JP6907482B2 - 通信端末、制御装置、通信方法、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信端末、制御装置、通信方法、制御方法、及びプログラムに関する。

近年、通信技術の進歩、各種デバイスの小型化、及び、基地局等のような無線通信のための通信インフラの普及等に伴い、携帯電話やスマートフォン等のように、ユーザが携行可能に構成された無線の通信端末（以降では、「携帯型無線端末」とも称する）が広く普及してきている。

特開２０１０−６８５２９号公報

一方で、上述したような携帯型無線端末として、運用中の無線基地局アンテナが設置された施設（例えば、基地局鉄塔）の保守作業や管理作業を行う作業員が、当該作業中においても連絡のために使用可能な携帯型無線端末の提供が求められている。しかしながら、作業員が携帯型無線端末を保持した状態で基地局鉄塔に登って作業を行うような状況下では、基地局アンテナから高電力の無線信号（電波）が放出されているため、当該携帯型無線端末の受信回路のダイナミックレンジを超え、ひいては当該受信回路が破損するような場合もあり得る。

これに対して、例えば、特許文献１には、高電力の無線信号が受信された場合に、所定の受信回路を保護するための仕組みの一例が開示されている。しかしながら、作業員が基地局鉄塔に登って作業しているような状況をより精度良く判別し、当該作業員が保持する携帯型無線端末の受信回路をより確実に保護するための仕組みが求められている。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、高電力の無線信号が受信されるような状況をより好適な態様で判別して受信回路を保護することが可能な仕組みを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電波を送受信する通信部と、自端末の高度を示す高度情報を取得する高度情報取得部と、前記自端末とは異なる他端末から当該他端末の前記高度情報を取得し、前記自端末及び前記他端末それぞれの前記高度情報に基づき、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出する高度差算出部と、前記電波の受信結果に基づく第１の受信信号の第１の電力値を検出する電力検出部と、前記第１の電力値に基づき、前記自端末が基地局の近傍に位置するか否かを判定する位置判定部と、前記高度差及び前記第１の電力値の双方が閾値以上の場合に、前記自端末が高所にあると判定する高所判定部と、前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記自端末が高所にあると判定された場合に、前記第１の受信信号の受信利得を制御する制御部と、前記受信利得が制御された前記第１の受信信号の第２の電力値を検出する受信信号強度検出部と、を備え、前記位置判定部は、前記電力検出部により検出された前記第１の電力値が、前記受信信号強度検出部のダイナミックレンジの上限近傍の値を示す場合に、前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定する、通信端末が提供される。

前記位置判定部は、前記自端末の位置を示す位置情報を取得し、取得した当該位置情報に基づき、前記自端末が前記基地局の近傍に位置するか否かを判定してもよい。

前記自端末の位置を示す前記位置情報は、当該自端末の位置座標の検出結果に基づく情報であってもよい。

前記高度差算出部は、前記自端末及び前記他端末それぞれの位置を示す位置情報を取得し、取得した当該位置情報に基づき、前記自端末及び前記他端末の双方が所定の範囲内に位置する場合に、当該自端末と当該他端末との間の前記高度差を算出してもよい。

前記高度差算出部は、前記自端末及び前記他端末それぞれの位置を示す位置情報を取得し、取得した当該位置情報に基づき、前記自端末及び前記他端末のうちの一方に対して他方が所定の範囲内に位置する場合に、当該自端末と当該他端末との間の前記高度差を算出してもよい。

前記他端末の位置情報は、当該他端末で受信された第２の受信信号の電力値の検出結果に基づく情報であってもよい。

前記他端末の位置情報は、当該他端末の位置座標の検出結果に基づく情報であってもよい。

前記第１の受信信号を増幅する増幅部と、前記通信部に接続され、第１の端子及び第２の端子を有し、前記第１の端子が前記増幅部に接続され、前記第２の端子が当該増幅部をバイパスするバイパス路に接続された切替部と、を備え、前記制御部は、前記切替部を切り替えることで、前記第１の受信信号の前記受信利得を制御してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電波を送受信する第１の通信端末及び第２の通信端末それぞれの高度を示す高度情報に基づき算出された当該第１の通信端末と当該第２の通信端末との間の高度差と、前記第１の通信端末による前記電波の受信結果に基づく受信信号の電力値の検出結果と、の双方が閾値以上か否かに基づく、前記第１の通信端末が高所にあるか否かを示す判定結果を取得する取得部と、前記受信信号の電力値に基づいて前記第１の通信端末が基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記第１の通信端末が高所にあると判定された場合に、当該第１の通信端末の受信利得を制御する制御部と、を備える、制御装置が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータが、電波を送受信することと、自端末の高度を示す高度情報を取得することと、前記自端末とは異なる他端末から当該他端末の前記高度情報を取得し、前記自端末及び前記他端末それぞれの前記高度情報に基づき、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出することと、前記電波の受信結果に基づく第１の受信信号の第１の電力値を検出することと、前記第１の電力値に基づき、前記自端末が基地局の近傍に位置するか否かを判定することと、前記高度差及び前記第１の電力値の双方が閾値以上の場合に、前記自端末が高所にあると判定することと、前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記自端末が高所にあると判定された場合に、前記第１の受信信号の受信利得を制御することと、前記受信利得が制御された前記第１の受信信号の第２の電力値を検出することと、を含み、前記第１の電力値が、前記第２の電力値を検出する受信信号強度検出部のダイナミックレンジの上限近傍の値を示す場合に、前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定される、通信方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータが、電波を送受信する第１の通信端末及び第２の通信端末それぞれの高度を示す高度情報に基づき算出された当該第１の通信端末と当該第２の通信端末との間の高度差と、前記第１の通信端末による前記電波の受信結果に基づく受信信号の電力値の検出結果と、の双方が閾値以上か否かに基づく、前記第１の通信端末が高所にあるか否かを示す判定結果を取得することと、前記受信信号の電力値に基づいて前記第１の通信端末が基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記第１の通信端末が高所にあると判定された場合に、当該第１の通信端末の受信利得を制御することと、を含む、制御方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータに、電波を送受信することと、自端末の高度を示す高度情報を取得することと、前記自端末とは異なる他端末から当該他端末の前記高度情報を取得し、前記自端末及び前記他端末それぞれの前記高度情報に基づき、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出することと、前記電波の受信結果に基づく第１の受信信号の第１の電力値を検出することと、前記第１の電力値に基づき、前記自端末が基地局の近傍に位置するか否かを判定することと、前記高度差及び前記第１の電力値の双方が閾値以上の場合に、前記自端末が高所にあると判定することと、前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記自端末が高所にあると判定された場合に、前記第１の受信信号の受信利得を制御することと、前記受信利得が制御された前記第１の受信信号の第２の電力値を検出することと、を実行させる、プログラムであって、前記第１の電力値が、前記第２の電力値を検出する受信信号強度検出部のダイナミックレンジの上限近傍の値を示す場合に、前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定される、プログラムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータに、電波を送受信する第１の通信端末及び第２の通信端末それぞれの高度を示す高度情報に基づき算出された当該第１の通信端末と当該第２の通信端末との間の高度差と、前記第１の通信端末による前記電波の受信結果に基づく受信信号の電力値の検出結果と、の双方が閾値以上か否かに基づく、前記第１の通信端末が高所にあるか否かを示す判定結果を取得することと、前記受信信号の電力値に基づいて前記第１の通信端末が基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記第１の通信端末が高所にあると判定された場合に、当該第１の通信端末の受信利得を制御することと、を実行させる、プログラムが提供される。

以上説明したように本発明によれば、高電力の無線信号が受信されるような状況をより好適な態様で判別して受信回路を保護することが可能な仕組みが提供される。

本開示の一実施形態に係る通信端末の概要について説明するための説明図である。 同実施形態に係る通信端末のハードウェア構成の一例である。 同実施形態に係る通信端末の機能構成の一例を示したブロック図である。 同実施形態に係る通信端末の一例の処理の流れの一例を示したフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．概要＞
まず、図１を参照して本開示の一実施形態に係る通信端末が適用される環境の一例について説明したうえで、本実施形態に係る通信端末の技術的課題について整理する。図１は、本実施形態に係る通信端末の概要について説明するための説明図である。

図１において、参照符号５００ａは、無線基地局アンテナ３００が設置された施設（以降では、「基地局鉄塔」とも称する）を示している。また、参照符号５００ｂは、無線基地局アンテナ３００が設置されていないその他の鉄塔を示している。また、参照符号１００ａ〜１００ｆは、基地局と無線通信を介して通信可能に構成された通信端末を模式的に示している。このような通信端末として、例えば、参照符号１００ａ〜１００ｅとして示すように、所謂スマートフォンやタブレット端末等のような、携帯型の無線通信端末（即ち、携帯型無線端末）が挙げられる。また、その他の一例として、当該通信端末は、参照符号１００ｆとして示すように、基地局や他の無線通信端末と無線通信を介して通信可能に構成された無線装置を備えた車載器として構成されていてもよい。なお、以降の説明では、通信端末１００ａ〜１００ｆを特に区別しない場合には、単に「通信端末１００」と称する場合がある。

図１に示すように、運用中の無線基地局アンテナ３００が設置された基地局鉄塔５００ａにおいて、通信端末１００（例えば、携帯型無線端末）を保持した作業員が保守作業を行うケースや、基地局管理者が管理作業を行うケースが想定され得る。その際に、作業員が連絡用途に通信端末１００を保持して基地局鉄塔５００ａに登って作業を行うような場合がある。このような場合には、無線基地局アンテナ３００からは高電力の無線信号（電波）が放出されているため、通信端末１００の受信回路のダイナミックレンジを超え、ひいては当該受信回路が破損する場合もある。

即ち、想定以上の高電力が受信回路に入力された場合、一般的な無線通信端末の受信回路では、受信回路が破損するか、もしくは、受信できたとしても、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）の収束に時間を要し、復調するまでに時間がかかるため、受信先頭のパケットを正しく復調できない場合がある。多くの場合、受信回路は、最小受信電力の信号を復調できるように、ＡＧＣが最大利得の状態で受信待ちを行っている。そのため、このような受信回路では、最小受信電力に比べて大きい電力を検出すると、ＡＧＣ等を用いて受信信号の信号レベルを調整し、再度受信電力を検出してＡＧＣを制御するといった帰還制御を、受信可能な信号レベルに達するまで繰り返す。そのため、このような制御方法の場合には、比較的高電力の無線信号（電波）が受信されると、受信信号の信号レベルを、当該受信信号を復調可能なレベルに調整するために比較的長い時間を要することとなる。

このような状況を鑑み、本実施形態に係る通信端末１００は、自身を保持するユーザ（例えば、作業員）が、無線基地局アンテナ３００が設置された基地局鉄塔５００ａに登っている状況を判別し、判別結果に応じて、受信回路を保護し、かつ受信信号を復調可能とする仕組みを提供する。そこで、以降では、本実施形態に係る通信端末についてより詳しく説明する。

＜２．ハードウェア構成＞
続いて、図２を参照して、本実施形態に係る通信端末のハードウェア構成の一例について、特に、受信部の構成に着目して説明する。図２は、本実施形態に係る通信端末のハードウェア構成の一例である。

図２に示すように、本実施形態に係る通信端末１００は、アンテナ素子１０１と、送受信切替スイッチ１０３と、高電力検出部１０５と、ＲＦスイッチ１０７ａ及び１０７ｂと、高周波増幅器（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier）１１１と、ＲＳＳＩ検出部１３１と、受信増幅器１１３と、バンドパスフィルタ１１５と、ミキサ１１７と、ＡＧＣ部１１９と、コンパレータ１３３と、高度差検出部１４０と、ＡＮＤゲート１３５と、通信制御部１２７とを含む。また、ＡＧＣ部１１９は、可変利得増幅器（ＶＧＡ：Variable Gain Amplifier）１２１と、ローパスフィルタ１２３と、ＡＤコンバータ１２５とを含む。また、高度差検出部１４０は、高度センサ１４１と、高度差算出部１４３とを含む。

アンテナ素子１０１は、所望の帯域の無線信号（電波）を送受信可能に構成されており、送受信切替スイッチ１０３のアンテナポートに接続されている。

送受信切替スイッチ１０３は、アンテナポート、送信ポート、及び受信ポートを備え、アンテナポートに対して電気的に接続するポートを、送信ポートと受信ポートとの間で選択的に切り替え可能に構成されている。送受信切替スイッチ１０３の送信ポートには、送信部に相当する一連の構成が接続される。具体的な一例として、当該送信ポートにはＰＡ（Power Amplifier）が接続されており、当該ＰＡにより増幅された送信信号が入力される。即ち、送信時には、アンテナポートと送信ポートとが電気的に接続され、送信信号がアンテナ素子１０１に供給される。これにより、当該送信信号が無線信号（電波）として、アンテナ素子１０１から空間に放射される。なお、図２においては、送信部の詳細な構成については図示を省略している。

また、送受信切替スイッチ１０３の受信ポートには、受信部に相当する一連の構成が接続される。具体的には、当該受信ポートには、高電力検出部１０５の入力側に接続されている。また、高電力検出部１０５の出力側には、ＲＦスイッチ１０７ａの一方の端子が接続されている。即ち、受信時には、アンテナポートと受信ポートとが電気的に接続される。これにより、アンテナ素子１０１により空間の無線信号（電波）が受信信号に変換され、当該受信信号が、高電力検出部１０５を介してＲＦスイッチ１０７ａの一方の端子に供給される。

また、高電力検出部１０５は、入力された受信信号の電力値を検出し、当該電力値の検出結果を示す情報をコンパレータ１３３に出力する。

コンパレータ１３３は、高電力検出部１０５から受信信号の電力値の検出結果を示す情報を取得し、取得した当該情報を所定の閾値と比較する。そして、コンパレータ１３３は、受信信号の電力値が閾値以上の場合に、所定の制御信号をＡＮＤゲート１３５の一歩雲お入力端子に供給する。

高度センサ１４１は、高度差算出部１４３に接続されている。即ち、高度センサ１４１は、高度を検出し、当該検出結果に基づく高度情報を高度差算出部１４３に出力する。

高度差算出部１４３は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field−Programmable Gate Array）、またはマイコン等により構成され得る。高度差算出部１４３は、自端末（即ち、高度差算出部１４３が設けられた通信端末１００）と、他端末（即ち、外部の通信端末１００との間の高度差を算出する。具体的には、高度差算出部１４３は、自端末の高度を示す高度情報を、高度センサ１４１から取得する。また、高度差算出部１４３は、他端末の高度を示す高度情報を、当該他端末からネットワークを介した通信に基づき取得する。そして、高度差算出部１４３は、取得した自端末及び他端末それぞれの高度情報に基づき、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出する。そして、高度差算出部１４３は、自端末と他端末との間の高度差の算出結果に基づく制御信号を、ＡＮＤゲート１３５の他方の入力端子に供給する。

ＡＮＤゲート１３５は、一方の入力端子が、コンパレータ１３３に接続されており、他方の入力端子が、高度差算出部１４３に接続されている。また、ＡＮＤゲート１３５は、出力端子が通信制御部１２７に接続されている。即ち、ＡＮＤゲート１３５は、コンパレータ１３３及び高度差算出部１４３それぞれから供給される制御信号に基づく演算結果に応じて、制御信号を通信制御部１２７に供給する。より具体的な一例として、高電力検出部１０５による受信信号の電力値が閾値以上であり、かつ、高度差算出部１４３による高度差の算出結果が閾値以上の場合に、ＡＮＤゲート１３５から通信制御部１２７対して所定の制御信号が供給される。

ＲＦスイッチ１０７ａは、高電力検出部１０５の出力側が接続された端子の接続先を、高周波増幅器１１１の入力側に接続された端子と、当該高周波増幅器１１１をバイパスするバイパス路１０９に接続された端子との間で選択的に切り替える。また、ＲＦスイッチ１０７ｂは、一方の端子が後段の受信回路に接続されており、当該端子の接続先を、高周波増幅器１１１の出力側に接続された端子と、バイパス路１０９に接続された端子との間で選択的に切り替える。なお、ＲＦスイッチ１０７ａ及び１０７ｂは、後述する通信制御部１２７により、互いに連動するように切り替えられる。このような構成に基づき、ＲＦスイッチ１０７ａ及び１０７ｂが切替えられることで、高電力検出部１０５から出力された受信信号は、高周波増幅器１１１が接続された経路と、バイパス路１０９とのいずれかを介して、後段の受信回路に供給される。これにより、受信信号の受信利得を選択的に制御する、即ち、受信信号の電力を減衰させるか否かを選択的に制御することが可能となる。

高周波増幅器１１１は、入力された信号（即ち、受信信号）の電力値（信号レベル）を増幅して出力する。高周波増幅器１１１を設けることで、例えば、無線の伝搬経路の伝搬に伴い減衰した無線信号（電波）の受信結果に基づく受信信号を、より好適な態様で復号することが可能となるように増幅することが可能となる。

高周波増幅器１１１が接続された経路と、バイパス路１０９とのいずれかを介した伝送された受信信号は、例えば、スプリッタ等により分波され、後段に位置する一連の受信回路（即ち、受信増幅器１１３、バンドパスフィルタ１１５、ミキサ１１７、及びＡＧＣ部１１９）と、ＲＳＳＩ検出部１３１とのそれぞれに供給される。

ＲＳＳＩ検出部１３１は、ＲＦスイッチ１０７ａ及び１０７ｂの切り替えに伴い受信利得が制御された受信信号の電力値（信号レベル）を検出し、当該電力値の検出結果に基づく制御信号を通信制御部１２７に供給する。

受信回路側に入力された受信信号は、受信増幅器１１３により増幅された後、バンドパスフィルタ１１５を介することで、所定の周波数帯域の信号成分がミキサ１１７に供給される。そして、当該受信信号は、ミキサ１１７によりＲＦ（Radio Frequency）帯の信号からＢＢ（Base Band）帯の信号にダウンコンバートされて、ＡＧＣ部１１９に供給される。

ＡＧＣ部１１９は、入力された受信信号の電力値（信号レベル）の大小に限らず、当該受信信号の電力値が所定のレベルとなるように制御するとともに、アナログの当該受信信号をデジタルの信号に変換する。具体的には、図２に示すように、ＡＧＣ部１１９に入力された受信信号は、まず、可変利得増幅器１２１により、電力値が所定のレベルとなるように制御される。なお、可変利得増幅器１２１のゲインは、通信制御部１２７により、ＲＳＳＩ検出部１３１による受信信号の電力値の検出結果に基づき制御される。可変利得増幅器１２１により電力値が制御された受信信号は、ローパスフィルタ１２３を介することで、高周波成分がカットされて所定の周波数帯域の信号成分がＡＤコンバータ１２５に供給される。そして、ＡＤコンバータ１２５は、入力されたアナログの受信信号を、デジタルの信号に変換したうえで、当該デジタルの受信信号を通信制御部１２７に供給する。

通信制御部１２７は、例えば、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、またはマイコン等により構成され得る。通信制御部１２７は、送信信号の生成や、ＡＧＣ部１１９から供給される受信信号の復号を行う。また、通信制御部１２７は、ＲＳＳＩ検出部１３１から受信信号の電力値の検出結果に基づく制御信号の供給を受けて、当該検出結果に基づき可変利得増幅器１２１のゲインを制御する。

また、通信制御部１２７は、ＡＮＤゲート１３５から供給される制御信号に基づき、ＲＦスイッチ１０７ａ及び１０７ｂを切り替える。具体的な一例として、通信制御部１２７は、ＡＮＤゲート１３５から制御信号が供給された場合に、ＲＦスイッチ１０７ａ及び１０７ｂのそれぞれをバイパス路１０９側に切り替える。これにより、高電力検出部１０５による電力値の検出結果が閾値以上であり、かつ、高度差算出部１４３による高度差の算出結果が閾値以上の場合に、高電力検出部１０５から出力される受信信号がバイパス路１０９に供給される（即ち、高周波増幅器１１１がバイパスされる）。

なお、上記に説明した、本実施形態に係る通信端末１００のハードウェア構成はあくまで一例であり、必ずしも上記に説明した例のみには限定されない。具体的な一例として、上記では、受信回路がダイレクトコンバージョン型の回路として構成されている場合を例に説明したが、当該受信回路がヘテロダイン型の回路として構成されていてもよい。また、上述した一連の構成は、ＩＣ等により１チップで構成されていてもよいし、一部の構成が別のチップとして構成されていてもよい。より具体的な一例として、通信制御部１２７と、その他の構成とが別々のチップに設けられていてもよい。なお、この場合には、通信制御部１２７が設けられたチップが「制御装置」の一例に相当する。また、上述した一連の動作を実現可能であれば、上述した各構成のうち一部の構成が通信端末１００の外部に外付けされていてもよい。

以上、図２を参照して、本実施形態に係る通信端末のハードウェア構成の一例について、特に、受信部の構成に着目して説明した。

＜３．機能構成＞
続いて、図３を参照して、本実施形態に係る通信端末の機能構成の一例について説明する。図３は、本実施形態に係る通信端末の機能構成の一例を示したブロック図である。図３に示すように、

図３に示すように、本実施形態に係る通信端末１００は、アンテナ素子１０１と、無線通信部１５１と、高度情報取得部１５３と、電力検出部１５５と、記憶部１５７と、制御部１６０とを含む。なお、アンテナ素子１０１は、図２に示すアンテナ素子１０１に相当する。

無線通信部１５１は、信号を送受信するための構成である。例えば、無線通信部１５１は、基地局から送信される信号（ダウンリンク信号）を受信し、当該基地局へ信号（アップリンク信号）を送信する。

高度情報取得部１５３は、図２に示す高度センサ１４１に相当する。高度情報取得部１５３は、高度を検出し、当該高度の検出結果を示す情報を制御部１６０に出力する。

電力検出部１５５は、受信信号の電力値を検出するための構成であり、例えば、図２に示す高電力検出部１０５やＲＳＳＩ検出部１３１に相当する。電力検出部１５５は、入力された受信信号の電力値を検出し、当該電力値の検出結果を示す情報を制御部１６０に出力する。

記憶部１５７は、通信端末１００の動作のためのプログラム及び様々なデータを一時的に又は恒久的に記憶する。記憶部１５７は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成され得る。

制御部１６０は、通信端末１００の一連の動作を制御するための構成であり、例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、またはマイコン等により構成され得る。具体的には、図３に示すように、制御部１６０は、通信制御部１６１と、高度差算出部１６３と、位置判定部１６５と、高所判定部１６７とを含む。

高度差算出部１６３は、例えば、図２を参照して前述した高度差算出部１４３に相当し得る。この場合には、高度差算出部１６３は、自端末（即ち、通信端末１００）の高度を示す高度情報と、他端末の高度を示す高度情報とに基づき、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出する。より具体的な一例として、高度差算出部１６３は、自端末の高度情報と、１以上の他端末の高度情報とを組み合わせたクラスタ分析により、自端末が他端末に対して高度がある地点に位置しているか否かを判定する。そして、高度差算出部１６３は、自端末が、少なくとも一部の他端末に対して高度がある地点に位置していると判定した場合には、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出してもよい。以上のようにして高度差を算出することで、当該高度差に基づき自端末が高所に位置するか否かを判定することが可能となる。

また、他の一例として、高度差算出部１６３は、自端末（即ち、通信端末１００）と地面との間の高度差を算出してもよい。より具体的には、高度差算出部１６３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）による自端末の位置座標の測定結果を取得し、当該位置座標を地図情報等と照合することで、当該位置座標が示す位置の標高を特定する。そして、高度差算出部１６３は、特定した標高と、自端末の高度を示す高度情報とを比較することで、当該自端末と地面と間の高度差を算出してもよい。以上のようにして高度差を算出することで、当該高度差に基づき自端末が高所に位置するか否かを判定することが可能となる。

なお、高度差算出部１６３は、自端末（即ち、通信端末１００）と他端末との双方が所定の範囲内に位置する場合（例えば、基地局鉄塔５００Ａの近傍の領域に位置する場合）に、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出してもよい。

また、他の一例として、高度差算出部１６３は、自端末（即ち、通信端末１００）と他端末との間の相対的な位置関係に応じて、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出してもよい。具体的な一例として、高度差算出部１６３は、自端末及び他端末のうちの一方に対して他方が所定の範囲内に位置する場合に、該自端末と当該他端末との間の高度差を算出してもよい。

位置判定部１６５は、自端末（即ち、通信端末１００）が基地局の近傍に位置するか否かを判定する。具体的な一例として、位置判定部１６５は、電力検出部１５５による受信信号の電力値の検出結果が、所定のデバイス（例えば、図２に示すＲＳＳＩ検出部１３１）のダイナミックレンジの上限近傍の値を示す場合に、自端末が基地局の近傍に位置するものと判定する。また、他の一例として、位置判定部１６５は、ＧＰＳによる自端末の位置座標の測定結果を取得し、当該位置座標を地図情報等と照合することで、自端末が基地局の近傍に位置するか否かを判定してもよい。

高所判定部１６７は、自端末（即ち、通信端末１００）が、基地局のアンテナ等が設置された鉄塔の上部等のような所謂高所に位置するか否かを判定する。具体的には、高所判定部１６７は、高度差算出部１６３により算出された高度差が所定の閾値以上であり、かつ、電力検出部１５５により検出された受信信号の電力値が所定の閾値以上の場合に、自端末が上述した高所（即ち、基地局のアンテナ等が設置された鉄塔の上部等）に位置するもの判定する。

通信制御部１６１は、無線通信部１５１により受信された基地局からの信号（即ち、受信信号）に対して所定の通信方式に基づき復調処理を施すことで、当該基地局から送信されたデータを復調する。また、通信制御部１６１は、送信対象となるデータに対して所定の通信方式に基づき変調処理を施すことで送信信号を生成し、生成した送信信号が無線通信部１５１から基地局に送信されるように制御してもよい。

また、通信制御部１６１は、無線通信部１５１の各種動作を制御してもよい。具体的な一例として、通信制御部１６１は、無線通信部１５１のうち受信部に相当する部分のＶＧＡの利得を、電力検出部１５５による受信信号の電力値の検出結果に基づき制御してもよい。また、通信制御部１６１は、高所判定部１６７により自端末が上述した高所に位置すると判定された場合に、無線通信部１５１のうち受信部に相当する部分において、一部のデバイス（例えば、図２に示す高周波増幅器１１１）がバイパスされるように各種スイッチを制御してもよい。

以上、図３を参照して、本実施形態に係る通信端末の機能構成の一例について説明した。

＜４．処理＞
続いて、図４を参照して、本実施形態に係る通信端末の一連の処理の流れの一例について説明する。図４は、本実施形態に係る通信端末の一例の処理の流れの一例を示したフローチャートである。

図４に示すように、通信端末１００は、受信信号の電力値を検出し、当該検出結果がＲＳＳＩ検出部１３１のダイナミックレンジ上限近傍の値を示す場合に、自端末が基地局の近傍に位置する（例えば、基地局鉄塔５００ａに接近している）ものと判定する（Ｓ１０１）。

例えば、通信端末１００は、自端末が基地局の近傍に位置するものと判定した場合には（Ｓ１０１、ＹＥＳ）、高度センサ等の所定の検出デバイスにより、自端末の高度を検出する（Ｓ１０３）。このとき、通信端末１００は、所定の周期（より好適には、作業員が鉄塔に登ることで高度が変化する速度よりも早い周期）で、自端末の高度を検出してもよい。

次いで、通信端末１００は、自端末の高度の検出結果に基づく高度情報（以降では、「自端末の高度情報」とも称する）を他端末に送信し、他端末から当該他端末の高度に関する高度情報（以降では、「他端末の高度情報」とも称する）を取得する（Ｓ１０５）。そして、通信端末１００は、自端末の高度情報と、他端末から取得した当該他端末の高度情報と、を組み合わせて分析することで、自端末と他端末との間の高度差を検出（または算出）する（Ｓ１０９）。具体的な一例として、通信端末１００は、自端末の高度情報と、他端末の高度情報と、に基づくクラスタ分析により、高度というパラメタに基づき分析対象となる端末（即ち、自端末及び他端末）を分類し、当該分類結果に基づき、自端末と他端末との間の高度差を検出（または算出）する。これにより、通信端末１００は、自端末が他端末に比べて高度がある地点に位置するか否か（換言すると、高所に位置するか否か）を判定することが可能となる。

自端末と他端末との間の高度差を検出した場合には（Ｓ１０９、ＹＥＳ）、通信端末１００は、高電力検出部１０５が高電力を検出したか否かを確認する（Ｓ１１１）。高電力検出部１０５が高電力を検出した場合には（Ｓ１１１、ＹＥＳ）、通信端末１００は、受信信号がバイパス路１０９を通過するように（即ち、高周波増幅器１１１がバイパスされるように）、ＲＦスイッチ１０７ａ及び１０７ｂのそれぞれをバイパス路１０９側に切り替える（Ｓ１１３）。このような制御により、受信信号は、バイパス路１０９を介して受信増幅器１１３に供給され、受信増幅器１１３により増幅された後、バンドパスフィルタ１１５及びミキサ１１７を介してＡＧＣ部１１９に供給される。

そして、ＡＧＣ部１１９に供給された受信信号は、当該ＡＧＣ部１１９で電力値が所定のレベルとなるように制御され（Ｓ１１５）、アナログ信号からデジタル信号に変換されたうえで復号される。

一方で、通信端末１００は、自端末が基地局の近傍に位置しない場合には（Ｓ１０１、ＮＯ）、参照符号Ｓ１０３〜Ｓ１１３として示された一連の処理を実行しない。また、通信端末１００は、例えば、他端末から高度情報を取得できなかった場合等のように、自端末と他端末との間の高度差を検出できなかった場合には（Ｓ１０９、ＮＯ）、参照符号Ｓ１１１及びＳ１１３として示された処理を実行しない。同様に、通信端末１００は、高電力検出部１０５が高電力を検出していない場合には（Ｓ１１１、ＹＥＳ）、参照符号Ｓ１１３として示された処理を実行しない。これらの場合には、ＲＦスイッチ１０７ａ及び１０７ｂそれぞれのバイパス路１０９側への切り替えが行われない。そのため、受信信号は、高周波増幅器１１１を介して受信増幅器１１３に供給され、受信増幅器１１３により増幅された後、バンドパスフィルタ１１５及びミキサ１１７を介してＡＧＣ部１１９に供給されることとなる。

以上、図４を参照して、本実施形態に係る通信端末の一連の処理の流れの一例について説明した。

＜５．むすび＞
以上説明したように、本実施形態に係る通信端末１００は、自端末及び他端末それぞれの高度を示す高度情報に基づき、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出する。また、通信端末１００は、電波の受信結果に基づく受信信号の電力値を検出する。そして、通信端末１００は、自端末が基地局の近傍に位置する場合に、算出した高度差と検出した電力値とに基づき、受信信号の受信利得を制御する。より具体的には、通信端末１００は、算出した高度差と検出した電力値との双方が閾値以上の場合に、自端末が高所にあると判定し、高周波増幅器（ＬＮＡ）等のような受信回路を構成する少なくとも一部のデバイスをバイパスすることで受信利得を制御する。

このような構成により、本実施形態に係る通信端末１００は、自身を保持するユーザ（例えば、作業員）が基地局鉄塔５００ａに登っているような状況をより確実に判定し、判別結果に応じて、受信回路を保護し、かつ受信信号を復調することが可能となる。

より具体的には、一般的な通信端末では、無線信号（電波）が無線の伝搬経路を伝搬することで減衰するため、高周波増幅器（ＬＮＡ）により受信信号を増幅することで、当該受信信号をより好適な態様で復調できるようにしている。一方で、無線基地局アンテナ３００の近傍では、無線の伝搬経路の伝搬による無線信号の減衰量が小さいため、高周波増幅器（ＬＮＡ）により増幅する必要が無いほどの電力値を有する信号が受信される。このような状況下においても、本実施形態に係る通信端末に依れば、高周波増幅器（ＬＮＡ）がバイパスされるため、当該高周波増幅器が保護と、受信信号の復調とを両立させることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、高周波増幅器（ＬＮＡ）を保護対象としてバイパスする場合の一例について説明したが、保護対象となるデバイスは必ずしも高周波増幅器（ＬＮＡ）のみには限定されないことは言うまでもない。

１００ 通信端末
１０１ アンテナ素子
１０３ 送受信切替スイッチ
１０５ 高電力検出部
１０７ａ、１０７ｂ ＲＦスイッチ
１０９ バイパス路
１１１ 高周波増幅器
１１３ 受信増幅器
１１５ バンドパスフィルタ
１１７ ミキサ
１１９ ＡＧＣ部
１２１ 可変利得増幅器
１２３ バンドパスフィルタ
１２５ ＡＤコンバータ
１２７ 通信制御部
１３１ ＲＳＳＩ検出部
１３３ コンパレータ
１３５ ＡＮＤゲート
１４０ 高度差検出部
１４１ 高度センサ
１４３ 高度差算出部
１５１ 無線通信部
１５３ 高度情報取得部
１５５ 電力検出部
１５７ 記憶部
１６０ 制御部
１６１ 通信制御部
１６３ 高度差算出部
１６５ 位置判定部
１６７ 高所判定部
３００ 無線基地局アンテナ
５００ａ 基地局鉄塔

Claims (13)

1. 電波を送受信する通信部と、
   自端末の高度を示す高度情報を取得する高度情報取得部と、
   前記自端末とは異なる他端末から当該他端末の前記高度情報を取得し、前記自端末及び前記他端末それぞれの前記高度情報に基づき、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出する高度差算出部と、
   前記電波の受信結果に基づく第１の受信信号の第１の電力値を検出する電力検出部と、
   前記第１の電力値に基づき、前記自端末が基地局の近傍に位置するか否かを判定する位置判定部と、
   前記高度差及び前記第１の電力値の双方が閾値以上の場合に、前記自端末が高所にあると判定する高所判定部と、
   前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記自端末が高所にあると判定された場合に、前記第１の受信信号の受信利得を制御する制御部と、
   前記受信利得が制御された前記第１の受信信号の第２の電力値を検出する受信信号強度検出部と、
   を備え、
   前記位置判定部は、前記電力検出部により検出された前記第１の電力値が、前記受信信号強度検出部のダイナミックレンジの上限近傍の値を示す場合に、前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定する、通信端末。
2. 前記位置判定部は、前記自端末の位置を示す位置情報を取得し、取得した当該位置情報に基づき、前記自端末が前記基地局の近傍に位置するか否かを判定する、請求項１に記載の通信端末。
3. 前記自端末の位置を示す前記位置情報は、当該自端末の位置座標の検出結果に基づく情報である、請求項２に記載の通信端末。
4. 前記高度差算出部は、
   前記自端末及び前記他端末それぞれの位置を示す位置情報を取得し、
   取得した当該位置情報に基づき、前記自端末及び前記他端末の双方が所定の範囲内に位置する場合に、当該自端末と当該他端末との間の前記高度差を算出する、
   請求項１に記載の通信端末。
5. 前記高度差算出部は、
   前記自端末及び前記他端末それぞれの位置を示す位置情報を取得し、
   取得した当該位置情報に基づき、前記自端末及び前記他端末のうちの一方に対して他方が所定の範囲内に位置する場合に、当該自端末と当該他端末との間の前記高度差を算出する、
   請求項１に記載の通信端末。
6. 前記他端末の位置情報は、当該他端末で受信された第２の受信信号の電力値の検出結果に基づく情報である、請求項４または５に記載の通信端末。
7. 前記他端末の位置情報は、当該他端末の位置座標の検出結果に基づく情報である、請求項４または５に記載の通信端末。
8. 前記第１の受信信号を増幅する増幅部と、
   前記通信部に接続され、第１の端子及び第２の端子を有し、前記第１の端子が前記増幅部に接続され、前記第２の端子が当該増幅部をバイパスするバイパス路に接続された切替部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記切替部を切り替えることで、前記第１の受信信号の前記受信利得を制御する、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の通信端末。
9. 電波を送受信する第１の通信端末及び第２の通信端末それぞれの高度を示す高度情報に基づき算出された当該第１の通信端末と当該第２の通信端末との間の高度差と、前記第１の通信端末による前記電波の受信結果に基づく受信信号の電力値の検出結果と、の双方が閾値以上か否かに基づく、前記第１の通信端末が高所にあるか否かを示す判定結果を取得する取得部と、
   前記受信信号の電力値に基づいて前記第１の通信端末が基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記第１の通信端末が高所にあると判定された場合に、当該第１の通信端末の受信利得を制御する制御部と、
   を備える、制御装置。
10. コンピュータが、
    電波を送受信することと、
    自端末の高度を示す高度情報を取得することと、
    前記自端末とは異なる他端末から当該他端末の前記高度情報を取得し、前記自端末及び前記他端末それぞれの前記高度情報に基づき、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出することと、
    前記電波の受信結果に基づく第１の受信信号の第１の電力値を検出することと、
    前記第１の電力値に基づき、前記自端末が基地局の近傍に位置するか否かを判定することと、
    前記高度差及び前記第１の電力値の双方が閾値以上の場合に、前記自端末が高所にあると判定することと、
    前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記自端末が高所にあると判定された場合に、前記第１の受信信号の受信利得を制御することと、
    前記受信利得が制御された前記第１の受信信号の第２の電力値を検出することと、
    を含み、
    前記第１の電力値が、前記第２の電力値を検出する受信信号強度検出部のダイナミックレンジの上限近傍の値を示す場合に、前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定される、
    通信方法。
11. コンピュータが、
    電波を送受信する第１の通信端末及び第２の通信端末それぞれの高度を示す高度情報に基づき算出された当該第１の通信端末と当該第２の通信端末との間の高度差と、前記第１の通信端末による前記電波の受信結果に基づく受信信号の電力値の検出結果と、の双方が閾値以上か否かに基づく、前記第１の通信端末が高所にあるか否かを示す判定結果を取得することと、
    前記受信信号の電力値に基づいて前記第１の通信端末が基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記第１の通信端末が高所にあると判定された場合に、当該第１の通信端末の受信利得を制御することと、
    を含む、制御方法。
12. コンピュータに、
    電波を送受信することと、
    自端末の高度を示す高度情報を取得することと、
    前記自端末とは異なる他端末から当該他端末の前記高度情報を取得し、前記自端末及び前記他端末それぞれの前記高度情報に基づき、当該自端末と当該他端末との間の高度差を算出することと、
    前記電波の受信結果に基づく第１の受信信号の第１の電力値を検出することと、
    前記第１の電力値に基づき、前記自端末が基地局の近傍に位置するか否かを判定することと、
    前記高度差及び前記第１の電力値の双方が閾値以上の場合に、前記自端末が高所にあると判定することと、
    前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記自端末が高所にあると判定された場合に、前記第１の受信信号の受信利得を制御することと、
    前記受信利得が制御された前記第１の受信信号の第２の電力値を検出することと、
    を実行させる、プログラムであって、
    前記第１の電力値が、前記第２の電力値を検出する受信信号強度検出部のダイナミックレンジの上限近傍の値を示す場合に、前記自端末が前記基地局の近傍に位置すると判定される、
    プログラム。
13. コンピュータに、
    電波を送受信する第１の通信端末及び第２の通信端末それぞれの高度を示す高度情報に基づき算出された当該第１の通信端末と当該第２の通信端末との間の高度差と、前記第１の通信端末による前記電波の受信結果に基づく受信信号の電力値の検出結果と、の双方が閾値以上か否かに基づく、前記第１の通信端末が高所にあるか否かを示す判定結果を取得することと、
    前記受信信号の電力値に基づいて前記第１の通信端末が基地局の近傍に位置すると判定された場合、かつ、前記第１の通信端末が高所にあると判定された場合に、当該第１の通信端末の受信利得を制御することと、
    を実行させる、プログラム。
    

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