(57)【要約】【課題】通信需要に対応すること。【解決手段】広帯域をセンシングする第１のモードと特定の周波数帯域で双方向通信を行う第２のモードとの切り替えを制御する制御部と、第１のモードとして動作する場合、広帯域の各帯域に関する情報を取得し、第２のモード時として動作する場合、特定の周波数帯域を利用した通信を所望する通信対象との間で通信を行う通信部と、を備える送受信装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域をセンシングする第１のモードと特定の周波数帯域で双方向通信を行う第２のモードとの切り替えを制御する制御部と、
前記第１のモードとして動作する場合、前記広帯域の各帯域に関する情報を取得し、前記第２のモード時として動作する場合、前記特定の周波数帯域を利用した通信を所望する通信対象との間で通信を行う通信部と、
を備える送受信装置。
【請求項２】
前記第２のモード時に、無線信号を送受信するビームを放射する放射部をさらに備え、前記通信部は、前記ビームの範囲内で通信を行う、請求項１に記載の送受信装置。
【請求項３】
前記ビームの照射範囲に対して光を照射する照明部をさらに備える、請求項２に記載の送受信装置。
【請求項４】
地面に対して垂直に設置され、垂直方向からの信号を受信する第１のアンテナと、
地面に対して水平に設置され、水平方向からの信号を受信する第２のアンテナと、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとによって受信された信号に基づいて使用するアンテナを選択する選択部とをさらに備え、
前記通信部は、選択された前記アンテナを介して通信を行う、請求項１に記載の送受信装置。
【請求項５】
外部電源からの電力供給が途絶えた際に使用されるバッテリーをさらに備え、
前記制御部は、外部電源からの電力供給の停止を検知すると、自装置の電力供給を前記バッテリーに切り替えて通信を実行させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の送受信装置。
【請求項６】
広帯域をセンシングする第１のモードと特定の周波数帯域で双方向通信を行う第２のモードとの切り替えを制御する制御ステップと、
前記第１のモードとして動作する場合、前記広帯域の各帯域に関する情報を取得し、前記第２のモード時として動作する場合、前記特定の周波数帯域を利用した通信を所望する通信対象との間で通信を行う通信ステップと、
を有する送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システムの発展に伴い、携帯電話や無線ＬＡＮ（Local Area Network）などで利用される周波数帯域の拡大に対する需要が増大している。特に、数ＧＨｚ帯の周波数帯域においては稠密に周波数が割り当てられているため、新たな周波数帯域を確保することが困難である。このような問題を解決するために、既に割当て済みの周波数を利用して空間多重化や時分割多重化などの技術を用いることで、周波数の利用効率を上げることが検討されている。
【０００３】
この技術の実現には、周波数の利用状況により変化する利用可能な周波数帯域をリアルタイムに把握する必要がある。そのため、求められるセンシング用の無線受信機としては、周波数を広帯域に受信すること、かつ、他のシステムが存在しないことを示す低い受信レベルまで高精度に周波数を受信することなどが必要である。
【０００４】
電波の利用状況を監視する電波監視システムは、無線信号を受信し、高速デジタル専用回線を用いて受信した無線信号をセンタ局へ集約し、データベース作成を行っている（例えば、非特許文献１参照）。このような広帯域のセンシング装置をある一定の間隔で配置してセンシング装置それぞれをネットワークに接続し、周波数の利用効率を向上させる無線ネットワークの実現が検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「DEURAS システム概要」、［ online ］、平成２２年７月３０日、総務省関東総合通信局、［平成２５年６月４日検索］、インターネット<URL: http://www.soumu.go.jp/soutsu/kanto/re/system/index.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、地震などの災害が頻発する地域では、防災や復旧のために無線インフラの活用が要求されている。例えば、大地震後の復旧時期には、被災地にいる家族や親せきなどの安否確認などによる無線端末の使用が急増する。そのため、通常時より大容量の通信需要が生じる。このように災害などの非常時において増加する通信需要に対応するために、衛星や固定ワイヤレスシステムなどが活用されている。しかしながら、衛星や固定ワイヤレスシステムなどでまかなえる範囲にも限界がある。そのため、非常時において増加する通信需要に対応することができないという問題があった。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は、通信需要に対応することができる技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、広帯域をセンシングする第１のモードと特定の周波数帯域で双方向通信を行う第２のモードとの切り替えを制御する制御部と、前記第１のモードとして動作する場合、前記広帯域の各帯域に関する情報を取得し、前記第２のモード時として動作する場合、前記特定の周波数帯域を利用した通信を所望する通信対象との間で通信を行う通信部と、を備える送受信装置である。
【０００９】
本発明の一態様は、上記の送受信装置であって、前記第２のモード時に、無線信号を送受信するビームを放射する放射部をさらに備え、前記通信部は、前記ビームの範囲内で通信を行う。
【００１０】
本発明の一態様は、上記の送受信装置であって、前記ビームの照射範囲に対して光を照射する照明部をさらに備える。
【００１１】
本発明の一態様は、上記の送受信装置であって、地面に対して垂直に設置され、垂直方向からの信号を受信する第１のアンテナと、地面に対して水平に設置され、水平方向からの信号を受信する第２のアンテナと、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとによって受信された信号に基づいて使用するアンテナを選択する選択部とをさらに備え、前記通信部は、選択された前記アンテナを介して通信を行う。
【００１２】
本発明の一態様は、上記の送受信装置であって、外部電源からの電力供給が途絶えた際に使用されるバッテリーをさらに備え、前記制御部は、外部電源からの電力供給の停止を検知すると、自装置の電力供給を前記バッテリーに切り替えて通信を実行させる。
【００１３】
本発明の一態様は、広帯域をセンシングする第１のモードと特定の周波数帯域で双方向通信を行う第２のモードとの切り替えを制御する制御ステップと、前記第１のモードとして動作する場合、前記広帯域の各帯域に関する情報を取得し、前記第２のモード時として動作する場合、前記特定の周波数帯域を利用した通信を所望する通信対象との間で通信を行う通信ステップと、を有する送受信方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、通信需要に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における無線通信システム１０のシステム構成を示す図である。
【図２】本実施形態における送受信装置１００の通常時モード及び非常時モードにおける動作を示す図である。
【図３】本実施形態の無線通信システム１０の動作を示すシーケンス図である。
【図４】本実施形態における送受信装置１００の第一実施形態（送受信装置１００ａ）の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図５】本発明の第一実施形態における通常時モードの処理の流れを示す図である。
【図６】本発明の第一実施形態における非常時モードの処理の流れを示す図である。
【図７】本実施形態における送受信装置１００の第二実施形態（送受信装置１００ｂ）の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図８】本実施形態における送受信装置１００の第三実施形態（送受信装置１００ｃ）の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図９】本実施形態における送受信装置１００の第四実施形態（送受信装置１００ｄ）の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図１０】本発明の第四実施形態における通常時モードの処理の流れを示す図である。
【図１１】本発明の第四実施形態における非常時モードの処理の流れを示す図である。
【図１２】変形例における送受信装置１００ｄの概略ブロック図である。
【図１３】本発明の無線通信システム１０の適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態における無線通信システム１０のシステム構成を示す図である。本実施形態の無線通信システム１０は、送受信装置１００、アンテナ１１０、ネットワーク２００、中央制御局３００、サーバ４００及び外部ネットワーク５００を備える。なお、図１では、無線通信システム１０における送受信装置１００が備えるアンテナ１１０の数は、１つであるが、送受信装置１００には複数のアンテナ１１０が備えられてもよい。また、図１では、無線通信システム１０が備える送受信装置１００の数は、１台であるが、無線通信システム１０は複数台の送受信装置１００を備えるように構成されてもよい。また、図１では、無線通信システム１０が備えるサーバ４００の数は、１台であるが、無線通信システム１０は複数台のサーバ４００を備えるように構成されてもよい。
【００１７】
送受信装置１００は、周波数可変機能を有する受信機を備えることにより、広帯域のセンシングを行う。送受信装置１００は、センシングを行う周波数帯域（以下、「周波数帯域」を単に「帯域」という。）毎に帯域情報を取得し、ネットワーク２００を介してサーバ４００に送信する。帯域情報とは、帯域に関する情報を表す。帯域情報は、例えば帯域の利用状況や電力情報などである。また、送受信装置１００は、通常時モード（第１のモード）と非常時モード（第２のモード）とを有する。
【００１８】
通常時モードとは、送受信装置１００が広帯域のセンシングを行うモードである。すなわち、送受信装置１００は、通常時モードである場合にはセンシング装置として機能する。送受信装置１００は、通常、通常時モードで運用されている。
非常時モードとは、非常時に利用されるモードである。非常時とは、例えば災害後や輻輳により通信需要が増大している局面である。送受信装置１００のモードが非常時モードである場合、送受信装置１００は特定の帯域で通信対象（不図示、以下同様）との間で通信を行う。すなわち、送受信装置１００は、非常時モードである場合には送受信機として機能する。通信対象とは、例えば携帯電話機、モバイルルーター、スマートフォン、タブレット、パソコン、ゲーム機器などの通信端末や消防無線などの電波を発出する消防車などの移動体である。
【００１９】
送受信装置１００は、サーバ４００からモード変更信号を受信すると、自装置のモードを切り替える。モード変更信号とは、送受信装置１００のモードを切り替えるために送信される信号である。例えば、送受信装置１００のモードが通常時モードである場合に、モード変更信号が受信されると、送受信装置１００は自装置（送受信装置１００）のモードを通常時モードから非常時モードに切り替える。また、送受信装置１００のモードが非常時モードである場合に、モード変更信号が受信されると、送受信装置１００は自装置（送受信装置１００）のモードを非常時モードから通常時モードに切り替える。以下の説明では、送受信装置１００が自装置のモードを切り替えることをモード変更と称する。
【００２０】
また、送受信装置１００は、ネットワーク２００に接続されているサーバ４００との間で、有線ケーブルを介して有線通信を行う。送受信装置１００は、サーバ４００を介して外部ネットワーク５００との間で有線通信を行う。送受信装置１００とネットワーク２００との間に位置する区間（以下、「有線区間」という。）の具体例として、有線ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）がある。また、送受信装置１００は、電力網から電力を供給されて動作する。
【００２１】
アンテナ１１０は、電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換して送受信装置１００に入力する。また、アンテナ１１０は、送受信装置１００から出力された信号を電波として通信対象に送信する。
ネットワーク２００は、どのように構成されたネットワークでもよい。例えば、ネットワーク２００はインターネットを用いて構成されてもよい。
【００２２】
中央制御局３００は、情報処理装置を用いて構成される。中央制御局３００は、サーバ４００が蓄積している帯域情報に基づいてサーバ４００を制御する。例えば、中央制御局３００は、利用されている帯域の状態に応じて送受信装置１００を通常時モードで動作させるか非常時モードで動作させるかを決定する。また、例えば、中央制御局３００は、送受信装置１００が非常時モードで利用する１又は複数の特定の帯域（以下、「利用帯域」という。）、送信電力、変調方式、帯域幅などの各種情報を決定する。その後、中央制御局３００は、指示通知をサーバ４００に送信する。指示通知は、決定された各種情報を含むモード変更信号を送受信装置１００に送信する指示が格納された通知である。利用帯域は、例えば利用されている頻度が少ない帯域であってもよいし、帯域を利用している通信対象の数が少ない帯域であってもよい。
【００２３】
サーバ４００は、情報処理装置を用いて構成される。サーバ４００は、送受信装置１００から送信された帯域情報を蓄積する。また、サーバ４００は、中央制御局３００の指示通知に従い、各種情報を含むモード変更信号を生成し、送受信装置１００に送信する。サーバ４００は、送受信装置１００から帯域情報以外の情報を含む送信信号を受信すると、外部ネットワーク５００に送信する。帯域情報以外の情報を含む送信信号とは、通信対象から送信された信号である。また、サーバ４００は、外部ネットワーク５００から送信された応答信号を送受信装置１００に送信する。
外部ネットワーク５００は、どのように構成されたネットワークでもよい。例えば、外部ネットワーク５００はイーサネット（登録商標）を用いて構成されてもよい。
【００２４】
図２は、本実施形態における送受信装置１００の通常時モード及び非常時モードにおける動作を示す図である。
図２（Ａ）は、通常時モードにおける送受信装置１００の動作を示す図である。
図２（Ａ）に示す例では、送受信装置１００が通常時モードで行った処理が示されている。横軸ｔは、時間を表す。図２（Ａ）に示されるように、送受信装置１００はまず、広帯域のうち、ある帯域のセンシングを行う。送受信装置１００はセンシングの結果、ある帯域から帯域情報を取得し、サーバ４００に送信する。次に、送受信装置１００は、広帯域のうち、センシングを行っていないセンシング対象のある帯域のセンシングを行う。送受信装置１００はセンシングの結果、ある帯域から帯域情報を取得し、サーバ４００に送信する。送受信装置１００は、自装置のモードが通常時モードである場合には、広帯域全てに対してセンシングを繰り返し実行する。
【００２５】
図２（Ｂ）は、非常時モードにおける送受信装置１００の動作を示す図である。
図２（Ｂ）に示されるように、横軸ｔは時間を表す。送受信装置１００は、利用帯域を利用している通信対象からの送信信号を受信し、サーバ４００を介して外部ネットワーク５００に送信する。その後、送受信装置１００は、外部ネットワーク５００から受信した応答信号を通信対象に送信することによって、通信対象との間で通信を行う。送受信装置１００は、自装置のモードが非常時モードである場合には、通信対象との間で通信を繰り返し実行する。
【００２６】
図２（Ｃ）は、非常時モードにおける送受信装置１００の動作を示す図である。
図２（Ｃ）に示されるように、横軸ｔは時間を表す。送受信装置１００は、まず通常時と同様に帯域のセンシングを行うことによって、周波数の利用状況を監視する。その後、送受信装置１００は、ユーザ数が多いと予想されるある帯域（例えば、バンド１）から電波を受信し、サーバ４００を介して外部ネットワーク５００に送信する。その後、送受信装置１００は、外部ネットワーク５００から受信した応答信号を通信対象に送信することによって、通信対象との間で通信を行う。送受信装置１００は、他の帯域（例えば、バンド２及びバンド３）についても上述した処理と同様に通信対象との間で通信を行う。これは、例えば各社の携帯電話の周波数帯域をセンシングし、それらの端末に対して非常用の通信網を提供する場合にも適用できる。
【００２７】
図３は、本実施形態の無線通信システム１０の動作を示すシーケンス図である。なお、図３では、説明を簡単化するために、送受信装置１００の台数を１台、中央制御局３００の台数を１台、サーバ４００の台数を１台、通信対象の台数を１台として処理の流れを説明する。
送受信装置１００は、通常時モードで運用されている。送受信装置１００は、広帯域をセンシングし、各帯域の帯域情報を取得する（ステップＳ１０１）。送受信装置１００は、取得した帯域情報をサーバ４００に送信する（ステップＳ１０２）。
【００２８】
サーバ４００は、送受信装置１００から帯域情報を受信し、蓄積する（ステップＳ１０３）。中央制御局３００は、サーバ４００の監視を行う（ステップＳ１０４）。具体的には、中央制御局３００は、サーバ４００が蓄積している帯域情報から帯域の利用状況に異常が発生していないか否かを監視する。例えば、災害などの非常時には、帯域の利用状況が増大することが予想される。そのため、中央制御局３００は、サーバ４００が蓄積している帯域情報から帯域の利用状況が増大していないか否かを監視する。帯域の利用状況が増大している場合、中央制御局３００は非常時であると判断する。一方、帯域の利用状況が増大していない場合、ステップＳ１０１からステップＳ１０４までの処理が繰り返し実行される。
【００２９】
非常時であると判断されると、中央制御局３００はサーバ４００にモード変更信号の送信を指示する。この際、中央制御局３００は、サーバ４００が蓄積している帯域情報に基づいて利用帯域、帯域幅、送信電力、変調方式の各種情報を決定する。中央制御局３００は、各種情報を含む指示通知をサーバ４００に送信する（ステップＳ１０５）。
【００３０】
サーバ４００は、中央制御局３００から指示通知を受信する。サーバ４００は、受信した指示通知に格納されている各種情報を用いてモード変更信号を生成する（ステップＳ１０６）。サーバ４００は、生成したモード変更信号を送受信装置１００に送信する（ステップＳ１０７）。
送受信装置１００は、サーバ４００からモード変更信号を受信する。送受信装置１００は、自装置のモード変更を行う（ステップＳ１０８）。具体的には、送受信装置１００は、自装置のモードを通常時モードから非常時モードに切り替える。また、送受信装置１００が非常時モードで利用する帯域は、モード変更信号に格納されている利用帯域に基づいて設定される。
【００３１】
送受信装置１００は、アンテナ１１０を介して利用帯域を利用している通信対象から送信信号を受信する（ステップＳ１０９）。送受信装置１００は、受信した送信信号をサーバ４００を介して外部ネットワーク５００に送信する（ステップＳ１１０）。送受信装置１００は、有線区間から応答信号を受信する（ステップＳ１１１）。その後、送受信装置１００は、受信した応答信号を通信対象に送信する（ステップＳ１１２）。
以上で、本実施形態の無線通信システム１０の動作についての説明を終了する。
以下、本発明の一実施形態である無線通信システム１０における送受信装置１００の複数の具体例（第一実施形態〜第四実施形態）について詳細に説明する。
【００３２】
[第一実施形態]
図４は、本実施形態における送受信装置１００の第一実施形態（送受信装置１００ａ）の機能構成を表す概略ブロック図である。送受信装置１００ａは、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、無線通信プログラムを実行する。無線通信プログラムの実行によって、送受信装置１００ａは、アンテナ１１０ａ、ＴＤＤ（Time Division Duplex）スイッチ１２０、受信機１３０、信号処理部１４０、有線通信部１５０、送信機１６０、制御部１７０を備える装置として機能する。また、受信機１３０は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１３１、周波数変換部１３２、ＬＰＦ（Low-Pass Filter）１３３、Ａ／Ｄ変換器（Analog Digital converter）１３４として機能する。また、送信機１６０は、Ｄ／Ａ変換器（Digital Analog converter）１６１、ＬＰＦ１６２、周波数変換部１６３、ＰＡ（Power Amplifier）１６４として機能する。なお、送受信装置１００ａの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、無線通信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、無線通信プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
【００３３】
アンテナ１１０ａは、電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換してＴＤＤスイッチ１２０に入力する。また、アンテナ１１０ａは、ＴＤＤスイッチ１２０から出力された送信信号を電波として通信対象に送信する。
ＴＤＤスイッチ１２０は、アンテナ１１０ａから入力された受信信号を受信機１３０に出力する。また、ＴＤＤスイッチ１２０は、送信機１６０から出力された送信信号をアンテナ１１０ａに出力する。
【００３４】
受信機１３０は、ＴＤＤスイッチ１２０から出力された受信信号に対して所定の処理を行う。以下、受信機１３０の具体的な構成について説明する。
ＬＮＡ１３１は、ＴＤＤスイッチ１２０から出力された受信信号を増幅して、周波数変換部１３２に出力する。
周波数変換部１３２は、局部発振器と混合器とで構成される。局部発振器は、予め定められた周波数を有する局部発振信号を生成し、生成した局部発振信号を混合器に出力する。混合器は、ＬＮＡ１３１から出力された受信信号に局部発振信号を乗算し、中間周波信号にダウンコンバートしてＬＰＦ１３３に出力する。
【００３５】
ＬＰＦ１３３は、ダウンコンバートされた中間周波信号に含まれる特定の閾値より高い周波数信号を減衰し、特定の閾値より低い周波数信号をＡ／Ｄ変換器１３４に出力する。
Ａ／Ｄ変換器１３４は、ＬＰＦ１３３から出力された信号に対し、アナログ／デジタル変換を行うことによってデジタル信号を生成する。Ａ／Ｄ変換器１３４は、生成したデジタル信号を信号処理部１４０に出力する。
【００３６】
信号処理部１４０は、Ａ／Ｄ変換器１３４によって生成されたデジタル信号に対して信号処理を行う。具体的には、信号処理部１４０は、デジタル信号に対してフーリエ変換を行うことによって、帯域情報（例えば、各帯域の電力情報）を算出する。その後、信号処理部１４０は、帯域情報を有線通信部１５０に出力する。また、信号処理部１４０は、有線通信部１５０によって受信された受信信号を送信機１６０又は制御部１７０に出力する。例えば、有線通信部１５０によってモード変更信号が受信されると、信号処理部１４０は当該モード変更信号を制御部１７０に出力する。
【００３７】
有線通信部１５０は、有線区間との間で通信を行う。例えば、有線通信部１５０は、ネットワーク２００を介して信号処理部１４０から出力された帯域情報をサーバ４００に送信する。また、例えば、有線通信部１５０は、サーバ４００からモード変更信号を受信し、信号処理部１４０に出力する。
【００３８】
送信機１６０は、有線区間から入力された受信信号に対して所定の処理を行う。また、送信機１６０は、周波数可変機能を有する。以下、送信機１６０の具体的な構成について説明する。
Ｄ／Ａ変換器１６１は、信号処理部１４０から出力された信号処理後の信号に対し、デジタル／アナログ変換を行うことによってアナログ信号を生成する。Ｄ／Ａ変換器１６１は、生成したアナログ信号をＬＰＦ１６２に出力する。
【００３９】
ＬＰＦ１６２は、Ｄ／Ａ変換器１６１から出力されたアナログ信号に含まれる特定の閾値より高い周波数信号を減衰し、特定の閾値より低い周波数信号を周波数変換部１６３に出力する。
周波数変換部１６３は、局部発振器と混合器とで構成される。局部発振器は、予め定められた周波数を有する局部発振信号を生成し、生成した局部発振信号を混合器に出力する。混合器は、ＬＰＦ１６２から出力された信号に局部発振信号を乗算し、高周波信号にアップコンバートしてＰＡ１６４に出力する。
【００４０】
ＰＡ１６４は、アップコンバートされた高周波信号を増幅し、増幅された信号をアンテナ１１０ａを介して電波として通信対象に送信する。
制御部１７０は、送受信装置１００ａの各機能部を制御する。例えば、有線通信部１５０によってモード変更信号が受信されると、制御部１７０は自装置のモード変更を行う。また、自装置のモードが非常時モードである場合、制御部１７０は受信機１３０に対して利用帯域のみから電波を受信するように制御する。
【００４１】
図５は、本発明の第一実施形態における通常時モードの処理の流れを示す図である。
送受信装置１００ａのアンテナ１１０ａは、広帯域にセンシングを行う。センシングの結果、アンテナ１１０ａは各帯域の電波を受信する（ステップＳ２０１）。その後、アンテナ１１０ａは、受信した電波を電気信号に変換し、送受信装置１００ａに入力する。ＬＮＡ１３１は、アンテナ１１０ａから入力された受信信号を増幅し、周波数変換部１３２に出力する（ステップＳ２０２）。周波数変換部１３２は、出力された受信信号をダウンコンバートし、ＬＰＦ１３３に出力する（ステップＳ２０３）。
【００４２】
ＬＰＦ１３３は、ダウンコンバートされた受信信号に含まれる特定の閾値より高い周波数信号を減衰し、特定の閾値より低い周波数信号をＡ／Ｄ変換器１６４に出力する（ステップＳ２０４）。Ａ／Ｄ変換器１６４は、アナログ／デジタル変換を行うことによってデジタル信号を生成し、信号処理部１４０に出力する（ステップＳ２０５）。信号処理部１４０は、出力されたデジタル信号に対してフーリエ変換を行うことによって、帯域情報を算出する（ステップＳ２０６）。有線通信部１５０は、帯域情報をサーバ４００に送信する（ステップＳ２０７）。その後、処理が終了する。
【００４３】
図６は、本発明の第一実施形態における非常時モードの処理の流れを示す図である。
送受信装置１００ａのアンテナ１１０ａは、利用帯域を利用している通信対象から電波を受信する（ステップＳ３０１）。その後、アンテナ１１０ａは、受信した電波を電気信号に変換し、送受信装置１００ａに入力する。ＬＮＡ１３１は、受信信号を増幅し、周波数変換部１３２に出力する（ステップＳ３０２）。周波数変換部１３２は、出力された受信信号をダウンコンバートし、ＬＰＦ１３３に出力する（ステップＳ３０３）。
【００４４】
ＬＰＦ１３３は、ダウンコンバートされた受信信号に含まれる特定の閾値より高い周波数信号を減衰し、特定の閾値より低い周波数信号をＡ／Ｄ変換器１６４に出力する（ステップＳ３０４）。Ａ／Ｄ変換器１６４は、出力された信号に対してアナログ／デジタル変換を行うことによってデジタル信号を生成し、信号処理部１４０に出力する（ステップＳ３０５）。信号処理部１４０は、出力されたデジタル信号に対してフーリエ変換を行うことによって帯域情報を算出する（ステップＳ３０６）。有線通信部１５０は、算出した帯域情報をサーバ４００を介して外部ネットワーク５００に送信する（ステップＳ３０７）。
【００４５】
有線通信部１５０は、有線区間から信号を受信し、信号処理部１４０に出力する（ステップＳ３０８）。信号処理部１４０は、出力された信号をＤ／Ａ変換部１６１に出力する。Ｄ／Ａ変換部１６１は、出力された信号をデジタル／アナログ変換することによってアナログ信号を生成し、ＬＰＦ１６２に出力する（ステップＳ３０９）。ＬＰＦ１６２は、出力されたアナログ信号に含まれる特定の閾値より高い周波数信号を減衰し、特定の閾値より低い周波数信号を周波数変換部１６３に出力する（ステップＳ３１０）。周波数変換部１６３は、出力された信号をアップコンバートし、ＰＡ１６４に出力する（ステップＳ３１１）。ＰＡ１６４は、出力された信号を増幅し、アンテナ１１０ａに出力する（ステップＳ３１２）。アンテナ１１０ａは、出力された送信信号を電波として通信対象に送信する（ステップＳ３１３）。その後、処理を終了する。
【００４６】
以上のように構成された送受信装置１００ａによれば、非常時において無線通信を行うことが可能になる。具体的には、通常、広帯域のセンシングを行なっているセンシング装置として機能する送受信装置１００ａに対して送信機１６０を備えることによって非常時において無線通信を行う送受信機として機能させる。そのため、非常時において増加する通信需要に対応することが可能となる。また、送受信装置１００ａが非常時モードである場合には、制御部１７０は利用帯域から電波を受信するように受信機１３０を制御する。したがって、受信機１３０は、利用帯域以外の電波を受信しない。そのため、送受信装置１００ａは、利用帯域のみを利用して通信対象との間で通信を行うことができる。
【００４７】
＜変形例＞
サーバ４００は、外部ネットワーク５００側に設置されてもよい。この場合、送受信装置１００ａは、センシングした帯域情報をネットワーク２００及び外部ネットワーク５００を介してサーバ４００に送信する。また、中央制御局３００とサーバ４００とは、一体化されて構成されてもよい。
送受信装置１００ａと有線区間との間における通信は、赤外線を用いて行われてもよい。
【００４８】
送受信装置１００ａは、有線通信部１５０に代えて無線通信部を備えるように構成されてもよい。この場合、送受信装置１００ａは、無線通信部を介してサーバ４００との間で無線通信を行う。また、送受信装置１００ａは、無線通信部及びサーバ４００を介して外部ネットワーク５００との間で無線通信を行う。
送受信装置１００ａは、バッテリーを備えるように構成されてもよい。この場合、制御部１７０は、外部電力（例えば、電力網）からの電力供給の停止を検知すると、自装置の電力供給源を外部電力からバッテリーに切り替える。このように構成されることにより、送受信装置１００ａは、外部電力からの電力供給が停止した場合であっても、通信を行うことが可能になる。また、複数台の送受信装置１００ａがそれぞれバッテリーを利用して動作している場合、中央制御局３００は各送受信装置１００ａを制御し、バッテリー切れが起こる時期を分散させてもよい。具体的には、中央制御局３００は、送受信装置１００ａそれぞれの電力使用量を制御し、各送受信装置１００ａのバッテリー切れのタイミングを調整する。このように構成されることにより、全ての送受信装置１００ａが同じタイミングでバッテリー切れになってしまうおそれを軽減することができる。したがって、ある送受信装置１００ａがバッテリー切れになってしまった場合であっても、他の送受信装置１００ａで通信を行うことができる。そのため、非常時において増加する通信需要に対応することが可能となる。
【００４９】
本実施例では、サーバ４００からモード変更信号が受信される度に、送受信装置１００ａのモードが変更される構成を示したが、これに限定される必要はない。例えば、時間帯に応じて送受信装置１００ａのモードが変更されてもよい。具体的には、以下の通りである。まず、中央制御局３００は、サーバ４００が蓄積している帯域情報から各帯域の電力判定を実施し、電波の利用状況に関する情報を取得する。電力判定とは、電力がどのくらい使用されているかを判別することである。中央制御局３００は、取得した情報からトラフィックが増大する時間帯に関する情報を取得する。そして、中央制御局３００は、トラフィックが増大する時間帯を送受信装置１００ａが非常時モードで動作する時間帯に決定する。また、中央制御局３００は、トラフィックが増大する時間帯以外の時間帯を送受信装置１００ａが通常時モードで動作する時間帯に決定する。その後、送受信装置１００ａは、通常時モードで動作する時間帯と、非常時モードで動作する時間帯とを示す時間情報を指示通知に格納し、サーバ４００に送信する。サーバ４００は、中央制御局３００から受信した時間情報を含む指示通知に応じてモード変更信号を生成し、送受信装置１００ａに送信する。送受信装置１００ａの制御部１７０は、受信されたモード変更信号に格納されている時間情報に応じて自装置のモード変更を行う。このように構成されることにより、トラフィックが増大する時間帯において通信需要に対応することができる。
【００５０】
[第二実施形態]
図７は、本実施形態における送受信装置１００の第二実施形態（送受信装置１００ｂ）の機能構成を表す概略ブロック図である。送受信装置１００ｂは、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、無線通信プログラムを実行する。無線通信プログラムの実行によって、送受信装置１００ｂは、アンテナ１１０ｂ−１、アンテナ１１０ｂ−２（放射部）、ＴＤＤスイッチ１２０、受信機１３０、信号処理部１４０、有線通信部１５０、送信機１６０、制御部１７０、スイッチ１８０、照明部１８１を備える装置として機能する。また、受信機１３０は、ＬＮＡ１３１、周波数変換部１３２、ＬＰＦ１３３、Ａ／Ｄ変換器１３４として機能する。また、送信機１６０は、Ｄ／Ａ変換器１６１、ＬＰＦ１６２、周波数変換部１６３、ＰＡ１６４として機能する。なお、送受信装置１００ｂの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、無線通信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、無線通信プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
【００５１】
送受信装置１００ｂは、アンテナ１１０ａに代えてアンテナ１１０ｂ−１、アンテナ１１０ｂ−２、スイッチ１８０、照明部１８１を備える点で送受信装置１００ａと構成が異なる。送受信装置１００ｂは、他の構成についてはそれぞれ送受信装置１００ａと同様である。そのため、送受信装置１００ｂ全体の説明は省略し、アンテナ１１０ｂ−１、アンテナ１１０ｂ−２、スイッチ１８０及び照明部１８１について説明する。
【００５２】
アンテナ１１０ｂ−１は、広ビームアンテナである。広ビームアンテナ（全方向性アンテナ）とは、広範囲に電波を送受信するアンテナである。アンテナ１１０ｂ−１は、広範囲の電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換してＴＤＤスイッチ１２０に入力する。アンテナ１１０ｂ−１は、送受信装置１００ｂのモードが通常時モードである場合に使用される。
【００５３】
アンテナ１１０ｂ−２は、地面に対して一定の角度で設置された狭ビームアンテナ（指向性アンテナ）である。狭ビームアンテナとは、１方向から電波を送受信するアンテナである。アンテナ１１０ｂ−２は、特定の方向（１方向）から電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換してＴＤＤスイッチ１２０に入力する。アンテナ１１０ｂ−２は放射するビーム幅に応じた通信可能なエリア（以下、「スポットエリア」という。）を生成する。スポットエリアは、制御部１７０が受信機１３０及び送信機１６０に対して利用帯域における送信電力を変化させることによって、面積の拡大や縮小が可能である。アンテナ１１０ｂ−２は、生成したスポットエリアの範囲内で電波の送受信を行う。アンテナ１１０ｂ−２は、送受信装置１００ｂのモードが非常時モードである場合に使用される。
【００５４】
スイッチ１８０は、アンテナ１１０ｂ−１とアンテナ１１０ｂ−２との切り替えを行う。例えば、送受信装置１００ｂのモードが通常時モードである場合にスイッチ１８０は、制御部１７０の制御に従い、アンテナ１１０ｂ−１と送受信装置１００ｂとを接続する。また、送受信装置１００ｂのモードが非常時モードである場合にスイッチ１８０は、制御部１７０の制御に従い、アンテナ１１０ｂ−２と送受信装置１００ｂとを接続する。
照明部１８１は、制御部１７０の制御に従い、アンテナ１１０ｂ−２が生成したスポットエリアに対して光を照射する。照明部１８１は、例えばスポットライトなどの照明器具を用いて構成される。
【００５５】
以上のように構成された送受信装置１００ｂは、非常時において特定の範囲内で通信を可能にすることができる。具体的には、送受信装置１００ｂは、非常時においてアンテナ１１０ｂ−２により、ビーム幅に応じたスポットエリアを生成する。したがって、通信対象を操作しているユーザは、生成されたスポットエリア内で通信を行うことができる。また、特定の範囲で通信が行われるため、全範囲で通信を行うよりも電波干渉の影響を軽減することができる。さらに、制御部１７０の制御に従い、スポットエリアの範囲に対して光が照射される。その結果、ユーザは、どの領域で通信を行うことが可能であるのかを判断することができ、通常時は使用しないユーザを非常用通信網へ誘導することができる。
【００５６】
＜変形例＞
第二実施形態は、第一実施形態と同様に変形されてもよい。
【００５７】
[第三実施形態]
図８は、本実施形態における送受信装置１００の第三実施形態（送受信装置１００ｃ）の機能構成を表す概略ブロック図である。無線通信システム１０ｃは、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、無線通信プログラムを実行する。無線通信プログラムの実行によって、送受信装置１００ｃは、アンテナ１１０ｃ−１（第１のアンテナ）、アンテナ１１０ｃ−２（第２のアンテナ）、ＴＤＤスイッチ１２０、受信機１３０、信号処理部１４０、有線通信部１５０、送信機１６０、制御部１７０、合成部１８２（選択部）を備える装置として機能する。また、受信機１３０は、ＬＮＡ１３１、周波数変換部１３２、ＬＰＦ１３３、Ａ／Ｄ変換器１３４として機能する。また、送信機１６０は、Ｄ／Ａ変換器１６１、ＬＰＦ１６２、周波数変換部１６３、ＰＡ１６４として機能する。なお、送受信装置１００ｃの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、無線通信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、無線通信プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
【００５８】
送受信装置１００ｃは、アンテナ１１０ｃ−１、アンテナ１１０ｃ−２、合成部１８２を備える点で送受信装置１００ａと構成が異なる。また、送受信装置１００ｃは、アンテナ１１０ｂ−１及びアンテナ１１０ｂ−２に代えてアンテナ１１０ｃ−１及びアンテナ１１０ｃ−２を備え、スイッチ１８０及び照明部１８１に代えて合成部１８２を備える点で送受信装置１００ｂと構成が異なる。送受信装置１００ｃは、他の構成についてはそれぞれ送受信装置１００ａ及び送受信装置１００ｂと同様である。そのため、送受信装置１００ｃ全体の説明は省略し、アンテナ１１０ｃ−１、アンテナ１１０ｃ−２及び合成部１８２について説明する。
【００５９】
アンテナ１１０ｃ−１は、地面に対して垂直に設置され、垂直方向（例えば、上空）から電波を受信する。例えば、アンテナ１１０ｃ−１は、ヘリコプター等に備え付けられたアンテナから電波を受信する。
アンテナ１１０ｃ−２は、地面に対して水平に設置され、水平方向からの電波を受信する。
合成部１８２は、アンテナ１１０ｃ−１及びアンテナ１１０ｃ−２によって受信された電波を合成、又は、受信された電波のうち受信電波強度が強い電波を送受信装置１００ｃに入力する。また、合成部１８２は、自装置のモードが非常時において受信時に選択したアンテナを利用して送受信装置１００ｃから出力された送信信号を通信対象に送信する。
【００６０】
以上のように構成された送受信装置１００ｃは、センシング及び通信に利用するアンテナを選択することができる。具体的には、送受信装置１００ｃは、電波の受信時に電波強度が強いアンテナを自装置（送受信装置１００ｃ）が利用するアンテナに選択する。そして、非常時において送受信装置１００ｃが通信対象に送信する際にも、選択されたアンテナを介して通信対象との間で通信が行われる。したがって、送受信装置１００ｃは、電波環境のよい状態で通信を行うことができる。また、電波の強いアンテナを介して通信が行われるため通信断が発生するおそれを軽減することもできる。その結果、送受信装置１００ｃと通信対象との間における通信の通信効率を向上させることができる。そのため、非常時において増加する通信需要に対応することが可能となる。
【００６１】
＜変形例＞
第三実施形態は、第一実施形態と同様に変形されてもよい。
【００６２】
[第四実施形態]
図９は、本実施形態における送受信装置１００の第四実施形態（送受信装置１００ｄ）の機能構成を表す概略ブロック図である。送受信装置１００ｄは、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、無線通信プログラムを実行する。無線通信プログラムの実行によって、送受信装置１００ｄは、アンテナ１１１ｄ、アンテナ１１２ｄ、受信機１３０、信号処理部１４０、有線通信部１５０、送信機１６０、制御部１７０を備える装置として機能する。また、受信機１３０は、ＢＰＦ(Band-Pass Filter)１９０、周波数変換部１３２、ＬＰＦ１３３、Ａ／Ｄ変換器１３４として機能する。また、送信機１６０は、Ｄ／Ａ変換器１６１、ＬＰＦ１６２、周波数変換部１６３、ＢＰＦ１９１として機能する。なお、送受信装置１００ｄの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、無線通信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、無線通信プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
【００６３】
送受信装置１００ｄは、アンテナ１１０ａに代えてアンテナ１１１ｄ、アンテナ１１２ｄを備え、ＴＤＤスイッチ１２０に代えてＢＰＦ１９０、ＢＰＦ１９１を備える点で送受信装置１００ａと構成が異なる。また、送受信装置１００ｄは、アンテナ１１０ｂ−１、アンテナ１１０ｂ−２に代えてアンテナ１１１ｄ、アンテナ１１２ｄを備え、スイッチ１８０、照明部１８１に代えてＢＰＦ１９０、ＢＰＦ１９１を備える点で送受信装置１００ｂと構成が異なる。また、送受信装置１００ｄは、アンテナ１１０ｃ−１、アンテナ１１０ｃ−２に代えてアンテナ１１１ｄ、アンテナ１１２ｄを備え、合成部１８２に代えてＢＰＦ１９０、ＢＰＦ１９１を備える点で送受信装置１００ｃと構成が異なる。送受信装置１００ｄは、他の構成についてはそれぞれ送受信装置１００ａ、送受信装置１００ｂ及び送受信装置１００ｃと同様である。そのため、送受信装置１００ｄ全体の説明は省略し、アンテナ１１１ｄ、アンテナ１１２ｄ、ＢＰＦ１９０及びＢＰＦ１９１について説明する。
【００６４】
アンテナ１１１ｄは、受信用のアンテナである。例えば、アンテナ１１１ｄは、自装置のモードが通常時モードである場合には広帯域のセンシングを行うことによって電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換して送受信装置１００ｄに入力する。また、例えば、アンテナ１１１ｄは、自装置のモードが非常時モードである場合には利用帯域を利用している通信対象からの電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換して送受信装置１００ｄに入力する。
【００６５】
アンテナ１１２ｄは、送信用のアンテナである。例えば、アンテナ１１２ｄは、送受信装置１１０ｄから出力された送信信号を電波として通信対象に送信する。
ＢＰＦ１９０は、アンテナ１１２ｄから入力された受信信号に含まれる周波数から必要な範囲の周波数以外の信号を減衰し、必要な範囲の周波数の信号をＬＮＡ１３１に出力する。
ＢＰＦ１９１は、ＰＡ１６４によってアップコンバートされた送信信号を増幅し、増幅された送信信号に含まれる周波数から必要な範囲の周波数以外の信号を減衰し、必要な範囲の周波数の信号をアンテナ１１２ｄに出力する。
【００６６】
図１０は、本発明の第四実施形態における通常時モードの処理の流れを示す図である。
送受信装置１００ｄのアンテナ１１１ｄは、広帯域にセンシングを行う。センシングの結果、アンテナ１１１ｄは、各帯域の電波を受信する（ステップＳ４０１）。その後、アンテナ１１１ｄは、受信した電波を電気信号に変換し、送受信装置１００ｄに入力する。ＢＰＦ１９０は、アンテナ１１１ｄから入力された受信信号に含まれる周波数から必要な範囲の周波数以外の信号を減衰し、必要な範囲の周波数の信号をＬＮＡ１３１に出力する。（ステップＳ４０２）。ＬＮＡ１３１は、出力された信号を増幅し、周波数変換部１３２に出力する（ステップＳ４０３）。周波数変換部１３２は、出力された信号をダウンコンバートし、ＬＰＦ１３３に出力する（ステップＳ４０４）。
【００６７】
ＬＰＦ１３３は、ダウンコンバートされた信号に含まれる特定の閾値より高い周波数信号を減衰し、特定の閾値より低い周波数信号をＡ／Ｄ変換器１６４に出力する（ステップＳ４０５）。Ａ／Ｄ変換器１６４は、アナログ／デジタル変換を行うことによってデジタル信号を生成し、信号処理部１４０に出力する（ステップＳ４０６）。信号処理部１４０は、出力されたデジタル信号に対してフーリエ変換を行うことによって、帯域情報を算出する（ステップＳ４０７）。有線通信部１５０は、帯域情報をサーバ４００に送信する（ステップＳ４０８）。その後、処理が終了する。
【００６８】
図１１は、本発明の第四実施形態における非常時モードの処理の流れを示す図である。
送受信装置１００ｄのアンテナ１１１ｄは、利用帯域を利用している通信対象から電波を受信する（ステップＳ５０１）。その後、アンテナ１１１ｄは、受信した電波を電気信号に変換し、送受信装置１００ｄに入力する。ＢＰＦ１９０は、アンテナ１１１ｄから入力された受信信号に含まれる周波数から必要な範囲の周波数以外の信号を減衰し、必要な範囲の周波数の信号をＬＮＡ１３１に出力する。（ステップＳ５０２）。ＬＮＡ１３１は、出力された信号を増幅し、周波数変換部１３２に出力する（ステップＳ５０３）。周波数変換部１３２は、出力された信号をダウンコンバートし、ＬＰＦ１３３に出力する（ステップＳ５０４）。
【００６９】
ＬＰＦ１３３は、ダウンコンバートされた信号に含まれる特定の閾値より高い周波数信号を減衰し、特定の閾値より低い周波数信号をＡ／Ｄ変換器１６４に出力する（ステップＳ５０５）。Ａ／Ｄ変換器１６４は、アナログ／デジタル変換を行うことによってデジタル信号を生成し、信号処理部１４０に出力する（ステップＳ５０６）。信号処理部１４０は、出力されたデジタル信号に対してフーリエ変換を行うことによって、帯域情報を算出する（ステップＳ５０７）。有線通信部１５０は、サーバ４００を介して帯域情報を外部ネットワーク５００に送信する（ステップＳ５０８）。
【００７０】
有線通信部１５０は、有線区間から信号を受信し、信号処理部１４０に出力する（ステップＳ５０９）。信号処理部１４０は、出力された信号をＤ／Ａ変換部１６１に出力する。Ｄ／Ａ変換部１６１は、出力された信号に対してデジタル／アナログ変換を行うことによってアナログ信号を生成し、ＬＰＦ１６２に出力する（ステップＳ５１０）。ＬＰＦ１６２は、出力されたアナログ信号に含まれる特定の閾値より高い周波数信号を減衰し、特定の閾値より低い周波数信号を周波数変換部１６３に出力する（ステップＳ５１１）。周波数変換部１６３は、出力された信号をアップコンバートし、ＰＡ１６４に出力する（ステップＳ５１２）。ＰＡ１６４は、出力された信号を増幅し、ＢＰＦ１９１に出力する（ステップＳ５１３）。ＢＰＦ１９１は、ＰＡ１６４によってアップコンバートされた送信信号を増幅し、増幅された送信信号に含まれる周波数から必要な範囲の周波数以外の信号を減衰し、必要な範囲の周波数の信号をアンテナ１１２ｄに出力する（ステップＳ５１４）。アンテナ１１２ｄは、出力された信号を電波として通信対象に送信する（ステップＳ５１５）。
【００７１】
以上のように構成された送受信装置１００ｄによれば、送信用のアンテナと受信用のアンテナとを利用することによって、同時に電波を送受信することができる。したがって、非常時において１つのアンテナで送受信を行うよりも通信効率を向上させることができる。その結果、多くの通信対象と通信を行うことができる。そのため、非常時において増加する通信需要に対応することが可能となる。
【００７２】
＜変形例＞
第四実施形態は、第１実施形態と同様に変形されてもよい。
図１２は、変形例における送受信装置１００ｄの概略ブロック図である。図１１に示した実施例では、送受信装置１００ｄが備えるアンテナ１１１ｄ、アンテナ１１２ｄ、受信機１３０及び送信機１６０がそれぞれ１台である。これに対し、図１２に示した変形例では、送受信装置１００ｄが備えるアンテナ１１１ｄ、アンテナ１１２ｄ、受信機１３０及び送信機１６０がそれぞれＮ台（Ｎは１以上の整数）である。このように、１台の送受信装置１００ｄに対して複数のアンテナ１１１ｄ、アンテナ１１２ｄ、受信機１３０及び送信機１６０が備えられてもよい。この場合、送受信装置１００ｄは、自装置のモードが非常時モードである場合には、アンテナ１１１ｄ及びアンテナ１１２ｄの数に応じた複数の通信対象との間で通信を行う。
【００７３】
図１３は、本発明の無線通信システム１０（無線通信システム１０ａ〜無線通信システム１０ｄ）の適用例を示す図である。
図１３に示す例では、複数の送受信装置１００（図１３では、３台の送受信装置１００）と１台の中央制御局３００と１台のサーバ４００と外部ネットワーク５００と複数の通信対象（図１３では、３台の通信対象）が示されている。サーバ４００は、各送受信装置１００から帯域情報を収集し、蓄積する。サーバ４００は、中央制御局３００の指示に従い、各送受信装置１００のモード変更を行う。各送受信装置１００は、自装置のモードが第２のモードである場合に、自装置の周囲に位置する通信対象６００との間で通信を行う。このように構成されることにより、非常時において増加する通信需要に対応することが可能となる。
【００７４】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００７５】
１００（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ）…送受信装置，  １１０（１１０ａ，１１０ｂ−１，１１０ｂ−２，１１０ｃ−１，１１０ｃ−２）…アンテナ，  １１１ｄ，１１１ｄ−１〜１１１ｄ−Ｎ…アンテナ，  １１２ｄ，１１２ｄ−１〜１１２ｄ−Ｎ…アンテナ，  １２０…ＴＤＤスイッチ，  １３０（１３０−１〜１３０−Ｎ）…受信機，  １３１…ＬＮＡ，  １３２…周波数変換部，  １３３…ＬＰＦ，  １３４…Ａ／Ｄ変換器，  １４０…信号処理部，  １５０…有線通信部，  １６０（１６０−１〜１６０−Ｎ）…送信機，  １６１…Ｄ／Ａ変換器，  １６２…ＬＰＦ，  １６３…周波数変換部，  １６４…ＰＡ，  １７０…制御部，  １８０…スイッチ，  １８１…照明部，  １８２…合成部，  １９０…ＢＰＦ，  １９１…ＢＰＦ，  ２００…ネットワーク，  ３００…中央制御局，  ４００…サーバ，  ５００…外部ネットワーク
【図１】
2014241566.tif 000003
【図２】
2014241566.tif 000004
【図３】
2014241566.tif 000005
【図４】
2014241566.tif 000006
【図５】
2014241566.tif 000007
【図６】
2014241566.tif 000008
【図７】
2014241566.tif 000009
【図８】
2014241566.tif 000010
【図９】
2014241566.tif 000011
【図１０】
2014241566.tif 000012
【図１１】
2014241566.tif 000013
【図１２】
2014241566.tif 000014
【図１３】
2014241566.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月25日(2014.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域をセンシングする第１のモードと特定の周波数帯域で双方向通信を行う第２のモードとの切り替えを制御する制御部と、
前記第１のモードとして動作する場合、前記広帯域の各帯域に関する情報を取得し、前記第２のモードとして動作する場合、前記特定の周波数帯域を利用した通信を所望する通信対象との間で通信を行う通信部と、
前記第２のモード時に、無線信号を送受信するビームを放射する放射部と、
前記第２のモード時に、前記ビームの照射範囲に対して光を照射する照明部と、
を備え、
前記第２のモード時に、前記通信部は、前記ビームの範囲内で通信を行う、送受信装置。
【請求項２】
外部電源からの電力供給が途絶えた際に使用されるバッテリーをさらに備え、
前記制御部は、外部電源からの電力供給の停止を検知すると、自装置の電力供給を前記バッテリーに切り替えて通信を実行させる、請求項１に記載の送受信装置。
【請求項３】
広帯域をセンシングする第１のモードと特定の周波数帯域で双方向通信を行う第２のモードとの切り替えを制御する制御ステップと、
前記第１のモードとして動作する場合、前記広帯域の各帯域に関する情報を取得し、前記第２のモードとして動作する場合、前記特定の周波数帯域を利用した通信を所望する通信対象との間で通信を行う通信ステップと、
前記第２のモード時に、無線信号を送受信するビームを放射する放射ステップと、
前記第２のモード時に、前記ビームの照射範囲に対して光を照射する照明ステップと、
を有し、
前記第２のモード時に、前記通信ステップにおいて、前記ビームの範囲内で通信を行う、送受信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様は、広帯域をセンシングする第１のモードと特定の周波数帯域で双方向通信を行う第２のモードとの切り替えを制御する制御部と、前記第１のモードとして動作する場合、前記広帯域の各帯域に関する情報を取得し、前記第２のモードとして動作する場合、前記特定の周波数帯域を利用した通信を所望する通信対象との間で通信を行う通信部と、前記第２のモード時に、無線信号を送受信するビームを放射する放射部と、前記第２のモード時に、前記ビームの照射範囲に対して光を照射する照明部と、を備え、前記第２のモード時に、前記通信部は、前記ビームの範囲内で通信を行う、送受信装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の一態様は、広帯域をセンシングする第１のモードと特定の周波数帯域で双方向通信を行う第２のモードとの切り替えを制御する制御ステップと、前記第１のモードとして動作する場合、前記広帯域の各帯域に関する情報を取得し、前記第２のモードとして動作する場合、前記特定の周波数帯域を利用した通信を所望する通信対象との間で通信を行う通信ステップと、前記第２のモード時に、無線信号を送受信するビームを放射する放射ステップと、前記第２のモード時に、前記ビームの照射範囲に対して光を照射する照明ステップと、を有し、前記第２のモード時に、前記通信ステップにおいて、前記ビームの範囲内で通信を行う、送受信方法である。