WO2011093032A1 - アダプティブアレーアンテナ装置及びアンテナ制御方法 - Google Patents

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WO2011093032A1
WO2011093032A1 PCT/JP2011/000244 JP2011000244W WO2011093032A1 WO 2011093032 A1 WO2011093032 A1 WO 2011093032A1 JP 2011000244 W JP2011000244 W JP 2011000244W WO 2011093032 A1 WO2011093032 A1 WO 2011093032A1
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transmission
content data
path information
antenna
adaptive array
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PCT/JP2011/000244
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Inventor
健 大野
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H01Q3/36—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters

Definitions

  • the present invention relates to an adaptive array antenna apparatus with variable directivity that can electrically switch the beam direction.
  • Wireless communication devices are increasing in speed and capacity, and high-speed wireless transmission is required. Accordingly, it has become stricter to satisfy a desired CNR (Carrier to noise power ratio).
  • CNR Carrier to noise power ratio
  • the radiation directivity of the array antenna can be changed with high gain and adaptively.
  • An adaptive array antenna is used.
  • FIG. 11 shows a configuration example of a conventional n-system adaptive array antenna apparatus.
  • a conventional n-system adaptive array antenna apparatus 1000 includes an antenna element 1001 k , a changeover switch 1002 k , a power amplifier 1003 k , a low noise amplifier 1004 k , a transmission mixer 1005 k, and a reception mixer.
  • k is an integer from 1 to n.
  • transmission data to be transmitted wirelessly is input to a BB / IF circuit 1015 that handles BB (Baseband) and IF (Intermediate Frequency).
  • the BB / IF circuit 1015 performs modulation processing and waveform shaping processing on the input transmission data.
  • the transmission data output from the BB / IF circuit 1015 is converted into a radio frequency via the transmission variable phase shifter 1011 k , the transmission driver amplifier 1009 k , and the transmission mixer 1005 k .
  • the transmission data converted to the radio frequency is amplified by the power amplifier 1003 k and radiated as radio waves by the array antenna including the plurality of antenna elements 1001 k via the changeover switch 1002 k .
  • radio signals received by the array antenna, through the selector switch 1002 k, is amplified by the low noise amplifier 1004 k, is converted to an intermediate frequency by the receiving mixer 1006 k, receiving the driver amplifier 1010 k, and reception
  • the signal is processed and demodulated by the BB / IF circuit 1015 via the variable phase shifter 1012 k , and then output as received data.
  • the conventional adaptive array antenna apparatus 1000 is set in the variable phase shifter 1011 k by the arithmetic processing circuit 1014 and the phase control circuit 1013 so as to obtain radiation directivity suitable for wireless transmission in order to improve the communication performance with the communication partner.
  • an optimization method such as a steepest descent method is used to efficiently determine the phase variable.
  • the calculation of the phase variable needs to be repeated many times, so that the calculation process takes time. Therefore, means for reducing the calculation time is used by using the phase variable used for transmission (reception) as it is for reception (transmission).
  • Patent Document 1 the arrival angle information of the radio wave transmitted from the communication partner is extracted based on the transmission signal information, and the pseudo reception signal corresponding to each antenna element is generated based on the extracted arrival angle. And the technique of controlling the phase of the received signal applied to each antenna element by an arbitrary adaptive algorithm using these pseudo received signals is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a technique for determining a radio wave environment based on a received signal received by each antenna element and executing signal processing on the received signal based on the determined radio wave environment.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an adaptive array antenna apparatus that suppresses communication delay caused by processing for determining the radiation directivity of an antenna.
  • the present invention has the following features.
  • An adaptive array antenna apparatus wirelessly transmits content data to a partner apparatus.
  • a wireless transmission antenna unit that wirelessly transmits content data to the partner device and the content data can be wirelessly transmitted to the partner device in advance before instructed to transmit the content data to the partner device.
  • a route information calculation unit that calculates transmission route information for specifying a specific radiation directivity, and a storage unit that stores the transmission route information calculated by the route information calculation unit.
  • the radio transmission antenna unit uses the radiation directivity specified by the transmission path information stored in the storage unit to Start sending content data.
  • the radiation directivity of the radio wave radiated from the wireless transmission antenna unit can be determined instantaneously.
  • the time lag from the content data transmission instruction to the actual transmission start can be reduced.
  • the route information calculation unit may calculate a plurality of transmission route information in advance and store them in the storage unit.
  • the wireless transmission antenna unit selects one of the plurality of transmission path information stored in the storage unit, and uses the radiation directivity specified by the selected transmission path information to Content data for the device may be transmitted. Thereby, the radiation directivity most suitable for the current radio wave propagation environment can be selected. As a result, communication quality is further improved.
  • the path information calculation unit may calculate a plurality of transmission path information substantially different in transmission path to the counterpart device and store the calculated information in the storage unit.
  • transmission path information with different transmission paths can be selected in accordance with changes in the radio wave propagation environment, so that interruption of wireless communication can be minimized.
  • the adaptive array antenna apparatus may include a radio reception antenna unit that receives control data indicating a reception state of content data at the counterpart apparatus.
  • the wireless transmission antenna unit includes a plurality of pieces of transmission path information stored in the storage unit when a reception state indicated by control data received by the wireless reception antenna unit is lower than a predetermined threshold. The other one of them may be selected, and the transmission of the content data to the partner apparatus may be resumed using the radiation directivity specified by the selected other transmission path information.
  • the phase variable obtained by the optimization calculation is not necessarily in a state suitable for communication, and the transmission path suitable for communication with the partner device must be searched again. There is another issue that must be done. In particular, in wireless communication using the millimeter wave band, communication may be suddenly interrupted due to shielding caused by human movement. If the phase variable is calculated again by optimization calculation every time communication is interrupted, the communication speed deteriorates and a desired communication speed cannot be secured depending on the application to be used.
  • a plurality of transmission path information is stored in the storage unit in advance, and appropriate transmission path information can be selected according to changes in the radio wave propagation environment, thereby minimizing interruption of wireless communication. be able to.
  • the changeover switch can be omitted by providing the radio transmission antenna unit and the radio reception antenna unit independently as in the above configuration.
  • the path information calculation unit stores a plurality of transmission path information stored in the storage unit. New transmission path information different from any of them may be calculated. Then, the wireless transmission antenna unit may resume the transmission of the content data to the counterpart device using the radiation directivity specified by the new transmission path information calculated by the path information calculation unit. Thereby, for example, even when the installation location changes, wireless communication can be performed.
  • the storage unit may store a priority order of each of the plurality of transmission path information.
  • the wireless transmission antenna unit may select transmission path information in descending order of priority. This further improves the communication quality.
  • the wireless transmission antenna unit may include a plurality of antenna elements and a plurality of variable phase shifters that control phases of radio waves radiated from the plurality of antenna elements.
  • the path information calculation unit may calculate a phase variable set in each of the plurality of variable phase shifters as transmission path information.
  • the transmission path information is not limited to the phase variable, and any information that can control the radiation directivity of the antenna can be used.
  • the path information calculation unit transmits test data to the counterpart device in a state where arbitrarily determined phase variables are set in each of the plurality of variable phase shifters, and communication indicated in response data to the test data
  • the phase variable of each of the plurality of variable phase shifters may be calculated by a predetermined optimization calculation method using performance as a parameter, and the calculated phase variable may be stored in the storage unit.
  • the path information calculation unit transmits test data to the counterpart device in a state where arbitrarily determined phase variables are set in each of the plurality of variable phase shifters, and is indicated in response data for the test data.
  • an arbitrarily determined phase variable may be stored in the storage unit.
  • the wireless transmission antenna unit wirelessly transmits test data to the counterpart device via a first wireless communication path, and has a wider band than the first wireless communication path and requires high reception sensitivity.
  • the content data may be wirelessly transmitted to the partner apparatus via two wireless communication paths.
  • An adaptive array antenna apparatus wirelessly receives content data from a counterpart apparatus.
  • the wireless reception antenna unit that wirelessly receives content data from the counterpart device and the wireless reception of the content data from the counterpart device in advance before being instructed to receive the content data transmitted from the counterpart device
  • a path information calculation unit that calculates transmission path information for specifying possible radiation directivity, and a storage unit that stores transmission path information calculated by the path information calculation unit.
  • the radio receiving antenna unit uses the radiation directivity specified by the transmission path information stored in the storage unit, and Start receiving content data transmitted from the partner device.
  • the radiation directivity of the radio wave received by the wireless reception antenna unit can be determined instantaneously.
  • the time lag from the content data reception instruction to the actual reception can be reduced.
  • the antenna control method is a method for controlling an antenna of an adaptive array antenna device that wirelessly transmits content data to a counterpart device.
  • the adaptive array antenna device includes a wireless transmission antenna unit that wirelessly transmits content data to the counterpart device, and a storage unit.
  • the antenna control method includes transmission path information for specifying radiation directivity capable of wirelessly transmitting content data to the partner device before instructing transmission of the content data to the partner device.
  • the path information calculation step to calculate and store in the storage unit and the radiation directivity specified by the transmission path information stored in the storage unit when instructed to transmit content data to the counterpart device are used. And a transmission step of causing the wireless transmission antenna unit to start transmission of content data to the counterpart device.
  • An antenna control method is a method for controlling an antenna of an adaptive array antenna device that wirelessly receives content data from a counterpart device.
  • the adaptive array antenna device includes a wireless reception antenna unit that wirelessly receives content data from the counterpart device, and a storage unit.
  • the antenna control method includes transmission path information for specifying radiation directivity capable of wirelessly receiving content data from the counterpart device before receiving an instruction to receive the content data transmitted from the counterpart device. And calculating the path information to be stored in the storage unit and the radiation specified by the transmission path information stored in the storage unit when instructed to receive the content data transmitted from the counterpart device A reception step of causing the wireless reception antenna unit to start receiving content data transmitted from the counterpart device using directivity.
  • the present invention can be realized not only as an adaptive array antenna apparatus and an antenna control method, but also as a program for causing a computer to execute steps included in the antenna control method, and a part of the functions of the adaptive array antenna apparatus. It can be realized as a semiconductor integrated circuit (LSI) that realizes the above.
  • the program can be distributed via a non-transitory computer-readable recording medium such as a CD-ROM and a transmission medium such as the Internet.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the adaptive array antenna apparatus (transmission side) according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the adaptive array antenna apparatus (reception side) according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the adaptive array antenna apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation in a non-data transmission state of the adaptive array antenna apparatus (transmission side) according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the adaptive array antenna apparatus (transmission side) according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3
  • FIG. 6 is a flowchart showing an operation in a non-data transmission state of the adaptive array antenna apparatus (reception side) according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation in a data transmission state of the adaptive array antenna apparatus (transmission side) according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation of the adaptive array antenna apparatus (transmission side) in the non-data transmission state according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation in a data transmission state of the adaptive array antenna apparatus (transmission side) according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation in the data transmission state of the adaptive array antenna apparatus (transmission side) according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional adaptive array antenna apparatus.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. First, an overview of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the wireless communication system includes a transmission-side wireless communication device 100 and a reception-side wireless communication device 200 that are wirelessly connected to each other.
  • the transmission-side wireless communication device 100 and the reception-side wireless communication device 200 can perform wireless communication using the first wireless communication path 300 and the second wireless communication path 310.
  • the first wireless communication path 300 is a communication path for mainly transmitting and receiving control data, and is a communication path capable of bidirectional communication. Since the first wireless communication path 300 uses a narrower band (for example, several MHz) than the second wireless communication path 310, it is not suitable for transmission / reception of large data. On the other hand, since communication is performed using radio waves with low directivity, communication can be performed even in an environment where reception sensitivity is low.
  • the control data is, for example, reception confirmation data (typically, ACK) for notifying the other party that the content data has been received, test data used for transmission path search processing, and the like.
  • the second wireless communication path 310 is a communication path mainly for transmitting content data, and is one-way communication (in the example of FIG. 1, from the transmission-side wireless communication apparatus 100 to the reception-side wireless communication apparatus 200). This is a communication path that is only possible in the direction of the heading. Since the second wireless communication path 310 uses a wider band (for example, several GHz) than the first wireless communication path 300, it is suitable for transmission of large data (for example, uncompressed video data). It is. On the other hand, since communication is performed using radio waves with high directivity, communication cannot be performed in an environment with low reception sensitivity. That is, it is necessary to perform wireless communication while switching the radiation directivity of the transmission radio wave in accordance with the change in the radio wave propagation environment.
  • the content data is, for example, uncompressed video data that is streamed.
  • the transmission-side wireless communication device 100 is configured by a content reproduction unit 110 and an adaptive array antenna device 120, and is a device that wirelessly transmits content data to the reception-side wireless communication device 200.
  • the adaptive array antenna apparatus 120 includes a radio transmission antenna unit 121, a radio reception antenna unit 122, a path information calculation unit 123, and a storage unit 124.
  • the content playback unit 110 plays back content and outputs content data.
  • the content to be played back may be recorded on a recording medium such as an HDD (Hard Disk Drive), BD (Blu-ray Disc), or DVD (Digital Versatile Disc), or may be acquired from a broadcast wave or the like. Good.
  • the wireless transmission antenna unit 121 transmits control data to the reception-side wireless communication apparatus (partner apparatus) 200 through the first wireless communication path 300 and content data to the reception-side wireless communication apparatus 200 through the second wireless communication path 310. Is transmitted wirelessly.
  • the wireless reception antenna unit 122 wirelessly receives control data from the reception-side wireless communication device 200 through the first wireless communication path 300.
  • the route information calculation unit 123 calculates transmission route information for specifying the radiation directivity of the radio wave radiated from the wireless transmission antenna unit 121. The process for calculating the transmission path information will be described in detail with reference to FIG.
  • the wireless transmission antenna unit 121 includes a plurality of antenna elements, and a plurality of variable phase shifters that control the phases of radio waves radiated from the plurality of antenna elements.
  • the transmission path information may include a phase variable set in each of the plurality of variable phase shifters.
  • the storage unit 124 stores the transmission route information calculated by the route information calculation unit 123.
  • the specific configuration of the storage unit 124 is not particularly limited, for example, any means capable of recording data such as DRAM (Dynamic random access memory), SDRAM (Synchronous DRAM), flash memory, or ferroelectric memory can be used. You may use something like this.
  • the reception-side wireless communication device 200 includes a content output unit 210 and an adaptive array antenna device 220, and wirelessly receives content data wirelessly transmitted from the transmission-side wireless communication device 100. It is.
  • the adaptive array antenna apparatus 220 includes a radio transmission antenna unit 221, a radio reception antenna unit 222, a path information calculation unit 223, and a storage unit 224.
  • the content output unit 210 outputs content data acquired from the transmission-side wireless communication device 100, and is typically a display unit that displays video data.
  • a display part is not specifically limited, For example, a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL (Electro Luminescence) display etc. are employable.
  • the wireless transmission antenna unit 221 transmits control data to the transmission-side wireless communication device 100 through the first wireless communication path 300.
  • the wireless reception antenna unit 222 receives control data from the transmission-side wireless communication apparatus 100 through the first wireless communication path 300 and also receives content data from the transmission-side wireless communication apparatus 100 through the second wireless communication path 310.
  • the route information calculation unit 223 calculates transmission route information for specifying the radiation directivity of the radio wave received by the wireless reception antenna unit 222. The process for calculating the transmission path information will be described in detail with reference to FIG.
  • the wireless reception antenna unit 222 includes a plurality of antenna elements, and a plurality of variable phase shifters that control phases of radio waves received by the plurality of antenna elements.
  • the transmission path information may include a phase variable set in each of the plurality of variable phase shifters.
  • the storage unit 224 stores the transmission route information calculated by the route information calculation unit 223. Specifically, it may be the same as the storage unit 124.
  • Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the adaptive array antenna apparatus 120 mounted on the transmitting-side radio communication apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the adaptive array antenna apparatus 120 includes a transmitting antenna element 1 1 to 1 n , a wireless transmitting circuit 7, a receiving antenna element 8, a receiving local oscillator 13, a wireless receiving circuit 14, and a phase control.
  • the circuit 15 includes an arithmetic processing circuit 16, a BB / IF circuit 17, and a memory 18.
  • the wireless transmission circuit 7 includes transmission power amplifiers 2 1 to 2 n , transmission mixers 3 1 to 3 n , transmission driver amplifiers 4 1 to 4 n , and transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n. And a local oscillator 6 for transmission.
  • the radio reception circuit 14 includes a low noise amplifier 9, a reception mixer 10, a reception driver amplifier 11, and a reception variable phase shifter 12.
  • the transmission antenna elements 1 1 to 1 n and the radio transmission circuit 7 in FIG. 2 are connected to the radio transmission antenna unit 121 in FIG. 1, the reception antenna element 8 in FIG.
  • the reception circuit 14 is the same as the wireless reception antenna unit 122 of FIG. 1, the phase control circuit 15, the arithmetic processing circuit 16, and the BB / IF circuit 17 of FIG. 2 are the path information calculation unit 123 of FIG. This corresponds to the storage unit 124.
  • the adaptive array antenna apparatus 120 includes n transmission antennas and one reception antenna, but the number of systems is not limited thereto.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the adaptive array antenna apparatus 220 mounted on the reception-side radio communication apparatus 200 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the adaptive array antenna apparatus 220 includes a transmitting antenna element 1, a wireless transmitting circuit 7, receiving antenna elements 8 1 to 8 n , a receiving local oscillator 13, a wireless receiving circuit 14, and a phase control.
  • the circuit 15 includes an arithmetic processing circuit 16, a BB / IF circuit 17, and a memory 18.
  • the wireless transmission circuit 7 includes a transmission power amplifier 2, a transmission mixer 3, a transmission driver amplifier 4, a transmission variable phase shifter 5, and a transmission local oscillator 6.
  • the radio reception circuit 14 includes low noise amplifiers 9 1 to 9 n , reception mixers 10 1 to 10 n , reception driver amplifiers 11 1 to 11 n , and reception variable phase shifters 12 1 to 12 n . It consists of
  • the transmitting antenna element 1 and the wireless transmitting circuit 7 in FIG. 3 are connected to the wireless transmitting antenna unit 221 in FIG. 1, the receiving antenna elements 8 1 to 8 n in FIG.
  • the receiving circuit 14 is connected to the wireless receiving antenna unit 222 of FIG. 1, the phase control circuit 15, the arithmetic processing circuit 16, and the BB / IF circuit 17 of FIG. 3 are connected to the path information calculating unit 223 of FIG. This corresponds to the storage unit 224.
  • the adaptive array antenna apparatus 220 includes one transmission antenna and n reception antennas, but the number of systems is not limited to this.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the adaptive array antenna apparatus 120 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the operation of adaptive array antenna apparatus 120 of the present embodiment will be described using FIG. Since the operation of the adaptive array antenna apparatus 220 on the reception side is also common, the operation of the adaptive array antenna apparatus 120 on the transmission side will be mainly described here.
  • step S101 the BB / IF circuit 17 determines whether or not the adaptive array antenna apparatus 120 is in a non-data transmission state. If it is determined that the adaptive array antenna device 120 is in a non-data transmission state, the process proceeds to step S102. If it is determined in step S101 that the data transmission state is not established, the process proceeds to step S103.
  • the “non-data transmission state” refers to a case where wireless transmission of content data becomes possible, for example, by turning on the power of a connected communication partner device, but is not limited thereto.
  • the “non-data transmission state” in the adaptive array antenna device 120 on the transmission side refers to, for example, a state before instructing transmission of content data to the partner device (adaptive array antenna device 220).
  • the “content data transmission instruction” includes, for example, detection that the partner apparatus has been activated (powered on), that the user has pressed a button for instructing the start of content reproduction, and control for requesting transmission of content data. This corresponds to receiving data from the partner device.
  • the “non-data transmission state” in the adaptive array antenna apparatus 220 on the reception side refers to, for example, a state before an instruction to receive content data transmitted from the counterpart apparatus (adaptive array antenna apparatus 120) is given.
  • the “content data reception instruction” corresponds to, for example, detection of activation (power ON) of the partner device, reception of control data for notifying the start of transmission of content data from the partner device, and the like.
  • step S102 the BB / IF circuit 17 performs transmission path search processing and returns to step S101.
  • the transmission path search process will be described in detail with reference to FIGS.
  • adaptive array antenna apparatus 120 specifies the radiation directivity capable of wirelessly transmitting content data to the counterpart apparatus in advance before being instructed to transmit the content data to the counterpart apparatus (non-data transmission state). To calculate transmission path information.
  • adaptive array antenna apparatus 220 specifies a radiation directivity capable of wirelessly receiving the content data from the counterpart device in advance. To calculate transmission path information.
  • step S103 the BB / IF circuit 17 sets phase variables in the transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n via the arithmetic processing circuit 16 and the phase control circuit 15, and the process proceeds to step S104.
  • the adaptive array antenna device 120 has the radiation directivity specified by the transmission path information stored in the memory 18 storage unit when instructed to transmit content data to the counterpart device (data transmission state). Use to start transmission of content data to the partner device.
  • adaptive array antenna apparatus 220 has a radiation directivity specified by transmission path information stored in memory 18 when instructed to receive content data transmitted from the counterpart apparatus (data transmission state). To start receiving content data transmitted from the counterpart device.
  • step S104 wireless transmission processing of content data is performed.
  • the BB / IF circuit 17 performs modulation processing and waveform shaping processing on the input transmission data, and outputs it to the wireless transmission circuit 7 as n-system transmission data.
  • the wireless transmission circuit 7 converts each of the n systems of transmission data input from the BB / IF circuit 17 to a high frequency and transmits the radio waves from the n systems of transmission antenna elements 1 1 to 1 n as radio waves.
  • each of n systems of transmission data input from the BB / IF circuit 17 to the wireless transmission circuit 7 includes transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n , transmission driver amplifiers 4 1 to 4 n , and transmission data. It is converted to a radio frequency through the mixers 3 1 to 3 n .
  • Each transmission data output from the transmission mixers 3 1 to 3 n is amplified by the transmission power amplifiers 2 1 to 2 n and radiated as radio waves by the array antenna configured by the transmission antenna elements 1 1 to 1 n. Is done.
  • the wireless transmission process of content data is completed, the process returns to step S101.
  • step S102 the operation in the non-data transmission state
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of adaptive array antenna apparatus 120 in the non-data transmission state according to the present embodiment.
  • step S 201 the arithmetic processing circuit 16 reads random initial phase variables for the transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n from the memory 18 and gives them to the phase control circuit 15 according to the control of the BB / IF circuit 17.
  • the phase control circuit 15 sets the initial phase variable acquired from the arithmetic processing circuit 16 in the transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n , and proceeds to step S202.
  • step S ⁇ b> 202 the BB / IF circuit 17 transmits n systems of test data to the wireless transmission circuit 7.
  • the n-system test data is radiated as n-system radio signals from the transmitting antenna elements 1 1 to 1 n via the radio transmission circuit 7. The internal operation of the wireless transmission circuit 7 will be described later. Proceed to step S204.
  • the test data is transmitted through the first wireless communication path 300.
  • the radio waves radiated from the transmitting antenna elements 1 1 to 1 n are set in the transmitting variable phase shifters 5 1 to 5 n as in the case of being transmitted through the second wireless communication path 310. Beam forming is performed according to the initial phase variable.
  • step S204 whether the BB / IF circuit 17 has received an ACK (Acknowledgement) signal, which is a response signal from the counterpart device that has received the test data in step S202, via the reception antenna element 8, by the wireless reception circuit 14.
  • ACK Acknowledgement
  • This ACK signal includes communication performance information obtained from the reception status of the counterpart device.
  • examples of the communication performance information include RSSI (Received Signal Strength Indication) and PER (Packet Error Rate).
  • the BB / IF circuit 17 determines that the ACK signal has been received when the ACK signal is output from the wireless reception circuit 14, and proceeds to step S205. On the other hand, when the ACK signal is not output from the wireless reception circuit 14, the BB / IF circuit 17 determines that the ACK signal is not received, and returns to step S201.
  • step S205 the BB / IF circuit 17 acquires communication performance information included in the acquired ACK signal.
  • the BB / IF circuit 17 confirms the communication performance based on the current phase variable from the acquired communication performance information, outputs the confirmation result to the arithmetic processing circuit 16, and proceeds to step S206.
  • step S206 the arithmetic processing circuit 16 uses the n initial phase variables as parameters and performs optimization calculation using the acquired communication performance information, thereby obtaining n phase variables suitable for wireless communication of content data.
  • the n phase variables are values corresponding to the transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n, respectively.
  • the optimization calculation method is not the subject of the present invention, and any method may be used. For example, there are a steepest descent method and a mean square error minimization method.
  • step S207 it is determined whether or not the initial setting condition of the optimization method is satisfied through the optimization method loop described above. If the initial condition is satisfied, the process proceeds to step S208. When not satisfy
  • the initial condition refers to, for example, a case where the result of optimization calculation exceeds a predetermined threshold value.
  • step S208 the arithmetic processing circuit 16 stores the n phase variables determined in step S206 in the memory 18 as transmission path information indicating one transmission path.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of adaptive array antenna apparatus 220 in the non-data transmission state according to the present embodiment. Detailed description of points common to FIG. 5 will be omitted, and differences will be mainly described.
  • step S301 the arithmetic processing circuit 16 sets random initial phase variables in the reception variable phase shifters 12 1 to 12 n via the phase control circuit 15, and proceeds to step S302.
  • step S ⁇ b> 302 the BB / IF circuit 17 receives the test data transmitted from the counterpart device by the wireless reception circuit 14.
  • step S303 the BB / IF circuit 17 calculates communication performance information based on the received test data.
  • adaptive array antenna apparatus 220 transmits an ACK signal including information requesting retransmission of the test signal to the counterpart apparatus.
  • adaptive array antenna devices 120 and 220 each calculate a phase variable suitable for wireless communication.
  • an appropriate phase variable cannot be calculated. Therefore, while the adaptive array antenna apparatus 120 on the transmission side is executing the processing of FIG. 5, the adaptive array antenna apparatus 220 on the reception side is prevented from changing the phase variable. Similarly, while the adaptive array antenna apparatus 220 on the reception side is executing the processing of FIG. 6, the adaptive array antenna apparatus 120 on the transmission side is not changed in phase variable.
  • step S103 in FIG. 4 will be described with reference to FIG.
  • the subsequent processes differ only in whether the adaptive array antenna device 120 on the transmission side performs the wireless transmission circuit 7 or the adaptive array antenna device 220 on the reception side performs the wireless reception circuit 14. Since the processing contents are substantially the same, the operation of the adaptive array antenna apparatus 120 will be mainly described.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of adaptive array antenna apparatus 120 in the data transmission state. The process of FIG. 7 is executed at a timing instructed to transmit content data, for example.
  • step S 401 the arithmetic processing circuit 16 reads the transmission path information stored in the memory 18 under the control of the BB / IF circuit 17 and outputs n phase variables included in the transmission path information to the phase control circuit 15. Then, the process proceeds to step S402.
  • step S402 the phase control circuit 15 sets the n phase variables acquired from the arithmetic processing circuit 16 in each of the transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n .
  • the array antenna enters a phase state suitable for wireless transmission determined in a non-data transmission state, that is, a state in which a radiation directivity radio wave suitable for wireless transmission of content data can be transmitted.
  • the received radio wave received by the receiving antenna element 8 is amplified by the low noise amplifier 9, converted to an intermediate frequency by the receiving mixer 10, and passed through the receiving driver amplifier 11 and the receiving variable phase shifter 12. It is output to the BB / IF circuit 17.
  • the BB / IF circuit 17 performs signal processing and demodulation processing on the data output from the wireless reception circuit 14 and then outputs the data as reception data.
  • the transmitting-side adaptive array antenna apparatus 120 can instantaneously set the radiation directivity suitable for wireless transmission of content data to the transmitting antenna elements 1 1 to 1 n .
  • the adaptive array antenna apparatus 120 on the transmission side only needs to obtain an ACK signal, and thus does not require a large number of systems of radio reception circuits 14. Therefore, by making the wireless transmission circuit 7 and the wireless reception circuit 14 separate systems, it is not necessary to provide a transmission / reception changeover switch directly below the transmitting antenna elements 1 1 to 1 n .
  • phase variable suitable for wireless transmission that is, a transmission path can be determined instantaneously.
  • the receiving-side adaptive array antenna apparatus 220 can instantaneously set the radiation directivity suitable for wireless reception of content data to the receiving antenna elements 8 1 to 8 n .
  • the adaptive array antenna apparatus 220 on the receiving side only needs to be able to transmit an ACK signal, and therefore does not require a large number of systems of wireless transmission circuits 7. Therefore, by making the wireless transmission circuit 7 and the wireless reception circuit 14 separate systems, it is not necessary to provide a transmission / reception changeover switch directly below the receiving antenna elements 8 1 to 8 n .
  • phase variable phase shifters 12 1 to 12 n when receiving the content data in the non-data transmission state, It is possible to instantaneously determine a phase variable suitable for radio reception, that is, a transmission path.
  • the communication situation may deteriorate due to changes in the surrounding radio wave propagation environment.
  • the radio wave may be shielded to the extent that communication is impossible due to human shielding or the like.
  • the adaptive array antenna apparatus 120 corresponding to changes in the surrounding radio wave propagation environment will be described.
  • the adaptive array antenna apparatus 120 according to the present embodiment is the same as that in FIG. 2 except that the specific operation of the arithmetic processing circuit 16 is different. Therefore, detailed description of common parts is omitted, and the differences are mainly described. Explained.
  • Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 8 is a flowchart in a non-data transmission state of adaptive array antenna apparatus 120 in the present embodiment.
  • step S501 the arithmetic processing circuit 16 gives random initial phase variables to the transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n via the phase control circuit 15 according to the control of the BB / IF circuit 17, and the process proceeds to step S502.
  • step S502 the BB / IF circuit 17 wirelessly transmits a test signal to the partner apparatus via the wireless transmission circuit 7 and the transmitting antenna elements 1 1 to 1 n , and the process proceeds to step S503.
  • step S503 when the BB / IF circuit 17 receives an ACK signal storing communication performance information from the counterpart device via the reception antenna element 8 and the wireless reception circuit 14, the process proceeds to step S504.
  • step S504 the BB / IF circuit 17 outputs the communication performance information included in the ACK signal to the arithmetic processing circuit 16.
  • the arithmetic processing circuit 16 calculates an array factor from the communication performance information output from the BB / IF circuit 17. The array factor is calculated for a certain initial value so that when the phase variable is obtained by the optimization calculation, it is compared with other phase variables so that the transmission path is substantially different.
  • the arithmetic processing circuit 16 calculates the array factor based on the obtained phase variable.
  • the array factor AF ( ⁇ , ⁇ ) can be calculated by a calculation formula as shown in Formula 1, for example.
  • Equation 1 ⁇ is the angle in the azimuth direction, ⁇ is the angle in the elevation direction, ⁇ n is the phase of the n- th variable phase shifter, ⁇ is the propagation constant, and x n is the antenna position (x coordinates), y n are n lines-th antenna position (y-coordinate), n is the maximum value of n systems.
  • Equation 1 From the calculation result of Equation 1, by obtaining ⁇ max and ⁇ max that maximize the AF, the direction of the main beam can be known, and the main transmission path can be estimated.
  • step S505 the arithmetic processing circuit 16 compares the calculation result of the main transmission path with the main transmission path obtained in the case of the phase variable already stored in the memory 18. If the difference between the two main transmission paths (beam directions) does not exceed the beam width of the array factor, it is highly likely that the transmission paths are the same, and therefore it is determined that there is no need to save, and the process returns to step S501. Recalculate under different conditions. On the other hand, when the difference between the two main transmission paths exceeds the beam width of the array factor, the arithmetic processing circuit 16 proceeds to step S506 because the calculated beam direction is likely to be a different transmission path.
  • step S506 the arithmetic processing circuit 16 stores the initial phase variable at this time in the memory 18 as transmission path information.
  • step S507 the arithmetic processing circuit 16 changes the initial phase variable of the optimization calculation and repeatedly executes the above calculation until the calculation conditions (memory storage amount, necessary storage amount, initial phase addition amount, etc.) are satisfied.
  • FIG. 9 is a flowchart of the data transmission state of the adaptive array antenna apparatus 120.
  • step S601 the arithmetic processing circuit 16 reads the transmission path information from the memory 18 when the data transmission state is set, and supplies the n phase variables included in the read transmission path information to the phase control circuit 15, The process proceeds to S602.
  • step S602 the phase control circuit 15 gives the n phase variables acquired from the arithmetic processing circuit 16 to the transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n , thereby radiating the transmission radio wave radiated from the array antenna.
  • the directivity is determined, and the process proceeds to step S603.
  • step S603 transmission of content data is started under the control of the BB / IF circuit 17.
  • step S604 the BB / IF circuit 17 determines the communication status based on the ACK signal from the communication partner received by the wireless reception circuit 14, and determines that a change in the radio wave propagation environment has occurred. Is temporarily stopped, and the process proceeds to step S605. On the other hand, if it is determined that there is no change, the process proceeds to step S607.
  • step S605 the arithmetic processing circuit 16 reads another transmission path information from the memory 18 under the control of the BB / IF circuit 17, and passes the n phase variables included in the read transmission path information via the phase control circuit 15. To each of the transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n to change the transmission path, and the process proceeds to step S606.
  • Another transmission path information is read by changing a read address for the memory 18, for example.
  • step S606 the BB / IF circuit 17 resumes transmission of the content data, and returns to step S604.
  • step S607 if the BB / IF circuit 17 determines that the transmission of the content data has not ended, the process returns to step S604. On the other hand, if it is determined that the transmission of the content data has been completed, the process is terminated.
  • a plurality of pieces of transmission path information as a result of the optimization calculation are stored in the memory 18, so that it is possible to cope with an instantaneous change in the radio wave propagation environment such as shielding.
  • the radiation directivity of the array antenna can be changed instantaneously, and communication interruption or the like can be prevented.
  • the beam width is described as an example of the storage condition in the memory 18, but other conditions may be used.
  • an adaptive array antenna device 120 corresponding to a case where the installation location of the wireless communication device is changed will be described.
  • the adaptive array antenna apparatus 120 according to the present embodiment is common to FIG. 2 except that the specific operation of the arithmetic processing circuit 16 is different, and thus detailed description of common parts is omitted, and the differences are mainly described. Explained.
  • FIG. 10 is a flowchart in the data transmission state of adaptive array antenna apparatus 120 in the present embodiment. The same steps as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • step S708 the BB / IF circuit 17 determines whether or not the wireless communication status (radio wave propagation environment) is good. If good, the process proceeds to step S712. On the other hand, if the wireless communication status is not good, the process proceeds to step S709.
  • step S709 the BB / IF circuit 17 uses the phase control circuit 15 to determine whether all transmission path information stored in the memory 18 is set in the transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n . If there is transmission path information that has not been set, the process returns to step S605 to set transmission path information that has not been set yet. On the other hand, if all the transmission path information has been set, the process proceeds to step S710.
  • step S710 when it is determined that the wireless communication status does not improve even if all the transmission path information stored in the memory 18 is read, the BB / IF circuit 17 performs optimization calculation again on the arithmetic processing circuit 16. Let it be done.
  • the arithmetic processing circuit 16 newly calculates communicable transmission path information, and proceeds to step S711. Specifically, the arithmetic processing circuit 16 executes the processing shown in FIG.
  • step S711 the BB / IF circuit 17 clears all the transmission path information stored in the memory 18, and proceeds to step S712.
  • step S712 the BB / IF circuit 17 sets the n phase variables included in the newly calculated transmission path information in the transmission variable phase shifters 5 1 to 5 n , and resumes wireless transmission of content data. To do.
  • the BB / IF circuit 17 uses the arithmetic processing circuit 16 to recalculate transmission path information by means as shown in the second embodiment, and the memory 18 Re-store in.
  • the transmission path information can be calculated again and stored in the memory 18 again.
  • Each of the above devices is specifically a computer system including a microprocessor, ROM, RAM, a hard disk unit, a display unit, a keyboard, a mouse, and the like.
  • a computer program is stored in the RAM or the hard disk unit.
  • Each device achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.
  • the computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating instructions for the computer in order to achieve a predetermined function.
  • the system LSI is a super multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on one chip, and specifically, a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like. .
  • a computer program is stored in the RAM.
  • the system LSI achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.
  • the constituent elements constituting each of the above devices may be constituted by an IC card or a single module that can be attached to and detached from each device.
  • the IC card or module is a computer system that includes a microprocessor, ROM, RAM, and the like.
  • the IC card or the module may include the super multifunctional LSI described above.
  • the IC card or the module achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program. This IC card or this module may have tamper resistance.
  • the present invention may be the method described above. Further, the present invention may be a computer program that realizes these methods by a computer, or may be a digital signal composed of a computer program.
  • the present invention also relates to a computer-readable recording medium capable of reading a computer program or a digital signal, such as a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray Disc), It may be recorded in a semiconductor memory or the like. Further, it may be a digital signal recorded on these recording media.
  • a computer-readable recording medium capable of reading a computer program or a digital signal, such as a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray Disc), It may be recorded in a semiconductor memory or the like. Further, it may be a digital signal recorded on these recording media.
  • the present invention may transmit a computer program or a digital signal via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, a data broadcast, or the like.
  • the present invention may be a computer system including a microprocessor and a memory.
  • the memory may store the computer program, and the microprocessor may operate according to the computer program.
  • program or digital signal may be recorded on a recording medium and transferred, or the program or digital signal may be transferred via a network or the like, and may be implemented by another independent computer system.
  • the wireless transmission device according to the present invention is usefully used in the field of high-frequency communication.

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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Abstract

　アダプティブアレーアンテナ装置（１２０）は、相手装置にコンテンツデータを無線送信する無線送信アンテナ部（１２１）と、相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示される前に、予め、相手装置に対してコンテンツデータを無線送信可能な放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出する経路情報算出部（１２３）と、経路情報算出部（１２３）で算出された伝送経路情報を記憶する記憶部（１２４）とを備え、無線送信アンテナ部（１２１）は、相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示された場合に、記憶部（１２４）に記憶されている伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、相手装置に対するコンテンツデータの送信を開始する。

Description

アダプティブアレーアンテナ装置及びアンテナ制御方法
　本発明は、電気的にビーム方向を切替可能である指向性可変なアダプティブアレーアンテナ装置に関するものである。
　無線通信装置は、高速化、大容量化が進み、高速な無線伝送が要求されている。それにともない、所望のＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ　ｔｏ　ｎｏｉｓｅ　ｐｏｗｅｒ　ｒａｔｉｏ：搬送波電力対雑音電力比）を満たすことも厳しくなってきている。それに対し、アンテナエレメントと可変位相器とを複数設け、各可変位相器に設定される位相変数を変化させることで、アレーアンテナの放射指向性を高利得且つ、適応的に変化させることが可能なアダプティブアレーアンテナが用いられるようになっている。
　図１１に従来のｎ系統のアダプティブアレーアンテナ装置の構成例を示す。図１１において、従来のｎ系統のアダプティブアレーアンテナ装置１０００は、アンテナエレメント１００１ｋと、切替えスイッチ１００２ｋと、パワーアンプ１００３ｋと、低雑音アンプ１００４ｋと、送信用ミキサ１００５ｋと、受信用ミキサ１００６ｋと、送信用局所発振器１００７と、受信用局所発振器１００８と、送信用ドライバアンプ１００９ｋと、受信用ドライバアンプ１０１０ｋと、送信用可変位相器１０１１ｋと、受信用可変位相器１０１２ｋと、位相制御回路１０１３と、演算処理回路１０１４と、ＢＢ／ＩＦ回路１０１５とで構成されている。ただし、ｋは１からｎまでの整数である。
　まず、無線で送信する送信データがＢＢ（Ｂａｓｅｂａｎｄ：ベースバンド）、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：中間周波数）を扱うＢＢ／ＩＦ回路１０１５に入力される。ＢＢ／ＩＦ回路１０１５は、入力された送信データに変調処理、及び波形整形処理を施す。ＢＢ／ＩＦ回路１０１５から出力された送信データは、送信用可変位相器１０１１ｋ、送信用ドライバアンプ１００９ｋ、及び送信用ミキサ１００５ｋを介し、無線周波数に変換される。無線周波数に変換された送信データは、パワーアンプ１００３ｋで増幅され、切替えスイッチ１００２ｋを介して複数のアンテナエレメント１００１ｋで構成されるアレーアンテナにより電波として放射される。
　一方、アレーアンテナで受信した無線信号は、切替えスイッチ１００２ｋを介して、低雑音アンプ１００４ｋで増幅され、受信用ミキサ１００６ｋで中間周波数に変換され、受信用ドライバアンプ１０１０ｋ、及び受信用可変位相器１０１２ｋを介し、ＢＢ／ＩＦ回路１０１５で信号処理、および復調処理が施された後、受信データとして出力される。
　このように、ｎ系統の無線回路内において、送信用可変位相器１０１１ｋの位相変数を各々変化させることにより、ｎ系統の回路に位相差を生じさせ、アレーアンテナの放射指向性を変化させることができる。
　従来のアダプティブアレーアンテナ装置１０００は、通信相手との通信性能をあげるため、無線送信に適した放射指向性を得るように、演算処理回路１０１４、及び位相制御回路１０１３により可変位相器１０１１ｋに設定される位相変数を決定する。また、その位相変数を効率良く決定するために、最急降下法などの最適化手法が用いられる。最適なビーム形成には、位相変数の最適化計算を何度も行わなければならないため、計算処理に時間を要する。そのため、送信（受信）で用いられた位相変数をそのまま、受信（送信）に用いることで、計算時間を削減する手段などが用いられている。
　また、特許文献１においては、送信信号の情報に基づいて、通信相手から送信された電波の到来角情報を抽出し、抽出した到来角に基づいて各アンテナエレメントに対応した擬似的受信信号を生成し、これらの擬似的受信信号を用いて任意適応アルゴリズムにより、各アンテナエレメントに適用する受信信号の位相を制御する技術が開示されている。
　また、特許文献２においては、各アンテナエレメントで受信された受信信号に基づいて、電波環境を判断し、判断した電波環境に基づいて、受信信号に対する信号処理を実行する技術が開示されている。
特開平１０－１４５１３０号公報 特開２００１－９４４８８号公報
　しかしながら、従来のアダプティブアレーアンテナ装置の中には、データの送信を指示されてから、位相変数の最適化計算を開始するものがある。この場合、データの送信を指示されてから実際にデータの送信を開始するまでの間に大きなタイムラグが発生するという課題がある。
　そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、アンテナの放射指向性を決定する処理に起因する通信の遅れを抑制したアダプティブアレーアンテナ装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。
　本発明の一形態に係るアダプティブアレーアンテナ装置は、相手装置に対してコンテンツデータを無線送信する。具体的には、前記相手装置にコンテンツデータを無線送信する無線送信アンテナ部と、前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示される前に、予め、前記相手装置に対してコンテンツデータを無線送信可能な放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出する経路情報算出部と、前記経路情報算出部で算出された伝送経路情報を記憶する記憶部とを備える。そして、前記無線送信アンテナ部は、前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示された場合に、前記記憶部に記憶されている伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を開始する。
　上記構成によれば、コンテンツデータの送信を開始する際に、無線送信アンテナ部から放射される電波の放射指向性を瞬時に決定することができる。その結果、コンテンツデータの送信指示から実際に送信が開始されるまでのタイムラグを少なくできる。
　また、前記経路情報算出部は、予め複数の伝送経路情報を算出して、前記記憶部に記憶させてもよい。そして、前記無線送信アンテナ部は、前記記憶部に記憶されている複数の伝送経路情報のうちの１つを選択し、選択された伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記相手装置に対するコンテンツデータを送信してもよい。これにより、現在の電波伝搬環境に最も適した放射指向性を選択することができる。その結果、通信品質がさらに向上する。
　また、前記経路情報算出部は、前記相手装置に至る伝送経路が実質的に異なる複数の伝送経路情報を算出し、前記記憶部に記憶させてもよい。これにより、電波伝搬環境の変化に合わせて、伝送経路の異なる伝送経路情報を選択することができるので、無線通信の中断を最小限にすることができる。
　但し、上記のように、電波伝搬環境の変化に応じて伝送経路情報を切替えたとしても、切り替えの前後で伝送経路が僅かに異なる（つまり、伝送経路が実質的に同じ）だけでは、通信品質を向上させる効果を得ることはできない。そこで、記憶部に記憶させる複数の伝送経路情報は、相手装置に至る伝送経路が実質的に異なるように算出されるのが望ましい。例えば、メインビームの方向の差が少なくともビーム幅よりも大きくなる程度に異なっているのが望ましい。　さらに、該アダプティブアレーアンテナ装置は、前記相手装置でのコンテンツデータの受信状態を示す制御データを受信する無線受信アンテナ部を備えてもよい。そして、前記無線送信アンテナ部は、前記無線受信アンテナ部で受信された制御データに示される受信状態が予め定められた閾値を下回った場合に、前記記憶部に記憶されている複数の伝送経路情報のうちの他の１つを選択し、選択された他の伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を再開してもよい。
　データ送信中に周囲の電波伝搬環境が変化した時、最適化計算により求められた位相変数は、必ずしも通信に適した状態ではなくなり、再度、相手装置との通信に適した伝送経路を探索しなければならないという他の課題がある。特にミリ波帯を使ったような無線通信では、人の動きによる遮蔽などで、通信がいきなり遮断されることもある。通信が遮断される度に、再度、最適化計算により位相変数を計算していては、通信速度が劣化するとともに、使用するアプリケーションによっては所望の通信速度を確保できなくなる。
　そこで、上記構成のように、予め複数の伝送経路情報を記憶部に記憶させておき、電波伝搬環境の変化に応じて適切な伝送経路情報を選択できるので、無線通信の中断を最小限にすることができる。
　また、受信信号から相手の方向を検知するには多数の受信アンテナ及び無線回路が必要となる。さらに、送受信に同じアンテナを用いるには送受信の切替えスイッチが必要となり、ミリ波等の超高周波帯では、信号アイソレーションの劣化、及び信号損失が大きくなる。そこで、上記構成のように、無線送信アンテナ部と無線受信アンテナ部とを独立して設けることによって、切替えスイッチを省略することができる。
　また、前記経路情報算出部は、前記記憶部に記憶されているどの伝送経路情報を選択しても受信状態が前記閾値以上とならない場合、前記記憶部に記憶されている複数の伝送経路情報のいずれとも異なる新たな伝送経路情報を算出してもよい。そして、前記無線送信アンテナ部は、前記経路情報算出部で算出された新たな伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を再開してもよい。これにより、例えば、設置場所が変わった場合等でも無線通信を行うことができる。
　さらに、前記記憶部は、前記複数の伝送経路情報それぞれの優先順位を記憶してもよい。そして、前記無線送信アンテナ部は、優先順位の高い伝送経路情報から順に選択してもよい。これにより、さらに通信品質が向上する。
　また、前記無線送信アンテナ部は、複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子各々から放射される電波の位相を制御する複数の可変位相器とを含んでもよい。そして、前記経路情報算出部は、前記複数の可変位相器各々に設定される位相変数を、伝送経路情報として算出してもよい。但し、伝送経路情報は位相変数に限定されず、アンテナの放射指向性を制御可能なあらゆる情報を用いることができる。
　一例として、前記経路情報算出部は、前記複数の可変位相器各々に任意に決定された位相変数を設定した状態で前記相手装置にテストデータを送信し、当該テストデータに対する応答データに示される通信性能をパラメータとする所定の最適化計算手法によって、前記複数の可変位相器それぞれの位相変数を算出し、算出した位相変数を前記記憶部に記憶させてもよい。
　他の例として、前記経路情報算出部は、前記複数の可変位相器各々に任意に決定された位相変数を設定した状態で前記相手装置にテストデータを送信し、当該テストデータに対する応答データに示される通信性能が所定の閾値を上回る場合に、任意に決定された位相変数を前記記憶部に記憶させてもよい。
　また、前記無線送信アンテナ部は、第１の無線通信路を介してテストデータを前記相手装置に無線送信し、前記第１の無線通信路より帯域が広く、且つ高い受信感度を必要とする第２の無線通信路を介してコンテンツデータを前記相手装置に無線送信してもよい。
　本発明の他の形態に係るアダプティブアレーアンテナ装置は、相手装置からコンテンツデータを無線受信する。具体的には、前記相手装置からコンテンツデータを無線受信する無線受信アンテナ部と、前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を指示される前に、予め、前記相手装置からコンテンツデータを無線受信可能な放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出する経路情報算出部と、前記経路情報算出部で算出された伝送経路情報を記憶する記憶部とを備える。そして、前記無線受信アンテナ部は、前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を指示された場合に、前記記憶部に記憶されている伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を開始する。
　上記構成によれば、コンテンツデータの受信を開始する際に、無線受信アンテナ部で受信される電波の放射指向性を瞬時に決定することができる。その結果、コンテンツデータの受信指示から実際に受信されるまでのタイムラグを少なくできる。
　本発明の一形態に係るアンテナ制御方法は、相手装置に対してコンテンツデータを無線送信するアダプティブアレーアンテナ装置のアンテナを制御する方法である。前記アダプティブアレーアンテナ装置は、前記相手装置にコンテンツデータを無線送信する無線送信アンテナ部と、記憶部とを備える。そして、該アンテナ制御方法は、前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示される前に、予め、前記相手装置に対してコンテンツデータを無線送信可能な放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出し、前記記憶部に記憶させる経路情報算出ステップと、前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示された場合に、前記記憶部に記憶されている伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記無線送信アンテナ部に前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を開始させる送信ステップとを含む。
　本発明の他の形態に係るアンテナ制御方法は、相手装置からコンテンツデータを無線受信するアダプティブアレーアンテナ装置のアンテナを制御する方法である。前記アダプティブアレーアンテナ装置は、前記相手装置からコンテンツデータを無線受信する無線受信アンテナ部と、記憶部とを備える。そして、該アンテナ制御方法は、前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を指示される前に、予め、前記相手装置からコンテンツデータを無線受信可能な放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出し、前記記憶部に記憶させる経路情報算出ステップと、前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を指示された場合に、前記記憶部に記憶されている伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記無線受信アンテナ部に前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を開始させる受信ステップとを含む。
　なお、本発明は、アダプティブアレーアンテナ装置及びアンテナ制御方法として実現できるだけでなく、アンテナ制御方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできるし、アダプティブアレーアンテナ装置の機能の一部を実現する半導体集積回路（ＬＳＩ）として実現できる。そして、プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ等の非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体、及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができる。
　本発明によれば、アンテナの放射指向性を決定する処理に起因する通信の遅れを抑制することができる。
図１は、本発明の一形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係るアダプティブアレーアンテナ装置（送信側）の詳細な構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係るアダプティブアレーアンテナ装置（受信側）の詳細な構成を示すブロック図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係るアダプティブアレーアンテナ装置の動作を示すフローチャートである。 図５は、本発明の実施の形態１に係るアダプティブアレーアンテナ装置（送信側）の非データ伝送状態における動作を示すフローチャートである。 図６は、本発明の実施の形態１に係るアダプティブアレーアンテナ装置（受信側）の非データ伝送状態における動作を示すフローチャートである。 図７は、本発明の実施の形態１に係るアダプティブアレーアンテナ装置（送信側）のデータ伝送状態における動作を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施の形態２におけるアダプティブアレーアンテナ装置（送信側）の非データ伝送状態における動作を示すフローチャートである。 図９は、本発明の実施の形態２に係るアダプティブアレーアンテナ装置（送信側）のデータ伝送状態における動作を示すフローチャートである。 図１０は、本発明の実施の形態３に係るアダプティブアレーアンテナ装置（送信側）のデータ伝送状態における動作を示すフローチャートである。 図１１は、従来のアダプティブアレーアンテナ装置の構成例を示すブロック図である。
　図１は、本発明の一形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。まず、図１を参照して、本発明の一形態に係る無線通信システムの概要を説明する。
　無線通信システムは、図１に示されるように、互いに無線接続されている送信側無線通信装置１００と、受信側無線通信装置２００とで構成されている。送信側無線通信装置１００と、受信側無線通信装置２００とは、第１の無線通信路３００と、第２の無線通信路３１０を用いて無線通信を行うことができる。
　ここで、第１の無線通信路３００は、主に制御データの送受信を行うための通信路であって、双方向通信可能な通信路である。第１の無線通信路３００は、第２の無線通信路３１０と比較して使用する帯域が狭い（例えば、数ＭＨｚ）ので、サイズの大きいデータの送受信には向かない。その反面、指向性の低い電波を用いて通信を行うので、受信感度の低い環境下でも通信を行うことができる。なお、制御データとは、例えば、コンテンツデータを受信したことを相手に通知する受信確認データ（典型的には、ＡＣＫ）、伝送経路探索処理に用いられるテストデータ等である。
　一方、第２の無線通信路３１０は、主にコンテンツデータを送信するための通信路であって、一方向通信（図１の例では、送信側無線通信装置１００から受信側無線通信装置２００に向かう方向）のみが可能な通信路である。第２の無線通信路３１０は、第１の無線通信路３００と比較して使用する帯域が広い（例えば、数ＧＨｚ）ので、サイズの大きいデータ（例えば、非圧縮の映像データ）の送信に好適である。その反面、指向性の高い電波を用いて通信を行うので、受信感度の低い環境下では通信を行うことができない。すなわち、電波伝搬環境の変化に合わせて、送信電波の放射指向性を切替ながら無線通信を行う必要がある。なお、コンテンツデータとは、例えば、ストリーム配信される非圧縮の映像データ等である。
　送信側無線通信装置１００は、図１に示されるように、コンテンツ再生部１１０と、アダプティブアレーアンテナ装置１２０とで構成され、受信側無線通信装置２００にコンテンツデータを無線送信する装置である。また、アダプティブアレーアンテナ装置１２０は、無線送信アンテナ部１２１と、無線受信アンテナ部１２２と、経路情報算出部１２３と、記憶部１２４とを備える。
　コンテンツ再生部１１０は、コンテンツを再生してコンテンツデータを出力する。再生されるコンテンツは、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ　Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）等の記録媒体に記録されていてもよいし、放送波等から取得してもよい。
　無線送信アンテナ部１２１は、第１の無線通信路３００を通じて受信側無線通信装置（相手装置）２００に制御データを送信すると共に、第２の無線通信路３１０を通じて受信側無線通信装置２００にコンテンツデータを無線送信する。無線受信アンテナ部１２２は、第１の無線通信路３００を通じて、受信側無線通信装置２００から制御データを無線受信する。
　経路情報算出部１２３は、無線送信アンテナ部１２１から放射される電波の放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出する。伝送経路情報を算出する処理は、図５を参照して詳しく説明する。
　ここで、伝送経路情報の具体例は特に限定されないが、例えば、無線送信アンテナ部１２１が複数のアンテナ素子と、複数のアンテナ素子各々から放射される電波の位相を制御する複数の可変位相器とで構成されている場合において、伝送経路情報は、複数の可変位相器各々に設定される位相変数を含んでもよい。
　記憶部１２４は、経路情報算出部１２３で算出された伝送経路情報を記憶する。記憶部１２４の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　ｒａｎｄｏｍ　ａｃｃｅｓｓ　ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、又は強誘電体メモリ等のデータを記録可能な手段であればどのようなものを利用しても構わない。
　受信側無線通信装置２００は、図１に示されるように、コンテンツ出力部２１０と、アダプティブアレーアンテナ装置２２０とで構成され、送信側無線通信装置１００から無線送信されたコンテンツデータを無線受信する装置である。また、アダプティブアレーアンテナ装置２２０は、無線送信アンテナ部２２１と、無線受信アンテナ部２２２と、経路情報算出部２２３と、記憶部２２４とを備える。
　コンテンツ出力部２１０は、送信側無線通信装置１００から取得したコンテンツデータを出力するものであって、典型的には、映像データを表示する表示部である。表示部の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等を採用することができる。
　無線送信アンテナ部２２１は、第１の無線通信路３００を通じて送信側無線通信装置１００に制御データを送信する。無線受信アンテナ部２２２は、第１の無線通信路３００を通じて送信側無線通信装置１００から制御データを受信すると共に、第２の無線通信路３１０を通じて送信側無線通信装置１００からコンテンツデータを受信する。
　経路情報算出部２２３は、無線受信アンテナ部２２２で受信される電波の放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出する。伝送経路情報を算出する処理は、図６を参照して詳しく説明する。
　ここで、伝送経路情報の具体例は特に限定されないが、例えば、無線受信アンテナ部２２２が複数のアンテナ素子と、複数のアンテナ素子各々で受信される電波の位相を制御する複数の可変位相器とで構成されている場合において、伝送経路情報は、複数の可変位相器各々に設定される位相変数を含んでもよい。
　記憶部２２４は、経路情報算出部２２３で算出された伝送経路情報を記憶する。具体的には、記憶部１２４と同一であってもよい。
　（実施の形態１）
　本発明の実施の形態１について、図２～図７を用いて説明する。
　図２は、本発明の実施の形態１における送信側無線通信装置１００に搭載されるアダプティブアレーアンテナ装置１２０の一構成例を示すブロック図である。
　図２において、アダプティブアレーアンテナ装置１２０は、送信用アンテナエレメント１１～１ｎと、無線送信回路７と、受信用アンテナエレメント８と、受信用局所発振器１３と、無線受信回路１４と、位相制御回路１５と、演算処理回路１６と、ＢＢ／ＩＦ回路１７と、メモリ１８とで構成されている。また、無線送信回路７は、送信用パワーアンプ２１～２ｎと、送信用ミキサ３１～３ｎと、送信用ドライバアンプ４１～４ｎと、送信用可変位相器５１～５ｎと、送信用局所発振器６とで構成されている。また、無線受信回路１４は、低雑音アンプ９と、受信用ミキサ１０と、受信用ドライバアンプ１１と、受信用可変位相器１２とで構成されている。
　上記構成のアダプティブアレーアンテナ装置１２０において、例えば、図２の送信用アンテナエレメント１１～１ｎ及び無線送信回路７は図１の無線送信アンテナ部１２１に、図２の受信用アンテナエレメント８及び無線受信回路１４は図１の無線受信アンテナ部１２２に、図２の位相制御回路１５、演算処理回路１６、及びＢＢ／ＩＦ回路１７は図１の経路情報算出部１２３に、メモリ１８は図１の記憶部１２４に対応する。
　なお、本実施の形態のアダプティブアレーアンテナ装置１２０は、図２に示すように、送信用アンテナがｎ系統、受信用アンテナが１系統で構成されているが、系統数はこれに限定されない。
　図３は、本発明の実施の形態１における受信側無線通信装置２００に搭載されるアダプティブアレーアンテナ装置２２０の一構成例を示すブロック図である。
　図３において、アダプティブアレーアンテナ装置２２０は、送信用アンテナエレメント１と、無線送信回路７と、受信用アンテナエレメント８１～８ｎと、受信用局所発振器１３と、無線受信回路１４と、位相制御回路１５と、演算処理回路１６と、ＢＢ／ＩＦ回路１７と、メモリ１８とで構成されている。また、無線送信回路７は、送信用パワーアンプ２と、送信用ミキサ３と、送信用ドライバアンプ４と、送信用可変位相器５と、送信用局所発振器６とで構成されている。また、無線受信回路１４は、低雑音アンプ９１～９ｎと、受信用ミキサ１０１～１０ｎと、受信用ドライバアンプ１１１～１１ｎと、受信用可変位相器１２１～１２ｎとで構成されている。
　上記構成のアダプティブアレーアンテナ装置２２０において、例えば、図３の送信用アンテナエレメント１及び無線送信回路７は図１の無線送信アンテナ部２２１に、図３の受信用アンテナエレメント８１～８ｎ及び無線受信回路１４は図１の無線受信アンテナ部２２２に、図３の位相制御回路１５、演算処理回路１６、及びＢＢ／ＩＦ回路１７は図１の経路情報算出部２２３に、メモリ１８は図１の記憶部２２４に対応する。
　なお、本実施の形態のアダプティブアレーアンテナ装置２２０は、図３に示すように、送信用アンテナが１系統、受信用アンテナがｎ系統で構成されているが、系統数はこれに限定されない。
　図４は、本発明の実施の形態１におけるアダプティブアレーアンテナ装置１２０の動作を示すフローチャートである。図４を用いて、本実施の形態のアダプティブアレーアンテナ装置１２０の動作について説明する。なお、受信側のアダプティブアレーアンテナ装置２２０の動作も共通するので、ここでは、送信側のアダプティブアレーアンテナ装置１２０の動作を中心に説明する。
　ステップＳ１０１において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、アダプティブアレーアンテナ装置１２０が非データ伝送状態であるかどうかを判断し、非データ伝送状態であると判断した場合は、ステップＳ１０２に進む。また、ステップＳ１０１において、データ伝送状態でないと判断した場合は、ステップＳ１０３に進む。ここで、「非データ伝送状態」とは、例えば、接続されている通信相手装置の電源が入った等により、コンテンツデータの無線伝送が可能になった場合を指すが、これに限定されない。
　より具体的には、送信側のアダプティブアレーアンテナ装置１２０における「非データ伝送状態」とは、例えば、相手装置（アダプティブアレーアンテナ装置２２０）に対するコンテンツデータの送信を指示される前の状態を指す。また、「コンテンツデータの送信指示」には、例えば、相手装置の起動（電源ＯＮ）を検出したこと、コンテンツの再生開始を指示するボタンをユーザが押下したこと、コンテンツデータの送信を要求する制御データを相手装置から受信したこと等が該当する。
　一方、受信側のアダプティブアレーアンテナ装置２２０における「非データ伝送状態」とは、例えば、相手装置（アダプティブアレーアンテナ装置１２０）から送信されるコンテンツデータの受信を指示される前の状態を指す。また、「コンテンツデータの受信指示」には、例えば、相手装置の起動（電源ＯＮ）を検出したこと、コンテンツデータの送信開始を通知する制御データを相手装置から受信したこと等が該当する。
　ステップＳ１０２において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、伝送経路探索処理を行い、ステップＳ１０１に戻る。伝送経路探索処理は、図５及び図６を参照して詳しく説明する。
　このように、アダプティブアレーアンテナ装置１２０は、相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示される前（非データ伝送状態）に、予め、相手装置に対してコンテンツデータを無線送信可能な放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出する。同様に、アダプティブアレーアンテナ装置２２０は、相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を指示される前（非データ伝送状態）に、予め、相手装置からコンテンツデータを無線受信可能な放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出する。
　ステップＳ１０３において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、演算処理回路１６、位相制御回路１５を介して、送信用可変位相器５１～５ｎに位相変数を設定し、ステップＳ１０４に進む。
　このように、アダプティブアレーアンテナ装置１２０は、相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示された場合（データ伝送状態）に、メモリ１８記憶部に記憶されている伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、相手装置に対するコンテンツデータの送信を開始する。同様に、アダプティブアレーアンテナ装置２２０は、相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を指示された場合（データ伝送状態）に、メモリ１８に記憶されている伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を開始する。
　ステップＳ１０４では、コンテンツデータの無線送信処理が行われる。ＢＢ／ＩＦ回路１７は、入力された送信データに変調処理、波形整形処理を施し、ｎ系統の送信データとして無線送信回路７に出力する。無線送信回路７は、ＢＢ／ＩＦ回路１７から入力されたｎ系統の送信データ各々を高周波に変換し、ｎ系統の送信用アンテナエレメント１１～１ｎから無線電波として送信する。
　具体的には、ＢＢ／ＩＦ回路１７から無線送信回路７に入力されたｎ系統の送信データ各々は、送信用可変位相器５１～５ｎ、送信用ドライバアンプ４１～４ｎ、送信用ミキサ３１～３ｎを介し、無線周波数に変換される。送信用ミキサ３１～３ｎより出力された各送信データは、送信用パワーアンプ２１～２ｎで増幅され、送信用アンテナエレメント１１～１ｎで構成されるアレーアンテナにより無線電波として放射される。コンテンツデータの無線送信処理が終了すると、ステップＳ１０１に戻る。
　次に、非データ伝送状態における動作（ステップＳ１０２）について、図５及び図６を参照して、詳細に説明する。
　図５は、本実施の形態における非データ伝送状態におけるアダプティブアレーアンテナ装置１２０の動作を説明するフローチャートである。
　ステップＳ２０１において、演算処理回路１６は、ＢＢ／ＩＦ回路１７の制御に従って、送信用可変位相器５１～５ｎに対するランダムな初期位相変数をメモリ１８より読み出して、位相制御回路１５に与える。位相制御回路１５は、送信用可変位相器５１～５ｎに、演算処理回路１６より取得した初期位相変数を設定し、ステップＳ２０２に進む。
　ステップＳ２０２において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、無線送信回路７にｎ系統のテストデータを送信する。ｎ系統のテストデータは、無線送信回路７を介して、送信用アンテナエレメント１１～１ｎからｎ系統の無線信号として放射される。無線送信回路７の内部の動作は後述する。ステップＳ２０４に進む。
　なお、このテストデータは、第１の無線通信路３００を通じて送信される。しかしながら、送信用アンテナエレメント１１～１ｎから放射される無線電波は、第２の無線通信路３１０を通じて送信される場合と同じように、送信用可変位相器５１～５ｎ各々に設定された初期位相変数に応じてビームフォーミングされる。
　ステップＳ２０４において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、ステップＳ２０２におけるテストデータを受けた相手装置からの応答信号であるＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）信号を、受信用アンテナエレメント８を介して無線受信回路１４で受信したかどうか判断する。このＡＣＫ信号には、相手装置の受信状況から得られる通信性能情報が含まれている。ここで、通信性能情報としては、例えば、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）やＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）等がある。
　ＢＢ／ＩＦ回路１７は、無線受信回路１４よりＡＣＫ信号が出力された場合、ＡＣＫ信号を受信したと判断し、ステップＳ２０５に進む。一方、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、無線受信回路１４よりＡＣＫ信号が出力されない場合、ＡＣＫ信号を受信していないと判断し、ステップＳ２０１に戻る。
　ステップＳ２０５において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、取得したＡＣＫ信号に含まれる通信性能情報を取得する。ＢＢ／ＩＦ回路１７は、取得した通信性能情報より、現在の位相変数による通信性能を確認し、確認結果を演算処理回路１６に出力し、ステップＳ２０６に進む。
　ステップＳ２０６において、演算処理回路１６は、ｎ個の初期位相変数をパラメータとし、取得した通信性能情報を用いた最適化計算を行うことによって、コンテンツデータの無線通信に適したｎ個の位相変数を決定し、ステップＳ２０７に進む。ここで、ｎ個の位相変数は、送信用可変位相器５１～５ｎそれぞれに対応する値である。また、最適化計算方法は、本発明の主題ではないので、どんな方法でも構わない。例えば、最急降下法や平均二乗誤差最小化法などがある。
　ステップＳ２０７において、前述の最適化手法のループを経て、最適化手法の初期設定条件を満たしたかどうかを判定する。初期条件を満たした場合は、ステップＳ２０８へと進む。満たしていない場合は、ステップＳ２０２に戻る。なお、初期条件とは、例えば、最適化計算の結果が、予め定められた閾値を上回った場合等を指す。
　ステップＳ２０８において、演算処理回路１６は、ステップＳ２０６において決定したｎ個の位相変数を、１つの伝送経路を示す伝送経路情報としてメモリ１８に格納する。
　図６は、本実施の形態における非データ伝送状態におけるアダプティブアレーアンテナ装置２２０の動作を説明するフローチャートである。なお、図５との共通点の詳しい説明は省略し、相違点を中心に説明する。
　ステップＳ３０１において、演算処理回路１６は、位相制御回路１５を介して、ランダムな初期位相変数を受信用可変位相器１２１～１２ｎに設定し、ステップＳ３０２に進む。ステップＳ３０２において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、相手装置から送信されたテストデータを無線受信回路１４で受信する。ステップＳ３０３において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、受信したテストデータに基づいて、通信性能情報を算出する。
　ステップＳ３０４～ステップＳ３０７の各処理は、図５のステップＳ２０４～ステップＳ２０７の処理と共通するので、説明は省略する。なお、アダプティブアレーアンテナ装置２２０は、ステップＳ３０６で初期条件を満たしていない場合、テスト信号の再送信を要求する情報を含めたＡＣＫ信号を相手装置に送信する。
　上記のように、アダプティブアレーアンテナ装置１２０、２２０は、それぞれ無線通信に適した位相変数を算出する。但し、上記の処理を送信側と受信側とが同時に実行すると、適切な位相変数を算出することができない。そこで、送信側のアダプティブアレーアンテナ装置１２０が図５の処理を実行している間は、受信側のアダプティブアレーアンテナ装置２２０は位相変数の変更を行わないようにする。同様に、受信側のアダプティブアレーアンテナ装置２２０が図６の処理を実行している間は、送信側のアダプティブアレーアンテナ装置１２０は位相変数の変更を行わないようにする。
　次に、図４のステップＳ１０３の位相制御について、図７を用いて説明する。なお、これ以降の各処理は、送信側のアダプティブアレーアンテナ装置１２０が無線送信回路７に対して行うか、受信側のアダプティブアレーアンテナ装置２２０が無線受信回路１４に対して行うかが異なるだけで、処理内容は実質的に同一であるので、アダプティブアレーアンテナ装置１２０の動作を中心に説明する。
　図７は、データ伝送状態におけるアダプティブアレーアンテナ装置１２０の動作を説明するフローチャートである。図７の処理は、例えば、コンテンツデータの送信を指示されたタイミングで実行される。
　ステップＳ４０１において、演算処理回路１６は、ＢＢ／ＩＦ回路１７の制御に従って、メモリ１８に格納されている伝送経路情報を読み出し、伝送経路情報に含まれるｎ個の位相変数を位相制御回路１５へ出力し、ステップＳ４０２に進む。
　ステップＳ４０２において、位相制御回路１５は、演算処理回路１６から取得したｎ個の位相変数を、送信用可変位相器５１～５ｎそれぞれに設定する。これにより、アレーアンテナは、非データ伝送状態で決められた無線送信に適した位相状態、すなわち、コンテンツデータの無線送信に適した放射指向性の無線電波を送出することができる状態となる。
　受信に関しては、受信用アンテナエレメント８で受信した受信電波は、低雑音アンプ９で増幅され、受信用ミキサ１０で中間周波数に変換され、受信用ドライバアンプ１１、受信用可変位相器１２を介してＢＢ／ＩＦ回路１７に出力される。ＢＢ／ＩＦ回路１７では、無線受信回路１４より出力されたデータに信号処理、復調処理を施した後、受信データとして出力する。
　本実施の形態では、非データ伝送状態で最適化計算を行って伝送経路情報をメモリ１８に記憶していることにより、データ伝送状態になってから最適化計算をする必要が無い。そのため、送信側のアダプティブアレーアンテナ装置１２０は、コンテンツデータの無線送信に適した放射指向性を、瞬時に送信用アンテナエレメント１１～１ｎに設定することが可能となる。また、送信側のアダプティブアレーアンテナ装置１２０は、ＡＣＫ信号が得られれば良いので、多数の系統の無線受信回路１４を必要としない。そこで、無線送信回路７と無線受信回路１４とを別系統とすることにより、送受信の切替えスイッチを送信用アンテナエレメント１１～１ｎの直下に設ける必要がない。
　このように、本実施の形態においては、コンテンツデータを送信する際に送信用可変位相器５１～５ｎに設定する位相変数を、非データ伝送状態で算出しておくことにより、コンテンツデータの無線送信に適した位相変数、すなわち、伝送経路を瞬時に決定することが可能となる。
　同様に、受信側のアダプティブアレーアンテナ装置２２０は、コンテンツデータの無線受信に適した放射指向性を、瞬時に受信用アンテナエレメント８１～８ｎに設定することが可能となる。また、受信側のアダプティブアレーアンテナ装置２２０は、ＡＣＫ信号を送信できれば良いので、多数の系統の無線送信回路７を必要としない。そこで、無線送信回路７と無線受信回路１４とを別系統とすることにより、送受信の切替えスイッチを受信用アンテナエレメント８１～８ｎの直下に設ける必要がない。
　このように、本実施の形態においては、コンテンツデータを受信する際に受信用可変位相器１２１～１２ｎに設定する位相変数を、非データ伝送状態で算出しておくことにより、コンテンツデータの無線受信に適した位相変数、すなわち、伝送経路を瞬時に決定することが可能となる。
　（実施の形態２）
　コンテンツデータの無線伝送を行っている際に、周囲の電波伝搬環境の変化により、通信状況が悪化することがある。例えば、ミリ波のように、非常に周波数が高い電波を用いて通信を行っている場合には、人の遮蔽などにより、通信が不可能になるくらいまで電波が遮蔽されることがある。
　そこで、本実施の形態では、例えば、最適化計算の初期値を位相変数が取り得る範囲内でスイープさせて最適化計算を複数回実行することで、複数の伝送経路情報を予め用意して、周囲の電波伝搬環境の変化に対応するアダプティブアレーアンテナ装置１２０について説明する。なお、本実施の形態に係るアダプティブアレーアンテナ装置１２０は、演算処理回路１６の具体的な動作が異なることを除いて図２と共通するので、共通部分の詳しい説明は省略し、相違点を中心に説明する。
　本発明の実施の形態２について、図８及び図９を用いて説明する。
　図８は、本実施の形態におけるアダプティブアレーアンテナ装置１２０の非データ伝送状態におけるフローチャートである。
　ステップＳ５０１において、演算処理回路１６は、ＢＢ／ＩＦ回路１７の制御に従って、位相制御回路１５を介して送信用可変位相器５１～５ｎにランダムな初期位相変数を与え、ステップＳ５０２に進む。
　ステップＳ５０２において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、無線送信回路７、送信用アンテナエレメント１１～１ｎを介して、テスト信号を相手装置に無線送信し、ステップＳ５０３に進む。
　ステップＳ５０３において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、受信用アンテナエレメント８、無線受信回路１４を介して、相手装置から通信性能情報が格納されたＡＣＫ信号を受信すると、ステップＳ５０４に進む。
　ステップＳ５０４において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、ＡＣＫ信号に含まれる通信性能情報を演算処理回路１６に出力する。演算処理回路１６は、ＢＢ／ＩＦ回路１７より出力された通信性能情報より、アレーファクタを計算する。アレーファクタの計算は、ある初期値に対し、最適化計算で位相変数が得られたとき、他の位相変数と比較し、伝送経路が実質的に異なるようにするために行う。
　具体的には、演算処理回路１６において、得られた位相変数をもとにアレーファクタを計算する。アレーファクタＡＦ（θ，φ）は、例えば、式１に示すような計算式により算出できる。
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　ただし、式１において、θはアジマス方向の角度、φはエレベーション方向の角度、αｎはn系統目の可変位相器の位相、βは伝搬定数、ｘｎはn系統目のアンテナ位置（ｘ座標）、ｙｎはn系統目のアンテナ位置（ｙ座標）、Nはn系統の最大値である。
　式１の算出結果から、ＡＦが最大となるθｍａｘ，φｍａｘを求めることにより、メインビームの方向が分かり、主伝送経路が推定できる。
　ステップＳ５０５において、演算処理回路１６は、この主伝送経路の演算結果を、既にメモリ１８に格納されている位相変数の場合に得られた主伝送経路と比較する。そして、２つの主伝送経路（ビーム方向）の差がアレーファクタのビーム幅を超えない場合、同じ伝送経路となっている可能性が高いので、保存する必要は無いと判断し、ステップＳ５０１に戻り、違う条件で再計算を行う。これに対して、演算処理回路１６は、２つの主伝送経路の差がアレーファクタのビーム幅を超える場合、算出したビーム方向は、異なる伝送経路である可能性が高いため、ステップＳ５０６に進む。
　ステップＳ５０６において、演算処理回路１６は、この時の初期位相変数を伝送経路情報としてメモリ１８に格納する。
　ステップＳ５０７において、演算処理回路１６は、上記演算を計算条件（メモリ格納量、必要格納量、初期位相付与量等）を満たすまで、最適化計算の初期位相変数を変化させて、繰り返し実行する。
　図９は、アダプティブアレーアンテナ装置１２０のデータ伝送状態におけるフローチャートである。
　ステップＳ６０１において、演算処理回路１６は、データ伝送状態になった場合に、メモリ１８から伝送経路情報を読み出し、読み出した伝送経路情報に含まれるｎ個の位相変数を位相制御回路１５に与え、ステップＳ６０２に進む。
　ステップＳ６０２において、位相制御回路１５は、演算処理回路１６から取得したｎ個の位相変数を、各送信用可変位相器５１～５ｎに与えることで、アレーアンテナから放射される送信電波の放射指向性を決定し、ステップＳ６０３に進む。
　ステップＳ６０３において、ＢＢ／ＩＦ回路１７の制御に従って、コンテンツデータの伝送が開始される。
　ステップＳ６０４において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、無線受信回路１４が受信する通信相手からのＡＣＫ信号でその通信状況を判断し、電波伝搬環境の変化が発生したと判断した場合は、コンテンツデータの伝送を一旦停止し、ステップＳ６０５に進む。一方、変化していないと判断した場合は、ステップＳ６０７に進む。
　ステップＳ６０５において、演算処理回路１６は、ＢＢ／ＩＦ回路１７の制御に従って、メモリ１８から別の伝送経路情報を読み出し、読み出した伝送経路情報に含まれるｎ個の位相変数を位相制御回路１５を介して各送信用可変位相器５１～５ｎに与え、伝送経路を変化させ、ステップＳ６０６に進む。別の伝送経路情報の読み出しは、例えば、メモリ１８に対する読み出しアドレスを変更することによって行う。
　ステップＳ６０６において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、コンテンツデータの伝送を再開し、ステップＳ６０４に戻る。
　ステップＳ６０７において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、コンテンツデータの伝送が終了していないと判断した場合は、ステップＳ６０４に戻る。一方、コンテンツデータの伝送が終了したと判断した場合は、処理を終了する。
　このように、本実施の形態によれば、最適化計算の結果である伝送経路情報をメモリ１８に複数記憶しておくことになるので、遮蔽などの電波伝搬環境の瞬時の変化に対しても、瞬時にアレーアンテナの放射指向性を変化させることが可能となり、通信遮断等を防ぐことが可能となる。
　なお、本実施の形態においては、メモリ１８への保存条件としてビーム幅を例に説明しているが、他の条件を使ってもよい。
　（実施の形態３）
　実施の形態２に示しているように、予めメモリ１８に格納してある複数の伝送経路情報を電波伝搬環境の変化により順次読み出し、伝送経路を切替えて無線通信を行ったとしても、無線通信装置の設置場所が移動した場合等には、メモリ１８に格納されているどの伝送経路情報を使用しても通信できない可能性が高い。
　そこで、本実施の形態では、無線通信装置の設置場所が変更になった場合に対応したアダプティブアレーアンテナ装置１２０について説明する。なお、本実施の形態に係るアダプティブアレーアンテナ装置１２０は、演算処理回路１６の具体的な動作が異なることを除いて図２と共通するので、共通部分の詳しい説明は省略し、相違点を中心に説明する。
　図１０は、本実施の形態におけるアダプティブアレーアンテナ装置１２０のデータ伝送状態におけるフローチャートである。実施の形態２と同じステップに関しては、同符号を付与し、説明を省略する。
　ステップＳ７０８において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、無線通信状況（電波伝搬環境）が良好であるかどうかを判断し、良好であれば、ステップＳ７１２に進む。一方、無線通信状況が良好でない場合は、ステップＳ７０９に進む。
　ステップＳ７０９において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、位相制御回路１５を用いて、メモリ１８に格納している伝送経路情報を全て送信用可変位相器５１～５ｎに設定したかを判断する。そして、未だ設定していない伝送経路情報がある場合は、ステップＳ６０５に戻り、未だ設定しない伝送経路情報を設定する。一方、全ての伝送経路情報を設定してしまった場合は、ステップＳ７１０に進む。
　ステップＳ７１０において、メモリ１８に格納されている全ての伝送経路情報を読み出しても無線通信状況が良くならないと判断した場合、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、演算処理回路１６に、再度、最適化計算を行わせる。演算処理回路１６は、通信可能な伝送経路情報を新たに算出し、ステップＳ７１１に進む。具体的には、演算処理回路１６は、図５に示される処理を実行する。
　ステップＳ７１１において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、メモリ１８に保存されている伝送経路情報を全てクリアし、ステップＳ７１２に進む。
　ステップＳ７１２において、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、新たに算出された伝送経路情報に含まれるｎ個の位相変数を、送信用可変位相器５１～５ｎに設定し、コンテンツデータの無線送信を再開する。
　なお、次に非データ伝送状態に入ったとき、ＢＢ／ＩＦ回路１７は、演算処理回路１６を用いて、実施の形態２に示しているような手段で伝送経路情報を再計算し、メモリ１８に格納し直す。
　このように、本実施の形態によれば、無線装置の設置場所が変更になった場合にも、再度伝送経路情報を演算して、メモリ１８に格納し直すことが可能となる。
　（その他の実施形態）
　なお、本発明を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
　上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
　上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成要素を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶さている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
　上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
　本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
　また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ　Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号であるとしてもよい。
　また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
　また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。
　また、プログラムまたはデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、またはプログラムまたはデジタル信号をネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
　上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせてもよい。
　以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
　本発明に係る無線伝送装置は、高周波通信の分野で有用に用いられる。
　１，１１～１ｎ　送信用アンテナエレメント
　２，２１～２ｎ，１００３ｋ　パワーアンプ
　３，３１～３ｎ，１００５ｋ　送信用ミキサ
　４，４１～４ｎ，１００９ｋ　送信用ドライバアンプ
　５，５１～５ｎ，１０１１ｋ　送信用可変位相器
　６，１００７　送信用局所発振器
　７　無線送信回路
　８，８１～８ｎ　受信用アンテナエレメント
　９，９１～９ｎ，１００４ｋ　低雑音アンプ
　１０，１０１～１０ｎ，１００６ｋ　受信用ミキサ
　１１，１１１～１１ｎ，１０１０ｋ　受信用ドライバアンプ
　１２，１２１～１２ｎ，１０１２ｋ　受信用可変位相器
　１３，１００８　受信用局所発振器
　１４　無線受信回路
　１５，１０１３　位相制御回路
　１６，１０１４　演算処理回路
　１７，１０１５　ＢＢ／ＩＦ回路
　１８　メモリ
　１００　送信側無線通信装置
　２００　受信側無線通信装置
　１１０　コンテンツ再生部
　１２０，２２０，１０００　アダプティブアレーアンテナ装置
　１２１，２２１　無線送信アンテナ部
　１２２，２２２　無線受信アンテナ部
　１２３，２２３　経路情報算出部
　１２４，２２４　記憶部
　２１０　コンテンツ出力部
　３００　第１の無線通信路
　３１０　第２の無線通信路
　１００１ｋ　アンテナエレメント
　１００２ｋ　切替えスイッチ

Claims (13)

  1. 　相手装置に対してコンテンツデータを無線送信するアダプティブアレーアンテナ装置であって、
    　前記相手装置にコンテンツデータを無線送信する無線送信アンテナ部と、
    　前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示される前に、予め、前記相手装置に対してコンテンツデータを無線送信可能な放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出する経路情報算出部と、
    　前記経路情報算出部で算出された伝送経路情報を記憶する記憶部とを備え、
    　前記無線送信アンテナ部は、前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示された場合に、前記記憶部に記憶されている伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を開始する
    　アダプティブアレーアンテナ装置。
  2. 　前記経路情報算出部は、予め複数の伝送経路情報を算出して、前記記憶部に記憶させ、
    　前記無線送信アンテナ部は、前記記憶部に記憶されている複数の伝送経路情報のうちの１つを選択し、選択された伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記相手装置に対するコンテンツデータを送信する
    　請求項１に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
  3. 　前記経路情報算出部は、前記相手装置に至る伝送経路が実質的に異なる複数の伝送経路情報を算出し、前記記憶部に記憶させる
    　請求項２に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
  4. 　該アダプティブアレーアンテナ装置は、さらに、前記相手装置でのコンテンツデータの受信状態を示す制御データを受信する無線受信アンテナ部を備え、
    　前記無線送信アンテナ部は、前記無線受信アンテナ部で受信された制御データに示される受信状態が予め定められた閾値を下回った場合に、前記記憶部に記憶されている複数の伝送経路情報のうちの他の１つを選択し、選択された他の伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を再開する
    　請求項２又は３に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
  5. 　前記経路情報算出部は、前記記憶部に記憶されているどの伝送経路情報を選択しても受信状態が前記閾値以上とならない場合、前記記憶部に記憶されている複数の伝送経路情報のいずれとも異なる新たな伝送経路情報を算出し、
    　前記無線送信アンテナ部は、前記経路情報算出部で算出された新たな伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を再開する
    　請求項４に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
  6. 　前記記憶部は、さらに、前記複数の伝送経路情報それぞれの優先順位を記憶し、
    　前記無線送信アンテナ部は、優先順位の高い伝送経路情報から順に選択する
    　請求項２～５のいずれか１項に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
  7. 　前記無線送信アンテナ部は、複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子各々から放射される電波の位相を制御する複数の可変位相器とを含み、
    　前記経路情報算出部は、前記複数の可変位相器各々に設定される位相変数を、伝送経路情報として算出する
    　請求項１～６のいずれか１項に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
  8. 　前記経路情報算出部は、前記複数の可変位相器各々に任意に決定された位相変数を設定した状態で前記相手装置にテストデータを送信し、当該テストデータに対する応答データに示される通信性能をパラメータとする所定の最適化計算手法によって、前記複数の可変位相器それぞれの位相変数を算出し、算出した位相変数を前記記憶部に記憶させる
    　請求項７に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
  9. 　前記経路情報算出部は、前記複数の可変位相器各々に任意に決定された位相変数を設定した状態で前記相手装置にテストデータを送信し、当該テストデータに対する応答データに示される通信性能が所定の閾値を上回る場合に、任意に決定された位相変数を前記記憶部に記憶させる
    　請求項７に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
  10. 　前記無線送信アンテナ部は、
    　第１の無線通信路を介してテストデータを前記相手装置に無線送信し、
    　前記第１の無線通信路より帯域が広く、且つ高い受信感度を必要とする第２の無線通信路を介してコンテンツデータを前記相手装置に無線送信する
    　請求項８又は９に記載のアダプティブアレーアンテナ装置。
  11. 　相手装置からコンテンツデータを無線受信するアダプティブアレーアンテナ装置であって、
    　前記相手装置からコンテンツデータを無線受信する無線受信アンテナ部と、
    　前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を指示される前に、予め、前記相手装置からコンテンツデータを無線受信可能な放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出する経路情報算出部と、
    　前記経路情報算出部で算出された伝送経路情報を記憶する記憶部とを備え、
    　前記無線受信アンテナ部は、前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を指示された場合に、前記記憶部に記憶されている伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を開始する
    　アダプティブアレーアンテナ装置。
  12. 　相手装置に対してコンテンツデータを無線送信するアダプティブアレーアンテナ装置のアンテナ制御方法であって、
    　前記アダプティブアレーアンテナ装置は、前記相手装置にコンテンツデータを無線送信する無線送信アンテナ部と、記憶部とを備え、
    　該アンテナ制御方法は、
    　前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示される前に、予め、前記相手装置に対してコンテンツデータを無線送信可能な放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出し、前記記憶部に記憶させる経路情報算出ステップと、
    　前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を指示された場合に、前記記憶部に記憶されている伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記無線送信アンテナ部に前記相手装置に対するコンテンツデータの送信を開始させる送信ステップとを含む
    　アンテナ制御方法。
  13. 　相手装置からコンテンツデータを無線受信するアダプティブアレーアンテナ装置のアンテナ制御方法であって、
    　前記アダプティブアレーアンテナ装置は、前記相手装置からコンテンツデータを無線受信する無線受信アンテナ部と、記憶部とを備え、
    　該アンテナ制御方法は、
    　前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を指示される前に、予め、前記相手装置からコンテンツデータを無線受信可能な放射指向性を特定するための伝送経路情報を算出し、前記記憶部に記憶させる経路情報算出ステップと、
    　前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を指示された場合に、前記記憶部に記憶されている伝送経路情報で特定される放射指向性を用いて、前記無線受信アンテナ部に前記相手装置から送信されるコンテンツデータの受信を開始させる受信ステップとを含む
    　アンテナ制御方法。
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