[发明专利]通信装置和通信方法、计算机程序和通信系统

说明书

技术领域

本发明例如涉及用于利用毫米波执行无线通信的通信装置和通信方法、计算机程序以及通信系统，具体而言涉及通过使指向性天线(directional antenna)的波束指向通信对方所位于的方向来延伸毫米波的通信距离的通信装置和通信方法、计算机程序以及通信系统。

背景技术

被称为“毫米波”的无线通信可利用高频电磁波来实现通信速度的加速。作为毫米波通信的主要用途，例子有短距离无线接入通信、图像传送系统、简易无线电、汽车冲撞避免雷达，等等。另外，目前，正在进行诸如大容量长距离传送的实现、无线装置的小型化和成本的降低之类的以利用促进为目的的毫米波通信的技术开发。这里，毫米波的波长是10mm到1mm，在频率上相当于30GHz到300GHz。例如，在使用60GHz频带的无线通信中，由于可以以GHz为单位执行信道分配，所以可以进行极高速的数据通信。

另外，与在无线LAN(局域网)技术等等中普及的微波相比，毫米波具有短波长以及强直进性(straight advancing perperty)，可以传送极大的信息量。与之相对的是，由于毫米波具有与反射相关联的强烈衰减，所以对于进行通信的无线路径，直接波或反射大约一次的波是最主要的。另外，由于传播损耗较大，所以毫米波具有无线信号到达不了太远的属性。

为了补偿毫米波的上述飞行距离问题，可以设想一种方法，其中收发器的天线被设定为具有指向性(directivity)，并且其发送波束和接收波束指向通信对方所位于的方向，以延伸通信距离。波束的指向性例如可以通过向收发器提供多个天线并且改变每个天线的发送权重或接收权重来控制。在毫米波中，由于不怎么使用反射波而直接波变得重要，所以波束形状的指向性是适当的，并且可以设想为指向性使用尖锐的波束。然后，在执行关于天线的最优指向性的训练之后，可以进行毫米波无线通信。

例如，提出了一种无线传送系统，其中，在通过利用基于电力线通信、光通信和声通信之一的通信的第二通信手段发送用于决定发送天线的指向性方向的信号以决定发送天线的方向之后，通过使用等于或高于10GHz的无线电波的第一通信手段进行收发器之间的无线传送(例如参见PTL 1)。

另外，通过利用天线的指向性来延伸通信距离的方法被应用到作为使用毫米波频带的无线PAN(mmWPAN：毫米波无线个人区域网络)的标准的IEEE 802.15.3c。

然而，根据利用天线的指向性来延伸通信距离的方法，存在一种不利的效果，即可以观察到特定通信对方的方向上的毫米波信号的发送接收功率的提高，但是毫米波信号不会到达不在该方向上的周边台站。例如，当诸如信标之类的用于实现协调(coordination)的控制信号与控制帧同时被发送到多个通信台站时，很明显指向性通信是不适当的。另外，根据指向性通信，随着通信台站的行进，通信链路容易无效，从而可发生通过任何手段都无法进行期望的通信的情形。

例如，提出了一种无线终端装置，其设有诸如GPS(全球定位系统)单元之类的位置信息获得手段，获得其自身装置的位置信息，并且还与通信对方交换相互的位置信息，以控制用于通过毫米波执行长距离数据传送的指向性天线的指向性(例如参见PTL 2)。根据这样的无线终端装置，即使当与通信对方的位置关系变动时，也可以通过交换位置信息并调整天线的指向性来脱离无法进行通信的情形，但是随着位置信息获得手段的搭载则必须增大装置成本，并且必须实现与通信对方交换位置信息的通信过程。另外，这种无线终端装置被配置为利用具有宽带性能的毫米波频带的无线电波来传送数据并且利用微波频带的无线电波来传送控制信息，但是因为在控制线路上仅进行路径搜索处理，所以无法实现协调。

引文列表

专利文献

PTL 1：日本专利No.3544891

PTL 2：日本未实审专利申请公布No.2008-48119

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种可以通过使指向性天线的波束指向通信对方所位于的方向来延伸毫米波的通信距离的优良的通信装置和通信方法、计算机程序以及通信系统。

本发明的另一个目的是提供一种可以适当地实现执行毫米波通信或指向性通信的多个通信方之间的协调的优良的通信装置和通信方法、计算机程序以及通信系统。

本发明的另一个目的是提供一种即使当毫米波通信的通信链路随着与通信对方的位置关系的变动等等而无效时也能适宜地恢复能够进行通信的情形的优良的通信装置和通信方法、计算机程序和通信系统。

技术方案