JP2004328542A - 無線通信装置および無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】特定小電力無線、固定基地局を必要としない無線通信システムにおいて移動端末間距離を推定する。
【解決手段】端末１において、端末２からの送信信号の受信レベルを受信レベル測定部１３で測定するとともに、データ処理部１７により、上記の送信信号に含まれる端末２の送信レベルを取り出して記憶部１５に記憶しておく。制御部１１が、その送信レベルと受信レベルとの差分値を算出して、記憶部１５に記憶しておく。そして、相対距離推定部１６により差分値に基づいて端末１と端末２との間の相対的距離を推定する。また、端末１からの送信信号の端末２での受信レベルを端末２からの送信信号に含ませておけば、データ処理部１７によってその送信信号から取り出した受信レベルと、端末１の既知の送信レベルとに基づいて相対的距離を推定してもよい。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定基地局を必要としない無線通信システムにおける無線端末間の相対的距離を推定する無線通信装置および無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ＰＨＳ（登録商標）のような固定基地局を有する無線移動体通信システムが普及している。このような無線移動体通信システムにおいては、小さい無線ゾーンの特徴を利用して、固定基地局が有する位置情報データベースを参照することで、移動端末の位置を検出する機能を実現している。この無線移動体通信システムに関して開示した文献としては、例えば、特許文献１（特開平９−２４７７３７号公報）が挙げられる。
【０００３】
図１２は、上記の文献に記載された位置情報検出システムを示している。この位置情報検出システムは、移動端末１０１、基地局１０２ａ〜１０２ｄ、各基地局１０２ａ〜１０２ｄの無線ゾーン１０３ａ〜１０３ｄ、一斉呼び出しエリア１０４、制御局１０５、制御局１０５と各基地局１０２ａ〜１０２ｄとの間の電機通信回線設備１０６ａ〜１０６ｄ、および位置管理局１０９を備えている。基地局１０２ａ〜１０２ｄは、移動端末１０１との間で通話や呼び出しエリアの登録を行う。一斉呼び出しエリア１０４は、複数の無線ゾーン１０３ａ〜１０３ｄで構成されている。基地局識別情報１０７ａ〜１０７ｄは、各基地局１０２ａ〜１０２ｄから発せられる。制御局１０５は、複数の基地局１０２ａ〜１０２ｄの無線ゾーン１０３ａ〜１０３ｄ内に存在する移動端末１０１への回線接続制御を行い、回線１０８で位置管理局１０９と接続される。
【０００４】
移動端末１０１は、基地局１０２ａ〜１０２ｄから周期的に送られてくる基地局識別情報１０７ａ〜１０７ｄを受信すると、制御部により、受信電界強度測定部にて測定した所定閾値を上回る受信電界値と、この受信電界値に該当する基地局識別情報１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃまたは１０７ｄとをデータ対とする位置情報をメモリに格納する。そして、移動端末１０１は、この位置情報が移動端末１０１の位置を特定するために必要な数だけ揃ったときに、基地局１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃまたは１０２ｄのいずれか）に送信する。移動端末１０１から送信された位置情報の信号は、これを受信した基地局１０２から制御局１０５を経由して位置管理局１０９に伝送される。位置管理局１０９は、伝送された信号を復調して得た位置情報を基にデータベースを参照することで、移動端末１０１の位置を判定する。
【０００５】
このようにして、固定基地局を有する無線移動体通信システムにおいては、受信電界強度情報を基に、複数の基地局による位置情報データを解析することで、移動端末の現在位置を特定することが可能である。
【０００６】
一方、特許文献２（特開２００２−７５２５号公報）に開示されるような特定小電力無線、特許文献３（特開平７−２８７６２４号公報）に開示されるようなＩｒＤＡ、特許文献４（特開２００２−５７６５７号公報）に開示されるようなＩＥＥＥ８０２．１１ａ 、特許文献５（特開２００１−３３１４２９号公報）に開示されるようなＩＥＥＥ８０２．１１ｂ 、特許文献６（特開２００２−７２４２号公報）に開示されるようなＢｌｕｅｔｏｏｔｈ （登録商標）といった固定基地局を必要としない無線移動体通信システムにおいても移動端末の位置を検出することが望まれている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２４７７３７号公報（１９９７年０９月１９日公開）
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−７５２５号公報（２００２年０１月１１日公開）
【０００９】
【特許文献３】
特開平７−２８７６２４号公報（１９９５年１０月３１日公開）
【００１０】
【特許文献４】
特開２００２−５７６５７号公報（２００２年０２月２２日公開）
【００１１】
【特許文献５】
特開２００１−３３１４２９号公報（２００１年１１月３０日公開）
【００１２】
【特許文献６】
特開２００２−７２４２号公報（２００２年０１月１１日公開）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような固定基地局を必要としない無線移動体通信システムにおいては、移動端末間の相対的距離を特定することはできない。このため、接続したい他端末が近くにあるにも関わらず大きな送信レベルを有する遠くの他端末と接続してしまったり、同じような送信レベルを有する複数の他端末が同じような相対的距離にあるために接続相手を間違えてしまったり、第三者による意図しない接続により通信データを傍受されてしまったりといった問題の発生する可能性がある。
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、固定基地局を必要としない無線移動体通信システムにおいても、所望の端末と接続できるように、移動端末間の相対的距離を推定することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線通信装置は、上記の課題を解決するために、移動端末から送信された無線信号の受信レベルを取得する受信レベル取得手段と、前記受信レベルに基づいて前記移動端末との間の相対的距離を推定する相対距離推定手段とを備えていることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成では、受信レベル取得手段により、移動端末から送信された無線信号の受信レベルを取得すると、その受信レベルに基づいて、相対距離推定手段により、移動端末との間の相対的距離が推定される。一般に、無線通信における受信電界強度と送信機器から受信機器までの距離との間には、後述するような特定の関係があるので、相対距離推定手段は、その関係を利用して取得した受信レベルに基づいて相対的距離を推定する。
【００１７】
具体的には、複数の移動端末に対して相対的距離を推定する場合、移動端末の種類が異なるために移動端末の送信レベルに相違があれば、受信レベルも送信レベルに応じた値になるため、相対的距離は無線通信装置の受信レベルと移動端末の送信レベルとの相対差に応じた値となる。しかしながら、複数の移動端末に対して相対的距離を推定する場合、移動端末がすべて同じ種類であれば移動端末の送信レベルもすべて同じであるため、相対的距離は受信レベルに応じた値となるので、受信レベルのみで相対的距離の推定が可能になる。
【００１８】
前記の無線通信装置は、前記移動端末の送信レベルを取得する送信レベル取得手段と、前記送信レベルと前記受信レベルとの差分値を算出する差分値算出手段とを備え、前記相対距離推定手段が、前記受信レベルの代わりに前記差分値に基づいて前記移動端末との間の相対的距離を推定することが好ましい。
【００１９】
このような構成では、受信レベル取得手段により、例えば無線信号の受信レベルを測定して取得し、送信レベル取得手段により、例えば無線信号に含まれる移動端末の送信レベルを取り出して取得する。取得した送信レベルと受信レベルとの差分値が差分値算出手段によって算出されると、移動端末との間の相対的距離が、相対距離推定手段によってその差分値に基づいて推定される。
【００２０】
前述のように、複数の移動端末の種類が異なった場合、相対的距離は無線通信装置の受信レベルと移動端末の送信レベルとの相対差に応じた値となる。それゆえ、移動端末の種類が異なっても、相対的距離を推定することができる。
【００２１】
前記の無線通信装置は、前記移動端末へ送信する無線信号にその送信レベルを書き込む送信レベル書込手段を備えていることが好ましい。これにより、無線通信装置が移動端末として機能する場合、相手側の無線通信装置へ送信レベルを送信することができる。相手側の無線通信装置は、受信レベル取得手段によって自身の受信レベルを取得できるので、受信した無線信号から上記のように書き込まれた送信レベルを送信レベル取得手段によって取得することで、これらの送信レベルと受信レベルとを用いて差分値を算出することが可能になる。
【００２２】
また、送信レベル書込手段が自身の識別コードを前記無線信号に書き込むことにより、相手側の無線通信装置では、異なる種類の移動端末が混在する場合、移動端末の種類を容易に識別することができる。
【００２３】
前記の無線通信装置は、前記移動端末へ送信する無線信号にその受信レベルを書き込む受信レベル書込手段を備えていることが好ましい。これにより、無線通信装置が移動端末として機能する場合、相手側の無線移動体通信装からの要求に応じて受信レベルを送信することができる。相手側の無線通信装置は、送信レベル取得手段によって自身の送信レベルを取得できるので、受信した無線信号から上記のように書き込まれた受信レベルを受信レベル取得手段によって取得することで、これらの送信レベルと受信レベルとを用いて差分値を算出することが可能になる。
【００２４】
また、受信レベル書込手段が自身の識別コードを前記無線信号に書き込むことにより、相手側の無線通信装置では、異なる種類の移動端末が混在する場合、移動端末の種類を容易に識別することができる。
【００２５】
前記の無線通信装置は、前記受信レベル取得手段によって取得された受信レベルをソートする受信レベルソート手段を備えていることが好ましい。これにより、受信レベルを大きい順にソートすれば、どの移動端末が最も近いかを容易に判別することができる。あるいは、前記の無線通信装置は、前記差分値算出手段によって算出された差分値をソートする差分値ソート手段を備えていることが好ましい。これにより、差分値を大きい順にソートすれば、どの移動端末が最も近いかを容易に判別することができる。
【００２６】
前記の無線通信装置は、複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、前記受信レベル取得手段によって取得された受信レベルのうち最大の受信レベルを与える移動端末を最も近い移動端末と判別する至近端末判別手段と、判別された最も近い移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末のみを接続するために選択する選択手段とを有していることが好ましい。
【００２７】
このような構成では、受信レベル取得手段によって取得された、複数の同種の移動端末から送信された無線信号を受信したときの受信レベルに基づいて、至近端末判別手段により、最大の受信レベルを与える移動端末が最も近い移動端末であると判別される。すると、選択手段によって、その移動端末について、識別コード取得手段によって取得された識別コードの移動端末のみが選択される。これにより、同種の移動端末のうち最も近い移動端末のみを容易に選択して接続することが可能になる。
【００２８】
前記の無線通信装置は、複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、前記送信レベル取得手段によって取得された送信レベルのうち最大の送信レベルを与える移動端末を判別する至近端末判別手段と、判別された移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末のみを接続するために選択する選択手段とを有していることが好ましい。
【００２９】
このような構成では、送信レベル取得手段によって取得された、複数の同種の移動端末から送信された無線信号に含まれる送信レベルに基づいて、端末判別手段により、最大の送信レベルを与える移動端末が判別される。すると、選択手段によって、その移動端末について、識別コード取得手段によって取得された識別コードの移動端末のみが選択される。これにより、同種の移動端末のうち最大の送信レベルを与える移動端末のみを容易に選択して接続することが可能になる。それゆえ、無線通信装置は、最大の送信レベルを与える移動端末を介して他の端末と通信することができる。したがって、無線通信装置の通信エリアを拡大することが可能になる。
【００３０】
前記の無線通信装置は、複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、前記差分値算出手段によって算出された差分値のうち最小の差分値を与える移動端末を最も近い移動端末と判別する至近端末判別手段と、判別された最も近い移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末のみを接続するために選択する選択手段とを有していることが好ましい。
【００３１】
このような構成では、差分値算出手段によって複数の移動端末について算出された差分値に基づいて、至近端末判別手段により、最小の差分値を与える移動端末が最も近い移動端末であると判別される。すると、選択手段によって、その移動端末について、識別コード取得手段によって取得された識別コードの移動端末のみが選択される。この場合、これにより、同種または異種の移動端末のうち最も近い移動端末のみを容易に選択して接続することが可能になる。
【００３２】
前記の無線通信装置は、複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、前記受信レベル取得手段によって取得された受信レベルのうち所定の閾値を超える受信レベルを与える１以上の移動端末を近い移動端末と判別する近傍端末判別手段と、判別された近傍の移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末を接続するために選択する選択手段とを有していることが好ましい。
【００３３】
このような構成では、受信レベル取得手段によって取得された、複数の同種の移動端末から送信された無線信号を受信したときの受信レベルに基づいて、近傍端末判別手段により、閾値を超える受信レベルを与える移動端末が近い移動端末であると判別される。すると、選択手段によって、その移動端末について、識別コード取得手段によって取得された識別コードの移動端末が選択される。これにより、同種の移動端末のうち無線通信装置から所定距離以内にある近い移動端末を容易に選択して接続することが可能になる。
【００３４】
前記の無線通信装置は、複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、前記送信レベル取得手段によって取得された送信レベルのうち所定の閾値を超える送信レベルを与える１以上の移動端末を判別する端末判別手段と、判別された移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末を接続するために選択する選択手段とを有していることが好ましい。
【００３５】
このような構成では、送信レベル取得手段によって取得された、複数の同種の移動端末から送信された無線信号に含まれる送信レベルに基づいて、端末判別手段により、閾値を超える送信レベルを与える移動端末が判別される。すると、選択手段によって、その移動端末について、識別コード取得手段によって取得された識別コードの移動端末が選択される。これにより、同種の移動端末のうち最大の送信レベルを与える移動端末のみを容易に選択して接続することが可能になる。それゆえ、無線通信装置は、最大の送信レベルを与える移動端末を介して他の端末と通信することができる。したがって、無線通信装置の通信エリアを拡大することが可能になる。
【００３６】
前記の無線通信装置は、複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、前記差分値算出手段によって算出された差分値のうち所定の閾値より小さい差分値を与える１以上の移動端末を近い移動端末と判別する近傍端末判別手段と、判別された近傍の移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末を接続するために選択する選択手段とを有していることが好ましい。
【００３７】
このような構成では、差分値算出手段によって算出された、複数の移動端末についての差分値に基づいて、近傍端末判別手段により、所定の閾値より小さい差分値を与える移動端末が近い移動端末であると判別される。すると、選択手段によって、その移動端末について、識別コード取得手段によって取得された識別コードの移動端末が選択される。これにより、同種または異種の移動端末のうち無線通信装置から所定距離以内にある近い移動端末を容易に選択して接続することが可能になる。
【００３８】
前記の無線通信装置は、前記選択手段によって選択された移動端末のうち、前記相対距離推定手段によって推定された相対的距離が所定距離より小さい位置にある移動端末に送信する無線信号の送信レベルを低下させる送信レベル低下手段を備えていることが好ましい。これにより、無線通信装置と移動端末とが近づいて相対的距離が小さくなった場合、送信レベル低下手段によって、移動端末へ無線信号の送信レベルが低下する。それゆえ、無線通信装置の消費電力を低減することができる。また、通信したい移動端末以外への混信やノイズによる悪影響が軽減したり、意図しない他の端末による通信傍受の危険性を低下させたりすることができる。
【００３９】
あるいは、前記の無線通信装置は、前記選択手段によって選択された移動端末のうち、前記相対距離推定手段によって推定された相対的距離が所定距離より大きい位置にある移動端末に送信する無線信号の送信レベルを上昇させる送信レベル上昇手段を備えていることが好ましい。これにより、無線通信装置と移動端末とが遠ざかって相対的距離が大きくなった場合、送信レベル上昇手段によって、移動端末へ無線信号の送信レベルが上昇する。それゆえ、無線通信装置と移動端末との接続が不意に切断されるという不都合を回避することができる。よって、無線通信装置または／および移動端末が移動している状況においても、両者の接続を常に維持することが可能になる。
【００４０】
前記の無線通信装置は、定期的に無線信号へ送信レベルを書き込むように前記送信レベル書込手段を制御する書込制御手段を備えていることが好ましい。このような構成では、書込制御手段による制御で、送信レベル書込手段が定期的に送信レベルを無線信号に書き込む。これにより、送信レベルを含む無線信号が定期的に送信されるので、その無線信号を受信した無線通信装置は、定期的に相対距離推定手段による相対的距離の推定を行う。それゆえ、無線通信装置は、移動端末の移動を定期的に確認することができる。
【００４１】
あるいは、前記の無線通信装置は、定期的に無線信号へ受信レベルを書き込むように前記受信レベル書込手段を制御する書込制御手段を備えていることが好ましい。このような構成では、書込制御手段による制御で、受信レベル書込手段が定期的に受信レベルを無線信号に書き込む。これにより、受信レベルを含む無線信号が定期的に送信されるので、その無線信号を受信した無線通信装置は、定期的に受信レベル取得手段によって受信レベルを取得して相対距離推定手段による相対的距離の推定を行う。それゆえ、無線通信装置は、移動端末の移動を定期的に確認することができる。
【００４２】
本発明の無線通信装置は、前記の各無線通信装置を複数備えていることを特徴としている。これにより、複数の無線通信装置間で近くにある接続したい無線通信装置を容易に特定することができることができるという効果を奏する。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４４】
図１は、本無体通信システムの概略構成を示している。
【００４５】
図１に示すように、本無線通信システムは、自端末としての端末１と、他端末としての複数の端末２〜５を備えている。
【００４６】
まず、無線通信装置としての端末１について説明する。端末１は、制御部１１と、変復調部１２と、受信レベル測定部１３と、ソート部１４と、記憶部１５と、相対距離推定部１６と、データ処理部１７と、メモリ１８とを有している。
【００４７】
制御部１１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）のような制御回路からなり、上記の各部１２〜１８の動作を制御する。例えば、制御部１１は、各部のオン／オフや同期の維持、各機能ブロック間でのデータの受け渡し制御などを行う。
【００４８】
変復調部１２は、アンテナ１２ａや、図示しない増幅器、ＲＦ部品などの送受信部品を有している。この変復調部１２は、他端末との間での送受信を行うために、制御部１１からの制御信号に基づいて、送信データの変調、受信データの復調、送信切替等を含めた送受信データ処理を行う。
【００４９】
受信レベル取得手段としての受信レベル測定部１３は、変復調部１２を介して受信した端末２〜５からの送信信号の受信レベルを測定する。その測定結果は、制御部１１により記憶部１５に記憶される。
【００５０】
受信レベルソート手段および差分値ソート手段としてのソート部１４は、記憶部１５に記憶されている後述の端末２〜５のＩＤ、受信レベル測定部１３により測定された受信レベル値、端末２〜５から受信したデータ中に格納されている送信レベル値および受信レベル値、ならびに送信レベルと受信レベルとの差分値を、制御部１１より与えられたソートキーに従ってレベルの強度順に並べ換えを行い、その結果を再び記憶部１５に格納する。ソート部１４のソート機能については、後に詳述する。
【００５１】
記憶部１５は、動的に変化する他端末情報を格納する記憶手段であり、端末２〜５（他端末）のＩＤ、変復調部１２により受信した他端末からの送信情報中に格納された“他端末の送信レベル値”および“他端末における受信レベル値”、受信レベル測定部１３が出力する受信レベル値、ソート部１４が処理した結果である自端末および他端末の送信レベル値および受信レベル値、ならびに相対距離推定部１６が推定した結果である相対距離情報を記憶している。また、記憶部１５は端末１の既定の送信レベルも記憶している。これにより、記憶部１５は、送信レベル取得手段として機能する。
【００５２】
ＩＤは、端末２〜５を区別するために、端末２〜５に固有の識別コードである。接続する他端末が１台のみである場合でも、他端末のＩＤを記憶部１５に記憶しておくことにより、携帯電話の電話帳機能のように接続相手端末を特定したり、常に特定の相手端末と接続するようなケースで認証作業を省略あるいは簡略化したりできる。
【００５３】
相対距離推定手段としての相対距離推定部１６は、記憶部１５に格納している受信レベル値および送信レベル値を基に、他端末との間の相対的距離を推定する。一般的に、無線通信における受信電界強度Ｖは、送信機器から受信機器までの距離Ｄとの間で、次式の関係を満たすことが知られている。前述のように、固定基地局を有するシステムにおいては、基地局が、端末の受信電界強度情報を受けることでその端末との距離を測定し、位置データベースを参照して端末位置を特定する仕組みになっている。これにより、受信レベルがわかれば２点間距離を算出することができる。
【００５４】
Ｄ＝Ａ・Ｖ^−Ｂ （Ａ，Ｂは係数）
本無線通信システムにおいて、相対距離推定部１６は、取得した送信レベル値および受信レベル値で得られる前記のレベル差分値または端末１での受信レベル値を電界強度として上式の演算に基づいて他端末との間の相対的距離を推定する。
【００５５】
データ処理部１７は、各種通信プロトコルに準拠した通信データ処理を行う。例えば、端末２〜５に送信するパケットの組み立てや、端末２〜５から送信されてきたパケットから送信データを取り出す処理を行う。このデータ処理部１７は、送信データに含まれる端末２〜５の送信レベル、受信レベルおよびＩＤを取り出すことから、送信レベル取得手段、受信レベル取得手段および識別コード取得手段としての機能を有する。また、データ処理部１７は、端末１から送信する送信データに端末１の送信レベル、受信レベルおよびＩＤを書き込むことから、送信レベル書込手段、受信レベル書込手段および識別コード書込手段としての機能を有する。さらに、差分値算出手段としてのデータ処理部１７は、端末２〜５の送信レベルから受信レベル測定部１３で測定された後述の受信レベルを減算して両レベルの差分値（レベル差分値）を求めて、記憶部１５に記憶させる。
【００５６】
メモリ１８は、制御部１１が各部１２〜１７を制御するためのプログラムや、端末１のＩＤを含む固定データを格納するためにＲＯＭやフラッシュメモリを有している。端末１がイーサネット（登録商標）に接続可能である場合、固定データには、端末１のＭＡＣアドレスを格納している。また、このメモリ１８は、イーサネット（登録商標）におけるＩＰアドレスや通信相手となる端末２〜４のＩＤ情報のような接続の度に変化することのある値を一時的に格納するために、追記可能なフラッシュメモリあるいはＳＲＡＭやＤＲＡＭを有している。
【００５７】
続いて、端末２〜５について説明する。なお、端末３，４，５は、端末２と同じ構成であるので、その詳細については説明を省略する。
【００５８】
端末２は、アンテナ２１、送受信切替スイッチ（図中、ＳＷ）２２と、受信信号強度測定部（図中、ＲＳＳＭ）２３と、受信系処理部２４と、送信系処理部２５と、送信電力増幅用アンプ（図中、ＰＡ）２６と、制御部２７とを有している。端末２において、以下に説明する送信レベルや受信レベルを得るための手段は、ＰＨＳ（登録商標）にすでに実用されている技術である。
【００５９】
送受信切替スイッチ２２は、送信時と受信時とにおいて、アンテナ２１への送信系回路と受信系回路との接続を切り替えるスイッチである。
【００６０】
受信系回路は、受信信号強度測定部２３および受信系処理部２４を含んでいる。受信信号強度測定部（図中、ＲＳＳ）２３は、受信信号を受けて受信電界強度を示す、一般的に受信信号強度表示（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号と呼ばれるＤＣ電圧を出力する。このＤＣ電圧は、受信レベル値を表しており、図示しないＡＤコンバータでデジタル信号に変換して制御部２７に与えられる。受信系処理部２４は、受信信号のパケット（図２参照）から受信データを取り出して制御部２７に送出する。
【００６１】
一方、送信系回路は、送信系処理部２５および送信電力増幅用アンプ２６を含んでいる。送信系処理部２５は、制御部２７からの受信データを変調して送信信号を送受信切替スイッチ２２に出力する。また、送信系処理部２５は、制御部２７からの指示により、上記の受信レベル値に基づいて送信レベル値を決定する。送信電力増幅用アンプ２６は、決定された上記の送信レベル値に送信信号を増幅する。受信レベル値が小さい場合、端末１と端末２との相対距離が遠いので、送信レベル値を大きくする。逆に受信レベル値が大きい場合、端末１と端末２との相対距離が近いので、送信レベル値を小さくする。この処理は、反比例の演算に基づくため、２値の積を一定にする計算式や、内蔵するテーブルの単純な参照により送信レベル値を決定できる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、図１に示すように、端末１と端末２〜５とが異なる構成を有するように説明しているが、端末１〜５が端末１および端末２〜５の機能をすべて有していてもよい。これにより、端末１と端末２〜５とが、要求（例えば接続要求）あるいは指示を発するマスターとしても動作し、マスターからの要求あるいは指示を受けて動作するスレーブとしても動作する。
【００６３】
図２は、端末１と端末２との間で送受信されるパケットを示す図である。レベル値情報として上記の手順により決定された受信レベル値または送信レベル値は、すべてデジタルとして表現される。送信系処理部２５は、図２に示すパケットの組み立てを行い、上記のレベル値情報をパケット中に送信データの１要素として書き込む。
【００６４】
パケットにおいて、ヘッダは複数ビットからなり、パケットの種類やデータの内容を意味する情報を示す。上記の例では、ヘッダには、送信レベル値や受信レベル値を意味するコードが含まれる。また、データ部分には、送信内容、送受信レベルなどの各値が含まれる。
【００６５】
また、パケットには、端末１が端末２の接続を許可するか否かの判断を行うためのＩＤ情報が含まれている。このため、ヘッダにはＩＤ情報であることを示すコードが含まれ、データ部分にはＩＤ情報が含まれる。
【００６６】
ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ）と他のＰＣとが１対１でデータ交換を行う場合、ＩＤにＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを持たせることで、一意の情報とすることができる。これにより、ＰＣを利用した会議システムなどの場合には、その会議に参加するＰＣを特定することができる。
【００６７】
一方、携帯電話やＰＨＳ（登録商標）同士でデータ交換する場合は、電話番号で相手端末を認識することが可能である。過去に一度でも接続した経緯があれば、そのＩＤを、不揮発性メモリに保存しているデータベースを参照することで、過去に接続した相手が特定されるので、許可／拒否の判断をすることができる。
【００６８】
そこで、本無線通信システムにおいても、ＩＤが機器種別コードを含んでおれば、その機器種別コードで相手端末を識別して意図しない機器との接続を回避することもできる。機器種別コードについては、例えば、携帯電話を“００１”，ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ ）を“００２”、ノートＰＣを“００３”というようにコード体系を統一することにより、他端末の種類を特定することができる。また、ＩＤは、機器種別コード以外に、ベンダーコード、バージョン番号、シリアルナンバーなどを含んでいてもよい。
【００６９】
プリンタと複数のＰＣとからなる無線ネットワーク環境では、ＰＣから特定のプリンタへのデータ送信や、あるプリンタが特定のＰＣからのみ印刷を許可するといった使用形態が考えられる。また、固定基地局を有さない本無線通信システムにおいては、基本的にはごく限られた範囲（最大１００ｍ程度）での適用に限定される。そこで、ＩＤ情報の中にユーザーが任意に利用可能な領域を用意すれば、社員コードといった限定的な情報を設定することもできる。これにより、社員が有する端末２のみに対して端末１への接続を許可するといった利用方法が可能になる。
【００７０】
次に、ソート部１４について図３を用いて詳細に説明する。図３は、端末１が端末２〜５の各受信レベル値を受信する概念図を示している。
【００７１】
ソート部１４は、記憶部１５に格納された、端末２〜５のＩＤ、端末１の送信レベルおよび受信レベル、端末２〜５からの受信データに含まれる前述の送信レベルおよび受信レベル、レベル差分値を特定のソートキーに従って順番に並べ換える。ただし、図３および以下の表１ないし表３では、わかりやすくするためにＩＤを端末名として表記している。
【００７２】
レベル差分値Ｄ２〜Ｄ５は、表１に示すように、それぞれ、端末２〜５の送信レベルＳ２〜Ｓ５から端末２〜５の受信レベルＲ２〜Ｒ５（受信レベル測定部１３で測定された値）が減算された結果得られた値である。表１は、端末１が取得した端末２〜５との間のレベル情報（端末１の送信レベル値、受信レベル値、レベル差分値）を示しており、レベル情報を端末名順に並べている。
【００７３】
【表１】

【００７４】
ソート部１４は、上記のレベル情報を特定のソートキーによって並べ換えを行う。表２は、受信レベル値をソートキーとして降順に並べ替えを行った結果を示している。端末２〜５がすべて同じ種類の端末である場合には、送信レベルが同一なので受信レベル値のみでソートを行うことが可能である。この場合、端末２、端末４、端末３、端末５の順に端末１に対する相対位置が遠ざかっていることになる。従って、この場合は、相対的距離推定部１６が受信レベル値のみで端末１に対する端末２〜５との相対的距離を推定できる。
【００７５】
端末２〜５の種類が異なる場合には、別途その種類を端末１に送信することで、端末１は端末２〜５の種類を認識できる。端末２〜５の種類は、前述のように、例えばＩＤに含まれている。
【００７６】
【表２】

【００７７】
また、表３は、レベル差分値をソートキーとして降順に並べ替えを行った結果を示している。この場合のデータは、端末１の送信レベル値と端末２〜５の受信レベル値の差分であるため、端末２〜５の種類に関係がない。従って、この値から、相対的距離推定部１６が端末１に対する端末２〜５の相対的距離を直接推定することが可能である。この場合、端末２、端末４、端末３、端末５の順に相対位置が遠ざかっていることになる。また表２、表３では降順にソートを行った例を示したが、昇順にソート行うことも可能である。
【００７８】
【表３】

【００７９】
以上のように構成される本無線移動体システムの端末１と端末２との間の相対的距離の推定の具体的な処理形態について説明する。ここで、図４，図５は、それぞれ第１，第２の処理形態に係る端末１と端末２との間の相対的距離の推定の概念図である。
【００８０】
第１の処理形態において、端末１（自端末）は、端末２（他端末）からの送信データに含まれる送信レベルを用いて端末２との間の相対的距離を推定する。
【００８１】
図４に示すように、端末１が端末２に送信レベルＳ２の送信を要求することで、端末２は自らの送信レベルＳ２を端末１に向けて送信する。このとき、端末２において、送信系処理部２５は、制御部２７の指示を受けて、送信レベルＳ２を決定し、図２に示すパケットにおける送信データにその送信レベルＳ２を書き込む。
【００８２】
端末１は、その送信レベルＳ２を含む端末２からのパケットを受信すると、データ処理部１７でパケットから送信データを取り出し、制御部１１により、送信データに書き込まれている端末２の送信レベルＳ２を記憶部１５に格納する。また、端末１は、受信の際に受信レベルＲ２を受信レベル測定部１３により測定し、制御部１１の指示によりその測定結果を記憶部１５に格納する。そして、制御部１１の指示に基づく相対距離推定部１６での処理により、記憶部１５に格納された端末２の送信レベルＳ２から受信レベル測定部１３により測定した受信レベルＲ２を減算することでレベル差分値Ｄ２（＝Ｓ２−Ｒ２）を得て、この値を記憶部１５に格納する。例えば、送信レベルＳ２の値が１００であり、受信レベルＲ２の値が８０である場合、レベル差分値Ｄ２は、１００から８０を減算することにより２０という値となる。
【００８３】
相対距離推定部１６は、このレベル差分値Ｄ２に基づいて前述の演算を行うことにより、端末１と端末２との間の相対距離を推定する。
【００８４】
続いて、第２の処理形態において、端末１は、端末２からの送信データに含まれる受信レベル用いて端末２との間の相対的距離を推定する。
【００８５】
図５に示すように、まず、端末１が端末２に受信レベルＳ１の送信を要求する。端末２は、この要求を受けると、端末１からデータを受信した際の受信レベルＲ１を受信信号強度測定部２３で測定し、この受信レベルＲ１を送信系処理部２５で送信データに書き込んで端末１へ向けて送信する。
【００８６】
端末１は、端末２から受信したパケット内のデータに書き込まれている端末２の受信レベルＲ１を記憶部１５に格納する。端末１は、記憶部１５に記憶された既知の送信レベルＳ１から受信レベルＲ１を減算することにより、レベル差分値Ｄ１（＝Ｓ１−Ｒ１）を得て、この値を記憶部１５に格納する。例えば、Ｓ１の値が９０であり、Ｒ１の値が６０である場合、レベル差分値Ｄ１は、９０から６０を減算することにより３０となる。
【００８７】
相対距離推定部１６は、このレベル差分値Ｄ１に基づいて前述の演算を行うことにより、端末１と端末２との間の相対距離を推定する。
【００８８】
また、端末１は、上記のような第１および第２の処理形態に示した一連の手順を近傍の端末２〜５との間で以下のようにして行うことにより、端末２〜５との間の相対的距離を知ることができる。
【００８９】
自端末である端末１は、周辺の他端末である端末２〜５との間の各相対的距離を知りたい場合、例えば、第２の処理形態により周辺の端末２〜５からそれぞれ端末１の送信データに対する受信レベルＲ２〜Ｒ５を受信する。この際、端末１は、前記の表１に示す各種レベル値を得るので、そのうちの例えば受信レベル値Ｒ２〜Ｒ５またはレベル差分値Ｄ２〜Ｄ５をソート部１４により強度順に並べ替えて、それらに基づいて相対距離推定部１６により端末１と端末２〜５との間の相対的距離を推定する。また、ソートを行うことによって、他端末の自端末から近い順が特定されるので、後述するように、自端末に対する接続の許可を、自端末からより近い他端末に優先して与えることを容易にすることができる。
【００９０】
なお、相対距離推定部１６による相対的距離の推定は、上記のようにソート後の値について行ってもよいし、ソートをしない値について行ってもよい。ただし、ソートをしない場合、上記のようなソートによる効果は得られないのは勿論である。
【００９１】
ここで、本無線通信システムにおける受信レベルの確認手順あるいはレベル差分値の確認手順について説明する。その確認手順は、基本的には接続開始手順の中で行われる。一般的には、接続を行う際に接続しようとする他端末との接続可能性が問題であり、一度接続してしまえば、特定小電力無線、ＩｒＤＡ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ 、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ 、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ （登録商標）などの固定基地局を必要としない無線移動体通信システムは、せいぜい歩行程度の移動速度を前提としたシステムであるため、高速移動による不意の切断は起こり得ないからである。
【００９２】
ここでは、前述の第１の処理形態（図４）における送信レベルの確認手順について図６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００９３】
この確認手順を実施するために、接続要求端末の確認および接続許可端末の選択という２つの手順を用意する。接続要求端末の確認手順では、初期化においてアクセスを試みる端末あるいはアクセス要求のある端末の数がわかるので、これをｎとする。
【００９４】
まず、自端末（端末１）において、制御部１１で、アクセス端末数をカウントするためにカウンター値ｋを０に初期化し（Ｓ１）、カウンター値を１つインクリメントする（Ｓ２）。自端末は、他端末（端末２，３，４または５）への接続要求または他端末からの接続要求が発生すると（Ｓ３）、接続しようとする他端末に対して送信レベルデータを送信するように要求信号を送信する（Ｓ４）。自端末は、その要求に応じて他端末から送信されてきたＩＤ情報および送信レベルデータを受信すると（Ｓ５）、各他端末からの送信レベルデータをソート部１４によりソートする（Ｓ６）。自端末は、この一連の処理をカウンター値がｎになるまで行う（Ｓ７）。上記の手順により、アクセス要求端末のすべてのＩＤおよび送信レベルを認識することができる。
【００９５】
なお、上記の手順では、Ｓ２の処理をＳ３〜Ｓ６の処理の前に行っているが、この処理後に行う手順をとってもよい。
【００９６】
Ｓ７の処理でカウンター値がｎになると、接続を許可する他端末を設定するための手順を実行する（Ｓ８）。この手順では、まず、制御部１１において、接続許可端末数ｍをカウントするためにカウンター値ｋを０に初期化する（Ｓ９）。制御部１１では、カウンター値を１つインクリメントし（Ｓ１０）、他端末から取得したＩＤデータを解析することで、その他端末が接続を許可する端末であるか否かを判断する（Ｓ１１）。制御部１１は、Ｓ１１の処理をアクセスのあったすべての端末について行い（Ｓ１２）、接続許可を与えるすべての端末を特定する。この処理が完了した後に、接続許可を与えた端末との間で接続のための手順を実施する。
【００９７】
なお、上記の手順では、Ｓ１０の処理をＳ１１の処理の前に行っているが、Ｓ１０の処理をＳ１１の処理後に行う手順をとってもよい。また、上記の手順では、ｍ個の他端末に接続許可を与えた後に、それらの他端末との間で接続処理を実行するが、１つの他端末に対する接続許可処理の実行直後に該当他端末との接続処理を実行し、その後に別の他端末の接続許可設定手続きに移行してもよい。
【００９８】
続いて、前述の第２の処理形態（図５）における受信レベルの確認手順について図７のフローチャートを参照しながら説明する。
【００９９】
この確認手順を実施するために、接続要求端末の確認および接続許可端末の選択という２つの手順を用意する。接続要求端末の確認手順では、初期化においてアクセスを試みる端末あるいはアクセス要求のある端末の数がわかるので、これをｎとする。
【０１００】
まず、自端末（端末１）において、制御部１１で、アクセス端末数をカウントするためにカウンター値ｋを０に初期化し（Ｓ２１）、カウンター値を１つインクリメントする（Ｓ２２）。自端末は、他端末（端末２，３，４または５）への接続要求または他端末からの接続要求が発生すると（Ｓ２３）、接続しようとする他端末に対して受信レベルデータを送信するように要求信号を送信する（Ｓ２４）。自端末は、その要求に応じて他端末から送信されてきたＩＤ情報および受信レベルデータを受信すると（Ｓ２５）、各他端末からの受信レベルデータをソート部１４によりソートする（Ｓ２６）。自端末は、この一連の処理をカウンター値がｎになるまで行う（Ｓ２７）。上記の手順により、アクセス要求端末のすべてのＩＤおよび受信レベルを認識することができる。
【０１０１】
なお、上記の手順では、Ｓ２２の処理をＳ２３〜Ｓ２６の処理の前に行っているが、Ｓ２３〜Ｓ２６の処理後に行う手順をとってもよい。
【０１０２】
Ｓ２７の処理でカウンター値がｎになると、接続を許可する他端末を設定するための手順を実行する（Ｓ２８）。この手順では、まず、制御部１１において、接続許可端末数ｍをカウントするためにカウンター値ｋを０に初期化する（Ｓ２９）。制御部１１では、カウンター値を１つインクリメントし（Ｓ３０）、他端末から取得したＩＤデータを解析することで、その他端末が接続を許可する端末であるか否かを判断する（Ｓ３１）。制御部１１は、Ｓ３１の処理をアクセスのあったすべての端末について行い（Ｓ３２）、接続許可を与えるすべての端末を特定する。この処理が完了した後に、接続許可を与えた端末との間で接続のための手順を実施する。
【０１０３】
なお、上記の手順では、Ｓ３０の処理をＳ３１の処理の前に行っているが、Ｓ３０の処理をＳ３１の処理後に行う手順をとってもよい。また、上記の手順では、ｍ個の他端末に接続許可を与えた後に、それらの他端末との間で接続処理を実行するが、１つの他端末に対する接続許可処理の実行直後に該当他端末との接続処理を実行し、その後に別の他端末の接続許可設定手続きに移行してもよい。
【０１０４】
引き続き、前述の図１の処理形態（図４）または第２の処理形態（図５）におけるレベル差分値の確認手順について図８のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１０５】
この確認手順を実施するために、接続要求端末の確認および接続許可端末の選択という２つの手順を用意する。接続要求端末の確認手順では、初期化においてアクセスを試みる端末あるいはアクセス要求のある端末の数がわかるので、これをｎとする。
【０１０６】
まず、自端末（端末１）において、制御部１１で、アクセス端末数をカウントするためにカウンター値ｋを０に初期化し（Ｓ４１）、カウンター値を１つインクリメントする（Ｓ４２）。自端末は、他端末（端末２，３，４または５）への接続要求または他端末からの接続要求が発生すると（Ｓ４３）、接続しようとする他端末に対して受信レベルデータを送信するように要求信号を送信する（Ｓ４４）。自端末は、その要求に応じて他端末から送信されてきたＩＤ情報および受信レベルデータを受信すると（Ｓ４５）、処理部１１で、前述のようにして自端末の送信レベルと他端末の受信レベルとでレベル差分値を算出し（Ｓ４６）、ソート部１４でそのレベル差分値をソートする（Ｓ４７）。自端末は、この一連の処理をカウンター値がｎになるまで行う（Ｓ４８）。上記の手順により、アクセス要求端末のすべてについての差分レベル値を認識することができる。
【０１０７】
なお、上記の手順では、Ｓ４２の処理をＳ４３〜Ｓ４７の処理の前に行っているが、Ｓ４２の処理をＳ４３〜Ｓ４７の処理後に行う手順をとってもよい。
【０１０８】
Ｓ４８の処理でカウンター値がｎになると、接続を許可する他端末を設定するための手順を実行する（Ｓ４９）。この手順では、まず、制御部１１において、接続許可端末数ｍをカウントするためにカウンター値ｋを０に初期化する（Ｓ５０）。制御部１１では、カウンター値を１つインクリメントし（Ｓ５１）、他端末から取得したＩＤデータを解析することで、その他端末が接続を許可する端末であるか否かを判断する（Ｓ５２）。制御部１１は、Ｓ５２の処理をアクセスのあったすべての端末について行い（Ｓ５３）、接続許可を与えるすべての端末を特定する。この処理が完了した後に、接続許可を与えた端末との間で接続のための手順を実施する。
【０１０９】
なお、上記の手順では、Ｓ５１の処理をＳ５２の処理の前に行っているが、Ｓ５１の処理をＳ５２の処理後に行う手順をとってもよい。また、上記の手順では、ｍ個の他端末に接続許可を与えた後に、それらの他端末との間で接続処理を実行するが、１つの他端末に対する接続許可処理の実行直後に該当他端末との接続処理を実行し、その後に別の他端末の接続許可設定手続きに移行してもよい。
【０１１０】
上記のレベル差分値の確認手順については、第２の処理形態の場合を説明したが、それに加えて、他端末から送信された他端末の送信レベルを用いる第１の処理形態の方法を利用してもよいものとする。
【０１１１】
自端末は、レベル差分値のソートにより、レベル差分値が最小となる他端末が最も近い相対位置にある他端末であると認識するので、その他端末のみとの通信を許可することができる。この場合、通常は各他端末が自端末から近い距離にあることから、接続を望まない他端末からのアクセスを遮断し不正アクセスを避けることが可能になる。また、受信レベル値から相対距離を推定し、一定の閾値より近い端末のみとの通信を許可することで、近傍に存在する特定のグループに限定したアクセスも可能となる。
【０１１２】
ここで、上記の接続許可を実現する方法について詳細に説明する。
【０１１３】
特定の１つの端末にのみ接続許可を与える方法としては、次の２つが挙げられる。
【０１１４】
第１の方法は、受信レベル値が最大となる端末あるいはレベル差分値が最小となる端末を選択する方法である。この方法では、自端末が複数の他端末から受信レベル値を受信したとき、至近端末判別手段および選択手段としての制御部１１は、ソート部１４および相対距離推定部１６の処理により、最大の受信レベル値を提供する他端末が最も近傍に位置すると推測できるので、この他端末に対して、そのＩＤに基づいて接続許可を与える。また、制御部１１は、ソート部１４および相対距離推定部１６の処理により、レベル差分値が最小となる他端末が最も近傍に位置すると推測できるので、この他端末に対して、そのＩＤに基づいて接続許可を与える。レベル差分値が小さい、すなわち送信レベル値と受信レベル値とが近接しているということは、送信におけるレベル低下が最小であることを意味するので、この場合は相対距離が近いと推測される。
【０１１５】
第２の手段は、最も早く受信レベル値を送信してきた他端末と接続する方法である。この方法では、制御部１１が、自端末の近傍に存在する上記の他端末の種類がＩＤなどにより認識できるので、どの端末と接続してもよい場合は特定端末を選択する必要がない。従って、この方法を採用することにより、接続時間を最少にすることができる。
【０１１６】
また、特定の１つの端末にのみ接続許可を与える他の方法としては、送信レベル値が最大となる端末を選択する方法が挙げられる。この方法では、自端末が複数の他端末から送信レベル値を受信したとき、至近端末判別手段および選択手段としての制御部１１は、ソート部１４の処理により、最大の送信レベル値を提供する他端末を判別し、この他端末に対して、そのＩＤに基づいて接続許可を与える。
【０１１７】
送信レベルが大きければ広いエリアでの通信が可能となるので、自端末は、上記のようにして接続許可を与えた（選択した）送信レベルの大きい端末（中継端末）を介して、自端末の通常の通信エリア外にある第３の端末と通信することができる。このような送信レベルの大きい中継端末を用いれば、自端末の通信エリアを容易に拡大することができる。
【０１１８】
自端末は、第３の端末との間で通信を行うとき、中継端末に対して中継端末と第３の端末との接続を指示する。そして、自端末と第３の端末とが接続した状態で、自端末からの送信データは、中継端末に受信されると、中継端末から第３の端末へと送信される。また、第３の端末から自端末へのデータ送信も中継端末を介して同様に行われる。
【０１１９】
１以上の他端末に接続許可を与える方法としては、次の３つが挙げられる。
【０１２０】
第１の方法は、受信レベル値の閾値を指定し、その閾値より大きな受信レベル値を有する他端末に対して接続許可を与える方法、あるいはレベル差分値の閾値を指定し、その閾値より小さい差分値を与える他端末に対して接続許可を与える方法である。前者の方法では、近傍端末判別手段および選択手段としての制御部１１が、受信レベル測定部１３により算出した閾値以上の受信レベル値を有する他端末に対して、そのＩＤに基づいて通信を許可する。これにより、受信レベル値が大きな他端末から優先的に接続を許可することで、最も近傍に位置する複数の端末と接続することが可能となる。また、後者の方法では、制御部１１が、ソート部１４および相対距離推定部１６の処理により得たレベル差分値が閾値より小さい他端末を近傍に位置すると判別し、この他端末に対して、そのＩＤに基づいて接続許可を与える。これにより、レベル差分値が小さな他端末から優先的に接続を許可することで、最も近傍に位置する複数の端末と接続することが可能となる。
【０１２１】
第２の方法は、応答の早い他端末から順に許可を与える方法である。この方法では、制御部１１が、近傍に存在する他端末の種類をＩＤなどにより認識できるので、どの端末と接続してもよい場合は特定端末を選択する必要がない。従って、この方法を採用することにより接続時間を最少にすることが可能となる。
【０１２２】
この方法は、選択される他端末の性能が均一である場合に好適であり、例えば、複数台のクライアント端末と、クライアント端末を制御する１台のサーバーとからなるようなシステムに利用可能である。このシステムとしては、例えば、会議室に設けられたパーソナルコンピュータを用いた無線会議システムや、学校のコンピュータ教室に設置された教育用システムなどが挙げられる。このような一括して納入されるシステムでは、クライアントとして機能する各端末は、同一の製品であることがほとんどであり、性能に個体差がないため、応答性もほぼ同一である。したがって、このようなシステムに上記の方法を適用した場合、例えば、会議や授業の開始時に各クライアント端末の使用者がクライアント端末の電源を投入したときに、各クライアント端末から送信される情報を基に、サーバーは、クライアント端末の電源投入を投入することで、直ちにサーバーはクライアント端末を認識し、接続することができる。
【０１２３】
第３の方法は、何の制約も与えず接続可能なすべての端末に対して許可を与える方法である。この方法では、制御部１１が、自端末から一方的に情報提供を行うような場合に、接続要求のあったすべての他端末に対して接続許可を与える。これにより、自端末から他端末への一斉の情報提供を実現することが可能になる。
【０１２４】
また、特定の１以上の端末にのみ接続許可を与える他の方法としては、送信レベル値が所定の閾値を超える端末を選択する方法が挙げられる。この方法では、自端末が１以上（特に複数）の他端末から送信レベル値を受信したとき、端末判別手段および選択手段としての制御部１１は、閾値以上の送信レベル値を提供する他端末を判別し、この他端末に対して、そのＩＤに基づいて接続許可を与える。このような構成によっても、前述の中継端末を用いた構成と同様に、自端末の通信エリアを容易に拡大することができる。
【０１２５】
なお、上記の第１および第２の方法の場合、制御部１１は、自端末の近傍に存在するすべての他端末に対して接続許可を与えるか、あるいは特定数の他端末に対して接続許可を与えるかを指示する。
【０１２６】
相対距離が近い場合、送信レベル低下手段としての制御部１１は、受信レベルが所定の値以上になったことを認識すると、送信レベルを下げるように変復調部１２に指示を与える。これにより、自端末の消費電力を低減させるとともに、通信したい他端末以外の他端末への混信やノイズによる影響を小さくして、接続を望まない他端末から通信を傍受される危険性を低下することができる。
【０１２７】
一方、相対距離が遠い場合、送信レベル上昇手段としての制御部１１は、受信レベルが所定の値以下になったことを認識すると、送信レベルを上げるように変復調部１２に指示を与える。これにより、不意の切断を未然に防ぎ、通信を継続することができる。また、相手端末が近づいて来ている場合には、端末間距離に対して送信レベルが大きすぎることで消費電力が大きくなることを避けるために徐々に送信レベルを低下させる。一方、相手端末が遠ざかっている場合には、切断が起こらないように送信レベルを上げる。この操作により、消費電力を低く抑えつつ、特定相手端末との間の接続を維持することが可能になる。上記のような送信レベルの制御は、制御部１１により行われる。
【０１２８】
また、本無線通信システムでは、送受信レベル情報を定期的にお互いに送受信しあうことにより、自端末あるいは他端末の移動を確認することが可能になる。この端末移動の確認は、具体的には次のような手順により実現される。図９は、端末間相対的距離を動的に推定する手順を示すフローチャートである。
【０１２９】
まず、いずれかの端末（例えば自端末）から端末間相対的距離を動的に推定するための要求が送信されると（Ｓ６１）、その要求を受けた相手端末は、その要求の承認または拒否を返答する（Ｓ６２）。相手端末より承認を得た場合、要求を発した端末は、前述の第１の処理形態（図４）または第２の処理形態（図５）のいずれで処理するかを提案する（Ｓ６３）。
【０１３０】
その提案を受けた相手端末は、その提案に対する承認または拒否を返答する（Ｓ６４）。
【０１３１】
相手端末より承認を得た場合、要求を発した端末は、さらに、例えば１０秒おきや１秒おきというような情報交換の周期を提案する（Ｓ６５）。この提案を受けた相手端末は、その提案に対する承認または拒否を返答する（Ｓ６６）。最終的に両端末が合意に至ると、相手端末が選択した処理形態で端末間の相対的距離を動的に推定する処理を行う（Ｓ６７）。また、Ｓ６２での要求，Ｓ６４，Ｓ６６での提案が否定された場合は、そのまま処理を終える。
【０１３２】
上記の手順において、例えば端末１と端末２との間でやり取りが行われる場合、いずれが要求端末となった場合でも、制御部１１，２７によって要求または提案を行い、他方がそれに対して返答するための処理を行う。このとき、送信レベル書込手段および受信レベル書込手段としての制御部１１，２７は、定期的に（上記の周期間隔で）送信レベルまたは受信レベルを送信信号に書き込むように、それぞれデータ処理部１７と送信系処理部２５とに指示を与えて書き込みを制御する。
【０１３３】
また、本無線通信システムでは、位置情報データベースを有する複数の固定端末を用意すれば、移動端末の絶対的位置を特定することが可能になる。この手法は、ＰＨＳ（登録商標）において位置特定システムとしてすでに実施されており、本無線通信システムにも適用が可能である。
【０１３４】
図１０は、上記の固定端末を備えたシステムを示している。図１０に示すように、移動端末３１（例えば端末１）と、各固定局３２，３３（ＰＨＳ（登録商標）においては街中に設置された固定アンテナではなく基地局を指す）と移動端末との間の相対距離を決定できる。これにより、２点以上の固定局があれば三辺の長さがわかり、三角測量方式により位置を特定することが可能になる。なお、この場合、固定局３２，３３は位置情報データベースとして自身を含む各固定局３２，３３の位置情報を持つことが必要である。
【０１３５】
なお、本無線通信システムは、特に音声情報を処理するための手段を有していてもよい。
【０１３６】
図１１（ａ）および（ｂ）は、各端末に備えられる音声処理装置の構成例を示している。
【０１３７】
図１１（ａ）に示す音声処理装置は、マイク４１、スピーカー４２、ＡＤコンバータ（図中、ＡＤＣ）４３、ＤＡコンバータ（図中、ＤＡＣ）４４および音声コーデック４５を備えている。
【０１３８】
このような構成では、マイク４１からの音声信号がＡＤコンバータ４３でデジタルに変換され、さらに音声コーデック４５で圧縮符号化される。圧縮された音声データは、図１の制御部１１からの指示により、データ処理部１７において送信データに組み込まれ、変復調部１２を介して送信される。一方、受信データに含まれる音声データは、制御部１１の指示により、変復調部１２による復調後の受信データからデータ処理部１７によって取り出された後、音声コーデック４５に与えられ、ここで本来のデータに復元される。そして、音声コーデック４５からの復号音声データは、ＤＡコンバータ４４によってアナログに変換された後、スピーカー４２から音声として出力される。
【０１３９】
このような音声処理装置を備えることにより、端末にトランシーバーのような近距離通話装置としての機能を持たせることができる。
【０１４０】
また、他の音声処理装置は、図１１（ｂ）に示すように、図１１（ａ）の構成からマイク４１およびＡＤコンバータ４３を省略して、音声コーデック４５とＤＡコンバータ４４との間を無線接続するように構成されている。このような構成では、音声コーデック４５が各端末に組み込まれる一方、スピーカー４２およびＤＡコンバータ４４が端末と分離して設けられる。
【０１４１】
これにより、他端末から受信した音声データを再生するワイヤレス式プレーヤーの機能を端末に持たせることができる。したがって、上記の音声処理装置を、例えば、ヘッドホン式の携帯音楽プレーヤーに適用できる。この構成では、スピーカー側と音声コーデック側との組み合わせ、すなわち接続相手が常に同一であるので、識別コードを一意に決めることができる。
【０１４２】
なお、ここでは音声コーデック４５を端末本体側に実装した構成について説明したが、音声コーデック４５をスピーカー４２およびＤＡコンバータ４４を有するスピーカー端末側に実装し、データ処理部１７と音声コーデック４５との間を無線接続するような構成にしてもよい。
【０１４３】
本実施の形態は、大規模な無線通信システムではなく、小規模な無線（電波、光）による移動体通信を行うシステムに係り、特に、相互に通信する端末装置自体が、いずれも移動可能な小規模な場合の通信に好適である。このような通信の場合には、お互いの端末装置が相手との距離に応じて、送信レベル（電力、電界強度、出力）を調整しながら、通信を行うことが好ましい。
【０１４４】
このようなシステムにおいて、自端末の送信レベルが他端末で幾らの受信レベルとして観測されているか、あるいは他端末からの送信レベルが自端末で幾らの受信レベルとして観測されているか、を判断することによって、他端末との間の距離を判定する。そして、その結果によって、より適切な送信レベル調整を行う。
【０１４５】
また、以上に述べた無線通信システムにおける端末間距離の推定は、固定基地局と移動体端末との間の通信においても適用できる。さらに、端末１のアンテナ１２ａおよび端末２のアンテナ２１に指向性を持たせたり、相手端末との距離によって受信感度を変更したりしてもよい。これにより、固定基地局を持たない近距離通信においても、さらに遠い距離での移動端末間距離を推定することもできる。
【０１４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の無線通信装置は、移動端末から送信された無線信号の受信レベルを取得する受信レベル取得手段と、前記受信レベルに基づいて前記移動端末との間の相対的距離を推定する相対距離推定手段とを備えている構成である。
【０１４７】
これにより、無線通信装置が、移動端末との間の相対的距離を推定することが可能になる。従って、複数の同種の移動端末から、近くにある接続したい移動端末を容易に特定することができることができるという効果を奏する。
【０１４８】
前記の無線通信装置は、前記移動端末の送信レベルを取得する送信レベル取得手段と、前記送信レベルと前記受信レベルとの差分値を算出する差分値算出手段とを備え、前記相対距離推定手段が、前記受信レベルの代わりに前記差分値に基づいて前記移動端末との間の相対的距離を推定することにより、複数の異種の移動端末から、近くにある接続したい移動端末を容易に特定することができることができるという効果を奏する。
【０１４９】
従って、前記の無線通信装置によれば、推定した移動端末との間の相対的距離に基づいて、選択的に、特定の移動端末との接続、接続状態の維持、接続の解除等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】上記無線通信システムにおいて他端末と自端末との間で送受信されるパケットを示す図である。
【図３】上記無線通信システムにおいて自端末が他端末の受信レベル値を受信する概念図である。
【図４】上記無線通信システムにおける自端末と他端末との間の相対的距離の推定処理を概念的に示す図である。
【図５】上記無線通信システムにおける自端末と他端末との間の相対的距離の他の推定処理を概念的に示す図である。
【図６】図４での推定処理における送信レベルの確認手順を示すフローチャートである。
【図７】図５での推定処理における受信レベルの確認手順を示すフローチャートである。
【図８】図４または図５での推定処理におけるレベル差分値の確認手順を示すフローチャートである。
【図９】上記無線通信システムにおける端末間相対的距離を動的に推定する手順を示すフローチャートである。
【図１０】上記無線通信システムにおける自端末と他端末との間相対的距離の他の推定処理を概念的に示す図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は上記無線通信システムにおける各端末に設けられる音声処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】従来の固定基地局を有する無線移動体通信における位置情報検出システムを示す図である。
【符号の説明】
１ 端末（無線通信装置）
２ 端末（移動端末）
１１ 制御部（端末判別手段、至近端末判別手段、近傍端末判別手段、選択手段、差 分値算出手段、送信レベル低下手段、送信レベル上昇手段、送信レベル書込手 段、受信レベル書込手段）
１２ 変復調部
１３ 受信レベル測定部（受信レベル取得手段）
１４ ソート部
１５ 記憶部（送信レベル取得手段）
１６ 相対距離推定部（相対距離推定手段）
１７ データ処理部（送信レベル取得手段、受信レベル取得手段、識別コード取得手 段、送信レベル書込手段、受信レベル書込手段、識別コード書込手段）

Claims (20)

1. 移動端末から送信された無線信号の受信レベルを取得する受信レベル取得手段と、
   前記受信レベルに基づいて前記移動端末との間の相対的距離を推定する相対距離推定手段とを備えていることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記移動端末の送信レベルを取得する送信レベル取得手段と、
   前記送信レベルと前記受信レベルとの差分値を算出する差分値算出手段とを備え、
   前記相対距離推定手段は、前記受信レベルの代わりに前記差分値に基づいて前記移動端末との間の相対的距離を推定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記受信レベル取得手段は前記無線信号の受信レベルを測定し、
   前記送信レベル取得手段は前記無線信号に含まれる前記移動端末の送信レベルを取り出すことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
4. 前記移動端末へ送信する無線信号にその送信レベルを書き込む送信レベル書込手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
5. 前記送信レベル書込手段は自身の識別コードを前記無線信号に書き込むことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
6. 前記移動端末へ送信する無線信号に前記受信レベルを書き込む受信レベル書込手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
7. 前記受信レベル書込手段は自身の識別コードを前記無線信号に書き込むことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
8. 前記受信レベル取得手段によって取得された受信レベルをソートする受信レベルソート手段を備えていることを特徴とする請求項１または３に記載の無線通信装置。
9. 前記差分値算出手段によって算出された差分値をソートする差分値ソート手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
10. 複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、
    前記受信レベル取得手段によって取得された受信レベルのうち最大の受信レベルを与える移動端末を最も近い移動端末と判別する至近端末判別手段と、
    判別された最も近い移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末のみを接続するために選択する選択手段とを有していることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
11. 複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、
    前記送信レベル取得手段によって取得された送信レベルのうち最大の送信レベルを与える移動端末を判別する端末判別手段と、
    判別された移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末のみを接続するために選択する選択手段とを有していることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
12. 複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、
    前記差分値算出手段によって算出された差分値のうち最小の差分値を与える移動端末を最も近い移動端末と判別する至近端末判別手段と、
    判別された最も近い移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末のみを接続するために選択する選択手段とを有していることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
13. 複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、
    前記受信レベル取得手段によって取得された受信レベルのうち所定の閾値を超える受信レベルを与える１以上の移動端末を近い移動端末と判別する近傍端末判別手段と、
    判別された近傍の移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末を接続するために選択する選択手段とを有していることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
14. 複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、
    前記送信レベル取得手段によって取得された送信レベルのうち所定の閾値を超える送信レベルを与える１以上の移動端末を判別する端末判別手段と、
    判別された移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末を接続するために選択する選択手段とを有していることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
15. 複数の前記移動端末から送信された無線信号に含まれる該無線信号の識別コードを取得する識別コード取得手段と、
    前記差分値算出手段によって算出された差分値のうち所定の閾値より小さい差分値を与える１以上の移動端末を近い移動端末と判別する近傍端末判別手段と、
    判別された近傍の移動端末について取得した識別コードに基づいて、該識別コードの移動端末を接続するために選択する選択手段とを有していることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
16. 前記選択手段によって選択された移動端末のうち、前記相対距離推定手段によって推定された相対的距離が所定距離より小さい位置にある移動端末に送信する無線信号の送信レベルを低下させる送信レベル低下手段を備えていることを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
17. 前記選択手段によって選択された移動端末のうち、前記相対距離推定手段によって推定された相対的距離が所定距離より大きい位置にある移動端末に送信する無線信号の送信レベルを上昇させる送信レベル上昇手段を備えていることを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
18. 定期的に無線信号へ送信レベルを書き込むように前記送信レベル書込手段を制御する書込制御手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
19. 定期的に無線信号へ受信レベルを書き込むように前記受信レベル書込手段を制御する書込制御手段を備えていることを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
20. 請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の無線通信装置を複数備えた無線通信システム。

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