無線受信装置及び指向性制御方法
【課題】ＳＦＮ環境で、ガードインターバルを超える遅延波が存在する場合でも、受信品質の劣化を防ぐこと。
【解決手段】ＯＦＤＭ受信機１００は、単一の周波数を使用するネットワークを介して無線信号を受信する。アンテナ指向性制御部１２２は、信号を受信する際の指向性を形成する。ＯＦＤＭ受信部１２０は、受信レベル及び受信品質を測定する。送信局情報データベース１４０は、送信局の位置情報を送信局と対応付けて格納する。判定部１２１は、受信レベルと、受信品質と、ＯＦＤＭ受信機１００の現在の位置情報と、送信局情報データベース１４０に格納される送信局の位置情報とに基づいて、送信局を選択するとともに、アンテナ指向性制御部１２２により形成する指向性を選択毎に変化させる。
【解決手段】ＯＦＤＭ受信機１００は、単一の周波数を使用するネットワークを介して無線信号を受信する。アンテナ指向性制御部１２２は、信号を受信する際の指向性を形成する。ＯＦＤＭ受信部１２０は、受信レベル及び受信品質を測定する。送信局情報データベース１４０は、送信局の位置情報を送信局と対応付けて格納する。判定部１２１は、受信レベルと、受信品質と、ＯＦＤＭ受信機１００の現在の位置情報と、送信局情報データベース１４０に格納される送信局の位置情報とに基づいて、送信局を選択するとともに、アンテナ指向性制御部１２２により形成する指向性を選択毎に変化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線受信装置及び指向性制御方法に関し、例えばＳＦＮ（Single Frequency Network）等の単一の周波数を使用するネットワークにおいて、ＯＦＤＭ信号を受信する無線受信装置およびその装置における指向性制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、地上デジタル放送などのＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号を送受信するシステムにおいては、送受信されるＯＦＤＭ信号のシンボル区間ごとに、最後尾の一部分の信号を複写して同一シンボル区間の先頭部に付加する手法が用いられている。このように複写される部分をガードインターバルと呼ぶ。ガードインターバルを付加することにより、反射波などの一定時間内の遅延波を受信した場合でも、遅延波が混信波にならず、安定した復調処理を行うことが可能となる。
【０００３】
また、近年、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial）方式を発展させたＩＳＤＢ−Ｔｍｍ（Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial Mobile Multi-Media Broadcasting）方式を用いた、次世代モバイル用のマルチメディア放送が提唱されている。ＩＳＤＢ−Ｔｍｍ方式では、単一の周波数を使用するＳＦＮシステムを用いる（例えば、特許文献１）。特に、ＩＳＤＢ−Ｔｍｍは、ＶＨＦ帯でのサービスを検討しており、ＵＨＦ帯のディジタルテレビ放送の電波よりも電波が飛びやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／０４７４４１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来においては、ガードインターバルの長さ以上の遅延を生じる伝送路を用いて通信を行う場合、またはＳＦＮ等のガードインターバルの長さを超える遅延波を受信しやすいネットワーク環境で通信する場合に、混信を生じるという問題がある。この結果、受信品質が劣化してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、ＳＦＮ環境で、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在する場合でも受信品質の劣化を防ぐことができる無線受信装置及び指向性制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の無線受信装置は、単一の周波数を使用するネットワークを介して無線信号を受信する無線受信装置であって、無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段により無線信号を受信する際の指向性を形成する指向性形成手段と、前記受信手段により受信した無線信号の受信レベル及び受信品質を測定する測定手段と、通信相手と前記通信相手の位置情報とを対応付けて格納する格納手段と、前記受信レベルと、前記受信品質と、現在の位置情報と、前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて前記通信相手を選択するとともに、前記指向性形成手段により形成する指向性を前記選択毎に変化させる判定手段と、を備える構成を採る。
【０００８】
本発明の指向性制御方法は、単一の周波数を使用するネットワークを介して無線信号を受信する無線受信装置における指向性制御方法であって、無線信号を受信するステップと、前記無線信号を受信する際の指向性を形成するステップと、受信した前記無線信号の受信レベル及び受信品質を測定するステップと、通信相手と前記通信相手の位置情報とを対応付けて格納するステップと、前記受信レベルと、前記受信品質と、前記無線受信装置の位置情報と、格納された前記通信相手の位置情報とに基づいて前記通信相手を選択するとともに、前記選択毎に指向性を変化させるステップと、を具備するようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＳＦＮ環境で、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在する場合でも受信品質の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信機の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信機のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図
【図３】本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ受信機のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図
【図４】本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ受信機と送信局Ａと送信局Ｂの位置を示す図
【図５】本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ受信機のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ受信機と送信局ｋと送信局Ａの位置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（原理説明）
本発明の基本的な考え方について説明する。
【００１２】
Ｎ（ただし、Ｎ≧２）個のアンテナを用意する。まず、任意のＮ個のアンテナを使用してアンテナ合成を行う。
【００１３】
合成後の受信レベルが所定レベル以上で、受信品質が所定レベルより劣化した場合、アンテナの出力の信号位相及び合成比率を制御しアンテナ指向性を変更する。
【００１４】
上記アンテナ指向性制御アルゴリズムは、ＯＦＤＭ受信機からの距離に応じてＳＦＮの送信局を選択し、選択した送信局からの信号を最も良く受信するようにアンテナ指向性を制御する。
【００１５】
ガードインターバルの長さを超える遅延波が、ＯＦＤＭ受信機から見て、主波と全く異なる方向の送信局からのものである場合、アンテナの指向性を、主波を最も強く受信するように制御することにより、主波と遅延波のレベル差を大きくすることができる。
【００１６】
ガードインターバルの長さを超える遅延波が、受信品質の劣化を引き起こす場合は、主波と遅延波のレベルが拮抗している場合であるので、主波と遅延波のレベル差を大きくすることで、受信品質を改善することができる。ガードインターバルの長さを超える遅延波が、ＯＦＤＭ受信機から見て、主波と同じ方向の送信局からのものであれば、アンテナ指向性を、主波として受けている送信局とは別の方向にある送信局からの信号を受けるように制御する。これにより、遅延波と、新たに受信しようとしている送信局からの送信波との時間差、及びレベル差を変化させることができ、受信品質を改善することができる。
【００１７】
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。各実施の形態では、無線受信装置としてＯＦＤＭ受信機を用いる場合を一例として説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、上記基本的な考え方に基づく本実施の形態に係る無線受信装置であるＯＦＤＭ受信機１００の構成を示すブロック図である。本実施の形態のＯＦＤＭ受信機１００は、携帯電話機等の移動受信機に適用した例である。
【００１９】
図１に示すように、ＯＦＤＭ受信機１００は、２本のアンテナ１０１、１０２、合成回路１１０、位相制御回路１１１、ＯＦＤＭ受信部１２０、判定部１２１、アンテナ指向性制御部１２２、ＧＰＳ回路１３０、送信局情報データベース１４０、及びアンテナ指向性データベース１５０を備えて構成される。
【００２０】
アンテナ１０１は、無線信号を受信して合成回路１１０へ出力する。
【００２１】
アンテナ１０２は、無線信号を受信して位相制御回路１１１へ出力する。
【００２２】
合成回路１１０は、アンテナ指向性制御部１２２から入力した信号に従って、アンテナ１０１から入力した受信信号と、アンテナ１０２から入力した受信信号との合成比率を切り替える。また、合成回路１１０は、受信信号を所定の合成比率で合成した合成信号をＯＦＤＭ受信部１２０へ出力する。
【００２３】
位相制御回路１１１は、アンテナ指向性制御部１２２から入力した信号に従って、アンテナ１０２から入力した受信信号の位相を切り替えて合成回路１１０へ出力する。
【００２４】
ＯＦＤＭ受信部１２０は、合成回路１１０から入力した合成信号に対して増幅、選別及び復調等を行い、受信信号として判定部１２１へ出力する。また、ＯＦＤＭ受信部１２０は、合成回路１１０から入力した合成信号の受信レベル及び受信品質を測定し、測定結果を判定部１２１へ出力する。受信品質を示す指標としては、ビット誤り率（ＢＥＲ（Bit Error Rate））またはＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio）などを用いる。
【００２５】
判定部１２１は、ＣＰＵ、プログラムメモリまたはワークメモリ等から構成され、アンテナ指向性制御部１２２を制御する。また、判定部１２１をマイクロプロセッサ等で構成する場合は、ＯＦＤＭ受信機１００を搭載する図示しない受信端末装置が、本体機能として備えるＣＰＵ等により判定部１２１を構成してもよい。
【００２６】
判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０から入力した受信レベル及び受信品質の測定結果に基づいて、アンテナ指向性制御を行う。具体的には、判定部１２１は、ＧＰＳ回路１３０より得たＯＦＤＭ受信機１００の位置情報、及び送信局情報データベース１４０より得た送信局の位置情報より、主波として受信する送信局を選択する。また、判定部１２１は、選択した送信局の方向を算出してアンテナの最大指向性方向を決定する。また、判定部１２１は、決定した最大指向性方向に指向性を形成するための指向性の情報をアンテナ指向性データベース１５０より取得する。そして、判定部１２１は、取得した指向性の情報を制御信号としてアンテナ指向性制御部１２２へ出力する。
【００２７】
アンテナ指向性制御部１２２は、信号を受信する際の指向性を形成する。具体的には、アンテナ指向性制御部１２２は、判定部１２１から入力した制御信号に基づいて合成比率を制御する信号を合成回路１１０へ出力するとともに、位相の切り替えを制御する信号を位相制御回路１１１へ出力する。
【００２８】
送信局情報データベース１４０は、送信局の位置などの情報を送信局と対応付けて格納する。
【００２９】
アンテナ指向性データベース１５０は、アンテナ１０１とアンテナ１０２とにより合成して形成される指向性の情報を格納する。
【００３０】
次に、上述のように構成されたＯＦＤＭ受信機１００のアンテナ指向性制御動作について、図２を用いて説明する。
【００３１】
図２は、ＯＦＤＭ受信機１００のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図であり、判定部１２１により所定タイミングで繰り返し実行される。また、図２にいおて、「Ｓ」はフローの各ステップを示す。
【００３２】
最初に、判定部１２１は、ＧＰＳ回路１３０及び送信局情報データベース１４０から取得した情報より、ＯＦＤＭ受信機１００の現在位置から最も近い送信局を選択する（ステップＳ１）。
【００３３】
次に、判定部１２１は、選択した送信局の方向を算出し、算出した方向とアンテナの最大指向性方向とを一致させるようにアンテナ指向性制御部１２２へ指示を出し、位相制御回路１１１及び合成回路１１０を制御する（ステップＳ２）。
【００３４】
次に、判定部１２１は、受信品質が悪いか否かを判定する（ステップＳ３）。具体的には、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下となる場合に（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在すると判定する。この場合、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定し、ステップＳ４に処理を移行する。
【００３５】
一方、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下でない場合に（ステップＳ３：Ｎｏ）、受信品質が悪くないと判定し、ステップＳ２で受信を継続する。
【００３６】
また、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定した場合に（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、送信局情報データベース１４０から取得した情報により、ＯＦＤＭ受信機１００の周辺に他の送信局が存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００３７】
他の送信局が存在すると判定した場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、判定部１２１は、現在選択している送信局の次に近い送信局を選択する（ステップＳ５）。
【００３８】
一方、他の送信局が存在しないと判定した場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、判定部１２１は、ステップＳ１〜ステップＳ３の処理を繰り返す。
【００３９】
このように、本実施の形態によれば、ＯＦＤＭ受信機は、受信レベルが所定以上あり、かつ受信品質が所定以下である場合、アンテナの最大指向性方向を、選択している送信局の次に近い送信局の方向に向くように制御する。
【００４０】
即ち、ＯＦＤＭ受信機は、ガードインターバル長を超える遅延波を発生している送信局からの信号は受信しないようにアンテナ指向性を制御する。これにより、受信感度を向上させることができ、ＳＦＮ環境で、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在する場合でも受信品質の劣化を防ぐことができる。
【００４１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、アンテナ指向性制御アルゴリズムとして、受信機に最も近い送信局の方向から、ガードインターバルの長さを超えた遅延波が到来する場合に、この遅延波を受信しないようにアンテナ指向性を制御する。
【００４２】
なお、本実施の形態において、ＯＦＤＭ受信機の構成は、図１のＯＦＤＭ受信機１００と同一であるので、その説明を省略するとともに、本実施の形態におけるＯＦＤＭ受信機に関する説明においては、図１の符号を用いて説明する。
【００４３】
図３は、本実施の形態に係る無線受信装置であるＯＦＤＭ受信機のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図であり、判定部１２１により所定タイミングで繰り返し実行される。また、図３において、「Ｓ」はフローの各ステップを示す。また、図４は、ＯＦＤＭ受信機１００と送信局Ａと送信局Ｂの位置を示す図である。図４において、送信局Ａは、ＯＦＤＭ受信機１００に最も近い送信局であり、送信局Ｂは、ＯＦＤＭ受信機１００が選択した送信局である。
【００４４】
図３において、上記の実施の形態１との相違は、主にステップＳ１２のアンテナ指向性の制御の方法である。
【００４５】
最初に、判定部１２１は、ＧＰＳ回路１３０及び送信局情報データベース１４０から取得した情報より、ＯＦＤＭ受信機１００の現在位置から送信局Ｂを選択する（ステップＳ１１）。具体的には、判定部１２１は、現在選択している最も近い送信局Ａ以外の近い送信局Ｂから順次送信局を選択する。
【００４６】
そして、判定部１２１は、最も近い送信局Ａからの遅延波を受信しないように、アンテナ指向性を制御する（ステップＳ１２）。
【００４７】
具体的には、判定部１２１は、次のアルゴリズムに従い、アンテナ指向性を決定する。即ち、判定部１２１は、アンテナ指向性データベース１５０より取得した情報、及び送信局情報データベース１４０より取得した、選択した送信局Ｂの位置情報より、選択した送信局Ｂの受信レベルを（１）式を用いて推定する。
【００４８】
【数１】
【００４９】
次に、判定部１２１は、アンテナ指向性データベース１５０より取得した情報、及び送信局情報データベース１４０より取得した、最も近い送信局Ａの位置情報より、送信局Ａの受信レベルを（２）式を用いて推定する。
【００５０】
【数２】
【００５１】
次に、判定部１２１は、C(θ)/I(θ)が最大となるθを求め、最大となるθの向きにアンテナ指向性が形成されるように制御する。そして、アンテナ指向性制御部１２２は、最大となるθの向き（図４の矢印＃４０１の向き）にアンテナ指向性を形成する。
【００５２】
但し、判定部１２１は、送信局Ａ＝送信局Ｂの場合は、θ＝０とする。即ち、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信機１００から最も近い送信局Ａを選択している場合は、送信局Ａの方向にアンテナ最大指向性を向けるように制御する。
【００５３】
図３に戻って、ステップＳ１２の次に、判定部１２１は、受信品質が悪いか否かを判定する（ステップＳ１３）。具体的には、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下となる場合に（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在すると判定する。この場合、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定し、ステップＳ１４に処理を移行する。
【００５４】
一方、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下でない場合に（ステップＳ１３：Ｎｏ）、受信品質が悪くないと判定し、ステップＳ１２で受信を継続する。
【００５５】
また、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定した場合に（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、送信局情報データベース１４０から取得した情報により、ＯＦＤＭ受信機１００の周辺に他の送信局が存在するか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００５６】
他の送信局が存在すると判定した場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、判定部１２１は、現在選択している送信局の次に近い送信局を選択する（ステップＳ１５）。
【００５７】
一方、他の送信局が存在しないと判定した場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、判定部１２１は、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理を繰り返す。
【００５８】
このように、本実施の形態によれば、ＯＦＤＭ受信機から最も近い送信局Ａにアンテナ最大指向性を向けた場合において、受信品質が悪い場合は、ガードインターバルの長さを超える遅延波が、ＯＦＤＭ受信機から見て、最も近い送信局Ａと同じ方向の他の送信局から到来していると考えられる。従って、ＯＦＤＭ受信機は、遅延波の受信レベルと主波の受信レベルとの差が最大になるようにアンテナ指向性を制御する。これにより、本実施の形態によれば、ＯＦＤＭ受信機から見て、最も近い送信局Ａと同じ方向の他の送信局から、ガードインターバルの長さを超える遅延波が到来している場合において、受信感度を向上させることができる。この結果、ＳＦＮ環境で、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在する場合でも受信品質の劣化を防ぐことができる。
【００５９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、アンテナ指向性制御アルゴリズムとして、送信局の位置情報から選択した送信局のうち、ガードインターバルの長さを超える遅延波になりうる送信局を抽出し、抽出した送信局からの電波を受信しないようにアンテナ指向性を制御する。
【００６０】
なお、本実施の形態において、ＯＦＤＭ受信機の構成は、図１のＯＦＤＭ受信機１００と同一であるので、その説明を省略するとともに、本実施の形態におけるＯＦＤＭ受信機に関する説明においては、図１の符号を用いて説明する。
【００６１】
図５は、本実施の形態に係る無線受信装置であるＯＦＤＭ受信機のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図であり、判定部１２１により所定タイミングで繰り返し実行される。また、図５にいおて、「Ｓ」はフローの各ステップを示す。また、図６は、ＯＦＤＭ受信機１００と送信局ｋと送信局Ａの位置を示す図である。図６において、送信局ｋは、ＯＦＤＭ受信機１００に対して妨害になり得る送信局であり、送信局Ａは、ＯＦＤＭ受信機１００が選択した送信局である。
【００６２】
図５において、上記の実施の形態１との相違は、主にステップＳ２２のアンテナ指向性の制御の方法である。
【００６３】
最初に、判定部１２１は、ＧＰＳ回路１３０及び送信局情報データベース１４０から取得した情報より、ＯＦＤＭ受信機１００の現在位置から、受信しようとする送信局Ａを選択する（ステップＳ２１）。
【００６４】
次に、判定部１２１は、ガードインターバルの長さを超える遅延波になりうる送信局ｋからの電波を受信しないように、アンテナ指向性を制御する（ステップＳ２２）。
【００６５】
具体的には、判定部１２１は、次のアルゴリズムに従い、アンテナ指向性を決定する。
【００６６】
即ち、判定部１２１は、アンテナ指向性データベース１５０より取得した情報、及び送信局情報データベース１４０より取得した、選択した送信局Ａの位置情報より、選択した送信局Ａの受信レベルを（３）式を用いて推定する。
【００６７】
【数３】
【００６８】
次に、判定部１２１は、選択した送信局ＡとＯＦＤＭ受信機１００との距離の差分に対して、ガードインターバルの長さを超える遅延波になりうる送信局ｋを抽出する。具体的には、混信波は遅延波であるため、判定部１２１は、送信局ＡとＯＦＤＭ受信機１００との距離より遅延時間を求めることができ、求めた遅延時間がガードインターバルの長さを超えるか否かを判定する。このように、判定部１２１は、上記の方法により求めた遅延時間がガードインターバルの長さを超える送信局ｋを抽出する。また、上記の場合、判定部１２１は、複数の送信局を抽出することも可能である。そして、判定部１２１は、アンテナ指向性データベース１５０より取得した情報、及び送信局情報データベース１４０より取得した、送信局ｋの位置情報より、送信局ｋの受信レベルを（４）式を用いて推定する。
【００６９】
【数４】
【００７０】
次に、判定部１２１は、Ｃ（θ）／（ΣＩk（θ）)が最大となるθを求め、最大となるθの向きにアンテナ指向性が形成されるように制御する。そして、アンテナ指向性制御部１２２は、最大となるθの向き（図６の矢印＃６０１の向き）にアンテナ指向性を形成する。
【００７１】
図５に戻って、ステップＳ２２の次に、判定部１２１は、受信品質が悪いか否かを判定する（ステップＳ２３）。具体的には、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下となる場合に（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在すると判定する。この場合、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定し、ステップＳ２４に処理を移行する。
【００７２】
一方、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下でない場合に（ステップＳ２３：Ｎｏ）、受信品質が悪くないと判定し、ステップＳ２２で受信を継続する。
【００７３】
また、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定した場合に（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、送信局情報データベース１４０から取得した情報により、ＯＦＤＭ受信機１００の周辺に他の送信局が存在するか否かを判定する（ステップＳ２４）。
【００７４】
他の送信局が存在すると判定した場合には（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、判定部１２１は、現在選択している送信局の次に近い送信局を選択する（ステップＳ２５）。
【００７５】
一方、他の送信局が存在しないと判定した場合には（ステップＳ２４：Ｎｏ）、判定部１２１は、ステップＳ２１〜ステップＳ２３の処理を繰り返す。
【００７６】
このように、本実施の形態によれば、ＯＦＤＭ受信機は、遅延波の受信レベルと主波の受信レベルとの差が最大になるようにアンテナ指向性を制御することにより、受信感度を向上させることができる。この結果、ＳＦＮ環境で、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在する場合でも受信品質の劣化を防ぐことができる。
【００７７】
上記の実施の形態１〜実施の形態３は、本発明の好適な実施の形態の例示であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
【００７８】
例えば、上記の各実施の形態において、アンテナを２本用いたが、本発明はこれに限らず、アンテナを３本以上用いてもよく、アンテナの数に限定はない。また、３本以上のアンテナを用いても、２本のアンテナを用いる場合と同様の効果を得ることができる。
【００７９】
また、上記の各実施の形態において、アンテナ合成により指向性を制御したが、本発明はこれに限らず、１本のアンテナを機械的に動かして指向性を制御してもよい。
【００８０】
また、上記の各実施の形態において、ＯＦＤＭ受信機を構成する各回路部の種類、数及び接続方法などは、上記の各実施の形態に示すものに限られない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明に係る無線受信装置及び指向性制御方法は、例えば単一の周波数を使用するネットワークにおいて、ＯＦＤＭ信号を受信するのに好適である。
【符号の説明】
【００８２】
１００ ＯＦＤＭ受信機
１０１、１０２ アンテナ
１１０ 合成回路
１１１ 位相制御回路
１２０ ＯＦＤＭ受信部
１２１ 判定部
１２２ アンテナ指向性制御部
１３０ ＧＰＳ回路
１４０ 送信局情報データベース
１５０ アンテナ指向性データベース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線受信装置及び指向性制御方法に関し、例えばＳＦＮ（Single Frequency Network）等の単一の周波数を使用するネットワークにおいて、ＯＦＤＭ信号を受信する無線受信装置およびその装置における指向性制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、地上デジタル放送などのＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号を送受信するシステムにおいては、送受信されるＯＦＤＭ信号のシンボル区間ごとに、最後尾の一部分の信号を複写して同一シンボル区間の先頭部に付加する手法が用いられている。このように複写される部分をガードインターバルと呼ぶ。ガードインターバルを付加することにより、反射波などの一定時間内の遅延波を受信した場合でも、遅延波が混信波にならず、安定した復調処理を行うことが可能となる。
【０００３】
また、近年、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial）方式を発展させたＩＳＤＢ−Ｔｍｍ（Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial Mobile Multi-Media Broadcasting）方式を用いた、次世代モバイル用のマルチメディア放送が提唱されている。ＩＳＤＢ−Ｔｍｍ方式では、単一の周波数を使用するＳＦＮシステムを用いる（例えば、特許文献１）。特に、ＩＳＤＢ−Ｔｍｍは、ＶＨＦ帯でのサービスを検討しており、ＵＨＦ帯のディジタルテレビ放送の電波よりも電波が飛びやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／０４７４４１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来においては、ガードインターバルの長さ以上の遅延を生じる伝送路を用いて通信を行う場合、またはＳＦＮ等のガードインターバルの長さを超える遅延波を受信しやすいネットワーク環境で通信する場合に、混信を生じるという問題がある。この結果、受信品質が劣化してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、ＳＦＮ環境で、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在する場合でも受信品質の劣化を防ぐことができる無線受信装置及び指向性制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の無線受信装置は、単一の周波数を使用するネットワークを介して無線信号を受信する無線受信装置であって、無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段により無線信号を受信する際の指向性を形成する指向性形成手段と、前記受信手段により受信した無線信号の受信レベル及び受信品質を測定する測定手段と、通信相手と前記通信相手の位置情報とを対応付けて格納する格納手段と、前記受信レベルと、前記受信品質と、現在の位置情報と、前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて前記通信相手を選択するとともに、前記指向性形成手段により形成する指向性を前記選択毎に変化させる判定手段と、を備える構成を採る。
【０００８】
本発明の指向性制御方法は、単一の周波数を使用するネットワークを介して無線信号を受信する無線受信装置における指向性制御方法であって、無線信号を受信するステップと、前記無線信号を受信する際の指向性を形成するステップと、受信した前記無線信号の受信レベル及び受信品質を測定するステップと、通信相手と前記通信相手の位置情報とを対応付けて格納するステップと、前記受信レベルと、前記受信品質と、前記無線受信装置の位置情報と、格納された前記通信相手の位置情報とに基づいて前記通信相手を選択するとともに、前記選択毎に指向性を変化させるステップと、を具備するようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＳＦＮ環境で、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在する場合でも受信品質の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信機の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信機のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図
【図３】本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ受信機のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図
【図４】本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ受信機と送信局Ａと送信局Ｂの位置を示す図
【図５】本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ受信機のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ受信機と送信局ｋと送信局Ａの位置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（原理説明）
本発明の基本的な考え方について説明する。
【００１２】
Ｎ（ただし、Ｎ≧２）個のアンテナを用意する。まず、任意のＮ個のアンテナを使用してアンテナ合成を行う。
【００１３】
合成後の受信レベルが所定レベル以上で、受信品質が所定レベルより劣化した場合、アンテナの出力の信号位相及び合成比率を制御しアンテナ指向性を変更する。
【００１４】
上記アンテナ指向性制御アルゴリズムは、ＯＦＤＭ受信機からの距離に応じてＳＦＮの送信局を選択し、選択した送信局からの信号を最も良く受信するようにアンテナ指向性を制御する。
【００１５】
ガードインターバルの長さを超える遅延波が、ＯＦＤＭ受信機から見て、主波と全く異なる方向の送信局からのものである場合、アンテナの指向性を、主波を最も強く受信するように制御することにより、主波と遅延波のレベル差を大きくすることができる。
【００１６】
ガードインターバルの長さを超える遅延波が、受信品質の劣化を引き起こす場合は、主波と遅延波のレベルが拮抗している場合であるので、主波と遅延波のレベル差を大きくすることで、受信品質を改善することができる。ガードインターバルの長さを超える遅延波が、ＯＦＤＭ受信機から見て、主波と同じ方向の送信局からのものであれば、アンテナ指向性を、主波として受けている送信局とは別の方向にある送信局からの信号を受けるように制御する。これにより、遅延波と、新たに受信しようとしている送信局からの送信波との時間差、及びレベル差を変化させることができ、受信品質を改善することができる。
【００１７】
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。各実施の形態では、無線受信装置としてＯＦＤＭ受信機を用いる場合を一例として説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、上記基本的な考え方に基づく本実施の形態に係る無線受信装置であるＯＦＤＭ受信機１００の構成を示すブロック図である。本実施の形態のＯＦＤＭ受信機１００は、携帯電話機等の移動受信機に適用した例である。
【００１９】
図１に示すように、ＯＦＤＭ受信機１００は、２本のアンテナ１０１、１０２、合成回路１１０、位相制御回路１１１、ＯＦＤＭ受信部１２０、判定部１２１、アンテナ指向性制御部１２２、ＧＰＳ回路１３０、送信局情報データベース１４０、及びアンテナ指向性データベース１５０を備えて構成される。
【００２０】
アンテナ１０１は、無線信号を受信して合成回路１１０へ出力する。
【００２１】
アンテナ１０２は、無線信号を受信して位相制御回路１１１へ出力する。
【００２２】
合成回路１１０は、アンテナ指向性制御部１２２から入力した信号に従って、アンテナ１０１から入力した受信信号と、アンテナ１０２から入力した受信信号との合成比率を切り替える。また、合成回路１１０は、受信信号を所定の合成比率で合成した合成信号をＯＦＤＭ受信部１２０へ出力する。
【００２３】
位相制御回路１１１は、アンテナ指向性制御部１２２から入力した信号に従って、アンテナ１０２から入力した受信信号の位相を切り替えて合成回路１１０へ出力する。
【００２４】
ＯＦＤＭ受信部１２０は、合成回路１１０から入力した合成信号に対して増幅、選別及び復調等を行い、受信信号として判定部１２１へ出力する。また、ＯＦＤＭ受信部１２０は、合成回路１１０から入力した合成信号の受信レベル及び受信品質を測定し、測定結果を判定部１２１へ出力する。受信品質を示す指標としては、ビット誤り率（ＢＥＲ（Bit Error Rate））またはＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio）などを用いる。
【００２５】
判定部１２１は、ＣＰＵ、プログラムメモリまたはワークメモリ等から構成され、アンテナ指向性制御部１２２を制御する。また、判定部１２１をマイクロプロセッサ等で構成する場合は、ＯＦＤＭ受信機１００を搭載する図示しない受信端末装置が、本体機能として備えるＣＰＵ等により判定部１２１を構成してもよい。
【００２６】
判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０から入力した受信レベル及び受信品質の測定結果に基づいて、アンテナ指向性制御を行う。具体的には、判定部１２１は、ＧＰＳ回路１３０より得たＯＦＤＭ受信機１００の位置情報、及び送信局情報データベース１４０より得た送信局の位置情報より、主波として受信する送信局を選択する。また、判定部１２１は、選択した送信局の方向を算出してアンテナの最大指向性方向を決定する。また、判定部１２１は、決定した最大指向性方向に指向性を形成するための指向性の情報をアンテナ指向性データベース１５０より取得する。そして、判定部１２１は、取得した指向性の情報を制御信号としてアンテナ指向性制御部１２２へ出力する。
【００２７】
アンテナ指向性制御部１２２は、信号を受信する際の指向性を形成する。具体的には、アンテナ指向性制御部１２２は、判定部１２１から入力した制御信号に基づいて合成比率を制御する信号を合成回路１１０へ出力するとともに、位相の切り替えを制御する信号を位相制御回路１１１へ出力する。
【００２８】
送信局情報データベース１４０は、送信局の位置などの情報を送信局と対応付けて格納する。
【００２９】
アンテナ指向性データベース１５０は、アンテナ１０１とアンテナ１０２とにより合成して形成される指向性の情報を格納する。
【００３０】
次に、上述のように構成されたＯＦＤＭ受信機１００のアンテナ指向性制御動作について、図２を用いて説明する。
【００３１】
図２は、ＯＦＤＭ受信機１００のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図であり、判定部１２１により所定タイミングで繰り返し実行される。また、図２にいおて、「Ｓ」はフローの各ステップを示す。
【００３２】
最初に、判定部１２１は、ＧＰＳ回路１３０及び送信局情報データベース１４０から取得した情報より、ＯＦＤＭ受信機１００の現在位置から最も近い送信局を選択する（ステップＳ１）。
【００３３】
次に、判定部１２１は、選択した送信局の方向を算出し、算出した方向とアンテナの最大指向性方向とを一致させるようにアンテナ指向性制御部１２２へ指示を出し、位相制御回路１１１及び合成回路１１０を制御する（ステップＳ２）。
【００３４】
次に、判定部１２１は、受信品質が悪いか否かを判定する（ステップＳ３）。具体的には、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下となる場合に（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在すると判定する。この場合、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定し、ステップＳ４に処理を移行する。
【００３５】
一方、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下でない場合に（ステップＳ３：Ｎｏ）、受信品質が悪くないと判定し、ステップＳ２で受信を継続する。
【００３６】
また、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定した場合に（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、送信局情報データベース１４０から取得した情報により、ＯＦＤＭ受信機１００の周辺に他の送信局が存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００３７】
他の送信局が存在すると判定した場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、判定部１２１は、現在選択している送信局の次に近い送信局を選択する（ステップＳ５）。
【００３８】
一方、他の送信局が存在しないと判定した場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、判定部１２１は、ステップＳ１〜ステップＳ３の処理を繰り返す。
【００３９】
このように、本実施の形態によれば、ＯＦＤＭ受信機は、受信レベルが所定以上あり、かつ受信品質が所定以下である場合、アンテナの最大指向性方向を、選択している送信局の次に近い送信局の方向に向くように制御する。
【００４０】
即ち、ＯＦＤＭ受信機は、ガードインターバル長を超える遅延波を発生している送信局からの信号は受信しないようにアンテナ指向性を制御する。これにより、受信感度を向上させることができ、ＳＦＮ環境で、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在する場合でも受信品質の劣化を防ぐことができる。
【００４１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、アンテナ指向性制御アルゴリズムとして、受信機に最も近い送信局の方向から、ガードインターバルの長さを超えた遅延波が到来する場合に、この遅延波を受信しないようにアンテナ指向性を制御する。
【００４２】
なお、本実施の形態において、ＯＦＤＭ受信機の構成は、図１のＯＦＤＭ受信機１００と同一であるので、その説明を省略するとともに、本実施の形態におけるＯＦＤＭ受信機に関する説明においては、図１の符号を用いて説明する。
【００４３】
図３は、本実施の形態に係る無線受信装置であるＯＦＤＭ受信機のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図であり、判定部１２１により所定タイミングで繰り返し実行される。また、図３において、「Ｓ」はフローの各ステップを示す。また、図４は、ＯＦＤＭ受信機１００と送信局Ａと送信局Ｂの位置を示す図である。図４において、送信局Ａは、ＯＦＤＭ受信機１００に最も近い送信局であり、送信局Ｂは、ＯＦＤＭ受信機１００が選択した送信局である。
【００４４】
図３において、上記の実施の形態１との相違は、主にステップＳ１２のアンテナ指向性の制御の方法である。
【００４５】
最初に、判定部１２１は、ＧＰＳ回路１３０及び送信局情報データベース１４０から取得した情報より、ＯＦＤＭ受信機１００の現在位置から送信局Ｂを選択する（ステップＳ１１）。具体的には、判定部１２１は、現在選択している最も近い送信局Ａ以外の近い送信局Ｂから順次送信局を選択する。
【００４６】
そして、判定部１２１は、最も近い送信局Ａからの遅延波を受信しないように、アンテナ指向性を制御する（ステップＳ１２）。
【００４７】
具体的には、判定部１２１は、次のアルゴリズムに従い、アンテナ指向性を決定する。即ち、判定部１２１は、アンテナ指向性データベース１５０より取得した情報、及び送信局情報データベース１４０より取得した、選択した送信局Ｂの位置情報より、選択した送信局Ｂの受信レベルを（１）式を用いて推定する。
【００４８】
【数１】
【００４９】
次に、判定部１２１は、アンテナ指向性データベース１５０より取得した情報、及び送信局情報データベース１４０より取得した、最も近い送信局Ａの位置情報より、送信局Ａの受信レベルを（２）式を用いて推定する。
【００５０】
【数２】
【００５１】
次に、判定部１２１は、C(θ)/I(θ)が最大となるθを求め、最大となるθの向きにアンテナ指向性が形成されるように制御する。そして、アンテナ指向性制御部１２２は、最大となるθの向き（図４の矢印＃４０１の向き）にアンテナ指向性を形成する。
【００５２】
但し、判定部１２１は、送信局Ａ＝送信局Ｂの場合は、θ＝０とする。即ち、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信機１００から最も近い送信局Ａを選択している場合は、送信局Ａの方向にアンテナ最大指向性を向けるように制御する。
【００５３】
図３に戻って、ステップＳ１２の次に、判定部１２１は、受信品質が悪いか否かを判定する（ステップＳ１３）。具体的には、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下となる場合に（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在すると判定する。この場合、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定し、ステップＳ１４に処理を移行する。
【００５４】
一方、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下でない場合に（ステップＳ１３：Ｎｏ）、受信品質が悪くないと判定し、ステップＳ１２で受信を継続する。
【００５５】
また、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定した場合に（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、送信局情報データベース１４０から取得した情報により、ＯＦＤＭ受信機１００の周辺に他の送信局が存在するか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００５６】
他の送信局が存在すると判定した場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、判定部１２１は、現在選択している送信局の次に近い送信局を選択する（ステップＳ１５）。
【００５７】
一方、他の送信局が存在しないと判定した場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、判定部１２１は、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理を繰り返す。
【００５８】
このように、本実施の形態によれば、ＯＦＤＭ受信機から最も近い送信局Ａにアンテナ最大指向性を向けた場合において、受信品質が悪い場合は、ガードインターバルの長さを超える遅延波が、ＯＦＤＭ受信機から見て、最も近い送信局Ａと同じ方向の他の送信局から到来していると考えられる。従って、ＯＦＤＭ受信機は、遅延波の受信レベルと主波の受信レベルとの差が最大になるようにアンテナ指向性を制御する。これにより、本実施の形態によれば、ＯＦＤＭ受信機から見て、最も近い送信局Ａと同じ方向の他の送信局から、ガードインターバルの長さを超える遅延波が到来している場合において、受信感度を向上させることができる。この結果、ＳＦＮ環境で、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在する場合でも受信品質の劣化を防ぐことができる。
【００５９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、アンテナ指向性制御アルゴリズムとして、送信局の位置情報から選択した送信局のうち、ガードインターバルの長さを超える遅延波になりうる送信局を抽出し、抽出した送信局からの電波を受信しないようにアンテナ指向性を制御する。
【００６０】
なお、本実施の形態において、ＯＦＤＭ受信機の構成は、図１のＯＦＤＭ受信機１００と同一であるので、その説明を省略するとともに、本実施の形態におけるＯＦＤＭ受信機に関する説明においては、図１の符号を用いて説明する。
【００６１】
図５は、本実施の形態に係る無線受信装置であるＯＦＤＭ受信機のアンテナ指向性制御の動作を示すフロー図であり、判定部１２１により所定タイミングで繰り返し実行される。また、図５にいおて、「Ｓ」はフローの各ステップを示す。また、図６は、ＯＦＤＭ受信機１００と送信局ｋと送信局Ａの位置を示す図である。図６において、送信局ｋは、ＯＦＤＭ受信機１００に対して妨害になり得る送信局であり、送信局Ａは、ＯＦＤＭ受信機１００が選択した送信局である。
【００６２】
図５において、上記の実施の形態１との相違は、主にステップＳ２２のアンテナ指向性の制御の方法である。
【００６３】
最初に、判定部１２１は、ＧＰＳ回路１３０及び送信局情報データベース１４０から取得した情報より、ＯＦＤＭ受信機１００の現在位置から、受信しようとする送信局Ａを選択する（ステップＳ２１）。
【００６４】
次に、判定部１２１は、ガードインターバルの長さを超える遅延波になりうる送信局ｋからの電波を受信しないように、アンテナ指向性を制御する（ステップＳ２２）。
【００６５】
具体的には、判定部１２１は、次のアルゴリズムに従い、アンテナ指向性を決定する。
【００６６】
即ち、判定部１２１は、アンテナ指向性データベース１５０より取得した情報、及び送信局情報データベース１４０より取得した、選択した送信局Ａの位置情報より、選択した送信局Ａの受信レベルを（３）式を用いて推定する。
【００６７】
【数３】
【００６８】
次に、判定部１２１は、選択した送信局ＡとＯＦＤＭ受信機１００との距離の差分に対して、ガードインターバルの長さを超える遅延波になりうる送信局ｋを抽出する。具体的には、混信波は遅延波であるため、判定部１２１は、送信局ＡとＯＦＤＭ受信機１００との距離より遅延時間を求めることができ、求めた遅延時間がガードインターバルの長さを超えるか否かを判定する。このように、判定部１２１は、上記の方法により求めた遅延時間がガードインターバルの長さを超える送信局ｋを抽出する。また、上記の場合、判定部１２１は、複数の送信局を抽出することも可能である。そして、判定部１２１は、アンテナ指向性データベース１５０より取得した情報、及び送信局情報データベース１４０より取得した、送信局ｋの位置情報より、送信局ｋの受信レベルを（４）式を用いて推定する。
【００６９】
【数４】
【００７０】
次に、判定部１２１は、Ｃ（θ）／（ΣＩk（θ）)が最大となるθを求め、最大となるθの向きにアンテナ指向性が形成されるように制御する。そして、アンテナ指向性制御部１２２は、最大となるθの向き（図６の矢印＃６０１の向き）にアンテナ指向性を形成する。
【００７１】
図５に戻って、ステップＳ２２の次に、判定部１２１は、受信品質が悪いか否かを判定する（ステップＳ２３）。具体的には、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下となる場合に（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在すると判定する。この場合、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定し、ステップＳ２４に処理を移行する。
【００７２】
一方、判定部１２１は、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信レベルが所定の閾値以上でかつ、ＯＦＤＭ受信部１２０により測定された受信品質が所定の閾値以下でない場合に（ステップＳ２３：Ｎｏ）、受信品質が悪くないと判定し、ステップＳ２２で受信を継続する。
【００７３】
また、判定部１２１は、受信品質が悪いと判定した場合に（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、送信局情報データベース１４０から取得した情報により、ＯＦＤＭ受信機１００の周辺に他の送信局が存在するか否かを判定する（ステップＳ２４）。
【００７４】
他の送信局が存在すると判定した場合には（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、判定部１２１は、現在選択している送信局の次に近い送信局を選択する（ステップＳ２５）。
【００７５】
一方、他の送信局が存在しないと判定した場合には（ステップＳ２４：Ｎｏ）、判定部１２１は、ステップＳ２１〜ステップＳ２３の処理を繰り返す。
【００７６】
このように、本実施の形態によれば、ＯＦＤＭ受信機は、遅延波の受信レベルと主波の受信レベルとの差が最大になるようにアンテナ指向性を制御することにより、受信感度を向上させることができる。この結果、ＳＦＮ環境で、ガードインターバルの長さを超える遅延波が存在する場合でも受信品質の劣化を防ぐことができる。
【００７７】
上記の実施の形態１〜実施の形態３は、本発明の好適な実施の形態の例示であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
【００７８】
例えば、上記の各実施の形態において、アンテナを２本用いたが、本発明はこれに限らず、アンテナを３本以上用いてもよく、アンテナの数に限定はない。また、３本以上のアンテナを用いても、２本のアンテナを用いる場合と同様の効果を得ることができる。
【００７９】
また、上記の各実施の形態において、アンテナ合成により指向性を制御したが、本発明はこれに限らず、１本のアンテナを機械的に動かして指向性を制御してもよい。
【００８０】
また、上記の各実施の形態において、ＯＦＤＭ受信機を構成する各回路部の種類、数及び接続方法などは、上記の各実施の形態に示すものに限られない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明に係る無線受信装置及び指向性制御方法は、例えば単一の周波数を使用するネットワークにおいて、ＯＦＤＭ信号を受信するのに好適である。
【符号の説明】
【００８２】
１００ ＯＦＤＭ受信機
１０１、１０２ アンテナ
１１０ 合成回路
１１１ 位相制御回路
１２０ ＯＦＤＭ受信部
１２１ 判定部
１２２ アンテナ指向性制御部
１３０ ＧＰＳ回路
１４０ 送信局情報データベース
１５０ アンテナ指向性データベース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の周波数を使用するネットワークを介して無線信号を受信する無線受信装置であって、
無線信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により無線信号を受信する際の指向性を形成する指向性形成手段と、
前記受信手段により受信した無線信号の受信レベル及び受信品質を測定する測定手段と、
通信相手と前記通信相手の位置情報とを対応付けて格納する格納手段と、
前記受信レベルと、前記受信品質と、現在の位置情報と、前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて前記通信相手を選択するとともに、前記指向性形成手段により形成する指向性を前記選択毎に変化させる判定手段と、
を備える無線受信装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記受信レベルが第１の閾値以上かつ前記受信品質が第２の閾値以下の場合に、前記現在の位置情報と前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて、最も近い前記通信相手を選択するとともに、前記指向性形成手段により形成する指向性を、選択した最も近い前記通信相手に向けた指向性に変化させる請求項１記載の無線受信装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記指向性形成手段により最も近い前記通信相手に向けて指向性を形成した場合において、前記受信レベルが前記第１の閾値以上かつ前記受信品質が前記第２の閾値以下の場合に、前記現在の位置情報と前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて最も近い前記通信相手以外の近い前記通信相手から順次選択するとともに、前記受信品質が前記第２の閾値より大きくなるまで、前記指向性形成手段により形成する指向性を、選択した前記通信相手に向けた指向性に順次変化させる請求項１記載の無線受信装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記指向性形成手段により最も近い前記通信相手に向けて指向性を形成した場合において、前記受信レベルが前記第１の閾値以上かつ前記受信品質が前記第２の閾値以下の場合に、前記現在の位置情報と前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて最も近い前記通信相手以外の近い前記通信相手から順次選択するとともに、前記受信品質が前記第２の閾値より大きくなるまで、前記指向性形成手段により形成する指向性を、式（５）
【数５】
に従って求めた値を式（６）
【数６】
に従って求めた値で除算した除算値が最大になる角度に向けた指向性に順次変化させる請求項１記載の無線受信装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記現在の位置情報と前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて近い前記通信相手から順次選択するとともに、前記受信品質が閾値より大きくなるまで、前記指向性形成手段により形成する指向性を、式（７）
【数７】
に従って求めた値を式（８）
【数８】
に従って求めた値で除算した除算値が最大になる角度に向けた指向性に順次変化させる請求項１記載の無線受信装置。
【請求項６】
単一の周波数を使用するネットワークを介して無線信号を受信する無線受信装置における指向性制御方法であって、
無線信号を受信するステップと、
前記無線信号を受信する際の指向性を形成するステップと、
受信した前記無線信号の受信レベル及び受信品質を測定するステップと、
通信相手と前記通信相手の位置情報とを対応付けて格納するステップと、
前記受信レベルと、前記受信品質と、前記無線受信装置の位置情報と、格納された前記通信相手の位置情報とに基づいて前記通信相手を選択するとともに、前記選択毎に指向性を変化させるステップと、
を具備する指向性制御方法。
【請求項１】
単一の周波数を使用するネットワークを介して無線信号を受信する無線受信装置であって、
無線信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により無線信号を受信する際の指向性を形成する指向性形成手段と、
前記受信手段により受信した無線信号の受信レベル及び受信品質を測定する測定手段と、
通信相手と前記通信相手の位置情報とを対応付けて格納する格納手段と、
前記受信レベルと、前記受信品質と、現在の位置情報と、前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて前記通信相手を選択するとともに、前記指向性形成手段により形成する指向性を前記選択毎に変化させる判定手段と、
を備える無線受信装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記受信レベルが第１の閾値以上かつ前記受信品質が第２の閾値以下の場合に、前記現在の位置情報と前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて、最も近い前記通信相手を選択するとともに、前記指向性形成手段により形成する指向性を、選択した最も近い前記通信相手に向けた指向性に変化させる請求項１記載の無線受信装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記指向性形成手段により最も近い前記通信相手に向けて指向性を形成した場合において、前記受信レベルが前記第１の閾値以上かつ前記受信品質が前記第２の閾値以下の場合に、前記現在の位置情報と前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて最も近い前記通信相手以外の近い前記通信相手から順次選択するとともに、前記受信品質が前記第２の閾値より大きくなるまで、前記指向性形成手段により形成する指向性を、選択した前記通信相手に向けた指向性に順次変化させる請求項１記載の無線受信装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記指向性形成手段により最も近い前記通信相手に向けて指向性を形成した場合において、前記受信レベルが前記第１の閾値以上かつ前記受信品質が前記第２の閾値以下の場合に、前記現在の位置情報と前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて最も近い前記通信相手以外の近い前記通信相手から順次選択するとともに、前記受信品質が前記第２の閾値より大きくなるまで、前記指向性形成手段により形成する指向性を、式（５）
【数５】
に従って求めた値を式（６）
【数６】
に従って求めた値で除算した除算値が最大になる角度に向けた指向性に順次変化させる請求項１記載の無線受信装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記現在の位置情報と前記格納手段に格納される前記通信相手の位置情報とに基づいて近い前記通信相手から順次選択するとともに、前記受信品質が閾値より大きくなるまで、前記指向性形成手段により形成する指向性を、式（７）
【数７】
に従って求めた値を式（８）
【数８】
に従って求めた値で除算した除算値が最大になる角度に向けた指向性に順次変化させる請求項１記載の無線受信装置。
【請求項６】
単一の周波数を使用するネットワークを介して無線信号を受信する無線受信装置における指向性制御方法であって、
無線信号を受信するステップと、
前記無線信号を受信する際の指向性を形成するステップと、
受信した前記無線信号の受信レベル及び受信品質を測定するステップと、
通信相手と前記通信相手の位置情報とを対応付けて格納するステップと、
前記受信レベルと、前記受信品質と、前記無線受信装置の位置情報と、格納された前記通信相手の位置情報とに基づいて前記通信相手を選択するとともに、前記選択毎に指向性を変化させるステップと、
を具備する指向性制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１８２０７４（Ｐ２０１１−１８２０７４Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４２４４６（Ｐ２０１０−４２４４６）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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