(57)【要約】【課題】受信品質のよい送信ビームパターンを探索するのに時間がかかる。【解決手段】第１の走査方向にビーム放射方向を変更しながらファンビームを送信し、所定の上記ファンビームの放射範囲において、上記第１の走査方向とは異なる方向にビーム放射方向を変更しながらビーム幅が狭いペンシルビームを送信し、所定の上記ペンシルビームの放射方向を送信ビームの放射方向と設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の無線装置に信号を送信する無線装置であって、
第１の走査方向にビーム放射方向を変更しながらファンビームを送信するファンビーム送信手段と、
上記ファンビーム送信手段が送信した放射方向の異なるファンビームのうち、所定のファンビームの放射範囲において、上記第１の走査方向とは異なる第２の走査方向にビーム放射方向を変更しながら、上記ファンビームよりビーム幅が狭いペンシルビームを送信するペンシルビーム送信手段と、
上記ペンシルビーム送信手段が送信した放射方向の異なるペンシルビームのうち、所定のペンシルビームの放射方向を送信ビームの放射方向と設定する送信ビーム設定手段とを、備えていることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
外部の無線装置に信号を送信する送信部と、外部の無線装置の信号を受信する受信部とを備えている無線装置であって、
上記外部の無線装置が第１の走査方向にビーム放射方向を変更しながら送信したファンビームの放射方向の異なるファンビーム、または、上記外部の無線装置が受信品質の良い上記ファンビームの放射範囲において、上記第１の走査方向とは異なる第２の走査方向にビーム放射方向を変更しながら送信した上記ファンビームよりビーム幅が狭いペンシルビームの放射方向の異なるペンシルビームの受信品質を取得する受信品質取得手段と、
上記異なるファンビームの受信品質、または、上記異なるペンシルビームの受信品質を比較して、受信品質が良いファンビーム、または、受信品質が良いペンシルビームを特定し、特定したビームを示す情報を、上記外部の無線装置に送信するビーム特定手段とを備えていることを特徴とする無線装置。
【請求項３】
外部の無線装置より送信されるファンビームを、第３の走査方向に指向方向を変更させながらファン形状のビーム受信領域にて受信するファンビーム受信手段と、
上記ファンビーム受信手段が受信に用いた指向方向の異なるファン形状のビーム受信領域のうち、所定の受信領域の範囲において、上記第３の走査方向とは異なる第４の走査方向に指向方向を変更しながら、上記ファン形状のビーム受信領域より指向性が強く受信領域が狭いペンシル状のビーム受信領域にて、送信されるファンビームを受信するペンシルビーム受信手段と、
上記ペンシルビーム受信手段が受信に用いた指向方向の異なるペンシル状のビーム受信領域のうち、所定のビーム受信領域の指向方向を受信ビームの受信方向と設定する受信ビーム設定手段とを、備えていることを特徴とする無線装置。
【請求項４】
外部の無線装置と信号を送受信する無線装置であって、
受信した上記信号の受信品質が閾値を超えるか否かを判定する受信品質判定手段と、
上記受信品質判定手段の判定結果に応じて使用するビームの種類を切り替える送信ビーム切り替え手段と、を備えていることを特徴とする無線装置。
【請求項５】
上記受信品質判定手段の判定結果に応じて使用するビームの種類の切替情報を上記外部の無線装置に送信する送信手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
【請求項６】
上記受信品質を取得する受信品質取得手段と、
上記受信品質取得手段が取得した上記受信品質を上記外部の無線装置に送信する送信手段とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
【請求項７】
外部の無線装置と信号を送受信する無線装置であって、
上記外部の無線装置から、当該外部の無線装置が使用するビームの種類を切り替える旨を示す切替情報を受信する受信部と、
上記切替情報を受信したとき、自装置の送信ビームの種類を切り替える送信ビーム切り替え手段と、を備えていることを特徴とする無線装置。
【請求項８】
外部の無線装置と信号を送受信する無線装置であって、
上記外部の無線装置が受信した信号の受信品質を示す情報を上記外部の無線装置から受信する受信部と、
上記受信品質が閾値を超えるか否かを判定する受信品質判定手段と、
上記受信品質判定手段の判定結果に応じて、使用するビームの種類を切り替える送信ビーム切り替え手段と、を備えていることを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミリ波帯の無線通信において、高品質の無線通信を実施するために、精度のよいビームパターンを高速に選択する技術が開発されている。例えば、特許文献１には、精度のよいビームパターンを高速に選択することができる無線通信装置および無線通信システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７９４２３号公報（２０１３年９月９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術は、ビームパターンがペンシルビームのようにビーム幅が狭い場合、多数のビームパターンの受信品質を比較する必要がある。そのため、受信品質のよいビームパターンを探索するのに時間がかかってしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る無線装置は、外部の無線装置に信号を送信する無線装置であって、第１の走査方向にビーム放射方向を変更しながらファンビームを送信するファンビーム送信手段と、上記ファンビーム送信手段が送信した放射方向の異なるファンビームのうち、所定のファンビームの放射範囲において、上記第１の走査方向とは異なる第２の走査方向にビーム放射方向を変更しながら、上記ファンビームよりビーム幅が狭いペンシルビームを送信するペンシルビーム送信手段と、上記ペンシルビーム送信手段が送信した放射方向の異なるペンシルビームのうち、所定のペンシルビームの放射方向を送信ビームの放射方向と設定する送信ビーム設定手段とを、備えている。
【０００６】
また、本発明の一態様に係る無線装置は、外部の無線装置に信号を送信する送信部と、外部の無線装置の信号を受信する受信部とを備えている無線装置であって、上記外部の無線装置が第１の走査方向にビーム放射方向を変更しながら送信したファンビームの放射方向の異なるファンビーム、または、上記外部の無線装置が受信品質の良い上記ファンビームの放射範囲において、上記第１の走査方向とは異なる第２の走査方向にビーム放射方向を変更しながら送信した上記ファンビームよりビーム幅が狭いペンシルビームの放射方向の異なるペンシルビームの受信品質を取得する受信品質取得手段と、上記異なるファンビームの受信品質、または、上記異なるペンシルビームの受信品質を比較して、受信品質が良いファンビーム、または、受信品質が良いペンシルビームを特定し、特定したビームを示す情報を、上記外部の無線装置に送信するビーム特定手段とを、備えている。
【０００７】
また、本発明の一態様に係る無線装置は、外部の無線装置より送信されるファンビームを、第３の走査方向に指向方向を変更させながらファン形状のビーム受信領域にて受信するファンビーム受信手段と、上記ファンビーム受信手段が受信に用いた指向方向の異なるファン形状のビーム受信領域のうち、所定の受信領域の範囲において、上記第３の走査方向とは異なる第４の走査方向に指向方向を変更しながら、上記ファン形状のビーム受信領域より指向性が強く受信領域が狭いペンシル状のビーム受信領域にて、送信されるファンビームを受信するペンシルビーム受信手段と、上記ペンシルビーム受信手段が受信に用いた指向方向の異なるペンシル状のビーム受信領域のうち、所定のビーム受信領域の指向方向を受信ビームの受信方向と設定する受信ビーム設定手段とを、備えている。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る無線装置は、外部の無線装置と信号を送受信する無線装置であって、受信した上記信号の受信品質が閾値を超えるか否かを判定する受信品質判定手段と、上記受信品質判定手段の判定結果に応じて使用するビームの種類を切り替える送信ビーム切り替え手段と、を備えている。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る無線装置は、外部の無線装置と信号を送受信する無線装置であって、上記外部の無線装置から、当該外部の無線装置が使用するビームの種類を切り替える旨を示す切替情報を受信する受信部と、上記切替情報を受信したとき、自装置の送信ビームの種類を切り替える送信ビーム切り替え手段と、を備えている。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る無線装置は、外部の無線装置と信号を送受信する無線装置であって、上記外部の無線装置が受信した信号の受信品質を示す情報を上記外部の無線装置から受信する受信部と、上記受信品質が閾値を超えるか否かを判定する受信品質判定手段と、上記受信品質判定手段の判定結果に応じて、使用するビームの種類を切り替える送信ビーム切り替え手段と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、受信品質が良いビームの放射方向を特定する時間が短縮されるという効果を奏する。
【００１２】
また、本発明の一態様によれば、受信品質を維持しつつ、それぞれの無線装置の位置（方角）のズレによる圏外耐性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態１の通信システムの要部構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態１の通信システムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、アンテナの構成とビームパターンとを示す図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態１の送信ビームを示す図である。
【図５】本実施形態１の送信される信号のフレームを示す図である。
【図６】本実施形態２の通信システムの要部構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本実施形態２の通信システムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本実施形態３の通信システムの要部構成の一例を示すブロック図である。
【図９】本実施形態３の通信システムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】変形例１の通信システムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】従来の通信システムの処理の流れ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】
【００１４】
〔実施形態１〕
本実施形態について、図１〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態に係る通信システム１について図１を用いて説明する。図１は、通信システム１の要部構成を示すブロック図である。通信システム１は、無線通信装置（無線装置）２および無線通信装置３を含む。無線通信装置２および無線通信装置３は、通信端末（無線ＬＡＮ端末）、アクセスポイント等である。なお、通信端末およびアクセスポイントは、無線通信装置２または無線通信装置３のどちらにもなり得る。無線通信装置２と無線通信装置３との間で信号の送受信が行われる。
【００１５】
次に、無線通信装置２について説明する。図１に示すように、無線通信装置２は、通信部２１および制御部２２を備える。
【００１６】
通信部２１は、外部機器と指向性アンテナ（不図示）を介して無線通信をするものである。無線通信装置２は無線通信装置３と無線通信をする。なお、無線通信装置２は、指向性アンテナの他に無指向性アンテナを備える構成であってもよい。
【００１７】
本実施形態に係るアンテナ５の構成および送信する信号の放射方向（ビーム放射方向）を示すビームの形状（ビームパターン）について図３を用いて説明する。図３は、アンテナ５の構成とビームパターンとの関係を示す図である。図３（ａ）は、アンテナ５の構成とペンシルビームパターンとの関係を示す図である。図３（ａ）に示すように、アンテナ５は格子状に配置された複数のアンテナ素子５１を備えている。アンテナ５に備わっているアンテナ素子５１のすべてを使用した場合、アンテナ５は、指向性が強く受信領域が狭い（ビーム幅が狭い）ペンシルビームパターンＦ１でペンシルビームを放射する。ペンシルビームは、後述するファンビームよりもビーム幅が狭い。図３（ｂ）および（ｃ）は、アンテナ５の構成とファンビームパターンとの関係を示す図である。図３（ｂ）に示すように、アンテナ５に備わっているアンテナ素子５１のうち、使用するアンテナ素子を中央横一列（水平方向に一列）のアンテナ素子５１ａのみに制限した場合、アンテナ５は高低広角度のファンビームパターンＦ２でファンビームを放射する。また、図３（ｃ）に示すように、アンテナ５に備わっているアンテナ素子５１のうち、使用するアンテナ素子を中央縦一列（垂直方向に一列）のアンテナ素子５１ｂのみに制限した場合、アンテナ５は方位広角度のファンビームパターンＦ３でファンビームを送信する。
【００１８】
通信部２１は受信部２１１と送信部２１２とを備える。受信部２１１は、無線通信装置３から信号を受信する。詳細には、受信部２１１は、無線通信装置３からビーコンを受信すると、ビーコンを受信したことを示すビーコン受信情報を送信ビーム切替え部２３に送信する。また、受信部２１１は受信品質が良いファンビームを示す送信ファンビーム情報を受信すると、その情報を送信ビーム切替え部２３に送信する。また、受信部２１１は受信品質が良いペンシルビームを示す送信ペンシルビーム情報を受信すると、その情報を送信ビームパターン設定部（送信ビーム設定手段）２５に送信する。送信部２１２はビーム送信指示部２４の指示に従い無線通信装置３に信号を送信する。
【００１９】
制御部２２は、送信ビーム切替え部２３、ビーム送信指示部２４および送信ビームパターン設定部２５を備える。
【００２０】
送信ビーム切替え部２３は、受信部２１１からビーコン受信情報を受信すると、ファンビーム送信指示部（ファンビーム送信手段）２４１にビーコン受信情報を送信する。また、送信ビーム切替え部２３は、送信ファンビーム情報を受信すると、ビーム送信指示部２４にその情報を送信する。ファンビーム送信指示部２４１は、当該情報を受信し、送信部２１２にファンビームの送信を指示する。また、ペンシルビーム送信指示部（ペンシルビーム送信手段）２４２は、送信ビーム切替え部２３から情報を受信し、送信部２１２にペンシルビームの送信を指示する。つまり、送信ビーム切替え部２３の情報の送信先（ファンビーム送信指示部２４１またはペンシルビーム送信指示部２４２）が、送信部２１２が送信する送信ビームの種類を決定する（送信ビームを切り替える）。
【００２１】
ビーム送信指示部２４は、ファンビーム送信指示部２４１およびペンシルビーム送信指示部２４２を備える。
【００２２】
ファンビーム送信指示部２４１は、第１の走査方向にビーム放射方向を変更しながらファンビームを送信するように送信部２１２に指示する。詳細には、ファンビーム送信指示部２４１はビーコン受信情報を受信すると、設定されている２次元座標におけるＸ軸の方向にビーム放射方向を変更しながらファンビームを送信するように送信部２１２に指示する。
【００２３】
ペンシルビーム送信指示部２４２は、上記ファンビーム送信指示部２４１が送信を指示した放射方向の異なるファンビームのうち、所定のファンビームの放射範囲において、上記第１の走査方向とは異なる第２の走査方向にビーム放射方向を変更しながら、上記ファンビームよりビーム幅が狭いペンシルビームを送信するように送信部２１２に指示する。詳細には、ペンシルビーム送信指示部２４２は、上記ファンビーム送信指示部２４１が送信を指示した放射方向の異なるファンビームのうち、受信品質が良い送信ファンビームを示す送信ファンビーム情報を受信する。ペンシルビーム送信指示部２４２は送信ファンビーム情報を受信すると、送信ファンビーム情報が示すファンビームの放射範囲において、設定されている２次元座標におけるＹ軸の方向（第２の走査方向）にビーム放射方向を変更しながらペンシルビームを送信するように送信部２１２に指示する。また、ペンシルビーム送信指示部２４２は送信ビームパターン設定部２５から送信ペンシルビーム情報を受信すると、送信ペンシルビーム情報が示すペンシルビームにて送信するように送信部２１２に指示する。
【００２４】
送信ビームパターン設定部２５は、上記ペンシルビーム送信指示部２４２が送信を指示した放射方向の異なるペンシルビームのうち、所定のペンシルビームの放射方向を送信ビームの放射方向と設定する。詳細には、送信ビームパターン設定部２５は、受信部２１１から送信ペンシルビーム情報を受信すると、送信ペンシルビーム情報をペンシルビーム送信指示部２４２に送信する。
【００２５】
次に、無線通信装置３について説明する。図１に示すように、無線通信装置３は、通信部３１、制御部３２および記憶部４０を備える。
【００２６】
通信部３１は、無指向性アンテナ（不図示）を介して外部機器と無線通信をする。無線通信装置３は無線通信装置２と無線通信をする。なお、無線通信装置３は、無指向性アンテナの他に指向性アンテナを備えている構成であってもよい。通信部３１は受信部３１１と送信部３１２とを備える。受信部３１１は、無線通信装置２から信号を受信する。詳細には、受信部３１１は、無線通信装置２が送信したファンビームの放射方向の異なるファンビームを受信する。受信部３１１は、放射方向の異なるファンビーム（送信ビーム）に含まれている信号をビーム品質モニタ部（受信品質取得手段）３６に送信する。また、受信部３１１は、無線通信装置２が送信した放射方向の異なるペンシルビームを受信する。受信部３１１は、放射方向の異なるペンシルビーム（送信ビーム）に含まれている信号をビーム品質モニタ部３６に送信する。送信部３１２は、ビームパターン特定部（ビーム特定手段）３７の指示に従い無線通信装置２に信号を送信する。
【００２７】
制御部３２は、ビーム品質モニタ部３６およびビームパターン特定部３７を備える。
【００２８】
ビーム品質モニタ部３６は、無線通信装置２が第１の走査方向にビーム放射方向を変更しながら送信したファンビームの放射方向の異なるファンビームの受信品質を取得する。また、ビーム品質モニタ部３６は、無線通信装置２が受信品質の良い上記ファンビームの放射範囲において、上記第１の走査方向とは異なる第２の走査方向にビーム放射方向を変更しながら送信した上記ファンビームよりビーム幅が狭いペンシルビームの放射方向の異なるペンシルビームの受信品質を取得する。詳細には、ビーム品質モニタ部３６は、受信した放射方向の異なるファンビームまたはペンシルビームに含まれている信号の受信品質を取得する。受信品質としては、受信信号強度検出（ＲＳＳＩ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、信号対干渉・雑音比（ＳＩＮＲ）、ビット誤り率、フレーム誤り率、パケット誤り率などを挙げることができる。ビーム品質モニタ部３６は、取得した各送信ビームの受信品質を示す受信品質情報を記憶部４０に格納する。また、ビーム品質モニタ部３６は、受信品質情報を記憶部４０に格納したことを示す信号をビームパターン特定部３７に送信する。
【００２９】
ビームパターン特定部３７は、ファンビームの受信品質、または、ペンシルビームの受信品質を比較して、受信品質が良いファンビーム、または、受信品質が良いペンシルビームを特定し、特定したビームを示す情報（送信ファンビーム情報、送信ペンシルビーム情報）を、送信部３１２を介して、上記外部機器に送信する。
【００３０】
記憶部４０は、ビーム品質モニタ部３６が取得した送信ビームの受信品質を示す受信品質情報を格納している。
【００３１】
次に、本実施形態に係る通信システム１の処理の流れについて説明する。図２は通信システム１の処理の流れを示すフローチャートである。
【００３２】
図２に示すように、無線通信装置２の受信部２１１は無線通信装置３からビーコンを受信すると（Ｓ１）、送信ビーム切替え部２３は、ファンビームに切り替える（Ｓ２）。次に、送信部２１２はファンビーム送信指示部２４１の指示に従い、設定されている２次元座標におけるＸ軸の方向（第１の走査方向）にビーム放射方向を変更しながらファンビームを送信する（Ｓ３）。ここで、ステップＳ３における「２次元座標におけるＸ軸の方向」について、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、ファンビームを示す図である。図４（ａ）に示すように、ファンビームＦ４はＸ軸の方向Ｄ１にビーム放射方向を変更しながら送信される。
【００３３】
無線通信装置３は、無指向性アンテナを介し、無線通信装置２が送信した放射方向の異なるファンビームを受信する（Ｓ４）。ビームパターン特定部３７は受信品質情報から受信品質が良い送信ファンビームａ１を特定し、送信部３１２は送信ファンビーム情報を無線通信装置２に送信する（Ｓ５）。
【００３４】
無線通信装置２は送信ファンビーム情報を受信すると、ビーム送信指示部２４は、送信するビームをペンシルビームに切り替える。（Ｓ６）。ペンシルビーム送信指示部２４２は、送信ファンビームａ１の放射範囲においてＹ軸の方向（第２の走査方向）にビーム放射方向を変更しながら、ペンシルビームを送信するように送信部２１２に指示する（Ｓ７）。ここで、ステップＳ７における「Ｙ軸の方向」について、図４を用いて説明する。図４（ｂ）は、ペンシルビームを示す図である。図４（ｂ）に示すように、ペンシルビームＦ５は、受信品質が良い送信ファンビームａ１の放射範囲Ａ１において、Ｙ軸の方向Ｄ２にビーム放射方向を変更しながら送信される。
【００３５】
無線通信装置３は、無指向性アンテナを介し、無線通信装置２が送信した放射方向の異なるペンシルビームを受信する（Ｓ８）。ビームパターン特定部３７は、受信品質が良い送信ペンシルビームａ２を特定する（Ｓ９）。なお、ステップＳ９では、上述したステップＳ５におけるファンビームをペンシルビームに置き換えた処理がなされる。
【００３６】
ビームパターン特定部３７は受信品質が良い送信ペンシルビームａ２を特定し、送信ペンシルビーム情報を無線通信装置２に送信するように、送信部３１２に指示する。
【００３７】
無線通信装置２は送信ペンシルビーム情報を受信すると、送信ペンシルビーム情報が示す送信ペンシルビームａ２を用いて送信を行う（Ｓ１０）。なお、無線通信装置２は、送信ペンシルビームａ２が示す方向に基づいて、無線通信装置３の位置する方向を特定してもよい。
【００３８】
なお、本実施形態においては、設定された２次元座標のＸ軸方向にファンビームを走査する例をあげているが、Ｙ軸方向にファンビームを走査してもよい。この場合、受信品質の良いファンビームの放射範囲において、Ｘ軸方向にペンシルビームを走査する構成としてもよい。また、無線通信装置２が、設定された２次元座標のＸ軸方向にファンビームを走査し、無線通信装置３の位置する方向を特定できない場合には、設定された２次元座標のＹ軸方向の位置を変えてから、再度、Ｘ軸方向にファンビームを走査してもよい。
【００３９】
次に、本実施形態に係る送信ビームによって送信される信号のフレーム構造について、図５を用いて説明する。図５は、本実施形態に係る送信ビームによって送信される信号のフレーム構造を示す図である。本実施形態に係る通信は、時分割多重アクセス方式（ＴＤＭＡ）で行われることを想定しているがこれに限られるものではない。図５に示すように、送信ビームによって送信される信号のフレームは、時分割多重アクセスを行う際の基本単位となる複数のスロットからなる。フレームは次のスロットによって構成されている。送信側の無線通信装置と受信側の無線通信装置とにおいて、時間の基準となる同期信号を送信するビーコン。送信ビームのそれぞれのビームパターンを示す信号を送信するビームパターンスロット。通信に用いる通信スロット（Communication Slot(CS)）。なお、送信ビームによって送信される信号は、フレームごとに時間の基準を示すビーコンを送信する構成としてもよい。
【００４０】
ここで、従来の通信システムの処理の流れについて、図１１を用いて説明する。図１１に示すように、無線通信装置２００は、無線通信装置３００からビーコンを受信する（Ｓ１０１）。無線通信装置２００はペンシルビームを用いて、送信可能なすべての方向に向けて、放射方向の異なる送信ビームを送信する（Ｓ１０２）。無線通信装置３００は、無指向性アンテナを介し、無線通信装置２００が送信した送信ビームを受信する（Ｓ１０３）。無線通信装置３００は、無線通信装置２００から受信した送信ビームから受信品質が良い送信ビーム（送信ビームパターン）を、送信ビームパターンａと特定し、受信品質が良い送信ビームが送信ビームパターンａであることを示す情報を無線通信装置２００に送信する（Ｓ１０４）。無線通信装置２００は無指向性アンテナを用いて、無線通信装置３００に信号を送信する（Ｓ１０５）。無線通信装置３００は、受信可能なすべての方向に向けて受信方向の異なるペンシル形状のビーム受信領域（受信ビームパターン）にて信号を受信する。（Ｓ１０６）。無線通信装置３００は、受信品質の良いペンシル形状のビーム受信領域を受信ビームパターンｂと特定し、受信品質が良い受信ビームパターンが受信ビームパターンｂであることを示す情報を無線通信装置２００に送信する（Ｓ１０７）。無線通信装置３００は、ビーム受信領域を受信ビームパターンｂと設定する（Ｓ１０８）。受信品質が良い受信ビームパターンが受信ビームパターンｂであることを示す情報を受信すると、無線通信装置２００は、送信ビームを送信ビームパターンａに設定する（Ｓ１０９）。
【００４１】
上述のように、従来の通信システムでは、無線通信装置２００はペンシルビームを用いて、送信可能なすべての方向に、送信ビームを送信する。無線通信装置３００は無線通信装置２００から送信された送信ビームのうち受信品質が良い送信ビーム（送信ビームパターン）を特定する。一方、本実施形態に係る通信システムでは、無線通信装置２は受信品質が良い送信ファンビームが示す放射範囲において、設定されている２次元座標におけるＹ軸の方向にビーム放射方向を変更しながらペンシルビームを無線通信装置３に送信する。無線通信装置３は、無線通信装置２から受信した送信ビームから受信品質が良い送信ビーム（送信ビームパターン）を特定する。したがって、本発明の参考形態に係る無線通信装置２００に比べ、無線通信装置２が送信するペンシルビームパターンの数を低減することができる。
【００４２】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図６および図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態に係る通信システム１ａにおいて、実施形態１の通信システム１と同様な構成の説明は省略する。
【００４３】
通信部２１ａは、指向性アンテナ（不図示）を介して外部機器と無線通信をする。無線通信装置２ａは、指向性アンテナの他に無指向性アンテナを備える構成であってもよい。通信部２１ａは受信部２１１ａと送信部２１２ａとを備える。受信部２１１ａは、実施形態１にて説明した受信部２１１と同様の処理に加えて、以下の処理を行う。受信部２１１ａは、無線通信装置３ａから受信品質が良い送信ペンシルビームを示す送信ペンシルビーム情報を受信し、その情報を送信ビーム切替え部２３ａに送信する。また、受信部２１１ａは受信ペンシルビーム情報を受信すると、その情報を送信ビームパターン設定部２５ａに送信する。送信部２１２ａはビーム送信指示部２４ａの指示に従い信号を送信する。
【００４４】
制御部２２ａは、送信ビーム切替え部２３ａ、ビーム送信指示部２４ａおよび送信ビームパターン設定部２５ａを備える。
【００４５】
送信ビーム切替え部２３ａは、実施形態１にて説明した送信ビーム切替え部２３ａと同様の処理に加えて、以下の処理を行う。送信ビーム切替え部２３ａは、受信部２１１ａから送信ペンシルビーム情報を受信し、ファンビーム送信指示部２４１ａに送信ペンシルビーム情報を受信したことを送信する。
【００４６】
ビーム送信指示部２４ａは、ファンビーム送信指示部２４１ａおよびペンシルビーム送信指示部２４２ａを備える。ファンビーム送信指示部２４１ａは、実施形態１にて説明したファンビーム送信指示部２４１と同様の処理に加え、送信ペンシルビーム情報が受信されたことに応じて、送信ファンビーム情報が示す送信ファンビームによって信号を送信するように送信部２１２ａに指示する。また、ファンビーム送信指示部２４１ａは、当該信号送信の指示の後、所定の時間が経過すると、再度、送信ファンビーム情報が示す送信ファンビームによって信号を送信するように送信部２１２ａに指示する。ペンシルビーム送信指示部２４２ａは、実施形態１にて説明したペンシルビーム送信指示部２４２と同様の処理に加え、送信ビームパターン設定部２５ａから受信ペンシルビーム情報を受信したことを受信する。ペンシルビーム送信指示部２４２ａは、受信ペンシルビーム情報の受信に応じて、送信ペンシルビーム情報が示す送信ペンシルビームを用いて無線通信装置３ａとの通信を行うように送信部２１２ａに指示する。
【００４７】
送信ビームパターン設定部２５ａは、受信ペンシルビーム情報の受信に応じて、送信ペンシルビームａ２を無線通信装置３ａとの通信における送信ビームに設定する。詳細には、送信ビームパターン設定部２５ａは、受信ペンシルビーム情報を受信したことをペンシルビーム送信指示部２４２ａに送信する。
【００４８】
次に、無線通信装置３ａについて説明する。図６に示すように、無線通信装置３ａは、通信部３１ａ、制御部３２ａおよび記憶部４０ａを備える。
【００４９】
通信部３１ａは、無指向性または指向性アンテナ（不図示）を介して外部機器と無線通信をする。無線通信装置３ａは無線通信装置２ａと無線通信をする。
【００５０】
受信部３１１ａは、実施形態１にて説明した受信部３１１と同様の処理に加えて、ビーム受信指示部３４ａの指示に従い受信を行う。また、指向方向の異なるファンビームまたはペンシルビームにて受信した信号をビーム品質モニタ部３６ａに送信する。送信部３１２ａは、ビームパターン特定部３７ａの指示に従い無線通信装置２ａに信号を送信する。
【００５１】
制御部３２ａはビーム品質モニタ部３６ａ、ビームパターン特定部３７ａ、受信ビーム切替え部３３ａ、ビーム受信指示部３４ａおよび受信ビームパターン設定部（受信ビーム設定手段）３５ａを備える。
【００５２】
ビーム品質モニタ部３６ａは、実施形態１にて説明したビーム品質モニタ部３６と同様の処理に加え、指向方向の異なるファンビーム（受信ビーム）または指向方向の異なるペンシルビーム（受信ビーム）にて受信した信号の受信品質を取得し、取得した各受信ビームの受信品質を示す受信品質情報を記憶部４０ａに格納する。ビーム品質モニタ部３６ａは、受信品質情報を記憶部４０ａに格納したことをビームパターン特定部３７ａに通知する。
【００５３】
ビームパターン特定部３７ａは、送信ビーム特定部３７１ａと受信ビーム特定部３７２ａとを備える。
【００５４】
送信ビーム特定部３７１ａは、実施形態１にて説明したビームパターン特定部３７と同様の処理に加え、送信ペンシルビームを特定したことを示す送信ペンシルビーム特定情報を受信ビーム切替え部３３ａに送信する。
【００５５】
受信ビーム特定部３７２ａは、受信ビームの受信品質を比較して、受信品質が良いファンビーム、または、受信品質が良いペンシルビームを特定する。受信ビーム特定部３７２ａは、特定した受信ビームを示す受信ファンビーム情報または受信ペンシルビーム情報を受信ビーム切替え部３３ａに送信する。また、受信ビーム特定部３７２ａは受信ペンシルビーム情報を無線通信装置２ａに送信するように送信部３１２ａに指示する。
【００５６】
受信ビーム切替え部３３ａは、ビームパターン特定部３７ａから受信した情報を、ファンビーム受信指示部（ファンビーム受信手段）３４１ａまたはペンシルビーム受信指示部（ペンシルビーム受信手段）３４２ａに送信する。詳細には、受信ビーム切替え部３３ａは送信ペンシルビーム特定情報を受信すると、ファンビーム受信指示部３４１ａに送信ペンシルビーム特定情報を送信する。また、受信ビーム切替え部３３ａは、受信ファンビーム情報を受信すると、ペンシルビーム受信指示部３４２ａに受信ファンビーム情報を送信する。
【００５７】
ビーム受信指示部３４ａは、ファンビーム受信指示部３４１ａおよびペンシルビーム受信指示部３４２ａを備える。
【００５８】
ファンビーム受信指示部３４１ａは、無線通信装置２ａより送信されるファンビームを、第３の走査方向に指向方向を変更しながらファン形状のビーム受信領域にて受信するように指示する。詳細には、ファンビーム受信指示部３４１ａは、送信ペンシルビーム特定情報を受信すると、無線通信装置２ａから送信ファンビームによって送信される信号の受信を、受信部３１１ａに指示する。具体的には、ファンビーム受信指示部３４１ａは受信部３１１ａに、ビーム受信領域を、設定されている２次元座標のＸ軸方向（第３の走査方向）に指向方向を変更させながら受信するように指示する。
【００５９】
ペンシルビーム受信指示部３４２ａは、ファンビーム受信指示部３４１ａが受信に用いた指向方向の異なるファン形状のビーム受信領域のうち、所定の受信領域の範囲において、上記第３の走査方向とは異なる第４の走査方向に指向方向を変更しながら、上記ファン形状のビーム受信領域より指向性が強く受信領域が狭いペンシル状のビーム受信領域にて、送信されるファンビームを受信するように指示する。詳細には、ペンシルビーム受信指示部３４２ａは、無線通信装置２ａから送信ファンビームによって送信される信号の受信を、受信部３１１ａに指示する。ペンシルビーム受信指示部３４２ａは、受信品質が良い受信ファンビームの受信領域の範囲において、上記Ｘ軸方向とは異なるＹ軸方向に指向方向を変更しながら、ファン形状のビーム受信領域より指向性が強く受信領域が狭いペンシル状のビーム受信領域にて受信するように指示する。
【００６０】
受信ビームパターン設定部３５ａは、ペンシルビーム受信指示部３４２ａが受信を指示した指向方向の異なるペンシル状のビーム受信領域のうち、所定のビーム受信領域の指向方向を受信ビームの受信方向と設定する。詳細には、受信ビームパターン設定部３５ａは受信ペンシルビーム情報を受信して、受信ペンシルビーム情報をペンシルビーム受信指示部３４２ａに送信する。ペンシルビーム受信指示部３４２ａは受信ペンシルビーム情報を受信すると、受信ペンシルビーム情報が示す受信ペンシルビームを用いて受信するように受信部３１１ａに指示する。
【００６１】
記憶部４０ａは、ビーム品質モニタ部３６ａが取得した送信ビームおよび受信ビームの受信品質を示す受信品質情報を格納している。
【００６２】
次に、本実施形態に係る通信システム１ａの処理の流れについて説明する。図７は通信システム１ａの処理の流れを示すフローチャートである。なお、ステップＳ１〜９の処理は、実施形態１に係る通信システム１の処理の流れと同様であるため、説明を省略する。また、実施形態１のステップＳ１〜９における送信ビーム切替え部２３、受信部２１１、ファンビーム送信指示部２４１、送信部２１２、受信部３１１、ビーム品質モニタ部３６、記憶部４０、ビームパターン特定部３７、送信部３１２およびペンシルビーム送信指示部２４２のそれぞれの処理は、本実施形態の送信ビーム切替え部２３ａ、受信部２１１ａ、ファンビーム送信指示部２４１ａ、送信部２１２ａ、受信部３１１ａ、ビーム品質モニタ部３６ａ、記憶部４０ａ、送信ビーム特定部３７１ａ、送信部３１２ａ、および、ペンシルビーム送信指示部２４２ａのそれぞれが行う。
【００６３】
図７に示すように、送信ペンシルビーム特定情報を受信すると、受信ビーム切替え部３３ａはファンビームに切り替える。（Ｓ２１）。
【００６４】
一方、送信ビーム特定部３７１ａは送信ペンシルビームａ２を特定すると、送信ペンシルビーム情報を送信部３１２ａを介し送信する。無線通信装置２ａの受信部２１１ａは、その情報を送信ビーム切替え部２３ａに送信する。送信ビーム切替え部２３ａは、ファンビーム送信指示部２４１ａに送信ペンシルビーム情報を受信したことを通知する。ファンビーム送信指示部２４１ａは、当該通知に応じて、送信ファンビームａ１によって信号を送信するように送信部２１２ａに指示する（送信ビームをファンビームに切り替える）（Ｓ２２）。例えば、ファンビーム送信指示部２４１ａは、無線通信装置２ａに備わっている記憶部（不図示）に格納されている送信ファンビーム情報を参照し、上記処理を行う。送信部２１２ａは、ファンビーム送信指示部２４１ａの指示に従い信号を無線通信装置３ａに送信する（Ｓ２３）。
【００６５】
送信ペンシルビーム特定情報を受信すると、ファンビーム受信指示部３４１ａは、設定されている２次元座標のＸ軸方向（第３の走査方向）に受信領域の指向方向を変更しながら受信するよう、受信部３１１ａに指示する。受信部３１１ａは、ファンビーム受信指示部３４１ａの指示に従い、送信ファンビームａ１を受信する（Ｓ２４）。
【００６６】
受信部３１１ａは、指向方向の異なる受信ファンビームにて受信した信号をビーム品質モニタ部３６ａに送信する。ビーム品質モニタ部３６ａは、指向方向の異なる受信ファンビームにて受信した信号の受信品質を取得し、受信品質情報を記憶部４０ａに格納する。以降の受信ビーム特定部３７２ａによる受信品質が良い受信ファンビームｂ１の特定の処理は、実施形態１のステップＳ５に示したビームパターン特定部３７による受信品質が良い送信ファンビームの処理と同様である（Ｓ２５）。
【００６７】
受信ビーム特定部３７２ａは受信品質が良い受信ファンビームｂ１を特定すると、受信ビーム切替え部３３ａに、受信ファンビーム情報を送信する。受信ビーム切替え部３３ａは、その情報を受信すると、受信ビームをペンシルビームに切り替える（Ｓ２６）。
【００６８】
Ｓ２３の後、所定の時間が経過すると無線通信装置２ａのファンビーム送信指示部２４１ａは、再度、送信ファンビームａ１によって信号を送信するように送信部２１２ａに指示する（Ｓ２７）。
【００６９】
受信ファンビーム情報を受信したペンシルビーム受信指示部３４２ａは、受信ファンビームｂ１の受信領域の範囲において、Ｙ軸方向（第４の走査方向）に受信領域の指向方向を変更しながら、ペンシル状のビーム受信領域（ペンシルビーム）にて、送信ファンビームａ１を受信するように、受信部３１１ａに指示する（Ｓ２８）。受信部３１１ａは、指向方向の異なる受信ペンシルビームにて受信した信号をビーム品質モニタ部３６ａに送信する。以降の受信品質が良い受信ペンシルビームｂ２の特定の処理は、上述のステップＳ２５の受信品質が良い受信ファンビームの特定の処理と同様である（Ｓ２９）。
【００７０】
受信ビーム特定部３７２ａは、受信品質が良い受信ペンシルビームｂ２を特定すると受信ビームパターン設定部３５ａに、受信ペンシルビーム情報を送信する。受信ビームパターン設定部３５ａは、受信ペンシルビーム情報を受信して、その情報をペンシルビーム受信指示部３４２ａに送信する。ペンシルビーム受信指示部３４２ａはその情報を受信すると、受信ペンシルビームｂ２を用いて受信するように受信部３１１ａに指示する（Ｓ３０）。また、無線通信装置３ａは、送信ペンシルビームａ２と受信ペンシルビームｂ２とが示す方向に基づいて、無線通信装置２ａの位置を特定してもよい。
【００７１】
また、受信ビーム特定部３７２ａは受信ペンシルビームｂ２を特定すると、受信ペンシルビーム情報を無線通信装置２ａに送信するように、送信部３１２ａに指示する。無線通信装置２ａの受信部２１１ａは受信ペンシルビーム情報を受信すると、受信ペンシルビーム情報を送信ビームパターン設定部２５ａに送信する。送信ビームパターン設定部２５ａは、受信ペンシルビーム情報を受信し、その情報を受信したことをペンシルビーム送信指示部２４２ａに通知する。ペンシルビーム送信指示部２４２ａは、送信ペンシルビームａ２を用いて無線通信装置３ａとの通信を行うように送信部２１２ａに指示する（Ｓ３１）。また、無線通信装置２ａは、送信ペンシルビームａ２および受信ペンシルビームｂ２が示す方向に基づいて、無線通信装置３ａの位置を特定してもよい（Ｓ３２）。
【００７２】
上述した従来の通信システムでは、無線通信装置３００はペンシルビームを用いて、受信可能なすべての方向の、受信方向の異なるペンシル形状のビーム受信領域（受信ビームパターン）にて信号を受信する。無線通信装置３００は、受信ビームから受信品質が良い受信ビームパターンを特定する。一方、本実施形態に係る通信システムでは、無線通信装置３ａは受信品質が良い受信ファンビームが示す放射範囲において、設定されている２次元座標におけるＹ軸の方向に受信領域の方向を変更しながら受信する。無線通信装置３ａは、受信ビームから受信品質が良い受信ビーム（受信ビームパターン）を特定する。したがって、従来の無線通信装置２００に比べ、無線通信装置３ａが受信品質を比較する受信ペンシルビームパターンの数を低減することができる。
【００７３】
なお、上述の各実施形態の説明では送信ビームパターン設定部と送信ビーム切替え部とを別の構成要素として例示したが、送信ビームパターン設定部と送信ビーム切替え部とを一つの構成にしてもよい。また、受信ビームパターン設定部と受信ビーム切替え部とを別の構成要素として例示したが、信ビームパターン設定部と受信ビーム切替え部とを一つの構成にしてもよい。
【００７４】
〔実施形態３〕
本実施形態について、図８〜図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態に係る通信システム１ｂについて図８を用いて説明する。図８は、通信システム１ｂの要部構成を示すブロック図である。通信システム１ｂは、無線通信装置２ｂおよび無線通信装置３ｂを含む。無線通信装置２ｂおよび無線通信装置３ｂは、通信端末（無線ＬＡＮ端末）、アクセスポイント等である。なお、通信端末およびアクセスポイントは、無線通信装置２ｂまたは無線通信装置３ｂのどちらにもなり得る。無線通信装置２ｂおよび無線通信装置３ｂの間において信号の送受信が行われる。なお、図８に示されている無線通信装置２ｂの要部構成は、後述する本実施形態の変形例１に係る構成を示しており、図８における破線は本実施形態の変形例１によるデータの流れを示している。
【００７５】
次に、無線通信装置３ｂについて説明する。図８に示すように、無線通信装置３ｂは、通信部３１ｂ、制御部３２ｂおよび記憶部４０ｂを備える。
【００７６】
通信部３１ｂは、外部機器と指向性アンテナ（不図示）を介して無線通信をするものである。本実施形態において、無線通信装置３ｂは無線通信装置２ｂと無線通信をする。なお、無線通信装置３ｂは、指向性アンテナの他に無指向性アンテナを備えている構成であってもよい。通信部３１ｂは受信部３１１ｂと送信部３１２ｂとを備える。受信部３１１ｂは、指向性アンテナを介し、無線通信装置２ｂが送信した送信ビームを受信する。受信部３１１ｂは、受信した信号をビーム品質モニタ部３６ｂに送信する。送信部３１２ｂは、無線通信装置２ｂに信号を送信する。
【００７７】
制御部３２ｂは、ビーム品質モニタ部３６ｂ、受信品質判定部（受信品質判定手段）３７ｂ、ビーム切替え部（送信ビーム切り替え手段）３８ｂおよびビーム指示部３４ｂを備える。
【００７８】
ビーム品質モニタ部３６ｂは、無線通信装置２ｂから受信した送信ビームの受信品質を取得する。当該受信品質の対象は、実施形態１で説明した送信ビームの受信品質の対象と同様であるため、ここでの説明を省略する。ビーム品質モニタ部３６ｂは、取得した各送信ビームの受信品質を示す受信品質情報を記憶部４０ｂに格納する。
【００７９】
受信品質判定部３７ｂは、所定の時間間隔で記憶部４０ｂに格納されている受信品質情報を読み出し、送信ビームの受信品質が閾値を超えるか否かを判定する。閾値は記憶部４０ｂに格納されており、受信品質判定部３７ｂは当該閾値を参照して判定を行うものとして以降説明するが、これに限定されない。受信品質判定部３７ｂは判定結果をビーム切替え部３８ｂに送信する。
【００８０】
ビーム切替え部３８ｂは、受信品質判定部３７ｂから判定結果を受信し、判定結果に応じて、ファンビーム通信指示部３４１ｂまたはペンシルビーム通信指示部３４２ｂに、通信に使用するビームの出力を指示する。
【００８１】
すなわち、ビーム切替え部３８ｂは受信品質判定部３７ｂの判定結果に応じて使用するビームの種類を切り替える。
【００８２】
詳細には、送信ビームの受信品質が閾値を超える場合、ビーム切替え部３８ｂはファンビーム通信指示部３４１ｂに出力を指示する。また、送信ビームの受信品質が閾値を超えていない場合、ビーム切替え部３８ｂはペンシルビーム通信指示部３４２ｂに出力を指示する。また、ビーム切替え部３８ｂは、無線通信装置３ｂが用いているビームの種類を無線通信装置２ｂに送信するように送信部３１２ｂに指示する。
【００８３】
ビーム指示部３４ｂは、ファンビーム通信指示部３４１ｂおよびペンシルビーム通信指示部３４２ｂを備える。ファンビーム通信指示部３４１ｂは、無線通信装置３ｂの通信ビーム（送信ビーム、受信ビーム）を、ファンビームとするように通信部３１ｂに指示する。ペンシルビーム通信指示部３４２ｂは、無線通信装置３ｂの通信ビーム（送信ビーム、受信ビーム）を、ペンシルビームとするように通信部３１ｂに指示する。
【００８４】
記憶部４０ｂは、ビーム品質モニタ部３６ｂが取得した送信ビームの受信品質を示す受信品質情報を格納している。
【００８５】
次に、本実施形態に係る通信システム１ｂの処理の流れについて説明する。図９は通信システム１ｂの処理の流れを示すフローチャートである。図９に示すように、受信部３１１ｂは無線通信装置２ｂから信号（送信ビーム）を受信し、受信した信号をビーム品質モニタ部３６ｂに送信する。ビーム品質モニタ部３６ｂは、受信した送信ビームの受信品質を取得し、受信品質情報を記憶部４０ｂに格納する。受信品質判定部３７ｂは記憶部４０ｂに格納されている受信品質情報を読み出し、送信ビームの受信品質が閾値を超えるか否かを判定する（Ｓ４１）。その後、判定結果をビーム切替え部３８ｂに送信する。送信ビームの受信品質が閾値を超える場合（Ｓ４１でＹＥＳ）、ビーム切替え部３８ｂはファンビーム通信指示部３４１ｂにファンビームを用いた出力を指示する（Ｓ４２）。ビーム切替え部３８ｂは、無線通信装置３ｂが使用するビームの種類を無線通信装置２ｂに送信するように送信部３１２ｂに指示し（Ｓ４３）、ステップＳ４１に移行する。なお、送信ビームの受信品質が閾値を超えない場合（Ｓ４１でＮＯ）、ビーム切替え部３８ｂはペンシルビーム通信指示部３４２ｂにペンシルビームを用いた出力を指示する（Ｓ４４）。その後、ステップＳ４３に移行する。
【００８６】
（変形例１）
次に本実施形態の変形例１について、図８および図１０を用いて説明する。なお、上述したように図８における破線は本実施形態の変形例１によるデータの流れを示している。本変形例に係る無線通信装置３ｂの制御部３２ｂについて、上述した実施形態３と異なる構成について説明する。
【００８７】
ビーム切替え部３８ｂは受信品質判定部３７ｂから判定結果を受信し、当該判定結果に応じて無線通信装置２ｂの通信のビームパターンを設定する。ビーム切替え部３８ｂは設定したビームの種類を示す情報（例えば、送信ビームをファンビームに切り替えたことを示す切替情報）を、送信部３１２ｂを介して無線通信装置２ｂに送信する。
【００８８】
次に、無線通信装置２ｂについて説明する。図８に示すように、無線通信装置２ｂは、通信部２１ｂおよび制御部２２ｂを備えている。
【００８９】
通信部２１ｂは、受信部２１１ｂおよび送信部２１２ｂを備える。受信部２１１ｂは、無線通信装置３ｂから信号を受信する。受信部２１１ｂは、無線通信装置３ｂが設定したビームの種類を示す情報を受信し、ビーム切替え部２５ｂに送信する。
【００９０】
本変形例では、制御部２２ｂは、ビーム切替え部２５ｂおよびビーム指示部２４ｂを備える。ビーム切替え部２５ｂは、上記設定されたビームの種類を示す情報を受信し、当該情報に応じて、ファンビーム通信指示部２４１ｂまたはペンシルビーム通信指示部２４２ｂに、通信に使用するビームの出力を指示する。ビーム指示部２４ｂは、ファンビーム通信指示部２４１ｂおよびペンシルビーム通信指示部２４２ｂを備える。ファンビーム通信指示部２４１ｂは、無線通信装置２ｂの通信ビーム（送信ビーム、受信ビーム）を、ファンビームとするように通信部２１ｂに指示する。ペンシルビーム通信指示部２４２ｂは、無線通信装置２ｂの通信ビームを、ペンシルビームとするように通信部２１ｂに指示する。
【００９１】
例えば、送信ビームをファンビームに切り替えることを示す切替情報を、無線通信装置２ｂが受信した場合、ファンビーム通信指示部２４１ｂは、無線通信装置２ｂの通信ビーム（送信ビーム）を、ファンビームとするように通信部２１ｂに指示する。
【００９２】
次に、本変形例に係る通信システム１ｂの処理の流れについて説明する。図１０は通信システム１ｂの処理の流れを示すフローチャートである。なお、ステップＳ４１は上述したので説明を省略する。受信品質判定部３７ｂは記憶部４０ｂに格納されている受信品質情報を読み出し、送信ビームの受信品質が閾値を超えるか否かを判定する（Ｓ４１）。その後、当該結果をビーム切替え部３８ｂに送信する。送信ビームの受信品質が閾値を超える場合（Ｓ４１でＹＥＳ）、ビーム切替え部３８ｂは、無線通信装置２ｂの通信に用いるビームの種類をファンビームに設定する（Ｓ５２）。ビーム切替え部３８ｂは、設定したビームの種類を示す情報を無線通信装置２ｂに送信する（Ｓ５５）。なお、送信ビームの受信品質が閾値を超えない場合（Ｓ４１でＮＯ）、ビーム切替え部３８ｂは、無線通信装置２ｂの通信に用いるビームの種類をペンシルビームに設定し（Ｓ５４）、ステップＳ５５に移行する。無線通信装置２ｂのビーム切替え部２５ｂは、設定されたビームパターンを示す情報を受信し、当該情報に応じて、ファンビーム通信指示部２４１ｂまたはペンシルビーム通信指示部２４２ｂに、通信に使用するビームの出力を指示する（Ｓ６０）。
【００９３】
（変形例２）
本変形例に係る無線通信装置３ｂおよび無線通信装置２ｂについて、上述した変形例１と異なる構成について説明する。
【００９４】
無線通信装置３ｂにおいて、ビーム品質モニタ部３６ｂは、無線通信装置２ｂから受信した送信ビームの受信品質を取得する。ビーム品質モニタ部３６ｂは、取得した各送信ビームの受信品質を示す受信品質情報を記憶部４０ｂに格納するとともに、受信品質情報を、送信部３１２ｂを介して無線通信装置２ｂに送信する。なお、本変形例においては、ビーム切替え部３８ｂは設定したビームの種類を示す情報を無線通信装置２ｂに送信しない。
【００９５】
無線通信装置２ｂは、変形例１の構成に加え、受信品質判定部を備える。
【００９６】
受信品質判定部は、受信部２１１ｂを介して無線通信装置２ｂから受信品質情報を受信する。受信品質判定部は、受信品質情報が示す受信品質が閾値を超えるか否かを判定する。閾値は無線通信装置２ｂの記憶部（不図示）に格納されており、受信品質判定部は当該閾値を参照して判定を行うものとするが、これに限定されない。受信品質判定部は判定結果をビーム切替え部２５ｂに送信する。
【００９７】
ビーム切替え部２５ｂは、受信品質判定部の判定結果を受信し、当該判定結果に応じて、ファンビーム通信指示部２４１ｂまたはペンシルビーム通信指示部２４２ｂに、通信に使用するビームの出力を指示する。
【００９８】
すなわち、ビーム切替え部２５ｂは、受信品質判定部の判定結果に応じて、使用するビームの種類を切り替える。
【００９９】
例えば、上記受信品質判定手段が、上記受信品質が閾値を超えると判定した場合、自装置の送信ビームをファンビームに切り替える。ビーム指示部２４ｂの構成は、変形例１と同じであるためここでの説明を省略する。
【０１００】
尚、上記説明では受信品質判定部３７ｂは記憶部４０ｂに一旦格納された受信品質情報を読み出して判定を行っている例を示しているが、これに限らず、ビーム品質モニタ部３６ｂから直接、受信品質情報を受信品質判定部３７ｂが受け取り、判定を行う構成としてもよい。
【０１０１】
〔ソフトウェアによる実現例〕
無線通信装置２、２ａ、２ｂ、３、３ａおよび３ｂの制御ブロックは集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。後者の場合、無線通信装置２、２ａ、２ｂ、３、３ａおよび３ｂは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１０２】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る無線装置（無線通信装置２、２ａ）は、外部の無線装置に信号を送信する無線装置であって、第１の走査方向（方向Ｄ１）にビーム放射方向を変更しながらファンビームを送信するファンビーム送信手段（ファンビーム送信指示部２４１、２４１ａ、送信部２１２、送信部２１２ａ）と、上記ファンビーム送信手段が送信した放射方向の異なるファンビームのうち、所定のファンビームの放射範囲において、上記第１の走査方向とは異なる第２の走査方向（方向Ｄ２）にビーム放射方向を変更しながら、上記ファンビームよりビーム幅が狭いペンシルビームを送信するペンシルビーム送信手段（ペンシルビーム送信指示部２４２、２４２ａ、送信部２１２、送信部２１２ａ）と、上記ペンシルビーム送信手段が送信した放射方向の異なるペンシルビームのうち、所定のペンシルビームの放射方向を送信ビームの放射方向と設定する送信ビーム設定手段（送信ビームパターン設定部２５、２５ａ）とを、備えている。
【０１０３】
上記の構成によれば、ペンシルビーム送信手段は、第１の方向における所定のファンビームの放射範囲において、上記第１の操作方向とは異なる第２の走査方向にビーム放射方向を変更しながら、上記ファンビームよりビーム幅が狭いペンシルビームを送信する。そして、送信ビームパターン設定手段は、送信した異なるペンシルビームのうち所定のペンシルビームの放射方向を送信ビームの放射方向と設定する。すなわち、ビーム幅の広いファンビームを用いて、大まかに、所定の送信ビームの放射方向（放射範囲）を絞り込む。その後、当該大まかに絞り込んだ放射範囲において、ペンシルビームを用いて所定のペンシルビームの放射方向を特定する。したがって、所定の送信ビームの放射方向を特定するために、ペンシルビームを用いて全ての方向を検討する構成に比べて、上記構成においては所定の送信ビームの放射方向を特定する時間が短縮される。
【０１０４】
本発明の態様２に係る無線装置（無線通信装置３、３ａ）は、外部の無線装置に信号を送信する送信部（３１２、３１２ａ）と、外部の無線装置の信号を受信する受信部（３１１、３１１ａ）とを備えている無線装置であって、上記外部の無線装置が第１の走査方向にビーム放射方向を変更しながら送信したファンビームの放射方向の異なるファンビーム、または、上記外部の無線装置が受信品質の良い上記ファンビームの放射範囲において、上記第１の走査方向とは異なる第２の走査方向にビーム放射方向を変更しながら送信した上記ファンビームよりビーム幅が狭いペンシルビームの放射方向の異なるペンシルビームの受信品質を取得する受信品質取得手段（ビーム品質モニタ部３６、３６ａ）と、上記異なるファンビームの受信品質、または、上記異なるペンシルビームの受信品質を比較して、受信品質が良いファンビーム、または、受信品質が良いペンシルビームを特定し、特定したビームを示す情報を、上記外部の無線装置に送信するビーム特定手段（ビームパターン特定部３７、３７ａ）とを備えている。上記の構成によれば、外部の無線装置から受信したファンビームのうち、または、外部の無線装置から受信したペンシルビームのうち受信品質が良いビームを示す情報を外部の無線装置に送信することができる。
【０１０５】
本発明の態様３に係る無線装置（無線通信装置３ａ）は、外部の無線装置より送信されるファンビームを、第３の走査方向に指向方向を変更させながらファン形状のビーム受信領域にて受信するファンビーム受信手段（ファンビーム受信指示部３４１ａ）と、上記ファンビーム受信手段が受信に用いた指向方向の異なるファン形状のビーム受信領域のうち、所定の受信領域の範囲において、上記第３の走査方向とは異なる第４の走査方向に指向方向を変更しながら、上記ファン形状のビーム受信領域より指向性が強く受信領域が狭いペンシル状のビーム受信領域にて、送信されるファンビームを受信するペンシルビーム受信手段（ペンシルビーム受信指示部３４２ａ）と、上記ペンシルビーム受信手段が受信に用いた指向方向の異なるペンシル状のビーム受信領域のうち、所定のビーム受信領域の指向方向を受信ビームの受信方向と設定する受信ビーム設定手段（受信ビームパターン設定部３５ａ）とを、備えている。
【０１０６】
上記の構成によれば、ペンシルビーム受信手段は、第３の走査方向における所定のファン形状のビーム受信領域において、上記第３の走査方向とは異なる第４の走査方向に指向方向を変更しながら、上記ファン形状のビーム受信領域より指向性が強く受信領域が狭いペンシル状のビーム受信領域にて、送信されるファンビームを受信する。そして、受信ビーム設定手段は、受信に用いた指向方向の異なるペンシル状のビーム受信領域のうち、所定のビーム受信領域の指向方向を受信ビームの受信方向と設定する。すなわち、ビーム幅の広いファン形状のビーム受信領域を用いて、大まかに、所定のビーム受信領域を絞り込む。その後、当該大まかに絞り込んだビーム受信領域において、ペンシル状のビーム受信領域を用いて所定の受信ビームの受信方向を特定する。したがって所定のビーム受信領域のビーム方向を特定するために、ペンシル状のビーム受信領域だけを用いて検討する構成に比べて、上記構成においては所定の受信ビームのビーム方向を特定する時間が短縮される。
【０１０７】
本発明の態様４に係る無線装置は、通信システム（１、１ａ）は上記態様１に記載の無線装置と、上記態様２または３に記載の無線装置とを含んでもよい。
【０１０８】
上記の構成によれば、当該通信システムは、請求項１に記載の無線装置と、請求項２または３に記載の無線装置とを含むことができる。したがって、当該通信システムにおいては、受信品質が良い送信ビームおよび受信ビームを特定することに必要な時間を短縮することができる。
【０１０９】
本発明の態様５に係る無線装置（無線通信装置３ｂ）は、外部の無線装置と信号を送受信する無線装置であって、受信した上記信号の受信品質が閾値を超えるか否かを判定する受信品質判定手段（受信品質判定部３７ｂ）と、上記受信品質判定手段の判定結果に応じて使用するビームの種類を切り替える送信ビーム切り替え手段（ビーム切替え部３８ｂ）と、を備えている。
【０１１０】
上記の構成によれば、受信品質判定手段の判定結果に応じて使用するビームの種類を切り替える。したがって、例えば、受信品質が閾値より高い時に送信ビームをファンビームに切り替えると設定した場合、送信ビームを広角にすることにより、それぞれの無線装置の位置（方角）のズレによる圏外耐性を高めることができる。また、受信側と送信側との無線装置の距離が近く、受信品質が高い場合には、ファンビームを使用しても、受信品質は劣化しない。そのため、受信品質を維持しつつ、それぞれの無線装置の位置（方角）のズレによる圏外耐性を高めることができる。
【０１１１】
本発明の態様６に係る無線装置は、上記態様５において、上記受信品質判定手段の判定結果に応じて使用するビームの種類の切替情報を上記外部の無線装置に送信する送信手段を備えていてもよい。
【０１１２】
上記の構成によれば、通信状態にある一方の無線装置における送信ビームの種類の切替えを、他方の無線装置が把握することができる。したがって、他方の無線装置は、一方の通信装置の送信ビームの切替えに応じた動作をすることができる。例えば、一方の通信装置の送信ビームの切替えに応じて、他方の無線装置も送信ビームを切り替えることができる。
【０１１３】
本発明の態様７に係る無線装置は、上記態様５において、上記受信品質を取得する受信品質取得手段と、上記受信品質取得手段が取得した上記受信品質を上記外部の無線装置に送信する送信手段を備えていてもよい。
【０１１４】
上記の構成によれば、通信状態にある一方の無線装置において受信した信号の受信品質を、他方の無線装置が把握することができる。したがって、他方の無線装置は、一方の無線装置が受信した信号の受信品質に応じた動作をすることができる。例えば、受信した受信品質に応じて、自装置の送信ビーム（ペンシルビームおよびファンビーム）を切り替えることができる。
【０１１５】
本発明の態様８に係る無線装置（無線通信装置２ｂ）は、外部の無線装置（無線通信装置３ｂ）と信号を送受信する無線装置であって、上記外部の無線装置から、当該外部の無線装置が使用するビームの種類を切り替える旨を示す切替情報を受信する受信部（２２１ｂ）と、上記切替情報を受信したとき、自装置の送信ビームの種類を切り替える送信ビーム切り替え手段（ビーム切替え部２５ｂ）と、を備えている。
【０１１６】
上記の構成によれば、一方の通信装置における送信ビームの種類の切替えに応じて、他方の無線装置においても送信ビームをファンビームへ切り替えることができる。
【０１１７】
本発明の態様９に係る無線装置（無線通信装置２ｂ）は、外部の無線装置（無線通信装置３ｂ）と信号を送受信する無線装置であって、上記外部の無線装置が受信した信号の受信品質を示す情報を上記外部の無線装置から受信する受信部（２２１ｂ）と、上記受信品質が閾値を超えるか否かを判定する受信品質判定手段と、上記受信品質判定手段の判定結果に応じて、使用するビームの種類を切り替える送信ビーム切り替え手段（ビーム切替え部２５ｂ）と、を備えている。
【０１１８】
上記の構成によれば、他方の無線装置は、一方の無線装置が受信した信号の受信品質に応じて、自装置の送信ビームの種類を切り替えることができる。
【０１１９】
本発明の各態様に係る無線装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記無線装置が備える各手段として動作させることにより上記無線装置をコンピュータにて実現させる無線装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【０１２０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、無線通信装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１、１ａ  通信システム，２、２ａ  無線通信装置（無線装置），３、３ａ、３ｂ  無線通信装置（無線装置），２５、２５ａ  送信ビームパターン設定部（送信ビーム設定手段），３６、３６ａ  ビーム品質モニタ部（受信品質取得手段），３７、３７ａ  ビームパターン特定部（ビーム特定手段），３７ｂ  受信品質判定部（受信品質判定手段），３８ｂ  ビーム切替え部（送信ビーム切り替え手段），２１２、２１２ａ  送信部（ファンビーム送信手段、ペンシルビーム送信手段）,２４１、２４１ａ  ファンビーム送信指示部（ファンビーム送信手段），２４２、２４２ａ  ペンシルビーム送信指示部（ペンシルビーム送信手段），３１２、３１２ａ  送信部，３１１、３１１ａ  受信部，Ｄ１  方向（第１の走査方向），Ｄ２  方向（第２の走査方向）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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