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JP7535550B2 - Communication Systems - Google Patents
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Description

本発明は、通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system.

非特許文献1および非特許文献2には、車載無線端末装置間で直接通信を行う車車間直接通信における垂直方向のアンテナ空間ダイバーシティの有効性について記載されている。非特許文献3は、無線基地局装置と無線端末装置が通信を行うセルラ移動通信における空間ダイバーシティが効果的となるアンテナ間隔について、見通し外通信を前提とし、移動局側で水平方向に半波長以上、基地局側で10波長以上離せばよいことが記載されている。
[先行技術文献]
[非特許文献]
[非特許文献1]Akihito Kato, Katsuyoshi Sato, Masayuki Fujise, and Shigeru Kawakami, "Propagation Characteristics of 60-GHz Millimeter Wave for ITS Inter-Vehicle Communications," IEICE Trans. Commun., vol.E84-B, no.9, pp.2530-2539, Sept. 2001.
[非特許文献2]唐沢好男、"ITSミリ波車車間の路面反射フェージングとスペースダイバーシチに関する基礎的検討"電子情報通信学会論文誌B, Vol.J83-B, No.4,pp.518-524, Apr. 2000.
[非特許文献3]唐沢好男、"ディジタル移動通信の電波伝搬基礎"コロナ社,改訂版第1刷, Mar. 2016.
Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 describe the effectiveness of antenna spatial diversity in the vertical direction in vehicle-to-vehicle direct communication in which direct communication is performed between vehicle-mounted wireless terminal devices. Non-Patent Document 3 describes that, with regard to antenna spacing for which spatial diversity is effective in cellular mobile communication in which a wireless base station device and a wireless terminal device communicate with each other, it is sufficient to set the antenna spacing horizontally to half a wavelength or more on the mobile station side and 10 wavelengths or more on the base station side, assuming non-line-of-sight communication.
[Prior Art Literature]
[Non-Patent Literature]
[Non-Patent Document 1] Akihito Kato, Katsuyoshi Sato, Masayuki Fujise, and Shigeru Kawakami, "Propagation Characteristics of 60-GHz Millimeter Wave for ITS Inter-Vehicle Communications," IEICE Trans. Commun., vol.E84-B, no.9, pp.2530-2539, Sept. 2001.
[Non-Patent Document 2] Yoshio Karasawa, "Basic Study on Road Reflection Fading and Space Diversity in ITS Millimeter Wave Vehicle-to-Vehicle Communications," IEICE Transactions on Electronics, Information and Communication Engineers, Vol. J83-B, No. 4, pp. 518-524, Apr. 2000.
[Non-Patent Document 3] Yoshio Karasawa, "Radio Wave Propagation Fundamentals for Digital Mobile Communications," Corona Publishing, Revised Edition, 1st Printing, Mar. 2016.

本発明の一実施態様によれば、通信システムが提供される。前記通信システムは、第1移動体に搭載される第1通信装置と、第2移動体に搭載される第2通信装置とを備える。前記第2通信装置は、垂直方向及び水平方向の少なくともいずれかに空間的に離隔して配置された複数の第2直交偏波アンテナを含むアンテナアレーを有してよい。前記第1通信装置は、第1直交偏波アンテナを有してよい。前記第1通信装置は、前記第1通信装置と前記第2通信装置との間の伝搬路状況に基づいて、前記第1直交偏波アンテナによる偏波MIMO多重送信の実施を制御する制御部を有してよい。 According to one embodiment of the present invention, a communication system is provided. The communication system includes a first communication device mounted on a first mobile body and a second communication device mounted on a second mobile body. The second communication device may have an antenna array including a plurality of second orthogonally polarized antennas arranged at a spatial distance in at least one of a vertical direction and a horizontal direction. The first communication device may have a first orthogonally polarized antenna. The first communication device may have a control unit that controls the implementation of polarized MIMO multiplexing transmission by the first orthogonally polarized antenna based on the propagation path conditions between the first communication device and the second communication device.

前記いずれかの通信システムにおいて、前記制御部は、前記伝搬路状況が、前記複数の第2直交偏波アンテナの配置によるスペースダイバーシティの効果を得られる伝搬条件を満たす場合に、前記偏波MIMO多重送信を実施するように前記第1直交偏波アンテナを制御してよい。 In any of the above communication systems, the control unit may control the first orthogonally polarized antenna to perform the polarized MIMO multiplexing transmission when the propagation path conditions satisfy a propagation condition that provides a space diversity effect due to the arrangement of the multiple second orthogonally polarized antennas.

前記いずれかの通信システムにおいて、前記第2通信装置は、前記第1通信装置との間の伝搬路状況を推定する推定部と、前記推定部が推定した前記伝搬路状況に基づくフィードバック情報を前記第1通信装置に送信するFB情報送信部とをさらに有し、前記第1通信装置は、前記フィードバック情報を受信する受信機をさらに有し、前記制御部は、前記フィードバック情報に応じて、偏波ダイバーシティ又は前記偏波MIMO多重送信のいずれかを実施してよい。 In any of the above communication systems, the second communication device may further include an estimation unit that estimates a propagation path condition between the second communication device and the first communication device, and an FB information transmission unit that transmits feedback information based on the propagation path condition estimated by the estimation unit to the first communication device, the first communication device may further include a receiver that receives the feedback information, and the control unit may implement either polarization diversity or the polarization MIMO multiplexing transmission according to the feedback information.

前記いずれかの通信システムにおいて、前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記第1通信装置と前記第2通信装置との距離として予め定められた第1の距離におけるアンテナ位置によるレベル変動の周期の半周期の奇数倍の距離、空間的に離隔して配置されていてよい。前記第1の距離は、前記第1移動体と、前記第2移動体との距離として予め定められた距離であってよい。前記第1の距離は、前記第1移動体と、前記第2移動体との最大距離として予め定められた距離であってよい。前記いずれかの通信システムにおいて、前記第1移動体及び前記第2移動体は、車両であってよく、前記第1の距離は、前後を走行する2台の車両の車間距離として予め定められた距離であってよい。前記いずれかの通信システムにおいて、前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記第1の距離におけるアンテナ横位置によるレベル変動の周期の半周期の奇数倍の距離、横方向に空間的に離隔して配置されてよい。前記いずれかの通信システムにおいて、前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記第1の距離におけるアンテナ高によるレベル変動の周期の半周期の奇数倍の距離、高さ方向に空間的に離隔して配置されてよい。 In any of the communication systems, the second orthogonally polarized antennas may be spatially spaced apart by an odd multiple of a half period of the period of the level fluctuation due to the antenna position at a first distance that is predetermined as the distance between the first communication device and the second communication device. The first distance may be a distance that is predetermined as the distance between the first moving body and the second moving body. The first distance may be a distance that is predetermined as the maximum distance between the first moving body and the second moving body. In any of the communication systems, the first moving body and the second moving body may be vehicles, and the first distance may be a distance that is predetermined as the distance between two vehicles traveling in front and behind each other. In any of the communication systems, the second orthogonally polarized antennas may be spatially spaced apart in the lateral direction by an odd multiple of a half period of the period of the level fluctuation due to the antenna lateral position at the first distance. In any of the above communication systems, the second orthogonally polarized antennas may be arranged spatially separated in the height direction at a distance that is an odd multiple of a half period of the period of level fluctuation due to antenna height at the first distance.

前記いずれかの通信システムにおいて、前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記第1直交偏波アンテナから前記第1直交偏波アンテナが発する電波を反射する反射体への方向に沿って、前記第1直交偏波アンテナと前記反射体との距離に基づいて特定されたアンテナ間隔の分、空間的に離隔して配置されていてよい。前記いずれかの通信システムにおいて、前記反射体は地面であってよく、前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記反射体と垂直となる方向に沿って、前記第1直交偏波アンテナのアンテナ高に基づいて特定された前記アンテナ間隔の分、空間的に離隔して配置されていてよい。前記いずれかの通信システムにおいて、前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記第1直交偏波アンテナと前記反射体との距離と、前記第1直交偏波アンテナと前記反射体との距離毎のアンテナ間隔を示す距離間隔データとによって特定された前記アンテナ間隔の分、空間的に離隔して配置されていてよい。前記いずれかの通信システムにおいて、前記距離間隔データは、前記第1直交偏波アンテナと前記反射体との距離毎に、前記複数の第2直交偏波アンテナの間隔毎の、一の前記第2直交偏波アンテナと前記反射体との距離及び前記第1直交偏波アンテナと前記一の第2直交偏波アンテナとの送受アンテナ距離を変化させた場合の前記複数の第2直交偏波アンテナが前記第1直交偏波アンテナから受信する電波のレベルをシミュレーションした結果に基づいて生成されたデータであってよい。前記いずれかの通信システムにおいて、前記距離間隔データは、前記第1直交偏波アンテナと前記反射体との距離毎に、前記複数の第2直交偏波アンテナの間隔毎の、一の前記第2直交偏波アンテナと前記反射体との距離及び前記第1直交偏波アンテナと前記一の第2直交偏波アンテナとの送受アンテナ距離を変化させた場合の前記複数の第2直交偏波アンテナが前記第1直交偏波アンテナから受信する電波のレベルを実測した結果に基づいて生成されたデータであってよい。前記いずれかの通信システムにおいて、前記距離間隔データは、前記複数の第2直交偏波アンテナの間隔毎の、前記複数の第2直交偏波アンテナのうち前記第1直交偏波アンテナから受信する電波のレベルが高い方の前記レベルの最小値のうちの略極大値に基づいて生成されたデータであってよい。前記いずれかの通信システムにおいて、前記距離間隔データは、前記複数の第2直交偏波アンテナの間隔毎の、前記複数の第2直交偏波アンテナの、前記第1直交偏波アンテナからの直接波及び反射波の位相差の相関係数の略極小値に基づいて生成されたデータであってよい。 In any of the communication systems, the second orthogonally polarized antennas may be arranged at a spatial separation by an antenna interval determined based on the distance between the first orthogonally polarized antenna and the reflector along a direction from the first orthogonally polarized antenna to a reflector that reflects radio waves emitted by the first orthogonally polarized antenna. In any of the communication systems, the reflector may be the ground, and the second orthogonally polarized antennas may be arranged at a spatial separation by the antenna interval determined based on the antenna height of the first orthogonally polarized antenna along a direction perpendicular to the reflector. In any of the communication systems, the second orthogonally polarized antennas may be arranged at a spatial separation by the antenna interval determined by the distance between the first orthogonally polarized antenna and the reflector and distance interval data indicating the antenna interval for each distance between the first orthogonally polarized antenna and the reflector. In any of the communication systems, the distance interval data may be data generated based on a result of simulating a level of radio waves received by the multiple second orthogonal polarized antennas from the first orthogonal polarized antenna when a distance between one of the second orthogonal polarized antennas and the reflector and a transmitting/receiving antenna distance between the first orthogonal polarized antenna and the one second orthogonal polarized antenna are changed for each distance between the first orthogonal polarized antenna and the reflector for each interval between the multiple second orthogonal polarized antennas. In any of the communication systems, the distance interval data may be data generated based on a result of actually measuring a level of radio waves received by the multiple second orthogonal polarized antennas from the first orthogonal polarized antenna when a distance between one of the second orthogonal polarized antennas and the reflector and a transmitting/receiving antenna distance between the first orthogonal polarized antenna and the one second orthogonal polarized antenna are changed for each distance between the first orthogonal polarized antenna and the reflector for each interval between the multiple second orthogonal polarized antennas. In any of the communication systems, the distance interval data may be data generated based on an approximate maximum value of the minimum value of the higher level of the radio wave received from the first orthogonal polarized antenna among the plurality of second orthogonal polarized antennas for each interval between the plurality of second orthogonal polarized antennas. In any of the communication systems, the distance interval data may be data generated based on an approximate minimum value of the correlation coefficient of the phase difference between the direct wave and the reflected wave from the first orthogonal polarized antenna among the plurality of second orthogonal polarized antennas for each interval between the plurality of second orthogonal polarized antennas.

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。 Note that the above summary of the invention does not list all of the necessary features of the present invention. Also, subcombinations of these features may also be inventions.

通信装置100を搭載する車両10の一例を概略的に示す。An example of a vehicle 10 equipped with a communication device 100 is shown in schematic form. 通信装置100を搭載する車両10の一例を概略的に示す。An example of a vehicle 10 equipped with a communication device 100 is shown in schematic form. 路面反射による反射干渉成分について説明するための説明図である。10 is an explanatory diagram for explaining a reflection interference component due to road surface reflection; FIG. 側方反射による反射干渉成分について説明するための説明図である。10 is an explanatory diagram for explaining a reflected interference component due to a lateral reflection; FIG. 通信装置100及び通信装置200の機能構成の一例を概略的に示す。2 illustrates an example of a functional configuration of a communication device 100 and a communication device 200. 通信装置100の直交偏波アンテナ112及び送信機ベースバンド部150の構成の一例を概略的に示す。2 shows a schematic diagram of an example of the configuration of the orthogonally polarized antenna 112 and the transmitter baseband section 150 of the communication device 100. 通信装置200の直交偏波アンテナ222及び受信機ベースバンド部250の構成の一例を概略的に示す。2 shows a schematic diagram of an example of the configuration of the orthogonally polarized antenna 222 and the receiver baseband section 250 of the communication device 200. 通信装置100の直交偏波アンテナ112及び送信機ベースバンド部150の構成の他の一例を概略的に示す。2 shows another example of the configuration of the orthogonally polarized antenna 112 and the transmitter baseband section 150 of the communication device 100. 通信装置200の直交偏波アンテナ222及び受信機ベースバンド部250の構成の他の一例を概略的に示す。2 shows another example of the configuration of the orthogonally polarized antenna 222 and the receiver baseband section 250 of the communication device 200. アンテナアレー120のアンテナ高方向及び水平位置方向における受信レべルの変動について説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining fluctuations in reception level in the antenna height direction and horizontal position direction of the antenna array 120. FIG. 受信アンテナ高固定時の受信アンテナ水平位置によるレベル変動の一例を概略的に示す。10 shows an example of level fluctuations due to the horizontal position of a receiving antenna when the receiving antenna height is fixed. 受信アンテナ水平位置固定時の受信アンテナ高によるレベル変動の一例を概略的に示す。10 shows an example of level fluctuations due to the height of a receiving antenna when the receiving antenna is fixed in a horizontal position. 受信アンテナ高固定時の受信アンテナ水平位置によるレベル変動の周期Lの一例を概略的に示す。10 shows an example of a period Lw of level fluctuations due to the horizontal position of the receiving antenna when the receiving antenna height is fixed. 受信アンテナ水平位置固定時の受信アンテナ高によるレベル変動の周期Lの一例を概略的に示す。10 shows an example of a period Lh of level fluctuations due to the height of the receiving antenna when the receiving antenna is fixed in a horizontal position. アンテナアレー120の構成の一例を概略的に示す。2 shows a schematic diagram of an example of the configuration of the antenna array 120. アンテナアレー120の構成の一例を概略的に示す。2 shows a schematic diagram of an example of the configuration of the antenna array 120. アンテナ60によって送信され、通信相手のアンテナアレー70が受信する電波について説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining radio waves transmitted by an antenna 60 and received by an antenna array 70 of a communication partner. 受信アンテナ高毎の車間距離変化時のレベル最小値を示すグラフデータ500の一例を概略的に示す。5 shows an example of graph data 500 showing minimum levels when the vehicle distance changes for each receiving antenna height. 受信アンテナ間隔毎の受信アンテナ高変化時のレベル最小値を示すグラフデータ520の一例を概略的に示す。5 shows an example of graph data 520 showing minimum levels when the height of the receiving antennas changes for each receiving antenna interval. 距離間隔データ530の一例を概略的に示す。An example of distance interval data 530 is shown diagrammatically. アンテナ60によって送信され、通信相手のアンテナアレー70が受信する電波について説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining radio waves transmitted by an antenna 60 and received by an antenna array 70 of a communication partner. アンテナ72での受信電力Pr1及びアンテナ74での受信電力Pr2を表す数式を示す。The formulas expressing the received power P r1 at the antenna 72 and the received power P r2 at the antenna 74 are shown below. 受信アンテナ間隔と位相差の相関係数との関係を示すグラフデータ540の一例を概略的に示す。5A and 5B are schematic diagrams illustrating an example of graph data 540 showing the relationship between the receiving antenna interval and the correlation coefficient of the phase difference. データ処理装置800及び製造装置900の機能構成の一例を概略的に示す。An example of the functional configuration of a data processing device 800 and a manufacturing device 900 is shown in schematic form. 製造装置900によるアンテナアレー70の製造処理の流れの一例を概略的に示す。An example of the flow of a manufacturing process of the antenna array 70 by the manufacturing apparatus 900 is shown generally below. 通信装置100、通信装置200、データ処理装置800、又は製造装置900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。An example of a hardware configuration of a computer 1200 functioning as the communication device 100, the communication device 200, the data processing device 800, or the manufacturing device 900 is shown in schematic form.

車車間直接通信においては、送受アンテナ間の見通し伝搬となる短距離の見通し内通信が主な伝搬シナリオであるにもかかわらず、路面反射干渉や防音側壁等の側方反射干渉の影響により、送受信アンテナ間距離によって電波強度が激しく変化する。BRT(Bus Rapid Transit)やトラックの電子連結後続車自動運転をはじめとする自動運転技術への応用など、高信頼・低遅延性が要求されるユースケースでは、複数の送信又は受信アンテナを用いるアンテナ空間ダイバーシティが安定的な通信を実現する観点で非常に有効な技術と位置づけられる。ところで、アンテナ空間ダイバーシティでの最適なアンテナ間距離は、アンテナ高、見通しパスに対する反射体の距離、アンテナ間距離が車間距離に依存する。アンテナ高、見通しパスに対する反射体の距離に対して、送受信アンテナ間距離が十分に長い仮定のもと設計(準最適化)された従来のアンテナスペースダイバーシティ構成では、この仮定が成立しない条件等でのアンテナスペースダイバーシティの適用効果が必ずしも得られない。本実施形態に係る通信システムは、複数の通信装置100を備え、例えば、送受信で直交偏波アンテナを用い、送信又は受信で複数の直交偏波アンテナを用いたスペースダイバーシティに加え、送受での直交偏波送受信(偏波MIMOダイバーシティ送受信)と受信機側からのフィードバックに基づく閉ループ型プリコーディング制御を併用する。 In direct vehicle-to-vehicle communication, although the main propagation scenario is short-distance line-of-sight communication between the transmitting and receiving antennas, the radio wave strength varies drastically depending on the distance between the transmitting and receiving antennas due to the influence of road surface reflection interference and lateral reflection interference from soundproof side walls. In use cases requiring high reliability and low latency, such as applications to automatic driving technology including BRT (Bus Rapid Transit) and electronically coupled trucks, antenna space diversity using multiple transmitting or receiving antennas is positioned as a very effective technology from the perspective of realizing stable communication. However, the optimal antenna distance in antenna space diversity depends on the antenna height, the distance of the reflector relative to the line-of-sight path, and the distance between the antennas. In conventional antenna space diversity configurations designed (quasi-optimized) under the assumption that the distance between the transmitting and receiving antennas is sufficiently long relative to the antenna height and the distance of the reflector relative to the line-of-sight path, the effect of applying antenna space diversity in conditions where this assumption does not hold is not necessarily obtained. The communication system according to this embodiment includes multiple communication devices 100, and for example, uses orthogonal polarized antennas for transmission and reception, and in addition to space diversity using multiple orthogonal polarized antennas for transmission or reception, it also uses orthogonal polarized transmission and reception (polarized MIMO diversity transmission and reception) for transmission and reception, and closed-loop precoding control based on feedback from the receiver side.

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。 The present invention will be described below through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Furthermore, not all of the combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the solution of the invention.

図1及び図2は、本実施形態に係る通信装置100を搭載する車両10の一例を概略的に示す。車両10は、移動体の一例であってよい。車両10は、自動車であってよい。 FIGS. 1 and 2 show an example of a vehicle 10 equipped with a communication device 100 according to this embodiment. The vehicle 10 may be an example of a moving body. The vehicle 10 may be an automobile.

図1は、車両10の正面を概略的に示し、図2は、車両10の背面を概略的に示す。車両10の正面には、直交偏波アンテナ112が配置されている。車両10の背面には、複数の直交偏波アンテナで構成されるアンテナアレー120が配置されている。 Figure 1 shows a schematic view of the front of the vehicle 10, and Figure 2 shows a schematic view of the rear of the vehicle 10. An orthogonally polarized antenna 112 is disposed on the front of the vehicle 10. An antenna array 120 consisting of multiple orthogonally polarized antennas is disposed on the rear of the vehicle 10.

通信装置100は、直交偏波アンテナ112を備える。通信装置100は、直交偏波アンテナ112を送信用として用いてよい。図1では、通信装置100が1つの直交偏波アンテナ112を備える場合を図示しているが、これに限らず、通信装置100は、複数の直交偏波アンテナ112を備えてもよい。また、各直交偏波アンテナ122は互いに直交する複数の単一偏波アンテナを用いて構成されてもよい。 The communication device 100 includes an orthogonally polarized antenna 112. The communication device 100 may use the orthogonally polarized antenna 112 for transmission. Although FIG. 1 illustrates a case in which the communication device 100 includes one orthogonally polarized antenna 112, this is not limiting, and the communication device 100 may include multiple orthogonally polarized antennas 112. Furthermore, each orthogonally polarized antenna 122 may be configured using multiple single-polarized antennas that are orthogonal to each other.

通信装置100は、アンテナアレー120を備える。通信装置100は、アンテナアレー120を受信用として用いてよい。図2では、アンテナアレー120が2つの直交偏波アンテナ122で構成される場合を例示しているが、これに限らず、アンテナアレー120は、3つ以上の直交偏波アンテナ122で構成されてもよい。また、各直交偏波アンテナ122は互いに直交する複数の単一偏波アンテナを用いて構成されてもよい。 The communication device 100 includes an antenna array 120. The communication device 100 may use the antenna array 120 for reception. In FIG. 2, the antenna array 120 is illustrated as being composed of two orthogonally polarized antennas 122, but this is not limiting, and the antenna array 120 may be composed of three or more orthogonally polarized antennas 122. Furthermore, each orthogonally polarized antenna 122 may be composed of multiple single-polarized antennas that are orthogonal to each other.

通信装置100は、直交偏波アンテナ112及びアンテナアレー120を用いて、通信装置100が搭載されている車両10(自車と記載する場合がある。)とは異なる他の車両10に搭載された通信装置100(通信相手と記載する場合がある。)と通信する。通信装置100は、例えば、直交偏波アンテナ112及びアンテナアレー120を用いて、自車の前方を走行する他の車両10の通信装置100や、自車の後方を走行する他の車両10の通信装置100と通信する。 The communication device 100 uses the orthogonally polarized antenna 112 and the antenna array 120 to communicate with a communication device 100 (sometimes referred to as a communication partner) mounted on another vehicle 10 different from the vehicle 10 (sometimes referred to as the own vehicle) on which the communication device 100 is mounted. For example, the communication device 100 uses the orthogonally polarized antenna 112 and the antenna array 120 to communicate with the communication device 100 of the other vehicle 10 traveling in front of the own vehicle and the communication device 100 of the other vehicle 10 traveling behind the own vehicle.

複数の直交偏波アンテナ122は、垂直方向及び水平方向の少なくともいずれかに空間的に離隔して配置される。図2では、アンテナアレー120が、2つの直交偏波アンテナ122を有しており、2つの直交偏波アンテナ122が垂直方向及び水平方向に空間的に離隔して配置されている場合を例示している。 The multiple orthogonally polarized antennas 122 are arranged at a spatial distance in at least one of the vertical and horizontal directions. Figure 2 illustrates an example in which the antenna array 120 has two orthogonally polarized antennas 122, and the two orthogonally polarized antennas 122 are arranged at a spatial distance in the vertical and horizontal directions.

複数の直交偏波アンテナ122を垂直方向に空間的に離隔して配置することによって、垂直方向に存在する反射体による干渉を抑圧することができる。例えば、通信装置100が、自車の後方を走行する他の車両10に搭載された通信装置100(通信相手と記載する場合がある)と通信する場合において、複数の直交偏波アンテナ122を垂直方向に空間的に離隔して配置することによって、路面反射干渉を抑圧することができる。これは、通信相手からの直接波と、路面反射干渉によって電波の弱まる場所がアンテナ高によって異なる性質を利用することによって実現される。このような、複数のアンテナを垂直方向に空間的に離隔して配置することによるアンテナダイバーシティ無線通信技術を、垂直方向アンテナスペースダイバーシティと記載する場合がある。 By arranging multiple orthogonally polarized antennas 122 at spatial intervals in the vertical direction, it is possible to suppress interference caused by reflectors present in the vertical direction. For example, when a communication device 100 communicates with a communication device 100 (sometimes referred to as a communication partner) mounted on another vehicle 10 traveling behind the vehicle, it is possible to suppress road surface reflection interference by arranging multiple orthogonally polarized antennas 122 at spatial intervals in the vertical direction. This is achieved by utilizing the property that the direct waves from the communication partner and the locations where radio waves are weakened due to road surface reflection interference differ depending on the antenna height. Such an antenna diversity wireless communication technology that arranges multiple antennas at spatial intervals in the vertical direction is sometimes referred to as vertical antenna space diversity.

複数の直交偏波アンテナ122を水平方向に空間的に離隔して配置することによって、水平方向に存在する反射体による干渉を抑圧することができる。例えば、通信装置100が、自車の後方を走行する他の車両10に搭載された通信装置100と通信する場合において、複数の直交偏波アンテナ122を垂直方向に空間的に離隔して配置することによって、防音壁等の側方反射体からの反射干渉を抑圧することができる。これは、通信相手からの直接波と、側方反射干渉によって電波の弱まる場所が側方反射体からの距離によって異なる性質を利用することによって実現される。このような、複数のアンテナを水平方向に空間的に離隔して配置することによるアンテナダイバーシティ無線通信技術を、水平方向アンテナスペースダイバーシティと記載する場合がある。 By arranging multiple orthogonally polarized antennas 122 at spatial intervals in the horizontal direction, interference from reflectors existing in the horizontal direction can be suppressed. For example, when a communication device 100 communicates with a communication device 100 mounted on another vehicle 10 traveling behind the vehicle, by arranging multiple orthogonally polarized antennas 122 at spatial intervals in the vertical direction, reflection interference from side reflectors such as soundproof walls can be suppressed. This is achieved by utilizing the property that the direct wave from the communication partner and the location where the radio wave is weakened due to side reflection interference differ depending on the distance from the side reflector. Such an antenna diversity wireless communication technology that arranges multiple antennas at spatial intervals in the horizontal direction is sometimes referred to as horizontal antenna space diversity.

上述したように、路面反射干渉対策には、垂直方向アンテナスペースダイバーシティが適用効果を得やすく、側方反射干渉対策には、水平方向アンテナスペースダイバーシティが適用効果を得やすい。水平方向の位置のみでなく垂直方向の位置を変えて、すなわち斜め方向に空間的に離隔して、配置することによって、垂直方向アンテナスペースダイバーシティ効果と水平方向アンテナスペースダイバーシティ効果を同時に獲得することが期待される。これにより、アンテナ路面反射・側方反射干渉が同時に存在する環境下において、より少ないアンテナ数で効率的にアンテナダイバーシティ効果を獲得しやすくなる。 As mentioned above, vertical antenna space diversity is likely to be effective in countering road surface reflection interference, while horizontal antenna space diversity is likely to be effective in countering side reflection interference. By changing not only the horizontal position but also the vertical position, i.e. by arranging the antennas at a spatial distance in an oblique direction, it is expected that the vertical antenna space diversity effect and the horizontal antenna space diversity effect can be obtained simultaneously. This makes it easier to efficiently obtain the antenna diversity effect with a smaller number of antennas in an environment where antenna road surface reflection and side reflection interference exist simultaneously.

さらに、非特許文献2によると、路面反射波干渉下における車車間直接通信でのアンテナスペースダイバーシティにおける最適アンテナ間隔は、車車間距離やアンテナ高に依存することが理論上知られている。また、同様の理論により側方反射体干渉が存在する環境下における車車間直接通信についてもアンテナスペースダイバーシティにおける最適アンテナ間隔は、アンテナ高や側方反射体からの距離に依存すると考えらえる。しかしながら、その最適アンテナ間隔は車間距離が広くなるにつれて収束する。そこで、この性質を利用して、送受アンテナ間見通しパスに対するアンテナ高や側方反射体からの距離が車間距離に比べて十分に広い場合を仮定して、アンテナ配置を最適化することもできる。ただし、単一偏波を用いてそのようにアンテナを配置したとき、車間距離が広い場合には、スペースダイバーシティ効果を十分に得られやすいが、車間距離が短い場合に、スペースダイバーシティ効果が得られにくくなり得る。 Furthermore, according to Non-Patent Document 2, it is theoretically known that the optimal antenna spacing in antenna space diversity for vehicle-to-vehicle direct communication under road surface reflected wave interference depends on the vehicle-to-vehicle distance and antenna height. Also, based on the same theory, it is considered that the optimal antenna spacing in antenna space diversity for vehicle-to-vehicle direct communication in an environment where side reflector interference exists also depends on the antenna height and the distance from the side reflector. However, the optimal antenna spacing converges as the vehicle distance increases. Therefore, by utilizing this property, it is possible to optimize the antenna arrangement by assuming that the antenna height and the distance from the side reflector for the line-of-sight path between the transmitting and receiving antennas are sufficiently wide compared to the vehicle distance. However, when antennas are arranged in this way using a single polarization, it is easy to obtain a sufficient space diversity effect when the vehicle distance is wide, but it may be difficult to obtain the space diversity effect when the vehicle distance is short.

そこで、本実施形態に係る通信装置100では、垂直・水平2つの直交偏波を同時に用いたアンテナ偏波ダイバーシティを、アンテナスペースダイバーシティと併用する。 Therefore, in the communication device 100 according to this embodiment, antenna polarization diversity, which simultaneously uses two orthogonal polarized waves, vertical and horizontal, is used in combination with antenna space diversity.

図3は、路面反射による反射干渉成分について説明するための説明図である。グラフ300は、送信側の後方車両40のアンテナ42と、受信側の前方車両50のアンテナ52との間の、路面30への入射角と、反射係数との関係の一例について、水平偏波302と垂直偏波304のそれぞれについて示している。 Figure 3 is an explanatory diagram for explaining the reflected interference components due to road surface reflection. Graph 300 shows an example of the relationship between the angle of incidence to the road surface 30 between the antenna 42 of the rear vehicle 40 on the transmitting side and the antenna 52 of the front vehicle 50 on the receiving side, and the reflection coefficient, for both horizontally polarized waves 302 and vertically polarized waves 304.

グラフ300は、周波数29GHzにおける電磁界理論に基づいて計算されている。なお、路面における電波の反射係数に影響を与える媒質定数に関して、比透磁率は1に固定しているが、路面の状態によって導電率が変わることを考慮して、路面の導電率を0.001、0.01、0.1と変化させて計算したが、これらの値で顕著な差はなかった。 Graph 300 was calculated based on electromagnetic field theory at a frequency of 29 GHz. Regarding the medium constant that affects the reflection coefficient of radio waves on the road surface, the relative permeability is fixed at 1. However, taking into consideration that the conductivity changes depending on the condition of the road surface, calculations were performed by changing the conductivity of the road surface to 0.001, 0.01, and 0.1, but there was no significant difference between these values.

図3からわかるように、水平偏波に比べて垂直偏波の反射係数が小さくなっている入射角範囲があることから、車車間直接通信における路面反射による反射干渉成分の信号強度は、水平偏波に比べて垂直偏波の方が小さくなる。一般的な走行環境における後方車両40と前方車両50との車間距離によると、入射角は概ね60度~90度の範囲に収まると想定されるが、特にこの入射角範囲における垂直偏波と水平偏波間の路面反射干渉の差は大きいといえる。 As can be seen from Figure 3, there is an incidence angle range where the reflection coefficient of vertical polarization is smaller than that of horizontal polarization, so the signal strength of the reflection interference component due to road surface reflection in vehicle-to-vehicle direct communication is smaller for vertical polarization than for horizontal polarization. According to the inter-vehicle distance between the rear vehicle 40 and the front vehicle 50 in a typical driving environment, the incidence angle is expected to be in the range of approximately 60 degrees to 90 degrees, and the difference in road surface reflection interference between vertically polarized waves and horizontally polarized waves is particularly large in this incidence angle range.

以上より、車車間直接通信に用いる電波の偏波面として路面反射干渉を抑圧する観点では、車車間直接通信において垂直偏波の利用が有利であるといえる。 From the above, it can be said that the use of vertical polarization is advantageous in vehicle-to-vehicle direct communication from the viewpoint of suppressing road surface reflection interference as the polarization plane of the radio waves used in vehicle-to-vehicle direct communication.

図4は、側方反射による反射干渉成分について説明するための説明図である。グラフ310は、送信側の後方車両40のアンテナ42と、受信側の前方車両50のアンテナ52との間の、側方反射体32への入射角と、反射係数との関係の一例について、水平偏波312と垂直偏波314のそれぞれについて示している。グラフ310も、グラフ300と同様、電磁界理論に基づいて計算されている。なお、路側方反射体における電波の反射係数に影響を与える媒質定数に関して、比透磁率については非磁性体の場合を想定し1に固定しているが、材質等によって導電率が変化することを想定し、導電率を0.001、0.01、0.1と変化させて計算したが、これらの値で顕著な差異はなかった。 Figure 4 is an explanatory diagram for explaining the reflected interference components due to side reflection. Graph 310 shows an example of the relationship between the angle of incidence on the side reflector 32 and the reflection coefficient between the antenna 42 of the rear vehicle 40 on the transmitting side and the antenna 52 of the front vehicle 50 on the receiving side, for horizontally polarized waves 312 and vertically polarized waves 314. Graph 310, like graph 300, is calculated based on electromagnetic field theory. Note that, regarding the medium constants that affect the reflection coefficient of radio waves at the roadside reflector, the relative permeability is fixed at 1 assuming a non-magnetic material, but assuming that the conductivity changes depending on the material, etc., the conductivity was changed to 0.001, 0.01, and 0.1 for calculation, but there was no significant difference between these values.

図4に示すように、垂直偏波に比べて水平偏波の反射係数が小さくなっている入射角範囲があることから、車車間直接通信における側方反射による反射干渉成分の強度は、垂直偏波に比べて水平偏波の方が小さくなる。一般的な走行環境における後方車両40と前方車両50との車間距離によると、入射角は概ね60度~90度の範囲に収まると想定されるが、特にこの入射角範囲における垂直偏波と水平偏波間の路面反射干渉の差は大きいといえる。 As shown in Figure 4, there is an incidence angle range where the reflection coefficient of horizontal polarization is smaller than that of vertical polarization, so the intensity of the reflected interference component due to lateral reflection in vehicle-to-vehicle direct communication is smaller for horizontal polarization than for vertical polarization. According to the inter-vehicle distance between the rear vehicle 40 and the front vehicle 50 in a typical driving environment, the incidence angle is expected to be in the range of approximately 60 degrees to 90 degrees, and the difference in road surface reflection interference between vertically polarized waves and horizontally polarized waves is particularly large in this incidence angle range.

以上より、車車間直接通信に用いる電波の偏波面として側方反射干渉を抑圧する観点では、水平偏波の利用が有利であるといえる。 From the above, it can be said that using horizontal polarization is advantageous in terms of suppressing side reflection interference as the polarization plane of radio waves used in vehicle-to-vehicle direct communication.

上述したように、送受アンテナ間見通し内となる車車間直接通信の電波伝搬特性として、路面反射干渉の影響は水平偏波に比べて垂直偏波の方が小さく、側方反射干渉の影響は垂直偏波に比べて水平偏波の方が小さくなる傾向があると考えられる。本実施形態に係る通信装置100は、当該性質を利用して、垂直・水平の直交偏波を同時に用いたアンテナ偏波ダイバーシティを、アンテナスペースダイバーシティと併用する。これにより、車車間直接通信における通信品質の向上に貢献することができる。 As described above, the radio wave propagation characteristics of vehicle-to-vehicle direct communication where the transmitting and receiving antennas are within line of sight are such that the influence of road surface reflection interference is smaller for vertically polarized waves than for horizontally polarized waves, and the influence of side reflection interference tends to be smaller for horizontally polarized waves than for vertically polarized waves. The communication device 100 according to this embodiment takes advantage of this property and uses antenna polarization diversity, which simultaneously uses vertically and horizontally orthogonal polarized waves, in combination with antenna space diversity. This can contribute to improving communication quality in vehicle-to-vehicle direct communication.

また、例えば、受信側の通信装置100において把握した伝搬路状況を、送信側の通信装置100にフィードバックして、送信側の通信装置100において、直交偏波を用いたマルチレイヤ送信とそのための伝搬路状況に基づく閉ループ制御型プリコーディングを実施するようにしてもよい。例えば、スペースダイバーシティの効果が得られにくい伝搬条件下では、偏波ダイバーシティによってダイバーシティ効果を獲得し、スペースダイバーシティの効果が得られる伝搬条件下では、偏波MIMO多重送信によって、空間多重による帯域幅あたりのスループット拡大効果を獲得する。これにより、車車間直接通信における通信品質の更なる向上に貢献することができる。 In addition, for example, the propagation path conditions grasped by the receiving communication device 100 may be fed back to the transmitting communication device 100, and the transmitting communication device 100 may perform multi-layer transmission using orthogonal polarization and closed-loop controlled precoding based on the propagation path conditions for that purpose. For example, under propagation conditions in which the effect of space diversity is difficult to obtain, a diversity effect is obtained by polarization diversity, and under propagation conditions in which the effect of space diversity is obtainable, a throughput increase effect per bandwidth is obtained by spatial multiplexing through polarization MIMO multiplexing transmission. This can contribute to further improvement of communication quality in vehicle-to-vehicle direct communication.

図5は、送信側の通信装置100における送信に関する機能構成、及び受信側の通信装置200における受信に関する機能構成の一例を概略的に示す。説明の便宜上、通信装置100の送信機能と通信装置200の受信機能とを示しているが、通信装置100及び通信装置200のそれぞれは、図5に示す送信機能と受信機能の両方を備えてよい。F部の表記は省略されている。 Figure 5 shows an example of a schematic diagram of a functional configuration related to transmission in the transmitting communication device 100 and a functional configuration related to reception in the receiving communication device 200. For ease of explanation, the transmitting function of the communication device 100 and the receiving function of the communication device 200 are shown, but each of the communication device 100 and the communication device 200 may have both the transmitting function and the receiving function shown in Figure 5. The notation of part F is omitted.

通信装置100は、車両10に搭載される。通信装置100は、直交偏波アンテナ112を用いた通信を制御する送信機ベースバンド部150を備える。通信装置100は、少なくとも通信装置200からのFB(FeedBack)の情報を受信するめたのFB受信機152を備えてよい。なお、送信機ベースバンド部150と直交偏波アンテナ112の間に送信RF(Radio Frequency)部を設けるのが一般的な構成であるが、図5ではその図示を省略している。 The communication device 100 is mounted on the vehicle 10. The communication device 100 includes a transmitter baseband unit 150 that controls communication using an orthogonally polarized antenna 112. The communication device 100 may include at least an FB receiver 152 for receiving FB (Feedback) information from the communication device 200. Note that a typical configuration is to provide a transmission RF (Radio Frequency) unit between the transmitter baseband unit 150 and the orthogonally polarized antenna 112, but this is omitted from FIG. 5.

通信装置200は、車両20に搭載される。通信装置200は、複数の直交偏波アンテナ222を用いた通信を制御する受信機ベースバンド部250を備える。図5に示す例において、通信装置200は、2つの直交偏波アンテナ222を備える。2つの直交偏波アンテナ222は、垂直方向及び水平方向の少なくともいずれかに空間的に離隔して配置されてよい。本例では、2つの直交偏波アンテナ222が垂直方向及び水平方向に離隔して配置されているものとする。通信装置200は、伝搬路推定部252及びFB情報送信部254を備えてよい。なお、受信機ベースバンド部250と直交偏波アンテナ222の間に受信RF部が設けるのが一般的な構成であるが、図5ではその図示を省略している。 The communication device 200 is mounted on the vehicle 20. The communication device 200 includes a receiver baseband unit 250 that controls communication using multiple orthogonally polarized antennas 222. In the example shown in FIG. 5, the communication device 200 includes two orthogonally polarized antennas 222. The two orthogonally polarized antennas 222 may be arranged spatially separated in at least one of the vertical and horizontal directions. In this example, the two orthogonally polarized antennas 222 are arranged spatially separated in the vertical and horizontal directions. The communication device 200 may include a propagation path estimation unit 252 and an FB information transmission unit 254. Note that a receiving RF unit is generally provided between the receiver baseband unit 250 and the orthogonally polarized antennas 222, but is not shown in FIG. 5.

本例において、車両10は、第1移動体の一例であってよい。通信装置100は、第1通信装置の一例であってよい。直交偏波アンテナ112は、第1直交偏波アンテナの一例であってよい。車両20は、第2移動体の一例であってよい。通信装置200は、第2通信装置の一例であってよい。直交偏波アンテナ222は、第2直交偏波アンテナの一例であってよい。 In this example, the vehicle 10 may be an example of a first moving body. The communication device 100 may be an example of a first communication device. The orthogonally polarized antenna 112 may be an example of a first orthogonally polarized antenna. The vehicle 20 may be an example of a second moving body. The communication device 200 may be an example of a second communication device. The orthogonally polarized antenna 222 may be an example of a second orthogonally polarized antenna.

送信機ベースバンド部150は、2つの直交偏波アンテナ222の配置によるスペースダイバーシティの効果が得られにくい伝搬状況下では、偏波MIMO多重送信を実施せずに、偏波ダイバーシティを実施し、効果が得られる伝搬状況下では、偏波MIMO多重送信を実施するように構成される。 The transmitter baseband unit 150 is configured to implement polarization diversity without implementing polarization MIMO multiplexing transmission under propagation conditions in which the effect of space diversity achieved by the arrangement of the two orthogonally polarized antennas 222 is difficult to obtain, and to implement polarization diversity under propagation conditions in which the effect can be obtained.

送信機ベースバンド部150は、通信装置100と通信装置200との間の伝搬路状況に基づいて、直交偏波アンテナ112による偏波MIMO送信およびその制御を行う。送信機ベースバンド部150は、通信装置100と通信装置200との間の伝搬路状況が、2つの直交偏波アンテナ222の配置によるスペースダイバーシティの効果を得られる伝搬条件を満たす場合、偏波MIMO多重送信を実施するように直交偏波アンテナ112を制御してよい。すなわち、送信機ベースバンド部150は、直交偏波アンテナ112に含まれる垂直偏波アンテナと水平偏波アンテナのそれぞれによって異なるデータを送信するよう制御してよい。 The transmitter baseband unit 150 performs polarized MIMO transmission and controls it using the orthogonally polarized antenna 112 based on the propagation path conditions between the communication device 100 and the communication device 200. When the propagation path conditions between the communication device 100 and the communication device 200 satisfy the propagation conditions that can obtain the effect of space diversity by arranging the two orthogonally polarized antennas 222, the transmitter baseband unit 150 may control the orthogonally polarized antenna 112 to perform polarized MIMO multiplex transmission. In other words, the transmitter baseband unit 150 may control the orthogonally polarized antenna 112 to transmit different data using each of the vertically polarized antenna and the horizontally polarized antenna included in the orthogonally polarized antenna 112.

送信機ベースバンド部150は、通信装置100と通信装置200との間の伝搬路状況が、2つの直交偏波アンテナ222の配置によるスペースダイバーシティの効果を得られる伝搬条件を満たさない場合、偏波ダイバーシティを実施するように直交偏波アンテナ112を制御してよい。すなわち、送信機ベースバンド部150は、直交偏波アンテナ112に含まれる垂直偏波アンテナと水平偏波アンテナのそれぞれによって同じデータを送信するよう制御してよい。 When the propagation path conditions between the communication device 100 and the communication device 200 do not satisfy the propagation conditions that can obtain the effect of space diversity by arranging the two orthogonally polarized antennas 222, the transmitter baseband unit 150 may control the orthogonally polarized antenna 112 to implement polarization diversity. In other words, the transmitter baseband unit 150 may control the orthogonally polarized antenna 112 to transmit the same data using each of the vertically polarized antenna and the horizontally polarized antenna included in the orthogonally polarized antenna 112.

これにより、アンテナスペースダイバーシティのみでは不十分な場合に、偏波ダイバーシティによって補完し、アンテナスペースダイバーシティのみで十分な場合には、空間多重による帯域幅あたりのスループット拡大効果を獲得でき、通信品質向上に大きく貢献することができる。 As a result, when antenna space diversity alone is insufficient, it can be complemented with polarization diversity, and when antenna space diversity alone is sufficient, spatial multiplexing can be used to increase throughput per bandwidth, making a significant contribution to improving communication quality.

通信装置100及び通信装置200がTDD(Time Division Duplex)を用いる場合、送信機ベースバンド部150は、伝搬路の相反性を利用することによってFB受信機152受信機が通信装置100から通信装置200に至る伝搬路状況を推定してよい。そして、送信機ベースバンド部150は、推定した伝搬路状況に基づく閉ループ制御型プリコーディングを行ってよく、それによって、偏波ダイバーシティと偏波MIMO多重送信とを適切に切り替えてよい。 When the communication device 100 and the communication device 200 use TDD (Time Division Duplex), the transmitter baseband unit 150 may estimate the propagation path conditions from the communication device 100 to the communication device 200 by the FB receiver 152 receiver by utilizing the reciprocity of the propagation path. Then, the transmitter baseband unit 150 may perform closed-loop control type precoding based on the estimated propagation path conditions, thereby appropriately switching between polarization diversity and polarization MIMO multiplexing transmission.

通信装置100及び通信装置200がFDD(Frequency Division Duplex)を用いる場合、送信機ベースバンド部150は、通信装置200から、通信装置200が推定した伝搬路状況に基づくフィードバック情報を受信してよい。例えば、伝搬路推定部252が、通信装置100と通信装置200との間の伝搬路状況を推定し、FB情報送信部254が、伝搬路推定部252が推定した伝搬路状況に基づくフィードバック情報を通信装置100に送信し、FB受信機152が受信する。送信機ベースバンド部150は、FB受信機152が受信したFB情報に応じて、偏波ダイバーシティ又は偏波MIMO多重送信のいずれかを実施する。 When the communication device 100 and the communication device 200 use FDD (Frequency Division Duplex), the transmitter baseband unit 150 may receive feedback information based on the propagation path conditions estimated by the communication device 200 from the communication device 200. For example, the propagation path estimation unit 252 estimates the propagation path conditions between the communication device 100 and the communication device 200, the FB information transmission unit 254 transmits feedback information based on the propagation path conditions estimated by the propagation path estimation unit 252 to the communication device 100, and the FB receiver 152 receives the feedback information. The transmitter baseband unit 150 performs either polarization diversity or polarization MIMO multiplexing transmission depending on the FB information received by the FB receiver 152.

図6は、通信装置100の直交偏波アンテナ112及び送信機ベースバンド部150の構成の一例を概略的に示す。図7は、通信装置200の直交偏波アンテナ222及び受信機ベースバンド部250の構成の一例を概略的に示す。図6および図7は搬送波周波数帯として準ミリ波帯以上の周波数帯を用いる場合を想定した構成例である。ただし、図6および図7では、一般的な無線送信機および受信機に設けられる構成要素の一部、例えば帯域外の不要波発射抑制や帯域外干渉を抑圧する目的等で設けられるフィルタ等については図示を省略している。ここでは、通信装置100が1つの直交偏波アンテナ112を備える場合を主に例に挙げて説明するが、図6において破線で示すように、通信装置100は、複数の直交偏波アンテナ112を備えてもよい。ここでは、通信装置100及び通信装置200がFDDを用いる場合を例に挙げて説明する。 Figure 6 shows an example of the configuration of the orthogonal polarized antenna 112 and the transmitter baseband unit 150 of the communication device 100. Figure 7 shows an example of the configuration of the orthogonal polarized antenna 222 and the receiver baseband unit 250 of the communication device 200. Figures 6 and 7 show an example of the configuration assuming that a frequency band of quasi-millimeter wave band or higher is used as the carrier frequency band. However, in Figures 6 and 7, some of the components provided in a general wireless transmitter and receiver, such as filters provided for the purpose of suppressing out-of-band unwanted wave emission and suppressing out-of-band interference, are omitted. Here, the communication device 100 is mainly described as having one orthogonal polarized antenna 112, but as shown by the dashed line in Figure 6, the communication device 100 may have multiple orthogonal polarized antennas 112. Here, the communication device 100 and the communication device 200 are described as using FDD as an example.

送信機ベースバンド部150は、通信路符号化部1501、インタリーバ部1502、レートマッチング部1503、スクランブリング部1504、シンボル変調部1505、レイヤマッパ部1506、プリコーダ部1507、二次変調部1508、パイロット信号多重部1509、DAC(Digital Analog Converter)部1510、UpConverter部1511、希望信号受信レベル推定器1512、パイロット信号系列選択器1513、パイロット信号生成器1514、及びプリコーディング制御部1515を含んでよい。 The transmitter baseband unit 150 may include a channel coding unit 1501, an interleaver unit 1502, a rate matching unit 1503, a scrambling unit 1504, a symbol modulation unit 1505, a layer mapper unit 1506, a precoder unit 1507, a secondary modulation unit 1508, a pilot signal multiplexing unit 1509, a DAC (Digital Analog Converter) unit 1510, an UpConverter unit 1511, a desired signal reception level estimator 1512, a pilot signal sequence selector 1513, a pilot signal generator 1514, and a precoding control unit 1515.

通信路符号化部1501は、畳み込み符号化、ターボ符号化、LDPC(Low Density Parity Check Code)符号化、ポーラ符号化等の誤り訂正符号化により、通信路上で電波干渉、受信機熱雑音等、希望信号劣化要因によって発生する伝送誤りを受信側での復号処理によって低減するため、CRC(Cyclic Redundancy Check)符号化等により誤り検出ビット付与後の情報ビット系列に対し前方誤り訂正符号化を行う。インタリーバ部1502は、誤り訂正符号化された送信データ系列の順番をインタリーブすることによりバースト誤りをランダムし、通信路符号化による誤り訂正能力を向上させる。 The channel coding unit 1501 performs forward error correction coding on the information bit sequence after error detection bits are added using CRC (Cyclic Redundancy Check) coding or the like, using error correction coding such as convolutional coding, turbo coding, LDPC (Low Density Parity Check Code) coding, polar coding, etc., to reduce transmission errors caused by factors that deteriorate the desired signal on the channel, such as radio interference and receiver thermal noise, through decoding processing on the receiving side. The interleaver unit 1502 randomizes burst errors by interleaving the order of the error correction coded transmission data sequence, thereby improving the error correction capability of the channel coding.

レートマッチング部1503は、周波数利用効率の高い無線伝送を行うため無線伝搬路の状態情報CSI(Channel State Information)等に応じてビット繰り返しまたはビットパンクチャリングにより、符号化された送信ビット系列に対し、選択した一次変調方式に応じて符号化率を適切に調整する。スクランブリング部1504では、レートマッチング後の送信ビット系列に対し、疑似雑音系列との排他的論理和処理等を行うことにより周辺基地局や周辺端末からの同一チャネル干渉を受信機側でランダム化するために行う。シンボル変調部1505では、CSIによって効率的な無線伝送ができるよう予め規定されたシンボル変調方式候補、例えばQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAMの中から適切なシンボル変調を実施する。 The rate matching unit 1503 appropriately adjusts the coding rate of the coded transmission bit sequence according to the selected primary modulation method by bit repetition or bit puncturing according to the state information CSI (Channel State Information) of the wireless propagation path in order to perform wireless transmission with high frequency utilization efficiency. The scrambling unit 1504 performs exclusive OR processing with a pseudo noise sequence on the transmission bit sequence after rate matching in order to randomize the same channel interference from surrounding base stations and terminals on the receiver side. The symbol modulation unit 1505 performs appropriate symbol modulation from among predefined symbol modulation method candidates such as QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and 64QAM so that efficient wireless transmission can be performed by CSI.

レイヤマッパ部1506およびプリコーダ部1507では、プリコーディング制御部1515からの指示に基づき、シンボル変調された送信データ系列を異なる偏波や複数のアンテナで送信させるために必要な処理を行う。プリコーダ部1507における信号出力数は、同時に送信に用いるアンテナ数分と同じになる。 The layer mapper unit 1506 and the precoder unit 1507 perform the necessary processing to transmit the symbol-modulated transmission data sequence using different polarizations and multiple antennas based on instructions from the precoding control unit 1515. The number of signal outputs in the precoder unit 1507 is the same as the number of antennas used for simultaneous transmission.

二次変調部1508は、プリコーディング後の各送信シンボル系列に対し、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)等のマルチキャリア伝送のための処理を行う場合等に使用される。パイロット信号多重部1509では、受信側での復調にあたって必要な伝搬路推定のための信号を送信信号に対し多重する。図6では、二次変調後の送信シンボルに対しパイロット信号を多重する構成となっているが、二次変調前の送信シンボルに対して多重してもよい。 The secondary modulation unit 1508 is used when performing processing for multi-carrier transmission such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) on each transmission symbol sequence after precoding. The pilot signal multiplexing unit 1509 multiplexes a signal for propagation path estimation required for demodulation on the receiving side onto the transmission signal. In FIG. 6, the pilot signal is multiplexed onto the transmission symbol after secondary modulation, but it may also be multiplexed onto the transmission symbol before secondary modulation.

DAC部1510は、ベースバンド帯のデジタル送信信号をアナログ信号に変換し、UpConverter部1511は、ベースバンド帯のアナログ送信信号を中間周波数帯または無線周波数帯、あるいは中間周波数帯のアナログ送信信号を無線周波数帯の信号へ変換する。 The DAC unit 1510 converts the baseband digital transmission signal into an analog signal, and the UpConverter unit 1511 converts the baseband analog transmission signal into an intermediate frequency band or radio frequency band, or converts the intermediate frequency band analog transmission signal into a radio frequency band signal.

複数の高周波アンテナモジュールを用い、選択ダイバーシティ方式に基づく空間ダイバーシティを使用する場合、送信機ベースバンド部150は、図6に例示するように、使用高周波アンテナモジュール選択制御器1516、及びセレクタ1517を含んでもよい。 When using multiple high frequency antenna modules and spatial diversity based on a selection diversity method, the transmitter baseband section 150 may include a high frequency antenna module selection controller 1516 and a selector 1517, as illustrated in FIG. 6.

使用高周波アンテナモジュール選択制御器1516は、FB受信機152からフィードバックされたCSI情報等に基づき無線伝搬路が最も良好と判断されたアンテナモジュールを選択し、セレクタ1517に対し、使用する高周波アンテナモジュールを指示する。セレクタ1517は、使用高周波アンテナモジュール選択制御器1516からの指示に基づき、送信に使用する高周波アンテナモジュールに対し、送信信号を送り出す。各高周波アンテナモジュールは、互いに直交する複数の偏波、例えば垂直偏波と水平偏波にそれぞれ対応するUpConverter部およびアンテナを有し、各偏波に対応するベースバンド帯域または中間周波数帯の送信信号が搬送波周波数帯の高周波信号にアップコンバートされ各アンテナから送信信号が出力される。図6に示す例においては、送信RF部&アンテナ部が、垂直偏波アンテナ113、水平偏波アンテナ114、送信RF部115、及びUpConverter部116を含んでいる。 The radio frequency antenna module selection controller 1516 selects the antenna module that is determined to have the best radio propagation path based on the CSI information fed back from the FB receiver 152, and instructs the selector 1517 on the radio frequency antenna module to be used. Based on the instruction from the radio frequency antenna module selection controller 1516, the selector 1517 sends a transmission signal to the radio frequency antenna module to be used for transmission. Each radio frequency antenna module has an upconverter section and an antenna corresponding to a plurality of mutually orthogonal polarizations, for example, vertical polarization and horizontal polarization, and the transmission signal in the baseband band or intermediate frequency band corresponding to each polarization is upconverted to a radio frequency signal in the carrier frequency band, and the transmission signal is output from each antenna. In the example shown in FIG. 6, the transmission RF section & antenna section includes a vertical polarization antenna 113, a horizontal polarization antenna 114, a transmission RF section 115, and an upconverter section 116.

受信機ベースバンド部250は、DownConverter部2501、ADC(Analog Digital Converter)部2502、セレクタ又は合成部又は分離部2503、ポストコーダ&レイヤデマッパ部2504、送信ビット毎対数尤度比生成部2505、デスクランブラ部2506、デレートマッチャ部2507、デインタリーバ部2508、通信路復号部2509、伝搬路推定部252、及びFB情報送信部254を含む。 The receiver baseband unit 250 includes a downconverter unit 2501, an ADC (Analog Digital Converter) unit 2502, a selector or combiner or separator unit 2503, a postcoder and layer demapper unit 2504, a log-likelihood ratio generator unit 2505 for each transmitted bit, a descrambler unit 2506, a derate matcher unit 2507, a deinterleaver unit 2508, a communication path decoder unit 2509, a propagation path estimator unit 252, and an FB information transmitter unit 254.

図7に示す例においては、受信RF部&アンテナ部が、垂直偏波アンテナ223、水平偏波アンテナ224、LNA(Low Noise Amplifier)225、DownConverter部226、及びIF AMP部(Intermediate Frequency Amplifier)227を含む。LNA225は、垂直偏波アンテナ223及び水平偏波アンテナ224から入力された信号を増幅する低雑音増幅器として使用される。LNA225によって増幅された信号は、DownConverter部226によって、中間周波数帯の信号にダウンコンバートされ、IF AMP部227によって増幅される。 In the example shown in FIG. 7, the receiving RF section and antenna section includes a vertically polarized antenna 223, a horizontally polarized antenna 224, an LNA (Low Noise Amplifier) 225, a Down Converter section 226, and an IF AMP section (Intermediate Frequency Amplifier) 227. The LNA 225 is used as a low noise amplifier that amplifies the signals input from the vertically polarized antenna 223 and the horizontally polarized antenna 224. The signal amplified by the LNA 225 is down-converted to an intermediate frequency band signal by the Down Converter section 226, and amplified by the IF AMP section 227.

DownConverter部2501は、受信RF部&アンテナ部からの信号をベースバンド帯にダウンコンバートする。ADC部2502は、DownConverter部2501から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。 The downconverter unit 2501 downconverts the signal from the receiving RF unit and antenna unit to the baseband. The ADC unit 2502 converts the analog signal input from the downconverter unit 2501 into a digital signal.

伝搬路推定部252は、パイロット信号分の受信結果から復調処理に必要な伝搬路の振幅と位相および干渉雑音レベルを推定する。セレクタ又は合成部又は分離部2503は、選択ダイバーシティ受信方式に基づくダイバーシティを行う場合のアンテナ選択処理、EGC(Equal Gain Combining)やMRC(Maximum Ratio Combining)に基づく受信ダイバーシティ処理、MIMO空間多重における複数信号分離処理を行う。 The propagation path estimation unit 252 estimates the amplitude and phase of the propagation path and the interference noise level required for demodulation processing from the reception results of the pilot signal. The selector, combiner, or separator 2503 performs antenna selection processing when diversity is performed based on a selective diversity reception method, reception diversity processing based on EGC (Equal Gain Combining) or MRC (Maximum Ratio Combining), and multiple signal separation processing in MIMO spatial multiplexing.

ポストコーダ&レイヤデマッパ部2504は、送信機ベースバンド部150側のプリコーダ部1507およびレイヤマッパ部1506で行われた処理の逆処理を行うと共に、伝搬路推定部252で得られた伝搬路の振幅および位相情報に基づき、シンボル復調を行う。送信ビット毎対数尤度比生成部2505では、シンボル復調後の受信信号と推定された干渉雑音レベルの情報に基づき、送信されたビット毎の軟判定値(ソフトビット値)に相当する対数尤度比を計算する。 The postcoder and layer demapper unit 2504 performs the inverse process of the process performed by the precoder unit 1507 and layer mapper unit 1506 on the transmitter baseband unit 150 side, and performs symbol demodulation based on the amplitude and phase information of the propagation path obtained by the propagation path estimation unit 252. The log likelihood ratio generation unit 2505 for each transmitted bit calculates a log likelihood ratio equivalent to a soft decision value (soft bit value) for each transmitted bit based on the received signal after symbol demodulation and information on the estimated interference noise level.

デスクランブラ部2506は、送信機ベースバンド部150側のスクランブリング部1504で行われた処理の逆処理を行うことで、受信信号ビット系列のデスクランブリングを行うと共に周辺基地局や周辺端末からの同一チャネル干渉をランダム化する。デレートマッチャ部2507は、送信機ベースバンド部150側のレートマッチング部1503でパンクチャリングされた各ビットについては対数尤度比のダミー値として0を挿入、即ち、そのパンクチャリングされた各ビットについて0となる確率と1となる確率が等しいものとし、繰り返し送信されたビットについては、対数尤度比を加算(合成)することでそのビットに対する最大比合成に相当する処理を行う。 The descrambler unit 2506 performs the reverse process of the process performed by the scrambling unit 1504 on the transmitter baseband unit 150 side, thereby descrambling the received signal bit sequence and randomizing co-channel interference from surrounding base stations and terminals. The derate matcher unit 2507 inserts 0 as a dummy value of the log-likelihood ratio for each bit punctured by the rate matching unit 1503 on the transmitter baseband unit 150 side, i.e., it assumes that the probability of each punctured bit being 0 is equal to the probability of each bit being 1, and performs a process equivalent to maximum ratio combining for the repeatedly transmitted bits by adding (combining) the log-likelihood ratios.

これらの処理により、受信系列の符号化率は、送信機ベースバンド部150における通信路符号化部1501における符号化率、すなわち原符号化率の系列に戻る。デインタリーバ部2508は、送信機ベースバンド部150におけるインタリーバ部1502の逆処理を行うことで、ビットの順番を元の符号化後系列の順番に戻すと共に、バースト誤りをランダム化する。通信路復号部2509では、デインタリーバ部2508から出力されたソフトビット系列(対数尤度比情報)処理することで、誤り訂正復号処理、送信した情報ビット系列の推定が行われる。CRC復号等の処理によりビット誤りが検出されなければ正しく送信ビットを推定できると判断される。ビット誤りが検出された場合には、送信側に対して再送を要求してもよい。 By these processes, the coding rate of the received sequence is returned to the coding rate in the channel coding unit 1501 in the transmitter baseband unit 150, i.e., the sequence with the original coding rate. The deinterleaver unit 2508 performs the reverse process of the interleaver unit 1502 in the transmitter baseband unit 150, thereby returning the bit order to the original order of the coded sequence and randomizing burst errors. The channel decoding unit 2509 processes the soft bit sequence (log-likelihood ratio information) output from the deinterleaver unit 2508, thereby performing error correction decoding processing and estimating the transmitted information bit sequence. If no bit errors are detected by processing such as CRC decoding, it is determined that the transmitted bits can be correctly estimated. If a bit error is detected, a retransmission may be requested from the transmitting side.

レイヤマッパ部1506及びプリコーダ部1507は、偏波ダイバーシティ送信時には、送信アンテナ選択、ビームフォーミング、及び偏波間送信電力制御等の制御を実行してよい。レイヤマッパ部1506及びプリコーダ部1507は、偏波MIMO多重送信時には、並列送信、マルチ直交ビーム送信、及びレイヤ毎送信電力制御等の制御を実行してよい。 During polarization diversity transmission, the layer mapper unit 1506 and the precoder unit 1507 may perform controls such as transmit antenna selection, beamforming, and inter-polarized transmission power control. During polarization MIMO multiplexing transmission, the layer mapper unit 1506 and the precoder unit 1507 may perform controls such as parallel transmission, multi-orthogonal beam transmission, and per-layer transmission power control.

伝搬路推定部252は、例えば、直交偏波アンテナ112の垂直偏波アンテナ113及び水平偏波アンテナ114によって送信されるRS(Reference Signal)を用いて、把握できるMIMO Channel Matrixから送受信手法の候補毎に伝送容量を予測・評価し、プリコーディング後の予測スループットが最大となる、最適なプリコーディング行列(送信アンテナウェイト行列)及び空間多重レイヤ数に相当するインデックス情報の候補に相当するPMI(Precoding Matrix Indicator)及びRI(Rank Indicator)を推定してよい。FB情報送信部254は、前記の適切なPMIやRIの推定結果を含むFB情報を通信装置100に送信してよい。 The propagation path estimation unit 252 may, for example, use an RS (Reference Signal) transmitted by the vertically polarized antenna 113 and the horizontally polarized antenna 114 of the orthogonal polarized antenna 112 to predict and evaluate the transmission capacity for each candidate transmission and reception method from the MIMO Channel Matrix that can be grasped, and estimate a PMI (Precoding Matrix Indicator) and RI (Rank Indicator) that correspond to a candidate for index information corresponding to an optimal precoding matrix (transmitting antenna weight matrix) and the number of spatial multiplexing layers that maximizes the predicted throughput after precoding. The FB information transmission unit 254 may transmit FB information including the estimation results of the appropriate PMI and RI to the communication device 100.

偏波MIMO多重送信と偏波ダイバーシティとを含めば、RI及びPMIの割り当ては、任意に設定されてよい。例えば、RI=1が偏波ダイバーシティ送信であり、RI=2が偏波MIMO多重送信であってよい。 As long as polarization MIMO multiplexing and polarization diversity are included, the allocation of RI and PMI may be set arbitrarily. For example, RI=1 may be polarization diversity transmission, and RI=2 may be polarization MIMO multiplexing.

例えば、RI=1のときのPMIとして、PMI=0が[1;0]に対応するプリコーディン行列であって、垂直偏波の利用であり、PMI=1が[0;1]に対応するプリコーディング行列であって、水平偏波の利用であり、PMI=2が[1;1]に対応するプリコーディング行列であって、垂直偏波及び水平偏波を同相で利用して同じデータを割り当て、PMI=3が[1;-1]に対応するプリコーディング行列であって、水平偏波を逆位相として垂直偏波及び水平偏波を利用して同じデータを割り当てる。例えば、RI=2のときのPMIとして、PMI=0が[1 1;1 -1]に対応するプリコーディング行列であって、PMI=1が[1 j;1 ―j]に対応するプリコーディング行列である。これらは一例であり、多様な組み合わせが設定され得る。 For example, as the PMI when RI = 1, PMI = 0 is a precoding matrix corresponding to [1; 0] and uses vertical polarization, PMI = 1 is a precoding matrix corresponding to [0; 1] and uses horizontal polarization, PMI = 2 is a precoding matrix corresponding to [1; 1] and uses vertical polarization and horizontal polarization in phase to assign the same data, and PMI = 3 is a precoding matrix corresponding to [1; -1] and uses vertical polarization and horizontal polarization with the horizontal polarization in opposite phase to assign the same data. For example, as the PMI when RI = 2, PMI = 0 is a precoding matrix corresponding to [1 1; 1 -1] and PMI = 1 is a precoding matrix corresponding to [1 j; 1 -j]. These are just examples, and various combinations can be set.

なお、通信装置100及び通信装置200がTDDを用いており、送信方向および受信方向の伝搬路の可逆性を用い、受信機側からのFBを用いずに送信機側でCSIを直接取得する場合には、プリコーディング行列PMIに相当するパラメータ(振幅、位相)は連続的に指定可能なので、より細かな調整を実現可能である。 Note that when communication device 100 and communication device 200 use TDD and use the reversibility of the propagation paths in the transmission and reception directions to directly obtain CSI on the transmitter side without using FB from the receiver side, the parameters (amplitude, phase) corresponding to the precoding matrix PMI can be continuously specified, making it possible to achieve more fine-grained adjustments.

図8は、通信装置100の直交偏波アンテナ112及び送信機ベースバンド部150の構成の他の一例を概略的に示す。図9は、通信装置200の直交偏波アンテナ222及び受信機ベースバンド部250の構成の他の一例を概略的に示す。図8および図9は搬送波周波数帯として低SHF(Super High Frequency)帯を用いる場合を想定した構成例である。ここでは、図6及び図7と異なる点を主に説明する。 Figure 8 shows a schematic diagram of another example of the configuration of the orthogonally polarized antenna 112 and the transmitter baseband section 150 of the communication device 100. Figure 9 shows a schematic diagram of another example of the configuration of the orthogonally polarized antenna 222 and the receiver baseband section 250 of the communication device 200. Figures 8 and 9 show example configurations assuming the use of a low SHF (Super High Frequency) band as the carrier frequency band. Here, differences from Figures 6 and 7 will be mainly described.

送信機ベースバンド部150は、通信路符号化部1501、インタリーバ部1502、レートマッチング部1503、スクランブリング部1504、シンボル変調部1505、レイヤマッパ部1506、プリコーダ部1507、二次変調部1508、パイロット信号多重部1509、DAC部1510、UpConverter部1511、希望信号受信レベル推定器1512、パイロット信号系列選択器1513、パイロット信号生成器1514、及びプリコーディング制御部1515を含んでよい。図8に示す例において、UpConverter部1511は、ベースバンド帯のアナログ送信信号を、RF帯の信号へ変更する。 The transmitter baseband unit 150 may include a channel coding unit 1501, an interleaver unit 1502, a rate matching unit 1503, a scrambling unit 1504, a symbol modulation unit 1505, a layer mapper unit 1506, a precoder unit 1507, a secondary modulation unit 1508, a pilot signal multiplexing unit 1509, a DAC unit 1510, an upconverter unit 1511, a desired signal reception level estimator 1512, a pilot signal sequence selector 1513, a pilot signal generator 1514, and a precoding control unit 1515. In the example shown in FIG. 8, the upconverter unit 1511 changes the analog transmission signal in the baseband to a signal in the RF band.

複数の高周波アンテナモジュールを用い、選択ダイバーシティ方式に基づく空間ダイバーシティを使用する場合、送信機ベースバンド部150は、図8に例示するように、送信RF部選択制御器1520を含んでもよい。 When using multiple high frequency antenna modules and spatial diversity based on a selection diversity method, the transmitter baseband section 150 may include a transmit RF section selection controller 1520, as illustrated in FIG. 8.

送信RF部選択制御器1520は、少なくとも同時に送信に使用するアンテナポート数分設けられ、FB受信機152からフィードバックされたCSI情報等に基づき無線伝搬路が良好と判断されたアンテナモジュールを選択し、セレクタ1521に対し、使用する高周波アンテナモジュールを指示する。セレクタ1521は、送信RF部選択制御器1520からの指示に基づき、送信に使用する高周波アンテナモジュールに対し、UpConverter部1511から、送信RF部115を介して受け付けた送信信号を送り出す。そして、各アンテナから送信信号が出力される。低SHF帯以下の周波数帯を用いる場合、送信RF部とアンテナとの間のケーブル損失の影響が比較的少ないので、図8で例示したように、RF帯伝送としてよい。 The transmission RF section selection controller 1520 is provided for at least the number of antenna ports used for simultaneous transmission, selects an antenna module whose wireless propagation path is determined to be good based on CSI information fed back from the FB receiver 152, and instructs the selector 1521 on the high frequency antenna module to be used. Based on the instruction from the transmission RF section selection controller 1520, the selector 1521 sends the transmission signal received from the upconverter section 1511 via the transmission RF section 115 to the high frequency antenna module to be used for transmission. Then, the transmission signal is output from each antenna. When using a frequency band below the low SHF band, the effect of cable loss between the transmission RF section and the antenna is relatively small, so RF band transmission may be used as shown in FIG. 8.

受信機ベースバンド部250は、LNA2510、DownConverter部2501、ADC部2502、セレクタ又は合成部又は分離部2503、ポストコーダ&レイヤデマッパ部2504、送信ビット毎対数尤度比生成部2505、デスクランブラ部2506、デレートマッチャ部2507、デインタリーバ部2508、通信路復号部2509、伝搬路推定部252、及びFB情報送信部254を含む。図9に示す例において、DownConverter部2501は、直交偏波アンテナ222からの信号をRF帯にダウンコンバートする。 The receiver baseband unit 250 includes an LNA 2510, a downconverter unit 2501, an ADC unit 2502, a selector or combiner or separator 2503, a postcoder and layer demapper unit 2504, a log-likelihood ratio generator for each transmitted bit 2505, a descrambler unit 2506, a derate matcher unit 2507, a deinterleaver unit 2508, a channel decoder unit 2509, a propagation channel estimation unit 252, and an FB information transmitter unit 254. In the example shown in FIG. 9, the downconverter unit 2501 downconverts a signal from the orthogonal polarization antenna 222 to the RF band.

低SHF帯以下の周波数帯を用いる場合、アンテナと受信機ベースバンド部250との間のケーブル損失の影響が比較的少ないので、図9で例示したように、RF帯伝送としてよい。図9において破線で示すように、受信SNRを改善すべく、直交偏波アンテナ222の直下にLNA225を配置してもよい。直交偏波アンテナ222の直下にLNA225を配置した場合、LNA2510は用いなくてもよい。 When using a frequency band below the low SHF band, the effect of cable loss between the antenna and the receiver baseband unit 250 is relatively small, so RF band transmission may be used, as illustrated in FIG. 9. As shown by the dashed line in FIG. 9, the LNA 225 may be placed directly below the orthogonally polarized antenna 222 to improve the receiving SNR. When the LNA 225 is placed directly below the orthogonally polarized antenna 222, the LNA 2510 does not need to be used.

図10は、アンテナアレー120(受信アンテナと記載する場合がある)のアンテナ高方向及び水平位置方向における受信レベルの変動について説明するための説明図である。図11は、受信アンテナ高固定時の受信アンテナ水平位置によるレベル変動の一例を概略的に示す。図12は、受信アンテナ水平位置固定時の受信アンテナ高によるレベル変動の一例を概略的に示す。 Figure 10 is an explanatory diagram for explaining the fluctuation of the reception level in the antenna height direction and horizontal position direction of the antenna array 120 (sometimes referred to as the receiving antenna). Figure 11 shows a schematic example of the level fluctuation due to the horizontal position of the receiving antenna when the receiving antenna height is fixed. Figure 12 shows a schematic example of the level fluctuation due to the receiving antenna height when the receiving antenna horizontal position is fixed.

受信アンテナは、自車の後方を走行する他の車両10の直交偏波アンテナ112(送信アンテナと記載する場合がある。)によって送信された電波を受信する。受信アンテナが受信する電波には、路面による路面反射波と、側方反射波とが干渉し得る。アンテナ高は、受信アンテナと地面との距離である。アンテナ水平位置は、受信アンテナと側方反射体との距離である。アンテナ水平位置は、アンテナ横位置の一例であってよい。 The receiving antenna receives radio waves transmitted by an orthogonally polarized antenna 112 (sometimes referred to as a transmitting antenna) of another vehicle 10 traveling behind the vehicle. The radio waves received by the receiving antenna may be subject to interference from road surface reflected waves and side reflected waves. The antenna height is the distance between the receiving antenna and the ground. The antenna horizontal position is the distance between the receiving antenna and a side reflector. The antenna horizontal position may be an example of the antenna lateral position.

図11は、自車と、通信相手の他の車両10との車間距離毎の、受信アンテナ高固定時の受信アンテナ水平位置によるレベル変動を示す。レベル変動412は車間距離が10mの場合、レベル変動414は車間距離が35mの場合、レベル変動416は車間距離が70mの場合、レベル変動418は車間距離が100mの場合を示す。図11に示すように車間距離が長いほど、変動の周期は大きくなる。 Figure 11 shows the level fluctuations depending on the horizontal position of the receiving antenna when the receiving antenna height is fixed for each inter-vehicle distance between the vehicle itself and another communication partner vehicle 10. Level fluctuation 412 shows the case where the inter-vehicle distance is 10 m, level fluctuation 414 shows the case where the inter-vehicle distance is 35 m, level fluctuation 416 shows the case where the inter-vehicle distance is 70 m, and level fluctuation 418 shows the case where the inter-vehicle distance is 100 m. As shown in Figure 11, the longer the inter-vehicle distance, the larger the period of the fluctuations.

図12は、自車と、通信相手の他の車両10との車間距離毎の、受信アンテナ水平位置固定時の受信アンテナ高によるレベル変動を示す。レベル変動422は車間距離が10mの場合、レベル変動424は車間距離が35mの場合、レベル変動426は車間距離が70mの場合、レベル変動428は車間距離が100mの場合を示す。図12に示すように車間距離が長いほど、変動の周期は大きくなる。 Figure 12 shows the level fluctuations depending on the receiving antenna height when the receiving antenna is fixed in the horizontal position for each inter-vehicle distance between the vehicle itself and another communication partner vehicle 10. Level fluctuation 422 shows the case where the inter-vehicle distance is 10 m, level fluctuation 424 shows the case where the inter-vehicle distance is 35 m, level fluctuation 426 shows the case where the inter-vehicle distance is 70 m, and level fluctuation 428 shows the case where the inter-vehicle distance is 100 m. As shown in Figure 12, the longer the inter-vehicle distance, the larger the period of the fluctuations.

図13は、受信アンテナ高固定時の受信アンテナ水平位置によるレベル変動の周期Lの一例を概略的に示す。図13に示すように、車間距離が長いほど、周期Lは長くなる。また、側方反射体から近いほど、周期Lは長くなる。 Fig. 13 shows an example of the period Lw of the level fluctuation depending on the horizontal position of the receiving antenna when the receiving antenna height is fixed. As shown in Fig. 13, the longer the inter-vehicle distance, the longer the period Lw . Also, the closer to the side reflector, the longer the period Lw .

図14は、受信アンテナ水平位置固定時の受信アンテナ高によるレベル変動の周期Lの一例を概略的に示す。図14に示すように、車間距離が長いほど、周期Lは長くなる。また、送信アンテナ高が低いほど、周期Lは長くなる。 Fig. 14 shows an example of the period Lh of the level fluctuation due to the receiving antenna height when the receiving antenna is fixed in the horizontal position. As shown in Fig. 14, the longer the inter-vehicle distance, the longer the period Lh . Also, the lower the transmitting antenna height, the longer the period Lh .

レベル変動の周期は、送信アンテナ高、送信アンテナ水平位置、車間距離に依存する。図13及び図14に示す特性は、実験により実測することによって、特定可能である。例えば、用いる周波数毎、車間距離毎、アンテナ高毎、水平位置毎に実測を行うことによって、それぞれの特性を特定し得る。また、図13及び図14に示す特性は、数式によって特定することも可能である。例えば、周期Lは、下記数式1によって特定でき、周期Lは、下記数式2によって特定できる。 The period of the level fluctuation depends on the transmitting antenna height, the horizontal position of the transmitting antenna, and the vehicle distance. The characteristics shown in Fig. 13 and Fig. 14 can be determined by actual measurements in an experiment. For example, the respective characteristics can be determined by performing actual measurements for each frequency used, each vehicle distance, each antenna height, and each horizontal position. The characteristics shown in Fig. 13 and Fig. 14 can also be determined by a formula. For example, the period Lw can be determined by the following formula 1, and the period Lh can be determined by the following formula 2.

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Figure 0007535550000002
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TXは、送信アンテナと側方反射体との距離を示し、hTXは、送信アンテナ高を示す。レベルはアンテナ位置に対して周期性を有するため、アンテナ間隔を単に大きく離すだけではダイバーシティ効果を得ることができない。本実施形態では、変動周期Lの半周期の奇数倍、つまり、(2n+1)L/2間隔で複数アンテナを配置することにより、複数アンテナが同時にヌル点となることを回避する。そして、(2n+1)L/2間隔で複数アンテナを配置することにより、ダイバーシティ効果を得られる。 w TX indicates the distance between the transmitting antenna and the side reflector, and h TX indicates the transmitting antenna height. Since the level has periodicity with respect to the antenna position, the diversity effect cannot be obtained by simply increasing the antenna spacing. In this embodiment, by arranging multiple antennas at an odd multiple of a half cycle of the fluctuation cycle L, that is, at intervals of (2n+1)L/2, it is possible to prevent multiple antennas from becoming null points at the same time. And, by arranging multiple antennas at intervals of (2n+1)L/2, a diversity effect can be obtained.

図14は、アンテナアレー120の構成の一例を概略的に示す。図15に示す例において、アンテナアレー120は、2つの直交偏波アンテナ122を含む。2つの直交偏波アンテナ122は、車間距離dにおけるアンテナ水平位置によるレベル変動の周期Lw1の半周期の奇数倍の距離、水平方向にずらして配置されている。水平方向は、横方向の一例であってよい。これにより、2つの直交偏波アンテナ122のうちの一方の直交偏波アンテナ122のレベルがヌル点となっても、もう一方の直交偏波アンテナ122のレベルが高くなるように配置されるので、同時にヌル点となる可能性を低減することができる。 FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the antenna array 120. In the example shown in FIG. 15, the antenna array 120 includes two orthogonally polarized antennas 122. The two orthogonally polarized antennas 122 are arranged to be shifted in the horizontal direction by a distance that is an odd multiple of a half period of the period L w1 of the level fluctuation due to the horizontal position of the antenna at the vehicle distance d 1. The horizontal direction may be an example of the lateral direction. As a result, even if the level of one of the two orthogonally polarized antennas 122 becomes a null point, the level of the other orthogonally polarized antenna 122 is arranged to be high, so that the possibility of them becoming null points at the same time can be reduced.

図15では、アンテナアレー120が2つの直交偏波アンテナ122を含む場合を例示しているが、アンテナアレー120は、3つ以上の直交偏波アンテナ122を含んでもよい。3つ以上の直交偏波アンテナ122は、車間距離dにおけるアンテナ水平位置によるレベル変動の周期Lw1の半周期の奇数倍の距離、水平方向にずらして配置されてよい。 15 illustrates an example in which antenna array 120 includes two orthogonally polarized antennas 122, but antenna array 120 may include three or more orthogonally polarized antennas 122. Three or more orthogonally polarized antennas 122 may be arranged shifted in the horizontal direction by a distance that is an odd multiple of a half period of the period Lw1 of the level fluctuation due to the horizontal position of the antenna at inter-vehicle distance d1 .

複数の直交偏波アンテナ122の間の距離は、物理的なチューニング等で調整可能であってもよい。複数の直交偏波アンテナ122の間の距離は、電子的なチューニング等で調整可能であってもよい。 The distance between the multiple orthogonally polarized antennas 122 may be adjustable by physical tuning, etc. The distance between the multiple orthogonally polarized antennas 122 may be adjustable by electronic tuning, etc.

車間距離dは、自車と、通信相手の車両10との距離として予め定められた距離であってよい。例えば、車間距離dは、多数の車両における平均車間距離であってよい。また、例えば、車間距離dは、通信装置100の製造者や、通信装置100を搭載した車両10の製造者等によって、設定された距離であってもよい。車間距離dは、自車と、通信相手の車両10との最大距離として予め定められた距離であってよい。例えば、通信装置100による直交偏波アンテナ112及びアンテナアレー120を用いた無線通信の通信保証距離が100mである場合に、車間距離dは、100mであってよい。 The inter-vehicle distance d 1 may be a distance that is determined in advance as a distance between the vehicle and the communication partner vehicle 10. For example, the inter-vehicle distance d 1 may be an average inter-vehicle distance among a large number of vehicles. Also, for example, the inter-vehicle distance d 1 may be a distance that is set by the manufacturer of the communication device 100 or the manufacturer of the vehicle 10 in which the communication device 100 is mounted. The inter-vehicle distance d 1 may be a distance that is determined in advance as a maximum distance between the vehicle and the communication partner vehicle 10. For example, when the guaranteed communication distance of wireless communication using the orthogonally polarized antenna 112 and the antenna array 120 by the communication device 100 is 100 m, the inter-vehicle distance d 1 may be 100 m.

複数の直交偏波アンテナ122は、水平方向にずらされるとともに、高さ方向にずらされて配置されてもよい。高さ方向とは、例えば、垂直方向であってよい。例えば、複数の直交偏波アンテナ122は、車間距離dにおけるアンテナ水平位置によるレベル変動の周期Lw1の半周期の奇数倍の距離、水平方向にずらし、かつ、車間距離dにおけるアンテナ高によるレベル変動の周期Lh1の半周期の奇数倍の距離、高さ方向にずらして配置されてよい。 The multiple orthogonally polarized antennas 122 may be arranged to be shifted in the horizontal direction and in the height direction. The height direction may be, for example, the vertical direction. For example, the multiple orthogonally polarized antennas 122 may be arranged to be shifted in the horizontal direction by a distance that is an odd multiple of a half period of the period Lw1 of the level fluctuation due to the horizontal position of the antenna at the vehicle distance d1, and to be shifted in the height direction by a distance that is an odd multiple of a half period of the period Lh1 of the level fluctuation due to the antenna height at the vehicle distance d1 .

アンテナアレー120は、複数のアンテナセットを含んでもよい。アンテナアレー120は、例えば、第1のアンテナセット及び第2のアンテナセットを含む。 The antenna array 120 may include multiple antenna sets. For example, the antenna array 120 includes a first antenna set and a second antenna set.

第1のアンテナセットでは、複数の直交偏波アンテナ122が、車間距離dにおけるアンテナ水平位置によるレベル変動の周期Lw1の半周期の奇数倍の距離、水平方向にずらして配置されてよく、第2のアンテナセットでは、複数の直交偏波アンテナ122が、車間距離dにおけるアンテナ水平位置によるレベル変動の周期Lw2の半周期の奇数倍の距離、水平方向にずらして配置されてよい。 In the first antenna set, the multiple orthogonally polarized antennas 122 may be arranged with a horizontal offset by a distance that is an odd multiple of half the period Lw1 of the level fluctuation due to the horizontal position of the antenna at a vehicle distance d1 , and in the second antenna set, the multiple orthogonally polarized antennas 122 may be arranged with a horizontal offset by a distance that is an odd multiple of half the period Lw2 of the level fluctuation due to the horizontal position of the antenna at a vehicle distance d2.

レベル変動の周期は、車間距離に依存するので、1つのアンテナセットのみでは、対応できない車間距離が存在することになる。それに対して、アンテナアレー120が複数のアンテナセットを有することによって、対応可能な車間距離を増やすことができる。 The period of the level fluctuation depends on the vehicle distance, so there are vehicle distances that cannot be handled by only one antenna set. In contrast, by having the antenna array 120 have multiple antenna sets, the range of vehicle distances that can be handled can be increased.

第1のアンテナセットの複数の直交偏波アンテナ122と、第2のアンテナセットの複数の直交偏波アンテナ122は、水平方向にずらされるとともに、高さ方向にずらされて配置されてもよい。例えば、第1のアンテナセットにおける複数の直交偏波アンテナ122は、車間距離dにおけるアンテナ水平位置によるレベル変動の周期Lw1の半周期の奇数倍の距離、水平方向にずらし、かつ、車間距離dにおけるアンテナ高によるレベル変動の周期Lh1の半周期の奇数倍の距離、高さ方向にずらして配置されてよい。また、第2のアンテナセットにおける複数の直交偏波アンテナ122は、車間距離dにおけるアンテナ水平位置によるレベル変動の周期Lw2の半周期の奇数倍の距離、水平方向にずらし、かつ、車間距離dにおけるアンテナ高によるレベル変動の周期Lh2の半周期の奇数倍の距離、水平方向にずらして配置されてよい。 The multiple orthogonal polarized antennas 122 of the first antenna set and the multiple orthogonal polarized antennas 122 of the second antenna set may be arranged to be shifted in the horizontal direction and in the vertical direction. For example, the multiple orthogonal polarized antennas 122 of the first antenna set may be arranged to be shifted in the horizontal direction by a distance that is an odd multiple of a half period of the period Lw1 of the level fluctuation due to the horizontal position of the antenna at the vehicle distance d1 , and to be shifted in the vertical direction by a distance that is an odd multiple of a half period of the period Lh1 of the level fluctuation due to the antenna height at the vehicle distance d1 . Also, the multiple orthogonal polarized antennas 122 of the second antenna set may be arranged to be shifted in the horizontal direction by a distance that is an odd multiple of a half period of the period Lw2 of the level fluctuation due to the horizontal position of the antenna at the vehicle distance d2, and to be shifted in the horizontal direction by a distance that is an odd multiple of a half period of the period Lh2 of the level fluctuation due to the antenna height at the vehicle distance d2 .

図16は、アンテナアレー120の構成の一例を概略的に示す。図16に示す例において、アンテナアレー120は、2つの直交偏波アンテナ122を含む。2つの直交偏波アンテナ122は、車間距離dにおけるアンテナ高によるレベル変動の周期Lh1の半周期の奇数倍の距離、高さ方向にずらして配置されている。これにより、2つの直交偏波アンテナ122のうちの一方の直交偏波アンテナ122のレベルがヌル点となっても、もう一方の直交偏波アンテナ122のレベルが高くなるように配置されるので、同時にヌル点となる可能性を低減することができる。 Fig. 16 shows a schematic diagram of an example of the configuration of the antenna array 120. In the example shown in Fig. 16, the antenna array 120 includes two orthogonally polarized antennas 122. The two orthogonally polarized antennas 122 are arranged to be shifted in the height direction by a distance that is an odd multiple of a half period of the period L h1 of the level fluctuation due to the antenna height at the inter-vehicle distance d 1. As a result, even if the level of one of the two orthogonally polarized antennas 122 becomes a null point, the other orthogonally polarized antenna 122 is arranged to have a high level, so that the possibility of them becoming null points at the same time can be reduced.

図16では、アンテナアレー120が2つの直交偏波アンテナ122を含む場合を例示しているが、アンテナアレー120は、3つ以上の直交偏波アンテナ122を含んでもよい。3つ以上の直交偏波アンテナ122は、車間距離dにおけるアンテナ高によるレベル変動の周期Lh1の半周期の奇数倍の距離、高さ方向にずらして配置されてよい。 16 illustrates an example in which antenna array 120 includes two orthogonally polarized antennas 122, but antenna array 120 may include three or more orthogonally polarized antennas 122. Three or more orthogonally polarized antennas 122 may be arranged shifted in the height direction by a distance that is an odd multiple of a half period of the period L h1 of the level fluctuation due to the antenna height at inter-vehicle distance d 1 .

複数の直交偏波アンテナ122の間の距離は、物理的なチューニング等で調整可能であってもよい。複数の直交偏波アンテナ122の間の距離は、電子的なチューニング等で調整可能であってもよい。 The distance between the multiple orthogonally polarized antennas 122 may be adjustable by physical tuning, etc. The distance between the multiple orthogonally polarized antennas 122 may be adjustable by electronic tuning, etc.

アンテナアレー120は、複数のアンテナセットを含んでもよい。アンテナアレー120は、例えば、第1のアンテナセット及び第2のアンテナセットを含む。第1のアンテナセットの複数の直交偏波アンテナ122は、車間距離dにおけるアンテナ高によるレベル変動の周期Lh1の半周期の奇数倍の距離、高さ方向にずらして配置されてよく、第2のアンテナセットの複数の直交偏波アンテナ122は、車間距離dにおけるアンテナ高によるレベル変動の周期Lh2の半周期の奇数倍の距離、高さ方向にずらして配置されている。 The antenna array 120 may include a plurality of antenna sets. The antenna array 120 may include, for example, a first antenna set and a second antenna set. The plurality of orthogonally polarized antennas 122 of the first antenna set may be arranged to be shifted in the height direction by a distance that is an odd multiple of a half period of a period L h1 of level fluctuations due to antenna height at a vehicle distance d 1 , and the plurality of orthogonally polarized antennas 122 of the second antenna set are arranged to be shifted in the height direction by a distance that is an odd multiple of a half period of a period L h2 of level fluctuations due to antenna height at a vehicle distance d 2 .

レベル変動の周期は、車間距離に依存するので、1つのアンテナセットのみでは、対応できない車間距離が存在することになる。それに対して、アンテナアレー120が複数のアンテナセットを有することによって、対応可能な車間距離を増やすことができる。 The period of the level fluctuation depends on the vehicle distance, so there are vehicle distances that cannot be handled by only one antenna set. In contrast, by having the antenna array 120 have multiple antenna sets, the range of vehicle distances that can be handled can be increased.

図17は、アンテナ60によって送信され、通信相手のアンテナアレー70が受信する電波について説明するための説明図である。図17に示す例において、アンテナアレー70は、アンテナ72及びアンテナ74を含む。アンテナ60は、直交偏波アンテナ112であってよい。アンテナアレー70は、アンテナアレー120であってよい。アンテナ72及びアンテナ74のそれぞれは、直交偏波アンテナ122であってよい。 Figure 17 is an explanatory diagram for explaining radio waves transmitted by antenna 60 and received by antenna array 70 of the communication partner. In the example shown in Figure 17, antenna array 70 includes antenna 72 and antenna 74. Antenna 60 may be an orthogonally polarized antenna 112. Antenna array 70 may be antenna array 120. Each of antenna 72 and antenna 74 may be an orthogonally polarized antenna 122.

送信アンテナ高htは、アンテナ60と路面30との距離であるアンテナ高を示す。受信アンテナ高hraは、アンテナ72と路面30との距離である受信アンテナ高を示す。受信アンテナ間隔Δhrは、アンテナ72とアンテナ74との間隔を示す。車間距離は、アンテナ60と、アンテナ72及びアンテナ74との距離に相当する。 The transmitting antenna height ht indicates the antenna height, which is the distance between the antenna 60 and the road surface 30. The receiving antenna height hra indicates the receiving antenna height, which is the distance between the antenna 72 and the road surface 30. The receiving antenna spacing Δhr indicates the spacing between the antenna 72 and the antenna 74. The vehicle distance corresponds to the distance between the antenna 60 and the antennas 72 and 74.

図18は、受信アンテナ高毎の車間距離変化時のレベル最小値を示すグラフデータ500の一例を概略的に示す。図18は、アンテナ60の送信アンテナ高htが1.5mである場合のグラフデータ500を例示している。 Figure 18 shows an example of graph data 500 that shows the minimum level value when the vehicle distance changes for each receiving antenna height. Figure 18 shows an example of graph data 500 when the transmitting antenna height ht of antenna 60 is 1.5 m.

グラフデータ500の横軸は、アンテナ72の受信アンテナ高hraであり、縦軸は、車間距離を変化させた場合のアンテナ72及びアンテナ74がアンテナ60から受信する電波のレベルのいずれか高い方の最小値である。レベル最小値501は、アンテナ72とアンテナ74との間隔(受信アンテナ間隔と記載する場合がある。)が0.015mの場合、レベル最小値502は0.030mの場合、レベル最小値503は0.045mの場合、レベル最小値504は0.060mの場合、レベル最小値505は0.075mの場合、レベル最小値506は0.090mの場合、レベル最小値507は0.105mの場合、レベル最小値508は0.119mの場合、レベル最小値509は0.134mの場合、レベル最小値510は0.149mの場合、レベル最小値511は0.164mの場合を示す。 The horizontal axis of graph data 500 is the receiving antenna height hra of antenna 72, and the vertical axis is the minimum value of the higher of the levels of radio waves received by antenna 72 and antenna 74 from antenna 60 when the vehicle distance is changed. Level minimum value 501 indicates the case where the distance between antenna 72 and antenna 74 (sometimes referred to as receiving antenna distance) is 0.015 m, level minimum value 502 indicates the case where it is 0.030 m, level minimum value 503 indicates the case where it is 0.045 m, level minimum value 504 indicates the case where it is 0.060 m, level minimum value 505 indicates the case where it is 0.075 m, level minimum value 506 indicates the case where it is 0.090 m, level minimum value 507 indicates the case where it is 0.105 m, level minimum value 508 indicates the case where it is 0.119 m, level minimum value 509 indicates the case where it is 0.134 m, level minimum value 510 indicates the case where it is 0.149 m, and level minimum value 511 indicates the case where it is 0.164 m.

グラフデータ500は、シミュレーションによって生成することができる。グラフデータ500は、例えば、アンテナ60、アンテナ72、アンテナ74の配置及び電波設定等を指定することによってアンテナ72及びアンテナ74がアンテナ60から受信する電波のレベルを出力可能なシミュレータを用いることによって生成可能である。 Graph data 500 can be generated by simulation. Graph data 500 can be generated, for example, by using a simulator that can output the level of radio waves that antenna 72 and antenna 74 receive from antenna 60 by specifying the arrangement of antenna 60, antenna 72, and antenna 74, radio wave settings, etc.

グラフデータ500は、実測によって生成することもできる。グラフデータ500は、例えば、アンテナ60、アンテナ72、アンテナ74の配置及び電波設定等を変更しながら、アンテナ72及びアンテナ74がアンテナ60から受信する電波のレベルを測定することによって生成可能である。 Graph data 500 can also be generated by actual measurements. For example, graph data 500 can be generated by measuring the level of radio waves received by antennas 72 and 74 from antenna 60 while changing the arrangement and radio wave settings of antennas 60, 72, and 74.

図19は、受信アンテナ間隔毎の受信アンテナ高変化時のレベル最小値を示すグラフデータ520の一例を概略的に示す。グラフデータ520は、グラフデータ500に基づいて生成可能である。 Figure 19 shows an example of graph data 520 that shows the minimum level value when the receiving antenna height changes for each receiving antenna interval. The graph data 520 can be generated based on the graph data 500.

例えば、グラフデータ500を参照して、受信アンテナ間隔Δhr毎に、受信アンテナ高hra変化時のレベル最小値の最小値を特定する。例えば、図18におけるレベル最小値501の場合、約-116.5dBが特定される。レベル最小値501は、受信アンテナ間隔Δhrが0.015mの場合を示すので、グラフデータ520において、受信アンテナ間隔Δhr=0.015に対して、レベル最小値=約-116.5dBがプロットされている。受信アンテナ間隔Δhr毎に、同様にプロットしていくことによって、グラフデータ520が生成される。 For example, by referring to graph data 500, the minimum value of the level minimum value when the receiving antenna height hra changes for each receiving antenna spacing Δhr is identified. For example, for level minimum value 501 in FIG. 18, approximately -116.5 dB is identified. Since level minimum value 501 indicates a case where receiving antenna spacing Δhr is 0.015 m, in graph data 520, a level minimum value of approximately -116.5 dB is plotted for receiving antenna spacing Δhr = 0.015. Graph data 520 is generated by plotting in the same manner for each receiving antenna spacing Δhr.

極大値522は、グラフデータ520におけるレベル最小値の極大値を示す。極大値522を特定することによって、車間距離及び受信アンテナ高hraが様々に変化した場合におけるレベル最小値が最も高くなる受信アンテナ間隔Δhrを特定することができる。 The maximum value 522 indicates the maximum value of the level minimum value in the graph data 520. By identifying the maximum value 522, it is possible to identify the receiving antenna spacing Δhr at which the level minimum value is highest when the vehicle distance and the receiving antenna height hra are variously changed.

図20は、距離間隔データ530の一例を概略的に示す。距離間隔データ530は、送信アンテナ高ht毎の、最適な受信アンテナ間隔を示す。 Figure 20 shows an example of distance interval data 530. Distance interval data 530 indicates the optimal receiving antenna spacing for each transmitting antenna height ht.

距離間隔データ530は、複数の送信アンテナ高htに対して生成されたグラフデータ520に基づいて生成することができる。図18及び図19では、送信アンテナ高htが1.5mである場合のグラフデータ520を生成する場合について説明したが、同様にして、複数の送信アンテナ高htに対するグラフデータ520を生成することができる。そして、複数の送信アンテナ高htに対するグラフデータ520のそれぞれのレベル最小値の略極大値に対応する受信アンテナ間隔Δhrをプロットすることによって、距離間隔データ530を生成することができる。 Distance interval data 530 can be generated based on graph data 520 generated for multiple transmitting antenna heights ht. In Figures 18 and 19, the case where graph data 520 is generated when the transmitting antenna height ht is 1.5 m is described, but graph data 520 can be generated for multiple transmitting antenna heights ht in a similar manner. Distance interval data 530 can be generated by plotting the receiving antenna interval Δhr corresponding to the approximate maximum value of each of the minimum level values of graph data 520 for multiple transmitting antenna heights ht.

略極大値は、極大値を含み、かつ、極大値から誤差の範囲を含む。極大値に対応する受信アンテナ間隔Δhrを用いることが望ましいが、製造誤差等によって、極大値から少しずれた値に対応する受信アンテナ間隔Δhrを用いる場合になることもある。本実施形態に係るアンテナ72とアンテナ74との間隔は、このような誤差を許容する。 The near-maximum value includes the maximum value and also includes a range of error from the maximum value. It is desirable to use the receiving antenna spacing Δhr that corresponds to the maximum value, but due to manufacturing errors, etc., it may be necessary to use a receiving antenna spacing Δhr that corresponds to a value that is slightly shifted from the maximum value. The spacing between antennas 72 and 74 in this embodiment allows for such errors.

図17から図20では、シミュレーション又は実測に基づいて距離間隔データ530を生成する場合について説明したが、これに限らない。距離間隔データ530は、数式を用いて理論的に生成することもできる。図21から図23を用いて、距離間隔データの生成手法の他の一例を説明する。 Although Figs. 17 to 20 have described the case where distance interval data 530 is generated based on simulation or actual measurement, this is not limiting. Distance interval data 530 can also be generated theoretically using a formula. Another example of a method for generating distance interval data will be described using Figs. 21 to 23.

図21は、アンテナ60によって送信され、通信相手のアンテナアレー70が受信する電波について説明するための説明図である。図21に示す例において、アンテナアレー70は、アンテナ72及びアンテナ74を含む。アンテナ60は、直交偏波アンテナ112であってよい。アンテナアレー70は、アンテナアレー120であってよい。アンテナ72及びアンテナ74のそれぞれは、直交偏波アンテナ122であってよい。 Figure 21 is an explanatory diagram for explaining radio waves transmitted by antenna 60 and received by antenna array 70 of the communication partner. In the example shown in Figure 21, antenna array 70 includes antenna 72 and antenna 74. Antenna 60 may be an orthogonally polarized antenna 112. Antenna array 70 may be antenna array 120. Each of antenna 72 and antenna 74 may be an orthogonally polarized antenna 122.

Dは、路面30とアンテナ60との距離を示す。直接波接地角φは、アンテナ60からアンテナ72、アンテナ74への直接波の接地角を示す。反射波接地角φは、アンテナ60からアンテナ72、アンテナ74への反射波の接地角を示す。Δrは、アンテナ60からアンテナ72、アンテナ74への直接波と反射波の経路差を示す。

Figure 0007535550000003
は、直接波指向性利得を示す。
Figure 0007535550000004
は、反射波指向性利得を示す。 D indicates the distance between the road surface 30 and the antenna 60. The direct wave ground angle φ D indicates the ground angle of the direct wave from the antenna 60 to the antennas 72 and 74. The reflected wave ground angle φ R indicates the ground angle of the reflected wave from the antenna 60 to the antennas 72 and 74. Δr indicates the path difference between the direct wave and the reflected wave from the antenna 60 to the antennas 72 and 74.
Figure 0007535550000003
denotes the direct wave directional gain.
Figure 0007535550000004
denotes the reflected wave directional gain.

図22は、アンテナ72での受信電力Pr1及びアンテナ74での受信電力Pr2を表す数式を示す。rは、アンテナ60からアンテナ72への直接波の経路長を示し、r´は、アンテナ60からアンテナ72への反射波の経路長を示し、Δrは、これらの経路差を示す。rは、アンテナ60からアンテナ74への直接波の経路長を示し、r´は、アンテナ60からアンテナ74への反射波の経路長を示し、Δrは、これらの経路差を示す。 22 shows mathematical expressions expressing the received power P r1 at antenna 72 and the received power P r2 at antenna 74. r1 indicates the path length of the direct wave from antenna 60 to antenna 72, r1 ' indicates the path length of the reflected wave from antenna 60 to antenna 72, and Δr1 indicates the path difference between them. r2 indicates the path length of the direct wave from antenna 60 to antenna 74, r2 ' indicates the path length of the reflected wave from antenna 60 to antenna 74, and Δr2 indicates the path difference between them.

車間距離が十分長い場合、r及びrも大きくなるので、下記数式3のように近似でき、アンテナ72とアンテナ74との間でも同等と近似できる。 When the inter-vehicle distance is sufficiently long, r1 and r2 also become large, so that they can be approximated as in the following formula 3, and the distance between antenna 72 and antenna 74 can also be approximated as being equal.

Figure 0007535550000005
Figure 0007535550000005

さらに、反射係数も、下記数式4のように近似できる。 Furthermore, the reflection coefficient can be approximated as shown in Equation 4 below.

Figure 0007535550000006
Figure 0007535550000006

図22に示す数式から、位相差の相関係数が-1(位相差が反転する関係)のときにダイバーシティ効果が最大になるといえる。 From the formula shown in Figure 22, it can be said that the diversity effect is maximized when the correlation coefficient of the phase difference is -1 (a relationship in which the phase difference is inverted).

図23は、受信アンテナ間隔と位相差の相関係数との関係を示すグラフデータ540の一例を概略的に示す。図23は、送信アンテナ高htが3.5mの場合について例示している。グラフデータ540は、図22の数式を用いることによって生成可能である。 Figure 23 shows an example of graph data 540 that shows the relationship between the receiving antenna spacing and the correlation coefficient of the phase difference. Figure 23 shows an example in which the transmitting antenna height ht is 3.5 m. The graph data 540 can be generated by using the formula in Figure 22.

極小値542は、グラフデータ540における相関係数の極小値を示す。極小値542を特定することによって、ダイバーシティ効果が最大となる受信アンテナ間隔Δhrを特定することができる。 The minimum value 542 indicates the minimum value of the correlation coefficient in the graph data 540. By identifying the minimum value 542, it is possible to identify the receiving antenna spacing Δhr at which the diversity effect is maximized.

図23では、送信アンテナ高htが3.5mである場合のグラフデータ540を生成する場合について説明したが、同様にして、複数の送信アンテナ高htに対するグラフデータ540を生成することができる。そして、複数の送信アンテナ高htに対するグラフデータ540のそれぞれの相関係数の極小値に対応する受信アンテナ間隔Δhrをプロットすることによって、距離間隔データ530を生成することができる。 In FIG. 23, the case where graph data 540 is generated when the transmitting antenna height ht is 3.5 m is described, but graph data 540 can be generated for multiple transmitting antenna heights ht in a similar manner. Then, distance interval data 530 can be generated by plotting the receiving antenna interval Δhr corresponding to the minimum value of the correlation coefficient of each of the graph data 540 for multiple transmitting antenna heights ht.

略極小値は、極小値を含み、かつ、極小値から誤差の範囲を含む。極小値に対応する受信アンテナ間隔Δhrを用いることが望ましいが、製造誤差等によって、極小値から少しずれた値に対応する受信アンテナ間隔Δhrを用いる場合になることもある。本実施形態に係る受信アンテナ間隔Δhrは、このような誤差を許容する。 The near minimum value includes the minimum value and also includes a range of error from the minimum value. It is desirable to use the receiving antenna spacing Δhr that corresponds to the minimum value, but due to manufacturing errors, etc., it may be necessary to use a receiving antenna spacing Δhr that corresponds to a value that is slightly deviated from the minimum value. The receiving antenna spacing Δhr in this embodiment allows for such errors.

図24は、データ処理装置800及び製造装置900の機能構成の一例を概略的に示す。データ処理装置800は、距離間隔データ530を生成する。データ処理装置800は、結果取得部802、距離間隔データ生成部804、及び距離間隔データ出力部806を備える。なお、データ処理装置800がこれらの全てを備えることは必須とは限らない。 Figure 24 shows an example of the functional configuration of a data processing device 800 and a manufacturing device 900. The data processing device 800 generates distance interval data 530. The data processing device 800 includes a result acquisition unit 802, a distance interval data generation unit 804, and a distance interval data output unit 806. Note that it is not essential that the data processing device 800 includes all of these.

結果取得部802は、アンテナ60、アンテナ72、アンテナ74に対するシミュレーションの結果を取得する。結果取得部802は、例えば、アンテナ60とアンテナ60が発する電波を反射する反射体との距離毎に、受信アンテナ72と受信アンテナ74との間隔毎の、アンテナ72と反射体との距離及びアンテナ60とアンテナ72との送受アンテナ距離を変化させた場合のアンテナ72及びアンテナ74がアンテナ60から受信する電波のレベルをシミュレートした結果を取得する。結果取得部802は、シミュレータから当該結果を取得してよい。結果取得部802は、人手による入力を介して当該結果を取得してもよい。 The result acquisition unit 802 acquires the results of simulations for antenna 60, antenna 72, and antenna 74. For example, the result acquisition unit 802 acquires the results of simulating the level of radio waves received by antenna 72 and antenna 74 from antenna 60 when the distance between antenna 72 and a reflector that reflects radio waves emitted by antenna 60 and the distance between receiving antenna 72 and receiving antenna 74 and the transmitting/receiving antenna distance between antenna 60 and antenna 72 are changed for each distance between antenna 60 and a reflector that reflects radio waves emitted by antenna 60. The result acquisition unit 802 may acquire the results from a simulator. The result acquisition unit 802 may acquire the results via manual input.

結果取得部802は、アンテナ60、アンテナ72、アンテナ74に対する実測の結果を取得する。結果取得部802は、例えば、アンテナ60とアンテナ60が発する電波を反射する反射体との距離毎に、受信アンテナ72と受信アンテナ74との間隔毎の、アンテナ72と反射体との距離及びアンテナ60とアンテナ72との送受アンテナ距離を変化させた場合のアンテナ72及びアンテナ74がアンテナ60から受信する電波のレベルを実測した結果を取得する。結果取得部802は、人手による入力を介して当該結果を取得してもよい。 The result acquisition unit 802 acquires the results of actual measurements of antenna 60, antenna 72, and antenna 74. For example, the result acquisition unit 802 acquires the results of actual measurements of the levels of radio waves received by antenna 72 and antenna 74 from antenna 60 when the distance between antenna 72 and a reflector that reflects radio waves emitted by antenna 60 and the distance between receiving antenna 72 and receiving antenna 74 are changed, and the transmitting/receiving antenna distance between antenna 60 and antenna 72 is changed for each distance between antenna 60 and a reflector that reflects radio waves emitted by antenna 60. The result acquisition unit 802 may acquire the results through manual input.

距離間隔データ生成部804は、結果取得部802が取得した結果を用いて、距離間隔データ530を生成する。距離間隔データ生成部804は、例えば、アンテナ60とアンテナ60が発する電波を反射する反射体との距離毎に、横軸がアンテナ72と反射体との距離であり、縦軸が、送受アンテナ距離を変化させた場合のアンテナ72及びアンテナ74がアンテナ60から受信する電波のレベルのいずれか高い方の最小値である、グラフデータ500のようなデータを生成する。なお、距離間隔データ生成部804は、アンテナ72と反射体との距離と、送受アンテナ距離を変化させた場合のアンテナ72及びアンテナ74がアンテナ60から受信する電波のレベルのいずれか高い方の最小値との関係を把握可能であれば、グラフデータを生成しなくてもよい。距離間隔データ生成部804は、アンテナ72とアンテナ74との間隔毎の上記最小値のうちの略極大値に基づいて、アンテナ60と反射体との距離毎のアンテナ72とアンテナ74との受信アンテナ間隔を示す距離間隔データ530を生成してよい。距離間隔データ生成部804は、例えば、アンテナ72とアンテナ74との間隔毎に、上記最小値が最も小さいアンテナ72と反射体との距離に対応するレベル最小値を特定することによって、アンテナ72とアンテナ74との間隔毎の最小値を示す、グラフデータ520のようなデータを生成する。距離間隔データ生成部804は、アンテナ60と反射体との距離毎に生成したグラフデータ520のようなデータのそれぞれから、レベル最小値の略極大値に対応する受信アンテナ間隔を特定することによって、アンテナ60と反射体との距離毎のアンテナ72とアンテナ74との受信アンテナ間隔を示す距離間隔データ530を生成してよい。なお、距離間隔データ生成部804は、アンテナ72とアンテナ74との間隔と、上記最小値との関係を把握可能であれば、グラフデータを生成しなくてもよい。距離間隔データ生成部804は、図17から図20を用いて説明した手法によって距離間隔データ530を生成してよい。 The distance interval data generating unit 804 generates the distance interval data 530 using the results acquired by the result acquiring unit 802. For example, the distance interval data generating unit 804 generates data such as graph data 500, in which the horizontal axis is the distance between the antenna 72 and the reflector, and the vertical axis is the minimum value of the higher of the levels of the radio waves received from the antenna 60 by the antennas 72 and 74 when the transmitting and receiving antenna distance is changed, for each distance between the antenna 60 and the reflector that reflects the radio waves emitted by the antenna 60. Note that the distance interval data generating unit 804 does not need to generate graph data if it is possible to grasp the relationship between the distance between the antenna 72 and the reflector and the minimum value of the higher of the levels of the radio waves received from the antenna 60 by the antennas 72 and 74 when the transmitting and receiving antenna distance is changed. The distance interval data generating unit 804 may generate distance interval data 530 indicating the receiving antenna interval between antennas 72 and 74 for each distance between the antenna 60 and the reflector based on the approximate maximum value of the minimum values for each distance between antennas 72 and 74. For example, the distance interval data generating unit 804 generates data such as graph data 520 indicating the minimum value for each distance between antennas 72 and 74 by specifying a level minimum value corresponding to the distance between antenna 72 and the reflector having the smallest minimum value for each distance between antennas 72 and 74. The distance interval data generating unit 804 may generate distance interval data 530 indicating the receiving antenna interval between antennas 72 and 74 for each distance between antenna 60 and the reflector by specifying a receiving antenna interval corresponding to an approximate maximum value of the level minimum value from each of data such as graph data 520 generated for each distance between antenna 60 and the reflector. Note that the distance interval data generating unit 804 does not need to generate graph data if it is possible to grasp the relationship between the distance between the antennas 72 and 74 and the minimum value. The distance interval data generating unit 804 may generate the distance interval data 530 using the method described with reference to Figures 17 to 20.

距離間隔データ生成部804は、アンテナ72とアンテナ74との間隔毎の、アンテナ72及びアンテナ74の、アンテナ60からの直接波及び反射波の位相差の相関係数の略極小値に基づいて、距離間隔データ530を生成してもよい。距離間隔データ生成部804は、図21から図23を用いて説明した手法によって、距離間隔データ530を生成してよい。 The distance interval data generating unit 804 may generate the distance interval data 530 based on the approximate minimum value of the correlation coefficient of the phase difference between the direct wave and the reflected wave from the antenna 60 for the antennas 72 and 74 for each distance between the antennas 72 and 74. The distance interval data generating unit 804 may generate the distance interval data 530 by the method described using Figures 21 to 23.

距離間隔データ出力部806は、距離間隔データ生成部804が生成した距離間隔データ530を出力する。距離間隔データ出力部806は、距離間隔データ530を表示出力してよい。距離間隔データ出力部806は、距離間隔データ530を送信出力してよい。 The distance interval data output unit 806 outputs the distance interval data 530 generated by the distance interval data generation unit 804. The distance interval data output unit 806 may display and output the distance interval data 530. The distance interval data output unit 806 may transmit and output the distance interval data 530.

製造装置900は、アンテナアレー70を製造する。製造装置900は、距離間隔データ取得部902、距離間隔データ格納部904、条件取得部906、及び製造部908を備える。データ処理装置800と製造装置900とは一体であってもよい。すなわち、データ処理装置800が製造装置900の機能をさらに備えてもよい。なお、製造装置900がこれらの全てを備えることは必須とは限らない。 The manufacturing apparatus 900 manufactures the antenna array 70. The manufacturing apparatus 900 includes a distance interval data acquisition unit 902, a distance interval data storage unit 904, a condition acquisition unit 906, and a manufacturing unit 908. The data processing device 800 and the manufacturing apparatus 900 may be integrated. That is, the data processing device 800 may further include the functions of the manufacturing apparatus 900. Note that it is not essential that the manufacturing apparatus 900 includes all of these.

距離間隔データ取得部902は、距離間隔データ530を取得する。距離間隔データ取得部902は、人手によって入力された距離間隔データ530を取得してよい。距離間隔データ取得部902は、距離間隔データ出力部806から距離間隔データ530を受信してもよい。距離間隔データ格納部904は、距離間隔データ取得部902が取得した距離間隔データ530を格納する。 The distance interval data acquisition unit 902 acquires the distance interval data 530. The distance interval data acquisition unit 902 may acquire the distance interval data 530 that has been manually input. The distance interval data acquisition unit 902 may receive the distance interval data 530 from the distance interval data output unit 806. The distance interval data storage unit 904 stores the distance interval data 530 acquired by the distance interval data acquisition unit 902.

条件取得部906は、製造条件を取得する。条件取得部906は、人手による入力を介して製造条件を取得してよい。条件取得部906は、例えば、アンテナ60の送信アンテナ高を取得する。条件取得部906は、例えば、アンテナ72の受信アンテナ高を取得する。 The condition acquisition unit 906 acquires the manufacturing conditions. The condition acquisition unit 906 may acquire the manufacturing conditions through manual input. The condition acquisition unit 906 acquires, for example, the transmitting antenna height of the antenna 60. The condition acquisition unit 906 acquires, for example, the receiving antenna height of the antenna 72.

製造部908は、条件取得部906が取得した製造条件と、距離間隔データ格納部904に格納されている距離間隔データ530とを用いて、アンテナアレー70を製造する。製造部908は、距離間隔データ530を参照して、製造条件に含まれる送信アンテナ高に対応する、最適なアンテナ間隔を特定する。製造部908は、製造条件に含まれるアンテナ72の受信アンテナ高と、特定したアンテナ間隔とから、アンテナ72及びアンテナ74の配置を決定する。製造部908は、決定した配置に従ってアンテナ72及びアンテナ74を配置したアンテナアレー70を製造する。 The manufacturing unit 908 manufactures the antenna array 70 using the manufacturing conditions acquired by the condition acquisition unit 906 and the distance interval data 530 stored in the distance interval data storage unit 904. The manufacturing unit 908 refers to the distance interval data 530 to identify the optimal antenna interval corresponding to the transmitting antenna height included in the manufacturing conditions. The manufacturing unit 908 determines the arrangement of the antennas 72 and 74 from the receiving antenna height of the antenna 72 included in the manufacturing conditions and the identified antenna interval. The manufacturing unit 908 manufactures the antenna array 70 in which the antennas 72 and 74 are arranged according to the determined arrangement.

図25は、製造装置900によるアンテナアレー70の製造処理の流れの一例を概略的に示す。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、条件取得部906が、送信アンテナ高を取得する。S104では、条件取得部906が、受信アンテナ高を取得する。 Figure 25 shows an example of the flow of the manufacturing process of the antenna array 70 by the manufacturing device 900. In step (sometimes abbreviated to S) 102, the condition acquisition unit 906 acquires the transmitting antenna height. In S104, the condition acquisition unit 906 acquires the receiving antenna height.

S106では、製造部908が、距離間隔データ格納部904から距離間隔データ530を読み出す。S108では、製造部908が、S106において読み出した距離間隔データ530を参照して、S102において取得された送信アンテナ高に対応する、受信アンテナ間隔を特定する。S110では、製造部908が、S104において取得された受信アンテナ高と、S108において特定した受信アンテナ間隔とによって、アンテナ72及びアンテナ74の配置を決定する。製造部908は、決定した配置に従ってアンテナ72及びアンテナ74を配置したアンテナアレー70を製造する。 In S106, the manufacturing unit 908 reads out the distance interval data 530 from the distance interval data storage unit 904. In S108, the manufacturing unit 908 refers to the distance interval data 530 read out in S106 to identify the receiving antenna interval corresponding to the transmitting antenna height obtained in S102. In S110, the manufacturing unit 908 determines the arrangement of the antennas 72 and 74 based on the receiving antenna height obtained in S104 and the receiving antenna interval determined in S108. The manufacturing unit 908 manufactures the antenna array 70 in which the antennas 72 and 74 are arranged according to the determined arrangement.

図26は、通信装置100、通信装置200、データ処理装置800、又は製造装置900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、本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、本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、本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。 26 shows an example of a hardware configuration of a computer 1200 functioning as a communication device 100, a communication device 200, a data processing device 800, or a manufacturing device 900. A program installed on the computer 1200 can cause the computer 1200 to function as one or more "parts" of the device according to the present embodiment, or to execute operations or one or more "parts" associated with the device according to the present embodiment, and/or to execute a process or a step of the process according to the present embodiment. Such a program may be executed by the CPU 1212 to cause the computer 1200 to execute specific operations associated with some or all of the blocks of the flowcharts and block diagrams described herein.

本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いる。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、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に接続されている。DVDドライブ1226は、DVD-ROMドライブ及びDVD-RAMドライブ等であってよい。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に接続されている。 The computer 1200 according to this embodiment includes a CPU 1212, a RAM 1214, and a graphics controller 1216, which are connected to each other by a host controller 1210. The computer 1200 also includes input/output units such as a communication interface 1222, a storage device 1224, a DVD drive 1226, and an IC card drive, which are connected to the host controller 1210 via an input/output controller 1220. The DVD drive 1226 may be a DVD-ROM drive, a DVD-RAM drive, or the like. The storage device 1224 may be a hard disk drive, a solid state drive, or the like. The computer 1200 also includes a ROM 1230 and a legacy input/output unit such as a keyboard, which are connected to the input/output controller 1220 via an input/output chip 1240.

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する。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する。 The CPU 1212 operates according to the programs stored in the ROM 1230 and the RAM 1214, thereby controlling each unit. The graphics controller 1216 acquires image data generated by the CPU 1212 into a frame buffer or the like provided in the RAM 1214 or into itself, and causes the image data to be displayed on the display device 1218.

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する。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する。DVDドライブ1226は、プログラム又はデータをDVD-ROM1227等から読み取り、記憶装置1224に提供する。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カードに書き込む。 The communication interface 1222 communicates with other electronic devices via a network. The storage device 1224 stores programs and data used by the CPU 1212 in the computer 1200. The DVD drive 1226 reads programs or data from a DVD-ROM 1227 or the like and provides them to the storage device 1224. The IC card drive reads programs and data from an IC card and/or writes programs and data to an IC card.

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する。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。 ROM 1230 stores therein a boot program, etc., executed by computer 1200 upon activation, and/or a program that depends on the hardware of computer 1200. I/O chip 1240 may also connect various I/O units to I/O controller 1220 via USB ports, parallel ports, serial ports, keyboard ports, mouse ports, etc.

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る。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によって実行される。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。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 programs are provided by a computer-readable storage medium such as a DVD-ROM 1227 or an IC card. The programs are read from the computer-readable storage medium, installed in the storage device 1224, RAM 1214, or ROM 1230, which are also examples of computer-readable storage media, and executed by the CPU 1212. The information processing described in these programs is read by the computer 1200, and brings about cooperation between the programs and the various types of hardware resources described above. An apparatus or method may be constructed by realizing the operation or processing of information according to the use of the computer 1200.

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、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り、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む。 For example, when communication is performed between computer 1200 and an external device, CPU 1212 may execute a communication program loaded into RAM 1214 and instruct communication interface 1222 to perform communication processing based on the processing described in the communication program. Under the control of CPU 1212, communication interface 1222 reads transmission data stored in a transmission buffer area provided in RAM 1214, storage device 1224, DVD-ROM 1227, or a recording medium such as an IC card, and transmits the read transmission data to the network, or writes received data received from the network to a reception buffer area or the like provided on the recording medium.

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、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。 The CPU 1212 may also cause all or a necessary portion of a file or database stored in an external recording medium such as the storage device 1224, DVD drive 1226 (DVD-ROM 1227), IC card, etc. to be read into the RAM 1214, and perform various types of processing on the data on the RAM 1214. The CPU 1212 may then write back the processed data to the external recording medium.

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く、結果をRAM1214に対しライトバックする。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、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 in the recording medium and may undergo information processing. The CPU 1212 may perform various types of processing on the data read from the RAM 1214, including various types of operations, information processing, conditional judgment, conditional branching, unconditional branching, information search/replacement, etc., as described throughout this disclosure and specified by the instruction sequence of the program, and writes back the results to the RAM 1214. The CPU 1212 may also search for information in a file, database, etc. in the recording medium. For example, when multiple entries each having an attribute value of a first attribute associated with an attribute value of a second attribute are stored in the recording medium, the CPU 1212 may search for an entry whose attribute value of the first attribute matches a specified condition from among the multiple entries, read the attribute value of the second attribute stored in the entry, and thereby obtain the attribute value of the second attribute associated with the first attribute that satisfies a predetermined condition.

上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、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のような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ1200に提供する。 The above-described programs or software modules may be stored in a computer-readable storage medium on the computer 1200 or in the vicinity of the computer 1200. In addition, a recording medium such as a hard disk or RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet can be used as a computer-readable storage medium, thereby providing the programs to the computer 1200 via the network.

本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く、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 this embodiment may represent stages of a process in which an operation is performed or "parts" of a device responsible for performing the operation. Particular stages and "parts" may be implemented by dedicated circuitry, programmable circuitry provided with computer-readable instructions stored on a computer-readable storage medium, and/or a processor provided with computer-readable instructions stored on a computer-readable storage medium. The dedicated circuitry may include digital and/or analog hardware circuits and may include integrated circuits (ICs) and/or discrete circuits. The programmable circuitry may include reconfigurable hardware circuits including AND, OR, XOR, NAND, NOR, and other logical operations, flip-flops, registers, and memory elements, such as, for example, field programmable gate arrays (FPGAs) and programmable logic arrays (PLAs).

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く、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、製品を備えることになる。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 that are executed by a suitable device, such that a computer-readable storage medium having instructions stored thereon comprises an article of manufacture that includes instructions that can be executed to create means for performing the operations specified in the flowchart or block diagram. 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 may include floppy disks, diskettes, hard disks, random access memories (RAMs), read-only memories (ROMs), erasable programmable read-only memories (EPROMs or flash memories), electrically erasable programmable read-only memories (EEPROMs), static random access memories (SRAMs), compact disk read-only memories (CD-ROMs), digital versatile disks (DVDs), Blu-ray disks, memory sticks, 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(登録商標)、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 include either assembler instructions, instruction set architecture (ISA) instructions, machine instructions, machine-dependent instructions, microcode, firmware instructions, state setting data, or source or object code written in any combination of one or more programming languages, including object-oriented programming languages such as Smalltalk (registered trademark), JAVA (registered trademark), C++, etc., and conventional procedural programming languages such as the "C" programming language or similar programming languages.

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。プロセッサの例としては、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を含む。 The computer-readable instructions may be provided to a processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing apparatus, or a programmable circuit, either locally or over a local area network (LAN), a wide area network (WAN), such as the Internet, etc., so that the processor of the general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing apparatus, or the programmable circuit, executes the computer-readable instructions to generate means for performing the operations specified in the flowcharts or block diagrams. Examples of processors include computer processors, processing units, microprocessors, digital signal processors, controllers, microcontrollers, etc.

上記実施形態では、移動体の例として車両10を示したが、これに限らない。移動体の他の例として、鉄道車両及び無人航空機等が挙げられる。 In the above embodiment, a vehicle 10 is shown as an example of a moving body, but this is not limited to this. Other examples of moving bodies include railroad cars and unmanned aerial vehicles.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本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、多様な変更又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。その様な変更又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。 The present invention has been described above using an embodiment, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment. It is clear to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above embodiment. It is clear from the claims that forms incorporating 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、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及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、及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 order of execution of each process, such as operations, procedures, steps, and stages, in the devices, systems, programs, and methods shown in the claims, specifications, and drawings is not specifically stated as "before" or "prior to," and it should be noted that the processes may be performed in any order, unless the output of a previous process is used in a later process. Even if the operational flow in the claims, specifications, and drawings is explained using "first," "next," etc. for convenience, it does not mean that it is essential to perform the processes in that order.

10 車両、20 車両、30 路面、32 側方反射体、40 車両、42 アンテナ、50 車両、52 アンテナ、60 アンテナ、70 アンテナアレー、72 アンテナ、74 アンテナ、100 通信装置、112 直交偏波アンテナ、113 垂直偏波アンテナ、114 水平偏波アンテナ、115 送信RF部、116 UpConverter部、120 アンテナアレー、122 直交偏波アンテナ、150 送信機ベースバンド部、152 受信機、20 車両、200 通信装置、222 直交偏波アンテナ、223 垂直偏波アンテナ、224 水平偏波アンテナ、225 LNA、226 DownConverter部、227 IF AMP部、250 受信機ベースバンド部、252 伝搬路推定部、254 FB情報送信部、302 水平偏波、304 垂直偏波、312 水平偏波、314 垂直偏波、412、414、416、418、422、424、426、428 レベル変動、500 グラフデータ、501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511 レベル最小値、520 グラフデータ、522 極大値、530 距離間隔データ、540 グラフデータ、542 極小値、800 データ処理装置、802 結果取得部、804 距離間隔データ生成部、806 距離間隔データ出力部、900 製造装置、902 距離間隔データ取得部、904 距離間隔データ格納部、906 条件取得部、908 製造部、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、1230 ROM、1240 入出力チップ、1501 通信路符号化部、1502 インタリーバ部、1503 レートマッチング部、1504 スクランブリング部、1505 シンボル変調部、1506 レイヤマッパ部、1507 プリコーダ部、1508 二次変調部、1509 パイロット信号多重部、1510 DAC部、1511 UpConverter部、1512 希望信号受信レベル推定器、1513 パイロット信号系列選択器、1514 パイロット信号生成器、1515 プリコーディング制御部、1516 使用高周波アンテナモジュール選択制御器、1517 セレクタ、1520 送信RF部選択制御器、1521 セレクタ、2501 DownConverter部、2502 ADC部、2503 セレクタ又は合成部又は分離部、2504 ポストコーダ&レイヤデマッパ部、2505 送信ビット毎対数尤度比生成部、2506 デスクランブラ部、2507 デレートマッチャ部、2508 デインタリーバ部、2509 通信路復号部、2510 LNA 10 vehicle, 20 vehicle, 30 road surface, 32 side reflector, 40 vehicle, 42 antenna, 50 vehicle, 52 antenna, 60 antenna, 70 antenna array, 72 antenna, 74 antenna, 100 communication device, 112 orthogonal polarization antenna, 113 vertical polarization antenna, 114 horizontal polarization antenna, 115 transmission RF section, 116 UpConverter section, 120 antenna array, 122 orthogonal polarization antenna, 150 transmitter baseband section, 152 receiver, 20 vehicle, 200 communication device, 222 orthogonal polarization antenna, 223 vertical polarization antenna, 224 horizontal polarization antenna, 225 LNA, 226 DownConverter section, 227 IF AMP section, 250 receiver baseband section, 252 Propagation path estimation unit, 254 FB information transmission unit, 302 Horizontal polarization, 304 Vertical polarization, 312 Horizontal polarization, 314 Vertical polarization, 412, 414, 416, 418, 422, 424, 426, 428 Level fluctuation, 500 Graph data, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511 Level minimum value, 520 Graph data, 522 Maximum value, 530 Distance interval data, 540 Graph data, 542 Minimum value, 800 Data processing device, 802 Result acquisition unit, 804 Distance interval data generation unit, 806 Distance interval data output unit, 900 Manufacturing device, 902 Distance interval data acquisition unit, 904 Distance interval data storage unit, 906 Condition acquisition unit, 908 manufacturing unit, 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, 1230 ROM, 1240 input/output chip, 1501 communication path coding unit, 1502 interleaver unit, 1503 rate matching unit, 1504 scrambling unit, 1505 symbol modulation unit, 1506 layer mapper unit, 1507 precoder unit, 1508 secondary modulation unit, 1509 pilot signal multiplexing unit, 1510 DAC unit, 1511 UpConverter unit, 1512 desired signal reception level estimator, 1513 pilot signal sequence selector, 1514 pilot signal generator, 1515 Precoding control unit, 1516, RF antenna module selection controller, 1517, selector, 1520, RF transmission unit selection controller, 1521, selector, 2501, DownConverter unit, 2502, ADC unit, 2503, selector, combiner unit, or separator unit, 2504, postcoder & layer demapper unit, 2505, log likelihood ratio generator unit for each transmission bit, 2506, descrambler unit, 2507, derate matcher unit, 2508, deinterleaver unit, 2509, channel decoder unit, 2510, LNA

Claims (15)

第1移動体に搭載される第1通信装置と、
第2移動体に搭載される第2通信装置と
を備え、
前記第2通信装置は、
垂直方向及び水平方向の少なくともいずれかに空間的に離隔して配置された複数の第2直交偏波アンテナを含むアンテナアレー
を有し、
前記第1通信装置は、
第1直交偏波アンテナと、
前記第1通信装置と前記第2通信装置との間の伝搬路状況に基づいて、前記第1直交偏波アンテナによる偏波MIMO多重送信の実施を制御する制御部と
を有し、
前記複数の第2直交偏波アンテナは、垂直偏波アンテナ及び水平偏波アンテナを含み、
前記第2通信装置は、
前記垂直偏波アンテナ及び水平偏波アンテナによって送信されるRSを用いて、把握できるMIMO Channel Matrixから送受信手法の候補毎に伝送容量を予測・評価し、プリコーディング後の予測スループットが最大となる、プリコーディング行列及び空間多重レイヤ数に相当するインデックス情報の候補に相当するPMI及びRIを推定する推定部と、
前記推定部による推定結果を含むフィードバック情報を前記第1通信装置に送信するFB情報送信部と
をさらに有し、
前記第1通信装置は、
前記フィードバック情報を受信する受信機
をさらに有し、
前記制御部は、前記フィードバック情報に含まれる前記RIの値に応じて、偏波ダイバーシティ及び前記偏波MIMO多重送信のいずれかを実施し、前記フィードバック情報に含まれる前記RIの値と前記PMIの値との組み合わせに応じて、利用する前記プリコーディング行列と、垂直偏波及び水平偏波のうちの利用する偏波とを決定する、通信システム。
A first communication device mounted on a first moving object;
A second communication device mounted on the second moving object,
The second communication device is
an antenna array including a plurality of second orthogonally polarized antennas arranged at a distance from each other in at least one of a vertical direction and a horizontal direction;
The first communication device is
a first orthogonally polarized antenna;
a control unit that controls execution of polarized MIMO multiplexing transmission by the first orthogonally polarized antenna based on a propagation path state between the first communication device and the second communication device,
the plurality of second orthogonally polarized antennas include vertically polarized antennas and horizontally polarized antennas;
The second communication device is
an estimation unit that uses RSs transmitted by the vertically polarized antenna and the horizontally polarized antenna to predict and evaluate a transmission capacity for each candidate transmission/reception method from a MIMO Channel Matrix that can be grasped, and estimates a PMI and an RI that correspond to candidates for index information corresponding to a precoding matrix and the number of spatial multiplexing layers that maximize a predicted throughput after precoding;
and an FB information transmission unit configured to transmit feedback information including an estimation result by the estimation unit to the first communication device,
The first communication device is
a receiver for receiving the feedback information,
The control unit implements either polarization diversity or the polarization MIMO multiplexing transmission depending on the value of the RI included in the feedback information, and determines the precoding matrix to be used and the polarization to be used between vertical polarization and horizontal polarization depending on a combination of the value of the RI and the value of the PMI included in the feedback information .
前記制御部は、前記伝搬路状況が、前記複数の第2直交偏波アンテナの配置によるスペースダイバーシティの効果を得られる伝搬条件を満たす場合に、前記偏波MIMO多重送信を実施するように前記第1直交偏波アンテナを制御する、請求項1に記載の通信システム。 The communication system according to claim 1, wherein the control unit controls the first orthogonally polarized antenna to perform the polarized MIMO multiplexing transmission when the propagation path conditions satisfy a propagation condition that provides a space diversity effect due to the arrangement of the multiple second orthogonally polarized antennas. 前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記第1通信装置と前記第2通信装置との距離として予め定められた第1の距離におけるアンテナ位置によるレベル変動の周期の半周期の奇数倍の距離、空間的に離隔して配置されている、請求項1に記載の通信システム。 The communication system according to claim 1, wherein the plurality of second orthogonally polarized antennas are spatially spaced apart at a distance that is an odd multiple of a half period of the period of the level fluctuation due to the antenna position at a first distance that is predetermined as the distance between the first communication device and the second communication device. 前記第1の距離は、前記第1移動体と、前記第2移動体との距離として予め定められた距離である、請求項3に記載の通信システム。 The communication system according to claim 3, wherein the first distance is a predetermined distance between the first moving body and the second moving body. 前記第1の距離は、前記第1移動体と、前記第2移動体との最大距離として予め定められた距離である、請求項4に記載の通信システム。 The communication system according to claim 4, wherein the first distance is a distance that is predetermined as a maximum distance between the first mobile unit and the second mobile unit. 前記第1移動体及び前記第2移動体は、車両であり、
前記第1の距離は、前後を走行する2台の車両の車間距離として予め定められた距離である、請求項3に記載の通信システム。
the first moving body and the second moving body are vehicles,
The communication system according to claim 3 , wherein the first distance is a predetermined distance between two vehicles traveling one behind the other.
前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記第1の距離におけるアンテナ横位置によるレベル変動の周期の半周期の奇数倍の距離、横方向に空間的に離隔して配置される、請求項3に記載の通信システム。 The communication system according to claim 3, wherein the second orthogonally polarized antennas are spaced apart in the horizontal direction by a distance equal to an odd multiple of a half period of the period of the level fluctuation due to the lateral position of the antenna at the first distance. 前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記第1の距離におけるアンテナ高によるレベル変動の周期の半周期の奇数倍の距離、高さ方向に空間的に離隔して配置される、請求項3に記載の通信システム。 The communication system according to claim 3, wherein the second orthogonally polarized antennas are arranged at a distance equal to an odd multiple of a half period of the period of the level fluctuation due to the antenna height at the first distance, and are spatially separated in the height direction. 前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記第1直交偏波アンテナから前記第1直交偏波アンテナが発する電波を反射する反射体への方向に沿って、前記第1直交偏波アンテナと前記反射体との距離に基づいて特定されたアンテナ間隔の分、空間的に離隔して配置されている、請求項1に記載の通信システム。 The communication system according to claim 1, wherein the second orthogonally polarized antennas are arranged spatially separated from each other by an antenna spacing determined based on the distance between the first orthogonally polarized antenna and the reflector along a direction from the first orthogonally polarized antenna to a reflector that reflects radio waves emitted by the first orthogonally polarized antenna. 前記反射体は地面であり、
前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記反射体と垂直となる方向に沿って、前記第1直交偏波アンテナのアンテナ高に基づいて特定された前記アンテナ間隔の分、空間的に離隔して配置されている、請求項9に記載の通信システム。
The reflector is the ground,
10. The communication system of claim 9, wherein the second orthogonally polarized antennas are spatially spaced apart from each other along a direction perpendicular to the reflector by an antenna spacing determined based on an antenna height of the first orthogonally polarized antenna.
前記複数の第2直交偏波アンテナは、前記第1直交偏波アンテナと前記反射体との距離と、前記第1直交偏波アンテナと前記反射体との距離毎のアンテナ間隔を示す距離間隔データとによって特定された前記アンテナ間隔の分、空間的に離隔して配置されている、請求項10に記載の通信システム。 The communication system according to claim 10, wherein the second orthogonally polarized antennas are spatially spaced apart by an antenna spacing determined by the distance between the first orthogonally polarized antenna and the reflector and distance spacing data indicating the antenna spacing for each distance between the first orthogonally polarized antenna and the reflector. 前記距離間隔データは、前記第1直交偏波アンテナと前記反射体との距離毎に、前記複数の第2直交偏波アンテナの間隔毎の、一の前記第2直交偏波アンテナと前記反射体との距離及び前記第1直交偏波アンテナと前記一の第2直交偏波アンテナとの送受アンテナ距離を変化させた場合の前記複数の第2直交偏波アンテナが前記第1直交偏波アンテナから受信する電波のレベルをシミュレーションした結果に基づいて生成されたデータである、請求項11に記載の通信システム。 The communication system according to claim 11, wherein the distance interval data is data generated based on the results of simulating the level of radio waves received by the multiple second orthogonal polarized antennas from the first orthogonal polarized antenna when the distance between one of the second orthogonal polarized antennas and the reflector and the transmitting/receiving antenna distance between the first orthogonal polarized antenna and the one second orthogonal polarized antenna are changed for each distance between the first orthogonal polarized antenna and the reflector and for each interval between the multiple second orthogonal polarized antennas. 前記距離間隔データは、前記第1直交偏波アンテナと前記反射体との距離毎に、前記複数の第2直交偏波アンテナの間隔毎の、一の前記第2直交偏波アンテナと前記反射体との距離及び前記第1直交偏波アンテナと前記一の第2直交偏波アンテナとの送受アンテナ距離を変化させた場合の前記複数の第2直交偏波アンテナが前記第1直交偏波アンテナから受信する電波のレベルを実測した結果に基づいて生成されたデータである、請求項11に記載の通信システム。 The communication system according to claim 11, wherein the distance interval data is data generated based on the results of actual measurements of the levels of radio waves received by the multiple second orthogonal polarized antennas from the first orthogonal polarized antenna when the distance between one of the second orthogonal polarized antennas and the reflector and the transmitting/receiving antenna distance between the first orthogonal polarized antenna and the one second orthogonal polarized antenna are changed for each distance between the first orthogonal polarized antenna and the reflector and for each interval between the multiple second orthogonal polarized antennas. 前記距離間隔データは、前記複数の第2直交偏波アンテナの間隔毎の、前記複数の第2直交偏波アンテナのうち前記第1直交偏波アンテナから受信する電波のレベルが高い方の前記レベルの最小値のうちの、極大値を含み、かつ、前記極大値から誤差の範囲を含む略極大値に基づいて生成されたデータである、請求項12に記載の通信システム。 The communication system according to claim 12, wherein the distance interval data is data generated based on a maximum value among the minimum values of the levels of the higher level of the radio waves received from the first orthogonally polarized antenna among the plurality of second orthogonally polarized antennas for each interval between the plurality of second orthogonally polarized antennas, and a near maximum value including an error range from the maximum value. 前記距離間隔データは、前記複数の第2直交偏波アンテナの間隔毎の、前記複数の第2直交偏波アンテナの、前記第1直交偏波アンテナからの直接波及び反射波の位相差の相関係数の、極小値を含み、かつ、前記極小値から誤差の範囲を含む略極小値に基づいて生成されたデータである、請求項11に記載の通信システム。 The communication system according to claim 11, wherein the distance interval data includes a minimum value of a correlation coefficient of a phase difference between a direct wave and a reflected wave from the first orthogonally polarized antenna of the second orthogonally polarized antennas for each interval between the second orthogonally polarized antennas, and is data generated based on an approximately minimum value that includes an error range from the minimum value.
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