本発明の実施形態について説明する。 図1は、本発明の実施形態に係るアンテナ角度制御システムの構成図である。本発明に係るアンテナ角度制御システムの例として、移動局と基地局との間や、移動局と親局との間の無線伝送を含むマイクロ波受信基地局システムが挙げられる。図1は、マイクロ波受信基地局システムの系統例を示す。
このマイクロ波受信基地局システムは、例えば放送局である親局20と、それぞれカメラやマイクを備えた第1移動局40及び第2移動局50と、親局20と第1移動局40との間の無線通信を中継する基地局10(例えばFPU)とを含むように構成される。移動局は、第1移動局40又は第2移動局50のうちいずれか1つだけであってもよいし、3つ以上あってもよい。基地局10も、2つ以上あってもよい。
第1移動局40は、カメラ(不図示)と、マイク(不図示)と、第1移動局送信部41と、第1移動局アンテナ42とを備え、カメラで撮影した映像情報やマイクで集音した音声情報を、映像音声情報として、第1移動局送信部41から、第1移動局アンテナ42を介して無線送信する。
詳しくは、第1移動局送信部41は、映像音声情報を含むSDI(Serial Digital Interface)信号を、FPUでの伝送に用いられる固定長のパケット形式のフレームフォーマットであるTS(Transport Stream)信号に符合化し、それを中間周波信号に変調後、マイクロ波帯へ周波数変換し、第1移動局アンテナ42へ伝送する。第1移動局アンテナ42は、マイクロ波信号を電波として無線送信する。
第1移動局アンテナ42は、本実施形態では第1移動局40に固定されている固定アンテナであり、第1移動局アンテナ42の送受信方向は、例えば、第1移動局40の向きを変えることにより変更可能である。なお、第1移動局アンテナ42として、アンテナ角度が変更可能な回転アンテナを用いる構成とすることもできる。後述の第2移動局アンテナ52も、第1移動局アンテナ42と同様である。
第2移動局50は、カメラ(不図示)と、マイク(不図示)と、第2移動局送信部51と、第2移動局アンテナ52とを備え、カメラで撮影した映像情報やマイクで集音した音声情報を、映像音声情報として、第2移動局送信部51から、第2移動局アンテナ52を介して無線送信する。
詳しくは、第2移動局送信部51は、映像音声情報を含むSDI信号を、TS信号に符合化し、それを中間周波信号に変調後、マイクロ波帯へ周波数変換し、第2移動局アンテナ52へ伝送する。第2移動局アンテナ52は、マイクロ波信号を電波として無線送信する。
基地局10は、基地局回転アンテナ11と、基地局受信部12と、基地局送信部13と、基地局固定アンテナ14と、被制御端局変復調部34と、被制御端局35とを備える。
基地局回転アンテナ11は、回転が可能な回転架台を含み、親局20からの制御を受けて、その受信方向を回転する回転アンテナ装置である。回転アンテナとは、当該アンテナの受信方向を回転させることのできる指向性アンテナである。また、基地局回転アンテナ11は、基地局回転アンテナ11のアンテナ角度情報を、被制御端局35を介して、親局20へ送信する。
基地局受信部12は、第1移動局送信部41から無線送信された電波(マイクロ波帯の信号)を、基地局回転アンテナ11を介して受信し、マイクロ波帯の信号を中間周波信号へ周波数変換し、TS信号へ復調する。
基地局送信部13は、基地局受信部12で復調されたTS信号を、マイクロ波帯へ周波数変換し、基地局固定アンテナ14へ伝送する。基地局固定アンテナ14は、マイクロ波信号を電波として無線送信する。
被制御端局変復調部34は、後述の操作表示端末31から送信されたアナログ制御信号を、シリアル信号に復調後、被制御端局35へ伝送する。被制御端局35は、被制御端局変復調部34からのシリアル信号を解読し、解読した制御指示内容に基づき、基地局回転アンテナ11の制御を行う(例えば、指示された方向へ指示された角度だけアンテナを回転させる)。
なお、被制御端局変復調部34と被制御端局35は、図1のように基地局10の一部として基地局10の内部に設けてもよいが、基地局10とは別に、基地局10の外部にまとめて設けてもよいし個々に設けてもよい。
親局20は、親局固定アンテナ21と、親局第1受信部22と、復号部23と、情報処理部24と、親局回転アンテナ25と、親局第2受信部26と、操作表示端末31と、制御端局32と、制御端局変復調部33とを備える。
親局固定アンテナ21は、親局20に固定され、その受信方向が固定されている固定アンテナである。親局回転アンテナ25は、回転が可能な回転架台を含み、制御端局32を介した操作表示端末31からの制御を受けて、その受信方向を回転する回転アンテナ装置である。親局回転アンテナ25は、親局回転アンテナ25のアンテナ角度情報を、制御端局32を介して、操作表示端末31へ送信する。
親局第1受信部22は、基地局送信部13から無線送信された電波(マイクロ波帯の信号)を、親局固定アンテナ21を介して受信し、マイクロ波帯の信号を中間周波信号へ周波数変換し、TS信号へ復調する。
親局第2受信部26は、第2移動局送信部51から無線送信された電波(マイクロ波帯の信号)を、親局回転アンテナ25を介して受信し、マイクロ波帯の信号を中間周波信号へ周波数変換し、TS信号へ復調する。
復号部23は、親局第1受信部22や親局第2受信部26で復調されたTS信号を、SDI信号へ復号し、本線へ伝送する。本線へ伝送された映像音声情報を用いて、生放送や収録が行われる。
情報処理部24は、親局第1受信部22や親局第2受信部26から、親局第1受信部22や親局第2受信部26で受信した受信信号の受信レベルを取得し、編集して、操作表示端末31に伝送する。
操作表示端末31は、操作者(操作表示端末31のオペレータ)からの各種指示(例えば、基地局回転アンテナ11に対するアンテナ回転角度指示)を受け付ける操作部31aと、各種情報を表示する表示部31bと、操作表示端末31の動作を制御する制御部31cと、各種情報を記憶する記憶部31dとを備える。
制御部31cは、制御端局32や情報処理部24との間で、ネットワークを介して、各種情報を送受信する。制御部31cは、基地局回転アンテナ11のアンテナ角度を示す角度情報と、基地局受信部12で受信した信号の受信レベルを示す受信レベル情報とを受信し、基地局回転アンテナ11のアンテナ角度を制御する。また、制御部31cは、親局回転アンテナ25のアンテナ角度を示す角度情報と、親局第2受信部26で受信した信号の受信レベルを示す受信レベル情報とを受信し、親局回転アンテナ25のアンテナ角度を制御する。制御部31cは、ハードウエア構成としては、CPU(Central Processing Unit)と、その動作プログラム等を格納するメモリとを備えており、CPUは、この動作プログラムに従って動作する。
制御端局32は、ネットワークを介して制御部31cから受信したデジタル情報である各種制御指示(例えば、基地局回転アンテナ11に対するアンテナ回転角度指示)を、シリアル信号に変換して制御端局変復調部33へ伝送する。また、制御端局32は、制御端局変復調部33から伝送されたシリアル信号(例えば、基地局回転アンテナ11のアンテナ角度情報)を、デジタル情報に変換し、ネットワークを介して制御部31cへ送信する。
制御端局変復調部33は、制御端局32から伝送されたシリアル信号(例えば、基地局回転アンテナ11に対するアンテナ回転角度指示)を、例えばアナログ信号に変調し、ネットワーク(例えばアナログ回線網)を介して、例えば基地局10へ向けて送信する。また、制御端局変復調部33は、ネットワーク(例えばアナログ回線網)を介して、例えば基地局10から受信したアナログ信号(例えば、基地局回転アンテナ11のアンテナ角度情報)を復調し、シリアル信号に変換して制御端局32へ伝送する。
なお、前記シリアル信号が、アナログ回線網でなくIPネットワークを介して、親局20と基地局10の間で送受信されるように構成してもよい。
また、操作表示端末31と制御端局32と制御端局変復調部33は、図1のように親局20の一部として親局20の内部に設けてもよいが、親局20とは別に、親局20の外部にまとめて設けてもよいし個々に設けてもよい。
こうして、操作表示端末31を含むように、回転アンテナのアンテナ角度を示す角度情報と受信部で受信した信号の受信レベルを示す受信レベル情報とを受信し、回転アンテナのアンテナ角度を制御する制御装置が構成される。なお、制御端局32、制御端局変復調部33、被制御端局変復調部34、被制御端局35のうち1つ又は複数を、制御装置に含めてもよい。
(第1移動局40から親局20への映像音声情報の伝送) まず、第1移動局40から、基地局10を介して、親局20へ、素材である映像音声情報を伝送する場合の動作を説明する。親局20から遠距離にある第1移動局40からの素材は、基地局10を通して親局20へ無線伝送される。詳しくは、第1移動局40の第1移動局送信部41は、素材のSDI信号をTS信号に符合化し、それを中間周波信号に変調後、無線伝送可能なマイクロ波信号に変換し、第1移動局アンテナ42から無線送信する。
第1移動局アンテナ42から送信された電波は、基地局10内の基地局回転アンテナ11で受信され、基地局受信部12に送られる。基地局受信部12は、マイクロ波帯の信号を中間周波信号へ周波数変換し、TS信号へ復調する。なお、本実施形態では、TS信号からSDI信号への復号を親局20で行っており、基地局受信部12においてSDI信号への復号を行わないが、SDI信号への復号を行う構成とすることも可能である。
TS信号は、基地局送信部13へ送られ、基地局固定アンテナ14から電波で無線送信される。基地局10から送信された電波は、親局20の親局固定アンテナ21で受信され、親局第1受信部22で、中間周波信号へ周波数変換されてTS信号へ復調され、復号部23によってSDI信号へ復号され、本線へ送られて生放送や収録が行われる。
(第2移動局50から親局20への映像音声情報の伝送) 次に、第2移動局50から、直接、親局20へ、素材である映像音声情報を伝送する場合を説明する。親局20から近距離にある第2移動局50からの素材は、第2移動局送信部51で、素材のSDI信号がTS信号に符合化され、中間周波信号に変調された後、無線伝送可能なマイクロ波信号に変換され、第2移動局アンテナ52から無線送信される。
第2移動局アンテナ52から送信された電波は、親局20内の親局回転アンテナ25で受信され、親局第2受信部26に送られる。親局第2受信部26は、マイクロ波帯の信号を中間周波信号へ周波数変換し、TS信号へ復調する。このTS信号は、復号部23によってSDI信号へ復号され、本線へ送られる。
こうして、このシステムにおける無線伝送では、基地局10の基地局回転アンテナ11において第1移動局40からの電波を如何に効率よく受信できるか、あるいは、親局20の親局回転アンテナ25において第2移動局50からの電波を如何に効率よく受信できるかが重要となってくる。つまり、送信装置である移動局の位置によって、基地局10内や親局20内の受信アンテナは、その受信方向を最適な方向へ変える必要がある。そのため、図1のマイクロ波受信基地局システムでは、基地局回転アンテナ11や親局回転アンテナ25などの回転アンテナは、親局20からの遠隔制御により回転が可能な回転架台を含むものとなっている。
(基地局回転アンテナ11に対する遠隔制御) まず、操作表示端末31から基地局回転アンテナ11に対する遠隔制御方法、例えば、基地局回転アンテナ11の受信方向制御(つまり、アンテナ11の回転角度制御)について説明する。まず、親局20内に設置された操作表示端末31の制御部31cが、基地局回転アンテナ11に対する制御指示(例えばアンテナ回転角度指示)が含まれる制御パケットを、ネットワークに送信する。
ネットワークに送信された制御パケットは、制御端局32で受信され、シリアル信号に変換される。ここで、ネットワークに複数の操作表示端末、複数の制御端局を接続し、それぞれの機器ID(識別番号)によって送信側や受信側を特定し、送受信が可能であることはもちろんである。前記シリアル信号は、更に制御端局変復調部33において、例えばアナログ信号に変調され、アナログ回線網を介して、基地局10へ向けて送信される。
アナログ回線網を介して送信されたアナログ信号は、基地局10内の被制御端局変復調部34で受信され、シリアル信号に復調後、被制御端局35へ送信される。被制御端局35は、そのシリアル信号を解読し、解読した制御指示内容に基づき、前記基地局回転アンテナ11の制御を行う(例えば、指示された方向へ指示された角度だけアンテナを回転させる)。
(基地局回転アンテナ11から操作表示端末31に対する監視情報送信) 次に、基地局回転アンテナ11から操作表示端末31に対する監視情報送信方法、例えば、基地局回転アンテナ11の受信方向を示す回転角度情報の送信について説明する。基地局回転アンテナ11におけるアンテナ角度などの監視情報は、監視信号として、基地局回転アンテナ11から被制御端局35へ送られる。被制御端局35は、その監視信号をシリアル信号として被制御端局変復調部34へ送信し、被制御端局変復調部34は、シリアル信号を例えばアナログ信号に変調し、アナログ回線網を介して、親局20に向けて送信する。
親局20内の制御端局変復調部33は、受信したアナログ信号をシリアル信号へ復調し、制御端局32へ送信する。制御端局32は、受信したシリアル信号を解読し、監視パケットとして、ネットワークを介して、操作表示端末31へ送信する。操作表示端末31は、監視パケットを受信し、監視パケットに含まれる基地局回転アンテナ11の回転角度情報を、操作表示端末31の記憶部31dに記憶し、表示部31bに表示する。
このように、基地局回転アンテナ11に対する監視制御においては、操作表示端末31と制御端局32と制御端局変復調部33と被制御端局変復調部34と被制御端局35とを含むように、回転アンテナのアンテナ角度を示す角度情報と受信装置(基地局受信部)で受信した信号の受信レベルを示す受信レベル情報を受信し、回転アンテナのアンテナ角度を制御する制御装置が構成される。
(親局回転アンテナ25に対する遠隔制御) 次に、操作表示端末31から親局回転アンテナ25に対する遠隔制御方法、例えば、親局回転アンテナ25の受信方向制御(つまり、アンテナ25の回転角度制御)について説明する。まず、操作表示端末31の制御部31cが、親局回転アンテナ25に対する制御指示(例えばアンテナ回転角度指示)が含まれる制御パケットを、ネットワークに送信する。ネットワークに送信された制御パケットは、制御端局32で受信される。
制御端局32は、受信した制御パケットを解読し、解読した制御指示内容に基づき、親局回転アンテナ25の制御を行う(例えば、指示された方向へ指示された角度だけアンテナを回転させる)。なお、操作表示端末31が、制御端局32を介すことなく直接、親局回転アンテナ25の制御を行うよう構成することも可能である。
(親局回転アンテナ25から操作表示端末31に対する監視情報送信) 次に、親局回転アンテナ25から操作表示端末31に対する監視情報送信方法、例えば、親局回転アンテナ25の受信方向を示す回転角度情報の送信について説明する。親局回転アンテナ25におけるアンテナ角度などの監視情報は、監視信号として、親局回転アンテナ25から制御端局32へ送られる。制御端局32は、その監視信号を監視パケットとして、ネットワークを介して、操作表示端末31へ送信する。操作表示端末31は、監視パケットを受信し、監視パケットに含まれる親局回転アンテナ25の回転角度情報を、操作表示端末31の記憶部31dに記憶し、表示部31bに表示する。なお、操作表示端末31が、制御端局32を介すことなく直接、親局回転アンテナ25からの監視情報を受信するよう構成することも可能である。
このように、親局回転アンテナ25に対する監視制御においては、操作表示端末31と制御端局32とを含むように、回転アンテナのアンテナ角度を示す角度情報と受信装置(親局受信部)で受信した信号の受信レベルを示す受信レベル情報を受信し、回転アンテナのアンテナ角度を制御する制御装置が構成される。
以上のようにして、操作表示端末31において、基地局回転アンテナ11の受信方向(つまりアンテナ回転角度)の制御及び監視が可能である。同様に、このマイクロ波受信基地局システムでは、基地局受信部12や基地局送信部13における受信レベルや送信レベル、送受信チャンネル(周波数帯)、変調方式、送信出力、復号方式、また例えば信号切替器の接点選択、信号多重・分離装置の信号入力・出力選択などを、基地局回転アンテナ11の制御及び監視と同様、操作表示端末31−制御端局32−被制御端局35−基地局回転アンテナ11という一連の信号伝達によって制御監視可能なように構成することができる。
また、第2移動局50から親局20への素材伝送のように、移動局と親局20との間で情報を直接送信する場合は、操作表示端末31−制御端局32−親局20という信号伝達経路を用いて、親局20に存在する親局回転アンテナ25や親局第2受信部26などの装置に対し、操作表示端末31による制御及び監視が可能なように構成することができる。
また、このマイクロ波受信基地局システムでは、受信アンテナの方向調整を行うためのより詳細な情報として、基地局受信部12や親局第2受信部26における受信周波数や変調方式などの伝送パラメータを含むTMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)情報、受信レベル、マージン(Margin Degree)、BER(Bit Error Rate)、MER(Modulation Error Ratio)、遅延プロファイル、コンスタレーションなどのデータを、前記TS信号に重畳させて親局20へ伝送し、情報処理部24によって分離して編集し、操作表示端末31に表示させるようにしてもよい。
(微調制御におけるアンテナ角度調整手順) 次に、本実施形態の微調制御におけるアンテナ角度調整手順を説明する。本実施形態では、背景技術と同様の粗調整、つまり、移動局のおおよその方向に回転アンテナを向ける粗調整を行った後、本実施形態の微調制御を行う。この粗調整は、例えば、操作表示端末31から操作者が移動局の位置情報を入力することにより、制御部31cが制御端局32を介して被制御端局35から、基地局回転アンテナ11へアンテナ回転角度を指示し実行させる、又は、制御部31cが制御端局32を介して、親局回転アンテナ25へアンテナ回転角度を指示し実行させる。あるいは、基地局10内や親局20内の操作者が、移動局の位置情報に基づき、基地局回転アンテナ11や親局回転アンテナ25を回転させてもよい。
本実施形態の微調制御では、背景技術のように低速でピーク角度を探索するのではなく、より高速でかつ精度を保ってアンテナの対向方向を検出する。背景技術では、アンテナ装置と受信装置が別々になることによって生じる時間的誤差を、アンテナの回転速度低下という方法で吸収した。前記時間的誤差は、個別のアンテナ装置と受信装置により異なる変数であり値が不明であるが、同一のアンテナ装置と受信装置であれば、常に同程度の誤差になる。本実施形態では、このことを踏まえて、逆方向からもピーク角度を探索することにより、その不明値の誤差を相殺させてピーク角度を特定する。
詳しく説明すると、本来のピークの角度をθpとし、遅延による角度誤差をθe、アンテナ回転速度をvとすると、アンテナを速度vで回転させたときにピークであると検出した角度θvは、次の式(1)で求められる。 θv=θp−θe・・・(1)
但し、θeは、vにより決定される、つまり、vの関数であるので、 θe=f(v) よって、式(1)は、次の式(2)となる。 θv=θp−f(v)・・・(2)
例えば、アンテナ回転軸が鉛直でありアンテナが水平方向に回転する場合、アンテナを左から右へ速度vで回転させたときにピークであると検出した角度θv(L)と、アンテナを右から左へ速度vで回転させたときにピークであると検出した角度θv(R)は、式(2)から、それぞれ次のように想定できる。 θv(L)=θp+f(v)・・・(3) θv(R)=θp−f(v)・・・(4)
このとき、条件として、右方向からのアンテナ回転速度と左方向からのアンテナ回転速度は同一とする。アンテナ回転速度が同一であれば、遅延による角度誤差θeの量も同じになるはずだからである。
よって、右方向からのアンテナ回転と左方向からのアンテナ回転により検出したピーク角度の合計は、 θv(L)+θv(R)=2θp したがって、 θp=(θv(L)+θv(R))/2・・・(5)
つまり、アンテナ回転速度に関係なく、左右から回転させた場合に検出されたピーク角度の中間値をとれば、本来のピーク角度θpを求めることができる。このことは、受信レベルを検出する段階においてアンテナ回転速度を低速にする必要がないことを意味している。なお、後述の図3を見れば、ピーク角度の中間値をとるという理由が、視覚的に理解できる。
(第1実施例) 図2は、本発明の実施形態に係るアンテナ角度調整手順の第1実施例を示す図である。図3は、第1実施例のアンテナ角度調整手順におけるアンテナ角度と受信レベルの相関を示す図である。図2において、図4と同様、矢印Sは粗調整後であって微調を開始する前におけるアンテナ角度が示す方向、矢印Pは移動局の方向と正確に対向する角度となるピーク角度が示す方向、矢印Aと矢印Bは、微調における調整範囲を示す。図2の例では、アンテナ角度をy軸からの角度としており、θaは矢印Aとy軸間の角度、θbは矢印Bとy軸間の角度、θsは矢印Sとy軸間の角度、θpは矢印Pとy軸間の角度である。
ここでは、基地局10の基地局回転アンテナ11の向きを、第1移動局40の第1移動局アンテナ42の方向に微調するときのアンテナ角度調整手順を例として説明する。このアンテナ角度調整手順を行っている間、第1移動局アンテナ42からは、予め設定された所定の周波数、通信方式で、データが定期的(例えば周期的)に送信される。第1実施例のアンテナ角度調整手順は、操作表示端末31の制御部31cにより制御され、後述のステップa1、ステップb1、ステップc1、ステップd1の順に実行される。
(ステップa1) まず、図2(a)に示すように、現在のアンテナ角度θsを中心として、アンテナ回転軸のいずれかの方向に、一定角度(一般的には3度)以上の回転角となるよう、基地局回転アンテナ11を回転、つまり旋回させる。図2(a)の例では、矢印R1で示すように、矢印Sの方向から矢印Aの方向へ、アンテナ角度が矢印Aの方向(角度θa)を越えるまで、背景技術よりも高速で基地局回転アンテナ11を回転させる。
基地局回転アンテナ11を回転させるとき、その回転速度は、ゼロから立ち上がって最高速度に達し、その最高速度を一定期間維持した後、ゼロに立ち下がる。ステップa1、ステップb1、ステップc1、ステップd1における基地局回転アンテナ11の回転速度とは、上記最高速度を指す。なお、ステップa1〜d1における基地局回転アンテナ11の回転速度を、各ステップにおける平均速度としてもよい。
基地局回転アンテナ11を回転させる回転指示と回転角度指示は、操作表示端末31の操作部31aにおける操作者からの微調開始指示の入力に基づき、操作表示端末31の制御部31cから、制御端局32、制御端局変復調部33、被制御端局変復調部34、被制御端局35を介し、基地局回転アンテナ11へ送信される。基地局回転アンテナ11は、受信した回転指示と回転角度指示に基づき、自身のアンテナを所定の速度で回転する。
なお、アンテナ回転速度を、制御部31cから基地局回転アンテナ11へ指示し、基地局回転アンテナ11が指示された回転速度で回転するように構成してもよい。また、回転角度を予め決めておき、操作表示端末31から基地局回転アンテナ11へ、回転角度指示を送信せずに回転指示を送信し、基地局回転アンテナ11において、予め決められている回転角度に基づき、自身のアンテナを回転するよう構成してもよい。
基地局回転アンテナ11の回転中におけるアンテナ角度を示す角度情報は、定期的(例えば周期的)に、基地局回転アンテナ11から、被制御端局35、被制御端局変復調部34、制御端局変復調部33、制御端局32を介し、操作表示端末31の制御部31cへ送信される。
制御部31cは、受信したアンテナ角度が矢印Aの方向(角度θa)を越えると、基地局回転アンテナ11の回転を停止させる停止指示を、制御端局32、制御端局変復調部33、被制御端局変復調部34、被制御端局35を介し、基地局回転アンテナ11へ送信する。基地局回転アンテナ11は、受信した停止指示に基づき、自身のアンテナ回転を停止する。
なお、アンテナ角度が矢印Aの方向(角度θa)を越えたか否かは、例えば、基地局回転アンテナ11が矢印Sの方向から矢印Aの方向へ回転し、アンテナ角度が矢印Aの方向と一致するまでの所要時間を予め計算、あるいは計測しておき、上記所要時間を越えたか否かで判断することもできる。このように、ステップa1においては、予め定めた所定の角度以上、又は、予め定めた所定の時間以上、基地局回転アンテナ11を回転させる。
ステップa1において、背景技術のステップa10のように、アンテナ角度が矢印Aの方向と一致するように、低速でアンテナを回転させる必要はなく、多少、アンテナ角度が矢印Aの方向に行き過ぎても構わない。背景技術では、ステップb10におけるピーク角度θpの探索速度が低速のため、探索時間が長くならないように、アンテナ角度が矢印Aの方向と一致する位置でアンテナ回転を止めることが要求された。しかし、本実施形態では、後述のステップb1やステップc1におけるアンテナ回転速度(ピーク角度θpの探索速度)が背景技術よりも高速であるので、探索時間が短くなる。そのため、ステップa1において、多少、アンテナ角度が矢印Aの方向に行き過ぎても構わない。
(ステップb1) 次に、図2(b)に示すように、矢印R1の方向と逆方向に、矢印R1の回転角の2倍動かす。つまり、矢印R2で示すように、矢印Aの方向から矢印Bの方向へ、アンテナ角度が矢印Bの方向(角度θb)を越えるまで、背景技術よりも高速で、基地局回転アンテナ11を回転させる。
具体的には、基地局回転アンテナ11を回転させる回転指示と回転角度指示は、操作表示端末31の制御部31cから、制御端局32、制御端局変復調部33、被制御端局変復調部34、被制御端局35を介し、基地局回転アンテナ11へ送信される。基地局回転アンテナ11は、受信した回転指示と回転角度指示に基づき、自身のアンテナを所定の速度で回転する。なお、アンテナ回転速度を、制御部31cから基地局回転アンテナ11へ指示し、基地局回転アンテナ11が指示された回転速度で回転するように構成してもよい。
ステップa1と同様に、基地局回転アンテナ11が回転中におけるアンテナ角度を示す角度情報は、定期的(例えば周期的)に、基地局回転アンテナ11から、被制御端局35、被制御端局変復調部34、制御端局変復調部33、制御端局32を介し、操作表示端末31の制御部31cへ送信される。
制御部31cは、受信したアンテナ角度が矢印Bの方向(角度θb)を越えると、基地局回転アンテナ11の回転を停止させる停止指示を、制御端局32、制御端局変復調部33、被制御端局変復調部34、被制御端局35を介し、基地局回転アンテナ11へ送信する。基地局回転アンテナ11は、受信した停止指示に基づき、自身のアンテナ回転を停止する。
なお、アンテナ角度が矢印Bの方向(角度θb)を越えたか否かは、例えば、ステップb1において基地局回転アンテナ11が矢印Aの方向から矢印Bの方向へ回転したときの、アンテナ角度が矢印Bの方向と一致するまでの所要時間を予め計算、あるいは計測しておき、上記所要時間を越えたか否かで判断するよう構成してもよい。
このように、ステップb1においては、背景技術のステップb10のように、アンテナ角度が矢印Bの方向と一致した状態でアンテナ回転が停止するように、低速でアンテナを回転させる必要はなく、多少、アンテナ角度が矢印Bの方向に行き過ぎても構わない。
矢印Aの方向から矢印Bの方向へ基地局回転アンテナ11を回転させる間、基地局回転アンテナ11後段の基地局受信部12において、基地局回転アンテナ11で受信した信号の受信レベルを定期的(例えば周期的)に取得し、該受信レベルを示す受信レベル情報を、基地局送信部13、親局第1受信部22、情報処理部24を介して、操作表示端末31の制御部31cへ送信する。制御部31cは、受信した受信レベル情報を、そのタイミングで受信したアンテナ角度情報と対応付けて、操作表示端末31の記憶部31dに刻々と記憶させる。また、制御部31cは、受信した受信レベル情報に基づき、矢印Aの方向から矢印Bの方向へ基地局回転アンテナ11を回転させる間に、最も受信レベルが最大となった時の角度であるピーク角度θv(L)を取得し、操作表示端末31の記憶部31dに記憶させる。
例えば、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも早いようなシステムの場合、アンテナを左から右へ(つまり、矢印Aの方向から矢印Bの方向)速度vで回転させたときにピークであると検出した角度θv(L)は、前述の式(3)のとおりであり、次の式(6)のようになる。すなわち、 θv(L)=θp+f(v)・・・(6)
逆に、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも遅いようなシステムの場合は、角度θv(L)は、次の式(7)のようになる。すなわち、 θv(L)=θp−f(v)・・・(7)
(ステップc1) 次に、図2(c)に示すように、矢印R2の方向と逆方向に、矢印R2の回転角と略同じ角度だけ動かす。つまり、矢印R3で示すように、矢印Bの方向から矢印Aの方向へ、アンテナ角度が矢印Aの方向(角度θa)を越えるまで、ステップb1と同じ速度で、基地局回転アンテナ11を回転させる。
具体的には、基地局回転アンテナ11を回転させる回転指示と回転角度指示は、操作表示端末31の制御部31cから、制御端局32、制御端局変復調部33、被制御端局変復調部34、被制御端局35を介し、基地局回転アンテナ11へ送信される。基地局回転アンテナ11は、受信した回転指示と回転角度指示に基づき、自身のアンテナを回転する。なお、ステップb1で述べたように、アンテナ回転速度を、制御部31cから基地局回転アンテナ11へ指示し、基地局回転アンテナ11が指示された回転速度で回転するように構成してもよい。
ステップb1と同様に、基地局回転アンテナ11が回転中におけるアンテナ角度を示す角度情報は、定期的(例えば周期的)に、基地局回転アンテナ11から、被制御端局35、被制御端局変復調部34、制御端局変復調部33、制御端局32を介し、操作表示端末31の制御部31cへ送信される。
制御部31cは、受信したアンテナ角度が矢印Aの方向(角度θa)を越えると、基地局回転アンテナ11の回転を停止させる停止指示を、制御端局32、制御端局変復調部33、被制御端局変復調部34、被制御端局35を介し、基地局回転アンテナ11へ送信する。基地局回転アンテナ11は、受信した停止指示に基づき、自身のアンテナ回転を停止する。このように、ステップc1における基地局回転アンテナ11の回転範囲は、ステップb1における基地局回転アンテナ11の回転範囲と等しくなるよう制御される。
なお、アンテナ角度が矢印Aの方向(角度θa)を越えたか否かは、ステップb1で述べたように、ステップc1において基地局回転アンテナ11が矢印Bの方向から矢印Aの方向へ回転したときの、アンテナ角度が矢印Aの方向と一致するまでの所要時間を予め計算、あるいは計測しておき、上記所要時間を越えたか否かで判断するよう構成してもよい。
このように、ステップb1と同様に、ステップc1においても、アンテナ角度が矢印Aの方向と一致した状態でアンテナ回転が停止するように、低速でアンテナを回転させる必要はなく、多少、アンテナ角度が矢印Aの方向に行き過ぎても構わない。
矢印Bの方向から矢印Aの方向へ基地局回転アンテナ11を回転させる間、基地局回転アンテナ11後段の基地局受信部12において、基地局回転アンテナ11で受信した信号の受信レベルを定期的(例えば周期的)に取得し、該受信レベルを示す受信レベル情報を、基地局送信部13、親局第1受信部22、情報処理部24を介して、操作表示端末31の制御部31cへ送信する。制御部31cは、受信した受信レベル情報を、そのタイミングで受信したアンテナ角度情報と対応付けて、操作表示端末31の記憶部31dに刻々と記憶させる。また、制御部31cは、受信した受信レベル情報に基づき、矢印Bの方向から矢印Aの方向へ基地局回転アンテナ11を回転させる間に、最も受信レベルが最大となった時の角度であるピーク角度θv(R)を取得し、操作表示端末31の記憶部31dに記憶させる。
例えば、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも早いようなシステムの場合、アンテナを右から左へ(つまり、矢印Bの方向から矢印Aの方向)速度vで回転させたときにピークであると検出した角度θv(R)は、前述の式(4)のとおりであり、次の式(8)のようになる。すなわち、 θv(R)=θp−f(v)・・・(8)
逆に、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも遅いようなシステムの場合は、角度θv(R)は、次の式(9)のようになる。すなわち、 θv(R)=θp+f(v)・・・(9)
制御部31cは、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも早いようなシステムの場合、ステップb1で取得した式(6)で示される角度θv(L)と、ステップc1で取得した式(8)で示されるθv(R)とに基づき、式(5)と同様に、(θv(L)+θv(r))/2 として、ピーク角度θpを算出する。つまり、左右から回転させた場合に検出されたピーク角度の丁度中間値をとることにより、本来の正しいピーク角度θpを求める。
また、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも遅いようなシステムの場合、制御部31cは、ステップb1で取得した式(7)で示される角度θv(L)と、ステップc1で取得した式(9)で示されるθv(R)とに基づき、式(5)と同様に、(θv(L)+θv(R))/2 として、ピーク角度θpを算出する。
このことは、図3から視覚的に理解できる。図3は、本発明の実施形態に係るアンテナ角度と受信レベルの相関を示す図である。図3の横軸は、アンテナ角度(図2のy軸からの角度)、縦軸は受信レベルを示す。図3の例では、矢印Aの方向の角度θaが41.2度、矢印Bの方向の角度θbが47.2度、矢印Sの方向の角度θsが44.2度の場合である。この場合、制御部31cは、矢印Sの方向から左右各3度の範囲において、ピーク角度θpを探索する。図3の例は、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも早いようなシステムの場合である。
まず、ステップb1において、図2(b)の矢印R2のようにアンテナ角度が変更される。すると、制御部31cでは、図3の矢印R2のように、アンテナ角度に対する受信レベルの関係を取得する。つまり、アンテナ角度をθa(41.2度)からθb(47.2度)まで変更したときの、受信レベルを取得する。R2上の矢印は、受信レベルを取得する方向を示す。このアンテナ角度と受信レベルの関係から、アンテナを左から右へ(つまり、矢印Aの方向から矢印Bの方向)速度vで回転させたときにピークであると検出した角度θv(L)を取得する。角度θv(L)は、前述のとおり、前述の式(6)で表される。すなわち、 θv(L)=θp+f(v)・・・(6)
次に、ステップc1において、図2(c)の矢印R3のようにアンテナ角度が変更される。すると、制御部31cでは、図3の矢印R3のように、アンテナ角度に対する受信レベルの関係を取得する。つまり、アンテナ角度をθb(47.2度)からθa(41.2度)まで変更したときの、受信レベルを取得する。R3上の矢印は、受信レベルを取得する方向を示す。このアンテナ角度と受信レベルの関係から、アンテナを右から左へ(つまり、矢印Bの方向から矢印Aの方向)速度vで回転させたときにピークであると検出した角度θv(R)を取得する。角度θv(R)は、前述のとおり、前述の式(8)で表される。すなわち、 θv(R)=θp−f(v)・・・(8)
なお、制御部31cが、図3のグラフ(アンテナ角度に対する受信レベルのグラフ)を、例えば、操作表示端末31の表示部31bに表示させるように構成してもよい。つまり、ステップb1において制御部31cが受信したアンテナ角度情報及び受信レベル情報と、ステップc1において制御部31cが受信したアンテナ角度情報及び受信レベル情報とを、同一表示画面上に表示するように構成してもよい。このようにすると、操作者(操作表示端末31のオペレータ)は、このグラフにおける受信レベルの山のずれ方により、アンテナ回転速度と信号遅延(受信レベル情報とアンテナ角度情報との間の遅延)の関係についても確認することができる。なお、図3のグラフを、表示部31b以外の表示部に表示させるように構成してもよい。
このように、どの程度のアンテナ回転速度の場合に、制御部31cが受信するアンテナ角度情報と受信レベル情報との間の時間差(遅延)がどの程度になるのかを、操作者が容易に認識できることは、通常時でも、この速度でアンテナを回転させるとこの程度の遅延があるというチェックが容易かつ分かり易くできるほか、種々の効果をもたらす。
例えば、機器の異常によりある方向の遅延が大きい場合は、当然、本来のピーク角度とはずれてしまうが、グラフにおける受信レベルの山のズレから遅延状況を確認し、機器の異常をすぐに確認できる。また、その後、手動の遠隔操作でアンテナを回転させる際に、目的方向に対してどの程度の余裕をみて停止操作をするかなどを、予め感覚的に確認することができる。
(ステップd1) 次に、図2(d)に示すように、アンテナ角度がピーク角度θpとなるよう、矢印Aの方向から矢印Bの方向へ基地局回転アンテナ11を回転させる、つまり、矢印R4で示すように、アンテナ角度をピーク角度θpとすることにより、基地局回転アンテナ11を第1移動局アンテナ42の方向と正確に対向する方向に向ける。
ステップd1におけるアンテナ回転速度は、背景技術のステップd10におけるアンテナ回転速度と同程度にしてもよい。しかし、アンテナ角度がピーク角度θpから遠いときは、アンテナ回転速度を背景技術よりも高くし、少なくともアンテナ角度がピーク角度θpに近づいたときは、アンテナ回転速度をステップb1やステップc1における速度よりも低くし、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報と受信レベル情報が、略同じタイミングになるようにすることが望ましい。なお、前述のステップa1におけるアンテナ回転速度は、ステップd1におけるアンテナ回転速度よりも高くすることにより、ステップa1における動作時間を短縮している。
上述したように、ステップb1とステップc1においては、アンテナの回転範囲は、回転前の角度θsに対して回転軸上の両方向(矢印Aの方向及び矢印Bの方向)に一定範囲(θb−θa)動かしており、この範囲を変えることで微調範囲を変えることができる。上述したように、本実施形態では、ステップb1とステップc1におけるアンテナ回転速度は、背景技術よりも高速化できるので、上記微調範囲は、背景技術のように厳密に設定する必要はない。
また、処理速度を速くするため、ステップb1とステップc1においては、理論的には、最高速で左右から本来のピーク角度θpをまたぐようにアンテナ回転させればよい。ただし、制御部31cによるアンテナ角度監視や受信レベル監視は、通常、サンプリング方式で行っているため、標本化する周期によっては、正確なピーク角度を見落とす危険があるので、サンプリング周期を考慮した速度とすることが望ましい。
また、アンテナの回転軸が複数軸の場合は、上記微調を実施していない他軸方向において同様の微調(ステップa1〜d1)を実施する。これにより、すべての回転軸において対向を合わせることができる。
こうして、第1実施例においては、操作表示端末31の制御部31cは、基地局回転アンテナ11の受信方向を第1の方向から第2の方向へ向けて回転させる第1の回転状態(ステップb1)において、基地局回転アンテナ11からの角度情報と基地局受信部12からの受信レベル情報とを受信し、該受信した受信レベル情報が示す受信レベルがピークとなったときのアンテナ角度を示す第1の角度情報を取得し、次に、第1の回転状態と逆方向へ基地局回転アンテナ11を回転させる第2の回転状態(ステップc1)において、基地局回転アンテナ11からの角度情報と基地局受信部12からの受信レベル情報とを受信し、該受信した受信レベル情報が示す受信レベルがピークとなったときのアンテナ角度を示す第2の角度情報を取得し、第1の角度情報と第2の角度情報とに基づき、基地局回転アンテナ11の受信方向を決定し、該決定した受信方向となるよう、基地局回転アンテナ11のアンテナ角度を制御する。
第1実施例の効果を具体的に説明する。 例えば、最大3度/秒の速度で受信レベル検出のためのアンテナ回転が可能であって、アンテナ回転軸が上下と左右の2軸システムにおいて、微調範囲が上下左右の各3度の場合、背景技術では、微調時のアンテナ回転速度を1度/秒に落とさざるを得ないため、微調に12秒(全体で20秒弱)要していた。
しかし、第1実施例では、アンテナ回転最大速度と微調範囲が背景技術と同じである場合、微調時間を4秒(全体で10秒強)に短縮することができる。また、6度/秒のアンテナ回転が可能なら、微調時間は2秒(全体で10秒かからない)であり、アンテナ回転角度と受信レベルのサンプリング周期にもよるが、約半分の時間で制御部31cが処理できることになる。これは、背景技術からの改善としては、格別の効果と言ってよい。
なお、第1実施例では、背景技術のステップa10において一定角度(一般的には3度)として定めていたアンテナ回転角度について、厳密さを緩和できる。背景技術においては、ステップb10における受信レベル検出のためのアンテナ回転角度が低速となっていたため、ステップa10においてなるべく決めた角度に精度よく止めるようにしていた。これは、低速のステップb10における無用なオーバーランは、動作時間を長くさせ、時間を多く消費してしまうからである。第1実施例のように、ステップa1において速い速度で回転させれば、当然制御を止めた後のオーバーランに誤差が発生するが、第1実施例では、そこに背景技術のような過度の精密な制御は不要とし、アンテナ角度を、予め定めた所定角度以上、又は予め定めた所定時間以上、変化させればよいものとする。
すなわち、第1実施例では、背景技術のように、ステップa10において正確に目的角度に止まるために速度を徐々に緩めて0.1度単位で止めるような粗調整制御を要求しない。また、第1実施例では、ステップb1やステップc1において、背景技術よりも高速で制御し、オーバーランを想定したうえで目的角度を超えるような角度にきたらアンテナ回転を止める。このように、微調範囲と定めた角度範囲の両端を、ある程度オーバーランしても許容する。
このように、ステップa1〜ステップc1のそれぞれにおいて、一定以上の回転があればよい。例えば、ステップa1〜ステップc1のそれぞれにおいて、ある程度多めのアンテナ回転角度となるよう見込んで速度と時間を設定し、実際に回転した量を確認しないようにしてもよいし、前述のように大枠で高速で制御しオーバーランを想定して目的角度(目的とするアンテナ角度)を超えるような角度にきたら止める方法でもよいし、目的量(例えば時間)を超えたら止める方法でも構わない。つまり、第1実施例では、ステップa1〜ステップc1において、背景技術のように減速させて精度を出すような、時間がかかる制御を実施しないということである。
なお、第1実施例では、目的角度に到達しても、まだある程度の速度でアンテナ回転中の装置に対して、逆方向にアンテナ回転させるような制御指示をしないよう注意することにより、アンテナ回転を行う機器のサーボモータに、機器的消耗や故障を及ぼすまでの負荷を与えないようにする。例えば、逆方向にアンテナ回転させるまでに、回転動作が停止したと見込まれる程度の時間を置くことを考慮する。
また、上述の第1実施例では、ステップb1とステップc1を各1回実施し、ステップb1やステップc1におけるアンテナ回転の速度は、受信レベル検出やアンテナ角度検出のサンプリング周期を考慮したある程度の速度とした。しかし、ステップb1とステップc1におけるアンテナ回転速度を更に高速にし、ステップb1及びステップc1をそれぞれ複数回繰り返すことで、ステップb1とステップc1におけるアンテナ角度情報を、それぞれ複数取得し、該取得した複数のアンテナ角度情報とに基づき、基地局回転アンテナ11の受信方向を決定するよう構成することもできる。高速でも左右から何回も回転させれば、遅延の値が平均化され精度が増していくので、ピーク角度検出の精度を上げることができる。
例えば、9度/秒でステップb1及びステップc1を1回行うアンテナ回転では、適切なサンプリングが行われるか不安が残るとしても、これを3回繰り返すのであれば、ピーク角度検出の精度は安定するものと考えられる。しかもこの場合の所要時間は、3度/秒のアンテナ回転を1回実施した場合と変わらないので、背景技術と比べて時間短縮効果を維持しているといえる。
この場合も、前述した図3と同様のグラフ化によって、受信レベル情報とアンテナ角度情報との間の遅延の関係をユーザであるオペレータに視覚的に情報提供することは、相当の効果があるといえる。この場合のグラフ化表示を、例えば表示部31bに行った場合、アンテナ角度、アンテナ速度、遅延誤差、受信レベル間の関係に対するオペレータの認識能力が格段に高まると想定される。同様に、通常の手動による粗調整作業においても、同様の形態でオペレータが手動で動かした履歴をグラフ化して表示することは、オペレータにとって単純に同グラフを表示させる以上の効果をもたらすことが想定できる。
このとき、グラフの横軸は、アンテナ角度に限定する必要はなく、グラフで標準的に軸となる時間に相関させたグラフであってもよい。関係する事象は、前述のとおりアンテナ角度、アンテナ速度、遅延誤差、受信レベルであるわけだから、前述の関係認識のもとに、一定の操作や動作後に受信レベルピーク(山)となったアンテナ角度を表示させたり、アンテナを左右に振ってアンテナ速度に対するアンテナ角度や受信レベルの遅延を計測表示させたりするのと合わせて、特に、アンテナ回転により把握した電波伝搬の主波及びサイドの波の形に基づく伝搬障害や半値角の想定等を、時間的履歴に基づき関係相関できることも効果の1つと言ってよい。もちろん、前述に縛られず、グラフの横軸と縦軸をこれらの相関項目を用いて任意に当てはめグラフとすることで、多様な関係認識の効果が期待できることは言うまでもない。 また、グラフは必ずしも波形グラフでなくてもよく、場合によっては棒グラフや散布図でもよい。また、必ずしも横軸と縦軸を備えたものでなくてもよく、例えば円グラフやドーナツグラフ、レーダーグラフでもよい。
(第2実施例) 第1実施例では、ステップc1において、アンテナの回転範囲を、矢印Bの方向から矢印Aの方向までとしたが、第2実施例では、アンテナの回転範囲を、矢印Bの方向から、第1実施例のステップb1において最高であった受信レベルと同レベルの受信レベル検出までとする。このこと以外は、第1実施例と同様である。つまり、第2実施例では、ステップa2、ステップb2、ステップc2、ステップd2の順に、微調動作が行われるが、ステップa2とステップb2は、それぞれ、第1実施例のステップa1とステップb1と同じ動作である。したがって、ここでは、ステップc2とステップd2について説明する。
(ステップc2) 第2実施例のステップc2について、図2と図3を参照して説明する。ステップc2において、図2(c)に示すように、矢印R3で示すように、矢印Bの方向から矢印Aの方向へ、ステップb2と同じ速度で、基地局回転アンテナ11を回転させる。
このとき、アンテナ角度が、ステップb2において最高であった受信レベル、つまり図3においてθv(L)のときの受信レベルと同レベルの受信レベルを検出するまで、基地局回転アンテナ11を回転させる。つまり、図3において、受信レベルが矢印R2のピークと同レベルである矢印R3のピークを検出するまで、基地局回転アンテナ11を回転させる。
詳しくは、図3において矢印R3で示すように基地局回転アンテナ11を回転させるとき、矢印R3のピークを検出した後、受信レベルが低下することになるが、例えば、受信レベルがピーク値から所定値(例えば10%)低下するまで、基地局回転アンテナ11を回転させる。このようにすると、矢印R3のピークを確実に検出することができる。
このように、ステップc2において、受信した受信レベル情報が示す受信レベルが、ステップb2においてピークとなった受信レベルに到達すると、そのときのアンテナ角度θv(R)を取得し、基地局回転アンテナ11の回転を停止させる。こうして、ステップc2において、アンテナを矢印Bの方向から矢印Aの方向へ速度vで回転させたときにピークであると検出した角度θv(R)を取得することができる。角度θv(R)は、第1実施例で述べたとおり、前述の式(8)又は式(9)で表される。
制御部31cは、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも早いようなシステムの場合、ステップb1と同様にステップb2で取得した式(6)で示される角度θv(L)と、ステップc2で取得した式(8)で示されるθv(R)とに基づき、(θv(L)+θv(R))/2 として、ピーク角度θpを算出する。
また、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも遅いようなシステムの場合、制御部31cは、ステップb1と同様にステップb2で取得した式(7)で示される角度θv(L)と、ステップc2で取得した式(9)で示されるθv(R)とに基づき、(θv(L)+θv(R))/2 として、ピーク角度θpを算出する。
(ステップd2) 第2実施例のステップd2について、図2を参照しつつ説明する。ステップc2の後、アンテナ角度がピーク角度θpとなるよう、ステップc2において矢印R3のピークを検出したアンテナ角度(θv(R))の方向から矢印Bの方向へ、基地局回転アンテナ11を回転させる。こうして、アンテナ角度をピーク角度θpとすることにより、基地局回転アンテナ11を第1移動局アンテナ42の方向と正確に対向する方向に向ける。
このとき、少なくともアンテナ角度がピーク角度θpに近づいたときは、アンテナ回転速度を、ステップb2やステップc2における速度よりも低くし、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報と受信レベル情報が、略同じタイミングになるようにすることが望ましい。
このように、第2実施例では、ステップc2において、アンテナの回転範囲を、矢印Bの方向から、ステップb2において最高であった受信レベルと同レベルの受信レベル検出までとするので、ピーク角度θpの探索時間をより短縮することができる。
(第3実施例) 第1実施例では、粗調整後であって微調を開始する前におけるアンテナ方向である矢印Sは、アンテナの回転範囲の内側にあった、つまり矢印Aの方向と矢印Bの方向との間の方向であった。第3実施例は、矢印Sが、アンテナの回転範囲の外側にある場合である。
例えば、粗調整前におけるアンテナ方向が、図2(a)において矢印Aよりも左側や、矢印Bよりも右側にある場合、粗調整により一旦アンテナ方向を矢印Sの方向に合わせなくても、微調を行うことができる。あるいは、粗調整により一旦アンテナ方向を、矢印Aよりも左側や矢印Bよりも右側に合わせた後、微調を行うことができる。
第3実施例では、粗調整前又は粗調整後におけるアンテナ方向をC方向とすると、C方向が図2(a)において矢印Aよりも左側にある場合を説明する。第3実施例では、第1実施例のステップa1を省略し、第1実施例のステップb1に類似したステップb3と、第1実施例のステップc1と同じ動作のステップc3と、第1実施例のステップd1と同じ動作のステップd3とを行う。
つまり、第3実施例では、ステップb3、ステップc3、ステップd3の順に、微調動作が行われるが、ステップc3とステップd3は、それぞれ、第1実施例のステップc1とステップd1と同じ動作である。したがって、ここでは、ステップb3について説明する。なお、ステップc3とステップd3に代えて、それぞれ第2実施例のステップc2とステップd2を行うようにすることもできる。
(ステップb3) 図2(b)の矢印R2で示すように、C方向から矢印Bの方向へ、アンテナ角度が矢印Bの方向(角度θb)を越えるまで、背景技術よりも高速で、基地局回転アンテナ11を回転させる。
こうして第1実施例と同様に、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも早いようなシステムの場合、アンテナを左から右へ(つまり、C方向から矢印Bの方向)速度vで回転させたときにピークであると検出した角度として、式(6)のθv(L)を取得する。逆に、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも遅いようなシステムの場合は、角度θv(L)は、前述の式(7)のようになる。
このように、第3実施例では、粗調整前又は粗調整後におけるアンテナ方向であるC方向が、図2(a)において矢印Aよりも左側にある場合に、第1実施例のステップa1を省略するので、ピーク角度θpの探索時間をより短縮することができる。
(第4実施例) 第4実施例は、粗調整前又は粗調整後におけるアンテナ方向、つまりC方向が図2(a)において矢印Bよりも右側にある場合である。これ以外は、第3実施例と同様である。第4実施例では、第1実施例のステップa1を省略し、第1実施例のステップc1に類似したステップc4と、第1実施例のステップb1と同じ動作のステップb4と、第1実施例のステップd1と同じ動作のステップd4とを行う。
つまり、第4実施例では、ステップc4、ステップb4、ステップd4の順に、微調動作が行われるが、ステップb4及びステップd4は、それぞれ、第1実施例のステップb1及びステップd1と同じ動作である。したがって、ここでは、ステップc4について説明する。
(ステップc4) 図2(c)の矢印R3で示すように、C方向から矢印Aの方向へ、アンテナ角度が矢印Aの方向(角度θa)を越えるまで、背景技術よりも高速で、基地局回転アンテナ11を回転させる。
こうして第1実施例と同様に、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも早いようなシステムの場合、アンテナを右から左へ(つまり、C方向から矢印Aの方向)速度vで回転させたときにピークであると検出した角度として、式(8)のθv(R)を取得する。逆に、操作表示端末31に届くアンテナ角度情報が、該アンテナ角度情報と同じタイミングにおける受信レベル情報よりも遅いようなシステムの場合は、角度θv(R)は、前述の式(9)のようになる。
このように、第4実施例では、粗調整前又は粗調整後におけるアンテナ方向であるC方向が、図2(a)において矢印Bよりも右側にある場合に、第1実施例のステップa1を省略するので、ピーク角度θpの探索時間をより短縮することができる。
本実施形態によれば、少なくとも以下に示す効果を奏する。 (A1)回転アンテナを有する受信装置から、回転アンテナのアンテナ角度を示す角度情報と、受信装置で受信した信号の受信レベルを示す受信レベル情報とを受信し、回転アンテナのアンテナ角度を制御する制御装置が、回転アンテナの受信方向を第1の方向から第2の方向へ向けて回転させる第1の回転状態(ステップb1)において、角度情報と受信レベル情報とを受信し、該受信した受信レベル情報が示す受信レベルがピークとなったときのアンテナ角度を示す第1の角度情報を取得し、第1の回転状態と逆方向へ回転アンテナを回転させる第2の回転状態(ステップc1)において、角度情報と受信レベル情報とを受信し、該受信した受信レベル情報が示す受信レベルがピークとなったときのアンテナ角度を示す第2の角度情報を取得し、第1の角度情報と第2の角度情報とに基づき、回転アンテナの受信方向を決定し、該決定した受信方向となるよう、アンテナ角度を制御するよう構成したので、微調に要する時間を短縮することができる。 (A2)回転アンテナの受信方向を決定した後、該決定した受信方向とするよう回転アンテナを回転させるとき(ステップd1)の回転速度が、第1の回転状態(ステップb1)における回転アンテナの回転速度よりも低速であるよう構成、つまり、ステップb1における回転アンテナの回転速度が、ステップd1の回転速度よりも高速であるよう構成したので、微調に要する時間を短縮することができる。 (A3)第1の回転状態(ステップb1)におけるアンテナ回転速度と、第2の回転状態(ステップc1)におけるアンテナ回転速度とが等しく、第1の角度情報が示すアンテナ角度と第2の角度情報が示すアンテナ角度との丁度中間の位置に、回転アンテナの受信方向を決定するよう構成したので、回転アンテナの受信方向(つまり角度)を容易に決定することができる。 (A4)第1の回転状態(ステップb1)におけるアンテナの回転範囲と、第2の回転状態(ステップc1)におけるアンテナの回転範囲とが等しくなるよう構成したので、アンテナの微調範囲を容易に設定することができる。 (A5)第2の回転状態(ステップc1)において、受信した受信レベル情報が示す受信レベルが、第1の回転状態(ステップb1)においてピークとなった受信レベルに到達すると、そのときのアンテナ角度を第2の角度情報として取得し、回転アンテナの回転を停止させるよう構成したので、微調に要する時間をより短縮することができる。 (A6)第1の回転状態(ステップb1)と第2の回転状態(ステップc1)とを、それぞれ複数回繰り返して、第1の角度情報と第2の角度情報とを、それぞれ複数取得し、該取得した複数の第1の角度情報と第2の角度情報とに基づき、回転アンテナの受信方向を決定するよう構成したので、微調に要する時間を短縮することができる。 (A7)第1の方向は、第1の回転状態とする前(ステップa1)において、予め定めた所定の角度以上、又は、予め定めた所定の時間以上、回転アンテナを回転させた後の方向であるよう構成したので、ステップa1に要する時間を短縮することができる。 (A8)回転アンテナを第1の方向とするとき(ステップa1)の回転速度が、回転アンテナの受信方向を決定した後、該決定した受信方向とするよう回転アンテナを回転させるとき(ステップd1)の回転速度よりも高速であるよう構成したので、ステップa1に要する時間を短縮することができる。 (A9)第1の回転状態(ステップb1)において受信した角度情報及び受信レベル情報と、第2の回転状態(ステップc1)において受信した角度情報及び受信レベル情報とを、同一表示画面上に表示するよう構成したので、操作者は、受信レベル情報とアンテナ角度情報との間の遅延の関係について、容易に把握することができる。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
上記実施形態では、移動局からの電波を回転アンテナで受信するように構成したが、本発明は、移動局に限らず、固定局からの電波を回転アンテナで受信する場合にも適用することができる。
また、本発明は、本発明に係る処理を実行する装置やシステムや方法としてだけでなく、このような方法やシステムを実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして把握することができる。 また、本発明は、CPUがメモリに格納された制御プログラムを実行することにより制御する構成としてもよく、また、ハードウエア回路として構成してもよい。
本明細書には、本発明に関する少なくとも次の構成が含まれる。 第1の構成は、 回転アンテナを有する受信装置と、 前記受信装置から、前記回転アンテナのアンテナ角度を示す角度情報と、前記受信装置で受信した信号の受信レベルを示す受信レベル情報とを受信し、前記回転アンテナのアンテナ角度を制御する制御装置と、を備え、 前記制御装置は、 前記回転アンテナの受信方向を第1の方向から第2の方向へ向けて回転させる第1の回転状態において、前記角度情報と前記受信レベル情報とを受信し、該受信した受信レベル情報が示す受信レベルがピークとなったときのアンテナ角度を示す第1の角度情報を取得し、 前記第1の回転状態と逆方向へ前記回転アンテナを回転させる第2の回転状態において、前記角度情報と前記受信レベル情報とを受信し、該受信した受信レベル情報が示す受信レベルがピークとなったときのアンテナ角度を示す第2の角度情報を取得し、 前記第1の角度情報と前記第2の角度情報とに基づき、前記回転アンテナの受信方向を決定し、該決定した受信方向となるよう、前記アンテナ角度を制御することを特徴とするアンテナ角度制御システム。
第2の構成は、 第1の構成に記載されたアンテナ角度制御システムであって、 前記回転アンテナの受信方向を決定した後、該決定した受信方向とするよう前記回転アンテナを回転させるときの回転速度が、前記第1の回転状態における前記回転アンテナの回転速度よりも低速であることを特徴とするアンテナ角度制御システム。
第3の構成は、 第1の構成又は第2の構成に記載されたアンテナ角度制御システムであって、 前記第1の回転状態における前記回転アンテナの回転速度と、前記第2の回転状態における前記回転アンテナの回転速度とが等しく、 前記制御装置は、 前記第1の角度情報が示すアンテナ角度と前記第2の角度情報が示すアンテナ角度との中間の位置に、前記回転アンテナの受信方向を決定するよう、前記アンテナ角度を制御することを特徴とするアンテナ角度制御システム。
第4の構成は、 第1の構成乃至第3の構成に記載されたアンテナ角度制御システムであって、 前記制御装置は、 前記第1の回転状態における前記回転アンテナの回転範囲と、前記第2の回転状態における前記回転アンテナの回転範囲とが等しくなるよう制御することを特徴とするアンテナ角度制御システム。
第5の構成は、 第1の構成乃至第4の構成に記載されたアンテナ角度制御システムであって、 前記制御装置は、 前記第2の回転状態において、受信した受信レベル情報が示す受信レベルが、前記第1の回転状態においてピークとなった受信レベルに到達すると、そのときのアンテナ角度を前記第2の角度情報として取得し、前記回転アンテナの回転を停止させることを特徴とするアンテナ角度制御システム。
第6の構成は、 第1の構成乃至第5の構成に記載されたアンテナ角度制御システムであって、 前記制御装置は、 前記第1の回転状態と前記第2の回転状態とを、それぞれ複数回繰り返して、前記第1の角度情報と前記第2の角度情報とを、それぞれ複数取得し、該取得した複数の前記第1の角度情報と前記第2の角度情報とに基づき、前記回転アンテナの受信方向を決定することを特徴とするアンテナ角度制御システム。
第7の構成は、 第1の構成乃至第6の構成に記載されたアンテナ角度制御システムであって、 前記第1の方向は、前記第1の回転状態とする前において、予め定めた所定の角度以上、又は、予め定めた所定の時間以上、前記回転アンテナを回転させた後の方向であることを特徴とするアンテナ角度制御システム。
第8の構成は、 第7の構成に記載されたアンテナ角度制御システムであって、 前記回転アンテナを前記第1の方向とするときの回転速度が、前記回転アンテナの受信方向を決定した後、該決定した受信方向とするよう前記回転アンテナを回転させるときの回転速度よりも高速であることを特徴とするアンテナ角度制御システム。
第9の構成は、 第1の構成乃至第8の構成に記載されたアンテナ角度制御システムであって、 前記アンテナ角度制御システムは、各種情報を表示する表示装置を備え、 前記表示装置は、 前記第1の回転状態において前記制御装置が受信した前記角度情報及び前記受信レベル情報と、前記第2の回転状態において前記制御装置が受信した前記角度情報及び前記受信レベル情報とを、同一表示画面上に表示することを特徴とするアンテナ角度制御システム。
第10の構成は、 回転アンテナを有する受信装置から、前記回転アンテナのアンテナ角度を示す角度情報と、前記受信装置で受信した信号の受信レベルを示す受信レベル情報とを受信し、前記回転アンテナのアンテナ角度を制御する制御装置であって、 前記回転アンテナの受信方向を第1の方向から第2の方向へ向けて回転させる第1の回転状態において、前記角度情報と前記受信レベル情報とを受信し、該受信した受信レベル情報が示す受信レベルがピークとなったときのアンテナ角度を示す第1の角度情報を取得し、 前記第1の回転状態と逆方向へ前記回転アンテナを回転させる第2の回転状態において、前記角度情報と前記受信レベル情報とを受信し、該受信した受信レベル情報が示す受信レベルがピークとなったときのアンテナ角度を示す第2の角度情報を取得し、 前記第1の角度情報と前記第2の角度情報とに基づき、前記回転アンテナの受信方向を決定し、該決定した受信方向となるよう、前記アンテナ角度を制御することを特徴とする制御装置。
第11の構成は、 回転アンテナを有する受信装置から、前記回転アンテナのアンテナ角度を示す角度情報と、前記受信装置で受信した信号の受信レベルを示す受信レベル情報とを受信し、前記回転アンテナのアンテナ角度を制御するアンテナ角度制御方法であって、 前記回転アンテナの受信方向を第1の方向から第2の方向へ向けて回転させる第1の回転状態において、前記角度情報と前記受信レベル情報とを受信し、該受信した受信レベル情報が示す受信レベルがピークとなったときのアンテナ角度を示す第1の角度情報を取得する第1のステップと、 前記第1の回転状態と逆方向へ前記回転アンテナを回転させる第2の回転状態において、前記角度情報と前記受信レベル情報とを受信し、該受信した受信レベル情報が示す受信レベルがピークとなったときのアンテナ角度を示す第2の角度情報を取得する第2のステップと、 前記第1の角度情報と前記第2の角度情報とに基づき、前記回転アンテナの受信方向を決定し、該決定した受信方向となるよう、前記アンテナ角度を制御する第3のステップと、を備えることを特徴とするアンテナ角度制御方法。