(57)【要約】【課題】指向性を利用した通信における通信の安定化を図ることが可能な通信装置、通信方法、通信システムを提供する。【解決手段】第１周波数の搬送波を用いて通信を行う第１通信部と、複数のアンテナを有し第２周波数の搬送波を用いて通信を行う第２通信部と、第１通信部が受信した信号を処理し第１通信部に信号を送信させる第１通信処理部と、第２通信部が受信した信号を処理し第２通信部に信号を送信させる第２通信処理部とを備え、第２通信処理部は、複数のアンテナ間におけるループバック伝達関数に基づいて調整係数を導出し送信される信号を調整する調整部と、第１の送信要求と第２の送信要求に基づいて送信ビームパターンを導出し送信ビームパターン候補として設定する送信ビームパターン候補設定部と、第１要求ビームパターン識別情報に基づいて送信ビームパターン候補を送信する信号に適用するビームパターン適用部とを備える通信装置が提供される。【選択図】図９
2010193250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数の搬送波を用いて外部装置と無線通信を行う第１通信部と；
複数のアンテナを有し、前記第１周波数の搬送波よりも指向性が強く伝搬損失が大きい第２周波数の搬送波を用いて外部装置と無線通信を行う第２通信部と；
前記第１通信部が受信した信号を処理し、前記第１通信部に信号を送信させる第１通信処理部と；
前記第２通信部が受信した信号を処理し、前記第２通信部に信号を送信させる第２通信処理部と；
を備え、
前記第２通信処理部は、
前記第２通信部が有する複数のアンテナ間におけるループバック伝達関数に基づいて前記第２通信部が有する複数のアンテナそれぞれの調整係数を導出し、前記調整係数に基づいて前記複数のアンテナそれぞれから送信される信号を調整する調整部と；
前記第１通信部が受信した第１の送信要求と、前記第２通信部が受信した第２の送信要求に基づいて、送信する信号のビーム状の指向性を規定する送信ビームパターンを導出し、導出された送信ビームパターンを、送信する信号に適用するための候補となる送信ビームパターン候補として設定する送信ビームパターン候補設定部と；
前記第１通信処理部から伝達される、外部装置が送信を要求するビームパターンを規定する第１要求ビームパターン識別情報に基づいて、設定されたいずれかの前記送信ビームパターン候補を、送信する信号に適用するビームパターン適用部と；
を備える、通信装置。
【請求項２】
前記送信ビームパターン候補設定部は、
前記第１通信処理部から伝達される、前記第１の送信要求に含まれる所定のパケットの位置を示すパケット位置情報に基づいて、前記第２の送信要求の開始位置を特定する同期部と；
前記同期部において特定された前記第２の送信要求に基づいて伝達関数を導出する伝達関数導出部と；
前記伝達関数導出部において導出された前記伝達関数に基づいて前記送信ビームパターンを導出し、導出された送信ビームパターンを前記送信ビームパターン候補として記憶する送信ビームパターン候補記憶部と；
を備える、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第２通信部は、１つのパケット内において複数の送信ビームパターンが設定された第２の送信要求を受信し、
前記第２通信処理部は、
前記同期部において特定された前記第２の送信要求に基づいて、設定された送信ビームパターンごとに受信強度を導出する受信強度導出部と；
前記受信強度導出部の導出結果に基づいて、前記第２の送信要求に設定された複数の送信ビームパターンの中から、前記第２の送信要求を送信した外部装置へ送信を要求するビームパターンを決定する要求ビームパターン決定部と；
前記要求ビームパターン決定部が決定したビームパターンを示す第２要求ビームパターン識別情報を、前記第１通信処理部を介して前記第２の送信要求を送信した外部装置へと送信させる処理部と；
をさらに備える、請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記第２要求ビームパターン識別情報は、前記要求ビームパターン決定部が決定したビームパターンを示す番号である、請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記第２通信処理部は、前記送信ビームパターン候補記憶部に記憶された１または２以上の送信ビームパターン候補が１つのパケット内に設定された第３の送信要求を、第２通信部に送信させる処理部をさらに備える、請求項２に記載の通信装置。
【請求項６】
前記調整部は、
前記ループバック伝達関数を導出するための基準となる調整基準信号を生成する調整基準信号生成部と；
前記第２通信部が有する複数のアンテナのうちの一のアンテナから送信される調整基準信号が他のアンテナで受信される受信結果に基づいて、アンテナごとの前記ループバック伝達関数を導出する伝達関数導出部と；
前記伝達関数導出部が導出したループバック伝達関数に基づいて前記調整係数を導出する調整係数導出部と；
送信する信号と、前記調整係数とを乗算する乗算部と；
を備える、請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
送信装置が、第１周波数の搬送波を用いた第１の送信要求の送信と、前記第１周波数の搬送波よりも指向性が強く伝搬損失が大きい第２周波数の搬送波を用いた、送信する信号のビーム状の指向性を規定する送信ビームパターンが１つのパケット内に複数設定された第２の送信要求の送信とを同期して行うステップと；
受信装置が、前記第１の送信要求に含まれる所定のパケットの位置に基づいて、前記第２の送信要求の開始位置を特定するステップと；
前記受信装置が、前記第２の送信要求に設定された複数の送信ビームパターンの中から、前記送信装置へ送信を要求するビームパターンを決定するステップと；
前記受信装置が、前記要求するビームパターンを決定するステップにおいて決定されたビームパターンを示す要求ビームパターン識別情報を送信するステップと；
前記送信装置が、前記要求ビームパターン識別情報に基づいて、前記第２周波数の搬送波を用いたデータの送信に用いるビームパターンを決定するステップと；
前記送信装置が、前記送信に用いるビームパターンを決定するステップにおいて決定されたビームパターンが適用された第２周波数の搬送波を用いてデータを送信するステップと；
を有する、通信方法。
【請求項８】
信号の送信と、外部装置から送信された信号の受信とをそれぞれ行うことが可能な複数の通信装置を有し、
前記通信装置それぞれは、
第１周波数の搬送波を用いて外部装置と無線通信を行う第１通信部と；
複数のアンテナを有し、前記第１周波数の搬送波よりも指向性が強く伝搬損失が大きい第２周波数の搬送波を用いて外部装置と無線通信を行う第２通信部と；
前記第１通信部が受信した信号を処理し、前記第１通信部に信号を送信させる第１通信処理部と；
前記第２通信部が受信した信号を処理し、前記第２通信部に信号を送信させる第２通信処理部と；
を備え、
前記第２通信処理部は、
前記第２通信部が有する複数のアンテナ間におけるループバック伝達関数に基づいて前記第２通信部が有する複数のアンテナそれぞれの調整係数を導出し、前記調整係数に基づいて前記複数のアンテナそれぞれから送信される信号を調整する調整部と；
前記第１通信部が受信した第１の送信要求と、前記第２通信部が受信した第２の送信要求に基づいて、送信する信号のビーム状の指向性を規定する送信ビームパターンを導出し、導出された送信ビームパターンを、送信する信号に適用するための候補となる送信ビームパターン候補として設定する送信ビームパターン候補設定部と；
前記第１通信処理部から伝達される、外部装置が送信を要求するビームパターンを規定する第１要求ビームパターン識別情報に基づいて、設定されたいずれかの前記送信ビームパターン候補を、送信する信号に適用するビームパターン適用部と；
を備える、通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信方法、および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、ノート型ＰＣ（Personal  Computer）などのコンピュータや、テレビ受像機など、様々な機器の多機能化がますます進んでおり、他の機器と無線通信可能な機能を有する機器が普及しつつある。ここで、上記のような機器間における無線通信は、例えば５ＧＨｚ帯など所定周波数の搬送波（電磁波）を用いて行われている。
【０００３】
一方、近年、ミリ波とよばれるより高周波の搬送波を用いて無線通信の通信速度をより高速化させるための技術が開発されている。ここで、ミリ波とは、例えば、波長が１０ｍｍ〜１ｍｍであり、周波数が３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの搬送波をいう。よって、例えば６０ＧＨｚ帯の搬送波などのミリ波を通信に用いる場合には、ＧＨｚ単位でのチャネルの割り当てが可能であるので、５ＧＨｚ帯の搬送波を通信に用いる場合よりもより通信速度の高速化が可能となる。
【０００４】
一般的に、６０ＧＨｚ帯の搬送波などのミリ波は、５ＧＨｚ帯の搬送波に比べて直進性が強く、また反射に伴う減衰が大きいという特性を有している。そのため、６０ＧＨｚ帯の搬送波などのミリ波を用いた通信は、主に直接波や１回程度の反射波を用いて行われる。また、６０ＧＨｚ帯の搬送波などのミリ波は、５ＧＨｚ帯の搬送波よりも自由空間伝搬損失が大きいという特性もある。よって、一般的に、ミリ波を用いた通信は、５ＧＨｚ帯の搬送波を通信に用いる場合よりも通信距離が短くなる。
【０００５】
このような中、搬送波に指向性を持たせて通信を行う技術が開発されている。通信対象や送信するデータの種類に基づいてアンテナの指向性を切り替える技術としては、例えば、特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５２２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
搬送波に指向性を持たせて通信を行う従来の技術（以下、「従来の技術」という。）は、通信対象や送信するデータの種類に基づいてアンテナの指向性を切り替える。ここで、例えば、６０ＧＨｚ帯の搬送波（電磁波）などのミリ波を通信に用いる場合には、上述したように、５ＧＨｚ帯の搬送波に比べて直進性が強いなどの理由により、主に直接波や１回程度の反射波を用いて行われる。よって、６０ＧＨｚ帯の搬送波などのミリ波を用いた通信に従来の技術を適用した場合、信号を送信する送信側の通信装置（以下、「送信装置」とよぶ場合がある。）におけるアンテナの指向性が通信対象の受信側の通信装置（以下、「受信装置」とよぶ場合がある。）へ向いているときには、通信が正常に成立する可能性がある。
【０００８】
しかしながら、上記の場合において、信号を送信する送信装置におけるアンテナの指向性が通信対象の受信装置へ向いていないときには、受信装置へは信号が伝搬されないので、通信は成立しない。つまり、従来の技術を用いる場合には、送信装置におけるアンテナの指向性が通信対象の受信装置へ向くまで、通信が成立しないこととなる。よって、例えば６０ＧＨｚ帯の搬送波などのミリ波を用いた通信に従来の技術を適用した場合には、送信装置と通信対象の受信装置とが通信可能な状態となるまでに多くの時間を要する恐れがある。
【０００９】
また、通信装置は、例えば、複数のアンテナを備えることによってアンテナの指向性を実現する。ここで、通信装置が複数のアンテナを備える場合、各アンテナにそれぞれ対応する送受信に係る回路（アナログ回路）には、例えば、製造や温度変化などに起因する特性のばらつきが生じうる。よって、アンテナの指向性を利用して通信を行う場合には、各アンテナの上記ばらつきをそろえなければ、通信装置は、所望するアンテナの指向性を実現することは困難である。しかしながら、従来の技術は、通信対象や送信するデータの種類に基づいてアンテナの指向性を単に切り替えているに過ぎず、また、上記ばらつきに係る問題について、何らの考慮もなされていない。よって、従来の技術を用いた場合には、たとえ、送信装置におけるアンテナの指向性が通信対象の受信装置へ向いたとしても、送信装置と当該受信装置との間で、通信が正常に成立するとは限らない。
【００１０】
したがって、従来の技術を用いた通信装置（以下「従来の通信装置」という。）では、通信の安定化は望むべくもない。
【００１１】
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、アンテナの指向性を利用した通信における通信の安定化を図ることが可能な、新規かつ改良された通信装置、通信方法、および通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、第１周波数の搬送波を用いて外部装置と無線通信を行う第１通信部と、複数のアンテナを有し、上記第１周波数の搬送波よりも指向性が強く伝搬損失が大きい第２周波数の搬送波を用いて外部装置と無線通信を行う第２通信部と、上記第１通信部が受信した信号を処理し、上記第１通信部に信号を送信させる第１通信処理部と、上記第２通信部が受信した信号を処理し、上記第２通信部に信号を送信させる第２通信処理部とを備え、上記第２通信処理部は、上記第２通信部が有する複数のアンテナ間におけるループバック伝達関数に基づいて上記第２通信部が有する複数のアンテナそれぞれの調整係数を導出し、上記調整係数に基づいて上記複数のアンテナそれぞれから送信される信号を調整する調整部と、上記第１通信部が受信した第１の送信要求と、上記第２通信部が受信した第２の送信要求に基づいて、送信する信号のビーム状の指向性を規定する送信ビームパターンを導出し、導出された送信ビームパターンを、送信する信号に適用するための候補となる送信ビームパターン候補として設定する送信ビームパターン候補設定部と、上記第１通信処理部から伝達される、外部装置が送信を要求するビームパターンを規定する第１要求ビームパターン識別情報に基づいて、設定されたいずれかの上記送信ビームパターン候補を、送信する信号に適用するビームパターン適用部とを備える通信装置が提供される。
【００１３】
かかる構成により、アンテナの指向性を利用した通信における通信の安定化を図ることができる。
【００１４】
また、上記送信ビームパターン候補設定部は、上記第１通信処理部から伝達される、上記第１の送信要求に含まれる所定のパケットの位置を示すパケット位置情報に基づいて、上記第２の送信要求の開始位置を特定する同期部と、上記同期部において特定された上記第２の送信要求に基づいて伝達関数を導出する伝達関数導出部と、上記伝達関数導出部において導出された上記伝達関数に基づいて上記送信ビームパターンを導出し、導出された送信ビームパターンを上記送信ビームパターン候補として記憶する送信ビームパターン候補記憶部とを備えてもよい。
【００１５】
また、上記第２通信部は、１つのパケット内において複数の送信ビームパターンが設定された第２の送信要求を受信し、上記第２通信処理部は、上記同期部において特定された上記第２の送信要求に基づいて、設定された送信ビームパターンごとに受信強度を導出する受信強度導出部と、上記受信強度導出部の導出結果に基づいて、上記第２の送信要求に設定された複数の送信ビームパターンの中から、上記第２の送信要求を送信した外部装置へ送信を要求するビームパターンを決定する要求ビームパターン決定部と、上記要求ビームパターン決定部が決定したビームパターンを示す第２要求ビームパターン識別情報を、上記第１通信処理部を介して上記第２の送信要求を送信した外部装置へと送信させる処理部とをさらに備えてもよい。
【００１６】
また、上記第２要求ビームパターン識別情報は、上記要求ビームパターン決定部が決定したビームパターンを示す番号であってもよい。
【００１７】
また、上記第２通信処理部は、上記送信ビームパターン候補記憶部に記憶された１または２以上の送信ビームパターン候補が１つのパケット内に設定された第３の送信要求を、第２通信部に送信させる処理部をさらに備えてもよい。
【００１８】
また、上記調整部は、上記ループバック伝達関数を導出するための基準となる調整基準信号を生成する調整基準信号生成部と、上記第２通信部が有する複数のアンテナのうちの一のアンテナから送信される調整基準信号が他のアンテナで受信される受信結果に基づいて、アンテナごとの上記ループバック伝達関数を導出する伝達関数導出部と、上記伝達関数導出部が導出したループバック伝達関数に基づいて上記調整係数を導出する調整係数導出部と、送信する信号と、上記調整係数とを乗算する乗算部とを備えてもよい。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、送信装置が、第１周波数の搬送波を用いた第１の送信要求の送信と、上記第１周波数の搬送波よりも指向性が強く伝搬損失が大きい第２周波数の搬送波を用いた、送信する信号のビーム状の指向性を規定する送信ビームパターンが１つのパケット内に複数設定された第２の送信要求の送信とを同期して行うステップと、受信装置が、上記第１の送信要求に含まれる所定のパケットの位置に基づいて、上記第２の送信要求の開始位置を特定するステップと、上記受信装置が、上記第２の送信要求に設定された複数の送信ビームパターンの中から、上記送信装置へ送信を要求するビームパターンを決定するステップと、上記受信装置が、上記要求するビームパターンを決定するステップにおいて決定されたビームパターンを示す要求ビームパターン識別情報を送信するステップと、上記送信装置が、上記要求ビームパターン識別情報に基づいて、上記第２周波数の搬送波を用いたデータの送信に用いるビームパターンを決定するステップと、上記送信装置が、上記送信に用いるビームパターンを決定するステップにおいて決定されたビームパターンが適用された第２周波数の搬送波を用いてデータを送信するステップとを有する通信方法が提供される。
【００２０】
かかる方法を用いることにより、アンテナの指向性を利用した通信における通信の安定化を図ることができる。
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、信号の送信と、外部装置から送信された信号の受信とをそれぞれ行うことが可能な複数の通信装置を有し、上記通信装置それぞれは、第１周波数の搬送波を用いて外部装置と無線通信を行う第１通信部と、複数のアンテナを有し、上記第１周波数の搬送波よりも指向性が強く伝搬損失が大きい第２周波数の搬送波を用いて外部装置と無線通信を行う第２通信部と、上記第１通信部が受信した信号を処理し、上記第１通信部に信号を送信させる第１通信処理部と、上記第２通信部が受信した信号を処理し、上記第２通信部に信号を送信させる第２通信処理部とを備え、上記第２通信処理部は、上記第２通信部が有する複数のアンテナ間におけるループバック伝達関数に基づいて上記第２通信部が有する複数のアンテナそれぞれの調整係数を導出し、上記調整係数に基づいて上記複数のアンテナそれぞれから送信される信号を調整する調整部と、上記第１通信部が受信した第１の送信要求と、上記第２通信部が受信した第２の送信要求に基づいて、送信する信号のビーム状の指向性を規定する送信ビームパターンを導出し、導出された送信ビームパターンを、送信する信号に適用するための候補となる送信ビームパターン候補として設定する送信ビームパターン候補設定部と、上記第１通信処理部から伝達される、外部装置が送信を要求するビームパターンを規定する第１要求ビームパターン識別情報に基づいて、設定されたいずれかの上記送信ビームパターン候補を、送信する信号に適用するビームパターン適用部とを備える通信システムが提供される。
【００２２】
かかる構成により、アンテナの指向性を利用した通信における通信の安定化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、アンテナの指向性を利用した通信における通信の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの一例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る通信装置におけるキャリブレーションに係る処理を説明するための流れ図である。
【図３】本発明の実施形態における送信ビームパターン取得処理に係る第１送信要求と第２送信要求との一例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る送信ビームパターンの取得処理の一例を示す流れ図である。
【図５】本発明の実施形態における通信処理に係る第１送信要求と第２送信要求との一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る通信処理の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る通信装置における要求ビームパターン決定処理の一例を示す流れ図である。
【図８】本発明の実施形態に係る通信システムにおける通信の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係る通信装置の構成の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る第２通信処理部の構成の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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、本明細書および図面において、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。
【００２６】
また、以下では、下記に示す順序で説明を行う。
１．本発明の実施形態に係るアプローチ
２．本発明の実施形態に係る通信装置
【００２７】
（本発明の実施形態に係るアプローチ）
本発明の実施形態に係る通信装置の構成について説明する前に、本発明の実施形態に係る通信安定化アプローチについて説明する。
【００２８】
［前提］
図１は、本発明の実施形態に係る通信システム１０００の一例を示す説明図である。ここで、図１は、通信システム１０００が、通信装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、…を有し、通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂ、通信装置１００Ａと通信装置１００Ｃとがそれぞれ通信を行う例を示している。また、図１では、通信装置１００Ａ、１００Ｂがノート型ＰＣであり、通信装置１００Ｃがテレビ受像機である例を示しているが、本発明の実施形態に係る通信装置は、ノート型ＰＣやテレビ受像機に限られない。以下では、本発明の実施形態に係る通信装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、…を総称して「通信装置１００」とよぶ場合がある。
【００２９】
通信装置１００は、第１周波数の搬送波ｆ１と、第１周波数の搬送波ｆ１よりも指向性が強く伝搬損失が大きい第２周波数の搬送波ｆ２との２つの搬送波を用いて外部装置と通信を行う。ここで、本発明の実施形態に係る第１の周波数の搬送波としては、例えば、無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）など、データ通信に広く使用されている周波数が５ＧＨｚ帯の搬送波が挙げられるが、上記に限られない。また、本発明の実施形態に係る第２周波数の搬送波としては、例えば、ミリ波（あるいは、準ミリ波）が挙げられるが、上記に限られない。
【００３０】
以下では、通信装置１００が、第１周波数の搬送波ｆ１として５ＧＨｚの搬送波を用い、第２周波数の搬送波ｆ２として６０ＧＨｚの搬送波を用いる場合を例に挙げて説明する。つまり、以下では、第２周波数の搬送波ｆ２を用いた通信が、第１周波数の搬送波ｆ１を用いた通信よりもより高速な通信である場合を例に挙げる。なお、以下に示す本発明の実施形態に係る通信安定化アプローチは、例えば、第２周波数の搬送波ｆ２を用いた通信が、第１周波数の搬送波ｆ１を用いた通信よりもより高速な通信ではない場合であっても適用することができる。
【００３１】
［通信安定化アプローチの概要］
通信装置１００が通信に用いる６０ＧＨｚの搬送波ｆ２（第２周波数の搬送波）は、５ＧＨｚの搬送波ｆ１（第１周波数の搬送波）よりも指向性が強く伝搬損失が大きい。よって、第２周波数の搬送波ｆ２を通信に用いる場合には、第１周波数の搬送波ｆ１を通信に用いる場合よりもより高速な通信が実現可能であるというメリットがあるが、第１周波数の搬送波ｆ１を用いた通信よりも通信距離が短くなるというデメリットも存在する。
【００３２】
そこで、通信装置１００は、アンテナの指向性を利用して第２周波数の搬送波ｆ２の送信を行う。アンテナの指向性を利用して第２周波数の搬送波ｆ２の送信を行うことによって、特定の方向に第２周波数の搬送波ｆ２を送信することができるので、通信装置１００は、第２周波数の搬送波ｆ２を用いた通信の通信距離をより伸ばすことができる。
【００３３】
ここで、本発明の実施形態に係る通信装置１００は、例えば、複数のアンテナを備え、ビーム状の指向性を作り出すことによって、第２周波数の搬送波ｆ２を用いた通信の通信距離の延長を図る。上記は、例えば、第２周波数の搬送波ｆ２の周波数が６０ＧＨｚの場合、直進性が強いという特性により、反射波よりを用いるよりも直接波を用いる方が通信の安定化において効果的であるからである。以下では、本発明の実施形態に係るビーム状の指向性パターンを、「ビームパターン」とよぶ。
【００３４】
複数のアンテナを利用した指向性の作成の方法としては、例えば、一様分布で重みを決定する方法や、Tayler分布で重みを決定する方法など、アレイアンテナでビームを作成する方法が挙げられるが、上記に限られない。
【００３５】
アンテナの指向性を利用して第２周波数の搬送波ｆ２の送信を行う場合には、上述した従来の技術に係る問題（通信の成立に時間を要する問題／所望する指向性の実現に係る問題）が生じる恐れがある。そこで、本発明の実施形態に係る通信装置１００は、例えば、以下の（１）の処理〜（３）の処理によって、アンテナの指向性を利用した通信における通信の安定化を図る。
【００３６】
（１）第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナのキャリブレーション
上述したように、通信装置が複数のアンテナを備える場合、各アンテナにそれぞれ対応する送受信に係る回路（アナログ回路）には、例えば、製造や温度変化などに起因する特性のばらつきが生じうる。そして、上記ばらつきが存在する状態では通信装置が所望するアンテナの指向性を実現することは困難であり、また通信の安定化を図る上で当該状態は、望ましい状態ではない。そこで、通信装置１００は、上記ばらつきをそろえるために、第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナのキャリブレーションを行う。
【００３７】
ここで、上記アンテナにそれぞれ対応する送受信に係る回路におけるばらつきは、例えば、各回路における伝達関数のばらつきとして観測することが可能である。よって、本発明の実施形態に係る通信装置１００では、各アンテナに対応する回路の伝達関数の一致を図ることによって、キャリブレーションを実現する。
【００３８】
以下、本発明の実施形態に係るキャリブレーションについて説明する。なお、以下では、通信装置１００が、説明の簡単化のために、第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナとして３本のアンテナを備える場合を例に挙げて説明するが、本発明の実施形態に係るアンテナの数が３本に限られないことは、言うまでもない。また、以下では、各アンテナを「ブランチ」とよぶ場合もある。
【００３９】
〔１−１〕本発明の実施形態に係るキャリブレーションの概要〕
〔Ａ〕第１の方法
通信装置１００がアンテナ０、アンテナ１、およびアンテナ２の３本のアンテナ（搬送波ｆ２の送受信に係るアンテナ）を備える場合、各アンテナにおける送信に係る伝達関数Ｔｘ（ｉ）、受信に係る伝達関数Ｒｘ（ｉ）は、それぞれ下記のように表される。ここで、ｉは、各アンテナに付された番号を示す。
・送信に係る伝達関数：Ｔｘ（０）、Ｔｘ（１）、Ｔｘ（２）
・受信に係る伝達関数：Ｒｘ（０）、Ｒｘ（１）、Ｒｘ（２）
【００４０】
上記の場合において所望のビームパターンを実現するためには、例えば数式１を満たす送信調整係数（Ｋ_Ｔ（０）、Ｋ_Ｔ（１）、Ｋ_Ｔ（２））と、数式２を満たす受信調整係数（Ｋ_Ｒ（０）、Ｋ_Ｒ（１）、Ｋ_Ｒ（２））とを得る必要がある。
【００４１】
Ｔｘ（０）・Ｋ_Ｔ（０）＝Ｔｘ（１）・Ｋ_Ｔ（１）＝Ｔｘ（２）・Ｋ_Ｔ（２）
・・・（数式１）
【００４２】
Ｒｘ（０）・Ｋ_Ｒ（０）＝Ｒｘ（１）・Ｋ_Ｒ（１）＝Ｒｘ（２）・Ｋ_Ｒ（２）
・・・（数式２）
【００４３】
数式１、数式２を満たす各調整係数（キャリブレーション係数）は、例えば、ある位置（例えば、通信装置１００から十分に遠方の位置）に基準調整信号を送信する調整装置を設置し、当該調整装置が基準調整信号の送信、受信を行うことによって取得することができる。また、通信装置１００が、送信する信号、受信した信号に対する重み付け係数として、上記のように取得された各調整係数を用いることによって、キャリブレーションを実現することができる。よって、第１の方法に係るキャリブレーションを用いることによって、通信装置１００は、送信および受信において予め設計された通りの指向性パターンを得ることが可能となるので、所望のビームパターンを実現することができる。ここで、第１の方法に係るキャリブレーションは、パーフェクトキャリブレーションとよばれる場合がある。
【００４４】
〔Ｂ〕第２の方法
上記第１の方法を用いることによって、通信システム１０００を構成する各通信装置１００は、第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナのキャリブレーションを行うことができる。しかしながら、第１の方法を用いる場合には、例えば調整装置を設置しなければならないなど、通信システム１０００上に制約が設けられるというデメリットもある。そこで、次に、本発明の実施形態に係るキャリブレーションの第２の方法について説明する。
【００４５】
第２の方法を用いる通信装置１００では、例えば数式３を満たす調整係数Ｋ（ｉ）を取得し、例えば、送信する信号に対してデジタル信号処理にて調整係数Ｋ（ｉ）を乗算することによって、キャリブレーションを実現する。上記のように、例えば、取得した調整係数Ｋ（ｉ）を用いた信号処理を行うことによって、通信装置１００は、各アンテナに対応する回路（アナログ回路）の伝達関数を補償することができる。つまり、第２の方法に係るキャリブレーションは、送信に係る伝達関数Ｔｘ（ｉ）と受信に係る伝達関数Ｒｘ（ｉ）との比が、ブランチを変化させても一定となるような調整係数Ｋ（ｉ）を取得することによって実現される。ここで、第２の方法に係るキャリブレーションは、部分キャリブレーションとよばれる場合がある。
【００４６】
｛Ｔｘ（０）／Ｒｘ（０）｝・Ｋ（０）＝｛Ｔｘ（１）／Ｒｘ（１）｝・Ｋ（１）＝｛Ｔｘ（２）／Ｒｘ（２）｝・Ｋ（２）
・・・（数式３）
【００４７】
第２の方法に係るキャリブレーション（部分キャリブレーション）を用いることによって、通信装置１００は、送信に係る指向性パターンと受信に係る指向性パターンを一致させることが可能となる。よって、第２の方法を用いる場合、通信装置１００は、例えば、受信した信号から作成した指向性パターンを送信する信号に適用することによって、送信においても受信と同じ指向性を実現することができる。つまり、第２の方法に係るキャリブレーション（部分キャリブレーション）を用いる通信装置１００は、送信の指向性パターンと受信の指向性パターンとを同一とすることができる。したがって、通信装置１００は、第２の方法に係るキャリブレーションを用いることによって、所望のビームパターンを実現することができる。
【００４８】
ここで、第２の方法に係るキャリブレーション（部分キャリブレーション）は、第１の方法に係るキャリブレーション（パーフェクトキャリブレーション）よりも、実現のための難易度が低く、また、第１の方法のような通信システム１０００上の制約もない。
【００４９】
上記のように、本発明の実施形態に係る通信装置１００は、例えば、上記第１の方法、第２の方法によって、第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナのキャリブレーションを実現することができる。
【００５０】
なお、上述したように、第２の方法に係るキャリブレーションは、第１の方法に係るキャリブレーションよりも実現のための難易度が低く、また、第１の方法のような通信システム１０００上の制約もない。そこで、以下では、本発明の実施形態に係る通信装置１００が、第２の方法に係るキャリブレーションを行うものとして説明する。
【００５１】
〔１−２〕キャリブレーションに係る処理
本発明の実施形態に係る通信装置１００におけるキャリブレーションに係る処理として、通信装置１００が備える第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナそれぞれに対応する調整係数の導出処理について、より具体的に説明する。
【００５２】
図２は、本発明の実施形態に係る通信装置１００におけるキャリブレーションに係る処理を説明するための流れ図である。ここで、図２は、通信装置１００が、第２の方法に係るキャリブレーション（部分キャリブレーション）を行う場合における調整係数の導出処理の一例を示している。また、図２では、説明の簡単化のために、通信装置１００が、搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナとして、アンテナ０、アンテナ１、アンテナ２という３本のアンテナを備える場合の処理を示している。
【００５３】
通信装置１００は、アンテナ０から調整基準信号を送信する（Ｓ１００）。ここで、本発明の実施形態に係る調整基準信号とは、複数のアンテナ間におけるループバック伝達関数を導出するための基準となる信号である。
【００５４】
通信装置１００は、ステップＳ１００の処理の結果、アンテナ１、アンテナ２それぞれにおいて受信された調整基準信号（折り返し信号）に基づいて、ループバック伝達関数ｄ（０，１）、ｄ（０，２）を取得する（Ｓ１０２）。通信装置１００は、一のアンテナから出力された調整基準信号が他のアンテナで受信された受信結果（すなわち、折り返し信号）を、ループバック伝達関数とすることができるが、上記に限られない。
【００５５】
ここで、ステップＳ１０２において取得されたループバック伝達関数ｄ（０，１）、ｄ（０，２）は、それぞれ数式４、数式５で表される。
【００５６】
ｄ（０，１)＝Ｔｘ（０）・Ｒｘ（１）
・・・（数式４）
【００５７】
ｄ（０，２）＝Ｔｘ（０）・Ｒｘ（２）
・・・（数式５）
【００５８】
ステップＳ１０２においてループバック伝達関数ｄ（０，１）、ｄ（０，２）が取得されると、通信装置１００は、アンテナ１から調整基準信号を送信する（Ｓ１０４）。
【００５９】
通信装置１００は、ステップＳ１０４の処理の結果、アンテナ０において受信された調整基準信号（折り返し信号）に基づいて、ループバック伝達関数ｄ（１，０）を取得する（Ｓ１０６）。ここで、ステップＳ１０６において取得されたループバック伝達関数ｄ（１，０）は、数式６で表される。
【００６０】
ｄ（１，０）＝Ｔｘ（１）・Ｒｘ（０）
・・・（数式６）
【００６１】
ステップＳ１０６においてループバック伝達関数ｄ（１，０）が取得されると、通信装置１００は、アンテナ２から調整基準信号を送信する（Ｓ１０８）。
【００６２】
通信装置１００は、ステップＳ１０８の処理の結果、アンテナ０において受信された調整基準信号（折り返し信号）に基づいて、ループバック伝達関数ｄ（２，０）を取得する（Ｓ１１０）。ここで、ステップＳ１１０において取得されたループバック伝達関数ｄ（２，０）は、数式７で表される。
【００６３】
ｄ（２，０）＝Ｔｘ（２）・Ｒｘ（０）
・・・（数式７）
【００６４】
ステップＳ１０２、Ｓ１０６、Ｓ１１０においてループバック伝達関数ｄ（０，１）、ｄ（０，２）、ｄ（１，０）、ｄ（２，０）が取得されると、通信装置１００は、各アンテナに対応する調整係数Ｋ（０）、Ｋ（１）、Ｋ（２）をそれぞれ導出する（Ｓ１１２）。通信装置１００は、アンテナ０を基準とした場合（例えば、Ｋ（０）＝１とした場合）には、例えば、数式８、数式９によって、調整係数Ｋ（１）、Ｋ（２）をそれぞれ導出することができる。なお、本発明の実施形態に係る通信装置１００が、アンテナ０を基準として調整係数を導出することに限られず、また、基準となるアンテナ０の調整係数Ｋ（０）が、Ｋ（０）＝１に設定されることに限られないことは、言うまでもない。
【００６５】
Ｋ(１)＝ｄ（０，１）／ｄ（１，０）＝｛Ｒｘ（１）／Ｔｘ（１）｝・｛Ｔｘ（０）／Ｒｘ（０）｝
・・・（数式８）
【００６６】
Ｋ（２）＝ｄ（０，２）／ｄ（２，０）＝｛Ｒｘ（２）／Ｔｘ（２）｝・｛Ｔｘ（０）／Ｒｘ（０）｝
・・・（数式９）
【００６７】
ここで、数式３、数式８、数式９、およびＫ（０）＝１より、アンテナ０のキャリブレーション結果は数式１０、アンテナ１のキャリブレーション結果は数式１１、そしてアンテナ２のキャリブレーション結果は数式１２でそれぞれ表される。
【００６８】
｛Ｔｘ（０）／Ｒｘ（０）｝・Ｋ（０）＝Ｔｘ（０）／Ｒｘ（０）
・・・（数式１０）
【００６９】
｛Ｔｘ（１）／Ｒｘ（１）｝・Ｋ（１）＝Ｔｘ（０）／Ｒｘ（０）
・・・（数式１１）
【００７０】
｛Ｔｘ（２）／Ｒｘ（２）｝・Ｋ（２）＝Ｔｘ（０）／Ｒｘ（０）
・・・（数式１２）
【００７１】
したがって、通信装置１００は、例えば図２に示す処理を行うことによって、搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナそれぞれに対応する調整係数を導出することができる。また、通信装置１００は、例えば、送信する信号を図２の処理に処理導出した調整係数で補償することによって、第２の方法に係るキャリブレーション（部分キャリブレーション）を実現することができる。
【００７２】
（２）送信ビームパターンの取得処理
上記（１）の処理を行うことによって、通信装置１００は、所望のビームパターンを実現することが可能となる。一方、通信システム１０００において送信側の通信装置１００（以下、「送信装置」とよぶ場合がある。）が、ビームパターンが適用された信号を送信したとしても、受信側の通信装置１００（以下、「受信装置」とよぶ場合がある。）において正常に受信されるとは限らない。
【００７３】
そこで、本発明の実施形態に係る通信装置１００では、送信する信号に適用するためのビームパターン（以下、「送信ビームパターン」という。）の候補となる送信ビームパターン候補を記憶する。そして、通信装置１００が送信装置としての役目を果たす場合には、受信装置との通信結果に基づいて、記憶しているいずれかの送信ビームパターン候補を送信する信号（例えば、送信するデータに対応する信号）に選択的に適用する。
【００７４】
以下、本発明の実施形態に係る通信装置１００における送信ビームパターン候補を記憶するための送信ビームパターン取得処理について説明する。なお、通信装置１００における送信ビームパターンの適用に係る処理については、後述する（３）において説明する。
【００７５】
〔２−１〕送信ビームパターン取得処理の概要
通信装置１００は、通信システム１０００を構成する他の通信装置１００から６０ＧＨｚの搬送波ｆ２（第２周波数の搬送波）により送信された送信ビームパターン取得のための信号の受信結果に基づいて、送信ビームパターン候補を導出し記憶する。
【００７６】
ここで、例えば、他の通信装置１００（送信装置に対応）が６０ＧＨｚの搬送波ｆ２により信号を送信する場合、通信装置１００（受信装置に対応）において受信される信号が小さいためにパケット同期を行えない場合がある。上記の場合、通信装置１００（受信装置に対応）は、他の通信装置１００（送信装置に対応）が送信ビームパターン取得のための信号をいつ送信したのかを特定できないことが起こりうる。よって、上記の場合には、通信装置１００（受信装置に対応）が、６０ＧＨｚの搬送波ｆ２により送信された信号の受信結果に基づいて送信ビームパターン候補の導出を行えない恐れがある。
【００７７】
そこで、通信システム１０００では、送信装置が、５ＧＨｚの搬送波ｆ１（第１周波数の搬送波）による信号と、６０ＧＨｚの搬送波ｆ２（第２周波数の搬送波）による信号との双方を同期して送信する。ここで、上記同期した送信とは、例えば、５ＧＨｚの搬送波ｆ１による信号の所定のパケット開始位置と、６０ＧＨｚの搬送波ｆ２による信号の所定のパケットの開始位置とを一致させて送信することをいう。
【００７８】
受信装置は、５ＧＨｚの搬送波ｆ１による信号に含まれる所定のパケットの位置（より具体的には、後述するパケット位置情報）に基づいて、６０ＧＨｚの搬送波ｆ２による信号の開始位置を特定する。そして、受信装置は、特定された６０ＧＨｚの搬送波ｆ２による信号に基づいて、送信ビームパターン候補を導出する。
【００７９】
ここで、送信ビームパターン取得処理において送信装置が送信する５ＧＨｚの搬送波ｆ１による信号としては、例えば、５ＧＨｚのＲＴＳ（Request  to  Send）パケット（以下、「第１送信要求」とよぶ場合がある。）が挙げられるが、上記に限られない。また、送信ビームパターン取得処理において送信装置が送信する６０ＧＨｚの搬送波ｆ２による信号としては、例えば、６０ＧＨｚのＲＴＳパケット（以下、「第２送信要求」とよぶ場合がある。）が挙げられるが、上記に限られない。以下では、通信装置１００（受信装置に対応）が、他の通信装置１００（送信装置に対応）から送信された第１送信要求および第２送信要求に基づいて、送信ビームパターン取得処理を行うものとして説明する。
【００８０】
図３は、本発明の実施形態における送信ビームパターン取得処理に係る第１送信要求と第２送信要求との一例を示す説明図である。
【００８１】
図３に示すように、送信装置は、５ＧＨｚのＲＴＳパケットのＤＡＴＡ部分の開始位置と、無指向性の６０ＧＨｚのＲＴＳパケットのＢｅａｍＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄの開始位置とを一致させて、各ＲＴＳパケットを送信する。したがって、受信装置は、５ＧＨｚのＲＴＳパケット（第１の送信要求）の受信結果に基づいて、６０ＧＨｚのＲＴＳパケット（第２の送信要求）の開始位置を特定することができる。なお、図３では、５ＧＨｚのＲＴＳパケットのＤＡＴＡ部分の終了位置と、６０ＧＨｚのＲＴＳパケットのＢｅａｍＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄの開始位置とが一致している例を示しているが、上記に限られない。
【００８２】
〔２−２〕送信ビームパターンの取得処理
次に、本発明の実施形態に係る送信ビームパターンの取得処理について、より具体的に説明する。以下では、通信システム１０００を構成する一の通信装置１００における送信ビームパターン取得処理の一例について説明する。なお、通信システム１０００を構成する他の通信装置１００についても、上記一の通信装置１００と同様の処理を行うことによって、送信ビームパターン候補の導出、記憶を行うことができるので、説明を省略する。
【００８３】
図４は、本発明の実施形態に係る送信ビームパターンの取得処理の一例を示す流れ図である。
【００８４】
通信装置１００は、第１の送信要求が受信されたか否かを判定する（Ｓ２００）。ここで、通信装置１００は、例えば、図３に示す５ＧＨｚのＲＴＳパケットのＬ−ＳＴＦ部分やＬ−ＬＴＦ部分が検出されたか否かに基づいて、ステップＳ２００の判定を行う。
【００８５】
ステップＳ２００において第１の送信要求が受信されたと判定されない場合には、通信装置１００は、受信されたと判定されるまで、処理を進めない。
【００８６】
また、ステップＳ２００において第１の送信要求が受信されたと判定された場合には、通信装置１００は、第１の送信要求に基づいて、第２の送信要求の開始位置を特定する（Ｓ２０２；同期処理）。ここで、通信装置１００は、例えば、図３に示す５ＧＨｚのＲＴＳパケットのＤＡＴＡ部分の開始位置に基づいて、第２の送信要求の開始位置（ＢｅａｍＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄの開始位置）を特定する。
【００８７】
通信装置１００は、ステップＳ２０２において特定された第２送信要求に基づいて、第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る各アンテナの伝達関数Ｄ（ｉ）を導出する（Ｓ２０４）。ここで、伝達関数Ｄ（ｉ）は、例えば、送信装置（他の通信装置１００）が既知の信号を送信し、受信装置（通信装置１００）が、各アンテナで受信した信号を当該既知の信号で除算することによって取得されるが、上記に限らない。
【００８８】
ステップＳ２０４において第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る各アンテナの伝達関数Ｄ（ｉ）が導出されると、通信装置１００は、導出された伝達関数Ｄ（ｉ）に基づいて、送信ビームパターン候補を導出する（Ｓ２０６）。
【００８９】
＜送信ビームパターン候補の導出方法の一例＞
通信装置１００がアンテナ０、アンテナ１、およびアンテナ２の３本のアンテナ（搬送波ｆ２の送受信に係るアンテナ）を備える場合、伝達関数Ｄは数式１３で表される。ここで、数式１３に示す“Ｔ”は、転置を表している。
【００９０】
Ｄ＝［Ｄ（０），Ｄ（１），Ｄ（２）]Ｔ
・・・（数式１３）
【００９１】
通信装置１００は、数式１４に示すように、数式１３に示す伝達関数Ｄの共役をとることによって、送信ビームパターン候補を導出する。ここで、本発明の実施形態に係る通信装置１００が伝達関数Ｄの共役を送信ビームパターン候補とするのは、伝達関数の共役をとったものを最大比合成の受信用重みとして用いることが可能であるからである。また、数式１４に示す“＊”は、共役を表している。
【００９２】
送信ビームパターン候補＝［Ｄ（０）＊，Ｄ（１）＊，Ｄ（２）＊］Ｔ
・・・（数式１４）
【００９３】
通信装置１００は、例えば、数式１３、数式１４の演算を行うことによって、導出された第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る各アンテナの伝達関数Ｄ（ｉ）に基づいて、送信ビームパターン候補を導出することができる。なお、本発明の実施形態に係る送信ビームパターン候補を導出方法が、上記に限られないことは、言うまでもない。
【００９４】
ステップＳ２０６において送信ビームパターン候補が導出されると、通信装置１００が、導出された送信ビームパターン候補を記憶する（Ｓ２０８）。ここで、通信装置１００は、導出された送信ビームパターン候補を、送信ビームパターン候補を識別するための識別番号（例えば、インデックス番号）と対応付けて記憶するが、上記に限られない。
【００９５】
通信装置１００は、例えば図４に示す処理を行うことによって、通信システム１０００を構成する他の通信装置１００との通信に係る送信ビームパターン候補を取得することができる。
【００９６】
また、通信装置１００は、図４に示す処理を、例えば、通信システム１０００を構成する他の通信装置１００それぞれとの間で、異なる時間に複数回行うことによって、他の通信装置１００それぞれに対応する送信ビームパターン候補を複数記憶することができる。
【００９７】
ここで、上記のように通信装置１００において記憶された複数の送信ビームパターン候補には、例えば、人などの障害物が通信路を遮っているときの送信ビームパターンや、障害物が通信路を遮っていないときの送信ビームパターンが含まれることとなる。したがって、通信装置１００は、例えば、図４に示す処理を異なる時間に複数回行うことによって、様々な状況における通信に適した送信ビームパターンの候補を取得する（記憶する）ことができる。
【００９８】
（３）通信処理
〔３−１〕通信処理の概要
通信システム１０００を構成する各通信装置１００では、各通信装置１００が上記（２）の処理を行うことによって、送信ビームパターン候補を記憶する。そして、通信システム１０００では、送信装置が、通信対象の受信装置との間の通信結果に基づいて、記憶しているいずれかの送信ビームパターン候補を第２周波数の搬送波ｆ２にて送信する信号に選択的に適用し、当該信号を受信装置へ送信する。
【００９９】
より具体的には、送信装置は、例えば、複数の送信ビームパターンが１つのパケット内に設定された信号を、６０ＧＨｚの搬送波ｆ２（第２周波数の搬送波）にて送信する。このとき送信装置は、上記（２）の処理と同様に、５ＧＨｚの搬送波ｆ１（第１周波数の搬送波）による信号と、６０ＧＨｚの搬送波ｆ２による信号との双方を同期して送信する。
【０１００】
ここで、通信処理において送信装置が送信する５ＧＨｚの搬送波ｆ１による信号としては、例えば、５ＧＨｚのＲＴＳパケット（第１送信要求）が挙げられるが、上記に限られない。また、通信処理において送信装置が送信する６０ＧＨｚの搬送波ｆ２による信号としては、例えば、６０ＧＨｚのＲＴＳパケット（第２送信要求）が挙げられるが、上記に限られない。以下では、送信装置が、第１送信要求および第２送信要求を同期して送信する場合を例に挙げて説明する。
【０１０１】
図５は、本発明の実施形態における通信処理に係る第１送信要求と第２送信要求との一例を示す説明図である。
【０１０２】
図５に示すように、送信装置は、５ＧＨｚのＲＴＳパケットのＤＡＴＡ部分の開始位置と、６０ＧＨｚのＲＴＳパケットのＢｅａｍＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄの開始位置とを一致させて、各ＲＴＳパケットを送信する。したがって、受信装置は、５ＧＨｚのＲＴＳパケット（第１の送信要求）の受信結果に基づいて、６０ＧＨｚのＲＴＳパケット（第２の送信要求）の開始位置を特定することができる。なお、図５では、５ＧＨｚのＲＴＳパケットのＤＡＴＡ部分の終了位置と、６０ＧＨｚのＲＴＳパケットのＢｅａｍＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄの開始位置とが一致している例を示しているが、上記に限られない。
【０１０３】
また、送信装置は、６０ＧＨｚのＲＴＳパケットのＢｅａｍＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄ内に、複数の送信ビームパターンを設定して、当該６０ＧＨｚのＲＴＳパケットを送信する。ここで、図５では、送信装置が、６０ＧＨｚのＲＴＳパケットのＢｅａｍＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄ内に、１０種類の送信ビームパターンを設定した例を示しているが、上記に限られない。
【０１０４】
受信装置は、上記（２）の処理（送信ビームパターンの取得処理）と同様に、５ＧＨｚの搬送波ｆ１による信号に含まれる所定のパケットの位置に基づいて、６０ＧＨｚの搬送波ｆ２による信号の開始位置を特定する。そして、受信装置は、特定された６０ＧＨｚの搬送波ｆ２による信号に基づいて、６０ＧＨｚのＲＴＳパケットに設定された複数の送信ビームパターンの中から、送信装置に送信を要求するビームパターン（以下、「要求ビームパターン」という。）を決定する。
【０１０５】
ここで、受信装置は、例えば、６０ＧＨｚのＲＴＳパケットに設定された複数の送信ビームパターンのうち、最も受信電力が大きい送信ビームパターンを要求ビームパターンとして決定するが、上記に限られない。
【０１０６】
要求ビームパターンが決定されると、受信装置は、例えば５ＧＨｚの搬送波ｆ１による信号により、決定した要求ビームパターンを送信装置へと送信する。ここで、通信処理において受信装置が送信する５ＧＨｚの搬送波ｆ１による信号としては、例えば、５ＧＨｚのＣＴＳ（Clear  to  Send）パケット（受信準備完了通知）が挙げられるが、上記に限られない。
【０１０７】
また、受信装置は、要求ビームパターンそのものを５ＧＨｚのＣＴＳパケットにて送信することができるが、上記に限らない。例えば、受信装置は、要求ビームパターンを示す識別番号など、要求ビームパターンを示す情報（以下、「要求ビームパターン識別情報」という。）を５ＧＨｚのＣＴＳパケットにて送信することもできる。要求ビームパターン識別情報が受信装置から送信されることによって、通信システム１０００は、要求ビームパターンの送信に係るデータ量を低減し、スループットの低下を防止することができる。以下では、通信システム１０００を構成する通信装置１００それぞれが、受信装置としての役目を果たす場合において、要求ビームパターン識別情報を送信するものとして説明する。
【０１０８】
要求ビームパターン識別情報を受信した送信装置は、受信した要求ビームパターン識別情報に基づいて、記憶している送信ビームパターン候補の中から１つの送信ビームパターン候補を選択し、送信ビームパターンとして決定する。そして、送信装置は、第２周波数の搬送波ｆ２にて送信する信号に決定した送信ビームパターンを適用し、当該信号を受信装置へ送信する。
【０１０９】
よって、送信装置は、受信装置が送信を要求する送信ビームパターンを適用して、６０ＧＨｚの搬送波ｆ２（第２周波数の搬送波）にて信号を送信することができる。したがって、通信システム１０００では、送信装置の役目を果たす一の通信装置１００と、受信装置の役目を果たす他の通信装置１００との間における６０ＧＨｚの搬送波ｆ２（第２周波数の搬送波）を用いた通信が、安定的に行われる。
【０１１０】
〔３−２〕通信処理
次に、本発明の実施形態に係る通信処理について、より具体的に説明する。図６は、本発明の実施形態に係る通信処理の一例を示す説明図である。ここで、図６は、図１に示す通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂとの間における通信に係る通信処理の一例を示している。また、図６は、通信装置１００Ａが受信装置の役目を果たし、通信装置１００Ｂが送信装置の役目を果たす場合を示している。なお、本発明の実施形態に係る通信装置１００は、送信装置および受信装置双方の役目を果たすことができる。よって、通信装置１００Ａが送信装置の役目を果たし、通信装置１００Ｂが受信装置の役目を果たしてもよい。
【０１１１】
通信装置１００Ｂは、第１の送信要求および第２の送信要求を同期して送信する（Ｓ３００）。ここで、通信装置１００Ｂは、例えば図５に示すように、複数の送信ビームパターンが設定された第２の送信要求を送信する。
【０１１２】
ステップＳ３００において通信装置１００Ｂから送信された第１の送信要求および第２の送信要求を受信した通信装置１００Ａは、第１の送信要求に基づいて、第２の送信要求の開始位置を特定する（Ｓ３０２；同期処理）。ここで、通信装置１００Ａは、例えば、図４のステップＳ２００、Ｓ２０２の処理を行うことによって、同期処理を実現する。
【０１１３】
ステップＳ３０２において同期処理が行われると、通信装置１００Ａは、特定された第２の送信要求に基づいて、要求ビームパターンを決定する（Ｓ３０４；要求ビームパターン決定処理）。
【０１１４】
＜要求ビームパターン決定処理の一例＞
図７は、本発明の実施形態に係る通信装置１００における要求ビームパターン決定処理の一例を示す流れ図である。以下では、通信装置１００Ａが図７に示す要求ビームパターン決定処理を行うものとして説明するが、他の通信装置１００も同様に処理を行うことができる。
【０１１５】
通信装置１００Ａは、ｍ＝０に設定する（Ｓ４００）。ここで、ステップＳ４００の処理は、第２の送信要求に設定された送信ビームパターンの処理数の初期化に相当する。よって、ステップＳ４００において設定されるｍの値は、ｍ＝０に限られない。
【０１１６】
通信装置１００Ａは、第２の通信要求に含まれるｍ番目の送信ビームパターンにおける受信強度を導出する（Ｓ４０２）。そして、通信装置１００Ａは、導出された受信強度を送信ビームパターンごとに記録する。ここで、通信装置１００Ａは、受信された信号に基づく送信ビームパターンごとの受信電力を、受信強度として導出するが、上記に限られない。例えば、通信装置１００Ａは、受信された信号に基づく送信ビームパターンごとの受信電力の絶対値を受信強度とすることもできる。
【０１１７】
ステップＳ４０２において受信強度が導出されると、通信装置１００Ａは、第２の通信要求に含まれる全ての送信ビームパターンに対して受信強度が導出されたか否かを判定する（Ｓ４０４）。
【０１１８】
ステップＳ４０４において第２の通信要求に含まれる全ての送信ビームパターンに対して受信強度が導出されたと判定されない場合には、通信装置１００Ａは、ｍの値を“ｍ＝ｍ＋１”に更新する（Ｓ４０６）。そして、通信装置１００Ａは、ステップＳ４０２からの処理を繰り返す。
【０１１９】
また、ステップＳ４０４において第２の通信要求に含まれる全ての送信ビームパターンに対して受信強度が導出されたと判定された場合には、通信装置１００Ａは、導出された受信強度に基づいて、要求ビームパターンを決定する（Ｓ４０８）。ここで、通信装置１００Ａは、例えば、第２の通信要求に含まれる送信ビームパターンのうちで受信強度が最大の送信ビームパターンを要求ビームパターンとして決定するが、上記に限られない。
【０１２０】
通信装置１００Ａは、例えば、図７の処理を行うことによって、第２の通信要求に含まれる複数の送信ビームパターンに基づいて、要求ビームパターンを決定することができる。なお、本発明の実施形態に係る要求ビームパターン決定処理が、図７に示す処理に限られないことは、言うまでもない。
【０１２１】
再度図６を参照して、本発明の実施形態に係る通信処理について説明する。通信装置１００Ａは、ステップＳ３０４において決定された要求ビームパターンに基づいて、当該要求ビームパターンを示す要求ビームパターン識別情報を送信する（Ｓ３０６）。ここで、通信装置１００Ａは、要求ビームパターン識別情報を、例えば、第１周波数の搬送波ｆ１の信号（例えば、ＣＴＳパケット）に含めて送信する。また、本発明の実施形態に係る要求ビームパターン識別情報としては、例えば、第２の通信要求に含まれる複数の送信ビームパターンに設定された番号や、第２の通信要求に設定された送信ビームパターンの順番を表す番号などが挙げられるが、上記に限られない。
【０１２２】
ステップＳ３０６において通信装置１００Ａから送信された要求ビームパターン識別情報を受信した通信装置１００Ｂは、要求ビームパターン識別情報に基づいて送信ビームパターンを決定する（Ｓ３０８；送信ビームパターン決定処理）。ここで、通信装置１００Ｂは、例えば、第２の通信要求に含めた複数の送信ビームパターンのうち、要求ビームパターン識別情報と一致する送信ビームパターンを、データの送信に用いる送信ビームパターンとして決定する。
【０１２３】
ステップＳ３０８において送信ビームパターンが決定されると、通信装置１００Ｂは、決定された送信ビームパターンを適用して第２周波数の搬送波ｆ２にてデータ（信号）を送信する。また、送信装置１００Ｂは、第２周波数の搬送波ｆ２によるデータの送信と併せて、第１周波数の搬送波ｆ１にてデータ（信号）を送信することもできる。
【０１２４】
ステップＳ３１０において通信装置１００Ｂから送信されたデータ（信号）を受信した通信装置１００Ａは、通信装置１００Ｂに対して受信結果に応じた応答を行う（Ｓ３１２）。ここで、通信装置１００ＡがステップＳ３１２において行う応答としては、例えば、ＡＣＫ（ACKnowledgement）が挙げられるが、上記に限られない。
【０１２５】
通信システム１０００では、通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂとの間において、例えば図６に示す処理（通信処理）が行われることによって、アンテナの指向性を利用した第２周波数の搬送波ｆ２による通信により、データの送受信を実現することができる。
【０１２６】
ここで、通信装置１００Ｂ（送信装置）は、通信対象の通信装置１００Ａ（受信装置）が送信を要求する送信ビームパターンを適用して第２周波数の搬送波ｆ２によりデータ（信号）を送信する。つまり、通信装置１００Ａ（受信装置）は、自装置が送信を要求する送信ビームパターンが適用された第２周波数の搬送波ｆ２にて通信装置１００Ｂ（送信装置）から送信されたデータを受信する。よって、通信装置１００Ａ（受信装置）は、通信装置１００Ｂ（送信装置）から第２周波数の搬送波ｆ２により送信されたデータをより確実に受信することが可能となる。
【０１２７】
したがって、通信システム１０００を構成する通信装置１００それぞれは、アンテナの指向性を利用した通信において通信の安定化を図ることができる。
【０１２８】
＜通信システム１０００における通信の一例＞
次に、通信システム１０００における通信の一例として、例えば図６に示す通信処理によって通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂとの間で送受信される信号の一例を示す。図８は、本発明の実施形態に係る通信システム１０００における通信の一例を示す説明図である。ここで、図８は、通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂとの間の通信の一例を示しており、図６と同様に、通信装置１００Ｂが送信装置の役目を果たし、通信装置１００Ａが受信装置の役目を果たす場合における通信の一例を示している。また、図８では、第１周波数が５ＧＨｚであり、第２周波数が６０ＧＨｚである場合を示している。
【０１２９】
通信装置１００Ｂは、５ＧＨｚのＲＴＳパケットと６０ＧＨｚのＲＴＳパケットとを同期して送信する（図８の期間ａ）。ここで、６０ＧＨｚのＲＴＳパケットには、図５に示すように、複数の送信ビームパターンが設定される。
【０１３０】
通信装置１００Ａは、受信された５ＧＨｚのＲＴＳパケットに基づいて６０ＧＨｚのＲＴＳパケットの開始位置を特定する（同期処理）。また、通信装置１００Ａは、特定された６０ＧＨｚのＲＴＳパケットに基づいて、要求ビームパターンを決定する（要求ビームパターン決定処理）。そして、通信装置１００Ａは、要求ビームパターンを示す要求ビームパターン識別情報を、５ＧＨｚのＣＴＳパケットにて送信する（図８の期間ｂ）。
【０１３１】
通信装置１００Ｂは、受信された５ＧＨｚのＣＴＳパケットに含まれる要求ビームパターン識別情報に基づいて、送信ビームパターンを決定する（送信ビームパターン決定処理）。そして、通信装置１００Ｂは、決定した送信ビームパターンを適用して６０ＧＨｚの搬送波にてＤＡＴＡを送信する（図８の期間ｃ）。ここで、通信装置１００Ｂは、図８の期間ｃに示すように、６０ＧＨｚの搬送波ｆ２によるＤＡＴＡの送信と併せて、５ＧＨｚの搬送波ｆ１によるＤＡＴＡの送信を行うこともできる。
【０１３２】
通信装置１００Ａは、ＤＡＴＡが正常に受信されると、５ＧＨｚのＡＣＫパケットを送信し、正常に受信された旨を通信装置１００Ｂへ通知する（図８の期間ｄ）。
【０１３３】
通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂとの間において例えば図８に示す通信が行われることによって、通信システム１０００では、６０ＧＨｚの搬送波ｆ２による通信（５ＧＨｚの搬送波ｆ１による通信よりもより高速な通信）が安定的に行われる。なお、本発明の実施形態に係る通信システム１０００における通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂとの通信が、図８に示す例に限られないことは、言うまでもない。
【０１３４】
本発明の実施形態に係る通信装置１００は、上記（１）の処理（第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナのキャリブレーション）、（２）の処理（送信ビームパターンの取得処理）、（３）の処理（通信処理）を行う。
【０１３５】
ここで、通信装置１００は、上記（１）の処理によって、所望の送信ビームパターンを実現可能とする。また、通信装置１００は、上記（２）の処理によって、様々な状況における通信に適した送信ビームパターンの候補を取得する（記憶する）ことができる。そして、通信装置１００は、上記（３）の処理によって、アンテナの指向性を利用した第２周波数の搬送波ｆ２によるより確実なデータの送受信を実現することができる。
【０１３６】
したがって、通信装置１００は、アンテナの指向性を利用した通信において通信の安定化を図ることができる。
【０１３７】
また、通信装置１００は、上記（１）の処理において、第２の方法（いわゆる、部分キャリブレーション）を用いて所望の送信ビームパターンを実現することができる。よって、通信システム１０００を構成する各通信装置１００が第２の方法（部分キャリブレーション）を用いる場合には、第１の方法（パーフェクトキャリブレーション）を用いる場合よりも、より自由度の高い通信システムを実現することができる。なお、通信システム１０００を構成する各通信装置１００が第１の方法を用いる場合であっても、通信装置１００が、アンテナの指向性を利用した通信において通信の安定化を図ることができることは、言うまでもない。
【０１３８】
（本発明の実施形態に係る通信装置）
次に、本発明の実施形態に係る通信安定化アプローチを実現可能な、本発明の実施形態に係る通信装置１００の構成について説明する。
【０１３９】
図９は、本発明の実施形態に係る通信装置１００の構成の一例を示す説明図である。
【０１４０】
通信装置１００は、第１通信部１０２と、第２通信部１０４と、制御部１０６とを備える。また、通信装置１００は、例えば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory；図示せず）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory；図示せず）、記憶部（図示せず）、操作部（図示せず）、表示部（図示せず）などを備えてもよい。通信装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバス（bus）により各構成要素間を接続することができる。
【０１４１】
記憶部（図示せず）は、通信装置１００が備える記憶手段であり、各種データやアプリケーションなど様々なデータを記憶する。ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスク（Hard  Disk）などの磁気記録媒体や、フラッシュメモリ（flash  memory）などの不揮発性メモリ（nonvolatile  memory）が挙げられるが、上記に限られない。
【０１４２】
操作部（図示せず）は、ユーザによる操作を可能とする通信装置１００が備える操作手段である。通信装置１００は、操作部（図示せず）を備えることによって、ユーザが所望する処理を行うことができる。ここで、操作部（図示せず）としては、例えば、キーボードやマウスなどの操作入力デバイスや、ボタン、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクタ、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられるが、上記に限られない。
【０１４３】
表示部（図示せず）は、通信装置１００が備える表示手段であり、表示画面に様々な情報を表示する。表示部（図示せず）の表示画面に表示される画面としては、例えば、所望する動作を通信装置１００に対して行わせるための操作画面や、通信状態を表す画面などが挙げられる。ここで、表示部（図示せず）としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display。液晶ディスプレイ）や有機ＥＬディスプレイ（organic  ElectroLuminescence  display。または、ＯＬＥＤディスプレイ（Organic  Light  Emitting  Diode  display）ともよばれる。）などが挙げられるが、上記に限られない。
【０１４４】
第１通信部１０２は、通信装置１００が備える第１の通信手段であり、第１周波数の搬送波ｆ１用いて外部装置と無線通信を行う。また、第１通信部１０２は、第１通信アンテナ１１０と、第１アナログ信号処理部１１２と、第１信号変換部１１４とを備える。
【０１４５】
第１通信アンテナ１１０は、１または２以上の外部装置に対して第１周波数の搬送波ｆ１による信号を送信し、また、外部装置から送信される第１周波数の搬送波ｆ１による信号を受信する。以下では、第１通信アンテナ１１０から送信する信号を「第１送信信号」とよび、また、第１通信アンテナ１１０が受信した信号を「第１受信信号」とよぶ場合がある。
【０１４６】
第１アナログ信号処理部１１２は、第１通信アンテナ１１０が受信した第１受信信号（アナログ信号）を処理し、第１信号変換部１１４へ伝達する。また、第１アナログ信号処理部１１２は、第１信号変換部１１４から伝達される信号（アナログ信号）を処理し、第１通信アンテナ１１０から第１送信信号を送信させる。ここで、第１アナログ信号処理部１１２における処理としては、例えば、各信号の増幅や、ノイズの除去などが挙げられるが、上記に限られない。また、第１アナログ信号処理部１１２は、例えば、増幅器やローパスフィルタなどの各種回路が集積された集積回路で構成される。
【０１４７】
第１信号変換部１１４は、第１アナログ信号処理部１１２から伝達される第１受信信号に対応する信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して、制御部１０６（より具体的には、後述する第１通信処理部１２２）へ伝達する。また、第１信号変換部１１４は、制御部１０６（より具体的には、後述する第１通信処理部１２２）から伝達される第１送信信号に対応する信号（デジタル信号）を第１アナログ信号処理部１１２へ伝達する。ここで、第１信号変換部１１４は、例えば、ＡＤ変換器（Analog  to  Digital  Converter）とＤＡ変換器（Digital  to  Analog  Converter）とで構成されるが、上記に限られない。
【０１４８】
第１通信部１０２は、第１通信アンテナ１１０、第１アナログ信号処理部１１２、および第１信号変換部１１４を備えることによって、第１周波数の搬送波ｆ１用いて外部装置と無線通信を行うことができる。
【０１４９】
第２通信部１０４は、通信装置１００が備える第２の通信手段であり、第２周波数の搬送波ｆ２用いて外部装置と無線通信を行う。また、第２通信部１０４は、第２通信アンテナ１１６と、第２アナログ信号処理部１１８と、第２信号変換部１２０とを備える。
【０１５０】
第２通信アンテナ１１６は、複数の通信アンテナを備え、１または２以上の外部装置に対して第２周波数の搬送波ｆ２による信号を送信し、また、外部装置から送信される第２周波数の搬送波ｆ２による信号を受信する。以下では、第２通信アンテナ１１６から送信する信号を「第２送信信号」とよび、また、第２通信アンテナ１１６が受信した信号を「第２受信信号」とよぶ場合がある。
【０１５１】
第２アナログ信号処理部１１８は、第２通信アンテナ１１６を構成する各通信アンテナが受信した第２受信信号（アナログ信号）を処理し、第２信号変換部１２０へ伝達する。また、第２アナログ信号処理部１１８は、第２信号変換部１２０から伝達される信号（アナログ信号）を処理し、第２通信アンテナ１１６を構成する各通信アンテナから第２送信信号を送信させる。ここで、第２アナログ信号処理部１１８における処理としては、例えば、各信号の増幅や、ノイズの除去などが挙げられるが、上記に限られない。また、第２アナログ信号処理部１１８は、第１アナログ信号処理部１１２と同様に、例えば、増幅器やローパスフィルタなどの各種回路が集積された集積回路で構成される。
【０１５２】
第２信号変換部１２０は、第２アナログ信号処理部１１８から伝達される第２受信信号に対応する信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して、制御部１０６（より具体的には、後述する第２通信処理部１２４）へ伝達する。また、第２信号変換部１２０は、制御部１０６（より具体的には、後述する第２通信処理部１２４）から伝達される第２送信信号に対応する信号（デジタル信号）を第２アナログ信号処理部１１８へ伝達する。ここで、第２信号変換部１２０は、第１信号変換部１１４と同様に、例えば、ＡＤ変換器とＤＡ変換器とで構成されるが、上記に限られない。
【０１５３】
第２通信部１０４は、第２通信アンテナ１１６、第２アナログ信号処理部１１８、および第２信号変換部１２０を備えることによって、第２周波数の搬送波ｆ２用いて外部装置と無線通信を行うことができる。
【０１５４】
制御部１０６は、例えば、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）や各種処理回路が集積された集積回路などで構成され、通信装置１００全体を制御する。また、制御部１０６は、第１通信処理部１２２と、第２通信処理部１２４とを備え、上述した（１）の処理（第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナのキャリブレーション）〜（３）の処理（通信処理）を主導的に行う役目を果たす。
【０１５５】
第１通信処理部１２２は、第１通信部１０２から伝達される第１受信信号を処理し、また、第１通信部１０２に第１送信信号を送信させる。ここで、第１通信処理部１２２は、例えば、第２通信処理部１２４からの送信命令に応じた第１送信信号（例えば、後述する第３の送信要求）を第１通信部１０２に送信させるなど、第２通信処理部１２４と連携して処理を行うこともできる。
【０１５６】
［第１通信処理部１２２における第１受信信号の処理の一例］
ここで、第１通信処理部１２２における第１受信信号の処理の一例について説明する。第１通信処理部１２２は、例えば、第１通信部１０２から伝達される第１送信要求（第１受信信号の一例）に基づいて、所定のパケットの位置を示すパケット位置情報を生成し、生成したパケット位置情報を第２通信処理部１２４へ伝達する。
【０１５７】
ここで、パケット位置情報は、第２通信処理部１２４において同期処理を開始するトリガとなるものである。パケット位置情報としては、例えば、第１送信要求の所定のパケットの位置が検出されたことを示すパルス信号が挙げられるが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係るパケット位置情報は、同期処理のトリガの役目を果たすことが可能な任意の信号やデータとすることができる。
【０１５８】
また、第１通信処理部１２２は、例えば、要求ビームパターン識別情報が第１通信部１０２から伝達された場合には、当該要求ビームパターン識別情報を第２通信処理部１２４へ伝達する。
【０１５９】
第１通信処理部１２２は、例えば、第１受信信号の処理として、例えば、上記のような処理を行う。なお、第１通信処理部１２２における第１受信信号の処理は、上記に限られない。
【０１６０】
第２通信処理部１２４は、第２通信部１０４から伝達される第２受信信号を処理し、また、第２通信部１０４に第２送信信号を送信させる。ここで、第２通信処理部１２４は、例えば、第１通信処理部１２２から伝達されるパケット位置情報や要求ビームパターン識別情報に基づいて処理を行うなど、第１通信処理部１２２と連携して処理を行うこともできる。
【０１６１】
［第２通信処理部１２４の構成例］
ここで、第２通信処理部１２４の構成について、より具体的に説明する。図１０は、本発明の実施形態に係る第２通信処理部１２４の構成の一例を示す説明図である。図１０では、第２通信部１０４を構成する第２信号変換部１２０を併せて示している。
【０１６２】
第２通信処理部１２４は、デコード部１３０と、処理部１３２と、エンコード部１３４と、調整基準信号生成部１３６と、伝達関数導出部１３８と、調整係数導出部１４０と、乗算部１４２と、同期部１４４と、送信ビームパターン候補記憶部１４６と、ビームパターン適用部１４８と、受信強度導出部１５０と、要求ビームパターン決定部１５２とを備える。
【０１６３】
ここで、調整基準信号生成部１３６、伝達関数導出部１３８、調整係数導出部１４０、および乗算部１４２は、第２通信処理部１２４において、上記（１）の処理（第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナのキャリブレーション）を行う調整部の役目を果たす。
【０１６４】
また、同期部１４４、伝達関数導出部１３８、および送信ビームパターン候補記憶部１４６は、第２通信処理部１２４において、上記（２）の処理（送信ビームパターンの取得処理）を行う送信ビームパターン候補設定部の役目を果たす。
【０１６５】
また、受信強度導出部１５０、要求ビームパターン決定部１５２、および処理部１３２は、第２通信処理部１２４において、上記（３）の処理（通信処理）のうちの要求ビームパターン決定処理を行う役目を果たす。
【０１６６】
デコード部１３０は、第２通信部１０４から伝達される第２受信信号としてのデジタル信号に基づいて、例えば、復調やデマッピングを行う。
【０１６７】
処理部１３２は、第２通信処理部１２４において様々な信号処理を行う役目を果たす。
【０１６８】
〔処理部１３２における信号処理の一例〕
ここで、処理部１３２における信号処理の一例について説明する。処理部１３２は、デコード部１３０から伝達される信号を処理し、処理結果に応じた信号をエンコード部１３４へ伝達する。
【０１６９】
また、処理部１３２は、送信ビームパターン候補記憶部１４６に記憶されている送信ビームパターン候補に基づいて、１または２以上の送信ビームパターン候補が１つのパケット内に設定された送信要求（第３の送信要求）を、第２通信部１０４に送信させるための処理を行う。処理部１３２における上記処理は、例えば通信装置１００が送信装置としての役目を果たす場合に行われる。第３の送信要求としては、例えば、図５に示す６０ＧＨｚのＲＴＳパケットが挙げられるが、上記に限られない。ここで、第３の送信要求は、通信システム１０００を構成する他の通信装置１００における第２の送信要求に相当する。また、処理部１３２は、後述するビームパターン適用部１４８を制御することによって、例えば図５に示す６０ＧＨｚのＲＴＳパケットを第２通信部１０４から送信させることができる。
【０１７０】
また、処理部１３２は、例えば、要求ビームパターン決定部１５２が決定した要求ビームパターンに対応する要求ビームパターン識別情報（第２要求ビームパターン識別情報）を生成する。そして、処理部１３２は、生成した要求ビームパターン識別情報を第１通信処理部１２２を介して第２の送信要求を送信した外部装置へと送信させる。処理部１３２における上記処理は、例えば通信装置１００が受信装置としての役目を果たす場合に行われる。
【０１７１】
ここで、処理部１３２が生成する第２要求ビームパターン識別情報としては、例えば、要求ビームパターン決定部１５２が決定したビームパターンを示す番号が挙げられるが、上記に限られない。また、処理部１３２が要求ビームパターン識別情報を送信させる第２の送信要求を送信した外部装置は、要求ビームパターン決定部１５２が要求ビームパターンの決定に用いた第２の送信要求を送信した外部装置に相当する。また、第２要求ビームパターン識別情報は、通信システム１０００を構成する他の通信装置１００における第１要求ビームパターン識別情報（後述する）に相当する。
【０１７２】
なお、図１０では、第２通信処理部１２４が、要求ビームパターン決定部１５２と処理部１３２とを別体として備える構成を示しているが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る第２通信処理部１２４は、処理部１３２が後述する要求ビームパターン決定部１５２の役目を果たすこともできる。
【０１７３】
また、処理部１３２は、例えば、ビームパターン適用部１４８を制御することによって、例えば図３に示すＲＴＳパケット（第２の送信要求）を第２通信部１０４から送信させることもできるが、上記に限られない。例えば、第２通信処理部１２４は、ば図３に示すＲＴＳパケット（第２の送信要求）を生成する役目を果たす構成要素（図示せず）をさらに備えることもできる。
【０１７４】
処理部１３２は、例えば、信号処理として、例えば、上記のような処理を行う。なお、処理部１３２における信号処理は、上記に限られない。
【０１７５】
エンコード部１３４は、処理部１３２から伝達される信号に基づいて、例えば、変調やマッピングを行う。
【０１７６】
調整基準信号生成部１３６は、上記（１）の処理に係る調整基準信号（既知の信号）を第２通信部１０４から送信する信号に挿入する。ここで、第２通信部１０４から送信する信号への調整基準信号の挿入は、調整基準信号の生成と捉えることができる。また、調整基準信号生成部１３６は、例えば、ＲＯＭなどに記録されたデータに基づいて、調整基準信号を生成するが、上記に限られない。
【０１７７】
伝達関数導出部１３８は、第２通信部１０４から伝達される第２受信信号に含まれる調整基準信号に基づいて、ループバック伝達関数を導出する。ここで、伝達関数導出部１３８は、例えば、調整基準信号生成部１３６と連携することによって、調整基準信号生成部１３６が調整基準信号を生成した場合に選択的にループバック伝達関数を導出するが、上記に限られない。また、伝達関数導出部１３８は、ループバック伝達関数を導出した場合には、導出したループバック伝達関数を調整係数導出部１４０へ伝達する。
【０１７８】
また、伝達関数導出部１３８は、同期部１４４から伝達される第２の送信要求が受信されたことを示す信号に基づいて、当該第２の送信要求を送信した外部装置に対応する伝達関数を導出する。ここで、伝達関数導出部１３８は、伝達関数を導出した場合には、導出した伝達関数を送信ビームパターン候補記憶部１４６へ伝達する。
【０１７９】
調整係数導出部１４０は、伝達関数導出部１３８から伝達されるループバック伝達関数に基づいて、調整係数Ｋ（ｉ）を導出する。また、調整係数導出部１４０は、例えば導出した調整係数Ｋ（ｉ）を記憶し、記憶した調整係数Ｋ（ｉ）を乗算部１４２へ伝達する。
【０１８０】
ここで、調整係数導出部１４０における調整係数Ｋ（ｉ）の乗算部１４２への伝達は、例えば、処理部１３２によって制御されるが、上記に限られない。また、調整係数導出部１４０は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  and  Programmable  Read  Only  Memory）やフラッシュメモリなどの不揮発性メモリに記録する。そして調整係数導出部１４０は、上記不揮発性メモリから調整係数Ｋ（ｉ）を適宜読出し、乗算部１４２へ伝達する。
【０１８１】
乗算部１４２は、例えば乗算器で構成され、第２通信部１０４から送信する信号に調整係数Ｋ（ｉ）とを乗算する。
【０１８２】
同期部１４４は、第１通信処理部１２２から伝達されるパケット位置情報に基づいて、第２の送信要求の開始位置を特定する。また、同期部１４４は、第２の送信要求が受信されたことを示す信号を伝達関数導出部１３８、および／または、受信強度導出部１５０へ伝達する。
【０１８３】
また、第２通信部１０４が図８に示すＤＡＴＡを受信する場合、同期部１４４は、例えば、ビット同期やキャラクタ同期などによって、第１通信処理部１２２の処理と同期を図るが、上記に限られない。
【０１８４】
送信ビームパターン候補記憶部１４６は、伝達関数導出部１３８から伝達される伝達関数Ｄ（ｉ）に基づいて、送信ビームパターン候補を導出し、導出した送信ビームパターンを記憶する。また、送信ビームパターン候補記憶部１４６は、例えば、送信ビームパターン候補と、送信ビームパターン候補を識別するための識別番号（例えば、インデックス番号）と対応付けて送信ビームパターン候補を記憶する。ここで、送信ビームパターン候補記憶部１４６は、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリに送信ビームパターン候補と上記識別番号とを記憶するが、上記に限られない。また、送信ビームパターン候補記憶部１４６における送信ビームパターン候補の記憶は、通信装置１００における送信ビームパターン候補の設定に相当する。
【０１８５】
ビームパターン適用部１４８は、選択的に第２通信部１０４から送信する信号に重み付けを行い、第２通信部１０４から送信する信号に指向性（または、無指向性）を設定する。ここで、ビームパターン適用部１４８は、例えば、処理部１３２により制御され、送信ビームパターン候補記憶部１４６に記憶された送信ビームパターン候補を選択的に送信する信号に乗算する（適用する）ことによって、指向性（または、無指向性）を設定する。
【０１８６】
また、ビームパターン適用部１４８は、上記（３）の処理（通信処理）のうちの送信ビームパターン決定処理を行う役目を果たす。より具体的には、ビームパターン適用部１４８は、外部装置から送信された要求ビームパターン識別情報（第１要求ビームパターン識別情報）に基づいて、当該要求ビームパターン識別情報に対応する送信ビームパターン候補を送信する信号に乗算する（適用する）。ここで、ビームパターン適用部１４８に伝達される要求ビームパターン識別情報は、例えば、第１通信部１０２において受信された図８に示す第１周波数のＣＴＳパケットに基づいて、第１通信処理部１２２から伝達される。
【０１８７】
ビームパターン適用部１４８を備えることによって、通信装置１００は、外部装置が送信を要求する送信ビームパターンが適用された第２送信信号を第２通信部１０４から送信させることができる。
【０１８８】
受信強度導出部１５０は、第２通信部１０４から伝達される第２の送信要求に基づいて、受信強度を導出する。また、受信強度導出部１５０は、例えば、同期部１４４から伝達される第２の送信要求が受信されたことを示す信号に基づいて、選択的に受信強度を導出するが、上記に限られない。
【０１８９】
要求ビームパターン決定部１５２は、受信強度導出部１５０における導出結果に基づいて、要求ビームパターンを決定する。
【０１９０】
第２通信処理部１２４は、例えば、図１０に示す構成を有することによって、第２通信部１０４から伝達される第２受信信号を処理し、また、第２通信部１０４に第２送信信号を送信させる。また、第２通信処理部１２４は、例えば、図１０に示す構成を有することによって、第１通信処理部１２２と連携して（１）の処理〜（３）の処理を行う。なお、本発明の実施形態に係る第２通信処理部１２４の構成が、図１０に示す構成に限られないことは、言うまでもない。
【０１９１】
制御部１０６は、第１通信処理部１２２および第２通信処理部１２４を備えることによって、上述した（１）の処理（第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナのキャリブレーション）〜（３）の処理（通信処理）を実現させることができる。
【０１９２】
通信装置１００は、例えば、図９に示す構成によって、上述した本発明の実施形態に係る通信安定化アプローチを実現することができる。
【０１９３】
以上のように、本発明の実施形態に係る通信システム１０００を構成する通信装置１００は、上述した（１）の処理（第２周波数の搬送波ｆ２の送受信に係る複数のアンテナのキャリブレーション）、（２）の処理（送信ビームパターンの取得処理）、（３）の処理（通信処理）を行う。ここで、通信装置１００は、上記（１）の処理によって、所望の送信ビームパターンを実現可能とする。また、通信装置１００は、上記（２）の処理によって、様々な状況における通信に適した送信ビームパターンの候補を取得する（記憶する）ことができる。そして、通信装置１００は、上記（３）の処理によって、アンテナの指向性を利用した第２周波数の搬送波ｆ２によるより確実なデータの送受信を実現することができる。したがって、通信装置１００は、アンテナの指向性を利用した通信における通信の安定化を図ることができる。
【０１９４】
また、上記では、本発明の実施形態として通信装置１００を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、ＰＣなどのコンピュータや、テレビ受像機、携帯電話などの携帯型通信装置、ＰｌａｙＳｔａｔｉｏｎ  Ｐｏｒｔａｂｌｅ（登録商標）などの携帯型ゲーム機など、通信機能を有する様々な機器に適用することができる。
【０１９５】
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説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、そ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。
【符号の説明】
【０１９６】
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ    通信装置
１０２    第１通信部
１０４    第２通信部
１０６    制御部
１１０    第１通信アンテナ
１１２    第１アナログ信号処理部
１１４    第１信号変換部
１１６    第２通信アンテナ
１１８    第２アナログ信号処理部
１２０    第２信号変換部
１２２    第１通信処理部
１２４    第２通信処理部
１３０    デコード部
１３２    処理部
１３４    エンコード部
１３６    調整基準信号生成部
１３８    伝達関数導出部
１４０    調整係数導出部
１４２    乗算部
１４４    同期部
１４６    送信ビームパターン候補記憶部
１４８    ビームパターン適用部
１５０    受信強度導出部
１５２    要求ビームパターン決定部
１０００    通信システム
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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