(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、無線通信装置の少なくとも一方に位置変動が起きた場合に、無線通信の信号品質を維持した通信を実現できる無線通信装置、無線通信方法及びプログラムを提供することにある。【解決手段】  本発明の一態様における無線通信装置は、他の無線通信装置とポイントツーポイント無線通信を行う指向性ビームを制御するビーム制御部と、前記他の無線通信装置に位置変動が有った場合、前記他の無線通信装置の位置変動後の位置情報を受信する位置情報受信部と、を備え、前記ビーム制御部は前記位置情報に基づいて前記ビームを制御する。【選択図】      図１
2016086291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信装置とポイントツーポイント無線通信を行う指向性ビームを制御するビーム制御部と、
前記他の無線通信装置に位置変動が有った場合、前記他の無線通信装置の位置変動後の位置情報を受信する位置情報受信部と、を備え、
前記ビーム制御部は前記位置情報に基づいて前記ビームを制御することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置は前記他の無線通信装置の位置変動情報を取得する位置変動取得部をさらに備え、
前記位置情報受信部は前記位置変動情報に基づいて前記位置情報を受信することを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項１及び２に記載の無線通信装置は前記他の無線通信装置の位置変動量を取得する位置変動量取得部をさらに備え、
前記ビーム制御部は前記位置変動量が閾値以上である場合、前記ビームを制御することを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項１及び２に記載の無線通信装置は受信信号品質を検出する受信信号品質検出部をさらに備え、
前記ビーム制御部は前記受信信号品質の劣化が閾値以上である場合、前記ビームを制御することを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信装置は前記位置情報を受信する場合に制御を行う位置受信制御部をさらに備え、
前記位置受信制御部は前記ビームのビーム幅を拡大することを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信装置であって、
前記位置受信制御部は前記受信信号品質の劣化の程度に基づいて前記ビーム幅の拡大量を制御することを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
請求項４に記載の無線通信装置は前記位置情報を受信するための制御を行う位置受信制御部をさらに備え、
前記位置受信制御部は周波数帯域、１シンボルあたりのビット割り当て数、または符号化率の少なくともいずれかひとつを、データを受信する場合の周波数帯域、１シンボルあたりのビット割り当て数、または符号化率よりも小さくすることを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
請求項１及び２に記載の無線通信装置は前記位置情報を受信する位置受信アンテナをさらに備え、
前記位置受信アンテナのビーム幅は前記ビームのビーム幅よりも広いことを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
請求項１及び２に記載の無線通信装置は前記無線通信装置に位置変動があった場合、前記無線通信装置の位置変動後の位置情報を検出し、前記ビーム制御部へ送信する位置センサをさらに備え、
前記ビーム制御部は受信した前記無線通信装置の位置情報と前記他の無線装置の位置情報とに基づいて前記ビームを制御することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１０】
第一の無線通信装置と第二の無線通信装置とがポイントツーポイント無線通信を行う無線通信方法であって、
前記第二の無線通信装置に位置変動が有った場合、前記第一の無線通信装置は前記第二の無線通信装置の移動後の位置情報を受信し、前記第一の無線通信装置は前記位置情報に基づいて前記第一の無線通信装置のビームを制御する、無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポイントツーポイントで無線通信を行う無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポイントツーポイント無線通信では、２つの無線通信装置がポイントツーポイントの無線リンクを介してデジタル通信を行う。ポイントツーポイント無線通信で使用される無線通信装置は、アンテナから放射されるビームのビーム幅を絞って通信を行うことで、高品質で高効率な通信を確立する。したがって、無線通信装置は、絞られたビーム幅で他の無線通信装置と通信可能なようにビームの方向等を設定された上で、構造物に設置されている。しかし、無線通信装置が設置される構造物は、自然現象に起因して振動や状態変化が生じる。自然現象とは、例えば風や地震である。構造物に振動や状態変化があると、設置されている無線通信装置に位置変動が起こり、設定されたビーム方向等にズレが生じる。その結果、通信信号の品質が劣化するという問題がある。
【０００３】
上述の問題を解決する技術として、例えば、特許文献１および２に開示されている技術がある。特許文献１および２には、基地局と移動端末との間の無線通信において、移動端末がビーム制御を行う技術が開示されている。ここで移動端末とは、移動する無線通信装置のことを指す。
【０００４】
特許文献１は、移動端末の回動、傾きまたは所在位置の情報に基づいて、移動端末が基地局方向にアンテナのビーム制御を行うという技術を開示している。
【０００５】
特許文献２は、移動端末が一度基地局と通信を確立した基準位置から、移動端末の位置変動が検出された場合、移動端末の位置変動量に基づいてアンテナが放射するビーム角度を修正できるという技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６４７４１号公報
【特許文献２】特開２０１３−５５６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１および２に開示されている技術を適用すると、無線通信装置は、自装置に位置変動が有った場合、自装置の位置変動量に基づいてビーム制御を行うことができる。しかし、無線通信装置は、自装置に位置変動が無かった場合、他の無線通信装置に位置変動が有ったとしても、他の無線通信装置の位置に関する情報を取得しない。したがって、位置変動が無かった無線通信装置は、他の無線通信装置に対してビーム制御を行うことができず、信号品質は劣化するという問題が生じる。同様に、双方の無線通信装置が位置変動した場合も、無線通信の信号品質は劣化するという問題が生じる。
【０００８】
本発明の目的は、無線通信装置の少なくとも一方に位置変動が起きた場合に、無線通信の信号品質を維持した通信を実現できる無線通信装置、無線通信方法及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】
【０００９】
本発明の一態様における無線通信装置は、他の無線通信装置とポイントツーポイント無線通信を行う無線通信装置であって、前記他の無線通信装置の位置情報を受信する位置情報受信手段と、前記無線通信装置のビームを制御するビーム制御手段と、を備え、前記他の無線通信装置に位置変動が有った場合、前記ビーム制御手段は前記他の無線通信装置の前記位置情報に基づいて前記ビームを制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明における第１の効果は、ポイントツーポイント無線通信を行う無線通信装置において、無線通信装置の少なくとも一方に位置変動が起きた場合に、無線通信の信号品質を維持した通信を実現できる点である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における無線通信装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態における無線通信装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態における無線通信装置２００の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態における無線通信装置２００の動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態における無線通信装置３００の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施の形態における無線通信装置３００の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の第４の実施の形態における無線通信装置４００の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施の形態における無線通信装置４００の動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の第５の実施の形態における無線通信装置５００の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施の形態における無線通信装置５００の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の第６の実施の形態における無線通信装置６００の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の第６の実施の形態における無線通信装置６００の動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の第７の実施の形態における無線通信装置７００の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、本発明の第７の実施の形態における無線通信装置７００の動作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】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面及び明細書記載の各実施の形態において、同様の機能を備える構成要素には同様の符号が与えられている。
【００１３】
［第１の実施の形態］
本発明の無線通信装置の第１の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、図１を参照し、第１の実施の形態の構成例について説明する。図１は第１の実施の形態における無線通信装置１００の構成例を示すブロック図である。第１の実施の形態における無線通信装置１００は、ポイントツーポイントの無線リンクを介して他の無線通信装置１０と接続される。また、無線通信装置１００は、ポイントツーポイントの無線リンクのためのアンテナ１１を備えている。本発明の無線通信装置１００は、位置変動取得部１０１、位置情報受信部１０２、ビーム制御部１０３から構成される。
【００１４】
位置変動取得部１０１は、他の無線通信装置１０から位置変動情報を取得する。位置変動情報とは、他の無線通信装置１０に位置変動が有ったことを示す情報である。本実施の形態では、他の無線通信装置１０に位置変動が有った場合、他の無線通信装置１０が位置変動情報を位置変動取得部１０１へ送信するものとする。しかし、位置変動取得部１０１が位置変動情報を取得する構成はこれに限らない。例えば、位置変動取得部１０１は、他の無線通信装置１０に位置変動情報を要求してから位置変動情報を取得しても良い。また、無線通信装置１００が他の無線通信装置１０の位置情報変動を検出できるような構成（第２及び３の実施の形態に記載する。）を備えることにより、位置変動情報を取得しても良い。位置変動取得部１０１は、取得した位置変動情報を位置情報受信部１０２へ送信する。
【００１５】
位置情報受信部１０２は、位置変動取得部１０１から位置変動情報を受信する。位置情報受信部１０２は、位置変動情報に基づいて他の無線通信装置１０から他の無線通信装置１０の位置変動後の位置情報を受信する。位置情報とは、例えば、ＧＰＳ衛星等が観測する他の無線通信装置１０の現在位置情報をいう。しかし、位置情報は他の無線通信装置１０の方向へビームを制御できるような情報であれば良く、これに限らない。本実施の形態では、位置情報受信部１０２は、位置変動情報に基づいて他の無線通信装置１０の位置情報を受信するが、位置情報受信部１０２は、位置変動取得部１０１が位置変動情報を受信するのと同時に他の無線通信装置１０から位置変動後の位置情報を受信しても良い。この場合、位置情報受信部１０２は位置変動情報を受信する必要はない。また、位置情報は、本実施の形態のように他の無線通信装置１０から送信されても良いし、他の無線通信装置１０を介さず、ＧＰＳ衛星等の観測装置から直接送信されても良い。位置情報受信部１０２は、受信した位置情報をビーム制御部１０３へ送信する。
【００１６】
ビーム制御部１０３は、位置情報受信部１０２から他の無線通信装置１０の位置情報を受信する。ビーム制御部１０３は、受信した位置情報に基づいて最適なビーム制御処理を算出する。最適なビーム制御処理とは、主にビームの角度（方向）の制御であるが、これに限らない。例えば、ビーム幅、ビーム強度等の制御を含んでいても良い。ビーム制御部１０３は、算出したビーム制御処理に基づいてビーム制御信号を生成する。ビーム制御部１０３は、ビーム制御信号に基づいてアンテナ１１のビームを制御する。
【００１７】
アンテナ１１は、ビーム制御部１０３が送信したビーム制御信号に基づいて制御されたビームを生成する。
【００１８】
本実施の形態において、位置変動取得部１０１が位置変動情報を取得しなかった場合、位置情報受信部１０２は他の無線通信装置１０の位置情報を受信せず、ビーム制御部１０３はアンテナ１１のビーム制御を行わない。しかし、無線通信装置１００の構成はこれに限らない。例えば、位置情報受信部１０２は、一定時間ごとに他の無線通信装置１０から位置情報を受信し、位置変動取得部１０１から位置変動情報を受信した場合に、位置変動後の位置情報をビーム制御部１０３へ送信し、ビーム制御部１０３は位置情報に基づいてアンテナ１１のビームを制御する構成としても良い。また、位置情報受信部１０２は、一定時間ごとに他の無線通信装置１０の位置情報を受信し、その都度ビーム制御部１０３へ位置情報を送信するものとし、ビーム制御部１０３は、位置変動取得部１０１から位置変動情報を受信した場合に、位置変動後の位置情報に基づいてアンテナ１１のビームを制御する構成としても良い。
【００１９】
本実施の形態では、図１を参照し、位置変動取得部１０１は、位置情報受信部１０２と接続される独立した構成として説明した。しかし、位置変動取得部１０１は、位置情報受信部１０２またはビーム制御部１０３の内部に備える構成としても良い。また、位置変動取得部１０１は、ビーム制御部１０３と接続される独立した構成としても良い。
【００２０】
図２は、本発明の無線通信装置の第１の実施の形態による処理動作を示したフローチャートである。図２を参照して、本発明の第１の実施の形態による処理動作を説明する。
【００２１】
位置変動取得部１０１は、他の無線通信装置１０から位置変動情報を取得する（ステップＳ１１）。位置変動情報とは、他の無線通信装置１０に位置変動が有ったことを示す情報である。位置変動取得部１０１は、位置変動情報を取得できたか否かで、他の無線通信装置１０に位置変動が有ったか否かを判断する（ステップＳ１２）。本実施の形態では、他の無線通信装置１０に位置変動が有った場合、他の無線通信装置１０が位置変動情報を位置変動取得部１０１へ送信するものとする。しかし、位置変動取得部１０１が位置変動情報を取得する構成はこれに限らない。例えば、位置変動取得部１０１は、他の無線通信装置１０に位置変動情報を要求してから位置変動情報を取得しても良い。また、無線通信装置１００が他の無線通信装置１０の位置情報変動を検出できるような構成（第２及び３の実施の形態に記載する。）を備えることにより、位置変動情報を取得しても良い。位置変動取得部１０１は、取得した位置変動情報を位置情報受信部１０２へ送信する。
【００２２】
位置情報受信部１０２は、位置変動取得部１０１から位置変動情報を受信し、位置変動情報に基づいて他の無線通信装置１０から他の無線通信装置１０の位置変動後の位置情報を受信する（ステップＳ１３）。位置情報とは、例えば、ＧＰＳ衛星等が観測する他の無線通信装置１０の現在位置情報をいう。しかし、位置情報は他の無線通信装置１０の方向へビームを制御できるような情報であれば良く、これに限らない。本実施の形態では、位置情報受信部１０２は、位置変動情報に基づいて他の無線通信装置１０の位置情報を受信するが、位置情報受信部１０２は、位置変動取得部１０１が位置変動情報を受信するのと同時に他の無線通信装置１０から位置情報を受信しても良い。この場合、位置情報受信部１０２は位置変動情報を受信する必要はない。また、位置情報は、本実施の形態のように他の無線通信装置１０から送信されても良いし、他の無線通信装置を介さず、ＧＰＳ衛星等の観測装置から直接送信されても良い。位置情報受信部１０２は、受信した位置情報をビーム制御部１０３へ送信する。
【００２３】
ビーム制御部１０３は、位置情報受信部１０２から他の無線通信装置１０の位置変動後の位置情報を受信する。ビーム制御部１０３は、受信した位置情報に基づいて最適なビーム制御処理を算出する（ステップＳ１４）。最適なビーム制御処理とは、主にビームの角度（方向）の制御であるが、これに限らない。例えば、ビーム幅、ビーム強度等の制御を含んでいても良い。ビーム制御部１０３は、算出したビーム制御処理に基づいてビーム制御信号を生成し、ビーム制御信号に基づいてアンテナ１１のビームを制御する（ステップＳ１５）。
【００２４】
アンテナ１１は、ビーム制御部１０３が送信したビーム制御信号に基づいて制御されたビームを生成する。
【００２５】
図２を参照して説明した本発明の第１の実施の形態による処理動作は、位置変動取得部１０１が位置変動情報を取得しなかった場合、位置情報受信部１０２は他の無線通信装置１０の位置情報を受信せず、ビーム制御部１０３はアンテナ１１のビーム制御を行わない。しかし、無線通信装置１００の処理動作はこれに限らない。例えば、位置情報受信部１０２は、一定時間ごとに他の無線通信装置１０から位置情報を受信し、位置変動取得部１０１から位置変動情報を受信した場合に、位置変動後の位置情報をビーム制御部１０３へ送信し、ビーム制御部１０３は位置情報に基づいてアンテナ１１のビームを制御する処理を行っても良い。また、位置情報受信部１０２は、一定時間ごとに他の無線通信装置１０の位置情報を受信し、その都度ビーム制御部１０３へ位置情報を送信するものとし、ビーム制御部１０３は、位置変動取得部１０１から位置変動情報を受信した場合に、位置変動後の位置情報に基づいてアンテナ１１のビームを制御する処理を行っても良い。
【００２６】
本発明の第１の実施の形態では、他の無線通信装置に位置変動が有った場合、無線通信装置はビーム制御を行うことができる。これにより、無線通信装置が設置される構造物に生じる自然現象に起因して振動や状態変化によって無線通信装置に位置変動が有った場合にも無線通信装置のビームを最適な状態に制御できる。したがって、受信信号品質を維持した無線通信を行うことができる。また、本発明の第１の実施の形態では、他の無線装置に位置変動があった場合にビーム制御を行うので、ビーム制御のための通信遮断回数及び時間を抑制することができ、より効率的なビーム制御を行うことができる。
【００２７】
［第２の実施の形態］
本発明の無線通信装置の第２の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
まず、図３を参照し、第２の実施の形態の構成例について説明する。図３は第２の実施の形態における無線通信装置２００の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、第２の実施の形態における無線通信装置２００は、ポイントツーポイントの無線リンクを介して他の無線通信装置２０と接続される。また、無線通信装置２００は、ポイントツーポイントの無線リンクのためのアンテナ２１を備えている。第２の実施の形態における無線通信装置２００は、位置変動取得部２０１、位置情報受信部２０２、ビーム制御部２０３、位置変動量取得部２０４から構成される。位置変動取得部２０１、位置情報受信部２０２、ビーム制御部２０３、及びアンテナ２１は、第１の実施の形態の位置変動取得部１０１、位置情報受信部１０２、ビーム制御部１０３、及びアンテナ１１と同様の機能を有するので、詳細な説明を省略する。第１の実施の形態との違いは、無線通信装置２００が、位置変動情報を取得するために位置変動量取得部２０４をさらに備える点にある。
【００２９】
位置変動量取得部２０４は、他の無線通信装置２０の位置変動量を取得する。本実施の形態では、他の無線通信装置２０に位置変動が有った場合、他の無線通信装置２０が無線通信装置２００へ自身の位置変動量を送信するものとする。しかし、位置変動量取得部２０４が位置変動量を取得する構成はこれに限らない。例えば、位置情報受信部２０２が、一定時間ごとに他の無線通信装置２０の位置情報を受信し、受信した位置情報の差分から位置変動量を算出して位置変動量取得部２０４へ送信する構成をとっても良い。位置変動量取得部２０４は、位置変動量に基づいて位置変動情報を生成し、位置変動取得部２０１へ送信する。位置変動量取得部２０４は、位置変動量が閾値以上である場合、他の無線通信装置２０に位置変動有りと判断し、位置変動量が閾値に満たない場合、他の無線通信装置２０に位置変動無しと判断する。位置変動量取得部２０４は、位置変動量が閾値以上である場合、位置変動情報を生成し位置変動取得部２０１へ送信する。
【００３０】
図３で示した無線通信装置２００の構成や位置は一例であり、可能な範囲で多様な形態を採り得る。例えば、位置変動量取得部２０４は位置情報受信２０２と接続される独立した構成としても良い。また、位置変動量取得部２０４は、位置変動取得部２０１または位置情報受信２０２の内部に備える構成としても良い。
【００３１】
図４は、本発明の無線通信装置の第２の実施の形態による処理動作を示したフローチャートである。図４を参照して、本発明の第２の実施の形態による処理動作を説明する。ただし、ステップＳ２４〜Ｓ２６までの処理動作は第１の実施の形態のステップＳ１３〜Ｓ１５と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００３２】
位置変動量取得部２０４は、他の無線通信装置２０の位置変動量を取得する（ステップＳ２１）。本実施の形態では、他の無線通信装置２０に位置変動が有った場合、他の無線通信装置２０が無線通信装置２００へ自身の位置変動量を送信するものとする。しかし、位置変動量取得部２０４が位置変動量を取得する構成はこれに限らない。例えば、位置情報受信部２０２が、一定時間ごとに他の無線通信装置２０の位置情報を受信し、受信した位置情報の差分から位置変動量を算出して位置変動量取得部２０４へ送信する構成としても良い。位置変動量取得部２０４は、位置変動量に基づいて位置変動情報を生成し、位置変動取得部２０１へ送信する。位置変動量取得部２０４は、位置変動量が閾値以上である場合、他の無線通信装置２０に位置変動有りと判断し、位置変動量が閾値に満たない場合、他の無線通信装置２０に位置変動無しと判断する（ステップＳ２２）。位置変動量取得部２０４は、位置変動量が閾値以上である場合、位置変動情報を生成し位置変動取得部２０１へ送信する（ステップＳ２３）。
【００３３】
本発明の第２の実施の形態により、位置変動量によってビーム制御を行うか否かを判断することができる。すなわち、位置変動量が少量である場合はビーム制御を行わない構成であるため、ビーム制御に係る通信中断回数や電力消費を抑えることができる。
【００３４】
［第３の実施の形態］
本発明の無線通信装置の第３の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
まず、図５を参照し、第３の実施の形態の構成例について説明する。図５は第３の実施の形態における無線通信装置３００の構成例を示すブロック図である。図５に示すように、第３の実施の形態における無線通信装置３００は、ポイントツーポイントの無線リンクを介して他の無線通信装置３０と接続される。また、無線通信装置３００は、ポイントツーポイントの無線リンクのためのアンテナ３１を備えている。第３の実施の形態における無線通信装置３００は、位置変動取得部３０１、位置情報受信部３０２、ビーム制御部３０３、及び受信信号品質検出部３０４から構成される。位置変動取得部３０１、位置情報受信部３０２、ビーム制御部３０３、及びアンテナ３１は第１の実施の形態の位置変動取得部１０１、位置情報受信部１０２、ビーム制御部１０３、及びアンテナ１１と同様の機能を有するので、詳細な説明を省略する。第１及び２の実施の形態との違いは、無線通信装置３００が位置変動情報を取得するために受信信号品質検出部３０４を備える点にある。
【００３６】
受信信号品質検出部３０４は無線通信装置３００の受信信号品質を検出する。本実施の形態では、受信信号は受信電力強度を指すが、これに限らない。受信信号品質検出部３０４は受信信号品質が最良値からどれだけ劣化したかを算出し、受信信号品質の劣化の程度に基づいて他の無線通信装置３０の位置変動の有無を判断する。受信信号品質検出部３０４は、受信信号品質の劣化が閾値以上である場合、他の無線通信装置３０に位置変動有りと判断し、受信信号品質の劣化が閾値未満である場合、他の無線通信装置３０に位置変動無しと判断する。受信信号品質の劣化が閾値以上である場合、受信信号品質検出部３０４は位置変動情報を生成し、位置変動取得部４３０１へ送信する。本実施の形態では、受信信号品質の劣化の程度に基づいて他の無線通信装置３０の位置変動の有無を判断するが、受信信号品質そのものの値で閾値を定め、位置変動の有無を判断しても良い。
【００３７】
図５で示した無線通信装置３００の構成や位置は一例であり、可能な範囲で多様な形態を採り得る。例えば、受信信号品質検出部３０４は位置変動取得部３０１または位置情報受信部３０２の内部に備える構成としても良い。受信信号品質検出部３０４を位置情報受信部３０２の内部に備える場合、位置情報受信部３０２は位置変動取得部３０１を介さずに位置変動情報を受信することができる。
【００３８】
図６は、本発明の無線通信装置の第３の実施の形態による処理動作を示したフローチャートである。図６を参照して、本発明の第３の実施の形態による処理動作を説明する。ただし、ステップＳ３４〜Ｓ３６の処理動作は第１の実施の形態のステップＳ１３〜Ｓ１５と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００３９】
受信信号品質検出部３０４は無線通信装置３００の受信信号品質を検出する（ステップＳ３１）。本実施の形態では、受信信号は受信電力強度を指すが、これに限らない。受信信号品質検出部３０４は受信信号品質が最良値からどれだけ劣化したかを算出し、受信信号品質の劣化の程度に基づいて他の無線通信装置３０の位置変動の有無を判断する（ステップＳ３２）。受信信号品質検出部３０４は、受信信号品質の劣化が閾値以上である場合、他の無線通信装置３０に位置変動有りと判断し、受信信号品質の劣化が閾値未満である場合、他の無線通信装置３０に位置変動無しと判断する。受信信号品質の劣化が閾値以上である場合、受信信号品質検出部３０４は位置変動情報を生成し、位置変動取得部４３０１へ送信する（ステップＳ３３）。本実施の形態では、受信信号品質の劣化の程度に基づいて他の無線通信装置３０の位置変動の有無を判断するが、受信信号品質そのものの値で閾値を定め、位置変動の有無を判断しても良い。
【００４０】
本発明の第３の実施の形態により、受信信号品質の劣化の程度によってビーム制御を行うか否かを判断することができる。すなわち、品質の劣化の程度が小さい場合はビーム制御を行わない構成のため、ビーム制御に係る通信中断回数や電力消費を抑えることができる。
【００４１】
［第４の実施の形態］
本発明の無線通信装置の第４の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
まず、図７を参照し、第４の実施の形態の構成例について説明する。図７は第４の実施の形態における無線通信装置４００の構成例を示すブロック図である。図７に示すように、第４の実施の形態における無線通信装置４００は、ポイントツーポイントの無線リンクを介して他の無線通信装置４０と接続される。また、無線通信装置４００は、ポイントツーポイントの無線リンクのためのアンテナ４１を備えている。第４の実施の形態における無線通信装置４００は、位置変動取得部４０１、位置情報受信部４０２、ビーム制御部４０３、受信信号品質検出部４０４、及び位置受信制御部４０５から構成される。位置情報受信部４０２、ビーム制御部４０３及びアンテナ４１は第１の実施の形態の位置情報受信部１０２、ビーム制御部１０３及びアンテナ１１と同様の機能を有するので、詳細な説明を省略する。第１乃至３の実施の形態との違いは、無線通信装置４００が、他の無線通信装置４０の位置情報を受信するためのビーム制御を行う位置受信制御部４０５をさらに備える点にある。
【００４３】
受信信号品質検出部４０４は無線通信装置４００の受信信号品質を検出する。本実施の形態では、受信信号は受信電力強度を指すが、これに限らない。受信信号品質検出部４０４は受信信号品質が最良値からどれだけ劣化したかを算出し、受信信号品質の劣化の程度に基づいて他の無線通信装置４０の位置変動の有無を判断する。受信信号品質検出部４０４は、受信信号品質の劣化が閾値以上である場合、他の無線通信装置４０に位置変動有りと判断し、受信信号品質の劣化が閾値未満である場合、他の無線通信装置４０に位置変動無しと判断する。受信信号品質の劣化が閾値以上である場合、受信信号品質検出部４０４は位置変動情報を生成し、受信信号品質の劣化の程度と共に位置変動取得部４４０１へ送信する。
【００４４】
位置変動取得部４０１は、受信信号品質検出部４０４から位置変動情報と受信信号品質の劣化の程度とを取得し、位置受信制御部４０５へ送信する。
【００４５】
位置受信制御部４０５は位置変動取得部４０１から位置変動情報と受信信号品質の劣化の程度とを受信する。位置受信制御部４０５はアンテナ４１のビーム幅を拡大し、他の無線通信装置４０の位置変動後の位置情報を受信する。本実施の形態では、ビーム幅の拡大量は、受信信号品質の劣化の程度に基づいて制御されるがこれに限らない。例えば、拡大量は予め定められた一定量であっても良い。ビーム幅を拡大すると利得は低下するが、位置情報はデータ量が少ないため、例えば、通信の帯域幅を抑えるなどしてビットレートを抑えることで、低利得でも正確に送受信することができる。他の無線通信装置４０の位置情報を受信するための構成はこれに限らない。例えば、位置受信制御部４０５はビーム幅の拡大を行わない代わりにキャリア周波数を低くする構成をとっても良い。低い周波数は直進性が低いため、位置変動量が少ない場合は信号の送受信が可能である。さらに、位置受信制御部４０５は利用する周波数帯域、１シンボルあたりのビット割り当て数、または符号化率の少なくともいずれかひとつを小さくする構成をとっても良い。位置情報はデータ量が少ないので、周波数帯域、１シンボルあたりのビット割り当て数、または符号化率を小さくしてビットレートを抑えることにより、正確に送受信することができる。位置受信制御部４０５は受信した位置情報を位置情報受信部４０２へ送信する。
【００４６】
図８は、本発明の無線通信装置の第４の実施の形態による処理動作を示したフローチャートである。図８を参照して、本発明の第４の実施の形態による処理動作を説明する。ただし、ステップＳ４５〜Ｓ４７の処理動作は第１の実施の形態のステップＳ１３〜Ｓ１５と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００４７】
受信信号品質検出部４０４は無線通信装置４００の受信信号品質を検出する（ステップＳ４１）。受信信号品質検出部４０４は受信信号品質が最良値からどれだけ劣化したかを算出し、受信信号品質の劣化の程度に基づいて他の無線通信装置３０の位置変動の有無を判断する（ステップＳ４２）。受信信号品質検出部４０４は、受信信号品質の劣化が閾値以上である場合、他の無線通信装置３０に位置変動有りと判断し、受信信号品質の劣化が閾値未満である場合、他の無線通信装置３０に位置変動無しと判断する。受信信号品質の劣化が閾値以上である場合、受信信号品質検出部４０４は位置変動情報を生成し、受信信号品質の劣化の程度と共に位置変動取得部４０１へ送信する（ステップＳ４３）。
【００４８】
位置変動取得部４０１は、受信信号品質検出部４０４から位置変動情報と受信信号品質の劣化の程度とを取得する。位置変動取得部４０１は、取得した位置変動情報を位置受信制御部４０５へ送信する。
【００４９】
位置受信制御部４０５は位置変動情報と受信信号品質の劣化の程度とを受信する。位置受信制御部４０５は、受信信号品質の劣化の程度に基づいてビームの拡大量を制御し、アンテナ４１のビーム幅を拡大する（ステップＳ４４）。本実施の形態では、ビーム幅の拡大量は、受信信号品質の劣化の程度に基づいて制御されるがこれに限らない。例えば、拡大量は予め定められた一定量であっても良い。位置受信制御部４０５は、他の無線通信装置４０の位置情報を受信し、位置情報受信部４０２へ送信する。
【００５０】
図８を参照して説明した本発明の第４の実施の形態による処理動作は、位置受信制御部４０５が他の無線通信装置４０の位置情報を受信するときにビーム幅を大きくする場合の処理動作である。位置受信制御部４０５は、ビーム幅の拡大を行わない代わりにキャリア周波数を低くする構成をとっても良い。さらに、位置受信制御部４０５は、周波数帯域、１シンボルあたりのビット割り当て数、または符号化率の少なくともいずれかひとつを小さくする構成をとっても良い。
【００５１】
本発明の第４の実施の形態により、他の無線通信装置４０との通信信号品質が劣化している場合でも、正確に他の無線通信装置４０の位置情報を受信することができ、ビーム制御の精度が向上させることができる。さらに、ビームの拡大量を信号品質の劣化の程度に基づいて制御するため、少しの劣化であればビーム幅の拡大量は小さくなる。これにより利得の低下を抑え、ビットレートを向上させることができるため、位置情報の通信に係る時間を抑えることができる。
【００５２】
［第５の実施の形態］
本発明の無線通信装置の第５の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００５３】
まず、図９を参照し、第５の実施の形態の構成例について説明する。図９は第５の実施の形態における無線通信装置５００の構成例を示すブロック図である。図９に示すように、第５の実施の形態における無線通信装置５００は、ポイントツーポイントの無線リンクを介して他の無線通信装置５０と接続される。また、無線通信装置５００は、ポイントツーポイントの無線リンクのためのアンテナ５１を備えている。第５の実施の形態における無線通信装置５００は、位置変動取得部５０１、位置情報受信部５０２、ビーム制御部５０３、位置受信アンテナ５０４から構成される。位置変動取得部５０１、位置情報受信部５０２、ビーム制御部５０３は第１の実施の形態の位置変動取得部１０１、位置情報受信部１０２、ビーム制御部１０３と、と同様の機能を有するので、詳細な説明を省略する。第１乃至４の実施の形態との違いは、無線通信装置５００が他の無線通信装置５０の位置情報を受信するための位置受信アンテナ５０４をさらに備える点にある。
【００５４】
位置受信アンテナ５０４は、位置変動取得部５０１から位置変動情報を受信する。位置受信アンテナ５０４は、位置変動情報に基づいて他の無線通信装置５０から他の無線通信装置５０の位置変動後の位置情報を受信する。本実施の形態では、位置受信アンテナ５０４のビーム特性は無指向性とするが、これに限らない。例えば、位置受信アンテナ５０４のビーム特性は指向性でも良い。この場合、ビーム幅がアンテナ５１のビーム幅より大きいことが望ましい。すなわち、予め想定される他の無線通信装置５０の位置変動量に応じてアンテナのビーム幅を広く設定されることが望ましい。位置受信アンテナ５０４は、受信した位置情報を位置情報受信部５０２へ送信する。
【００５５】
図１０は、本発明の無線通信装置の第５の実施の形態による処理動作を示したフローチャートである。図１０を参照して、本発明の第５の実施の形態による処理動作を説明する。ただし、ステップＳ５４〜Ｓ５５の処理動作は第１の実施の形態のステップＳ１４〜Ｓ１５と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５６】
位置変動取得部５０１は、他の無線通信装置５０から位置変動情報を取得する（ステップＳ５１）。位置変動取得部５０１は、位置変動情報を取得できたか否かで、他の無線通信装置５０に位置変動が有ったか否かを判断する（ステップＳ５２）。本実施の形態では、他の無線通信装置５０に位置変動が有った場合、他の無線通信装置５０が位置変動情報を位置変動取得部５０１へ送信するものとする。しかし、位置変動取得部５０１が位置変動情報を取得する構成はこれに限らない。例えば、位置変動取得部５０１は、他の無線通信装置１０に位置変動情報を要求してから位置変動情報を取得しても良い。また、無線通信装置５００が他の無線通信装置５０の位置情報変動を検出できるような構成（第２及び３の実施の形態に記載する。）を備えることにより、位置変動情報を取得しても良い。位置変動取得部５０１は、取得した位置変動情報を位置受信アンテナ５０４へ送信する。
【００５７】
位置受信アンテナ５０４は、位置変動取得部５０１から位置変動情報を受信し、位置変動情報に基づいて他の無線通信装置５０から他の無線通信装置５０の位置変動後の位置情報を受信する（ステップＳ５３）。位置受信アンテナ５０４は、受信した位置情報を位置情報受信部５０２へ送信する。
【００５８】
位置情報受信部５０２は、位置受信アンテナ５０４から位置情報を受信し、ビーム制御部５０３へ送信する。
【００５９】
本発明の第５の実施の形態により、位置情報を受信する場合に、アンテナ５１と別のアンテナを使用することで、他の無線通信装置５０の位置変動に関わらず常に通信手段を確保することができる。
【００６０】
［第６の実施の形態］
本発明の無線通信装置の第６の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００６１】
まず、図１１を参照し、第６の実施の形態の構成例について説明する。図１１は第６の実施の形態における無線通信装置６００の構成例を示すブロック図である。図１１に示すように、第６の実施の形態における無線通信装置６００は、ポイントツーポイントの無線リンクを介して他の無線通信装置５０と接続される。また、無線通信装置６００は、ポイントツーポイントの無線リンクのためのアンテナ６１を備えている。第６の実施の形態における無線通信装置６００は、位置変動取得部６０１、位置情報受信部６０２、ビーム制御部６０３、有線通信部６０４から構成される。位置変動取得部６０１、位置情報受信部６０２、ビーム制御部６０３は第１の実施の形態の位置変動取得部６０１、位置情報受信部６０２、ビーム制御部６０３と、と同様の機能を有するので、詳細な説明を省略する。第１乃至５の実施の形態との違いは、無線通信装置６００が他の無線通信装置５０の位置情報を受信するための有線通信部６０４をさらに備える点にある。
【００６２】
有線通信部６０４は、位置変動取得部６０１から位置変動情報を受信する。有線通信部６０４は、位置変動情報に基づいて他の無線通信装置６０から他の無線通信装置６０の位置変動後の位置情報を受信する。有線通信であれば、無線通信装置の位置変動に関わらず通信手段を確保することができる。なお、位置情報の送受信に必要なビットレートは比較的低いため、回線帯域が細く、安価な有線手段でも良い。有線通信部６０４は、受信した位置情報を位置情報受信部６０２へ送信する。
【００６３】
図１２は、本発明の無線通信装置の第６の実施の形態による処理動作を示したフローチャートである。図１２を参照して、本発明の第６の実施の形態による処理動作を説明する。ただし、ステップＳ６４〜Ｓ６５の処理動作は第１の実施の形態のステップＳ１４〜Ｓ１５と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００６４】
位置変動取得部６０１は、他の無線通信装置６０から位置変動情報を取得する（ステップＳ６１）。位置変動取得部６０１は、位置変動情報を取得できたか否かで、他の無線通信装置６０に位置変動が有ったか否かを判断する（ステップＳ６２）。位置変動取得部６０１は、取得した位置変動情報を有線通信部６０４へ送信する。
【００６５】
有線通信部６０４は、位置変動取得部６０１から位置変動情報を受信し、位置変動情報に基づいて他の無線通信装置６０から他の無線通信装置６０の位置情報を受信する（ステップＳ６３）。有線通信部６０４は、受信した位置情報を位置情報受信部６０２へ送信する。
【００６６】
位置情報受信部６０２は、受信した位置情報をビーム制御部６０３へ送信する。
【００６７】
本発明の第６の実施の形態により、位置情報を受信する場合に、有線通信を使用することで、他の無線通信装置５０の位置変動に関わらず常に通信手段を確保することができる。
【００６８】
［第７の実施の形態］
本発明の無線通信装置の第７の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００６９】
まず、図１３を参照し、第７の実施の形態の構成例について説明する。図１３は第７の実施の形態における無線通信装置７００の構成例を示すブロック図である。図１３に示すように、第７の実施の形態における無線通信装置７００は、位置変動取得部７０１、位置情報受信部７０２、ビーム制御部７０３、位置センサ７０４から構成される。位置変動取得部７０１、位置情報受信部７０２、ビーム制御部７０３は第１の実施の形態の位置変動取得部７０１、位置情報受信部７０２、ビーム制御部７０３と、と同様の機能を有するので、詳細な説明を省略する。第１乃至６の実施の形態との違いは、無線通信装置７００が自身の位置変動を検出する位置センサ７０４をさらに備える点にある。
【００７０】
位置センサ７０４は、一定時間ごとに無線通信装置７００の位置情報を検出し、無線通信装置７００の位置変動の有無を判断する。位置センサ７０４は、無線通信装置７００に位置変動が有った場合、無線通信装置７００の位置変動後の位置情報を検出し、ビーム制御部７０３へ送信する。
【００７１】
ビーム制御部７０３は、位置センサ７０４から無線通信装置７００の位置情報、位置情報受信部７０２から他の無線通信装置７０の位置情報をそれぞれ受信する。ビーム制御部７０３は、受信した無線通信装置７００および他の無線通信装置７０の位置情報に基づいて最適なビーム制御処理を算出する。ビーム制御部７０３は、算出したビーム制御処理に基づいてビーム制御信号を生成する。ビーム制御部７０３は、ビーム制御信号に基づいてアンテナ７１のビームを制御する。
【００７２】
図１４は、本発明の無線通信装置の第７の実施の形態による処理動作を示したフローチャートである。図１４を参照して、本発明の第７の実施の形態による処理動作を説明する。ただし、ステップＳ７１〜Ｓ７３、及びＳ７８の処理動作は第１の実施の形態のステップＳ１１〜Ｓ１３、及びＳ１５と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００７３】
位置センサ７０４は、一定時間ごとに無線通信装置７００の位置情報を検出し（ステップＳ７４）、無線通信装置７００の位置変動の有無を判断する（ステップＳ７５）。位置センサ７０４は、無線通信装置７００に位置変動が有った場合、無線通信装置７００の位置変動後の位置情報を検出し、ビーム制御部７０３へ送信する。
【００７４】
ビーム制御部７０３は、位置センサ７０４から無線通信装置７００の位置情報を受信する（ステップＳ７６）。ビーム制御部７０３は、受信した無線通信装置７００および他の無線通信装置７０の位置情報に基づいて最適なビーム制御処理を算出する（ステップＳ７７）。
【００７５】
本発明の第７の実施の形態により、他の無線通信装置７０だけでなく、無線通信装置７００にも位置変動が有った場合に、無線通信装置７００はビーム制御を行うことができる。これにより、無線通信装置が設置される構造物に生じる自然現象に起因して振動や状態変化によって無線通信装置に位置変動があった場合にも無線通信装置のビームを最適な状態に制御できる。したがって、受信信号品質を維持した無線通信を行うことができる。
【００７６】
（付記１）
他の無線通信装置とポイントツーポイント無線通信を行う指向性ビームを制御するビーム制御部と、
前記他の無線通信装置に位置変動が有った場合、前記他の無線通信装置の位置変動後の位置情報を受信する位置情報受信部と、を備え、
前記ビーム制御部は前記位置情報に基づいて前記ビームを制御することを特徴とする無線通信装置。
【００７７】
（付記２）
付記１に記載の無線通信装置は前記他の無線通信装置の位置変動情報を取得する位置変動取得部をさらに備え、
前記位置情報受信部は前記位置変動情報に基づいて前記位置情報を受信することを特徴とする無線通信装置。
【００７８】
（付記３）
付記１及び２に記載の無線通信装置は受信信号品質を検出する受信信号品質検出部をさらに備え、
前記ビーム制御部は前記受信信号品質の劣化が閾値以上である場合、前記ビームを制御することを特徴とする無線通信装置。
【００７９】
（付記４）
付記３に記載の無線通信装置は前記位置情報を受信する場合に前記ビームを制御する位置受信制御部をさらに備え、
前記位置受信制御部は前記ビームのビーム幅を拡大することを特徴とする無線通信装置。
【００８０】
（付記５）
付記４に記載の無線通信装置であって、
前記位置受信制御部が前記ビームを制御する場合のビットレートは、前記ビーム制御部が前記ビームを制御する場合のビットレートよりも抑えられていることを特徴とする無線通信装置。
【００８１】
（付記６）
付記１及び２に記載の無線通信装置は前記位置情報を受信する位置受信アンテナをさらに備え、
前記位置受信アンテナのビーム幅は前記ビームのビーム幅よりも広いことを特徴とする無線通信装置。
【００８２】
（付記７）
付記６に記載の無線通信装置であって、
前記位置受信アンテナの放射特性は無指向性であることを特徴とする無線通信装置。
【００８３】
（付記８）
請求項６に記載の無線通信装置であって、
前記位置受信アンテナの放射特性は指向性であることを特徴とする無線通信装置。
【００８４】
（付記９）
付記１及び２に記載の無線通信装置は前記位置情報を受信する有線通信部をさらに備えることを特徴とする無線通信装置。
【００８５】
［産業上の利用可能性］
本発明の活用例として、ポイントツーポイントの無線通信装置、特に構造物に設置される無線装置、無線通信システムの中継機などがある。
【符号の説明】
【００８６】
１００、２００、…、７００    無線通信装置
１０１、２０１、…、７０１    位置変動取得部
１０２、２０２、…、７０２    位置情報受信部
１０３、２０３、…、７０３    ビーム制御部
２０４    位置変動量取得部
３０４、４０４    受信信号品質検出部
４０５    位置受信制御部
５０４    位置受信アンテナ
６０４    有線通信部
７０４    位置センサ
１１、２１、…、７１    アンテナ
１０、２０、…、７０    他の無線通信装置
【図１】
2016086291.tif 000003
【図２】
2016086291.tif 000004
【図３】
2016086291.tif 000005
【図４】
2016086291.tif 000006
【図５】
2016086291.tif 000007
【図６】
2016086291.tif 000008
【図７】
2016086291.tif 000009
【図８】
2016086291.tif 000010
【図９】
2016086291.tif 000011
【図１０】
2016086291.tif 000012
【図１１】
2016086291.tif 000013
【図１２】
2016086291.tif 000014
【図１３】
2016086291.tif 000015
【図１４】
2016086291.tif 000016