(57)【要約】【課題】１つの受信アンテナでも通信の質や信頼性の向上が図れる固定無線装置を提供する。【解決手段】２つの固定局の間で通信する固定無線装置１において、固定局１０は、受信アンテナ１１の受信信号強度が大きくなるように受信アンテナ１１の高さを制御する制御信号を生成するアンテナ高制御部１７と、制御信号に基づいて受信アンテナ１１の高さを可変するアンテナ高可変部１５と、受信アンテナ１１の高さ情報を受信するアンテナ高情報受信部１６とを備える。【選択図】図５
2018174390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信側固定局と受信側固定局の２つの固定局の間で固定無線通信する固定無線装置において、
前記受信側固定局は、
受信アンテナの受信信号強度が大きくなるように前記受信アンテナの高さを制御する制御信号を生成するアンテナ高制御部と、
前記制御信号に基づいて前記受信アンテナの高さを可変するアンテナ高可変部と
を備えることを特徴とする固定無線装置。
【請求項２】
前記受信側固定局は、
前記受信アンテナの高さ情報を受信するアンテナ高情報受信部を備え、
前記アンテナ高制御部は、前記高さ情報に基づいて前記受信アンテナの高さを可変する前記制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の固定無線装置。
【請求項３】
前記受信側固定局は、
前記受信アンテナの角度を受信信号強度が大きくなるように制御する角度制御信号を生成するアンテナ角制御部と、
前記角度制御信号に基づいて前記受信アンテナの角度を可変するアンテナ角可変部と
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の固定無線装置。
【請求項４】
前記受信側固定局は、
通信側固定局と受信側固定局の２つの前記固定局の間の海の潮汐情報を計算する潮汐計算部を備え、
前記アンテナ高可変部は、前記潮汐情報を用いて前記受信アンテナの高さを可変することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の固定無線装置。
【請求項５】
通信側固定局と受信側固定局の２つの固定局の間で固定無線通信する固定無線通信方法であって、
前記受信側固定局は、
受信アンテナの受信信号強度が大きくなるように前記受信アンテナの高さを制御する制御信号を生成し、
前記制御信号に基づいて前記受信アンテナの高さを可変する
ことを特徴とする固定無線通信方法。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れかに記載した固定無線装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定無線通信の最適化に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＷＡ（Fixed Wireless Access）は、基地局と端末を固定して使われる無線通信の形態であり、基地局（固定無線装置）と端末（固定無線装置）の間で数Mbpsから数百Mbpsの高速なデータ通信を行うことが可能である。ＦＷＡを用いて通信する場合、マルチパス・フェージングの影響を除去する目的で、複数の受信アンテナを用いたダイバーシチイ受信が行われる場合がある（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】［平成２９年３月１６日検索］、インターネット＜URL: https://www.nttdocomo.co.jp/corporate/technology/rd/tech/network/radio_transmission/03/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらダイバーシチイ受信は、複数の受信アンテナを必要とし、受信機の構成が複雑になるという課題がある。
【０００５】
本発明は、この課題に鑑みてなされたものであり、１つの受信アンテナでも通信の質や信頼性の向上が図れる固定無線装置、固定無線通信方法、及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態の一態様に係る固定無線装置は、通信側固定局と受信側固定局の２つの固定局の間で固定無線通信する固定無線装置において、前記受信側固定局は、受信アンテナの受信信号強度が大きくなるように前記受信アンテナの高さを制御する制御信号を生成するアンテナ高制御部と、前記制御信号に基づいて前記受信アンテナの高さを可変するアンテナ高可変部とを備えることを要旨とする。
【０００７】
また、本実施形態の一態様に係る固定無線通信方法は、通信側固定局と受信側固定局の２つの固定局の間で固定無線通信する固定無線通信方法であって、前記受信側固定局は、受信アンテナの受信信号強度が大きくなるように前記受信アンテナの高さを制御する制御信号を生成し、前記制御信号に基づいて前記受信アンテナの高さを可変することを要旨とする。
【０００８】
また、本発明のコンピュータプログラムは、上記の固定無線装置としてコンピュータを機能させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の固定無線装置によれば、１つの受信アンテナでも通信の質や信頼性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態の固定無線装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示す固定無線装置の第１実施形態の固定局の機能構成例を示す図である。
【図３】図３に示す固定局の動作フローを示す図である。
【図４】受信アンテナの高さと受信信号強度の関係を模式的に示す図である。
【図５】第２実施形態の固定局の機能構成例を示す図である。
【図６】第３実施形態の固定局の機能構成例を示す図である。
【図７】図６に示す固定局の動作フローを示す図である。
【図８】第４実施形態の固定局の機能構成例を示す図である。
【図９】受信アンテナ、アンテナ高可変部、及びアンテナ角可変部の外観を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。複数の図面中同一のものに
は同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。
【００１２】
図１に、本実施の形態の固定無線装置１の構成例を示す。固定無線装置１は、第１固定局２と第２固定局３が、お互いに距離を空けて配置されて構成される。
【００１３】
第１固定局２と第２固定局３は同じものである。以降において特に区別する必要が無い場合は、固定局１０と称することにする。
【００１４】
〔第１実施形態〕
図２に、本発明の固定無線装置１を構成する第１実施形態に係る固定局１０の機能構成例を示す。なお、固定局１０は、送受信機能部を有するが、以降の説明において受信機能部のみについて説明する。
【００１５】
固定局１０は、受信アンテナ１１、ＲＦ部１２、ベースバンド部１３、アンテナ高制御部１４、及びアンテナ高可変部１５を備える。受信アンテナ１１は、例えばGHz帯のＯＦＤＭ変調された受信信号を受信する。ＲＦ部１２は、高周波数信号の受信信号をベースバンド信号に復調する。ベースバンド部１３は、ベースバンド信号をディジタル信号処理して受信データを出力する。
【００１６】
図３に、アンテナ高制御部１４とアンテナ高可変部１５の動作フローを示す。図３も参照してその動作を説明する。
【００１７】
アンテナ高制御部１４は、ＲＦ部１２から受信信号強度を取得し、受信信号強度が大きくなるように受信アンテナ１１の高さを制御する制御信号を生成する。受信信号強度は、例えばＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）値である。
【００１８】
アンテナ高可変部１５は、アンテナ高制御部１４の出力する制御信号に基づいて受信アンテナ１１の高さを可変する。アンテナ高可変部１５は、例えば1cmの分解能で受信アンテナ１１の高さを可変できる。
【００１９】
アンテナ高制御部１４は、制御信号を出力する度に、受信信号強度を取得する（ステップＳ１）。そして、取得した受信信号強度の大きさが、減少に転じるまで制御信号の生成を繰り返す。アンテナ高可変部１５は、その制御信号に対応させて受信アンテナ１１の高さを可変する（ステップＳ３）。
【００２０】
アンテナ高制御部１４は、制御信号を出力した後に取得した受信信号強度が減少に転じた場合、受信アンテナ１１の高さが１回前の高さになる制御信号を出力して受信アンテナ１１の高さ制御を終了する（ステップＳ２のＹＥＳ）。
【００２１】
アンテナ高制御部１４とアンテナ高可変部１５は、ステップＳ１〜Ｓ３の動作を繰り返す。なお、図３においては、１回前の高さにする制御信号を出力する制御終了時の動作、及び最初の制御信号の出力後に、受信信号強度が減少する場合に受信アンテナ１１の高さを逆方向に制御する動作等の細かな動作ステップについては省略している。
【００２２】
図４に、受信アンテナ１１の高さと受信信号強度の関係を模式的に示す。図４の横軸は受信アンテナ１１の高さ、縦軸は受信信号強度である。
【００２３】
受信アンテナ１１の高さに対する受信信号強度の特性は、複数の山を形成する。この受信信号強度の山の稜線の傾き、及び山の頂上の横軸上の位置（受信アンテナ１１の高さ）等は、送信アンテナと受信アンテナ１１の高さの関係と、反射波が発生する場所によって変化する。したがって、アンテナ高可変部１５は、少なくとも受信信号強度の１つの頂上を含む範囲で受信アンテナ１１の高さを可変できるようにする。
【００２４】
以上説明したように本実施形態の固定局１０によれば、１つの受信アンテナ１１の高さを受信信号強度が大きくなるように制御することができる。したがって、１つの受信アンテナ１１でも通信の質や信頼性の向上を図ることができる。
【００２５】
次に、固定局１０の外部から受信アンテナ１１の高さを可変できるようにした固定局２０を第２実施形態として説明する。
【００２６】
〔第２実施形態〕
図５に、第２実施形態に係る固定局２０の機能構成例を示す。固定局２０は、アンテナ高情報受信部１６とアンテナ高制御部１７を備える点で固定局１０（図２）と異なる。
【００２７】
アンテナ高情報受信部１６は、受信アンテナ１１の高さ情報を受信する。受信アンテナの高さ情報は、携帯電話のネットワーク、インターネット、及び作業者が操作する端末等から受信する。
【００２８】
アンテナ高制御部１７は、アンテナ高情報受信部１６が受信した高さ情報に基づいて受信アンテナ１１の高さを可変する。なお、アンテナ高制御部１７は、上記のアンテナ高制御部１４と同様に受信信号強度によっても受信アンテナ１１の高さを制御するようにしても良い。
【００２９】
固定局２０で構成した固定無線装置１は、遠隔地からそれぞれの固定局２０の受信アンテナ１１の高さを可変し設定することができる。よって、本実施形態の固定局２０は、固定無線装置１（第１固定局２と第２固定局３）を設置する際の作業を行い易くする効果を奏する。
【００３０】
次に、受信アンテナ１１の角度も可変できるようにした固定局３０を第３実施形態として説明する。
【００３１】
〔第３実施形態〕
図６に、第３実施形態に係る固定局３０の機能構成例を示す。固定局３０は、アンテナ角制御部１８とアンテナ角可変部１９を備える点で固定局１０（図２）と異なる。
【００３２】
図７に、アンテナ角制御部１８とアンテナ角可変部１９の動作フローを示す。アンテナ角制御部１８とアンテナ角可変部１９は、アンテナ高制御部１４とアンテナ高可変部１５の動作の終了後（ステップＳ２のＹＥＳ）に動作する。
【００３３】
アンテナ角制御部１８は、受信アンテナ１１の角度を受信信号強度が大きくなるように制御する角度制御信号を生成する。受信アンテナ１１の角度の制御方法は、上記のアンテナ高さの制御方法と同じである。受信アンテナ１１の角度は、仰角又は方向角のどちらでも良い。また、仰角と方向角の両方を制御しても良い。
【００３４】
本実施形態の固定局３０によれば、受信アンテナ１１の角度も可変できるので、受信アンテナ１１の位置をより的確に設定することができる。その結果、受信信号強度をより大きくすることが可能である。
【００３５】
次に、固定無線装置１を例えば海峡を挟んで設置した場合に、潮汐の影響を考慮して受信アンテナ１１の高さを自動的に可変できるようにした固定局３０を第４実施形態として説明する。
【００３６】
〔第４実施形態〕
図８に、第４実施形態に係る固定局４０の機能構成例を示す。固定局４０は、潮汐計算部４１とアンテナ高制御部２１を備える点で固定局１０（図２）と異なる。
【００３７】
潮汐計算部４１は、第１固定局２と第２固定局３の間に、海が有る場合に当該海の潮汐情報を計算する。潮汐の計算方法は周知である。例えば気象庁は、地域ごとの潮汐情報をcmの単位で公表している。なお、本実施形態において、第１固定局２と第２固定局３は固定局３０で構成される。
【００３８】
潮汐計算部２２は、インターネットを介してインターネット上の潮汐情報を取得するようにしても良い。なお、第１固定局２と第２固定局３の間に海が存在するか否かについては、外部から入力する。
【００３９】
アンテナ高制御部２１は、潮汐計算部２２で計算した潮汐情報を用いて受信アンテナ１１の高さを可変する。なお、アンテナ高制御部２１は、上記のアンテナ高制御部１４と同様に受信信号強度によっても受信アンテナ１１の高さを制御するようにしても良い。
【００４０】
固定局４０で構成した固定無線装置１は、受信アンテナ１１の高さを、固定局の間に存在する海の海面の潮汐による上下動に対応させて適応的に制御する。したがって、海面変動が有っても受信信号強度を最適な状態に維持することが可能である。
【００４１】
以上説明したように本発明の固定無線装置１を構成する固定局１０,３０,４０,５０によれば、１つの受信アンテナでも通信の質や信頼性の向上が図れる。また、固定局２０によれば、遠隔からそれぞれの固定局２０の受信アンテナ１１の高さを設定できるので、固定無線装置１を設置する際の作業を行い易くすることができる。
【００４２】
図９に、受信アンテナ１１、アンテナ高可変部１５、及びアンテナ角可変部１９の外観を模式的に示す。図９は、それらの側面図である。アンテナ高可変部１５は、支柱１１０の先端付近に固定されたアンテナ角可変部１９と受信アンテナ１１の高さを、支柱１１０を伸縮させて可変する。
【００４３】
アンテナ角可変部１９は、受信アンテナ１１の例えば仰角を可変する。支柱１１０を伸縮させる機構、及び受信アンテナ１１の仰角を可変する機構は、既存のその種の何れかの機構をそのまま用いることができる。
【００４４】
なお、固定局２０は、固定局１０にアンテナ高情報受信部１６を付加する例で説明を行ったが、この例に限定されない。アンテナ高情報受信部１６は、固定局３０と固定局４０のどちらに付加しても構わない。また、潮汐計算部４１は、固定局１０、固定局２０、及び固定局３０の何れに付加しても構わない。
【００４５】
また、アンテナ高制御部１４が行う受信アンテナ１１の高さの制御方法は、受信アンテナ１１の高さを一方向に増加させる例で説明したが、他の数学的なアルゴリズム（例えばはさみうち法）に基づいて受信アンテナ１１の高さ及び角度を制御するようにしても良い。
【００４６】
このように本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で変形が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１：固定無線装置
２：第１固定局
３：第２固定局
１０、２０、３０、４０：固定局
１１：受信アンテナ
１２：ＲＦ部
１３：ベースバンド部
１４、１７、２１：アンテナ高制御部
１５：アンテナ高可変部
１６：アンテナ高情報受信部
１９：アンテナ角可変部
４１：潮汐計算部
１１０：支柱
【図１】
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【図２】
2018174390.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018174390.tif 000009
【図８】
2018174390.tif 000010
【図９】
2018174390.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月28日(2018.3.28)
【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】
通信側固定局と受信側固定局の２つの固定局の間で固定無線通信する固定無線装置において、
前記受信側固定局は、
受信アンテナの受信信号強度が大きくなるように前記受信アンテナの高さを制御する制御信号を生成するアンテナ高制御部と、
前記制御信号に基づいて前記受信アンテナの高さを可変するアンテナ高可変部と、
作業者が操作する端末から、インターネットを介して前記受信アンテナの高さ情報を受信するアンテナ高情報受信部を備え、
前記アンテナ高制御部は、前記高さ情報によっても前記受信アンテナの高さを可変する
ことを特徴とする固定無線装置。
【請求項２】
前記受信側固定局は、
前記受信アンテナの角度を受信信号強度が大きくなるように制御する角度制御信号を生成するアンテナ角制御部と、
前記角度制御信号に基づいて前記受信アンテナの角度を可変するアンテナ角可変部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の固定無線装置。
【請求項３】
前記受信側固定局は、
通信側固定局と受信側固定局の２つの前記固定局の間の海の潮汐情報を計算する潮汐計算部を備え、
前記アンテナ高可変部は、前記潮汐情報を用いて前記受信アンテナの高さを可変することを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の固定無線装置。
【請求項４】
通信側固定局と受信側固定局の２つの固定局の間で固定無線通信する固定無線通信方法であって、
前記受信側固定局は、
受信アンテナの受信信号強度が大きくなるように前記受信アンテナの高さを制御する制御信号を生成し、
前記制御信号に基づいて前記受信アンテナの高さを可変し、
作業者が操作する端末から、インターネットを介して前記受信アンテナの高さ情報を受信し、
前記高さ情報によっても前記受信アンテナの高さを可変する
ことを特徴とする固定無線通信方法。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れかに記載した固定無線装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本実施形態の一態様に係る固定無線装置は、通信側固定局と受信側固定局の２つの固定局の間で固定無線通信する固定無線装置において、前記受信側固定局は、受信アンテナの受信信号強度が大きくなるように前記受信アンテナの高さを制御する制御信号を生成するアンテナ高制御部と、前記制御信号に基づいて前記受信アンテナの高さを可変するアンテナ高可変部と、作業者が操作する端末から、インターネットを介して前記受信アンテナの高さ情報を受信するアンテナ高情報受信部を備え、前記アンテナ高制御部は、前記高さ情報によっても前記受信アンテナの高さを可変することを要旨とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本実施形態の一態様に係る固定無線通信方法は、通信側固定局と受信側固定局の２つの固定局の間で固定無線通信する固定無線通信方法であって、前記受信側固定局は、受信アンテナの受信信号強度が大きくなるように前記受信アンテナの高さを制御する制御信号を生成し、前記制御信号に基づいて前記受信アンテナの高さを可変し、作業者が操作する端末から、インターネットを介して前記受信アンテナの高さ情報を受信し、前記高さ情報によっても前記受信アンテナの高さを可変することを要旨とする。