JP7321367B2 - アンテナの信号品質制御装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナの信号品質制御装置及び方法（ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＳＩＧＮＡＬ ＱＵＡＬＩＴＹ ＯＦ ＡＮＴＥＮＮＡ）に関し、より詳細には、アンテナの回動角度を簡易に調整することができ、満足度の高いアンテナの信号品質を提供することができるアンテナの信号品質制御装置及び方法に関する。

従来は、移動通信基地局のネットワークを最適化するために、車両を利用してネットワーク内で信号測定装置を移動させながら信号品質を測定していた。この際、信号測定装置により測定された信号品質に応じて、アンテナの垂直及び／または水平角度調整値を手動で入力してアンテナの角度を調整することで、ネットワークの最適化が行われていた。

しかしながら、従来技術によると、計算された垂直及び／または水平角度調整値を一々入力する必要があり、アンテナの角度を手動で調整しなければならないという不便さがあった。また、信号測定のために、毎度車両を移動させながら測定しなければならないため、信号品質を調整するための時間がかなりかかるだけでなく、車両が移動しない際には信号品質の測定が困難であるという問題があった。

本発明の目的は、クランピング装置を用いてアンテナのローテーションユニット及び／またはティルティングユニットの角度を調整するに際し、所定位置に配置された端末装置により測定された信号品質に応じて、アンテナのローテーションユニット及び／またはティルティングユニットの回動方向及び角度を決定してクランピング装置に出力することで、アンテナの回動角度を簡易に調整できるようにした、アンテナの信号品質制御装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ネットワーク内の互いに異なる位置に配置されたそれぞれの端末装置に対して順にアンテナの左右回動を調整し、目標値を満たさないと上下回動を順に調整することで、満足度の高いアンテナの信号品質を提供するようにした、アンテナの信号品質制御装置及び方法を提供することにある。

本発明の技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していないさらに他の技術的課題は、下記の記載から当業者に明確に理解されることができる。

上記の目的を達成するための本発明の一実施形態に係るアンテナの信号品質制御装置は、ネットワーク内の所定位置に配置された複数の端末装置から順に信号品質測定データを受信する通信部と、前記複数の端末装置のうち何れか一つから受信された信号品質測定データに基づいてアンテナの信号品質測定値を演算する信号品質演算部と、前記アンテナの信号品質目標値と、前記演算された信号品質測定値とを比較し、その差値に応じて前記アンテナの回動方向及び角度を決定する回動決定部と、を含み、クランピング装置を、前記決定されたアンテナの回動方向及び角度情報を含む調整信号に基づいて回動調整する。

ここで、前記調整信号を、前記アンテナの回動を調整するために前記クランピング装置に送信する制御部をさらに含むことができる。

前記制御部は、前記複数の端末装置のうち、予め決められた順番に従って何れか一つに信号品質測定データを要請し、前記調整信号に応じてアンテナの回動が調整された後に、次の順番の端末装置に信号品質測定データを要請することを特徴とする。

前記回動決定部は、前記アンテナの信号品質目標値と、前記次の順番の端末装置から受信された信号品質測定データに基づいて演算された信号品質測定値との第２差値が、以前に演算された第１差値より小さいと、前記アンテナの回動方向を、以前に決定された回動方向と同一の方向と決定し、そうではないと反対方向と決定することを特徴とする。

前記回動決定部は、前記差値が０ではないか、所定の誤差範囲から外れると、前記アンテナの信号品質が目標値を満たさないと判断し、前記アンテナの左右方向への回動角度を決定することを特徴とする。

前記制御部は、前記複数の端末装置から順に受信された信号品質測定データに基づいて前記アンテナの左右方向への回動角度が調整された後に、前記アンテナの信号品質が目標値を満たさないと、前記複数の端末装置のうち、予め決められた順番に従って何れか一つに信号品質測定データを再要請することを特徴とする。

前記回動決定部は、前記端末装置から受信された信号品質測定データが再び受信されたデータであると、前記アンテナの上下方向への回動角度を決定することを特徴とする。

前記制御部は、前記複数の端末装置から順に受信された信号品質測定データに基づいて前記アンテナの左右方向への回動角度が調整された後に、前記アンテナの信号品質が目標値を満たすと、前記アンテナの回動を中断すると決定することを特徴とする。

前記クランピング装置は、前記アンテナが上下方向にティルティング回動可能に結合されるティルティングユニットと、前記アンテナが左右方向にロテーティング回動可能に結合されるローテーションユニットと、を含み、前記制御部は、前記調整信号を前記クランピング装置に送信し、前記ティルティングユニットを用いて前記アンテナを上下方向にティルティング回動させ、前記ローテーションユニットを用いて前記アンテナを左右方向にロテーティング回動させるように制御することを特徴とする。

前記クランピング装置は、前記調整信号を受信すると、電気的に駆動されるように前記ティルティングユニットに含まれているティルティング回動モータを駆動させることで、前記ティルティングユニットを上下方向にティルティング回動させ、電気的に駆動されるように前記ローテーションユニットに含まれているロテーティング回動モータを駆動させることで、前記ローテーションユニットを左右方向にロテーティング回動させることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するための本発明の一実施形態に係るアンテナの信号品質制御方法は、ネットワーク内の所定位置に配置された複数の端末装置のうち、予め決められた順番に従って何れか一つに信号品質測定データを要請するステップと、前記何れか一つの端末装置から受信された信号品質測定データに基づいてアンテナの信号品質測定値を演算するステップと、前記アンテナの信号品質目標値と、前記演算された信号品質測定値とを比較し、その差値に応じて前記アンテナの回動方向及び角度を決定するステップと、前記決定されたアンテナの回動方向及び角度情報を含む調整信号を、前記アンテナの回動を調整するクランピング装置に送信するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、クランピング装置を用いてアンテナのローテーションユニット及び／またはティルティングユニットの角度を調整するに際し、所定位置に配置された端末装置により測定された信号品質に応じて、アンテナのローテーションユニット及び／またはティルティングユニットの回動方向及び角度を決定してクランピング装置に出力することで、アンテナの回動角度を簡易に調整することができる効果がある。

また、本発明は、ネットワーク内の互いに異なる位置に配置されたそれぞれの端末装置に対して順にアンテナの左右回動を調整し、目標値を満たさないと上下回動を順に調整することで、満足度の高いアンテナの信号品質を提供することができる効果がある。

本発明の一実施形態に係るアンテナの信号品質制御装置が適用されたシステム構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るアンテナの信号品質制御装置が適用されたシステムにおける電子端末の配置の実施形態を示す図である。 アンテナの上下方向のティルティング回動及び左右方向のロテーティング回動が可能であるように備えられたクランピング装置を示す斜視図である。 図３のクランピング装置によるアンテナのティルティング回動及びロテーティング回動の様子を示す図である。 図３のクランピング装置によるアンテナのティルティング回動及びロテーティング回動の様子を示す図である。 本発明の一実施形態に係るアンテナの信号品質制御装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るアンテナの信号品質制御装置の動作を説明するにおいて参照される実施形態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るアンテナの信号品質制御方法の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るアンテナの信号品質制御方法の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の一部の実施形態を例示的な図面により詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたり、同一の構成要素に対しては、たとえ異なる図面上に表示されても、できる限り同一の符号を有するようにしていることに留意すべきである。また、本発明の実施形態を説明するにあたり、関連した公知構成または機能についての具体的な説明が本発明の実施形態の理解を妨害すると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。

本発明の実施形態の構成要素を説明するに際し、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用し得る。かかる用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものにすぎず、その用語により、該当構成要素の本質や順番または順序などが限定されない。また、別に定義されない限り、技術的または科学的な用語を始めとするここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般に理解されるものと同一の意味を有する。一般に用いられる辞書に定義されているような用語は、関連技術が文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈すべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。

図１は本発明に係る装置が適用されたシステム構成を示した図であり、図２は本発明の一実施形態に係るアンテナの信号品質制御装置が適用されたシステムでの電子端末の配置の実施形態を示した図であり、図３はアンテナの上下方向のティルティング回動及び左右方向のロテーティング回動が可能であるように備えられたクランピング装置を示した斜視図であり、図４及び図５は図３のクランピング装置によるアンテナのティルティング回動及びロテーティング回動の様子を示した図である。

図１を参照すると、システムは、アンテナ１と、前記アンテナ１の左右方向及び／または上下方向の回動角度を調整するクランピング装置１０と、ネットワーク内の所定位置で前記アンテナ１の信号品質を測定するための複数の端末装置２０と、前記端末装置２０より測定された信号品質に応じて前記アンテナ１の回動を決定し、前記クランピング装置１０に送信する信号品質制御装置１００と、を含むことができる。

アンテナ１は、所定の信号を外部の通信装置に送信する送信アンテナモジュール（不図示）と、外部の通信装置から伝送された信号を受信する受信アンテナモジュール（不図示）と、を含むことができる。一例として、送信アンテナモジュールは、ネットワーク内の所定位置に配置された端末装置２０に品質測定データの要請信号を送信し、受信アンテナモジュールは、該当端末装置２０から伝送された品質測定データを受信することができる。この際、受信アンテナモジュールは、ネットワーク内に配置された複数の端末から順に品質測定データを受信することができる。

ここで、アンテナ１は、実施形態によって、複数個が備えられることができる。

クランピング装置１０は、アンテナ１が上下方向にティルティング回動可能に結合されるティルティングユニット１１と、アンテナ１が左右方向にロテーティング回動可能に結合されるローテーションユニット１２と、を含むことができる。ここで、ティルティングユニット１１及び／またはローテーションユニット１２は、アンテナ１の設置のための支柱ポール（図面符号不表記）と直接結合されてもよく、他のユニット（例えば、図３に参照された図面符号１３の結合ユニット）により間接的に結合されてもよい。

クランピング装置１０は、信号品質制御装置１００から左右方向への回動角度調整値が受信されると、ローテーションユニット１２を駆動させ、アンテナ１が左右方向に所定角度ロテーティング回動するようにする。また、クランピング装置１０は、信号品質制御装置１００から上下方向への回動角度調整値が受信されると、ティルティングユニット１１を駆動させ、アンテナ１が上下方向に所定角度ティルティング回動するようにする。

複数の端末装置２０は、アンテナ１の信号品質を測定し、測定された品質測定データを提供する装置であり、位置が固定された装置であってもよく、位置移動が可能な装置であってもよい。ここで、複数の端末装置２０、例えば、第１端末２１、第２端末２２、第３端末２３、及び第４端末２４は、ネットワーク内でそれぞれ互いに異なる位置に配置されることができる。これについての実施形態は、図２を参照することとする。

図２に示されるように、第１端末２１、第２端末２２、第３端末２３、及び第４端末２４のそれぞれの位置で、アンテナ１から送受信される信号の品質を測定する。この際、第１端末２１、第２端末２２、第３端末２３、及び第４端末２４は、信号品質制御装置１００からの要請がある場合にアンテナ１の信号品質を測定し、品質測定データを信号品質制御装置１００に送信する。

複数の端末装置２０は、通信機能が備えられた電子端末が相当する。一例として、電子端末は、移動電話（ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ）、タブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、デスクトップＰＣ（ｄｅｓｋｔｏｐ ＰＣ）、ラップトップＰＣ（ｌａｐｔｏｐ ＰＣ）、ネットブックコンピュータ（ｎｅｔｂｏｏｋ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、及びＰＭＰ（ｐｏｒｔａｂｌｅ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｐｌａｙｅｒ）などのような形態で実現されることができる。一方、端末装置２０は、ドローンの形態で実現されてもよく、ドローンに取り付けられてもよい。この場合、端末装置２０は単一個が備えられることができる。端末装置２０は、ドローンの特性を利用して、位置移動しながら対象位置におけるアンテナ１の信号品質を測定することができる。

信号品質制御装置１００は、ネットワーク内の所定位置に配置された複数の端末装置２０のうち何れか一つに品質測定データを要請し、該当端末装置２０から受信された品質測定データに基づいて、アンテナ１の左右方向及び／または上下方向への回動角度調整値を決定し、決定された回動角度調整値を含む調整信号をクランピング装置１０に送信する。信号品質制御装置１００は、クランピング装置１０に調整信号を送信した後、複数の端末装置２０のうち次の順番の端末装置２０に品質測定データを要請し、同様に、該当端末装置２０から受信された品質測定データに基づいて、アンテナ１の左右方向のロテーティング及び／または上下方向のティルティングに対する回動角度調整値を決定し、決定された回動角度調整値を含む調整信号をクランピング装置１０に送信することができる。

このように、信号品質制御装置１００は、複数の端末装置２０から順に受信される信号品質データを用いて、アンテナ１の左右方向及び／または上下方向への回動角度調整値を順に決定することができる。これにより、クランピング装置１０は、順にアンテナ１の左右方向及び／または上下方向への回動角度を調整する。

より詳細には、クランピング装置１０は、図３で参照されるように、送信アンテナモジュールにより端末装置２０に品質測定データの要請信号を送信した後、受信アンテナモジュールにより該当端末装置２０から伝送された品質測定データを受信する動作により、アンテナ１の現在の信号品質を測定し、信号品質制御装置１００より前記決定された回動角度調整値に基づいて、アンテナ１をローテーションユニット１２を用いて左右方向にロテーティング回動させるか、上下方向にティルティング回動させることができる。

図面に示されていないが、クランピング装置１０には、電気的に駆動され、ティルティングユニット１１のティルティング回動駆動力を提供するティルティング回動モータと、電気的に駆動され、ローテーションユニット１２のロテーティング回動駆動力を提供するロテーティング回動モータと、が備えられることができる。ティルティング回動モータとロテーティング回動モータは、クランピング装置１０の外部に備えられた別の電源部により電源の供給を受けることができる。

信号品質制御装置１００の構成のうち後述の制御部１１０からクランピング装置１０のティルティング回動角度調整値が受信されると、図３及び図４で参照されるように、ティルティングユニット１１のティルティング回動点Ｔ１を中心に、ティルティングユニット１１が上下方向にティルティング回動されながらアンテナ１の方向性が調整されることができる。なお、信号品質制御装置１００の構成のうち後述の制御部１１０からクランピング装置１０のロテーティング回動角度調整値が受信されると、図３及び図５で参照されるように、ローテーションユニット１２のロテーティング回動点Ｌ１を中心に、ローテーションユニット１２が左右方向にロテーティング回動されながらアンテナ１の方向性が調整されることができる。

本発明に係る信号品質制御装置１００は、クランピング装置１０と別の装置で実現され、別の通信連結手段により通信連結されることができる。一方、信号品質制御装置１００は、クランピング装置１０の内部に実現されてもよい。信号品質制御装置１００の具体的な構成及び動作についての詳細説明は、後述の図６以下の実施形態を参照して詳細に説明する。

図６は、本発明の一実施形態に係る信号品質制御装置の構成を示した図である。図６を参照すると、信号品質制御装置１００は、制御部１１０と、通信部１２０と、格納部１３０と、信号品質演算部１４０と、回動決定部１５０と、を含むことができる。ここで、本実施形態に係る信号品質制御装置１００の制御部１１０、信号品質演算部１４０、及び／または回動決定部１５０は、少なくとも一つ以上のプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）として実現されることができる。

先ず、制御部１１０は、信号品質制御装置１００の各構成要素の間に伝達される信号を処理することができる。

通信部１２０は、ネットワーク内の所定位置にそれぞれ配置された複数の端末装置２０との通信インタフェースを支援する第１通信モジュールを含むことができる。一例として、第１通信モジュールは、無線インターネット接続のためのモジュールまたは近距離通信（Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を含むことができる。ここで、無線インターネット技術としては、無線 ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ、ＷＬＡＮ）、ワイブロ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ、Ｗｉｂｒｏ）、ワイファイ（Ｗｉ－Ｆｉ）、及び／またはワイマックス（Ｗｏｒｌｄ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ、Ｗｉｍａｘ）などが挙げられる。また、近距離通信技術としては、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ－Ｗｉｄｅｂａｎｄ）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、及び／またはアイアールディーエイ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、ＩｒＤＡ）などが含まれることができる。一方、通信部１２０は、クランピング装置１０との通信インタフェースを支援する第２通信モジュールをさらに含んでもよい。ここで、第２通信モジュールは、有線または無線方式の通信技術を支援することができる。

格納部１３０は、信号品質制御装置１００の動作に必要なデータ及び／またはアルゴリズムなどを格納することができる。一例として、格納部１３０には、複数の端末装置２０のうちＮ番目の端末装置２０から受信されたデータに基づいて信号品質測定値を演算するための命令及び／またはアルゴリズムが格納されることができる。また、格納部１３０には、先に演算されたアンテナ１の信号品質に応じてアンテナ１の回動方向及び角度を決定するための命令及び／またはアルゴリズムが格納されてもよい。ここで、格納部１３０は、ラム（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ロム（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及び／またはＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などのような格納媒体を含むことができる。

制御部１１０は、通信部１２０を介して、ネットワーク内に配置された複数の端末装置２０のうち何れか一つの端末装置２０に信号品質測定データを要請することができる。一例として、ネットワーク内に配置された複数の端末装置２０が第１端末２１、第２端末２２、第３端末２３、及び第４端末２４を含み、第１端末２１～第４端末２４は、それぞれネットワーク内の異なる位置に配置されていると仮定したときに、制御部１１０は、第一の順番の第１端末２１に信号品質測定データを要請することができる。

この際、制御部１１０は、第１端末２１から受信された信号品質測定データ、すなわち、第１データに基づくアンテナ１の信号品質測定が完了されると、次の順番である第２端末２２に信号品質測定データを要請することができる。

また、制御部１１０は、第２端末２２から受信された信号品質測定データ、すなわち、第２データに基づくアンテナ１の信号品質測定が完了されると、次の順番である第３端末２３に信号品質測定データを要請することができる。

同様に、制御部１１０は、第３端末２３から受信された信号品質測定データ、すなわち、第３データに基づくアンテナ１の信号品質測定が完了されると、次の順番である第４端末２４に信号品質測定データを要請することができる。

制御部１１０は、第４端末２４から受信された信号品質測定データ、すなわち、第４データに基づくアンテナ１の信号品質測定が完了され、測定されたアンテナ１の信号品質が目標値を満たすと、関連動作を終了することができる。一方、制御部１１０は、第４データに基づいて測定されたアンテナ１の信号品質が目標値を満たさないと、第１端末２１～第４端末２４に順に信号品質測定データを再要請することもできる。

信号品質演算部１４０は、ネットワーク内に配置された複数の端末装置２０から受信された信号品質測定データに基づいて、アンテナ１の信号品質を演算する。この際、信号品質演算部１４０は、複数の端末装置２０のうち何れか一つの端末装置２０から信号品質測定データが受信されると、該当端末装置２０から受信された信号品質測定データに基づいてアンテナ１の信号品質を演算する。信号品質演算部１４０は、演算された信号品質測定値を格納部１３０に格納するか、回動決定部１５０及び／または制御部１１０に伝達することができる。その後、信号品質演算部１４０は、次の順番の端末装置２０から信号品質測定データが受信されると、受信された信号品質測定データに基づいてアンテナ１の信号品質を演算することができる。

ここで、信号品質演算部１４０は、端末装置２０から受信された信号品質測定データに基づいて信号品質測定値を演算するアルゴリズムを用いて信号品質測定値を獲得してもよい。この際、信号品質測定値を演算するアルゴリズムとしては、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムなどが適用されることができ、実施形態によって、誤差の少ないアルゴリズムが適用されることができる。一例として、ＲＬＳアルゴリズムは、送信信号のノイズフィルタリング前後のノイズパワーを計算して信号品質目標値を演算することができる。また、ＲＬＳアルゴリズムは、信号品質測定データを含む受信信号のノイズフィルタリング前後のノイズパワーを計算することで、該当位置での信号品質測定値を演算することができる。受信信号の信号品質を測定するアルゴリズムは一般的な技術に該当するため、これについての具体的な説明は省略する。

回動決定部１５０は、アンテナ１の送信信号に基づく信号品質目標値（ＱＲ）と、信号品質演算部１４０により演算された信号品質測定値（ＱＮ）とを比較し、その差値（ＱＲ－ＱＮ）に応じて、アンテナ１の回動方向及び角度を決定することができる。ここで、回動決定部１５０は、信号品質目標値（ＱＲ）と信号品質測定値（Ｑ１）との差値（ＱＲ－Ｑ１）が０であると、アンテナ１の信号品質が目標値を満たすと判断し、アンテナ１を回動しないと決定することができる。また、回動決定部１５０は、信号品質目標値（ＱＲ）と信号品質測定値（Ｑ１）との差値（ＱＲ－Ｑ１）が０ではなくても、誤差範囲内であると、アンテナ１の信号品質が目標値を満たすと判断し、アンテナ１を回動しないと決定することができる。

一方、回動決定部１５０は、信号品質目標値（ＱＲ）と信号品質測定値（Ｑ１）との差値（ＱＲ－Ｑ１）が０ではないか、誤差範囲から外れると、アンテナ１の信号品質が目標値を満たさないと判断し、アンテナ１を左側または右側方向に回動すると決定することができる。この際、回動決定部１５０は、前記差値（ＱＲ－Ｑ１）が正数（＋）値であるかもしくは負数（－）値であるかに応じて、回転方向を異ならせて決定することができる。回動決定部１５０は、回動角度を一定の角度と決定することができる。一方、回動決定部１５０は、差値（ＱＲ－Ｑ１）の大きさに応じて、回動角度を異ならせて決定することもできる。

制御部１１０は、回動決定部１５０によりアンテナ１の回動方向及び角度が決定されると、アンテナ１の回動方向及び角度情報を含む第１調整信号を通信部１２０と連結されたクランピング装置１０に送信する。これにより、クランピング装置１０は、通信部１２０を介して受信された第１調整信号に基づいて、アンテナ１を左右方向に所定角度回動させることができる。

一方、回動決定部１５０は、第１測定データに基づいて計算された信号品質測定値（Ｑ１）からアンテナ１の回動方向及び角度を決定した後、信号品質演算部１４０から第２測定データに基づいて計算された信号品質測定値（Ｑ２）が伝達されると、アンテナ１の送信信号に基づく信号品質目標値（ＱＲ）と、信号品質測定値（Ｑ２）とを比較し、その差値（ＱＲ－Ｑ２）に応じてアンテナ１の回動方向及び角度を決定することができる。この際、回動決定部１５０は、差値（ＱＲ－Ｑ２）が０であるか、誤差範囲内であると、アンテナ１の信号品質が目標値を満たすと判断し、アンテナ１を回動しないと決定することができる。

これに対し、回動決定部１５０は、差値（ＱＲ－Ｑ２）が０ではないか、誤差範囲から外れると、アンテナ１の信号品質が目標値を満たさないと判断し、アンテナ１を左側または右側方向に回動させると決定することができる。この際、回動決定部１５０は、前記差値（ＱＲ－Ｑ２）が以前に演算した差値（ＱＲ－Ｑ１）より小さいと、以前の回動方向と同一の方向と決定し、そうではないと反対方向と決定することができる。回動決定部１５０は、回動角度を一定の角度と決定することができる。一方、回動決定部１５０は、差値の大きさに応じて、回動角度を異ならせて決定することもできる。

制御部１１０は、回動決定部１５０によりアンテナ１の回動方向及び角度が決定されると、アンテナ１の回動方向及び角度情報を含む第２調整信号を通信部１２０と連結されたクランピング装置１０に送信する。これにより、クランピング装置１０は、通信部１２０を介して受信された第２調整信号に基づいて、先に角度調整されたアンテナ１をさらに左右方向に所定角度回動させることができる。

このような方式により、制御部１１０は、第３調整信号、第４調整信号をクランピング装置１０に順に送信することができる。また、クランピング装置１０は、受信された第３調整信号、第４調整信号に応じて、アンテナ１を左右方向に所定角度回動させることができる。

一方、回動決定部１５０は、アンテナ１が左右方向に回動された後、第１測定データに基づいて計算された信号品質測定値（Ｑ１）がさらに伝達されると、アンテナ１の送信信号に基づく信号品質目標値（ＱＲ）と、信号品質測定値（Ｑ１）とを比較し、その差値（ＱＲ－Ｑ１）に応じてアンテナ１の回動方向及び角度を決定することができる。この場合、回動決定部１５０は、上述のような方式により回動方向及び角度を決定するが、以前過程を経てアンテナ１を左右方向に回動させた状態であるため、アンテナ１の回動方向を上下方向と決定することができる。これにより、制御部１１０は、上下方向を基準として第１調整信号、第２調整信号、第３調整信号、第４調整信号をクランピング装置１０に順に送信することができる。

クランピング装置１０は、受信された第１調整信号、第２調整信号、第３調整信号、第４調整信号に応じてアンテナ１を上下方向に所定角度回動させることができる。これにより、制御部１１０は、アンテナ１の上下回動により測定されたアンテナ１の信号品質が目標値を満たすと、関連動作を終了することができる。一方、制御部１１０は、アンテナ１の上下回動により測定されたアンテナ１の信号品質が目標値を満たさないと、第１端末２１～第４端末２４に順に信号品質測定データを再要請することもできる。

上記のように動作する本実施形態に係る信号品質制御装置１００は、独立したハードウェア装置の形態で実現されることができ、少なくとも一つ以上のプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）として、マイクロプロセッサや汎用コンピュータシステムのような他のハードウェア装置に含まれている形態で駆動されることができる。プロセッサは、中央処理装置（ＣＰＵ）またはメモリー及び／またはストレージに格納されている命令語に対する処理を実行する半導体装置であることができる。

図７は、本発明の一実施形態に係るアンテナの信号品質制御装置の動作を説明するにおいて参照される実施形態を示す図である。図７を参照すると、第１端末２１は、動作４１１のように、信号品質制御装置１００の要請に応じて第１データを伝送する。信号品質制御装置１００は、第１データの信号品質に応じてアンテナ１の回動方向及び角度を決定し、動作４１２のように、決定された回動方向及び角度を含む第１調整信号をクランピング装置１０に送信する。これにより、クランピング装置１０は、動作４１３のように、第１調整信号に基づいてアンテナ１の回動角度を調整できるようになる。

アンテナ１の１次角度調整が完了されると、動作４２１のように、第２端末２２は、信号品質制御装置１００の要請に応じて第２データを伝送する。信号品質制御装置１００は、第２データの信号品質に応じてアンテナ１の回動方向及び角度を決定し、動作４２２のように、決定された回動方向及び角度を含む第２調整信号をクランピング装置１０に送信する。これにより、クランピング装置１０は、動作４２３のように、第２調整信号に基づいてアンテナ１の回動角度を再調整できるようになる。

アンテナ１の２次角度調整が完了されると、動作４３１のように、第３端末２３は、信号品質制御装置１００の要請に応じて第３データを伝送する。信号品質制御装置１００は、第３データの信号品質に応じてアンテナ１の回動方向及び角度を決定し、動作４３２のように、決定された回動方向及び角度を含む第３調整信号をクランピング装置１０に送信する。これにより、クランピング装置１０は、動作４３３のように、第３調整信号に基づいてアンテナ１の回動角度を再調整できるようになる。

アンテナ１の３次角度調整が完了されると、動作４４１のように、第４端末２４は、信号品質制御装置１００の要請に応じて第４データを伝送する。信号品質制御装置１００は、第４データの信号品質に応じてアンテナ１の回動方向及び角度を決定し、動作４４２のように、決定された回動方向及び角度を含む第４調整信号をクランピング装置１０に送信する。これにより、クランピング装置１０は、動作４４３のように、第４調整信号に基づいてアンテナ１の回動角度を再調整できるようになる。

前述のように、動作４１１～動作４４３により、アンテナ１の左右回動が先に調整されることができ、アンテナ１の信号品質が目標値を満たさないと、動作４１１～動作４４３を再び行ってアンテナ１の上下回動が調整されることができる。

ここで、信号品質制御装置１００は、複数の端末装置２０、例えば、第１端末２１～第４端末２４から第１データ～第４データを順に受信することができるが、同時に受信することも可能であることは言うまでもない。具体的には、図７に示された動作４１１、動作４２１、動作４３１、動作４４１に関連して、第１端末２１～第４端末２４が空間的に互いに異なる位置に配置されている場合には、第１データ～第４データを順次または同時に信号品質制御装置１００に送信することができ、端末装置２０がドローンの形態で実現された場合や、ドローンに取り付けられた場合には、端末装置２０の位置が変更されるにつれて複数の品質測定データ（例えば、第１データ～第４データ）を順に信号品質制御装置１００の通信部１２０に送信することができる。

上記のように構成される本発明に係るアンテナの信号品質制御装置の動作の流れをより詳細に説明すると、次のとおりである。図８及び図９は、本発明の一実施形態に係るアンテナの信号品質制御方法の動作の流れを示した図である。

図８を参照して、信号品質制御装置１００は、ネットワーク内に配置されたｎ個の端末装置２０のうち第１端末２１に第１データを要請する（Ｓ１１０、Ｓ１２０）。信号品質制御装置１００は、第１端末２１から第１データが受信されると（Ｓ１３０）、アンテナ１の送信信号に基づく信号品質目標値（ＱＲ）と、第１データに基づく信号品質測定値（Ｑ１）との差値が０（または誤差範囲内）であるかを確認する。もし、その差値が０（または誤差範囲内）であると（Ｓ１４０）、信号品質制御装置１００は次の順番の第２端末２２に第２データを要請する（Ｓ１７０、Ｓ１８０、Ｓ１２０）。

一方、「Ｓ１４０」過程でその差値が０（または誤差範囲内）ではないと、信号品質制御装置１００は、優先的に回動方向を左右方向と決定し、左右方向への回動角度を決定する（Ｓ１５０）。ここで、信号品質制御装置１００は、「Ｓ１４０」過程の差値に応じて回動角度を決定するか、もしくは、決められた値で回動角度を決定することができる。信号品質制御装置１００は、「Ｓ１５０」過程で決定された回動方向及び回動角度を含む左右調整信号をクランピング装置１０に送信する（Ｓ１６０）。これにより、クランピング装置１０は、受信された左右調整信号に応じてアンテナ１の回動を調整することができる。

その後、信号品質制御装置１００は、第ｎ端末から受信された第ｎデータに基づいて決定された回動方向及び回動角度を含むｎ番目の左右調整信号をクランピング装置１０に送信するまで、「Ｓ１２０」～「Ｓ１８０」過程を繰り返して行う。これにより、クランピング装置１０は、ｎ回にわたってアンテナ１の左右方向への回動を調整するようになる。但し、「Ｓ１４０」過程の差値が０（または誤差範囲内）である場合は除くことができる。

信号品質制御装置１００は、ｎ番目の左右調整信号をクランピング装置１０に送信した後、図９の「Ａ」以後の過程を行う。図９を参照して、信号品質制御装置１００は、アンテナ１の送信信号に基づく信号品質目標値（ＱＲ）と、図８で最後に測定された第ｎデータに基づく信号品質測定値（ＱＮ）との差値が０（または誤差範囲内）であるかを確認する。もし、その差値が０（または誤差範囲内）であると（Ｓ２１０）、信号品質制御装置１００は、アンテナ１の信号品質が目標値を満たすと判断し、信号品質制御動作を終了することができる。

一方、「Ｓ２１０」過程でその差値が０（または誤差範囲内）ではないと、信号品質制御装置１００は、ネットワーク内に配置されたｎ個の端末装置２０のうち第１端末２１に第１データを再要請する（Ｓ２２０、Ｓ２３０）。その後、信号品質制御装置１００は、第１端末２１から第１データが受信されると（Ｓ２４０）、アンテナ１の送信信号に基づく信号品質目標値（ＱＲ）と、第１データに基づく信号品質測定値（Ｑ１）との差値が０（または誤差範囲内）であるかを確認する。もし、その差値が０（または誤差範囲内）であると（Ｓ２５０）、信号品質制御装置１００は次の順番の第２端末２２に第２データを要請する（Ｓ２９０、Ｓ２３０）。

一方、「Ｓ２５０」過程でその差値が０（または誤差範囲内）ではないと、信号品質制御装置１００は、回動方向を上下方向と決定し、上下方向への回動角度を決定する（Ｓ２６０）。ここで、信号品質制御装置１００は、「Ｓ２５０」過程の差値に応じて回動角度を決定するか、もしくは、決められた値で回動角度を決定することができる。

信号品質制御装置１００は、「Ｓ２６０」過程で決定された回動方向及び回動角度を含む上下調整信号をクランピング装置１０に送信する（Ｓ２７０）。これにより、クランピング装置１０は、受信された上下調整信号に応じてアンテナ１の上下回動を調整することができる。その後、信号品質制御装置１００は、第ｎ端末から受信された第ｎデータに基づいて決定された回動方向及び回動角度を含むｎ番目の上下調整信号をクランピング装置１０に送信するまで、「Ｓ２３０」～「Ｓ２９０」過程を繰り返して行う。

これにより、クランピング装置１０は、ｎ回にわたってアンテナ１の上下方向への回動を調整するようになる。但し、「Ｓ２５０」過程の差値が０（または誤差範囲内）である場合は除くことができる。

信号品質制御装置１００は、ｎ番目の左右調整信号をクランピング装置１０に送信した後にもアンテナ１の信号品質が目標値を満たさないと、図８の「Ｓ１１０」過程から動作を再度行うことができる。他の例として、信号品質制御装置１００は、アンテナ１の左右及び上下回動調整の後にも信号品質が目標値を満たさないと、それを案内して関連動作を終了することもできる。

上記のように構成されたアンテナの信号品質制御装置を利用した、本発明に係るアンテナの信号品質制御方法の一実施形態を簡単に説明すると、次のとおりである。

本発明に係るアンテナの信号品質制御方法の一実施形態は、図６～図９で参照されるように、ネットワーク内の所定位置に配置された複数の端末装置のうち、予め決められた順番に従って何れか一つに信号品質測定データを要請するステップと、何れか一つの端末装置から受信された信号品質測定データに基づいてアンテナの信号品質測定値を演算するステップと、アンテナの信号品質目標値と、演算された信号品質測定値とを比較し、その差値に応じてアンテナの回動方向及び角度を決定するステップと、決定されたアンテナの回動方向及び角度情報を含む調整信号を、アンテナの回動を調整するクランピング装置に送信するステップと、を含む。

ここで、信号品質測定データを要請するステップは、ネットワーク内の所定位置に配置された複数の端末装置２０から信号品質測定データを受信する通信部１２０により行われるステップであり、通信機能が備えられた電子端末として、複数の端末装置２０のうち予め決められた順番に従った従う端末装置２０に、信号品質測定データを要請するステップである。

なお、信号品質測定値を演算するステップは、前記信号品質測定データを要請するステップにより要請された該当端末装置２０から受信された品質測定データに基づいて、アンテナ１の左右方向及び／または上下方向への回動角度調整値を決定するステップである。これは、信号品質演算部１４０と回動決定部１５０により行われるステップと定義されることができる。

また、クランピング装置に送信するステップは、アンテナの回動方向及び角度を決定するステップによりアンテナ１の回動角度調整値が決定されると、アンテナの回動方向及び角度情報を含む調整信号を制御部１１０を用いてクランピング装置に送信するステップである。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能であろう。したがって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、かかる実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲により解釈されるべきであり、それらと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈されるべきであろう。

本発明は、アンテナの回動角度を簡易に調整することができ、満足度の高いアンテナの信号品質を提供することができるアンテナの信号品質制御装置及び方法を提供する。

１ アンテナ、１０ クランピング装置、２０ 端末装置、２１ 第１端末、２２ 第２端末、２３ 第３端末、２４ 第４端末、１００ 信号品質制御装置、１１０ 制御部、１２０ 通信部、１３０ 格納部、１４０ 信号品質演算部、１５０ 回動決定部。

Claims (9)

1. ネットワーク内の所定位置に配置された複数の端末装置から予め決められた順番にしたがって、順に信号品質測定データを受信する通信部と、
   前記複数の端末装置から順に受信された信号品質測定データに基づいてアンテナの信号品質測定値を演算する信号品質演算部と、
   アンテナの信号品質目標値と、前記演算された信号品質測定値とを比較し、その差値に応じて前記アンテナの左右または上下方向への回動角度を決定する回動決定部と、
   前記決定されたアンテナの左右または上下方向への回動角度を含む信号に基づいて、前記アンテナのロテーティング回動及びティルティング回動を調整する調整信号をクランピング装置に順に送信する制御部とを含み、
   前記回動決定部は、
   前記演算された信号品質測定値に応じて、アンテナの左右回動調整のためのロテーティング回動角度調整値を順に決定し、
   前記アンテナの左右回動調整後の前記アンテナの信号品質が目標値を満たさない際に、前記複数の端末装置に信号品質測定データを再送信するよう要請し、再度受信した信号品質測定データに基づいて演算された信号品質再測定値に応じて、前記アンテナの上下回動調整のためのティルティング回動角度調整値を順に決定する、アンテナの信号品質制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記複数の端末装置のうち、予め決められた順番に従って何れか一つに信号品質測定データを要請し、
   前記調整信号に応じてアンテナの回動が調整された後に、次の順番の端末装置に信号品質測定データを要請することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナの信号品質制御装置。
3. 前記回動決定部は、
   前記アンテナの信号品質目標値と、前記次の順番の端末装置から受信された信号品質測定データに基づいて演算された信号品質測定値との第２差値が、以前に演算された第１差値より小さいと、前記アンテナの回動方向を、以前に決定された回動方向と同一の方向と決定し、そうではないと反対方向と決定することを特徴とする、請求項２に記載のアンテナの信号品質制御装置。
4. 前記回動決定部は、
   前記差値が０ではないか、所定の誤差範囲から外れると、前記アンテナの信号品質が目標値を満たさないと判断し、前記アンテナの左右方向への回動角度を決定することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナの信号品質制御装置。
5. 前記回動決定部は、
   前記端末装置から受信された信号品質測定データが再び受信されたデータであると、前記アンテナの上下方向への回動角度を決定することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナの信号品質制御装置。
6. 前記制御部は、
   前記複数の端末装置から順に受信された信号品質測定データに基づいて前記アンテナの左右方向への回動角度が調整された後に、前記アンテナの信号品質が目標値を満たすと、前記アンテナの回動を中断すると決定することを特徴とする、請求項４に記載のアンテナの信号品質制御装置。
7. 前記クランピング装置は、前記アンテナが上下方向にティルティング回動可能に結合されるティルティングユニットと、前記アンテナが左右方向にロテーティング回動可能に結合されるローテーションユニットと、を含み、
   前記制御部は、前記調整信号を前記クランピング装置に送信し、
   前記ティルティングユニットを用いて前記アンテナを上下方向にティルティング回動させ、
   前記ローテーションユニットを用いて前記アンテナを左右方向にロテーティング回動させるように制御することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナの信号品質制御装置。
8. 前記クランピング装置は、前記調整信号を受信すると、
   電気的に駆動されるように前記ティルティングユニットに含まれているティルティング回動モータを駆動させることで、前記ティルティングユニットを上下方向にティルティング回動させ、
   電気的に駆動されるように前記ローテーションユニットに含まれているロテーティング回動モータを駆動させることで、前記ローテーションユニットを左右方向にロテーティング回動させることを特徴とする、請求項７に記載のアンテナの信号品質制御装置。
9. ネットワーク内の所定位置に配置された複数の端末装置のうち、予め決められた順番に従って何れか一つに信号品質測定データを要請するステップと、
   前記何れか一つの端末装置から受信された信号品質測定データに基づいてアンテナの信号品質測定値を演算するステップと、
   前記アンテナの信号品質目標値と、前記演算された信号品質測定値とを比較し、その差値に応じて前記アンテナの左右または上下方向への回動角度を決定するステップと、
   前記決定されたアンテナの左右または上下方向への回動角度を含む調整信号を、前記アンテナの回動を調整するクランピング装置に送信するステップと、
   前記演算された信号品質測定値に応じて、前記決定されたアンテナの左右または上下方向への回動角度調整値を順に決定するステップと、
   前記決定されたアンテナの左右方向の回動を調整後、前記アンテナの信号品質が目標値を満たさない際に、前記複数の端末装置に信号品質測定データを再送信するよう要請し、再度受信した信号品質測定データに基づいて演算された信号品質再測定値に応じて、前記アンテナの上下方向の回動を調整するステップとを備える、アンテナの信号品質制御方法。

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