JP2004015800A - 固定無線スマートアンテナ用の最適なシステムおよび無線データ通信システムならびに無線通信方法 - Google Patents

固定無線スマートアンテナ用の最適なシステムおよび無線データ通信システムならびに無線通信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】構成部品のコストと電力消費を低減。
【解決手段】固定又は殆ど固定使用のスマートアンテナに対し性能変更のタイミング、例えば走査開始、又は事前記憶の通常最良性能の構成又は最後だけの構成の使用開始のタイミングをイベントが決定。故にモニタリングが下の条件即ちイベント発生の認識まで、アンテナのビーム形状を決定する様なパラメータをシステムが不変に保つ:装置が他装置と最初に通信;装置の再起動又は起動;受信信号が所定ビットエラーレートBERを上回る;受信信号強度表示RSSIが所定RSSIより小;受信信号が所定信号対雑音比SNRより小;ユーザが要求。パラメータ変更で性能が変更:前の測定構成データが走査領域及び時間を低減;装置送信電力を制御し性能又は品質を保つ;チャネルを選択し送信中の衝突を最小;他アンテナに転換;データレートを変更;変調方式を変更。アンテナ走査中に他アンテナとの通信維持は他の重要点。
【選択図】  図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に無線通信システムに関し、更に詳細にはアダプティブセクタアンテナ、すなわちスマートアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】
スマートアンテナシステムを備えた無線LAN(Local Area Network、ローカルエリアネットワーク)およびデジタルTVシステムは、その機器の大部分が固定されているため、または、ユーザの少なくとも大部分が操作中にあまり早くまたはあまり頻繁に移動しないため、はるかに容易に実現可能であり、そして屋内環境によりマルチパス(多重通路伝送)の低下がもたらされる。このことは、特に、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing、直交周波数分割多重)システムに当てはまる。そのOFDMシステムは、マルチパスの低下に対して固有の優位性と、モバイル機器にとって一般的に不適切な大電力消費とのために、屋内無線通信用に頻繁に利用される。スマートアンテナシステムは、性能を低下させずにビームの形状を狭めることによって消費電力を大幅に低減できること、および、システム容量を増大させることに有用である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
家庭または職場での無線通信に対する要求が増加している。例えば、携帯用ラップトップコンピュータのユーザは、特定の机または仕事場所に拘束されたくないし、それよりむしろ、携帯用機器(例えば、ラップトップまたはPDA)の融通性を要求している。消費者は、家庭または職場で見られる電子機器間に必要な物理的配線および接続の数を減らすことを要求している。そして、マルチメディアデータ用の単一アクセスポイント(例えば、ケーブルテレビ接続)を要望し、および、そのアクセスポイントとそのようなデータを再生または記録する消費機器との間の無線接続を要望している。
【0004】
電子機器は好適に速いデータ速度で他の機器と無線通信する。しかし、そのような高速度によりシステムが、容易に不十分になる所で、システムの通信性能に影響を及ぼす妨害物に敏感になる。例えば、各家庭は同じ周波数帯を主として用いているので、隣接する家庭内の通信システム(例えば、近隣の家庭内の通信システム)が互いに干渉する可能性が高い。
【0005】
1999年12月28日付けで交付されたSmith等による米国特許第6,009,124号では、アダプティブセクタアンテナを用いた高速データ通信ネットワークが述べられ、そして、トレーニング信号と所定のBERおよびRSSIしきい値とを比較することでスマートアンテナの構成を最適化する方法が述べられている。
【0006】
Smith等によれば、ステーションが通信を開始または通信を要求することを決定すると、その方法がトレーニングシーケンスの送信を開始する。トレーニング信号用に測定されたBER値およびRSSI値が共にしきい値を上回るまで、走査が実行される。
【0007】
Smith等によれば、集束命令をステートマシンに周期的に送ってトレーニング信号を再取得するプロトコルにより、走査が時々連続的に実行される。
【0008】
上記の走査を達成するため、Smith等の特許では第1のコンパレータおよび第2のコンパレータが開示されている。第1のコンパレータは、BER信号と所定のBER信号とを受信し、BER信号と所定のBER信号とを比較し、BER信号が所定のBER信号よりも小さい時にBER PASS信号を選択的に発生する。第2のコンパレータは、RSSI信号と所定のRSSI信号とを受信し、RSSI信号と所定のRSSI信号とを比較し、RSSI信号が所定のRSSI信号よりも大きい時にRSSI PASS信号を選択的に発生する。BER PASS信号と RSSI PASS信号とが同時に存在することは、有効データが、使用に適している高品質でうまく受信また送信され続けることを示す。BER信号が所定のBER信号よりも大きい、または、RSSI信号が所定のRSSI信号よりも小さい場合には、ビームステアリングステートマシンは、アンテナアレイを空間的に所定量進め、それから、所定のBERしきい値と所定のRSSIしきい値とが共に得られるまでトレーニング信号を受信してアンテナアレイを進める間に、BER信号およびRSSI信号を継続的にチェックする。そのため、その後に、有効データ(非トレーニング信号)を受信または送信できる。Smith等の特許における開示は、本明細書内に全体として包含され、特に、走査の実施とコンパレータによる走査の制御との点では包含されている。
【0009】
2001年5月22日付けで交付されたGu等による米国特許第6,236,839 B1号では、トレーニング信号を用いることによってスマートアンテナアレイを校正することが述べられている。
【0010】
1993年11月9日付けで交付されたGardner等による米国特許第5,260,968号では、ブラインドセクタ空間フィルタリングを通過した多重通信信号が述べられている。アンテナアレイ用のビーム形成アルゴリズムは他の通信機器で受信パターンに基づいている。重み付け要素が利用されている。Gardner等の特許における開示は、本明細書内に全体として包含され、特に、重み付け要素の実施の点では包含されている。
【0011】
2001年4月19日に発行されたMasenten等による国際公開第01/28037 A1号には、デジタルモジュラーアダプティブアンテナとその方法が述べられ、そこでは事前のアレイエレメントモジュール内で、各アンテナの要素と重み付け回路および事前の重み付け回路とを鎖状に結合することが必要とされている。
【0012】
2000年10月31日付けで交付されたYoussefmir等による米国特許第6,141,567号では、処理と重みとの調節を2セットの測定データを用いて、干渉の変動する環境内でスマートアンテナ受信装置のビーム形成が述べられている。2セットのうち一方が既知の特性情報に関し、他方が未知の特性情報に関しているので、その変動環境内では計算リソースがあまり必要でない。
【0013】
2000年9月19日付けで交付されたLiu等による米国特許第6,122,260号では、無線通信の容量および品質を増大させるために特定の特性を利用したスマートアンテナのCDMA無線通信システムが述べられている。アップリンクビーム形成ベクトルを設定してビットエラーレート(BER)を最小にしている。
【0014】
2001年4月17日付けで交付されたRaleigh等による米国特許第6,219,561 B1号では、適応性のある空間的な等価と適応性のあるイクワライザとに対して時間的に変化するベクトルチャネル等価を用いた無線通信ネットワーク内でアンテナの配列が述べられている。
【0015】
2001年5月8日付けで交付されたKrile等による米国特許第6,229,486 B1号では、選択されたアンテナ構成と全ての構成との両方を同時に監視する加入者中心スマートアンテナが述べられている。アレイのアンテナ要素は迅速かつ個々に走査され、その結果得られる信号対雑音の比がしきい値と比較されて、アレイを再構成するかどうかが決定される。
【0016】
2001年5月31日に発行されたReudink等による国際公開第01/39320 A1号では、スマートアンテナシステムを備えたリモートステーションとビームの方向を制御する方法とが述べられている。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明の一部として発明者によって明らかにされているように、本発明は、起動直後に必要とされる走査をなくし、有効データを送信する際にこのような遅延をなくす上で利点があり、特に、移動通信環境よりも走査の必要性があまり頻繁でなく、および、走査量が一般的にあまり厳しくない相対的に固定された環境に対して利点がある。例えば、本明細書内で理解されるように、無線通信PCまたはTVを起動するたびに走査する必要がなく、そして頻繁に、事前のアンテナの構成を用いることも十分可能である。
【0018】
本発明は、スマートアンテナを走査するためのトレーニング信号の追加的な送信を必要とせず、データを送信する余地を確保する上で利点がある。トレーニング信号は、本発明に、例えば、エラー訂正に用いられることもある。本発明の一部として発明者によって明らかにされているように、本発明は、移動通信環境よりも走査の必要性があまり頻繁でなく、および、走査量が一般的にあまり厳しくない相対的に固定された環境に対して、スマートアンテナ技術を採用する際に特に有益である。
【0019】
本発明の一部として発明者によって明らかにされているように、本発明は、必要とされる連続的な走査をなくし、有効データを送信する際にこのような遅延をなくす上で利点があり、特に、移動通信環境よりも走査の必要性があまり頻繁でなく、および、走査量が一般的にあまり厳しくない相対的に固定された環境に対して利点がある。
【0020】
従って、本発明は、有効データの送信を中断または遅延せずに、従来技術における中断および遅延の程度まで干渉を低減する高性能かつ高速データ通信システムの必要性に向けられ、特に、相対的に固定された環境内での無線通信用のスマートアンテナに有益である。
【0021】
さらに、本発明は、一般にエネルギー不変のために、携帯用バッテリーを動力とする環境からあらゆる環境へ広がっている電力消費を低減する必要性に向けられている。
【0022】
本発明は、構成部品のコストおよび電力消費を低減するために、固定無線通信環境での特定の利点を使ってスマートアンテナの動作、例えばアダプティブセクタアンテナの動作を詳述する。
【0023】
本発明の態様は、特に、良好な通信品質を維持するため走査の回数および時間を減らすことによって、走査すること、および、必要とされる走査時間と良好な通信性能を維持しようとする労力とを最小限にすることを行う。
【0024】
本発明の一部として理解されることは、固定された環境内では全ての送信に先行してスマートアンテナを走査することが重要でないことである。これを理解することによって発明者は、アンテナ性能が一定量だけ劣化した時に走査を実行することを本発明の一部として考え出すに至った。その態様のシステムは、アンテナ性能が一定量だけ劣化した時に事前のアンテナ構成を再利用し、それにより相対的に固定された環境のために実用的である。
【0025】
従来技術では、本態様でなされているように、将来の利用のために事前のアンテナ構成を記憶していない。本態様の記憶装置は、好適には、アンテナ構成を測定性能に結びつけ、特に、有効データの送信に関して結びつける表の形式であり、その表は、好適には全ての走査に対して更新および記憶される事前の測定を用いて生成および更新される。
【0026】
本発明によれば、無線通信に用いられるビーム形状は、以下のイベントのうち1つまたはそれ以上の発生に基づいて変更される:
スマートアンテナシステムの再起動または起動;起動イベント。再起動または起動の直後に、事前のアンテナ構成が初期動作のためにロードされる。
【0027】
ビーム形成装置が最初に他の装置と通信する;起動イベント。事前のアンテナ構成が、最初に他の装置と通信する無線にロードされる。
【0028】
ビーム形成装置の受信信号が所定のビットエラーレート(BER)より小さい;有効データモニタリング応答イベント。本態様のシステムは、モニタリングされたアンテナの性能が一定量だけ劣化した際に、例えば、最後の変化を前のアンテナ構成に再利用した状態で、変化の連続と変化の評価とを実行する。
【0029】
ビーム形成装置の受信信号強度表示(RSSI)が所定のRSSIより小さい;有効データモニタリング・応答イベント。本態様のシステムは、モニタリングされたアンテナの性能が一定量だけ劣化した際に、例えば、最後の変化を前のアンテナ構成に再利用した状態で、変化の連続と変化の評価とを実行する。
【0030】
ビーム形成装置の受信信号が所定信号対雑音の比(SNR)より小さい;有効データモニタリング・応答イベント。本態様のシステムは、モニタリングされたアンテナの性能が一定量だけ劣化した際に、例えば、最後の変化を前のアンテナ構成に再利用した状態で、変化の連続と変化の評価とを実行する。
【0031】
ビーム形成装置の受信信号が所定有効データの転送速度(ボー、baud)より小さい;有効データモニタリング・応答イベント。本態様のシステムは、モニタリングされたアンテナの性能が一定量だけ劣化した際に、例えば、最後の変化を前のアンテナ構成に再利用した状態で、変化の連続と変化の評価とを実行する。
【0032】
ユーザが変更を要求する;起動イベント。ユーザが変更を要求すると、本態様のシステムが事前のアンテナ構成を再使用する。
【0033】
事前のアンテナ構成への変更が上述の起動イベントに応じて所望のアンテナ性能を生み出さないと、さらなる変更が、それぞれを性能評価に従わせた状態で、連続してなされることもある。連続した変更が、例えば、送信出力の変更、走査、独自のアンテナへの変更、または、チャネルの変更であることもある。これらの変更は、時間効率、労力効率、または電力消費効率などの特定使用要因の重要性に依存して望まれるような異なる順番で試されることもある。
【0034】
その変更が、走査によるスマートアンテナサブシステムにおけるビーム形状の再構成を伴うと、スマートアンテナアレイの回転開始方向のような走査パラメータが、記憶された表から選択されることもあり、選択されたパラメータは表中で、パラメータの選択肢のうち最良の事前性能に、または、最後のアンテナ構成に関連される。こうして、走査は、その時点の不充分な構成よりむしろ最良の事前構成から開始する;これにより、十分な性能を得るのに必要な走査時間を節約するべきである;または、従来方法でなされたように、連続して単に走査するべきである。
【0035】
その変更が電力の増大を伴うと、その電力は、一定のしきい値まで増分増加に設定されることもあり、または、記憶された表から選択された増加に設定され、選択された電力が表中で最良の事前性能に関連されることもあり、または、減少に設定されて電力を節約することもある。時には、要求が、電力を節約するように(または、他の装置を干渉しないように)送信電力の低減であることがある。最高電力のうち高い方のしきい値は、電波管理、無線通信規格、または装置によって制限されることがある。ここで述べられる送信電力は、他の端子からの電力である。すなわち、受信端子でより良好なRSSI等を得るように、受信端子が他の端子に要求を出して電力を変更(ブースト)する。
【0036】
他の端子が同様な問題を有したので、受信端子も類似の方法で送信電力を変更することがあった;その受信は良好でない。
【0037】
その変更が独自のアンテナへの変更を伴い、かつ、新しいアンテナの選択が1つより多く存在すると、好ましくは、記憶された表中で事前の性能データに関して決定されるように、最良の事前性能を備えた利用可能な新しいアンテナを使うことにより、新しいアンテナが選択される。これにより、選択されたアンテナは、表中で、新しいアンテナの選択肢の中でそのアンテナの最良の事前性能に関連される。アンテナのばらつき(空間ダイバーシチまたは偏波ダイバーシチなど)またはビームパターンのために、新しいアンテナがより良好な受信を有することがあった。
【0038】
その変更が新しい利用可能な通信チャネルへの変更を伴うと、チャネルは、記憶された表から選択され、選択されたチャネルは表中で最良の事前性能に関連される。最後のチャネルと比較すると、新しいチャネルはあまり混雑せず、または、あまり干渉しない。アンテナおよびチャネルを変更することを伴う変更は、事前のデータに必ずしも基づかないことがある。
【0039】
このように、本発明の態様によれば、スマートアンテナのビーム形状を作り出す構成を含めた性能に影響を及ぼす変更が、イベント毎になされ、有効データの送信に関して生じ、および、好ましくは記憶された事前の有効データの送信における性能の測定結果に基づかれる。
【0040】
従って、問題およびその原因に関しての従来技術システムにおける本発明の分析により、スマートアンテナ用の相対的に固定された環境に対して、より効果的およびより効率的なシステムの必要性と解決法とが導き出された。
【0041】
本発明のさらに他の形態、特徴および利点は、本発明を実施するために発明者により考え出された最良の形態を含めて多数の特定の態様および方法を説明することよって、以下の詳細な説明から容易に明らかになる。本発明はその他の異なる態様にも可能であり、そして、その幾つかの詳細が、本発明の趣旨および範囲を逸脱しない範囲の全てで、種々の明らかな点において変更可能である。従って、図面および説明は、本質的な説明であって限定的でないと見なされ得る。
【0042】
本発明は、添付図面の図では一例として説明され、限定として説明されていない。その図面の中では、同じ参照番号は同じ要素を示す。
【0043】
【発明の実施の形態】
スマートアンテナ、例えばアダプティブセクタアンテナは、効率的な無線通信に対して狭いビーム形状を得るための、または、ビーム形状を具体化するための公知技術であり、それ故に、スマートアンテナのサブシステムにおける構成の詳細は、発明の組合せにおける新規な部分を不明瞭にすることを避けるために、詳細に説明されないだろう。スマートアンテナは、電気的および/または機械的に環境に順応する。
【0044】
好適な実施の形態では、スマートアンテナに関する上述の問題点、特に、相対的に固定された環境内で利用される問題点を解決することにより、前述の要求が満たされる。
【0045】
図1は、本発明を実施する一実施の形態および最良の形態によるスマートアンテナ無線通信システムの概要を示している。図1は、特別な一例としてWLANに特に合わせられている。走査を行うための手段の一例として、ビーム形成装置は、重み付けされた電力および/または位相を、アンテナアレイ(ANTENNA  ARRAY)の個々のアンテナ要素に変更して、最良の利用可能な受信を得る。また、ビーム形成装置を機械的な回転装置と組み合わせて用いて、ビーム形状をより柔軟に設定することもある;別の例として、機械的な回転装置をデジタルTV用に単独で用いることもある。図1はまた、モニタリング・コンピュータシステムのメモリ内に、すなわち、モニタおよびメモリ(MONITOR ( MEMORY)内に記憶された実例表を示す。
【0046】
周知の通り、このタイプの典型的な無線通信システムはまた、周波数変換および電力ブーストの機能を有する送信機+受信機(TRANSMITTER+RECEIVER)であるRF(無線周波数)と、信号処理の機能、例えば、変調および符号化を有するベースバンド(BASE−BAND(BB))と、送信管理(CSMA/CA,など)の機能を有するMAC(媒体アクセスコントローラMedium Access Controller)と、RF、BBおよびMACの機能を実行することもあるプロセッサ(PROCESSOR)と、ビーム形成用のスマートアンテナサブシステム(SMART ANTENNA SUBSYSTEM)とを有する。
【0047】
モニタ(MONITOR)は本発明によるアンテナ性能モニタであり、そのアンテナ性能モニタはBER(ビットエラーレートBit Error Rate)、RSSI(受信信号の強度表示Received Signal Strength Indication)およびSNR(信号対ノイズの比Signal−to−Noise−Ratio)の関数として通信性能をチェックする。RSSIは受信信号の表示であり、電圧または対応電力(dBmまたはW)の単位を有することもある。ここで開示されるように、特に、フローチャートに関して説明されるように、特別な用途のコンピュータとなるようプログラムされた汎用コンピュータで、モニタが物理的に実施されることもある。今、RSSIは、アンテナ構成の性能を判断するために、使用に対しての最良のパラメータであると思われ、そして、性能を判断するのに用いられるパラメータとしてRSSIが単独で十分である時に、SNRおよびBERのような他の物が、実際に使用されないかもしれない。異なったパラメータは、異なった環境にとって重要であることもある。例えば、「Deg.」が、デジタルTV用のアンテナ構成の性能を判断する際に使用されるパラメータであることもある。
【0048】
モニタ(MONITOR)は、適切なインタフェースを用いてBB、ビーム形成装置(BEAM FORMER)、およびメモリ(MEMORY)に周知の方法で接続されている。モニタ(MONITOR)は、受信信号の電力を測定し、受信信号のビットエラーレート(BER)、通信ボーおよびSNR(RSSI)を算出し、それから、その結果と関連情報とをメモリ(MEMORY)(例えば、ROMまたはRAM)内に記憶する。モニタ(MONITOR)の信号処理ユニットは、最適な受信を獲得するために走査の際に使用されて、および、無線通信の最中に受信した有効データ信号に基づいて、アンテナ要素用の電力重みw1,w2などを算出する。w1,w2,w3およびw4とアンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)の回転度(度(deg.))との構成パラメータは、ボー、BERおよびRSSIのような性能パラメータの測定値に関連された関係で、メモリ(MEMORY)に記憶される。記録された構成パラメータは、走査中のビットエラーレート(BER)と受信信号の強度表示(RSSI)とをモニタすることで最適化されたものであることが好ましい。このデータは、後述されるように、イベントの発生時には将来の利用のために永続的に記憶される。
【0049】
モニタ(MONITOR)は、その代わりとしてベースバンド(BASE−BAND)によってなされ得たBER、RSSIおよびSNRを測定および算出する。モニタ(MONITOR)は、有効データの送信中に継続して、メモリ(MEMORY)に記憶された測定データと所定データ(しきい値または基準値)とを比較し、イベントの発生時には、モニタ(MONITOR)が、スマートアンテナサブシステム(SMART ANTENNA SUBSYSTEM)に、構成を変更させて最良の性能を得られるように命令する。モニタ(MONITOR)の命令は、ベースバンド(BASE−BAND)に対して、スマートアンテナを走査すること、アンテナを変更すること、送信チャネルを変更すること、送信電力を調節すること、または、その構成を以前に記憶された構成のうちの1つに変更することであった;さらに詳細には、この処理は、図2のステップ200,235,290,280および265に従う実施の形態が、図2のステップ240および210により決定されるような最良または十分な構成を見つけ出すために、説明される。
【0050】
メモリ(MEMORY)は、性能パラメータ(例えば10sup.−6のBER)用の、および、事前走査の測定データ用の所定しきい値または基準値を記憶する。その事前走査は、構成を使って得られて、例えば、図1で示された表の形式で得られて測定されたスマートアンテナサブシステム(SMART ANTENNA SUBSYSTEM)の性能に関連されるスマートアンテナサブシステム(SMART ANTENNA SUBSYSTEM)の構成を特定する。このようにして、メモリ(MEMORY)は、ソフトウェアと、様々な用途のためのしきい値の所定データと、過去のアンテナ構成のパラメータ、および、そのような構成などに関連される性能を特定する表とを記憶する。
【0051】
スマートアンテナサブシステム(SMART ANTENNA SUBSYSTEM)は、データを送信および受信するためのアンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)内に、多数の指向性アンテナ要素を有し、一例として4つアンテナ要素が示されている。ビームステアリングシステムは一例として前述の機械的な回転装置を備え、その回転装置は、ベースバンド(BASE−BAND)または性能モニタからの命令により作動してアンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)を回転させると共に、アンテナ要素w1,w2,…,wnの信号電力の重み付けを割り当る。アンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)の一例はn個の要素を含んでいる;図1の例ではn=4である。図6に示すように、n個のアンテナからのn個の信号はそれぞれ、加算要素内で1つの信号に組合される。このように合計された信号は、受信機の残部への入力になる。アンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)は、信号処理内で不必要なほど高度の複雑さを避けるために、相対的に少ないn個のアンテナ要素を有することが頻繁にある。
【0052】
記憶装置内の典型的な表が代表的な数値とともに図1に示されている。表では、上述の回転度(deg.)は、アンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)の回転の程度を示し、それぞれの構成に付与されている。その構成は例えば#1,#2,#3,…,#10と索引をつけられている。また、各構成に対して、アンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)の例で示された4つのアンテナ要素のそれぞれのために電力の重み付け値w1,w2,w3およびw4を、その表が記憶している。ボー、BER、RSSIおよびSNRなどのような、送信中に測定された性能パラメータは、それぞれ測定中に用いられた構成の各々に関連された関係で記憶される。記憶された各構成は、それぞれ過去に実行された走査中に得られた最良性能の構成である。その表がアップデートまたは更新されて、各走査が、永続的な記憶の状態である過去の最良構成を複数収集し、そのために、送信が終わり、または、システムが再ブーストまたは運転停止などをする時でさえ、記憶装置内の構成は保持される。
【0053】
スマートアンテナ、例えばセクタアンテナは、三角パターン、背中合わせ構成、または、一列に並んだ構成で設置されたアンテナ要素を有することもあるが、代替の装置もまた可能であり、環境レイアウトのような要因に依存する。アンテナ要素を設置するパターンとその具体的なアンテナ形状とは、適当なアンテナ有効範囲を提供できる限り、本発明にとって重要ではない。アンテナ要素は対称的な位置に配置されることが多い。
【0054】
RF構成部品、送信機(TRANSMITTER)および受信機(RECEIVER)(トランシーバ)は、周波数を変換し、周知の方法で無線通信の電力をブーストするように主に機能する。RFトランシーバは、データをアンテナサブシステムから受信し、および、データをアンテナサブシステムに送信する。ボー、BER、RSSIおよびSNRのようなアンテナ性能パラメータは、既知の方法で受信データから生成される。本発明を分かりにくくすることを避けるために、トランシーバに関するさらなる詳細は説明されないだろう。
【0055】
図4は、図7におけるシステム内での受信機としてのスマートアンテナサブシステムの概略である。図5は、図7におけるシステム内での送信機としてのスマートアンテナサブシステムの概略である。図4および図5の構成要素は、既知の従来技術に基づいて容易に理解される。図5に示したサブシステムの送信機は、通常、電力重み(z1,z2,…,zn)とともに設定されて、最適な送信のためのビームを形成
(構成)する。図4に示すサブシステムの受信機は、通常、電力重み(w1,w2,…,wn)とともに設定されて、最適な受信のためのビームを形成
(構成)する。最適な送信および受信が同一経路を通して生じることができたので、1つのアンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)が送信と受信との両方に対して機能できた。しかし、送信および受信用の設定は、2つのアンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)が送信および受信用にそれぞれ用いられる時には、同一であることも、または、相違することもある。上述のように、図1のメモリ(MEMORY)内の表は、対応する多くの過去の走査から、複数の過去の最良構成用にこれらの電力重み設定を保持する。
【0056】
システムのステートマシン内のビームステアリング(効果のないステアリングとして従来公知である)は、ビットエラーレート(BER)比較ユニットを備えている。そのビットエラーレート比較ユニットは、有効データの最新通信に関して測定されたビットエラーレート(BER)信号を受信するための入力と、基準値の別入力とを含んでいる。その基準値は、性能が所定量劣化したか否かを決定するためのしきい値、または、事前測定値の劣化率などであることがあった。このようにBER比較ユニットは、最新のBER信号を所定の性能基準値と、例えばビットエラーレートしきい値と比較する。ビットエラーレートは、単に、受信されたエラー内でのビット数と、受信された正しいビット数との比である。
【0057】
また、ビームステアリングステートマシンは、受信信号強度表示(RSSI)の比較ユニットを備えている。その受信信号強度表示の比較ユニットは、有効データの最新通信に関して測定された受信信号強度表示(RSSI)の信号を受信するための入力と、基準値の別入力とを含んでいる。その基準値は、性能が所定量劣化したか否かを決定するためのしきい値、または、事前測定値の劣化率などであることがあった。受信信号強度表示の比較ユニットは、受信されたRSSI信号を基準値と、例えば所定のRSSIしきい値と比較する。RSSIは受信信号電力を表示するので、二次的な通信性能がRSSIを介して評価されることがあった。一例として、所定のRSSIしきい値は−20dBm(すなわち、電圧単位で2.0V程度であることがあった)に設定され、その値より大きい所で、かなり良いシステム性能が達成可能である。基準しきい値よりも低いRSSIしきい値は、信号が、あるシステムをサポートできないほど十分に弱いので、不十分なシステム結果をもたらす。
【0058】
RSSI比較ユニットとBER比較ユニットとは、迅速に連続して実行される2つの機能を有する単一の比較ユニットであることもある。2つの機能(BERの比較およびRSSIの比較)の出力はブールAND演算を受けて、アンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)の新しい構成、新たなチャネル、より多くの電力、新たなアンテナ、走査などのような変更を命じる信号を発生させる。
【0059】
好ましくは、ベースバンド(BASE−BAND)は、媒体アクセス制御(MAC)プロトコルを用い、そして、デジタル信号処理、類似の符号化、および変調のためのプロセッサとデジタル回路とを有する。
【0060】
この実施の形態が説明するイベントは、無線ローカルエリアネットワークおよびテレビシステムと同様に固定使用または殆ど固定使用の状態でのスマートアンテナに対して、いつ性能を変更するかのタイミング、例えば、いつ走査するのか、または、事前に記憶された最良性能の構成をいつ用いるかのタイミングを決定する。これにより、システムが不変に維持するパラメータは、以下の条件または以下のイベント発生のうち1つ、または、2つ以上の組合せ(例えば、BER比較ユニットおよびRSSI比較ユニットの両方での性能失敗のブールAND演算)をモニタ(MONITOR)が見分けるまで、スマートアンテナのビーム形状を決定する:
装置が他の装置と最初に通信すること;
装置の再起動、または、装置が起動すること(例えば、システム装置を備えたホスト装置(PCのような)を起動すること、システム装置自体を起動すること、および、システム装置を備えたホスト装置を再起動すること);
受信信号が所定のビットエラーレート(BER)を越えること;
受信信号強度表示(RSSI)が特定のRSSIより小さくなること;
受信信号が所定信号対雑音の比(SNR)より小さくなること;および
ユーザが要求すること。
【0061】
本発明は通信パラメータの変更を利用している:例えば、走査範囲および走査時間を減少するための事前の測定値(図6は、走査終了時に、図1の表中に最良性能の構成のうち1つとして記憶されている最適なビーム形状を示す。);性能および品質を維持するため通信装置における送信電力の制御;送信中の衝突を最小限にするためのチャネル選択;他のアンテナへの切り替え(例えば、空間ダイバーシチまたは偏波ダイバーシチ);および、所望の性能を得るための、例えば、通信環境(例えば、64QAMからBPSKまでの変更から)内での所定のBERを得るための変調方式またはデータレート(ボー)の変更。
【0062】
従来技術と比較すると、本発明は、装置自体と無線条件とに関して殆ど固定されたシステムに対して、スマートアンテナの走査回数を大幅に減少させる。上述された選択肢は、通信品質を維持すること、および、最適な走査を得ることに役立つ。
【0063】
動作の原理が、この実施の形態のシステム用に、図2のフローチャートに関して示される。そのシステムは、例えば、図8,図9および図10で示されるように、付加的な独立アンテナを備えている。フローチャートについて言えば、フローチャート内で各ブロックは、方法ステップと、その方法ステップを実行するための装置部品との両方を表している。その実施に依存して、対応する装置部品は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または、それらの組合せの中で構成されることもある。
【0064】
図2のステップ200:このステップより暫く前に、システムは動作し、そして、スマートアンテナシステムの最後に用いられた構成(例えば図1の#10)は、その他の事前の最良性能(例えば図1の#1〜#9)と一緒に、図1のメモリ(MEMORY)に記憶されていた。無線装置間の最初の通信時に、または、ビーム形成装置または他のスタート機能の再起動時または起動時に、図1のスマートアンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)における最後の構成、例えば、表中の構成#10が、メモリ(MEMORY)からフェッチされる。そして、アンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)が、フェッチされた構成に設定される。少ないけれども、その構成が、使用された最後の構成であったので、そのパラメータ設定の幾つかが変更を必要とすることもある。処理中に規則通りに連続してループを制御するカウンタNが初期化され、例えば、Nが0に等しく設定される;何らかの他のループの制御、または、処理順番の制御が、例えば、IF, THEN文と等価なものが使用可能であった。
【0065】
図2のステップ205:モニタ(MONITOR)は、アンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)の性能を測定し、ボーおよび/またはBERおよび/またはRSSIおよび/またはSNR用の最新の値を得るために計算する。それらの値は最新の性能値として一時的に記憶されて、ステップ210で性能モニタリングのために用いられる。
【0066】
図2のステップ210:モニタ(MONITOR)は、ステップ205からの測定されたデータと、所定の性能基準データ、例えば、ステップ200より前にメモリ(MEMORY)に記憶されたしきい値データとを比較する。この比較は、ボー、BER、RSSI、およびSNRのうち1つまたはそれ以上に関して行われる。その比較によってステップ205の測定された性能が所望の最小性能の要求を満たすことが示れると、処理がステップ215に進む。そうでなければ、処理がステップ220に進む。性能基準を満たさないことが、ボー、BER、RSSI、およびSNRのうち任意の1つ、または、2つ、または、それ以上を意味するように選択的に設定されることもある。その基準と基準数とは、特定の用途に対して通信を有効に保つのに必要とされる値に基づかれ、異なる使用に対して相違することもある。この実施の形態におけるしきい値は、データレート、BER、RSSIおよびSNRのうちの所定データである;それらは、ステップ205より以前にシステムのメモリ(MEMORY)によって決定され、または、そのメモリ内に入り、そして、システムを効率的に作動するのに必要な値に基づかれる。
【0067】
例えば、特定の無線データ通信システムは10.sup.−6のしきい値BERを必要とし、無線音声通信システムは10.sup.−3などのしきい値BERを必要とすることがあった。しきい値の他の例は12Mbpsのデータレート(baud)である;および、より高いデータレートはMPEG2、例えば20Mbps用に必要とされることもある。
【0068】
作動しているIEEE802.11a準拠の無線通信が、ある値で劣化、または、ある値より小で劣化した場合には、それが性能基準値すなわち所定のデータになる。それらの値は、無線通信における特定の用途のために必要とされる性能に依存している。例えば、しきい値よりも大きなビットエラーレート(BER)は、そのようなBERでのデータが信頼できないので、受け入れられないシステムの性能をもたらす。メモリ(MEMORY)に記憶されているような所定のデータ(ボー、BERなど用のしきい値)は、パラメータに基づいている。所定のデータがユーザの要求であることもある(例えば、とても小さなスクリーンでの動画が、より小さなデータレートを必要とする)。
【0069】
実例のしきい値は絶対値であるが、性能基準値はまた、測定されたデータに対して関係ある値、例えば、以前に測定されたデータからの10%劣化であることもある。測定されたデータと所定のデータとを比較する比較式は、例えば、所定のBERが、測定されたBERより小さいまたは等しいもの、および/または、所定のRSSIが、測定されたRSSIより大きいまたは等しいもの、および/または、所定のSNRが、測定されたSNRより大きいまたは等しいものである。具体的な例として、検知されたBERおよびRSSIが同時に所定のしきい値を満たす場合には、YESの決定がなされる。
【0070】
図2のステップ215:アンテナの性能が十分であるので、電力を節約し、および、複雑さを省く構成は変更されず、通信が継続される。このステップは、後述されるようにアンテナの構成をうまく変更したループから到達されることもある。その場合には、変更がうまくいったので、カウンタNは初期化される。処理がステップ205に戻ってアンテナの通信性能のモニタリングを続ける。
【0071】
図2のステップ220:このステップは、アンテナ性能が性能基準に達していないとステップ210が判断した時に、到達される。カウンタNが増加されて、十分な性能を得ようとするため変更の連続において次の変更がなされることを示す。
【0072】
図2のステップ225:カウンタNが1に等しい場合には、変更の連続において第1の変更を示すことがなされ、処理がステップ230に進む。そうでない場合には、処理がステップ260に進んで第2の変更またはそれ以降の変更を試す。変更の順序は、様々な目的に応じて調節されることもある;例えば、ステップ215およびステップ200ではカウンタNの初期化が4の値になる場合には、カウンタが各々の変更後に減少されて、変更の順番を逆にすることができた。
【0073】
図2のステップ230:タイマーが、選択された値に初期化されて、十分または最良の性能構成を得るために、所望の回数だけ走査を繰り返すのに十分な時間が提供される。仮に一回の走査が望まれる場合には、Aの値はゼロに設定されることもある。
【0074】
図2のステップ235:例えば、アンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)を回転させ、回転度(図1の表中のdeg.)を測定することにより、アンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)が走査される。最良性能の構成を走査および決定することはスマートアンテナ用の公知な技術であるので、実施の形態における新規な構成要素を分かりづらくすることを避けるために、ここでは詳細に説明されないだろう。メモリ(MEMORY)が、測定された性能の関数として最良性能のアンテナ構成を記憶する。例えば、図1の記憶表で示されるように、記憶装置は全ての走査に対して更新される。最良の性能とは、最小または最小限のBERと、最大または最大限のRSSIと、最大または最大限のSNRと、使用に必要とされるデータレートとを言う。最良のBER、RSSIおよびSNRが同一の構成で起こることもないので、これらのパラメータにおける相対的な重要性が、全般的な最良性能に関してのファジー論理評価などで、重み付けされることもある。
【0075】
好ましくは、走査処理は、メモリ(MEMORY)内に記憶された事前の性能表に基づいて、例えば、定期的に間隔を置いて走査を可能にし、ビーム形状と重みw1,w2,…との間の関係がメモリ(MEMORY)内に記憶される。すなわち、走査は、全ての可能な構成に関して従来の走査を実行する前に、メモリ(MEMORY)の表からの記憶された最良の性能を最初に連続して試すこともある。さらなる一例として、全く異なった環境(例えば、職場および家庭など)に対し、走査が間隔を置いて定期的であることもある:0deg,15deg,30deg,45deg,…,345deg。この場合には、表は、前もってメインローブの角度と電力重みパラメータとの関係を数種類具備することができる。同じであるが僅かに変更した環境(例えば、通信装置間の追加的な仕切り)に対し、走査は、事前に記憶された最良性能の構成の測定値30deg,0deg(最良のもの),270deg,0deg(2番目に最良のもの)に基づかれることもある。0degの時には、走査処理が28deg,32deg,40deg,270degなどであることもある。
【0076】
通信は、近傍のセルから、または、セル内の源から生じ得る外部干渉の影響を受けやすい。従来技術において知られるように、ビームステアリングステートマシンは、そのような干渉を低減するための干渉低減回路を備えている。アダプティブセクタアンテナは、有効範囲の可動セクタを、またはビームを含んでいる(すなわち空間的に操縦可能である)。干渉低減回路を利用してアンテナのビームを操縦し、既知の方法で走査中に干渉を低減する。とりわけ、有効データの送信および/または受信の間に最良のBERおよびRSSI性能を得るために、ビームステアリングステートマシンはアンテナを操縦する(すなわち第1の空間方向または第2の空間方向にアンテナを選択的に操縦することで走査する)。干渉低減回路は、有効範囲のセクタを、またはビームを代替の構成に選択的に移動させて、干渉指示信号に基づいて外部干渉を低減する。その外部干渉は走査であり、既知であるので、本発明の新規な部分を分かりづらくすることを避けるために、その走査のさらなる詳細は説明されない。
【0077】
人が送信器の前で移動する一例では、信号劣化が、ステップ235に至るステップ210で検知された時に、アンテナが操縦(走査)されて物体により遮られている直接信号よりも高品質な反射信号を受信可能となる。
【0078】
図2のステップ240:t=t−1に設定することによりタイマーが低減される。次に、測定された最新の性能が、同一走査における事前の最良性能と比較されて、表を更新するのに用いられるステップ235の最良構成の性能を得る。その比較はステップ210の比較と同様である。処理はステップ245に進む。それによって、走査の時間または回数の制限内で、BER、RSSIおよびSNRによって測定されるように、最良の性能が利用可能になるまで走査が続く。性能が十分である場合には、処理がステップ250に進む。アンテナパラメータの走査のアンテナ構成のうち1つが所定のしきい値より優れた性能を達成した場合には、モニタ(MONITOR)がアンテナパラメータとその関連データとをメモリに保存および/または更新し、最初にカウンタを0にセット(N=0)した後で処理がステップ250に進む。それから、処理がステップ250に進む。
【0079】
図2のステップ245:タイマーが切れておらず、そして、最良の性能が、好適にはステップ210と同じである性能基準を満たさない時に、NO結果を発生したステップ240によってステップ235とステップ240とが繰り返される。タイマーが切れた時に、処理がステップ250に進む。
【0080】
図2のステップ250:このステップは、現在の走査における最良性能の構成がステップ240で性能の参照基準を満たす時に、到達される。ステップ240は、ステップ235における最後の走査であることもあり、または、最後の走査でないこともある。申し分のない構成を作り出した構成は、メモリ(MEMORY)からフェッチされることによって選択され、それから、それに従ってアンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)の最新の構成として用いられる。即ち、アンテナがセットされる。たとえ走査が所定の基準性能を満たしていなくても、その条件下で走査の最も利用可能な性能を用いてシステムが安定化される時に、ステップ250が到達され、それにより最も利用可能な構成の下で通信する。
【0081】
図2のステップ255:符号化率および変調は、定められたBER基準を維持するように、新たな構成を考慮して変更される。通信ボーもまた、新たな構成を考慮して変更されることもある。次に、処理がステップ205に進んで通信およびモニタリングを続ける。
【0082】
図2のステップ260:Nが1と等しくないことをステップ225が決定すると(実施の形態では2,3または4と等しいこともある)、ステップ260が到達される。タイマーtが、ステップ235の走査で、ここではステップ240のしきい値で性能基準を満たすのにうまくいかなった後に、切れてしまい、そして、ステップ220がカウンタNを2に増加させた時に、ステップ260はYESに戻り、処理がステップ265に進む。そうでない時には、ステップ275に到達される。
【0083】
図2のステップ265:満足のゆくアンテナ、すなわちより広域の通信または性能を達成しようとするための次の変更として、アンテナアレイへの送信電力(他の端子からの電力)が調節される。送信端子、すなわち他の端子が送信電力をブーストする場合には、受信端子は、より良好なRSSI等を達成でき、送信電力の上限がシステム(装置)および無線規定(基準)に依存する。従って、受信端子は他の端子に要求して、そのようにする選択肢が存在する場合には電力を変更(ブースト)する。時には、その要求が、電力を節約するように、または、他の装置と干渉しないように、送信電力の低減であることがあった。他の端子が同様の問題、例えば、低い受信電力を有することがあったので、受信端子もまた送信電力を変更することがあった。
【0084】
図2のステップ270:ステップ270は処理をステップ205に戻して、通信およびモニタリングを続ける。増大された送信電力を備える性能が、ステップ205で測定され、ステップ210でチェックされる;その性能が十分である場合には、ステップ215でカウンタが初期化される。しかし、もしそうでない場合には、カウンタがN=3であるので、ステップ220、ステップ225、およびステップ260がその処理をステップ275に移動させる。図2は送信電力を一度だけ増加させるものであるが、代替の性能として、ループステップの追加をステップ240およびステップ245と同様にした状態で、その電力が、一定の期間に渡って徐々に増加されられることもあり、または、カウンタNを増加させずにステップ265を介して設定回数だけループすると共にステップ210に戻すことによって、(他のカウンタによって決定されるように)設定された増大回数だけ増加させることもある。
【0085】
図2のステップ275:Nが1に等しくないことをステップ225が決定し、かつ、Nが2に等しくない(実施の形態では、Nは3または4に等しい)ことをステップ260が決定した時に、ステップ275に到達される。Nが3である場合には処理がステップ280に進み、そうでない場合には処理がステップ285に進む。
【0086】
図2のステップ280:モニタ(MONITOR)またはベースバンド(BASE−BAND)が、満足する性能を生み出すこともある変更として、通信チャネルを変更する。家庭環境における他の問題は、通信チャネルが静止していないことである。家庭環境内で、BERおよびRSSIが劣化され得るのは、1)送信機の前で移動する物体の、または、2)アンテナの取付け不良(例えば物理的な変位)のためである。簡単な例は、人が送信装置と受信装置との間の直接経路上に立つ時、または、他の無線装置が同一のチャネルを用いている時である。新たなチャネルが前のチャネルよりも良好な性能を提供しない場合には、モニタが前のチャネルに戻る。新たなチャネルが、前のチャネルほどあまり密集していないため、より良好な性能を提供することもある。その後、処理はステップ270に進む。ステップ270は処理をステップ205に戻して、送信および性能モニタリングを続ける。通信の新しいチャネルを備えた性能はステップ205で測定され、ステップ210でチェックされる;満足行く場合には、カウンタはステップ215で初期化される。しかし、そうでない場合には、カウンタがN=4であるので、ステップ220、ステップ225、ステップ260およびステップ275はその処理をステップ285に移動させる。WLANが多数のチャネルを有しているので、使用されるチャネルが変更されることもある。しかし、デジタルTVに対して、周波数チャネルが変更されると、テレビ番組のチャネルと送信チャネルとが同一の周波数であるため、番組が、例えばNBCからABCに変更される。従って、変更するチャネルは、ある環境では選択肢にならない。
【0087】
図2はチャネル内での一回の変更であるが、代替の性能として、利用可能なチャネルが2つより多い時に、ループステップの追加をステップ240およびステップ245と類似にした状態で、利用可能なチャネルが連続して選択されることもある。ループが設定回数だけ行われる(他のカウンタによって決定されるように)。
【0088】
図2のステップ285:Nが1に等しくないことをステップ225が決定し、Nが2に等しくないことをステップ260が決定し、かつ、Nが3に等しくないことをステップ275が決定した時に(実施の形態では、Nは4に等しいこともある)、ステップ285に到達される。Nが4に等しい時に処理がステップ290に移動し、そうでない時に処理はステップ295に移動する。
【0089】
図2のステップ290:十分な性能を作り出すこともある変更として、モニタ(MONITOR)が通信アンテナを変更させる。新たなアンテナが以前のアンテナよりも良好な性能を提供しない場合には、モニタが以前のアンテナに戻る。その後、処理がステップ270に移動する。ステップ270は処理をステップ205に戻して、モニタリングを続ける。通信用の新しいアンテナでの性能はステップ205で測定され、ステップ210でチェックされる;満足する場合にはカウンタはステップ215で初期化される。しかし、そうでない場合には、カウンタが現在N=5であるから、ステップ220、ステップ225、ステップ260、ステップ275およびステップ285がその処理をステップ295に移動する。
【0090】
通信が他のアンテナに変更される前に、ステップ290が変更されて、他のアンテナでの性能チェックを含めることもある。それから、他のアンテナへの変更が、他のアンテナがしきい値よりも良好な性能を有している場合に、なされるだけである。さらなる変更として、たとえその性能がしきい値ほど良好ではない場合でさえも、その性能が、現在用いられているアンテナ構成よりも良好である時には、他のアンテナへの変更がなされることもある。ひとたびアンテナの変更がなされると、走査後の元のアンテナの性能が他のアンテナの性能を越える場合に、元のアンテナのビームを走査し、かつ、元のアンテナをスイッチバックするためのさらなる変更として、処理がステップ230に移動する;元のアンテナの走査中に、通信が他のアンテナで維持される。
【0091】
図2はアンテナの一度だけの変更である。しかし、代替の性能として、利用可能なアンテナが2つある時には、利用可能なアンテナが、ループステップの追加をステップ240およびステップ245と類似した状態で、一定の期間に渡って連続的に選択されることもあるし、または、カウンタNを初期化せずに、ステップ280を介してループすると共にステップ210に戻すことによって、設定回数だけ(他のカウンタによって決定されるように)ループされることもある。図8、図9および図10は多数のアンテナを開示し、そして、これらの図中で2つのアンテナの図解入り実施に加えて、本発明は3つまたはそれより多くのアンテナの実施を含んでいる。
【0092】
連続的に移動する場合には、全方向性アンテナがうまく働く。そのような状況では、スマートアンテナだけを有するシステムは、各移動で位置的関係に追従する。この場合には、「ワイド受信モード」と言われ、すなわち、スマートアンテナが機能しないので、システムが全方向性アンテナを用いる。
【0093】
図2のステップ295:処理がステップ200に移動して、たとえ通信が継続する場合でも、起動イベントとして以前の構成に戻る。図2は、メモリ(MEMORY)に記憶された以前の構成(最後の最良性能の構成、例えば図1の構成#1)への一回の戻りである。しかし、この実施の形態は、メモリ(MEMORY)に記憶されたより多くの最良性能を有し(図1に示された実例表の構成#1〜#9)、利用可能で記憶された以前の構成は、ループステップの追加をステップ240およびステップ245と類似した状態で、一定の期間に渡って連続的に選択することもあり、または、カウンタNを初期化せずに、ステップ295およびステップ200を介してループすると共にステップ210に戻すことによって、設定回数だけループされることもある(他のカウンタによって決定されるように);カウンタは4より大きな値まで増大されることがあり、ステップ295はこれから先もなお到達される。
【0094】
ステップ205で測定されたシステムの性能データは符号化率/変調/データレートの関数であり、従って、利用可能な性能に基づいて符号化率/変調/データレートを変更することが検討される。例えば、BER=10 sup−6を得るために、SNRの13.5dBがQPSK変調のために必要とされる。最も利用可能なデータが20dBである場合には、あるBER(所定のBER)を保つように、QPSKへの変調方法が変更される。従って、そのような変更が、新たな検査ステップを使って、例えば、ステップ285とステップ295との間で達せられて、N−5であるか否か、それが、符号化率、変調およびデータレートのうち1つまたはそれより多くを変更するこのような変更ステップに進むか否か、および、Nが5でなくてステップ295に移動するか否かを確かめる。
【0095】
以下のイベントのうち1つまたはそれより多くが発生すると、無線通信用に用いられるビーム形状が変更される。以前のアンテナの構成は、最初に、すなわち、図2の開始(START)およびステップ200で、他の装置に通信する無線にロードされている;起動イベント。ビーム形成装置の受信信号が、所定のビットエラーレート(BER)より上で、すなわち、図2のステップ205およびステップ210である;性能モニタリングイベント。この実施の形態のシステムは、モニタリングされたアンテナ性能が、ある量まで劣化する時に、すなわち、図2のステップ295およびステップ200の時に、以前のアンテナの構成を再利用する;起動イベントと性能モニタリングイベントとの組合せ。ビーム形成装置の受信信号強度表示(RSSI)が、所定のRSSIよりも小で、すなわち、図2のステップ205およびステップ210である;性能モニタリングイベント。ビーム形成装置の受信信号が、所定の信号対雑音の比(SNR)より小で、すなわち、図2のステップ205およびステップ210である;性能モニタリングイベント。前のアンテナ構成が、ユーザによる変更要求で、すなわち、図2の開始(START)およびステップ200でロードされる;起動イベント。
【0096】
図2に関して、変更すること(ステップ200に従って事前に記憶された最良性能の構成を用いること、ステップ235に従って走査すること、ステップ265に従って電力をブーストすること、ステップ280に従って他の使用可能なチャネルを選択すること、ステップ290に従って他の使用可能なアンテナを選択すること、ステップ255に従って符号化を変更すること、ステップ255に従って変調を変更すること、ボーを変更すること、など)によってアンテナが構成されて、ステップ205,ステップ210,ステップ235およびステップ240により決定されるように、十分または最良の性能が得られる。アンテナ構成は、モニタ(MONITOR)が一定値で劣化を通知するまで、すなわちステップ210まで、固定されたものだった。ステップ210およびステップ240で所定のデータとして用いられるしきい値が変更可能であったし(例えば、時間経過後またはイベント時に最高基準に再設定することで事前の基準が満たされ得ない場合に、連続的に用いられる減少基準の連続の1つになることがあったし)、そして、例えば、基準(WLAN/WPAN/TV)、用途(音声もしくはデータ)、変調方式(BPSK/64QAM)、および、必要とされるデータレート(6Mbps/54Mbps)に依存するように、ユーザによって選択的に、または、読み取られた使用によって自動的に特定されることがあった。
【0097】
図12の処理は、ステップ順序の他の例として、ステップ207が追加されたこと、および、ステップ235,ステップ265,ステップ280およびステップ290の実行順序が変更されたことを除いて、図2の処理と同じである。図12の処理は、無線システムがバッテリーまたは他の制限された電力源を有する時に、そのために、ステップ265およびステップ235のような電力欠乏ステップが実行順序の最後の近傍に配置されている時に、有益であることもある。ステップ207は、性能の劣化が激しいかどうか、例えば、最後に測定されたBERの、すなわちしきい値の10%劣化であるかどうかを決定する。劣化が激しい時に、システムは再び、ビーム形状を走査することを開始し、かつ、システムが所定の性能(または、最も利用可能な性能)を得るまで表を更新することを開始する。以前に測定された最良性能のデータを有する表を調べて、例えば、最も見込みのある開始走査の方向または全体的な開始構成を見つけることによって、ビーム走査の時間を減少できる。
【0098】
図3は、さらに詳細に、図2における動作の一部を示すフローチャートであると共に、追加的な詳細をわかりづらくしないように、図2における他の動作を示さないフローチャートである。図3は、他の指向性応答パターンを有する他の利用可能なアンテナにスマートアンテナを変換することによって、より良好な性能を得る。この変換により、有効な空間ダイバーシチおよび指向性ダイバーシチを有するアンテナとして、より良好な性能を得ることができた。あるいはまた、ステップ350,ステップ355,ステップ360およびステップ365は、図2のステップ290の詳細である。また、ステップ300およびステップ305は、図2のステップ200の前に挿入されたステップの詳細である。また、ステップ315,ステップ320,ステップ325およびステップ330は、図2のステップ215の一部として実行される順序の詳細を示すものである。
【0099】
図3の別の見方によれば、図2で具体的に説明された変更の全てではない程度まで限定された動作を図3は示し、すなわち、図3は、図8、図9および図10における物理的な実施に適用可能なアンテナの変更に限定されている。
【0100】
従って、図2および図3における特徴の全てであり、かつ、変更されることもある組合せが、本発明の範囲内に存在する;図12で例示されるように、性能に影響を及ぼす変更の可能順番のどれかに、ステップの順番を変更すること;図3で例示されるように、ステップの1つまたはそれより多くを削除することによって簡略化すること。
【0101】
図2、図3および図12のプロトコルは、メモリ(MEMORY)の媒体での機械可読コードにおいて実行されるソフトウェアで実行されることもあるし、および、パーソナルコンピュータで実行されることもある。または、そのソフトウェアは、ゲートアレイすなわちプログラム可能論理回路において実行可能である。スマートアンテナの制御、例えば本発明のセクタアンテナを実行できるコンピュータシステムは、無線信号を送信および受信するためのアンテナを有する無線サブシステムと、その無線サブシステムから受信されたデータを、シリアルフォーマットにインタフェースするためのアンテナを備えた無線サブシステムに接続されるシリアルインタフェースと、シリアルインタフェースを有するデスクトップパーソナルコンピュータとを備えている。
【0102】
図6は、他の詳細とともに、図1のアダプティブアレイのスマートアンテナサブシステム(SMART ANTENNA SUBSYSTEM)におけるビーム形状と構成要素とを示している。この実施の形態におけるアンテナ要素を用いて、アンテナ要素中の全ての送信電力に比例して割り当てられた重みw1,w2など、および、アンテナ要素中の全ての受信電力に比例して割り当てられた重みz1,z2など、および、アンテナアレイ(ANTENNA ARRAY)の回転度(図1のdeg.)により、ビーム形状が決定される。図2のステップ235における走査は、重みw1,w2など、重みz1,z2など、および、回転度(deg.)に対する様々な組合せまたは値で、実行される。ビーム形状におけるメインローブの方向は、各アンテナの重み付け電力(w1,w2,z1,z2など)と位置情報(deg.)と相互に関係される。
【0103】
図8は、この実施の形態におけるシステムの一例であり、図2の処理におけるステップ290と、図3の処理におけるステップ350との付加的な独立アンテナは指向性アンテナである。
【0104】
図9は、この実施の形態におけるシステムの一例であり、図2の処理におけるステップ290と、図3の処理におけるステップ350との付加的な独立アンテナは全方向性アンテナである。
【0105】
図10は、この実施の形態におけるシステムの一例であり、図2の処理におけるステップ290と、図3の処理におけるステップ350との付加的な独立アンテナはアダプティブスマートアンテナアレイサブシステムである。
【0106】
図11は、位相アレイスマートアンテナサブシステムのビーム形状と構成要素とを示し、この位相アレイスマートアンテナサブシステムは、図2の処理のステップ290と図3の処理のステップ350とにおける独立した次使用のアンテナであることもあり、または、図1のメインスマートアンテナサブシステムとして用いることもある。
【0107】
実験結果が示していることは、無線ローカルエリアネットワークシステムまたは無線テレビシステムと同様に、固定された端子を用いて、空間シグナチャーが長時間期間に渡ってほぼ一定のままであることである。長時間期間を構成するものがモニタリングシステムの計算速度に関連し、適用可能なコンピュータが毎年より高速になる。従って、本発明が有効に利用される長時間期間は、従来の連続的な走査システムが多くの走査を達成する時間期間である。その多くの走査が達成されるのは、図2のステップ210に対してNOの不満足な性能結果を確認するのに十分な劣化を示すだろう性能を、本発明のシステムが具備しない間であった。このように、本システムは、そのような長時間期間の間にステップ235,ステップ265,ステップ280およびステップ290に従って構成のパラメータなどを変更することはなかった。それ故に、本発明は、連続的でない走査などによって、ネットワーク上の計算オーバーヘッドを低減し、および、電力オーバーヘッドを低減して、無用であるが最良の構成を短い間隔で見つけ出す。
【0108】
アンテナシステムのユーザは、アンテナシステムのメモリ内にアンテナシステムのモードを指定する情報を設定できる。そのモードは以下である:
(a) アンテナシステムは、過去の通信に用いられたアンテナセットアップ情報を読出し、そのアンテナセットアップ情報を用いてアンテナシステムがセットアップされる。このセットアップはシステムの起動時に実行される。
【0109】
(b) アンテナシステムがセットアップ処理(a) を実行する。その後に、通信品質が低下すると、システムがアンテナのセットアップ用の値を変更する。
【0110】
また、モードは、性能パラメータに基づいて、例えば、ここで言及されているもの、または、装置の電力消費パラメータに基づいて、自動的に指定されることもある。
【0111】
ユーザによるセットまたは自動的なセットであっても、これらのモードは、固定された状況と可動性の状況との両方の下で、用いられる可能性のある装置において有効である。
【0112】
本発明は、相対的に固定された環境で、ビーム形成技術を利用することの実現可能性を示している。
【0113】
本発明によるビームステアリングは、携帯電話システムまたはその他の従来技術システムでなされるような全ての送信毎にまたは受信毎に起こる必要がない。
【0114】
本発明は、従来技術よりも僅かな走査労力、電力、費用、および計算オーバーヘッドを備えた良好な無線通信性能を保持する。
【0115】
この発明の主な用途は、無線ネットワーク(例えば、IEEE802.11b、IEEE802.11a、Bluetooth、HomeRF準拠)のWLAN(無線ローカルエリアネットワーク)およびWPAN(無線パーソナルエリアネットワーク)のような固定された無線通信システムと、スマートアンテナを利用したデジタルテレビシステムとに、最適なスマートアンテナ構成を提供することである。
【0116】
本発明は、固定された無線ネットワークにスマートアンテナ技術を適用している。また、本発明は、可動性システムで動作するスマートアンテナに適用可能である。そこでは、実質的に固定されたローカルシステムとして可動性システムが制御され得るほど十分に、処理速度が速い。例えば、ラップトップコンピュータは、無線通信を備えた携帯コンピュータシステムとして考えられるが、動作中に殆ど移動されない。携帯電話での無線通信が、本発明を使って制御されることもある。その制御がなされるのは、ユーザがゆっくり移動する場合でさえも、または、ユーザが長時間静止している場合でさえも、走査が連続的である必要がないように処理速度を有する時である。自動車での無線通信が、本発明を使って制御されることもある。その制御がなされるのは、自動車が移動している場合でさえも走査が連続的である必要がないように処理速度を有する時、または、密集してゆっくり移動する交通で長時間静止する場合に本発明が使用される時である。従って、本発明によって、スマートアンテナが固定通信システムと移動通信システムとの両方で動作可能となり、および、スマートアンテナが、ビーム散乱の効果と性能に影響を及ぼす他の要因とをモニタリングすることにより任意の地形で作動可能となる。
【0117】
無線通信に対する現在の問題の解決法は、データ処理能力のない全方向性アンテナを用いている。本発明は、スマートアンテナの走査が実際的な方法で、例えば、相対的に固定された無線LANにどのように適用可能であるのかを詳述している。
【0118】
本発明を用いることにより、電力消費が低減され、構成部品のコストが低減されるだろう。
【0119】
本発明が多くの実施の形態と実例とに関連して説明されたが、本発明はそのように限定されるのではなくて、添付された請求項の範囲に収まる種々の明白な変更と等価な配置とに及ぶ。
【0120】
【発明の効果】
本発明によって、スマートアンテナが固定通信システムと移動通信システムとの両方で動作可能となり、および、スマートアンテナが、ビーム散乱の効果と性能に影響を及ぼす他の要因とをモニタリングすることにより任意の地形で作動可能となる。
【0121】
本発明を用いることにより、電力消費が低減され、構成部品のコストが低減されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】アレイ用の機械回転装置とモニタリング・コンピュータシステムのメモリ内に記憶された実例表とを使って、本発明の一実施の形態によるスマートアンテナの無線通信システムにおける単純化されたブロック図の概要を示す図である。
【図2】図1の一実施の形態のシステムであって、図8、9および10に示されるように追加的な独立アンテナを含めたシステムの動作を示すフローチャートである。
【図3】図2の動作の幾らかを詳細に示すが、追加された詳細を曖昧にしないように図2の他の動作を示さないフローチャートである。
【図4】図7のシステムにおける受信機の概略図である。
【図5】図7のシステムにおける送信機の概略図である。
【図6】図1のアダプティブアレイスマートアンテナのサブシステムの一例におけるビームの形状と構成要素とを示す図である。
【図7】通信の両端子(各端子は送信機および/または受信機である)に対して一実施の形態によるスマートアンテナを使って、および、散乱ビームに関して放射角および到来角を示して、図1の無線通信システムの概要を示す図である。
【図8】典型的な指向性アンテナである追加的な独立アンテナを含めて、図1の実施の形態におけるシステムの一例を示す図である。
【図9】典型的な全方向アンテナである追加的な独立アンテナを含めて、図1の実施の形態におけるシステムの一例を示す図である。
【図10】典型的なアダプティブスマートアンテナアレイサブシステムである追加的な独立アンテナを含めて、図1の実施の形態におけるシステムの一例を示す図である。
【図11】図10における主要なまたは追加的なスマートアンテナサブシステムであることもある位相アレイスマートアンテナサブシステムのビーム形状と構成要素とを示す図である。
【図12】図2と類似するが、イベント促進変更を実行するための異なった順番を示すフローチャートである。
【符号の説明】
200 最後の構成をフェッチ、アンテナを最後の構成に設定;N=0
205 性能を測定:BER/RSSI/SNR
207 急激な劣化?
210 測定値>しきい値?
215 N=0; 通信
235 スマートアンテナを走査、および、最良性能の発見
240 t=t−1; 最良の値>しきい値?
250 測定された最良性能の構成を選択:および、アンテナを設定
255 符号化/変調を変更して設定されたBERを維持
265 送信電力をブースト
270 ステップ205に進む
280 チャネルを変更
290 アンテナを変更
295 ステップ200に進む
300 最初のスマートアンテナ構成のパラメータとしてBER/RSSIを測定
305 構成パラメータ(例えばw1,w2,…,wa)とBER/RSSIとに関連される表を作成
310 測定されたBER/RSSI>基準値?
315 最良構成のパラメータを記憶
320 最良の測定された構成に第1のアンテナを設定
325 最良構成を選択
330 表をアップデートおよび更新
335 無線通信を確立
340 通信中にBER/RSSIをモニタリング
345 BER/RSSIが所定量劣化したか?
350 第2のアンテナ?
355 第2のアンテナを用いてBER/RSSIを測定
360 第1と第2のアンテナとのうち最良のものを選択
365 選択されたアンテナとシステムとを構成

Claims (33)

  1. 装置間での無線通信用のスマートアンテナシステムであって、
    空間的に操縦されるように変更され、複数の指向性アンテナ要素のアンテナアレイを含み、さらにビーム形成装置を含むスマートアンテナサブシステムと、
    無線通信装置と、
    ベースバンドユニットと、
    性能モニタと、
    メモリと、
    前記スマートアンテナサブシステムの構成を走査し、前記スマートアンテナサブシステムのビームを形成するための信号処理ユニットとを備え、
    前記性能モニタがビットエラーレート(BER)および/または受信信号強度表示(RSSI)および/または信号対雑音の比(SNR)を測定し、
    前記メモリが、測定された前記BERおよび/またはRSSIおよび/またはSNRを表示する機械可読コードを備えた機械可読媒体を有し、測定された前記BERおよび/またはRSSIおよび/またはSNRが、前記スマートアンテナサブシステムの異なる過去の構成に関連されていることを特徴とするスマートアンテナシステム。
  2. 装置間での無線通信用のスマートアンテナシステムであって、
    空間的に操縦されるように変更され、複数の指向性アンテナ要素のアンテナアレイとビーム形成装置とを含むスマートアンテナサブシステムユニットと、
    無線通信ユニットと、
    性能モニタと、
    メモリと、
    前記スマートアンテナサブシステムユニットの構成を走査し、前記スマートアンテナサブシステムユニットのビームを形成する信号処理ユニットとを備え、
    前記性能モニタが、前記スマートアンテナサブシステムユニットとの正規の有効データ無線通信の間で、ビットエラーレート(BER)および/または受信信号強度表示(RSSI)および/または信号対雑音の比(SNR)を測定し、
    前記メモリが、BERおよび/またはRSSIおよび/またはSNR用の性能基準値を表示する機械可読コードを備えた機械可読媒体を有し、
    前記性能モニタが、有効データの通信中にほぼ連続的なベース上で、測定された前記BERおよび/またはRSSIおよび/またはSNRを、BERおよび/またはRSSIおよび/またはSNR用の性能基準値とそれぞれ比較し、および、前記比較が性能の所定劣化を示す時に信号を発生させ、
    前記性能モニタが、前記ユニットの少なくとも1つに接続され、前記信号に応答して前記ユニットの前記少なくとも1つに、前記スマートアンテナサブシステムユニットのビーム形状を変更する命令を出したことを特徴とするスマートアンテナシステム。
  3. 請求項2に記載のスマートアンテナシステムにおいて、
    前記無線通信ユニットが、前記スマートアンテナサブシステムユニットとの通信用のチャネルを複数有し、変更制御された前記ユニットが、前記命令に応じて操作チャネルを変更したことを特徴とするスマートアンテナシステム。
  4. 請求項2に記載のスマートアンテナシステムにおいて、
    他のアンテナと、
    前記スマートアンテナサブシステムユニットと前記他のアンテナとの一方を前記無線通信ユニットに選択的に接続するアンテナスイッチとをさらに備え、
    前記アンテナスイッチが、前記命令に応答して、アンテナを前記他のアンテナに変更し、空間ダイバーシチおよび/または偏波ダイバーシチを利用する最良性能を得たことを特徴とするスマートアンテナシステム。
  5. 請求項2に記載のスマートアンテナシステムにおいて、
    前記性能モニタが、前記命令に応答して送信電力を調節し、最良性能を得たことを特徴とするスマートアンテナシステム。
  6. 相対的に固定された位置間での無線通信用のアンテナシステムであって、
    空間的に操縦されるように変更され、アンテナ要素のアレイと、前記アレイのビームを走査および形成するビーム形成装置とを含むスマートアンテナサブシステムと、
    信号処理装置に接続されて無線通信性能を測定する性能モニタと、
    前記スマートアンテナサブシステムにおける過去の構成を複数記憶するメモリとを備え、
    前記性能モニタが、前記スマートアンテナサブシステムに、所定のイベントの発生時に前記過去の構成のうち1つに変更する命令を出したことを特徴とするアンテナシステム。
  7. 請求項6に記載のシステムにおいて、
    前記イベントが、機器に由来する起動イベントであることを特徴とするアンテナシステム。
  8. 請求項6に記載のシステムにおいて、
    通信性能が所定量劣化した時に、前記性能モニタが前記イベントを発生させたことを特徴とするアンテナシステム。
  9. 相対的に固定された環境用の無線データ通信システムであって、
    空間的に操縦されるように変更されたスマートアンテナサブシステムと、
    通信中に有効データを連続的に受信し、更新された性能データを連続的に発生させるために接続されたモニタとを備え、
    前記モニタが、性能の所定劣化を表示する所定の性能基準と、更新された前記性能データとの比較に応答して、ビーム形状の変更命令を発生するコンパレータを有することを特徴とする無線データ通信システム。
  10. 請求項9に記載のシステムにおいて、
    前記スマートアンテナサブシステムが通信用のチャネルを複数有し、前記モニタが前記命令に応答して操作チャネルを変更したことを特徴とする無線データ通信システム。
  11. 請求項9に記載のシステムにおいて、
    他のアンテナと、
    前記スマートアンテナサブシステムとシステム通信用の前記他のアンテナとを選択的に接続するアンテナスイッチとをさらに備え、
    前記アンテナスイッチが、前記命令に反応してアンテナを前記他のアンテナに変更したことを特徴とする無線データ通信システム。
  12. 請求項11に記載のシステムにおいて、
    ビーム形状を走査および最適化してより良好な性能を得るために、前記命令に応答する走査ユニットをさらに備え、
    前記アンテナスイッチが、前記命令と所定量の前記走査との両方の発生に応答して、アンテナを前記他のアンテナに変更し、空間ダイバーシチおよび/または偏波ダイバーシチを利用する最良性能を得たことを特徴とする無線データ通信システム。
  13. 請求項9に記載のシステムにおいて、
    ビーム形状を走査および最適化してより良好な性能を得るために、前記命令に応答する走査ユニットをさらに備えることを特徴とする無線データ通信システム。
  14. 請求項9に記載のシステムにおいて、
    前記モニタが、前記命令に応答して前記スマートアンテナサブシステムの電力を調節したことを特徴とする無線データ通信システム。
  15. 相対的に固定された環境内でスマートアンテナシステムとの無線通信用の機器によって実行される方法であって、
    前記スマートアンテナシステム用の起動操作を実行する工程と、
    前記起動操作に応答して、前記起動操作より前にメモリ内に記憶された構成にスマートアンテナを構成する工程とを有することを特徴とする無線通信方法。
  16. 請求項15に記載の方法において、
    前記起動操作が、他のアンテナを用いた装置との最初の無線通信であることを特徴とする無線通信方法。
  17. 請求項15に記載の方法において、
    前記起動操作が、システムの起動と再起動とのうち一方であることを特徴とする無線通信方法。
  18. 請求項15に記載の方法において、
    スマートアンテナを走査する工程をさらに有し、
    前記起動操作が前記走査工程の開始であることを特徴とする無線通信方法。
  19. 請求項18に記載の方法において、
    前記走査によって、前の走査から達成され、かつ、前記走査工程より前にメモリに記憶された複数の最良性能の構成の中から選択される各構成に、スマートアンテナを連続的に構成する工程と、
    前記走査のうち最良性能の構成にスマートアンテナを構成する工程とをさらに有することを特徴とする無線通信方法。
  20. 請求項15に記載の方法において、
    前記起動操作が、人に由来するユーザ要求イベントに応答することを特徴とする無線通信方法。
  21. 請求項15に記載の方法において、
    前記起動操作が、機器に由来するイベントに応答することを特徴とする無線通信方法。
  22. 相対的に固定された環境内でスマートアンテナシステムとの無線通信用の機器によって達成される方法であって、
    ビーム形状を有する固定されたスマートアンテナ構成に有効データを無線通信する工程と、
    性能の所定劣化用に前記無線通信をモニタリングする工程と、
    前記所定劣化に応答して、前記スマートアンテナの前記ビーム形状を変更する工程とを有することを特徴とする無線通信方法。
  23. 請求項22に記載の方法において、
    前記スマートアンテナにおける過去の走査から複数の最良性能の構成を記憶装置内に保持する工程をさらに有し、
    前記変更が、記憶された前記複数の最良性能の構成のうち選択された1つに従って前記スマートアンテナを構成することを含むことを特徴とする無線通信方法。
  24. 請求項22に記載の方法において、
    前記変更が、最良性能と所定劣化を持たない性能とのうち一方の構成を達成するまで、前記スマートアンテナを走査することを含むことを特徴とする無線通信方法。
  25. 請求項22に記載の方法において、
    前記スマートアンテナを走査する工程と、
    前記走査によって、前の走査から達成され、かつ、前記走査工程より前にメモリに記憶された複数の最良性能の構成の中から選択される各構成に、前記スマートアンテナを連続的に構成する工程と、
    前記走査のうち前記最良性能の構成に前記スマートアンテナを構成する工程とをさらに有することを特徴とする無線通信方法。
  26. 請求項25に記載の方法において、
    前記走査工程の後に、前記走査工程における前記最良性能の構成にアンテナを構成し、前記通信を妨害することなく前記モニタリング工程に戻る工程をさらに有することを特徴とする無線通信方法。
  27. 請求項26に記載の方法において、
    前記走査工程の後に、前記無線通信工程の符号化を変更して、設定されたビットエラーレート(BER)を保持する工程をさらに有することを特徴とする無線通信方法。
  28. 請求項22に記載の方法において、
    前記モニタリング工程が、ビットエラーレート(BER)および信号対雑音の比(SNR)を測定し、前記所定劣化を決定するためのそれぞれの所定データと前記BERおよびSNRを比較することを含むことを特徴とする無線通信方法。
  29. 請求項22に記載の方法において、
    前記変更が、前記無線通信工程を他のアンテナに切り替えることを含むことを特徴とする無線通信方法。
  30. 請求項22に記載の方法において、
    前記変更が、前記無線通信工程のチャネルを切り替えることを含むことを特徴とする無線通信方法。
  31. 請求項22に記載の方法において、
    前記変更が、前記無線通信工程の電力を調節することを含むことを特徴とする無線通信方法。
  32. 請求項22に記載の方法において、
    前記変更が、前記変更工程より前にメモリに記憶された構成に、前記スマートアンテナを構成することを含むことを特徴とする無線通信方法。
  33. 請求項22に記載の方法において、
    前記変更が、前の走査から達成され、かつ、走査工程より前にメモリに記憶された複数の最良性能の構成の中から選択された構成に、前記スマートアンテナを構成することを含むことを特徴とする無線通信方法。
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