(57)【要約】  通信品質に基づいて設定されるビーム方向で無線通信を行う際の無線制御方法であって、少なくともビーム方向と該ビーム方向における通信品質とからなるデータ列を取得するステップと、前記データ列に基づいて、最も良い通信品質が得られるビーム方向から、無線通信を行うビーム方向を設定するための優先順位を順次付与するステップとを有し、優先順位を付与するステップでは、既に優先順位が付与されたビーム方向に隣接するビーム方向、または隣接するビーム方向を含む近傍のビーム方向には優先順位を付与しない。
2008090836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信品質に基づいて設定されるビーム方向で無線通信を行う際の無線制御方法であって、
少なくともビーム方向と該ビーム方向における通信品質とからなるデータ列を取得するステップと、
前記データ列に基づいて、最も良い通信品質が得られるビーム方向から、前記無線通信を行うビーム方向を設定するための優先順位を順次付与するステップとを有し、
前記優先順位を付与するステップでは、既に優先順位が付与されたビーム方向に隣接するビーム方向、または前記隣接するビーム方向を含む近傍のビーム方向には優先順位を付与しない、もしくはその優先順位を下げる無線制御方法。
【請求項２】
通信品質に基づいて設定されるビーム方向で無線通信を行う際の無線制御方法であって、
少なくともビーム方向と該ビーム方向における通信品質とからなるデータ列を取得するステップと、
前記データ列に基づいて、最も良い通信品質が得られる第１のビーム方向に、前記無線通信を行うビーム方向を設定するための優先順位を最も高くして付与するステップと、
前記ビーム方向に対して、前記第１のビーム方向に対する角度が小さくなるほど低く設定される重み係数と前記通信品質とから求められる重み付け通信品質に基づいて優先順位を付与するステップとを有する無線制御方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無線制御方法において、
広角ビームを用いて該広角ビーム方向における通信品質をそれぞれ取得するステップを有し、
前記取得された通信品質が最も良い広角ビーム方向について、狭角ビームを用いて、前記ビーム方向と該ビーム方向における通信品質とからなるデータ列を取得する無線制御方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線制御方法において、
前記優先順位に従ってビーム方向を設定するステップと、
前記設定されたビーム方向で無線通信を行うステップとを有する無線制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載の無線制御方法において、
前記無線通信を行っているビーム方向における通信品質を監視するステップと、
前記通信品質が変化した場合、前記ビーム方向を、次の優先順位が付与されたビーム方向に変更して前記無線通信を継続するステップとを有する無線制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の無線制御方法において、
前記無線通信を行っているビーム方向における通信品質を監視している際に、当該ビーム方向の次に優先順位が高いビーム方向における通信品質を監視する無線制御方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の無線制御方法において、
前記ビーム方向における通信品質からなるデータ列を取得するステップを繰り返し行い、前記優先順位を更新する無線制御方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無線制御方法において、
前記無線通信に、周波数が１０ＧＨｚ以上の電波を利用する無線制御方法。
【請求項９】
送信機および受信機の少なくとも一方が通信品質に基づいて設定されるビーム方向で無線通信を行う際の無線制御方法であって、
少なくとも複数のビーム方向を規定する情報と、それぞれのビーム方向の角度を規定する情報とを、送信機から受信機、または受信機から送信機へ送付する無線制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の無線制御方法において、
前記ビーム方向における通信品質を含むデータ列を取得するステップと、
前記ビーム方向を規定する情報と、ビーム方向の角度を規定する情報と、前記データ列とに基づいて、最も良い通信品質が得られるビーム方向から、前記無線通信を行うビーム方向を設定するための優先順位を順次付与するステップとを有する無線制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線制御方法において、
前記優先順位を付与するステップでは、既に優先順位が付与されたビーム方向に隣接するビーム方向、または前記隣接するビーム方向を含む近傍のビーム方向には優先順位を付与しない、もしくはその優先順位を下げる無線制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信品質に基づいて設定されるビーム方向で無線通信を行う際の無線制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、広帯域なミリ波（３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）を用いた無線装置の利用が広がりつつある。ミリ波無線技術は、特に、高精細画像の無線伝送やギガビット級の高速データ無線通信への応用が期待されており、例えば、文献K.  Maruhashi他  、「60-GHz-band  LTCC  Module  Technology  for  Wireless  Gigabit  Transceiver  Applications」、IEEE  International  Workshop  on  Radio-Frequency  Integration  Technology,  Digest,  pp.131-134,  Dec,  2005.や、文献K.  Ohata他、「1.25Gbps  Wireless  Gigabit  Ethernet  Link  at  60  GHz  -Band」、IEEE  MTT-S  International  Microwave  Symposium,  Digest,  pp.  373-376,  June  2003.に記載されている。【０００３】
しかしながら、周波数が高いミリ波には直進性が強い性質があり、室内での無線伝送を想定した場合には課題がある。直進性が強い上に、人体等により信号減衰が顕著なため、室内などで送信機と受信機の間に人が介在した場合、見通し外となって伝送が困難になってしまう（シャドウイングの問題）。この問題は、周波数が高くなって電波の直進性が強くなり、伝搬環境が変わってきた結果によるもので、ミリ波帯（３０ＧＨｚ以上）に限らない。その変り目の周波数を明示することはできないが、およそ１０ＧＨｚ前後といわれている。なお国際電気通信連合の勧告（“Propagation  data  and  prediction  methods  for  the  planning  of  indoor  radio  communication  systems  and  radio  local  area  networks  in  the  frequency  range  900  MHz  to  100  GHz,”  ITU-R,  P.1238-3,  2003年4月）によれば、伝搬時の距離に対する電波の減衰量を表す電力損失係数（power  loss  coefficients）は、オフィス内では０．９〜５．２ＧＨｚにおいて２８〜３２であるのに対し、６０ＧＨｚにおいては２２となっている。自由空間損失の場合は２０であるから、６０ＧＨｚというような高い周波数では散乱や回折などの影響が少ないものと考えられる。【０００４】
上述したような課題を解決するために、例えば、図１に示すように、受信装置１２２に複数の受信部１２３，１２４を設置することにより複数の伝送路を設け、送信装置１２１と受信部１２３，１２４との間の伝送路うち一方の伝送路が遮蔽された場合に、もう一方の伝送路で伝送を継続するシステムが特許公開２００６−２４５９８６号公報に記載されている。【０００５】
また、別の解決方法として、反射体を壁や天井に設置し、いくつかの伝送路を確保することも考案され、特許公開２０００−１６５９５９号公報に記載されている。【０００６】
特許公開２００６−２４５９８６号公報に記載された方法は、送信装置の近傍が遮蔽された場合や、複数設置された受信部を全て遮蔽された場合には、対応できない。また、特許公開２０００−１６５９５９号公報に記載された方法では、送信機と受信機の配置を考えて反射体を設置する必要があるなど、ユーザーに対して格別の配慮を要請しなければならなかった。【０００７】
ところが、最近になって、ミリ波の伝搬特性が調べられ、意図的に反射体を設置しなくても反射波を利用できる可能性が見出された。【０００８】
図２は、広角アンテナを用いたシステムの構成を示す図であり、図３は、図２に示したような広角アンテナを用いたシステムの室内における遅延プロファイルの例を示す図である。【０００９】
図２に示したような広角アンテナを用いたシステムにおいては、図３に示すように、最初に到来する主波の受信電力が１番大きい。その後、第２波、第３波等の遅延波が到来するが、受信電力としては小さい。これら第２波や第３波は、天井や壁からの反射波である。この状況は、例えば無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）で使用される２．４ＧＨｚ帯のような直進性が弱い電波の伝搬環境とは著しく異なる。２．４ＧＨｚでは回折の効果と多重反射によって、電波の到来方向を明確に分離することが困難である。一方、直進性が強いミリ波では、電波の到来方向が比較的明確であるが、遅延波の数は限られ、その受信レベルは小さい。【００１０】
したがって、直接波が遮蔽された場合に、反射波を利用して伝送を継続させるためには、図４に示すように、指向性利得が高い狭ビームを反射する方向へ向け、受信レベルを確保しなければならない。ただし、遮蔽の有無や、送信機と受信機の相対位置などについて、ユーザーの格別な配慮を不要とするためには、狭いビームを動的に制御するビームフォーミングの技術が必須となる。【００１１】
ビームフォーミングにおいては、アレイアンテナを構成する必要がある。波長が短いミリ波では（例えば、周波数６０ＧＨｚでは５ｍｍ）、アレイアンテナを小エリアで実現でき、これに供する移相器アレイや発振器アレイが開発されており、例えば、文献J.  F.  Buckwalter他、「An  Injected  Subharmonic  Coupled-Oscillator  Scheme  for  a  60-  GHz  Phased-Array  Transmitter」、IEEE  Transactions  on  Microwave  Theory  and  Techniques,  Vol.12,  pp.4271-4280,  Dec.  2006.や、文献S.  Alausi他、「A  60  GHz  Phased  Array  in  CMOS」、IEEE  2006  Custom  Integrated  Circuits  Conference,  Digest,  pp.393-396,  San  Jose,  Sept.  2006.に記載されている。【００１２】
室内でのミリ波システムにおいて、直接波が遮蔽された場合に反射波で無線伝送を継続する場合には、以下の問題が生じる。【００１３】
使用する波（直接波／反射波）を切り替える際、伝送断の時間を短くすることが望ましく、リアルタイム性が要求される非圧縮画像伝送では、特に強い要求となる。一方、反射波を利用する場合には、受信強度を高めるためにアンテナビーム幅を狭くしてアンテナの指向性利得を高くする必要がある。【００１４】
ところが、ビーム幅が狭ければ狭いほど探索する方向（ステップ）が増え、ビーム方向を探索し、設定するための時間がかかり、伝送断の時間が長くなってしまう。そこで、このような場合にも伝送断の時間を短くできるビーム方向の設定方法が強く望まれていた。なお、データをバッファリングできる装置であっても、伝送断の時間が長くなると、非常に大きなメモリが必要となり実用的ではない。
【発明の開示】
【００１５】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、ビームフォーミングを行って無線通信を行う場合に、ビーム方向の探索や設定にかかる時間を短縮し、伝送断が生じる時間を短くすることができる無線制御方法を提供することを目的とする。
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、
通信品質に基づいて設定されるビーム方向で無線通信を行う際の無線制御方法において、
少なくともビーム方向と該ビーム方向における通信品質とからなるデータ列を取得するステップと、
前記データ列に基づいて、最も良い通信品質が得られるビーム方向から、前記無線通信を行うビーム方向を設定するための優先順位を順次付与するステップとを有し、
前記優先順位を付与するステップでは、既に優先順位が付与されたビーム方向に隣接するビーム方向、または前記隣接するビーム方向を含む近傍のビーム方向には優先順位を付与しない、もしくはその優先順位を下げる。
【００１７】
また、通信品質に基づいて設定されるビーム方向で無線通信を行う際の無線制御方法において、
少なくともビーム方向と該ビーム方向における通信品質とからなるデータ列を取得するステップと、
前記データ列に基づいて、最も良い通信品質が得られる第１のビーム方向に、前記無線通信を行うビーム方向を設定するための優先順位を最も高くして付与するステップと、
前記ビーム方向に対して、前記第１のビーム方向に対する角度が小さくなるほど低く設定される重み係数と前記通信品質とから求められる重み付け通信品質に基づいて優先順位を付与するステップとを有する。
【００１８】
また、送信機および受信機の少なくとも一方が通信品質に基づいて設定されるビーム方向で無線通信を行う際の無線制御方法であって、
少なくとも複数のビーム方向を規定する情報と、それぞれのビーム方向の角度を規定する情報とを、送信機から受信機、または受信機から送信機へ送付する無線制御方法。
【００１９】
本発明は、以上説明したように構成されているので、ビームフォーミングを用いて行う場合に、通信品質が良いビーム方向を短時間で探索および設定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ミリ波屋内システムの例を示す図である。
【図２】広角アンテナを用いたシステムの構成を示す図である。
【図３】図２に示したような広角アンテナを用いたシステムの室内における遅延プロファイルの例を示す図である。
【図４】狭角ビームを用いたシステム構成を示す図である。
【図５】本発明の無線制御方法の第１の実施の形態における処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５に示した処理にて取得されたデータ列をテーブルとして示す図である。
【図７ａ】図５に示した処理にて既に優先順位が付与されているビーム方向に隣接するビーム方向に優先順位を付与しない理由を説明するための図である。
【図７ｂ】図５に示した処理にて既に優先順位が付与されているビーム方向に隣接するビーム方向に優先順位を付与しない理由を説明するための図である。
【図７ｃ】図５に示した処理にて既に優先順位が付与されているビーム方向に隣接するビーム方向に優先順位を付与しない理由を説明するための図である。
【図７ｄ】図５に示した処理にて既に優先順位が付与されているビーム方向に隣接するビーム方向に優先順位を付与しない理由を説明するための図である。
【図８】本発明の無線制御方法におけるビームフォーミングに関わる状態図である。
【図９】本発明の無線制御方法におけるビームフォーミングに関わる状態図である。
【図１０】本発明の通信制御方法の第２の実施の形態にて設定されるデータ列を示す図である。
【図１１】本発明の無線制御方法の第３の実施の形態における処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１に示した処理にて取得されたデータ列をテーブルとして示す図である。
【図１３】本発明の通信制御方法の第４の実施の形態にて設定されるデータ列を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。【００２２】
（第１の実施の形態）
図５は、本発明の無線制御方法の第１の実施の形態における処理を説明するためのフローチャートであり、無線通信を行うためのビーム方向と、そのビーム方向における通信品質の調査を行うためのステップを示す。【００２３】
本形態においては、ステップ４０１において処理を開始すると、まず、ステップ４０２においてビーム方向の設定を行い、次にステップ４０３において、設定されたビーム方向における通信品質情報を取得する。そして、ステップ４０４において、このステップ４０２，４０３の処理を、ビーム制御を行う全ての方向で通信品質が取得できるまで繰り返す。【００２４】
そして、ステップ４０５において、その結果を、ビーム方向とそのビーム方向における通信品質とからなるデータ列として記録する。【００２５】
図６は、図５に示した処理にて取得されたデータ列をテーブルとして示す図である。【００２６】
図６に示すように、ビーム方向を特定するためのビーム方向ＩＤ番号としてビーム方向ＩＤ＃と、そのビーム方向における通信品質とからなるデータ列が取得されて記録される。また、その他に、ビーム方向ＩＤ＃のそれぞれに、隣接するビーム方向ＩＤ番号（ＩＤ＃）が対応づけられている。【００２７】
ステップ４０６において、図６に示したようなデータ列に基づいて、無線通信を行うビーム方向を設定するための優先順位をビーム方向に付与していく。この際、通信品質が良いものを１番とし（図６ではＩＤ＃＝１）、次に通信品質が良いものから優先順位を付与していくが、既に優先順位が付与されているビーム方向に隣接するビーム方向には優先順位を付与しない、もしくはビーム方向に隣接しないビーム方向に対してその優先順位を下げる。図６では、ＩＤ＃＝２のビーム方向の通信品質は２番目に良いが、１番目に通信品質が良いＩＤ＃＝１に隣接するビーム方向としてＩＤ＃＝２があるため、ＩＤ＃＝２のビーム方向には優先順位を付与しない。したがって、優先順位の１番はＩＤ＃＝１、２番はＩＤ＃＝４となる（ＩＤ＃＝４〜１４の通信品質は４より小さいものとする）。さらに、同様に必要に応じて以降の順位付けを行う。そして、優先順位が設定された後に、ステップ４０７において通常の通信を始める。【００２８】
以下に、既に優先順位が付与されたビーム方向に隣接するビーム方向ＩＤに優先順位を付与しない、もしくはビーム方向に隣接しないビーム方向に対してその優先順位を下げる理由について説明する。【００２９】
図７ａ〜７ｄは、図５に示した処理にて既に優先順位が付与されているビーム方向に隣接するビーム方向に優先順位を付与しない理由を説明するための図である。【００３０】
図７ａは、送信アンテナ１１１と受信アンテナ１１２との間に障害物がない場合、送信アンテナ１１１から受信アンテナ１１２へ直接波で通信が行われている状況を示している。送信アンテナ１１１のビームパターン１１３は、受信アンテナ１１２を向いている。図７ｂは、図７ａに示したものに対して少し角度が異なる、図７ａに示したビーム方向に隣接したビーム方向のビームパターンを示している。この場合でも、図７ａに示したものと比べると受信レベルが多少低くなるが、通信自体には支障がない。【００３１】
しかしながら、図７ｃに示すように、例えば、伝送路に人体１１４が存在する場合は、送信アンテナ１１１からのビームパターンが受信アンテナ１１２を向いていたり、受信アンテナ１１２への方向に対して少し角度が異なっていたりしても、通信ができなくなる。また、図７ｄに示すように、直接波（Ａ）が障害物（例えば人体）で遮断された場合、直接波（Ａ）のビーム方向に隣接したビーム方向において反射物１１５での反射波（Ｂ）による伝送路があったとしても、空間的に近い経路で伝送がなされるため、同時に遮蔽されて通信ができなくなる確率が高い。【００３２】
一方、例えば天井１１６などの反射波（Ｃ）は、直接波（Ａ）のビーム方向における伝送路に対して空間的な経路が離れているために、同時に遮蔽される確率が低くなる。なお、この動作の過程では、送信機および受信機が（準）静止状態で、遮蔽物（この場合には人体）が存在する付近のみの伝送状態が局所的に変化することが想定されている。言い換えれば、遮蔽されていない伝送路は前の状態を維持されることを意味している。これは、直進性が強く、電波の到来方向が明確に分離しやすいミリ波帯の電波で特に有効である。【００３３】
次に、上記のようにして付与された優先順位に基づいて設定されるビーム方向のビームフォーミングについて説明する。【００３４】
図８及び図９は、本発明の無線制御方法におけるビームフォーミングに関わる状態図である。【００３５】
図８に示すものにおいては、定常では通信状態（Ｓ９０１）であるが、所定間隔で、あるいは所定のトリガーがかかった場合には、上述した処理を再度行うことにより通信品質の情報を調査し（Ｓ９０２）、図６に示したデータ列及びそれに基づくビーム方向の優先順位を更新する。また、通信品質の監視（Ｓ９０３）も行われており、通信品質が良い場合は通信状態が維持されるが、通信品質が悪くなったと判定された場合には、次の優先順位が付与されているビーム方向を設定し（Ｓ９０４）、通信状態（Ｓ９０１）に復帰する。【００３６】
また、図９に示すものにおいては、図８に示したものに対して、次の優先順位が付与されているビーム方向の設定（Ｓ１００４）を行った後、通信品質の判定（Ｓ１００３）を経てから通信状態（Ｓ１００１）に復帰するところのみが異なる。このため、通信状態（Ｓ１００１）に復帰する前に、通信品質が良いかどうかの確認（Ｓ１００３）がなされる。すなわち、優先順位に従って、ビーム方向を探索するプロセスになっている。【００３７】
また、通信品質の監視（Ｓ９０３またはＳ１００３）では、通信品質の急速な悪化が見られた場合、通信品質が悪くなる前に、次の優先順位が付与されているビーム方向を設定することにしてもよい。さらに、通信品質の監視（Ｓ９０３またはＳ１００３）においては、通信が行われているビーム方向だけではなく、優先順位の高いビーム方向の通信品質も監視し、必要に応じて通信品質の情報を調査（Ｓ９０２またはＳ１００２）し、データ列を更新するためのトリガーとしてもよい。この場合には、監視するビーム方向が限られているため、所要時間の大幅な増大は避けられる。【００３８】
本形態によれば、障害物による遮蔽等が起きて通信品質が悪化した場合に、ミリ波（あるいは直進性が高くなる概ね１０ＧＨｚ以上のマイクロ波）の伝搬環境を考慮して次のビーム方向を予め決めておくことで、ビーム方向の設定に関わる時間を短くし、伝送断の時間を短縮することが可能となる。【００３９】
以下に、この方法が屋内のミリ波（あるいは直進性が高くなる概ね１０ＧＨｚ以上のマイクロ波）で有効である理由について説明する。【００４０】
通信に供することのできる伝送路は限られており、直接波と、壁や窓、什器などの特定の物体からの反射波である。したがって、各伝送路の放射すべき角度、あるいは受信すべき角度は、それぞれの波によって大きく異なっている。逆に、例えば２．４ＧＨｚのマイクロ波帯のような直進性の低いものを想定した場合には、多重散乱や回折の効果により、通常は指向性のあるアンテナは用いないため状況が異なる。干渉を除くために、指向性のある適応アンテナの開発例もあるが、その場合でも回折の効果が期待できるため、直接波の角度、もしくはそれに近い角度で良好な通信品質が確保しやすい。【００４１】
以上により、本発明は、指向性を持ったアンテナを利用し、かつ電波の直進性が強くなるミリ波（あるいは概ね１０ＧＨｚ以上のマイクロ波）を用いる無線システムでのみ効果を発揮できるものである。【００４２】
なお、本形態においては、既に優先順位が付与されたビーム方向に隣接するビーム方向には優先順位を付与していないが、ビーム方向が細かくなった場合等においては、既に優先順位が付与されたビーム方向に隣接するビーム方向を含む近傍のビーム方向に優先順位を付与しない構成としてもよい。【００４３】
（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の通信制御方法の第２の実施の形態にて設定されるデータ列を示す図である。【００４４】
本形態は、第１の実施の形態に示したものに対して、図６を用いて説明した優先順位付けのみが異なり、図５を用いて説明したビーム方向とそのビーム方向における通信品質の調査を行うためのステップや、図８及び図９に示したビームフォーミングに関わる無線通信装置の状態図は、そのまま適用できる。【００４５】
図１０に示すように本形態においては、優先順位が最も高いビーム方向（図ではＩＤ＃＝１）に対するビームの角度が考慮され、その角度が小さな場合には重み付けのレベルが低く規定されている。すなわちこの例では、ＩＤ＃＝４は、ＩＤ＃＝２に比べて通信品質は良くないが、優先順位が最も高いビーム方向に対する角度が大きいため重み付け係数が大きく設定されており、その重み付け係数と通信品質とから求められる重み付け通信品質では良くなり、優先順位が高くなる。なお、重み付けの方法や関数は、様々にとれるために設定の自由度が増す。したがって、第１の実施の形態と同様に、少なくとも隣接するビームの優先順位を下げることが本形態の要件であり、同様の効果を得ることが可能になる。【００４６】
（第３の実施の形態）
図１１は、本発明の無線制御方法の第３の実施の形態における処理を説明するためのフローチャートである。【００４７】
本形態においては、ステップ７０１において処理を開始すると、まず、ステップ７０２におけるビーム設定において、広角ビームを設定する。次に、ステップ７０３において、広角ビームによるビーム方向を設定し、ステップ７０４において、そのビーム方向における通信品質を取得する。そして、ステップ７０５において、このステップ７０３，７０４の処理を、ビーム制御を行う全ての方向で通信品質が取得できるまで繰り返す。【００４８】
次に、ステップ７０６において狭角ビームの方向を設定するが、広角ビームにおいて通信品質の最も良い範囲に対応する方向のみに限定し、ステップ７０７においてその方向にて狭角ビームのビーム方向の設定を行い、ステップ７０８において、設定されたビーム方向における通信品質情報を取得する。そして、ステップ７０９において、このステップ７０７，７０８の処理を、ビーム制御を行う全ての方向で通信品質が取得できるまで繰り返す。【００４９】
そして、ステップ７１０において、その結果を、ビーム方向とそのビーム方向における通信品質とからなるデータ列として記録する。【００５０】
図１２は、図１１に示した処理にて取得されたデータ列をテーブルとして示す図である。【００５１】
図１２に示すように、ビーム方向（広角ビームと狭角ビームとを対応させたＩＤ番号を付与）と、そのビーム方向における通信品質とからなるデータ列が取得されて記録される。【００５２】
図１２に示したようなデータ列に基づいて、ステップ７１１において、無線通信を行うビーム方向を設定するための優先順位をビーム方向に付与していき、ステップ７１２にて処理を終了する。【００５３】
本形態では、狭角ビームの方向は、広角ビームで通信品質の良い方向のみを探索することにより、狭角ビーム制御を行う全ての方向を探索する必要がない。そのため、探索にかかる時間を大幅に削減することができる。例えば、広角ビームでの探索を８、狭角ビームでの探索を（１つの広角ビームに対応する範囲ごとに）１６と想定した場合、全てを狭角ビームで探索すると１２８（＝８×１６）であるが、本形態では、２４（８＋１６）と５分の１の探索に留められる。また、図１２に示すように、広角ビームで所定の受信レベル（あるいは通信品質）が得られない場合には、対応する狭角ビームでの探索を行わずに済ませることができ、さらに探索時間を短縮できる。【００５４】
なお、ここで用いた広角ビームとは、カバレッジが狭角ビームよりも広いという意味であり、その結果として探索時間を短縮することができる。また、少なくとも送信側と受信側のいずれか一方が広角ビームでの探索、狭角ビームでの探索を行うことでよく、その場合にも本発明の効果が発揮される。また、広角ビームと狭角ビームを形成する手段としては、アダプティブアレイアンテナで実現する方法の他に、複数のアンテナを用いて実現する方法、セクタアンテナを用いて実現する方法などがあるが、本発明では限定しない。【００５５】
本形態においては、第１および第２の実施の形態と同様、次のビーム方向を予め決めておくことで、伝送断の時間を短縮することが可能となり、優先順位を付与するための探索にかかる時間を短縮することが可能になる。【００５６】
なお、上述した３つの実施の形態にて示した処理は、送信機や受信機内のアンテナビーム制御機構にて行われることになる。そして、送信機内のアンテナビーム制御機構においては送信機のビーム方向を設定し、また、受信機内のアンテナビーム制御機構においては受信機のビーム方向を設定することになるが、送受信両方のビーム方向の設定方法に用いてもよい。データ列として送受信のビーム方向と対応する通信品質を関連付け、これを送信機と受信機とのどちらか、または両方に記録する。この場合、ビーム方向の数は送受信ビームの積となるため、本発明の効果がより大きくなる。【００５７】
また、上述した３つの実施の形態においては、通信品質という語句を用いたが、例えば、受信レベル、信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ）、ビット誤り率（ＢＥＲ）、パケット誤り率（ＰＥＲ）、フレーム誤り率（ＦＥＲ）など、通信品質を代表するものであればよく、そのうちの１つ、または複数を用いてもよい。通信品質の評価には、プリアンブル中の特定のデータ列を用いてもよい。【００５８】
（第４の実施の形態）
上述した第１〜第３の実施の形態では、ビーム方向を設定する機能を有した送信機、または受信機側で優先順位を付与していた。本実施の形態では、ビーム方向を設定する機能を有した送信機に対して受信機側から指示を送る場合、もしくはビーム方向を設定する機能を有した受信機に対して送信機側から指示を送る場合、あるいは、双方がビーム方向を設定する機能を有しており、両方のビーム方向、ビーム角度および通信品質を基に、ビーム方向を制御する場合を想定する。その場合、ビーム方向、ビーム角度および通信品質を送信機から受信機、または受信機から送信機へ送付するステップが追加される。【００５９】
この場合、処理手順は図５に示したもの、データ列は図６に示したものをそれぞれ用いたり、図１０、図１１に示したものをそれぞれ用いたりすることができるが、データ列では隣接するビーム方向がビーム角度を規定する情報になっている。【００６０】
また、双方がビーム方向を設定する機能を有している場合は、一方から他方へ対応するビーム方向、ビーム角度を規定する情報を送る必要があり、ビームの優先順位を付与するために、例えば図１３に示すデータ列を用いる。【００６１】
なお、本実施の形態では、明示的にビーム方向やビーム角度を規定しているが、ビーム方向は、番号ではなく、なんらかの制御で代用したりすることも可能であり、ビーム角度の絶対値ではなく、特定のビーム方向からの相対値でもよい。さらには明示的ではないが、これらを規定する関数を用いることもできるなど、ビーム方向やビーム角度の表現方法を限定するものではない。【００６２】
本発明の実施の形態のごとく、単にビーム方向と通信品質だけではなく、その角度情報を判断に取り入れることにより、ミリ波を利用した通信システムにおいて、ビーム方向の設定をすばやく行うことが可能となる。【００６３】
以上、実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。【００６４】
この出願は、２００７年１月２３日に出願された日本出願特願２００７−０１２４４９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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