(57)【要約】      （修正有）【課題】複数個の指向性アンテナを利用して無線通信方向を探索する方法及び装置を提供する。【解決手段】無線通信システムにおいて、複数の周波数帯域、即ち、複数の無線チャネルを利用して方向探索及び無線通信を実行する方法及び装置に関し、互いに異なる方向に向ける複数の指向性アンテナを使用し、前記複数の指向性アンテナに予め決定された複数の周波数帯域のうち一つずつを方向によって順次割り当て、指向性アンテナに受信される信号の強度を比較し、最も受信信号強度が強い指向性アンテナを介して無線信号の方向探知及び無線通信を実行する。これにより、海上のように海水面反射波の干渉によって周波数帯域による距離別受信信号強度変化が激しい環境で周波数ダイバーシティ効果を得ることができる。【選択図】図１
2014147060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の指向性アンテナを含む無線通信装置であって、
互いに異なる方向に向けて、周波数帯域Ａを使用する第１の指向性アンテナグループと周波数帯域Ｂを使用する第２の指向性アンテナグループを含む複数の指向性アンテナ；
前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの各々の受信信号強度であるＲＳＳ＃１を測定する第１のＲＳＳ測定部；
前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの各々の受信信号強度であるＲＳＳ＃２を測定する第２のＲＳＳ測定部；
前記ＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを選択する第１のアンテナ選択部；
前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを選択する第２のアンテナ選択部；
周波数帯域Ａを使用して第１の無線通信を実行する第１の通信部；
周波数帯域Ｂを使用して第２の無線通信を実行する第２の通信部；
前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から選択された指向性アンテナと前記第１の通信部との間の連結を制御する第１のアンテナスイッチ；及び、
前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から選択された指向性アンテナと前記第２の通信部との間の連結を制御する第２のアンテナスイッチ；を含むことを特徴とする、無線通信装置。
【請求項２】
前記複数の指向性アンテナは、一定回転軸を取り囲んで配置され、前記複数の指向性アンテナのうち、前記周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナ及び前記周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが、時計方向又は反時計方向に順次交互に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記複数の指向性アンテナのうち、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが、互いに上下、左右又は対角線方向に対をなして配置され、前記対をなす指向性アンテナは、一定回転軸を取り囲んで配置されることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第１の通信部は、前記第１の無線通信を実行するにあたって、受信される信号の信号対雑音比であるＳＮＲ＃１を測定し、
前記第２の通信部は、前記第２の無線通信を実行するにあたって、受信される信号の信号対雑音比であるＳＮＲ＃２を測定し、
前記第１のＲＳＳ測定部は、周期的に又は非周期的に前記ＲＳＳ＃１を測定し、
前記第２のＲＳＳ測定部は、周期的に又は非周期的に前記ＲＳＳ＃２を測定し、
前記第１のアンテナ選択部は、前記ＳＮＲ＃１の値が一定限度以下である場合、最も最近測定された前記ＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択し、
前記第２のアンテナ選択部は、前記ＳＮＲ＃２の値が一定限度以下である場合、最も最近測定された前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記第１の通信部は、前記第１の無線通信を実行するにあたって、受信される信号の信号対雑音比であるＳＮＲ＃１を測定し、
前記第２の通信部は、前記第２の無線通信を実行するにあたって、受信される信号の信号対雑音比であるＳＮＲ＃２を測定し、
前記第１のＲＳＳ測定部は、前記ＳＮＲ＃１の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃１を再測定し、
前記第２のＲＳＳ測定部は、前記ＳＮＲ＃２の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃２を再測定し、
前記第１のアンテナ選択部は、前記再測定されたＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択し、
前記第２のアンテナ選択部は、前記再測定されたＲＳＳ＃２に基づいて前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
複数の指向性アンテナを含む無線通信装置であって、
互いに異なる方向に向けて、周波数帯域Ａを使用する第１の指向性アンテナグループと周波数帯域Ｂを使用する第２の指向性アンテナグループを含む複数の指向性アンテナ；
前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの各々の受信信号強度であるＲＳＳ＃１を測定する第１のＲＳＳ測定部；
前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの各々の受信信号強度であるＲＳＳ＃２を測定する第２のＲＳＳ測定部；
周波数帯域Ａを使用して無線通信を実行する第１の通信部；
周波数帯域Ｂを使用して無線通信を実行する第２の通信部；
前記ＲＳＳ＃１及びＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナ及び前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から特定指向性アンテナを選択し、前記第１の通信部及び前記第２の通信部の中から、前記選択された特定指向性アンテナが使用する周波数帯域と同じ周波数帯域を使用する通信部を選択する選択部；及び、
前記選択された特定指向性アンテナと前記第１の通信部及び第２の通信部の中から選択された通信部との間の連結を制御するアンテナスイッチ；を含むことを特徴とする、無線通信装置。
【請求項７】
前記複数の指向性アンテナは、一定回転軸を取り囲んで配置され、前記複数の指向性アンテナのうち、前記周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナ及び前記周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが、時計方向又は反時計方向に順次交互に配置されることを特徴とする、請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記複数の指向性アンテナのうち、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが、互いに上下、左右又は対角線方向に対をなして配置され、前記対をなす指向性アンテナは、一定回転軸を取り囲んで配置されることを特徴とする、請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記選択部は、前記複数の指向性アンテナのうち最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを前記特定指向性アンテナとして選択することを特徴とする、請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記第１の通信部及び第２の通信部の中から選択された通信部は、無線通信を実行するにあたって、受信される信号の信号対雑音比を測定し、
前記第１のＲＳＳ測定部は、周期的に又は非周期的に前記ＲＳＳ＃１を測定し、
前記第２のＲＳＳ測定部は、周期的に又は非周期的に前記ＲＳＳ＃２を測定し、
前記選択部は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、最も最近測定された前記ＲＳＳ＃１及び前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナ及び前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナのうち最も受信信号強度が大きい指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することを特徴とする、請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記第１の通信部及び第２の通信部の中から選択された通信部は、無線通信を実行するにあたって、受信される信号の信号対雑音比を測定し、
前記第１のＲＳＳ測定部は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃１を再測定し、
前記第２のＲＳＳ測定部は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃２を再測定し、
前記選択部は、前記再測定された前記ＲＳＳ＃１及び前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナ及び前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することを特徴とする、請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
複数の指向性アンテナを含む無線通信装置であって、
互いに異なる方向に向けて、周波数帯域Ａを使用する第１の指向性アンテナグループと周波数帯域Ｂを使用する第２の指向性アンテナグループを含む複数の指向性アンテナ；
前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの各々の受信信号強度であるＲＳＳ＃１を測定する第１のＲＳＳ測定部；
前記ＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナのうち最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを確認し、前記確認された指向性アンテナが向かう方向に基づいて受信信号の方向を探知し、前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、方位角が前記受信信号の方向を含む指向性アンテナを選択するアンテナ選択部；
周波数帯域Ｂを使用して第２の無線通信を実行する通信部；及び、
前記選択された指向性アンテナと前記通信部との間の連結を制御するアンテナスイッチ；を含むことを特徴とする、無線通信装置。
【請求項１３】
前記複数の指向性アンテナは、一定回転軸を取り囲んで配置され、前記複数の指向性アンテナのうち、前記周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナ及び前記周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが、時計方向又は反時計方向に順次交互に配置されることを特徴とする、請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記複数の指向性アンテナのうち、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが、互いに上下、左右又は対角線方向に対をなして配置され、前記対をなす指向性アンテナは、一定回転軸を取り囲んで配置されることを特徴とする、請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記周波数帯域Ａは、前記周波数帯域Ｂより低い周波数帯域であることを特徴とする、請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記通信部は、無線通信を実行するにあたって、受信される信号の信号対雑音比を測定し、
前記第１のＲＳＳ測定部は、周期的に又は非周期的に前記ＲＳＳ＃１を測定し、
前記選択部は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、最も最近測定された前記ＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナのうち最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再確認し、前記再確認した指向性アンテナが向かう方向に基づいて受信信号の方向を再探知し、前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、方位角が前記再探知した受信信号の方向を含む指向性アンテナを再選択することを特徴とする、請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
前記通信部は、無線通信を実行するにあたって、受信される信号の信号対雑音比を測定し、
前記第１のＲＳＳ測定部は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃１を再測定し、
前記第２のＲＳＳ測定部は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃２を再測定し、
前記選択部は、前記再測定された前記ＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナのうち最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再確認し、前記再確認した指向性アンテナが向かう方向に基づいて受信信号の方向を再探知し、前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、方位角が前記再探知した受信信号の方向を含む指向性アンテナを再選択することを特徴とする、請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１８】
複数の指向性アンテナを含む無線通信装置の無線通信方法であって、
互いに異なる方向に向けて、周波数帯域Ａを使用する第１の指向性アンテナの受信信号強度であるＲＳＳ＃１を測定するステップ；
互いに異なる方向に向けて、周波数帯域Ｂを使用する第２の指向性アンテナの受信信号強度であるＲＳＳ＃２を測定するステップ；
測定された前記ＲＳＳ＃１及び前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナ及び前記第２の指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを選択するステップ；
前記無線通信装置に含まれている前記周波数帯域Ａを使用する第１の通信部及び前記周波数帯域Ｂを使用する第２の通信部のうち、前記選択された指向性アンテナが使用する周波数帯域と同じ周波数帯域を使用する通信部を、前記選択された指向性アンテナに連結するステップ；及び、
前記選択された少なくとも一つの指向性アンテナ及び前記連結された通信部を利用して無線通信を実行するステップ；を含む、無線通信方法。
【請求項１９】
受信される信号の信号対雑音比を測定するステップ；
前記信号対雑音比が一定限度以下である場合、最も最近測定された前記ＲＳＳ＃１及び前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナ及び前記第２の指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択するステップ；
前記第１の通信部及び前記第２の通信部の中から、前記再選択された指向性アンテナが使用する周波数帯域と同じ周波数帯域を使用する通信部を選択し、前記再選択された指向性アンテナに連結するステップ；及び、
前記再選択された指向性アンテナ及び前記再選択された通信部を利用して無線通信を実行するステップ；を含み、
前記ＲＳＳ＃１を測定するステップは、前記ＲＳＳ＃１を周期的に又は非周期的に測定することを含み、
前記ＲＳＳ＃２を測定するステップは、前記ＲＳＳ＃２を周期的に又は非周期的に測定することを含むことを特徴とする、請求項１８に記載の無線通信方法。
【請求項２０】
受信される信号の信号対雑音比を測定するステップ；
前記信号対雑音比が一定限度以下である場合、前記第１の指向性アンテナの受信信号強度であるＲＳＳ＃１を再測定するステップ；
前記信号対雑音比が一定限度以下である場合、前記第２の指向性アンテナの受信信号強度であるＲＳＳ＃２を再測定するステップ；
前記再測定された前記ＲＳＳ＃１及び前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナら及び前記第２の指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択するステップ；
前記第１の通信部及び前記第２の通信部の中から、前記再選択された指向性アンテナが使用する周波数帯域と同じ周波数帯域を使用する通信部を再選択し、前記再選択された指向性アンテナに連結するステップ；及び、
前記再選択された指向性アンテナ及び前記再連結された通信部を利用して無線通信を実行するステップ；を含む、請求項１８に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関し、詳しくは、無線通信システムにおいて、複数の周波数帯域、即ち、複数の無線チャネルを利用して方向探索及び無線通信を実行する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有無線通信技術の発展につれて、地上では多様な通信機器がいつでもどこでも広帯域通信網に接続してサービスを受けることができる環境が構築されている。しかし、海上通信システムは、非常に古い通信にもかかわらず、相対的にその発展速度が遅く進行している実情である。海上通信システムは、簡単な文字送信サービスを除いては、ほとんどが音声中心の通信サービスに限定されている。
【０００３】
海上では有線通信のためのインフラ構築が難しくて無線通信中心のサービスに依存するしかなく、海上通信は、無線周波数の通達距離限界によってＭＦ(Ｍｅｄｉｕｍ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)、ＨＦ(Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)、ＶＨＦ(Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)帯域通信を利用し、遠距離を運行する船舶は、高価の衛星通信に依存している。
【０００４】
このような海上通信システムが適用される海上通信分野では１９９０年代末からＧＭＤＳＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｍａｒｉｔｉｍｅ Ｄｉｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍ)が施行された。ＧＭＤＳＳは、海上での人命安全のために、デジタル通信技術、衛星通信技術などを利用して世界中のどの海上で船舶が遭難されてもその船舶から陸上の救助機関や近所を航海する他の船舶に迅速、正確な救助を求めることが可能にし、また、陸上から航海安全に対する情報などを適切に受信可能にするシステムである。
【０００５】
また、最近、国際海事機関(ＩＭＯ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｒｉｔｉｍｅ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ)がＥ−ナビゲーション(Ｅ−Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ)開発のための戦略を樹立中である。Ｅ−ナビゲーションは、船舶の特性、貨物、運航などに関連した多様な情報をリアルタイムで送受信することができるようにする船舶自動識別システム(ＡＩＳ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ)を活用して船舶と海上情報を収集、統合、交換、表現、及び分析することができる方法である。これを活用してデータ及びマルチメディアを受け入れることができる海上のＩＴＳ(Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ)を構築することができる。
【０００６】
また、港湾及び船上では最近の電波技術を反映した無線ＬＡＮ(ＷＬＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ)、ワイマックス(ＷｉＭＡＸ：Ｗｏｒｌｄ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ)などの通信技術が海上通信現代化のために考慮されており、最近には衛星と連係したＶＨＦ帯域を利用するＡＩＳが海上インフラ通信網として浮上(ｅｍｅｒｇｅ)している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の技術的課題は、無線通信システムにおける無線通信方向を探索する方法及び装置を提供することである。
【０００８】
本発明の他の技術的課題は、無線通信システムにおける無線通信を実行する方法及び装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の技術的課題は、複数個の指向性アンテナを利用して無線通信方向を探索する方法及び装置を提供することである。
【００１０】
本発明の他の技術的課題は、複数個の周波数帯域を利用して無線通信方向を探索する方法及び装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の技術的課題は、指向性アンテナを利用して無線通信を実行する方法及び装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の技術的課題は、海上のように海水面反射波の干渉により周波数による距離別受信強度の変化が激しい環境で周波数ダイバーシティ(ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ)効果を得ることができる通信方法及び装置を提供することである。
【００１３】
本発明の他の技術的課題は、通達距離が長い低周波数を利用して無線通信方向を探索する方法及び装置を提供することである。
【００１４】
本発明の他の課題は、海上で使われる無線通信システムにおいて、複数の無線チャネルを利用して方向探索及び無線通信を実行する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様によると、複数の指向性アンテナを含む無線通信装置を提供する。前記装置は、互いに異なる方向に向けて、周波数帯域Ａを使用する第１の指向性アンテナグループと周波数帯域Ｂを使用する第２の指向性アンテナグループを含む複数の指向性アンテナ、前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの各々の受信信号強度であるＲＳＳ＃１を測定する第１のＲＳＳ測定部、前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの各々の受信信号強度であるＲＳＳ＃２を測定する第２のＲＳＳ測定部、前記ＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを選択する第１のアンテナ選択部、前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを選択する第２のアンテナ選択部、周波数帯域Ａを使用して第１の無線通信を実行する第１の通信部、周波数帯域Ｂを使用して第２の無線通信を実行する第２の通信部、前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から選択された指向性アンテナと前記第１の通信部との間の連結を制御する第１のアンテナスイッチ、及び前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から選択された指向性アンテナと前記第２の通信部との間の連結を制御する第２のアンテナスイッチを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明の他の一態様によると、複数の指向性アンテナを含む無線通信装置を提供する。前記装置は、互いに異なる方向に向けて周波数帯域Ａを使用する第１の指向性アンテナグループと周波数帯域Ｂを使用する第２の指向性アンテナグループを含む複数の指向性アンテナ、前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの各々の受信信号強度であるＲＳＳ＃１を測定する第１のＲＳＳ測定部、前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの各々の受信信号強度であるＲＳＳ＃２を測定する第２のＲＳＳ測定部、周波数帯域Ａを使用して無線通信を実行する第１の通信部、周波数帯域Ｂを使用して無線通信を実行する第２の通信部、前記ＲＳＳ＃１及びＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナ及び前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から特定指向性アンテナを選択し、前記第１の通信部及び前記第２の通信部の中から、前記選択された特定指向性アンテナが使用する周波数帯域と同じ周波数帯域を使用する通信部を選択する選択部、及び前記選択された特定指向性アンテナと前記第１の通信部及び第２の通信部の中から選択された通信部との間の連結を制御するアンテナスイッチを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の一態様によると、複数の指向性アンテナを含む無線通信装置を提供する。前記装置は、互いに異なる方向に向けて周波数帯域Ａを使用する第１の指向性アンテナグループと周波数帯域Ｂを使用する第２の指向性アンテナグループを含む複数の指向性アンテナ、前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの各々の受信信号強度であるＲＳＳ＃１を測定する第１のＲＳＳ測定部、前記ＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナのうち最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを確認し、前記確認された指向性アンテナが向かう方向に基づいて受信信号の方向を探知し、前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、方位角が前記受信信号の方向を含む指向性アンテナを選択するアンテナ選択部、周波数帯域Ｂを使用して第２の無線通信を実行する通信部、及び前記選択された指向性アンテナと前記通信部との間の連結を制御するアンテナスイッチを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明の他の一態様によると、複数の指向性アンテナを含む無線通信装置の無線通信方法を提供する。前記方法は、互いに異なる方向に向けて、周波数帯域Ａを使用する第１の指向性アンテナの受信信号強度であるＲＳＳ＃１を測定するステップ、互いに異なる方向に向けて、周波数帯域Ｂを使用する第２の指向性アンテナの受信信号強度であるＲＳＳ＃２を測定するステップ、測定された前記ＲＳＳ＃１及び前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナ及び前記第２の指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを選択するステップ、前記無線通信装置に含まれている前記周波数帯域Ａを使用する第１の通信部及び前記周波数帯域Ｂを使用する第２の通信部のうち、前記選択された指向性アンテナが使用する周波数帯域と同じ周波数帯域を使用する通信部を、前記選択された指向性アンテナに連結するステップ、及び前記選択された少なくとも一つの指向性アンテナ及び前記連結された通信部を利用して無線通信を実行するステップを含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、海水面反射波の干渉により周波数による距離別受信強度の変化が激しい海上通信環境でも複数の周波数帯域を介して無線信号の送受信方向、即ち、通信対象の方向を探知することができ、無線通信において周波数ダイバーシティを得ることができる。
【００２０】
また、本発明によると、対象が遠く離れている場合にも、通達距離が長い低周波数帯域(例えば、２.４ＧＨｚ)を使用して通信対象の方向を探知し、より多くのデータ送信が可能で、干渉の影響を少なく受ける高周波数帯域(例えば、５.８ＧＨｚ)を使用して無線通信を実行することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による複数の指向性アンテナ配置の一例を示す。
【図２】本発明による複数の指向性アンテナ配置の他の例を示す。
【図３】本発明による複数の指向性アンテナを含む無線通信装置の一例を示す。
【図４】本発明による複数の指向性アンテナを含む無線通信装置の他の例を示す。
【図５】本発明による複数の指向性アンテナを含む無線通信装置の他の例を示す。
【図６】本発明による複数の指向性アンテナを含む無線通信装置が無線通信を実行する方法の一例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】
【００２２】
以下、本明細書では本発明の一部実施例を例示的な図面を介して詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたって、同じ構成要素に対しては、たとえ、他の図面上に表示されても、可能のかぎり同じ符号を有していることを留意しなければならない。また、本明細書で本発明の実施例を説明するにあたって、関連した公知構成又は機能に対する具体的な説明が本明細書の要旨を不明にすると判断される場合にはその詳細な説明は省略する。
【００２３】
また、本明細書の構成要素を説明するにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、(ａ)、(ｂ)などの用語を使用することができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語により該当構成要素の本質や順序などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に“連結”、“結合”又は“接続”されると記載された場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結されたり接続されたりすることができるが、各構成要素間にもう他の構成要素が“連結”、“結合”又は“接続”されることも可能であると理解しなければならない。
【００２４】
本発明では任意の方位角(ａｚｉｍｕｔｈ)と仰角(ｅｌｅｖａｔｉｏｎ)を有する指向性アンテナを使用する。ＶＬＦとＨＦ帯域での通信は、電離層(ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｅ)の反射波を利用し、ＬＦとＭＦ帯域での通信は、表面波(ｇｒｏｕｎｄ ｗａｖｅ)を利用して数百ｋｍ離れている所まで通信が可能である。しかし、ＶＨＦ/ＵＨＦ/ＳＨＦ帯域では電離層の反射が起きないため、対流圏を利用した直接波(ｄｉｒｅｃｔ ｗａｖｅ)と地表面の反射による反射波を介して通信を実行することができ、長距離通信のために方向性を有する指向性アンテナを使用する必要性が存在する。
【００２５】
本発明において、複数の指向性アンテナは、互いに異なる方向に向ける。前記複数の指向性アンテナは、一定回転軸を取り囲んで配置されることができる。例えば、９０度の方位角を有する４個(前記複数の指向性アンテナの数をｎとする場合、ｎ＝４、以下同一)の指向性アンテナは、一定回転軸を取り囲んで互いに異なる方向に向けるように配置されることができる。または、６０度の方位角を有する６個(ｎ＝６)の指向性アンテナは、一定回転軸を取り囲んで互いに異なる方向に向けるように配置されることもできる。前記方位角及び指向性アンテナの数は、例示に過ぎず、本発明を実行するために方位角がより大きい又はより小さい指向性アンテナを使用することもでき、より少ない数又はより多くの数の指向性アンテナを使用することもできることは当然である。また、前記指向性アンテナは、時計方向又は反時計方向に順次二つ以上の特定周波数帯域を交互に(ｉｎ ｒｏａｔａｔｉｏｎ)使用することができ、互いに異なる特定周波数帯域を使用する二つ以上のアンテナが上下に各々配置されることもできる。
【００２６】
一例として、前記指向性アンテナは、特定周波数帯域を使用するアンテナ同士指向性アンテナグループで構成され、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナグループ(ＡＮＴ_Ａ)の一つのアンテナと、周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナグループ(ＡＮＴ_Ｂ)の一つのアンテナと、が順次交互配置されることができる。この場合、ＡＮＴ_Ａを構成する指向性アンテナの数とＡＮＴ_Ｂを構成する指向性アンテナの数が異なる場合もあることは当然である。
【００２７】
他の例として、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが互いにグループをなし(ＡＮＴ_ＡＢ)、複数のＡＮＴ_ＡＢ１、ＡＮＴ_ＡＢ２…が前記一定回転軸を取り囲んで配置され、前記ＡＮＴ_ＡＢの周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナは、互いに上下、左右又は対角線方向に対をなして配置されることもできる。
【００２８】
ここで、指向性アンテナが特定周波数帯域を使用するとは、通信モジュール(例えば、ＲＦモジュール)で指向性アンテナによって固有な周波数帯域を使用して信号を送受信することを意味する。以下、同じである。
【００２９】
例えば、前記複数の指向性アンテナは、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナ及び周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナを含む場合、前記複数の指向性アンテナのうち、前記周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナ及び前記周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが、時計方向又は反時計方向に順次交互に配置されることができる。具体的に、図面と共に例示して説明すると、以下の通りである。
【００３０】
図１は、本発明による複数の指向性アンテナ配置の一例を示す。ここで、Ａは、該当アンテナが周波数帯域Ａを使用することを示し、Ｂは、該当アンテナが周波数帯域Ｂを使用することを示す。
【００３１】
図１を参照すると、４個の指向性アンテナ１０１、１０２、１０３、１０４は、一定回転軸を取り囲んで配置され、互いに異なる方向に向ける。好ましくは、前記４個の指向性アンテナ１０１、１０２、１０３、１０４は、前記一定回転軸を中心に外部方向(ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ)に向けることができる。前記４個の指向性アンテナ１０１、１０２、１０３、１０４は、各々、一定方位角内で通信を実行することができる。前記４個の指向性アンテナ１０１、１０２、１０３、１０４は、時計方向に順次配置され、周波数帯域Ａ、周波数帯域Ｂを交互に使用する。即ち、指向性アンテナ１０１は周波数帯域Ａを使用し、指向性アンテナ１０２は周波数帯域Ｂを使用し、指向性アンテナ１０３は周波数帯域Ａを使用し、指向性アンテナ１０４は周波数帯域Ｂを使用する。
【００３２】
図２は、本発明による複数の指向性アンテナ配置の他の例を示す。ここで、Ａは、該当アンテナが周波数帯域Ａを使用することを示し、Ｂは、該当アンテナが周波数帯域Ｂを使用することを示す。
【００３３】
図２を参照すると、６個の指向性アンテナ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は、一定回転軸を取り囲んで配置され、互いに異なる方向に向ける。好ましくは、前記６個の指向性アンテナ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は、前記一定回転軸を中心に外部方向(ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ)に向けることができる。前記複数の指向性アンテナ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は、各々、一定方位角内で通信を実行することができる。前記６個の指向性アンテナ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は、時計方向に順次配置され、周波数帯域Ａ、周波数帯域Ｂを交互に使用する。即ち、指向性アンテナ２０１は周波数帯域Ａを使用し、指向性アンテナ２０２は周波数帯域Ｂを使用し、指向性アンテナ２０３は周波数帯域Ａを使用し、指向性アンテナ２０４は周波数帯域Ｂを使用し、指向性アンテナ２０５は周波数帯域Ａを使用し、指向性アンテナ２０６は周波数帯域Ｂを使用する。
【００３４】
前記図１及び図２の例では周波数帯域Ａ、Ｂの二つの周波数帯域(使用する周波数帯域の数をｍとする場合、ｍ＝２、以下同一)のみ使われたが、これは例示に過ぎず、場合によって、３個以上(ｍ≧３)の周波数帯域が交互に使われることもできる。また、前記図１及び図２の例では周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが互いに順次に一定角度をおいて配置されたが、これは例示に過ぎず、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが互いにグループをなし(ＡＮＴ_ＡＢ)、複数のＡＮＴ_ＡＢが前記一定回転軸を取り囲んで配置され、前記ＡＮＴ_ＡＢの周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナは、互いに上下、左右又は対角線方向に対をなして配置されることもできる。
【００３５】
前述した指向性アンテナは、本発明による無線通信装置に含まれる。前記無線通信装置は、前記指向性アンテナを介して海上で無線通信方向を探索して無線通信を実行することができる。
【００３６】
図３は、本発明による複数の指向性アンテナを含む無線通信装置の一例を示す。
【００３７】
図３を参照すると、本発明による無線通信装置は、複数の指向性アンテナ３００、第１のＲＳＳ測定部３１０、第２のＲＳＳ測定部３２０、第１のアンテナ選択部３３０、第２のアンテナ選択部３４０、第１のアンテナスイッチ３５０、第２のアンテナスイッチ３６０、第１の通信部３７０、及び第２の通信部３８０を含む。
【００３８】
複数の指向性アンテナ３００は、前述したように、一定回転軸を取り囲んで配置され、互いに異なる方向に向けて、順次に複数の異なる周波数を交互に(ｉｎ ｒｏａｔａｔｉｏｎ)使用することができる。図３では、前記複数の指向性アンテナ３００は、６個の指向性アンテナ３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６を含む場合を示し、前記複数の指向性アンテナ３００が周波数帯域Ａ及び周波数帯域Ｂを交互使用する場合を示す。例えば、周波数帯域Ａは２.４ＧＨｚ帯域であり、周波数帯域Ｂは５.８ＧＨｚ帯域である。具体的に、指向性アンテナ３０１は周波数帯域Ａを使用し、指向性アンテナ３０２は周波数帯域Ｂを使用し、指向性アンテナ３０３は周波数帯域Ａを使用し、指向性アンテナ３０４は周波数帯域Ｂを使用し、指向性アンテナ３０５は周波数帯域Ａを使用し、指向性アンテナ３０６は周波数帯域Ｂを使用する。この場合、前記周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナ３０１、３０３、３０５の集合は、第１のアンテナグループと呼ばれ、前記周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナ３０２、３０４、３０６の集合は、第２のアンテナグループと呼ばれることができる。
【００３９】
第１のＲＳＳ測定部３１０は、前記第１のアンテナグループに含まれる指向性アンテナ３０１、３０３、３０５の受信信号強度(ＲＳＳ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ)であるＲＳＳ＃１を測定する。第２のＲＳＳ測定部３２０は、前記第２のアンテナグループに含まれる指向性アンテナ３０２、３０４、３０６の受信信号強度であるＲＳＳ＃２を測定する。ここで、受信信号強度(例えば、ＲＳＳ＃１及びＲＳＳ＃２)は、一定時間中受信される信号強度の平均値を示すことができる。以下、同じである。
【００４０】
第１のアンテナ選択部３３０は、第１のＲＳＳ測定部３１０が測定した前記第１のアンテナグループに含まれる指向性アンテナ３０１、３０３、３０５の受信信号強度であるＲＳＳ＃１に基づいて、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナ３０１、３０３、３０５の中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナである指向性アンテナ＃１を選択する。第２のアンテナ選択部３４０は、第２のＲＳＳ測定部３２０が測定した前記第２のアンテナグループに含まれる指向性アンテナ３０２、３０４、３０６の受信信号強度であるＲＳＳ＃２に基づいて、周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナ３０２、３０４、３０６の中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナである指向性アンテナ＃２を選択する。
【００４１】
第１のアンテナスイッチ３５０は、第１のアンテナ選択部３３０が選択した指向性アンテナと第１の通信部３７０との間の連結を制御する。一例として、第１のアンテナ選択部３３０から選択された指向性アンテナ＃１を指示するアンテナ選択信号＃１を受信し、これに基づいて指向性アンテナ＃１と第１の通信部３７０との間の連結を制御する。他の例として、場合によって、第１のアンテナ選択部３３０が前記第１のアンテナグループに含まれる指向性アンテナ３０１、３０３、３０５の中から任意の指向性アンテナを再選択する場合、第１のアンテナスイッチ３５０は、前記再選択された他の指向性アンテナと第１の通信部３７０との間の連結を制御する。
【００４２】
第２のアンテナスイッチ３６０は、第２のアンテナ選択部３４０が選択した指向性アンテナと第２の通信部３８０との間の連結を制御する。第２のアンテナスイッチ３６０は、第２のアンテナ選択部３４０から選択された指向性アンテナ＃２を指示するアンテナ選択信号＃２を受信し、これに基づいて前記指向性アンテナ＃２を第２の通信部３８０と連結する。また、場合によって、第２のアンテナ選択部３４０が前記第２のアンテナグループに含まれる指向性アンテナ３０２、３０４、３０６の中から任意の指向性アンテナを再選択する場合、第２のアンテナスイッチ３６０は、前記再選択された他の指向性アンテナと第２の通信部３８０との間の連結を制御する。
【００４３】
第１の通信部３７０は、前記指向性アンテナ＃１を介して無線通信を実行する。第１の通信部３７０は、周波数帯域Ａを使用して音声及びデータ情報のうち少なくとも一つを送受信することができる。第２の通信部３８０は、前記指向性アンテナ＃２を介して無線通信を実行する。第２の通信部３８０は、周波数帯域Ｂを使用して音声及びデータ情報のうち少なくとも一つを送受信することができる。
【００４４】
本発明によると、周波数帯域Ａと周波数帯域Ｂに受信される信号の受信信号強度(ＲＳＳ)を各々独立的に測定して比較することによって、無線信号が受信される方向を探知することができ、また、各周波数帯域別に最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを選択して無線通信を実行することができるため、周波数ダイバーシティを得ることができる。
【００４５】
一方、第１の通信部３７０は、前記指向性アンテナ＃１を介して無線通信を実行するにあたって、受信信号の信号対雑音比を示すＳＮＲ＃１(Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ)を測定し、前記測定したＳＮＲ＃１を第１のアンテナ選択部３３０に送信することができる。第１のアンテナ選択部３３０は、前記ＳＮＲ＃１の値が一定限度以下である場合、前記周波数帯域Ａのアンテナグループに含まれる指向性アンテナ３０１、３０３、３０５の現在受信信号強度に基づいて、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナ３０１、３０３、３０５の中から最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することができる。第２の通信部３８０も同様に、前記指向性アンテナ＃２を介して無線通信を実行するにあたって、受信信号の信号対雑音比を示すＳＮＲ＃２を測定し、前記測定したＳＮＲ＃２を第２のアンテナ選択部３４０に送信することができる。第２のアンテナ選択部３４０は、前記ＳＮＲ＃２の値が一定限度以下である場合、前記周波数帯域Ｂのアンテナグループに含まれる指向性アンテナ３０２、３０４、３０６の現在受信信号強度に基づいて、周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナ３０２、３０４、３０６の中から最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することができる。
【００４６】
一例として、前記第１のＲＳＳ測定部３１０は、周期的に又は非周期的に前記ＲＳＳ＃１を測定し、前記第１のアンテナ選択部３３０は、前記ＳＮＲ＃１の値が一定限度以下である場合、最も最近測定された前記ＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することができる。同様に、前記第２のＲＳＳ測定部３２０は、周期的に又は非周期的に前記ＲＳＳ＃２を測定し、前記第２のアンテナ選択部３４０は、前記ＳＮＲ＃２の値が一定限度以下である場合、最も最近測定された前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することができる。
【００４７】
他の例として、前記第１のＲＳＳ測定部３１０は、前記ＳＮＲ＃１の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃１を再測定し、この場合、前記第１のアンテナ選択部３３０は、前記再測定されたＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することができる。同様に、前記第２のＲＳＳ測定部３２０は、前記ＳＮＲ＃２の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃２を再測定し、この場合、前記第２のアンテナ選択部３４０は、前記再測定されたＲＳＳ＃２に基づいて前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することができる。
【００４８】
一方、前記第１の通信部３７０又は第２の通信部３８０は、各々、独立的に動作することもでき、第１の通信部３７０及び第２の通信部３８０のうちいずれの一つの通信部のみ選択的に動作することもできる。
【００４９】
また、図３では周波数帯域Ａに対する第１の通信部３７０、周波数帯域Ｂに対する第２の通信部３８０が独立的に示されたが、前記第１の通信部３７０及び第２の通信部３８０は、一つの部(ｕｎｉｔ)で構成され、周波数帯域Ａ又は周波数帯域Ｂに対する無線通信を選択的に実行することもできる。
【００５０】
図４は、本発明による複数の指向性アンテナを含む無線通信装置の他の例を示す。
【００５１】
図４を参照すると、本発明による無線通信装置は、複数の指向性アンテナ４００、第１のＲＳＳ測定部４１０、第２のＲＳＳ測定部４２０、選択部４３０、アンテナスイッチ４５０、第１の通信部４７０、第２の通信部４８０、及び通信部スイッチ４９０を含む。
【００５２】
複数の指向性アンテナ４００、第１のＲＳＳ測定部４１０、第２のＲＳＳ測定部４２０、第１の通信部４７０、及び第２の通信部４８０に対する説明は、図３で説明した内容を含む。以下、異なる構成中心に説明すると、以下の通りである。
【００５３】
選択部４３０は、第１のＲＳＳ測定部４１０が測定した周波数帯域Ａを使用する第１のアンテナグループに含まれる指向性アンテナ４０１、４０３、４０５の受信信号強度であるＲＳＳ＃１及び第２のＲＳＳ測定部４２０が測定した周波数帯域Ｂを使用する第２のアンテナグループに含まれる指向性アンテナ４０２、４０４、４０６の受信信号強度であるＲＳＳ＃２に基づいて特定指向性アンテナを選択する。前記選択された特定指向性アンテナは、複数の指向性アンテナ４００のうちいずれの一つになる。
【００５４】
一例として、選択部４３０は、複数の指向性アンテナ４００のうち最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを前記特定指向性アンテナとして選択することができる。この場合、選択部４３０は、前記最も受信信号強度が大きい指向性アンテナが使用する周波数帯域を確認する。即ち、選択部４３０は、前記最も受信信号強度が大きい指向性アンテナが使用する周波数帯域が周波数帯域Ａであるか、周波数帯域Ｂであるかを確認する。以後、選択部４３０は、第１の通信部４７０及び第２の通信部４８０の中から、前記確認した周波数帯域を使用する通信部を選択し、前記選択した通信部を指示する通信部選択信号を 通信部スイッチ４９０に送信する。
【００５５】
例えば、選択部４３０は、前記最も受信信号強度が大きい指向性アンテナが使用する周波数帯域が周波数帯域Ａである場合、第１の通信部４７０を指示する通信部選択信号を 通信部スイッチ４９０に送信し、前記最も受信信号強度が大きい指向性アンテナが使用する周波数帯域が周波数帯域Ｂである場合、第２の通信部４８０を指示する通信部選択信号を 通信部スイッチ４９０に送信する。 通信部スイッチ４９０は、前記通信部選択信号に基づいて、前記選択信号が指示する通信部(例えば、第１の通信部４７０及び第２の通信部４８０のうち少なくとも一つ)に音声及びデータ情報のうち少なくとも一つを送信することができる。
【００５６】
また、選択部４３０は、前記選択された指向性アンテナ及び前記選択された通信部を指示するアンテナ選択信号をアンテナスイッチ４５０に送信する。アンテナスイッチ４５０は、前記選択された指向性アンテナと前記選択された通信部を連結する。
【００５７】
例えば、最も大きい受信信号強度を有する指向性アンテナが指向性アンテナ４０３である場合、選択部４３０は、指向性アンテナ４０３を選択し、前記指向性アンテナ４０３が使用する周波数帯域が周波数帯域Ａであることを確認し、前記周波数帯域Ａを使用する第１の通信部４７０を指示する通信部選択信号を 通信部スイッチ４９０に送信する。また、選択部４３０は、指向性アンテナ４０３及び第１の通信部４７０を指示するアンテナ選択信号をアンテナスイッチ４５０に送信する。この場合、アンテナスイッチ４５０は、指向性アンテナ４０３と第１の通信部４７０を連結する。
【００５８】
この場合にも前述したように、選択された通信部では受信信号の信号対雑音比を測定し、前記測定した信号対雑音比に対する情報を選択部４３０に送信することができる。選択部４３０は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、再び、第１のＲＳＳ測定部４１０が測定した第１のアンテナグループ(周波数帯域Ａ使用)に含まれる指向性アンテナ４０１、４０３、４０５の現在受信信号強度及び第２のＲＳＳ測定部４２０が測定した第２のアンテナグループ(周波数帯域Ｂ使用)に含まれる指向性アンテナ４０２、４０４、４０６の現在受信信号強度に基づいて最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを選択及び前記選択された指向性アンテナが使用する周波数帯域を使用する通信部選択を実行することができる。
【００５９】
一例として、第１のＲＳＳ測定部４１０は、周期的に又は非周期的に前記ＲＳＳ＃１を測定し、第２のＲＳＳ測定部４２０は、周期的に又は非周期的に前記ＲＳＳ＃２を測定し、選択部４３０は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、最も最近測定された前記ＲＳＳ＃１及び前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記複数のアンテナ、即ち、前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナ及び前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することができる。
【００６０】
他の例として、第１のＲＳＳ測定部４１０は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃１を再測定し、第２のＲＳＳ測定部４２０は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃２を再測定し、この場合、選択部４３０は、前記再測定されたＲＳＳ＃１及びＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナ及び第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することができる。
【００６１】
図３及び図４で詳述したように、本発明によると、受信信号強度の比較を介して無線信号の受信方向を探知することができ、音声及びデータ情報のうち少なくとも一つを含むパケットを、周波数帯域Ａを使用する第１の通信部及び周波数帯域Ｂを使用する第２の通信部のうち少なくとも一つの通信部を介して送受信することができる。
【００６２】
図５は、本発明による複数の指向性アンテナを含む無線通信装置の他の例を示す。図５では、周波数帯域Ａを使用する第１のアンテナグループ５０１、５０３、５０５と周波数帯域Ｂを使用する第２のアンテナグループ５０２、５０４、５０６が存在するが、通信部は、周波数帯域Ｂが使用する通信部５８０のみ存在する。この場合、第１のＲＳＳ測定部５１０では、周波数帯域Ａを使用する第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナ５０１、５０３、５０５の受信信号強度であるＲＳＳ＃１を測定する。前記ＲＳＳ＃１は、受信信号の方向探知に使われる。即ち、この場合、アンテナ選択部５３０は、前記周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナ５０１、５０３、５０５の受信信号強度であるＲＳＳ＃１に基づいて、無線信号の受信方向(即ち、通信対象の方向)を探知する。即ち、アンテナ選択部５３０は、前記ＲＳＳ＃１に基づいて前記第１のアンテナグループ５０１、５０３、５０５を構成する指向性アンテナのうち最も受信信号強度が大きい指向性アンテナ＃１を確認し、前記指向性アンテナ＃が向かう方向に基づいて、受信信号の方向を探知することができる。アンテナ選択部５３０は、前記周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナ５０２、５０４、５０６の中から、方位角が前記探知方向を含む指向性アンテナ＃２を選択する。アンテナ選択部５３０は、前記選択された指向性アンテナ＃２を指示するアンテナ選択信号をアンテナスイッチ５５０に送信し、アンテナスイッチ５５０は、前記選択された指向性アンテナと前記通信部５８０を連結する。無線通信装置は、前記選択された指向性アンテナ＃２と通信部５８０に基づいて前記探知方向に無線通信を実行することができる。
【００６３】
例えば、低周波数帯域を使用して無線信号の受信方向を探知し、前記探知方向に高周波数帯域を使用して無線通信を実行することができる。例えば、前記周波数帯域Ａは２.４ＧＨｚ帯域であり、前記周波数帯域Ｂは５.８ＧＨｚ帯域である場合のように、前記周波数帯域Ａは前記周波数帯域Ｂより低周波数帯域である。これは一般的に低周波数を使用する場合、通達距離が長くなるため、低周波数帯域に基づいて無線信号の受信方向を探知し、より多くのデータ送信が可能で、干渉の影響を少なく受ける高周波数帯域を使用して無線通信を実行するためである。前記のような場合、無線通信装置が周波数帯域Ａに対する受信信号強度を測定することができるように、周波数帯域Ａに対する送信ＲＦ信号発生器が前記無線通信装置にさらに含まれることもできる。
【００６４】
この場合にも前述したように、通信部５８０では、受信信号の信号対雑音比を測定し、前記測定した信号対雑音比に対する情報をアンテナ選択部５３０に送信することができる。アンテナ選択部５３０は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、再び、第１のＲＳＳ測定部５１０が測定した周波数帯域Ａを使用する第１のアンテナグループに含まれる指向性アンテナ５０１、５０３、５０５の現在受信信号強度に基づいて最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再確認し、前記再選択された指向性アンテナが向かう方向に基づいて受信信号の方向を再探知することができる。この場合、アンテナ選択部５３０は、前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナ５０２、５０４、５０６の中から、その方位角が前記再探知した受信信号の方向を含む指向性アンテナを再選択することができる。
【００６５】
一例として、第１のＲＳＳ測定部５１０は、周期的に又は非周期的に前記ＲＳＳ＃１を測定し、アンテナ選択部５３０は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、最も最近測定された前記ＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナのうち最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再確認し、前記再確認した指向性アンテナが向かう方向に基づいて受信信号の方向を再探知し、前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、方位角が前記再探知した受信信号の方向を含む指向性アンテナを再選択することができる。
【００６６】
他の例として、第１のＲＳＳ測定部５１０は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃１を再測定し、アンテナ選択部５３０は、前記再測定されたＲＳＳ＃１に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナのうち最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再確認し、前記再確認した指向性アンテナが向かう方向に基づいて受信信号の方向を再探知し、前記第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、方位角が前記再探知した受信信号の方向を含む指向性アンテナを再選択することができる。
【００６７】
前記図３乃至図５の例では、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが一定回転軸を中心に互いに順次に配置されたが、これは例示に過ぎず、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが互いにグループをなし(ＡＮＴ_ＡＢ)、複数のＡＮＴ_ＡＢが前記一定回転軸を取り囲んで配置され、前記ＡＮＴ_ＡＢの周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナは、互いに上下、左右又は対角線方向に対をなして配置されることもできることは前述の通りである。
【００６８】
図６は、本発明による複数の指向性アンテナを含む無線通信装置が無線通信を実行する方法の一例を示すフローチャートである。
【００６９】
本発明による無線通信装置は、複数の指向性アンテナを含む。前記複数の指向性アンテナは、互いに異なる方向に向ける。前記複数の指向性アンテナは、一定回転軸を取り囲んで配置され、時計又は反時計方向に順次に複数の異なる周波数帯域を交互に(ｉｎ ｒｏａｔａｔｉｏｎ)使用する。例えば、前記複数の指向性アンテナは、周波数帯域Ａを使用する第１の指向性アンテナ及び周波数帯域Ｂを使用する第２の指向性アンテナを含むことができ、この場合、前記複数の指向性アンテナのうち、前記周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナ及び前記周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが、時計又は反時計方向に順次交互に配置されて受信信号を探知することができる。または、複数の指向性アンテナのうち、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナが互いにグループをなし(ＡＮＴ_ＡＢ)、複数のＡＮＴ_ＡＢが前記一定回転軸を取り囲んで配置され、前記ＡＮＴ_ＡＢの周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナと周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナは、互いに上下、左右又は対角線方向に対をなして配置されて受信信号を探知することもできる。
【００７０】
また、本発明による無線通信装置は、前記複数の指向性アンテナが使用する互いに異なる周波数帯域を各々含む複数の通信部を含むことができる。例えば、前記複数の指向性アンテナは、周波数帯域Ａを使用する第１の指向性アンテナ及び周波数帯域Ｂを使用する第２の指向性アンテナを含む場合、前記無線通信装置は、前記周波数帯域Ａを使用する第１の通信部及び前記周波数帯域Ｂを使用する第２の通信部を含むことができる。
【００７１】
図６を参照すると、無線通信装置は、周波数帯域Ａを使用する指向性アンテナの受信信号強度であるＲＳＳ＃１を測定する(Ｓ６００)。
【００７２】
無線通信装置は、周波数帯域Ｂを使用する指向性アンテナの受信信号強度であるＲＳＳ＃２を測定する(Ｓ６１０)。
【００７３】
無線通信装置は、測定された前記ＲＳＳ＃１及び前記ＲＳＳ＃２に基づいて受信信号強度を比較し、前記第１の指向性アンテナ及び前記第２の指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを選択する(Ｓ６２０)。無線通信装置は、前記選択された指向性アンテナが向かう方向に基づいて無線信号の受信方向を探知することができる。
【００７４】
無線通信装置は、前記無線通信装置に含まれている前記周波数帯域Ａを使用する第１の通信部及び前記周波数帯域Ｂを使用する第２の通信部の中から、前記選択された指向性アンテナが使用する周波数帯域を使用する通信部を選択し、前記選択された指向性アンテナと前記選択された通信部との間の連結を制御する(Ｓ６３０)。
【００７５】
無線通信装置は、前記選択された通信部及び前記選択された指向性アンテナを利用して無線通信を実行する(Ｓ６４０)。
【００７６】
また、無線通信装置は、前記選択された通信部で受信される信号の信号対雑音比を測定することができる。無線通信装置は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、現在の前記ＲＳＳ＃１及び前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナ及び前記第２の指向性アンテナの中から、最も信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することができる。
【００７７】
一例として、無線通信装置は、Ｓ６２０において、周期的に又は非周期的に持続的に前記ＲＳＳ＃１及びＲＳＳ＃２を測定することができ、前記信号対雑音比が一定限度以下である場合、無線通信装置は、最も最近に測定された前記ＲＳＳ＃１及び前記ＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナ及び前記第２の指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することができる。また、無線通信装置は、前記第１の通信部及び前記第２の通信部の中から、前記再選択された指向性アンテナが使用する周波数帯域と同じ周波数帯域を使用する通信部を再選択し、前記再選択された指向性アンテナに再連結することができる。無線通信装置は、前記再選択された指向性アンテナ及び前記再選択された通信部を介して無線通信を実行することができる。
【００７８】
他の例として、無線通信装置は、前記信号対雑音比の値が一定限度以下である場合、前記ＲＳＳ＃１及び前記ＲＳＳ＃２を再測定する。この場合、無線通信装置は、前記再測定されたＲＳＳ＃１及びＲＳＳ＃２に基づいて前記第１の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナ及び第２の指向性アンテナグループを構成する指向性アンテナの中から、最も受信信号強度が大きい指向性アンテナを再選択することができる。また、無線通信装置は、前記第１の通信部及び前記第２の通信部の中から、前記再選択された指向性アンテナが使用する周波数帯域と同じ周波数帯域を使用する通信部を再選択し、前記再選択された指向性アンテナに再連結することができる。無線通信装置は、前記再選択された指向性アンテナ及び前記再選択された通信部を介して無線通信を実行することができる。
【００７９】
前述した本発明を介して海水面反射波の干渉により周波数による距離別受信強度の変化が激しい海上通信環境で周波数ダイバーシティを得ることができ、無線信号の送受信方向、即ち、通信対象の方向を探知することができる。また、対象が遠く離れている場合にも、より低い周波数帯域(例えば、２.４ＧＨｚ)を使用して通信対象の方向を探知し、より高い周波数帯域(例えば、５.８ＧＨｚ)を使用して無線通信を実行することもできる。
【００８０】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、請求範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈されなければならない。
【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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