(57)【要約】  指向性パターンテーブルメモリ（１０４）は、異なる電波伝搬環境に応じて複数の合成指向性パターン（Ｐａ〜Ｐｈ）を異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを格納する。コントローラ（１０３）は、初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ装置に設定したときのＲＳＳＩに基づいて通信性能期待値を計算し、ＲＳＳＩの相対的強度に基づいて合成指向性パターングループのうちの１つを選択し、選択された合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを優先度に従って順次に可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎にＰＨＹ速度及びＰＥＲに基づいて通信性能値を計算し、通信性能期待値を最初に超過した通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信する。
2010143432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記指向性パターン格納手段に格納された合成指向性パターンを設定するように上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する制御手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、
上記指向性パターン格納手段は、上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けて格納し、
上記制御手段は、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算し、
上記複数の合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
上記指向性パターン格納手段は、異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、
上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択し、
上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
上記指向性パターン格納手段は、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度の相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、上記初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度の相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
【請求項５】
上記初期指向性パターンは、互いに異なる第１の初期指向性パターン及び第２の初期指向性パターンを含み、
上記指向性パターン格納手段は、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度との相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度との相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
【請求項６】
上記初期合成指向性パターンは無指向性パターンであることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の無線通信装置。
【請求項７】
上記第１の初期合成指向性パターンは無指向性パターンであり、上記第２の初期合成指向性パターンは無指向性パターンとは異なる指向性パターンであることを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
【請求項８】
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する無線通信方法において、
上記無線通信方法は、
上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けて上記指向性パターン格納手段に格納するステップと、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算するステップと、
上記複数の合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信するステップとを含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
上記格納するステップは、異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記無線通信方法は、上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択するステップをさらに含み、
上記通信するステップは、上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信することをさらに含むことを特徴とする請求項８記載の無線通信方法。
【請求項１０】
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであることを特徴とする請求項９記載の無線通信方法。
【請求項１１】
上記格納するステップは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度の相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記選択するステップは、上記初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度の相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを含むことを特徴とする請求項１０記載の無線通信方法。
【請求項１２】
上記初期指向性パターンは、互いに異なる第１の初期指向性パターン及び第２の初期指向性パターンを含み、
上記格納するステップは、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度との相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記選択するステップは、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度との相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを含むことを特徴とする請求項１０記載の無線通信方法。
【請求項１３】
上記初期合成指向性パターンは無指向性パターンであることを特徴とする請求項８〜１１のうちのいずれか１つに記載の無線通信方法。
【請求項１４】
上記第１の初期合成指向性パターンは無指向性パターンであり、上記第２の初期合成指向性パターンは無指向性パターンとは異なる指向性パターンであることを特徴とする請求項１２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、電波伝搬環境の変化に応じて、複数の可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを高速に切り換える無線通信装置及び無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネットの普及や映像及び音楽コンテンツのディジタル化に伴い、パーソナルコンピュータに代表される情報端末のみでなく様々な家電機器おいてもネットワーク機能を有するものが増加している。オフィス用のパーソナルコンピュータなどの情報端末間の接続には、イーサネット（登録商標）ケーブルによる有線接続が主に使用されている。一方、家電機器間の接続又は家電機器と他の情報端末との接続には、配置の自由度や、ディジタルスチルカメラなどの小型装置に係るサイズ上の制約を考慮し、無線接続が要望されている。しかしながら、無線接続では、電波伝搬環境の状態や状態変化により伝送性能が大きく劣化又は変化する場合がある。そのような電波伝搬環境の状態変化からの影響を低減する手段として、情報端末又は家電機器に設けた送受信アンテナの指向性パターンを電波伝搬環境に応じて制御する方法がある。【０００３】
特許文献１に記載のアンテナ指向性制御システムにおいて、送信装置は、電波伝搬遅延時間を求めるための計測信号を受信装置に送信する。受信装置は、この計測信号を受信すると、受信装置のアンテナ制御手段を制御して、受信装置の可変指向性受信アンテナの各アンテナ素子のビーム幅を最も広くなるように切り換える。受信装置は、ビーム幅を最も広くなった状態で継続して計測信号を受信し、その計測信号を直接波と遅延波とに分離し、遅延時間の広がりを演算する。受信装置は、その演算結果に基づいて可変指向性アンテナの指向性パターンを最適なパターンに制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３４０２３号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のアンテナ指向性制御システムにおいては、送信装置は、本来のデータ通信を行う以外に、可変指向性アンテナの指向性パターンを決定するための計測信号を定期的に受信装置に送信する必要がある。受信装置側の可変指向性アンテナの指向性パターンの切り換え処理は送信装置によって起動されるので、受信装置側の電波伝搬環境の変動を検出することができず、受信装置側の電波伝搬環境の変動に追従することが困難である。また、受信装置側の電波伝搬環境の変動に高速に追従するために計測信号を短い間隔で送信した場合は、本来行うべきデータ通信以外の通信が頻繁に行われるので、スループットの低下につながる。【０００６】
本発明の目的は、以上の課題を解決し、電波伝搬環境の変化に応じて、複数の可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを高速に切り換える無線通信装置を提供し、またそのような無線通信装置に係る無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る無線通信装置は、
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記指向性パターン格納手段に格納された合成指向性パターンを設定するように上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する制御手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、
上記指向性パターン格納手段は、上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けて格納し、
上記制御手段は、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算し、
上記複数の合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信することを特徴とする。【０００８】
上記無線通信装置において、
上記指向性パターン格納手段は、異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、
上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択し、
上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信することを特徴とする。【０００９】
上記無線通信装置において、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであることを特徴とする。【００１０】
上記無線通信装置において、
上記指向性パターン格納手段は、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度の相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、上記初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度の相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを特徴とする。【００１１】
上記無線通信装置において、
上記初期指向性パターンは、互いに異なる第１の初期指向性パターン及び第２の初期指向性パターンを含み、
上記指向性パターン格納手段は、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度との相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度との相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを特徴とする。【００１２】
上記無線通信装置において、上記初期合成指向性パターンは無指向性パターンであることを特徴とする。【００１３】
上記無線通信装置において、上記第１の初期合成指向性パターンは無指向性パターンであり、上記第２の初期合成指向性パターンは無指向性パターンとは異なる指向性パターンであることを特徴とする。【００１４】
本発明の第２の態様に係る無線通信方法は、
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する無線通信方法において、
上記無線通信方法は、
上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けて上記指向性パターン格納手段に格納するステップと、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算するステップと、
上記複数の合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信するステップとを含むことを特徴とする。【００１５】
上記無線通信方法において、
上記格納するステップは、異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記無線通信方法は、上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択するステップをさらに含み、
上記通信するステップは、上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信することをさらに含むことを特徴とする。【００１６】
上記無線通信方法において、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであることを特徴とする。【００１７】
上記無線通信方法において、
上記格納するステップは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度の相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記選択するステップは、上記初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度の相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを含むことを特徴とする。【００１８】
上記無線通信方法において、
上記初期指向性パターンは、互いに異なる第１の初期指向性パターン及び第２の初期指向性パターンを含み、
上記格納するステップは、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度との相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記選択するステップは、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度との相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを含むことを特徴とする。【００１９】
上記無線通信方法において、上記初期合成指向性パターンは無指向性パターンであることを特徴とする。【００２０】
上記無線通信方法において、上記第１の初期合成指向性パターンは無指向性パターンであり、上記第２の初期合成指向性パターンは無指向性パターンとは異なる指向性パターンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の無線通信装置及び無線通信方法は、電波伝搬環境の変動に応じて可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを高速に切り換えることができ、安定したデータ通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置１０１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第１の合成指向性パターンＰａを示すパターン図である。
【図３】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第２の合成指向性パターンＰｂを示すパターン図である。
【図４】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第３の合成指向性パターンＰｃを示すパターン図である。
【図５】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第４の合成指向性パターンＰｄを示すパターン図である。
【図６】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第５の合成指向性パターンＰｅを示すパターン図である。
【図７】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第６の合成指向性パターンＰｆを示すパターン図である。
【図８】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第７の合成指向性パターンＰｇを示すパターン図である。
【図９】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第８の合成指向性パターンＰｈを示すパターン図である。
【図１０】図１の指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。
【図１１】図１のコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係るコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理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】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２４】
第１の実施形態．
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置１０１の構成を示すブロック図である。無線通信装置１０１は、複数の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎ及び指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎから成る可変指向性アレーアンテナ装置１０２と、高周波処理回路１０７−１〜１０７−Ｎと、ベースバンド処理回路１０８と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理回路１０９と、コントローラ１０３と、指向性パターンテーブルメモリ１０４とを備えて構成される。
【００２５】
各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの指向性パターンは、対応する指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎによってそれぞれ制御され、よって、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎ及び指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎは、複数の可変指向性アンテナ装置として動作する。各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの指向性パターンは、例えば可変指向性アンテナ素子が給電アンテナ素子及び１つ以上の無給電素子を備えた構成を有する場合、給電アンテナ素子に近接した無給電素子のオン／オフを切り換えることなどにより変化する。本明細書では、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎにそれぞれ設定される複数Ｎ個の指向性パターンからなる組（すなわち指向性パターンの重ね合わせ）を「合成指向性パターン」と称し、指向性パターンテーブルメモリ１０４は、異なる指向性パターンからなる複数の異なる合成指向性パターンをそれぞれ設定するためのデータを格納している（詳細後述）。よって、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎには、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された合成指向性パターンのいずれかが選択的に設定される。
【００２６】
ここで、無線通信装置１０１の動作について説明する。送信側無線端末装置（図示せず。）からＭＩＭＯ伝送方式により送信された複数のデータストリームに係る各パケットは、複数Ｎ個の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに到来して受信される。受信されたデータストリームは、次いで、高周波処理回路１０７−１〜１０７−Ｎにより増幅及びＡ／Ｄ変換などの処理が行われた後に、復調のためにベースバンド処理回路１０８に送られる。ベースバンド処理回路１０８は、Ｎ個のデータストリームから元の１つのデータストリームを復元し、復元されたデータストリームは、ＭＡＣ処理回路１０９によってＭＡＣ処理が行われた後に、出力信号として無線端末装置１００から出力される。コントローラ１０３は、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された合成指向性パターンのいずれかに対応する制御信号を指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎに入力し、これにより、当該合成指向性パターンを実現するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの指向性パターンを指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎにそれぞれ制御させる。特に、コントローラ１０３は後述の指向性パターン決定処理を実行し、これにより、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された合成指向性パターンのうちで最適な合成指向性パターンを決定して可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定させる。コントローラ１０３はまた、指向性パターン決定処理を実行するために、高周波処理回路１０７−１〜１０７−Ｎ、ベースバンド処理回路１０８及びＭＡＣ処理回路１０９のうちの少なくとも１つから、所定の電波伝搬環境パラメータを取得して参照する。電波伝搬環境パラメータとしては、例えば、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎでそれぞれ受信された信号の各受信信号強度（以下、ＲＳＳＩという。）、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度（以下、ＰＨＹ速度という。）及びパケットエラーレート（以下、ＰＥＲという。）を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
以下、図１の無線通信装置１０１が３つの可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３、３つの指向性制御回路１０６−１〜１０４−３及び３つの高周波処理回路１０７−１〜１０７−３を備えて構成され（すなわちＮ＝３）、ＭＩＭＯ伝送方式によるパケットの受信を行う場合を例に、本発明の実施形態に係る指向性パターン決定方法について説明する。
【００２８】
図２〜図９は、図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈを示すパターン図である。図２〜図９は、可変指向性アレーアンテナ装置１０２が設けられた平面におけるある偏波成分、例えば、ＸＹ平面における垂直偏波成分の合成指向性パターンを概念的に示す。可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３のそれぞれに指向性パターンＢ１〜Ｂ３が設定され、各合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、これら３つの指向性パターンＢ１〜Ｂ３からなる組（すなわち指向性パターンの重ね合わせ）である。合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、互いに異なるパターンを有していればよく、図２〜図９に示したもののみには限定されない。
【００２９】
図１０は、図１の指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。本実施形態において、指向性パターンテーブルメモリ１０４は、異なる電波伝搬環境に応じて合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈを格納する。詳しくは、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定するときの優先度を有し、この優先度に従って順序付けられて指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。さらに、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈには、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３でそれぞれ受信される受信信号の相対的強度（すなわち、各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に係るＲＳＳＩであるＲＳＳＩ１、ＲＳＳＩ２及びＲＳＳＩ３の相対的強度）に応じて異なる優先度が付与され、従って、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、受信信号の相対的強度の組み合わせ毎に異なる順序で指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。従って、図１０の表の各行は、受信信号の相対的強度の組み合わせ毎に、順序付けられた複数の合成指向性パターンからなるグループ（以下、合成指向性パターングループという。）を構成する。受信信号の相対的強度は、所定の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定したときに受信される信号に係る情報であり、例えば、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３のいずれにおいて（すなわち、いずれの方位角において）受信信号強度が高くなっているか等の電波伝搬環境に関する情報を含む。本実施形態の無線通信装置１０１は、この情報に基づいて、好ましい合成指向性パターンを推定することができる。優先度は、推定した合成指向性パターンが現在の電波伝搬環境に適合する確からしさに相当する。初期合成指向性パターンとしては、各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に無指向性の指向性パターンがそれぞれ設定されることが好ましく、従って、例えば合成指向性パターンＰａを用いることができる。
【００３０】
図１０を参照すると、例えば、図１０の表の１行目において、ＲＳＳＩ１とＲＳＳＩ２が実質的に等しく（すなわち、これらの差が所定のしきい値以下であり）、かつＲＳＳＩ２とＲＳＳＩ３が実質的に等しいとき、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、降順で「Ｐｈ，Ｐａ，Ｐｅ，Ｐｆ，Ｐｇ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ」の優先度で順序付けられた合成指向性パターングループを構成する。また、図１０の表の２行目において、ＲＳＳＩ１がＲＳＳＩ２より実質的に大きく（すなわち、これらの差が所定のしきい値より大きく）、かつＲＳＳＩ２がＲＳＳＩ３より実質的に大きいとき、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、降順で「Ｐｃ，Ｐｇ，Ｐｄ，Ｐｈ，Ｐｅ，Ｐｆ，Ｐｂ，Ｐａ」の優先度で順序付けられた合成指向性パターングループを構成する。以下同様に、受信信号の相対的強度のすべての組み合わせについて、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、優先度に従って順序付けられた合成指向性パターングループとして指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。
【００３１】
図１０の表における受信信号の相対的強度は、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３間の相関を表しているとみなすこともできる。
【００３２】
図１１は、図１のコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理を示すフローチャートである。コントローラ１０３は、何らかの基準によって指向性パターン決定処理を開始する。処理を開始する判断基準は、例えば、無線通信装置１０１の電源投入時、通信開始後の一定時間経過時、又は、電波伝搬環境の変動の検出時などである。ステップＳ１において、コントローラ１０３は、所定の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定する。例えばＮ＝３の場合には、コントローラ１０３は、初期合成指向性パターンとして合成指向性パターンＰａを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定する。ステップＳ２において、コントローラ１０３は、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎでそれぞれ受信された各信号のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩＮを取得する。ステップＳ３において、コントローラ１０３は、取得されたＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩＮに基づき所定の計算式を用いて、現在の電波伝搬環境において達成されるであろう通信性能期待値を計算する。通信性能期待値の計算式はＲＳＳＩの値に応じて異なるが、以下の数１に、ＲＳＳＩ１，…，ＲＳＳＩＮの平均値が−９０〜−８６ｄＢであるという条件下における計算式の一例を示す。
【００３３】
［数１］
ｆ（ＲＳＳＩ１，…，ＲＳＳＩＮ）＝０．９×５×（ＲＳＳＩの平均値＋９０）
【００３４】
ステップＳ４において、コントローラ１０３は、ステップＳ２で取得されたＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩＮの相対的強度に基づいて、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された複数の合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを決定する。
【００３５】
ステップＳ５において、コントローラ１０３は、まず、ステップＳ４で決定された合成指向性パターングループのうちで最も高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換える。ステップＳ６において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲを取得する。好ましくは、ＰＨＹ速度及びＰＥＲは、特別な計測信号等を送信することなく、本来のデータ通信を行う際に同時に取得される。ステップＳ７において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲに基づき所定の計算式を用いて、ステップＳ５で設定した合成指向性パターンのもとで達成された通信性能値を計算する。通信性能値の計算式はＰＨＹ速度及びＰＥＲの値などの電波伝搬環境パラメータに応じて異なるが、以下の数２に、「ＰＨＹ速度×（１−ＰＥＲ）」が２７０であるという条件下における計算式の一例を示す。
【００３６】
［数２］
ｆ（ＰＨＹ速度，ＰＥＲ）
＝６７．９６＋０．０６７×（（ＰＨＹ速度×（１−ＰＥＲ））−２７０）
【００３７】
上記の数１及び数２は、本発明者が行った実験で得られたグラフから、近似的に決定された。数１及び数２は、例示したものに限定されず、無線通信装置の回路構成や電波伝搬環境などに応じて異なる可能性がある。
【００３８】
ステップＳ８において、コントローラ１０３は、通信性能値が通信性能期待値よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときは現在の合成指向性パターンをそのまま使用し続けて指向性パターン決定処理を終了する一方、ＮＯのときはステップＳ９に進む。
【００３９】
ステップＳ９において、コントローラ１０３は、通信性能値が最大通信性能値（通信性能値の最大値。初期値は例えば０に設定される。）よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１０に進み、ＮＯのときはステップＳ１１に進む。ステップＳ１０において、コントローラ１０３は、現在の合成指向性パターンを最適合成指向性パターン（すなわち、現在の電波伝搬環境において最適な合成指向性パターン）として決定し、最大通信性能値を現在の通信性能値で更新し、最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を記憶して、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１において、コントローラ１０３は、ステップＳ４で決定された合成指向性パターングループ内のすべての合成指向性パターンを試行したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１２に進み、ＮＯのときはステップＳ５に戻る。ステップＳ１１からステップＳ５に戻ったとき、コントローラ１０３は、ステップＳ４で決定された合成指向性パターングループのうちで次に高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換え、以降のステップを繰り返す。ステップＳ５〜Ｓ１１を繰り返しながら合成指向性パターンを優先度が高いほうから順次に切り換え、通信性能値が通信性能期待値よりも高くなったとき（ステップＳ８がＹＥＳのとき）は、そこで処理を終了する一方、そうでないときは、ステップＳ９及びＳ１０で最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を更新して処理を繰り返す。最終的に、ステップＳ４で決定された合成指向性パターングループ内のすべての合成指向性パターンを試行しても通信性能値が通信性能期待値よりも高くなる合成指向性パターンを発見できなかったとき、コントローラ１０３は、ステップＳ１２において、最適合成指向性パターンとして決定された合成指向性パターン（すなわち通信性能値が最も高い合成指向性パターン）を可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定して、処理を終了する。
【００４０】
以後、電波伝搬環境の変動を検出するまでは、設定された合成指向性パターンで通信を継続する。
【００４１】
本実施形態の無線通信装置１０１において、指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎ、コントローラ１０３、指向性パターンテーブルメモリ１０４は、それぞれハードウエアにより実現してもソフトウエアにより実現してもよい。また、各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの指向性パターンは、当業者に知られた任意の方法で変化させることができる。
【００４２】
可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの指向性パターンは、複数Ｎ個の指向性パターンの重ね合わせである「合成指向性パターン」として取り扱われる実施形態に限定するものではなく、それぞれ別個に取り扱われてもよい。例えば、少なくとも１つの可変指向性アンテナ素子のそれぞれに複数の指向性パターンを設定するときに、本実施形態の原理を適用することができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置１０１によれば、電波伝搬環境の変動に応じて可変指向性アンテナ装置１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを高速に切り換えることができ、安定したデータ通信が可能となる。
【００４４】
第２の実施形態．
第１の実施形態では、指向性パターンテーブルメモリ１０４から１つの合成指向性パターングループを決定するために、１つの初期合成指向性パターンを設定したときの受信信号の相対的強度を参照したが、第２の実施形態では、２つの初期合成指向性パターンをそれぞれ設定したときの各受信信号の相対的強度を互いに比較して参照することを特徴とする。本実施形態の無線通信装置１０１の構成は、第１の実施形態の場合と同様であり（図１参照）、指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容と、コントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理とが、第１の実施形態の場合とは異なる。
【００４５】
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。ＲＳＳＩ１１、ＲＳＳＩ１２及びＲＳＳＩ１３は、所定の第１の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定したときに可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３でそれぞれ受信される信号のＲＳＳＩを示し、ＲＳＳＩ２１、ＲＳＳＩ２２及びＲＳＳＩ２３は、第１の初期合成指向性パターンとは異なる所定の第２の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定したときに可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３でそれぞれ受信される信号のＲＳＳＩを示す。第１の初期合成指向性パターンとしては、各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に無指向性の指向性パターンがそれぞれ設定されることが好ましく、従って、例えば合成指向性パターンＰａを用いることができる。第２の初期合成指向性パターンとしては、第１の初期合成指向性パターンの各指向性パターンとまったく異なる指向性パターン（例えばビーム幅の狭い指向性パターン）が各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３にそれぞれ設定されることが好ましく、従って、例えば合成指向性パターンＰｈを用いることができる。本実施形態において、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈには、第１の初期合成指向性パターンを設定したときの受信信号と、第２の初期合成指向性パターンを設定したときの受信信号との相対的強度（すなわち、ＲＳＳＩ１１及びＲＳＳＩ２１の相対的強度と、ＲＳＳＩ１２及びＲＳＳＩ２２の相対的強度と、ＲＳＳＩ１３及びＲＳＳＩ２３の相対的強度）に応じて異なる優先度が付与され、従って、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、受信信号の相対的強度の組み合わせ毎に異なる順序で指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。従って、図１２の表の各行は、受信信号の相対的強度の組み合わせ毎に、順序付けられた複数の合成指向性パターンからなる合成指向性パターングループを構成する。
【００４６】
図１２を参照すると、例えば、図１２の表の１行目において、ＲＳＳＩ１１とＲＳＳＩ２１が実質的に等しく（すなわち、これらの差が所定のしきい値以下であり）、かつＲＳＳＩ１２とＲＳＳＩ２２が実質的に等しく、かつＲＳＳＩ１３とＲＳＳＩ２３が実質的に等しいとき、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、降順で「Ｐｈ，Ｐａ，Ｐｅ，Ｐｈ，Ｐｇ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ」の優先度で順序付けられた合成指向性パターングループを構成する。この合成指向性パターングループでは、合成指向性パターンＰｆは使用されない。また、図１２の表の２行目において、ＲＳＳＩ１１とＲＳＳＩ２１より実質的に大きく（すなわち、これらの差が所定のしきい値より大きく）、かつＲＳＳＩ１２とＲＳＳＩ２２が実質的に等しく、かつＲＳＳＩ１３とＲＳＳＩ２３が実質的に等しいとき、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、降順で「Ｐｇ，Ｐａ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｈ，Ｐｅ，Ｐｆ，Ｐｂ」の優先度で順序付けられた合成指向性パターングループを構成する。以下同様に、受信信号の相対的強度のすべての組み合わせについて、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、優先度に従って順序付けられた合成指向性パターングループとして指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。
【００４７】
図１３は、本発明の第２の実施形態に係るコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理を示すフローチャートである。コントローラ１０３は、何らかの基準によって指向性パターン決定処理を開始する。処理を開始する判断基準は、例えば、無線通信装置１０１の電源投入時、通信開始後の一定時間経過時、又は、電波伝搬環境の変動の検出時などである。ステップＳ２１において、コントローラ１０３は、所定の第１の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定する。例えばＮ＝３の場合には、コントローラ１０３は、第１の初期合成指向性パターンとして合成指向性パターンＰａを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定する。ステップＳ２２において、コントローラ１０３は、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎでそれぞれ受信された各信号のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ１１〜ＲＳＳＩ１Ｎを取得する。ステップＳ２３において、コントローラ１０３は、ステップＳ２２で取得されたＲＳＳＩ１１〜ＲＳＳＩ１Ｎに基づき数１を用いて通信性能期待値を計算する。ステップＳ２４において、コントローラ１０３は、所定の第２の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定する。例えばＮ＝３の場合には、コントローラ１０３は、第２の初期合成指向性パターンとして合成指向性パターンＰｈを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定する。ステップＳ２５において、コントローラ１０３は、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎでそれぞれ受信された各信号のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ２１〜ＲＳＳＩ２Ｎを取得する。ステップＳ２６において、コントローラ１０３は、ステップＳ２２，Ｓ２５で取得されたＲＳＳＩ１１及びＲＳＳＩ２１の相対的強度、ＲＳＳＩ１１及びＲＳＳＩ２１の相対的強度、…、ＲＳＳＩ１Ｎ及びＲＳＳＩ２Ｎの相対的強度に基づいて、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された複数の合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを決定する。
【００４８】
ステップＳ２７〜Ｓ３４は、図１１のステップＳ５〜Ｓ１２と実質的に同様である。ステップＳ２７において、コントローラ１０３は、まず、ステップＳ２６で決定された合成指向性パターングループのうちで最も高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換える。ステップＳ２８において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲを取得する。好ましくは、ＰＨＹ速度及びＰＥＲは、特別な計測信号等を送信することなく、本来のデータ通信を行う際に同時に取得される。ステップＳ２９において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲに基づき数２を用いて通信性能値を計算する。ステップＳ３０において、コントローラ１０３は、通信性能値が通信性能期待値よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときは現在の合成指向性パターンをそのまま使用し続けて指向性パターン決定処理を終了する一方、ＮＯのときはステップＳ３１に進む。
【００４９】
ステップＳ３１において、コントローラ１０３は、通信性能値が最大通信性能値よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３２に進み、ＮＯのときはステップＳ３３に進む。ステップＳ３２において、コントローラ１０３は、現在の合成指向性パターンを最適合成指向性パターンとして決定し、最大通信性能値を現在の通信性能値で更新し、最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を記憶して、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３において、コントローラ１０３は、ステップＳ２６で決定された合成指向性パターングループ内のすべての合成指向性パターンを試行したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３４に進み、ＮＯのときはステップＳ２７に戻る。ステップＳ３３からステップＳ２７に戻ったとき、コントローラ１０３は、ステップＳ２６で決定された合成指向性パターングループのうちで次に高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換え、以降のステップを繰り返す。ステップＳ２７〜Ｓ３３を繰り返しながら合成指向性パターンを優先度が高いほうから順次に切り換え、通信性能値が通信性能期待値よりも高くなったとき（ステップＳ３０がＹＥＳのとき）は、そこで処理を終了する一方、そうでないときは、ステップＳ３１及びＳ３２で最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を更新して処理を繰り返す。最終的に、ステップＳ２６で決定された合成指向性パターングループ内のすべての合成指向性パターンを試行しても通信性能値が通信性能期待値よりも高くなる合成指向性パターンを発見できなかったとき、コントローラ１０３は、ステップＳ３４において、最適合成指向性パターンとして決定された合成指向性パターン（すなわち通信性能値が最も高い合成指向性パターン）を可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定して、処理を終了する。
【００５０】
以後、電波伝搬環境の変動を検出するまでは、設定された合成指向性パターンで通信を継続する。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置１０１によれば、電波伝搬環境の変動に応じて可変指向性アンテナ装置１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを高速に切り換えることができ、安定したデータ通信が可能となる。
【００５２】
第３の実施形態．
本発明の実施形態は、第１及び第２の実施形態のように複数の合成指向性パターングループを使用する場合に限定されず、簡単化のために、１つの合成指向性パターングループのみを用いてもよい。本実施形態の無線通信装置１０１の構成は、第１の実施形態の場合と同様であり（図１参照）、指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容と、コントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理とが、第１の実施形態の場合とは異なる。
【００５３】
図１４は、本発明の第３の実施形態に係る指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。本実施形態において、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈには異なる優先度が付与され、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、優先度に応じた所定の順序で指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。
【００５４】
図１５は、本発明の第３の実施形態に係るコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理を示すフローチャートである。本実施形態の指向性パターン決定処理は、複数の指向性パターングループのうちのいずれか１つを決定するステップ（図１１のステップＳ４、図１３のステップＳ２４〜Ｓ２６）が不要であることを除いて、第１及び第２の実施形態の指向性パターン決定処理と実質的に同様である。
【００５５】
ステップＳ４１〜Ｓ４３は、図１１のステップＳ１〜Ｓ３と実質的に同様である。コントローラ１０３は、何らかの基準によって指向性パターン決定処理を開始する。処理を開始する判断基準は、例えば、無線通信装置１０１の電源投入時、通信開始後の一定時間経過時、又は、電波伝搬環境の変動の検出時などである。ステップＳ４１において、コントローラ１０３は、所定の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定する。初期合成指向性パターンとしては、各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に無指向性の指向性パターンがそれぞれ設定されることが好ましく、従って、例えば合成指向性パターンＰａを用いることができる。ステップＳ４２において、コントローラ１０３は、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎでそれぞれ受信された各信号のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩＮを取得する。ステップＳ４３において、コントローラ１０３は、ステップＳ４２で取得されたＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩＮに基づき数１を用いて通信性能期待値を計算する。
【００５６】
ステップＳ４４〜Ｓ５１は、図１１のステップＳ５〜Ｓ１２と実質的に同様である。ステップＳ４４において、コントローラ１０３は、まず、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された合成指向性パターンのうちで最も高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換える。ステップＳ４５において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲを取得する。好ましくは、ＰＨＹ速度及びＰＥＲは、特別な計測信号等を送信することなく、本来のデータ通信を行う際に同時に取得される。ステップＳ４６において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲに基づき数２を用いて通信性能値を計算する。ステップＳ４７において、コントローラ１０３は、通信性能値が通信性能期待値よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときは現在の合成指向性パターンをそのまま使用し続けて指向性パターン決定処理を終了する一方、ＮＯのときはステップＳ４８に進む。
【００５７】
ステップＳ４８において、コントローラ１０３は、通信性能値が最大通信性能値よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４９に進み、ＮＯのときはステップＳ５０に進む。ステップＳ４９において、コントローラ１０３は、現在の合成指向性パターンを最適合成指向性パターンとして決定し、最大通信性能値を現在の通信性能値で更新し、最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を記憶して、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０において、コントローラ１０３は、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納されたすべての合成指向性パターンを試行したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ５１に進み、ＮＯのときはステップＳ４４に戻る。ステップＳ５０からステップＳ４４に戻ったとき、コントローラ１０３は、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された合成指向性パターンのうちで次に高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換え、以降のステップを繰り返す。ステップＳ４４〜Ｓ５０を繰り返しながら合成指向性パターンを優先度が高いほうから順次に切り換え、通信性能値が通信性能期待値よりも高くなったとき（ステップＳ４７がＹＥＳのとき）は、そこで処理を終了する一方、そうでないときは、ステップＳ４８及びＳ４９で最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を更新して処理を繰り返す。最終的に、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納されたすべての合成指向性パターンを試行しても通信性能値が通信性能期待値よりも高くなる合成指向性パターンを発見できなかったとき、コントローラ１０３は、ステップＳ５１において、最適合成指向性パターンとして決定された合成指向性パターン（すなわち通信性能値が最も高い合成指向性パターン）を可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定して、処理を終了する。
【００５８】
以後、電波伝搬環境の変動を検出するまでは、設定された合成指向性パターンで通信を継続する。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置１０１によれば、電波伝搬環境の変動に応じて可変指向性アンテナ装置１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを高速に切り換えることができ、安定したデータ通信が可能となる。さらに、本実施形態の無線通信装置１０１によれば、第１及び第２の実施形態よりも処理を簡単化したことにより、可変指向性アンテナ装置１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンをより高速に切り換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明による無線通信装置及び無線通信方法は、主にパーソナルコンピュータで行うようなウェブブラウジング等のリアルタイム性をあまり必要としないデータ通信に利用可能であるのは当然のこと、ネットワーク機能を有するテレビジョン装置やＨＤＤ／ＤＶＤレコーダなどで処理される映像データのように安定性及びリアルタイム性を必要とするデータ通信にも利用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０１…無線通信装置、
１０２…可変指向性アレーアンテナ装置、
１０３…コントローラ、
１０４…指向性パターンテーブルメモリ、
１０５−１〜１０５−Ｎ…可変指向性アンテナ素子、
１０６−１〜１０６−Ｎ…指向性制御回路、
１０７−１〜１０７−Ｎ…高周波処理回路、
１０８…ベースバンド処理回路、
１０９…ＭＡＣ処理回路、
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…指向性パターン。
【図１】
2010143432.tif 000003
【図２】
2010143432.tif 000004
【図３】
2010143432.tif 000005
【図４】
2010143432.tif 000006
【図５】
2010143432.tif 000007
【図６】
2010143432.tif 000008
【図７】
2010143432.tif 000009
【図８】
2010143432.tif 000010
【図９】
2010143432.tif 000011
【図１０】
2010143432.tif 000012
【図１１】
2010143432.tif 000013
【図１２】
2010143432.tif 000014
【図１３】
2010143432.tif 000015
【図１４】
2010143432.tif 000016
【図１５】
2010143432.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月29日(2010.10.29)
【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】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記指向性パターン格納手段に格納された合成指向性パターンを設定するように上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する制御手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、
上記指向性パターン格納手段は、異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算し、
上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択し、
上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信し、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであり、
上記指向性パターン格納手段は、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度の相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、上記初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度の相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記指向性パターン格納手段に格納された合成指向性パターンを設定するように上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する制御手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、
上記指向性パターン格納手段は、異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算し、
上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択し、
上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信し、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであり、
上記初期指向性パターンは、互いに異なる第１の初期指向性パターン及び第２の初期指向性パターンを含み、
上記指向性パターン格納手段は、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度との相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度との相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
上記初期合成指向性パターンは無指向性パターンであることを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
【請求項７】
上記第１の初期合成指向性パターンは無指向性パターンであり、上記第２の初期合成指向性パターンは無指向性パターンとは異なる指向性パターンであることを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する無線通信方法において、
上記無線通信方法は、
異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納するステップと、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算するステップと、
上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択するステップと、
上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信するステップとを含み、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであり、
上記格納するステップは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度の相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記選択するステップは、上記初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度の相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１２】
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する無線通信方法において、
上記無線通信方法は、
異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納するステップと、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算するステップと、
上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択するステップと、
上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信するステップとを含み、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであり、
上記初期指向性パターンは、互いに異なる第１の初期指向性パターン及び第２の初期指向性パターンを含み、
上記格納するステップは、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度との相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記選択するステップは、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度との相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１３】
上記初期合成指向性パターンは無指向性パターンであることを特徴とする請求項１１記載の無線通信方法。
【請求項１４】
上記第１の初期合成指向性パターンは無指向性パターンであり、上記第２の初期合成指向性パターンは無指向性パターンとは異なる指向性パターンであることを特徴とする請求項１２記載の無線通信方法。
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月15日(2011.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波伝搬環境の変化に応じて、複数の可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを高速に切り換える無線通信装置及び無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネットの普及や映像及び音楽コンテンツのディジタル化に伴い、パーソナルコンピュータに代表される情報端末のみでなく様々な家電機器おいてもネットワーク機能を有するものが増加している。オフィス用のパーソナルコンピュータなどの情報端末間の接続には、イーサネット（登録商標）ケーブルによる有線接続が主に使用されている。一方、家電機器間の接続又は家電機器と他の情報端末との接続には、配置の自由度や、ディジタルスチルカメラなどの小型装置に係るサイズ上の制約を考慮し、無線接続が要望されている。しかしながら、無線接続では、電波伝搬環境の状態や状態変化により伝送性能が大きく劣化又は変化する場合がある。そのような電波伝搬環境の状態変化からの影響を低減する手段として、情報端末又は家電機器に設けた送受信アンテナの指向性パターンを電波伝搬環境に応じて制御する方法がある。
【０００３】
特許文献１に記載のアンテナ指向性制御システムにおいて、送信装置は、電波伝搬遅延時間を求めるための計測信号を受信装置に送信する。受信装置は、この計測信号を受信すると、受信装置のアンテナ制御手段を制御して、受信装置の可変指向性受信アンテナの各アンテナ素子のビーム幅を最も広くなるように切り換える。受信装置は、ビーム幅を最も広くなった状態で継続して計測信号を受信し、その計測信号を直接波と遅延波とに分離し、遅延時間の広がりを演算する。受信装置は、その演算結果に基づいて可変指向性アンテナの指向性パターンを最適なパターンに制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３４０２３号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のアンテナ指向性制御システムにおいては、送信装置は、本来のデータ通信を行う以外に、可変指向性アンテナの指向性パターンを決定するための計測信号を定期的に受信装置に送信する必要がある。受信装置側の可変指向性アンテナの指向性パターンの切り換え処理は送信装置によって起動されるので、受信装置側の電波伝搬環境の変動を検出することができず、受信装置側の電波伝搬環境の変動に追従することが困難である。また、受信装置側の電波伝搬環境の変動に高速に追従するために計測信号を短い間隔で送信した場合は、本来行うべきデータ通信以外の通信が頻繁に行われるので、スループットの低下につながる。
【０００６】
本発明の目的は、以上の課題を解決し、電波伝搬環境の変化に応じて、複数の可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを高速に切り換える無線通信装置を提供し、またそのような無線通信装置に係る無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る無線通信装置は、
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記指向性パターン格納手段に格納された合成指向性パターンを設定するように上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する制御手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、
上記指向性パターン格納手段は、上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けて格納し、
上記制御手段は、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算し、
上記複数の合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信することを特徴とする。
【０００８】
上記無線通信装置において、
上記指向性パターン格納手段は、異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、
上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択し、
上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信することを特徴とする。
【０００９】
上記無線通信装置において、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであることを特徴とする。
【００１０】
上記無線通信装置において、
上記指向性パターン格納手段は、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度の相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、上記初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度の相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを特徴とする。
【００１１】
上記無線通信装置において、
上記初期指向性パターンは、互いに異なる第１の初期指向性パターン及び第２の初期指向性パターンを含み、
上記指向性パターン格納手段は、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度との相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度との相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを特徴とする。
【００１２】
上記無線通信装置において、上記初期合成指向性パターンは無指向性パターンであることを特徴とする。
【００１３】
上記無線通信装置において、上記第１の初期合成指向性パターンは無指向性パターンであり、上記第２の初期合成指向性パターンは無指向性パターンとは異なる指向性パターンであることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２の態様に係る無線通信方法は、
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する無線通信方法において、
上記無線通信方法は、
上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けて上記指向性パターン格納手段に格納するステップと、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算するステップと、
上記複数の合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信するステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
上記無線通信方法において、
上記格納するステップは、異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記無線通信方法は、上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択するステップをさらに含み、
上記通信するステップは、上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信することをさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
上記無線通信方法において、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであることを特徴とする。
【００１７】
上記無線通信方法において、
上記格納するステップは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度の相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記選択するステップは、上記初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度の相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを含むことを特徴とする。
【００１８】
上記無線通信方法において、
上記初期指向性パターンは、互いに異なる第１の初期指向性パターン及び第２の初期指向性パターンを含み、
上記格納するステップは、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度との相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記選択するステップは、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度との相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを含むことを特徴とする。
【００１９】
上記無線通信方法において、上記初期合成指向性パターンは無指向性パターンであることを特徴とする。
【００２０】
上記無線通信方法において、上記第１の初期合成指向性パターンは無指向性パターンであり、上記第２の初期合成指向性パターンは無指向性パターンとは異なる指向性パターンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の無線通信装置及び無線通信方法は、電波伝搬環境の変動に応じて可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを高速に切り換えることができ、安定したデータ通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置１０１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第１の合成指向性パターンＰａを示すパターン図である。
【図３】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第２の合成指向性パターンＰｂを示すパターン図である。
【図４】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第３の合成指向性パターンＰｃを示すパターン図である。
【図５】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第４の合成指向性パターンＰｄを示すパターン図である。
【図６】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第５の合成指向性パターンＰｅを示すパターン図である。
【図７】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第６の合成指向性パターンＰｆを示すパターン図である。
【図８】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第７の合成指向性パターンＰｇを示すパターン図である。
【図９】図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な第８の合成指向性パターンＰｈを示すパターン図である。
【図１０】図１の指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。
【図１１】図１のコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係るコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理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】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２４】
第１の実施形態．
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置１０１の構成を示すブロック図である。無線通信装置１０１は、複数の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎ及び指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎから成る可変指向性アレーアンテナ装置１０２と、高周波処理回路１０７−１〜１０７−Ｎと、ベースバンド処理回路１０８と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理回路１０９と、コントローラ１０３と、指向性パターンテーブルメモリ１０４とを備えて構成される。
【００２５】
各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの指向性パターンは、対応する指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎによってそれぞれ制御され、よって、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎ及び指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎは、複数の可変指向性アンテナ装置として動作する。各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの指向性パターンは、例えば可変指向性アンテナ素子が給電アンテナ素子及び１つ以上の無給電素子を備えた構成を有する場合、給電アンテナ素子に近接した無給電素子のオン／オフを切り換えることなどにより変化する。本明細書では、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎにそれぞれ設定される複数Ｎ個の指向性パターンからなる組（すなわち指向性パターンの重ね合わせ）を「合成指向性パターン」と称し、指向性パターンテーブルメモリ１０４は、異なる指向性パターンからなる複数の異なる合成指向性パターンをそれぞれ設定するためのデータを格納している（詳細後述）。よって、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎには、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された合成指向性パターンのいずれかが選択的に設定される。
【００２６】
ここで、無線通信装置１０１の動作について説明する。送信側無線端末装置（図示せず。）からＭＩＭＯ伝送方式により送信された複数のデータストリームに係る各パケットは、複数Ｎ個の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに到来して受信される。受信されたデータストリームは、次いで、高周波処理回路１０７−１〜１０７−Ｎにより増幅及びＡ／Ｄ変換などの処理が行われた後に、復調のためにベースバンド処理回路１０８に送られる。ベースバンド処理回路１０８は、Ｎ個のデータストリームから元の１つのデータストリームを復元し、復元されたデータストリームは、ＭＡＣ処理回路１０９によってＭＡＣ処理が行われた後に、出力信号として無線通信装置１０１から出力される。コントローラ１０３は、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された合成指向性パターンのいずれかに対応する制御信号を指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎに入力し、これにより、当該合成指向性パターンを実現するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの指向性パターンを指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎにそれぞれ制御させる。特に、コントローラ１０３は後述の指向性パターン決定処理を実行し、これにより、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された合成指向性パターンのうちで最適な合成指向性パターンを決定して可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定させる。コントローラ１０３はまた、指向性パターン決定処理を実行するために、高周波処理回路１０７−１〜１０７−Ｎ、ベースバンド処理回路１０８及びＭＡＣ処理回路１０９のうちの少なくとも１つから、所定の電波伝搬環境パラメータを取得して参照する。電波伝搬環境パラメータとしては、例えば、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎでそれぞれ受信された信号の各受信信号強度（以下、ＲＳＳＩという。）、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度（以下、ＰＨＹ速度という。）及びパケットエラーレート（以下、ＰＥＲという。）を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
以下、図１の無線通信装置１０１が３つの可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３、３つの指向性制御回路１０６−１〜１０６−３及び３つの高周波処理回路１０７−１〜１０７−３を備えて構成され（すなわちＮ＝３）、ＭＩＭＯ伝送方式によるパケットの受信を行う場合を例に、本発明の実施形態に係る指向性パターン決定方法について説明する。
【００２８】
図２〜図９は、図１の可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定可能な合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈを示すパターン図である。図２〜図９は、可変指向性アレーアンテナ装置１０２が設けられた平面におけるある偏波成分、例えば、ＸＹ平面における垂直偏波成分の合成指向性パターンを概念的に示す。可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３のそれぞれに指向性パターンＢ１〜Ｂ３が設定され、各合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、これら３つの指向性パターンＢ１〜Ｂ３からなる組（すなわち指向性パターンの重ね合わせ）である。合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、互いに異なるパターンを有していればよく、図２〜図９に示したもののみには限定されない。
【００２９】
図１０は、図１の指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。本実施形態において、指向性パターンテーブルメモリ１０４は、異なる電波伝搬環境に応じて合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈを格納する。詳しくは、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定するときの優先度を有し、この優先度に従って順序付けられて指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。さらに、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈには、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３でそれぞれ受信される受信信号の相対的強度（すなわち、各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に係るＲＳＳＩであるＲＳＳＩ１、ＲＳＳＩ２及びＲＳＳＩ３の相対的強度）に応じて異なる優先度が付与され、従って、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、受信信号の相対的強度の組み合わせ毎に異なる順序で指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。従って、図１０の表の各行は、受信信号の相対的強度の組み合わせ毎に、順序付けられた複数の合成指向性パターンからなるグループ（以下、合成指向性パターングループという。）を構成する。受信信号の相対的強度は、所定の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定したときに受信される信号に係る情報であり、例えば、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３のいずれにおいて（すなわち、いずれの方位角において）受信信号強度が高くなっているか等の電波伝搬環境に関する情報を含む。本実施形態の無線通信装置１０１は、この情報に基づいて、好ましい合成指向性パターンを推定することができる。優先度は、推定した合成指向性パターンが現在の電波伝搬環境に適合する確からしさに相当する。初期合成指向性パターンとしては、各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に無指向性の指向性パターンがそれぞれ設定されることが好ましく、従って、例えば合成指向性パターンＰａを用いることができる。
【００３０】
図１０を参照すると、例えば、図１０の表の１行目において、ＲＳＳＩ１とＲＳＳＩ２が実質的に等しく（すなわち、これらの差が所定のしきい値以下であり）、かつＲＳＳＩ２とＲＳＳＩ３が実質的に等しいとき、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、降順で「Ｐｈ，Ｐａ，Ｐｅ，Ｐｆ，Ｐｇ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ」の優先度で順序付けられた合成指向性パターングループを構成する。また、図１０の表の２行目において、ＲＳＳＩ１がＲＳＳＩ２より実質的に大きく（すなわち、これらの差が所定のしきい値より大きく）、かつＲＳＳＩ２がＲＳＳＩ３より実質的に大きいとき、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、降順で「Ｐｃ，Ｐｇ，Ｐｄ，Ｐｈ，Ｐｅ，Ｐｆ，Ｐｂ，Ｐａ」の優先度で順序付けられた合成指向性パターングループを構成する。以下同様に、受信信号の相対的強度のすべての組み合わせについて、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、優先度に従って順序付けられた合成指向性パターングループとして指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。
【００３１】
図１０の表における受信信号の相対的強度は、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３間の相関を表しているとみなすこともできる。
【００３２】
図１１は、図１のコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理を示すフローチャートである。コントローラ１０３は、何らかの基準によって指向性パターン決定処理を開始する。処理を開始する判断基準は、例えば、無線通信装置１０１の電源投入時、通信開始後の一定時間経過時、又は、電波伝搬環境の変動の検出時などである。ステップＳ１において、コントローラ１０３は、所定の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定する。例えばＮ＝３の場合には、コントローラ１０３は、初期合成指向性パターンとして合成指向性パターンＰａを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定する。ステップＳ２において、コントローラ１０３は、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎでそれぞれ受信された各信号のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩＮを取得する。ステップＳ３において、コントローラ１０３は、取得されたＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩＮに基づき所定の計算式を用いて、現在の電波伝搬環境において達成されるであろう通信性能期待値を計算する。通信性能期待値の計算式はＲＳＳＩの値に応じて異なるが、以下の数１に、ＲＳＳＩ１，…，ＲＳＳＩＮの平均値が−９０〜−８６ｄＢであるという条件下における計算式の一例を示す。
【００３３】
［数１］
ｆ（ＲＳＳＩ１，…，ＲＳＳＩＮ）＝０．９×５×（ＲＳＳＩの平均値＋９０）
【００３４】
ステップＳ４において、コントローラ１０３は、ステップＳ２で取得されたＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩＮの相対的強度に基づいて、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された複数の合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを決定する。
【００３５】
ステップＳ５において、コントローラ１０３は、まず、ステップＳ４で決定された合成指向性パターングループのうちで最も高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換える。ステップＳ６において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲを取得する。好ましくは、ＰＨＹ速度及びＰＥＲは、特別な計測信号等を送信することなく、本来のデータ通信を行う際に同時に取得される。ステップＳ７において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲに基づき所定の計算式を用いて、ステップＳ５で設定した合成指向性パターンのもとで達成された通信性能値を計算する。通信性能値の計算式はＰＨＹ速度及びＰＥＲの値などの電波伝搬環境パラメータに応じて異なるが、以下の数２に、「ＰＨＹ速度×（１−ＰＥＲ）」が２７０であるという条件下における計算式の一例を示す。
【００３６】
［数２］
ｆ（ＰＨＹ速度，ＰＥＲ）
＝６７．９６＋０．０６７×（（ＰＨＹ速度×（１−ＰＥＲ））−２７０）
【００３７】
上記の数１及び数２は、本発明者が行った実験で得られたグラフから、近似的に決定された。数１及び数２は、例示したものに限定されず、無線通信装置の回路構成や電波伝搬環境などに応じて異なる可能性がある。
【００３８】
ステップＳ８において、コントローラ１０３は、通信性能値が通信性能期待値よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときは現在の合成指向性パターンをそのまま使用し続けて指向性パターン決定処理を終了する一方、ＮＯのときはステップＳ９に進む。
【００３９】
ステップＳ９において、コントローラ１０３は、通信性能値が最大通信性能値（通信性能値の最大値。初期値は例えば０に設定される。）よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１０に進み、ＮＯのときはステップＳ１１に進む。ステップＳ１０において、コントローラ１０３は、現在の合成指向性パターンを最適合成指向性パターン（すなわち、現在の電波伝搬環境において最適な合成指向性パターン）として決定し、最大通信性能値を現在の通信性能値で更新し、最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を記憶して、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１において、コントローラ１０３は、ステップＳ４で決定された合成指向性パターングループ内のすべての合成指向性パターンを試行したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１２に進み、ＮＯのときはステップＳ５に戻る。ステップＳ１１からステップＳ５に戻ったとき、コントローラ１０３は、ステップＳ４で決定された合成指向性パターングループのうちで次に高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換え、以降のステップを繰り返す。ステップＳ５〜Ｓ１１を繰り返しながら合成指向性パターンを優先度が高いほうから順次に切り換え、通信性能値が通信性能期待値よりも高くなったとき（ステップＳ８がＹＥＳのとき）は、そこで処理を終了する一方、そうでないときは、ステップＳ９及びＳ１０で最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を更新して処理を繰り返す。最終的に、ステップＳ４で決定された合成指向性パターングループ内のすべての合成指向性パターンを試行しても通信性能値が通信性能期待値よりも高くなる合成指向性パターンを発見できなかったとき、コントローラ１０３は、ステップＳ１２において、最適合成指向性パターンとして決定された合成指向性パターン（すなわち通信性能値が最も高い合成指向性パターン）を可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定して、処理を終了する。
【００４０】
以後、電波伝搬環境の変動を検出するまでは、設定された合成指向性パターンで通信を継続する。
【００４１】
本実施形態の無線通信装置１０１において、指向性制御回路１０６−１〜１０６−Ｎ、コントローラ１０３、指向性パターンテーブルメモリ１０４は、それぞれハードウエアにより実現してもソフトウエアにより実現してもよい。また、各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの指向性パターンは、当業者に知られた任意の方法で変化させることができる。
【００４２】
可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの指向性パターンは、複数Ｎ個の指向性パターンの重ね合わせである「合成指向性パターン」として取り扱われる実施形態に限定するものではなく、それぞれ別個に取り扱われてもよい。例えば、少なくとも１つの可変指向性アンテナ素子のそれぞれに複数の指向性パターンを設定するときに、本実施形態の原理を適用することができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置１０１によれば、電波伝搬環境の変動に応じて可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを高速に切り換えることができ、安定したデータ通信が可能となる。
【００４４】
第２の実施形態．
第１の実施形態では、指向性パターンテーブルメモリ１０４から１つの合成指向性パターングループを決定するために、１つの初期合成指向性パターンを設定したときの受信信号の相対的強度を参照したが、第２の実施形態では、２つの初期合成指向性パターンをそれぞれ設定したときの各受信信号の相対的強度を互いに比較して参照することを特徴とする。本実施形態の無線通信装置１０１の構成は、第１の実施形態の場合と同様であり（図１参照）、指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容と、コントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理とが、第１の実施形態の場合とは異なる。
【００４５】
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。ＲＳＳＩ１１、ＲＳＳＩ１２及びＲＳＳＩ１３は、所定の第１の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定したときに可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３でそれぞれ受信される信号のＲＳＳＩを示し、ＲＳＳＩ２１、ＲＳＳＩ２２及びＲＳＳＩ２３は、第１の初期合成指向性パターンとは異なる所定の第２の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定したときに可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３でそれぞれ受信される信号のＲＳＳＩを示す。第１の初期合成指向性パターンとしては、各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に無指向性の指向性パターンがそれぞれ設定されることが好ましく、従って、例えば合成指向性パターンＰａを用いることができる。第２の初期合成指向性パターンとしては、第１の初期合成指向性パターンの各指向性パターンとまったく異なる指向性パターン（例えばビーム幅の狭い指向性パターン）が各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３にそれぞれ設定されることが好ましく、従って、例えば合成指向性パターンＰｈを用いることができる。本実施形態において、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈには、第１の初期合成指向性パターンを設定したときの受信信号と、第２の初期合成指向性パターンを設定したときの受信信号との相対的強度（すなわち、ＲＳＳＩ１１及びＲＳＳＩ２１の相対的強度と、ＲＳＳＩ１２及びＲＳＳＩ２２の相対的強度と、ＲＳＳＩ１３及びＲＳＳＩ２３の相対的強度）に応じて異なる優先度が付与され、従って、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、受信信号の相対的強度の組み合わせ毎に異なる順序で指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。従って、図１２の表の各行は、受信信号の相対的強度の組み合わせ毎に、順序付けられた複数の合成指向性パターンからなる合成指向性パターングループを構成する。
【００４６】
図１２を参照すると、例えば、図１２の表の１行目において、ＲＳＳＩ１１とＲＳＳＩ２１が実質的に等しく（すなわち、これらの差が所定のしきい値以下であり）、かつＲＳＳＩ１２とＲＳＳＩ２２が実質的に等しく、かつＲＳＳＩ１３とＲＳＳＩ２３が実質的に等しいとき、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、降順で「Ｐｈ，Ｐａ，Ｐｅ，Ｐｈ，Ｐｇ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ」の優先度で順序付けられた合成指向性パターングループを構成する。この合成指向性パターングループでは、合成指向性パターンＰｆは使用されない。また、図１２の表の２行目において、ＲＳＳＩ１１がＲＳＳＩ２１より実質的に大きく（すなわち、これらの差が所定のしきい値より大きく）、かつＲＳＳＩ１２とＲＳＳＩ２２が実質的に等しく、かつＲＳＳＩ１３とＲＳＳＩ２３が実質的に等しいとき、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、降順で「Ｐｇ，Ｐａ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｈ，Ｐｅ，Ｐｆ，Ｐｂ」の優先度で順序付けられた合成指向性パターングループを構成する。以下同様に、受信信号の相対的強度のすべての組み合わせについて、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、優先度に従って順序付けられた合成指向性パターングループとして指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。
【００４７】
図１３は、本発明の第２の実施形態に係るコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理を示すフローチャートである。コントローラ１０３は、何らかの基準によって指向性パターン決定処理を開始する。処理を開始する判断基準は、例えば、無線通信装置１０１の電源投入時、通信開始後の一定時間経過時、又は、電波伝搬環境の変動の検出時などである。ステップＳ２１において、コントローラ１０３は、所定の第１の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定する。例えばＮ＝３の場合には、コントローラ１０３は、第１の初期合成指向性パターンとして合成指向性パターンＰａを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定する。ステップＳ２２において、コントローラ１０３は、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎでそれぞれ受信された各信号のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ１１〜ＲＳＳＩ１Ｎを取得する。ステップＳ２３において、コントローラ１０３は、ステップＳ２２で取得されたＲＳＳＩ１１〜ＲＳＳＩ１Ｎに基づき数１を用いて通信性能期待値を計算する。ステップＳ２４において、コントローラ１０３は、所定の第２の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定する。例えばＮ＝３の場合には、コントローラ１０３は、第２の初期合成指向性パターンとして合成指向性パターンＰｈを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に設定する。ステップＳ２５において、コントローラ１０３は、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎでそれぞれ受信された各信号のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ２１〜ＲＳＳＩ２Ｎを取得する。ステップＳ２６において、コントローラ１０３は、ステップＳ２２，Ｓ２５で取得されたＲＳＳＩ１１及びＲＳＳＩ２１の相対的強度、ＲＳＳＩ１２及びＲＳＳＩ２２の相対的強度、…、ＲＳＳＩ１Ｎ及びＲＳＳＩ２Ｎの相対的強度に基づいて、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された複数の合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを決定する。
【００４８】
ステップＳ２７〜Ｓ３４は、図１１のステップＳ５〜Ｓ１２と実質的に同様である。ステップＳ２７において、コントローラ１０３は、まず、ステップＳ２６で決定された合成指向性パターングループのうちで最も高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換える。ステップＳ２８において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲを取得する。好ましくは、ＰＨＹ速度及びＰＥＲは、特別な計測信号等を送信することなく、本来のデータ通信を行う際に同時に取得される。ステップＳ２９において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲに基づき数２を用いて通信性能値を計算する。ステップＳ３０において、コントローラ１０３は、通信性能値が通信性能期待値よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときは現在の合成指向性パターンをそのまま使用し続けて指向性パターン決定処理を終了する一方、ＮＯのときはステップＳ３１に進む。
【００４９】
ステップＳ３１において、コントローラ１０３は、通信性能値が最大通信性能値よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３２に進み、ＮＯのときはステップＳ３３に進む。ステップＳ３２において、コントローラ１０３は、現在の合成指向性パターンを最適合成指向性パターンとして決定し、最大通信性能値を現在の通信性能値で更新し、最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を記憶して、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３において、コントローラ１０３は、ステップＳ２６で決定された合成指向性パターングループ内のすべての合成指向性パターンを試行したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３４に進み、ＮＯのときはステップＳ２７に戻る。ステップＳ３３からステップＳ２７に戻ったとき、コントローラ１０３は、ステップＳ２６で決定された合成指向性パターングループのうちで次に高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換え、以降のステップを繰り返す。ステップＳ２７〜Ｓ３３を繰り返しながら合成指向性パターンを優先度が高いほうから順次に切り換え、通信性能値が通信性能期待値よりも高くなったとき（ステップＳ３０がＹＥＳのとき）は、そこで処理を終了する一方、そうでないときは、ステップＳ３１及びＳ３２で最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を更新して処理を繰り返す。最終的に、ステップＳ２６で決定された合成指向性パターングループ内のすべての合成指向性パターンを試行しても通信性能値が通信性能期待値よりも高くなる合成指向性パターンを発見できなかったとき、コントローラ１０３は、ステップＳ３４において、最適合成指向性パターンとして決定された合成指向性パターン（すなわち通信性能値が最も高い合成指向性パターン）を可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定して、処理を終了する。
【００５０】
以後、電波伝搬環境の変動を検出するまでは、設定された合成指向性パターンで通信を継続する。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置１０１によれば、電波伝搬環境の変動に応じて可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを高速に切り換えることができ、安定したデータ通信が可能となる。
【００５２】
第３の実施形態．
本発明の実施形態は、第１及び第２の実施形態のように複数の合成指向性パターングループを使用する場合に限定されず、簡単化のために、１つの合成指向性パターングループのみを用いてもよい。本実施形態の無線通信装置１０１の構成は、第１の実施形態の場合と同様であり（図１参照）、指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容と、コントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理とが、第１の実施形態の場合とは異なる。
【００５３】
図１４は、本発明の第３の実施形態に係る指向性パターンテーブルメモリ１０４の内容を示す表である。本実施形態において、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈには異なる優先度が付与され、合成指向性パターンＰａ〜Ｐｈは、優先度に応じた所定の順序で指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納される。
【００５４】
図１５は、本発明の第３の実施形態に係るコントローラ１０３によって実行される指向性パターン決定処理を示すフローチャートである。本実施形態の指向性パターン決定処理は、複数の指向性パターングループのうちのいずれか１つを決定するステップ（図１１のステップＳ４、図１３のステップＳ２４〜Ｓ２６）が不要であることを除いて、第１及び第２の実施形態の指向性パターン決定処理と実質的に同様である。
【００５５】
ステップＳ４１〜Ｓ４３は、図１１のステップＳ１〜Ｓ３と実質的に同様である。コントローラ１０３は、何らかの基準によって指向性パターン決定処理を開始する。処理を開始する判断基準は、例えば、無線通信装置１０１の電源投入時、通信開始後の一定時間経過時、又は、電波伝搬環境の変動の検出時などである。ステップＳ４１において、コントローラ１０３は、所定の初期合成指向性パターンを可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定する。初期合成指向性パターンとしては、各可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−３に無指向性の指向性パターンがそれぞれ設定されることが好ましく、従って、例えば合成指向性パターンＰａを用いることができる。ステップＳ４２において、コントローラ１０３は、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎでそれぞれ受信された各信号のＲＳＳＩであるＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩＮを取得する。ステップＳ４３において、コントローラ１０３は、ステップＳ４２で取得されたＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩＮに基づき数１を用いて通信性能期待値を計算する。
【００５６】
ステップＳ４４〜Ｓ５１は、図１１のステップＳ５〜Ｓ１２と実質的に同様である。ステップＳ４４において、コントローラ１０３は、まず、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された合成指向性パターンのうちで最も高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換える。ステップＳ４５において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲを取得する。好ましくは、ＰＨＹ速度及びＰＥＲは、特別な計測信号等を送信することなく、本来のデータ通信を行う際に同時に取得される。ステップＳ４６において、コントローラ１０３は、ＰＨＹ速度及びＰＥＲに基づき数２を用いて通信性能値を計算する。ステップＳ４７において、コントローラ１０３は、通信性能値が通信性能期待値よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときは現在の合成指向性パターンをそのまま使用し続けて指向性パターン決定処理を終了する一方、ＮＯのときはステップＳ４８に進む。
【００５７】
ステップＳ４８において、コントローラ１０３は、通信性能値が最大通信性能値よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４９に進み、ＮＯのときはステップＳ５０に進む。ステップＳ４９において、コントローラ１０３は、現在の合成指向性パターンを最適合成指向性パターンとして決定し、最大通信性能値を現在の通信性能値で更新し、最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を記憶して、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０において、コントローラ１０３は、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納されたすべての合成指向性パターンを試行したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ５１に進み、ＮＯのときはステップＳ４４に戻る。ステップＳ５０からステップＳ４４に戻ったとき、コントローラ１０３は、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納された合成指向性パターンのうちで次に高い優先度を有する合成指向性パターンを設定するように、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを切り換え、以降のステップを繰り返す。ステップＳ４４〜Ｓ５０を繰り返しながら合成指向性パターンを優先度が高いほうから順次に切り換え、通信性能値が通信性能期待値よりも高くなったとき（ステップＳ４７がＹＥＳのとき）は、そこで処理を終了する一方、そうでないときは、ステップＳ４８及びＳ４９で最適合成指向性パターン及び最大通信性能値を更新して処理を繰り返す。最終的に、指向性パターンテーブルメモリ１０４に格納されたすべての合成指向性パターンを試行しても通信性能値が通信性能期待値よりも高くなる合成指向性パターンを発見できなかったとき、コントローラ１０３は、ステップＳ５１において、最適合成指向性パターンとして決定された合成指向性パターン（すなわち通信性能値が最も高い合成指向性パターン）を可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎに設定して、処理を終了する。
【００５８】
以後、電波伝搬環境の変動を検出するまでは、設定された合成指向性パターンで通信を継続する。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置１０１によれば、電波伝搬環境の変動に応じて可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンを高速に切り換えることができ、安定したデータ通信が可能となる。さらに、本実施形態の無線通信装置１０１によれば、第１及び第２の実施形態よりも処理を簡単化したことにより、可変指向性アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｎの合成指向性パターンをより高速に切り換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明による無線通信装置及び無線通信方法は、主にパーソナルコンピュータで行うようなウェブブラウジング等のリアルタイム性をあまり必要としないデータ通信に利用可能であるのは当然のこと、ネットワーク機能を有するテレビジョン装置やＨＤＤ／ＤＶＤレコーダなどで処理される映像データのように安定性及びリアルタイム性を必要とするデータ通信にも利用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０１…無線通信装置、
１０２…可変指向性アレーアンテナ装置、
１０３…コントローラ、
１０４…指向性パターンテーブルメモリ、
１０５−１〜１０５−Ｎ…可変指向性アンテナ素子、
１０６−１〜１０６−Ｎ…指向性制御回路、
１０７−１〜１０７−Ｎ…高周波処理回路、
１０８…ベースバンド処理回路、
１０９…ＭＡＣ処理回路、
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…指向性パターン。
【手続補正２】
【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】
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記指向性パターン格納手段に格納された合成指向性パターンを設定するように上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する制御手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、
上記指向性パターン格納手段は、異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算し、
上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択し、
上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信し、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであり、
上記指向性パターン格納手段は、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度の相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、上記初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度の相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記指向性パターン格納手段に格納された合成指向性パターンを設定するように上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する制御手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、
上記指向性パターン格納手段は、異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算し、
上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択し、
上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信し、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであり、
上記初期合成指向性パターンは、互いに異なる第１の初期合成指向性パターン及び第２の初期合成指向性パターンを含み、
上記指向性パターン格納手段は、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度との相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを格納し、
上記制御手段は、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度との相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
上記初期合成指向性パターンは無指向性パターンであることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
上記第１の初期合成指向性パターンは無指向性パターンであり、上記第２の初期合成指向性パターンは無指向性パターンとは異なる指向性パターンであることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項５】
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する無線通信方法において、
上記無線通信方法は、
異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納するステップと、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算するステップと、
上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択するステップと、
上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信するステップとを含み、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであり、
上記格納するステップは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度の相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記選択するステップは、上記初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度の相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
複数の可変指向性アンテナ装置と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置にそれぞれ設定される複数の指向性パターンの重ね合わせである合成指向性パターンを複数個格納する指向性パターン格納手段と、
上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された複数の信号を復調する復調手段とを備えた無線通信装置において、上記各可変指向性アンテナ装置の指向性パターンを制御する無線通信方法において、
上記無線通信方法は、
異なる電波伝搬環境に応じて上記複数の合成指向性パターンを異なる所定の優先度でそれぞれ順序付けた複数の合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納するステップと、
所定の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに受信された信号に係る第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能期待値を計算するステップと、
上記第１の電波伝搬環境パラメータに基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択するステップと、
上記選択された１つの合成指向性パターングループの各合成指向性パターンを上記優先度に従って順次に上記各可変指向性アンテナ装置に設定し、設定する毎に受信される信号に係る第２の電波伝搬環境パラメータに基づいて通信性能値を計算し、上記通信性能期待値を最初に超過した上記通信性能値に対応する合成指向性パターンを用いて通信するステップとを含み、
上記第１の電波伝搬環境パラメータは、上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度であり、
上記第２の電波伝搬環境パラメータは、受信されて復調された信号の無線物理伝送速度及びパケットエラーレートであり、
上記初期合成指向性パターンは、互いに異なる第１の初期合成指向性パターン及び第２の初期合成指向性パターンを含み、
上記格納するステップは、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信される各信号の受信信号強度との相対的強度の組み合わせ毎に上記合成指向性パターングループを構成するように、上記複数の合成指向性パターンを上記指向性パターン格納手段に格納することを含み、
上記選択するステップは、上記第１の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度と、上記第２の初期合成指向性パターンを上記各可変指向性アンテナ装置に設定したときに上記複数の可変指向性アンテナ装置でそれぞれ受信された各信号の受信信号強度との相対的強度に基づいて上記合成指向性パターングループのうちのいずれか１つを選択することを含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
上記初期合成指向性パターンは無指向性パターンであることを特徴とする請求項５記載の無線通信方法。
【請求項８】
上記第１の初期合成指向性パターンは無指向性パターンであり、上記第２の初期合成指向性パターンは無指向性パターンとは異なる指向性パターンであることを特徴とする請求項６記載の無線通信方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010143432.tif 000018
【図２】
2010143432.tif 000019
【図３】
2010143432.tif 000020
【図４】
2010143432.tif 000021
【図５】
2010143432.tif 000022
【図６】
2010143432.tif 000023
【図７】
2010143432.tif 000024
【図８】
2010143432.tif 000025
【図９】
2010143432.tif 000026
【図１０】
2010143432.tif 000027
【図１１】
2010143432.tif 000028
【図１２】
2010143432.tif 000029
【図１３】
2010143432.tif 000030
【図１４】
2010143432.tif 000031
【図１５】
2010143432.tif 000032
【国際調査報告】
2010143432.tif 000033
2010143432.tif 000034
2010143432.tif 000035
2010143432.tif 000036