特開 2023-3215 通信システム、アンテナ設置高決定方法、及び管理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023003215

(43)【公開日】2023-01-11

(54)【発明の名称】通信システム、アンテナ設置高決定方法、及び管理装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 3/04 20060101AFI20221228BHJP

   H04B 7/08 20060101ALI20221228BHJP

   H01Q 3/26 20060101ALI20221228BHJP

   H01Q 1/12 20060101ALI20221228BHJP

【ＦＩ】

H01Q3/04

H04B7/08 680

H01Q3/26 A

H01Q1/12 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021104260

(22)【出願日】2021-06-23

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】新海 宗太郎

(72)【発明者】

【氏名】橋本 和樹

(72)【発明者】

【氏名】大植 裕司

(72)【発明者】

【氏名】山田 英之

【テーマコード（参考）】

5J021

5J047

【Ｆターム（参考）】

5J021CA06

5J021DA02

5J021DB00

5J021EA01

5J021FA13

5J021FA30

5J021GA02

5J021HA05

5J047BG05

(57)【要約】

【課題】大地等からの反射波等の干渉による受信品質の低下を適切に抑制できる、受信側の無線装置のアンテナの設置高を決定する。
【解決手段】通信システムが、第１の無線装置と、当該第１の無線装置から送信された電波を受信する第２の無線装置と、管理装置と、を備え、管理装置は、第２の無線装置が備えるアンテナにおけるビームフォーミングによるセクタごとの受信品質と、第１の無線装置及び第２の無線装置の間の距離とに基づいて、アンテナの設置高の調整値を決定する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の無線装置と、
前記第１の無線装置から送信された電波を受信する第２の無線装置と、
管理装置と、を備える通信システムであって、
前記管理装置は、
前記第２の無線装置が備えるアンテナにおけるビームフォーミングによるセクタごとの受信品質と、前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置の間の距離とに基づいて、前記アンテナの設置高の調整値を決定する、
通信システム。

【請求項2】

前記管理装置は、
所定の電力分布パターンにおける、現在の前記アンテナの設置高に対応する位置であるパターン内位置を、前記受信品質と前記距離とに基づいて特定し、
特定した前記パターン内位置に基づいて、前記アンテナの設置高の調整値を決定する、
請求項１に記載の通信システム。

【請求項3】

前記アンテナの設置高の調整値は、前記パターン内位置と、前記電力分布パターンにおける電力が最大となる位置とのずれを示す値である、
請求項２に記載の通信システム。

【請求項4】

前記管理装置は、前記パターン内位置と、前記電力分布パターンにおける電力が最大となる位置とのずれを示す画像を表示する、
請求項３に記載の通信システム。

【請求項5】

前記管理装置は、前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置の間の距離に基づくデータと、前記セクタごとの受信品質に基づくデータとを入力データとし、前記パターン内位置を算出可能なデータを出力データとする、学習済モデルを用いて、前記パターン内位置を特定する、
請求項２に記載の通信システム。

【請求項6】

第１の無線装置から送信された電波を受信する第２の無線装置のアンテナの設置高を決定する方法であって、
前記アンテナにおけるビームフォーミングによるセクタごとの受信品質と、前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置の間の距離とに基づいて、前記アンテナの設置高の調整値を決定する、
方法。

【請求項7】

所定の電力分布パターン内における、現在の前記アンテナの設置高に対応する位置であるパターン内位置を、前記受信品質と前記距離とに基づいて特定し、
特定した前記パターン内位置に基づいて、前記アンテナの設置高の調整値を決定する、
請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記アンテナの設置高の調整値は、前記パターン内位置と、前記電力分布パターンにおける電力が最大となる位置とのずれを示す値である、
請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記パターン内位置と、前記電力分布パターンにおける電力が最大となる位置とのずれを示す画像を表示する、
請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置の間の距離に基づくデータと、前記セクタごとの受信品質に基づくデータとを入力データとし、前記パターン内位置を算出可能なデータを出力データとする、学習済モデルを用いて、前記パターン内位置を特定する、
請求項７に記載の方法。

【請求項11】

第１の無線装置から送信された電波を受信する第２の無線装置が備えるアンテナにおけるビームフォーミングによるセクタごとの受信品質を示すデータと、前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置の間の距離を示すデータとを取得し、前記受信品質を示すデータと、前記距離を示すデータとに基づいて、前記アンテナの設置高の調整値を出力するプロセッサを備える、
管理装置。

【請求項12】

前記プロセッサは、
所定の電力分布パターン内における、現在の前記アンテナの設置高に対応する位置であるパターン内位置を、前記受信品質と前記距離とに基づいて特定し、
特定した前記パターン内位置に基づいて、前記アンテナの設置高の調整値を決定する、
請求項１１に記載の管理装置。

【請求項13】

前記アンテナの設置高の調整値は、前記パターン内位置と、前記電力分布パターンにおける電力が最大となる位置とのずれを示す値である、
請求項１２に記載の管理装置。

【請求項14】

前記プロセッサは、前記パターン内位置と、前記電力分布パターンにおける電力が最大となる位置とのずれを示す画像を表示装置に表示する、
請求項１３に記載の管理装置。

【請求項15】

前記プロセッサは、前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置の間の距離に基づくデータと、前記セクタごとの受信品質に基づくデータとを入力データとし、前記パターン内位置を算出可能なデータを出力データとする、学習済モデルを用いて、前記パターン内位置を特定する、
請求項１２に記載の管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、通信システム、アンテナ設置高決定方法、及び管理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

２台の無線装置を対向配置して電波を送受信する通信システムにおいて、複数のアンテナを備える受信側の無線装置は、大地等からの反射波等の干渉による受信品質の低下を抑制するために、アンテナ間の距離を調整することが行われている。

【0003】

特許文献１には、アンテナ間の距離を調整可能な複数のアンテナのうちの任意の１つの設置高に応じた間隔で、アンテナ間の距離の候補値を生成し、アンテナ間の距離を候補値に設定した場合の通信品質を算出し、通信品質に基づき、候補値の中からアンテナ間の距離の設定値を決定する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－２０７１７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示の方法では、大地等からの反射波等の干渉による受信品質の低下を適切に抑制できる、受信側の無線装置のアンテナの設置高を決定することは、困難である。

【0006】

本開示の目的は、大地等からの反射波等の干渉による受信品質の低下を適切に抑制できる、受信側の無線装置のアンテナの設置高を決定する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、第１の無線装置と、前記第１の無線装置から送信された電波を受信する第２の無線装置と、管理装置と、を備える通信システムであって、前記管理装置は、前記第２の無線装置が備えるアンテナにおけるビームフォーミングによるセクタごとの受信品質と、前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置の間の距離とに基づいて、前記アンテナの設置高の調整値を決定する、通信システムを提供する。

【0008】

本開示は、第１の無線装置から送信された電波を受信する第２の無線装置のアンテナの設置高を決定する方法であって、前記アンテナにおけるビームフォーミングによるセクタごとの受信品質と、前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置の間の距離とに基づいて、前記アンテナの設置高の調整値を決定する、アンテナ設置高決定方法を提供する。

【0009】

本開示は、第１の無線装置から送信された電波を受信する第２の無線装置が備えるアンテナにおけるビームフォーミングによるセクタごとの受信品質を示すデータと、前記第１の無線装置及び前記第２の無線装置の間の距離を示すデータとを取得し、前記受信品質を示すデータと、前記距離を示すデータとに基づいて、前記アンテナの設置高の調整値を出力するプロセッサを備える、管理装置を提供する。

【0010】

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、大地等からの反射波等の干渉による受信品質の低下を適切に抑制できる、受信側の無線装置のアンテナの設置高を決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施の形態に係る無線装置の設置例を示す概念図

【図2】本実施の形態に係る通信システムの構成例を示すブロック図

【図3】本実施の形態に係る受信機セクタスイープを例示する概念図

【図4】本実施の形態に係る受信機セクタスイープにより得られたセクタ別ＳＮＲパターンを示す概念図

【図5】本実施の形態に係るセクタ別ＳＮＲパターンと電力分布パターンとの関係を説明するための図

【図6】本実施の形態に係るアンテナの設置工程の一例を示すシーケンス図

【図7】本実施の形態に係る無線装置の設置例を示す概念図

【図8】本実施の形態に係る管理装置によるアンテナ設置高の調整値の通知例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の記載の主題を限定することは意図されていない。

【0014】

（本実施の形態）
＜無線装置の設置例＞
図１は、本実施の形態に係る無線装置１０の設置例を示す概念図である。無線装置１０の例として、第１の無線装置１０Ａと第２の無線装置１０Ｂとが図示されている。第１の無線装置１０Ａ及び第２の無線装置１０Ｂは、作業者（ユーザ）によって、互いに対向するように、壁又は柱などに設置される。互いに対向する第１の無線装置１０Ａと第２の無線装置１０Ｂとは、ミリ波通信によって無線通信を行ってよい。すなわち、第２の無線装置１０Ｂは、第１の無線装置１０Ａから送信された電波を受信する。無線装置１０は、ミリ波を用いる長距離無線機と読み替えられてもよい。なお、第１の無線装置１０Ａと第２の無線装置１０Ｂとは、ミリ波とは異なる波長の電波を用いて無線通信を行ってもよい。

【0015】

作業者は、例えば地面から高さｈｔ（ｃｍ）の高さに第１の無線装置１０Ａを設置する。作業者は、同様に第２の無線装置１０Ｂを設置する。最初の設置時における第２の無線装置１０Ｂの地面からの高さをｈｒ（ｃｍ）とする。第１の無線装置１０Ａと第２の無線装置１０Ｂとの間の距離をｄ（ｃｍ）とする。

【0016】

ここで、第１の無線装置１０Ａのアンテナから送出された電波のうち一部が大地で反射し得る。第２の無線装置１０Ｂのアンテナの設置高さによっては、この反射波が干渉して電力を弱め合い、第２の無線装置１０Ｂのアンテナでの受信電力が弱まることがある。

【0017】

作業者は、反射波による上述のような影響を受けにくい高さになるように、第２の無線装置１０Ｂのアンテナの設置高を調整する。この設置高の調整をなるべく簡易に行うことができれば好適である。

【0018】

そこで本開示の実施形態においては、第２の無線装置１０Ｂに接続される管理装置２０が、第２の無線装置１０Ｂのアンテナについて、設置高の調整値を決定する。これにより作業者は、設置高の調整値に基づいて第２の無線装置１０Ｂのアンテナの高さを簡易に調整することができる。設置高の調整値は、図１においてΔｈとして表現されている。Δｈが正の値であれば、作業者は第２の無線装置１０Ｂのアンテナを上へと移動させる。Δｈが負の値であれば、作業者は第２の無線装置１０Ｂのアンテナをより下へと移動させる。

【0019】

なお、無線装置１０はビームフォーミングを行うことができる。図示されているように、本開示の実施形態に係る無線装置１０は上下方向にビームフォーミングを行う。ここでいう上下方向は、図１に示されたＸ－Ｚ座標軸におけるＺ軸方向に相当する。

【0020】

＜通信システムの構成例＞
図２は、本実施の形態に係る通信システム１の構成例を示すブロック図である。通信システム１は、第１の無線装置１０Ａと、当該第１の無線装置１０Ａから送信された電波を受信する第２の無線装置１０Ｂと、第２の無線装置１０Ｂに接続される管理装置２０とを備える。第１の無線装置１０Ａと第２の無線装置１０Ｂの構成は同様であるため、無線装置１０としてまとめて説明する。無線装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、接続インタフェース１３と、無線インタフェース１４とを備える。また、無線インタフェース１４には、アンテナ１５が接続されている。

【0021】

プロセッサ１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、又は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いて構成される。プロセッサ１１は、無線装置１０の各部の動作を全体的に統括するための制御処理を行う。

【0022】

メモリ１２は、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、又は、フラッシュメモリ等を含んでいてよく、プロセッサ１１によって実行される各種プログラムや各種データを格納している。

【0023】

接続インタフェース１３は、後述の管理装置２０などの外部装置との間の通信接続を行うためのインタフェースである。接続インタフェース１３は、有線通信または無線通信に対応した通信回路を含む。有線通信の場合における接続インタフェース１３の例として、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インタフェースまたはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）が挙げられる。無線通信の場合における接続インタフェース１３の例として、Ｗｉ－Ｆｉ通信用インタフェース、又は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信用インタフェースが挙げられる。

【0024】

無線インタフェース１４は、アンテナ１５を通じて他の無線装置と無線通信を行うことが可能なインタフェースである。無線インタフェース１４は、無線通信に対応した通信回路を含む。

【0025】

アンテナ１５は、指向性のあるビームを用いた無線通信が可能なアンテナである。指向性のあるビームを用いた無線通信には、ミリ波通信が含まれる。アンテナ１５は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナであってよい。

【0026】

管理装置２０は、情報処理装置の一例であり、例えばスマートフォン、タブレット、またはパーソナルコンピュータ等である。なお、管理装置２０は、それらとは異なる装置であってもよい。また、管理装置２０は、第２の無線装置１０Ｂと一体化されてもよい。

【0027】

管理装置２０は、プロセッサ２１と、メモリ２２と、接続インタフェース２３と、操作装置２４と、表示装置２５とを備える。

【0028】

プロセッサ２１は、例えばＣＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＭＰＵ、ＤＳＰ、又は、ＦＰＧＡを用いて構成される。プロセッサ２１は、管理装置２０の各部の動作を全体的に統括するための制御処理を行う。

【0029】

メモリ２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、又は、フラッシュメモリ等を含んでいてよく、プロセッサ２１によって実行される各種プログラムや各種データを格納している。メモリ２２には、図６に基づいて後述する高さ調整プログラムが記憶されている。メモリ２２には、ニューラルネットワークにより構成される学習済モデル２２１が記憶されている。

【0030】

接続インタフェース２３は、無線装置１０などの外部装置との間の通信を行うためのインタフェースである。接続インタフェース２３は、有線通信または無線通信に対応した通信回路を含む。有線通信の場合における接続インタフェース２３の例として、ＵＳＢインタフェースまたはＥｔｈｅｒｎｅｔが挙げられる。無線通信の場合における接続インタフェース１３の例として、Ｗｉ－Ｆｉ通信用インタフェース、又は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信用インタフェースが挙げられる。

【0031】

操作装置２４は、ユーザの入力操作を受け付ける装置であり、例えば、マウス、キーボード、レバー、ボタン、又は、タッチパネル等を用いて構成されてよい。

【0032】

表示装置２５は、ユーザに対して情報を表示する装置であり、ディスプレイ又はタッチパネル等を用いて構成されてよい。

【0033】

＜セクタ別ＳＮＲパターン＞
図３は、本実施の形態に係る受信機セクタスイープを例示する概念図である。図４は、本実施の形態に係る受信機セクタスイープにより得られたセクタ別ＳＮＲパターンを示す概念図である。図３及び図４を参照して、ビームフォーミングのセクタと、セクタ別ＳＮＲパターンとの関係を説明する。

【0034】

図３に示されているように、第１の無線装置１０Ａと第２の無線装置１０Ｂは受信機セクタスイープを行う。まず、発信側である第１の無線装置１０Ａがトレーニング用信号を送信する。受信側である第２の無線装置１０Ｂは、セクタをＮｏ．０からＮ．３２まで切り替えながらトレーニング用信号を受信して、受信した信号の信号品質であるＳＮＲ（単位はｄＢ）を測定する。

【0035】

上記の測定により、図４に示されているような、セクタＮｏ．ごとの信号品質であるＳＮＲ（単位はｄＢ）を示すパターンのデータが得られる。このパターンを、セクタ別ＳＮＲパターンと表現する。

【0036】

図５は、セクタ別ＳＮＲパターンと電力分布パターンとの関係を説明するための図である。図５には、第２の無線装置１０Ｂのアンテナ１５の設置高さに応じたセクタ別ＳＮＲパターン及び受信電力の強さが例示されている。第２の無線装置１０Ｂのアンテナ１５の高さがｈａである場合のセクタ別ＳＮＲパターンをパターンＡとする。第２の無線装置１０Ｂのアンテナ１５の高さがｈｂである場合のセクタ別ＳＮＲパターンをパターンＢとする。第２の無線装置１０Ｂのアンテナ１５の高さがｈｃである場合のセクタ別ＳＮＲパターンをパターンＣとする。

【0037】

パターンＢの場合、例えばセクタＮｏ．１４からＮｏ．１８などの中央セクタのＳＮＲの値が最も高く、受信電力が最大になっている。また、中央以外のセクタのＳＮＲの値が他のパターンと比べて有意に低く抑えられている。

【0038】

パターンＡ及びパターンＣの場合、中央セクタのＳＮＲの値はパターンＢほど高くない。また、セクタＮｏ．４付近のＳＮＲの値がある程度高くなっている。そのため、ここで図１をあわせて参照すると、第１の無線装置１０Ａから第２の無線装置１０Ｂへと直線的に到達する電波が支配的であり、大地等からの反射波による悪影響を受けにくいアンテナ１５の高さは、高さｈｂであると推定される。

【0039】

また、アンテナ１５の高さが高くなるにつれて、アンテナ１５による受信電力の大きさは破線で示したような変化を示すと推定される。すなわち、アンテナ１５の高さが高くなるにつれて、受信電力は最小値（谷）からほぼ単調増加してピーク（山）を迎え、そこから単調減少して再び最小値（谷）となるように、ある程度規則的に変化する。このような、アンテナ１５の高さに応じた受信電力の規則的な変化を、電力分布パターンと表現する。

【0040】

反射波等による影響を最も受けにくくするには、電力分布パターンにおける受信電力が最大となる位置にアンテナ１５を設置すれば良いということになる。図５に示した実施形態では、電力分布パターンにおける受信電力が最大となる位置とは、高さｈｂの位置である。この位置は、電力分布パターンのピーク（山）に対応する。なお、高さｈｂが含まれる電力分布パターンの上にも、同様に谷、山、及び谷を構成する電力分布パターンがある。当該電力分布パターンの山の位置もまた、電力分布パターンにおける受信電力が最大となる位置となる。

【0041】

図６は、本実施の形態に係るアンテナの設置工程の一例を示すシーケンス図である。図７は、図１に対応する、無線装置１０の設置例を示す概念図である。図６及び図７を参照して、アンテナ設置高さの決定処理について説明する。

【0042】

図６におけるユーザは、無線装置１０を設置する作業者であるとする。ユーザは、第１の無線装置１０Ａを任意の高さ（ｈｔ）に設置する（ステップＳ１）。ユーザは、第２の無線装置１０Ｂを任意の高さ（ｈｒ）に設置する（ステップＳ２）。ユーザは、管理装置２０のメモリ２２に記憶されている高さ調整プログラムを起動する（ステップＳ３）。このとき、管理装置２０は、第１の無線装置１０Ａから第１の無線装置１０Ａの高さｈｔの値を通知される。もしくは、ユーザが管理装置２０に高さｈｔの値を入力してもよい。同様に、管理装置２０は、第２の無線装置１０Ｂから第２の無線装置１０Ｂの高さｈｒの値を通知されてよい。もしくは、ユーザが管理装置２０に高さｈｒの値を入力してもよい。

【0043】

管理装置２０のプロセッサ２１は、第１の無線装置１０Ａと第２の無線装置１０Ｂとを無線接続させる（ステップＳ４）。管理装置２０のプロセッサ２１は、第２の無線装置１０Ｂから、セクタ別ＳＮＲパターンと、無線装置間距離ｄとを取得する（ステップＳ５）。なお、セクタ別ＳＮＲパターンは、図３に基づき説明した受信機セクタスイープによって得られる。また、第２の無線装置１０Ｂは、第１の無線装置１０Ａから信号が返ってくるまでの時間又は受信電力（例えばＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication））等に基づいて、無線装置間距離ｄを取得することができる。

【0044】

管理装置２０のプロセッサ２１は、ステップＳ５で取得したセクタ別ＳＮＲパターンと無線装置間距離ｄとを、学習済モデル２２１に入力する（ステップＳ６）。

【0045】

ここで、学習済モデル２２１についてより詳しく説明する。学習済モデル２２１は、ニューラルネットワークにより構成されている。本実施の形態において用いられるニューラルネットワークの構造又はアーキテクチャ等については特に限定しない。以下、入力層と出力層とを含み、逆伝搬により教師あり学習を行う一般的なニューラルネットワークを例示して、本開示の実施形態に用いられる学習済モデル２２１について説明する。なお、ニューラルネットワークが隠れ層を有していてもよいことは言うまでもない。

【0046】

学習済モデル２２１を構成するニューラルネットワークの入力層には、セクタ別ＳＮＲパターンに基づく入力データと、無線装置間距離ｄに基づく入力データとが入力される。入力層への入力データは、基となるデータに対してプロセッサ２１により変換処理または前処理が適宜行われたものであってよい。

【0047】

ニューラルネットワークの出力層からは、後述の電力分布パターン内の位置を算出可能な値または値の集合が出力される。

【0048】

プロセッサ２１は、学習済モデル２２１からの出力に基づいて、電力分布パターン内の位置（パターン内位置）を示す値を取得する。電力分布パターン内の位置を示す値として、本実施の形態ではｈ_{ｒａｔｉｏ}を例示する。ここで、ｈ_{ｒａｔｉｏ}＝Δｈ０／Δｈｒである。

【0049】

Δｈ０は、現在のアンテナ１５の高さ（＝ｈｒ）と、現在のアンテナ１５の高さよりも下にある、電力分布パターンの始点（図７における、受信電力の谷）における高さとの差に相当する。すなわちΔｈ０は、電力分布パターンの始点における高さからどの程度上にアンテナ１５が現在設置されているかを示す値である。

【0050】

Δｈｒは、電力分布パターンの始点（図７における、受信電力の谷）と終点（山を越えた後の次の受信電力の谷）との間の、高さの差に相当する。すなわちΔｈｒは、１つの電力分布パターンの高さ方向（Ｚ軸方向）におけるピッチ（長さ）を示す値である。Δｈｒは、ハイトパターンピッチとも呼ばれる。電力分布パターンに周期性がある場合、Δｈｒは、１周期分の高さに該当する。

【0051】

学習済モデル２２１を構成するニューラルネットワークは、事前に学習が行われた学習済みのものであってよい。ニューラルネットワークの学習処理は、管理装置２０で実行されてもよく、管理装置２０とは異なる装置、例えばＧＰＵを備えたサーバ等で実行されてもよい。

【0052】

図６の説明に戻る。管理装置２０のプロセッサ２１は、電力分布パターン内の位置を示す値であるｈ_{ｒａｔｉｏ}を取得する（ステップＳ７）。

【0053】

なお、学習済モデル２２１の出力がｈ_{ｒａｔｉｏ}となるように学習済モデル２２１を構成してもよく、学習済モデル２２１の出力データに基づいてプロセッサ２１がｈ_{ｒａｔｉｏ}を算出可能になるように学習済モデル２２１を構成してもよい。いずれの場合においても、プロセッサ２１は学習済モデル２２１の出力データに基づいてｈ_{ｒａｔｉｏ}の値を取得する。

【0054】

管理装置２０のプロセッサ２１は、第１の無線装置１０Ａの高さｈｔと、無線装置間距離ｄから、上述のハイトパターンピッチΔｈｒを算出する（ステップＳ８）。本実施の形態が想定する、図５に示されているような電力分布パターンの場合、ハイトパターンピッチΔｈｒは以下の式（１）により算出される。
Δｈｒ＝λｄ／２ｈｔ …（１）
ここで、λはミリ波通信で用いられる電波の波長を示す。

【0055】

管理装置２０のプロセッサ２１は、アンテナ１５の設置高の調整値Δｈを、以下の式（２）に基づいて算出する（ステップＳ９）。
Δｈ＝（０．５－ｈ_{ｒａｔｉｏ})×Δｈｒ …（２）
そしてプロセッサ２１は、ユーザに対して調整値Δｈを通知する。ユーザに対する調整値Δｈの通知態様は種々考えられるが、そのうちの一例を図８に基づいて後述する。

【0056】

ユーザは、調整値Δｈの値に応じて、第２の無線装置１０Ｂの高さを上げる（ステップＳ１０）。なお、調整値Δｈが負の値である場合は、第２の無線装置１０Ｂの高さを下げる。

【0057】

ユーザは、第１の無線装置１０Ａと第２の無線装置１０Ｂとの間の通信速度を最終確認する（ステップＳ１１）。調整値Δｈに基づく第２の無線装置１０Ｂの高さ調整が行われた後なので、通信速度は改善されている。

【0058】

なお、大地からの反射波の状況が変化し、第２の無線装置１０Ｂにおける受信品質が低下した場合、図６に示すステップＳ５からステップＳ９の処理が再実行されてもよい。すなわち、管理装置２０は、状況が変化した反射波について、セクタ別ＳＮＲパターンを再取得し、調整値Δｈを再算出し、ユーザに通知してよい。そして、ユーザは、通知された調整値Δｈに基づいて、第２の無線装置１０Ｂの高さを再調整してよい。これにより、ユーザは、当該通知により、大地からの反射波の状況が変化し、第２の無線装置１０Ｂにおける受信品質が低下したことを認識することができる。加えて、ユーザは、第２の無線装置１０Ｂの高さを再調整して、第２の無線装置１０Ｂにおける受信品質を向上させることができる。

【0059】

図８は、ステップＳ９に対応する、管理装置２０によるアンテナ設置高の調整値の通知例を示す図である。本実施の形態では、管理装置２０がスマートフォンである場合を例示して説明する。管理装置２０のプロセッサ２１は、調整値Δｈを例えば以下のようにして表示装置２５に画像として表示させる。

【0060】

管理装置２０がスマートフォンである場合、スマートフォンが備えるタッチパネル画面が表示装置２５に相当する。作業者は、第２の無線装置１０Ｂに設けられた固定用スロットなどに管理装置２０を挿入する。これにより、第２の無線装置１０Ｂとスマートフォンである管理装置２０とが一体となり、互いの相対位置を変えずに移動可能になる。

【0061】

表示装置２５には、ガイダンス画面が表示される。ガイダンス画面には、第２の無線装置１０Ｂと管理装置２０とが表示されている。ガイダンス画面には、「高さを調整します。該当の治具を動かしてください」という文字メッセージと、治具を動かす方向を示す矢印と、「次へ」ボタンとが表示される。このようなガイダンス画面において、作業者が「次へ」ボタンをタップすると、プロセッサ２１は高さ調整画面を表示装置２５に表示させる。

【0062】

高さ調整画面においては、プロセッサ２１が表示装置２５に、第２の無線装置１０Ｂの目標となる最適高さを示す横線Ｌ１と、第２の無線装置１０Ｂの現在の高さｈｒを示す横線Ｌ２とを表示させる。横線Ｌ１が示す最適高さは、第２の無線装置１０Ｂの現在の高さｈｒに調整値Δｈを加算した高さである。すなわち、横線Ｌ１と横線Ｌ２との間の距離が、調整値Δｈと対応する。また、プロセッサ２１は表示装置２５に「目標に合わせてください」という文字メッセージを表示させる。作業者は、管理装置２０と一体化した第２の無線装置１０Ｂを、横線Ｌ２が横線Ｌ１と一致するように動かす。図７に示されているような本実施の形態では、管理装置２０と一体化した第２の無線装置１０Ｂを上に動かす。このとき、スマートフォンである管理装置２０は、移動方向及び距離を推定できる機能を有している。例えばスマートフォンは加速度センサ又は気圧センサを備えており、加速度センサ又は気圧センサから得た情報に基づいて高さ方向の移動距離を算出することができる。この算出された高さ方向の移動距離に応じて、横線Ｌ１と横線Ｌ２との間の距離が増減する。

【0063】

横線Ｌ２と横線Ｌ１とが一致すると、プロセッサ２１は表示装置２５に、治具固定画面を表示させる。治具固定画面では、プロセッサ２１は「目標に合いました」及び「治具を固定してください」の文字メッセージと、「完了」ボタンとを表示させる。ユーザが「完了」ボタンをタップすると、プロセッサ２１は表示装置２５に完了画面を表示させる。完了画面において、プロセッサ２１は「高さが整いました」の文字メッセージと、作業完了を示すチェックマークとを表示装置２５に表示させる。

【0064】

例えばプロセッサ２１が上記のような画像による表示を表示装置２５に行わせることにより、無線装置１０の設置作業者が、表示装置２５を見ながら第２の無線装置１０Ｂ及びアンテナ１５の高さを簡単に調節することができる。

【0065】

（本開示のまとめ）
本開示の内容は以下のように表現できる。

【0066】

＜表現１＞
通信システム１は、第１の無線装置１０Ａと、第１の無線装置１０Ａから送信された電波を受信する第２の無線装置１０Ｂと、管理装置２０とを備える。管理装置２０は、第２の無線装置１０Ｂが備えるアンテナ１５におけるビームフォーミングによるセクタごとの受信品質と、第１の無線装置１０Ａ及び第２の無線装置１０Ｂの間の距離とに基づいて、アンテナ１５の設置高の調整値を決定する。
これにより、第２の無線装置１０Ｂのアンテナ１５の設置高を、決定された調整値に基づいて調整することができる。また、大地等からの反射波等の干渉による受信品質の低下を適切に抑制できる。

【0067】

＜表現２＞
表現１において、所定の電力分布パターンにおける、現在のアンテナ１５の設置高に対応する位置であるパターン内位置を、上記受信品質と上記距離とに基づいて特定し、特定したパターン内位置に基づいて、アンテナ１５の設置高の調整値を決定してよい。
これにより、第２の無線装置１０Ｂのアンテナ１５の設置高の調整値を、所定の電力分布パターンにおけるパターン内位置に基づいて決定することができる。

【0068】

＜表現３＞
表現２において、アンテナ１５の設置高の調整値は、パターン内位置と、電力分布パターンにおける受信電力が最大となる位置とのずれを示す値であってよい。
これにより、第２の無線装置１０Ｂのアンテナ１５の設置高を、決定された調整値に基づいて調整することにより、大地等からの反射波等の干渉による受信品質の低下をさらに抑制できる。

【0069】

＜表現４＞
表現３において、管理装置２０は、パターン内位置と、電力分布パターンにおける受信電力が最大となる位置とのずれを示す画像を表示してよい。
これにより、表示された画面を作業者が見ながら、第２の無線装置１０Ｂのアンテナ１５の設置高を簡単に調整することができる。

【0070】

＜表現５＞
表現２において、管理装置２０は、第１の無線装置１０Ａ及び第２の無線装置１０Ｂの間の距離に基づくデータと、セクタごとの受信品質に基づくデータとを入力データとし、パターン内位置を算出可能なデータを出力データとする、学習済の学習済モデル２２１を用いて、パターン内位置を特定する。
これにより、管理装置２０は、無線装置間距離ｄと、セクタ別ＳＮＲパターンとを取得することにより、学習済モデル２２１を活用してパターン内位置を算出することができる。

【0071】

＜表現６＞
第１の無線装置１０Ａから送信された電波を受信する第２の無線装置１０Ｂのアンテナ１５の設置高を決定する方法において、管理装置２０が設置高を決定する。管理装置２０は、アンテナ１５におけるビームフォーミングによるセクタごとの受信品質と、第１の無線装置１０Ａ及び第２の無線装置１０Ｂの間の距離とに基づいて、アンテナの設置高の調整値を決定する。
これにより、第２の無線装置１０Ｂのアンテナ１５の設置高を、決定された調整値に基づいて調整することができる。また、大地等からの反射波等の干渉による受信品質の低下を適切に抑制できる。

【0072】

＜表現７＞
管理装置２０がプロセッサ２１を備える。プロセッサ２１は、第１の無線装置１０Ａから送信された電波を受信する第２の無線装置１０Ｂが備えるアンテナ１５におけるビームフォーミングによるセクタごとの受信品質を示すデータと、第１の無線装置１０Ａ及び第２の無線装置１０Ｂの間の距離を示すデータとを取得する。プロセッサ２１は、受信品質を示すデータと、距離を示すデータとに基づいて、アンテナ１５の設置高の調整値を出力する。
これにより、第２の無線装置１０Ｂのアンテナ１５の設置高を、決定された調整値に基づいて調整することができる。また、大地等からの反射波等の干渉による受信品質の低下を適切に抑制できる。

【0073】

以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本開示は、大地等からの反射波等の干渉による受信品質の低下を適切に抑制できる、受信側の無線装置のアンテナの設置高を決定する通信システム、アンテナ設置高決定方法、及び管理装置として有用である。

【符号の説明】

【0075】

１ 通信システム
１０ 無線装置
１１ プロセッサ
１２ メモリ
１３ 接続インタフェース
１４ 無線インタフェース
１５ アンテナ
２０ 管理装置
２１ プロセッサ
２２ メモリ
２２１ 学習済モデル
２３ 接続インタフェース
２４ 操作装置
２５ 表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】