(57)【要約】【課題】降水時の電波減衰量の推定・補償方法を提供する。【解決手段】実際に通信で使用する無線帯域内の電波の降水時減衰傾向と、無線帯域外の電磁波の降水時減衰傾向との相互関係を予め調査して記憶し、通信時に無線帯域外の電磁波の測定を行い、その測定結果と、記憶している前記相互関係から、無線帯域内の電波の減衰量を推定し、推定結果に基づき無線部を適応補償する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
降水時の電波減衰量の推定・補償方法において、実際に通信で使用する無線帯域内の電波の降水時減衰傾向と、無線帯域外の電磁波の降水時減衰傾向との相互関係を予め調査して記憶し、通信時に前記無線帯域外の電磁波の測定を行い、その測定結果と記憶している前記相互関係から、前記無線帯域内の電波の減衰量を推定し、推定結果に基づき無線部を適応補償することを特徴とする降水時の電波減衰量の推定・補償方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、降水による電波減衰量が著しい周波数帯を利用する、無線通信に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線通信は、キロ−メガヘルツ帯の低い周波数を使っていた。しかし、近年は、低い周波数帯の空きバンドが少なくなったことや、情報伝送容量が大きくなっていることから、マイクロ波やミリ波といった、ギガヘルツ帯の高い周波数を使うようになってきている。
【０００３】
しかしながら、こうした高い周波数帯は、桃￣水狽ノよる影響を受けやすい。従って、この周波数帯を使ったシステムを構築・運用する場合、降水の把握が、非常に重要になってきている。
【０００４】
このような、降水による電波減衰の対策としては、あらかじめマージンを含めてシステムを構築する方法等がある。
【０００５】
また、従来、図６に示すように、通信に利用中の電波の受信電界強度を観測し、適応的に、送信電力や変調方式を変化させる方法がある（文献公知発明に係るものではない）。
【０００６】
図６は、従来の降水時の電波減衰量の推定・補償方法を説明する図である。まず、▲１▼：地点Ａから地点Ｂに通信用の電波（ギガＨｚ帯の電波）を送信する。次に▲２▼：地点Ｂにおいて、上記▲１▼の地点Ａの送信出力を受信レベルから算出する。次に▲３▼：地点Ｂから地点Ａに、算出値を返信する。次に▲４▼：地点Ａにおいて、算出値より図示していない無線部の送信電力制御や適応変調などの適応制御をして無線部を適応補償する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方式のうち、マージン込みのシステム構築では、マージンを取りすぎると、晴天時に、電波が飛び過ぎ、他システムへの干渉が問題になる。
【０００８】
また、電波の受信電界強度を利用する場合、都市雑音等により、正確な減衰状況の把握が難しい場合がある。また、基本的に、送受間の受信電界強度の測定をしているだけであるため、降水による電波の減衰が、時間的・空間的に、どのように発生しているかを把握することも困難である。
【０００９】
以上を踏まえ、本発明の目的は、降水時の電波減衰量の推定・補償方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の方法である。
【００１１】
（１）降水時の電波減衰量の推定・補償方法において、実際に通信で使用する無線帯域内の電波の降水時減衰傾向と、無線帯域外の電磁波の降水時減衰傾向との相互関係を予め調査して記憶し、通信時に前記無線帯域外の電磁波の測定を行い、その測定結果と記憶している前記相互関係から、前記無線帯域内の電波の減衰量を推定し、推定結果に基づき無線部を適応補償することを特徴とする降水時の電波減衰量の推定・補償方法である。
【００１２】
（２）上記１の降水時の電波減衰量の推定・補償方法において、前記無線帯域外の電磁波として、電波法適用範囲外の、周波数の高い電磁波を利用することを特徴とする降水時の電波減衰量の推定・補償方法である。
【００１３】
（３）上記２記載の降水時の電波減衰量の推定・補償方法において、前記電波法適用範囲外の、周波数の高い電磁波として、可視光領域の電磁波を利用し、見通しでの通信を行う２地点間で、可視光の送受を行い、その受光強度に基づき、前記無線帯域内の電波の減衰量を推定することを特徴とする降水時の電波減衰量の推定・補償方法である。
【００１４】
（４）上記２または３記載の降水時の電波減衰量の推定・補償方法において、無線通信を行う２地点間で、波長の異なる（周波数の異なる）複数のレーザー光源を利用し、各々の測定レベルの相対関係に基づき、前記無線帯域内の電波の減衰量を推定することを特徴とする降水時の電波減衰量の推定・補償方法。
【００１５】
（５）上記３記載の降水時の電波減衰量の推定・補償方法において、前記可視光の測定時に、受光側でパルスの有無およびパルス種別が検出可能な発光源を利用し、前記受光側で検出時のパルスの有無およびパルス種別に基づき、前記無線帯域内の電波の減衰量を推定することを特徴とする降水時の電波減衰量の推定・補償方法である。
【００１６】
（６）上記３記載の降水時の電波減衰量の推定・補償方法において、見通しでの無線通信を行う方向と、それ以外の１つまたは複数の方向の可視光領域の電磁波の測定を行い、見通し方向を含む全方向の測定強度の時間変化から、見通し方向の前記無線帯域内の電波減衰量変化を推定することを特徴とする降水時の電波減衰量の推定・補償方法である。
【００１７】
（７）上記３記載の降水時の電波減衰量の推定・補償方法において、前記可視光領域の電磁波観測の結果から推定した前記無線帯域内の電波減衰量を、周辺の気象観測データで補正することを特徴とする降水時の電波減衰量の推定・補償方法である。
【００１８】
（８）上記７記載の降水時の電波減衰量の推定・補償方法において、前記周辺の気象観測データによる前記無線帯域内の電波減衰量の補正に加え、季節情報、時刻情報でも補正することを特徴とする降水時電波減衰量の推定・補償方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下の説明では、降水時の電波減衰が著しい無線帯域の電磁波で、地点Ａ−Ｂ間で、通信を行うものとする。また、Ａ→Ｂ方向、Ｂ→Ａ方向は、基本的に同種の制御となるため、地点Ｂの無線部の制御に関する説明のみ行う。
【００２０】
図１は、本発明による降水時の電波減衰量の推定・補償方法の第１の実施の形態を説明する図である。
【００２１】
地点Ａに、発光源１１を設置し、地点Ｂに検出器１２を設置し、無線帯域内の電波として、ミリ波で、無線通信を行う。地点Ｂの検出器１２で検出される検出強度は検出レベル／アドレス変換器１３によってアドレス値に変換され、このアドレス値は、電波減衰量データを格納しているメモリ１４をアドレッシングするために利用する。
【００２２】
メモリ１４に格納した電波減衰量データは、実際に通信で使用する無線帯域内の電波の降水時減衰傾向と、無線帯域外の電磁波の降水時減衰傾向との相互関係を予め調査した結果である。
【００２３】
本実施の形態では、無線帯域内の電波としては、ミリ波を、また、無線帯域外の電磁波としては、電波法適用範囲外の電磁波である、可視光を利用する。
【００２４】
この場合、可視光の減衰量（検出強度）と、降水時のミリ波の電波減衰量との関係を、予め調査して求め、電波減衰量データとして、メモリ１４に格納しておく。
【００２５】
地点Ｂの検出器１２で検出された検出強度の情報を、変換器１３によってアドレスに変換し、このアドレス値で、メモリ１４に格納してある電波減衰量データと参照することにより、無線通信を実際に行った、ミリ波の減衰量を推定して、出力する。
【００２６】
メモリ１４で参照され推定された、電波の減衰量は、地点Ｂ無線部１５の適応制御部１６に入力され、送信出力の適応制御、変調方式の適応制御等無線部を適応補償する。
【００２７】
図２は、本発明による降水時の電波減衰量の推定・補償方法の第２の実施の形態を説明する図である。
【００２８】
地点Ａに、周波数の異なるレーザーからなる発光源２１，２２，２３を設置し、地点Ｂに検出器２４，２５，２６を設置し、無線帯域内の電波として、ミリ波で、無線通信を行う。地点Ｂの検出器２４，２５，２６で検出される検出強度は検出レベル／アドレス変換器２７によってアドレス値に変換され、このアドレス値は、電波減衰量データを格納しているメモリ２８をアドレッシングするために利用する。
【００２９】
メモリ２８に格納した電波減衰量データは、実際に通信で使用する無線帯域内の電波の降水時減衰傾向と、無線帯域外の特定電磁波の降水時減衰傾向との相互関係を予め調査した結果である。
【００３０】
本実施の形態では、無線帯域内の電波としては、ミリ波を、また、無線帯域外の電磁波としては、電波法適用範囲外の電磁波として、周波数の異なる複数のレーザー光源を利用する。
【００３１】
レーザー光源２１の周波数をｆ１、レーザー光源２２の周波数をｆ２、レーザー光源２３の周波数をｆ３とし、ｆ１≠ｆ２，ｆ２≠ｆ３，ｆ３≠ｆ１とすると、検出器２４，２５，２６では、各々の周波数の値に応じて異なる量で減衰したレーザー光が観測される。
【００３２】
またこの場合、レーザー光源２１からの可視光１，レーザー光源２２からの可視光２，レーザー光源２３からの可視光３の減衰量（検出強度）と、降水時のミリ波の電波減衰量との関係を、予め調査して求め、電波減衰量データとして、メモリ２８に格納しておく。
【００３３】
電磁波は、周波数によって、降水時の減衰量が異なる。また、気象状況によって、各光の減衰状況の相対関係も異なる。メモリ２８には、このような、気象状況と、各光の減衰パターンの関係を踏まえたデータを格納しておく。よって、変換器２７では、３系統の光の強度情報をもとに、こうしたデータをアドレッシングできるように、アドレス生成を行う。
【００３４】
地点Ｂの検出器２４，２５，２６で検出された検出強度の情報を、変換器１３によってアドレス値に変換し、このアドレス値で、メモリ２８に格納してある電波減衰量データと参照することにより、無線通信を実際に行った、ミリ波の減衰量を推定して、出力する。
【００３５】
メモリ２８で参照され推定された、無線帯域の電波減衰量は、地点Ｂ無線部２９の適用制御部２１０に入力され、送信出力の適応制御、変調方式の適応制御等無線部を適応補償する。
【００３６】
図３は、本発明による降水時の電波減衰量の推定・補償方法の第３の実施の形態を説明する図である。
【００３７】
地点Ａに、発光源３１を設置し、地点Ｂに検出器３２を設置し、無線帯域内の電波として、ミリ波で、無線通信を行う。地点Ｂの検出器３２で検出された検出強度は検出レベル／アドレス変換器３３によってアドレス値に変換され、このアドレス値は、電波減衰量データを格納したメモリ３４をアドレッシングするために利用する。
【００３８】
メモリ３４に格納した電波減衰量データは、実際に通信で使用する無線帯域内の電波の降水時減衰傾向と、無線帯域外の電磁波の降水時減衰傾向との相互関係を予め調査した結果である。
【００３９】
本実施の形態では、無線帯域内の電波としては、ミリ波を、また、無線帯域外の電磁波としては、受光側でパルスの有無およびパルス種別が検出可能な発光源を利用する。
【００４０】
発光源３１の発光レベルを、「レベル弱」、「レベル中」、「レベル強」の三つの発光レベルに対応するパルスパターン１、パルスパターン２、パルスパターン３で、一定時間毎に変化させる。また、発光源３１を、各パルスパターンで点滅させる。
【００４１】
このことにより、地点Ｂの検出器３２では、パルス光の検出の有無に加え、パルスの種別も検出できる。
【００４２】
またこの場合、パルスパターン３のみが検出されたときの電波減衰量と、パルスパターン２および３の二つのパルスパターンが検出されたときの電波減衰量と、パルスパターン１から３の全てのパルスパターンが検出されたときの電波減衰量と、降水時のミリ波の減衰量との関係を、予め調査して求め、電波減衰量データとして、メモリ３４に格納しておく。
【００４３】
地点Ｂの検出器３２で検出された光の検出強度および検出できたパターン種別の情報は、変換器３３によってアドレス値に変換される。このアドレス値で、メモリ３４に記憶してある電波減衰量データと参照することにより、無線通信を実際に行った、ミリ波の減衰量を推定して、出力する。
【００４４】
メモリ３４で参照され推定された、無線帯域の電波減衰量は、地点Ｂ無線部３５の適応制御部３６に入力され、送信出力の適応制御、変調方式の適応制御等無線部を適応補償する。
【００４５】
図４は、本発明による降水時の電波減衰量の推定・補償方法の第４の実施の形態を説明する図である。
【００４６】
地点Ａおよび、地点Ｂの周辺地点Ｂ１からＢ７に発光源４１を設置し、地点Ｂに８個の検出部からなる検出器４２を設置し、無線帯域内の電波として、ミリ波で、無線通信を行う。この際、検出器４２で、各々の方向からの光のレベル検出を行う。
【００４７】
地点Ａおよび、地点Ｂの周辺地点Ｂ１からＢ７の各系統の発光源４１は、その発光強度が一定で、地点Ｂの検出器４２で検出される各発光源４１からの検出結果は、各検出結果毎に、検出レベル／アドレス変換器４３，‥，４３によってアドレス値に変換され、このアドレス値は、電波減衰量データを格納しているメモリ４４，‥，４４をアドレッシングするために利用する。
【００４８】
メモリ４４，‥，４４に格納した電波減衰量データは、実際に通信で使用する無線帯域内の電波の降水時減衰傾向と、無線帯域外の電磁波の降水時減衰傾向との相互関係を予め調査した結果である。
【００４９】
本実施の形態では、無線帯域内の電波としては、ミリ波を、また、無線帯域外の電磁波としては、電波法適用範囲外の電磁波である、可視光を利用する。
【００５０】
この場合、地点Ａ，地点Ｂ１からＢ７の各系統での減衰量（検出強度）と、降水時のミリ波の電波減衰量との関係を、予め調査して求め、電波減衰量データとして、地点毎（各系統毎）に各メモリ４４，‥，４４に格納しておく。
【００５１】
地点Ｂの検出器４２で検出された検出強度の情報は、変換器４３，‥，４３によってアドレス値に変換される。このアドレス値で、各メモリ４４，‥，４４に記憶してある電波減衰量データと参照することにより、無線通信を実際に行った、ミリ波の減衰量を推定して、出力する。
【００５２】
各系統のメモリ４４，‥，４４からの電波減衰量の推定値は、判定器４５に入力される。判定器４５は、単位時間あたりの、各系統の推定減衰量の変化を判定し、全ての判定結果を統合し、アドレス値として出力する。
【００５３】
メモリ４６には、あらかじめ測定した、地点Ｂ周辺の気象変化を予測するための情報を格納してあり、判定器４５からのアドレス値で、これを参照する。
【００５４】
参照した気象変化情報は、地点Ｂ無線部４７の適応制御部４８に入力され、送信出力の適応制御、変調方式の適応制御等無線部を適応補償する。
【００５５】
図５は、本発明による降水時の電波減衰量の推定・補償方法の第５の実施の形態を説明する図である。
【００５６】
地点Ａに発光源５１を設置し、地点Ｂに検出器５２を設置し、無線帯域内の電波として、ミリ波で、無線通信を行う。地点Ｂの検出器５２で検出される検出強度は検出レベル／アドレス変換器５３によってアドレス値に変換され、このアドレス値は、電波減衰量データを格納しているメモリ５４をアドレッシングするために利用する。
【００５７】
メモリ５４に格納した電波減衰量データは、実際に通信で使用する無線帯域内の電波の降水時減衰傾向と、無線帯域外の電磁波の降水時減衰傾向との相互関係を予め調査した結果である。
【００５８】
本実施の形態では、無線帯域内の電波としては、ミリ波を、また、無線帯域外の電磁波としては、電波法適用範囲外の電磁波である、可視光を利用する。
【００５９】
この場合、可視光の減衰量（検出強度）と、降水時のミリ波の電波減衰量との関係を、予め調査して求め、電波減衰量データとして、メモリ５４に格納しておく。
【００６０】
地点Ｂの検出器５２で検出された検出強度情報は、変換器５３によってアドレス値に変換される。このアドレス値で、メモリ５４に格納してある電波減衰量データと参照することにより、無線通信を実際に行った、ミリ波の減衰量を推定して、出力する。
【００６１】
メモリ５４からの電波減衰量の推定値は、判定器５５に入力される。判定器５５には、さらに、周辺の気象観測データ（アメダスの観測情報等）を入力しておく。
【００６２】
判定器５５では、光の観測に基づく減衰量推定値を気象データで補正し、結果をアドレス値として出力する。メモリ５６には、あらかじめ観測した、地点Ｂ周辺の気象状況から減衰推定を補正するためのデータが格納してあるので、判定器５５からのアドレス値で、これを参照し、電波減衰量の補正を行う。
【００６３】
補正された電波減衰量情報は、地点Ｂ無線部５７の適応制御部５８に入力され、送信出力の適応制御、変調方式の適応制御等無線部を適応補償する。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態によれば、帯域外の電磁波として、電波法適用範囲外の、周波数の高い電磁波（例えば可視光領域の電磁波）を利用するので、他システムへの干渉がほとんど無くなるため、推定手段の自由度が増す。これにより、降水時の電波の減衰量を、時間的・空間的に把握できるようなシステムも、比較的簡単に構成することが可能となる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、降水時の電波の減衰量の推定・補償方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による降水時の電波減衰量の推定・補償方法の第１の実施の形態を説明する図である。
【図２】本発明による降水時の電波減衰量の推定・補償方法の第２の実施の形態を説明する図である。
【図３】本発明による降水時の電波減衰量の推定・補償方法の第３の実施の形態を説明する図である。
【図４】本発明による降水時の電波減衰量の推定・補償方法の第４の実施の形態を説明する図である。
【図５】本発明による降水時の電波減衰量の推定・補償方法の第５の実施の形態を説明する図である。
【図６】従来の降水時の電波減衰量の推定・補償方法を説明する図である。
【符号の説明】
１１：発光源、１２：検出器、１３：検出レベル／アドレス変換器、１４：メモリ、１５：地点Ｂ無線部、１６：地点Ｂ無線部内の適応制御部、２１〜２３：発光源、２４〜２６：検出器、２７：検出レベル／アドレス変換器、２８：メモリ、２９：地点Ｂ無線部、２１０：地点Ｂ無線部内の適応制御部、３１：発光源３２：検出器、３３：検出レベル／アドレス変換器、３４：メモリ、３５：地点Ｂ無線部、３６：地点Ｂ無線部内の適応制御部、４１：発光源、４２：検出器、４３：検出レベル／アドレス変換器、４４：メモリ、４５：判定器、４６：メモリ、４７：地点Ｂ無線部、４８：地点Ｂ無線部内の適応制御部、５１：発光源、５２：検出器、５３：検出レベル／アドレス変換器、５４：メモリ、５５：判定器、５６：メモリ、５７：地点Ｂ無線部、５８：地点Ｂ無線部内の適応制御部。
【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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