照图13（d））c_mimo_ac、c_mimo_ca：选择天线a、c时的信道容量（参照图13（d））c_mimo_bd：选择天线b、d时的信道容量（参照图13（d））图14是表示每个天线数量的每一周能够适用mimo的时间和信道容量平均值的分析结果的图。
144.在图14中，将图13的超过“信号完全分离时的信道容量（c1）”的时间段定义为能够适用mimo的时间。siso设为由1个天线发送时，mimo设为由2个天线发送时，使1个天线的发送电力固定。如图14所示，可得到“随着总天线数量m的增加，能够适用mimo的时间和平均信道容量分别越来越上升=干扰时间越来越减少
”ꢀ
的结果。
145.以下示出图14所示的一般示例的详细情况。
146.t_mimo：一周中的全部可见时间内成为c_mimo》c1的时间段的合计t_total：一周中的全部可见时间的合计c_mimo_ave.：mimo（由2个天线发送时）实施时的一周中的全部可见路径中的信道容量的平均值c_siso_ave.：siso（由1个天线发送时）实施时的一周中的全部可见路径中的信道容量的平均值说明无线通信系统1b的动作。
147.图15是示出移动中继站2b决定利用天线的组合的处理的流程图。此外，在图15中，对如下处理进行说明：在移动中继站2b开始用于将从终端站3得到的数据发送至基站4b的通信之前，移动中继站2b与可见时间相应地决定利用天线的组合。可见时间也可以基于移动中继站2b的轨道信息和基站4b的位置信息而算出，也可以预先确定。
148.控制部242b首先基于以下的式（1）而导出利用天线的组合总数x（步骤s501）。
149.[数1]在式（1）中，ms表示移动中继站2b的台数，m
t
表示在发送中利用的天线（例如，天线25）的根数，mr表示在接收中利用的天线（例如，天线站41）的根数，n表示流数（在2
×
2mimo的情况下，n=2）。在本实施方式的示例中，移动中继站2b是1台，因而ms成为1。但是，在无线通信系统1b中具备多个移动中继站2b的情况下，移动中继站2b的台数成为ms的值。
[0150]
接着，控制部242b对每个利用天线的组合设定编号（步骤s502）。例如，控制部242b对每个利用天线的组合按次序将编号设定为x=1、2、
……
、x。作为一个示例，将移动中继站2b的台数“1”、天线25的根数“2”、天线站41的根数“2”的组合按次序设为“1”。控制部242b也可以使利用天线的组合与编号相关联地存储于存储部241b。
[0151]
接着，控制部242b将可见时刻t的初始值设为1（步骤s503）。在此，可见时刻t表示移动中继站2b与基站4b能够通信的时刻。控制部242b从在时刻t的移动中继站2b的轨道信息预测信道矩阵（h）和接收snr（γ）（步骤s504）。控制部242b使用所预测出的信道矩阵（h）和接收snr（γ）来决定将在时刻t的信道容量cx最大化的利用天线的组合的编号x（t）（步骤s505）。例如，控制部242b作为信道容量c
x
的最佳化的一个示例，按照以下的式（2）决定将信道容量c
x
最大化的利用天线的组合的编号x（t）。成为指标的参数也可以使用除了信道容量以外的任意值。此外，在本说明书的说明中（也在本实施方式及其它实施方式中），作为信道容量c
x
的最佳化的一个示例，对使用式（2）的情况进行说明。控制部242b将与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的、在发送中利用的天线（例如，天线25）的根数的信息作为移动中继站利用天线信息存储于存储部241b。
[0152]
[数2]在式（2）中，in表示n
×
n的单位矩阵。控制部242b选择与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率（步骤s506）。控制部242b使与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息存储于存储部241b。
[0153]
控制部242b判定是否为t=t（步骤s507）。t表示可见时间的结束时刻。在并非t=t的情况下（步骤s507-否），控制部242b对t的值相加1并重复执行步骤s504以后的处理（步骤s508）。这样，控制部242b决定每个可见时刻的利用天线的组合。
[0154]
另一方面，在为t=t的情况下（步骤s507-是），控制部242b取得在每个可见时刻决定的利用天线的组合中的接收天线的数量（例如，天线站41的根数）的信息。控制部242b将在所取得的可见时间（t=1至t）的接收天线的数量（例如，天线站41的根数）的信息汇总并经由天线25向基站4b通知（步骤s509）。
[0155]
图16是示出从移动中继站2b发送基站下行链路信号的处理的流程图。此外，图16的处理在成为能够与基站4b通信的时间（可见时刻t=1）的情况下被执行。
[0156]
移动中继站2b的控制部242b参照存储于存储部241b的移动中继站利用天线信息，选择在发送中利用的天线25（步骤s601）。例如，在时刻t在发送中利用的天线25的总数是2根作为移动中继站利用天线信息存储于存储部241b的情况下，控制部242b从多个天线25中选择2根天线25。所选择的天线25也可以基于如图11所示的关系而被选择。例如，在时刻t在发送中利用的天线25的总数是2根的情况下，如图11（a）那样，控制部242b也可以选择如2根天线25的角度成为π那样的2根天线25。此外，在存在多个如2根天线25的角度成为π那样的天线25的组合的情况下，控制部242b也可以从多个天线25的组合中随机地选择1个天线25的组合。控制部242b进行天线25的切换，使得利用所选择的天线25来发送基站下行链路信号。
[0157]
控制部242b从存储部241b读出与当前时刻t对应的发送权重并将其向发送部244指示（步骤s602）。发送数据调制部243接受来自控制部242b的指示，读出蓄积于数据存储部23的终端发送数据来作为发送数据（步骤s603）。
[0158]
发送数据调制部243以在时刻t的纠错编码率对所读出的发送数据进行编码，在对
编码后的发送数据进行并行转换之后，以在时刻t的调制方式进行调制。每个时刻的纠错编码率和调制方式被存储于控制部242b。发送部244利用由控制部242指示的发送权重来对发送数据调制部243调制后的发送数据进行加权，生成作为从所选择的天线25发送的发送信号的基站下行链路信号。发送部244通过mimo从所选择的天线25发送所生成的各基站下行链路信号（步骤s604）。
[0159]
控制部242b判定当前时刻t是否成为时刻t（步骤s605）。在当前时刻t成为时刻t的情况下（步骤s605-是），移动中继站2b结束图16的处理。
[0160]
另一方面，在当前时刻t并未成为时刻t的情况下（步骤s605-否），控制部242b重新参照时刻来选择与当前时刻相应的在发送中利用的天线25（步骤s606）。
[0161]
由于时刻逐渐流逝，因而在移动中继站2b将基站下行链路信号发送至基站4b之后，成为与上次选择天线25时的时刻不同的时刻。于是，控制部242b将基站下行链路信号发送后的时刻作为当前时刻，再次选择在发送中利用的天线25。在此，基站下行链路信号发送后也可以是步骤s604的处理已经结束的定时。此外，在选择与上次相同的天线25的情况下，控制部242b不进行天线25的切换即可。此后，移动中继站2b执行步骤s602以后的处理。
[0162]
图17是示出基站4b从移动中继站2b接收基站下行链路信号的处理的流程图。此外，图17的处理在成为能够与移动中继站2b通信的时间（可见时刻t=1）的情况下被执行。设为如下构成：在图17的处理开始时，在基站4b的存储部421b存储有在时刻t至t的基站利用天线信息。
[0163]
基站4b的各天线站41向接收部42b输出将从移动中继站2b接收到的基站下行链路信号转换成电信号后得到的接收信号（步骤s611）。控制部422b参照存储于存储部421b的基站利用天线信息和传输容量信息，选择全部的天线站41中的在当前时刻t在接收中利用的天线站41作为子集（步骤s612）。控制部422b像在接收中利用所选择的子集的天线站41的接收信号那样地、向相加部423进行指示。而且，控制部422b从存储部421读出与当前时刻t对应的接收权重，向相加部423指示所读出的接收权重（步骤s613）。
[0164]
相加部423选择被控制部422b像在接收中利用那样地指示的各天线站41的接收信号，对所选择的接收信号相乘由控制部422b指示的接收权重。相加部423对相乘接收权重后的接收信号进行相加（步骤s614）。基站信号接收处理部43对进行相加后的接收信号进行解调并对解调后的接收信号进行解码而得到终端发送数据（步骤s615）。
[0165]
控制部422b判定当前时刻t是否成为时刻t（步骤s616）。在当前时刻t成为时刻t的情况下（步骤s616-是），基站4b结束图17的处理。
[0166]
另一方面，在当前时刻t并未成为时刻t的情况下（步骤s616-否），控制部422b重新参照时刻来选择与当前时刻相应的在接收中利用的天线25（步骤s617）。
[0167]
由于时刻逐渐流逝，因而在基站4b接收到基站下行链路信号之后，成为与上次选择天线站41时的时刻不同的时刻。于是，控制部422b将基站下行链路信号接收后的时刻作为当前时刻，再次选择在接收中利用的天线站41。在此，基站下行链路信号接收后也可以是步骤s611的处理已经结束的定时，也可以是步骤s615的处理已经结束的定时。此外，在选择与上次相同的天线站41的情况下，控制部422b不向相加部423指示即可。此后，基站4b执行步骤s611以后的处理。
[0168]
依据以上说明的实施方式，移动中继站2b基于移动中继站2b与基站4b之间的传输
容量，除了决定在基站4b中在接收中利用的天线站41的根数之外，还决定通过移动中继站2b在发送中利用的天线25的根数。由此，能够决定传输容量更高的利用天线的组合。其结果是，能够进行比上述的各实施方式更高效的通信。
[0169]
（第四实施方式的变形例）控制部242b也可以以使用传输容量信息来选择在与基站4b的通信中所利用的天线25的方式构成。在这样构成的情况下，在存储部241b进一步存储传输容量信息。存储部241b所存储的传输容量信息示出每个发送时刻的各天线25的下行链路的传输容量。控制部242b参照存储于存储部241b的传输容量信息，在各发送时刻按传输容量从高到低的顺序选择所决定的根数的天线25。
[0170]
在第四实施方式中，由基站4b的全部的天线站41进行接收。与此相对，也可以以根据时刻而逐一切换进行接收的天线站41的方式构成。以下，以与第四实施方式的差别为中心而说明。
[0171]
在基站4b的存储部421b存储有基站利用天线信息。于是，控制部422b代替图17的步骤s611和s612的处理而进行以下的处理。具体地，控制部422b参照基站利用天线信息，从存储部421b读出示出在当前时刻利用的天线站41的根数的信息。控制部422b基于示出所读出的天线站41的根数的信息，从基站4b所具有的天线站41中选择在接收中利用的天线站41。例如，控制部422b参照传输容量信息，在当前时刻按传输容量从高到低的顺序选择基站利用天线信息中所包括的根数的天线站41。控制部422b像进行接收那样地、向所选择的天线站41进行指示。控制部422b也可以进一步向未选择的天线站41指示停止接收。像进行接收那样地被指示的天线站41从移动中继站2b接收基站下行链路信号，将使所接收到的基站下行链路信号转换成电信号后得到的接收信号输出至接收部42b。
[0172]
通过如以上那样构成，不使在接收中不需要的天线站41运转也没问题，因而能够抑制消耗电力。
[0173]
（第五实施方式）在第四实施方式中，移动中继站在开始用于将从终端站得到的数据发送至基站的通信之前，与可见时间相应地决定了利用天线的组合。在本实施方式中，对移动中继站在进行用于将从终端站得到的数据发送至基站的通信的期间（实时）随时决定利用天线的组合的构成进行说明。以下，以与第四实施方式的差别为中心而说明本实施方式。
[0174]
本实施方式的无线通信系统的构成与图10所示的第四实施方式的无线通信系统1b同样。作为本实施方式与第四实施方式的处理的差异，在第四实施方式中，移动中继站2b在通信开始之前汇总并决定了与可见时间相应的利用天线的组合，与此相对，在本实施方式中，移动中继站2b在通信开始之后的不同定时决定利用天线的组合。而且，移动中继站2b预先事先进行图15所示的步骤s501和s502的处理，预先将处理结果存储于存储部241b。
[0175]
图18是示出移动中继站2b决定利用天线的组合并发送基站下行链路信号的处理的流程图。此外，图18的处理在成为能够与基站4b通信的时间（可见时刻t=1）的情况下被执行。
[0176]
控制部242b从在时刻t（例如，t=1）的移动中继站2b的轨道信息预测信道矩阵（h）和接收snr（γ）（步骤s701）。控制部242b基于上述的式（2）和存储于存储部241b的每个利用天线的组合的编号，决定将在时刻t的信道容量c
x
最大化的利用天线的组合的编号x（t）（步
骤s702）。控制部242b将与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的、在发送中利用的天线（例如，天线25）的根数的信息作为移动中继站利用天线信息存储于存储部241b。
[0177]
控制部242b选择与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率（步骤s703）。控制部242b使与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息存储于存储部241b。控制部242b经由天线25向基站4b通知在时刻t的接收天线的数量的信息（步骤s704）。
[0178]
此后，控制部242b参照存储于存储部241b的移动中继站利用天线信息，在时刻t选择在发送中利用的天线25（步骤s705）。控制部242b从存储部241b读出与当前时刻t对应的发送权重并将其向发送部244指示（步骤s706）。发送数据调制部243接受来自控制部242b的指示，读出蓄积于数据存储部23的终端发送数据来作为发送数据（步骤s707）。
[0179]
发送数据调制部243以在时刻t的纠错编码率对所读出的发送数据进行编码，在对编码后的发送数据进行并行转换之后，以在时刻t的调制方式进行调制。发送部244利用由控制部242指示的发送权重来对发送数据调制部243调制后的发送数据进行加权，生成作为从所选择的天线25发送的发送信号的基站下行链路信号。发送部244通过mimo从所选择的天线25发送所生成的各基站下行链路信号（步骤s708）。
[0180]
控制部242b判定当前时刻t是否成为时刻t（步骤s709）。在当前时刻t成为时刻t的情况下（步骤s709-是），移动中继站2b结束图18的处理。
[0181]
另一方面，在当前时刻t并未成为时刻t的情况下（步骤s709-否），控制部242b重新参照时刻来确认当前时刻t（步骤s710）。此后，移动中继站2b执行步骤s701以后的处理。
[0182]
如上述那样，第五实施方式中的移动中继站2b实时地选择在发送中利用的天线25，并且对基站4b通知在接收中利用的天线站41的数量的信息。
[0183]
此外，基站4b的处理除了被移动中继站2b通知在接收中利用的天线站41的数量的信息并基于所通知的信息而选择在接收中利用的天线站41的方面之外，与第四实施方式同样。
[0184]
依据以上说明的实施方式，移动中继站2b能够实时地决定在基站4b中在接收中利用的天线站41的数量和通过移动中继站2b在发送中利用的天线25的数量。由此，与如第四实施方式那样，移动中继站2b预先决定与可见时间相应的利用天线的组合的情况相比，能够与通信环境的变化更加对应地决定利用天线的组合。因此，在时时刻刻地变化的通信环境中，能够决定传输容量更高的利用天线的组合。
[0185]
（第五实施方式的变形例）第五实施方式中的控制部242b也可以以使用传输容量信息来选择在与基站4b的通信中所利用的天线25的方式构成。在这样构成的情况下，在存储部241b进一步存储传输容量信息。控制部242b参照存储于存储部241b的传输容量信息，在各发送时刻按传输容量从高到低的顺序选择所决定的根数的天线25。
[0186]
在第五实施方式中，由基站4b的全部的天线站进行接收。与此相对，也可以以根据时刻而逐一切换进行接收的天线站41的方式构成。以下，以与第五实施方式的差别为中心而说明。
[0187]
基站4b保存由移动中继站2b实时地通知的在时刻t的接收天线的数量（例如，天线站41的根数）的信息来作为基站利用天线信息。于是，每当由移动中继站2b通知在各时刻的
接收天线的数量的信息时，控制部422b基于所通知的接收天线的数量的信息中所包括的示出天线站41的根数的信息，从基站4b所具有的天线站41中选择在接收中利用的天线站41。控制部422b像进行接收那样地、向所选择的天线站41进行指示。控制部422b也可以进一步向未选择的天线站41指示停止接收。像进行接收那样地被指示的天线站41从移动中继站2b接收基站下行链路信号，将使所接收到的基站下行链路信号转换成电信号后得到的接收信号输出至接收部42b。
[0188]
通过如以上那样构成，即使在实时通信中，不使在接收中不需要的天线站41运转也没问题，因而能够抑制消耗电力。
[0189]
（第六实施方式）在上述的第四实施方式中，移动中继站决定每个可见时刻的利用天线的组合。在本实施方式中，设置于地上的装置决定每个可见时刻的利用天线的组合。以下，以与第四实施方式的差别为中心而说明本实施方式。
[0190]
图19是示出依据第六实施方式的无线通信系统1c的概要的图。无线通信系统1c具有移动中继站2c、终端站3、基站4b以及天线数量决定站5。无线通信系统1c所具有的移动中继站2c、终端站3和基站4b各自的数量是任意的，不过设想终端站3的数量为许多台。
[0191]
天线数量决定站5在每个可见时刻决定利用天线的组合。天线数量决定站5具备存储部51、控制部52、发送部53以及天线54。
[0192]
存储部51预先存储轨道信息和基站4b的位置信息。
[0193]
控制部52基于移动中继站2c与基站4b之间的信道容量（传输容量），在每个时刻决定利用天线的组合。而且，控制部52选择利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息。
[0194]
控制部52也可以从移动中继站2c取得信道容量的信息。此外，控制部52也可以基于移动中继站2c的轨道信息、各天线站41无线通信的频率，算出在各时刻的移动中继站2c与基站4b的天线站41整体之间的传输容量。
[0195]
发送部53经由天线站54将发送信息发送至移动中继站2c，所述发送信息与可见时间相应地包括由控制部52决定的利用天线的组合的信息以及利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息。
[0196]
移动中继站2c具备1根以上的天线21、终端通信部22c、数据存储部23、基站通信部24c以及多个天线25。在本实施方式中，以移动中继站2c具备3根以上的天线25、且进行移动中继站2c与基站4b通过mimo进行无线通信时的天线25的切换的情况为示例而说明。
[0197]
终端通信部22c具有接收部221c、终端信号接收处理部222c以及数据记录部223。接收部221c通过天线21接收各终端站3所发送的终端上行链路信号。而且，接收部221c接收从天线数量决定站5发送的发送信息。
[0198]
终端信号接收处理部222c进行终端上行链路信号的接收处理。终端信号接收处理部222c将经由接收部221c接收到的发送信息输出至基站通信部24c。
[0199]
基站通信部24c向基站4b发送终端发送数据。基站通信部24c具备存储部241c、控制部242c、发送数据调制部243以及发送部244。
[0200]
存储部241c预先存储从各天线25发送的基站下行链路信号的每个发送时刻的发送权重。而且，存储部241c存储发送信息中所包括的利用天线的组合的信息以及利用天线
的组合中的调制方式和纠错编码率的信息。
[0201]
控制部242c基于存储于存储部241c的每个时刻的利用天线的组合的信息，从移动中继站2c所具有的天线25中选择在与基站4b的通信中所利用的天线25。控制部242c进行多个天线25的切换，使得利用所选择的天线25来进行通信。控制部242c向发送数据调制部243指示终端发送数据的发送。
[0202]
控制部242c向发送部244指示从存储部241c读出的每个发送时刻的发送权重。而且，控制部242c向基站4b通知从天线数量决定站5发送的每个时刻的利用天线的组合的信息中的、基站4b在接收中利用的天线站41的数量的信息。
[0203]
发送数据调制部243接受来自控制部242c的指示，读出蓄积于数据存储部23的终端发送数据来作为发送数据。发送数据调制部243以在时刻t的纠错编码率对所读出的发送数据进行编码，在对编码后的发送数据进行并行转换之后，以在时刻t的调制方式进行调制。
[0204]
说明无线通信系统1c的动作。
[0205]
图20是示出天线数量决定站5决定利用天线的组合的处理的流程图。此外，在图20中，对在移动中继站2c和基站4b开始通信之前，天线数量决定站5与可见时间相应地决定利用天线的组合的处理进行说明。
[0206]
天线数量决定站5的控制部52首先基于上述的式（1）而导出利用天线的组合总数x（步骤s801）。接着，控制部52对每个利用天线的组合设定编号（步骤s802）。控制部52也可以使利用天线的组合与编号相关联地存储于存储部51。接着，控制部52将可见时刻t的初始值作为1（步骤s803）。
[0207]
控制部52使用存储于存储部51的在时刻t的移动中继站2b的轨道信息，预测信道矩阵（h）和接收snr（γ）（步骤s804）。控制部52基于上述的式（2）而决定将在时刻t的信道容量c
x
最大化的利用天线的组合的编号x（t）（步骤s805）。
[0208]
控制部52选择与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率（步骤s806）。控制部52使与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息存储于存储部51。
[0209]
控制部52判定是否为t=t（步骤s807）。在并非t=t的情况下（步骤s807-否），控制部52对t的值相加1并重复执行步骤s804以后的处理（步骤s808）。这样，控制部52决定每个可见时刻的利用天线的组合。
[0210]
另一方面，在为t=t的情况下（步骤s807-是），控制部52经由天线54向移动中继站2c通知在可见时间（t=1至t）的利用天线的组合的信息以及利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息（步骤s809）。
[0211]
依据以上说明的实施方式，设置于地上的天线数量决定站5基于移动中继站2c与基站4b之间的通信容量，除了选择在基站4b中在接收中利用的天线站41之外，还决定通过移动中继站2c在发送中利用的天线25。天线数量决定站5向移动中继站2c通知所决定的每个时刻的利用天线的组合的信息。由此，不需要在移动中继站2c中决定利用天线的组合。因此，能够减轻移动中继站2c的处理负荷。
[0212]
而且，在移动中继站2c中，基于由天线数量决定站5通知的利用天线的组合的信息，决定在发送中利用的天线25的根数。移动中继站2c向基站4b通知在接收中利用的天线
站41的信息。由此，能够在移动中继站2c与基站4b之间通过传输容量更高的利用天线的组合来进行通信。其结果是，能够进行高效通信。
[0213]
（第六实施方式的变形例）第六实施方式中的移动中继站2c也可以与第四实施方式中的移动中继站2b同样地变形。
[0214]
第六实施方式中的基站4b也可以与第四实施方式中的基站4b同样地以使除了在接收中利用的天线站41以外的天线站41停止接收的方式构成。
[0215]
（第七实施方式）在第六实施方式中，天线数量决定站在移动中继站和基站开始通信之前，与可见时间相应地决定了利用天线的组合。在本实施方式中，对天线数量决定站在移动中继站和基站进行通信的期间（实时）随时决定利用天线的组合的构成进行说明。以下，以与第六实施方式的差别为中心而说明本实施方式。
[0216]
本实施方式的无线通信系统的构成与图19所示的第六实施方式的无线通信系统1c同样。作为本实施方式与第六实施方式的处理的差异，在第六实施方式中，天线数量决定站5在通信开始之前汇总并决定了与可见时间相应的利用天线的组合，与此相对，在本实施方式中，天线数量决定站5在通信开始之后的不同定时决定利用天线的组合。而且，天线数量决定站5预先事先进行图20所示的步骤s801和s802的处理，预先将处理结果存储于存储部51。
[0217]
图21是示出天线数量决定站5决定利用天线的组合的处理的流程图。此外，图21的处理在移动中继站2c成为能够与基站4b通信的时间（可见时刻t=1）的情况下被执行。
[0218]
控制部52从存储于存储部51的在时刻t（例如，t=1）的移动中继站2c的轨道信息预测信道矩阵（h）和接收snr（γ）（步骤s901）。控制部52基于上述的式（2）和存储于存储部51的每个利用天线的组合的编号，决定将在时刻t的信道容量c
x
最大化的利用天线的组合的编号x（t）（步骤s902）。由此，控制部52在时刻t决定移动中继站2c在发送中利用的天线25的根数和基站4b在接收中利用的天线站41的根数的组合。
[0219]
控制部52选择与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率（步骤s903）。控制部52经由天线54向移动中继站2c通知包括在时刻t的利用天线的组合的信息以及利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息的发送信息（步骤s904）。
[0220]
控制部52判定当前时刻t是否成为时刻t（步骤s909）。在当前时刻t成为时刻t的情况下（步骤s905-是），天线数量决定站5结束图21的处理。
[0221]
另一方面，在当前时刻t并未成为时刻t的情况下（步骤s905-否），控制部52重新参照时刻来确认当前时刻t（步骤s906）。此后，天线数量决定站5执行步骤s901以后的处理。
[0222]
如上述那样，第七实施方式中的天线数量决定站5实时地向移动中继站2c通知在移动中继站2c中在发送中利用的天线与在基站4b中在接收中利用的天线站的组合的信息。
[0223]
图22是示出从移动中继站2c发送基站下行链路信号的处理的流程图。此外，图22的处理在成为能够与基站4b通信的时间（可见时刻t=1）的情况下被执行。
[0224]
终端通信部22c接收从天线数量决定站5发送的在时刻t（例如，t=1）的发送信息（步骤s911）。终端通信部22c将所接收到的发送信息输出至基站通信部24c。基站通信部24c
的控制部242c将所得到的发送信息中所包括的利用天线的组合的信息以及利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息存储于存储部241c。控制部242c经由天线25向基站4b通知利用天线的组合的信息中的在时刻t在接收中利用的天线的数量的信息（步骤s912）。
[0225]
控制部242c在所得到的利用天线的组合的信息中在时刻t选择在发送中利用的天线25（步骤s913）。控制部242c从存储部241b读出与当前时刻t对应的发送权重并将其向发送部244指示（步骤s914）。发送数据调制部243接受来自控制部242c的指示，读出蓄积于数据存储部23的终端发送数据来作为发送数据（步骤s915）。
[0226]
发送数据调制部243以在时刻t的纠错编码率对所读出的发送数据进行编码，在对编码后的发送数据进行并行转换之后，以在时刻t的调制方式进行调制。发送部244利用由控制部242指示的发送权重来对发送数据调制部243调制后的发送数据进行加权，生成作为从所选择的天线25发送的发送信号的基站下行链路信号。发送部244通过mimo从所选择的天线25发送所生成的各基站下行链路信号（步骤s916）。
[0227]
控制部242c判定当前时刻t是否成为时刻t（步骤s917）。在当前时刻t成为时刻t的情况下（步骤s917-是），移动中继站2c结束图22的处理。
[0228]
另一方面，在当前时刻t并未成为时刻t的情况下（步骤s917-否），移动中继站2c执行步骤s911以后的处理。
[0229]
如上述那样，第七实施方式中的移动中继站2c实时地基于来自天线数量决定站5的信息而选择在发送中利用的天线25，并且对基站4b通知在接收中利用的天线站41的数量的信息。
[0230]
此外，基站4b的处理除了被移动中继站2c通知在接收中利用的天线站41的数量的信息并基于所通知的信息而选择在接收中利用的天线站41的方面之外，与第六实施方式同样。
[0231]
依据以上说明的实施方式，天线数量决定站5能够实时地决定在基站4b中在接收中利用的天线站41的数量和通过移动中继站2c在发送中利用的天线25的数量。由此，与如第六实施方式那样，天线数量决定站5预先决定与可见时间相应的利用天线的组合的情况相比，能够与通信环境的变化更加对应地决定利用天线的组合。因此，在时时刻刻地变化的通信环境中，能够决定传输容量更高的利用天线的组合。
[0232]
（第七实施方式的变形例）第七实施方式中的移动中继站2c也可以与第五实施方式中的移动中继站2b同样地变形。
[0233]
第七实施方式中的基站4b也可以与第五实施方式中的基站4b同样地以使除了在接收中利用的天线站41以外的天线站41停止接收的方式构成。
[0234]
在上述的第四实施方式至第七实施方式中，主要说明从移动中继站向基站的基站下行链路信号的发送。在上述的第四实施方式至第七实施方式中，移动中继站也可以接收从基站发送的基站上行链路信号。在此情况下，设为如下构成：预先算出在各时刻的移动中继站的各天线25和各天线站41的上行链路的传输容量。对于上行链路的传输容量的算出方法，由于在第一实施方式中已经说明而予以省略。以下，对第四实施方式至第七实施方式各自中的移动中继站接收基站上行链路信号的构成进行说明。
[0235]
（第四实施方式中的基站上行链路信号的接收构成）
图23是示出在移动中继站2b从基站4b接收基站上行链路信号的情况下的移动中继站2b和基站4b的构成的框图。在图23中，仅抽取与基站上行链路信号的收发有关的功能部而示出。
[0236]
基站4b具备发送部44b。发送部44b具备存储部441b、控制部442b、发送数据调制部443以及权重相乘部444。
[0237]
存储部441b预先存储传输容量信息和每个发送时刻的发送权重。而且，存储部441b存储基站利用天线信息。设为如下构成：存储部441b所存储的基站利用天线信息利用第四实施方式所示的方法被事先从移动中继站2b发送至基站4b。
[0238]
控制部442b基于存储于存储部441b的基站利用天线信息和传输容量信息，从基站4b所具有的天线站41中选择在与移动中继站2b的通信中所利用的天线站41。例如，控制部422b在各发送时刻按上行链路的传输容量从高到低的顺序选择基站利用天线信息中所包括的根数的天线站41。
[0239]
控制部442b像通过在每个发送时刻所选择的天线站41来发送终端上行链路信号那样地、向发送数据调制部443进行指示。而且，控制部442b从存储部441b读出每个发送时刻的各天线站41的发送权重，向权重相乘部444指示所读出的发送权重。
[0240]
发送数据调制部443对向移动中继站2b发送的发送数据进行编码。发送数据调制部443在将编码后的发送数据转换成从由控制部442b指示的各天线站41发送的并行信号之后进行调制。此外，设为如下构成：在编码中使用的纠错编码率和在调制中使用的调制方式由移动中继站2b决定并向基站4b通知。
[0241]
权重相乘部444利用由控制部442b指示的发送权重来对调制后的并行信号进行加权，生成从各天线站41发送的基站上行链路信号。权重相乘部444将所生成的基站上行链路信号输出至由控制部442b选择的天线站41。由控制部442选择的天线站41通过无线发送基站上行链路信号。
[0242]
移动中继站2b具备基站通信部24b。基站通信部24b具有存储部241b、控制部242b、接收部245以及接收处理部246。
[0243]
存储部241b预先存储各天线25所接收的基站上行链路信号的每个接收时刻的接收权重。基于leo卫星的轨道信息和各天线站41的位置，计算每个接收时刻的接收权重。此外，也可以与接收时刻无关地使用固定接收权重。而且，存储部241b存储移动中继站利用天线信息。
[0244]
控制部242b基于移动中继站2b与基站4b之间的信道容量（传输容量），在每个时刻决定利用天线的组合。关于在移动中继站2b接收基站上行链路信号的情况下的利用天线的组合的决定方法，部分与第四实施方式不同。具体地，在第四实施方式中，在用于导出利用天线的组合总数x的式（1）中，将m
t
设为在发送中利用的天线25的根数，将mr设为在接收中利用的天线站41的根数。与此相对，在移动中继站2b接收基站上行链路信号的构成中，将式（1）中的 m
t
设为在发送中利用的天线站41的根数，使mr成为在接收中利用的天线25的根数。
[0245]
控制部242b从存储部241b读出每个接收时刻的各天线25的接收权重，向接收部245指示所读出的接收权重。接收部245通过各天线25接收基站上行链路信号，在利用由控制部242b指示的接收权重来对各天线25所接收到的接收信号进行加权之后进行相加合成。接收处理部246对由接收部245进行相加合成后的接收信号进行解调和解码，得到基站4b所
发送的发送数据。
[0246]
图24是示出从基站4b发送基站上行链路信号的处理的流程图。此外，图24的处理在成为能够与移动中继站2b通信的时间（可见时刻t=1）的情况下执行。设为如下构成：在图24的处理开始时，在基站4b的存储部441b存储有在时刻t至t的基站利用天线信息。
[0247]
基站4b的控制部442b参照存储于存储部441b的基站利用天线信息和传输容量信息，选择全部的天线站41中的在当前时刻t在发送中利用的天线站41作为子集（步骤s621）。例如，控制部442b按上行链路的传输容量从高到低的顺序选择由基站利用天线信息示出的根数的天线站41作为子集。
[0248]
控制部442b如通过子集的天线站41发送终端上行链路信号那样地、向发送数据调制部443进行指示。而且，控制部442b从存储部441b读出子集的天线站41各自的与当前时刻对应的发送权重，向权重相乘部444指示所读出的发送权重（步骤s622）。
[0249]
发送数据调制部443以在时刻t的纠错编码率对向移动中继站2b发送的发送数据进行编码，在将编码后的发送数据转换成从子集的各天线站41发送的并行信号之后，以在时刻t的调制方式进行调制。
[0250]
权重相乘部444利用由控制部442b指示的发送权重来对调制后的并行信号进行加权，生成从子集的各天线站41发送的基站上行链路信号。权重相乘部444将所生成的基站上行链路信号输出至对应的天线站41。子集的各天线站41通过无线发送基站上行链路信号（步骤s623）。
[0251]
控制部442b判定当前时刻t是否成为时刻t（步骤s624）。在当前时刻t成为时刻t的情况下（步骤s624-是），基站4b结束图24的处理。
[0252]
另一方面，在当前时刻t并未成为时刻t的情况下（步骤s624-否），控制部442b重新参照时刻来选择与当前时刻相应的在发送中利用的天线站41（步骤s625）。此外，在选择与上次相同的天线站41的情况下，控制部442b不进行天线站41的切换即可。此后，基站4b执行步骤s622以后的处理。
[0253]
图25是示出移动中继站2b从基站4b接收基站上行链路信号的处理的流程图。此外，图25的处理在成为能够与基站4b通信的时间（可见时刻t=1）的情况下被执行。设为如下构成：在图25的处理开始时，在控制部242b的存储部241b存储有在时刻t至t的移动中继站利用天线信息。
[0254]
移动中继站2b的控制部242b参照存储于存储部241b的移动中继站利用天线信息，选择在接收中利用的天线25（步骤s631）。控制部242b进行天线25的切换，使得利用所选择的天线25来接收基站上行链路信号。
[0255]
移动中继站2b的接收部245通过由控制部242b选择的天线25接收基站上行链路信号（步骤s632）。控制部242b从存储部241b读出与当前时刻对应的各天线25的接收权重，向接收部245指示所读出的接收权重（步骤s633）。
[0256]
接收部245在利用由控制部242b指示的接收权重来对由控制部242b选择的天线25所接收到的接收信号进行加权之后，进行相加合成（步骤s634）。接收处理部246对由接收部245进行相加合成后的接收信号进行解调和解码，得到基站4b所发送的发送数据（步骤s635）。
[0257]
控制部242b判定当前时刻t是否成为时刻t（步骤s636）。在当前时刻t成为时刻t的
情况下（步骤s636-是），移动中继站2b结束图25的处理。
[0258]
另一方面，在当前时刻t并未成为时刻t的情况下（步骤s636-否），控制部242b重新参照时刻来选择与当前时刻相应的在接收中利用的天线25（步骤s637）。此外，在选择与上次相同的天线25的情况下，控制部242b不进行天线25的切换即可。此后，移动中继站2b执行步骤s632以后的处理。
[0259]
依据以上说明的实施方式，在基站上行链路信号的收发中，也能够与第四实施方式同样地进行高效通信。
[0260]
控制部242b也可以以使用传输容量信息来选择在与基站4b的通信中所利用的天线25的方式构成。在这样构成的情况下，在存储部241b进一步存储传输容量信息。在此情况下，存储部241b所存储的传输容量信息示出每个接收时刻的各天线25的上行链路的传输容量。控制部242b参照存储于存储部241b的传输容量信息，在各接收时刻按传输容量从高到低的顺序选择所决定的根数的天线25。
[0261]
（第五实施方式中的基站上行链路信号的接收构成）本实施方式的无线通信系统的构成与图22所示的构成同样。作为本实施方式与图22所示的构成的处理的差异，在于如下方面：对于图22所示的构成，移动中继站2b实时地决定利用天线的组合，进行基站上行链路信号的接收。而且，移动中继站2b预先事先进行图15所示的步骤s501和s502的处理，预先将处理结果存储于存储部241b。
[0262]
图26是示出基站4b实时地选择在发送中利用的天线站并发送基站上行链路信号的处理的流程图。此外，图26的处理在成为能够与移动中继站2b通信的时间（可见时刻t=1）的情况下被执行。在图26中，对与图24同样的处理标记与图24同样的符号并省略说明。
[0263]
基站4b的各天线站41接收从移动中继站2b发送的在时刻t的发送天线的信息（步骤s721）。在此，在时刻t的发送天线的信息是示出在时刻t基站4b在基站上行链路信号的发送中所利用的天线站41的数量的信息。控制部442b参照经由天线站41所接收到的发送天线的信息和传输容量信息，选择全部的天线站41中的在时刻t在发送中利用的天线站41作为子集（步骤s722）。此后，基站4b执行步骤s622以后的处理。由此，基站4b随时接收在各时刻的发送天线的信息，基于最新的发送天线的信息而选择天线站41。
[0264]
图27是示出移动中继站2b决定利用天线的组合并接收基站上行链路信号的处理的流程图。此外，图27的处理在成为能够与基站4b通信的时间（可见时刻t=1）的情况下被执行。
[0265]
控制部242b从在时刻t（例如，t=1）的移动中继站2b的轨道信息预测信道矩阵（h）和接收snr（γ）（步骤s731）。
[0266]
控制部242b基于上述的式（2）和存储于存储部241b的每个利用天线的组合的编号，决定将在时刻t的信道容量c
x
最大化的利用天线的组合的编号x（t）（步骤s732）。控制部242b将与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的、天线25的根数的信息作为移动中继站利用天线信息存储于存储部241b。
[0267]
控制部242b选择与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率（步骤s733）。控制部242b使与所决定的编号x（t）相关联的利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息存储于存储部241b。控制部242b经由天线25向基站4b通知在时刻t的发送天线的信息（步骤s734）。
[0268]
此后，控制部242b参照存储于存储部241b的移动中继站利用天线信息，选择在时刻t在接收中利用的天线25（步骤s735）。控制部242b进行天线25的切换，使得利用所选择的天线25来接收基站上行链路信号。
[0269]
移动中继站2b的接收部245通过由控制部242b选择的天线25接收基站上行链路信号（步骤s736）。控制部242b从存储部241b读出与当前时刻对应的各天线25的接收权重，向接收部245指示所读出的接收权重（步骤s637）。
[0270]
接收部245在利用由控制部242b指示的接收权重来对由控制部242b选择的天线25所接收到的接收信号进行加权之后，进行相加合成（步骤s738）。接收处理部246对由接收部245进行相加合成后的接收信号进行解调和解码，得到基站4b所发送的发送数据（步骤s739）。
[0271]
控制部242b判定当前时刻t是否成为时刻t（步骤s740）。在当前时刻t成为时刻t的情况下（步骤s740-是），移动中继站2b结束图27的处理。
[0272]
另一方面，在当前时刻t并未成为时刻t的情况下（步骤s740-否），控制部242b重新参照时刻来确认当前时刻t（步骤s741）。此后，移动中继站2b执行步骤s731以后的处理。
[0273]
依据以上说明的实施方式，在基站上行链路信号的收发中，也能够与第五实施方式同样地进行高效通信。
[0274]
控制部242b也可以以使用传输容量信息来选择在与基站4b的通信中所利用的天线25的方式构成。在这样构成的情况下，在存储部241b进一步存储传输容量信息。控制部242b参照存储于存储部241b的传输容量信息，在各接收时刻按传输容量从高到低的顺序选择所决定的根数的天线25。
[0275]
（第六实施方式中的基站上行链路信号的接收构成）图28是示出在移动中继站2c从基站4b接收基站上行链路信号的情况下的移动中继站2c和基站4b的构成的框图。此外，对于图28所示的天线数量决定站5，进行第六实施方式所示的处理。在图28中，仅抽取与基站上行链路信号的收发有关的功能部而示出。
[0276]
在图28所示的构成中，图20所示的决定利用天线的组合的处理由天线数量决定站5进行，在移动中继站2c和基站4b分别存储有与可见时间相应的利用天线的信息。在此情况下，在基站4b发送基站上行链路信号的情况下的处理与图24同样。而且，移动中继站2c从基站4b接收基站上行链路信号的情况下的处理与图25同样。
[0277]
依据以上说明的实施方式，在基站上行链路信号的收发中，也能够与第六实施方式同样地进行高效通信。
[0278]
（第七实施方式中的基站上行链路信号的接收构成）本实施方式的无线通信系统的构成与图27所示的构成同样。作为本实施方式与图27所示的构成的处理的差异，在于如下方面：对于图27所示的构成，天线数量决定站5实时地决定利用天线的组合。天线数量决定站5预先事先进行图20所示的步骤s801和s802的处理，预先将处理结果存储于存储部51。
[0279]
图29是示出移动中继站2c接收基站上行链路信号的处理的流程图。此外，图29的处理在成为能够与基站4b通信的时间（可见时刻t=1）的情况下被执行。在图29中，对与图27同样的处理标记与图27同样的符号并省略说明。
[0280]
终端通信部22c接收从天线数量决定站5发送的在时刻t（例如，t=1）的发送信息
（步骤s921）。终端通信部22c将所接收到的发送信息输出至基站通信部24c。基站通信部24c的控制部242c将所得到的发送信息中所包括的利用天线的组合的信息以及利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息存储于存储部241c。控制部242c经由天线25向基站4b通知利用天线的组合的信息中的在时刻t在接收中利用的天线的数量的信息（步骤s922）。此后，移动中继站2c执行步骤s735以后的处理。
[0281]
基站4b的处理与图26同样。
[0282]
依据以上说明的实施方式，在基站上行链路信号的收发中，也能够与第七实施方式同样地进行高效通信。
[0283]
（第八实施方式）在上述的第四实施方式至第七实施方式中，对移动中继站为1台的情况进行了说明。在本实施方式中，对在无线通信系统具备多台移动中继站的情况下的构成进行说明。即，在第八实施方式中，作为利用天线的组合的候补，包括多个移动中继站各自所具备的天线。以下，以与第四实施方式的差别为中心而说明本实施方式。
[0284]
图30是示出第八实施方式的无线通信系统1d的概要的图。无线通信系统1d具有n台（n是2以上的整数）移动中继站2d、终端站3以及基站4d。在该图中，省略终端站3的记载。以下，将n台移动中继站2d记载为移动中继站2d-1至2d-n。图30示出在n=2的情况下的示例。
[0285]
在本实施方式中，移动中继站2d-n算出在各时刻的各移动中继站2d-n所具备的天线25与基站4b的天线站41整体之间的传输容量。即，某个移动中继站2d-n算出全部的移动中继站2d-n的全部天线25的组合的传输容量。基于搭载有移动中继站2d-n的leo卫星的轨道信息、各天线站41的位置的信息以及无线通信的频率，算出传输容量。多个移动中继站2d-n中的、至少1台移动中继站2d-n基于移动中继站2d-n与基站4d之间的信道容量（传输容量），在每个时刻决定利用天线的组合。在各移动中继站2d-n之间，共享所决定的每个时刻的利用天线的组合的信息。各移动中继站2d-n使用自身装置所具备的天线25中的、利用天线的组合的信息中所包括的根数的天线25来与基站4b进行通信。
[0286]
如上述那样，在存在多台能够与基站4d通信的移动中继站2d-n的情况下，设想在基站4d与多台移动中继站2d-n之间通过以下的2个模式的任一个来通信。
[0287]
第一模式是如图7那样根据时刻而对与基站4b进行通信的移动中继站2d-n进行切换的模式。在第一模式的情况下，首先，选择接收电力最高的移动中继站2d-n作为基站4b的通信目的地。接着，在所选择的移动中继站2d-n所具备的天线25中，选择传输容量最高的天线25的组合。然后，所选择的移动中继站2d-n使用所选择的天线25而在与基站4d之间进行通信。
[0288]
第二模式是使用多台移动中继站2d-n的天线25来与基站4b进行通信的模式。在第二模式的情况下，成为从多台移动中继站2d-n向基站4b的同时发送。作为一个示例，考虑选择图30所示的移动中继站2d-1的1台天线25和移动中继站2d-2的1台天线25这2个来作为发送天线。
[0289]
图31是示出第八实施方式的无线通信系统1d的构成的框图。在该图中，对与图11所示的第四实施方式的无线通信系统1b相同的部分标记相同符号并省略其说明。
[0290]
移动中继站2d具备1根以上的天线21、终端通信部22、数据存储部23、基站通信部24d、1根以上的天线25以及移动中继站通信部26。基站通信部24d具备与第四实施方式同样
的构成。
[0291]
基站通信部24d向基站4b发送终端发送数据。基站通信部24d具备存储部241d、控制部242d、发送数据调制部243以及发送部244。
[0292]
存储部241d预先存储从各天线25发送的基站下行链路信号的每个发送时刻的发送权重。而且，存储部241d存储在各时刻的移动中继站利用天线信息。
[0293]
控制部242d基于多台移动中继站2d-n与基站4b之间的信道容量（传输容量）而在每个时刻决定利用天线的组合。在第八实施方式中，控制部242d决定每个时刻的各移动中继站2d-n的天线25的数量与基站4b的天线站41的数量的组合。控制部242d根据每个时刻的利用天线的组合，从移动中继站2d所具有的天线25中选择在与基站4b的通信中所利用的天线25。
[0294]
移动中继站通信部26在与其它移动中继站2d-n之间进行通信。例如，移动中继站通信部26将由控制部242d决定的利用天线的组合的信息发送至其它移动中继站2d-n。由此，能够在多个移动中继站2d-n之间（例如，在移动中继站2d-1与移动中继站2d-2之间）共享利用天线的组合的信息。
[0295]
使用图15所示的流程图来说明无线通信系统1d的动作。此外，在此，设为如下构成：移动中继站2d-1决定利用天线的组合。
[0296]
在步骤s501的处理中，移动中继站2d-1的控制部242d基于上述的式（1）而导出利用天线的组合总数x。在本实施方式的示例中，式（1）中的ms是“2”，m
t
是2台移动中继站2d-n的天线25的根数，mr成为基站4b的天线站41的根数。此后，进行从步骤s502到步骤s507的处理。
[0297]
在步骤s507的处理中，在为t=t的情况下（步骤s507-是），控制部242d作为步骤s509的处理，进行以下的处理。具体地，控制部242d将可见时间（t=1至t）中的接收天线的数量（例如，天线站41的根数）的信息汇总并经由天线25向基站4b通知。而且，控制部242d经由移动中继站通信部26将在可见时间（t=1至t）的利用天线的组合的信息发送至移动中继站2d-2。
[0298]
移动中继站2d-1和2d-2根据利用天线的组合的信息而在各时刻选择在发送中利用的天线25。例如，在利用天线的组合的信息中包括在时刻t利用移动中继站2d-1的1根天线25和移动中继站2d-2的1根天线25的信息的情况下，移动中继站2d-1和2d-2分别在时刻t选择多个天线25中的1根天线25。然后，移动中继站2d-1和2d-2分别在时刻t使用所选择的天线25来对移动中继站2b发送基站下行链路信号。
[0299]
依据以上说明的实施方式，也能够适用于存在多台移动中继站2d的情况。由此，在传输容量比移动中继站2d为1台的情况更高的情况下，能够使用多台移动中继站2d来与基站4b进行通信。其结果是，能够进行更高效的通信。
[0300]
此外，第八实施方式中的具备多台移动中继站2d的情况下的构成，也可以被适用于移动中继站2d接收从基站4b发送的基站上行链路信号的构成。
[0301]
第八实施方式中的具备多台移动中继站2d的情况下的构成，也能够被适用于第五实施方式至第七实施方式。以下，详细地进行说明。
[0302]
（在将第八实施方式中的具备多台移动中继站2d的构成适用于第五实施方式的情况下的构成）
在此情况下，对于图18所示的步骤s704的处理，1台移动中继站2d经由天线25向基站4b通知在时刻t的接收天线的数量的信息。而且，控制部242d经由移动中继站通信部26将在时刻t的利用天线的组合的信息发送至其它移动中继站2d。这样，在1次处理中，控制部242d经由移动中继站通信部26将在某个时刻t的利用天线的组合的信息发送至其它移动中继站2d。然后，控制部242d与时刻流逝相应地，经由移动中继站通信部26将与该时刻相应的利用天线的组合的信息发送至其它移动中继站2d。
[0303]
移动中继站2d-1和2d-2根据利用天线的组合的信息而在时刻t选择在发送中利用的天线25。移动中继站2d-1和2d-2分别在时刻t使用所选择的天线25来对移动中继站2b发送基站下行链路信号。
[0304]
此外，上述的构成也可以适用于移动中继站2d接收从基站4b发送的基站上行链路信号的构成。
[0305]
（在将第八实施方式中的具备多台移动中继站2d的构成适用于第六实施方式的情况下的构成）在此情况下，天线数量决定站5代替移动中继站2d，基于多台移动中继站2d-n与基站4b之间的信道容量（传输容量）而在每个时刻决定利用天线的组合。天线数量决定站5将发送信息向1台移动中继站2d（例如，移动中继站2d-1）发送，所述发送信息包括与可见时间相应的利用天线的组合的信息以及利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息。此外，在能够与多台移动中继站2d通信的情况下，天线数量决定站5也可以将发送信息对多台移动中继站2d发送。
[0306]
移动中继站2d-1经由移动中继站通信部26将所接收到的发送信息发送至其它移动中继站2d-2。移动中继站2d-1和2d-2根据利用天线的组合的信息而在各时刻选择在发送中利用的天线25。然后，移动中继站2d-1和2d-2分别在各时刻使用所选择的天线25来对移动中继站2b发送基站下行链路信号。
[0307]
此外，上述的构成也可以适用于移动中继站2d接收从基站4b发送的基站上行链路信号的构成。
[0308]
（在将第八实施方式中的具备多台移动中继站2d的构成适用于第七实施方式的情况下的构成）在此情况下，天线数量决定站5代替移动中继站2d，基于多台移动中继站2d-n与基站4b之间的信道容量（传输容量）而在每个时刻决定利用天线的组合。天线数量决定站5将包括在时刻t的利用天线的组合的信息以及利用天线的组合中的调制方式和纠错编码率的信息的发送信息发送至1台移动中继站2d（例如，移动中继站2d-1）。这样，在1次处理中，天线数量决定站5将在某个时刻t的发送信息发送至移动中继站2d。
[0309]
移动中继站2d-1经由移动中继站通信部26将所接收到的发送信息发送至其它移动中继站2d-2。移动中继站2d-1和2d-2根据利用天线的组合的信息而在时刻t选择在发送中利用的天线25。然后，移动中继站2d-1和2d-2分别在时刻t使用所选择的天线25来对移动中继站2b发送基站下行链路信号。
[0310]
此外，上述的构成也可以适用于移动中继站2d接收从基站4b发送的基站上行链路信号的构成。
[0311]
在上述的实施方式中，说明了搭载有移动中继站的移动体是leo卫星的情况，但也
可以是无人机或haps等在上空飞行的其它飞行体。在如leo卫星那样，在时间序列上，通信特性的倾向是周期性的情况下，能够在时间序列上设定csi特性良好的天线选择。另一方面，在搭载有移动中继站的移动体是无人驾驶航空器（uav）等的情况下，有时通信特性未必是周期性的。即使在这样的情况下，通过作为移动调度信息，使用表示搭载有移动中继站的移动体的每个时刻的位置或朝向、姿势等信息，也能够算出移动中继站的天线和基站的天线站的传输容量。因而，能够伴随着移动中继站的移动而变更天线站的选择模式或基站的通信目的地的移动中继站。
[0312]
依据本实施方式，即使在由于移动中继站的移动而无线通信环境随时间而变化的情况下，也能够以抑制负荷且同时传输容量变高的方式选择在无线通信中使用的接收侧的天线或发送侧的天线。在第一和第二实施方式中成为选择的对象的天线是基站所具备的天线站；成为选择的对象的天线是第三实施方式的各移动中继站的天线。
[0313]
依据上述的实施方式，无线通信系统具有第一无线通信装置和第二无线通信装置。例如，在低轨道卫星等在上空飞行的飞行体具备第一无线通信装置，在地球上设置第二无线通信装置。例如，第一无线通信装置是实施方式中的移动中继站2、2a，第二无线通信装置是实施方式中的基站4、4a。
[0314]
第一无线通信装置具备：1个以上的第一天线；和通过第一天线与第二无线通信装置进行无线通信的第一通信部。例如，第一天线是实施方式的天线25，第一通信部是实施方式的发送部244和接收部245。第二无线通信装置具备：1个以上的第二天线；和通过第二天线与第一无线通信装置进行无线通信的第二通信部。例如，第二天线是实施方式的天线站41，第二通信部是实施方式的接收部42、42a、发送部44、44a。第一无线通信装置和第二无线通信装置也可以通过mimo通信。无线通信系统具备控制部。控制部控制成：基于在第一天线与第二天线之间的每个时刻的传输容量，变更多个第一无线通信装置各自的第一天线中的、与第二无线通信装置进行无线通信的第一天线或第二无线通信装置的多个第二天线中的、与第一无线通信装置进行无线通信的第二天线，所述传输容量是使用示出第一无线通信装置的每个时刻的位置的移动调度信息和第二天线的位置来算出的。例如，控制部是实施方式中的控制部242、242a、422、422a、442、442a。
[0315]
例如，控制部基于每个时刻的传输容量，控制通过多个第二天线中的哪个组合的既定数量的第二天线来接收从第一无线通信装置的第一天线所发送的无线信号。
[0316]
另外，例如，控制部基于每个时刻的传送容量而控制通过第二无线通信装置的第二天线来接收从多个第一无线通信装置的第一天线中的哪个第一无线通信装置的第一天线发送的无线信号。
[0317]
另外，例如，控制部对于第一无线通信装置的第一通信部进行控制，使得在基于每个时刻的通信质量而该第一无线通信装置的第一天线被选择为第二无线通信装置的通信目的地的时刻发送无线信号。
[0318]
以上，参照附图来对本发明的实施方式进行了详细描述，但具体构成不限于该实施方式，还包括不脱离本发明的主旨的范围内的设计等。
[0319]
符号说明1、1a、1b、1c
……
无线通信系统，2、2a、2b、2c、2d
……
移动中继站，3……
终端站，4、4a、4b
……
基站，5
……
天线数量决定站，21
……
天线，22、22c
……
终端通信部，23
……
数据存储部，24、24a、24b、24c、24d
……
基站通信部，25
……
天线，26
……
移动中继站通信部，31
……
数据存储部，32
……
发送部，33
……
天线，41、41-1至41-4
……
天线站，42、42a、42b
……
接收部，43
……
基站信号接收处理部，44
……
发送部，51
……
存储部，52
……
控制部，53
……
发送部，54
……
天线，221
……
接收部，222、222c
……
终端信号接收处理部，223
……
数据记录部，241、241a、241b、241c、241d
……
存储部，242、242a、242b、242c、242d
……
控制部，243
……
发送数据调制部，244
……
发送部，245
……
接收部，246
……
接收处理部，421、421a、421b
……
存储部，422、422a、422b
……
控制部，423
……
相加部，441、441a、441b
……
存储部，442、442a、442b
……
控制部，443
……
发送数据调制部，444
……
权重相乘部。