WO2021131336A1 - 通信装置、通信方法および通信システム - Google Patents
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- H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
Definitions
- This disclosure relates to communication devices, communication methods and communication systems.
- a second wireless communication method such as Bluetooth (registered trademark) is used in a first wireless communication area for communication by a first wireless communication method such as wireless LAN (Local Area Network).
- a wireless communication system that forms a wireless network in a second wireless communication area that is narrower than the wireless communication area of the above is disclosed.
- a predetermined area is formed in the first wireless communication area and in the second wireless communication area.
- the device can communicate using wireless LAN and Bluetooth (registered trademark), and when entering a predetermined area, it acquires setup information such as authentication information and setting information set in the wireless LAN, and uses the setup information. And connect to the wireless LAN. When the device exits Bluetooth®, it disconnects communication with the wireless LAN. That is, the device is a limited wireless communication area that overlaps with the second wireless communication area of Bluetooth (registered trademark) in the first wireless communication area of the wireless LAN, and communicates via the wireless LAN using the setup information. Can be done.
- An object of the present invention is to provide a communication device, a communication method, and a communication system that suppress a wireless connection with a receiver.
- the present disclosure includes a distance information acquisition unit that acquires distance information indicating a distance to a communication target, a setting information acquisition unit that acquires setting information including a communicable distance, and a communication unit that communicates with the communication target. After establishing a connection with the communication target in the communication unit, the distance information acquisition unit acquires the distance information, and the communication unit includes the distance information in the setting information. Provided is a communication device that disconnects the connection with the communication target when the communicable distance is not satisfied.
- the present disclosure after establishing a connection with a communication target, distance information indicating a distance to the communication target is acquired, setting information including a communicable distance is acquired, and the distance information is the setting information.
- the communicable distance included in the setting information is not satisfied, the connection with the communication target is disconnected, and when the distance information satisfies the communicable distance included in the setting information, the communication target is reached.
- the present disclosure is a communication system in which a communication device capable of communicating with a communication target and a setting terminal are communicably connected, and the communication device acquires distance information indicating a distance to the communication target. It is provided with a distance information acquisition unit for acquiring setting information including a communicable distance set by the setting terminal, a setting information acquisition unit for acquiring setting information including a communicable distance from the setting terminal, and a communication unit for communicating between the communication target. After the communication unit establishes a connection with the communication target, the distance information acquisition unit acquires the distance information, and the communication unit includes the distance information in the setting information.
- a communication system that disconnects the connection with the communication target when the possible distance is not satisfied.
- wireless communication can be performed with a receiver located in a connectable area set by a user operation, and wireless connection with a receiver located in a connection prohibited area set by a user operation can be suppressed.
- FIG. 1 shows the system configuration example of the wireless communication system which concerns on Embodiment 1.
- Block diagram showing hardware configuration examples of millimeter-wave transmitter and setting computer Diagram showing an example of the communication area setting screen displayed on the setting computer A flowchart showing an example of an operation procedure of the millimeter wave transmitter according to the first embodiment.
- Diagram showing another example of the communication area setting screen displayed on the setting computer A diagram showing an example of a communication area setting screen for each of two millimeter-wave transmitters in which a part of the connectable area may overlap.
- Patent Document 1 deals with wireless communication using a wireless LAN such as Wi-Fi (registered trademark), the transmitter is originally arranged within a uniform distance in almost all directions from its own station. It is possible to communicate with the receiver. However, even if the operator who installs the transmitter such as the access point designs the communicable area and installs the access point with the use of wireless LAN in mind, changes in the wireless propagation path due to changes in the surrounding wireless environment, etc. Depending on the situation, an unintended receiver may be connected, or a receiver that is originally desired to be connected may not be connected. Therefore, there is a problem that the communication performance expected by the installation company cannot be provided to the user (in other words, the receiver).
- Wi-Fi registered trademark
- a wireless communication technology using a frequency in the millimeter wave band for example, 60 GHz band
- Radio waves in the millimeter wave band have the property of having high straightness, and the wireless communication area can be flexibly expanded by using beamforming technology.
- it is expected to provide a user with comfortable communication performance by using wireless communication in a high frequency band such as a millimeter wave band, but Patent Document 1 does not take such consideration.
- comfortable wireless communication is performed with the receiver located in the connectable area set by the user operation, and with the receiver located in the connection prohibited area set by the user operation.
- FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration example of the wireless communication system 1 according to the first embodiment.
- the wireless communication system 1 as an example of the communication system has a configuration including a millimeter wave transmitter 10, one or more millimeter wave receivers 30, 40, 50, and a setting computer 60.
- the millimeter wave receivers 30 to 50 do not have to be included in the configuration of the wireless communication system 1.
- the wireless communication system 1 is arranged by a system installation company or the like for public facilities such as offices, stores, shopping malls with a plurality of stores, and libraries.
- the millimeter wave transmitter 10 as an example of the communication device can execute data communication with the millimeter wave receivers 30 to 50 by using, for example, a radio resource in a high frequency band of 60 GHz band. Further, the millimeter wave transmitter 10 is connected to the setting computer 60 via wired (for example, wired LAN or serial communication) or wireless (for example, wireless LAN or Bluetooth (registered trademark)) so as to enable data communication. ..
- the wired communication may include communication via a USB (Universal Serial Bus) cable.
- USB Universal Serial Bus
- the millimeter wave transmitter 10 has area parameter information created by a setting operation (see FIG. 3) using the setting computer 60 by the administrator of the wireless communication system 1 (for example, a system operator or a system administrator; the same applies hereinafter). According to this, millimeter-wave communication is performed with stations (for example, millimeter-wave receivers 30 and 50) located in the connectable areas VAL1 and VAL2.
- stations for example, millimeter-wave receivers 30 and 50 located in the connectable areas VAL1 and VAL2.
- the area parameter information indicates, for example, the range of the connectable area and the connection prohibited area defined by the distance and the direction (the direction, refer to the sector ID described later) with the position of the millimeter wave transmitter 10 as the origin. It includes information, information indicating the maximum communicable distance from the millimeter wave transmitter 10, and information indicating the maximum communicable direction (angle) from the millimeter wave transmitter 10.
- the area parameter information defines a connectable area and a connection prohibited area by at least one of the information indicating (distance, direction) (for example, distance).
- the area parameter information is generated by the setting computer 60 and sent to the millimeter wave transmitter 10.
- the millimeter-wave transmitter 10 can perform wireless communication according to the user's intention by selecting a millimeter-wave receiver to be subjected to millimeter-wave communication according to this area parameter information.
- the millimeter wave transmitter 10 does not perform millimeter wave communication with a station (for example, the millimeter wave receiver 40) located in the connection prohibited area NAVL1 according to the area parameter information described above. Details of the setting operation related to the creation of the area parameter information will be described later with reference to FIG.
- the connectable areas VAL1 and VAL2 indicate areas (ranges) in which permission for the millimeter-wave transmitter 10 to perform millimeter-wave communication is set.
- the connection prohibited area NAVL1 indicates an area (range) in which the use of the millimeter wave transmitter 10 for performing millimeter wave communication is prohibited.
- the connectable areas AVL1 and AVL2 and the connection prohibited areas NAVL1 are defined according to the above-mentioned system operation policy of the user or the arrangement position of obstacles such as electronic devices (not shown) capable of radiating surrounding radio waves, and the areas thereof.
- Area parameter information (see above) indicating the above is created by the setting computer 60 according to the user operation.
- the millimeter wave receiver 30 is located in the connectable area VAL1.
- the millimeter wave transmitter 10 establishes a wireless connection at least once for data communication with the millimeter wave receiver 30, and at this time, the position of the millimeter wave receiver 30 is set to the distance of the millimeter wave receiver 30. And it is specified by the calculation result of the orientation (see below). Therefore, the millimeter wave transmitter 10 determines that the calculation result of the distance and the direction of the millimeter wave receiver 30 satisfies the connectable area of the area parameter information, and performs millimeter wave communication with the millimeter wave receiver 30. ..
- the millimeter wave receiver 40 is located in the connection prohibited area NAVI1.
- the millimeter wave transmitter 10 establishes a wireless connection at least once for data communication with the millimeter wave receiver 40, and at this time, the position of the millimeter wave receiver 40 is set to the distance of the millimeter wave receiver 40. And it is specified by the calculation result of the orientation (see below). Therefore, the millimeter wave transmitter 10 determines that the calculation result of the distance and the direction of the millimeter wave receiver 40 satisfies the connection prohibited area of the area parameter information (does not satisfy the connectable area), and determines that the millimeter wave receiver 40 and the millimeter wave receiver 40. Millimeter wave communication cannot be performed between.
- the millimeter wave receiver 50 is located in the connectable area VAL2.
- the millimeter wave transmitter 10 establishes a wireless connection at least once for data communication with the millimeter wave receiver 50, and at this time, the position of the millimeter wave receiver 50 is set to the distance of the millimeter wave receiver 50. And it is specified by the calculation result of the orientation (see below). Therefore, the millimeter wave transmitter 10 determines that the calculation result of the distance and the direction of the millimeter wave receiver 50 satisfies the connectable area of the area parameter information, and performs millimeter wave communication with the millimeter wave receiver 50. ..
- the connectable area AVL2 is located farther from the position of the millimeter wave transmitter 10 than the connection prohibited area NAVI1.
- a communication partner that is, a millimeter-wave receiver
- the millimeter wave transmitter 10 cannot perform millimeter wave communication with the millimeter wave receiver 40 located on the front side (closer side) of the own device (that is, the millimeter wave transmitter 10), but for example, the millimeter wave.
- Millimeter-wave communication is performed with the millimeter-wave receiver 50, which is located in the same direction as the millimeter-wave receiver 40 when viewed from the transmitter 10 but is located on the side farther from the own device (that is, the millimeter-wave transmitter 10). It can be carried out.
- FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration example of each of the millimeter wave transmitter 10 and the setting computer 60.
- the millimeter wave transmitter 10 is composed of a separate millimeter wave transmission control device D1 and a millimeter wave antenna device D2, but a millimeter wave transmission control device D1 and a millimeter wave antenna device D2 may be integrated.
- the communication IF circuit 12 and the communication IF circuit 16 may be integrated.
- the millimeter wave transmission control device D1 and the millimeter wave antenna device D2 will be described as being connected by a wire such as a USB cable.
- the millimeter wave transmission control device D1 has a configuration including a processor 11, a communication IF circuit 12, a memory 13, and a storage 14.
- the processor 11 is configured by using, for example, a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
- the processor 11 controls the operation of each part of the millimeter wave transmission control device D1 (in other words, the millimeter wave transmitter 10).
- the processor 11 functions as a control unit of the millimeter wave transmission control device D1, and controls processing for overall control of the operation of each unit of the millimeter wave transmission control device D1 and between each unit of the millimeter wave transmission control device D1. Performs data input / output processing, data calculation (calculation) processing, and data storage processing.
- the processor 11 operates according to the execution of the program stored in the ROM in the memory 13.
- the processor 11 as an example of the setting information acquisition unit acquires the area parameter information stored in the storage 14 and stores it in the storage 14. Further, the processor 11 refers to the area parameter information and refers to the position (specifically) of the external wireless connection terminal (for example, millimeter wave receivers 30 to 50) that has processed the wireless connection via the communication IF circuits 12 and 16. The distance and direction from the millimeter wave transmitter 10) are calculated and specified.
- the processor 11 as an example of the distance information acquisition unit calculates the distance to the external wireless connection terminal by the round trip time (RTT: Round Trip Time).
- RTT Round Trip Time
- the processor 11 may calculate the distance to the external wireless connection terminal by a predetermined conversion formula using the received radio wave intensity such as RSSI (Received Signal Strength Indicator).
- the processor 11 as an example of the direction information acquisition unit is formed while scanning the directivity for each direction by beamforming, and determines the direction in which the received radio wave intensity of the radio signal (radio wave) sent from the external wireless connection terminal is the strongest. , Calculated as the orientation of the external wireless connection terminal.
- the calculation example of the position of the external wireless connection terminal (in other words, the distance and direction from the millimeter wave transmitter 10) is not limited to the above-mentioned method.
- the processor 11 is based on the comparison between the information indicating the calculated result (specifically, the data indicating the distance and the orientation) and the area parameter information, and the millimeter between the external wireless connection terminal and the processor 11. Determine whether data communication using waves is possible.
- the communication IF circuit 12 as an example of the communication unit is wirelessly connected to an external wireless connection terminal (for example, millimeter wave receivers 30 to 50) via the millimeter wave antenna device D2, or data communication using millimeter waves (for example, millimeter wave receivers 30 to 50). Send and receive). Further, the communication IF circuit 12 performs data communication (transmission / reception) with the setting computer 60 via wired LAN communication or serial communication.
- an external wireless connection terminal for example, millimeter wave receivers 30 to 50
- data communication using millimeter waves for example, millimeter wave receivers 30 to 50. Send and receive
- the communication IF circuit 12 performs data communication (transmission / reception) with the setting computer 60 via wired LAN communication or serial communication.
- the “interface” is abbreviated as “IF” for simplification of the illustration.
- the memory 13 includes, for example, a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), and is a program necessary for executing the operation of the millimeter-wave transmission control device D1 (in other words, the millimeter-wave transmitter 10), during operation. Temporarily stores the data or information generated by the processor 11.
- the RAM is, for example, a work memory used when the processor 11 operates.
- the ROM stores, for example, a program and data for controlling the processor 11 in advance.
- the storage 14 is configured by using, for example, an HDD (Hard Disk Drive), a flash memory, or an SSD (Solid State Drive), and stores data acquired or generated by the processor 11.
- the storage 14 stores the data of the area parameter information generated by the setting computer 60.
- the millimeter wave antenna device D2 has a configuration including a wireless control processor 15, a communication IF circuit 16, and a wireless antenna 17.
- the wireless control processor 15 is configured by using, for example, a CPU, DSP or FPGA.
- the wireless control processor 15 controls the operation of each part of the millimeter wave antenna device D2 (in other words, the millimeter wave transmitter 10).
- the wireless control processor 15 functions as a control unit of the millimeter wave antenna device D2, controls processing for overall control of the operation of each unit of the millimeter wave antenna device D2, and data between each unit of the millimeter wave antenna device D2. Input / output processing, data calculation (calculation) processing, and data storage processing.
- the wireless control processor 15 operates according to the execution of a program stored in a ROM (not shown) built in the millimeter wave antenna device D2.
- the wireless control processor 15 uses the wireless antenna 17 with reference to the distance and orientation indicating the position of the external wireless connection terminal (for example, the millimeter wave receiver 30 located in the connectable area AVL1) calculated by the processor 11.
- the directivity based on beam forming is formed toward the position of the external wireless connection terminal (for example, the millimeter wave receiver 30), and the wireless connection with the same external wireless connection terminal is continued.
- the millimeter wave transmitter 10 can perform millimeter wave communication based on beamforming with, for example, the millimeter wave receiver 30 located in the connectable area AVL1.
- the wireless control processor 15 refers to the distance and orientation indicating the position of the external wireless connection terminal (for example, the millimeter wave receiver 40 located in the connection prohibited area NAVI1) calculated by the processor 11, and the external wireless connection terminal Disconnect the wireless connection with (eg, millimeter wave receiver 40).
- the millimeter wave transmitter 10 can stop performing millimeter wave communication with, for example, the millimeter wave receiver 40 located in the connection prohibited area NAVI1.
- the millimeter wave receiver 40 is movable and moves from the connection prohibited area NAVL1 to the connectable area AVL2, the millimeter wave transmitter 10 moves to the connectable area AVL2.
- millimeter wave communication can be performed with the millimeter wave receiver 40.
- the communication IF circuit 16 as an example of the communication unit performs wireless connection or data communication (transmission / reception) using millimeter waves with an external wireless connection terminal (for example, millimeter wave receivers 30 to 50). Further, the communication IF circuit 16 performs data communication (transmission / reception) with the communication IF circuit 12.
- the radio antenna 17 as an example of the communication unit forms directivity at a predetermined distance and direction under the control of the radio control processor 15, and transmits a radio signal in the millimeter wave band generated by the radio control processor 15. , Receives a wireless signal transmitted from an external wireless connection terminal (for example, millimeter wave receiver 30) that is wirelessly connected.
- an external wireless connection terminal for example, millimeter wave receiver 30
- the setting computer 60 as an example of the setting terminal has a configuration including a processor 61, a communication IF circuit 62, a memory 63, a storage 64, and a display 65.
- the setting computer 60 is configured by using a personal computer capable of accepting an external input operation of, for example, a mouse (not shown) of a user (see above).
- the processor 61 is configured by using, for example, a CPU, DSP or FPGA.
- the processor 61 controls the operation of each part of the setting computer 60.
- the processor 61 functions as a control unit of the setting computer 60, and controls processing for overall control of the operation of each part of the setting computer 60, data input / output processing with each part of the setting computer 60, and data calculation. Performs (calculation) processing and data storage processing.
- the processor 61 operates according to the execution of the program stored in the ROM in the memory 63.
- the processor 61 provides area parameter information indicating the positions (ranges) of the connectable area and the connection prohibited area specified on the communication area setting screen (see FIG. 3) by the user operation received by the communication IF circuit 62. It is generated and the area parameter information is sent to the millimeter wave transmitter 10 via the communication IF circuit 62.
- the communication IF circuit 62 inputs an operation signal sent from an input device (not shown) such as a mouse by user operation and sends it to the processor 61. Further, the communication IF circuit 62 performs wired or wireless data communication (transmission / reception) with the millimeter wave transmitter 10. For example, the communication IF circuit 62 performs data communication (transmission / reception) with the millimeter wave transmitter 10 via wired LAN communication or serial communication.
- the memory 63 includes, for example, a RAM and a ROM, and temporarily stores a program necessary for executing the operation of the setting computer 60, and data or information generated by the processor 61 during the operation.
- the RAM is, for example, a work memory used when the processor 61 operates.
- the ROM stores, for example, a program and data for controlling the processor 61 in advance.
- the storage 64 is configured by using, for example, an HDD, a flash memory, or an SSD, and stores data acquired or generated by the processor 61.
- the storage 64 stores the data of the area parameter information generated by the processor 61.
- the display 65 is a display device configured by using, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electroluminescence).
- the display 65 displays the communication area setting screen (see FIG. 3) sent from the processor 61 by the user operation.
- FIG. 3 is a diagram showing an example of a communication area setting screen displayed on the setting computer 60.
- the communication area setting screen WD1 is displayed on the display 65 of the setting computer 60 by a user operation.
- the communication area setting screen WD1 specifies the position allowed as the position of the millimeter wave receiver for which the millimeter wave transmitter 10 performs millimeter wave communication by two parameters of distance and direction.
- the communication area setting screen WD1 displays the display area of the area designation field GRP1 in which the position to be the communication area of the millimeter wave transmitter 10 is specified, and the display of the designation tool field GRR1 that supports the designation by user operation. Has an area.
- GRP1 the area designation field
- GRR1 the designation tool field
- the area designation field GRP1 is a fan-shaped communication area centered on the position of the millimeter wave transmitter 10 indicated by the icon IC1 (in other words, the origin of the two-dimensional coordinate system), and is the above-mentioned connectable area and connection prohibited area. Accepts user-operated specifications.
- the connectable area and the connection prohibited area are specified in the form of two-dimensional coordinates (distance, direction), respectively. For example, the position in the area SEL1 currently selected (designated) by the mouse or the like is indicated as specified by the current value data display field DAT1 (229.9 m, -44.1 degrees).
- the “distance” indicates a distance at which the millimeter wave transmitter 10 can perform millimeter wave communication, and the distance that can be set in the area designation field GRP1 in FIG. 3 is, for example, about 264 m at the maximum.
- the "direction” indicates the range (direction) in which the millimeter-wave transmitter 10 can form directivity by beamforming when viewed from its own position, and is set to about 165 degrees at the maximum in the example of FIG.
- the "distance" can be specified by the length in the radial direction when viewed from the position of the icon IC1 (that is, the center that becomes the origin).
- the length indicated by the grid division is not limited to 22 m, and can be appropriately set depending on the transmission distance enabled by the millimeter wave transmitter 10 or the number of squares.
- the "direction” is the direction (5 degree interval) specified by two adjacent directional lines out of a total of 34 directional lines Sc0, Sc1, Sc2, ..., Sc31, Sc32, Sc33. It can be specified by the sector ID indicating.
- the front direction DIR1 is 0 degrees when viewed from the millimeter wave transmitter 10 corresponding to the icon IC1.
- the direction between the adjacent azimuth lines Sc1 and Sc2 1
- Each sector ID is provided in increments of 5 degrees. That is, the sector ID is a parameter indicating the direction from the position of the millimeter wave transmitter 10.
- the setting computer 60 can connect the user-designated area APR1 by designating the user-designated areas APR1, APR2, APR3, APR4, and APR5 (distance, direction) as connectable areas by user operation. Generate area parameter information to set as an area. In other words, the setting computer 60 generates area parameter information for setting an area other than the user-designated areas APR1, APR2, APR3, APR4, and APR5 (that is, an area not specified by the user operation) as a connection prohibition area. ..
- the designated tool column GRR1 displays icons of various tools for assisting the user's designated operation in the area designated field GRP1.
- the icons of various tools include a full selection icon SA1, a full clear icon CA1, a reset icon RS1, a drawing icon PC1, an eraser icon ER1, and a reflection icon RFL1.
- the all selection icon SA1 is specified by user operation when all areas of the communication area in the area designation field GRP1 are collectively selected as connectable areas.
- the all clear icon CA1 is specified by user operation when clearing all the currently selected areas of the communication area in the area designation field GRP1.
- the reset icon RS1 is specified by a user operation when resetting the selection as a connectable area for one time immediately before the communication area in the area designation field GRP1.
- the drawing icon PC1 is designated by the user operation when an arbitrary area is drawn and selected as a connectable area with respect to the communication area in the area designation field GRP1.
- An area selected as a candidate for a connectable area but not confirmed as a connectable area (for example, area SEL1) can be identified by a color different from the color indicating, for example, a confirmed connectable area (for example, user-specified area APR1). May be displayed in.
- the eraser icon ER1 is specified when the candidate of the connectable area drawn and selected by the user operation in the communication area in the area specification field GRP1 is deleted by the user operation.
- Area candidates to be deleted from the connectable area are colors indicating, for example, a confirmed connectable area (for example, user-specified area APR1) and an area selected as a candidate for connectable area (for example, area SEL1). It may be displayed in a different color from the above so that it can be identified.
- the reflection icon RFL1 is specified by a user operation when instructing the reflection of the setting to the area selected as the candidate of the currently connectable area (for example, area SEL1) and the candidate of the area to be deleted from the connectable area (for example, area DEL1). Will be done. That is, the area currently selected as a candidate for the connectable area (for example, area SEL1) is set as the connectable area determined by the processor 61 only after the reflection icon RFL1 is pressed (designated) by the user operation, and the area is set as the connectable area.
- the range (distance, direction) is registered in the area parameter information.
- an area candidate for example, area DEL1 to be deleted from the connectable area is excluded from the connectable area by the processor 61 only after the reflection icon RFL1 is pressed (designated) by the user operation, and indicates the range of this area. (Distance, direction) is deleted from the area parameter information.
- FIG. 4 is a flowchart showing an example of an operation procedure of the millimeter wave transmitter 10 according to the first embodiment.
- the position of the millimeter wave receiver in other words, the area parameter information of the connectable area
- the millimeter wave transmitter 10 allows the millimeter wave communication is already generated by the setting computer 60 and the millimeter wave transmission is performed. It is received and set by the machine 10.
- the millimeter wave transmitter 10 completes the wireless connection with the wireless connection terminal (that is, the millimeter wave receiver) and receives the wireless signal sent from the wireless connection terminal (St1).
- the millimeter wave transmitter 10 calculates and specifies the position (specifically, the distance and direction from the millimeter wave transmitter 10) of an external wireless connection terminal (for example, millimeter wave receivers 30 to 50) (St2). .
- the millimeter wave transmitter 10 calculates the distance to an external wireless connection terminal by the round trip time (RTT), scans the directivity for each direction by beamforming, and determines the direction having the strongest received radio wave strength. Calculated as the orientation of the connected terminal.
- RTT round trip time
- the millimeter wave transmitter 10 is calculated in step St2.
- a display instruction of the icon STA1 or the icon STA2 indicating the position of the wirelessly connected terminal may be sent to the setting computer 60 (St2a).
- the setting computer 60 Based on the display instruction from the millimeter wave transmitter 10, the setting computer 60 superimposes the display on the corresponding position on the fan-shaped communication area of the area designation field GRP1 of the communication area setting screen WD2.
- step St2a may be omitted.
- the millimeter wave transmitter 10 determines whether the area parameter information calculated in step St2 (distance, direction) is included in the area parameter information generated by the setting computer 60 (in other words, the area to which the wirelessly connected terminal wirelessly connected in step St1 can be connected). Whether or not it is in) is determined (St3).
- the millimeter wave transmitter 10 determines that the wireless connection terminal is not in the connectable area (St3, YES)
- the millimeter wave transmitter 10 wirelessly connects to the wireless connection terminal (that is, the millimeter wave receiver) wirelessly connected in step St1.
- the millimeter wave transmitter 10 communicates with the millimeter wave receiver (for example, the millimeter wave receiver 40) located in the connection prohibition area (for example, the connection prohibition area NAVI1) generated by the setting computer 60. Can be avoided.
- the millimeter wave transmitter 10 is a millimeter wave receiver (for example, the connectable area VAL1) located in the connectable area (for example, the connectable area VAL1).
- the millimeter wave receiver 30 For example, it is determined that wireless connection for millimeter wave communication is permitted with the millimeter wave receiver 30) (St5).
- the millimeter wave transmitter 10 performs or continues millimeter wave communication with a millimeter wave receiver (for example, the millimeter wave receiver 30) located in the connectable area (for example, the connectable area AVL1) (St6).
- the process of the millimeter wave transmitter 10 after step St6 returns to step St1, and the processes from step St2 to step St6 are repeated until it is determined that the wirelessly connected terminal being wirelessly connected is not in the connectable area.
- FIG. 5 is a diagram showing another example of the communication area setting screen displayed on the setting computer 60.
- the same elements as those of FIG. 3 are given the same reference numerals to simplify or omit the description, and different contents will be described.
- the communication area setting screen WD2 of FIG. 5 is displayed on the display 65 of the setting computer 60 by a user operation, similarly to the communication area setting screen WD1 of FIG.
- the setting computer 60 follows the display instruction from the millimeter wave transmitter 10 (see step St2a) and wirelessly connects to the millimeter wave transmitter 10 (see step St1).
- the icon STA1 or the icon STA2 indicating the position is superimposed and displayed on the corresponding position on the fan-shaped communication area of the area designation field GRP1 of the communication area setting screen WD2.
- the setting computer 60 displays the communication environment information table RXTBL1 showing the communication environment information regarding the wirelessly connected terminal (that is, the millimeter wave receiver) currently wirelessly connected in the designated tool column GRR1.
- the communication environment information table RXTBL1 sets a pair of MAC (Media Access Control) address, RSSI and MCS (Modification and Coding Scene) for each wireless connection terminal (that is, millimeter wave receiver) that is wirelessly connected to the millimeter wave transmitter 10. The indicated record is saved.
- MAC Media Access Control
- RSSI Modification and Coding Scene
- the position of the icon STA1 is within the user-designated area APR2 (in other words, the connectable area), so that the icon STA1 Is displayed as long as the corresponding wireless connection terminal is connected wirelessly.
- the wireless connection terminal just wirelessly connected to the millimeter wave transmitter 10 is the icon STA2
- the position of the icon STA1 is in an area other than the user-designated area (in other words, a connection prohibited area). Therefore, the display of the icon STA2 is hidden after a certain display period (for example, 5 seconds) or the display update period of the communication area setting screen WD2 (for example, 1 second) has elapsed.
- the setting computer 60 for example, when the wireless connection terminal that has just been wirelessly connected to the millimeter wave transmitter 10 is the icon STA2, the position of the icon STA2 is within the connection prohibition area, but the display of the icon STA2 is continued. Good.
- the user can grasp the number of wirelessly connected terminals (that is, millimeter wave receivers) currently wirelessly connected in the connection prohibited area, and therefore, for example, when there are a certain number, the connection prohibited area is switched to the connectable area. It is possible to dynamically change the settings for this purpose and realize comfortable millimeter-wave communication.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of a communication area setting screen for each of two millimeter wave transmitters in which a part of the connectable area may overlap.
- the area designation field GRP2 in which the rectangular communication area is defined is excerpted from the communication area setting screen WD1 of FIG. 3 or the communication area setting screen WD2 of FIG. Icons indicating two millimeter-wave transmitters (for example, access points AP1 and AP2) having the same configuration as the millimeter-wave transmitter 10 are arranged at the pair of opposite apex portions of the rectangular communication area.
- fan-shaped communication areas AR1 and AR2 can be set in two ways for each of the access points AP1 and AP2.
- the setting computer 60 or the management server 60A having the same hardware configuration as the setting computer 60 has a plurality of management servers 60A on one screen (that is, the area designation field GRP2) in response to the user's operation on the area designation field GRP2 in FIG.
- Each communication area of the access points AP1 and AP2 can be set.
- the management server 60A is communicably connected to, for example, access points AP1 and AP2. Further, although the number of access points is illustrated to be two for the sake of simplification of the following description, it is also possible to set the communication area of each of the three or more access points in the same manner.
- the setting computer 60 or the management server 60A acquires area parameter information in which its own communication area is defined from each of the plurality of access points AP1 and AP2, and holds the information in the memory 63 or the storage 64. Further, the setting computer 60 or the management server 60A holds the position information of each of the plurality of access points AP1 and AP2 in the memory 63 or the storage 64, and the area parameter information and the position of each of the plurality of access points AP1 and AP2. Using the information, the area designation field GRP2 of FIG. 6 is created and displayed on the display 65.
- the setting computer 60 or the management server 60A displays the communication areas of the plurality of access points AP1 and AP2 on one screen (that is, the area designation field GRP2) by the user operation on the area designation field GRP2 in FIG. ) Can be set collectively.
- the overlapping area AR0 is designated as a connectable area by a user operation
- the setting computer 60 or the management server 60A sets the overlapping area AR0 as a connectable area in the area parameter information of each of the plurality of access points AP1 and AP2. Change the settings at once.
- the setting computer 60 or the management server 60A connects the overlapping area AR0 to the connection prohibited area in the area parameter information of each of the plurality of access points AP1 and AP2. Change the settings all at once.
- the connectable area or the connection prohibited area is individually set by the user operation as described with reference to FIG. 3 or 5 in the area excluding the overlapping area AR0. Good. Thereby, the user can intuitively and visually determine the connectable area or the connection prohibited area in the area where each of the plurality of access points AP1 and AP2 is used.
- the setting computer 60 or the management server 60A displays the communication areas of the plurality of access points AP1 and AP2 on one screen (that is, the area designation field GRP2) by the user operation to the area designation field GRP2 in FIG. ) Can be set individually.
- the setting computer 60 or the management server 60A has options (for example, pull-down) for each of the overlapping area AR0 in the communication area AR1 and the overlapping area AR0 in the communication area AR2 to specify either a connectable area or a connection prohibited area. Format choice) is displayed in the area specification field GRP2.
- the setting computer 60 or the management server 60A receives the specified result of the user operation and individually changes the setting of the overlapping area AR0 in the communication area AR1 to the connectable area or the connection prohibited area in the area parameter information of the access points AP1 and AP2.
- the overlapping area AR0 in the communication area AR2 is individually set and changed to a connectable area or a connection prohibited area.
- the connectable area or the connection prohibited area is individually set by the user operation as described with reference to FIG. 3 or 5 in the area excluding the overlapping area AR0. Good.
- the user has a large number of wirelessly connected terminals such as millimeter-wave receivers connected in the overlapping area AR0, for example, in the access points arranged in the places where there are many people and in the places where there are few people.
- (Access point) can be set as a connection prohibited area, and similarly, an access point with few people in the overlapping area AR0 (that is, an access point with a small number of wirelessly connected terminals such as millimeter wave receivers connected) can be set as a connectable area. .. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a bias in the number of wirelessly connected terminals connected to the access point, and the number of connections of the respective access points AP1 and AP2 is leveled to improve the efficiency of wireless communication.
- the millimeter-wave transmitter 10 acquires the distance information indicating the distance to the communication target (for example, the millimeter-wave receivers 30 to 50) in the processor 11, and the setting information including the communicable distance (for example).
- the area parameter information is acquired by the processor 11 and communicated with the communication target by the communication IF circuit 16 and the wireless antenna 17.
- the millimeter wave transmitter 10 acquires the distance information from the millimeter wave transmitter 10 to at least the communication target, and the distance information does not satisfy the communicable distance included in the setting information. In some cases, the connection with the communication target is disconnected.
- the millimeter wave transmitter 10 can comfortably wirelessly communicate with a receiver (for example, a millimeter wave receiver located in the connectable area) that satisfies the setting information set by the user operation, while the user operation. It is possible to suppress wireless connection with a receiver (for example, a millimeter wave receiver located in a connection prohibited area) that satisfies the setting information set by. Therefore, the communication performance expected by the operator of the wireless communication system 1 can be comfortably provided to the user.
- a receiver for example, a millimeter wave receiver located in the connectable area
- the millimeter wave transmitter 10 acquires the direction information indicating the direction to the communication target in the processor 11.
- the setting information further includes the communicable direction.
- the millimeter wave transmitter 10 acquires the direction information, and when the direction information does not match the communicable direction included in the setting information, the connection with the communication target is established. Disconnect.
- the millimeter wave transmitter 10 can perform millimeter wave communication with the millimeter wave receiver in the connectable area specified based on the two information (distance, direction) from the millimeter wave transmitter 10. Furthermore, it is possible to avoid the execution of millimeter wave communication with the millimeter wave receiver in the connection prohibited area specified based on the two pieces of information.
- the millimeter wave transmitter 10 communicates with a communication target via transmission / reception of a radio signal based on beamforming using a frequency in the millimeter wave band.
- the millimeter-wave transmitter 10 is not a form of wireless communication that enables uniform wireless connection over a uniform range (for example, a circular range) from the transmitter as in Wi-fi (registered trademark). Beamforming using distance and orientation enables pinpoint millimeter-wave communication with millimeter-wave receivers within the connectable area according to the user's intentions.
- the millimeter wave transmitter 10 is located in a communicable direction with reference to the millimeter wave transmitter 10 and does not satisfy the communicable distance (for example, from the millimeter wave transmitter 10 to the millimeter wave receiver 40 in FIG. 1).
- a connection is established with a first communication target (for example, millimeter wave receiver 40) located at a distant position, the connection with the first communication target is disconnected.
- the millimeter wave transmitter 10 is located in the same communicable direction with respect to the millimeter wave transmitter 10, satisfies the communicable distance, and has a second distance larger than the first distance described above (for example, millimeter in FIG. 1).
- a connection When a connection is established with a second communication target (for example, millimeter wave receiver 50) located at a distance (distance from the wave transmitter 10 to the millimeter wave receiver 50), the connection with the second communication target is established. Communicate between.
- the millimeter-wave transmitter 10 does not perform millimeter-wave communication with the millimeter-wave receiver 40 located close to itself by beamforming using the two parameters (distance and orientation).
- Millimeter wave communication can be executed with the millimeter wave receiver 50 located far from itself. Therefore, unlike Wi-fi (registered trademark), wireless connection with a receiver located within a uniform distance range does not occur, and wireless connection with an unintended receiver can be avoided. It is possible to realize wireless communication suitable for the intention of the system designer.
- the millimeter wave transmitter 10 calculates and acquires distance information based on the round trip time of the radio signal transmitted and received by the communication IF circuit 16 when establishing a connection with the communication target. As a result, the millimeter wave transmitter 10 can accurately calculate the distance to the communication target.
- the present disclosure provides comfortable wireless communication with a receiver located in a connectable area set by user operation, and suppresses wireless connection with a receiver located in a connection prohibited area set by user operation. It is useful as a device, communication method and communication system.
- Wireless communication system 10 mm wave transmitter 11, 61 Processor 12, 16, 62 Communication IF circuit 13, 63 Memory 14, 64 Storage 15 Wireless control processor 17 Wireless antenna 30, 40, 50 mm wave receiver 60 Setting computer 65 Display AVL, AVL2 Connectable area D1 Millimeter wave transmission control device D2 Millimeter wave antenna device NAVIL1 Connection prohibited area
Landscapes
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Abstract
通信装置は、通信対象との距離を示す距離情報を取得する距離情報取得部と、通信可能距離を含む設定情報を取得する設定情報取得部と、通信対象との間で通信する通信部と、を備える。通信部にて通信対象との間の接続を確立した後、距離情報取得部は、距離情報を取得する。通信部は、距離情報が設定情報に含まれる通信可能距離を満たさない場合に、通信対象との間の接続を切断する。
Description
本開示は、通信装置、通信方法および通信システムに関する。
特許文献1には、無線LAN(Local Area Network)等の第1の無線通信方式によって通信を行う第1の無線通信エリア内に、Bluetooth(登録商標)等の第2の無線通信方式によって第1の無線通信エリアよりも狭い第2の無線通信エリアの無線ネットワークを形成する無線通信システムが開示されている。この無線通信システムでは、第1の無線通信エリア内かつ第2の無線通信エリア内に所定のエリアが形成されている。デバイスは、無線LANおよびBluetooth(登録商標)を利用して通信でき、所定のエリアに進入した際に無線LANに設定されている認証情報、設定情報等のセットアップ情報を取得し、セットアップ情報を用いて無線LANに接続する。デバイスは、Bluetooth(登録商標)から退出した際、無線LANとの間の通信を切断する。つまり、デバイスは、無線LANの第1の無線通信エリアのうち、Bluetooth(登録商標)の第2の無線通信エリアと重複する限定した無線通信エリアで、セットアップ情報を用いて無線LANを介した通信を行える。
本開示は、上述した従来の状況に鑑みて案出され、ユーザ操作により設定される接続可能エリアに位置する受信機との間で無線通信し、ユーザ操作により設定される接続禁止エリアに位置する受信機との無線接続を抑制する通信装置、通信方法および通信システムを提供することを目的とする。
本開示は、通信対象との距離を示す距離情報を取得する距離情報取得部と、通信可能距離を含む設定情報を取得する設定情報取得部と、前記通信対象との間で通信する通信部と、を備え、前記通信部にて前記通信対象との間の接続を確立した後、前記距離情報取得部は、前記距離情報を取得し、前記通信部は、前記距離情報が前記設定情報に含まれる前記通信可能距離を満たさない場合に、前記通信対象との間の接続を切断する、通信装置を提供する。
また、本開示は、通信対象との間の接続を確立した後に、前記通信対象との距離を示す距離情報を取得し、通信可能距離を含む設定情報を取得し、前記距離情報が前記設定情報に含まれる前記通信可能距離を満たさない場合に、前記通信対象との間の接続を切断し、前記距離情報が前記設定情報に含まれる前記通信可能距離を満たす場合に、前記通信対象との間で通信する、通信方法を提供する。
また、本開示は、通信対象との間で通信可能な通信装置と設定端末とが通信可能に接続された通信システムであって、前記通信装置は、通信対象との距離を示す距離情報を取得する距離情報取得部と、前記設定端末により設定された、通信可能距離を含む設定情報を前記設定端末から取得する設定情報取得部と、前記通信対象との間で通信する通信部と、を備え、前記通信部にて前記通信対象との間の接続を確立した後、前記距離情報取得部は、前記距離情報を取得し、前記通信部は、前記距離情報が前記設定情報に含まれる前記通信可能距離を満たさない場合に、前記通信対象との間の接続を切断する、通信システムを提供する。
本開示によれば、ユーザ操作により設定される接続可能エリアに位置する受信機との間で無線通信でき、ユーザ操作により設定される接続禁止エリアに位置する受信機との無線接続を抑制できる。
(本開示に至る経緯)
特許文献1では、Wi-Fi(登録商標)等の無線LANを用いた無線通信が扱われているので、本来的には、送信機は自局からほぼ全方位に一様な距離以内に配置されている受信機との間で通信可能である。ところが、無線LANの使用を念頭にしてアクセスポイント等の送信機の設置事業者が通信可能エリアを設計してアクセスポイントを設置しても、周囲の無線環境の変動に基づく無線伝搬路の変化等によって意図しない受信機が接続されたり、あるいは本来的には接続して欲しい受信機が接続できなかったりする等の弊害があった。このため、設置事業者が想定していた通信性能をユーザ(言い換えると受信機)に提供することができないという課題があった。
特許文献1では、Wi-Fi(登録商標)等の無線LANを用いた無線通信が扱われているので、本来的には、送信機は自局からほぼ全方位に一様な距離以内に配置されている受信機との間で通信可能である。ところが、無線LANの使用を念頭にしてアクセスポイント等の送信機の設置事業者が通信可能エリアを設計してアクセスポイントを設置しても、周囲の無線環境の変動に基づく無線伝搬路の変化等によって意図しない受信機が接続されたり、あるいは本来的には接続して欲しい受信機が接続できなかったりする等の弊害があった。このため、設置事業者が想定していた通信性能をユーザ(言い換えると受信機)に提供することができないという課題があった。
また、大容量のデータサイズを有するデータの高速な無線通信方式として、ミリ波帯(例えば60GHz帯)の周波数を用いた無線通信技術が知られている。ミリ波帯の電波は直進性が高い性質があり、ビームフォーミングの技術を用いることで無線通信エリアを柔軟に拡充できる。このように、ミリ波帯等の高周波数帯の無線通信を用いることでユーザに快適な通信性能を提供することが期待されているが、特許文献1ではこのような考慮はなされていない。
そこで、以下の実施の形態1では、ユーザ操作により設定される接続可能エリアに位置する受信機との間で快適に無線通信し、ユーザ操作により設定される接続禁止エリアに位置する受信機との無線接続を抑制する通信システムの例を説明する。
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る通信装置、通信方法および通信システムを具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る無線通信システム1のシステム構成例を示すブロック図である。通信システムの一例としての無線通信システム1は、ミリ波送信機10と、1台以上のミリ波受信機30,40,50と、設定コンピュータ60とを含む構成である。なお、ミリ波受信機30~50は、無線通信システム1の構成に含まれなくてもよい。無線通信システム1は、例えばオフィス、店舗、複数の店舗が併設されたショッピングモール、あるいは図書館等の公的施設を対象としてシステム設置事業者等により配設される。
図1は、実施の形態1に係る無線通信システム1のシステム構成例を示すブロック図である。通信システムの一例としての無線通信システム1は、ミリ波送信機10と、1台以上のミリ波受信機30,40,50と、設定コンピュータ60とを含む構成である。なお、ミリ波受信機30~50は、無線通信システム1の構成に含まれなくてもよい。無線通信システム1は、例えばオフィス、店舗、複数の店舗が併設されたショッピングモール、あるいは図書館等の公的施設を対象としてシステム設置事業者等により配設される。
通信装置の一例としてのミリ波送信機10は、例えば60GHz帯の高周波数帯の無線資源を用いて、ミリ波受信機30~50との間でデータ通信を実行可能である。また、ミリ波送信機10は、有線(例えば有線LANあるいはシリアル通信)あるいは無線(例えば無線LANあるいはBluetooth(登録商標))を介して設定コンピュータ60との間でデータ通信が可能に接続されている。なお、有線通信には、USB(Universal Serial Bus)ケーブルを介した通信が含まれてよい。以下、ミリ波送信機10と設定コンピュータ60とはLANケーブル等の有線で接続されているとして説明する。ミリ波送信機10および設定コンピュータ60の詳細なハードウェア構成例については、図2を参照して後述する。
ミリ波送信機10は、無線通信システム1の管理者(例えば、システム運営者あるいはシステム管理者。以下同様。)による設定コンピュータ60を用いた設定操作(図3参照)により作成されたエリアパラメータ情報に従い、接続可能エリアAVL1,AVL2内に位置するステーション(例えばミリ波受信機30,50)との間でミリ波通信を行う。
ここで、エリアパラメータ情報とは、例えばミリ波送信機10の位置を原点として距離および方位(方向のことで、後述するセクタID参照)により定められる、接続可能エリアならびに接続禁止エリアの範囲を示す情報と、ミリ波送信機10からの最大の通信可能距離を示す情報と、ミリ波送信機10からの最大の通信可能方向(角度)を示す情報とを含む。エリアパラメータ情報は、(距離,方位)を示す情報のうち少なくとも一方(例えば距離)により接続可能エリアならびに接続禁止エリアを規定する。エリアパラメータ情報は、設定コンピュータ60により生成されてミリ波送信機10に送られる。ミリ波送信機10は、このエリアパラメータ情報に従って、ミリ波通信を行う対象とするミリ波受信機を選別することで、ユーザの意図に沿った無線通信を行うことができる。
一方、ミリ波送信機10は、上述したエリアパラメータ情報に従い、接続禁止エリアNAVL1内に位置するステーション(例えばミリ波受信機40)との間でミリ波通信を行わない。エリアパラメータ情報の作成に関する設定操作の詳細については、図3を参照して後述する。
ここで、接続可能エリアAVL1,AVL2は、ミリ波送信機10がミリ波通信を行うことの許可が設定されたエリア(範囲)を示す。接続禁止エリアNAVL1は、ミリ波送信機10がミリ波通信を行うことの使用禁止が設定されたエリア(範囲)を示す。接続可能エリアAVL1,AVL2および接続禁止エリアNAVL1は、上述したユーザのシステム運営方針あるいは周囲の電波を放射し得る電子機器(図示略)等の障害物の配置位置との関係に従って定義され、その領域を示すエリアパラメータ情報(上述参照)がユーザ操作に従って設定コンピュータ60により作成される。
図1に示すように、ミリ波受信機30は接続可能エリアAVL1内に位置している。ミリ波送信機10は、ミリ波受信機30との間でデータ通信を行うために少なくとも1度は無線接続を確立し、この時にミリ波受信機30の位置を、ミリ波受信機30の距離および方位の算出結果(後述参照)により特定する。従って、ミリ波送信機10は、ミリ波受信機30の距離および方位の算出結果がエリアパラメータ情報の接続可能エリアを満たすと判定して、ミリ波受信機30との間でミリ波通信を行う。
図1に示すように、ミリ波受信機40は接続禁止エリアNAVL1内に位置している。ミリ波送信機10は、ミリ波受信機40との間でデータ通信を行うために少なくとも1度は無線接続を確立し、この時にミリ波受信機40の位置を、ミリ波受信機40の距離および方位の算出結果(後述参照)により特定する。従って、ミリ波送信機10は、ミリ波受信機40の距離および方位の算出結果がエリアパラメータ情報の接続禁止エリアを満たす(接続可能エリアを満たさない)と判定して、ミリ波受信機40との間でミリ波通信を行えない。
図1に示すように、ミリ波受信機50は接続可能エリアAVL2内に位置している。ミリ波送信機10は、ミリ波受信機50との間でデータ通信を行うために少なくとも1度は無線接続を確立し、この時にミリ波受信機50の位置を、ミリ波受信機50の距離および方位の算出結果(後述参照)により特定する。従って、ミリ波送信機10は、ミリ波受信機50の距離および方位の算出結果がエリアパラメータ情報の接続可能エリアを満たすと判定して、ミリ波受信機50との間でミリ波通信を行う。
ここで、接続可能エリアAVL2は接続禁止エリアNAVL1に比べてミリ波送信機10の位置から離れて位置している。しかし、例えば60GHz帯のミリ波通信(送受信)では、ビームフォーミングを用いて任意の距離および方位(つまり、方向を示すセクタID)の通信相手(つまりミリ波受信機)との間でデータ通信を行える。これにより、ミリ波送信機10は、自装置(つまりミリ波送信機10)より手前側(近い側)に位置するミリ波受信機40との間ではミリ波通信を行えないが、例えばミリ波送信機10から見てミリ波受信機40と同一の方向DIR0に存在しながらも自装置(つまりミリ波送信機10)より遠い側に位置するミリ波受信機50との間ではミリ波通信を行うことができる。
図2は、ミリ波送信機10および設定コンピュータ60のそれぞれのハードウェア構成例を示すブロック図である。ミリ波送信機10は、ミリ波送信制御デバイスD1およびミリ波アンテナデバイスD2の別体により構成されているが、ミリ波送信制御デバイスD1およびミリ波アンテナデバイスD2が一体化された構成でもよい。後者の構成の場合には、通信IF回路12と通信IF回路16とは一体化されてよい。以下、ミリ波送信制御デバイスD1とミリ波アンテナデバイスD2とはUSBケーブル等の有線で接続されているとして説明する。
ミリ波送信制御デバイスD1は、プロセッサ11と、通信IF回路12と、メモリ13と、ストレージ14とを含む構成である。
プロセッサ11は、例えばCPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)あるいはFPGA(Field Programmable Gate Array)を用いて構成される。プロセッサ11は、ミリ波送信制御デバイスD1(言い換えると、ミリ波送信機10)の各部の動作を制御する。プロセッサ11は、ミリ波送信制御デバイスD1の制御部として機能し、ミリ波送信制御デバイスD1の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、ミリ波送信制御デバイスD1の各部との間のデータの入出力処理、データの演算(計算)処理およびデータの記憶処理を行う。プロセッサ11は、メモリ13内のROMに記憶されたプログラムの実行に従って動作する。
設定情報取得部の一例としてのプロセッサ11は、ストレージ14に記憶されているエリアパラメータ情報を取得してストレージ14に保存する。また、プロセッサ11は、このエリアパラメータ情報を参照し、通信IF回路12,16を介して無線接続の処理を行った外部の無線接続端末(例えばミリ波受信機30~50)の位置(具体的には、ミリ波送信機10からの距離および方位)を算出して特定する。
距離情報取得部の一例としてのプロセッサ11は、外部の無線接続端末までの距離を、ラウンドトリップ時間(RTT:Round Trip Time)により算出する。なお、プロセッサ11は、外部の無線接続端末までの距離を、RSSI(Received Signal Strength Indicator)等の受信電波強度を用いた所定の換算式により算出してもよい。
方向情報取得部の一例としてのプロセッサ11は、ビームフォーミングにより方位ごとに指向性を走査しながら形成し、外部の無線接続端末から送られた無線信号(電波)の受信電波強度が最も強い方位を、外部の無線接続端末の方位として算出する。なお、外部の無線接続端末の位置(言い換えると、ミリ波送信機10からの距離および方位)の算出例は上述した方法に限定されない。
また例えば、プロセッサ11は、その算出された結果を示す情報(具体的には、距離および方位を示すデータ)とエリアパラメータ情報との比較に基づいて、その外部の無線接続端末との間のミリ波を用いたデータ通信の可否を判定する。
通信部の一例としての通信IF回路12は、ミリ波アンテナデバイスD2を介して外部の無線接続端末(例えばミリ波受信機30~50)との間で無線接続あるいはミリ波を用いたデータ通信(送受信)を行う。また、通信IF回路12は、有線LAN通信あるいはシリアル通信を介して設定コンピュータ60との間でデータ通信(送受信)を行う。なお、図2では図示を簡略化するために、「インターフェース」を「IF」と略記している。
メモリ13は、例えばRAM(Random Access Memory)とROM(Read Only Memory)とを含み、ミリ波送信制御デバイスD1(言い換えると、ミリ波送信機10)の動作の実行に必要なプログラム、動作中にプロセッサ11により生成されたデータあるいは情報を一時的に格納する。RAMは、例えばプロセッサ11の動作時に使用されるワークメモリである。ROMは、例えばプロセッサ11を制御するためのプログラムおよびデータを予め記憶する。
ストレージ14は、例えばHDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリあるいはSSD(Solid State Drive)を用いて構成され、プロセッサ11により取得あるいは生成されたデータを記憶する。例えば、ストレージ14は、設定コンピュータ60により生成されたエリアパラメータ情報のデータを保存している。
ミリ波アンテナデバイスD2は、無線制御プロセッサ15と、通信IF回路16と、無線アンテナ17とを含む構成である。
無線制御プロセッサ15は、例えばCPU、DSPあるいはFPGAを用いて構成される。無線制御プロセッサ15は、ミリ波アンテナデバイスD2(言い換えると、ミリ波送信機10)の各部の動作を制御する。無線制御プロセッサ15は、ミリ波アンテナデバイスD2の制御部として機能し、ミリ波アンテナデバイスD2の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、ミリ波アンテナデバイスD2の各部との間のデータの入出力処理、データの演算(計算)処理およびデータの記憶処理を行う。無線制御プロセッサ15は、ミリ波アンテナデバイスD2に内蔵されたROM(図示略)に記憶されたプログラムの実行に従って動作する。
無線制御プロセッサ15は、プロセッサ11により算出された外部の無線接続端末(例えば接続可能エリアAVL1内に位置するミリ波受信機30)の位置を示す距離および方位を参照して、無線アンテナ17を用いて外部の無線接続端末(例えばミリ波受信機30)の位置に向けてビームフォーミングに基づく指向性を形成してその同一の外部の無線接続端末との間の無線接続を継続する。これにより、ミリ波送信機10は、例えば接続可能エリアAVL1内に位置するミリ波受信機30との間でビームフォーミングに基づくミリ波通信を行うことができる。
無線制御プロセッサ15は、プロセッサ11により算出された外部の無線接続端末(例えば接続禁止エリアNAVL1内に位置するミリ波受信機40)の位置を示す距離および方位を参照して、外部の無線接続端末(例えばミリ波受信機40)との間の無線接続を切断する。これにより、ミリ波送信機10は、例えば接続禁止エリアNAVL1内に位置するミリ波受信機40との間のミリ波通信を行うことを中止できる。なお、ミリ波受信機40が移動可能であって接続禁止エリアNAVL1内から接続可能エリアAVL2内に移動した場合には、ミリ波送信機10は、接続可能エリアAVL2内に移動したミリ波受信機40との間の無線接続を行った後にそのミリ波受信機40との間でミリ波通信を行うことができる。
通信部の一例としての通信IF回路16は、外部の無線接続端末(例えばミリ波受信機30~50)との間で無線接続あるいはミリ波を用いたデータ通信(送受信)を行う。また、通信IF回路16は、通信IF回路12との間でデータ通信(送受信)を行う。
通信部の一例としての無線アンテナ17は、無線制御プロセッサ15の制御の下で所定の距離および方位に指向性を形成し、無線制御プロセッサ15により生成されたミリ波帯の無線信号を送信したり、無線接続中の外部の無線接続端末(例えばミリ波受信機30)から送信された無線信号を受信したりする。
設定端末の一例としての設定コンピュータ60は、プロセッサ61と、通信IF回路62と、メモリ63と、ストレージ64と、ディスプレイ65とを含む構成である。設定コンピュータ60は、例えばユーザ(上述参照)のマウス等(図示略)の外部入力操作を受け付け可能なパーソナルコンピュータを用いて構成される。
プロセッサ61は、例えばCPU、DSPあるいはFPGAを用いて構成される。プロセッサ61は、設定コンピュータ60の各部の動作を制御する。プロセッサ61は、設定コンピュータ60の制御部として機能し、設定コンピュータ60の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、設定コンピュータ60の各部との間のデータの入出力処理、データの演算(計算)処理およびデータの記憶処理を行う。プロセッサ61は、メモリ63内のROMに記憶されたプログラムの実行に従って動作する。
例えば、プロセッサ61は、通信IF回路62が受け付けたユーザ操作により、通信エリア設定画面(図3参照)に指定された接続可能エリアおよび接続禁止エリアのそれぞれの位置(範囲)を示すエリアパラメータ情報を生成し、通信IF回路62を介してエリアパラメータ情報をミリ波送信機10に送る。
通信IF回路62は、ユーザ操作によりマウス等の入力デバイス(図示略)から送られる操作信号を入力してプロセッサ61に送る。また、通信IF回路62は、ミリ波送信機10との間で有線あるいは無線を用いたデータ通信(送受信)を行う。例えば、通信IF回路62は、有線LAN通信あるいはシリアル通信を介してミリ波送信機10との間でデータ通信(送受信)を行う。
メモリ63は、例えばRAMとROMとを含み、設定コンピュータ60の動作の実行に必要なプログラム、動作中にプロセッサ61により生成されたデータあるいは情報を一時的に格納する。RAMは、例えばプロセッサ61の動作時に使用されるワークメモリである。ROMは、例えばプロセッサ61を制御するためのプログラムおよびデータを予め記憶する。
ストレージ64は、例えばHDD、フラッシュメモリあるいはSSDを用いて構成され、プロセッサ61により取得あるいは生成されたデータを記憶する。例えば、ストレージ64は、プロセッサ61により生成されたエリアパラメータ情報のデータを保存している。
ディスプレイ65は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)あるいは有機EL(Electroluminescence)を用いて構成された表示デバイスである。ディスプレイ65は、ユーザ操作により、プロセッサ61から送られた通信エリア設定画面(図3参照)を表示する。
図3は、設定コンピュータ60で表示される通信エリア設定画面の一例を示す図である。通信エリア設定画面WD1は、ユーザ操作により、設定コンピュータ60のディスプレイ65に表示される。通信エリア設定画面WD1は、ミリ波送信機10がミリ波通信を行う対象となるミリ波受信機の位置として許される位置を、距離および方位の2つのパラメータにより指定する。具体的には、通信エリア設定画面WD1は、ミリ波送信機10の通信エリアとなる位置の指定が行われるエリア指定欄GRP1の表示領域と、ユーザ操作による指定をサポートする指定ツール欄GRR1の表示領域とを有する。なお、図3には、2種類のエリア指定欄GRP1が表示されており、タブTB1,TB2の指定により指定されたタブに対応するエリア指定欄GRP1が表示される。図3にはタブTB2に対応するエリア指定欄GRP1が表示されている。
エリア指定欄GRP1は、アイコンIC1により示されるミリ波送信機10の位置を中心(言い換えると、二次元座標系の原点)とした扇形状の通信エリアにおいて、上述した接続可能エリアおよび接続禁止エリアのユーザ操作による指定を受け付ける。接続可能エリアおよび接続禁止エリアは、それぞれ(距離,方位)の2次元座標の形式で指定される。例えば、現在マウス等で選択(指定)されているエリアSEL1内の位置は、現在値データ表示欄DAT1により特定されている(229.9m,-44.1度)として示される。なお、“距離”はミリ波送信機10がミリ波通信可能な距離を示し、図3のエリア指定欄GRP1で設定可能な距離は、例えば最大で264m程度としている。同様に、“方位”はミリ波送信機10が自身の位置から見てビームフォーミングによる指向性を形成可能な範囲(方向)を示し、図3の例では最大で165度程度としている。
扇形状の通信エリアにおいて、アイコンIC1の位置(つまり原点となる中心)から見て、“距離”は、半径方向の長さにより指定可能となる。例えば、半径方向の長さは12マスに区切られており、1マスは22m(=264÷12)を示す。なお、マス目の区切りが示す長さは22mに限定されず、ミリ波送信機10が可能となる送信距離あるいはマス目の数により適宜設定可能である。
扇形状の通信エリアにおいて、“方位”は、計34本の方位線Sc0,Sc1,Sc2,…,Sc31,Sc32,Sc33のうち隣接する2本の方位線により特定される方位(5度間隔)を示すセクタIDにより指定可能となる。なお、“方位”は、アイコンIC1に対応するミリ波送信機10から見て正面方向DIR1が0度となる。例えば、アイコンIC1から見て、隣接する方位線Sc0,Sc1間の方向がセクタID=0として規定され、隣接する方位線Sc1,Sc2間の方向がセクタID=1として規定され、同様にして、隣接する方位線Sc31,Sc32間の方向がセクタID=31として規定され、隣接する方位線Sc32,Sc33間の方向がセクタID=32として規定される。いずれのセクタIDも5度刻みで設けられている。つまり、セクタIDは、ミリ波送信機10の位置からの方位を示すパラメータとなる。
例えば図3では、ユーザ指定エリアAPR1,APR2,APR3,APR4,APR5を示す(距離,方位)が接続可能エリアとしてユーザ操作により指定されることで、設定コンピュータ60は、ユーザ指定エリアAPR1を接続可能エリアとして設定するためのエリアパラメータ情報を生成する。言い換えると、設定コンピュータ60は、ユーザ指定エリアAPR1,APR2,APR3,APR4,APR5以外のエリア(つまり、ユーザ操作により指定されなかったエリア)を接続禁止エリアとして設定するためのエリアパラメータ情報を生成する。
指定ツール欄GRR1は、エリア指定欄GRP1でのユーザの指定操作を補助するための各種のツールのアイコンを表示する。各種のツールのアイコンには、全選択アイコンSA1と、全クリアアイコンCA1と、リセットアイコンRS1と、描画アイコンPC1と、消しゴムアイコンER1と、反映アイコンRFL1とが配置されている。
全選択アイコンSA1は、エリア指定欄GRP1での通信エリアの全エリアを接続可能エリアとして一括選択する場合にユーザ操作により指定される。
全クリアアイコンCA1は、エリア指定欄GRP1での通信エリアの現在選択されているエリアを全てクリアにする場合にユーザ操作により指定される。
リセットアイコンRS1は、エリア指定欄GRP1での通信エリアの直前に1回分の接続可能エリアとしての選択をリセットする場合にユーザ操作により指定される。
描画アイコンPC1は、エリア指定欄GRP1での通信エリアに対して任意のエリアが接続可能エリアとして描画されて選択される際にユーザ操作により指定される。接続可能エリアの候補として選択されたが接続可能エリアとして確定されていないエリア(例えばエリアSEL1)は、例えば確定された接続可能エリア(例えばユーザ指定エリアAPR1)を示す色とは異なる色で識別可能に表示されてよい。
消しゴムアイコンER1は、エリア指定欄GRP1での通信エリアのうちユーザ操作により描画されて選択された接続可能エリアの候補がユーザ操作により削除される際に指定される。接続可能エリアから削除されるエリアの候補(例えばエリアDEL1)は、例えば確定された接続可能エリア(例えばユーザ指定エリアAPR1)および接続可能エリアの候補として選択中のエリア(例えばエリアSEL1)を示す色とは異なる色で識別可能に表示されてよい。
反映アイコンRFL1は、現在接続可能エリアの候補として選択されたエリア(例えばエリアSEL1)、接続可能エリアから削除されるエリアの候補(例えばエリアDEL1)への設定反映を指示する際にユーザ操作により指定される。つまり、現在接続可能エリアの候補として選択されたエリア(例えばエリアSEL1)は、ユーザ操作により反映アイコンRFL1が押下(指定)されて初めてプロセッサ61により確定された接続可能エリアとして設定され、このエリアの範囲を示す(距離,方位)がエリアパラメータ情報に登録される。同様に、接続可能エリアから削除されるエリアの候補(例えばエリアDEL1)は、ユーザ操作により反映アイコンRFL1が押下(指定)されて初めてプロセッサ61により接続可能エリアから除外され、このエリアの範囲を示す(距離,方位)がエリアパラメータ情報から削除される。
次に、実施の形態1に係る無線通信システム1のミリ波送信機10の動作手順例について、図4を参照して説明する。図4は、実施の形態1に係るミリ波送信機10の動作手順例を示すフローチャートである。図4の説明の前提として、設定コンピュータ60によりミリ波送信機10がミリ波通信を許可するミリ波受信機の位置(言い換えると、接続可能エリアのエリアパラメータ情報)は既に生成されてミリ波送信機10において受け取られて設定されている。
図4において、ミリ波送信機10は、無線接続端末(つまりミリ波受信機)との間の無線接続を完了し、その無線接続端末から送られた無線信号を受信する(St1)。ミリ波送信機10は、外部の無線接続端末(例えばミリ波受信機30~50)の位置(具体的には、ミリ波送信機10からの距離および方位)を算出して特定する(St2)。例えば、ミリ波送信機10は、外部の無線接続端末までの距離をラウンドトリップ時間(RTT)により算出し、ビームフォーミングにより方位ごとに指向性を走査して受信電波強度が最も強い方位をその無線接続端末の方位として算出する。
なお、設定コンピュータ60がミリ波送信機10と有線等で接続されて通信エリア設定画面WD2が設定コンピュータ60で表示されている場合(図5参照)、ミリ波送信機10は、ステップSt2で算出された無線接続端末の位置を示すアイコンSTA1あるいはアイコンSTA2の表示指示を設定コンピュータ60に送ってよい(St2a)。設定コンピュータ60は、ミリ波送信機10からの表示指示に基づいて、通信エリア設定画面WD2のエリア指定欄GRP1の扇形状の通信エリア上の対応位置に重畳して表示する。これにより、ユーザは、通信エリア設定画面WD2を目視するだけで無線接続したばかりの無線接続端末(つまりミリ波受信機)の位置を簡易かつ迅速に把握できる。なお、ステップSt2aの処理は省略されてもよい。
ミリ波送信機10は、ステップSt2で算出された(距離,方位)が設定コンピュータ60により生成されたエリアパラメータ情報に含まれるか(言い換えると、ステップSt1で無線接続した無線接続端末が接続可能エリアにいるか否か)を判定する(St3)。ミリ波送信機10は、無線接続端末が接続可能エリアにいないと判定した場合には(St3、YES)、ステップSt1で無線接続した無線接続端末(つまりミリ波受信機)との間の無線接続を切断する(St4)。これにより、ミリ波送信機10は、設定コンピュータ60により生成された接続禁止エリア(例えば接続禁止エリアNAVL1)内に位置いるミリ波受信機(例えばミリ波受信機40)との間でミリ波通信を行うことを回避できる。
一方、無線接続端末が接続可能エリアにいると判定された場合には(St3、NO)、ミリ波送信機10は、接続可能エリア(例えば接続可能エリアAVL1)内に位置するミリ波受信機(例えばミリ波受信機30)との間でミリ波通信用の無線接続を許可すると判定する(St5)。ミリ波送信機10は、接続可能エリア(例えば接続可能エリアAVL1)内に位置するミリ波受信機(例えばミリ波受信機30)との間でミリ波通信を行うまたは継続する(St6)。なお、ステップSt6の後のミリ波送信機10の処理はステップSt1に戻り、無線接続中の無線接続端末が接続可能エリアにいないと判定されるまでステップSt2~ステップSt6までの処理が繰り返される。
図5は、設定コンピュータ60で表示される通信エリア設定画面の他の一例を示す図である。図5の説明において、図3の要素と同一の要素については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。
図5の通信エリア設定画面WD2は、図3の通信エリア設定画面WD1と同様に、ユーザ操作により、設定コンピュータ60のディスプレイ65に表示される。図5の通信エリア設定画面WD2では、設定コンピュータ60は、ミリ波送信機10からの表示指示(ステップSt2a参照)に従い、ミリ波送信機10と無線接続中(ステップSt1参照)の無線接続端末の位置を示すアイコンSTA1あるいはアイコンSTA2を通信エリア設定画面WD2のエリア指定欄GRP1の扇形状の通信エリア上の対応位置に重畳して表示する。さらに、設定コンピュータ60は、現在無線接続中の無線接続端末(つまりミリ波受信機)に関する通信環境情報を示す通信環境情報テーブルRXTBL1を指定ツール欄GRR1内に表示する。
通信環境情報テーブルRXTBL1は、ミリ波送信機10と無線接続中の無線接続端末(つまりミリ波受信機)ごとに、MAC(Media Access Control)アドレス、RSSIおよびMCS(Modulation and Coding Scheme)のペアを示すレコードが保存されている。
設定コンピュータ60は、例えばミリ波送信機10に無線接続したばかりの無線接続端末がアイコンSTA1である場合、アイコンSTA1の位置はユーザ指定エリアAPR2(言い換えると、接続可能エリア)内であるためアイコンSTA1の表示を、対応する無線接続端末が無線接続中である限り継続する。一方、設定コンピュータ60は、例えばミリ波送信機10に無線接続したばかりの無線接続端末がアイコンSTA2である場合、アイコンSTA1の位置はユーザ指定エリアではないエリア(言い換えると、接続禁止エリア)内であるためアイコンSTA2の表示を、一定の表示期間(例えば5秒)あるいは通信エリア設定画面WD2の表示更新期間(例えば1秒)が経過した後に非表示する。
なお、設定コンピュータ60は、例えばミリ波送信機10に無線接続したばかりの無線接続端末がアイコンSTA2である場合、アイコンSTA2の位置は接続禁止エリア内であるがアイコンSTA2の表示を継続してもよい。これにより、ユーザは、現在接続禁止エリア内に無線接続中である無線接続端末(つまりミリ波受信機)の数を把握できるので、例えば一定数いる場合にその接続禁止エリアを接続可能エリアに切り替えるための設定変更を動的に行うことができて快適なミリ波通信の実現が可能となる。
図6は、接続可能エリアの一部が重複し得る2台のミリ波送信機のそれぞれを対象とした通信エリア設定画面の一例を示す図である。図6では、図3の通信エリア設定画面WD1あるいは図5の通信エリア設定画面WD2のうち、矩形状の通信エリアが規定されたエリア指定欄GRP2が抜粋して示されている。矩形状の通信エリアの対向する一対の頂点部分には、ミリ波送信機10と同一の構成を有する2台のミリ波送信機(例えばアクセスポイントAP1,AP2)を示すアイコンが配置されている。それぞれのアクセスポイントAP1,AP2には、同様に扇形状の通信エリアAR1,AR2の設定が2通り可能である。
設定コンピュータ60、あるいは設定コンピュータ60と同一のハードウェア構成を有する管理サーバ60Aは、ユーザによる図6のエリア指定欄GRP2への操作に応じて、1つの画面(つまりエリア指定欄GRP2)で複数のアクセスポイントAP1,AP2のそれぞれの通信エリアを設定することができる。なお上述したように、管理サーバ60Aのハードウェア構成は設定コンピュータ60のハードウェア構成(図2参照)と同一であるため、管理サーバ60Aのハードウェア構成の図示ならびに対応する構成の説明は省略する。管理サーバ60Aは、例えばアクセスポイントAP1,AP2と通信可能に接続されている。また、以下の説明を簡単にするためにアクセスポイントの数は2つを例示するが、3つ以上のアクセスポイントのそれぞれの通信エリアの設定も同様に可能である。
図6に示すように、設定コンピュータ60あるいは管理サーバ60Aは、複数のアクセスポイントAP1,AP2のそれぞれから各自の通信エリアが規定されたエリアパラメータ情報を取得してメモリ63あるいはストレージ64に保持する。また、設定コンピュータ60あるいは管理サーバ60Aは、複数のアクセスポイントAP1,AP2のそれぞれの位置情報をメモリ63あるいはストレージ64に保持しており、複数のアクセスポイントAP1,AP2のそれぞれのエリアパラメータ情報および位置情報を用いて、図6のエリア指定欄GRP2を作成してディスプレイ65に表示する。
第1の設定例では、設定コンピュータ60あるいは管理サーバ60Aは、図6のエリア指定欄GRP2へのユーザ操作により、複数のアクセスポイントAP1,AP2のそれぞれの通信エリアを一画面(つまりエリア指定欄GRP2)で一括設定することができる。例えば、ユーザ操作により重複エリアAR0が接続可能エリアに指定された場合、設定コンピュータ60あるいは管理サーバ60Aは、複数のアクセスポイントAP1,AP2のそれぞれのエリアパラメータ情報において、重複エリアAR0を接続可能エリアに一括して設定変更する。同様に、ユーザ操作により重複エリアAR0が接続禁止エリアに指定された場合、設定コンピュータ60あるいは管理サーバ60Aは、複数のアクセスポイントAP1,AP2のそれぞれのエリアパラメータ情報において、重複エリアAR0を接続禁止エリアに一括して設定変更する。なお、通信エリアAR1,AR2のそれぞれで重複エリアAR0を除くエリア内には、図3あるいは図5を参照して説明したように、ユーザ操作により接続可能エリアあるいは接続禁止エリアが個別に設定されてよい。これにより、ユーザは、複数のアクセスポイントAP1、AP2のそれぞれを使用しているエリア内で直感的かつ視覚的に接続可能エリアあるいは接続禁止エリアを決定することができる。
第2の設定例では、設定コンピュータ60あるいは管理サーバ60Aは、図6のエリア指定欄GRP2へのユーザ操作により、複数のアクセスポイントAP1,AP2のそれぞれの通信エリアを一画面(つまりエリア指定欄GRP2)で個別設定することができる。例えば、設定コンピュータ60あるいは管理サーバ60Aは、通信エリアAR1内の重複エリアAR0、通信エリアAR2内の重複エリアAR0のそれぞれが接続可能エリアあるいは接続禁止エリアのいずれかを指定させるための選択肢(例えばプルダウン形式の選択肢)をエリア指定欄GRP2に表示する。設定コンピュータ60あるいは管理サーバ60Aは、ユーザ操作の指定結果を受け、アクセスポイントAP1,AP2のそれぞれのエリアパラメータ情報において、通信エリアAR1内の重複エリアAR0を接続可能エリアあるいは接続禁止エリアに個別設定変更するとともに、通信エリアAR2内の重複エリアAR0を接続可能エリアあるいは接続禁止エリアに個別設定変更する。なお、通信エリアAR1,AR2のそれぞれで重複エリアAR0を除くエリア内には、図3あるいは図5を参照して説明したように、ユーザ操作により接続可能エリアあるいは接続禁止エリアが個別に設定されてよい。これにより、ユーザは、例えば人が多い場所と少ない場所とにそれぞれ配置されるアクセスポイントにおいて、重複エリアAR0で人が多いアクセスポイント(つまり接続中のミリ波受信機等の無線接続端末数が多いアクセスポイント)を接続禁止エリアと設定でき、同様に、重複エリアAR0で人が少ないアクセスポイント(つまり接続中のミリ波受信機等の無線接続端末数が少ないアクセスポイント)を接続可能エリアと設定できる。従って、アクセスポイントと接続する無線接続端末数の偏りが発生することを抑圧できて、それぞれのアクセスポイントAP1,AP2の接続数が平準化されて無線通信の効率化が図られる。
以上により、実施の形態1に係るミリ波送信機10は、通信対象(例えばミリ波受信機30~50)との距離を示す距離情報をプロセッサ11において取得し、通信可能距離を含む設定情報(例えばエリアパラメータ情報)をプロセッサ11において取得し、通信対象との間で通信IF回路16および無線アンテナ17において通信する。通信対象との間の接続を確立した後、ミリ波送信機10は、ミリ波送信機10から少なくとも通信対象までの距離情報を取得し、距離情報が設定情報に含まれる通信可能距離を満たさない場合に、通信対象との間の接続を切断する。
これにより、ミリ波送信機10は、ユーザ操作により設定される設定情報を満たす受信機(例えば接続可能エリアに位置するミリ波受信機)との間で快適に無線通信でき、一方で、ユーザ操作により設定される設定情報を満たす受信機(例えば接続禁止エリアに位置するミリ波受信機)との無線接続を抑制できる。従って、無線通信システム1の設置事業者が想定していた通信性能を利用者に快適に提供できる。
また、ミリ波送信機10は、通信対象への向きを示す方向情報をプロセッサ11において取得する。設定情報は、通信可能方向をさらに含む。通信対象との間の接続を確立した後、ミリ波送信機10は、方向情報を取得し、方向情報が設定情報に含まれる通信可能方向と一致しない場合に、通信対象との間の接続を切断する。これにより、ミリ波送信機10は、ミリ波送信機10からの(距離,方位)の2つの情報に基づいて特定される接続可能エリア内のミリ波受信機との間でミリ波通信を行え、さらに、同2つの情報に基づいて特定される接続禁止エリア内のミリ波受信機との間でミリ波通信の実行を回避できる。
また、ミリ波送信機10は、ミリ波帯の周波数を用いたビームフォーミングに基づく無線信号の送受を介して通信対象との間で通信する。これにより、ミリ波送信機10は、Wi-fi(登録商標)の様に送信機から一様な範囲(例えば円形状の範囲)にわたって均等に無線接続が可能となる無線通信の形態ではなく、距離および方位を用いたビームフォーミングによりピンポイントにユーザの意図に沿う接続可能エリア内のミリ波受信機との間でミリ波通信できる。
また、ミリ波送信機10は、ミリ波送信機10を基準にして通信可能方向に位置しかつ通信可能距離を満たさない第1距離(例えば図1のミリ波送信機10からミリ波受信機40までの距離)離れた位置に位置する第1の通信対象(例えばミリ波受信機40)との間で接続を確立した場合、第1の通信対象との間の接続を切断する。一方で、ミリ波送信機10は、ミリ波送信機10を基準にして同一の通信可能方向に位置しかつ通信可能距離を満たすとともに上述した第1距離より大きい第2距離(例えば図1のミリ波送信機10からミリ波受信機50までの距離)離れた位置に位置する第2の通信対象(例えばミリ波受信機50)との間で接続を確立した場合、第2の通信対象との間で通信する。これにより、ミリ波送信機10は、(距離,方位)の2つのパラメータを用いたビームフォーミングにより、自身から近くに位置するミリ波受信機40との間でのミリ波通信を実行せずに、自身から遠くに位置するミリ波受信機50との間でミリ波通信を実行できる。従って、Wi-fi(登録商標)のように一律に一様な距離範囲内に位置する受信機とは無線接続してしまうことが発生せず、意図しない受信機との無線接続を回避でき、システム設計事業者の意図に適する無線通信の実現が可能となる。
また、ミリ波送信機10は、通信対象との間での接続の確立に際して通信IF回路16が送受する無線信号のラウンドトリップ時間に基づいて、距離情報を算出して取得する。これにより、ミリ波送信機10は、通信対象までの距離を正確に算出できる。
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
なお、本出願は、2019年12月27日出願の日本特許出願(特願2019-239223)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
本開示は、ユーザ操作により設定される接続可能エリアに位置する受信機との間で快適に無線通信し、ユーザ操作により設定される接続禁止エリアに位置する受信機との無線接続を抑制する通信装置、通信方法および通信システムとして有用である。
1 無線通信システム
10 ミリ波送信機
11、61 プロセッサ
12、16、62 通信IF回路
13、63 メモリ
14、64 ストレージ
15 無線制御プロセッサ
17 無線アンテナ
30、40、50 ミリ波受信機
60 設定コンピュータ
65 ディスプレイ
AVL、AVL2 接続可能エリア
D1 ミリ波送信制御デバイス
D2 ミリ波アンテナデバイス
NAVL1 接続禁止エリア
10 ミリ波送信機
11、61 プロセッサ
12、16、62 通信IF回路
13、63 メモリ
14、64 ストレージ
15 無線制御プロセッサ
17 無線アンテナ
30、40、50 ミリ波受信機
60 設定コンピュータ
65 ディスプレイ
AVL、AVL2 接続可能エリア
D1 ミリ波送信制御デバイス
D2 ミリ波アンテナデバイス
NAVL1 接続禁止エリア
Claims (7)
- 通信対象との距離を示す距離情報を取得する距離情報取得部と、
通信可能距離を含む設定情報を取得する設定情報取得部と、
前記通信対象との間で通信する通信部と、を備え、
前記通信部にて前記通信対象との間の接続を確立した後、前記距離情報取得部は、前記距離情報を取得し、
前記通信部は、前記距離情報が前記設定情報に含まれる前記通信可能距離を満たさない場合に、前記通信対象との間の接続を切断する、
通信装置。 - 前記通信対象への向きを示す方向情報を取得する方向情報取得部、をさらに備え、
前記設定情報は、通信可能方向をさらに含み、
前記通信部にて前記通信対象との間の接続を確立した後、前記方向情報取得部は、前記方向情報を取得し、
前記通信部は、前記方向情報が前記設定情報に含まれる前記通信可能方向と一致しない場合に、前記通信対象との間の接続を切断する、
請求項1に記載の通信装置。 - 前記通信部は、ミリ波帯の周波数を用いたビームフォーミングに基づく無線信号の送受を介して前記通信対象との間で通信する、
請求項1または2に記載の通信装置。 - 前記通信部は、
前記通信装置を基準にして前記通信可能方向に位置しかつ前記通信可能距離を満たさない第1距離離れた位置に位置する第1の通信対象との間で接続を確立した場合、前記第1の通信対象との間の接続を切断し、
前記通信装置を基準にして同一の前記通信可能方向に位置しかつ前記通信可能距離を満たすとともに前記第1距離より大きい第2距離離れた位置に位置する第2の通信対象との間で接続を確立した場合、前記第2の通信対象との間で通信する、
請求項2に記載の通信装置。 - 前記距離情報取得部は、前記通信対象との間での接続の確立に際して前記通信部が送受する無線信号のラウンドトリップ時間に基づいて、前記距離情報を算出して取得する、
請求項1に記載の通信装置。 - 通信対象との間の接続を確立した後に、前記通信対象との距離を示す距離情報を取得し、
通信可能距離を含む設定情報を取得し、
前記距離情報が前記設定情報に含まれる前記通信可能距離を満たさない場合に、前記通信対象との間の接続を切断し、
前記距離情報が前記設定情報に含まれる前記通信可能距離を満たす場合に、前記通信対象との間で通信する、
通信方法。 - 通信対象との間で通信可能な通信装置と設定端末とが通信可能に接続された通信システムであって、
前記通信装置は、
通信対象との距離を示す距離情報を取得する距離情報取得部と、
前記設定端末により設定された、通信可能距離を含む設定情報を前記設定端末から取得する設定情報取得部と、
前記通信対象との間で通信する通信部と、を備え、
前記通信部にて前記通信対象との間の接続を確立した後、前記距離情報取得部は、前記距離情報を取得し、
前記通信部は、前記距離情報が前記設定情報に含まれる前記通信可能距離を満たさない場合に、前記通信対象との間の接続を切断する、
通信システム。
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