(57)【要約】【課題】  マルチパスの影響の軽減化を図ると共に、ダイバーシチ効果による受信特性の改善を図る。【解決手段】  無線受信局へ送信した第１の受信ユニット検出用信号に応じて複数の受信ユニットから選択された受信ユニットについて、受信信号品質を含む信号を、無線受信局から受信する。受信信号品質に基づいて現在設定されている指向を変更した指向で、第２の受信ユニット検出用信号を、無線受信局へ送信する。選択された受信ユニットが受信する第２の受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて決定された指向の情報を含む信号を、無線受信局から受信する。決定された指向の情報に基づいて、無線受信局へ送信する信号に対する指向を設定する。【選択図】  図７
2014090271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムであって、
前記無線送信局は、
前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号である第１の受信ユニット検出用信号を現在設定されている指向で、前記無線受信局へ送信する第１送信手段と、
前記第１の受信ユニット検出用信号に応じて前記複数の受信ユニットから選択された受信ユニットについて、前記選択された受信ユニットが受信する該第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、前記無線受信局から受信する第１受信手段と、
前記受信信号品質に基づいて前記現在設定されている指向を変更した指向で、前記受信ユニット検出用信号である第２の受信ユニット検出用信号を、前記無線受信局へ送信する第２送信手段と、
前記選択された受信ユニットが受信する前記第２の受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて決定された指向の情報を含む信号を、前記無線受信局から受信する第２受信手段と、
前記決定された指向の情報に基づいて、前記無線受信局へ送信する信号に対する指向を設定する設定手段とを備え、
前記無線受信局は、
前記第１の受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第３受信手段と、
前記複数の受信ユニットそれぞれが受信する前記第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記複数の受信ユニットから受信に使用する受信ユニットを選択する選択手段と、
前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第３送信手段と、
前記第２の受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第４受信手段と、
前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記第２の受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記無線送信局に設定する指向を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された指向の情報を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第４送信手段と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記無線送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムであって、
前記無線送信局は、
予め決められたタイミング毎に、複数種類の異なる指向の内、いずれかの指向に順次変更して、前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号を、前記無線受信局へ送信する第１送信手段と、
前記予め決められたタイミング毎に、前記複数の受信ユニットそれぞれが受信する異なる指向の前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記複数種類の異なる指向から決定された指向の情報を含む信号を、前記無線受信局から受信する第１受信手段と、
前記決定された指向の情報に基づいて、前記無線受信局へ送信する信号に対する指向を設定する設定手段とを備え、
前記無線受信局は、
前記予め決められたタイミング毎に異なる指向の前記受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第２受信手段と、
前記予め決められたタイミング毎に異なる指向で、前記複数の受信ユニットが受信する前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記複数の受信ユニットから受信に使用する受信ユニットを選択する選択手段と、
前記予め決められたタイミング毎に異なる指向で、前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記無線送信局に設定する指向を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された指向の情報を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第２送信手段と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項３】
前記無線受信局の第３送信手段は、前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、前記複数の受信ユニットのそれぞれを使用して、前記無線送信局へ送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記通信システムの通信環境の変化を検出する検出手段を更に備え、
前記検出手段で通信環境の変化が検出される毎に、前記無線送信局及び前記無線受信局それぞれの手段が実行される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記無線受信局において、
前記選択手段で選択された受信ユニットが出力する信号を選択または合成する選択・合成手段を更に備え、
前記決定手段は、前記選択・合成手段の出力信号品質に基づいて、前記無線送信局に設定する指向を決定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記受信信号品質は、受信信号の大きさ、ＳＮ比、周波数特性、エラー検出量の内の少なくとも１つを指標とする
ことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記無線受信局において、
前記受信ユニット検出用信号を、前記無線受信局から前記無線送信局へ送信させるための指示信号であって、その送信を開始する時間を含む指示信号を、前記無線送信局へ送信する指示信号送信手段を更に備え、
前記指示信号と前記指向の情報を含む信号は、前記複数の受信ユニットのそれぞれを使用して、前記無線送信局へ送信される
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項８】
前記無線送信局において、
前記無線送信局からの前記指向の情報を含む信号の受信に対する受信応答信号を、前記無線受信局へ返信する返信手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項９】
前記無線受信局において、
前記受信応答信号を、前記無線送信局から受信する受信応答信号受信手段と、
前記受信応答信号に応じて、前記指向の情報を含む信号を、前記無線送信局へ再送する再送手段と
を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムにおける、前記無線送信局として機能する通信装置であって、
前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号である第１の受信ユニット検出用信号を現在設定されている指向で、前記無線受信局へ送信する第１送信手段と、
前記第１の受信ユニット検出用信号に応じて前記複数の受信ユニットから選択された受信ユニットについて、前記選択された受信ユニットが受信する該第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、前記無線受信局から受信する第１受信手段と、
前記受信信号品質に基づいて前記現在設定されている指向を変更した指向で、前記受信ユニット検出用信号である第２の受信ユニット検出用信号を、前記無線受信局へ送信する第２送信手段と、
前記選択された受信ユニットが受信する前記第２の受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて決定された指向の情報を含む信号を、前記無線受信局から受信する第２受信手段と、
前記決定された指向の情報に基づいて、前記無線受信局へ送信する信号に対する指向を設定する設定手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムにおける、前記無線受信局として機能する通信装置であって、
前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号である第１の受信ユニット検出用信号を前記無線送信局で現在設定されている指向で、前記無線送信局から受信する第１受信手段と、
前記複数の受信ユニットそれぞれが受信する前記第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記複数の受信ユニットから受信に使用する受信ユニットを選択する選択手段と、
前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第１送信手段と、
前記受信信号品質に基づいて前記現在設定されている指向が前記無線送信局で変更された指向で、前記受信ユニット検出用信号である第２の受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第２受信手段と、
前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記第２の受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記無線送信局に設定する指向を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された指向の情報を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第２送信手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１２】
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記無線送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムにおける、前記無線送信局として機能する通信装置であって、
予め決められたタイミング毎に、複数種類の異なる指向の内、いずれかの指向に順次変更して、前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号を、前記無線受信局へ送信する第１送信手段と、
前記予め決められたタイミング毎に、前記複数の受信ユニットそれぞれが受信する異なる指向の前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記複数種類の異なる指向から決定された指向の情報を含む信号を、前記無線受信局から受信する第１受信手段と、
前記決定された指向の情報に基づいて、前記無線受信局へ送信する信号に対する指向を設定する設定手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１３】
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記無線送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムにおける、前記無線受信局として機能する通信装置であって、
予め決められたタイミング毎に異なる指向の、前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第１受信手段と、
前記予め決められたタイミング毎に異なる指向で、前記複数の受信ユニットが受信する前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記複数の受信ユニットから受信に使用する受信ユニットを選択する選択手段と、
前記予め決められたタイミング毎に異なる指向で、前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記無線送信局に設定する指向を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された指向の情報を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第１送信手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１４】
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムにおける、前記無線送信局として機能する通信装置の制御方法であって、
前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号である第１の受信ユニット検出用信号を現在設定されている指向で、前記無線受信局へ送信する第１送信工程と、
前記第１の受信ユニット検出用信号に応じて前記複数の受信ユニットから選択された受信ユニットについて、前記選択された受信ユニットが受信する該第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、前記無線受信局から受信する第１受信工程と、
前記受信信号品質に基づいて前記現在設定されている指向を変更した指向で、前記受信ユニット検出用信号である第２の受信ユニット検出用信号を、前記無線受信局へ送信する第２送信工程と、
前記選択された受信ユニットが受信する前記第２の受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて決定された指向の情報を含む信号を、前記無線受信局から受信する第２受信工程と、
前記決定された指向の情報に基づいて、前記無線受信局へ送信する信号に対する指向を設定する設定工程と
を備えることを特徴とする通信装置の制御方法。
【請求項１５】
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムにおける、前記無線受信局として機能する通信装置の制御方法であって、
前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号である第１の受信ユニット検出用信号を前記無線送信局で現在設定されている指向で、前記無線送信局から受信する第１受信工程と、
前記複数の受信ユニットそれぞれが受信する前記第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を測定する測定工程と、
前記測定工程の測定結果に基づいて、前記複数の受信ユニットから受信に使用する受信ユニットを選択する選択工程と、
前記選択工程で選択された受信ユニットが受信する前記第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第１送信工程と、
前記受信信号品質に基づいて前記現在設定されている指向が前記無線送信局で変更された指向で、前記受信ユニット検出用信号である第２の受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第２受信工程と、
前記選択工程で選択された受信ユニットが受信する前記第２の受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記無線送信局に設定する指向を決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された指向の情報を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第２送信工程と
を備えることを特徴とする通信装置の制御方法。
【請求項１６】
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記無線送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムにおける、前記無線送信局として機能する通信装置の制御方法であって、
予め決められたタイミング毎に、複数種類の異なる指向の内、いずれかの指向に順次変更して、前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号を、前記無線受信局へ送信する第１送信工程と、
前記予め決められたタイミング毎に、前記複数の受信ユニットそれぞれが受信する異なる指向の前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記複数種類の異なる指向から決定された指向の情報を含む信号を、前記無線受信局から受信する第１受信工程と、
前記決定された指向の情報に基づいて、前記無線受信局へ送信する信号に対する指向を設定する設定工程と
を備えることを特徴とする通信装置の制御方法。
【請求項１７】
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記無線送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムにおける、前記無線受信局として機能する通信装置の制御方法であって、
予め決められたタイミング毎に異なる指向の、前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第１受信工程と、
前記予め決められたタイミング毎に異なる指向で、前記複数の受信ユニットが受信する前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質を測定する測定工程と、
前記測定工程の測定結果に基づいて、前記複数の受信ユニットから受信に使用する受信ユニットを選択する選択工程と、
前記予め決められたタイミング毎に異なる指向で、前記選択工程で選択された受信ユニットが受信する前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記無線送信局に設定する指向を決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された指向の情報を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第１送信工程と
を備えることを特徴とする通信装置の制御方法。
【請求項１８】
請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の通信装置の制御を、コンピュータに機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信における通信の信頼性向上の要求が大きくなり、受信局においては複数の受信局で受信し、選択／合成を行ったり、エラー訂正する技術が目覚ましく向上している。一方、送信局においては、送信電力をより効率的に使用するためフェーズドアレーアンテナを用いて受信局に指向を向けて、狭いビーム幅で効率的に送信する技術が進んでいる。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、複数の受信局は偏波が異なるアンテナを有し、送信局がフェーズドアレーアンテナを用いることで、マルチパスフェージングに強い構成の通信システムが提案されている。また、特許文献２においては、無指向性ノイズ、指向性ノイズから送信アンテナのゲイン関数、すなわち、送信アンテナの指向パターンを計算する方法が提案されている。さらに、特許文献３においては、移動に伴う伝搬環境の変化に適応的に対応可能な送信指向性の変更方法が提案されている。
【０００４】
また、伝搬送信側のアンテナ指向性の最適値を得る方法に関しては、特許文献４において、既知信号を複数の指向性で送信し、受信信号から指向性を指示する指向性指示情報を抽出して送信指向性を制御する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７１８２０号公報
【特許文献２】特開２００２−１９８８７７号公報
【特許文献３】特開２００８−０７９０５２号公報
【特許文献４】特開２００１−３３９３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
指向性を可変可能な１つの送信局から送信された信号を複数の受信局でダイバーシチ受信するシステムにおいては以下の問題がある。
【０００７】
送信局のアンテナのビーム幅は受信局がある方向すべてになるべく広げて受信ダイバーシチを行って受信精度を上げたい。しかし、マルチパスが多い環境においては各受信局において周波数特性が乱れやすい。
【０００８】
一方、送信局のアンテナのビーム幅を狭くすると、送信局のアンテナ方向の受信局においてはマルチパスが減り周波数特性が改善されるだけでなく、信号が大きくなるため、受信精度が向上する。しかし、受信できる局が少なくなりダイバーシチ効果が小さくなるため、特に、伝搬環境に変化がある場合には逆に通信の信頼性は低下する。
【０００９】
そこで、まず、送信局の指向を変化させても受信状態の改善があまり見られない受信局を除外し、送信局のアンテナ指向を絞ることで他の残りの受信局のマルチパスを減少させ、その他の残りの受信局によるダイバーシチ受信を行う必要がある。特に、送信局の位置や伝搬環境が変化する場合には、送信局の位置や伝搬環境が変化する毎に、各受信局の受信状況を調べ、送信局の指向と受信局の選択と、選択された受信局におけるダイバーシチ受信方法を選択する必要がある。
【００１０】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、マルチパスの影響の軽減化を図ると共に、ダイバーシチ効果による受信特性の改善を図ることができる通信システム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】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明による通信システムは以下の構成を備える。即ち、
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムであって、
前記無線送信局は、
前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号である第１の受信ユニット検出用信号を現在設定されている指向で、前記無線受信局へ送信する第１送信手段と、
前記第１の受信ユニット検出用信号に応じて前記複数の受信ユニットから選択された受信ユニットについて、前記選択された受信ユニットが受信する該第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、前記無線受信局から受信する第１受信手段と、
前記受信信号品質に基づいて前記現在設定されている指向を変更した指向で、前記受信ユニット検出用信号である第２の受信ユニット検出用信号を、前記無線受信局へ送信する第２送信手段と、
前記選択された受信ユニットが受信する前記第２の受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて決定された指向の情報を含む信号を、前記無線受信局から受信する第２受信手段と、
前記決定された指向の情報に基づいて、前記無線受信局へ送信する信号に対する指向を設定する設定手段とを備え、
前記無線受信局は、
前記第１の受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第３受信手段と、
前記複数の受信ユニットそれぞれが受信する前記第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記複数の受信ユニットから受信に使用する受信ユニットを選択する選択手段と、
前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第３送信手段と、
前記第２の受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第４受信手段と、
前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記第２の受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記無線送信局に設定する指向を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された指向の情報を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第４送信手段と
を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、マルチパスの影響の軽減化を図ると共に、ダイバーシチ効果による受信特性の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１の通信システムのブロック図である。
【図２】実施形態１の通信システムの無線受信局の構造を示す図である。
【図３】実施形態１の通信システムの無線送信局の構造を示す図である。
【図４】実施形態１の通信システムにおいて、送信局が最大ビーム幅で送信する場合を示す図である。
【図５】実施形態１の通信システムにおいて、送信局がビーム幅を狭めて送信する場合を示す図である。
【図６】実施形態１の通信システムにおいて、送信局がさらにビーム幅を狭めて送信する場合を示す図である。
【図７】実施形態１のタイミングチャートを示す図である。
【図８】実施形態２のタイミングチャートを示す図である。
【図９】実施形態３のタイミングチャートを示す図である。
【図１０】実施形態４の通信システムにおいて、送信局が実施形態１の位置から移動した場合を示す図である。
【図１１】実施形態４の通信システムにおいて、反射物が実施形態１の位置から移動した場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
＜実施形態１＞
図１は実施形態１の通信システムのブロック図に示す図である。
【００１６】
図１において、１０１はビーム方向とビーム幅を変更可能なアンテナを有する無線送信局である。２０１〜２０４はそれぞれ無線受信局３０１に接続された受信ユニットである。４０１、４０２はそれぞれ電磁波を反射する物体（反射物）の表面を示している。ここで、無線送信局１０１のアンテナのビーム方向とビーム幅は、今後、単に、「指向（アンテナ指向）」という。
【００１７】
図２は実施形態１の無線通信装置である無線受信局３０１の構造の一例を示す図である。
【００１８】
図２において、３０１１は選択部であり、受信ユニット２０１〜２０４の出力を選択する。３０１２はＣＰＵであり、受信ユニット検出用信号を無線送信局１０１へ送信させるための指示信号を作成し、受信ユニット２０１〜２０４に受信ユニット検出用信号を無線送信局１０１に向けて送信させる。また、ＣＰＵ３０１２は、無線送信局１０１が各指向で送信してきた信号に対し、受信ユニット２０１〜２０４が受信した信号を個々に評価し、無線送信局１０１の各指向において受信を行う受信ユニットを選択部３０１１に選択させる。
【００１９】
３０１３は選択・合成部３０１３である。選択・合成部３０１３は、受信ユニット２０１〜２０４の内、選択部３０１１が選択した少なくとも１つの受信ユニットあるいは複数の受信ユニットの組み合わせ（例えば、受信ユニット２０２及び２０３）の出力を選択／合成し、最も信号品質がよいときの無線送信局１０１の指向を選択する。ここで、選択・合成部３０１３が選択する信号品質は、受信信号の大きさ、ＳＮ比、周波数特性、エラー検出量の内の少なくとも１つを指標とする。３０１４はメモリであり、選択部３０１１で選択した受信ユニットを特定する受信ユニット番号と、選択・合成部３０１３で設定した受信ユニットの選択／合成方法（受信ユニットの組み合わせ）を示す値を格納する。
【００２０】
図３は実施形態１の無線通信装置である無線送信局１０１の構造の一例を示す図である。
【００２１】
図３において、１０１１は指向可変の送信アンテナである。１０１２は送信回路であり、送信アンテナ１０１１の指向変更回路を含んでいる。１０１３はＣＰＵである。１０１４はメモリであり、送信回路１０１２で選択された指向（ビーム方向とビーム幅）を指向情報として格納する。１０１５は受信回路である。１０１６は受信アンテナである。
【００２２】
ＣＰＵ１０１３は、最初に、送信アンテナ１０１１を最大ビーム幅となる指向で信号送信するように送信回路１０１２を設定する。ＣＰＵ１０１３は、無線受信局３０１の受信ユニット２０１〜２０４から送信された受信ユニット検出指示信号を受信回路１０１５から検出すると、送信回路１０１２から受信ユニット検出用信号を送信させる。このとき、受信ユニット検出用信号には、設定している指向を示す信号（指向情報）が含まれる。
【００２３】
無線受信局３０１は、各受信ユニット２０１〜２０４における受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、受信ユニット２０１〜２０４を介して無線送信局１０１に送信する。
【００２４】
受信信号品質を含む信号が無線送信局１０１の受信アンテナ１０１６から受信され、受信回路１０１５で復調されると、ＣＰＵ１０１３は各受信ユニット２０１〜２０４の受信信号品質から送信アンテナ１０１１の指向を変更する。そして、ＣＰＵ１０１３は、再度、変更した指向で受信ユニット検出用信号を送信回路１０１２から送信させる。
【００２５】
これらの動作を繰り返し、無線受信局３０１では最適な無線送信局１０１の指向が選択される。選択された無線送信局１０１の指向を示す指向情報を含む信号を受信アンテナ１０１６が受信し、受信回路１０１５で復調されると、ＣＰＵ１０１３は選択された指向情報をメモリ１０１４に格納させる。
【００２６】
その後、信号を送信する際には、メモリ１０１４に格納された指向情報が示す指向を送信回路１０１２に設定し、送信アンテナ１０１１から信号を送信させる。
【００２７】
図４は実施形態１の無線送信局１０１が最大ビーム幅で受信ユニットへ信号を送信する場合の無線送信局１０１のアンテナパターン５０１と伝送パス５０２を示す図である。
【００２８】
図４において、受信ユニット２０１は反射物４０１によって伝送パスが遮られ、受信できない。また、受信ユニット２０４においては直達の伝送パスと反射物４０２の反射された伝送パスの距離の差が小さく、反射パスによるフェージングが大きい。
【００２９】
ここで、図２の無線受信局３０１のＣＰＵ３０１２は、受信ユニット２０２及び２０３を介して無線送信局１０１に受信ユニット２０１〜２０４の受信信号品質を含む信号を送信する。無線送信局１０１は、受信ユニット２０１や受信ユニット２０４が受信できると想定される別の指向で送信を行う。
【００３０】
様々な指向の信号の受信を繰り返し、受信ユニット２０１の受信レベルが無線送信局１０１のどの指向でも小さいと判定された場合、ＣＰＵ３０１２は、受信ユニット２０１を選択部３０１１の選択肢から削除する。
【００３１】
また、無線送信局１０１が指向を変更しても、直達の伝送パスと反射物４０２の反射された伝送パスの分離が受信ユニット２０４で困難で、帯域内のフェージングが大きい場合、ＣＰＵ３０１２は、受信ユニット２０４も選択部３０１１の選択肢から削除する。
【００３２】
この場合、最終的に、ＣＰＵ３０１２は、選択部３０１１において、受信に使用する受信ユニットとして、受信ユニット２０２及び２０３を選択する。そして、ＣＰＵ３０１２は、選択した受信ユニット２０２及び２０３の受信信号品質を含む信号を無線送信局１０１に送信する。無線送信局１０１は、送信アンテナ１０１１を受信ユニット２０２及び２０３の位置をカバーする指向に変更する。
【００３３】
図５及び図６は実施形態１の受信ユニット２０２及び２０３の方向に無線送信局１０１の指向を限定した後の無線送信局１０１の指向を示す図である。
【００３４】
一般的にアンテナのビーム幅を狭くするとアンテナ利得が向上するため、図５及び図６においては、無線送信局１０１が最大ビーム幅で送信している図４より、アンテナ利得が大きい。無線送信局１０１の送信アンテナ１０１１は、図５では受信ユニット２０２及び２０３の両方をカバーする指向にセットされ、図６ではさらにビーム幅が狭く、受信ユニット２０３にのみに送信アンテナ１０１１が向けられている。
【００３５】
図６においては、無線送信局１０１の送信アンテナ１０１１の主方向であるメインローブは受信ユニット２０３の方向であるが、サイドローブが反射物４０２の方向であり、サイドローブによる反射パス信号が受信ユニット２０３に入射される。この反射パスによってマルチパスフェージングが生じ、周波数特性が劣化する可能性がある。このように、１つの受信ユニット２０３で受信する場合、送信アンテナ利得を向上できるので受信信号が大きくなるメリットがあるが、その１つの受信ユニット２０３で受信する信号が不安定になると受信特性そのものが不安定になる。
【００３６】
一方、図５のように、２つの受信ユニット２０２及び２０３で受信し、その出力を選択／合成する場合には送信アンテナ利得が、１つの受信ユニットで受信するときよりも低下する。しかし、図に示すように、反射物４０１による反射パスが受信ユニット２０２に入射される場合でも受信ユニット２０３の出力を選択するか、受信ユニット２０２と２０３の出力を合成することで、反射パスによるマルチパスフェージングの影響が軽減される。
【００３７】
そこで、無線受信局３０１のＣＰＵ３０１２は、選択・合成部３０１３に受信ユニット２０２及び２０３の出力を選択／合成させ、最も信号品質がよいときの無線送信局１０１の指向を選択する。ここで、選択・合成部３０１３の出力の信号品質は受信信号の大きさ、ＳＮ比、周波数特性、エラー検出量のうちの少なくとも１つを指標とする。
【００３８】
このとき、ＣＰＵ３０１２はメモリ３０１４に、選択部３０１１で選択した受信ユニット番号と、選択・合成部３０１３に設定した選択／合成方法を示す値を格納させる。また、選択された指向を示す指向情報を含む信号が、受信ユニット２０２及び２０３を介して無線送信局１０１に送信される。無線送信局１０１は、選択された指向を示す指向情報を含む信号を受信し、最適な指向を示す指向情報をメモリ１０１４に格納する。
【００３９】
無線送信局１０１からデータを送信する際には、無線送信局１０１のＣＰＵ１０１３は、メモリ１０１４に格納されたアンテナの指向情報を送信回路１０１２に設定する。一方、無線受信局３０１において、ＣＰＵ３０１２は、選択部３０１１によってメモリ３０１４に格納された、受信する受信ユニット番号を設定し、選択・合成部３０１３にメモリ３０１４に格納された値に従って、受信ユニットの選択／合成方法を設定する。
【００４０】
図７は実施形態１の無線送信局１０１と無線受信局３０１間の通信のタイミングチャートを示す図である。
【００４１】
図７において、まず、無線送信局１０１は、送信回路１０１２に対する指向を最大ビーム幅（最大開口角）に設定する（ステップＳ７０１）。
【００４２】
無線受信局３０１は、各受信ユニット２０１〜２０４を介して、受信ユニット検出指示信号を無線送信局１０１へ送信する（Ｓ７０２）。
【００４３】
無線送信局１０１は、受信ユニット検出指示信号を無線受信局３０１から受信すると、受信ユニット検出用信号を無線受信局３０１へ送信する（ステップＳ７０３）。尚、この時の送信回路１０１２に設定されている指向は、最大ビーム幅（最大開口角）である。
【００４４】
無線受信局３０１は、無線送信局１０１から受信ユニット検出用信号を各受信ユニット２０１〜２０４で受信すると、各受信ユニット２０１〜２０４が受信した受信ユニット検出用信号の品質測定を行う（ステップＳ７０４）。その後、無線受信局３０１は、品質測定の測定結果として、各受信ユニット２０１〜２０４の受信信号品質を無線送信局１０１へ送信する（ステップＳ７０５）。
【００４５】
無線送信局１０１は、受信した各受信ユニット２０１〜２０４の受信信号品質に基づいて、各受信ユニットとの通信状態を判定する。例えば、複数の指向で送信しているにも関わらず、ある受信ユニットで通信帯域内の信号がほとんど受信できていない場合、その受信ユニットは遮蔽物によって伝送パスが遮られていると判定できる。また、大きいフェージングが観測された受信ユニットに対してはその受信ユニット方向付近にビーム幅を絞ってアンテナビーム方向を向け、ビーム方向をその角度付近で走査したときにフェージングが改善されるか調べる。
【００４６】
無線送信局１０１は、判定した通信状態に基づいて、現在設定している指向を、受信信号品質がよりよくなる指向に変更する（ステップＳ７０６）。次に、無線送信局１０１は、変更した指向を送信回路１０１２に設定し、その指向で受信ユニット検出用信号を無線受信局３０１へ送信する（ステップＳ７０７）。
【００４７】
無線受信局３０１は、無線送信局１０１から受信ユニット検出用信号を受信すると、各受信ユニット２０１〜２０４が受信した受信ユニット検出用信号の品質測定を行う（ステップＳ７０８）。その後、無線受信局３０１は、品質測定の測定結果から、選択部３０１１において、受信に使用する少なくとも１つの受信ユニットを選択する（ステップＳ７０９）。次に、無線受信局３０１は、その選択した受信ユニットの受信信号品質を無線送信局１０１へ送信する（ステップＳ７１０）。例えば、品質測定の測定結果から、伝送パスが遮られている受信ユニットや、フェージングが分離困難な受信ユニットは選択肢から外し、それ以外の受信ユニットを受信に使用する受信ユニットを選択する。
【００４８】
無線送信局１０１は、選択された受信ユニットの受信信号品質に基づいて、現在設定している指向を、選択された受信ユニットに絞る指向に変更する（ステップＳ７１１）。そして、無線送信局１０１は、変更した指向を送信回路１０１２に設定し、その指向で受信ユニット検出用信号を送信する（ステップＳ７１２）。
【００４９】
選択部３０１１による受信ユニットの選択後は、無線受信局３０１は、選択された受信ユニットの出力の選択・合成部３０１３の出力の品質測定を行う（ステップＳ７１３）。例えば、複数の受信ユニットが選択された場合には、取り得る受信ユニットの組み合わせそれぞれについての品質測定を行う。次に、無線受信局３０１は、品質測定の測定結果から、受信信号品質が最も良好となる無線送信局１０１の指向（最適送信指向）を決定する（ステップＳ７１４）。これは、換言すれば、選択された受信ユニットの内、受信信号品質が最も良好となる受信ユニットの組み合わせを決定することを意味する。尚、選択された受信ユニットが１つの場合は、その受信ユニットを決定する。
【００５０】
その後、無線受信局３０１は、選択された最適送信指向を最適送信指向信号として、選択部３０１１で選択された受信ユニットを介して無線送信局１０１へ送信する（ステップＳ７１５）。
【００５１】
無線送信局１０１は、無線受信局３０１から最適送信指向信号を受信すると、送信回路１０１２をその最適送信指向信号が示す指向に設定する（ステップＳ７１６）。そして、無線送信局１０１は、最適送信指向信号に対する受信応答信号（Ａｃｋ信号）を無線受信局３０１に返信する（ステップＳ７１７）。
【００５２】
尚、受信応答信号受信部として機能する無線受信局３０１は、受信応答信号を一定期間内に受信できない場合や、受信応答信号が正常受信しなかったことを示している場合は、無線受信局３０１は再送部として、最適送信指向信号を再送することができる。
【００５３】
以上、実施形態１の構成は、以下の特徴を備える。
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムであって、
前記無線送信局は、
前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号である第１の受信ユニット検出用信号を現在設定されている指向で、前記無線受信局へ送信する第１送信手段と、
前記第１の受信ユニット検出用信号に応じて前記複数の受信ユニットから選択された受信ユニットについて、前記選択された受信ユニットが受信する該第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、前記無線受信局から受信する第１受信手段と、
前記受信信号品質に基づいて前記現在設定されている指向を変更した指向で、前記受信ユニット検出用信号である第２の受信ユニット検出用信号を、前記無線受信局へ送信する第２送信手段と、
前記選択された受信ユニットが受信する前記第２の受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて決定された指向の情報を含む信号を、前記無線受信局から受信する第２受信手段と、
前記決定された指向の情報に基づいて、前記無線受信局へ送信する信号に対する指向を設定する設定手段とを備え、
前記無線受信局は、
前記第１の受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第３受信手段と、
前記複数の受信ユニットそれぞれが受信する前記第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記複数の受信ユニットから受信に使用する受信ユニットを選択する選択手段と、
前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記第１の受信ユニット検出用信号の受信信号品質を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第３送信手段と、
前記第２の受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第４受信手段と、
前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記第２の受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記無線送信局に設定する指向を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された指向の情報を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第４送信手段と
を備えることを特徴とする通信システム。
【００５４】
以上説明したように、実施形態１によれば、無線受信局の複数の受信ユニットから、通信環境に応じて、受信に使用する受信ユニットを選択して、かつ受信信号品質が最も良好となる無線送信局の指向（最適送信指向）を決定する。これにより、無線送信局のビーム幅を狭くし、マルチパスの影響の軽減化を図ると共に、ダイバーシチ効果による受信特性を改善することができる。
【００５５】
＜実施形態２＞
実施形態２では、最初の受信ユニット検出指示信号から予め決められたタイミング毎に予め決められた指向の信号を、所定回数、無線送信局１０１から送信した上で、無線送信局１０１に最適な指向を無線受信局３０１で決定する構成について説明する。より具体的には、無線送信局１０１は、複数種類の異なる指向の信号を所定のタイミング毎に順次変更して無線受信局３０１へ送信し、全種類の指向の信号を送信する１シーケンスが完了したら、再度、同一のシーケンスを周期的に繰り返す。
【００５６】
図８は実施形態２の無線送信局１０１と無線受信局３０１間の通信のタイミングチャートを示す図である。
【００５７】
図８において、無線送信局１０１は、無線受信局３０１のＣＰＵ３０１２から送信される最初の受信ユニット検出指示信号から予め決められたタイミング毎に予め決められた指向を送信回路１０１２に設定し、受信ユニット検出用信号を無線受信局３０１へ送信する。例えば、無線送信局１０１の最初の指向を最大ビーム幅（最大開口角）に設定する（ステップＳ８０１）。
【００５８】
無線受信局３０１は、各受信ユニット２０１〜２０４を介して、受信ユニット検出指示信号を無線送信局１０１へ送信する（ステップＳ８０２）。
【００５９】
無線送信局１０１は、受信ユニット検出指示信号を無線受信局３０１から受信すると、受信ユニット検出用信号を無線受信局３０１へ送信する（ステップＳ８０３）。尚、この時の送信回路１０１２に設定されている指向は、最大ビーム幅（最大開口角）である。
【００６０】
無線受信局３０１は、無線送信局１０１から受信ユニット検出用信号を各受信ユニット２０１〜２０４で受信すると、各受信ユニット２０１〜２０４が受信した受信ユニット検出用信号の品質測定を行う（ステップＳ８０４）。
【００６１】
その後、無線送信局１０１は、予め決められたタイミングで送信アンテナ１０１１の指向を、異なる指向に順次変更する（ステップＳ８０５）。次に、無線送信局１０１は、指向を変更する毎に、受信ユニット検出用信号を無線受信局３０１へ送信する（ステップＳ８０６）。
【００６２】
無線受信局３０１は、無線送信局１０１から受信ユニット検出用信号を順次受信すると、各受信ユニット２０１〜２０４が受信した受信ユニット検出用信号の品質測定を順次行う（ステップＳ８０７）。尚、この指向の変更の回数は、無線送信局１０１と無線受信局３０１との間で予め決められていて、無線受信局３０１は、最終回の受信ユニット検出用信号を受信すると、その受信ユニット検出用信号の品質測定を行うことで、一連の受信ユニット検出用信号の品質測定を終了する。
【００６３】
その後、無線受信局３０１は、品質測定の測定結果から、選択部３０１１において、受信に使用する少なくとも１つの受信ユニットを選択する（ステップＳ８０８）。
【００６４】
例えば、図４のような配置の場合、受信ユニット２０１は、無線送信局１０１の指向が変わっても受信ユニット検出用信号を受信できないため、無線受信局３０１のＣＰＵ３０１２は、受信ユニット２０１を選択部３０１１の選択肢から削除する。
【００６５】
また、図４において、無線送信局１０１の指向があるタイミングで受信ユニット２０４の方向を示す角度付近になったとする。このとき、受信ユニット２０４の受信特性において直達の伝送パスと反射物４０２の反射された伝送パスの分離が困難で、受信ユニット２０４では信号が受信されるが、帯域内のフェージングが大きく、正常にデータを復調できない。そのため、受信ユニット２０４の方向を示す角度付近に向いた他の指向のタイミングにおいても、帯域内のフェージングが大きく、データを復調できない場合、ＣＰＵ３０１２は、受信ユニット２０４も選択部３０１１の選択肢から削除する。
【００６６】
このようにして、無線受信局３０１のＣＰＵ３０１２は、予め決められたタイミングで各受信ユニット２０１〜２０４の出力を評価し、受信に使用する受信ユニットを選択する。
【００６７】
一方、無線送信局１０１は、再度、予め決められたタイミングで送信アンテナ１０１１の指向を、異なる指向に順次変更する（ステップＳ８０９）。次に、無線送信局１０１は、指向を変更する毎に、受信ユニット検出用信号を無線受信局３０１へ送信する（ステップＳ８１０）。これは、無線受信局３０１で選択された受信ユニットに対する受信信号品質を測定するためである。
【００６８】
無線受信局３０１は、無線送信局１０１から受信ユニット検出用信号を順次受信すると、選択された受信ユニットの出力の選択・合成部３０１３の出力の品質測定を順次行う（ステップＳ８１１）。
【００６９】
一方、無線送信局１０１は、予め決められたタイミングで異なる種類の既知の指向に変更して受信ユニット検出用信号を所定回数送信したら、一連のシーケンスを終了する（ステップＳ８１２）。
【００７０】
その後、無線受信局３０１は、各品質測定の測定結果から、選択・合成部３０１３の出力信号の品質が最も良好な期間（最適受信期間）を検出する（ステップＳ８１３）。この期間とは、無線送信局１０１が予め決められたタイミングで異なる種類の指向に変更して受信ユニット検出用信号を送信する場合における、その予め決められたタイミングで規定される各期間である。そして、この各期間に対して、無線受信局３０１の選択された受信ユニットに対する受信信号品質が測定されることになるので、その品質測定の測定結果の内、品質が最も良好なものを特定することで、それに対応する期間を検出することができる。
【００７１】
そして、ＣＰＵ３０１２は、その最適受信期間の無線送信局１０１の指向を決定する（ステップＳ８１４）。尚、無線送信局１０１と無線受信局３０１との間では、予め決められたタイミングで異なる種類の既知の指向に変更して受信ユニット検出用信号を所定回数送受信している。そのため、検出された最適受信期間に対応するタイミング（受信ユニット検出用信号を検出した回数）を特定することで、その時の指向を無線受信局３０１において決定することができる。
【００７２】
よって、無線受信局３０１は、決定した指向を送信局指向設定指示信号として、選択部３０１１で選択された受信ユニットを介して無線送信局１０１へ送信する（ステップＳ８１５）。
【００７３】
無線送信局１０１は、送信局指向設定指示信号を受信すると、ＣＰＵ１０１３が送信局指向設定指示信号が示す指向情報をメモリ１０１４に格納する。その後、信号を送信する際には、メモリ１０１４に格納された指向情報に基づいて送信回路１０１２の指向を設定する（ステップＳ８１６）。そして、無線送信局１０１は、送信局指向設定指示信号に対する受信応答信号（Ａｃｋ信号）を無線受信局３０１に返信する（ステップＳ８１７）。
【００７４】
尚、無線受信局３０１は、受信応答信号を一定期間内に受信できない場合や、受信応答信号が正常受信しなかったことを示している場合は、送信局指向設定指示信号を再送することができる。
【００７５】
以上、実施形態２の構成は、以下の特徴を備える。
ビーム方向とビーム幅を示す指向を変更可能なアンテナを有する無線送信局と、前記無線送信局が送信する信号を複数の受信ユニットで受信し、前記複数の受信ユニットで受信した信号を選択または合成する無線受信局を含む通信システムであって、
前記無線送信局は、
予め決められたタイミング毎に、複数種類の異なる指向の内、いずれかの指向に順次変更して、前記無線受信局が受信に使用する受信ユニットを選択するための受信ユニット検出用信号を、前記無線受信局へ送信する第１送信手段と、
前記予め決められたタイミング毎に、前記複数の受信ユニットそれぞれが受信する異なる指向の前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記複数種類の異なる指向から決定された指向の情報を含む信号を、前記無線受信局から受信する第１受信手段と、
前記決定された指向の情報に基づいて、前記無線受信局へ送信する信号に対する指向を設定する設定手段とを備え、
前記無線受信局は、
前記予め決められたタイミング毎に異なる指向の前記受信ユニット検出用信号を、前記無線送信局から受信する第２受信手段と、
前記予め決められたタイミング毎に異なる指向で、前記複数の受信ユニットが受信する前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記複数の受信ユニットから受信に使用する受信ユニットを選択する選択手段と、
前記予め決められたタイミング毎に異なる指向で、前記選択手段で選択された受信ユニットが受信する前記受信ユニット検出用信号の受信信号品質に基づいて、前記無線送信局に設定する指向を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された指向の情報を含む信号を、前記無線送信局へ送信する第２送信手段と
を備えることを特徴とする通信システム。
【００７６】
以上説明したように、実施形態２によれば、無線送信局と無線受信局との間では、予め決められたタイミングで異なる種類の既知の指向に変更して受信ユニット検出用信号を所定回数送受信する。これにより、無線受信局は、無線送信局との間で、予め決められたシーケンスに従って、受信に使用する受信ユニットの測定、かつ無線送信局の最適な指向の決定を、各受信ユニットの受信信号品質を無線送信局に送信することなく実行することができる。
【００７７】
＜実施形態３＞
図９は実施形態３の無線通信システムにおける、信号の送受信のタイミングチャートの一例を示す図である。
【００７８】
図９において、指示信号送信部として機能する無線受信局３０１は、各受信ユニット２０１〜２０４から、受信ユニット検出用信号を無線送信局１０１に送信させるための指示信号９０１〜９０４を送信する。このとき、各受信ユニット２０１〜２０４から送信される受信ユニット検出用信号を送信させる指示信号には、送信を開始する時間が含まれる。
【００７９】
無線送信局１０１は、各受信ユニット２０１〜２０４が送信する受信ユニット検出用信号を送信させる指示信号９０１〜９０４のどれか１つ以上を受信し、それを受けて、受信ユニット検出用信号９０５を送信する。
【００８０】
無線受信局３０１は受信ユニット検出用信号９０５を無線送信局１０１から受信する。これにより、無線受信局３０１のＣＰＵ３０１２は、各受信ユニット２０１〜２０４における受信ユニット検出用信号の受信信号品質を測定する。無線受信局３０１は、測定した各受信ユニット２０１〜２０４における受信信号品質９０６〜９０９を各受信ユニット２０１〜２０４から無線送信局１０１へ送信する。
【００８１】
ここで、受信ユニット２０１〜２０４から送信される受信信号品質９０６〜９０９はそれぞれ、各受信ユニット２０１〜２０４における受信信号品質が含まれている。そのため、無線送信局１０１はどれか１つの受信ユニットからの受信信号品質を受信できれば、各受信ユニットにおける受信状況（受信信号品質）を把握できる。また、無線送信局１０１が指向を変更する毎に、無線送信局１０１と無線受信局３０１との間で、受信ユニット検出用信号９０５の送受信とそれに対する受信信号品質９０６〜９０９の送受信を繰り返す。これによって、各指向における各受信ユニット２０１〜２０４の受信信号品質を検出できる。そして、各指向における各受信ユニット２０１〜２０４の受信信号品質を検出できたら、後は、実施形態１のように、無線受信局３０１が最適送信指向信号を無線送信局１０１へ送信する。これにより、無線送信局１０１は最適な指向を送信回路１０１２に設定することができる。
【００８２】
尚、無線受信局３０１の選択部３０１１によって選択された受信ユニットが少なくなった後は、選択された受信ユニットの受信信号品質のみを送信することによって、無線送信局１０１は選択された受信ユニットを把握することが可能になる。
【００８３】
ここで、受信信号品質及び最適送信指向信号を送信する受信ユニットは、選択部３０１１によって選択された受信ユニットでもよいし、無線送信局１０１から送信される受信ユニット検出用信号に含まれた信号によって指定された受信ユニットを用いてもよい。
【００８４】
また、図９においては、実施形態１のような、受信ユニット検出用信号９０５を送信させる指示信号と各受信ユニットの受信信号品質を送信するときのタイミングチャートを示しているが、実施形態２の構成に適用することも可能である。この場合、実施形態２における送信局指向設定指示信号も同様に、複数の受信ユニットから送信してもよい。
【００８５】
更に、無線受信局３０１から無線送信局１０１に送信される信号に対して送信局からＡｃｋ信号を返してもよい。
【００８６】
以上説明したように、実施形態３によれば、実施形態１や２の効果に加えて、各受信ユニットの受信信号品質を、各受信ユニットそれぞれで送信する。これにより、送信中に通信環境が変わって、ある受信ユニットからの受信信号品質を受信できないおそれがある場合でも、他の受信ユニットで、すべての受信ユニットの受信信号品質を把握することができ、受信信号品質の受信の失敗の可能性を軽減することができる。
【００８７】
＜実施形態４＞
図１０は、図４〜図６の通信システムの通信環境において、無線送信局１０１の位置が１０１’の位置から移動した場合を示している。同図においては、図５と同様のビーム幅のとき、受信ユニット２０１〜２０３にメインローブの反射パスで伝送パスが確保されている。また、受信ユニット２０４にはメインローブのダイレクトパスで、受信ユニット２０３にはさらにサイドローブのダイレクトパスの伝送パスで接続される。
【００８８】
このような通信環境においては、無線受信局３０１に接続される受信ユニットすべてに無線送信局１０１からの伝送パスが確保されており、無線受信局３０１のＣＰＵ３０１２は、選択部３０１１にすべての受信ユニットの出力を選択させる。
【００８９】
受信ユニット２０３では、メインローブの反射パスとサイドローブのダイレクトパスの２つの伝送パスがあり、マルチパスフェージングが生じている。ここで、選択・合成部３０１３において、受信ユニット２０３の出力を他の受信ユニットの出力と合成したほうがよいか否かは、合成した場合と合成しない場合の受信信号品質で決定される。
【００９０】
図１０における無線送信局１０１の指向が最適な状態であり、無線受信局３０１はこの指向の指向情報を指向設定指示信号で無線送信局１０１に送信する。無線送信局１０１のメモリ１０１４は、このときの指向情報を格納して、通信環境が図１０と同一の通信環境になった時にＣＰＵ１０１３がこの指向情報をメモリ１０１４から読み出して設定する。
【００９１】
同様に、図４〜図６の場合でも最適な指向がメモリ１０１４に同様の手順で格納されており、図４〜図６と同一の通信環境になった時には、その時の最適な指向が設定される。更に、無線受信局３０１においても、ＣＰＵ３０１２がそれぞれの通信環境における、選択部３０１１にメモリ３０１４に格納された、受信に使用する受信ユニットの受信ユニット番号を設定し、選択・合成部３０１３にメモリ３０１４に格納された値に従って、選択／合成方法を設定する。
【００９２】
図１１は、図４〜図６の通信システムの通信環境において、反射物４０１、４０２の位置が４０１’、４０２’の位置から移動した場合を示している。
【００９３】
図５の場合、無線受信局３０１の選択部３０１１では、受信ユニット２０２及び２０３が選択されるが、図１１の場合、受信ユニット２０１及び２０２が反射物４０１によって伝送路が遮られているため、受信ユニット２０３及び２０４が選択される。ここで、ＣＰＵ３０１２は、受信ユニット２０３及び２０４に向けられる無線送信局１０１の指向の中で、選択・合成部３０１３の出力信号品質が最適なものを選択し、無線送信局１０１に送信する。さらに、メモリ３０１４に、選択部３０１１が選択した受信ユニットの受信ユニット番号と、選択・合成部３０１３に設定した選択／合成方法を示す値を格納する。
【００９４】
ここで、各通信環境の変化の検出は、無線送信局１０１や反射物４０１、４０２に取り付けたセンサ（不図示）の出力や、それらの移動制御を行う制御システム（不図示）の信号を利用することができる。また、さらに一連の周期的な制御システムであれば、それぞれの通信環境に移行する時間を用いてもよい。
【００９５】
以上説明したように、実施形態４によれば、通信環境毎に、その通信環境で使用する最適な受信ユニットについての情報を予めメモリに格納しておくことで、通信環境の変化に対して適応的に最適な受信ユニットを選択して、受信を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、例えば、自動生産システムにおいて、センサ信号を無線で送受信し、無線通信環境が生産設備や部品等の移動によって周期的に変化する場合に好適である。センサ側にアンテナ指向可変な送信局を配置し、生産設備や部品等の移動によって変化しても確実に受信可能な位置に複数の受信ユニットを配置する。
【００９７】
本発明によれば、自動生産システムの一周期において複数回、センサ信号を送信する場合、センサ信号を送信する各タイミングにおける無線通信環境に応じて送信アンテナの指向や、受信ダイバーシチの設定を行い、最適な無線環境で通信が可能となる。
【００９８】
尚、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
2014090271.tif 000003
【図２】
2014090271.tif 000004
【図３】
2014090271.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2014090271.tif 000008
【図７】
2014090271.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014090271.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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