JP7187503B2 - COMMUNICATION DEVICE, PROGRAM, MOBILE, SYSTEM, AND COMMUNICATION METHOD - Google Patents
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Description
本開示に係る発明は、通信装置、プログラム、移動体、システム、及び通信方法に関する。 The invention according to the present disclosure relates to a communication device, a program, a mobile object, a system, and a communication method.
特許文献１には、バックホールノードに無線接続され、無線基地局として機能するドローン基地局が記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特表２０１７－５２１９６２号公報
[Prior art documents]
[Patent Literature]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Publication No. 2017-521962
本開示に係る発明の一実施形態によれば、通信装置が提供される。通信装置は、異なる方向に指向性を有するように配置された複数のビームフォーミングアンテナを備えてよい。通信装置は、通信対象の移動体に関連する移動体関連情報を取得する取得部を備えてよい。通信装置は、複数の移動体の移動体関連情報に基づいて、複数のビームフォーミングアンテナから、複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てるアンテナ割当部を備えてよい。通信装置は、アンテナ割当部によって複数の移動体のそれぞれに割り当てられたビームフォーミングアンテナを用いて、複数の移動体のそれぞれと無線通信する無線通信部を備えてよい。 According to one embodiment of the disclosed invention, a communication device is provided. A communication device may comprise multiple beamforming antennas arranged to be directional in different directions. The communication device may include an acquisition unit that acquires mobile-related information related to a mobile to be communicated. The communication device may comprise an antenna allocation unit that allocates at least one beamforming antenna from the plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobiles based on the mobile-related information of the plurality of mobiles. The communication device may include a wireless communication unit that wirelessly communicates with each of the plurality of mobiles using the beamforming antennas assigned to each of the plurality of mobiles by the antenna assignment unit.
上記アンテナ割当部は、複数の上記移動体に対して一のビームフォーミングアンテナしか割り当てられない場合を除いて、上記複数の移動体に対して異なるビームフォーミングアンテナを割り当ててよい。上記アンテナ割当部は、一の移動体に対して複数のビームフォーミングアンテナを割り当て可能な場合、当該一の移動体に対して上記複数のビームフォーミングアンテナを割り当ててよい。上記移動体関連情報は、上記通信対象の移動体の位置を示す位置情報を含んでよく、上記アンテナ割当部は、上記複数の移動体の位置情報に基づいて、上記複数のビームフォーミングアンテナから、上記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当ててよい。上記アンテナ割当部は、上記通信装置の位置を基準とした上記複数のビームフォーミングアンテナの基準指向方向のベクトルと、上記通信装置の位置を基準とした上記複数の移動体の位置に対するベクトルとの内積に基づいて、上記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当ててよい。上記アンテナ割当部は、上記複数の移動体のそれぞれについて、内積が予め定められた閾値よりも高いビームフォーミングアンテナを候補アンテナとして特定し、候補アンテナが１つの移動体に対して当該候補アンテナを割り当ててよい。上記アンテナ割当部は、上記複数の移動体のそれぞれについて、上記内積が予め定められた閾値よりも高いビームフォーミングアンテナを候補アンテナとして特定し、上記複数の移動体のそれぞれに少なくとも１つのビームフォーミングアンテナが割り当たる組み合わせのうち、上記内積の合計値が他の組み合わせよりも高い組み合わせに従って、上記複数の移動体のそれぞれに対してビームフォーミングアンテナを割り当ててよい。上記アンテナ割当部は、上記複数の移動体の位置情報に基づいて、上記複数のビームフォーミングアンテナのそれぞれについて、基準指向方向と、上記複数の移動体のそれぞれに対する方向との角度に基づいて、上記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当ててよい。上記取得部は、上記複数のビームフォーミングアンテナのそれぞれについて、上記複数の移動体からの最大受信電力を取得してよく、上記アンテナ割当部は、上記取得部が取得した上記最大受信電力に基づいて、上記複数のビームフォーミングアンテナから、上記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当ててよい。 The antenna allocation unit may allocate different beamforming antennas to the plurality of mobiles, except when only one beamforming antenna is allocated to the plurality of mobiles. When a plurality of beamforming antennas can be assigned to one mobile object, the antenna assignment unit may assign the plurality of beamforming antennas to the one mobile object. The mobile-related information may include position information indicating the positions of the mobile bodies to be communicated, and the antenna allocation unit, based on the position information of the plurality of mobile bodies, from the plurality of beamforming antennas, At least one beamforming antenna may be assigned to each of the plurality of mobiles. The antenna allocation unit is configured to calculate an inner product of a vector of a reference directivity direction of the plurality of beamforming antennas with the position of the communication device as a reference and a vector with respect to the positions of the plurality of mobile bodies with the position of the communication device as a reference. At least one beamforming antenna may be assigned to each of the plurality of mobiles based on. The antenna allocation unit identifies, as a candidate antenna, a beamforming antenna whose inner product is higher than a predetermined threshold value for each of the plurality of moving bodies, and allocates the candidate antenna to a moving body having one candidate antenna. you can The antenna allocation unit identifies, as candidate antennas, beamforming antennas whose inner product is higher than a predetermined threshold value for each of the plurality of mobile bodies, and assigns at least one beamforming antenna to each of the plurality of mobile bodies. A beam forming antenna may be assigned to each of the plurality of moving bodies according to a combination having a higher total value of the inner products than other combinations among the combinations to which is assigned. The antenna allocation unit, based on the position information of the plurality of moving bodies, for each of the plurality of beamforming antennas, based on an angle between a reference directivity direction and a direction relative to each of the plurality of moving bodies, At least one beamforming antenna may be assigned to each of a plurality of mobiles. The acquisition unit may acquire the maximum received power from the plurality of mobile objects for each of the plurality of beamforming antennas, and the antenna assignment unit may acquire the maximum received power obtained by the acquisition unit. , from the plurality of beamforming antennas, assign at least one beamforming antenna to each of the plurality of mobiles.
本開示に係る発明の一実施形態によれば、コンピュータを、上記通信装置として機能させるためのプログラムが提供される。 According to one embodiment of the present disclosure, there is provided a program for causing a computer to function as the communication device.
本開示に係る発明の一実施形態によれば、上記通信装置を備える移動体が提供される。 According to one embodiment of the present disclosure, there is provided a mobile object including the above communication device.
本開示に係る発明の一実施形態によれば、上記通信装置を搭載した無人航空機と、上記通信装置と無線通信接続を確立可能な複数の無人航空機とを備えるシステムが提供される。上記無線通信部は、地上に無線通信エリアを形成してよい。 According to an embodiment of the invention according to the present disclosure, there is provided a system including an unmanned aerial vehicle equipped with the communication device and a plurality of unmanned aerial vehicles capable of establishing wireless communication connections with the communication device. The wireless communication unit may form a wireless communication area on the ground.
本開示に係る発明の一実施形態によれば、通信装置によって実行される通信方法が提供される。通信方法は、通信対象の移動体に関連する移動体関連情報を取得する取得ステップを備えてよい。通信方法は、複数の移動体の移動体関連情報に基づいて、複数のビームフォーミングアンテナから、複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てるアンテナ割当ステップを備えてよい。通信方法は、アンテナ割当ステップにおいて複数の移動体のそれぞれに割り当てられたビームフォーミングアンテナを用いて、複数の移動体のそれぞれと無線通信する無線通信ステップを備えてよい。 According to one embodiment of the disclosed invention, there is provided a communication method performed by a communication device. The communication method may comprise an obtaining step of obtaining mobile-related information associated with a mobile to be communicated. The communication method may comprise an antenna allocation step of allocating at least one beamforming antenna from the plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobiles based on the mobile related information of the plurality of mobiles. The communication method may comprise a wireless communication step of wirelessly communicating with each of the plurality of mobiles using beamforming antennas assigned to each of the plurality of mobiles in the antenna assignment step.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not list all the necessary features of the invention. Subcombinations of these feature groups can also be inventions.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Also, not all combinations of features described in the embodiments are essential for the solution of the invention.
図１は、通信装置１００の一例を概略的に示す。通信装置１００は、異なる方向に指向性を有するように配置された複数のアンテナ１１０を備えてよい。アンテナ１１０は、ビームフォーミングアンテナであってよい。図１では、通信装置１００が６つのアンテナ１１０を備える場合を例示しているが、アンテナ１１０の数はこれに限らない。なお、ビームフォーミングアンテナは、ビームの指向性を変更可能なアンテナであれば特に限定されない。例えば、ビームフォーミングアンテナは、プログラム制御等によってアンテナ自体の向きを変えることなくビームの指向性を変更可能なアンテナであってよい。また、例えば、ビームフォーミングアンテナは、ジンバル等によってアンテナ自体の向きを変えることによってビームの指向性を変更可能なアンテナであってもよい。
FIG. 1 schematically shows an example of a
アンテナ１１０は、ビーム１２０の向きを変更可能であってよい。複数のアンテナ１１０は、全方位をカバーするように配置されてよい。図１に示す例においては、６つのアンテナ１１０のそれぞれが、ビーム１２０の向きを少なくとも±３０度変更可能であってよい。
通信装置１００は、複数のアンテナ１１０のビーム１２０によって、複数の移動体２００と無線通信してよい。移動体２００は、例えば、通信装置１００と無線通信可能な無人航空機であってよい。移動体２００は、例えば、通信装置１００と無線通信可能な車両であってもよい。移動体２００は、人によって持ち運ばれる通信端末であってもよい。通信装置１００は、移動体２００に搭載された他の通信装置１００と通信してもよい。なお、本開示において、通信装置１００が無線通信を開始可能な対象、あるいは無線通信を実行している対象を通信対象と称する場合がある。
The
通信装置１００は、複数のアンテナ１１０を用いて、複数の移動体２００と並行して無線通信してよい。複数の移動体２００は、適宜位置が変化するので、通信装置１００は、複数の移動体２００の位置に応じて、使用するアンテナ１１０を切り替えてよい。図１では、２つの移動体２００に対して、２つのアンテナ１１０を使用して無線通信している様子を示す。
The
複数の移動体２００に対して、１つのアンテナ１１０を割り当ててしまうと、例えば、時分割通信方式によって切り替えながら複数の移動体２００と通信することになり、１つの移動体２００に１つのアンテナ１１０を割り当てる場合と比較して、通信効率が低くなる。一実施形態に係る通信装置１００は、複数の移動体２００に対して１つの１１０が割り当てられる可能性を低減するように、使用するアンテナ１１０を選択する機能を有してよい。
If one
図２は、通信装置１００の機能構成の一例を概略的に示す。通信装置１００は、取得部１３２、格納部１３４、アンテナ割当部１３６、及び無線通信部１３８を備える。
FIG. 2 schematically shows an example of the functional configuration of the
取得部１３２は、通信対象の移動体２００に関連する移動体関連情報を取得してよい。移動体関連情報は、例えば、移動体２００の位置を示す位置情報を含んでよい。取得部１３２は、取得した移動体関連情報を格納部１３４に格納してよい。すなわち、取得部１３２は、取得した位置情報を格納部１３４に格納してよい。
The
取得部１３２は、例えば、複数の移動体２００の位置情報を管理する管理サーバから、複数の移動体２００の位置情報を取得してよい。管理サーバは、例えば、複数の移動体２００のそれぞれから位置情報を受信することによって、複数の移動体２００の位置を管理してよい。
The
取得部１３２は、通信装置１００の位置情報を取得してよい。管理サーバは、通信装置１００の位置情報を管理してもよい。管理サーバは、例えば、通信装置１００から位置情報を受信することによって、通信装置１００の位置を管理してもよい。
The
また、通信装置１００及び移動体２００は、任意の手法により位置情報を取得してよい。例えば、通信装置１００及び移動体２００は、衛星通信機能を有してよい。この場合、取得部１３２は、通信衛星を介して、通信装置１００の位置情報及び移動体２００の位置情報を取得してもよい。位置情報は、緯度及び経度を示す情報を含んでよい。また、位置情報は、さらに標高を示す情報を含んでもよい。
Also, the
アンテナ割当部１３６は、複数の移動体２００の移動体関連情報に基づいて、複数のアンテナ１１０から、複数の移動体２００のそれぞれに対して少なくとも１つのアンテナ１１０を割り当ててよい。
The
アンテナ割当部１３６は、複数の移動体２００に対して一のアンテナ１１０しか割り当てられない場合を除いて、複数の移動体２００に対して異なるアンテナ１１０アンテナを割り当ててよい。ここで、複数の通信対象に対して、異なるアンテナを割り当てられる状況であるにもかかわらず、複数の通信対象に対して一のアンテナを割り当ててしまうことによって、通信効率が低下してしまう場合がある。これに対し、一実施形態に係る通信装置１００は、通信効率が低下する可能性を低減することができる。
The
アンテナ割当部１３６は、一の移動体２００に対して複数のアンテナ１１０を割り当て可能な場合、当該一の移動体２００に対して複数のアンテナ１１０を割り当ててよい。これにより、一実施形態に係る通信装置１００は、一の移動体２００に対して、複数のアンテナ１１０を同時に使用した無線通信や、状況に応じて複数のアンテナ１１０のうちより受信電力が強い方を使用した無線通信を実現することができる。すなわち、一実施形態に係る通信装置１００によれば、通信効率を向上させ得る。
The
アンテナ割当部１３６は、複数の移動体２００の位置情報に基づいて、複数のアンテナ１１０から、複数の移動体２００のそれぞれに対して少なくとも１つのアンテナ１１０を割り当ててよい。アンテナ割当部１３６は、例えば、通信装置１００の位置を基準とした複数のアンテナ１１０の基準指向方向のベクトルと、通信装置１００の位置を基準とした複数の移動体２００の位置に対するベクトルとの内積に基づいて、複数の移動体２００のそれぞれに対して少なくとも１つのアンテナ１１０を割り当ててよい。なお、複数のアンテナ１１０の基準指向方向は、複数のアンテナ１１０のそれぞれの正面方向であってよい。複数のアンテナ１１０の基準指向方向は、複数のアンテナ１１０のそれぞれの正面方向を少しずらした方向を含んでもよい。すなわち、複数のアンテナ１１０の基準指向方向は、複数のアンテナ１１０のそれぞれの正面方向に多少の誤差を含む方向であってもよい。
The
通信装置１００は、通信装置１００の位置情報と移動体２００の位置情報に基づいて、通信装置１００の位置を基準とした移動体２００の位置に対するベクトルを求めてよい。なお、ベクトルは、２次元ベクトル又は３次元ベクトルであってよい。すなわち、通信装置１００は、位置情報が緯度と経度を示す情報を含む場合、２次元ベクトルを求めてよい。また、通信装置１００は、位置情報がさらに標高を示す情報を含む場合、３次元ベクトルを求めてよい。
Based on the position information of the
通信装置１００は、自装置の位置の変化に応じてベクトルを補正してよい。すなわち、通信装置１００は、自装置の位置に基づいて、通信装置１００の位置を基準とした複数の移動体２００の位置に対するベクトルを求めてよい。通信装置１００は、通信相手の移動体２００の位置の変化に応じてベクトルを補正してよい。すなわち、通信装置１００は、通信相手の移動体２００の位置に基づいて、通信装置１００の位置を基準とした当該移動体２００の位置に対するベクトルを求めてよい。通信装置１００は、自装置の姿勢の変化に応じてベクトルを補正してよい。すなわち、通信装置１００は、自装置の姿勢に基づいて通信装置１００の位置を基準とした複数のアンテナ１１０の基準指向方向のベクトルを求めてよい。この場合、通信装置１００は、通信装置１００の姿勢を示す姿勢情報を取得してよい。姿勢情報は、例えば、通信装置１００のヨー、ピッチ、ロール角を示す情報を含んでよい。通信装置１００は、ジャイロセンサ等により姿勢情報を取得してよい。通信装置１００は、姿勢情報を格納部１３４に格納してよい。
アンテナ割当部１３６は、複数の移動体２００のそれぞれについて、内積が予め定められた閾値よりも高いアンテナ１１０を候補アンテナとして特定してよい。また、アンテナ割当部１３６は、移動体２００に対して特定した候補アンテナが１つの場合、当該候補アンテナを移動体２００に割り当ててよい。これにより、一実施形態に係る通信装置１００は、候補アンテナが１つの移動体２００に対して、当該候補アンテナを優先的に割り当てることができる。すなわち、一実施形態に係る通信装置１００によれば、複数の移動体２００のそれぞれに対して少なくとも１つのアンテナ１１０を割り当てることができるため、特定の移動体２００との通信が途絶する可能性を低減し得る。
The
無線通信部１３８は、アンテナ割当部１３６によって複数の移動体２００のそれぞれに割り当てられたアンテナ１１０を用いて、複数の移動体２００のそれぞれと無線通信してよい。無線通信部１３８は、移動体２００の位置の変化に応じてビーム１２０の向きを調整することによって、移動体２００を追尾してよい。
The
図３は、通信装置１００によるアンテナ割当について説明するための説明図である。通信装置１００は、予め定められた優先順位に従って、複数の移動体２００のそれぞれに割り当てるアンテナ１１０を選択してよい。当該優先順位は、１つの移動体２００に対して複数のアンテナ１１０を割り当てることが最も優先順位が高く、１つの移動体２００に対して１つのアンテナ１１０を割り当てること、複数の移動体２００に対して１つのアンテナ１１０を割り当てることの順に、優先順位が低くなってよい。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining antenna allocation by the
図３に示す例において、移動体２１０が、２つのアンテナ１１０を割り当て可能なところに位置していることから、通信装置１００は、移動体２１０に対して２つのアンテナ１１０を割り当ててよい。移動体２１０が、一のアンテナ１１０のカバー範囲の端に位置する場合、当該一のアンテナ１１０からの電波受信レベルが低下するが、そのような状況において、通信装置１００は、移動体２１０に対して複数のアンテナ１１０を割り当てる。これにより、一実施形態に係る通信装置１００は、移動体２１０による電波受信レベルの落ち込みを低減することができる。
In the example shown in FIG. 3 , since the
図４は、通信装置１００によるアンテナ割当について説明するための説明図である。図４に示す例において、移動体２１０及び移動体２２０が、１つのアンテナ１１０しか割り当てられないところに位置していることから、通信装置１００は、移動体２１０及び移動体２２０に対して１つのアンテナ１１０を割り当ててよい。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining antenna allocation by the
図５は、通信装置１００によるアンテナ割当について説明するための説明図である。ここでは、通信対象が、２つの移動体２１０及び移動体２２０である場合を例に挙げて説明する。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining antenna allocation by the
アンテナ割当部１３６は、通信装置１００の位置を基準とした複数のアンテナ１１０の基準指向方向のベクトルと、通信装置１００の位置を基準とした移動体２１０及び移動体２２０の位置に対するベクトルとの内積を計算してよい。表１は、内積の一例を示す。
The
アンテナ割当部１３６は、内積の値が高い順に、アンテナを移動体に割り当ててよい。アンテナ割当部１３６は、内積の値が予め定められた閾値より高いアンテナがなくなるまで、内積の値が高い順に、アンテナを移動体に割り当ててよい。
The
例えば、閾値を０．７とした場合、まず、アンテナ割当部１３６は、移動体２１０に対してアンテナＡを割り当ててよい。次にアンテナ割当部１３６は、移動体２２０に対してアンテナＦを割り当ててよい。次にアンテナ割当部１３６は、移動体２１０に対してアンテナＢを割り当ててよい。
For example, if the threshold is set to 0.7, the
図６は、内積を用いたアンテナ割当について説明するための、内積３１０の一例を示す。図６では、３つの通信対象に対してアンテナ１１０を割り当てる場合を例示している。
FIG. 6 shows an example of an
アンテナ割当部１３６は、内積３１０のうち、各列で予め定められた閾値を超えているものを候補アンテナとして抜き出してよい。閾値は、例えばアンテナ１１０のビームフォーミング可能な最大角度に基づいて決定されてよい。具体例として、閾値は、当該最大角度のコサインであってよい。閾値は、通信装置１００の管理者等によって決定されてもよい。
The
閾値を０．７とした場合、アンテナ割当部１３６は、対象Ａに対してアンテナＡ及びアンテナＢを候補アンテナとし、対象Ｂに対してアンテナＤ及びアンテナＦを候補アンテナとし、対象Ｃに対してアンテナＡ及びアンテナＦを候補アンテナとしてよい。
When the threshold is 0.7, the
アンテナ割当部１３６は、候補アンテナが１つの対象がある場合、当該候補アンテナを当該対象に割り当ててよい。アンテナ割当部１３６は、候補アンテナが１つの対象がない場合、内積の値が最大のものを選択してよい。図６に示す例において、アンテナ割当部１３６は、内積の値が０．９５で最大の、対象Ｂに対するアンテナＦを選択してよい。アンテナ割当部１３６は、このような手順を繰り返してよい。
When there is a target with one candidate antenna, the
図６に示す例において、アンテナＦを対象Ｂに割り当てたことによって、対象Ｃの候補アンテナがアンテナＡのみとなることから、アンテナ割当部１３６は、対象Ｃに対してアンテナＡを選択してよい。また、これにより、対象Ａの候補アンテナがアンテナＢのみとなることから、アンテナ割当部１３６は、対象Ａに対してアンテナＢを選択してよい。
In the example shown in FIG. 6, by allocating antenna F to target B, antenna A is the only candidate antenna for target C. Therefore,
すべての対象に対するアンテナの選択後、候補アンテナが残存している場合、アンテナ割当部１３６は、内積値の高いものから割り当ててよい。図６に示す例において、アンテナ割当部１３６は、対象ＢにアンテナＤを割り当ててよい。
If there are candidate antennas remaining after selecting antennas for all targets, the
アンテナ割当部１３６は、複数の対象のそれぞれについて、内積が予め定められた閾値よりも高いアンテナ１１０を候補アンテナとして特定し、複数の対象のそれぞれに少なくとも１つのアンテナ１１０が割り当たる組み合わせのうち、内積の合計値が最も高い組み合わせに従って、複数の対象のそれぞれに対してアンテナ１１０を割り当ててもよい。表２は、内積値の合計の一例を示す。
The
アンテナ割当部１３６は、対象Ａに対してアンテナＢ、対象Ｂに対してアンテナＦ、対象Ｃに対してアンテナＡを割り当ててよい。すべての対象に対するアンテナの選択後、候補アンテナが残存している場合、アンテナ割当部１３６は、内積値の高いものから割り当ててよい。
The
取得部１３２は、複数のアンテナ１１０のそれぞれについて、複数の移動体２００からの最大受信電力を取得してもよい。複数の移動体２００のそれぞれは、定期的にビーコン信号を送信してよい。取得部１３２は、複数のアンテナ１１０のそれぞれについて、ビーム１２０を振って、ビーコン信号の受信電力が最大となる方向を記録してよい。
The obtaining
アンテナ割当部１３６は、取得部１３２が取得した最大受信電力に基づいて、複数のアンテナ１１０から、複数の移動体２００のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当ててよい。表３は、最大受信電力の一例を示す。アンテナ割当部１３６は、内積を用いたアンテナ割当と同様に、対象Ａ、対象Ｂ、及び対象Ｃのそれぞれに対してアンテナを割り当ててよい。
The
アンテナ割当部１３６は、複数の移動体２００の位置情報に基づいて、複数のアンテナ１１０のそれぞれについて、基準指向方向と、複数の移動体２００のそれぞれに対する方向との角度に基づいて、複数の移動体２００のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当ててよい。表４は、角度の一例であってよい。左側が水平方向の角度であり、右側が垂直方向の角度である。
Based on the positional information of the plurality of
アンテナ割当部１３６は、角度が０度で１となり、ビームフォーミングの限界角度で０となる下記数式１を用いて、アンテナ割当の指標となる値を算出してよい。
The
水平方向に±３０°、垂直方向に±１０°ＢＦ可能なアンテナ１１０を使用する場合、指標となる値は、表５に示すようになる。アンテナ割当部１３６は、内積を用いたアンテナ割当と同様に、対象Ａ、対象Ｂ、及び対象Ｃのそれぞれに対してアンテナを割り当ててよい。
When using the
図７は、通信装置１００による処理の流れの一例を概略的に示す。通信装置１００は、任意のタイミングで図７に示す処理を開始してよい。図７に示す各処理は、通信装置１００の制御部が主体となって実行されてよい。
FIG. 7 schematically shows an example of the flow of processing by the
ステップ（ステップをＳと省略して記載する場合がある。）１０２では、ループを開始する。当該ループは一定間隔で繰り返されてよい。Ｓ１０４では、取得部１３２が、通信対象の移動体２００の位置情報を取得して更新してよい。
At step (sometimes abbreviated as S) 102, a loop is started. The loop may be repeated at regular intervals. In S104, the
Ｓ１０６では、アンテナ割当部１３６が、アンテナ割当計算を実行してよい。アンテナ割当部１３６は、計算結果を格納部１３４に格納してよい。
In S106, the
Ｓ１０８では、アンテナ割当計算の終了フラグが立っているか否かを判定してよい。終了フラグが立っていると判定した場合、処理を終了してよい。終了フラグが立っていないと判定した場合、一定の期間経過後に、Ｓ１０４に戻ってよい。 In S108, it may be determined whether or not an antenna assignment calculation end flag is set. If it is determined that the end flag is set, the processing may be terminated. If it is determined that the end flag is not set, the process may return to S104 after a certain period of time has elapsed.
図８は、通信装置１００による通信のフローの一例を概略的に示す。図８に示す各処理は、通信装置１００の制御部が主体となって実行されてよい。
FIG. 8 schematically shows an example of a communication flow by the
Ｓ２０２では、ループを開始する。当該ループは一定間隔で繰り返されてよい。Ｓ２０４では、取得部１３２に格納されている計算結果に基づいて、アンテナ割当部１３６がアンテナ割当を行い、無線通信部１３８がビームフォーミングの制御を行ってよい。Ｓ２０６では、無線通信部１３８が通信処理を実行してよい。
At S202, a loop is started. The loop may be repeated at regular intervals. In S204, the
Ｓ２０８では、無線通信部１３８が、通信の終了フラグが立っているか否かを判定してよい。終了フラグが立っていると判定した場合、処理を終了してよい。終了フラグが立っていないと判定した場合、一定の期間経過後に、Ｓ２０４に戻ってよい。
In S208, the
図９は、アンテナ割当計算の一例を概略的に示す。Ｓ３０２では、ループを開始する。当該ループはアンテナ数Ｎの分、繰り返されてよい。Ｓ３０４では、ループを開始する。当該ループは、対象数Ｍの分、繰り返されてよい。 FIG. 9 schematically shows an example of antenna allocation calculation. At S302, a loop is started. The loop may be repeated for N antennas. At S304, a loop is started. The loop may be repeated for the number M of targets.
Ｓ３０６では、アンテナ割当部１３６が、通信装置１００の位置を基準としたアンテナ１１０の基準指向方向のベクトルと、通信装置１００の位置を基準とした対象の位置に対するベクトルとの内積を計算し、リストに追加してよい。アンテナ割当部１３６は、対象数Ｍの分、そして、アンテナ数Ｎの分の処理が終了するまで、ループを繰り返してよい。
In S306, the
Ｓ３０８では、ループを開始する。当該ループは、対象数Ｍの分、繰り返されてよい。Ｓ３１０では、アンテナ割当部１３６が、１つ目の対象について、候補アンテナが１つであるか否かを判定してよい。候補アンテナが１つである場合、Ｓ３１２に進み、１つでない場合、Ｓ３１４に進む。
At S308, a loop is started. The loop may be repeated for the number M of targets. In S310, the
Ｓ３１２では、アンテナ割当部１３６が、候補のアンテナ１１０を選択してよい。Ｓ３１４では、アンテナ割当部１３６が、複数の候補アンテナのうち、内積が最大のアンテナ１１０を選択してよい。
In S<b>312 , the
Ｓ３１６では、アンテナ割当部１３６が、選択したアンテナを、対象に対して使用する使用アンテナに決定してよい。Ｓ３１８では、アンテナ割当部１３６が、選択したアンテナをリストから一時的に除外してよい。アンテナ割当部１３６は、対象数Ｍの分の処理が終了するまで、ループを繰り返してよい。
In S316, the
Ｓ３２０では、アンテナ割当部１３６が、候補アンテナが残っているか否かを判定してよい。残っていると判定した場合、Ｓ３２２に進み、残っていないと判定した場合、Ｓ３２４に進む。Ｓ３２２では、アンテナ割当部１３６が、残っている候補アンテナを、内積が最大の対象に割り当ててよい。
At S320, the
Ｓ３２４では、アンテナ割当部１３６が、アンテナ１１０が未割当の対象が存在するか否かを判定してよい。存在すると判定した場合、Ｓ３２６に進み、存在しないと判定した場合、処理を終了してよい。Ｓ３２６では、アンテナ割当部１３６が、アンテナ１１０が未割当の対象に対して、内積が最大のアンテナを割り当ててよい。
In S324, the
図１０は、通信処理の一例を概略的に示す。無線通信部１３８は、アンテナ割当部１３６によって割り当てられたアンテナ１１０を用いて対象と通信する場合であって、アンテナ割当部１３６によって複数のアンテナ１１０が対象に割り当てられていた場合、受信電力がより強い方のアンテナに適宜切り替えて通信してよい。
FIG. 10 schematically shows an example of communication processing. When
Ｓ４０２では、無線通信部１３８が、アンテナ割当部１３６によって割り当てられた一のアンテナ１１０を用いて、対象との通信処理を実行する。Ｓ４０４では、無線通信部１３８が、サブアンテナが存在するか否かを判定する。存在すると判定した場合、Ｓ４０６に進み、存在しないと判定した場合、処理を終了してよい。
In S402, the
Ｓ４０６では、取得部１３２が、サブアンテナによる対象からの電波の受信電力を測定してよい。Ｓ４０８では、無線通信部１３８が、サブアンテナの受信電力が、メインアンテナの受信電力にプラスアルファした値よりも高いか否かを判定する。プラスアルファの値は、任意に設定可能であってよい。高いと判定した場合、Ｓ４１０に進み、高くないと判定した場合、処理を終了してよい。Ｓ４１０では、無線通信部１３８が、メインアンテナとサブアンテナとを切り替えてよい。
In S406, the
上記実施形態では、通信装置１００が固定されている場合を例に挙げて説明したが、通信装置１００は、移動体に搭載されてもよい。通信装置１００は、例えば、無人航空機４００に搭載されてよい。
Although the case where the
図１１は、通信装置１００を備える無人航空機４００の一例を概略的に示す。ここでは、通信装置１００が、６方向に指向性を有するように配置された６つのアンテナ４１０と、下方向に指向性を有するように配置されたアンテナ４１２とを有する場合を例示している。このように、通信装置１００は、無人航空機４００から見て通信対象が存在し得るすべての方位が、多面構成されるいずれかのアンテナでカバーされるアンテナ構成を有してよい。
FIG. 11 schematically shows an example of an unmanned
図１２は、複数の無人航空機４００によって構成されるシステム１０の一例を概略的に示す。複数の無人航空機４００のそれぞれは、通信装置１００を搭載していてよい。
FIG. 12 schematically illustrates an
複数の通信装置１００は、互いに無線通信接続を確立することによって、メッシュネットワークを構成してよい。複数の通信装置１００のうちの一部の通信装置１００が、地上通信装置５００と無線通信接続を確立することによって、メッシュネットワークがネットワーク５０に接続されてよい。
A plurality of
ネットワーク５０は、移動体通信ネットワークを含んでよい。移動体通信ネットワークは、３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式に準拠してよい。移動体通信ネットワークは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）通信方式に準拠してよい。移動体通信ネットワークは、５Ｇ（５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式に準拠してよい。移動体通信ネットワークは、６Ｇ（６ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式以降の通信方式に準拠してよい。ネットワーク５０は、インターネットを含んでよい。
無人航空機４００は、定点対空してよい。無人航空機４００は、移動してもよい。
Unmanned
通信装置１００は、下方に無線通信エリア４０２を形成してよい。通信装置１００は、無線通信エリア４０２内の通信端末に対して、無線通信サービスを提供してよい。通信装置１００は、メッシュネットワークを介して、ネットワーク５０と通信端末との通信を中継してよい。すなわち、メッシュネットワークは、バックホールとして機能してよい。通信端末の例として、スマートフォン等の携帯電話、タブレット端末、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、いわゆるＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇ）デバイス等が挙げられる。
The
通信装置１００は、３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式に準拠してよい。通信装置１００は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）通信方式に準拠してよい。通信装置１００は、５Ｇ（５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式に準拠してよい。通信装置１００は、６Ｇ（６ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信方式以降の通信方式に準拠してよい。
The
特に、メッシュネットワークがバックホールとして機能する場合、複数の無人航空機４００のそれぞれは、地上からの有線給電を受けてよい。また、複数の無人航空機４００のそれぞれは、ソーラーパネルによって発電してもよい。
Each of the plurality of unmanned
通信装置１００は、ダイレクトアクセス端末と無線通信接続を確立してもよい。図１２では、ダイレクトアクセス端末の一例である航空機６００と無線通信接続を確立している場合を例示している。航空機６００は、通信装置１００との無線通信接続によって、メッシュネットワークを介してネットワーク５０にアクセスしてよい。
The
アンテナ４１２は、一部分が無線通信エリア４０２を形成するために用いられ、他の部分がダイレクトアクセス端末と無線通信するために用いられてよい。なお、アンテナ４１２は、無線通信エリア４０２を形成するためにだけに用いられてもよい。また、アンテナ４１２は、ダイレクトアクセス端末と無線通信するためだけに用いられてもよい。
A portion of
図１２に例示するように、複数の無人航空機４００によってバックホールが形成される場合において、各通信装置１００は、複数のアンテナ１１０を組み合わせて使用してよい。この場合、各通信装置１００は、ビームを向ける対象毎に割り当てるアンテナを選択する必要がある。一実施形態に係る通信装置１００によれば、例えば、アンテナ１１０の正面方向のベクトルと、通信対象に対するベクトルとの内積値を算出することができる。一実施形態に係る通信装置１００は、算出した内積値に基づいてアルゴリズムにより割り当てるアンテナを決定することができる。通信装置１００は、その他、上述したように、アンテナ１１０の受信電力や、ビームの角度に基づいて、割り当てるアンテナを決定し得る。一実施形態に係る通信装置１００によれば、複数の通信対象に対して、１つのアンテナが割り当てられる可能性を低減することができる。すなわち、一実施形態に係る通信装置１００は、通信効率の向上を実現することができる。また、一実施形態に係る通信装置１００は、１つの通信対象に対して、複数のアンテナ１１０を割り当てることによって、アンテナ切り替え時の通信レベルの低下を低減することができる。また、一実施形態に係る通信装置１００は、アンテナ正面方向のベクトルを考えることで、無人航空機４００の姿勢変化に対応して、比較的適切なアンテナ１１０を選択することができる。
As illustrated in FIG. 12 , each
図１３は、通信装置１００として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、上記実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、上記実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ１２００に、上記実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。
FIG. 13 schematically shows an example hardware configuration of a
一実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、及びグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されてよい。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、並びにＤＶＤドライブ１２２６及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されてよい。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０及びキーボードのようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されてよい。
ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御してよい。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにしてよい。
通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信してよい。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込んでよい。
ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納してよい。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。
プログラムは、ＤＶＤ－ＲＯＭ１２２７又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供されてよい。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらすことができる。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。
The program may be provided by a computer-readable storage medium such as DVD-
例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行してよい。そして、ＣＰＵ１２１２は、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ１２２７、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取ってよい。そして、通信インタフェース１２２２は、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込んでよい。
For example, when communication is to be performed between
また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ１２２６（ＤＶＤ－ＲＯＭ１２２７）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにしてよい。そして、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
Also, the
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよい。そして、ＣＰＵ１２１２は、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックしてよい。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索してよい。そして、ＣＰＵ１２１２は、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
Various types of information, such as various types of programs, data, tables, and databases, may be stored on recording media and subjected to information processing.
上で説明したプログラム又はソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体は、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であってよい。すなわち、プログラムは、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供されてよい。
The programs or software modules described above may be stored in a computer-readable storage medium on or near
一実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウェア回路を含んでよい。専用回路は、例えば、集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。 The blocks in the flowcharts and block diagrams in one embodiment may represent steps in the process in which the operations are performed or "parts" of the apparatus responsible for performing the operations. Certain steps and "sections" may be provided with dedicated circuitry, programmable circuitry provided with computer readable instructions stored on a computer readable storage medium, and/or computer readable instructions provided with computer readable instructions stored on a computer readable storage medium. It may be implemented by a processor. Dedicated circuitry may include digital and/or analog hardware circuitry. Dedicated circuitry may include, for example, integrated circuits (ICs) and/or discrete circuitry. Programmable circuits, such as Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), Programmable Logic Arrays (PLAs), etc., perform AND, OR, EXCLUSIVE OR, NOT AND, NOT OR, and other logical operations. , flip-flops, registers, and memory elements.
コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えてよい。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。 A computer-readable storage medium may include any tangible device capable of storing instructions for execution by a suitable device. As a result, a computer-readable storage medium having instructions stored thereon may comprise an article of manufacture including instructions that may be executed to create means for performing the operations specified in the flowcharts or block diagrams. Examples of computer-readable storage media may include electronic storage media, magnetic storage media, optical storage media, electromagnetic storage media, semiconductor storage media, and the like. More specific examples of computer readable storage media include floppy disks, diskettes, hard disks, random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable read only memory (EPROM or flash memory) , electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), static random access memory (SRAM), compact disc read-only memory (CD-ROM), digital versatile disc (DVD), Blu-ray disc, memory stick , integrated circuit cards, and the like.
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。 The computer readable instructions may be assembler instructions, Instruction Set Architecture (ISA) instructions, machine instructions, machine dependent instructions, microcode, firmware instructions, state setting data, or object oriented programming such as Smalltalk, JAVA, C++, etc. language, and any combination of one or more programming languages, including conventional procedural programming languages, such as the "C" programming language or similar programming languages. good.
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサは、例えば、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等であってよい。 Computer readable instructions are used to produce means for a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus, or programmable circuits to perform the operations specified in the flowchart or block diagrams. A general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processor, locally or over a wide area network (WAN) such as the Internet, etc., to execute such computer readable instructions. It may be provided in the processor of the device or in a programmable circuit. A processor may be, for example, a computer processor, processing unit, microprocessor, digital signal processor, controller, microcontroller, or the like.
以上、本開示に係る発明を実施の形態を用いて説明したが、本開示に係る発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the invention according to the present disclosure has been described above using the embodiments, the technical scope of the invention according to the present disclosure is not limited to the scope described in the above embodiments. It is obvious to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the scope of claims that forms with such modifications or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The execution order of each process such as actions, procedures, steps, and stages in the devices, systems, programs, and methods shown in the claims, the specification, and the drawings is particularly "before", "before etc., and it should be noted that they can be implemented in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the specification, and the drawings, even if the description is made using "first," "next," etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. not a thing
１０ システム、５０ ネットワーク、１００ 通信装置、１１０ アンテナ、１２０ ビーム、１３２ 取得部、１３４ 格納部、１３６ アンテナ割当部、１３８ 無線通信部、２００ 移動体、２１０ 移動体、２２０ 移動体、３１０ 内積、４００ 無人航空機、４０２ 無線通信エリア、４１０ アンテナ、４１２ アンテナ、５００ 地上通信装置、６００ 航空機、１２００ コンピュータ、１２１０ ホストコントローラ、１２１２ ＣＰＵ、１２１４ ＲＡＭ、１２１６ グラフィックコントローラ、１２１８ ディスプレイデバイス、１２２０ 入出力コントローラ、１２２２ 通信インタフェース、１２２４ 記憶装置、１２２６ ＤＶＤドライブ、１２２７ ＤＶＤ－ＲＯＭ、１２３０ ＲＯＭ、１２４０ 入出力チップ 10 system, 50 network, 100 communication device, 110 antenna, 120 beam, 132 acquisition unit, 134 storage unit, 136 antenna allocation unit, 138 wireless communication unit, 200 mobile unit, 210 mobile unit, 220 mobile unit, 310 inner product, 400 Unmanned aircraft, 402 wireless communication area, 410 antenna, 412 antenna, 500 ground communication device, 600 aircraft, 1200 computer, 1210 host controller, 1212 CPU, 1214 RAM, 1216 graphic controller, 1218 display device, 1220 input/output controller, 1222 communication interface, 1224 storage device, 1226 DVD drive, 1227 DVD-ROM, 1230 ROM, 1240 input/output chip
Claims (19)
通信対象の移動体に関連する移動体関連情報を取得する取得部と、
複数の前記移動体の前記移動体関連情報に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てるアンテナ割当部と、
前記アンテナ割当部によって前記複数の移動体のそれぞれに割り当てられたビームフォーミングアンテナを用いて、前記複数の移動体のそれぞれと無線通信する無線通信部と
を備え、
前記アンテナ割当部は、予め定められた優先順位に従って、前記複数の移動体のそれぞれに割り当てるビームフォーミングアンテナを選択し、
前記優先順位は、１つの移動体に対して複数のビームフォーミングアンテナを割り当てることが最も優先順位が高く、１つの移動体に対して１つのビームフォーミングアンテナを割り当てること、複数の移動体に対して１つのビームフォーミングアンテナを割り当てることの順に優先順位が低い、通信装置。 a plurality of beamforming antennas arranged to have directivity in different directions;
an acquisition unit that acquires mobile-related information related to a mobile to be communicated;
an antenna allocation unit that allocates at least one beamforming antenna from the plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobiles based on the mobile-related information of the plurality of mobiles;
a wireless communication unit that wirelessly communicates with each of the plurality of mobile objects using the beamforming antennas assigned to each of the plurality of mobile objects by the antenna assignment unit ;
The antenna allocation unit selects a beamforming antenna to be allocated to each of the plurality of mobile objects according to a predetermined priority order;
As for the priority, assigning a plurality of beamforming antennas to one mobile has the highest priority, assigning one beamforming antenna to one mobile, and assigning one beamforming antenna to a plurality of mobiles. A communication device having a lower priority in order of allocating one beamforming antenna .
前記アンテナ割当部は、前記複数の移動体の位置情報に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てる、請求項１から３のいずれか一項に記載の通信装置。 the mobile-related information includes location information indicating the location of the mobile to be communicated;
4. The antenna allocation unit allocates at least one beamforming antenna to each of the plurality of mobile objects from the plurality of beamforming antennas based on the position information of the plurality of mobile objects. The communication device according to any one of Claims 1 to 3.
前記アンテナ割当部は、前記取得部が取得した前記最大受信電力に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てる、請求項１から３のいずれか一項に記載の通信装置。 The acquisition unit acquires maximum received power from the plurality of mobile objects for each of the plurality of beamforming antennas,
2. The antenna allocation unit allocates at least one beamforming antenna from the plurality of beamforming antennas to each of the plurality of moving objects based on the maximum received power acquired by the acquisition unit. 4. The communication device according to any one of 3.
異なる方向に指向性を有するように配置された複数のビームフォーミングアンテナと、a plurality of beamforming antennas arranged to have directivity in different directions;
通信対象の移動体に関連する移動体関連情報を取得する取得部と、an acquisition unit that acquires mobile-related information related to a mobile to be communicated;
複数の前記移動体の前記移動体関連情報に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てるアンテナ割当部と、an antenna allocation unit that allocates at least one beamforming antenna from the plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobiles based on the mobile-related information of the plurality of mobiles;
前記アンテナ割当部によって前記複数の移動体のそれぞれに割り当てられたビームフォーミングアンテナを用いて、前記複数の移動体のそれぞれと無線通信する無線通信部とa wireless communication unit that wirelessly communicates with each of the plurality of mobile objects using the beamforming antennas assigned to each of the plurality of mobile objects by the antenna assignment unit;
を備え、with
前記移動体関連情報は、前記通信対象の移動体の位置を示す位置情報を含み、the mobile-related information includes location information indicating the location of the mobile to be communicated;
前記アンテナ割当部は、前記通信装置の位置を基準とした前記複数のビームフォーミングアンテナの基準指向方向のベクトルと、前記通信装置の位置を基準とした前記複数の移動体の位置に対するベクトルとの内積に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てる、通信装置。The antenna allocation unit is configured to generate an inner product of a vector of reference directivity directions of the plurality of beamforming antennas with reference to the position of the communication device and a vector of the positions of the plurality of mobile bodies with reference to the position of the communication device. , assigning at least one beamforming antenna to each of the plurality of mobiles from the plurality of beamforming antennas based on.
通信対象の移動体に関連する移動体関連情報を取得する取得部と、an acquisition unit that acquires mobile-related information related to a mobile to be communicated;
複数の前記移動体の前記移動体関連情報に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てるアンテナ割当部と、an antenna allocation unit that allocates at least one beamforming antenna from the plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobiles based on the mobile-related information of the plurality of mobiles;
前記アンテナ割当部によって前記複数の移動体のそれぞれに割り当てられたビームフォーミングアンテナを用いて、前記複数の移動体のそれぞれと無線通信する無線通信部とa wireless communication unit that wirelessly communicates with each of the plurality of mobile objects using the beamforming antennas assigned to each of the plurality of mobile objects by the antenna assignment unit;
を備え、with
前記移動体関連情報は、前記通信対象の移動体の位置を示す位置情報を含み、the mobile-related information includes location information indicating the location of the mobile to be communicated;
前記アンテナ割当部は、前記複数の移動体の位置情報に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナのそれぞれについて、基準指向方向と、前記複数の移動体のそれぞれに対する方向との角度に基づいて、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てる、通信装置。The antenna allocation unit, for each of the plurality of beamforming antennas, based on the position information of the plurality of moving bodies, based on the angles between the reference directivity direction and the direction relative to each of the plurality of moving bodies, A communications device that assigns at least one beamforming antenna to each of a plurality of mobiles.
通信対象の移動体に関連する移動体関連情報を取得する取得部と、an acquisition unit that acquires mobile-related information related to a mobile to be communicated;
複数の前記移動体の前記移動体関連情報に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てるアンテナ割当部と、an antenna allocation unit that allocates at least one beamforming antenna from the plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobiles based on the mobile-related information of the plurality of mobiles;
前記アンテナ割当部によって前記複数の移動体のそれぞれに割り当てられたビームフォーミングアンテナを用いて、前記複数の移動体のそれぞれと無線通信する無線通信部とa wireless communication unit that wirelessly communicates with each of the plurality of mobile objects using the beamforming antennas assigned to each of the plurality of mobile objects by the antenna assignment unit;
を備え、with
前記取得部は、前記複数のビームフォーミングアンテナのそれぞれについて、前記複数の移動体からの最大受信電力を取得し、The acquisition unit acquires maximum received power from the plurality of mobile objects for each of the plurality of beamforming antennas,
前記アンテナ割当部は、前記取得部が取得した前記最大受信電力に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てる、通信装置。The communication device, wherein the antenna allocation unit allocates at least one beamforming antenna from the plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobile objects based on the maximum received power acquired by the acquisition unit.
前記通信装置と無線通信接続を確立する複数の無人航空機と
を備え、
前記無線通信部は、地上に無線通信エリアを形成する、
システム。 an unmanned aerial vehicle equipped with the communication device according to any one of claims 1 to 12 ;
a plurality of unmanned aerial vehicles establishing wireless communication connections with the communication device;
The wireless communication unit forms a wireless communication area on the ground,
system.
通信対象の移動体に関連する移動体関連情報を取得する取得ステップと、
複数の前記移動体の前記移動体関連情報に基づいて、複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てるアンテナ割当ステップと、
前記アンテナ割当ステップにおいて前記複数の移動体のそれぞれに割り当てられたビームフォーミングアンテナを用いて、前記複数の移動体のそれぞれと無線通信する無線通信ステップと
を備え、
前記アンテナ割当ステップは、予め定められた優先順位に従って、前記複数の移動体のそれぞれに割り当てるビームフォーミングアンテナを選択し、
前記優先順位は、１つの移動体に対して複数のビームフォーミングアンテナを割り当てることが最も優先順位が高く、１つの移動体に対して１つのビームフォーミングアンテナを割り当てること、複数の移動体に対して１つのビームフォーミングアンテナを割り当てることの順に優先順位が低い、通信方法。 A communication method performed by a communication device, comprising:
an acquiring step of acquiring mobile-related information related to a mobile to be communicated;
an antenna allocation step of allocating at least one beamforming antenna from a plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobiles based on the mobile-related information of the plurality of mobiles;
a wireless communication step of wirelessly communicating with each of the plurality of mobile bodies using the beamforming antennas assigned to each of the plurality of mobile bodies in the antenna allocation step;
The antenna allocation step selects a beamforming antenna to be allocated to each of the plurality of mobile objects according to a predetermined priority order;
As for the priority, assigning a plurality of beamforming antennas to one mobile has the highest priority, assigning one beamforming antenna to one mobile, and assigning one beamforming antenna to a plurality of mobiles. A communication method in which assigning one beamforming antenna has a lower priority in order .
通信対象の移動体に関連する移動体関連情報を取得する取得ステップと、an acquiring step of acquiring mobile-related information related to a mobile to be communicated;
複数の前記移動体の前記移動体関連情報に基づいて、複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てるアンテナ割当ステップと、an antenna allocation step of allocating at least one beamforming antenna from a plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobiles based on the mobile-related information of the plurality of mobiles;
前記アンテナ割当ステップにおいて前記複数の移動体のそれぞれに割り当てられたビームフォーミングアンテナを用いて、前記複数の移動体のそれぞれと無線通信する無線通信ステップとa wireless communication step of wirelessly communicating with each of the plurality of mobile bodies using the beamforming antennas assigned to each of the plurality of mobile bodies in the antenna allocation step;
を備え、with
前記移動体関連情報は、前記通信対象の移動体の位置を示す位置情報を含み、the mobile-related information includes location information indicating the location of the mobile to be communicated;
前記アンテナ割当ステップは、前記通信装置の位置を基準とした前記複数のビームフォーミングアンテナの基準指向方向のベクトルと、前記通信装置の位置を基準とした前記複数の移動体の位置に対するベクトルとの内積に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てる、通信方法。The antenna allocation step includes an inner product of a vector of reference directivity directions of the plurality of beamforming antennas with the position of the communication device as a reference and a vector with respect to the positions of the plurality of mobile bodies with the position of the communication device as a reference. assigning at least one beamforming antenna to each of the plurality of mobiles from the plurality of beamforming antennas based on.
通信対象の移動体に関連する移動体関連情報を取得する取得ステップと、an acquiring step of acquiring mobile-related information related to a mobile to be communicated;
複数の前記移動体の前記移動体関連情報に基づいて、複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てるアンテナ割当ステップと、an antenna allocation step of allocating at least one beamforming antenna from a plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobiles based on the mobile-related information of the plurality of mobiles;
前記アンテナ割当ステップにおいて前記複数の移動体のそれぞれに割り当てられたビームフォーミングアンテナを用いて、前記複数の移動体のそれぞれと無線通信する無線通信ステップとa wireless communication step of wirelessly communicating with each of the plurality of mobile bodies using the beamforming antennas assigned to each of the plurality of mobile bodies in the antenna allocation step;
を備え、with
前記移動体関連情報は、前記通信対象の移動体の位置を示す位置情報を含み、the mobile-related information includes location information indicating the location of the mobile to be communicated;
前記アンテナ割当ステップは、前記複数の移動体の位置情報に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナのそれぞれについて、基準指向方向と、前記複数の移動体のそれぞれに対する方向との角度に基づいて、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てる、通信方法。In the antenna allocation step, for each of the plurality of beamforming antennas, based on the position information of the plurality of moving bodies, based on the angle between a reference direction and a direction relative to each of the plurality of moving bodies, A communication method that assigns at least one beamforming antenna to each of a plurality of mobiles.
通信対象の移動体に関連する移動体関連情報を取得する取得ステップと、an acquiring step of acquiring mobile-related information related to a mobile to be communicated;
複数の前記移動体の前記移動体関連情報に基づいて、複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てるアンテナ割当ステップと、an antenna allocation step of allocating at least one beamforming antenna from a plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobiles based on the mobile-related information of the plurality of mobiles;
前記アンテナ割当ステップにおいて前記複数の移動体のそれぞれに割り当てられたビームフォーミングアンテナを用いて、前記複数の移動体のそれぞれと無線通信する無線通信ステップとa wireless communication step of wirelessly communicating with each of the plurality of mobile bodies using the beamforming antennas assigned to each of the plurality of mobile bodies in the antenna allocation step;
を備え、with
前記取得ステップは、前記複数のビームフォーミングアンテナのそれぞれについて、前記複数の移動体からの最大受信電力を取得し、The acquiring step acquires the maximum received power from the plurality of mobile objects for each of the plurality of beamforming antennas;
前記アンテナ割当ステップは、前記取得ステップにおいて取得した前記最大受信電力に基づいて、前記複数のビームフォーミングアンテナから、前記複数の移動体のそれぞれに対して少なくとも１つのビームフォーミングアンテナを割り当てる、通信方法。The communication method, wherein the antenna allocation step allocates at least one beamforming antenna from the plurality of beamforming antennas to each of the plurality of mobile objects based on the maximum received power obtained in the obtaining step.
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