(57)【要約】【課題】無線通信システムを用いて映像及びデータ伝送を行うにあたり、宅内のような障害物の多い環境や無線通信端末の周囲の人の動きなどによる通信環境の変化により、受信電界強度の低下、あるいはデータ受信誤り率の上昇に伴い、結果として通信が途切れてしまうという課題がある。【解決手段】無線受信端末において、受信電界強度が低下、あるいはデータ受信誤り率が上昇すると、最適な受信信号レベルを得られる位置に指向性アンテナを回転制御するかあるいは無線受信機で所定の閾値レベル以下しか受信信号レベルを得られない場合、無線送信機に制御信号を送信し、無線送信機の指向性アンテナを回転制御することで、障害物の多い環境でも最適な受信状態を得ることができる。【選択図】　図１
2004120533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線回線を用いて端末間でデータ通信を行う無線通信システムにおいて、
受信局は、送信局が送信したデータ信号を指向性アンテナを介して受信し、受信信号の受信電力レベルを検出し、検出した受信電力レベルに応じて指向性アンテナの回転制御を行うか、あるいは送信局に対して制御信号を送信し、
送信局は、受信局が送信した制御信号に基づいて指向性アンテナの回転制御を行うことを特徴とするアンテナ制御方式。
【請求項２】
前記受信局は、受信信号の受信電力レベルが所定の閾値以下になった場合に指向性アンテナの回転制御を行うか、あるいは送信局に対して制御信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ制御方式。
【請求項３】
前記受信局は、指向性アンテナの回転制御を行った後、受信電力レベルが所定の閾値を得られない場合に送信局に対して制御信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ制御方式。
【請求項４】
前記送信局は、送信信号のプリアンブルに受信電力レベル測定用データを付加することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のアンテナ制御方式。
【請求項５】
前記受信局は、受信信号の受信電力レベルが直前に受信した受信電力レベルの値より低い場合に指向性アンテナの回転制御を行うか、あるいは送信局に対して制御信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ制御方式。
【請求項６】
前記受信局は、受信信号の受信電力レベルが直前に受信した受信電力レベルの値に対して所定値幅より低い場合に指向性アンテナの回転制御を行うか、あるいは送信局に対して制御信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ制御方式。
【請求項７】
前記受信局は、受信信号の受信電力レベルが直前までに受信した受信電力レベルの平均値より低い場合に指向性アンテナの回転制御を行うか、あるいは送信局に対して制御信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ制御方式。
【請求項８】
前記受信局は、受信信号の受信電力レベルが直前までに受信した受信電力レベルの平均値が所定値幅より低い場合にアンテナの回転制御を行うか、あるいは送信局に対して制御信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ制御方式。
【請求項９】
前記受信局は、受信信号の受信電力をレベル検出し、検出した受信電力レベルに応じて指向性アンテナの回転制御を行った後に、送信局に対してデータ信号を送信し、
送信局は、受信局が送信したデータ信号を指向性アンテナを介して受信し、受信信号の受信電力レベルを検出し、検出した受信電力レベルに応じて指向性アンテナの回転制御することを特徴とするアンテナ制御方式。
【請求項１０】
前記送信局は、受信信号の受信電力レベルが所定の閾値以下になった場合にアンテナの回転制御することを特徴とする請求項９に記載のアンテナ制御方式。
【請求項１１】
前記受信局は、定期的に受信電力レベル検出用信号を送信することを特徴とする請求項９に記載のアンテナ制御方式。
【請求項１２】
前記受信局は、送信信号のプリアンブルに受信電力測定用データを付加することを特徴とする請求項９に記載のアンテナ制御方式。
【請求項１３】
前記受信局は、送信局に対して受信電力レベル検出用信号および受信電力レベル値を送信し、
前記送信局は、受信局から送信された受信電力レベル検出用信号により受信電力レベルを検出し、受信局から送信された受信電力レベル値と比較することにより指向性アンテナを制御することを特徴とする請求項９に記載のアンテナ制御方式。
【請求項１４】
前記送信局は、受信局に対して受信電力レベル検出用信号および受信電力レベル値を送信し、
前記受信局は、送信局から送信された受信電力レベル検出用信号により受信電力レベルを検出し、送信局から送信された受信電力レベル値と比較することにより指向性アンテナを制御することを特徴とする請求項９に記載のアンテナ制御方式。
【請求項１５】
前記受信局あるいは前記送信局において、受信信号の受信誤り率を算出し、算出した受信誤り率に応じてアンテナ制御を行うか、あるいは送信局または受信局に対して制御信号を送信し、受信した制御信号に基づいてアンテナの回転制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項９に記載のアンテナ制御方式。
【請求項１６】
前記アンテナ回転制御は、垂直方向軸に角度を回転させることを特徴とする請求項１、請求項９、あるいは請求項１５に記載のアンテナ制御方式。
【請求項１７】
前記アンテナ回転制御は、垂直方向軸に９０度毎に角度を回転させ、最も受信電力レベルが高い位置及び次に受信電力レベルが高い位置の間において、さらに細かく角度を回転させながら最適なアンテナ位置を検出することを特徴とする請求項１６に記載のアンテナ制御方式。
【請求項１８】
無線回線を用いて送信局と受信局の間でデータ通信を行う無線通信システムにおいて、
受信局は、信号を受信する指向性アンテナと、指向性アンテナを介して信号を受信する信号受信手段と、受信信号の受信電力を検出する信号レベル検出手段と、受信電力レベルに応じてアンテナ駆動手段を制御するアンテナ制御手段と、指向性アンテナを回転させるアンテナ駆動手段と、アンテナ制御手段で生成した制御データを送信局に対し指向性アンテナを介して送信する信号送信手段を備え、送信局は、信号を受信する指向性アンテナと、指向性アンテナを介して信号を受信する信号受信手段と、受信手段で得られた制御データを基にアンテナ駆動手段を制御するアンテナ制御手段と、指向性アンテナを回転させるアンテナ駆動手段とを備えることを特徴とするアンテナ制御装置。
【請求項１９】
無線回線を用いて送信局と受信局の間でデータ通信を行う無線通信システムにおいて、
信号を受信する指向性アンテナと、指向性アンテナを介して受信局から送信された制御信号を受信する信号受信手段と、受信手段で得られた制御データを基にアンテナ駆動手段を制御するアンテナ制御手段と、指向性アンテナを回転させるアンテナ駆動手段とを備えることを特徴とするアンテナ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は送信局と受信局の間で映像などのストリームデータや大容量のデータ通信を行う無線通信システムにおいて、受信局が受信誤りの少ない最適な受信状態を得られるようにアンテナを回転制御するためのアンテナ制御方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアンテナ制御方式としては基地局側のアンテナとして指向性アンテナを用いて回転制御させ、端末局側のアンテナとして無指向性アンテナを用いる構成が一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は従来のアンテナ制御方式の構成を示すブロック図である。
【０００４】
図５において、３０は基地局、４０は端末局の構成を示している。
【０００５】
基地局３０は、３０１は指向性アンテナ、３０２は指向性アンテナで受信した信号と指向性アンテナ１０１を介して受信局へ送信する信号を分離するスイッチ手段、３０３は送信データを変調して無線周波数の送信信号を生成する信号送信手段、３０４は受信信号を復調して受信データを生成する信号受信手段、３０５は受信信号の受信電力レベルを検出する信号レベル検出手段、３０６は受信電力レベルに応じてアンテナ制御を行うアンテナ制御手段、３０７は指向性アンテナ３０１を回転させるアンテナ駆動手段により構成される。
【０００６】
端末局４０は、４０１は無指向性アンテナ、４０３は送信データを変調して無線周波数の送信信号を生成する信号送信手段、４０４は受信信号を復調して受信データを生成する信号受信手段により構成される。
【０００７】
以上のように構成された従来の基地局３０及び端末局４０において、データ通信を行う方法について説明する。
【０００８】
基地局３０は送信データを信号送信手段３０３で無線周波数の送信信号に変調し、指向性アンテナ３０１を介して端末局４０へ送信する。端末局４０は無指向性アンテナ４０１で基地局３０の送信信号を受信し、信号受信手段で復調して、受信データを出力する。
【０００９】
逆に、端末局４０は送信データを信号送信手段で変調し、無指向性アンテナ４０１を介して基地局３０へ送信する。基地局３０は指向性アンテナ３０１で端末局４０の送信信号を受信すると信号受信手段で復調して受信データを出力する。
また、同時に信号レベル検出手段で受信信号の受信電力レベルを検出する。
【００１０】
アンテナ制御手段３０６は受信信号レベルが所定レベル低下した場合にアンテナ駆動手段３０７を制御し、指向性アンテナ３０１を回転させることで受信信号レベルが低下しないようにしている。
【００１１】
本構成によって、端末局４０が移動して基地局３０の信号レベル検出手段３０５で検出される受信電力レベルが低下した場合に指向性アンテナ３０１を回転制御することで受信信号レベルが低下しないようにすることができる。
【００１２】
【特許文献１】
特開平０９−３２１６７７
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、映像などの大容量のデータを高速伝送するためには、使用できる周波数帯域が広いミリ波帯を使用する必要がある。例えば、５ＧＨｚ帯や２５ＧＨｚ帯、あるいは６０ＧＨｚ帯といった周波数帯を使用すれば、数十Ｍビット／秒以上の伝送速度で通信することが可能であり、映像などのストリームデータをＤＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｉｄｅｏ）規格やＭＰＥＧ２規格で伝送することが可能である。
【００１４】
ところが、これらの周波数帯は電波の直進性が強いため、宅内のような障害物が多い場所では伝送性能が大きく劣化してしまう。また、波長が短いことから壁などで反射した反射波が直接波に重なり合うことにより発生するマルチパスフェージングが、低い周波数帯を使用する場合と比較し頻繁に発生し、信号を正常に受信できず、受信誤りが発生する。
【００１５】
特に、無指向性アンテナを用いることで、あらゆる方向からの反射波を受信することになり、人が歩き回るといった行動をした場合には周辺の反射波の状況が変化し、マルチパスフェージングが頻繁に発生することになる。
【００１６】
これを避けるために、単純に端末局側も指向性アンテナを使用すると、端末のすぐ前に障害物が配置されているような場合には同様に信号の受信電力レベルが劣化して、受信誤りが発生する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明のアンテナ制御方式は、送信局及び受信局とも指向性アンテナを備え、受信局側で検出した受信信号レベルに応じて受信局の指向性アンテナを回転制御して、最大の受信電力レベルが得られる位置にアンテナを配置するとともに、所定の受信電力レベルが得られない場合には、送信局へアンテナ制御信号を送信し、送信局の指向性アンテナを受信局側から回転制御して、送信局の指向性アンテナを最大の受信電力レベルが得られる位置に配置する構成としたものである。
【００１８】
本構成によって、送信局及び受信局双方の指向性アンテナを回転制御することにより、受信電力レベルが最大の位置に指向性アンテナを配置することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における送信局及び受信局の構成を示すブロック図である。図１において、１０は送信局、２０は受信局で、送信局から受信局に対して映像やデータを送信する。
【００２１】
送信局１０において、１０１は指向性アンテナ、１０２は指向性アンテナで受信した信号と指向性アンテナ１０１を介して受信局へ送信する信号を分離するスイッチ手段、１０３は送信データを変調して無線周波数に変換し送信信号を生成する信号送信手段、１０４はスイッチ手段１０２で分離した受信信号の受信処理を行う信号受信手段、１０５は信号受信手段１０４で受信した制御信号に従ってアンテナ駆動手段１０６を制御するアンテナ制御手段、１０６はアンテナ制御手段１０５の制御に従って指向性アンテナ１０１を回転させるアンテナ駆動手段である。
【００２２】
受信局２０において、指向性アンテナ１０１、スイッチ手段１０２、アンテナ駆動手段１０６は送信局１０と同等の構成である。１０７はスイッチ手段１０２で分離した受信信号の受信処理を行い、受信データを生成する信号受信手段、１０８は受信信号の受信電力レベルを検出する信号レベル検出手段、１０９は受信電力レベルに応じてアンテナ駆動手段１０６にアンテナ制御信号を出力するとともに、送信局のアンテナを制御するための制御データを生成するアンテナ制御手段、１１０はアンテナ制御手段１０９で生成した制御データを変調して無線周波数に変換し送信信号を生成する制御信号送信手段である。
【００２３】
以上のように構成した送信局および受信局の動作について詳細に説明する。
【００２４】
まず、送信局１０の信号送信手段１０３には送信データが入力される。この送信データはインターネットデータや映像や音声をＭＰＥＧなどのストリームフォーマットに圧縮したデジタルデータである。信号送信手段１０３は送信データにデジタル変調を施し、受信局で送信データを正しく受信するために必要な情報をプリアンブルとしてデジタル変調を施した送信データフレームごとその先頭に付加し、無線伝送する周波数帯の送信信号に変換する。ここで、デジタル変調方式としてはＱＰＳＫなどの位相変調や直交振幅変調（ＱＡＭ）、あるいはこれらの変調方式と組み合わせてスペクトラム拡散や直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）などが用いられる。また、プリアンブルには無線周波数を補正するために必要な情報や変調方式に関する情報などが含まれる。
【００２５】
信号送信手段１０３で生成された送信信号はスイッチ手段１０２から指向性アンテナ１０１へ送られ、受信局２０の指向性アンテナ１０１に送信される。指向性アンテナ１０１にはアンテナ面の前方方向への指向性を有する指向性アンテナを用いる。宅内のような障害物の多い環境や人の動きによる電波の変動が多い環境でダイポールアンテナのような無指向性のアンテナを用いると、電波の到来方向が複雑に変化し、受信電力レベルが大きく変化して信号受信手段１０７での復調処理やアンテナの制御方法が困難になるためである。
【００２６】
受信局２０は送信局１０から送信された送信信号を指向性アンテナ１０１で受信すると、スイッチ手段１０２を介して信号受信手段１０７及び信号レベル検出手段１０８へ送られる。
【００２７】
信号受信手段１０７は、受信信号のプリアンブルの情報に従って復調するための無線周波数を補正し、受信信号を復調して元の受信データを再生する。
【００２８】
信号レベル検出手段１０８は受信信号の電力を測定する。受信電力の測定方法としては、
１）受信信号をフレーム単位でフレーム全体の電力の平均値を求める
２）受信信号のプリアンブルの電力を求める
方法がある。
【００２９】
さらに、上記２つの方法を複数フレームの受信電力値を保持し、所定フレーム数ごとにその受信電力値を平均化して受信電力を求めてもよい。複数フレームの電力を平均化することで瞬時的な受信電力の変動を抑えることができる。特に多値変調を用いる場合は変調後の振幅が一様でないため、フレームごとの受信電力にもともとばらつきがある。したがって、複数フレームの受信電力を平均化する方が良い。
【００３０】
信号レベル検出手段１０８は上記の方法のいずれかにより検出した受信信号レベルをアンテナ制御手段１０９に出力する。
【００３１】
アンテナ制御手段１０９は、信号受信手段１０７において受信信号の受信電力レベルが低すぎるために受信データの再生が不可能になる受信電力レベルの閾値を保持しておき、受信信号の受信電力レベルが所定の閾値以下になった場合にアンテナ駆動手段１０６にあらかじめ定めた方向に指向性アンテナ１０１を所定の角度回転させる回転指示信号を送る。
【００３２】
アンテナ駆動手段１０６は軸を中心に指向性アンテナ１０１を回転させて指向方向を変化させる。
【００３３】
次にアンテナの回転制御方法についてはいくつかの方法があり、それぞれ詳細に説明する。
【００３４】
まず、アンテナ回転制御を行う第１の方法について説明する。
【００３５】
アンテナ制御手段１０９は指向性アンテナ１０１をあらかじめ定めた方向に所定の角度回転させて停止し、信号レベル検出手段１０８で受信電力レベルを検出する。その結果、受信電力レベルが所定の閾値レベル以上になった場合にはそのアンテナ位置でアンテナの回転制御を完了する。
【００３６】
しかし、所定の閾値以上の受信電力レベルが得られなかった場合にはさらに所定の角度回転させ、これを繰り返すことで所定の閾値レベル以上になった場合にはそのアンテナ位置でアンテナの回転制御を完了する。
【００３７】
また、所定の角度回転させる回数をあらかじめ定めておき、定めた回数アンテナを回転させた所で、所定の閾値レベル以上の受信電力レベルが得られなかった場合には、最初のアンテナ位置から反対の方向へ所定の角度アンテナを回転させる。その後、所定の閾値以上の受信電力レベルが得られたアンテナ位置でアンテナの回転制御を完了する。
【００３８】
なお、上記の方法では受信電力レベルが、所定の閾値レベル以上になった場合にアンテナの回転制御を完了したが、過去の受信電力レベルの記録からその平均値を求め、その平均値から所定の割合以上の受信電力レベルが得られた場合に、そのアンテナ位置でアンテナの回転制御を完了してもよい。
【００３９】
次に、アンテナ回転制御を行う第２の方法について説明する。
【００４０】
アンテナ制御手段１０９はアンテナをあらかじめ定めた方向に所定の角度回転させる間、信号レベル検出手段１０８で検出した受信信号レベルとそのアンテナ位置を記録し、所定の角度まで回転させる。このアンテナを回転する間得られた受信信号レベルの最大値が所定の閾値レベル以上であった場合に、その最大値が得られたアンテナ位置までアンテナを回転させ、そのアンテナ位置でアンテナの回転制御を完了する。
【００４１】
しかし、所定の閾値以上の受信電力レベルが得られなかった場合にはさらに所定の角度回転させ、これを繰り返すことで所定の閾値レベル以上になった最大の受信電力レベルのアンテナ位置でアンテナの回転制御を完了する。
【００４２】
また、所定の角度回転させる回数をあらかじめ定めておき、定めた回数アンテナを回転させた所で、所定の閾値レベル以上の受信電力レベルが得られなかった場合には、最初のアンテナ位置から反対の方向へ所定の角度アンテナを回転させる。その後、所定の閾値以上の受信電力レベルが得られた最大のアンテナ位置でアンテナの回転制御を完了する。
【００４３】
なお、上記の方法では受信電力レベルが、所定の閾値レベル以上になった場合に、その間得られた受信電力レベルが最大のアンテナ位置でアンテナの回転制御を完了したが、過去の受信電力レベルの記録からその平均値を求め、その平均値から所定の割合以上の受信電力レベルが得られた場合に、そのアンテナ位置でアンテナの回転制御を完了してもよい。
【００４４】
上記２つの方法では、所定の回数アンテナを所定の角度回転させた後、所定の受信電力レベルが得られなかった場合には、最初のアンテナ位置から反対の方向へアンテナ位置を回転制御するようにしたが、あらかじめ定めた方向へアンテナ位置を回転させることで明らかに受信電力レベルが劣化したことが確認できた場合には、その時点で最初のアンテナ位置から反対の方向へアンテナを回転させるようアンテナを制御しても良い。
【００４５】
以上のようにアンテナを回転制御した結果、信号レベル検出手段１０８において受信電力レベルが所定の閾値以下である場合には、送信局１０のアンテナ回転制御を行う。
【００４６】
アンテナ制御手段１０９がアンテナ回転制御を行った結果、所定の閾値レベル以上の受信電力レベルが得られなかった場合、送信局１０の指向性アンテナ１０１を所定の方向へあらかじめ定めた角度回転させるための制御データを生成し、制御信号送信手段１１０へ出力する。制御信号送信手段１１０は制御データの変調処理を行い、制御信号を生成し、スイッチ手段１０２を介してアンテナ１０１から送信局１０に対して制御信号を送信する。
【００４７】
送信局１０は受信局２０が送信した制御信号を指向性アンテナ１０１で受信し、スイッチ手段１０２を介して信号受信手段１０４で制御信号の復調を行い、制御データを再生して、アンテナ制御手段１０５へ制御データを出力する。
【００４８】
アンテナ制御手段１０５は制御データを受信した後、その制御データの指示に従い、アンテナ駆動手段１０６に回転指示信号を送る。
【００４９】
アンテナ駆動手段１０６は軸を中心に指向性アンテナ１０１を回転させて指向方向を変化させる。
【００５０】
送信局１０側の指向性アンテナ１０１の向きが変わることにより、受信局２０への電波の到来方向が変わり、受信局２０の信号レベル検出手段１０８で検出する受信電力レベルが変化する。
【００５１】
送信局１０側へ制御信号を送信した後、受信局２０の信号レベル検出手段１０８で受信信号レベルを検出し、その値が所定の閾値レベル以上になった場合には、その位置で送信局のアンテナ制御を完了させるため、制御信号の送信を中止する。
【００５２】
しかし、所定の閾値レベル以上の受信電力レベルが得られない場合には、さらに送信局１０の指向性アンテナ１０１を所定の角度回転させるように制御信号を送信する。これを繰り返し、所定の閾値レベル以上の受信電力レベルが得られた時点で送信局１０へアンテナ制御用の制御信号の送信を中止する。
【００５３】
また、送信局へ制御データを送信するのは、受信局２０の指向性アンテナ１０１を制御する場合と同様の方法で、受信局２０の指向性アンテナ１０１を制御する代わりに、送信局１０の指向性アンテナ１０１を制御するために制御データを送信する。
【００５４】
以上のように、送信局１０及び受信局２０の指向性アンテナを制御することで、送信局１０あるいは受信局２０の近傍に障害物が存在し、電波障害が発生しても、送信局１０あるいは受信局２０いずれかあるいは双方の指向性アンテナを回転させることで所望の受信電力レベルが得られ、誤りの少ないデータ通信を行うことが可能となる。
【００５５】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における送信局及び受信局の構成を示すブロック図である。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５６】
図２において、１１２は送信局１０に対して受信電力レベル測定用にデータ信号を生成する信号生成手段である。
【００５７】
以上のように構成した送信局および受信局の動作について説明する。
【００５８】
受信局２０は送信局１０から送信された送信信号を指向性アンテナ１０１で受信すると、スイッチ手段１０２を介して信号受信手段１０７及び信号レベル検出手段１０８へ送られる。
【００５９】
信号受信手段１０７は、受信信号のプリアンブルの情報に従って復調するための無線周波数を補正し、受信信号を復調して元の受信データを再生する。
【００６０】
信号レベル検出手段１０８は、受信信号の電力を測定し、測定した受信信号レベルをアンテナ制御手段１０９に出力する。
【００６１】
アンテナ制御手段１０９は、信号受信手段１０７において受信信号の受信電力レベルが低すぎるために受信データの再生が不可能になる受信電力レベルの閾値を保持しておき、受信信号の受信電力レベルが所定の閾値以下になった場合にアンテナ駆動手段１０６にあらかじめ定めた方向に指向性アンテナ１０１を所定の角度回転させる回転指示信号を送る。
【００６２】
アンテナ駆動手段１０６は、軸を中心に指向性アンテナ１０１を回転させて指向方向を変化させる。
【００６３】
信号生成手段１１２は、送信局１０に対して受信電力レベル測定用にデータ信号を生成する信号生成手段であり、信号送信手段１０３に送信データが入力される。この送信データは、送信局１０が受信電力レベルを測定するためのデジタルデータである。信号送信手段１０３は送信データにデジタル変調を施し、受信局で送信データを正しく受信するために必要な情報をプリアンブルとしてデジタル変調を施した送信データフレームごとその先頭に付加し、無線伝送する周波数帯の送信信号に変換する。
【００６４】
信号送信手段１０３で生成された送信信号はスイッチ手段１０２から指向性アンテナ１０１へ送られ、送信局１０の指向性アンテナ１０１に送信される。
【００６５】
送信局１０は受信局２０から送信された送信信号を指向性アンテナ１０１で受信すると、スイッチ手段１０２を介して信号レベル検出手段１０８へ送られる。
【００６６】
信号レベル検出手段１０８は受信信号の電力を測定し、測定した受信信号レベルをアンテナ制御手段１０５に出力する。
【００６７】
アンテナ制御手段１０５は、受信信号の受信電力レベルが低すぎるために受信データの再生が不可能になる受信電力レベルの閾値を保持しておき、受信信号の受信電力レベルが所定の閾値以下になった場合にアンテナ駆動手段１０６にあらかじめ定めた方向に指向性アンテナ１０１を所定の角度回転させる回転指示信号を送る。
【００６８】
アンテナ駆動手段１０６は軸を中心に指向性アンテナ１０１を回転させて指向方向を変化させる。
【００６９】
このように請求項１とは異なり、送信局１０および受信局２０のそれぞれの指向性アンテナ１０１の駆動は、局独自で制御を行うことが可能となり、アンテナを回転させた場合の影響を瞬時に反映させることが可能となる。
【００７０】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における送信局及び受信局の構成を示すブロック図である。図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００７１】
図３において、１１３は受信局から受信した受信電力レベル値と受信局から送られてきた受信電力測定用信号により測定した送信局の受信電力レベルとを比較する信号レベル比較手段である。
【００７２】
１１４は、送信局１０に対して受信電力レベル測定用にデータ信号を生成するするとともに、信号レベル検出手段で検出した受信電力レベルを挿入して送信データを生成する信号生成手段であり、信号送信手段１０３に送信データが入力される。
【００７３】
以上のように構成した送信局および受信局の動作について説明する。
【００７４】
送信局１０は受信局２０から送信された送信信号を指向性アンテナ１０１で受信すると、スイッチ手段１０２を介して信号受信手段１０７及び信号レベル検出手段１０８へ送られる。
【００７５】
信号受信手段１０７は、受信した信号より受信局２０の受信電力レベル値を取り出し、信号レベル検出手段１０８は、受信信号の電力を測定し、それぞれ信号レベル比較手段１１３に出力する。
【００７６】
信号レベル比較手段１１３は、受信局の受信電力レベル値と測定した送信局の受信電力レベル値を比較し、比較結果をアンテナ制御手段１０５へ出力する。アンテナ制御手段１０５は、受信局２０の指向性アンテナ１０１を制御させる場合、信号送信手段１０３を介して制御信号を受信局へ送信し、送信側１０の指向性アンテナ１０１を制御させる場合は、アンテナ駆動手段１０６へあらかじめ定めた方向にアンテナを所定の角度回転させる回転指示信号を送る。
【００７７】
アンテナ駆動手段１０６は、軸を中心に指向性アンテナ１０１を回転させて指向方向を変化させる。
【００７８】
ここで送信局１０及び受信局２０の受信電力レベルの比較結果に基づき、アンテナを回転制御する方法として、送信局１０の近くに障害物がある場合に、受信局２０に向けて送信できる方向が限られ、受信側の受信電力レベルがより低下するため、受信局２０に比べて送信局１０の受信電力レベルが低い場合は受信局２０の指向性アンテナ１０１を回転制御させ、送信局に比べて受信局の受信電力レベルが低い場合は送信局１０の指向性アンテナ１０１を回線制御させる必要がある。
【００７９】
以上のように、障害物により近い側の指向性アンテナを回転制御させることにより、データ送信の誤りを抑えることが可能となる。
【００８０】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４における送信局及び受信局の構成を示すブロック図である。実施の形態１に示した受信局２０において信号誤り率算出手段１１１が新たに追加された。図４において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００８１】
図４において、１１１は信号受信手段１０７にて復調した受信データにおいて受信データフレームごとの受信誤り率を算出し、どの程度受信誤りが発生しているかの算出を行う信号誤り率算出手段である。
【００８２】
以上のように構成した受信局の動作について説明する。
【００８３】
受信局２０は送信局１０から送信された送信信号を指向性アンテナ１０１で受信すると、スイッチ手段１０２を介して信号受信手段１０７へ送られる。信号受信手段１０７は、受信信号のプリアンブルの情報に従って復調するための無線周波数を補正し、受信信号を復調して元の受信データを再生する。
【００８４】
信号誤り率算出手段１１１は受信データフレームのフレーム誤り率の算出を行う。
【００８５】
なお、上記２つの方法について、複数フレームのフレーム誤り率を保持し、所定フレーム数ごとにそのフレーム誤り率を平均化してフレーム誤り率を求めてもよい。複数フレームの受信誤りを平均化することで瞬時的な受信電力の変動を抑えることができる。
【００８６】
信号誤り率算出手段１１１は上記の方法のいずれかにより算出した受信誤り率をアンテナ制御手段１０９に出力する。
【００８７】
アンテナ制御手段１０９は、信号受信手段１０７において受信信号のフレーム誤り率が高すぎるために受信データの再生が不可能になるフレーム誤り率の閾値を保持しておき、受信信号のフレーム誤り率が所定の閾値以上になった場合にアンテナ駆動手段１０６にあらかじめ定めた方向にアンテナを所定の角度回転させる回転指示信号を送る。
【００８８】
アンテナ駆動手段１０６は軸を中心に指向性アンテナ１０１を回転させて指向方向を変化させる。
【００８９】
上記受信誤り率に関して、良好なデータを受信できる一応の目安としては、ランダムなデジタルデータを伝送し、復調した際に、送信したデータのビット誤り率がＢＥＲ＝１０−９以上必要となり、その際の信号のＳ／Ｎ比は約１６ｄＢ必要である。
【００９０】
このように、請求項１とは異なり、受信電力レベルの変動によるアンテナ制御ではなく、受信信号のフレーム誤り率の変動によるアンテナ制御を行うことにより、本来、受信電力レベルの強弱に比べて、より的確に受信データの誤りの発生を判断できるフレーム誤り率による判断の方が効果が大きいと考えられる。
【００９１】
【発明の効果】
以上のように、本発明のアンテナ制御方式によれば、宅内のような障害物が多く、人が歩き回ったりするような環境においても、常に最大の受信信号レベルが得られ、フレーム誤り率の低い最適な伝播環境が得られる。したがって、伝送誤りの少ない無線伝送ができ、映像などのストリームデータを途切れることなく無線伝送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による送信局及び受信局の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態による送信局及び受信局の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第３の実施の形態による送信局及び受信局の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第４の実施の形態による送信局及び受信局の構成を示すブロック図
【図５】従来の基地局及び端末局の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０　送信局
２０　受信局
３０　基地局
４０　端末局
１０１　指向性アンテナ
１０２　スイッチ手段
１０３　信号送信手段
１０４　信号受信手段
１０５　アンテナ制御手段
１０６　アンテナ駆動手段
１０７　信号受信手段
１０８　信号レベル検出手段
１０９　アンテナ制御手段
１１０　制御信号送信手段
１１１　信号誤り率算出手段
１１２　信号生成手段
１１３　信号レベル比較手段
１１４　信号生成手段
３０１　指向性アンテナ
３０２　スイッチ手段
３０３　信号送信手段
３０４　信号受信手段
３０５　信号レベル検出手段
３０６　アンテナ制御手段
３０７　アンテナ駆動手段
４０１　無指向性アンテナ
【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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