(57)【要約】【課題】通信端末との間で複数のアンテナを用いて無線通信し、通信端末の受信状態を良好にすることができる通信装置、通信方法およびプログラムを提供する。【解決手段】通信装置１は、出力組合せ取得部４１によって、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を変化させ、通信端末での受信状態に基づき送信出力の組合せを取得する。送信出力設定部４２は通信端末との間で通信する際に、出力組合せ取得部４１で取得した送信出力の組合せに基づいて、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を設定する。【選択図】図２
2018164230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１アンテナおよび第２アンテナの送信出力を変化させ、通信端末での受信状態に基づき送信出力の組合せを取得する出力組合せ取得部と、
前記通信端末との間で通信する際に、前記出力組合せ取得部で取得した送信出力の組合せに基づいて、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナの送信出力を設定する送信出力設定部と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記通信端末の位置を取得する位置取得部を備え、
前記送信出力設定部は、前記位置取得部により取得した位置に応じた送信出力の組合せを設定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記送信出力設定部は、前記出力組合せ取得部で取得した送信出力の組合せで順次送信出力を設定し、前記通信端末の受信状態に基づき送信出力の組合せを設定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信端末の受信状態をスループットまたはエラーレートによって計測することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
第１アンテナおよび第２アンテナの送信出力を変化させ、通信端末での受信状態に基づき送信出力の組合せを取得する出力組合せ取得ステップと、
前記通信端末との間で通信する際に、前記出力組合せ取得ステップで取得した送信出力の組合せに基づいて、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナの送信出力を設定する送信出力設定ステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項６】
第１アンテナおよび第２アンテナの送信出力を変化させ、通信端末での受信状態に基づき送信出力の組合せを取得する出力組合せ取得機能と、
前記通信端末との間で通信する際に、前記出力組合せ取得機能で取得した送信出力の組合せに基づいて、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナの送信出力を設定する送信出力設定機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の表示端末の表示内容を個別に制御する複数の端末計算機と無線通信を確立する、通信装置としての無線ＬＡＮアクセスポイントが開示されている。無線ＬＡＮアクセスポイントは、通信範囲を限定したアンテナを用いて端末計算機と無線通信を行うことで、スループットを向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−７７９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の通信装置としての無線ＬＡＮアクセスポイントは、通信範囲を限定しているため、広い範囲で相手側の通信端末と無線通信を行うためには、無線ＬＡＮアクセスポイントが複数必要になってしまう。このような通信範囲を限定する方法を用いることなく、スループットの向上を図る通信方法としてＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式による通信が実用化されている。ＭＩＭＯ方式では、複数のアンテナを用いて送受信するため、自動車等の移動体の中で通信装置と通信端末とが通信するような場合には、複数のアンテナから送信した電波や反射波が干渉してフェージングを生じ、スループットが低下する蓋然性があった。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、通信端末との間で複数のアンテナを用いて無線通信し、通信端末の受信状態を良好にすることができる通信装置、通信方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様の通信装置は、第１アンテナおよび第２アンテナの送信出力を変化させ、通信端末での受信状態に基づき送信出力の組合せを取得する出力組合せ取得部と、前記通信端末との間で通信する際に、前記出力組合せ取得部で取得した送信出力の組合せに基づいて、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナの送信出力を設定する送信出力設定部と、を備える。
【０００７】
本発明の別の態様は通信方法である。この通信方法は、第１アンテナおよび第２アンテナの送信出力を変化させ、通信端末での受信状態に基づき送信出力の組合せを取得する出力組合せ取得ステップと、前記通信端末との間で通信する際に、前記出力組合せ取得ステップで取得した送信出力の組合せに基づいて、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナの送信出力を設定する送信出力設定ステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、通信装置の第１および第２アンテナの送信出力を設定し、通信端末での受信状態を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る通信装置と通信端末との通信接続を説明するための模式図である。
【図２】実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】出力組合せ取得処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】送信出力テーブルの例を示す図表である。
【図５】送信出力設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】別の送信出力設定処理の手順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】
【００１０】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図１から図６を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１１】
図１は実施形態に係る通信装置１と通信端末２との通信接続を説明するための模式図である。通信装置１は自動車等の移動体９０に搭載されており、移動体９０に搭乗したユーザが使用する携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の通信端末２と無線による通信を行う。無線通信は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１などの通信規格に準じており、通信装置１と通信端末２とが通信規格を満たすことで、通信接続が可能である。
【００１２】
通信装置１は、通信端末２との間の通信速度を向上するために、複数のアンテナを用いてＭＩＭＯ方式による複数ストリームでの通信が可能としてある。自動車等の遮蔽された空間においては、複数のアンテナから送信した電波や反射波が干渉することでフェージングを生じ、通信スループットが低下する。通信装置１は、通信端末２での受信状態が良好となるように、複数のアンテナからの送信出力を設定する。尚、送信出力とは、アンテナに対して供給する電波の強さを意味する。
【００１３】
図２は、実施形態に係る通信装置１の構成を示すブロック図である。通信装置１は第１アンテナ１１、第２アンテナ１２、各アンテナに接続される第１送受信部２１、第２送受信部２２、変復調部３０、制御部４０、記憶部５０、操作部５１、および表示部５２等を備える。通信装置１は、カーナビゲーションシステム等にも適用できるが、パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）機器、携帯電話等の電子機器にも適用できる。
【００１４】
第１送受信部２１は、変復調部３０から入力された送信信号を高出力増幅器（図示略）によって増幅し、第１アンテナ１１を介して送信する。第１送受信部２１は、第１アンテナ１１を介して受信した受信信号を変復調部３０へ出力する。第１アンテナ１１からの送信出力は、高出力増幅器の増幅率を指示することによって変化する。第２送受信部２２は、第１送受信部２１と同等な構成であり、簡潔のため説明を省略する。
【００１５】
変復調部３０は、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等の変調方式に基づいて、送信データを変調して送信信号を生成し、受信信号を復調して受信データを取得する。変復調部３０は、ＭＩＭＯ方式による送受信に対応して、信号の分離、合成を行う。変復調部３０は、通信しているデータ量からスループットを検出する。また変復調部３０は、誤り訂正符号による訂正処理を行っており、無線通信におけるエラーレートを検出する。
【００１６】
制御部４０は、出力組合せ取得部４１、送信出力設定部４２および位置取得部４３を有する。制御部４０は、例えばＣＰＵなどによって構成され、コンピュータプログラムに従って動作することによって、上述の各部による処理を実行する。
【００１７】
記憶部５０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスク記憶装置等のデータ記憶装置によって構成されており、送信出力テーブル５０ａ、および制御部４０で実行するコンピュータプログラム等を記憶する。操作部５１は、操作キー、十字キー、タッチパネル等のスイッチから構成されており、ユーザによる操作入力を受け付ける。表示部５２は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイ等で構成され、制御部４０からの指示に応じて、通信装置１の通信状態や、操作に関する情報等を表示する。
【００１８】
制御部４０において、出力組合せ取得部４１は、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を変化させ、移動体９０内で使用される通信端末２の位置に応じて、通信端末２での受信状態が良好となる送信出力の組合せを取得する。受信状態が良好であるかは、送信出力を変化させたときのスループットやエラーレートによって判断することができる。
【００１９】
出力組合せ取得部４１は、例えば、移動体９０の運転席、助手席、後部右座席、後部左座席および後部中央座席等の通信端末２の位置に対応して、受信状態が良好となる送信出力の組合せを取得する。出力組合せ取得部４１は、取得した送信出力の組合せを通信端末２の位置に対応付け、送信出力テーブル５０ａとして記憶部５０に記憶させる。
【００２０】
送信出力設定部４２は、送信出力テーブル５０ａに基づいて第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を設定する。送信出力設定部４２は、位置取得部４３で通信端末２の位置を取得した場合、該位置に対応する第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を送信出力テーブル５０ａから読み取り、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を設定する。
【００２１】
また、送信出力設定部４２は、送信出力テーブル５０ａから送信出力の組合せを順次取得し、受信状態が良好となる送信出力の組合せで設定することもできる。
【００２２】
位置取得部４３は、通信端末２が移動体９０内のどの位置にあるかを取得する。例えば、表示部５２に運転席、助手席、後部右座席、後部左座席および後部中央座席等で分類された位置を表示し、いずれの位置に通信端末２があるかを操作部５１からの操作入力によって取得する。
【００２３】
次に、通信装置１の動作を説明する。図３は出力組合せ取得処理の手順を示すフローチャートである。出力組合せ取得部４１は、位置取得部４３による処理に基づいて通信端末２の位置を取得する（Ｓ１）。出力組合せ取得部４１は、第１アンテナ１１の送信出力を最大値に設定し（Ｓ２）、第２アンテナ１２の送信出力も最大値に設定する（Ｓ３）。出力組合せ取得部４１は、動画等の大容量データを通信端末２へ送信し、スループットを計測する（Ｓ４）。出力組合せ取得部４１は、第２アンテナ１２の送信出力が最小値であるか否かを判定し（Ｓ５）、最小値でないと判定した場合（Ｓ５：ＮＯ）、第２アンテナ１２の送信出力を１段階下げ（Ｓ６）、ステップＳ４に戻ってスループットの計測を行う。この例では、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を段階的に設定しており、各段階で計測したスループットの値は、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力の段階とともに一時記憶しておくものとする。尚、上述の１段階は、予め設定した範囲を示し、例えば１ｄＢｍを１段階とするが、無線通信の方式によって適宜定めればよい。
【００２４】
出力組合せ取得部４１は、ステップＳ５において最小値であると判定した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、第１アンテナ１１の送信出力が最小値であるか否かを判定する（Ｓ７）。出力組合せ取得部４１は、ステップＳ７において最小値でないと判定した場合（Ｓ７：ＮＯ）、第１アンテナ１１の送信出力を１段階下げ（Ｓ８）、ステップＳ３に戻って処理を繰り返す。出力組合せ取得部４１は、ステップＳ７において最小値であると判定した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、移動体９０内で分類した全ての位置に対して計測を終えたか否かを判定し（Ｓ９）、終えていないと判定した場合（Ｓ９：ＮＯ）、ステップＳ１に戻って、別の位置に対して処理を繰り返す。
【００２５】
出力組合せ取得部４１は、ステップＳ９において終えたと判定した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、各位置での最大スループット、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力（ｄＢｍ）を送信出力テーブル５０ａに記憶させ（Ｓ１０）、処理を終了する。図４は、送信出力テーブル５０ａの例を示す図表である。通信装置１は、送信出力テーブル５０ａを読み出して第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を設定することによって、通信端末２での受信状態が良好となる。
【００２６】
次に、上記によって記憶された送信出力テーブル５０ａを用いた送信出力設定処理を説明する。図５は送信出力設定処理の手順を示すフローチャートである。送信出力設定部４２は、位置取得部４３による処理に基づいて通信端末２の位置を取得する（Ｓ１１）。送信出力設定部４２は、通信端末２の位置に対応する送信出力の組合せを送信出力テーブル５０ａから読み出し（Ｓ１２）、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を設定し（Ｓ１３）、処理を終了する。
【００２７】
また、別の送信出力設定処理を説明する。本処理によれば、自動的に通信端末２の位置に応じた送信出力の設定が可能となる。図６は別の送信出力設定処理の手順を示すフローチャートである。送信出力設定部４２は、送信出力テーブル５０ａを読み出し（Ｓ２１）、送信出力テーブル５０ａに記憶された順番における最初の送信出力の組合せに基づいて、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を設定する（Ｓ２２）。図４の送信出力テーブル５０ａの例では、記憶された順番における最初の送信出力の組合せは、運転席において第１アンテナ１１の送信出力が１４ｄＢｍ、第２アンテナ１２の送信出力が１３ｄＢｍの組合せである。送信出力設定部４２は、スループットを計測し（Ｓ２３）、現在の送信出力設定に対応する最大スループットを送信出力テーブル５０ａから読み出し、最大スループットから所定値α％分を差し引いた値より大きいか否かを判定する（Ｓ２４）。図４の送信出力テーブル５０ａの例では、現在の送信出力設定に対応する最大スループットは４０．５Ｍｂｐｓであり、所定値が１０％の場合には、４．０５Ｍｂｐｓを差し引いた、３６．４５Ｍｂｐｓより大きいか否かを判定する。尚、通信環境の安定性やスループットの必要性等に応じて、α％は例えば、数％〜数十％とすればよい。
【００２８】
送信出力設定部４２は、ステップＳ２４において否と判定した場合（Ｓ２４：ＮＯ）、送信出力テーブル５０ａに記憶された全ての送信出力の組合せについて設定されたか否かを判定する（Ｓ２５）。全ての送信出力の組合せについて設定されていない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、送信出力テーブル５０ａに記憶された順番における次の送信出力の組合せで第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を設定するとともに、その送信出力設定に対応する最大スループットを読み出し（Ｓ２６）、ステップＳ２３に戻る。図４の送信出力テーブル５０ａの例では、記憶された順番における次の送信出力の組合せは、助手席において第１アンテナ１１の送信出力が１４ｄＢｍ、第２アンテナ１２の送信出力が１４ｄＢｍの組合せであり、最大スループットは４２．１Ｍｂｐｓとなる。全ての送信出力の組合せについて設定されている場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、改めて、上述の出力組合せ取得処理を実施し（Ｓ２７）、処理を終了する。送信出力設定部４２は、ステップＳ２４において大きいと判定した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、現在の送信出力の設定を維持することとし、処理を終了する。この送信出力設定処理では、送信出力の組合せに対してスループットの変化が大きい環境であれば、通信端末２の位置に対応する送信出力の組合せで設定され得る。一方、送信出力の組合せに対してスループットの変化が小さい環境であれば、通信端末２の位置に対応する送信出力の組合せで設定できる可能性は低下するものの、スループットはある程度確保されることになる。
【００２９】
次に、実施形態に係る通信装置１、通信方法およびプログラムの特徴を説明する。
実施形態に係る通信装置１は、出力組合せ取得部４１によって、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を変化させ、通信端末２での受信状態に基づき送信出力の組合せを取得する。送信出力設定部４２は通信端末２との間で通信する際に、出力組合せ取得部４１で取得した送信出力の組合せに基づいて、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を設定する。これにより、通信装置１は、通信端末２での受信状態を良好にすることができる。
【００３０】
また通信装置１は、通信端末２の位置を取得する位置取得部４３を備える。送信出力設定部４２は、位置取得部４３により取得した位置に応じた送信出力の組合せを設定する。これにより、確実に通信端末２の位置を取得して送信出力を設定することができる。
【００３１】
また送信出力設定部４２は、出力組合せ取得部４１で取得した送信出力の組合せで順次送信出力を設定し、通信端末２の受信状態に基づき送信出力の組合せを設定する。これにより、通信端末２の位置に対応する送信出力の組合せを取得でき、通信端末２の受信状態を良好にすることができる。
【００３２】
また通信装置１は、通信端末２の受信状態をスループットまたはエラーレートによって計測する。これにより、スループットまたはエラーレートに基いた通信端末２の受信状態の改善を図ることができる。
【００３３】
また通信方法は、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を変化させ、通信端末２での受信状態に基づき送信出力の組合せを取得する出力組合せ取得ステップと、通信端末２との間で通信する際に、出力組合せ取得ステップで取得した送信出力の組合せに基づいて、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を設定する送信出力設定ステップと、を備える。この通信方法によって、通信端末２での受信状態を良好にすることができる。
【００３４】
またプログラムは、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を変化させ、通信端末２での受信状態に基づき送信出力の組合せを取得する出力組合せ取得機能と、通信端末２との間で通信する際に、出力組合せ取得機能で取得した送信出力の組合せに基づいて、第１アンテナ１１および第２アンテナ１２の送信出力を設定する送信出力設定機能と、をコンピュータに実現させる。このプログラムによって、通信端末２での受信状態を良好にすることができる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。
【符号の説明】
【００３６】
１  通信装置、  １１  第１アンテナ、  １２  第２アンテナ、  ２  通信端末、
４１  出力組合せ取得部、  ４２  送信出力設定部、  ４３  位置取得部。
【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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