(57)【要約】【課題】通信装置から信号を送信するタイミングおよび通信装置で受信した信号に処理を施すタイミングを実際の使用状況に即して調整可能な通信システムおよび通信方法、ならびに前記通信システムを実現可能な通信装置、サーバ装置および遅延収集装置を提供する。【解決手段】サーバ装置３２から通信装置３１に対して送信指示を与えるとともに、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂに対して収集指示を与える。通信装置３１では、送信指示に従い、アレイアンテナ３４を介して基準信号を送信する。他の通信装置３１Ａ，３１Ｂでは、収集指示に従い、通信装置３１から送信される基準信号に基づいて遅延情報を収集し、サーバ装置３２に与える。サーバ装置３２では、与えられた遅延情報を通信装置３１に与える。通信装置３１では、与えられた遅延情報に基づいて、信号を送信するタイミングおよび受信した信号に処理を施すタイミングを遅延処理部４８で調整する。【選択図】図３
2010199704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置と、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置とを備える通信システムであって、
前記サーバ装置は、
前記通信装置に対して、前記遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示を与えるとともに、前記遅延収集装置に対して、前記遅延情報を収集する収集指示を与える指示付与部と、
前記遅延収集装置で収集されて与えられる前記遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置に与える遅延情報付与部とを有し、
前記通信装置は、
前記サーバ装置の指示付与部から前記送信指示が与えられると、アンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信部と、
前記サーバ装置の遅延情報付与部から前記遅延情報が与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングを調整する送信側遅延処理部とを有し、
前記遅延収集装置は、
前記サーバ装置の指示付与部から前記収集指示が与えられると、前記通信装置から送信される前記基準信号に基づいて、前記遅延情報を収集する遅延情報収集部と、
前記遅延情報収集部によって収集された前記遅延情報を前記サーバ装置に与える収集情報付与部とを有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置と、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置とを備える通信システムであって、
前記サーバ装置は、
前記通信装置に対して、前記遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示を与えるとともに、前記遅延収集装置に対して、前記遅延情報を収集する収集指示を与える指示付与部と、
前記遅延収集装置で収集されて与えられる前記遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置に与える遅延情報付与部とを有し、
前記通信装置は、
前記サーバ装置の指示付与部から前記送信指示が与えられると、アンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信部と、
前記サーバ装置の遅延情報付与部から前記遅延情報が与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信相手装置から送信されて受信した受信信号に所定の処理を施す処理タイミングを調整する受信側遅延処理部とを有し、
前記遅延収集装置は、
前記サーバ装置の指示付与部から前記収集指示が与えられると、前記通信装置から送信される前記基準信号に基づいて、前記遅延情報を収集する遅延情報収集部と、
前記遅延情報収集部によって収集された前記遅延情報を前記サーバ装置に与える収集情報付与部とを有することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
前記通信装置は、
前記アンテナを含む第１通信装置本体と、
前記アンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を受信するとともに、前記通信相手装置に対して信号を送信する送受信部と、前記送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施すとともに、送信するべき送信信号を前記送受信部に与える信号処理部と、前記基準信号送信部とを含み、交換可能な接続部品を介して前記第１通信装置本体と接続される第２通信装置本体とを有し、
前記通信装置の基準信号送信部による基準信号の送信と、前記遅延収集装置の遅延情報収集部による遅延情報の収集とは、共通の同期信号に基づいて同期して行われ、
前記サーバ装置は、
前記遅延収集装置で収集されて与えられる前記遅延情報を記憶する記憶部をさらに有し、
前記サーバ装置の指示付与部は、
予め定める収集タイミングで、前記送信指示を前記通信装置に与えるとともに、前記収集指示を前記遅延収集装置に与え、前記収集タイミング後に、前記接続部品が交換されたことを表す交換情報が与えられると、前記送信指示を前記通信装置に与えるとともに、前記収集指示を前記遅延収集装置に与え、
前記サーバ装置の遅延情報付与部は、
前記サーバ装置の記憶部に記憶される前記遅延情報のうち、前記収集タイミングで与えられた前記収集指示に基づいて前記遅延収集装置で収集されて前記サーバ装置に与えられた遅延情報と、前記交換情報の与えられたタイミングで与えられた前記収集指示に基づいて前記遅延収集装置で収集されて前記サーバ装置に与えられた遅延情報とに基づいて、前記接続部品の交換前後の前記遅延時間の差分値を求め、求めた差分値を含む遅延情報を前記通信装置に与えることを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置であって、
前記通信装置に対して、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示を与えるとともに、前記遅延情報を収集するための遅延収集装置に対して、前記遅延情報を収集する収集指示を与える指示付与部と、
前記遅延収集装置で収集されて与えられる前記遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置に与える遅延情報付与部とを有することを特徴とするサーバ装置。
【請求項５】
通信相手装置と無線通信可能であり、サーバ装置と予め定める通信回線網を介して通信可能な通信装置であって、
前記サーバ装置から、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示が与えられると、アンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信部と、
前記基準信号に基づいて収集された前記遅延情報が前記サーバ装置から与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングを調整する送信側遅延処理部とを有することを特徴とする通信装置。
【請求項６】
通信相手装置と無線通信可能であり、サーバ装置と予め定める通信回線網を介して通信可能な通信装置であって、
前記サーバ装置から、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示が与えられると、アンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信部と、
前記基準信号に基づいて収集された前記遅延情報が前記サーバ装置から与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信相手装置から送信されて受信した受信信号に所定の処理を施す処理タイミングを調整する受信側遅延処理部とを有することを特徴とする通信装置。
【請求項７】
通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置であって、
サーバ装置から、前記遅延情報を収集する収集指示が与えられると、前記通信装置から送信され、前記遅延情報を収集するための基準となる基準信号に基づいて、前記遅延情報を収集する遅延情報収集部と、
前記遅延情報収集部によって収集された前記遅延情報を前記サーバ装置に与える収集情報付与部とを有することを特徴とする遅延収集装置。
【請求項８】
通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置と、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置とを備える通信システムにおける通信方法であって、
前記サーバ装置から、前記通信装置に対して、前記遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示を与えるとともに、前記遅延収集装置に対して、前記遅延情報を収集する収集指示を与える指示付与工程と、
前記サーバ装置から前記通信装置に前記送信指示が与えられると、前記通信装置からアンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信工程と、
前記サーバ装置から前記遅延収集装置に前記収集指示が与えられると、前記通信装置から送信される前記基準信号に基づいて、前記遅延収集装置で前記遅延情報を収集する遅延情報収集工程と、
前記遅延情報収集工程によって前記遅延収集装置で収集された前記遅延情報を前記サーバ装置に与える収集情報付与工程と、
前記遅延収集装置から前記サーバ装置に与えられる前記遅延情報を、前記サーバ装置から前記通信回線網を介して前記通信装置に与える遅延情報付与工程と、
前記サーバ装置から前記通信装置に前記遅延情報が与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信装置から前記通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングを調整する送信側遅延処理工程とを有することを特徴とする通信方法。
【請求項９】
通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置と、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置とを備える通信システムにおける通信方法であって、
前記サーバ装置から、前記通信装置に対して、前記遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示を与えるとともに、前記遅延収集装置に対して、前記遅延情報を収集する収集指示を与える指示付与工程と、
前記サーバ装置から前記通信装置に前記送信指示が与えられると、前記通信装置からアンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信工程と、
前記サーバ装置から前記遅延収集装置に前記収集指示が与えられると、前記通信装置から送信される前記基準信号に基づいて、前記遅延収集装置で前記遅延情報を収集する遅延情報収集工程と、
前記遅延情報収集工程によって前記遅延収集装置で収集された前記遅延情報を前記サーバ装置に与える収集情報付与工程と、
前記遅延収集装置から前記サーバ装置に与えられる前記遅延情報を、前記サーバ装置から前記通信回線網を介して前記通信装置に与える遅延情報付与工程と、
前記サーバ装置から前記通信装置に前記遅延情報が与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信相手装置から送信されて受信した受信信号に前記通信装置で所定の処理を施す処理タイミングを調整する受信側遅延処理工程とを有することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、サーバ装置、および前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置、これらを備える通信システム、ならびに前記通信システムにおける通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳ（Personal Handyphone System）などの移動通信システムは、通信端末装置と通信可能な基地局装置として、複数の無線通信装置（以下「無線基地局装置」という場合がある）を備える。移動通信システムでは、通信端末装置の移動に伴って、その通信端末装置と通信する無線基地局装置を切換えるハンドオーバによって、無線通信が途切れることを防いでいる。
【０００３】
複数の無線通信装置（以下「無線装置」という場合がある）を用いた無線通信システムとして、たとえば特許文献１に、狭域通信（ＤＳＲＣ）方式を用いた路車間通信システムの無線基地局システムが開示されている。特許文献１に開示される無線基地局システムは、車載装置と無線通信を行う複数の無線装置と、各無線装置と有線通信回線を介して接続された通信制御装置とを備える。
【０００４】
特許文献１に開示される無線基地局システムでは、通信制御装置から各無線装置に対して制御信号を送信して、各無線装置からの応答までの回線遅延量を測定し、測定された回線遅延量に応じて設定される遅延調整量で、信号を遅延させて有線通信回線に出力する。このようにして、有線通信回線の回線遅延量によって発生する車載装置からの受信信号のタイミングのばらつきに対して、各無線装置で遅延調整を行うことによって、通信制御装置における各無線装置からのデータ受信タイミングを合わせている。
【０００５】
また無線基地局装置では、複数本のアンテナ素子を備えるアレイアンテナを用いて通信端末装置と信号の送受信を行い、信号処理部でアレイ合成などのアレイ処理を行うアレイアンテナ技術が採用されている。たとえば特許文献２には、基地局などの通信装置において、複数のアンテナ素子を用いたアレイアンテナ技術を採用したセルラー通信システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２７０５７２号公報
【特許文献２】特表平１１−５０２９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のように移動通信システムでは、ハンドオーバが行われるので、通信端末装置の周りには、複数の無線基地局装置が存在することになる。複数の無線基地局装置間で、無線基地局装置から送信される信号が通信端末装置に到達するまでの時間に差があると、通信端末装置と通信している無線基地局装置とは別の、他の無線基地局装置から送信された信号が干渉して、通信を阻害するおそれがある。したがって通信端末装置には、各無線基地局装置から送信された信号が、同じタイミングで到達することが望ましい。
【０００８】
特許文献１に開示される無線基地局システムでは、実際に信号を送受信することによってではなく、通信制御装置から送信された制御信号を各無線装置で折返すことで回線遅延量を測定するので、実際に信号を送受信するときの回線遅延量を求めることはできない。また、たとえば無線装置が、アンテナを含むアンテナ部と装置本体とがケーブルで接続される構成である場合、ケーブルの長さに起因してデータ受信タイミングにばらつきが生じることがあるが、特許文献１に開示される無線基地局システムでは、ケーブルに起因する回線遅延量を求めることはできない。したがって、特許文献１に開示される技術を移動通信システムに適用したとしても、複数の無線基地局装置間で信号の遅延時間にばらつきが生じ、通信端末装置における通信に不具合が生じることがある。
【０００９】
また前述のアレイアンテナ技術において、ヌルなどを精度良く生成するためには、アンテナ素子間の遅延が補正されたタイミングで無線信号の処理が行われることが望ましい。具体的には、信号処理部から出力される信号を、各アンテナ素子から同じタイミングで送信させることが望ましく、また各アンテナ素子で受信した信号を、同じタイミングで信号処理部に入力させることが望ましい。
【００１０】
特許文献２に開示されるセルラー通信システムの基地局では、信号の遅延時間を調節する機能は実装されていないので、内部のフィルタの性能のばらつきなどによって、アンテナ素子と信号処理部との間における無線信号の伝送時間にばらつきが生じ、アンテナ素子間で信号の遅延が生じることがある。このようにアンテナ素子間で信号の遅延が生じると、このアンテナ素子間の遅延によってアレイ性能が劣化し、ヌルなどを精度良く生成することができなくなってしまう。
【００１１】
本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、通信装置から信号を送信するタイミングを実際の使用状況に即して調整可能な通信システムおよび通信方法、ならびに前記通信システムを実現可能な通信装置、サーバ装置および遅延収集装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また本発明は、通信装置で受信した信号に処理を施すタイミングを実際の使用状況に即して調整可能な通信システムおよび通信方法、ならびに前記通信システムを実現可能な通信装置、サーバ装置および遅延収集装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る通信システムは、通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置と、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置とを備える通信システムであって、前記サーバ装置は、前記通信装置に対して、前記遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示を与えるとともに、前記遅延収集装置に対して、前記遅延情報を収集する収集指示を与える指示付与部と、前記遅延収集装置で収集されて与えられる前記遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置に与える遅延情報付与部とを有し、前記通信装置は、前記サーバ装置の指示付与部から前記送信指示が与えられると、アンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信部と、前記サーバ装置の遅延情報付与部から前記遅延情報が与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングを調整する送信側遅延処理部とを有し、前記遅延収集装置は、前記サーバ装置の指示付与部から前記収集指示が与えられると、前記通信装置から送信される前記基準信号に基づいて、前記遅延情報を収集する遅延情報収集部と、前記遅延情報収集部によって収集された前記遅延情報を前記サーバ装置に与える収集情報付与部とを有することを特徴とする。
【００１４】
また本発明に係る通信システムは、通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置と、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置とを備える通信システムであって、前記サーバ装置は、前記通信装置に対して、前記遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示を与えるとともに、前記遅延収集装置に対して、前記遅延情報を収集する収集指示を与える指示付与部と、前記遅延収集装置で収集されて与えられる前記遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置に与える遅延情報付与部とを有し、前記通信装置は、前記サーバ装置の指示付与部から前記送信指示が与えられると、アンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信部と、前記サーバ装置の遅延情報付与部から前記遅延情報が与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信相手装置から送信されて受信した受信信号に所定の処理を施す処理タイミングを調整する受信側遅延処理部とを有し、前記遅延収集装置は、前記サーバ装置の指示付与部から前記収集指示が与えられると、前記通信装置から送信される前記基準信号に基づいて、前記遅延情報を収集する遅延情報収集部と、前記遅延情報収集部によって収集された前記遅延情報を前記サーバ装置に与える収集情報付与部とを有することを特徴とする。
【００１５】
また本発明に係る通信システムの一態様では、前記通信装置は、前記アンテナを含む第１通信装置本体と、前記アンテナを介して、前記通信相手装置から送信された信号を受信するとともに、前記通信相手装置に対して信号を送信する送受信部と、前記送受信部で受信された受信信号に所定の処理を施すとともに、送信するべき送信信号を前記送受信部に与える信号処理部と、前記基準信号送信部とを含み、交換可能な接続部品を介して前記第１通信装置本体と接続される第２通信装置本体とを有し、前記通信装置の基準信号送信部による基準信号の送信と、前記遅延収集装置の遅延情報収集部による遅延情報の収集とは、共通の同期信号に基づいて同期して行われ、前記サーバ装置は、前記遅延収集装置で収集されて与えられる前記遅延情報を記憶する記憶部をさらに有し、前記サーバ装置の指示付与部は、予め定める収集タイミングで、前記送信指示を前記通信装置に与えるとともに、前記収集指示を前記遅延収集装置に与え、前記収集タイミング後に、前記接続部品が交換されたことを表す交換情報が与えられると、前記送信指示を前記通信装置に与えるとともに、前記収集指示を前記遅延収集装置に与え、前記サーバ装置の遅延情報付与部は、前記サーバ装置の記憶部に記憶される前記遅延情報のうち、前記収集タイミングで与えられた前記収集指示に基づいて前記遅延収集装置で収集されて前記サーバ装置に与えられた遅延情報と、前記交換情報の与えられたタイミングで与えられた前記収集指示に基づいて前記遅延収集装置で収集されて前記サーバ装置に与えられた遅延情報とに基づいて、前記接続部品の交換前後の前記遅延時間の差分値を求め、求めた差分値を含む遅延情報を前記通信装置に与えることを特徴とする。
【００１６】
また本発明に係るサーバ装置は、通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置であって、前記通信装置に対して、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示を与えるとともに、前記遅延情報を収集するための遅延収集装置に対して、前記遅延情報を収集する収集指示を与える指示付与部と、前記遅延収集装置で収集されて与えられる前記遅延情報を、前記通信回線網を介して前記通信装置に与える遅延情報付与部とを有することを特徴とする。
【００１７】
また本発明に係る通信装置は、通信相手装置と無線通信可能であり、サーバ装置と予め定める通信回線網を介して通信可能な通信装置であって、前記サーバ装置から、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示が与えられると、アンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信部と、前記基準信号に基づいて収集された前記遅延情報が前記サーバ装置から与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングを調整する送信側遅延処理部とを有することを特徴とする。
【００１８】
また本発明に係る通信装置は、通信相手装置と無線通信可能であり、サーバ装置と予め定める通信回線網を介して通信可能な通信装置であって、前記サーバ装置から、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示が与えられると、アンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信部と、前記基準信号に基づいて収集された前記遅延情報が前記サーバ装置から与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信相手装置から送信されて受信した受信信号に所定の処理を施す処理タイミングを調整する受信側遅延処理部とを有することを特徴とする。
【００１９】
また本発明に係る遅延収集装置は、通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置であって、サーバ装置から、前記遅延情報を収集する収集指示が与えられると、前記通信装置から送信され、前記遅延情報を収集するための基準となる基準信号に基づいて、前記遅延情報を収集する遅延情報収集部と、前記遅延情報収集部によって収集された前記遅延情報を前記サーバ装置に与える収集情報付与部とを有することを特徴とする。
【００２０】
また本発明に係る通信方法は、通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置と、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置とを備える通信システムにおける通信方法であって、前記サーバ装置から、前記通信装置に対して、前記遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示を与えるとともに、前記遅延収集装置に対して、前記遅延情報を収集する収集指示を与える指示付与工程と、前記サーバ装置から前記通信装置に前記送信指示が与えられると、前記通信装置からアンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信工程と、前記サーバ装置から前記遅延収集装置に前記収集指示が与えられると、前記通信装置から送信される前記基準信号に基づいて、前記遅延収集装置で前記遅延情報を収集する遅延情報収集工程と、前記遅延情報収集工程によって前記遅延収集装置で収集された前記遅延情報を前記サーバ装置に与える収集情報付与工程と、前記遅延収集装置から前記サーバ装置に与えられる前記遅延情報を、前記サーバ装置から前記通信回線網を介して前記通信装置に与える遅延情報付与工程と、前記サーバ装置から前記通信装置に前記遅延情報が与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信装置から前記通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングを調整する送信側遅延処理工程とを有することを特徴とする。
【００２１】
また本発明に係る通信方法は、通信相手装置と無線通信可能な通信装置と、前記通信装置と予め定める通信回線網を介して通信可能なサーバ装置と、前記通信装置内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置とを備える通信システムにおける通信方法であって、前記サーバ装置から、前記通信装置に対して、前記遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する送信指示を与えるとともに、前記遅延収集装置に対して、前記遅延情報を収集する収集指示を与える指示付与工程と、前記サーバ装置から前記通信装置に前記送信指示が与えられると、前記通信装置からアンテナを介して前記基準信号を送信する基準信号送信工程と、前記サーバ装置から前記遅延収集装置に前記収集指示が与えられると、前記通信装置から送信される前記基準信号に基づいて、前記遅延収集装置で前記遅延情報を収集する遅延情報収集工程と、前記遅延情報収集工程によって前記遅延収集装置で収集された前記遅延情報を前記サーバ装置に与える収集情報付与工程と、前記遅延収集装置から前記サーバ装置に与えられる前記遅延情報を、前記サーバ装置から前記通信回線網を介して前記通信装置に与える遅延情報付与工程と、前記サーバ装置から前記通信装置に前記遅延情報が与えられると、与えられた前記遅延情報に基づいて、前記通信相手装置から送信されて受信した受信信号に前記通信装置で所定の処理を施す処理タイミングを調整する受信側遅延処理工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、通信装置とサーバ装置と遅延情報収集装置とを備えて通信システムが構成される。サーバ装置の指示付与部によって、通信装置に対して送信指示が与えられるとともに、遅延収集装置に対して収集指示が与えられる。通信装置に送信指示が与えられると、通信装置の基準信号送信部によって基準信号が送信され、この基準信号に基づいて、遅延収集装置の遅延情報収集部によって遅延情報が収集される。この収集された遅延情報は、遅延収集装置の収集情報付与部によってサーバ装置に与えられ、その後、サーバ装置の遅延情報付与部によって通信回線網を介して通信装置に与えられる。この通信装置に与えられた遅延情報に基づいて、通信装置の送信側遅延処理部によって、通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングが調整される。
【００２３】
このように通信装置から実際に送信された基準信号に基づいて収集された遅延情報に基づいて、通信装置の送信タイミングが調整されるので、通信装置の送信タイミングを実際の使用状況に即して調整することが可能である。したがって、たとえば通信システムが他の通信装置を含む場合、通信装置の使用状況が他の通信装置と異なっていたとしても、通信装置の送信タイミングを、その通信装置の使用状況に応じて調整することができるので、他の通信装置と同じ送信タイミングで通信装置から信号を送信させることが可能である。
【００２４】
また本発明によれば、通信装置とサーバ装置と遅延情報収集装置とを備えて通信システムが構成される。サーバ装置の指示付与部によって、通信装置に対して送信指示が与えられるとともに、遅延収集装置に対して収集指示が与えられる。通信装置に送信指示が与えられると、通信装置の基準信号送信部によって基準信号が送信され、この基準信号に基づいて、遅延収集装置の遅延情報収集部によって遅延情報が収集される。この収集された遅延情報は、遅延収集装置の収集情報付与部によってサーバ装置に与えられ、その後、サーバ装置の遅延情報付与部によって通信回線網を介して通信装置に与えられる。この通信装置に与えられた遅延情報に基づいて、通信装置の受信側遅延処理部によって、通信相手装置から送信されて受信した受信信号に所定の処理を施す処理タイミングが調整される。
【００２５】
このように通信装置から実際に送信された基準信号に基づいて収集された遅延情報に基づいて、通信装置の処理タイミングが調整されるので、通信装置の処理タイミングを実際の使用状況に即して調整することが可能である。したがって、たとえば通信システムが他の通信装置を含む場合、通信装置の使用状況が他の通信装置と異なっていたとしても、通信装置の処理タイミングを、その通信装置の使用状況に応じて調整することができるので、通信装置で受信した信号に他の通信装置と同じタイミングで処理を施すことが可能である。
【００２６】
また本発明の一態様によれば、サーバ装置の指示付与部によって、予め定める収集タイミングで、送信指示が通信装置に与えられるとともに、収集指示が遅延収集装置に与えられる。サーバ装置からの送信指示によって通信装置から基準信号が送信され、この基準信号に基づいて遅延収集装置で遅延情報が収集されてサーバ装置に与えられ、記憶部に記憶される。収集タイミング後に、通信装置を構成する第１通信装置本体と第２通信装置本体とを接続する接続部品が交換されたことを表す交換情報が与えられると、サーバ装置の指示付与部によって、送信指示が通信装置に与えられるとともに、収集指示が遅延収集装置に与えられる。この送信指示によって通信装置から基準信号が再度送信され、この基準信号に基づいて遅延収集装置で遅延情報が収集されてサーバ装置に与えられ、記憶部に記憶される。そして、記憶部に記憶された遅延情報に基づいて、サーバ装置の遅延情報付与部によって、通信装置の接続部品の交換前後の遅延時間の差分値が求められ、この差分値を含む遅延情報が通信装置に与えられる。
【００２７】
通信装置の基準信号送信部による基準信号の送信と、遅延収集装置の遅延情報収集部による遅延情報の収集とは、共通の同期信号に基づいて同期して行われるので、通信装置の接続部品の交換前後に遅延収集装置で収集された遅延情報に基づいて求められる接続部品の交換前後の遅延時間の差分値は、接続部品の交換によって通信装置内で新たに生じる信号の遅延時間に相当する。この差分値を含む遅延情報が通信装置に与えられ、この遅延情報に基づいて送信タイミングまたは処理タイミングが調整されるので、接続部品の交換による影響を抑えることができる。
【００２８】
これによって、たとえば通信システムが他の通信装置を含む場合、通信装置の接続部品の交換によって生じる通信装置と他の通信装置との間の遅延時間のばらつきを防ぐことができる。したがって、通信装置の接続部品が交換された場合でも、他の通信装置と同じ送信タイミングで通信装置から信号を送信させることが可能であり、また通信装置で受信した信号に他の通信装置と同じタイミングで処理を施すことが可能である。
【００２９】
また本発明によれば、サーバ装置は、指示付与部と遅延情報付与部とを有する。指示付与部によって、通信装置に対して送信指示が与えられるとともに、遅延収集装置に対して収集指示が与えられる。通信装置に送信指示が与えられると、通信装置では基準信号が送信され、この基準信号に基づいて、遅延収集装置では遅延情報が収集される。遅延収集装置で収集された遅延情報が与えられると、与えられた遅延情報は、遅延情報付与部によって通信回線網を介して通信装置に与えられる。これによって通信装置では、その通信装置から実際に送信された基準信号に基づいて収集された遅延情報に基づいて、通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングを調整することができ、また通信相手装置から送信されて受信した受信信号に所定の処理を施す処理タイミングを調整することができる。したがって、通信装置の送信タイミングまたは処理タイミングを実際の使用状況に即した調整を可能とするサーバ装置を実現することができる。
【００３０】
また本発明によれば、通信装置は、基準信号送信部と送信側遅延処理部とを有する。サーバ装置から送信指示が与えられると、基準信号送信部によって基準信号が送信される。基準信号を送信することによって、遅延収集装置において、通信装置から送信された基準信号に基づいて遅延情報を収集することができる。遅延収集装置で収集された遅延情報はサーバ装置を介して通信装置に与えられる。この与えられた遅延情報に基づいて、送信側遅延処理部によって、通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングが調整される。
【００３１】
このように通信装置では、通信装置から実際に送信された基準信号に基づいて収集された遅延情報に基づいて送信タイミングが調整されるので、送信タイミングを実際の使用状況に即して調整することが可能である。したがって、たとえば通信装置が他の通信装置とともに通信システムを構成する場合、通信装置の使用状況が他の通信装置と異なっていたとしても、通信装置の送信タイミングを、その通信装置の使用状況に応じて調整することができるので、他の通信装置と同じ送信タイミングで通信装置から信号を送信させることが可能である。
【００３２】
また本発明によれば、通信装置は、基準信号送信部と受信側遅延処理部とを有する。サーバ装置から送信指示が与えられると、基準信号送信部によって基準信号が送信される。基準信号を送信することによって、遅延収集装置において、通信装置から送信された基準信号に基づいて遅延情報を収集することができる。遅延収集装置で収集された遅延情報はサーバ装置を介して通信装置に与えられる。この与えられた遅延情報に基づいて、受信側遅延処理部によって、通信相手装置から送信されて受信した受信信号に所定の処理を施す処理タイミングが調整される。
【００３３】
このように通信装置では、通信装置から実際に送信された基準信号に基づいて収集された遅延情報に基づいて処理タイミングが調整されるので、処理タイミングを実際の使用状況に即して調整することが可能である。したがって、たとえば通信装置が他の通信装置とともに通信システムを構成する場合、通信装置の使用状況が他の通信装置と異なっていたとしても、通信装置の処理タイミングを、その通信装置の使用状況に応じて調整することができるので、通信装置で受信した信号に他の通信装置と同じタイミングで処理を施すことが可能である。
【００３４】
また本発明によれば、遅延収集装置は、遅延情報収集部と収集情報付与部とを有する。サーバ装置から収集指示が与えられると、通信装置から送信される基準信号に基づいて、遅延情報収集部によって遅延情報が収集され、収集情報付与部によってサーバ装置に与えられる。これによってサーバ装置では、遅延収集装置で収集された遅延情報を通信装置に与えることができる。通信装置では、サーバ装置から与えられた遅延情報に基づいて、通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングを調整することができ、また通信相手装置から送信されて受信した受信信号に所定の処理を施す処理タイミングを調整することができる。つまり通信装置では、その通信装置から実際に送信された基準信号に基づいて収集された遅延情報に基づいて、送信タイミングまたは処理タイミングを調整することができる。したがって、通信装置の送信タイミングまたは処理タイミングを実際の使用状況に即した調整を可能とする遅延収集装置を実現することができる。
【００３５】
また本発明によれば、通信システムでは、指示付与工程において、サーバ装置から、通信装置に対して送信指示が与えられるとともに、遅延収集装置に対して収集指示が与えられる。通信装置に送信指示が与えられると、基準信号送信工程において、通信装置からアンテナを介して基準信号が送信される。この基準信号に基づいて、遅延情報収集工程において、遅延収集装置で遅延情報が収集される。この収集された遅延情報は、収集情報付与工程においてサーバ装置に与えられ、その後、遅延情報付与工程において、サーバ装置から通信回線網を介して通信装置に与えられる。この通信装置に与えられた遅延情報に基づいて、送信側遅延処理工程において、通信装置から通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングが調整される。
【００３６】
このように通信装置から実際に送信された基準信号に基づいて収集された遅延情報に基づいて、通信装置の送信タイミングが調整されるので、通信装置の送信タイミングを実際の使用状況に即して調整することが可能である。したがって、たとえば通信システムが他の通信装置を含む場合、通信装置の使用状況が他の通信装置と異なっていたとしても、通信装置の送信タイミングを、その通信装置の使用状況に応じて調整することができるので、他の通信装置と同じ送信タイミングで通信装置から信号を送信させることが可能である。
【００３７】
また本発明によれば、通信システムでは、指示付与工程において、サーバ装置から、通信装置に対して送信指示が与えられるとともに、遅延収集装置に対して収集指示が与えられる。通信装置に送信指示が与えられると、基準信号送信工程において、通信装置からアンテナを介して基準信号が送信される。この基準信号に基づいて、遅延情報収集工程において、遅延収集装置で遅延情報が収集される。この収集された遅延情報は、収集情報付与工程においてサーバ装置に与えられ、その後、遅延情報付与工程において、サーバ装置から通信回線網を介して通信装置に与えられる。この通信装置に与えられた遅延情報に基づいて、受信側遅延処理工程において、通信相手装置から送信されて受信した受信信号に通信装置で所定の処理を施す処理タイミングが調整される。
【００３８】
このように通信装置から実際に送信された基準信号に基づいて収集された遅延情報に基づいて、通信装置の処理タイミングが調整されるので、通信装置の処理タイミングを実際の使用状況に即して調整することが可能である。したがって、たとえば通信システムが他の通信装置を含む場合、通信装置の使用状況が他の通信装置と異なっていたとしても、通信装置の処理タイミングを、その通信装置の使用状況に応じて調整することができるので、通信装置で受信した信号に他の通信装置と同じタイミングで処理を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の前提となる通信装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】通信装置１におけるアレイ処理部１９の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の一形態である通信システム３０の構成を示すブロック図である。
【図４】通信装置３１の第１ＲＦ部３５の構成を示すブロック図である。
【図５】通信装置３１の遅延処理部４８およびアレイ処理部４９の構成を示すブロック図である。
【図６】サーバ装置３２における遅延情報収集処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】通信装置３１におけるタイミング調整処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】他の通信装置３１Ａにおける遅延情報収集処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
＜前提技術＞
本発明の通信装置を説明する前に、本発明の前提となる通信装置について説明する。図１は、本発明の前提となる通信装置１の構成を示すブロック図である。
【００４１】
通信装置１は、第１〜第４アンテナ素子２ａ〜２ｄを有するアレイアンテナ２と、各アンテナ素子２ａ〜２ｄにそれぞれ接続され、送受信切換スイッチ７、送信回路８および受信回路９を有する第１〜第４無線（略称：ＲＦ）部３〜６とを含む無線部１０、第１〜第４ＲＦ部３〜６の送信回路８に接続される第１〜第４デジタル／アナログ（略称：Ｄ／Ａ）変換部１１，１３，１５，１７、第１〜第４ＲＦ部３〜６の受信回路９に接続される第１〜第４アナログ／デジタル（略称：Ａ／Ｄ）変換部１２，１４，１６，１８、第１〜第４Ｄ／Ａ変換部１１，１３，１５，１７および第１〜第４Ａ／Ｄ変換部１２，１４，１６，１８に接続されるアレイ処理部１９、ならびにアレイ処理部１９に接続される通信処理部２０を備えて構成される。第１〜第４ＲＦ部３〜６の構成は同一であるので、図１では、第１ＲＦ部３の構成のみ図示し、第２〜第４ＲＦ部４〜６の構成については図示を省略している。
【００４２】
図２は、通信装置１におけるアレイ処理部１９の構成を示すブロック図である。アレイ処理部１９は、第１〜第４Ａ／Ｄ変換部１２，１４，１６，１８とそれぞれ接続される第１〜第４受信ミキサ部２１ａ〜２１ｄ、受信ウェイトベクトル計算機２３および送信ウェイトベクトル計算機２４を有するウェイト演算部２２、信号合成部２５、ならびに第１〜第４Ｄ／Ａ変換部１１，１３，１５，１７とそれぞれ接続される第１〜第４送信ミキサ部２６ａ〜２６ｄを備える。
【００４３】
アレイアンテナ２の各アンテナ素子２ａ〜２ｄを介して受信された受信信号は、第１〜第４ＲＦ部３〜６の送受信切換スイッチ７を介して受信回路９に与えられ、第１〜第４Ａ／Ｄ変換部１２，１４，１６，１８を経由してアレイ処理部１９の第１〜第４受信ミキサ部２１ａ〜２１ｄ、ウェイト演算部２２の受信ウェイトベクトル計算機２３および送信ウェイトベクトル計算機２４にそれぞれ与えられる。
【００４４】
ウェイト演算部２２は、アレイアンテナ２の指向性を制御するためのウェイトと呼ばれる重み付け係数を算出する。受信ウェイトベクトル計算機２３は、与えられた受信信号と参照信号とに基づいて、受信信号の重み付けに使用する受信ウェイトを算出する。送信ウェイトベクトル計算機２４は、与えられた受信信号と参照信号とに基づいて、送信信号の重み付けに使用する送信ウェイトを算出する。
【００４５】
第１〜第４受信ミキサ部２１ａ〜２１ｄは、第１〜第４Ａ／Ｄ変換部１２，１４，１６，１８から与えられた信号に、ウェイト演算部２２の受信ウェイトベクトル計算機２３で算出された受信ウェイトを乗算し、乗算した結果得られた信号を信号合成部２５に与える。信号合成部２５は、第１〜第４受信ミキサ部２１ａ〜２１ｄから与えられた信号を加算し、アレイ合成信号として、通信処理部２０に出力する。
【００４６】
送信するべき送信信号が通信処理部２０からアレイ処理部１９に与えられると、その与えられた送信信号は、第１〜第４送信ミキサ部２６ａ〜２６ｄに与えられる。第１〜第４送信ミキサ部２６ａ〜２６ｄでは、通信処理部２０から与えられた送信信号に、ウェイト演算部２２の送信ウェイトベクトル計算機２４で算出された送信ウェイトが乗算され、乗算した結果得られた信号は第１〜第４Ｄ／Ａ変換部１１，１３，１５，１７にそれぞれ与えられる。第１〜第４Ｄ／Ａ変換部１１，１３，１５，１７に与えられた信号は、その後、第１〜第４ＲＦ部３〜６の送信回路８に与えられ、送受信切換スイッチ７を経由して、アレイアンテナ２の各アンテナ素子２ａ〜２ｄに与えられ、各アンテナ素子２ａ〜２ｄを介して送信される。
【００４７】
以上に述べたアレイ処理部１９における受信ウェイトの乗算処理および送信ウェイトの乗算処理を、以下では「アレイ処理」という。アレイ処理部１９におけるアレイ処理による効果を有効に発揮させるためには、アレイ処理部１９から出力される信号を、アレイアンテナ２の各アンテナ素子２ａ〜２ｄで同じタイミングで送信させることが望ましく、また各アンテナ素子２ａ〜２ｄで受信した受信信号を、同じタイミングでアレイ処理部１９に入力させることが望ましい。
【００４８】
しかし図１に示す通信装置１では、各ＲＦ部３〜６の送信回路８および受信回路９に含まれるフィルタの性能のばらつきなどに起因して、第１〜第４ＲＦ部３〜６間において、信号の遅延時間にばらつきが生じる。この遅延時間のばらつきによって、第１〜第４アンテナ素子２ａ〜２ｄ間においても信号の受信タイミングおよび送信タイミングが異なるので、アレイ処理部１９におけるアレイ合成などのアレイ処理に不具合が生じるという問題がある。
【００４９】
通信装置１では、遅延時間を調節する機能は実装されていないので、通信装置１が、より高速な変調方式を採用するに従って、第１〜第４アンテナ素子２ａ〜２ｄ間における送受信のタイミングの違いが顕著となり、アレイ合成などのアレイ処理の性能を劣化させるという問題がある。
【００５０】
また、通信装置１がＰＨＳなどの移動通信システムの無線基地局装置として用いられる場合、移動通信システムには、通信装置１だけでなく、他の通信装置も無線基地局装置として備えられる。これら複数の通信装置が通信端末装置の周囲に存在することになるが、これらの通信装置のうち、通信端末装置が通信する通信装置は、その通信端末装置の移動に伴って、ハンドオーバによって切換えられる。
【００５１】
複数の通信装置間で、送信した信号が通信端末装置に到達するまでの時間にばらつきがあると、たとえば他の通信装置が通信端末装置と通信しているときに、通信装置１から送信された信号が遅れて通信端末装置に到達して干渉信号となり、通信端末装置の通信を阻害するおそれがある。したがってＰＨＳなどの移動通信システムでは、各通信装置が同じタイミングで、通信端末装置と信号を送受信することが望ましい。
【００５２】
しかし、前述の移動通信システムのような通信システムを構築した段階で、複数の通信装置が同期して通信端末装置と信号を送受信するように構成していたとしても、たとえば、ある通信装置で部品を交換すると、その通信装置内で生じる信号の遅延時間に変化が生じ、信号の送受信タイミングが他の通信装置とずれるという問題が生じることがある。
【００５３】
たとえば各通信装置が、アンテナなどを含む第１装置本体と、アレイ処理部などを含む第２装置本体とを有し、第１装置本体がビルの屋外の鉄塔などに設置され、ケーブルを介して、ビルの屋内に設置される第２装置本体と接続される構成である場合、第１装置本体と第２装置本体との距離が長く、ケーブルで生じる信号の遅延の影響が大きい。したがって、ある通信装置でケーブルを交換すると、ケーブルを交換した通信装置と他の通信装置との間で、信号の送受信タイミングにばらつきが生じるという問題が生じることがある。
【００５４】
そこで本発明の通信装置および通信装置を備える通信システムでは、上記の問題点を解消するために、以下に示す実施の形態の構成を採用している。
【００５５】
＜実施の形態＞
図３は、本発明の実施の一形態である通信システム３０の構成を示すブロック図である。通信システム３０は、通信装置３１とサーバ装置３２と他の通信装置３１Ａ，３１Ｂとを備えて構成される。本実施の形態において、通信システム３０を構成する各装置、すなわち通信装置３１、サーバ装置３２および他の通信装置３１Ａ，３１Ｂは、各装置間で同期されている。具体的には、サーバ装置３２から通信装置３１および他の通信装置３１Ａ，３１Ｂに対して、共通の同期信号が与えられ、この同期信号に基づいて、通信装置３１および他の通信装置３１Ａ，３１Ｂが同期される。
【００５６】
通信装置３１は、次世代ＰＨＳに準拠した基地局として機能する。通信装置３１は、外部の通信装置である通信相手装置と無線通信可能に構成される。他の通信装置３１Ａ，３１Ｂは、通信装置３１と同一の構成であり、通信相手装置と無線通信可能に構成される。通信相手装置は、次世代ＰＨＳに準拠した通信端末装置として機能する。通信装置３１と、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂとは、互いに無線通信可能に構成される。
【００５７】
他の通信装置３１Ａ，３１Ｂは、通信装置３１と同一の構成であるので、具体的な構成については、図示および共通する説明を省略する。本実施の形態では、２つの他の通信装置３１Ａ，３１Ｂが備えられる場合を想定しているが、他の通信装置は、１つであってもよく、また３つ以上であってもよい。本実施の形態において、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂは、通信装置３１内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集するための遅延収集装置として機能する。前述のように通信装置３１および他の通信装置３１Ａ，３１Ｂは、サーバ装置３２から与えられる共通の同期信号に基づいて同期される。
【００５８】
本実施の形態において、通信装置３１は、アダプティブアレイアンテナ（Adaptive Array Antenna）方式で通信を行う通信装置である。アダプティブアレイアンテナ方式では、複数のアンテナ素子３４ａ〜３４ｄを有するアレイアンテナ３４から得られる信号に関して、所望の信号に対する利得が増加するとともに、不要な信号に対する減衰量が大きくなるように、アダプティブすなわち適応的に、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄへウェイト付け、すなわち重み付けを行う。次世代ＰＨＳでの基地局は、通信相手装置である通信端末装置から送信される既知信号を用いて、アレイアンテナ３４に適用するウェイトを算出し、そのウェイトに基づいて、アレイアンテナ３４から通信端末装置に信号を送信している。これによって基地局では、アレイアンテナ３４による指向性が通信端末装置に向くようにビームフォーミングされる。
【００５９】
このように、次世代ＰＨＳに準拠した基地局である本実施の形態の通信装置３１は、通信相手装置である通信端末装置からの既知信号に基づいて、当該通信端末装置に対応したウェイトを算出し、算出したウェイトに基づいて、当該通信端末装置にアレイアンテナ３４から信号を送信する。また当該通信端末装置から受信した信号に対して、算出したウェイトに基づいて重み付けを行う。
【００６０】
通信装置３１は、図３に示すように、第１通信装置本体３３Ａと、第２通信装置本体３３Ｂとを備える。第１通信装置本体３３Ａと第２通信装置本体３３Ｂとは、交換可能な接続部品、具体的にはケーブルＣ１〜Ｃ４を介して接続される。第１通信装置本体３３Ａは、たとえばビルの屋外の鉄塔に設置され、第２通信装置本体３３Ｂは、そのビルの屋内に設置される。
【００６１】
第１通信装置本体３３Ａは、第１アンテナ素子３４ａ、第２アンテナ素子３４ｂ、第３アンテナ素子３４ｃおよび第４アンテナ素子３４ｄを有するアレイアンテナ３４と、第１アンプ処理部９１、第２アンプ処理部９２、第３アンプ処理部９３および第４アンプ処理部９４とを備える。
【００６２】
第１アンプ処理部９１は、第１フィルタｆ１および第１アンプＡ１を有する。第１フィルタｆ１は、第１アンテナ素子３４ａと第１アンプＡ１との間に接続され、不要波を取除くために設けられる。第１アンプＡ１は、第１ケーブルＣ１を介して第２通信装置本体３３Ｂの第１ＲＦ部３５と接続される。第１アンプＡ１は、第１フィルタｆ１から与えられた信号の入力電圧を所望の設定値に応じた利得で増幅して出力する。第１アンプＡ１は、たとえば第１通信装置本体３３Ａが設置される場所と、第２通信装置本体３３Ｂが設置される場所との距離が長く、第１ケーブルＣ１の長さが長い場合に、第１ケーブルＣ１を伝送されている間に信号が弱まって無線出力が低くなってしまうことを防ぐために設けられる。第１アンプＡ１から出力された信号は、第１ケーブルＣ１を介して第２通信装置本体３３Ｂの第１ＲＦ部３５に与えられる。
【００６３】
第２〜第４アンプ処理部９２〜９４は、第１アンプ処理部９１と同様の構成である。具体的に述べると、第２アンプ処理部９２は、第２フィルタｆ２および第１アンプＡ２を有する。第２フィルタｆ２は、第２アンテナ素子３４ｂと第２アンプＡ２との間に接続され、不要波を取除くために設けられる。第２アンプＡ２は、第２ケーブルＣ２を介して第２通信装置本体３３Ｂの第２ＲＦ部３６と接続される。第２アンプＡ２は、第２フィルタｆ２から与えられた信号の入力電圧を所望の設定値に応じた利得で増幅して出力する。第２アンプＡ２から出力された信号は、第２ケーブルＣ２を介して第２通信装置本体３３Ｂの第２ＲＦ部３６に与えられる。
【００６４】
第３アンプ処理部９３は、第３フィルタｆ３および第３アンプＡ３を有する。第３フィルタｆ３は、第３アンテナ素子３４ｃと第３アンプＡ３との間に接続され、不要波を取除くために設けられる。第３アンプＡ３は、第３ケーブルＣ３を介して第２通信装置本体３３Ｂの第３ＲＦ部３７と接続される。第３アンプＡ３は、第３フィルタｆ３から与えられた信号の入力電圧を所望の設定値に応じた利得で増幅して出力する。第３アンプＡ３から出力された信号は、第３ケーブルＣ３を介して第２通信装置本体３３Ｂの第３ＲＦ部３７に与えられる。
【００６５】
第４アンプ処理部９４は、第４フィルタｆ４および第４アンプＡ４を有する。第４フィルタｆ４は、第４アンテナ素子３４ｄと第４アンプＡ４との間に接続され、不要波を取除くために設けられる。第４アンプＡ４は、第４ケーブルＣ４を介して第２通信装置本体３３Ｂの第４ＲＦ部３８と接続される。第４アンプＡ４は、第４フィルタｆ４から与えられた信号の入力電圧を所望の設定値に応じた利得で増幅して出力する。第４アンプＡ４から出力された信号は、第４ケーブルＣ４を介して第２通信装置本体３３Ｂの第４ＲＦ部３８に与えられる。
【００６６】
第２通信装置本体３３Ｂは、第１ＲＦ部３５、第２ＲＦ部３６、第３ＲＦ部３７および第４ＲＦ部３８を有する無線部３９、第１Ｄ／Ａ変換部４０、第１Ａ／Ｄ変換部４１、第２Ｄ／Ａ変換部４２、第２Ａ／Ｄ変換部４３、第３Ｄ／Ａ変換部４４、第３Ａ／Ｄ変換部４５、第４Ｄ／Ａ変換部４６、第４Ａ／Ｄ変換部４７、遅延処理部４８、アレイ処理部４９、通信処理部５０、通信装置側制御部７６、通信装置側インタフェース部７７、ならびに通信装置側記憶部７８を備えて構成される。無線部３９は、送受信部および基準信号送信部に相当し、遅延処理部４８、アレイ処理部４９および通信処理部５０は、信号処理部に相当する。通信装置３１、より詳細には通信装置３１の通信装置本体３３は、通信装置側インタフェース部７７を介してサーバ装置３２と接続される。通信装置側インタフェース部７７は、たとえばＧＰＩＢ（General Purpose Interface Bus；IEEE488）によって実現される。
【００６７】
通信装置側制御部７６は、遅延処理部４８を制御する。図３では、通信装置側制御部７６から遅延処理部４８に向かう矢符のみを記載しているが、通信装置側制御部７６は、遅延処理部４８だけでなく、第１〜第４ＲＦ部３５〜３８、第１〜第４Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６、第１〜第４Ａ／Ｄ変換部４１，４３，４５，４７、遅延処理部４８、アレイ処理部４９、通信処理部５０、通信装置側インタフェース部７７および通信装置側記憶部７８を含む、通信装置本体３３を構成するハードウェア資源を統括的に制御する。通信装置側制御部７６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実現される。
【００６８】
通信装置側制御部７６は、同期手段としても機能する。通信装置側制御部７６は、サーバ装置３２から与えられる同期信号に基づいて、サーバ装置３２と同期して、通信装置本体３３を構成するハードウェア資源を制御する。
【００６９】
サーバ装置３２は、予め定める通信回線網を介して通信装置３１と通信可能に構成される。またサーバ装置３２は、予め定める通信回線網を介して他の通信装置３１Ａ，３１Ｂと通信可能に構成される。サーバ装置３２は、サーバ装置側制御部８１、サーバ装置側インタフェース部８２およびサーバ装置側記憶部８３を備えて構成される。サーバ装置側制御部８１は、指示付与部および遅延情報付与部に相当する。サーバ装置側記憶部８３は、記憶部に相当する。
【００７０】
サーバ装置３２は、サーバ装置側インタフェース部８２を介して通信装置本体３３と接続される。サーバ装置側インタフェース部８２は、たとえばＧＰＩＢによって実現される。サーバ装置側制御部８１は、ＣＰＵによって実現される。サーバ装置側制御部８１は、サーバ装置側インタフェース部８２およびサーバ装置側記憶部８３を含む、サーバ装置３２を構成するハードウェア資源を統括的に制御する。サーバ装置側制御部８１は、同期手段としても機能する。サーバ装置側制御部８１は、通信装置３１および他の通信装置３１Ａ，３１Ｂに対して、同期するための共通の同期信号を与える。
【００７１】
サーバ装置側制御部８１は、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂを用いて、通信装置３１内で生じる信号の遅延時間に関する遅延情報を収集する遅延情報収集処理を行う。遅延情報収集処理において、サーバ装置側制御部８１は、遅延情報を収集する対象である通信装置３１に対して、サーバ装置側インタフェース部８２を介して、遅延情報を収集するための基準となる基準信号を送信する指示である送信指示を与える。またサーバ装置側制御部８１は、遅延収集装置に相当する他の通信装置３１Ａ，３１Ｂに対して、サーバ装置側インタフェース部８２を介して、遅延情報を収集する指示である収集指示を与える。
【００７２】
通信装置３１の通信装置側制御部７６は、サーバ装置側制御部８１から送信指示が与えられると、無線部３９によって、アレイアンテナ３４を介して基準信号を送信させる。無線部３９は、通信装置側制御部７６の指示に基づいて、アレイアンテナ３４を介して基準信号を送信する。
【００７３】
他の通信装置３１Ａ，３１Ｂの通信装置側制御部は、サーバ装置側制御部８１から収集指示が与えられると、無線部に対して、通信装置３１から送信される基準信号を、アレイアンテナを介して受信するように指示する。通信装置３１から送信された基準信号が無線部で受信されると、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂの通信装置側制御部は、受信した基準信号に基づいて遅延情報を収集し、収集した遅延情報（以下「収集遅延情報」という場合がある）を、通信装置側インタフェース部から通信回線網を介してサーバ装置３２に与える。他の通信装置３１Ａ，３１Ｂの通信装置側制御部は、遅延情報収集部および収集情報付与部に相当する。
【００７４】
他の通信装置３１Ａ，３１Ｂで収集されてサーバ装置３２に与えられる収集遅延情報は、サーバ装置側インタフェース部８２を介して、サーバ装置側制御部８１に与えられる。サーバ装置側制御部８１は、収集遅延情報が与えられると、その与えられた収集遅延情報を、サーバ装置側インタフェース部８２から通信回線網を介して通信装置３１に与えるとともに、サーバ装置側記憶部８３に記憶する。
【００７５】
サーバ装置側制御部８１から通信装置３１に与えられる収集遅延情報は、通信装置側インタフェース部７７を介して、通信装置側制御部７６に与えられる。通信装置側制御部７６は、サーバ装置側制御部８１から収集遅延情報が与えられると、与えられた収集遅延情報に基づいて、通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミング、および通信相手装置から送信されて受信した受信信号に所定の処理を施す処理タイミングを調整するように遅延処理部４８に指示する。遅延処理部４８は、通信装置側制御部７６の指示に従い、与えられた収集遅延情報に基づいて、送信タイミングおよび処理タイミングを調整する。
【００７６】
図４は、通信装置３１の第１ＲＦ部３５の構成を示すブロック図である。図４では、第１アンテナ素子３４ａ、第１アンプ処理部９１、第１Ｄ／Ａ変換部４０および第１Ａ／Ｄ変換部４１を合わせて示す。第１ＲＦ部３５は、送受信切換スイッチ５１、第１送信側スイッチ５２、３００ｋＨｚ帯域送信回路５３、９００ｋＨｚ帯域送信回路５４、第２送信側スイッチ５５、第１受信側スイッチ５６、３００ｋＨｚ帯域受信回路５７、９００ｋＨｚ帯域受信回路５８および第２受信側スイッチ５９を備える。第２〜第４ＲＦ部３６〜３８は、第１ＲＦ部３５と同一の構成であるので、第２〜第４ＲＦ部３６〜３８については、図示および共通する説明を省略する。
【００７７】
アレイアンテナ３４の第１〜第４アンテナ素子３４ａ〜３４ｄは、通信相手装置から送信された信号を受信するアンテナ、および通信相手装置に対して信号を送信するアンテナとして機能する。第１アンテナ素子３４ａと送受信切換スイッチ５１との間には、第１フィルタｆ１および第１アンプＡ１を有する第１アンプ処理部９１が設けられている。送受信切換スイッチ５１は、受信状態であるか、送信状態であるかに応じて、第１送信側スイッチ５２および第１受信側スイッチ５６のいずれかを選択して、第１アンプＡ１に接続する。送受信切換スイッチ５１は、受信状態では、第１受信側スイッチ５６と第１アンプＡ１とを接続するように接続状態が切換えられ、送信状態では、第１送信側スイッチ５２と第１アンプＡ１とを接続するように接続状態が切換えられる。送受信切換スイッチ５１は、前述の図３に示す通信装置側制御部７６によって制御され、受信状態における接続状態と送信状態における接続状態とが時分割で切換えられる。
【００７８】
受信状態において、アレイアンテナ３４の第１アンテナ素子３４ａを介して受信された受信信号は、第１アンプ処理部９１の第１フィルタｆ１および第１アンプＡ１、ならびに第１ＲＦ部３５の送受信切換スイッチ５１を介して、第１受信側スイッチ５６に与えられる。第１受信側スイッチ５６は、３００ｋＨｚ帯域受信回路５７と９００ｋＨｚ帯域受信回路５８とを選択的に切換えて、送受信切換スイッチ５１に接続する。
【００７９】
３００ｋＨｚ帯域受信回路５７および９００ｋＨｚ帯域受信回路５８は、第１フィルタｆ１、第１アンプＡ１および送受信切換スイッチ５１を介して第１アンテナ素子３４ａから与えられた受信信号に対して、各周波数帯域幅に応じた増幅処理およびダウンコンバートを行うことによって、受信信号をベースバンド信号に変換して第２受信側スイッチ５９に与える。第２受信側スイッチ５９は、第１受信側スイッチ５６と連動して、３００ｋＨｚ帯域受信回路５７と９００ｋＨｚ帯域受信回路５８とを選択的に切換えて、第１Ａ／Ｄ変換部４１に接続する。第２受信側スイッチ５９は、３００ｋＨｚ帯域受信回路５７または９００ｋＨｚ帯域受信回路５８から与えられたベースバンド信号を第１Ａ／Ｄ変換部４１に与える。第１および第２受信側スイッチ５６，５９は、前述の図３に示す通信装置側制御部７６によって制御される。
【００８０】
送信状態において、送信するべき送信信号として第１Ｄ／Ａ変換部４０にベースバンド信号が与えられると、その与えられたベースバンド信号は、第２送信側スイッチ５５に与えられる。第２送信側スイッチ５５は、３００ｋＨｚ帯域送信回路５３と９００ｋＨｚ帯域送信回路５４とを選択的に切換えて、第１Ｄ／Ａ変換部４０に接続する。３００ｋＨｚ帯域送信回路５３および９００ｋＨｚ帯域送信回路５４は、第２送信側スイッチ５５を介して第１Ｄ／Ａ変換部４０から与えられたベースバンド信号を、アップコンバートおよび増幅処理を行うことによって無線信号に変換して、第１送信側スイッチ５２に与える。
【００８１】
第１送信側スイッチ５２は、第２送信側スイッチ５５と連動して、３００ｋＨｚ帯域送信回路５３と９００ｋＨｚ帯域送信回路５４とを選択的に切換えて、送受信切換スイッチ５１に接続する。第１送信側スイッチ５２は、３００ｋＨｚ帯域送信回路５３または９００ｋＨｚ帯域送信回路５４から与えられた無線信号を送受信切換スイッチ５１に与える。送受信切換スイッチ５１は、第１送信側スイッチ５２から与えられた無線信号を、第１アンプＡ１および第１フィルタｆ１を介して第１アンテナ素子３４ａに与える。これによって、第１アンテナ素子３４ａを介して通信対象の通信相手装置に向かって無線信号が送信される。第１および第２送信側スイッチ５２，５５は、前述の図３に示す通信装置側制御部７６によって制御される。
【００８２】
図５は、通信装置３１の遅延処理部４８およびアレイ処理部４９の構成を示すブロック図である。遅延処理部４８は、受信側遅延処理部６０および送信側遅延処理部７０を備える。アレイ処理部４９は、第１受信ミキサ部６５ａ、第２受信ミキサ部６５ｂ、第３受信ミキサ部６５ｃ、第４受信ミキサ部６５ｄ、信号合成部６６、ウェイト演算部６７、第１送信ミキサ部７５ａ、第２送信ミキサ部７５ｂ、第３送信ミキサ部７５ｃおよび第４送信ミキサ部７５ｄを備える。ウェイト演算部６７は、受信ウェイトベクトル計算機６８および送信ウェイトベクトル計算機６９を備える。
【００８３】
遅延処理部４８の受信側遅延処理部６０は、第１受信タイミング調整部６１、第２受信タイミング調整部６２、第３受信タイミング調整部６３および第４受信タイミング調整部６４を備える。第１受信タイミング調整部６１は、第１Ａ／Ｄ変換部４１および第１受信ミキサ部６５ａに接続される。第２受信タイミング調整部６２は、第２Ａ／Ｄ変換部４３および第２受信ミキサ部６５ｂに接続される。第３受信タイミング調整部６３は、第３Ａ／Ｄ変換部４５および第３受信ミキサ部６５ｃに接続される。第４受信タイミング調整部６４は、第４Ａ／Ｄ変換部４７および第４受信ミキサ部６５ｄに接続される。また第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４は、ウェイト演算部６７の受信ウェイトベクトル計算機６８および送信ウェイトベクトル計算機６９にそれぞれ接続される。
【００８４】
アレイアンテナ３４の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して受信された受信信号は、各アンプ処理部９１〜９４、各ＲＦ部３５〜３８および各Ａ／Ｄ変換部４１，４３，４５，４７を経由して、遅延処理部４８の各受信タイミング調整部６１〜６４に与えられる。
【００８５】
各受信タイミング調整部６１〜６４は、アレイアンテナ３４の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄと遅延処理部４８との間で生じる受信信号の遅延時間である受信遅延時間に関する受信遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して受信された受信信号に、アレイ処理部４９で所定の処理を施すタイミングを調整する。本実施の形態において、「所定の処理」とは、第１〜第４受信ミキサ部６５ａ〜６５ｄによる受信ウェイトの乗算処理をいう。
【００８６】
受信遅延情報は、たとえば通信装置３１の製造工程において求められ、通信装置側記憶部８３に記憶される。受信遅延情報は、受信遅延時間そのものでもよく、受信遅延時間から求められる受信タイミング情報であってもよい。受信タイミング情報は、たとえば、受信遅延時間を通信装置３１内で使用されるサンプリングクロックで除算して得られるサンプリング数、すなわち受信遅延時間がサンプリングクロックの何クロック分かを表す情報である。
【００８７】
各受信タイミング調整部６１〜６４では、受信遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して受信された受信信号に与えるべき遅延時間が設定されている。以下では、この設定された遅延時間を「設定受信遅延時間」という場合がある。各受信タイミング調整部６１〜６４は、各Ａ／Ｄ変換部４１，４３，４５，４７から与えられた受信信号を、設定受信遅延時間だけ遅延させてアレイ処理部４９に出力する。設定受信遅延時間は、前述のようにサーバ装置３２から収集遅延情報が与えられると、与えられた収集遅延情報に基づいて補正される。このように収集遅延情報に基づいて補正された設定受信遅延時間だけ受信信号を遅延させてアレイ処理部４９に出力することは、収集遅延情報に基づいて処理タイミングを調整することに相当する。
【００８８】
第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４に与えられた受信信号は、第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４でタイミングを調整された後、アレイ処理部４９の第１〜第４受信ミキサ部６５ａ〜６５ｄ、ウェイト演算部６７の受信ウェイトベクトル計算機６８および送信ウェイトベクトル計算機６９にそれぞれ与えられる。ウェイト演算部６７は、アレイアンテナ３４の指向性を制御するためのウェイトと呼ばれる重み付け係数を算出する。
【００８９】
受信ウェイトベクトル計算機６８は、第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４から与えられた受信信号と参照信号とに基づいて、ウェイトのうち、受信信号の重み付けに使用される受信ウェイトを算出する。送信ウェイトベクトル計算機６９は、第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４から与えられた受信信号と参照信号とに基づいて、ウェイトのうち、送信信号の重み付けに使用される送信ウェイトを算出する。
【００９０】
受信ウェイトベクトル計算機６８は、たとえば最小２乗誤差法に基づく適応アルゴリズムによって、第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４から与えられた各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄによる受信信号と参照信号との２乗誤差が最小になるように制御して受信ウェイトを算出する。同様に送信ウェイト計算機６９は、受信信号と参照信号とを用いて、受信信号と参照信号との２乗誤差が最小になるように制御して送信ウェイトを算出する。
【００９１】
第１〜第４受信ミキサ部６５ａ〜６５ｄは、第１〜第４受信タイミング調整部６１〜６４から与えられた受信信号に、ウェイト演算部６７の受信ウェイトベクトル計算機６８で算出された受信ウェイトを乗算し、乗算した結果得られた信号を信号合成部６６に与える。信号合成部６６は、第１〜第４受信ミキサ部６５ａ〜６５ｄから与えられた信号を加算し、アレイ合成信号として、前述の図３に示す通信処理部５０に出力する。通信処理部５０は、アレイ処理部４９から与えられるアレイ合成信号を復調し、誤り訂正復号などの処理を行うことによって、受信データを取得する。
【００９２】
図５に戻って、送信側遅延処理部７０は、第１送信タイミング調整部７１、第２送信タイミング調整部７２、第３送信タイミング調整部７３および第４送信タイミング調整部７４を備える。第１送信タイミング調整部７１は、第１送信ミキサ部７５ａおよび第１Ｄ／Ａ変換部４０に接続される。第２送信タイミング調整部７２は、第２送信ミキサ部７５ｂおよび第２Ｄ／Ａ変換部４２に接続される。第３送信タイミング調整部７３は、第３送信ミキサ部７５ｃおよび第３Ｄ／Ａ変換部４４に接続される。第４送信タイミング調整部７４は、第４送信ミキサ部７５ｄおよび第４Ｄ／Ａ変換部４６に接続される。
【００９３】
第１〜第４送信タイミング調整部７１〜７４は、アレイアンテナ３４の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄとアレイ処理部４９との間で生じる送信信号の遅延時間である送信遅延時間に関する送信遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミングを調整する。第１〜第４送信タイミング調整部７１〜７４は、アレイ処理部４９から与えられる送信信号を各Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６に与えるタイミングを調整することによって、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミングを調整する。
【００９４】
「各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミング」とは、アレイ処理部４９から遅延処理部４８および第１〜第４Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６を介して無線部３９に与えられた送信信号が、各ＲＦ部３５〜３９および各アンプ処理部９１〜９４を経由して、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに到達するタイミングをいう。送信遅延情報は、たとえば通信装置３１の製造工程において求められ、通信装置側記憶部８３に記憶される。送信遅延情報は、送信遅延時間そのものでもよく、送信遅延時間から求められる送信タイミング情報であってもよい。送信タイミング情報は、たとえば、送信遅延時間を通信装置３１内で使用されるサンプリングクロックで除算して得られるサンプリング数、すなわち送信遅延時間がサンプリングクロックの何クロック分かを表す情報である。
【００９５】
各送信タイミング調整部７１〜７４では、送信遅延情報に基づいて、アレイ処理部４９から与えられる送信信号に与えるべき遅延時間が設定されている。以下では、この設定された遅延時間を「設定送信遅延時間」という場合がある。各送信タイミング調整部７１〜７４は、各送信ミキサ部７５ａ〜７５ｄから与えられる送信信号を、設定送信遅延時間だけ遅延させて、各Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６に出力する。設定送信遅延時間は、前述のようにサーバ装置３２から収集遅延情報が与えられると、与えられた収集遅延情報に基づいて補正される。このように収集遅延情報に基づいて補正された設定送信遅延時間だけ送信信号を遅延させて各Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６に出力することは、収集遅延情報に基づいて送信タイミングを調整することに相当する。以下では、設定送信遅延時間と前述の設定受信遅延時間とを合わせて、設定遅延時間という場合がある。
【００９６】
前述の図３に示す通信処理部５０では、通信相手装置に送信するべき送信信号としてのデジタル信号に対して、誤り訂正符号化などの処理を行い、デジタル信号を複数のキャリア周波数のいずれかで変調する。通信処理部５０によって変調されたデジタル信号は、アレイ処理部４９に与えられる。送信するべき送信信号が通信処理部５０からアレイ処理部４９に与えられると、その与えられた送信信号は、図５に示す第１〜第４送信ミキサ部７５ａ〜７５ｄに与えられる。第１〜第４送信ミキサ部７５ａ〜７５ｄは、通信処理部５０から与えられた送信信号に、ウェイト演算部６７の送信ウェイトベクトル計算機６９で算出された送信ウェイトをそれぞれ乗算し、乗算した結果得られた送信信号を、第１〜第４送信タイミング調整部７１〜７４のうち、対応する送信タイミング調整部７１〜７４に与える。
【００９７】
第１〜第４送信タイミング調整部７１〜７４に与えられた送信信号は、第１〜第４送信タイミング調整部７１〜７４でそれぞれタイミングを調整された後、第１〜第４Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６にそれぞれ与えられる。第１〜第４Ｄ／Ａ変換部４０，４２，４４，４６に与えられた送信信号は、第１〜第４ＲＦ部３５〜３８の第２送信側スイッチ５５に与えられ、３００ｋＨｚ帯域送信回路５３または９００ｋＨｚ帯域送信回路５４を介して第１送信側スイッチ５２に与えられる。第１送信側スイッチ５２に与えられた送信信号は、送受信切換スイッチ５１、各アンプＡ１〜Ａ４および各フィルタｆ１〜ｆ４を経由して、アレイアンテナ３４の各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに与えられ、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して送信される。
【００９８】
図６は、サーバ装置３２における遅延情報収集処理の処理手順を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートにおける各処理は、サーバ装置３２のサーバ装置側制御部８１によって実行される。図６に示すフローチャートの処理は、サーバ装置３２の電源が投入されてオン（ＯＮ）となり、サーバ装置３２に電力が供給されると開始され、ステップａ１に移行する。
【００９９】
ステップａ１において、サーバ装置側制御部８１は、予め定める収集タイミングで、サーバ装置側インタフェース部８２および通信回線網を介して、通信装置３１に対して送信指示を与えるとともに、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂに対して収集指示を与える。通信装置３１に与えられる送信指示には、基準信号を送信するべき時刻（以下「送信時刻」という場合がある）を表す送信時刻情報が含まれる。また他の通信装置３１Ａ，３１Ｂに与えられる収集指示には、遅延情報を収集するために、通信装置３１から送信された基準信号の受信を開始するべき時刻（以下「収集時刻」という場合がある）を表す収集時刻情報が含まれる。
【０１００】
収集タイミングは、たとえばステップａ１に移行した時点、すなわちサーバ装置３２の電源が投入された時点である。収集タイミングは、サーバ装置３２の電源が投入された時点から、予め定める設定時間が経過した時点でもよく、設定時間毎でもよい。また収集タイミングは、前述の図３に示す通信装置３１の第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の交換作業前に、その交換作業を行う作業者または通信システム３０の管理者などによって、図示しない入力部を介して、遅延情報収集処理を行う指示が入力された時点でもよい。このようにして送信指示および収集指示を与えると、ステップａ２に移行する。
【０１０１】
ステップａ２において、サーバ装置側制御部８１は、サーバ装置側インタフェース部８２を介して、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂで収集された遅延情報である収集遅延情報が与えられたか否かを判断し、与えられたと判断するとステップａ３に移行し、与えられていないと判断すると、収集遅延情報が与えられるまで待機する。
【０１０２】
ステップａ３において、サーバ装置側制御部８１は、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂから与えられた収集遅延情報をサーバ装置側記憶部８３に記憶し、ステップａ４に移行する。他の通信装置３１Ａ，３１Ｂから与えられる収集遅延情報は、たとえば、ステップａ１でサーバ装置３２が指示した収集時刻ｔ１と、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂが基準信号を受信した時刻（以下「受信時刻」という場合がある）ｔ２との差分値、本実施の形態では受信時刻ｔ２から収集時刻ｔ１を差し引いた値（ｔ２−ｔ１）である遅延時間Δｔｉである。この遅延時間Δｔｉが、通信装置３１の接続部品である第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の交換前の収集遅延情報として、サーバ装置側記憶部８３に記憶される。
【０１０３】
ステップａ４において、サーバ装置側制御部８１は、通信装置３１の接続部品である第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４が交換されたことを表す交換情報が与えられたか否かを判断し、与えられたと判断するとステップａ５に移行し、与えられていないと判断すると、交換情報が与えられるまで待機する。交換情報は、たとえば第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の交換作業を行う作業者、または通信システム３０の管理者などによって、図示しない入力部を介して入力される。
【０１０４】
ステップａ５において、サーバ装置側制御部８１は、サーバ装置側インタフェース部８２および通信回線網を介して、通信装置３１に対して送信指示を与えるとともに、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂに対して収集指示を与え、ステップａ６に移行する。
【０１０５】
ステップａ６において、サーバ装置側制御部８１は、サーバ装置側インタフェース部８２を介して、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂで収集された遅延情報である収集遅延情報が与えられたか否かを判断し、与えられたと判断するとステップａ７に移行し、与えられていないと判断すると、収集遅延情報が与えられるまで待機する。
【０１０６】
ステップａ７において、サーバ装置側制御部８１は、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂから与えられた収集遅延情報を、ケーブル交換後の収集遅延情報として、サーバ装置側記憶部８３に記憶し、ステップａ８に移行する。他の通信装置３１Ａ，３１Ｂから与えられる収集遅延情報は、ステップａ３と同様に、たとえば、ステップａ５でサーバ装置３２が指示した収集時刻ｔ１１と、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂが基準信号を受信した受信時刻ｔ２２との差分値、本実施の形態では受信時刻ｔ２２から収集時刻ｔ１１を差し引いた値（ｔ２２−ｔ１１）である遅延時間Δｔｊである。この遅延時間Δｔｊが、ケーブル交換後の遅延情報として、サーバ装置側記憶部８３に記憶される。
【０１０７】
ステップａ８において、サーバ装置側制御部８１は、ステップａ３でサーバ装置側記憶部８３に記憶された収集遅延情報と、ステップａ７でサーバ装置側記憶部８３に記憶された、ケーブル交換後の収集遅延情報とに基づいて、接続部品である第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の交換前後における通信装置３１内での信号の遅延時間の差分値を求め、ステップａ９に移行する。具体的に述べると、サーバ装置側制御部８１は、ステップａ３でサーバ装置側記憶部８３に記憶されたケーブル交換前の遅延時間Δｔｉと、ステップａ７でサーバ装置側記憶部８３に記憶されたケーブル交換後の遅延時間Δｔｊとの差分値として、ケーブル交換後の遅延時間Δｔｊからケーブル交換前の遅延時間Δｔｉを差し引いた値Δｔｊ−Δｔｉ（＝（ｔ２２−ｔ１１）−（ｔ２−ｔ１））を求める。
【０１０８】
ステップａ９において、サーバ装置側制御部８１は、ステップａ８で求めた遅延時間の差分値を含む遅延情報を、サーバ装置側インタフェース部８２および通信回線網を介して、通信装置３１に与える。以上のようにして遅延時間の差分値を含む遅延情報を通信装置３１に与えると、全ての処理手順を終了する。
【０１０９】
図７は、通信装置３１におけるタイミング調整処理の処理手順を示すフローチャートである。「タイミング調整処理」とは、前述の送信タイミングおよび処理タイミングを調整する処理をいう。図７に示すフローチャートにおける各処理は、通信装置３１の通信装置側制御部７６によって実行される。図７に示すフローチャートの処理は、サーバ装置３２から通信装置３１に送信指示が与えられると開始され、ステップｂ１に移行する。
【０１１０】
ステップｂ１において、通信装置側制御部７６は、サーバ装置３２から与えられた送信指示に基づいて、基準信号を送信するように無線部３９に指示する。サーバ装置３２から与えられる送信指示には、前述のように基準信号を送信するべき送信時刻を表す送信時刻情報が含まれる。通信装置側制御部７６は、送信指示に含まれる送信時刻情報が表す送信時刻に基準信号を送信するように、無線部３９を制御する。無線部３９は、通信装置側制御部７６の指示に従い、送信時刻に、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄおよび各アンプ処理部９１〜９４を介して基準信号を送信する。このようにして基準信号を送信すると、ステップｂ２に移行する。
【０１１１】
ステップｂ２において、通信装置側制御部７６は、通信装置側インタフェース部７７を介して、サーバ装置３２から収集遅延情報が与えられたか否かを判断し、与えられたと判断するとステップｂ３に移行し、与えられていないと判断するとステップｂ４に移行する。
【０１１２】
ステップｂ３において、通信装置側制御部７６は、サーバ装置３２から与えられた収集遅延情報に基づいて、信号の送信タイミングおよび受信タイミングを調整する。具体的には、通信装置側制御部７６は、サーバ装置３２から与えられた収集遅延情報に基づいて、受信信号および送信信号の設定遅延時間、すなわち設定受信遅延時間および設定送信遅延時間を補正する。これによって遅延処理部４８の受信側遅延処理部６０では、与えられた収集遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して受信された受信信号にアレイ処理部４９で所定の処理を施すタイミングである処理タイミングが調整される。また遅延処理部４８の送信側遅延処理部７０では、与えられた収集遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミングである送信タイミングが調整される。以上のようにして送信タイミングおよび処理タイミングを調整すると、全ての処理手順を終了する。
【０１１３】
ステップｂ４において、通信装置側制御部７６は、通信装置側インタフェース部７７を介して、サーバ装置３２から送信指示が再度与えられたか否かを判断し、与えられたと判断するとステップｂ１に戻って再度基準信号を送信し、与えられていないと判断するとステップｂ２に戻る。
【０１１４】
図８は、他の通信装置３１Ａにおける遅延情報収集処理の処理手順を示すフローチャートである。図８では、２つの他の通信装置３１Ａ，３１Ｂのうち、一方の他の通信装置３１Ａにおける遅延情報収集処理の処理手順を示すが、他方の他の通信装置３１Ｂにおいても同一の処理手順で遅延情報収集処理が行われる。図８に示すフローチャートにおける各処理は、他の通信装置３１Ａの通信装置側制御部によって実行される。図８に示すフローチャートの処理は、サーバ装置３２から他の通信装置３１Ａに収集指示が与えられると開始され、ステップｃ１に移行する。
【０１１５】
ステップｃ１において、他の通信装置３１Ａの通信装置側制御部は、サーバ装置３２から与えられた収集指示に基づいて、通信装置３１から送信される基準信号の受信を開始するように、無線部に指示する。サーバ装置３２から与えられる収集指示には、前述のように基準信号の受信を開始するべき収集時刻を表す収集時刻情報が含まれる。通信装置側制御部は、収集指示に含まれる収集時刻情報が表す収集時刻に基準信号の受信を開始するように、無線部を制御する。無線部は、通信装置側制御部の指示に従い、収集時刻に、各アンテナ素子および各アンプ処理部を介して基準信号の受信を開始する。このようにして基準信号の受信を開始すると、ステップｃ２に移行する。
【０１１６】
ステップｃ２において、他の通信装置３１Ａの通信装置側制御部は、通信装置３１から送信された基準信号を無線部が受信したか否かを判断し、受信したと判断するとステップｃ３に移行し、受信していないと判断すると、基準信号を受信するまで待機する。
【０１１７】
ステップｃ３において、他の通信装置３１Ａの通信装置側制御部は、ステップｃ２において無線部で受信された基準信号に基づいて遅延情報を収集し、ステップｃ４に移行する。ここで収集される遅延情報は、たとえば、サーバ装置３２から指示された収集時刻ｔ１と、基準信号を受信した受信時刻ｔ２との差分値、本実施の形態では受信時刻ｔ２から収集時刻ｔ１を差し引いた値（ｔ２−ｔ１）である遅延時間Δｔである。
【０１１８】
ステップｃ４において、他の通信装置３１Ａの通信装置側制御部は、ステップｃ３で収集した遅延情報である収集遅延情報、たとえば収集時刻ｔ１と受信時刻ｔ２との差分値Δｔを、通信装置側インタフェース部を介してサーバ装置３２に与える。以上のようにして収集遅延情報をサーバ装置３２に与えると、全ての処理手順を終了する。図８に示すフローチャートにおける各処理は、前述の図６に示すフローチャートのステップａ１およびａ５の処理が実行されるたび、すなわちサーバ装置３２から収集指示が与えられるたびに実行される。
【０１１９】
以上のように本実施の形態によれば、サーバ装置３２のサーバ装置側制御部８１によって、通信装置３１に対して送信指示が与えられるとともに、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂに対して収集指示が与えられる。通信装置３１に送信指示が与えられると、通信装置３１の無線部３９によって第１〜第４アンプ処理部９１〜９４およびアレイアンテナ３４を介して基準信号が送信される。この基準信号に基づいて、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂの通信装置側制御部によって遅延情報が収集される。この収集された遅延情報は、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂの通信装置側制御部によって、通信装置側インタフェース部を介して、サーバ装置３２に与えられ、その後、サーバ装置３２のサーバ装置側制御部８１によって、サーバ装置側インタフェース部８３および通信回線網を介して、通信装置３１に与えられる。
【０１２０】
通信装置３１では、与えられた遅延情報に基づいて、遅延処理部４８の送信側遅延処理部７０によって、通信相手装置に対して信号を送信する送信タイミングが調整される。つまり通信装置３１では、その通信装置３１から実際に送信された基準信号に基づいて収集された遅延情報に基づいて、送信タイミングが調整される。これによって、通信装置３１の送信タイミングを、実際の使用状況に即して調整することが可能である。
【０１２１】
このように実際の使用状況に即して調整することによって、本実施の形態のように通信システム３０が他の通信装置３１Ａ，３１Ｂを含む場合に、通信装置３１の使用状況が他の通信装置３１Ａ，３１Ｂと異なっていたとしても、通信装置３１の送信タイミングを、その通信装置３１の使用状況に応じて調整することができる。たとえば、通信装置３１と他の通信装置３１Ａ，３１Ｂとで設置環境が異なり、第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の長さが異なっていたとしても、第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の長さに応じて、通信装置３１の送信タイミングを調整することができる。したがって、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂと同じ送信タイミングで、通信装置３１から信号を送信させることが可能である。
【０１２２】
また通信装置３１では、与えられた遅延情報に基づいて、遅延処理部４８の受信側遅延処理部６０によって、通信相手装置から送信されて受信した受信信号に所定の処理を施す処理タイミングが調整される。つまり通信装置３１では、その通信装置３１から実際に送信された基準信号に基づいて収集された遅延情報に基づいて、処理タイミングが調整される。これによって、通信装置３１の処理タイミングを実際の使用状況に即して調整することが可能である。
【０１２３】
このように実際の使用状況に即して調整することによって、本実施の形態のように通信システム１が他の通信装置３１Ａ，３１Ｂを含む場合、通信装置３１の使用状況が他の通信装置３１Ａ，３１Ｂと異なっていたとしても、通信装置３１の処理タイミングを、その通信装置３１の使用状況に応じて調整することができる。たとえば、通信装置３１と他の通信装置３１Ａ，３１Ｂとで設置環境が異なり、第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の長さが異なっていたとしても、第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の長さに応じて、通信装置３１の処理タイミングを調整することができる。したがって、通信装置３１で受信した信号に他の通信装置３１Ａ，３１Ｂと同じタイミングで処理を施すことが可能である。
【０１２４】
また本実施の形態によれば、図６のステップａ１において、サーバ装置３２のサーバ装置側制御部８１によって、予め定める収集タイミングで、送信指示が通信装置３１に与えられるとともに、収集指示が他の通信装置３１Ａ，３１Ｂに与えられる。サーバ装置３２からの送信指示によって、図７のステップｂ１において、通信装置３１から基準信号が送信される。この基準信号に基づいて、図８のステップｃ１〜ｃ３において、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂで遅延情報が収集され、ステップｃ４においてサーバ装置３２に与えられる。サーバ装置３２に与えられた遅延情報は、図６のステップａ３において、サーバ装置側記憶部８３に記憶される。
【０１２５】
収集タイミング後に、通信装置３１の第１通信装置本体３３Ａと第２通信装置本体３３Ｂとを接続する第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の交換情報が与えられると、図６のステップａ５において、サーバ装置３２のサーバ装置側制御部８１によって、再度、送信指示が通信装置３１に与えられ、収集指示が他の通信装置３１Ａ，３１Ｂに与えられる。この送信指示によって、図７のステップｂ４からステップｂ２に戻って、通信装置３１から基準信号が再度送信される。この再度送信された基準信号に基づいて、図８のステップｃ４において、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂで遅延情報が収集されて、ステップｃ４においてサーバ装置３２に与えられる。与えられた遅延情報は、図６のステップａ７においてサーバ装置側記憶部８３に記憶される。そして、図６のステップａ８において、サーバ装置側記憶部８３に記憶された遅延情報に基づいて、サーバ装置３２のサーバ装置側制御部８１によって、通信装置３１のケーブル交換前後の遅延時間の差分値が求められ、この差分値を含む遅延情報が、ステップａ９において通信装置３１に与えられる。
【０１２６】
前述のように通信装置３１および他の通信装置３１Ａ，３１Ｂは、サーバ装置３２から与えられる同期信号に基づいて、サーバ装置３２と同期しているので、通信装置３１の無線部３９による基準信号の送信と、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂのサーバ装置側制御部８１による遅延情報の収集とは、共通の同期信号に基づいて同期して行われる。これによって、通信装置３１のケーブル交換前後に他の通信装置３１Ａ，３１Ｂで収集された遅延情報に基づいて求められるケーブル交換前後の遅延時間の差分値は、第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の交換によって通信装置３１内で新たに生じる信号の遅延時間に相当する。この差分値を含む遅延情報が通信装置３１に与えられ、この遅延情報に基づいて、図７のステップｂ３において、送信タイミングおよび処理タイミングが調整されるので、第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の交換による影響を抑えることができる。
【０１２７】
これによって、本実施の形態のように通信システム３０が他の通信装置３１Ａ，３１Ｂを含む場合、通信装置３１の第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の交換によって生じる通信装置３１と他の通信装置３１Ａ，３１Ｂとの間の遅延時間のばらつきを防ぐことができる。したがって、通信装置３１の第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４が交換された場合でも、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂと同じ送信タイミングで通信装置３１から信号を送信させることが可能である。また通信装置３１で受信した信号に他の通信装置３１Ａ，３１Ｂと同じタイミングで処理を施すことが可能である。
【０１２８】
以上に述べた本実施の形態の通信システムは、通信装置３１のアレイアンテナ３４を構成する第１〜第４アンテナ素子３４ａ〜３４ｄの全てから同時に基準信号を送信させて、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂで遅延情報を収集させるように構成されているが、必ずしもこのような構成に限定されない。本発明の他の実施の形態の通信システムは、アレイアンテナ３４の第１〜第４アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを順次切換えて基準信号を送信させ、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂで遅延情報を収集させるように構成されてもよい。
【０１２９】
このように第１〜第４アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを順次切換えて基準信号を送信させる場合、サーバ装置３２は、通信装置３１に対して、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄから基準信号を送信するべき送信時刻を表す送信時刻情報を含む送信指示を与えるように構成される。またサーバ装置３２は、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂに対して、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄから送信される基準信号の受信を開始するべき開始時刻を表す収集時刻情報を含む収集指示を与えるように構成される。これによってサーバ装置３２では、通信装置３１の第１〜第４ケーブルＣ１〜Ｃ４の交換前後における遅延時間の差分値を、アンテナ素子３４ａ〜３４ｄ毎に求めることができる。
【０１３０】
サーバ装置３２は、アンテナ素子３４ａ〜３４ｄ毎に求められた遅延時間の差分値を含む遅延情報を通信装置３１に与えるように構成される。通信装置３１は、与えられたアンテナ素子３４ａ〜３４ｄ毎の遅延情報に基づいて、送信側遅延処理部７０において、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミングを調整するように構成される。また通信装置３１は、受信側遅延処理部６０において、与えられたアンテナ素子３４ａ〜３４ｄ毎の遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して受信された受信信号に所定の処理を施すタイミング、具体的には受信信号がアレイ処理部４９の第１〜第４受信ミキサ部６５ａ〜６５ｄに与えられるタイミングを調整するように構成される。
【０１３１】
送信側遅延処理部７０において、アンテナ素子３４ａ〜３４ｄ毎の遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄに送信信号が与えられるタイミングを調整することによって、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄとアレイ処理部４９との間で生じる送信遅延時間のばらつきを吸収することができる。したがって、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄから同じタイミングで送信信号を送信させることができるので、アレイアンテナ３４の性能を安定させることができる。これによって、アレイ処理部４９におけるアレイ処理による効果を有効に発揮させることができる。
【０１３２】
また受信側遅延処理部６０において、アンテナ素子３４ａ〜３４ｄ毎の遅延情報に基づいて、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄを介して受信された受信信号に所定の処理を施すタイミングを調整することによって、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄとデジタル処理部４８との間で生じる受信遅延時間のばらつきを吸収することができる。したがって、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄで受信した受信信号に同じタイミングで処理を施す、具体的には、各アンテナ素子３４ａ〜３４ｄで受信した受信信号を同じタイミングでアレイ処理部４９の第１〜第４受信ミキサ部６５ａ〜６５ｄに与えることが可能である。これによって、アレイアンテナ３４の性能を安定させることができるので、アレイ処理部４９におけるアレイ処理による効果を有効に発揮させることができる。
【０１３３】
また本実施の形態では、遅延収集装置としては、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂが用いられるが、通信装置３１が遅延収集装置として用いられてもよい。たとえば、２つの他の通信装置３１Ａ，３１Ｂのうち、一方の通信装置３１Ａの第１〜第４ケーブルが交換される場合、他方の他の通信装置３１Ｂと通信装置３１とを用いることによって、一方の通信装置３１Ａのケーブル交換前後の遅延時間の差分値を求めることができる。
【０１３４】
また本実施の形態では、通信システム３０を構成する他の通信装置３１Ａ，３１Ｂが遅延収集装置として兼用される。本発明の他の実施の形態では、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂとは別に遅延収集装置を設けてもよいが、他の通信装置３１Ａ，３１Ｂを遅延収集装置として用いる方が、通信システムの構成を簡単化することができるので好ましい。
【０１３５】
また本実施の形態では、アレイアンテナ３４を構成する複数のアンテナ素子の個数は、４つであるが、これに限定されず、たとえば５つ以上であってもよい。この場合、アンプ処理部およびケーブルもアンテナ素子と同数が用意され、各アンテナ素子と第２通信装置本体３３Ｂとの間に介在される。
【符号の説明】
【０１３６】
３０  通信システム
３１  通信装置
３１Ａ，３１Ｂ  他の通信装置
３２  サーバ装置
３３Ａ  第１通信装置本体
３３Ｂ  第２通信装置本体
３４  アレイアンテナ
３４ａ〜３４ｄ  第１〜第４アンテナ素子
３９  無線部
４８  遅延処理部
４９  アレイ処理部
６０  受信側遅延処理部
６１  第１受信タイミング調整部
６２  第２受信タイミング調整部
６３  第３受信タイミング調整部
６４  第４受信タイミング調整部
６５ａ〜６５ｄ  第１〜第４受信ミキサ部
６６  信号合成部
７０  送信側遅延処理部
７１  第１送信タイミング調整部
７２  第２送信タイミング調整部
７３  第３送信タイミング調整部
７４  第４送信タイミング調整部
７５ａ〜７５ｄ  第１〜第４送信ミキサ部
７６  通信装置側制御部
７７  通信装置側インタフェース部
７８  通信装置側記憶部
８１  サーバ装置側制御部
８２  サーバ装置側インタフェース部
８３  サーバ装置側記憶部
９１〜９４  第１〜第４アンプ処理部
ｆ１〜ｆ４  第１〜第４フィルタ
Ａ１〜Ａ４  第１〜第４アンプ
Ｃ１〜Ｃ４  第１〜第４ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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