(57)【要約】      （修正有）【課題】無線信号の送信を特定エリア内に制限することが可能な無線通信システム及び方法を提供する。【解決手段】無線通信システムは、無線送受信装置及び処理装置を含む。処理装置は、方向制御モジュール、パワー調整モジュール、及び境界設定モジュールを含む。処理装置は少なくとも１つの基準位置を受け取るＳ１。方向制御モジュールにより、各基準位置に応じて、走査方向の制御とポイント方向情報レコードの生成とを行うＳ２。パワー調整モジュールにより、各基準位置及び対応するポイント方向情報レコードに応じて、送信パワーの調整とポイントパワー情報レコードの生成とを行うＳ３。境界設定モジュールにより、境界情報レコードを生成するＳ４。処理装置は、無線信号の送信を特定エリア内に制限するために、送信方向及び送信パワーを、ポイント方向情報レコード、ポイントパワー情報レコード、及び境界情報レコードに応じて制御するＳ５。【選択図】図７
2020061724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線送受信装置及び処理装置を備える無線通信システムであって、
前記無線送受信装置は、送信パワー及び送信方向を有する無線信号の送信、及び走査方向における検出を行うために構成され、
前記処理装置は、前記無線送受信装置に接続され、少なくとも１つの基準位置を受け取り、且つ方向制御モジュール、パワー調整モジュール、境界設定モジュールを備え、
前記方向制御モジュールは、前記送信方向及び前記走査方向を制御するために構成され、且つ前記少なくとも１つの基準位置の各々に応じて前記走査方向の制御とポイント方向情報レコードの生成とを行い、
前記パワー調整モジュールは、前記送信パワーを動的に調整するために構成され、且つ前記少なくとも１つの基準位置の各々、及び対応する前記ポイント方向情報レコードに応じて前記送信パワーの調整とポイントパワー情報レコードの生成とを行い、
前記境界設定モジュールは、前記少なくとも１つの基準位置、前記無線送受信装置の位置、前記ポイント方向情報レコード、及び前記ポイントパワー情報レコードを受け取り、且つ境界情報レコードを生成し，
前記処理装置は、前記無線信号の送信を特定エリア内に制限するために、前記送信方向及び前記送信パワーを、前記ポイント方向情報レコード、前記ポイントパワー情報レコード、及び前記境界情報レコードに応じて制御する、
無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
位置信号を送信するために構成された少なくとも１つの境界設定装置をさらに備え、前記無線送受信装置は、前記位置信号を受信し、且つ前記位置信号を前記処理装置へ出力する、
無線通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記処理装置は、前記無線送受信装置を、前記基準位置を取得するための検出を行うように制御する、
無線通信システム。
【請求項４】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記位置信号は前記基準位置を表し、前記処理装置は前記位置信号により前記基準位置を取得する、
無線通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記処理装置は、前記無線信号の帯域を切り替えるために構成された帯域切替モジュールをさらに備える、
無線通信システム。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信システムであって、
前記処理装置は、信号分類モジュール、経路解析モジュール、及び無線周波数マッピングモジュールをさらに備え、
前記信号分類モジュールは、前記無線送受信装置を介して少なくとも１つの反射信号を受信し、且つ信号特性に従って前記少なくとも１つの反射信号を分類し、
前記経路解析モジュールは、分類された複数の反射信号を受け取り解析し、且つ解析結果を生成し、
前記無線周波数マッピングモジュールは、前記解析結果を受け取り、且つ前記解析結果に従って無線周波数マップを生成する、
無線通信システム。
【請求項７】
請求項６に記載の無線通信システムであって、
前記信号分類モジュールは、前記少なくとも１つの反射信号を、前記反射信号のパワーに対応する前記送信パワーに従って分類する、
無線通信システム。
【請求項８】
請求項６に記載の無線通信システムであって、
前記少なくとも１つの反射信号は、少なくとも１つの物理的存在物に反射された前記無線信号から生成され、前記解析結果は、前記少なくとも１つの物理的存在物の物理的特性を表す、
無線通信システム。
【請求項９】
請求項６に記載の無線通信システムであって、
前記方向制御モジュールは、前記無線送受信装置を、前記無線信号の送信と前記反射信号の受信とを複数の方向において行うように制御し、前記複数の方向の各々における前記無線信号は、前記帯域切替モジュールによる切替に起因して複数の帯域を有し、前記パワー調整モジュールは、前記無線送受信装置を、複数の送信パワーを有する前記無線信号を前記複数の帯域の各々において送信するように制御する、
無線通信システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の無線通信システムであって、
前記処理装置は帯域比較モジュールをさらに備え、前記帯域比較モジュールは、前記分類された複数の反射信号を受け取り、前記複数の帯域に従って前記複数の反射信号を比較し、且つ対比結果を生成し、前記無線周波数マッピングモジュールは、前記解析結果及び前記対比結果を受け取り、且つ前記解析結果及び前記対比結果に従って前記無線周波数マップを生成する、
無線通信システム。
【請求項１１】
請求項６に記載の無線通信システムであって、
前記処理装置は、マップ比較モジュール及び事象調査モジュールをさらに備え、
前記マップ比較モジュールは、前記無線周波数マッピングモジュールにより生成された複数の前記無線周波数マップを受け取り比較し、且つ比較結果を生成し、
前記事象調査モジュールは、前記比較結果を受け取り、且つ前記比較結果に従って前記無線周波数マップの変化を取得する、
無線通信システム。
【請求項１２】
以下の工程（ａ）〜（ｅ）を備える無線通信方法。
（ａ）少なくとも１つの基準位置を受け取る工程
（ｂ）前記少なくとも１つの基準位置の各々に応じて、無線送受信装置の走査方向の制御とポイント方向情報レコードの生成とを行う工程
（ｃ）前記少なくとも１つの基準位置の各々、及び対応する前記ポイント方向情報レコードに応じて、無線信号を送信する前記無線送受信装置の送信パワーの調整とポイントパワー情報レコードの生成とを行う工程
（ｄ）前記少なくとも１つの基準位置、前記無線送受信装置の位置、前記ポイント方向情報レコード、及び前記ポイントパワー情報レコードに応じて、境界情報レコードを生成する工程
（ｅ）前記無線信号を送信する前記無線送受信装置の送信方向及び前記送信パワーを、前記ポイント方向情報レコード、前記ポイントパワー情報レコード、及び前記境界情報レコードに応じて制御し、前記無線信号の送信を特定エリア内に制限する、工程
【請求項１３】
請求項１２に記載の無線通信方法であって、
前記工程（ａ）において、少なくとも１つの位置信号が受信され、前記基準位置は前記位置信号により取得され、前記位置信号は前記基準位置を表す、
無線通信方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の無線通信方法であって、
前記工程（ａ）において、少なくとも１つの位置信号が受信され、前記無線送受信装置は前記基準位置を取得するための検出を行うように制御される、
無線通信方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の無線通信方法であって、
帯域切替の要請が受信されたかどうかの条件を調査する工程をさらに備え、前記調査の結果前記条件が満たされている場合、前記無線信号の帯域が切り替えられ、前記工程（ｃ）が実行される、
無線通信方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の無線通信方法であって、以下の工程（ｆ）〜（ｊ）をさらに備える、無線通信方法。
（ｆ）前記無線信号の帯域、前記送信方向、前記ポイント方向情報レコード、前記ポイントパワー情報レコード、及び前記境界情報レコードに応じて前記送信方向に対応するパワー上限値を取得し、前記送信パワーを前記パワー上限値以下の初期パワーに調整する、工程
（ｇ）前記無線信号の送信及び少なくとも１つの反射信号の受信を前記無線送受信装置により行い、信号特性に従って前記少なくとも１つの反射信号を分類及び解析し、解析結果を生成する、工程
（ｈ）前記無線信号の前記帯域を切り替え、第１事前設定条件が満たされているかどうかを調査し、前記調査の結果前記第１事前設定条件が満たされている場合、次の工程が実行され、前記調査の結果前記第１事前設定条件が満たされていない場合、前記工程（ｆ）が繰り返される、工程
（ｉ）前記解析結果に従って無線周波数マップを生成する工程
（ｊ）前記走査方向を切り替え、第２事前設定条件が満たされているかどうかを調査し、当該調査の結果前記第２事前設定条件が満たされていない場合、前記工程（ｆ）が繰り返される、工程
【請求項１７】
請求項１６に記載の無線通信方法であって、
前記工程（ｇ）において、前記少なくとも１つの反射信号は、前記反射信号のパワーに対応する前記送信パワーに従って分類される、
無線通信方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の無線通信方法であって、
前記送信パワーを増大させ、前記増大させた送信パワーが前記パワー上限値よりも大きいかどうかの条件を調査し、且つ当該調査の結果当該条件が満たされていない場合は前記工程（ｇ）が実行される、工程をさらに備える、
無線通信方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の無線通信方法であって、
前記第１事前設定条件は、前記無線信号の前記帯域の切替回数が帯域切替回数の上限値よりも大きいことであり、帯域切替回数の前記上限値は１以上である、
無線通信方法。
【請求項２０】
請求項１６に記載の無線通信方法であって、
前記第２事前設定条件は、前記走査方向の切替回数が方向切替回数の上限値よりも大きいことであり、方向切替回数の前記上限値は０以上である、
無線通信方法。
【請求項２１】
請求項１６に記載の無線通信方法であって、
前記工程（ｆ）から（ｉ）を実行し、複数の前記無線周波数マップを比較し、且つ比較結果を生成する、工程をさらに備える、
無線通信方法。
【請求項２２】
請求項１６に記載の無線通信方法であって、
前記少なくとも１つの反射信号は、少なくとも１つの物理的存在物に反射された前記無線信号から生成され、前記解析結果は、前記少なくとも１つの物理的存在物の物理的特性を表す、
無線通信方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の無線通信方法であって、以下の工程（ｋ）〜（p）をさらに備える、無線通信方法。
（ｋ）前記送信パワーを前記パワー上限値に調整する工程
（ｍ）前記走査方向、及び前記無線信号の前記帯域を、ランダムに切り替える工程
（ｎ）前記無線信号の送信及び前記少なくとも１つの反射信号の受信を前記無線送受信装置により行い、信号特性に従って前記少なくとも１つの反射信号を分類及び解析し、簡易解析結果を生成し、簡易無線周波数マップを前記簡易解析結果に従って生成する、工程
（ｏ）前記簡易無線周波数マップと前記無線周波数マップとを比較し、前記少なくとも１つの物理的存在物の位置が変化したかどうかの条件を調査し、当該調査の結果当該条件が満たされている場合、次の工程が実行され、当該調査の結果当該条件が満たされていない場合、前記工程（ｍ）が繰り返される、工程
（p）前記工程（ｆ）から（ｉ）を実行し、前記無線周波数マップ間の比較により比較結果を生成し、前記比較結果に従って前記少なくとも１つの物理的存在物の位置変化を取得する、工程
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連分野の相互参照
本出願は、２０１８年１０月８日に出願された中国特許出願２０１８１１１６８１１５．６号の優先権を主張し、その全内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、無線通信システム及び方法、より具体的には、無線信号の送信を特定エリア内に制限することが可能な無線通信システム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
今日、無線通信ネットワークは日常生活において広範囲で用いられている。セキュリティ及び管理のため、無線信号の送信及びアクセスを特定エリア内に制限することは重要な課題である。
【０００４】
従来、無線通信ネットワークへのアクセスが許された許可エリアは、人為的に画定されている。ユーザが許可エリア内にいるかどうかを、ユーザの位置に応じて調査する。しかしながら、無線信号の送信を許可エリア内に制限することはできない。従って、ユーザの位置が分からない場合、ユーザが確実に許可エリア内でしか無線信号を受信できないようにすることは、困難である。
【０００５】
従って、上述の不都合な点を克服するための無線通信システム及び方法を提供する必要がある。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の目的は、無線通信システム及び方法を提供することである。無線通信システムの処理装置は、各基準位置に応じて、対応するポイント方向情報レコード及びポイントパワー情報レコードをそれぞれ生成する。それらに応じて、境界情報レコードが生成される。処理装置は、無線送受信装置を、ポイント方向情報レコード、ポイントパワー情報レコード、及び境界情報レコードに応じて、対応する送信方向及び送信パワーを有する無線信号を送信するように制御する。このようにして、無線信号の送信は、特定エリア内に制限される。
【０００７】
本開示の一態様により、無線通信システムが提供される。無線通信システムは、無線送受信装置及び処理装置を含む。無線送受信装置は、送信パワー及び送信方向を有する無線信号の送信、及び走査方向における検出を行うために構成されている。処理装置は、無線送受信装置に接続されている。処理装置は、少なくとも１つの基準位置を受け取り、方向制御モジュール、パワー調整モジュール、及び境界設定モジュールを含む。方向制御モジュールは、送信方向及び走査方向を制御するために構成されている。方向制御モジュールは、少なくとも１つの基準位置の各々に応じて、走査方向の制御とイント方向情報レコードの生成とを行う。パワー調整モジュールは、送信パワーを動的に調整するために構成されている。パワー調整モジュールは、少なくとも１つの基準位置の各々、及び対応するポイント方向情報レコードに応じて、送信パワーの調整とポイントパワー情報レコードの生成とを行う。境界設定モジュールは、少なくとも１つの基準位置、無線送受信装置の位置、ポイント方向情報レコード、及びポイントパワー情報レコードを受け取り、境界情報レコードを生成する。処理装置は、無線信号の送信を特定エリア内に制限するために、送信方向及び送信パワーを、ポイント方向情報レコード、ポイントパワー情報レコード、及び境界情報レコードに応じて制御する。
【０００８】
本開示の別の態様により、無線通信方法が提供される。無線通信方法は、以下の工程（ａ）〜（ｅ）を含む。（ａ）少なくとも１つの基準位置を受け取る工程、（ｂ）少なくとも１つの基準位置の各々に応じて、無線送受信装置の走査方向の制御とポイント方向情報レコードの生成とを行う工程、（ｃ）少なくとも１つの基準位置の各々、及び対応するポイント方向情報レコードに応じて、無線信号を送信する無線送受信装置の送信パワーの調整とポイントパワー情報レコードの生成とを行う工程、（ｄ）少なくとも１つの基準位置、無線送受信装置の位置、ポイント方向情報レコード、及びポイントパワー情報レコードに応じて、境界情報レコードを生成する工程、（ｅ）無線信号を送信する無線送受信装置の送信方向及び送信パワーを、ポイント方向情報レコード、ポイントパワー情報レコード、及び境界情報レコードに応じて制御し、無線信号の送信を特定エリア内に制限する、工程。
【０００９】
本開示の上述の内容は、以下の詳細な説明、及び添付図面を参照した後に、当業者にとってより容易に明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本開示の一実施形態に係る無線通信システムのシステムアーキテクチャを説明する概略図である。
【００１１】
【図２】図２は、図１の処理装置のシステムアーキテクチャを説明する概略図である。
【００１２】
【図３】図３Ａ及び３Ｂは、無線信号の送信を特定エリア内に制限する無線通信システムを示す概略図である。
【００１３】
【図４】図４は、図１の無線通信システムの実用環境を示す概略図である。
【００１４】
【図５】図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃは、異なる送信方向における無線送受信装置と物理的存在物との間の相対位置を示す概略図である。
【００１５】
【図６】図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃは、図５Ａに示した送信方向において無線送受信装置により受信された反射信号を示す概略図である。
【００１６】
【図７】図７は、本出願の一実施形態に係る無線通信方法を説明するフローチャートである。
【００１７】
【図８】図８は、本出願の別の実施形態に係る無線通信方法を説明するフローチャートである。
【００１８】
【図９】図９は、本出願の別の実施形態に係る無線通信方法を説明するフローチャートである。
【００１９】
【図１０】図１０は、本出願の別の実施形態に係る無線通信方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本開示を、以下の実施形態を参照してより具体的に説明する。本開示の好ましい実施形態に関する以下の説明は、例示及び説明のみを目的として、本明細書に提示されることに留意されたい。包括的であること、又は開示された形態に正確に限定されることを意図するものではない。
【００２１】
図１は、本開示の一実施形態に係る無線通信システムのシステムアーキテクチャを説明する概略図であり、図２は、図１の処理装置のシステムアーキテクチャを説明する概略図である。図１及び２に示したように、無線通信システム１は、無線送受信装置１０及び処理装置２０を含む。無線送受信装置１０は、送信パワー及び送信方向を有する無線信号の送信、及び走査方向における検出を行うように構成されている。一実施形態において、無線送受信装置１０は、アンテナアレイ１０１及び無線送信機１０２を含む。アンテナアレイ１０１は検出のために構成されており、無線送信機１０２は無線信号を送信するように構成されている。好ましくは、アンテナアレイ１０１は、制御可能な複数のフェーズドアレイアンテナ、又は複数の指向性アンテナを含むが、これに限定されるものではない。尚、無線送信機１０２は、ＷｉＦｉ、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ）、Ｚｉｇｂｅｅ、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、又はＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）により無線信号を送信可能である。無線送信機１０２による無線信号の送信において用いられる通信技術は、上述のものに限定されない。
【００２２】
処理装置２０は、無線送受信装置１０に接続されており、少なくとも１つの基準位置を受け取る。処理装置２０は、方向制御モジュール２０１、パワー調整モジュール２０２、及び境界設定モジュール２０３を含む。方向制御モジュール２０１は、無線送受信装置１０の送信方向及び走査方向を制御するように構成されている。少なくとも１つの基準位置の各々に応じて、方向制御モジュール２０１は、無線送受信装置１０の走査方向の制御と、ポイント方向情報レコードの生成とを行う。パワー調整モジュール２０２は、無線送受信装置１０の送信パワーを動的に調整するように構成されている。少なくとも１つの基準位置の各々、及び対応するポイント方向情報レコードに応じて、パワー調整モジュール２０２は、送信パワーの調整と、ポイントパワー情報レコードの生成とを行う。境界設定モジュール２０３は、少なくとも１つの基準位置、無線送受信装置１０の位置、ポイント方向情報レコード、及びポイントパワー情報レコードを受け取り、境界情報レコードを生成する。処理装置２０は、無線信号の送信を特定エリア内に制限するために、送信方向及び送信パワーを、ポイント方向情報レコード、ポイントパワー情報レコード、及び境界情報レコードに応じて制御する。
【００２３】
実際には、特定エリアは無線送信エリアと見なすことが可能で、基準位置は、無線送信エリアのポイントと見なすことが可能である。各ポイントに応じて、処理装置２０は対応するポイントパワー情報レコード及びポイント方向情報レコードをそれぞれ生成する。１つのポイントを例に取れば、対応するポイントパワー情報レコードは、そのポイントに対して無線信号を送信する無線送受信装置１０の送信パワーを表し、対応するポイント方向情報レコードは、無線送受信装置１０の、そのポイントの方へ向かう方向を表す。無線送受信装置１０が任意のポイントに無線信号を送信する際、処理装置２０は、無線送受信装置１０の送信パワーを、対応するポイントパワー情報レコード及びポイント方向情報レコードに応じて制御することができる。従って、無線信号の送信は、無線送受信装置１０とそのポイントとの間に制限される。さらに、基準位置間を結ぶ線（つまり、ポイントの接続線）は、無線送信エリアの境界と見なすことが可能である。処理装置２０は、全てのポイントパワー情報レコード及び全てのポイント方向情報レコードに従って、境界情報レコードを生成する。境界情報レコードは、無線送信エリアの境界の各位置に対応する方向情報レコード及びパワー情報レコードを含む。従って、処理装置２０は、境界情報レコードに応じて、無線信号の送信を無線送信エリアの境界の内側に制限することができる。このようにして、処理装置２０は、無線信号の送信を無線送信エリア内に制限するために、無線送受信装置１０の送信方向及び送信パワーを、ポイント方向情報レコード、ポイントパワー情報レコード、及び境界情報レコードに応じて制御する。無線送信エリアは、基準位置及び基準位置間を結ぶ線により画定される。物理的境界（例えば、壁）の存在の有無に拘らず、無線通信システム１は、無線信号の送信を特定エリア内に制限することができる。ユーザが特定エリア内でのみ無線信号を受信することが、確実となる。特定エリアの形は限定されず、特定エリアの形は不揃いでもよい。送信方向を制御する方向制御モジュール２０１により、無線送信エリアは複数のより小さいエリアに分割される。より小さいエリアの各々におけるデータ通信量、通信権限の制限、及びモニタリング強度は、別々に調整可能である。
【００２４】
加えて、基準位置の数が増えると、基準位置及び基準位置間を結ぶ線により画定される領域は、対象とする無線送信エリアにより近づき、無線通信システム１は、無線信号の送信を特定エリア内により高い精度で制限することができる。図３Ａ及び３Ｂは一例として示されている。図３Ａ及び３Ｂは、無線信号の送信を特定エリア内に制限する無線通信システムを示す概略図である。破線で描かれたエリアが、対象とする無線送信エリア５０である。図３Ａにおいて４つの基準位置４０及びそれらを結ぶ線で画定された第１無線送信エリア５１と比較すると、図３Ｂにおいて５つの基準位置４０及びそれらを結ぶ線で画定された第２無線送信エリア５２は、対象とする無線送信エリア５０により近い。
【００２５】
さらに、基準位置のソースは限定されない。基準位置は、ユーザが設定する、外部信号を受信することにより取得する、又は外部信号を検出する無線送受信装置１０を介して取得することが可能である。一実施形態において、無線通信システム１は、少なくとも１つの境界設定装置（これは、図示されていない）をさらに含む。境界設定装置は、基準位置に置かれ、位置信号を送信するように構成されている。無線送受信装置１０が位置信号を受信した後に、方向制御モジュール２０１は、無線送受信装置１０を、全てのビーム方向を検出するように制御する。最も強いエネルギーを有する信号を検出するビーム方向が、無線通信システム１の、境界設定装置の方へ向かう方向である。このようにして、基準位置が取得される。一実施形態において、境界設定装置により送信された位置信号は、基準位置を表す。無線送受信装置１０は、位置信号を受信し処理装置２０へ提供する。このようにして、処理装置２０は、位置信号により基準位置を取得する。
【００２６】
一実施形態において、無線通信システム１は、記憶装置３０をさらに含む。記憶装置３０は、無線送受信装置１０及び処理装置２０により生成及び受信された信号及び情報レコードを記憶するように構成されている。一実施形態において、処理装置２０は、帯域切替モジュール２０４をさらに含む。帯域切替モジュール２０４は、無線送受信装置１０により送信された無線信号の帯域を切り替えるように構成されている。
【００２７】
一実施形態において、処理装置２０は、信号分類モジュール２０５、経路解析モジュール２０６、及び無線周波数マップを作成するための無線周波数マッピングモジュール２０７をさらに含む。信号分類モジュール２０５は、無線送受信装置１０を介して少なくとも１つの反射信号を受信し、反射信号を信号特性に従って分類する。好ましくは、信号分類モジュール２０５は、反射信号のパワーに対応する送信パワーに従って反射信号を分類するが、これに限定されるものではない。経路解析モジュール２０６は、分類された反射信号を受け取り解析し、解析結果を生成する。無線周波数マッピングモジュール２０７は、解析結果を受け取り、解析結果に従って無線周波数マップを生成する。無線周波数マップは、無線周波数技術に基づいて生成される。一実施形態において、反射信号は、少なくとも１つの物理的存在物に反射された無線信号から生成される。解析結果は、物理的存在物の物理的特性を表す。このようにして、無線周波数マップにより、無線信号の送信エリア内の物理的存在物を識別し、且つその位置を特定することができ、従って、エリアのモニタリングが可能となる。
【００２８】
一実施形態において、無線周波数マップの精度を高めるために、方向制御モジュール２０１は、無線送受信装置１０を、無線周波数マップを作成する過程において無線信号をそれぞれ複数の方向に送信するように制御する。それに応じて、方向制御モジュール２０１は、無線送受信装置１０を、複数の方向において反射信号を受信するように制御する。複数の方向の各々において、無線信号は、帯域切替モジュール２０４による切替に起因して複数の帯域を有する。複数の帯域の各々において、パワー調整モジュール２０２は、無線送受信装置１０を、複数の送信パワーを有する無線信号を送信するように制御する。この実施形態において、処理装置２０は、帯域比較モジュール２０８をさらに含む。帯域比較モジュール２０８は、分類された反射信号を受け取り、複数の帯域に従って反射信号を比較し、対比結果を生成する。無線周波数マッピングモジュール２０７は、解析結果及び対比結果を受け取り、それらに従って無線周波数マップを生成する。物理的存在物は、異なる帯域を有する信号に対しては異なる物理的特性（例えば、透過率及び反射率）を有するため、複数の帯域を有する無線信号を送信することは、物理的存在物を識別し、より精度の高い無線周波数マップを生成するうえで有用である。
【００２９】
無線周波数マップを作成する過程を明示するために、無線通信システム１の実用環境を一例として示す。図４は、図１の無線通信システムの実用環境を示す概略図である。図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃは、異なる送信方向における無線送受信装置と物理的存在物との間の相対位置を示す概略図である。図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃは、図５Ａに示した送信方向において無線送受信装置により受信された反射信号を示す概略図である。図４に示したように、無線通信システム１は、実用環境に配置されている。無線送受信装置１０の送信方向によって、物理的存在物の数、物理的存在物の種類、及び無線送受信装置１０と物理的存在物との間の相対位置は異なる。従って、方向によって、反射信号が異なる。図４における３つの送信方向６１、６２及び６３を例に取ると、図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃは、それぞれ送信方向６１、６２及び６３における無線送受信装置１０と物理的存在物との間の相対位置を示している。図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに示したように、送信方向６１、６２及び６３において、壁６４の数及び物体６５の数が異なり、無線送受信装置１０と壁６４と物体６５との間の相対位置も異なる。このようにして、無線送受信装置１０は、３つの送信方向６１、６２及び６３において異なる反射信号を受信する。
【００３０】
無線送受信装置１０が反射信号を受信した後、処理装置２０は、無線周波数マップを作成するために反射信号を処理する。送信方向６１の反射信号を例に取ると、図６Ａに示したように、送信方向６１には１つの壁６４及び２つの物体６５が存在する。時間間隔Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２及びＴ３は、様々な距離を透過する無線信号の時間間隔を表す。壁６４及び物体６５の物理的特性の違いにより、無線信号は、壁６４及び物体６５に到達すると同時に反射又は／及び透過し得る。図６Ｂに示したように、無線送受信装置１０は、異なる時刻に、異なる経路及び送信パワーを有する反射信号を受信する。反射信号に対応する送信パワーに従って、信号分類モジュール２０５は、無線送受信装置１０により受信された反射信号を分類する。経路解析モジュール２０６は、無線送受信装置１０に到達した反射信号の順序を取得するために、分類された反射信号を解析し、図６Ｃに示した結果を生成する。ここで、Ｔ４＝２Ｔ０、Ｔ５＝２（Ｔ０＋Ｔ１）、Ｔ６＝２（Ｔ０＋Ｔ１＋Ｔ２）、Ｔ７＝２（Ｔ０＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）、Ｔ８＝２（Ｔ０＋Ｔ１）である。このようにして、処理装置２０は、反射信号の順序に応じて、壁６４と無線送受信装置１０との間の相対位置、及び物体６５と無線送受信装置１０との間の相対位置を得る。
【００３１】
一実施形態において、処理装置２０は、無線周波数マップを比較及び調査するためのマップ比較モジュール２０９及び事象調査モジュール２１０を、さらに含む。マップ比較モジュール２０９は、無線周波数マッピングモジュール２０７により生成された複数の無線周波数マップを受け取り比較し、比較結果を生成する。事象調査モジュール２１０は、比較結果を受け取り、比較結果に従って物理的存在物の位置の変化を取得する。無線周波数マップ間の比較により、無線信号の送信エリア内の物理的存在物の位置変化が取得され、数回の位置変化によりその移動経路さえも得ることが可能で、これにより、エリアのモニタリング強度が高まる。
【００３２】
図７は、本出願の一実施形態に係る無線通信方法を説明するフローチャートである。図７の無線通信方法は、図１の無線通信システム１に適用される。無線通信方法は、以下の工程を含む。
【００３３】
まず、少なくとも１つの基準位置を受け取る（工程Ｓ１）。好ましくは、基準位置は、境界設定装置が送信した位置信号により取得されるが、これに限定されるものではない。
【００３４】
次に、各基準位置に応じて、無線送受信装置１０の走査方向の制御とポイント方向情報レコードの生成とを行う（工程Ｓ２）。
【００３５】
次に、各基準位置、及び対応するポイント方向情報レコードに応じて、無線信号を送信する無線送受信装置１０の送信パワーの調整と、ポイントパワー情報レコードの生成とを行う（工程Ｓ３）。
【００３６】
その後、基準位置、無線送受信装置の位置、ポイント方向情報レコード、及びポイントパワー情報レコードに応じて、境界情報レコードを生成する（工程Ｓ４）。
【００３７】
最後に、無線信号の送信を特定エリア内に制限するために、ポイント方向情報レコード、ポイントパワー情報レコード、及び境界情報レコードに応じて、無線信号を送信する無線送受信装置１０の送信方向及び送信パワーを制御する（工程Ｓ５）。一実施形態において、工程Ｓ５の後に別のアクション（例えば、検出及び通信）が実行される。
【００３８】
一実施形態において、無線通信方法は、帯域切替の要請が受信されたかどうかの条件を調査する工程をさらに含む。調査の結果条件が満たされている場合、無線信号の帯域が切り替えられ、工程Ｓ３が繰り返される。調査の結果条件が満たされていない場合、次の工程が実行される。この工程は、工程Ｓ２と工程Ｓ３との間、工程Ｓ３と工程Ｓ４との間、工程Ｓ４と工程Ｓ５との間、又は工程Ｓ５の後で実行される。
【００３９】
図８は、本出願の別の実施形態に係る無線通信方法を説明するフローチャートである。この実施形態の無線通信方法は、図１の無線通信システム１に適用される。図７の工程に対応する工程は同一の参照数字で示され、それらの詳細な説明は省略されている。図７の無線通信方法と比較すると、図８の無線通信方法は、以下の工程をさらに含む。
【００４０】
送信方向に対応するパワー上限値を、無線信号の帯域、送信方向、ポイント方向情報レコード、ポイントパワー情報レコード、及び境界情報レコードに応じて取得し、送信パワーを、パワー上限値以下の初期パワーに調整する（工程Ｓ６）。パワー上限値は、対応するポイント又は境界へ無線信号を送信する無線送受信装置１０の送信パワーである。各送信方向は、対応するパワー上限値を有し、パワー上限値は、無線信号の帯域の変化に伴い変化する。
【００４１】
無線信号の送信及び少なくとも１つの反射信号の受信を無線送受信装置１０により行い、信号特性に従って少なくとも１つの反射信号を分類及び解析し、解析結果を生成する（工程Ｓ７）。一実施形態において、反射信号は、例えば、反射信号のパワーに対応する送信パワーに従って分類されるが、これに限定されるものではない。一実施形態において、反射信号は、少なくとも１つの物理的存在物に反射された無線信号から生成される。解析結果は、物理的存在物の物理的特性を表す。
【００４２】
無線信号の帯域を切り替え、第１事前設定条件が満たされているかどうかを調査する（工程Ｓ８）。調査の結果第１事前設定条件が満たされている場合、次の工程が実行される。調査の結果第１事前設定条件が満たされていない場合、工程Ｓ６が繰り返される。一実施形態において、第１事前設定条件は、無線信号の帯域の切替回数が帯域切替回数の上限値よりも大きいことである。帯域切替回数の上限値は１以上であり、帯域切替回数の上限値は、無線通信システム１により適用される帯域の数に応じて決定される。
【００４３】
無線周波数マップを解析結果に従って生成する（工程Ｓ９）。
【００４４】
無線送受信装置１０の走査方向を切り替え、第２事前設定条件が満たされているかどうかを調査する（工程Ｓ１０）。調査の結果第２事前設定条件が満たされている場合、次の工程が実行される。調査の結果第２事前設定が満たされていない場合、工程Ｓ６が繰り返される。一実施形態において、第２事前設定条件は、無線送受信装置１０の走査方向の切替回数が方向切替回数の上限値よりも大きいことである。方向切替回数の上限値は、０以上である。方向切替回数の上限値が大きいほど、物理的存在物の検出、及び位置の特定の精度が高くなる。
【００４５】
一実施形態において、無線通信方法は、送信パワーを増大させ、且つ増大させた送信パワーがパワー上限値よりも大きいかどうかの条件を調査する工程を、さらに含む。調査の結果条件が満たされている場合、次の工程が実行される。調査の結果条件が満たされていない場合、工程Ｓ７が繰り返される。この工程は、工程Ｓ７と工程Ｓ８との間、工程Ｓ８と工程Ｓ９との間、工程Ｓ９と工程Ｓ１０との間、又は工程Ｓ１０の後に実行することができる。
【００４６】
一実施形態において、工程Ｓ６を実行する前に、無線送受信装置１０の走査方向は初期方向に調整され、無線信号の帯域は初期帯域に調整される。
【００４７】
図９は、本出願の別の実施形態に係る無線通信方法を説明するフローチャートである。この実施形態の無線通信方法は、図１の無線通信システム１に適用される。図８の工程に対応する工程は同一の参照数字で示され、それらの詳細な説明は省略されている。図８の無線通信方法と比較すると、図９の無線通信方法は、工程Ｓ６からＳ９を実行し、複数の無線周波数マップを比較し、且つ比較結果を生成する工程（工程Ｓ３００）を、さらに含む。一実施形態において、物理的存在物の位置変化が比較結果に従って取得される。
【００４８】
図１０は、本出願の別の実施形態に係る無線通信方法を説明するフローチャートである。この実施形態の無線通信方法は、図１の無線通信システム１に適用される。図８の工程に対応する工程は同一の参照数字で示され、それらの詳細な説明は省略されている。図８の無線通信方法と比較すると、図１０の無線通信方法は、以下の工程をさらに含む。
【００４９】
送信パワーをパワー上限値に調整する（工程Ｓ１１）。
【００５０】
無線送受信装置１０の走査方向、及び無線信号の帯域をランダムに切り替える（工程Ｓ１２）。
【００５１】
無線信号の送信及び反射信号の受信を無線送受信装置１０により行う。反射信号を、信号特性に従って分類及び解析し、簡易解析結果を生成する。簡易無線周波数マップを、簡易解析結果に従って生成する（工程Ｓ１３）。簡易無線周波数マップは、単一の送信パワー、単一の走査方向、及び無線信号の単一の帯域に基づいて生成される。従って、工程Ｓ９により生成される無線周波数マップと比較すると、工程Ｓ１３により生成される簡易無線周波数マップの精度は低い。
【００５２】
物理的存在物の位置が変化したかどうかの条件を調査するために、簡易無線周波数マップを無線周波数マップと比較する（工程Ｓ１４）。調査の結果条件が満たされている場合、次の工程が実行される。調査の結果条件が満たされていない場合、工程Ｓ１２が繰り返される。
【００５３】
工程Ｓ６からＳ９を実行し、複数の無線周波数マップ間の比較により比較結果を生成する。比較結果に従って、物理的存在物の位置変化を取得する（工程Ｓ１５）。任意の無線周波数マップを、実際の要求に応じて、比較基準として記憶かつ設定することができる。
【００５４】
上述の説明より、本開示は無線通信システム及び方法を提供する。各基準位置に応じて、無線通信システムの処理装置は、対応するポイント方向情報レコード及びポイントパワー情報レコードをそれぞれ生成する。それらに応じて、境界情報レコードが生成される。ポイント方向情報レコード、ポイントパワー情報レコード、及び境界情報レコードに応じて、処理装置は、無線送受信装置を、対応する送信方向及び送信パワーを有する無線信号を送信するように制御する。このようにして、無線信号の送信は、特定エリア内に制限される。加えて、無線周波数マップを作成するために、無線通信システム及び方法は、無線信号を送信し、その反射信号を受信する。その結果、無線信号の送信エリア内の物理的存在物が識別され、その位置が特定され、エリアのモニタリングが実現する。さらに、無線通信システム及び方法は、異なる時刻における無線周波数マップ間の比較により、無線送信エリア内の物理的存在物の位置変化を取得し、数回の位置変化により、物理的存在物の移動経路さえも取得する。このようにして、エリアのモニタリング強度が高められる。
【００５５】
本発明を、現時点で最も実用的且つ好ましい実施形態と考えられるものに関して説明したが、本発明を、開示された実施形態に限定する必要は無いことを理解されたい。逆に、添付の請求項の精神及び範囲内に含まれる様々な変更及び類似する構成を包含することが意図され、添付の請求項はそのような変更及び類似する構造全てを包含するように最も広い解釈をされるべきものである。
【図１】
2020061724.tif 000003
【図２】
2020061724.tif 000004
【図３】
2020061724.tif 000005
【図４】
2020061724.tif 000006
【図５】
2020061724.tif 000007
【図６】
2020061724.tif 000008
【図７】
2020061724.tif 000009
【図８】
2020061724.tif 000010
【図９】
2020061724.tif 000011
【図１０】
2020061724.tif 000012
【外国語明細書】
2020061724000001.pdf