(57)【要約】【課題】基地局に関するアンテナの指向性を最適制御して通信品位の向上と接続時間の短縮化を図ること。【解決手段】基地局との接続に用いられるアンテナを備えた無線通信機器であって、アンテナにより基地局と無線通信を行う無線通信部（ＷＬＡＮ１，Ｗｉ−ＭＡＸ２）と、無線通信機器の現在位置である位置情報を取得する位置情報取得部（ＧＰＳ回路７）と、無線通信部で無線接続可能な基地局の位置に関する基地局情報を複数格納するデータベース１０と、位置情報取得部が取得した位置情報に関連する基地局に関する基地局情報をデータベースから検索し、位置情報及び基地局情報に基づいて無線通信機器のアンテナの指向性を制御する制御部５，９と、を具備する。【選択図】        図１
2007174595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局との接続に用いられるアンテナを備えた無線通信機器であって、
前記アンテナにより前記基地局と無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信機器の現在位置である位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記無線通信部で無線接続可能な基地局の位置に関する基地局情報を複数格納するデータベースと、
前記位置情報取得部が取得した位置情報に関連する基地局に関する前記基地局情報を前記データベースから検索し、前記位置情報及び前記基地局情報に基づいて前記無線通信機器のアンテナの指向性を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする無線通信機器。
【請求項２】
前記制御部は、前記位置情報取得部が取得した位置を中心にして所定の範囲に属する基地局のみを検索することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記データベースは、接続可能なネットワーク名と推定される通信速度とを格納しており、
前記制御部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報に関連するネットワーク名と通信速度とを検索し、提示部に提示すること
を特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記データベースは、各国の無線規格に関する情報を格納しており、
前記制御部は、前記位置情報取得部において取得された位置情報に関連する地域の無線規格を検索し、前記無線通信部及び前記アンテナを、当該無線規格に設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記データベースは、屋内／屋外に関する情報を格納しており、
前記制御部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報に基づいて、前記無線通信装置が屋内にあるのか屋外にあるのかを判断して、接続先を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の無線通信装置。
【請求項６】
基地局との接続に用いられるアンテナを備えた無線通信機器を用いた通信方法であって、
前記無線通信機器の現在位置を取得する位置情報取得ステップと、
前記位置情報取得ステップで取得した位置情報に関連する基地局を、前記アンテナが接続可能な基地局の位置に関する基地局情報を複数格納するデータベースから検索し、前記位置情報及び前記基地局情報に基づいて前記無線通信機器のアンテナの指向性を制御する制御ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
前記制御ステップは、前記位置情報取得ステップで取得した位置を中心にして所定の範囲に属する基地局のみを検索することを特徴とする請求項６記載の無線通信方法。
【請求項８】
前記データベースは、接続可能なネットワーク名と推定される通信速度とを格納しており、
前記制御ステップは、前記位置情報取得ステップで取得した位置情報に関連するネットワーク名と通信速度とを検索し、提示部に提示すること
を特徴とする請求項６または７記載の無線通信方法。
【請求項９】
前記データベースは、各国の無線規格に関する情報が格納しており、
前記制御ステップは、前記位置情報取得ステップにおいて取得された位置情報に関連する国の無線規格を検索し、前記アンテナにより前記基地局と無線通信を行う無線通信部及び前記アンテナを、当該無線規格に設定することを特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載の無線通信方法。
【請求項１０】
前記データベースは、屋内／屋外に関する情報を格納しており、
前記制御ステップは、前記位置情報取得ステップで取得した位置情報に基づいて、前記無線通信装置が屋内にあるのか屋外にあるのかを判断して、接続先を設定することを特徴とする請求項６から９のいずれか１つに記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機器及び無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信機器間で通信を行うためにあたって、アンテナが用いられるが、その指向性を変更することができる通信機器が提案されている。例えば、特開２００２−３３００９４号公報は、特定の無線局と通信を行う場合と、不特定の無線局と通信を行う場合とでアンテナの指向性の指向性を変更することにより、いずれの場合においても干渉の増大を防ぐとともに制御信号の伝達を効率よく行うことができる無線局を開示している。
【特許文献１】特開２００２−３３００９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した特開２００２−３３００９４号公報を含む従来の技術は、無線機器の位置情報を用いて基地局に関してアンテナの指向性を制御するための具体的な構成を開示していない。
【０００４】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、基地局に関するアンテナの指向性を最適制御して通信品位の向上と接続時間の短縮化を図ることができる無線通信機器及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、基地局との接続に用いられるアンテナを備えた無線通信機器であって、前記アンテナにより前記基地局と無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信機器の現在位置である位置情報を取得する位置情報取得部と、前記無線通信部で無線接続可能な基地局の位置に関する基地局情報を複数格納するデータベースと、前記位置情報取得部が取得した位置情報に関連する基地局に関する前記基地局情報を前記データベースから検索し、前記位置情報及び前記基地局情報に基づいて前記無線通信機器のアンテナの指向性を制御する制御部と、を具備する。
【０００６】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記制御部は、前記位置情報取得部が取得した位置を中心にして所定の範囲に属する基地局のみを検索する。
【０００７】
また、本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記データベースは、接続可能なネットワーク名と推定される通信速度とを格納しており、前記制御部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報に関連するネットワーク名と通信速度とを検索し、提示部に提示する。
【０００８】
また、本発明の第４の態様は、第１から第３のいずれか１つの態様において、前記データベースは、各国の無線規格に関する情報を格納しており、前記制御部は、前記位置情報取得部において取得された位置情報に関連する地域の無線規格を検索し、前記無線通信部及び前記アンテナを、当該無線規格に設定する。
【０００９】
また、本発明の第５の態様は、第１から第４のいずれか１つの態様において、前記データベースは、屋内／屋外に関する情報を格納しており、前記制御部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報に基づいて、前記無線通信装置が屋内にあるのか屋外にあるのかを判断して、接続先を設定する。
【００１０】
また、本発明の第６の態様は、無線通信方法であって、基地局との接続に用いられるアンテナを備えた無線通信機器を用いた通信方法であって、前記無線通信機器の現在位置を取得する位置情報取得ステップと、前記位置情報取得ステップで取得した位置情報に関連する基地局を、前記アンテナが接続可能な基地局の位置に関する基地局情報を複数格納するデータベースから検索し、前記位置情報及び前記基地局情報に基づいて前記無線通信機器のアンテナの指向性を制御する制御ステップと、を具備する。
【００１１】
また、本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記制御ステップは、前記位置情報取得ステップで取得した位置を中心にして所定の範囲に属する基地局のみを検索する。
【００１２】
また、本発明の第８の態様は、第６または第７の態様において、前記データベースは、接続可能なネットワーク名と推定される通信速度とを格納しており、前記制御ステップは、前記位置情報取得ステップで取得した位置情報に関連するネットワーク名と通信速度とを検索し、提示部に提示する。
【００１３】
また、本発明の第９の態様は、第６から第８のいずれか１つの態様において、前記データベースは、各国の無線規格に関する情報が格納しており、前記制御ステップは、前記位置情報取得ステップにおいて取得された位置情報に関連する国の無線規格を検索し、前記アンテナにより前記基地局と無線通信を行う無線通信部及び前記アンテナを、当該無線規格に設定する。
【００１４】
また、本発明の第１０の態様は、第６から第９のいずれか１つの態様において、前記データベースは、屋内／屋外に関する情報を格納しており、前記制御ステップは、前記位置情報取得ステップで取得した位置情報に基づいて、前記無線通信装置が屋内にあるのか屋外にあるのかを判断して、接続先を設定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基地局に関するアンテナの指向性が最適制御され、これによって通信品位の向上と接続時間の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信機器の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の無線通信装置は、ＷＬＡＮ（無線ＬＡＮ）回路１と、Ｗｉ-ＭＡＸ（ワイマックス)回路２から構成され、ＷＬＡＮ回路１には複数のアンテナエレメントからなる無線ＬＡＮ用アンテナ３が接続され、Ｗｉ-ＭＡＸ回路２には複数のアンテナエレメントからなるＷｉ-ＭＡＸ用アンテナ４が接続されている。アンテナの種類としては、フェーズドアレイアンテナやアダプティブアンテナ、スマートアンテナなどの可変指向性アンテナを用いることができる。
【００１８】
Ｗｉ-ＭＡＸ（ワイマックス)回路２には、Ｗｉ-ＭＡＸ用アンテナ４の指向性を制御するために複数のアンテナエレメントに入力される電波の位相を制御するためのアンテナ制御回路５が接続されている。
【００１９】
なお、無線ＬＡＮが宅内での無線通信を実現するための通信規格であるのに対して、Ｗｉ-ＭＡＸは通信距離を都市エリアにまで広げて高速で無線通信を行なえるようにした通信規格である。
【００２０】
一方、ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナ６で受信した複数のＧＰＳ衛星からの無線信号はＧＰＳ回路７に入力される。ＧＰＳ回路７は入力信号に対して所定の演算を行なうことにより位置情報を取得して出力する。無線制御回路９は、当該位置情報に基づいてＷＬＡＮ回路１やＷｉ-ＭＡＸ回路２さらにアンテナ制御回路５を制御するための制御信号を生成する。また、無線制御回路９は位置情報をもとにデータベース１０に蓄積された基地局に関する情報の検索を行なう。表示装置１１は、データベース１０の検索結果を表示する部分である。例えば、表示装置１１には、ネットワーク名及びそれに属する基地局の位置情報と通信速度などが表示される。
【００２１】
図２（Ａ）は、図１に示すデータベース１０の一例を示す図であり、無線通信機器の位置情報１９に関連して、例えば、ネットワーク名２０、基地局名２１、基地局の位置情報（緯度、経度）２２、通信速度２３などが格納されている。無線通信機器に図２（Ａ）に示すような基地局の位置に関する情報を格納しておくことにより、自局（無線通信機器）と基地局間の距離や、基地局に対する方角を算出してアンテナの指向性を制御したり、通信速度を推定することが可能になる。これらのデータ（時刻、緯度、経度、高さ）は、一般的にＧＰＳ国際標準であるＮＭＥＡフォーマットが採用されている。なお、データベース１０は変更、追加が可能である。
【００２２】
また、図２（Ｂ）は、データベース１０の他の例を示す図であり、無線通信機器の位置情報４０に関連して、例えば、無線帯域４１や通信方式４２などが格納されている。ここでの無線帯域１（２．５ＧＨｚ帯）、無線帯域２（３．５ＧＨｚ帯）、無線帯域３（５．８ＧＨｚ帯）はＷｉ-ＭＡＸで提案されている各国の無線帯域の一例である。
【００２３】
以下に、図３を参照してアンテナに入力される電波の位相を制御する具体的な方法について説明する。ここではフェーズドアレイアンテナを例にとって説明する。フェーズドアレイアンテナは図３に示すように、アンテナ群を構成する複数のアンテナエレメント３０−１〜３０−Ｎから構成される。各アンテナエレメント３０−１〜３０−Ｎは所定の間隔をもたせて配置されるので、各アンテナエレメント３０−１〜３０−Ｎに入力される電波の位相はそれぞれ異なっている。位相器３１−１〜３１−Ｎは、各アンテナエレメント３０−１〜３０−Ｎに入力された各電波の位相を電気的に任意に変更することができる。したがって、各電波すべての位相がきっちり重なるような基地局の方向から到来した電波を加算器３２で加算することによって最大の電力出力を得ることができる。それ以外の方向からの電波は互いに打ち消し合う。位相器３１−１〜３１−Ｎにおける位相の重みの与え方によってアンテナの指向性を変えることができる。上記の説明は電波の受信についての説明であるが、送信の場合も同様にこのアンテナの指向性を制御することで任意の方向に電波を放射することができる。
【００２４】
図４は、本実施形態の無線通信機器の動作を説明するためのフローチャートである。まず、初期設定として、ユーザによる優先モードなどの設定を行う。優先モード設定の具体例としては、無線ＬＡＮかＷｉ-ＭＡＸかの設定、屋内か屋外かの設定などがある。
【００２５】
次に、ＧＰＳ回路７により無線通信機器の位置情報を取得する（ステップＳ１）。次に、取得した位置情報に基づいてデータベース１０に格納された各国の無線規格に関する情報（無線帯域や通信方式など）を検索し、当該位置情報が属する国の無線規格にＷｉ−ＭＡＸ（ワイマックス）回路２及びＷｉ−ＭＡＸ用アンテナ４、又はＷＬＡＮ（無線ＬＡＮ）回路１及び無線ＬＡＮ用アンテナ３を設定する（ステップＳ２）。例えば、Ｗｉ-ＭＡＸでは、図２（Ｂ）に示すように、各国無線帯域として２．５ＧＨｚ帯、３．５ＧＨｚ帯、５．８ＧＨｚ帯が考えられているがこれらのうちから選択した任意の無線帯域に設定することができる。
【００２６】
次に、取得した位置情報に基づいてデータベース１０を検索して接続可能な無線ネットワーク（及びその基地局）のリストとそれぞれ推定される通信速度を検索し、それを表示装置１１に表示してユーザに対して提示する（ステップＳ３）。なお、このときの検索範囲としては、データベース１０の全内容を検索するのではなく、所定の範囲のみを検索するようにしてもよい。例えば、Ｗｉ-ＭＡＸにおける伝送距離は仕様の上では最大５０ｋｍとなっているが、実用的には５〜８ｋｍの範囲であると考えられる。したがって、本機器のある位置Ｘ0、Ｙ0から、例えばそれぞれ±１０ｋｍの範囲の基地局位置を検索すればよい。
【００２７】
次に、ユーザが表示されたリストを参照して希望のネットワークと通信速度を選択したことを確認する（ステップＳ３−１）。次に、ユーザによる優先モードが設定されているか否かを判断する（ステップＳ４）。ここでＮＯの場合にはステップＳ５に移行し、ＹＥＳの場合にはモード設定の内容を確認する。すなわち、まず「屋内」なのか「屋外」なのかを判断する（ステップＳ９）。これは、例えば自宅やオフィスの位置情報を予め記憶しておくことにより、当該位置に現在位置が一致すれば屋内、大きく外れていれば屋外と判断することができる。
【００２８】
判断結果が「屋外」ならばステップＳ５に移行し、「屋内」ならば次に「自宅」なのか「オフィス」なのかを判断する（ステップＳ１０）。判断結果が「オフィス」ならばオフィスのアクセスポイント（ＡＰ）をネットワーク接続先として接続する（ステップＳ１２）。また、判断結果が「自宅」ならば自宅のアクセスポイント（ＡＰ）をネットワーク接続先として接続する（ステップＳ１１）。
【００２９】
尚、屋内のときに接続する自宅若しくはオフィスのアクセスポイント（ＡＰ）は、無線ＬＡＮにより無線接続される。即ち、ＷＬＡＮ（無線ＬＡＮ）回路１と無線ＬＡＮ用アンテナ３とを使用して無線通信を行う。
【００３０】
一方、ステップＳ４の優先モードの設定がない場合あるいはステップＳ９の判断が「屋外」の場合にはステップＳ５に進む。ここでは、ステップＳ３−１においてユーザが選択した最適な無線ネットワーク及びその基地局に接続する（ステップＳ５）。次に、接続された無線ネットワーク及びその基地局との位置関係に基づいて方角を決定し、Ｗｉ-ＭＡＸ用アンテナ４の指向性を最適に制御する（ステップＳ６）。
【００３１】
即ち、屋外であれば、Ｗｉ−ＭＡＸにより無線接続される。即ち、Ｗｉ−ＭＡＸ回路２とＷｉ−ＭＡＸアンテナ４とを使用して無線通信を行う。
【００３２】
ここで、再びＧＰＳ回路７により無線通信装置の位置情報を取得し（ステップＳ７）、位置情報が移動したか否かを判断する（ステップＳ８）。ここでＮＯならばステップＳ６に戻り、ＹＥＳならばステップＳ５に戻る。
【００３３】
なお本実施形態では、無線通信機器の位置情報に基づいて屋内、屋外の判断を行なっているが、受信電力に基づいて判断してもよい。
【００３４】
図５は、変形例における無線通信機器の動作を説明するためのフローチャートである。図５のフローが図４のフローと異なる点は、図４ではユーザの設定により最適な無線ネットワークに接続するようにしたが、本変形例では、取得した位置情報に基づいてデータベース１０から接続可能な無線ネットワーク及び基地局を検索し、そのうち最も近い距離にある無線ネットワーク及び基地局に自動的に接続する（ステップＳ６）ようにしたことを特徴とする。
【００３５】
上記した実施形態によれば、基地局に関するアンテナの指向性が最適制御されるので通信品位の向上と接続時間が短縮されるとともに高速移動に対する追従性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信機器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すデータベース１０の一例を示す図である。
【図３】アンテナに入力される電波の位相を制御する具体的な方法について説明するための図である。
【図４】本実施形態の無線通信機器の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】変形例の無線通信機器の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１  ＷＬＡＮ
３  無線ＬＡＮ用アンテナ
４  Ｗｉ-ＭＡＸ用アンテナ
５  アンテナ制御回路
６  ＧＰＳアンテナ
７  ＧＰＳ回路
９  無線制御回路
１０  データベース
１１  表示装置
【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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