(57)【要約】  アンテナ制御装置（４）は、予め決められた経路に沿って設置することにより形成されたリニアセルを複数備えて構成される無線通信システムにおいて、当該経路を移動する移動局との間で基地局により生成される信号の送受信を行う複数のアンテナを制御する。アンテナ制御装置（４）は、移動局がリニアセル内に存するかを確認するための第１の信号を、複数のアンテナを介して周期的に送信し、第１の信号に対する応答信号である第２の信号の受信の有無に基づいて、リニアセル内に存する移動局を検知し、第２の信号の受信レベルに基づいて選択したアンテナを用いて、移動局との間のデータ伝送を実行するアンテナ制御部（４１）を備える。
2016208270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決められた経路を移動する移動局との間で基地局により生成される信号を送信する複数のアンテナを、前記経路に沿って設置することにより形成されたリニアセルを複数備えて構成される無線通信システムにおいて、前記アンテナを介して行われる信号の送受信を制御するアンテナ制御装置であって、
前記移動局が前記リニアセル内に存するかを確認するための第１の信号を、前記複数のアンテナを介して周期的に送信し、前記第１の信号に対する応答信号である第２の信号の受信の有無に基づいて、前記リニアセル内に存する前記移動局を検知し、
前記第２の信号の受信レベルに基づいて選択した前記アンテナを用いて、前記移動局との間のデータ伝送を実行するアンテナ制御部
を備えることを特徴とするアンテナ制御装置。
【請求項２】
前記アンテナ制御部は、
前記移動局が検知されると、前記複数のアンテナの中から前記第２の信号の受信レベルが閾値以上であるアンテナを用いて前記移動局との間のデータ伝送を実行することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ制御装置。
【請求項３】
前記第２の信号の受信レベルに応じて、前記アンテナの送信電力を調整する電力調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ制御装置。
【請求項４】
前記アンテナ制御部は、
前記第２の信号の受信レベルが閾値を超えているアンテナと、当該アンテナの近傍に設置されている複数の他のアンテナのうちの少なくとも１つを用いて、前記データ伝送を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のアンテナ制御装置。
【請求項５】
前記無線通信システムは、感度方向ごとにグループ分けされた複数のアンテナを前記リニアセル内に備えて構成され、
前記アンテナ制御部は、
前記グループごとに、前記移動局の検知を実行し、
前記グループごとに、前記複数のアンテナの中から前記第２の信号の受信レベルが閾値以上であるアンテナを用いて前記移動局との間のデータ伝送を実行することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のアンテナ制御装置。
【請求項６】
前記アンテナ制御部は、
前記第１の信号を、前記複数のアンテナのうち前記リニアセルの両端部に設置された端部アンテナの少なくとも一方から周期的に送信し、
前記移動局が検知されると、前記受信レベルが閾値を超えている第１のアンテナが検出されるたびに、
前記第１のアンテナ、及び前記移動局の移動方向側に前記第１のアンテナと隣接して設置される第２のアンテナを用いて、前記第１の信号の送信及び前記データ伝送を実行し、
前記移動局の移動方向と逆方向側に前記第１のアンテナと隣接して設置される第３のアンテナが存在する場合、前記第３のアンテナが前記端部アンテナであることを条件として、前記第３のアンテナを介して実行中の前記第１の信号の送信及び前記データ伝送のうち、前記データ伝送のみを停止し、
前記第３のアンテナが前記端部アンテナではないことを条件として、前記第３のアンテナを介して実行中の前記第１の信号の送信及び前記データ伝送を停止することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ制御装置。
【請求項７】
前記無線通信システムは、感度方向ごとにグループ分けされた複数のアンテナを前記リニアセル内に備えて構成され、
前記アンテナ制御部は、
前記グループごとに、前記移動局の検知を実行し、
前記グループごとに、前記第１の信号の送信及び前記データ伝送に用いるアンテナの選択、及び当該選択の解除を実行することを特徴とする請求項６に記載のアンテナ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、分散設置された複数のアンテナを制御するアンテナ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路及び鉄道などに代表される高速な陸上移動環境において、高速で移動する移動局との無線通信を実現させる無線通信システムのアンテナ構成の１つに、線形分散アンテナ構成がある。線形分散アンテナ構成は、移動局の経路に沿って複数のアンテナを分散して設置するアンテナ設備を有する点を特色とする。また、線形分散アンテナ構成を有する無線通信システムの中には、高速で移動する移動局の移動方向に沿って複数のアンテナを張出し、アンテナの各々を介して移動局に対して同一信号を同一周波数で基地局から同期して送信する通信エリア、いわゆるリニアセルを形成するものがある。【０００３】
リニアセルは、アンテナの放射方向あるいは指向性（感度方向）を移動局の移動範囲に限定できる。このため、リニアセルは、無指向性のアンテナを用いる場合に比べ、１つのアンテナで受け持つ通信範囲を延伸できる。結果として、リニアセルは、アンテナ設備の構築に要するアンテナ数を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３７１３３９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８３２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リニアセルは、複数のアンテナを介して同一信号を同一周波数で同期して送受するので、同一周波数を用いる近隣の通信エリアまで電波が届くオーバーリーチが生じて、当該通信エリアに電波干渉を与える虞がある。オーバーリーチによる電波干渉は、通信品質の劣化原因となる。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同一周波数を用いる近隣の通信エリアへの電波干渉を低減することが可能なアンテナ制御装置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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、予め決められた経路を移動する移動局との間で基地局により生成される信号の送受信を行う複数のアンテナを、前記経路に沿って設置することにより形成されたリニアセルを複数備えて構成される無線通信システムにおいて、前記アンテナを介して行われる信号の送受信を制御するアンテナ制御装置であって、前記移動局が前記リニアセル内に存するかを確認するための第１の信号を、前記複数のアンテナを介して周期的に送信し、前記第１の信号に対する応答信号である第２の信号の受信の有無に基づいて、前記リニアセル内に存する前記移動局を検知し、前記第２の信号の受信レベルに基づいて選択した前記アンテナを用いて、前記移動局との間のデータ伝送を実行する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、同一周波数を用いる近隣の通信エリアへの電波干渉を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る無線通信システムの構成例を示す図
【図２】基地局により生成される信号の例を示す図
【図３】実施の形態１に係るアンテナ制御装置の機能構成例を示すブロック図
【図４】実施の形態１に係るアンテナ制御装置の処理の概要を示す図
【図５】実施の形態１に係るアンテナ制御装置の処理の流れを示すフローチャート
【図６】リニアセル間の電波干渉を説明するための図
【図７】実施の形態２に係る無線通信システムの構成例を示す図
【図８】実施の形態３に係るアンテナ制御装置の処理の流れを示すフローチャート
【図９】実施の形態３に係るアンテナ制御装置の処理の概要を示す図
【図１０】無線通信システムを構成するリニアセルの変形例を示す図
【図１１】コンピュータのハードウェア構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係るアンテナ制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。実施の形態により発明が限定されるものではない。
【００１１】
以下に説明する各実施の形態に係る無線通信システムは、複数のリニアセルが線的に複数設置されたマルチリニアセル構成のシステムを想定する。各実施の形態に係る無線通信システムは、線路を走行する電車、及び高速道路を走行している車両など、予め決められた経路を移動する移動体に搭載された通信装置と間の無線通信、並びに電車及び車両に乗車する者などに所持される独立した通信装置との間の無線通信を実行することを想定する。以下の説明において、電車及び車両などの移動体に搭載された通信装置および電車及び車両などに乗車する者などにより所持される通信装置を総称して移動局と表記する。
【００１２】
各実施の形態に係る無線通信システムは、リニアセルの各々に対して、信号の送信用の周波数を割り当てる場合、周波数繰り返しを適用できる。周波数繰り返しは、信号の送信に用いられる周波数が隣接するリニアセル間で異なるように、数種類の周波数で構成した繰り返しパターンに合わせて、リニアセルの各々に対し、数種類の周波数の中から選択した１つの周波数を割り当てる。各実施の形態に係る無線通信システムは、２周波繰り返し、３周波繰り返しなど、任意の繰り返し数を採用することができる。各リニアセルでは、自セルに割り当てられた周波数により、基地局により生成される信号を送信する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る無線通信システム１０の構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１に係る無線通信システム１０は、基地局１と、複数の分散アンテナ３−１ａ，・・・，３−Ｎａと、アンテナ制御装置４と、範囲５−１ａ，・・・，範囲５−Ｎａで形成されるリニアセル５とを備える。図１に示す例では、予め決められた経路８である線路を、移動局２である電車が移動する例を示している。
【００１４】
基地局１は、移動局２へ向けて送信する信号を生成する。図２は、基地局により生成される信号の例を示す図である。図２に示す例において、基地局１により生成される信号は、在線確認用チャネルＣ１及びデータ送信用チャネルＣ２を含んで構成される。在線確認用チャネルＣ１は、移動局２がリニアセル内に存するかを確認するためのビーコンなどの送信に対応するチャネルである。データ送信用チャネルＣ２は、基地局１と移動局２との間でやり取りされる各種データ信号の送信に対応するチャネルである。
【００１５】
複数の分散アンテナ３−１ａ，・・・，３−Ｎａ（以下、分散アンテナと適宜表記する）は、予め決められた経路８を移動する移動局２との間で基地局１により生成される信号を送信する。分散アンテナは、指向性を有する。分散アンテナは、高速で移動する移動局２の移動方向に感度方向を合わせた状態で設置される。分散アンテナは、それぞれ個別に通信範囲を受け持つ。例えば、図１に示すように、分散アンテナ３−１ａは範囲５−１ａを受け持ち、分散アンテナ３−Ｎａは範囲５−Ｎａを受け持つ。図１に示すリニアセルは、範囲５−１ａ，・・・，範囲５−Ｎａの合計範囲で１つの通信エリアを形成する。分散アンテナ３−１ａ，・・・，３−Ｎａは、アンテナの一例である。
【００１６】
アンテナ制御装置４は、分散アンテナを介して行われる信号の送受信を制御する。図３は、実施の形態１に係るアンテナ制御装置の機能構成例を示すブロック図である。アンテナ制御装置４は、アンテナ制御部４１と、電力調整部４２とを有する。アンテナ制御部４１は、アンテナ制御部の一例である。電力調整部４２は、電力調整部の一例である。
【００１７】
アンテナ制御部４１は、移動局２がリニアセル内に存するかを確認するための在線確認信号を、分散アンテナ３−１ａ，・・・，３−Ｎａの各々を介して周期的に送信する。そして、アンテナ制御部４１は、在線確認信号に対する応答信号である在線応答信号の受信の有無に基づいて、リニアセル内に存する移動局２を検知する。具体的には、アンテナ制御部４１は、分散アンテナ３−１ａ，・・・，３−Ｎａの中の少なくとも１つを介して在線応答信号の受信を確認した時点で、リニアセル内に移動局２が検知されたものと判定する。在線確認信号は第１の信号の一例であり、在線応答信号は第２の信号の一例である。
【００１８】
また、アンテナ制御部４１は、移動局２が検知されると、複数の分散アンテナの中から、在線応答信号の強度である受信レベルが閾値以上である分散アンテナを用いて、移動局２との間のデータ伝送を実行する。アンテナ制御部４１は、アンテナの各々が在線応答信号送信後、一定時間内に在線確認用チャネルＣ１で受信した信号の瞬時値の平均を受信レベルとして使用する。受信レベルの指標には、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を用いることができる。
【００１９】
電力調整部４２は、在線応答信号の受信レベルに応じて、分散アンテナから信号を送信するときの送信電力を調整する。例えば、電力調整部４２は、在線応答信号の受信レベルが閾値以上である分散アンテナの送信電力を通常時の送信電力よりも小さくする。あるいは、電力調整部４２は、在線応答信号の受信レベルが高いほど送信電力が低くなるように、分散アンテナの送信電力を調整してもよい。
【００２０】
図４は、実施の形態１に係るアンテナ制御装置の処理の概要を示す図である。ステップＳ１１として、アンテナ制御装置４は、所定のタイミングで、移動局２がリニアセル内に存するかを確認するための在線確認信号６ａを、分散アンテナ３−１ａ，・・・，３−Ｎａの各々を介して周期的に送信する。
【００２１】
続いて、ステップＳ１２として、アンテナ制御装置４は、移動局２を検知すると、移動局２から送信される在線応答信号７の受信レベルが閾値以上である分散アンテナを、分散アンテナ３−１ａ，・・・，３−Ｎａの中から検出する。アンテナ制御装置４は、在線応答信号７の受信レベルが閾値以上である分散アンテナとして、分散アンテナ３−１ａ及び分散アンテナ３−２ａを検出すると、分散アンテナ３−１ａ及び分散アンテナ３−２ａを用いてデータ信号６ｂを送信するアンテナとして選択する。続いて、アンテナ制御装置４は、在線応答信号７の受信レベルに応じて、分散アンテナ３−１ａ及び分散アンテナ３−２ａの信号の送信電力を調整する。そして、アンテナ制御装置４は、分散アンテナ３−１ａ及び分散アンテナ３−２ａを用いてデータ伝送を実行する。
【００２２】
図５は、実施の形態１に係るアンテナ制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。図５に示すように、アンテナ制御装置４は、所定のタイミングで分散アンテナの各々を介して在線確認信号６ａを送信する（ステップＳ１０１）。
【００２３】
続いて、アンテナ制御装置４は、在線確認信号６ａに対する応答として移動局２から送信される在線応答信号７を受信の有無に基づいて、移動局２を検知したかを判定する（ステップＳ１０２）。例えば、アンテナ制御装置４は、移動局２から送信される在線応答信号７の受信を確認した時点で、移動局２がリニアセル内に存在するものと判定する。
【００２４】
アンテナ制御装置４は、判定の結果、移動局２を検知した場合には（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、分散アンテナで受信された在線応答信号７の受信レベルが閾値以上である分散アンテナを検出する（ステップＳ１０３）。
【００２５】
続いて、アンテナ制御装置４は、在線応答信号７の受信レベルに応じて分散アンテナの送信電力を調整する（ステップＳ１０４）。続いて、アンテナ制御装置４は、ステップＳ１０３で検出した分散アンテナを用いてデータ伝送を実行し（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０１の判定に戻る。
【００２６】
上記のステップＳ１０２において、アンテナ制御装置４は、判定の結果、移動局２を検知していない場合には（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、ステップＳ１０１の判定に戻る。
【００２７】
上述してきたように、アンテナ制御装置４は、分散アンテナの各々から在線確認信号６ａを送信し、移動局２から送信される在線応答信号７の受信レベルが閾値を超える分散アンテナを用いて、移動局２との間のデータ伝送を実行する。すなわち、アンテナ制御装置４は、分散アンテナの中から、移動局２との間のデータ伝送に寄与する分散アンテナを選別できる。このため、実施の形態１によれば、リニアセルを構成する複数のアンテナの中からデータ伝送に用いるアンテナの数を減らすことができ、同一周波数を用いる近隣の通信エリアへの電波干渉を低減できる。実施の形態１によれば、無線通信システムがリニアセルを備えることにより、アンテナの設置数を減らしてシステムの減量化を実現するとともに、データ伝送を行うアンテナを減らす結果、無線通信システム全体としてエネルギー消費量を減らすことができる。
【００２８】
また、アンテナ制御装置４は、在線応答信号７の受信レベルに応じて分散アンテナの送信電力を調整するので、電波干渉を低減させつつ、通信品質を維持できる。図６は、リニアセル間の電波干渉を説明するための図である。マルチリニアセル構成の無線通信システムは、同一の周波数を用いて信号を送信するリニアセルが複数の存在することを原因として、一方のセルから放射される信号が他方のセルに漏えいする、いわゆるオーバーリーチによって被干渉セルが生じる。これに対して、アンテナ制御装置４は、在線応答信号７の受信レベルが高いほど送信電力が低くなるように、分散アンテナの送信電力を調整することにより、図６に示す例では、被干渉セルに最も近い分散アンテナ３−１ａの送信電力を低くできる。このため、アンテナ制御装置４は、被干渉セルに対する影響を低減できる。
【００２９】
上記の実施の形態１では、移動局２から送信される在線応答信号７の受信レベルが閾値を超える分散アンテナを用いて、移動局２との間のデータ伝送を実行する例を説明したが、これには限定されない。例えば、在線応答信号７の受信レベルが閾値を超える分散アンテナと、当該分散アンテナの近傍に設置されている複数の他の分散アンテナのうちの少なくとも１つとを用いてデータ伝送を実行してもよい。具体的には、アンテナ制御装置４は、例えば、分散アンテナ３−２ａの受信レベルが閾値を超えている場合、分散アンテナ３−２ａと、分散アンテナ３−２ａの近傍に設置されている分散アンテナ３−１ａ及び分散アンテナ３−３ａのうちの少なくとも一方とを用いて、移動局２とのデータ伝送を実行することができる。これにより、例えば、在線応答信号７の受信レベルが閾値を超える分散アンテナが１本しかない場合であっても、当該分散アンテナと当該分散アンテナの近傍に設置された分散アンテナを用いてデータ伝送を実行するので、通信品質の向上を図ることできる。在線応答信号７の受信レベルが閾値を超える分散アンテナの近傍に設置される分散アンテナは、受信レベルが閾値を超える分散アンテナに隣接して設置される分散アンテナであってもよい。あるいは、在線応答信号７の受信レベルが閾値を超える分散アンテナの近傍に設置される分散アンテナは、当該分散アンテナから一定距離内に設置されている分散アンテナであってもよい。
【００３０】
実施の形態２．
無線通信システムは、感度方向ごとにグループ分けされた複数の分散アンテナをリニアセル内に備え、グループごとに信号の送受信を制御してもよい。図７は、実施の形態２に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図７に示すように、実施の形態２に係る無線通信システムは、分散アンテナ３−１ａ，・・・，３−Ｎａと、分散アンテナ３−１ｂ，・・・，３−Ｎｂと、アンテナ制御装置４ａと、アンテナ制御装置４ｂとを備える。特定の方向に指向性を有する分散アンテナ３−１ｂ，・・・，３−Ｎｂは、分散アンテナ３−１ａ，・・・，３−Ｎａとは感度方向が逆向きになるように設置される。アンテナ制御装置４ａは、分散アンテナ３−１ａ，・・・，３−Ｎａの各々を介して行われる信号の送受信を制御する。アンテナ制御装置４ｂは、分散アンテナ３−１ｂ，・・・，３−Ｎｂの各々を介して行われる信号の送受信を制御する。アンテナ制御装置４ａ及びアンテナ制御装置４ｂは、実施の形態１で説明した処理と同様の処理を実行する。すなわち、アンテナ制御装置４ａ及びアンテナ制御装置４ｂは、それぞれが独立して移動局２の検知を実行し、データ伝送に用いるアンテナを選別する。
【００３１】
実施の形態２では、指向性を有する複数の分散アンテナを感度方向ごとにグループ分けし、アンテナ制御装置４ａ及びアンテナ制御装置４ｂが、自己が受け持つグループについて実施の形態１と同様の処理を実行する。このため、実施の形態２によれば、感度方向でグループ分けされた複数の分散アンテナのグループごとに、実施の形態１と同様の効果、すなわち、データ伝送に用いるアンテナの数を減らし、同一周波数を用いる近隣の通信エリアへの電波干渉を低減するという効果を発揮できる。また、実施の形態２によれば、感度方向の異なる分散アンテナを設置することにより、通信確率を高めることができる。
【００３２】
実施の形態３．
以下の実施の形態３では、上記の実施の形態１とは異なるアンテナ制御装置の処理について説明する。実施の形態３に係るアンテナ制御装置４は、以下に説明する点が、実施の形態１とは異なる。
【００３３】
アンテナ制御部４１は、移動局２が検知されるまでの間、移動局２がリニアセル内に存するかを確認するための在線確認信号６ａを、リニアセルの両端部に設置された分散アンテナの各々を用いて周期的に送信して、移動局２の検知を開始する。
【００３４】
アンテナ制御部４１は、移動局２が検知されると、在線応答信号７の受信レベルが閾値を超えている第１のアンテナが検出されるたびに、次のようにして、在線確認信号６ａ及びデータ伝送を実行するアンテナを制御する。まず、アンテナ制御部４１は、第１のアンテナ、及び移動局２の移動方向側に第１のアンテナと隣接して設置される第２のアンテナを用いて、在線確認信号６ａの送信及びデータ信号６ｂの送信を実行する。続いて、アンテナ制御部４１は、移動局２の移動方向と逆方向側に第１のアンテナと隣接して設置される第３のアンテナが存在する場合、当該第３のアンテナが端部アンテナではないことを条件として、第３のアンテナを介して実行中の在線確認信号６ａの送信及びデータ信号６ｂの送信を停止する。一方、アンテナ制御部４１は、移動局２の移動方向と逆方向側に第１のアンテナと隣接して設置される第３のアンテナが存在する場合、当該第３のアンテナが端部アンテナであることを条件として、第３のアンテナを介して実行中の在線確認信号６ａの送信及びデータ信号６ｂの送信のうち、データ信号６ｂの送信のみを停止する。上述の移動方向は、在線応答信号７が受信されたアンテナ側から、在線応答信号７が受信されていないアンテナ側へ向かう方向に対応する。
【００３５】
以下、図８及び図９を用いて、実施の形態３に係るアンテナ制御装置４の処理の流れを説明する。図８は、実施の形態３に係るアンテナ制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。図９は、実施の形態３に係るアンテナ制御装置の処理の概要を示す図である。以下の説明において、単に「セル」と表記するものは、リニアセルに対応する。以下の説明において、単に「アンテナ」と表記するものは、上述した分散アンテナに対応する。
【００３６】
アンテナ制御装置４は、例えば、図９のステップＳ２１に示すように、アンテナ制御装置４は、セルの両端に設置されたアンテナ３−１ａ及びアンテナ３−Ｎａを用いて、在線確認信号６ａを送信し、移動局２の検知を開始する。アンテナ制御装置４は、アンテナ３−１ａが設置される側で移動局２を検知した場合、あるいはアンテナ３−Ｎａが設置される側で移動局を検知した場合、いずれの場合も同様の処理を実行する。そこで、以下では、処理の一例として、アンテナ３−１ａが設置される側で移動局２を検知した場合を説明する。
【００３７】
アンテナ制御装置４は、アンテナ３−１ａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上であるかを判定する（ステップＳ２０１）。
【００３８】
アンテナ制御装置４は、判定の結果、アンテナ３−１ａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上ではない場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、同判定を繰り返す。
【００３９】
一方、アンテナ制御装置４は、判定の結果、アンテナ３−１ａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上である場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、例えば、図９のステップＳ２２に示すように、アンテナ３−１ａと、アンテナ３−１ａに隣接するアンテナ３−２ａを用いて、データ信号６ｂの送信を開始する（ステップＳ２０２）。さらに、データ信号６ｂの送信開始に連動して、アンテナ制御装置４は、アンテナ３−２ａからも在線確認信号６ａの送信を開始する（ステップＳ２０３）。
【００４０】
続いて、アンテナ制御装置４は、アンテナ３−２ａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上であるかを判定する（ステップＳ２０４）。
【００４１】
アンテナ制御装置４は、判定の結果、アンテナ３−２ａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上ではない場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、同判定を繰り返す。
【００４２】
一方、アンテナ制御装置４は、判定の結果、アンテナ３−２ａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上である場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、例えば、図９のステップＳ２３に示すように、アンテナ３−１ａでは在線確認信号６ａの送信のみに切り替え、アンテナ３−２ａに隣接するアンテナ３−３ａを用いて、データ信号６ｂの送信を開始する（ステップＳ２０５）。すなわち、アンテナ制御装置４は、アンテナ３−１ａを介して実行中である在線確認信号６ａ及びデータ信号６ｂの送信のうち、データ信号６ｂの送信のみを停止する。さらに、データ信号６ｂの送信開始に連動して、アンテナ制御装置４は、アンテナ３−３ａからも在線確認信号６ａの送信を開始する（ステップＳ２０６）。
【００４３】
続いて、アンテナ制御装置４は、アンテナ３−３ａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上であるかを判定する（ステップＳ２０７）。
【００４４】
アンテナ制御装置４は、判定の結果、アンテナ３−３ａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上ではない場合（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、同判定を繰り返す。
【００４５】
一方、アンテナ制御装置４は、判定の結果、アンテナ３−３ａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上である場合（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、例えば、図９のステップＳ２４に示すように、アンテナ３−２ａでの全ての信号（在線確認信号６ａ及びデータ信号６ｂ）の送信を停止し、アンテナ３−３ａに隣接するアンテナ３−４ａを用いて、データ信号６ｂの送信を開始する（ステップＳ２０８）。さらに、データ信号６ｂの送信開始に連動して、アンテナ制御装置４は、アンテナ３−４ａからも在線確認信号６ａの送信を開始する（ステップＳ２０９）。
【００４６】
以後、アンテナ３−Ｎａからデータ信号６ｂの送信が開始されるまで、アンテナ制御装置４により、ステップＳ２０８からステップＳ２１０の処理手順と同様の処理手順が、上述したアンテナ以外の他のアンテナの各々について実行される。
【００４７】
アンテナ３−Ｎａからデータ信号６ｂの送信を開始した後、アンテナ制御装置４は、アンテナ３−Ｎａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上であるかを判定する（ステップＳ２１０）。
【００４８】
アンテナ制御装置４は、判定の結果、アンテナ３−Ｎａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上ではない場合（ステップＳ２１０，Ｎｏ）、同判定を繰り返す。
【００４９】
一方、アンテナ制御装置４は、判定の結果、アンテナ３−Ｎａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値以上である場合（ステップＳ２１０，Ｙｅｓ）、図９のステップＳ２５に示すように、アンテナ３−１ａ及びアンテナ３−Ｎａ以外の全てのアンテナからの全ての信号の送信を停止する（ステップＳ２１１）。すなわち、アンテナ制御装置４は、アンテナ３−１ａ及びアンテナ３−Ｎａ以外の全てのアンテナを介して実行中である在線確認信号６ａ及びデータ信号６ｂの送信を停止する。
【００５０】
続いて、アンテナ制御装置４は、アンテナ３−Ｎａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値未満であるかを判定する（ステップＳ２１２）。
【００５１】
アンテナ制御装置４は、判定の結果、アンテナ３−Ｎａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値未満ではない場合（ステップＳ２１２，Ｎｏ）、同判定を繰り返す。
【００５２】
一方、アンテナ制御装置４は、判定の結果、アンテナ３−Ｎａで受信する在線応答信号７の受信レベルが閾値未満である場合（ステップＳ２１２，Ｙｅｓ）、アンテナ３−Ｎａからのデータ信号６ｂの送信を停止し（ステップＳ２１３）、上記のステップＳ２０１の判定に戻る。
【００５３】
実施の形態３に係るアンテナ制御装置４は、移動局２が検知されるまで、在線確認信号６ａを送信する分散アンテナを、リニアセルの両端に設置された分散アンテナのみに限定する。移動局２が検知された後、実施の形態３に係るアンテナ制御装置４は、在線確認信号６ａを送信する分散アンテナを、リニアセルの両端に設置された分散アンテナに加えて、在線応答信号７の受信レベルが閾値以上の分散アンテナ、及び当該分散アンテナの隣接するアンテナのうち移動局２の移動方向側に設置される分散アンテナに限定する。また、実施の形態３に係るアンテナ制御装置４は、データ信号６ｂを送信する分散アンテナを、在線応答信号７の受信レベルが閾値以上の分散アンテナ、及び当該分散アンテナの隣接する分散アンテナのうち移動局２の移動方向側に設置される分散アンテナに限定する。このため、実施の形態３によれば、移動局２と分散アンテナとの位置関係に応じて、信号を送信する分散アンテナをさらに限定するので、同一周波数を用いる近隣の通信エリアへの電波干渉をさらに低減できる。また、実施の形態３によれば、移動局２との間のデータ伝送を常に複数の分散アンテナで実行するので、通信品質の劣化も防止できる。
【００５４】
アンテナ制御装置４は、例えば、図７に示す感度方向ごとにグループ分けされた複数の分散アンテナについて、グループごとに上述した処理（図８及び図９参照）を実行してもよい。
【００５５】
上述の通り、実施の形態３に係るアンテナ制御装置４が、移動局２が検知されるまで、在線確認信号６ａを送信する分散アンテナとして、リニアセルの両端に設置された分散アンテナを利用する例を説明した。しかしながら、この例に限定されるものではなく、例えば、移動局２が検知されるまで、リニアセルの両端に設置された分散アンテナのうち、移動局２がリニアセルに突入する側のアンテナのみから在線確認信号６ａを送信してもよい。すなわち、移動局２の移動方向があらかじめ限定されている場合、在線確認信号６ａを送信する分散アンテナをさらに限定することにより、電波干渉をさらに低減できる。
【００５６】
図１０は、無線通信システムを構成するリニアセルの変形例を示す図である。図１０に示す無線通信システムが備えるリニアセルは、基地局１と、一方の経路に沿って基地局１から張り出された複数の分散アンテナ３−１ａ，・・・，３−Ｎａと、一方の経路に交流する他方の経路に沿って基地局１から張り出された分散アンテナ３−１ｃ，・・・，３−Ｍｃと、アンテナ制御装置４とで形成される。図１０に示すように、分岐する経路に沿ってリニアセルが形成される場合にも、上記の各実施の形態と同様の処理を適用できる。
【００５７】
図１１は、実施の形態１から３に係るアンテナ制御装置４，４ａ，４ｂのハードウェア構成例を示す図である。実施の形態１から３において説明したアンテナ制御装置４による処理は、図１１に示すコンピュータ１００により実現することができる。
【００５８】
コンピュータ１００は、例えば、プロセッサ１０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０４、出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０５、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０６、及びバス１０７などを含む。それぞれのハードウェアはバス１０７を介して接続されている。
【００５９】
ＲＡＭ１０２は読み書き可能なメモリ装置であって、例えば、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  ＲＡＭ）又はＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  ＲＡＭ）などの半導体メモリ、またはＲＡＭでなくてもフラッシュメモリなどが用いられる。ＲＯＭ１０３は、アンテナ制御装置４が備えるアンテナ制御部４１により提供される機能、及びアンテナ制御装置４が備える電力調整部４２に対応する機能を実現するプログラムを記憶する。ＲＯＭ１０３は、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）なども含む。
【００６０】
入力インターフェース１０４は、ケーブル５０を介してアンテナ３００ａ，・・・，アンテナ３００ｎと接続されている。入力インターフェース１０４は、アンテナ３００ａ，・・・，アンテナ３００ｎから入力した入力信号をプロセッサ１０１に伝達する回路である。出力インターフェース１０５は、ケーブル６０を介してアンテナ３００ａ，・・・，アンテナ３００ｎと接続されている。出力インターフェース１０５は、アンテナ３００ａ，・・・，アンテナ３００ｎに対して、プロセッサ１０１の指示に応じた出力を実行させる回路である。通信インターフェース１０６は、ネットワーク７０を介して基地局２００との間で実行される通信の制御を行なう回路である。通信インターフェース１０６は、例えばネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ：ＮｅｔｗｏｒＫ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）などである。入力インターフェース１０４及び出力インターフェース１０５は、統合された１つのユニットであってもよい。基地局２００は、例えば、図１、図４、図６、図７、図９、及び図１０に示す基地局１に対応する。アンテナ３００ａ，・・・，アンテナ３００ｎは、例えば、図１、図４、図６、図７、図９、及び図１０に示すアンテナ３−１ａ，・・・，アンテナ３−Ｎａに対応する。
【００６１】
プロセッサ１０１は、ＲＯＭ１０３に記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭ１０２に展開し、ＲＡＭ１０２に展開されたプログラムに含まれる命令を実行する。アンテナ制御装置４がプログラムに含まれる命令の実行結果に応じて動作することにより、アンテナ制御部４１が提供する機能に対応する処理、及び電力調整部４２が提供する機能に対応する処理がそれぞれ実現される。プロセッサ１０１による命令の実行時、ＲＡＭ１０２はプロセッサ１０１のワークエリアとして用いられる。
【００６２】
図１１に示すように、プロセッサ１０１がＲＯＭ１０３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、アンテナ制御装置４が備えるアンテナ制御部４１及び電力調整部４２に対応する処理を実現する例には限定されない。アンテナ制御部４１により提供される機能を実現するための複数の処理回路が連携して、アンテナ制御部４１により提供される機能に対応する処理を実現してもよい。同様に、電力調整部４２により提供される機能を実現するための複数の処理回路が連携して、電力調整部４２により提供される機能に対応する処理を実現してもよい。
【００６３】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１  基地局、２  移動局、３−１ａ，・・・，３−Ｎａ  分散アンテナ、４  アンテナ制御装置、５  リニアセル、８  経路、１０  無線通信システム、４１  アンテナ制御部、４２  電力調整部。
【図１】
2016208270.tif 000003
【図２】
2016208270.tif 000004
【図３】
2016208270.tif 000005
【図４】
2016208270.tif 000006
【図５】
2016208270.tif 000007
【図６】
2016208270.tif 000008
【図７】
2016208270.tif 000009
【図８】
2016208270.tif 000010
【図９】
2016208270.tif 000011
【図１０】
2016208270.tif 000012
【図１１】
2016208270.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月17日(2017.3.17)
【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】
予め決められた経路を移動する移動局との間で基地局により生成される信号を送信する複数のアンテナを、前記経路に沿って設置することにより形成されたリニアセルを複数備えて構成される無線通信システムにおいて、前記アンテナを介して行われる信号の送受信を制御するアンテナ制御装置であって、
前記移動局が前記リニアセル内に存するかを確認するための第１の信号を、前記複数のアンテナを介して周期的に送信し、前記第１の信号に対する応答信号である第２の信号の受信の有無に基づいて、前記リニアセル内に存する前記移動局を検知し、
前記第２の信号の受信レベルに基づいて選択した前記アンテナを用いて、前記移動局との間のデータ伝送を実行するアンテナ制御部
を備え、
前記アンテナ制御部は、
前記第１の信号を、前記複数のアンテナのうち前記リニアセルの両端部に設置された端部アンテナの少なくとも一方から周期的に送信し、
前記移動局が検知されると、前記受信レベルが閾値を超えている第１のアンテナが検出されるたびに、前記第１のアンテナ、及び前記移動局の移動方向側に前記第１のアンテナと隣接して設置される第２のアンテナを用いて、前記第１の信号の送信及び前記データ伝送を実行し、
前記移動局の移動方向と逆方向側に前記第１のアンテナと隣接して設置される第３のアンテナが存在する場合、前記第３のアンテナが前記端部アンテナであることを条件として、前記第３のアンテナを介して実行中の前記第１の信号の送信及び前記データ伝送のうち、前記データ伝送のみを停止し、
前記第３のアンテナが前記端部アンテナではないことを条件として、前記第３のアンテナを介して実行中の前記第１の信号の送信及び前記データ伝送を停止することを特徴とするアンテナ制御装置。
【請求項２】
前記アンテナ制御部は、
前記移動局が検知されると、前記複数のアンテナの中から前記第２の信号の受信レベルが閾値以上であるアンテナを用いて前記移動局との間のデータ伝送を実行することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ制御装置。
【請求項３】
前記第２の信号の受信レベルに応じて、前記アンテナの送信電力を調整する電力調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ制御装置。
【請求項４】
前記アンテナ制御部は、
前記第２の信号の受信レベルが閾値を超えているアンテナと、当該アンテナの近傍に設置されている複数の他のアンテナのうちの少なくとも１つを用いて、前記データ伝送を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のアンテナ制御装置。
【請求項５】
前記無線通信システムは、感度方向ごとにグループ分けされた複数のアンテナを前記リニアセル内に備えて構成され、
前記アンテナ制御部は、
前記グループごとに、前記移動局の検知を実行し、
前記グループごとに、前記複数のアンテナの中から前記第２の信号の受信レベルが閾値以上であるアンテナを用いて前記移動局との間のデータ伝送を実行することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のアンテナ制御装置。
【請求項６】
前記無線通信システムは、感度方向ごとにグループ分けされた複数のアンテナを前記リニアセル内に備えて構成され、
前記アンテナ制御部は、
前記グループごとに、前記移動局の検知を実行し、
前記グループごとに、前記第１の信号の送信及び前記データ伝送に用いるアンテナの選択、及び当該選択の解除を実行することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ制御装置。
【国際調査報告】
2016208270.tif 000014
2016208270.tif 000015
2016208270.tif 000016
2016208270.tif 000017