JP7380899B2 - 無線通信システム、電界強度制御方法、ソフトウェア無線機、および電界強度制御用プログラム - Google Patents

Description

この開示は、無線通信システム、電界強度制御方法、ソフトウェア無線機、および電界強度制御用プログラムに係り、特に、微弱無線局の規定を満足するように電界強度を制御する上で好適な無線通信システム、電界強度制御方法、ソフトウェア無線機、および電界強度制御用プログラムに関する。

特許文献１には、通信相手の電力消費の無駄を抑制できる無線通信装置が開示されている。この装置は、通信相手から受信した電波の電界強度を検出し、その値が予め設定されている基準範囲内にあるかを判定する。また、この装置は、相手方から受信する電波の電界強度が基準範囲内に収まるように、通信相手に対して送信出力の変更を指示する。その結果、特許文献１に記載の装置は、通信に用いられる電波の電界強度を制御可能なシステムを実現している。

日本特開２００７－２５９０５５号公報

日本国においては、無線装置を、無線局としての届出が不要な微弱無線局として用いる場合、無線装置から３ｍの距離における電界強度を、総務省の規定により定められている許容値以下に抑える必要がある。

特許文献１に記載の装置は、通信相手からの電波の受信電界強度に応じて、送信出力の変更を指示する。つまり、この装置は、通信相手の送信電力値、アンテナ利得、および通信相手との離隔距離が不明な状態で、通信相手の送信出力の増減を指示する。

この場合、通信相手の送信電力値そのものは、制御の対象とならず、必然的に、その通信相手から３ｍ離れた位置での電界強度も制御の対象とはならない。このため、特許文献１に記載の技術を微弱無線局に適用した場合、通信相手から送出される電波の電界強度を、微弱無線局に許容される電界強度の許容値以下に確実に収めることはできない。

本開示は、ソフトウェア無線技術を活用して、通信相手から送出される電波の電界強度が無線局に許容される規定以下となるように送信電力を制御することで、無線局に課された規定を満足させ得る無線通信システムを提供することを第１の目的とする。

また、本開示は、ソフトウェア無線技術を活用して、通信相手から送出される電波の電界強度が無線局に許容される規定以下となるように送信電力を制御することで、無線局に課された規定を満足させ得る送信電力制御方法を提供することを第２の目的とする。

また、本開示は、ソフトウェア無線技術を活用して、通信相手から送出される電波の電界強度が無線局に許容される規定以下となるように送信電力を制御することで、無線局に課された規定を満足させ得るソフトウェア無線機を提供することを第３の目的とする。

また、本開示は、ソフトウェア無線技術を活用して、通信相手から送出される電波の電界強度が無線局に許容される規定以下となるように送信電力を制御することで、無線局に課された規定を満足させ得る送信電力制御用プログラムを提供することを第４の目的とする。

第１の態様は、上記の目的を達成するため、ソフトウェアの変更により再構成が可能な無線通信用のハードウェアリソースと、前記ハードウェアリソースを無線通信に対応させるためのソフトウェアを格納したメモリと、前記メモリに格納されているソフトウェアを用いて前記ハードウェアリソースを再構成する制御部と、無線信号を授受するアンテナとを備えるソフトウェア無線機を活用した無線通信システムであって、前記ソフトウェア無線機は、前記アンテナの利得と周波数との関係であるアンテナ利得情報を記憶した第１のメモリ領域と、無線局について規定された電界強度の許容値と周波数との関係である許容値情報を記憶した第２のメモリ領域とを備え、前記制御部は、通信に用いる通信方式および周波数帯を選択する選択処理と、前記通信方式および前記周波数帯を用いる通信回線を構成する処理と、無線局が満たすべき許容値Rと比較する電界強度を測定すべき位置として規定されている距離だけ前記アンテナから離れた位置で、前記周波数帯において生ずる規定距離伝搬損失Lを算出する処理と、前記第１のメモリ領域から、前記アンテナが前記周波数帯で示す利得Gを読み出す利得読み出し処理と、前記第２のメモリ領域から、前記周波数帯における許容値Rを読み出す処理と、P ＝ R － G ＋ L に従って送信電力Pの上限値を算出する処理と、を実行することが望ましい。

また、第２の態様は、ソフトウェアの変更により再構成が可能な無線通信用のハードウェアリソースと、前記ハードウェアリソースを無線通信に対応させるためのソフトウェアを格納したメモリと、前記メモリに格納されているソフトウェアを用いて前記ハードウェアリソースを再構成する制御部と、無線信号を授受するアンテナとを備えるソフトウェア無線機を活用した電界強度制御方法であって、前記アンテナの利得と周波数との関係であるアンテナ利得情報を第１のメモリ領域に格納するステップと、無線局について規定された電界強度の許容値と周波数との関係である許容値情報を第２のメモリ領域に格納するステップと、通信に用いる通信方式および周波数帯を選択するステップと、前記通信方式および前記周波数帯を用いる通信回線を構成するステップと、無線局が満たすべき許容値Rと比較する電界強度を測定すべき位置として規定されている距離だけ前記アンテナから離れた位置で、前記周波数帯において生ずる規定距離伝搬損失Lを算出するステップと、前記第１のメモリ領域から、前記アンテナが前記周波数帯で示す利得Gを読み出すステップと、前記第２のメモリ領域から、前記周波数帯における許容値Rを読み出すステップと、P ＝ R － G ＋ L に従って送信電力Pの上限値を算出するステップと、を含むことが望ましい。

また、第３の態様は、ソフトウェアの変更により再構成が可能な無線通信用のハードウェアリソースと、前記ハードウェアリソースを無線通信に対応させるためのソフトウェアを格納したメモリと、前記メモリに格納されているソフトウェアを用いて前記ハードウェアリソースを再構成する制御部と、無線信号を授受するアンテナとを備えるソフトウェア無線機であって、前記アンテナの利得と周波数との関係であるアンテナ利得情報を記憶した第１のメモリ領域と、無線局について規定された電界強度の許容値と周波数との関係である許容値情報を記憶した第２のメモリ領域とを備え、前記制御部は、通信に用いる通信方式および周波数帯を選択する選択処理と、前記通信方式および前記周波数帯を用いる通信回線を構成する処理と、無線局が満たすべき許容値Rと比較する電界強度を測定すべき位置として規定されている距離だけ前記アンテナから離れた位置で、前記周波数帯において生ずる規定距離伝搬損失Lを算出する処理と、前記第１のメモリ領域から、前記アンテナが前記周波数帯で示す利得Gを読み出す利得読み出し処理と、前記第２のメモリ領域から、前記周波数帯における許容値Rを読み出す処理と、P ＝ R － G ＋ L に従って送信電力Pの上限値を算出する処理と、を実行することが望ましい。

また、第４の態様は、送信電力制御用プログラムであって、コンピュータに、第３の態様に係るソフトウェア無線機の機能を実現させるためのプログラムを含むことが望ましい。

第１乃至第４の態様によれば、ソフトウェア無線技術を活用して、様々な通信方式および周波数帯を活用して良好な通信をユーザに提供することができる。そして、使用する周波数帯毎に、電界強度が無線局に課された許容値R以下となるように送信電力Pを設定することができる。このため、これらの態様によれば、無線局の規定を満足させながら、質の高い通信をユーザに提供することができる。

日本国総務省が微弱無線局について定めている電界強度の許容値を示す。 本開示の実施の形態１のソフトウェア無線機の構成を示す図である。 図２に示すソフトウェア無線機の内部に構成される要素を説明するためのブロック図である。 図３に示すソフトウェア無線機で実行される処理の内容を説明するためのフローチャートである。 本開示の実施の形態２のソフトウェア無線機の構成を示す図である。 図５に示すソフトウェア無線機の内部に構成される要素を説明するためのブロック図である。 図６に示すソフトウェア無線機で実行される処理の内容を説明するためのフローチャートである。

実施の形態１．
［微弱無線局］
図１は、日本国総務省が微弱無線局について定めている電界強度の許容値を示す。図１は、具体的には、微弱無線局が満たすべき電界強度の許容値が以下の通りであることを定めている。
３２２MHz以下の周波数帯：５００μV/m
３２２MHzから１０GHzまでの周波数帯：３５μV/m
１０GHｚから１５０ＧＨｚまでの周波数帯：３５～５００μV/m
１５０GHz以上の周波数帯：５００μV/m

日本国では、３ｍ離れた位置における電界強度が上記の許容値以下である無線装置は、免許が不要な微弱無線局として使用することが認められている。本実施形態では、様々な周波数帯を利用した通信を確立することができ、かつ、それら複数の周波数帯において、微弱無線局の許容値に関する要求を確実に満たすことのできる無線装置を開示する。

［実施の形態１の構成］
図２は、本開示の実施の形態１の無線通信システムに使用するソフトウェア無線機１０の構成を示す。図２に示すように、ソフトウェア無線機１０はアンテナ１２に接続されており、アンテナ１２を介して他の無線装置と無線通信を行うことができる。

アンテナ１２は、広帯域の周波数に対応しており、様々な周波数帯で無線信号を授受することができる。アンテナ利得Gは、一般に無線通信に使用する周波数に応じて変化する。本実施形態で用いるアンテナ１２も、使用する周波数に応じて利得が変化する特性を有している。

ソフトウェア無線機１０は、ソフトウェアによって再構成が可能なハードウェアを備えている。本実施形態では、必要に応じてソフトウェアを変更することにより、無線通信に利用する通信方式（WiFi（登録商標）方式、LTE方式等）および周波数帯を変更することができる。

図２に示すように、ソフトウェア無線機１０は、FPGA（Field Programmable Gate Array）１４を備えている。FPGA１４は、ソフトウェアの書き換えにより、様々な論理回路の構成をプログラムできるデバイスである。ソフトウェア無線機１０において、FPGA１４は、通信により伝送されるベースバンド信号を処理するベースバンド処理部として機能する。FPGA１４は、一般的なコンピュータやDSP（Digital Signal Processor）に置き換えてもよい。

ソフトウェア無線機１０は、AD/DAコンバータ１６、並びにRFフロントエンド部１８を備えている。AD/DAコンバータ１６およびRFフロントエンド部１８は、アンテナ１２とFPGA１２との間で高周波信号を処理する。

ソフトウェア無線機１０は、更に、制御部２０を備えている。制御部２０は、各種のインターフェースを備えると共にCPU、メモリ等を内蔵している。制御部２０は、メモリ内に格納されているプログラムに沿って処理を進めることにより、FPGA１４、AD/DAコンバータ１６、およびRFフロントエンド部１８を制御する。制御部２０は、具体的には、ソフトウェア無線機１０に対する要求を検知し、その要求に対応するハードウェアの再構成等を行う。

ソフトウェア無線機１０は、ソフトウェアを変更してハードウェアリソースを再構成することにより、通信方式を変更することができる。図２に示す例では、ソフトウェア無線機１０に、三つの通信方式A～Cに対応するハードウェアが構成されている。

ソフトウェア無線機１０は、また、通信に使用する周波数帯や、周波数帯の幅を変更することができる。図２に示す例では、ソフトウェア無線機１０の枠内に、「通信方式A」～「通信方式C」と記された三つの矩形枠２２、２４、２６が示されている。これらの矩形枠２２、２４、２６は、ソフトウェア無線機１０内に構成された通信回線の周波数帯を表している。

具体的には、矩形枠２２、２４、２６の図中上下方向の位置は、「周波数帯」の高低を表している。また、矩形枠２２、２４、２６の上下幅は、夫々の周波数帯の「幅」を表してる。つまり、図２に示す三つの矩形枠２２、２４、２６は、以下の三つの事象を図示している。

１．ソフトウェア無線機１０内に、ハードウェアリソースの再構成により、矩形枠２２、２４、２６の夫々に対応する三つの通信回線が準備されていること。以下、便宜上それらを「通信回線２２、２４、２６」と称する。
２．通信回線２２、２４、２６は、夫々異なる周波数帯を用いており、その周波数帯は、通信回線２２→２４→２６の順で低くなること。
３．通信回線２２、２４、２６の周波数帯幅は、全て同じであること。

ソフトウェア無線機１０は、外部の機器等から有線で供給されるデータや音声信号を、通信回線２２，２４，２６を介して送信し、また、アンテナ１２が受信した無線信号を通信回線２２，２４，２６を介してデータや音声信号に変換することができる。

ソフトウェア無線機１０は、内蔵するメモリに、アンテナ利得情報２８を格納している。アンテナ利得情報２８には、使用が想定されている複数のアンテナ夫々についての、利得Gと周波数との関係が含まれている。

ソフトウェア無線機１０は、また、内蔵するメモリに、許容値情報３０を格納している。許容値情報３０には、図１に示す許容値の情報、つまり、無線装置から３ｍの距離における電界強度の許容値と周波数との関係が含まれている。

［実施の形態１の特徴］
ソフトウェア無線機１０を微弱無線局として使用するためには、アンテナ１２から３ｍ離れた位置での電界強度を、図１に示す許容値以下に抑える必要がある。アンテナ１２の利得は、上記の通り通信に用いる周波数によって変化する。また、３ｍ距離での電界強度は、アンテナ１２の利得によって変化する。このため、様々な周波数帯で、微弱無線局として許容される最大出力を得るためには、通信に用いる周波数に応じて送信出力を適宜変化させる必要がある。

上記の要求を満たすために、本実施形態のソフトウェア無線機１０は、以下に記す１～１２の条件を満たす。
１．ソフトウェア無線機１０は、ユーザによる情報入力を可能とするための入力インターフェースを備える。
２．ユーザは、入力インターフェースを介して、通信方式および周波数帯の組合せを指定することができる。この指定がなされた場合、ソフトウェア無線機１０は、指定された通信方式および周波数帯に対応する通信回線を構成する。
３．ユーザは、入力インターフェースを介して、伝送容量および伝送品質を指定することができる。この指定がなされた場合、ソフトウェア無線機１０は、指定された伝送容量および伝送品質を具現化する通信方式および周波数帯を探索し、探索の結果に対応する通信回線を構成する。

４．アンテナ利得情報２８から、ソフトウェア無線機１０に装着されたアンテナ１２に関する利得Gの情報を抽出し、更に、その情報を参照して、通信に使用される周波数に対してアンテナ１２が示す利得Gを読み出す。
５．通信に使用される周波数においてアンテナ１２から３ｍ離れた位置で生ずる伝搬損失Lを、公知の自由空間伝搬損失の式に従って算出する。
６．許容値情報３０から、通信に使用される周波数における電界強度の許容値Rを読み出す。

７．以下の関係式に基づいて、微弱無線局の条件を満たすための送信電力Pを算出する。尚、本開示の説明に用いる式はdB表記による計算式である。
P ＝ R － G ＋ L ・・・（１）
アンテナ１２から３ｍ離れた位置での電界強度R3は、送信電力Pに利得Gを加えた値から、３ｍの位置での伝搬損失Lを減じた値であるから、次式で表すことができる。
R3 ＝ P ＋ G － L ・・・（２）
微弱無線局としての条件を満たすためには、R3をR以下に抑える必要がある。そして、R3をRに入れ替えて上記（２）式をPについて整理すると、上記（１）式が得られる。従って、上記（１）式によれば、微弱無線局の条件を満たす最大の送信電力Pを算出することができる。

８．微弱無線局の条件を満たす送信電力Pが算出されたら、その計算の前提である通信方式および周波数帯を用いて通信を実施する。

［実施の形態１の具体的構成］
図３は、上記の機能を実現するために図２に示すソフトウェア無線機１０の内部に構成される要素を説明するためのブロック図である。
図３に示すように、ソフトウェア無線機１０は、電波送信部３２を備えている。電波送信部３２は、外部機器等から有線で提供されるデータ等を、送信信号に変調して送信電力Pでアンテナ１２に供給する。

送信電力Pの指令は、送信電力算出部３４から電波送信部３２に与えられる。送信電力算出部３４は、以下の処理により送信電力Pを算出する。
１．アンテナ利得情報２８から、通信に使用する周波数でのアンテナ１２の利得Gを読み出す。
２．許容値情報３０から、通信に使用する周波数における電界強度の許容値Rを読み出す。
３．３ｍ伝搬損失算出部３６から、通信に使用する周波数で、アンテナ１２から３ｍ離れた位置において生ずる伝搬損失（以下、「３ｍ伝搬損失L」とする）を読み出す。
４．上記（１）式に、許容値R、利得G、３ｍ伝搬損失Lを代入して、送信電力Pを算出する。

３ｍ伝搬損失算出部３６は、自由空間伝搬損失の式に従って、通信に使用する周波数で生ずる３ｍ伝搬損失Lを算出する。

通信に使用する周波数は、回線情報選択部３８において選択される。回線情報選択部３８は、無線通信に用いる通信回線の条件、具体的には、その通信回線で用いる通信方式および周波数帯の組み合わせを選択する。回線情報選択部３８には、ユーザにより回線情報４０が入力される。ユーザは、回線情報４０として、通信方式と周波数帯との組み合わせを直接入力することができる。この場合、回線情報選択部３８は、入力された通信方法および周波数帯を、通信に使用するものとして選択する。

ユーザは、また、通信方式や周波数帯に代えて、伝送容量や伝送品質を回線情報４０として入力することもできる。この場合、回線情報選択部３８は、入力された伝送容量や伝送品質を満たす通信方式と周波数帯との組み合わせを探索し、探索の結果得られた通信方式および周波数帯を、通信に用いるものとして選択する。これにより、通信に対するユーザの要求に応える通信回線が設定される。

図４は、図３に示す各機能を実現させるためにソフトウェア無線機１０の制御部２０において実行される処理のフローチャートである。図３に示すルーチンでは、先ず、ユーザにより入力された回線情報４０に従って、通信方式と、通信に用いる周波数帯とが選択される（ステップ１００）。

次に、選択された周波数におけるアンテナ１２の利得Gが、アンテナ利得情報２８から読み出される（ステップ１０２）。

次いで、選択された周波数を持つ無線信号に、アンテナ１２から３ｍ離れた位置で生ずる３ｍ伝搬損失Lが算出される（ステップ１０４）。

更に、許容値情報３０から、通信に用いられる周波数で認められている電界強度の許容値Rが読み出される（ステップ１０６）。

以上の処理が終わると、上記（１）式に従って、送信電力P（＝R－G＋L）が算出される（ステップ１０８）。これにより、３ｍ位置での電界強度を許容値Rと一致させる送信電力P、つまり微弱無線局の要求を満たす最大の送信電力Pが算出される。

送信電力Pが算出されると、以後、ステップ１００で選択した通信方式および周波数帯を用いる通信回線で、送信電力Pでの通信が開始される（ステップ１１０）。

以上説明した通り、本実施形態の無線通信システムでは、ソフトウェア無線機１０が、ソフトウェアを書き換えることにより、ユーザの要求に応える通信回線を適宜構成することができる。そして、ソフトウェア無線機１０は、その通信回線の周波数帯で微弱無線局の条件を満たす最大の送信電力Pを算出し、その送信電力Pで通信を開始する。このため、本実施形態のシステムによれば、ソフトウェア無線機１０を微弱無線局として効率的に稼働させつつ、ユーザが求める良好な品質の通信を適切に提供することができる。

実施の形態２．
次に、図５乃至図７を参照して本開示の実施の形態２について説明する。
図５は、本実施形態の無線通信システムで用いられるソフトウェア無線機５０の構成を説明するための図である。尚、図５において、図２に示す要素と同一の要素については、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。

本実施形態のソフトウェア無線機５０は、アンテナモジュール５２を備えている。アンテナモジュール５２は、実施の形態１のアンテナ１２と同様に広帯域の周波数に対応していると共に、周波数に応じた利得Gを示す特性を有している。アンテナモジュール５２にはメモリが内蔵されている。このメモリには、アンテナモジュール５２の利得Gと周波数との関係がアンテナ利得情報５４として格納されている。

ソフトウェア無線機５０は、実施の形態１のソフトウェア無線機１０の場合と同様のハードウェア構成により実現されている。本実施形態では、ソフトウェア無線機５０が内蔵するメモリに、上記のアンテナ利得情報５４が転送される。以下、この転送によりソフトウェア無線機５０に格納される情報を、「アンテナ利得情報５６」とする。ソフトウェア無線機５０は、アンテナ利得情報５６を参照することで、通信に使用する周波数においてアンテナモジュール５２が示す利得Gを検知することができる。

［実施の形態２の特徴］
図６は、図５に示すソフトウェア無線機５０の内部に構成される主要な要素を説明するためのブロック図である。図６に示す構成は、以下の三点を除いて図３に示す構成と同様である。
１．アンテナ１２がアンテナモジュール５２に変更されている点、
２．アンテナモジュール５２に格納されているアンテナ利得情報５４が、アンテナモジュール５２の近傍に示されている点、および
３．アンテナ利得情報２８がアンテナ利得情報５６に置き換えられている点。
尚、図６において図３に示す要素と同じ要素については、共通する符号を付して、その説明を省略または簡略する。

上記の通り、アンテナ利得情報５６は、アンテナモジュール５２に格納されたアンテナ利得情報５４が転送されてきたものである。本実施形態において、送信電力算出部３４は、電界強度の許容値Rを許容値情報３０から読み出し、３ｍ伝搬損失Lを３ｍ伝搬損失算出部３６から読み出すと共に、アンテナモジュール５２が示す利得Gをアンテナ利得情報５６から読み出す。そして、それらを上記（１）式に代入して、微弱無線局として許容される最大の送信電力P（＝R－G＋L）を算出する。

図７は、上記の機能を実現させるためにソフトウェア無線機５０の制御部２０が実行する処理のフローチャートである。図７に示すフローチャートは、ステップ１０２がステップ１１２に置き換えられている点を除いて、図４に示すフローチャートと同様である。以下、図７に示すステップのうち、図４に示すステップと同様のステップについては、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。

図７に示すルーチンでは、ステップ１００の処理に続いて、選択された周波数におけるアンテナモジュール５２の利得Gが、アンテナ利得情報５６から読み出される（ステップ１１２）。

以後、ステップ１０４および１０６で、使用する周波数における３ｍ伝搬損失Lおよび許容値Rが夫々読み出され、ステップ１０８で、送信電力P（＝R－G＋L）が算出される。

以上説明した通り、本実施形態のソフトウェア無線機５０は、実施の形態１のソフトウェア無線機１０と同様に、微弱無線局に許容される最大の送信電力Pを算出することができる。このため、本実施形態の無線通信システムによれば、実施の形態１の場合と同様に、ソフトウェア無線機５０を微弱無線局として効率的に稼働させつつ、ユーザが求める良好な品質の通信を適切に提供することができる。

［実施の形態１または２の変形］
ところで、上述した実施の形態１および２では、日本国における微弱無線局の規定を前提に、無線装置から３ｍ離れた位置での電界強度を許容値R以下に抑えることとしている。しかしながら、微弱無線局の規定が異なる場合は、その３ｍを、その規定に応じた他の距離として実施の形態１の場合と同様の処理を行うこととしてもよい。

また、上述した実施の形態１および２では、送信電力Pの算出を適用する対象を微弱無線局に限定しているが、本開示はこれに限定されるものではない。本開示に係る技術は、微弱無線局に限らず、無線局に対して電界強度に許容値が設けられている場合に、広く適用することが可能である。

また、上述した実施の形態１および２では、ユーザには、通信方式と周波数帯の組み合わせを入力する選択肢と、伝送容量および伝送品質を入力する選択肢とが与えられているが、ユーザに提供できる選択肢はこれらに限定されるものではない。例えば、通信方式と周波数帯の一方だけの入力を求めて、他方は、基準の伝送容量および伝送品質が満たされるように決定することとしてもよい。また、伝送容量と伝送品質の一方だけの入力を求めて、他方については基準値を当てはめて通信方式および周波数帯を探索することとしてもよい。

また、上述した実施の形態１および２では、ソフトウェア無線機１０、５０が、送信電力Pの算出後に通信を開始することとしている。この機能は、ソフトウェア無線機１０、５０を微弱無線局として用いる場合には、送信電力Pが定まるまでは通信の開始を禁止する機能に変更してもよい。

また、上述した実施の形態１および２では、ソフトウェア無線機１０、５０が、ステップ１０８で算出した送信電力Pで通信を開始することとしているが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、送信電力Pを通信に用いる送信電力の上限値と位置付けて、ソフトウェア無線機１０、５０は、所望の伝送品質が得られる限りにおいて、より小さな送信電力を用いることとしてもよい。

また、上述した実施の形態２では、アンテナモジュール５２のメモリに格納されているアンテナ利得情報５４を、ソフトウェア無線機５０のメモリに転送し、ソフトウェア無線機５０に格納されたアンテナ利得情報５６を送信電力Pの算出に用いることとしている。しかしながら、本開示はこれに限定されるものではなく、アンテナモジュール５２に格納されているアンテナ利得情報５４を、直接送信電力Pの算出に用いることとしてもよい。

１０、５０ ソフトウェア無線機
１２ アンテナ
２８、５４、５６ アンテナ利得情報
３０ 許容値情報
３４ 送信電力算出部
３６ ３ｍ伝搬損失算出部
５２ アンテナモジュール
L 距離３ｍの位置での伝搬損失
R 電界強度の許容値
P 送信電力
G 利得

Claims (8)

1. ソフトウェアの変更により再構成が可能な無線通信用のハードウェアリソースと、前記ハードウェアリソースを無線通信に対応させるためのソフトウェアを格納したメモリと、前記メモリに格納されているソフトウェアを用いて前記ハードウェアリソースを再構成する制御部と、無線信号を授受するアンテナとを備えるソフトウェア無線機を活用した無線通信システムであって、
   前記ソフトウェア無線機は、
   前記アンテナの利得と周波数との関係であるアンテナ利得情報を記憶した第１のメモリ領域と、
   無線局について規定された電界強度の許容値と周波数との関係である許容値情報を記憶した第２のメモリ領域とを備え、
   前記制御部は、
   通信に用いる通信方式および周波数帯を選択する選択処理と、
   前記通信方式および前記周波数帯を用いる通信回線を構成する処理と、
   無線局が満たすべき許容値Rと比較する電界強度を測定すべき位置として規定されている距離だけ前記アンテナから離れた位置で、前記周波数帯において生ずる規定距離伝搬損失Lを算出する処理と、
   前記第１のメモリ領域から、前記アンテナが前記周波数帯で示す利得Gを読み出す利得読み出し処理と、
   前記第２のメモリ領域から、前記周波数帯における許容値Rを読み出す処理と、
   P ＝ R － G ＋ L に従って送信電力Pの上限値を算出する処理と、
   を実行する無線通信システム。
2. 前記第１のメモリ領域は、前記ソフトウェア無線機に内蔵されるメモリに設けられており、
   当該第１のメモリ領域には、使用が想定されている複数のアンテナ夫々についての利得と周波数との関係を含むアンテナ利得情報が格納されており、
   前記利得読み出し処理は、前記ソフトウェア無線機に装着されたアンテナが前記周波数帯で示す利得Gを前記第1のメモリ領域から読み出す処理を含む請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記アンテナは、アンテナモジュールの一部として設けられており、
   当該アンテナモジュールは、前記第１のメモリ領域を含むメモリを備えている請求項１に記載の無線通信システム。
4. 前記ソフトウェア無線機は、ユーザによる入力を受け付ける入力インターフェースを備え、
   前記選択処理は、
   前記入力インターフェースを介して、通信方式および周波数帯の指定を受け付ける処理と、
   指定された通信方式および周波数帯を、通信に用いるものとして選択する処理と、
   を含む請求項１乃至３の何れか１項に記載の無線通信システム。
5. 前記ソフトウェア無線機は、ユーザによる入力を受け付ける入力インターフェースを備え、
   前記選択処理は、
   前記入力インターフェースを介して、伝送容量および伝送品質の指定を受け付ける処理と、
   指定された伝送容量および伝送品質を満たす通信方式および周波数帯を探索する処理と、
   前記探索の結果得られた通信方式および周波数帯を、通信に用いるものとして選択する処理と、
   を含む請求項１乃至４の何れか１項に記載の無線通信システム。
6. ソフトウェアの変更により再構成が可能な無線通信用のハードウェアリソースと、前記ハードウェアリソースを無線通信に対応させるためのソフトウェアを格納したメモリと、前記メモリに格納されているソフトウェアを用いて前記ハードウェアリソースを再構成する制御部と、無線信号を授受するアンテナとを備えるソフトウェア無線機を活用した電界強度制御方法であって、
   前記アンテナの利得と周波数との関係であるアンテナ利得情報を第１のメモリ領域に格納するステップと、
   無線局について規定された電界強度の許容値と周波数との関係である許容値情報を第２のメモリ領域に格納するステップと、
   通信に用いる通信方式および周波数帯を選択するステップと、
   前記通信方式および前記周波数帯を用いる通信回線を構成するステップと、
   無線局が満たすべき許容値Rと比較する電界強度を測定すべき位置として規定されている距離だけ前記アンテナから離れた位置で、前記周波数帯において生ずる規定距離伝搬損失Lを算出するステップと、
   前記第１のメモリ領域から、前記アンテナが前記周波数帯で示す利得Gを読み出すステップと、
   前記第２のメモリ領域から、前記周波数帯における許容値Rを読み出すステップと、
   P ＝ R － G ＋ L に従って送信電力Pの上限値を算出するステップと、
   を含む電界強度制御方法。
7. ソフトウェアの変更により再構成が可能な無線通信用のハードウェアリソースと、前記ハードウェアリソースを無線通信に対応させるためのソフトウェアを格納したメモリと、前記メモリに格納されているソフトウェアを用いて前記ハードウェアリソースを再構成する制御部と、無線信号を授受するアンテナとを備えるソフトウェア無線機であって、
   前記アンテナの利得と周波数との関係であるアンテナ利得情報を記憶した第１のメモリ領域と、
   無線局について規定された電界強度の許容値と周波数との関係である許容値情報を記憶した第２のメモリ領域とを備え、
   前記制御部は、
   通信に用いる通信方式および周波数帯を選択する選択処理と、
   前記通信方式および前記周波数帯を用いる通信回線を構成する処理と、
   無線局が満たすべき許容値Rと比較する電界強度を測定すべき位置として規定されている距離だけ前記アンテナから離れた位置で、前記周波数帯において生ずる規定距離伝搬損失Lを算出する処理と、
   前記第１のメモリ領域から、前記アンテナが前記周波数帯で示す利得Gを読み出す利得読み出し処理と、
   前記第２のメモリ領域から、前記周波数帯における許容値Rを読み出す処理と、
   P ＝ R － G ＋ L に従って送信電力Pの上限値を算出する処理と、
   を実行するソフトウェア無線機。
8. コンピュータに、請求項７に記載のソフトウェア無線機の機能を実現させるためのプログラムを含む電界強度制御用プログラム。
   

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