WO2024023937A1 - 無線通信システム、無線通信方法、無線通信制御装置 - Google Patents

無線通信システム、無線通信方法、無線通信制御装置 Download PDF

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wireless
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elements
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匡史 岩渕
陸 大宮
拓海 米田
智明 小川
泰司 鷹取
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日本電信電話株式会社
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    • H04W52/02—Power saving arrangements

Definitions

  • the present disclosure relates to a wireless communication system, a wireless communication method, and a wireless communication control device related to Reconfigurable Intelligent Surface (RIS).
  • RIS Reconfigurable Intelligent Surface
  • RIS Reconfigurable Intelligent Surface
  • RIS is a type of reflective plate that reflects radio waves, and because the characteristics of the reflective surface are variable, it is attracting attention as one of the wireless propagation path control technologies. For example, while a normal reflector can only reflect radio waves in a specific direction, RIS can dynamically change the direction in which radio waves are reflected. RIS makes it possible to deliver radio waves to terminals moving in areas beyond line of sight by reflecting radio waves using a sufficiently large reflective surface.
  • Non-Patent Document 1 A typical RIS configuration is shown in Non-Patent Document 1.
  • RIS electrically controls the direction of radio wave reflection. As the reflective surface of the RIS becomes larger, the number of elements required to form the reflective surface increases. As the number of RIS elements increases, power consumption also increases.
  • Non-Patent Document 2 The impact of the application of RIS on the wireless system is described in, for example, Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3.
  • the first objective of the present disclosure is to provide a wireless communication system equipped with an RIS that can reduce power consumption.
  • a second objective of the present disclosure is to provide a wireless communication method using RIS that can reduce power consumption.
  • a third objective of the present disclosure is to provide a wireless communication control device used for controlling RIS that can reduce power consumption.
  • a first aspect of the present disclosure includes a plurality of elements in the reflecting section, adjusts the amount of change in phase with respect to the incident radio wave for each element, and directs the wave toward the wireless terminal device.
  • a wireless radio wave reflecting device that reflects the incident radio waves;
  • a wireless base station that transmits radio waves that are incident on the wireless radio wave reflection device;
  • a wireless communication control device Equipped with The wireless communication control device includes: a process of receiving location information of the wireless terminal device;
  • the radio wave reflection device is driven according to at least one of reception quality by the wireless terminal device of reflected radio waves reflected by the radio wave reflection device and a distance between the radio wave reflection device and the wireless terminal device.
  • a drive element number determination process that determines the number of drive elements; a process of transmitting information on the number of driven elements to the radio wave reflection device; is configured to run It is preferable that the radio wave reflection device is a wireless communication system configured to execute a process of driving the elements based on information on the number of driving elements.
  • the reflecting section includes a plurality of elements, and each element adjusts the amount of change in phase with respect to the incident radio waves incident from the wireless base station, and directs the waves toward the wireless terminal device.
  • a wireless communication method using a wireless radio wave reflecting device that reflects the incident radio waves is a process of receiving location information of the wireless terminal device;
  • the radio wave reflection device is driven according to at least one of reception quality by the wireless terminal device of reflected radio waves reflected by the radio wave reflection device and a distance between the radio wave reflection device and the wireless terminal device.
  • a drive element number determination process that determines the number of drive elements; a process of transmitting information on the number of driven elements to the radio wave reflection device; Run It is preferable that the radio wave reflection device is a wireless communication method that executes a process of driving the elements based on information on the number of driving elements.
  • the reflecting section includes a plurality of elements, and for each element, the amount of change in phase with respect to the incident radio wave is adjusted, and the incident radio wave is reflected toward the wireless terminal device.
  • a wireless communication control device used for controlling a wireless radio wave reflection device, a process of receiving location information of the wireless terminal device; The radio wave reflection device is driven according to at least one of reception quality by the wireless terminal device of reflected radio waves reflected by the radio wave reflection device and a distance between the radio wave reflection device and the wireless terminal device.
  • a drive element number determination process that determines the number of drive elements; a process of transmitting information on the number of driven elements to the radio wave reflection device;
  • the wireless communication control device is configured to perform the following steps.
  • a wireless communication system including a RIS that can reduce power consumption, a wireless communication method using RIS that can reduce power consumption, and a wireless communication system that uses RIS that can reduce power consumption. It is possible to provide a wireless communication control device used for controlling RIS that can reduce the amount of noise.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a conventional RIS according to a comparative example.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a wireless communication system according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a detailed configuration of a wireless communication system according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram comparing the characteristics of reflected radio waves when (a) all of the elements included in the reflecting section of the RIS are driven, and (b) when only some of the elements are driven.
  • FIG. 3 is a flowchart for determining the number of drive elements of an RIS according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a wireless communication system according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • 12 is a flowchart for determining the number of drive elements of an RIS according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a conventional RIS according to a comparative example.
  • the reflecting section 101 reflects the incident radio waves.
  • the reflecting section 101 has a plurality of elements 102, and shifts the phase of the incident radio wave by a necessary amount via the elements 102.
  • the control unit 103 electrically controls all of the elements 102 included in the reflection unit 101 and adjusts the amount of phase change given to the radio waves.
  • the communication unit 104 communicates with an external device and receives data on the amount of phase change to be given to radio waves or data necessary to calculate the amount of phase change. It also outputs the received information to the control unit 103.
  • the power supply section 105 supplies power to each section of the RIS 110.
  • the power supply unit 105 is connected to an external power supply 106 by wire.
  • the external power supply 106 is a commercial power supply or the like.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a wireless communication system according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the reflection unit 211 of the RIS 210 reflects the incident radio wave 260 that has entered from the base station 230. Further, similarly to the comparative example in FIG. 1, the reflecting section 211 has a plurality of elements 212. The reflected radio waves 270 are emitted toward the terminal device 240.
  • the wireless base station (hereinafter referred to as base station) 230 is a wireless base station.
  • the radio waves transmitted from the base station 230 and reaching the reflection section 211 of the RIS 210 are incident radio waves 260 .
  • the wireless terminal device (hereinafter referred to as a terminal device) 240 is a mobile terminal such as a mobile phone, or a fixedly installed sensor terminal.
  • the terminal device 240 receives reflected radio waves 270 emitted from the RIS 210.
  • the wireless communication control device 250 performs calculations necessary to control the RIS 210 and controls the RIS 210.
  • the RIS 210 is controlled by the wireless communication control device 250, and dynamically switches the reflection characteristics of the incident radio wave 260 that has entered from the wireless base station 230.
  • the generated reflected radio wave 270 is emitted toward the terminal device 240.
  • the wireless communication control device 250 may be placed anywhere as long as it can wirelessly communicate with the RIS 210 and the terminal device 240, and may be included within the RIS 210. Alternatively, it may be included in the wireless base station 230 or the wireless terminal 240.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of a wireless communication system according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the wireless communication system 200 includes a RIS 210. Similar to the comparative example in FIG. 1, the RIS 210 includes a reflection section 211, a control section 220, and a communication section 221. Further, the reflecting section 211 includes an element 212.
  • the control unit 220 electrically controls only the necessary number of the elements 212 included in the reflection unit 211 based on information on the number of driving elements calculated by the wireless communication control device 250.
  • the control unit 220 drives only part of the element 212, the effective range 213 of the reflective surface becomes smaller than the range of the reflective unit 211, as in the example of FIG.
  • the control section 220 drives all the elements 212, the effective range 213 of the reflecting surface and the range of the reflecting section 211 become equal.
  • the communication unit 221 receives data such as the calculation result of the number of driving elements calculated by the wireless communication control device 250, and outputs it to the control unit 220.
  • the RIS 210 of this embodiment does not have a power supply unit connected to an external power supply. Instead, it has a power generation section 223 and performs private power generation. Electric power generated by the power generation section 223 is supplied from the power supply section 222 to each section.
  • the RIS 210 of this embodiment reduces power consumption by controlling the number of drive elements, it can operate without relying on external power supply. However, as in the comparative example, it may be connected to an external power supply, and the design may be made in accordance with the usage conditions of the RIS 210.
  • the terminal device 240 includes a sensor section 241 and a communication section 242.
  • the sensor unit 241 acquires position information of the terminal device 240 itself. Specifically, it is acquired using GPS, LiDAR, etc.
  • the sensor unit 241 may measure the received power of radio waves transmitted from the base station 230. In this case, the radio waves detected by the sensor unit 241 are, for example, reflected radio waves 270 reflected from the RIS 210.
  • the communication unit 242 transmits data such as position information of the terminal device 240 itself to the wireless communication control device 250.
  • the wireless communication control device 250 includes an RIS control section 251 and a communication section 252.
  • the RIS control unit 251 calculates the number of driving elements in the RIS 210 based on the position information of the terminal device 240 and outputs it to the communication unit 252.
  • the communication unit 252 transmits information on the number of driving elements of the RIS 210 to the RIS 210.
  • the wireless communication control device 250 calculates the number of driving elements in the RIS 210 based on the position information of the terminal device 240. Based on this information on the number of driven elements, the RIS 210 drives the required number of elements 212.
  • FIG. 4 is a diagram comparing the characteristics of reflected radio waves when (a) all of the elements included in the RIS reflection section are driven, and (b) when only some of them are driven.
  • FIG. 4(a) shows the case where all the elements are driven.
  • the effective range 213 of the reflective surface is equal to the range of the reflective section 211.
  • the reflection gain is large.
  • reflected radio waves 270 with a narrow reflection width and excellent directivity can be generated.
  • power consumption is large.
  • FIG. 4(b) shows a case where only a part of the element is driven. If the effective range 213 of the reflective surface becomes extremely small by limiting the number of elements, the reflection gain will be smaller than when all the elements 212 are driven. However, even if only a part of the element 212 is driven, if a reflection area that can sufficiently reflect the incident radio wave 260 is secured, a reflection gain comparable to that obtained when all the elements are driven can be obtained. Note that the reflection width is wider than in the case where all elements are driven. In terms of power consumption, power consumption can be reduced depending on the limited number of elements 212.
  • FIG. 5 shows (a) a diagram illustrating the number of driving elements of the RIS, which is suitable when the terminal device is located far from the RIS, and (b) a diagram explaining the number of driving elements of the RIS, which is suitable when the terminal device is located close to the RIS. It is a figure explaining the number of elements.
  • FIG. 5(b) there is a case where the terminal device 240 operated by the user is close to the RIS 210.
  • the wavefront of the reflected radio wave 270 expands as it propagates, and the effect of lowering the reception strength at the terminal device 240 is small, so there is no need to increase the reflection gain of the RIS 210 and generate the reflected radio wave 270 with a narrow reflection width. Therefore, in this case, from the viewpoint of reducing power consumption, it is preferable to drive only a part of the element 212.
  • the relationship between the distance between the terminal device 240 and the RIS 210 and the number of drive elements of the RIS shown in FIGS. 5(a) and 5(b) can be said to be suitable from the viewpoint of positioning error of the terminal device.
  • the radio waves may not reach the correct position of the terminal device 240 due to positioning errors.
  • the distance between the RIS 210 and the terminal device 240 is long as shown in FIG. Become.
  • the reflected radio wave 270 with a wide reflection width is generated by driving a part of the element, so that the influence of positioning errors can be suppressed in reception of radio waves at the terminal device 240.
  • the reflected radio waves 270 received by the terminal device 240 can be received. Power consumption can be reduced while maintaining strength.
  • FIG. 6 is a flowchart for determining the number of driving elements of the RIS according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the base station 230 is referred to as a radio wave transmission point 230
  • the terminal device 240 is referred to as a reception point 240.
  • the wireless communication control device 250 starts processing (step 280).
  • the base station 230 and the RIS 210 are at fixed positions at the start of the process, and these positions are known.
  • the position of the terminal device 240 is directly notified from the terminal device 240 to the wireless communication control device 250, or can be estimated from sensor information.
  • the distance d 1 between the transmission point 230 and the RIS 210 is calculated. Furthermore, based on the position information of the terminal device 240, the distance d2 between the RIS 210 and the receiving point 240 is calculated (step 281).
  • a first Fresnel radius r is calculated (step 282).
  • the first Fresnel radius can be determined using the following (Equation 1).
  • ⁇ is the wavelength of the incident radio wave.
  • the first Fresnel radius r is a parameter determined according to two types of distances: the distance d 1 between the transmission point and the RIS 210, and the distance d 2 between the RIS 210 and the reception point, and Represents the size of the area.
  • the first Fresnel radius r becomes small because the effect of spreading radio waves at the position of the RIS 210 is small.
  • the base station 230 and the terminal device 240 are far from the RIS 210, the effect of spreading radio waves at the position of the RIS 210 is large, so the first Fresnel radius r becomes large.
  • the reflection area S of the reflection section 211 is calculated (step 283).
  • the diameter 2r of the circle determined from the first Fresnel radius r is compared with the length L of one side of the reflection section 211 (unit: m, for example). Based on the comparison results, the reflection area S is determined by the following (Equation 2).
  • L ⁇ 2r means that the diameter value of the size of the radio wave area at the position of the RIS 210 is larger than the length L of one side of the reflecting section 211.
  • the reflection area S is made equal to the area L2 of the reflection section 211.
  • L ⁇ 2r means that the diameter value of the size of the radio wave area at the position of the RIS 210 is less than or equal to the length L of one side of the reflecting portion 211.
  • the reflection area S is assumed to be equal to the area ⁇ r 2 determined from the first Fresnel radius.
  • the number N of drive elements in the RIS 210 is determined from the reflection area S (step 284).
  • the number N of drive elements is determined by the following (Equation 3).
  • ⁇ S is the arrangement density of the elements 212 (the unit is, for example, elements/m 2 ).
  • the radio communication control device 250 can generate radio waves at the position of the RIS 210 according to the distance d 1 between the transmission point and the RIS 210 and the distance d 2 between the RIS 210 and the reception point.
  • the size of the area can be estimated.
  • the number of driving elements of the RIS 210 can be determined based on a comparison between the diameter value of the radio wave area and the length L of one side of the reflecting section 211.
  • the element 212 of the reflector 211 of the RIS 210 is Determine the number of drives. Thereby, power consumption can be reduced. By reducing power consumption, the RIS 210 can be operated to improve communication quality over a long period of time even when operating using in-house power generation such as energy harvesting instead of an external power source.
  • the number N of driving elements is determined according to the distance between the base station 230 and the RIS 210 and the distance between the terminal device 240 operated by the user and the RIS 210.
  • the number N of drive elements can be determined only from the distance between the terminal device 240 and the RIS 210. Note that this point is also common to Embodiment 2 below.
  • the processing performed by the wireless communication control device 250 in the present disclosure may be executed by a program using a computer that includes a CPU and a memory and stores a program in the memory.
  • the program may be executed using an integrated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the program may be provided recorded on a storage medium or may be provided through a network. Note that this point is also common to Embodiment 2 below.
  • the RIS 210 described in this embodiment and subsequent embodiments is named a radio wave reflection device.
  • the process for determining the number of drive elements described in this embodiment is named the process for determining the number of drive elements.
  • the drive element number determination process is, for example, a series of processes shown in FIG.
  • FIG. 6 is an example and does not limit the technical scope of the present disclosure.
  • reflection area calculation process is named reflection area calculation process.
  • the reflection area calculation process is, for example, the process performed in step 283.
  • step 283 is an example and does not limit the technical scope of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a wireless communication system according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • the wireless communication system 300 is the same as the first embodiment, but the RIS 210 includes a plurality of reflecting sections 211(1), 211(2), . . . , 211(4).
  • the number of driving elements may be controlled by adjusting the number of reflecting sections 211 to be driven. For example, in the example of FIG. 7, only the reflecting section 211(1) is driven, and the other reflecting sections 211(2), . . . , 211(4) are not used.
  • FIG. 8 is a flowchart for determining the number of RIS drive elements according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • the wireless communication control device 250 starts processing (step 310).
  • the signal-to-noise ratio (hereinafter referred to as SNR) Pr is measured for the received signal of the reflected radio wave 270 at the terminal device 240 (step 312).
  • received power instead of SNR, received power, communication speed, MCS (Modulation and Coding Scheme) index, etc. may be used. These are also measured by the sensor unit 241 of the wireless terminal 240 and notified to the wireless communication control device 250.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • step 313 it is determined whether the measured SNR P r is larger than a preset threshold P th (step 313). If the measured SNR P r is found to be larger than the threshold P th , the current number of drive reflectors 211 satisfies the specified reception power, so the number K of reflectors 211 to be driven remains unchanged. The value is maintained (step 314).
  • the number N of driving elements in the RIS 210 is determined based on the driving number of the reflecting section 211 determined in step 314 (step 315).
  • the number N of driving elements in the RIS 210 is determined by the following (Formula 4), where M is the number of elements 212 included in one reflecting section 211.
  • the number K of the reflecting sections 211 may be output as is.
  • step 316 If the process has proceeded to step 315, the process ends (step 316).
  • step 313 if the SNR Pr measured in step 313 is not found to be greater than the threshold P th , it means that the specified received power has not been achieved.
  • a process is performed to determine whether the number K of reflecting sections 211 currently being driven is equal to the upper limit value Kmax (step 317).
  • step 319 the number N of driving elements in the RIS 210 is determined using (Equation 4) (step 319). After step 319, the process returns to step 312.
  • the number K of the reflecting sections 211 may be output as is.
  • step 317 if it is determined in step 317 that the number K of reflective sections 211 to be driven is equal to the upper limit value K max , all of the reflective sections 211 have already been driven. In this case, processing is further performed to determine whether SNR P r is smaller than the minimum allowable SNR value P min (step 320).
  • the minimum allowable value P min is the minimum SNR at which it can be considered that the terminal device 240 has correctly received the reflected radio wave 270 from the RIS 210, and is a value that is equal to or less than the threshold value P th .
  • step 320 if the SNR Pr is not found to be smaller than the minimum allowable value P min , it means that the minimum SNR has been secured in the terminal device 240. In this case, the number K of reflective sections 211 to be driven is maintained at K max (step 314).
  • the wireless communication control device 250 can determine the number of drive reflectors and the number of drive elements in the RIS 210 based on the reception quality of the reflected radio waves 270 by the terminal device 240.
  • the number of driving reflection units is determined based on the reception quality of the reflected radio waves 270 at the terminal device 240.
  • the number of drive reflectors may be determined depending on the distance between the base station 230 and the RIS 210 and the distance between the terminal device 240 operated by the user and the RIS 210.
  • the number of driving reflection parts may be determined based on at least one of the two criteria, and both criteria may be used simultaneously.
  • the number of driving elements may be determined based on at least one of these two criteria.
  • the number of driven elements can be controlled by adjusting the number of driven reflecting parts 211 in the RIS 210 configured from a plurality of reflecting parts 211. can. Thereby, power consumption of the RIS 210 can be reduced.
  • the method of controlling the number of driven elements by adjusting the number of driven reflecting parts 211 in the RIS 210 including a plurality of reflecting parts 211 has been described.
  • the number of elements to be driven may be controlled within each reflecting section 211.
  • a wireless communication system including the RIS 210 that can reduce power consumption, and a wireless communication method using RIS that can reduce power consumption.
  • a wireless communication control device used for controlling RIS that can reduce power consumption.
  • RIS 101 Conventional RIS 101, 211 Reflection section 102, 212 Element 103, 220 Control section 104, 221 Communication section 105 Power supply section 106 External power supply 200, 300 Wireless communication system 210 RIS 213 Effective range of reflective surface 230 Base station, transmission point 240 Terminal device, reception point 241 Sensor unit 242 Communication unit 250 Wireless communication control device 251 RIS control unit 252 Communication unit 260 Incident radio wave 270 Reflected radio wave

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本開示は、Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｓｕｒｆａｃｅ（ＲＩＳ）に係る無線通信システムに関し、消費電力を低減することができるＲＩＳを備えた無線通信システムの提供を目的とする。本開示の無線通信システムは、無線端末装置に向けて入射電波を反射する無線電波反射装置と、無線電波反射装置に入射する電波を発信する無線基地局と、無線通信制御装置とを備える。無線通信制御装置は、無線端末装置の位置情報を受信する処理と、無線電波反射装置により反射される反射電波の無線端末装置による受信品質、および無線電波反射装置と無線端末装置間の距離の、少なくとも一方に応じて、無線電波反射装置が駆動する駆動素子数を決定する処理と、駆動素子数の情報を無線電波反射装置に送信する処理とを実行するように構成される。無線電波反射装置は、駆動素子数の情報に基づき、素子を駆動する処理を実行するように構成される。

Description

無線通信システム、無線通信方法、無線通信制御装置
　本開示は、Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｓｕｒｆａｃｅ（ＲＩＳ）に係る無線通信システム、無線通信方法、無線通信制御装置に関する。
　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｓｕｒｆａｃｅ（ＲＩＳ）は、電波を反射する反射板の一種であり、反射面の特性が可変であることから、無線伝搬路制御技術の１つとして注目されている。例えば、通常の反射板は特定の方向にしか電波を反射できないのに対し、ＲＩＳは電波の反射方向を動的に切替えることが可能である。ＲＩＳは十分な大きさの反射面を用いて電波を反射することによって、見通し外のエリアを移動する端末へ電波を届けることを可能にする。
　非特許文献１参照には、代表的なＲＩＳの構成が示されている。ＲＩＳは電波の反射方向の制御を電気的に行う。ＲＩＳの反射面が大きくなるほど、反射面を構成するのに必要な素子数が増加する。ＲＩＳの素子数が増えるほど消費電力も増加する。
　ＲＩＳ適用による無線システムへの影響については、たとえば非特許文献２および非特許文献３に記載されている。
"Using Any Surface to Realize a New Paradigm for Wireless Communications", COMMUNICATIONS OF THE ACM, VOL. 61, NO. 11, pp.30-33 (2018). "Wireless Communications Through Reconfigurable Intelligent Surfaces", IEEE Access, vol. 7, pp. 116753-116773 (2019). "Intelligent Reflecting Surface Enhanced Wireless Network via Joint Active and Passive Beamforming", IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS, VOL. 18, NO. 11, pp.5394-5409 (2019).
　従来のＲＩＳは、反射面の大型化に伴い、多数の素子を電気的に制御しなければならず、消費電力が大きいという課題があった。
　本開示は上述の課題を解決するため、消費電力を低減することができるＲＩＳを備えた無線通信システムを提供することを第一の目的とする。
　更に、本開示は、消費電力を低減することができるＲＩＳを用いた無線通信方法を提供することを第二の目的とする。
　更に、本開示は、消費電力を低減することができるＲＩＳの制御に用いる無線通信制御装置を提供することを第三の目的とする。
　本開示の第一の態様は、上記の目的を達成するため、反射部に複数の素子を備え、前記素子ごとに、入射電波に対して位相の変化量の調整を行い、無線端末装置に向けて前記入射電波を反射する無線電波反射装置と、
　前記無線電波反射装置に入射する電波を発信する無線基地局と、
　無線通信制御装置と、
　を備え、
　前記無線通信制御装置は、
　前記無線端末装置の位置情報を受信する処理と、
　前記無線電波反射装置により反射される反射電波の前記無線端末装置による受信品質、および前記無線電波反射装置と前記無線端末装置間の距離の、少なくとも一方に応じて、前記無線電波反射装置が駆動する駆動素子数を決定する駆動素子数決定処理と、
　前記駆動素子数の情報を前記無線電波反射装置に送信する処理と、
　を実行するように構成され、
　前記無線電波反射装置は、前記駆動素子数の情報に基づき、前記素子を駆動する処理を実行するように構成される無線通信システムであることが望ましい。
　また、本開示の第二の態様は、反射部に複数の素子を備え、前記素子ごとに、無線基地局から入射する入射電波に対して位相の変化量の調整を行い、無線端末装置に向けて前記入射電波を反射する無線電波反射装置を用いた無線通信方法であって、
　無線通信制御装置は、
　前記無線端末装置の位置情報を受信する処理と、
　前記無線電波反射装置により反射される反射電波の前記無線端末装置による受信品質、および前記無線電波反射装置と前記無線端末装置間の距離の、少なくとも一方に応じて、前記無線電波反射装置が駆動する駆動素子数を決定する駆動素子数決定処理と、
　前記駆動素子数の情報を前記無線電波反射装置に送信する処理と、
　を実行し、
　前記無線電波反射装置は、前記駆動素子数の情報に基づき、前記素子を駆動する処理を実行する無線通信方法であることが望ましい。
　また、本開示の第三の態様は、反射部に複数の素子を備え、前記素子ごとに、入射電波に対して位相の変化量の調整を行い、無線端末装置に向けて前記入射電波を反射する無線電波反射装置の制御に用いる無線通信制御装置であって、
　前記無線端末装置の位置情報を受信する処理と、
　前記無線電波反射装置により反射される反射電波の前記無線端末装置による受信品質、および前記無線電波反射装置と前記無線端末装置間の距離の、少なくとも一方に応じて、前記無線電波反射装置が駆動する駆動素子数を決定する駆動素子数決定処理と、
　前記駆動素子数の情報を前記無線電波反射装置に送信する処理と、
　を実行するように構成される無線通信制御装置であることが望ましい。
　本開示の第一から第三の態様によれば、消費電力を低減することができるＲＩＳを備えた無線通信システム、および消費電力を低減することができるＲＩＳを用いた無線通信方法、および消費電力を低減することができるＲＩＳの制御に用いる無線通信制御装置を提供することができる。
比較例に係る、従来のＲＩＳの構成を示す図である。 本開示の実施の形態１に係る、無線通信システムを説明する図である。 本開示の実施の形態１に係る、無線通信システムの詳しい構成を示すブロック図である。 （ａ）ＲＩＳの反射部が有する素子の全部を駆動した場合と、（ｂ）一部のみを駆動した場合の、反射電波の特性を比較した図である。 （ａ）端末装置の位置がＲＩＳから遠い場合に好適な、ＲＩＳの駆動素子数を説明する図、および（ｂ）端末装置の位置がＲＩＳから近い場合に好適な、ＲＩＳの駆動素子数を説明する図である。 本開示の実施の形態１に係る、ＲＩＳの駆動素子数を決定するフローチャートである。 本開示の実施の形態２に係る、無線通信システムを説明する図である。 本開示の実施の形態２に係る、ＲＩＳの駆動素子数を決定するフローチャートである。
比較例
　ここではまず、比較例として従来技術について説明する。図１は比較例に係る、従来のＲＩＳの構成を示す図である。従来のＲＩＳ１１０において、反射部１０１は、入射した電波を反射する。反射部１０１は、複数の素子１０２を有し、素子１０２を介して入射電波の位相を必要な量だけずらす。制御部１０３は、反射部１０１が有する素子１０２のすべてに対して電気的な制御を行い、電波に与える位相の変化量を調整する。通信部１０４は外部機器と通信し、電波に与えるべき位相の変化量のデータ、または位相の変化量を算出するために必要なデータを受信する。また、受信した情報を制御部１０３に出力する。電源部１０５は、電力をＲＩＳ１１０の各部へ供給する。電源部１０５は外部電源１０６に有線接続される。外部電源１０６は商用電源等である。
　このように、従来のＲＩＳ１１０においては、反射部１０１が有する素子１０２のすべてに対して電気的な制御を行うために、消費電力が大きかった。
実施の形態１
　図２は、本開示の実施の形態１に係る、無線通信システムを説明する図である。無線通信システム２００において、ＲＩＳ２１０の反射部２１１は基地局２３０から入射した入射電波２６０を反射する。また、図１の比較例と同様に、反射部２１１は複数の素子２１２を有する。反射された反射電波２７０は、端末装置２４０に向けて発せられる。
　無線基地局（以下、基地局と称する）２３０は無線基地局である。基地局２３０から発信され、ＲＩＳ２１０の反射部２１１に到達した電波が、入射電波２６０である。
　無線端末装置（以下、端末装置と称する）２４０は、携帯電話などの移動端末の他、固定設置されたセンサ端末などである。端末装置２４０はＲＩＳ２１０から発せられた反射電波２７０を受信する。
　無線通信制御装置２５０は、ＲＩＳ２１０の制御に必要な計算を行い、ＲＩＳ２１０を制御する。
　このように、無線通信システム２００において、ＲＩＳ２１０は、無線通信制御装置２５０により制御され、無線基地局２３０から入射した入射電波２６０に対して反射特性の動的な切り替えを行う。生成した反射電波２７０は端末装置２４０に向けて発せられる。
　なお、無線通信制御装置２５０は、ＲＩＳ２１０および端末装置２４０と無線通信できる位置であればどこに配置されてもよく、ＲＩＳ２１０内に含まれていてもよい。もしくは無線基地局２３０に含まれていてもよいし、無線端末２４０に含まれていてもよい。
　図３は、本開示の実施の形態１に係る、無線通信システムの詳しい構成を示すブロック図である。無線通信システム２００は、ＲＩＳ２１０を備える。図１の比較例と同様に、ＲＩＳ２１０は反射部２１１、制御部２２０、通信部２２１を有する。また反射部２１１は、素子２１２を備える。
　制御部２２０は、無線通信制御装置２５０にて計算された駆動素子数の情報に基づき、反射部２１１が備える素子２１２のうち、必要な数だけを電気的に制御する。制御部２２０が素子２１２の一部のみを駆動させた場合は、図２の例のように、反射面の有効範囲２１３が、反射部２１１の範囲に比べて小さくなる。一方、制御部２２０が素子２１２をすべて駆動させた場合は、反射面の有効範囲２１３と反射部２１１の範囲は等しくなる。
　通信部２２１は無線通信制御装置２５０にて計算された駆動素子数の計算結果等のデータを受信し、制御部２２０に出力する。
　また、本実施の形態のＲＩＳ２１０は、外部電源に接続された電源部を有しない。代わりに、発電部２２３を有し、自家発電を行う。発電部２２３で発電された電力は給電部２２２から各部へと供給される。
　本実施形態のＲＩＳ２１０は、駆動素子数を制御して消費電力を低減しているため、外部からの電力供給に頼ることなく動作することができる。しかしながら、比較例と同様に外部電源に接続してもよく、ＲＩＳ２１０の使用条件に適した設計をすればよい。
　端末装置２４０は、センサ部２４１と通信部２４２を備える。センサ部２４１は端末装置２４０自身の位置情報を取得する。具体的にはＧＰＳやＬｉＤＡＲ等を用いて取得する。センサ部２４１は基地局２３０から送信される電波の受信電力を測定してもよい。この場合、センサ部２４１が検知する電波は、たとえばＲＩＳ２１０から反射された反射電波２７０である。一方、通信部２４２は、端末装置２４０自身の位置情報等のデータを無線通信制御装置２５０に送信する。
　無線通信制御装置２５０はＲＩＳ制御部２５１と通信部２５２を備える。ＲＩＳ制御部２５１は端末装置２４０の位置情報をもとにＲＩＳ２１０における駆動素子数を計算し、通信部２５２に出力する。通信部２５２はＲＩＳ２１０の駆動素子数の情報をＲＩＳ２１０に送信する。
　以上説明したように、無線通信システム２００において、無線通信制御装置２５０は端末装置２４０の位置情報をもとにＲＩＳ２１０における駆動素子数を計算する。この駆動素子数の情報に基づき、ＲＩＳ２１０は、必要な数の素子２１２を駆動する。
　図４は、（ａ）ＲＩＳの反射部が有する素子の全部を駆動した場合と、（ｂ）一部のみを駆動した場合の、反射電波の特性を比較した図である。まず、図４（ａ）は素子の全部を駆動した場合である。この場合、反射面の有効範囲２１３は反射部２１１の範囲に等しい。また、この場合は、反射面を最大まで使用して入射電波２６０を反射することができるため、反射利得が大きい。さらに、反射幅が狭く指向性に優れた反射電波２７０を生みだすことができる。しかしながら、消費電力は大きい。
　つぎに、図４（ｂ）は素子の一部のみを駆動した場合である。素子数を制限することで反射面の有効範囲２１３が極端に小さくなりすぎる場合は、素子２１２を全部駆動する場合に比べ、反射利得は小さくなる。しかしながら、素子２１２の一部のみを駆動したとしても、入射電波２６０を十分に反射できる反射面積を確保できている場合には、全素子駆動の場合と同程度の反射利得が得られる。なお、反射幅は、全素子駆動の場合と比べて広くなる。消費電力の点では、素子２１２の制限数に応じて、消費電力を低減することができる。
　以上説明したように、ＲＩＳ２１０においては素子２１２の一部のみを駆動することで消費電力を低減することができる。しかしながら、反射利得と反射幅の点においては、全素子駆動に比べ、デメリットが生じる場合もある。
　図５は、（ａ）端末装置の位置がＲＩＳから遠い場合に好適な、ＲＩＳの駆動素子数を説明する図、および（ｂ）端末装置の位置がＲＩＳから近い場合に好適な、ＲＩＳの駆動素子数を説明する図である。
　まず、図５（ａ）のようにユーザが操作する端末装置２４０がＲＩＳ２１０から遠い場合には、反射電波２７０が端末装置２４０まで伝搬するまでに波面が広がり、受信強度が下がる効果が無視できなくなる。そこで、ＲＩＳ２１０の反射利得を大きくし、反射幅が狭く指向性の良い反射電波２７０を生成する必要がある。すなわち、ＲＩＳ２１０が備える全ての素子２１２を駆動するのが好ましいといえる。
　つぎに、図５（ｂ）のようにユーザが操作する端末装置２４０がＲＩＳ２１０から近い場合である。この場合は、伝搬とともに反射電波２７０の波面が広がり、端末装置２４０において受信強度が下がる効果が小さいため、ＲＩＳ２１０の反射利得を大きくし、反射幅の狭い反射電波２７０を生成する必要がない。したがって、この場合は、消費電力低減の観点から、素子２１２の一部のみを駆動するのが好ましい。
　このように、ユーザが操作する端末装置２４０とＲＩＳ２１０間の距離に応じて、好適な駆動数素子を決定することで、図４で説明したような、駆動素子数を制限することによるデメリットを回避できる。
　また、図５（ａ）および（ｂ）に示した、端末装置２４０とＲＩＳ２１０の距離と、ＲＩＳの駆動素子数の関係は、端末装置の測位誤差の観点からも、好適であるといえる。一般に、ＲＩＳ２１０から指向性の良い反射電波２７０を生成すると、測位誤差の影響で、端末装置２４０の正確な位置へと電波が到達しないことがあり得る。しかしながら、図５（ａ）のようにＲＩＳ２１０と端末装置２４０との距離が遠ければ、反射電波２７０が端末装置２４０に到達するまでに波面が広がる効果により、端末装置２４０の測位誤差の影響は小さくなる。
　反対に、図５（ｂ）のようにＲＩＳ２１０と端末装置２４０距離が短い場合は、波面が広がる効果が期待できないため、本来であれば端末装置２４０の測位誤差の影響を受けやすいといえる。しかしながら、本実施の形態では、素子の一部の駆動により反射幅の広い反射電波２７０を生成することから、端末装置２４０における電波の受信において、測位誤差の影響を抑えることができる。
　以上図５を用いて説明したように、ユーザが操作する端末装置２４０とＲＩＳ２１０間の距離に応じでＲＩＳの素子２１２の駆動数を調節することで、端末装置２４０が受信する反射電波２７０の受信強度を確保しながら、消費電力を低減することができる。
　図６は、本開示の実施の形態１に係る、ＲＩＳの駆動素子数を決定するフローチャートである。なお、ここでは基地局２３０を電波の送信点２３０と言い換え、端末装置２４０を受信点２４０と言い換える。まず、無線通信制御装置２５０が、処理を開始する（ステップ２８０）。ここで、処理開始時点において基地局２３０とＲＩＳ２１０は固定された位置にあり、これらの位置は既知であるとする。また、端末装置２４０の位置は、端末装置２４０から無線通信制御装置２５０に直接通知されるか、センサ情報から推定可能であるとする。
　次に、送信点２３０とＲＩＳ２１０間距離ｄ１を算出する。さらに、端末装置２４０の位置情報に基づき、およびＲＩＳ２１０と受信点２４０間距離ｄ２を算出する（ステップ２８１）。
　次に第一フレネル半径ｒを算出する（ステップ２８２）。第一フレネル半径は以下の（式１）で求めることができる。ただし、λは入射電波の波長である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　（式１）において、第一フレネル半径ｒは、送信点とＲＩＳ２１０間距離ｄ１、およびＲＩＳ２１０と受信点間距離ｄ２の２種類の距離に応じて定まるパラメータであり、ＲＩＳ２１０の位置における電波の領域の大きさを表す。
　例えば、基地局２３０および端末装置２４０がＲＩＳ２１０から近い距離にあるときは、ＲＩＳ２１０の位置において電波が広がる効果が小さいため第一フレネル半径ｒは小さくなる。逆に、基地局２３０および端末装置２４０がＲＩＳ２１０から遠い距離にあるときは、ＲＩＳ２１０の位置において電波が広がる効果が大きいため、第一フレネル半径ｒは大きくなる。
　このように、第一フレネル半径ｒを求めることで、送信点とＲＩＳ２１０間距離ｄ１、およびＲＩＳ２１０と受信点間距離ｄ２に応じた、ＲＩＳ２１０の位置における電波の領域の大きさを推定することができる。
　つぎに、反射部２１１の反射面積Ｓを算出する（ステップ２８３）。反射面積Ｓの算出においては、第一フレネル半径ｒから求められる円の直径２ｒと、反射部２１１の１辺の長さＬ（単位は、例えばｍである）との比較を行う。比較結果に基づき、以下の（式２）により反射面積Ｓを求める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　（式２）において、Ｌ＜２ｒとは、ＲＩＳ２１０の位置における電波の領域の大きさの直径値が反射部２１１の１辺の長さＬより大きいことを意味する。この場合は、入射電波２６０を十分に反射するだけの反射面積を確保するため、反射面積Ｓを反射部２１１の面積Ｌ２に等しいとする。
　一方、（式２）において、Ｌ≧２ｒとは、ＲＩＳ２１０の位置における電波の領域の大きさの直径値が、反射部２１１の１辺の長さＬ以下であることを意味する。この場合は、反射面を最大まで使用して反射させる必要がないため、反射面積Ｓは第一フレネル半径から求まる面積πｒ２に等しいとする。
　つぎに、反射面積ＳからＲＩＳ２１０における駆動素子数Ｎを決定する（ステップ２８４）。駆動素子数Ｎは以下の（式３）で求められる。ただし、δＳは素子２１２の配置密度(単位は、例えば個／ｍ２)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　最後に、処理を終了する（ステップ２８５）
　以上説明したように、無線通信制御装置２５０は、第一フレネル半径ｒを求めることで、送信点とＲＩＳ２１０間距離ｄ１、およびＲＩＳ２１０と受信点間距離ｄ２に応じた、ＲＩＳ２１０の位置における電波の領域の大きさを推定することができる。さらに、電波の領域の大きさの直径値と、反射部２１１の１辺の長さＬの比較に基づき、ＲＩＳ２１０の駆動素子数を決定することができる。
　なお、反射部２１１上において、各素子２１２の位置座標が分かっている場合は、ステップ２８３においてＳ＝πｒ２として反射面積Ｓを求めた後に、面積Ｓ＝πｒ２の円の中心を反射部２１１の中心とする処理を追加してもよい。
　以上説明したように、本実施の形態における無線通信システム２００は、基地局２３０とＲＩＳ２１０間距離、およびユーザが操作する端末装置２４０とＲＩＳ２１０間距離に応じて、ＲＩＳ２１０の反射部２１１が備える素子２１２の駆動数を決定する。これにより、消費電力を低減することができる。消費電力を低減することで、外部電源でなく環境発電等の自家発電により運転する場合でも、長期間にわたり通信品質を改善するようにＲＩＳ２１０を運転することができる。
　ここで、本実施形態においては、基地局２３０とＲＩＳ２１０間距離、およびユーザが操作する端末装置２４０とＲＩＳ２１０間距離に応じて、駆動素子数Ｎを決定した。しかしながら、たとえば、基地局２３０とＲＩＳ２１０の距離が近く、ＲＩＳ２１０に到達する入射電波の強度が十分に確保できているなどの場合は、基地局２３０とＲＩＳ２１０間距離を考慮する必要はない。すなわち、この場合は、端末装置２４０とＲＩＳ２１０間距離のみから駆動素子数Ｎを決定することができる。なお、この点については以下の実施の形態２においても共通である。
　また、本開示において無線通信制御装置２５０が行う処理は、ＣＰＵとメモリを備え、メモリにプログラムを格納したコンピュータを用いて、プログラムで実行するようにしてもよい。もしくはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）などの集積回路を用いて、プログラムで実行するようにしてもよい。尚、プログラムは、記憶媒体に記録して提供されてもよいし、ネットワークを通して提供されてもよい。なお、この点は以下の実施の形態２においても共通である。
[請求項で使用する用語との対応]
　本実施形態、およびこれ以降の実施形態で説明するＲＩＳ２１０を、無線電波反射装置と名付ける。
　また、本実施形態で説明した駆動素子数を決定する処理を、駆動素子数決定処理と名付ける。駆動素子数決定処理は、例えば図６に示した一連の処理である。ただし、図６は一例であって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
　また、本実施形態で説明した反射面積の算出処理を反射面積算出処理と名付ける。反射面積算出処理は、例えばステップ２８３で行われる処理である。ただし、ステップ２８３は一例であって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
実施の形態２
　図７は、本開示の実施の形態２に係る、無線通信システムを説明する図である。無線通信システム３００は、実施の形態１と共通であるが、ＲＩＳ２１０は、複数の反射部２１１（１）、２１１（２）、・・・、２１１（４）を備える。
　このように複数の反射部２１１を組み合わせて大きなＲＩＳ２１０を構成する場合は、駆動する反射部２１１の数を調整することにより駆動素子数を制御してもよい。例えば、図７の例においては、反射部２１１（１）のみが駆動し、それ以外の反射部２１１（２）、・・・、２１１（４）は使用していない状態である。
　図８は、本開示の実施の形態２に係る、ＲＩＳの駆動素子数を決定するフローチャートである。まず、無線通信制御装置２５０が、処理を開始する（ステップ３１０）。次に、駆動する反射部２１１の数を表すＫの値をＫ＝１とする（ステップ３１１）。次に、端末装置２４０における反射電波２７０の受信信号に対して、シグナルノイズ比（以下ＳＮＲと称する）Ｐｒを測定する（ステップ３１２）。
　なお、ＳＮＲに代えて、受信電力、通信速度、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｄｉｎｇ　Ｓｃｈｅｍｅ）インデックス等を用いてもよい。これらも無線端末２４０のセンサ部２４１で測定し、無線通信制御装置２５０に通知される。
　さらに、測定したＳＮＲ　Ｐｒがあらかじめ設定した閾値Ｐｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップ３１３）。測定したＳＮＲ　Ｐｒが閾値Ｐｔｈよりも大きいと認められる場合は、現状の反射部２１１の駆動数で規定の受信電力を満たしていることから、駆動する反射部２１１の数Ｋは、そのままの値を維持する（ステップ３１４）。
　つぎに、ステップ３１４において決定された反射部２１１の駆動数をもとに、ＲＩＳ２１０における駆動素子数Ｎを決定する（ステップ３１５）。ＲＩＳ２１０における駆動素子数Ｎは、１つの反射部２１１が備える素子２１２の数をＭとして、以下の（式４）により求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　なお、ステップ３１５において駆動素子数Ｎを決定する代わりに、反射部２１１の数Ｋをそのまま出力してもよい。
　ステップ３１５まで進んだ場合は、処理を終了する（ステップ３１６）。
　一方、ステップ３１３において測定したＳＮＲ　Ｐｒが閾値Ｐｔｈよりも大きいと認められない場合は、規定の受信電力を達成できていないことを意味する。この場合は反射部２１１の数を増やす必要があることから、現在駆動している反射部２１１の数Ｋが、上限値Ｋｍａｘに等しいか否かを判定する処理を行う（ステップ３１７）。上限値Ｋｍａｘに等しいと認められない場合とは、まだ駆動していない反射部２１１が残っている状態である。そこでＫ＝（Ｋ＋１）とし、駆動する反射部２１１の数を１つ増やす（ステップ３１８）。
　つぎに、ステップ３１８において決定された反射部２１１の駆動数Ｋをもとに、（式４）を用いてＲＩＳ２１０における駆動素子数Ｎを決定する（ステップ３１９）。ステップ３１９の後はステップ３１２に戻る。
　なお、ステップ３１９において駆動素子数Ｎを決定する代わりに、反射部２１１の数Ｋをそのまま出力してもよい。
　一方、ステップ３１７において、駆動する反射部２１１の数Ｋが、上限値Ｋｍａｘに等しいと認められる場合は、すべての反射部２１１をすでに駆動している状態である。この場合は、ＳＮＲ　Ｐｒが、ＳＮＲの許容最小値Ｐｍｉｎよりも小さいかを判定する処理をさらに行う（ステップ３２０）。なお、許容最小値Ｐｍｉｎとは端末装置２４０がＲＩＳ２１０からの反射電波２７０を正しく受信したとみなせる最低限度のＳＮＲであり、閾値Ｐｔｈ以下の値である。
　ステップ３２０において、ＳＮＲ　Ｐｒが、許容最小値Ｐｍｉｎよりも小さいとは認められない場合は、端末装置２４０において最低限度のＳＮＲは確保できていることを意味する。この場合は、駆動する反射部２１１の数ＫをＫｍａｘに維持したままにする（ステップ３１４）。
　一方、ＳＮＲ　Ｐｒが、許容最小値Ｐｍｉｎよりも小さいと認められる場合は、ＲＩＳ２１０を使用しても効果がないことを意味する。そこで、反射部２１１をすべてオフにして、ＲＩＳ２１０の使用を中止するため、Ｋ＝０に設定する（ステップ３２１）。この場合は、駆動する反射部２１１の数Ｋを０に維持する（ステップ３１４）。
　以上のフローチャートで説明したように、無線通信制御装置２５０は、端末装置２４０による反射電波２７０の受信品質に基づき、駆動反射部数を決定し、ＲＩＳ２１０における駆動素子数を決定することができる。
　なお、図８の例では、端末装置２４０における反射電波２７０による受信品質に基づき、駆動反射部数を決定した。しかしながら、実施の形態１の図６において説明したように、基地局２３０とＲＩＳ２１０間距離、およびユーザが操作する端末装置２４０とＲＩＳ２１０間距離に応じて、駆動反射部数を決定してもよい。２つの基準の少なくとも一方に基づき駆動反射部数を決定すればよく、両方の基準を同時に使用してもよい。
　同様に、実施の形態１においても、これら２つの基準の少なくとも一方に基づき駆動素子数を決定すればよい。
　以上説明したように、本実施の形態における無線通信システム３００は、複数の反射部２１１から構成されたＲＩＳ２１０において、駆動する反射部２１１の数を調整することにより、駆動素子数を制御することができる。これにより、ＲＩＳ２１０の消費電力を低減することができる。
　なお、本実施形態では、反射部２１１を複数備えるＲＩＳ２１０において、駆動する反射部２１１の数を調整することにより駆動素子数を制御する方法を説明した。しかしながら、実施の形態１の図６において説明したように、各々の反射部２１１内において、駆動する素子数を制御してもよい。
　以上説明したように、本開示によれば、消費電力を低減することができるＲＩＳ２１０を備えた無線通信システム、および消費電力を低減することができるＲＩＳを用いた無線通信方法を提供することができる。さらには、消費電力を低減することができるＲＩＳの制御に用いる無線通信制御装置を提供することができる。
　１１０　従来のＲＩＳ
　１０１、２１１　反射部
　１０２、２１２　素子
　１０３、２２０　制御部
　１０４、２２１　通信部
　１０５　電源部
　１０６　外部電源
　２００、３００　無線通信システム
　２１０　ＲＩＳ
　２１３　反射面の有効範囲
　２３０　基地局、送信点
　２４０　端末装置、受信点
　２４１　センサ部
　２４２　通信部
　２５０　無線通信制御装置
　２５１　ＲＩＳ制御部
　２５２　通信部
　２６０　入射電波
　２７０　反射電波

Claims (7)

  1. 　反射部に複数の素子を備え、前記素子ごとに、入射電波に対して位相の変化量の調整を行い、無線端末装置に向けて前記入射電波を反射する無線電波反射装置と、
    　前記無線電波反射装置に入射する電波を発信する無線基地局と、
    　無線通信制御装置と、
    　を備え、
    　前記無線通信制御装置は、
    　前記無線端末装置の位置情報を受信する処理と、
    　前記無線電波反射装置により反射される反射電波の前記無線端末装置による受信品質、および前記無線電波反射装置と前記無線端末装置間の距離の、少なくとも一方に応じて、前記無線電波反射装置が駆動する駆動素子数を決定する駆動素子数決定処理と、
    　前記駆動素子数の情報を前記無線電波反射装置に送信する処理と、
    　を実行するように構成され、
    　前記無線電波反射装置は、前記駆動素子数の情報に基づき、前記素子を駆動する処理を実行するように構成される無線通信システム。
  2. 　前記無線電波反射装置は、前記反射部を複数備え、
    　前記無線通信制御装置は、
    　前記駆動素子数決定処理においては、駆動反射部数を決定することで前記駆動素子数を決定する処理を含む、請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 　前記無線通信制御装置は、
    　前記駆動素子数決定処理においては、
    　前記無線基地局と前記無線電波反射装置間の距離をｄ１とし、前記無線電波反射装置と前記無線端末装置間の距離をｄ２とし、前記電波の波長をλとして、以下の式で表される第一フレネル半径ｒを求める処理と、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
    　前記第一フレネル半径ｒから推定される、前記無線電波反射装置の位置における前記電波の領域の大きさと、前記反射部の大きさとの比較に基づき、反射面積を算出する反射面積算出処理と、
    　前記反射面積に基づき前記駆動素子数を決定する処理と、
    を実行するように構成される請求項１または２に記載の無線通信システム。
  4. 　前記無線通信制御装置は、
    　前記反射面積算出処理においては、前記無線電波反射装置の位置における前記電波の領域の大きさを２ｒとし、前記反射部の大きさをＬとして、以下の式により前記反射面積を算出する請求項３に記載の無線通信システム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
  5. 　前記無線通信制御装置は、
    　前記駆動素子数決定処理においては、前記受信品質と前記受信品質の閾値との比較に基づき、前記駆動素子数を決定する、請求項１または２に記載の無線通信システム。
  6. 　反射部に複数の素子を備え、前記素子ごとに、無線基地局から入射する入射電波に対して位相の変化量の調整を行い、無線端末装置に向けて前記入射電波を反射する無線電波反射装置を用いた無線通信方法であって、
    　無線通信制御装置は、
    　前記無線端末装置の位置情報を受信する処理と、
    　前記無線電波反射装置により反射される反射電波の前記無線端末装置による受信品質、および前記無線電波反射装置と前記無線端末装置間の距離の、少なくとも一方に応じて、前記無線電波反射装置が駆動する駆動素子数を決定する駆動素子数決定処理と、
    　前記駆動素子数の情報を前記無線電波反射装置に送信する処理と、
    　を実行し、
    　前記無線電波反射装置は、前記駆動素子数の情報に基づき、前記素子を駆動する処理を実行する無線通信方法。
  7. 　反射部に複数の素子を備え、前記素子ごとに、入射電波に対して位相の変化量の調整を行い、無線端末装置に向けて前記入射電波を反射する無線電波反射装置の制御に用いる無線通信制御装置であって、
    　前記無線端末装置の位置情報を受信する処理と、
    　前記無線電波反射装置により反射される反射電波の前記無線端末装置による受信品質、および前記無線電波反射装置と前記無線端末装置間の距離の、少なくとも一方に応じて、前記無線電波反射装置が駆動する駆動素子数を決定する駆動素子数決定処理と、
    　前記駆動素子数の情報を前記無線電波反射装置に送信する処理と、
    　を実行するように構成される無線通信制御装置。
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