(57)【要約】      （修正有）【課題】通信内容や通信環境に合わせて共存動作の通信効率を最適化することを目的とする。【解決手段】通信装置は、第１の通信動作を実行する第１通信回路と、第２の通信動作を実行する第２通信回路と、第１通信回路及び第２通信回路に接続可能な第１アンテナと、第２通信回路に接続可能な第２アンテナと、制御する制御回路と、を備える。第２通信回路は、単アンテナ通信と、多アンテナ通信と、を実行可能である。第１通信回路及び第２通信回路は、第１の通信動作と第２の通信動作とを時分割で切替える共存動作を実行可能である。制御回路は、共存動作を実行する場合、単アンテナ通信の通信効率と、多アンテナ通信の通信効率と、に基づいて、第２の通信動作として単アンテナ通信及び多アンテナ通信のいずれを実行するかを選択する。【選択図】図５
2020027997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線通信規格により第１の通信動作を実行する第１通信回路と、
前記第１の無線通信規格とは異なる第２の無線通信規格により第２の通信動作を実行する第２通信回路と、
前記第１通信回路及び前記第２通信回路に接続可能な第１アンテナと、
前記第２通信回路に接続可能な第２アンテナと、
前記第１通信回路及び前記第２通信回路を制御する制御回路と、
を備え、
前記第２通信回路は、前記第２の通信動作として、前記第２アンテナを利用した単アンテナ通信と、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを利用した多アンテナ通信と、を実行可能であり、
前記第１通信回路及び前記第２通信回路は、前記第１の通信動作と前記第２の通信動作とを時分割で切替える共存動作を実行可能であり、
前記制御回路は、前記共存動作を実行する場合、前記単アンテナ通信の通信効率と、前記多アンテナ通信の通信効率と、に基づいて、前記第２の通信動作として前記単アンテナ通信及び前記多アンテナ通信のいずれを実行するかを選択する
通信装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記第２の通信動作における前記単アンテナ通信の通信効率が前記多アンテナ通信の通信効率より高い場合、前記第２の通信動作として前記単アンテナ通信を実行すると選択し、前記第２の通信動作における前記単アンテナ通信の通信効率が前記多アンテナ通信の通信効率より低い場合、前記第２の通信動作として前記多アンテナ通信を実行すると選択する
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信効率は、前記第２の通信動作の実行時間と、前記第１アンテナの接続切替に伴う時間ロスと、前記第２の通信動作のデータ転送レートと、に基づいて算出される
請求項１又は請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記制御回路が選択した前記第２の通信動作が、実行中の前記第２の通信動作と異なる場合、前記第２通信回路は、実行中の前記第２の通信動作を終了し、前記制御回路が選択した前記第２の通信動作を再開する
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記共存動作を実行する場合、前記第２の通信動作が前記多アンテナ通信であるときの前記第２の通信動作の時間配分を、前記第２の通信動作が前記単アンテナ通信であるときの前記第２の通信動作の時間配分より大きくする
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記単アンテナ通信は、ＳＩＳＯ通信及びＳＩＭＯ通信を含み、
前記多アンテナ通信はＭＩＭＯ通信及びＭＩＳＯ通信を含む
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
第１の無線通信規格により第１の通信動作を実行する第１通信回路と、
前記第１の無線通信規格とは異なる第２の無線通信規格により第２の通信動作を実行する第２通信回路と、
前記第１通信回路及び前記第２通信回路に接続可能な第１アンテナと、
前記第２通信回路に接続可能な第２アンテナと、
前記第１通信回路及び前記第２通信回路を制御する制御回路と、
を備えた通信装置の通信方法であって、
前記第２通信回路は、前記第２の通信動作として、前記第２アンテナを利用した単アンテナ通信と、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを利用した多アンテナ通信と、を実行可能であり、
前記第１通信回路及び前記第２通信回路は、前記第１の通信動作と前記第２の通信動作とを時分割で切替える共存動作を実行可能であり、
前記制御回路は、前記共存動作を実行する場合、前記単アンテナ通信の通信効率と、前記多アンテナ通信の通信効率と、に基づいて、前記第２の通信動作として前記単アンテナ通信及び前記多アンテナ通信のいずれを実行するかを選択する
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、第１の無線通信規格による第１の通信動作と、第２の無線通信規格による第２の通信動作と、を時分割で切替えることにより、２種類の通信動作を共存させる通信動作（以下「共存動作」という。）を実行可能な通信装置が実用化されている。このような通信装置として、第１及び第２の通信動作で共用される共用アンテナと、第２の通信動作でのみ利用される専用アンテナと、を備えたものが提案されている。この通信装置は、共用アンテナを利用して第１の通信動作を実行し、共用アンテナ及び専用アンテナを利用して第２の通信動作を実行することにより、共存動作を実行しつつ、第２の通信動作としてＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信を実行することができる。ＭＩＭＯ通信とは、複数のアンテナを利用した通信（多アンテナ通信）の一種であり、空間多重の原理を用いることにより、ＳＩＳＯ通信等の１つのアンテナを利用した通信（単アンテナ通信）と比較して、通信効率を高め易いという特徴を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−００５１９５号公報
【特許文献２】特開２０１４−１３１２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、共存動作とＭＩＭＯ通信を同時に実行する場合、共用アンテナの接続切替等が原因となって、第１の通信動作と第２の通信動作との時分割切替えに伴う時間ロス（データ転送を実行できない時間）が生じる。この時間ロスに伴い、通信内容（アプリケーションの種類、ストリーム配信の有無、データのフォーマットや圧縮方式、データ再送信の要否等）や、通信環境（電波の干渉の有無、受信信号強度等）によっては、ＭＩＭＯ通信であるにもかかわらず、ＳＩＳＯ通信の場合より通信効率が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、通信内容や通信環境に合わせて共存動作の通信効率を最適化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係る通信装置は、第１の無線通信規格により第１の通信動作を実行する第１通信回路と、前記第１の無線通信規格とは異なる第２の無線通信規格により第２の通信動作を実行する第２通信回路と、前記第１通信回路及び前記第２通信回路に接続可能な第１アンテナと、前記第２通信回路に接続可能な第２アンテナと、前記第１通信回路及び前記第２通信回路を制御する制御回路と、を備え、前記第２通信回路は、前記第２の通信動作として、前記第２アンテナを利用した単アンテナ通信と、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを利用した多アンテナ通信と、を実行可能であり、前記第１通信回路及び前記第２通信回路は、前記第１の通信動作と前記第２の通信動作とを時分割で切替える共存動作を実行可能であり、前記制御回路は、前記共存動作を実行する場合、前記単アンテナ通信の通信効率と、前記多アンテナ通信の通信効率と、に基づいて、前記第２の通信動作として前記単アンテナ通信及び前記多アンテナ通信のいずれを実行するかを選択する通信装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の各実施形態によれば、通信内容や通信環境に合わせて共存動作の通信効率を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】通信装置のハードウェア構成の一例を示す図。
【図２】第１の共存動作の一例を示すタイミングチャート。
【図３】第２の共存動作の一例を示すタイミングチャート。
【図４】第２の通信動作の通信効率の一例を示す表。
【図５】共存動作の一例を示すフローチャート。
【図６】通信装置に設定された実行時間Ｔ２、時間ロスＴＬ、及びデータ転送レートＤＴＲの一例を示す表。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、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畳した説明を省略する。
【００１０】
一実施形態に係る通信装置１について、図１〜図６を参照して説明する。本実施形態に係る通信装置１は、共存動作（第１の無線通信規格による通信動作と、第２の無線通信規格による通信動作と、を時分割で切替える通信動作）を実行可能な通信装置である。
【００１１】
まず、通信装置１のハードウェア構成について説明する。図１は、通信装置１のハードウェア構成の一例を示す図である。図１の通信装置１は、第１通信回路１１と、第２通信回路１２と、制御回路１３と、第１アンテナＡ１と、第２アンテナＡ２と、スイッチ回路１４と、を備える。
【００１２】
第１通信回路１１は、第１の無線通信規格により、通信相手となる対向端末２との間で通信動作を実行する回路である。第１通信回路１１が実行する通信動作を第１の通信動作と称する。また、第１の通信動作の実行時間を、実行時間Ｔ１と称する。第１の無線通信規格は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（以下「ＢＴ」という。）等の近距離無線通信、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）等のＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）、又はＬＴＥ等の移動体通信であるが、これに限られない。また、対向端末２は、第１の無線通信規格により通信可能な任意の通信装置で有り得る。
【００１３】
第２通信回路１２は、第２の無線通信規格により、通信相手となる対向端末２との間で通信動作を実行する回路である。第２通信回路１２が実行する通信動作を第２の通信動作と称する。また、第２の通信動作の実行時間を、実行時間Ｔ２と称する。第２の無線通信規格は、多アンテナ通信を実行可能であり、且つ、第１の無線通信規格とは異なる任意の無線通信規格で有り得る。第２の無線通信規格は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ等のＷＬＡＮ、又はＬＴＥ等の移動体通信であるが、これに限られない。また、対向端末２は、第２の無線通信規格により通信可能な任意の通信装置で有り得る。なお、第１通信回路１１及び第２通信回路１２は、それぞれ異なる対向端末と通信してもよい。
【００１４】
制御回路１３は、第１通信回路１１、第２通信回路１２、及びスイッチ回路１４を制御する回路である。制御回路１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、第１通信回路１１及び第２通信回路１２と接続するための接続インタフェース、及びフラッシュメモリなどの補助記憶装置を備える。ＣＰＵがＲＯＭなどに記憶されたプログラムをＲＡＭ上で実行することにより、制御回路１３の機能が実現される。制御回路１３の動作については後述する。
【００１５】
第１アンテナＡ１は、第１通信回路１１及び第２通信回路１２に接続可能なアンテナである。第１アンテナＡ１は、第１通信回路１１又は第２通信回路１２に、スイッチ回路１４を介して接続され、無線信号を送受信する。すなわち、第１アンテナＡ１は、第１の通信動作及び第２の通信動作で共用される共用アンテナに相当する。
【００１６】
第２アンテナＡ２は、第２通信回路１２に接続可能なアンテナである。第２アンテナＡ２は、第２通信回路１２に、スイッチ回路１４を介して接続され、無線信号を送受信する。すなわち、第２アンテナＡ２は、第２の通信動作のみで利用される専用アンテナに相当する。
【００１７】
スイッチ回路１４は、第１アンテナＡ１と、第１通信回路１１及び第２通信回路１２と、の間を接続及び接続解除し、第２アンテナＡ２と、第２通信回路１２と、の間を接続又は接続解除する。スイッチ回路１４による接続及び接続解除は、制御回路１３により制御される。本実施形態では、第１アンテナＡ１と第１通信回路１１とが接続されている時には、第１アンテナＡ１と第２通信回路１２との間の接続が解除され、第１アンテナＡ１と第２通信回路１２とが接続されている時には、第１アンテナＡ１と第１通信回路１１との間の接続が解除されるように、スイッチ回路１４が制御されるが、これに限られない。
【００１８】
なお、通信装置１のハードウェア構成は図１の例に限られない。例えば、図１の例では、第１通信回路１１及び第２通信回路１２がそれぞれ独立した通信モジュールである場合を想定しているが、第１通信回路１１及び第２通信回路１２は、一体化された通信モジュールであってもよい。また、第１通信回路１１及び第２通信回路１２は、それぞれの機能がソフトウェア上で規定されるコグニティブ無線のような通信回路であってもよい。また、図１の例では、１つの制御回路１３により、第１通信回路１１及び第２通信回路１２が制御される場合を想定しているが、第１通信回路１１及び第２通信回路１２は、それぞれ独立した２つの制御回路により制御され、２つの制御回路が連携することにより、制御回路１３の機能が実現されてもよい。また、第２アンテナＡ２と第２通信回路１２との間は、スイッチ回路１４を介さずに、常時接続されていてもよい。
【００１９】
次に、通信装置１の動作について説明する。本実施形態において、第１通信回路１１は第１の通信動作として単アンテナ通信を実行可能であり、第２通信回路１２は第２の通信動作として単アンテナ通信及び多アンテナ通信を実行可能である。単アンテナ通信は、１つのアンテナを利用した通信であり、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）による通信（以下「ＳＩＳＯ通信」という。）及びＳＩＭＯ（Single Input Multi Output）による通信（以下「ＳＩＭＯ通信」という。）を含む。多アンテナ通信は、複数のアンテナを利用した通信であり、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）による通信（以下「ＭＩＭＯ通信」という。）及びＭＩＳＯ（Multi Input Single Output）による通信（以下「ＭＩＳＯ通信」という。）を含む。ＭＩＭＯ通信は、空間多重の原理を用いることにより、ＳＩＳＯ通信等の単アンテナ通信と比較して、通信効率を高め易いという特徴を有している。以下、単アンテナ通信がＳＩＳＯ通信、多アンテナ通信がＭＩＭＯ通信である場合を例に説明する。
【００２０】
通信装置１が第１の通信動作のみを実行する場合、制御回路１３は、スイッチ回路１４により、第１通信回路１１と第１アンテナＡ１とを接続し、第１通信回路１１に第１の通信動作としてＳＩＳＯ通信を実行させる。
【００２１】
一方、通信装置１が第２の通信動作のみを実行する場合、制御回路１３は、スイッチ回路１４により、第２通信回路１２と第２アンテナＡ２とを接続し、第２通信回路１２に第２の通信動作としてＳＩＳＯ通信を実行させることができる。また、通信装置１が第２の通信動作のみを実行する場合、制御回路１３は、スイッチ回路１４により、第２通信回路１２と第１アンテナＡ１及び第２アンテナＡ２とを接続し、第２通信回路１２に第２の通信動作としてＭＩＭＯ通信を実行させることもできる。通信装置１が第２の通信動作のみを実行する場合、制御回路１３は、対向端末２とのネゴシエーションにより、第２の通信動作としてＳＩＳＯ通信及びＭＩＭＯ通信のいずれを実行するかを決定すればよい。
【００２２】
これに対して、通信装置１が第１の通信動作及び第２の通信動作の両方を実行する、すなわち、共存動作を実行する場合、制御回路１３は、通信動作の周期Ｔを実行時間Ｔ１，Ｔ２に分割し、第１通信回路１１及び第２通信回路１２に第１の通信動作及び第２の通信動作を交互に実行させる。第２の通信動作がＳＩＳＯ通信である共存動作を第１の共存動作、第２の通信動作がＭＩＭＯ通信である共存動作を第２の共存動作と称する。
【００２３】
通信装置１が第１の共存動作を実行する場合、制御回路１３は、スイッチ回路１４により、第１通信回路１１と第１アンテナＡ１とを接続し、第２通信回路１２と第２アンテナＡ２とを接続する。そして、制御回路１３は、実行時間Ｔ１の間、第１通信回路１１に第１の通信動作としてＳＩＳＯ通信を実行させ、実行時間Ｔ２の間、第２通信回路１２に第２の通信動作としてＳＩＳＯ通信を実行させる。
【００２４】
図２は、第１の共存動作の一例を示すタイミングチャートである。図２の例では、第１の無線通信規格が２．４ＧＨｚのＢＴであり、第２の無線通信規格が２．４ＧＨｚのＷＬＡＮである場合を想定している。また、実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分は均等（５：５）である。通信装置１は、第１の共存動作をこのように実行することにより、第１の通信動作と第２の通信動作とを干渉させることなく、同時に実行することができる。
【００２５】
一方、通信装置１が第２の共存動作を実行する場合、制御回路１３は、実行時間Ｔ１の間、スイッチ回路１４により、第１通信回路１１と第１アンテナＡ１とを接続し、第１通信回路１１に第１の通信動作を実行させる。また、制御回路１３は、実行時間Ｔ２の間、スイッチ回路１４により、第２通信回路１２と第１アンテナＡ１及び第２アンテナＡ２とを接続し、第２通信回路１２に第２の通信動作としてＭＩＭＯ通信を実行させる。一般に、ＭＩＭＯ通信はＳＩＳＯ通信より通信効率が高いため、第２の通信動作によりストリーミング配信や音声通話のような高い通信効率がもとめられる通信を実行する場合に、制御回路１３は、第２の共存動作を選択する。なお、ここでいう通信効率は、１周期の間に転送可能なデータ量を示す指標である。
【００２６】
図３は、第２の共存動作の一例を示すタイミングチャートである。図３の例では、第１の無線通信規格が２．４ＧＨｚのＢＴであり、第２の無線通信規格が２．４ＧＨｚのＷＬＡＮである場合を想定している。また、実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分は均等（５：５）である。通信装置１は、第２の共存動作をこのように実行することにより、第１の通信動作と第２の通信動作とを干渉させることなく、同時に実行することができる。
【００２７】
図３からわかるように、第２の共存動作では、スイッチ回路１４により、共用アンテナである第１アンテナＡ１の接続先を、第１通信回路１１と第２通信回路１２との間で切替えるので、第１アンテナＡ１の接続切替等が原因となって、第１の通信動作と第２の通信動作との時分割切替えに伴う時間ロスが生じる。このため、第２の共存動作では、実行時間Ｔ１，Ｔ２におけるデータ転送のために利用できる時間が、第１の共存動作より短くなる。この結果、通信内容に応じて共存動作（第２の通信動作）を機械的に選択すると、通信内容（アプリケーションの種類、ストリーム配信の有無、データのフォーマットや圧縮方式、データ再送信の要否等）や、通信環境（電波の干渉の有無、受信信号強度等）によっては、第２の通信動作の通信効率を高めるために第２の共存動作を選択したにもかかわらず、第１の共存動作を利用した場合より第２の通信動作の通信効率が低下するおそれがある。
【００２８】
ここで、図４は、第２の通信動作の通信効率の一例を示す表である。図４における「Ｔ１：Ｔ２」は、実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分、「Ｔ２」は周期Ｔを１とした場合の実行時間Ｔ２の値、「ＴＬ」は周期Ｔを１とした場合の第１アンテナＡ１の接続切替に伴う時間ロス、「ＤＴＲ」はＳＩＳＯ通信のデータ転送レートを１とした場合の第２の通信動作のデータ転送レート、「Ｅ」はＥ＝ＤＴＲ×（Ｔ２−ＴＬ）として算出される第２の通信動作の通信効率の指標である。Ｔ２−ＴＬは、実行時間Ｔ２におけるデータ転送に利用できる時間に相当する。
【００２９】
共存動作が第１の共存動作（第２の通信動作がＳＩＳＯ通信）である場合、第１アンテナＡ１の接続切替が行われないため、時間ロスＴＬは０となる。したがって、図４に示すように、時間配分Ｔ１：Ｔ２が５：５である場合、通信効率Ｅは０．５（＝１．０×（０．５−０．０））となる。
【００３０】
一方、共存動作が第２の共存動作（第２の通信動作がＭＩＭＯ通信）である場合、第１アンテナＡ１の接続切替が行われるため、時間ロスＴＬが発生する。また、ＭＩＭＯ通信時のデータ転送レートＤＴＲは、常に一定ではなく、通信内容や通信環境によって変化する。図４の例では、時間ロスＴＬは一律０．２であり、データ転送レートＤＴＲは１．５又は２．０である。したがって、図４に示すように、時間配分Ｔ１：Ｔ２が５：５であり、データ転送レートＤＴＲが１．５である場合、通信効率Ｅは０．４５（＝１．５×（０．５−０．２））となる。同様に、時間配分Ｔ１：Ｔ２が５：５であり、データ転送レートＤＴＲが２．０である場合、通信効率Ｅは０．６（＝２．０×（０．５−０．２））となる。
【００３１】
このように、通信装置１が共存動作を実行する場合、第２の通信動作のデータ転送レートによっては、第２の通信動作がＭＩＭＯ通信である場合の通信効率Ｅ（ＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅ）が、第２の通信動作がＳＩＳＯ通信である場合の通信効率Ｅ（ＳＩＳＯ通信の通信効率Ｅ）より低くなることが有り得る。
【００３２】
そこで、本実施形態では、通信装置１が共存動作を実行する場合、制御回路１３は、ＳＩＳＯ通信の通信効率Ｅと、ＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅと、に基づいて、第２の通信動作としてＳＩＳＯ通信及びＭＩＭＯ通信のいずれを実行するかを選択する。具体的には、制御回路１３は、ＳＩＳＯ通信及びＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅをそれぞれ算出し、ＳＩＳＯ通信の通信効率ＥがＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅより高い場合、第２の通信動作としてＳＩＳＯ通信を実行すると選択し、ＳＩＳＯ通信の通信効率ＥがＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅより低い場合、第２の通信動作としてＭＩＭＯ通信を実行すると選択する。第２の通信動作の選択は、共存動作の開始時に行なわれてもよいし、共存動作における通信内容の変化時に行われてもよいし、共存動作の実行中に定期的に行われてもよい。制御回路１３は、選択した第２の通信動作を第２通信回路１２に実行させる。
【００３３】
上述の通り、通信効率Ｅは、実行時間Ｔ２と、時間ロスＴＬと、データ転送レートＤＴＲと、に基づいて算出される。各通信条件での実行時間Ｔ２（時間配分Ｔ１：Ｔ２）は、設定値として、制御回路１３のＲＯＭなどに記憶される。各通信条件での時間ロスＴＬと、データ転送レートＤＴＲと、は例えば、第２の通信動作の通信内容（アプリケーションの種類、ストリーム配信の有無、データのフォーマットや圧縮方式、データ再送信の要否等）と、通信装置１と対向端末２との間通信環境（電波の干渉の有無、受信信号強度等）と、のうちの少なくとも１つと対応付けて計算された予測値が予め設定され、制御回路１３のＲＯＭなどに記憶される。なお、ＭＩＭＯ通信のデータ転送レートＤＴＲの予測値は、ＳＩＳＯ通信の標準的な通信動作でのデータ転送レートＤＴＲを１とした場合の相対的な値として設定される。
【００３４】
制御回路１３は、ＳＩＳＯ通信の実行時間Ｔ２と、時間ロスＴＬ（＝０）と、データ転送レートＤＴＲ（＝１）と、に基づいて、ＳＩＳＯ通信の通信効率Ｅを算出する。また、制御回路１３は、第２の通信動作の通信内容や、通信装置１と対向端末２との間通信環境に基づいて、ＭＩＭＯ通信のデータ転送レートＤＴＲ（予測値）を選択し、当該データ転送レートＤＴＲと、ＭＩＭＯ通信の実行時間Ｔ２と、時間ロスＴＬと、に基づいて、ＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅを算出する。制御回路１３は、こうして算出したＳＩＳＯ通信及びＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅを比較することにより、第２の通信動作としてＳＩＳＯ通信を実行するかＭＩＭＯ通信を実行するか選択することができる。
【００３５】
なお、ＳＩＳＯ通信の時間ロスＴＬは、時分割に伴うアンテナの接続切替以外の理由による時間ロスを考慮して、０より大きい値に設定されてもよい。また、ＳＩＳＯ通信のデータ転送レートＤＴＲは、ＭＩＭＯ通信のデータ転送レートＤＴＲと同様に、第２の通信動作の通信内容等と対応付けて予測値が設定されてもよい。
【００３６】
また、共存動作における第２の通信動作がＭＩＭＯ通信である場合の実行時間Ｔ２の時間配分は、第２の通信動作がＳＩＳＯ通信である場合の実行時間Ｔ２の時間配分より、大きくなるように設定されてもよい。例えば、図４に示すように、Ｔ１：Ｔ２が５：５であり、データ転送レートＤＴＲが１．５である場合、ＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅは０．４５となる。これに対して、Ｔ１：Ｔ２が４：６であり、データ転送レートＤＴＲが１．５である場合、ＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅは０．６となる。このように、実行時間Ｔ２の時間配分を大きくすることにより、ＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅを高めることができる。
【００３７】
ここで、図５は、共存動作の一例を示すフローチャートである。図５の処理の開始時点で、共存動作は実行中であるものとする。
【００３８】
制御回路１３は、共存動作の実行中、第２の通信動作の選択タイミングが到来したか定期的に確認する（ステップＳ１０１）。選択タイミングが到来していない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、制御回路１３は、第１通信回路１１及び第２通信回路１２に第１の通信動作及び第２の通信動作を交互に実行させ、対向端末２との共存動作を実行する（ステップＳ１０７）。
【００３９】
一方、選択タイミングが到来した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、制御回路１３は、ＳＩＳＯ通信の通信効率Ｅと、ＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅと、をそれぞれ算出する（ステップＳ１０２）。選択タイミングが通信内容の変化時である場合、制御回路１３は、新たに開始される通信内容（例えば、ストリーム配信）などに応じた通信効率Ｅを算出すればよい。これは、選択タイミングが共存動作の開始時である場合も同様である。また、選択タイミングが定期的に到来する場合、制御回路１３は、現在実行中の通信内容（例えば、ストリーム配信）などに応じた通信効率Ｅを算出すればよい。通信効率Ｅの算出方法は上述の通りである。
【００４０】
次に、制御回路１３は、ＳＩＳＯ通信の通信効率Ｅと、ＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅと、を比較し、第２の通信動作を選択する（ステップＳ１０３）。制御回路１３は、ＳＩＳＯ通信の通信効率ＥがＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅより高い場合、第２の通信動作としてＳＩＳＯ通信を選択し、ＳＩＳＯ通信の通信効率ＥがＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅより低い場合、第２の通信動作としてＭＩＭＯ通信を選択する。
【００４１】
続いて、制御回路１３は、選択した第２の通信動作が、現在実行中の第２の通信動作と同一であるか確認する（ステップＳ１０４）。選択した第２の通信動作と現在実行中の第２の通信動作とが同一である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、制御回路１３は、第１通信回路１１及び第２通信回路１２に第１の通信動作及び第２の通信動作を交互に実行させ、対向端末２との共存動作を実行する（ステップＳ１０７）。
【００４２】
一方、選択した第２の通信動作と現在実行中の第２の通信動作とが異なる場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、制御回路１３は、第２の通信動作を終了し、第２通信回路１２と対向端末２との接続を解除し（ステップＳ１０５）、第２通信回路１２と対向端末２とが選択された第２の通信動作を実行可能なように再接続し（ステップＳ１０６）、第２の通信動作を再開する。現在実行中の第２の通信動作と、選択された第２の通信動作と、に設定された実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分が異なる場合、制御回路１３は、実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分も変更する。
【００４３】
その後、制御回路１３は、第１通信回路１１及び第２通信回路１２に第１の通信動作及び第２の通信動作を交互に実行させ、対向端末２との共存動作を実行する（ステップＳ１０７）。
【００４４】
制御回路１３は、第１の通信動作及び第２の通信動作のいずれかが終了するまでステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理を繰り返し実行する。第１の通信動作及び第２の通信動作のいずれかが終了した場合、制御回路１３は、終了した通信動作に対応する対向端末２との接続を解除し、共存動作を終了する（ステップＳ１０９）。具体的には、第２の通信動作が終了した場合、制御回路１３は、第２通信回路１２と対向端末２との接続を解除し、第１通信回路１１と対向端末２との間の第１の通信動作を継続する。また、第１の通信動作が終了した場合、制御回路１３は、第１通信回路１１と対向端末２との接続を解除し、第２通信回路１２と対向端末２との間の第２の通信動作を継続する。
【００４５】
なお、第２の通信動作がＳＩＳＯ通信である場合、制御回路１３は、第１の通信動作を終了するタイミングで、第２通信回路１２と対向端末２との接続を解除し、第２通信回路１２と対向端末２とが第２の通信動作としてＭＩＭＯ通信を実行可能なように再接続してもよい。これにより、共存動作における第２の通信動作としてＳＩＳＯ通信が実行されていた場合であっても、第２の通信動作が単独で実行される際には、第２の通信動作としてＭＩＭＯ通信を実行することができる。第２の通信動作が単独で実行される場合、ＳＩＳＯ通信よりＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅの方が高くなるため、第２の通信動作の通信効率Ｅを高めることができる。
【００４６】
ここで、共存動作の具体例を説明する。図６は、通信装置１に設定された実行時間Ｔ２、時間ロスＴＬ、及びデータ転送レートＤＴＲの一例を示す表である。図６の例では、データ転送レートＤＴＲは通信内容ごとに設定されている。また、図６におけるデータ通信は、ストリーム配信及び音声通話を除くデータ通信である。以下では、選択タイミングは通信内容の変化時であり、通信装置１は第１の共存動作を実行中であるものとする。
【００４７】
通信装置１が第１の共存動作の実行中に通信内容が変化すると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、制御回路１３は、ＳＩＳＯ通信及びＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅをそれぞれ算出する（ステップＳ１０２）。新たに開始される通信内容がストリーム配信である場合、図６の例では、ＳＩＳＯ通信の通信効率Ｅは０．５となり、ＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅは０．６となるため、制御回路１３は、第２の通信動作としてＭＩＭＯ通信を選択する（ステップＳ１０３）。実行中の第２の通信動作（ＳＩＳＯ通信）と選択された第２の通信動作（ＭＩＭＯ通信）とは異なるため（ステップＳ１０４：ＮＯ）、制御回路１３は、第２の通信動作を終了し、第２通信回路１２と対向端末２との接続を解除し（ステップＳ１０５）、第２通信回路１２と対向端末２とがＭＩＭＯ通信を実行可能なように再接続し（ステップＳ１０６）、ＭＩＭＯ通信により第２の通信動作を再開する。また、制御回路１３は、実行時間Ｔ２を０．６（時間配分Ｔ１：Ｔ２を４：６）に変更する。以降、制御回路１３は、第２の共存動作を実行する（ステップＳ１０７）。
【００４８】
一方、新たに開始される通信内容がデータ通信である場合、図６の例では、ＳＩＳＯ通信の通信効率Ｅは０．５となり、ＭＩＭＯ通信の通信効率Ｅは０．４となるため、制御回路１３は、第２の通信動作としてＳＩＳＯ通信を選択する（ステップＳ１０３）。実行中の第２の通信動作（ＳＩＳＯ通信）と選択された第２の通信動作（ＳＩＳＯ通信）とは同一であるため（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、制御回路１３は、第２の通信動作としてＳＩＳＯ通信を継続し、第１の共存動作を実行する（ステップＳ１０７）。実行時間Ｔ２は０．５（時間配分Ｔ１：Ｔ２は５：５）のままである。
【００４９】
以上説明した通り、本実施形態によれば、通信装置１では、第１の通信動作と第２の通信動作とを時分割で切替える共存動作を実行する場合、制御回路１３が、単アンテナ通信の通信効率Ｅと、多アンテナ通信の通信効率Ｅと、に基づいて、第２の通信動作として単アンテナ通信及び多アンテナ通信のいずれを実行するかを選択するので、通信効率Ｅが高い第２の通信動作を選択して実行でき、それによって、通信内容や通信環境に合わせて共存動作の通信効率を最適化することができる。そして、通信効率Ｅを考慮せずに第２の通信動作が選択される従来の通信装置に比べて、共存動作における第２の通信動作の通信効率Ｅを高め、共存動作全体の通信効率を高めることができる。結果として、第２の通信動作として、ストリーム配信や音声通話などの通信負荷が高い通信内容を実行する場合であっても、パケットロスを抑制し、画像や音声の欠落を抑制することができる。
【００５０】
具体的には、本実施形態において、制御回路１３は、第２の通信動作における単アンテナ通信の通信効率Ｅが多アンテナ通信の通信効率Ｅより高い場合、第２の通信動作として単アンテナ通信を実行すると選択し、第２の通信動作における単アンテナ通信の通信効率Ｅが多アンテナ通信の通信効率Ｅより低い場合、第２の通信動作として多アンテナ通信を実行すると選択する。制御回路１３が、このような選択を行うことによって、ＭＩＭＯ通信のような単アンテナ通信を選択したにもかかわらず、ＳＩＳＯ通信のような単アンテナ通信の場合より通信効率Ｅが低下するケースを避けることができ、共存動作の通信効率を最適化し易くなる。
【００５１】
また、本実施形態において、通信効率Ｅは、第１の通信動作と第２の通信動作との時分割切替えに伴う時間ロスＴＬと、第２の通信動作のデータ転送レートＤＴＲと、に基づいて、Ｅ＝ＤＴＲ×（Ｔ２−ＴＬ）として算出される。このような通信効率Ｅの算出方法により、共用アンテナである第１アンテナＡ１の接続切替を時分割で行う場合の共存動作の通信効率Ｅを、実行時間Ｔ２と、時間ロスＴＬと、データ転送レートＤＴＲと、に基づいて、的確に算出することができる。
【００５２】
なお、通信効率Ｅの算出において、通信装置１が、干渉の有無や対向端末２からの電波の受信強度を検出する検出回路を更に有し、この検出回路の検出結果に基づいて、第２の通信動作のデータ転送レートＤＴＲを設定すれば、更に的確に通信効率Ｅを算出することができる。
【００５３】
また、本実施形態において、制御回路１３が選択した第２の通信動作が、実行中の第２の通信動作と異なる場合、第２通信回路１２は、実行中の第２の通信動作を終了し、制御回路１３が選択した第２の通信動作を再開しても構わない。このような方法を行うことにより、第１共存動作から第２共存動作への切替動作や、第２共存動作から第１共存動作への切替動作を円滑に行うことができる。
【００５４】
また、本実施形態において、制御回路１３は、共存動作を実行する場合、第２の通信動作が多アンテナ通信であるときの第２の通信動作の時間配分を、第２の通信動作が単アンテナ通信であるときの第２の通信動作の時間配分より大きくしても構わない。このような方法を行うことにより、多アンテナ通信の通信効率Ｅを改善することができ、より柔軟な通信動作の選択が可能になる。
【００５５】
また、本実施形態において、単アンテナ通信は、ＳＩＳＯ通信及びＳＩＭＯ通信を含み、多アンテナ通信はＭＩＭＯ通信及びＭＩＳＯ通信を含むことが望ましい。多アンテナ通信がＭＩＭＯ通信やＭＩＳＯ通信である場合には、共用アンテナである第１アンテナＡ１の接続切替を時分割で行なう必要があるため、本実施形態のように共存動作の通信効率を最適化することによる効果が特に顕著になる。そして、多アンテナ通信において、ＭＩＭＯ通信とＭＩＳＯ通信とを選択可能である場合には、多アンテナ通信がＭＩＭＯ通信かＭＩＳＯ通信かによって、データ転送レートＤＴＲが異なる可能性が高いので、本実施形態のように共存動作の通信効率を最適化することによる効果が更に顕著になる。
【００５６】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１：通信装置
２：対向端末
１１：第１通信回路
１２：第２通信回路
１３：制御回路
１４：スイッチ回路
Ａ１：第１アンテナ
Ａ２：第２アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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