(57)【要約】【課題】キャリアセンスを行うための演算量の増大を抑制させながら、キャリアセンスに要する時間を短縮することを可能とする。【解決手段】  信号送信前にキャリアセンスする無線装置であって、キャリアセンスに使用するアンテナ素子１〜ｎと重み係数との組を複数記憶する手段６１と、記憶されているものの中からアンテナ素子１〜ｎと重み係数との組を選択する手段６２と、選択したアンテナ素子１〜ｎと重み係数との組にしたがってある方向からの電波を検出する手段４０とを備え、アンテナ素子１〜ｎと重み係数との組み合わせから定まるビーム利得は複数種類あることを特徴とする無線装置。【選択図】  図１
2010041544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子を用いて無線通信を行う無線装置であって、
無線信号を送信する前に、他の無線装置によって無線チャネルが使用されているか否かを判定する判定手段と、
前記アンテナ素子の１つ以上を用いて、ある方向から到来する電波を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出する電波の到来方向と、当該到来方向ごとに電波を検出するためのビーム利得とを設定する設定手段とを備え、
前記検出手段は、前記到来方向と前記ビーム利得とに従って前記到来方向ごとに電波を検出し、
前記判定手段は、前記到来方向ごとに前記検出手段によって検出された電波の強度が、いずれも閾値未満である場合に無線チャネルが使用されていないと判定するものであり、
前記到来方向ごとに設定される前記ビーム利得は、複数の種類あり、
前記閾値は、前記到来方向ごとに電波を検出するための前記ビーム利得が異なっていたとしても、同一の値であることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記判定手段によって前記無線チャネルが使用されていないと判定された場合に、前記アンテナ素子の１つ以上を用いて、無線信号を特定方向へ送信する送信手段をさらに備え、
前記設定手段は、前記無線信号を送信する方向と、その方向へ電波を送信するためのビーム利得を設定するとともに、
前記到来方向ごとに電波を検出するための前記ビーム利得を、前記送信手段で無線信号を送信するときのビーム利得以下に設定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記判定手段によって前記無線チャネルが使用されていないと判定された場合に、前記アンテナ素子の１つ以上を用いて、無線信号を特定方向へ送信する送信手段をさらに備え、
前記設定手段は、前記到来方向ごとに電波を検出するための前記ビーム利得のうち、前記送信手段で無線信号を送信する通信相手の方向を含む到来方向からの電波を検出するためのビーム利得を最大とすることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
前記送信手段で無線信号を送信する通信相手の方向を推定する推定手段をさらに備え、
前記設定手段は、前記到来方向ごとに電波を検出するための前記ビーム利得のうち、前記推定手段によって推定された方向を含む到来方向からの電波を検出するためのビーム利得を、前記推定手段によって推定された方向を含まない到来方向からの電波検出するためのビーム利得以上と設定することを特徴とする請求項３に記載の無線装置。
【請求項５】
前記判定手段によって前記無線チャネルが使用されていないと判定された場合に、前記アンテナ素子の１つ以上を用いて、無線信号を特定方向へ送信する送信手段をさらに備え、
前記検出手段は、前記送信手段で無線信号を送信する通信相手の方向を含まない到来方向からの電波を検出した後、前記送信手段で無線信号を送信する通信相手の方向を含む到来方向からの電波を検出し、
前記判定手段は、前記検出手段の結果に従って、無線チャネルが使用されているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項６】
複数のアンテナ素子を用いて無線通信を行う無線装置であって、
無線信号を送信する前に、他の無線装置によって無線チャネルが使用されているか否かを判定する判定手段と、
前記アンテナ素子の１つ以上を用いて、ある方向から到来する電波を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出する電波の到来方向と、当該到来方向ごとに電波を検出するためのビーム利得とを設定する設定手段とを備え、
前記到来方向ごとに設定される前記ビーム利得は、複数種類あり、
前記検出手段は、前記到来方向と前記ビーム利得とに従って前記到来方向ごとに電波を検出することを特徴とする無線装置。
【請求項７】
複数のアンテナ素子を用いて無線通信を行う無線装置であって、
無線信号を送信する前に、他の無線装置によって無線チャネルが使用されているか否かを判定する判定手段と、
前記アンテナ素子の１つ以上を用いて、ある方向から到来する電波を検出する検出手段と、
前記検出手段が電波を検出する際に使用するアンテナ素子と、当該アンテナ素子からの無線信号に対する処理内容を示す重み係数との組み合わせを、複数記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の組み合わせの中から、前記検出手段が電波を検出する際に使用する前記アンテナ素子と前記重み係数との組み合わせを選択する選択手段とを備え、
前記記憶手段に記憶された前記アンテナ素子と前記重み係数との組み合わせから定まるビーム利得は、複数種類あり、
前記検出手段は、前記選択手段により選択された前記アンテナ素子と前記重み係数とに従って、ある方向からの電波を検出することを特徴とする無線装置。
【請求項８】
前記検出手段が第１方向から到来する電波を検出する際に使用するアンテナ素子と、第２方向から到来する電波を検出する際に使用するアンテナ素子とが重複しない場合、前記検出手段は、前記第１方向および前記第２方向から到来する電波を同時に検出することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項９】
前記検出手段が第１方向から到来する電波を検出する際に使用するアンテナ素子と、第２方向から到来する電波を検出する際に使用するアンテナ素子とが、少なくとも１つ重複する場合、前記検出手段は、前記第１方向から到来する電波の検出と、前記第２方向から到来する電波の検出とを異なる時刻に行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項１０】
無線信号を送信する前に、他の無線装置によって無線チャネルが使用されているか否かを判定し、複数のアンテナ素子を用いて無線通信を行う無線装置であって、
検出する電波の到来方向と、当該到来方向ごとに電波を検出するためのビーム利得とを設定し、
前記到来方向ごとに設定される前記ビーム利得は、複数種類あり、
前記設定された前記到来方向と前記ビーム利得とに従って、前記アンテナ素子の１つ以上を用いて、前記到来方向ごとに電波を検出することを特徴とする無線装置の制御方法。
【請求項１１】
無線信号を送信する前に、他の無線装置によって無線チャネルが使用されているか否かを判定し、複数のアンテナ素子を用いて無線通信を行う無線装置の制御方法であって、
前記無線装置は、電波を検出する際に使用するアンテナ素子と、当該アンテナ素子からの無線信号に対する処理内容を示す重み係数との組み合わせを、複数記憶する記憶手段を備え、
前記記憶手段に記憶された前記アンテナ素子と前記重み係数との組み合わせから定まるビーム利得は、複数種類あり、
前記記憶手段に記憶された複数の組み合わせの中から、前記検出手段が電波を検出する際に使用する前記アンテナ素子と前記重み係数との組み合わせを選択し、
前記選択された前記アンテナ素子と前記重み係数とに従って、前記アンテナ素子の１つ以上を用いて、ある方向からの電波を検出することを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線装置、および無線装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パケットの衝突を防止する技術として、キャリアセンスが知られている。キャリアセンスは、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１規格など）のアクセス方式に採用されている。
【０００３】
キャリアセンスとは、無線装置が、パケットを送信する前に、無線チャネルが他の無線装置によって既に使用されているか否かを検出する技術である。無線装置は、他の無線装置が無線チャネルを使用している場合は、パケットの送信を抑制する。無線装置は、他の無線装置が無線チャネルを使用していない場合は、パケットを送信する。
【０００４】
無線の通信品質を向上させる技術として、指向性アンテナを用いる技術が知られている。指向性アンテナを用いることによって、信号対雑音特性（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  Ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）や、信号対干渉特性（ＳＩＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）を改善することができる。
【０００５】
特許文献１には、指向性アンテナを用いてキャリアセンスする方式が開示されている。特許文献１に開示される技術は、複数の指向性アンテナを用いて全方向のキャリアセンスを同時に行うものである。無線装置は、キャリアセンス後、指向性アンテナを用いてパケットを送信する。
【０００６】
特許文献２には、特定の方向のみをキャリアセンスする方式が報告されている。特許文献２に開示される技術は、電波を送信する送信方向と、その反対方向のみのキャリアセンスを行うものである。無線装置は、両方の方向から、他の無線装置からの信号を検出しない場合にのみ、パケットを送信する。
【特許文献１】特開平９−２４７１８７号公報
【特許文献２】特開２００２‐５７６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ビームフォーミング方式で、特定の方向に対するキャリアセンスを行うためには、キャリアセンスに使用するアンテナ数や、アンテナごとの重み係数を制御する必要がある。
【０００８】
ビームフォーミング方式で全方向のキャリアセンスを短時間で行うためには、複数の方向に対するキャリアセンスを同一時刻に行う必要があり、従来の技術では、アンテナ数を増やすか、演算処理部の高速化が必要であった。
【０００９】
しかし、アンテナ数を増大させれば、コストの増大やサイズの増大が問題となる。また、演算処理部の高速化させれば、コストの増大や消費電力の増大などが問題となる。
【００１０】
さらに、ビームフォーミング方式で全方向のキャリアセンスに要する時間が長くなればなるほど、他の無線装置によるパケットの送信が開始されているにも関わらず、無線チャネルが使用されていないと誤判断してしまう可能性が増大し、通信品質を劣化させるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、キャリアセンスを行うための演算量の増大を抑制させながら、キャリアセンスに要する時間を短縮することを可能とする無線装置、および無線装置の制御方法を提供することを目的とする。
【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、本発明の一実施形態に係る無線装置は、複数のアンテナ素子を用いて無線通信を行う無線装置であって、無線信号を送信する前に、他の無線装置によって無線チャネルが使用されているか否かを判定する判定手段と、前記アンテナ素子の１つ以上を用いて、ある方向から到来する電波を検出する検出手段と、前記検出手段が検出する電波の到来方向と、当該到来方向ごとに電波を検出するためのビーム利得とを設定する設定手段とを備え、前記到来方向ごとに設定される前記ビーム利得は、複数種類あり、前記検出手段は、前記到来方向と前記ビーム利得とに従って前記到来方向ごとに電波を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、キャリアセンスを行うための演算量の増大を抑制させながら、キャリアセンスに要する時間を短縮することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線装置ＳＴＡ１の構成を示すブロック図である。
【００１６】
第１の実施形態に係る無線装置ＳＴＡ１は、ｎ（ｎは２以上の整数）個のアンテナ素子１〜ｎと、ｎ個の送受信切替スイッチ２０と、ビーム形成部３０と、ビーム制御部６０と、キャリアセンス部７０とを備える。ビーム形成部３０は、受信ビーム形成部４０と、送信ビーム形成部５０とを有する。受信ビーム形成部４０は、合成部４１と、ｎ個の重み付け処理部４２＿１〜４２＿ｎとを有する。送信ビーム形成部５０は、分配部５１と、ｎ個の重み付け処理部５２＿１〜５２＿ｎとを有する。ビーム制御部６０は、重み係数記憶部６１と、重み係数選択部６２とを有する。
【００１７】
アンテナ素子１〜ｎは、送受信共用である。アンテナ素子１〜ｎは、それぞれ送受信切替スイッチ２０と接続される。アンテナ素子１〜ｎは、送受信切替スイッチ２０によって、時間的に送信と受信を切り替えて使用される。なお、第１の実施形態において、アンテナ素子１〜ｎは、送受信共用であっても、送信専用または受信専用であっても良い。
【００１８】
図２は、アンテナ素子１〜ｎを示す図である。なお、図２は、アンテナ素子の数ｎが１６個の例である。無線装置ＳＴＡ１は、図２のように、アンテナ素子１，２，３，４のみを使用して指向性を有するビーム（以下、指向性ビーム）１を形成する。無線装置ＳＴＡ１は、図２のように、アンテナ素子５，６，７，８のみを使用して指向性ビーム２を作成する。
【００１９】
送受信切替スイッチ２０は、送信ビーム形成部５０の出力信号をアンテナ素子１〜ｎへ出力するか、アンテナ素子１〜ｎからの無線信号を受信ビーム形成部４０へ出力するか、を切り替える。
【００２０】
受信ビーム形成部４０は、各アンテナ素子１〜ｎで受信された無線信号を合成して、受信部（図示せず）へ出力する。受信ビーム形成部４０の重み付け処理部４２＿１〜４２＿ｎは、ビーム制御部６０の制御に従い、各アンテナ素子１〜ｎで受信された無線信号を増幅および位相シフトを行う。受信ビーム形成部４０の合成部４１は、重み付け処理部４２＿１〜４２＿ｎから出力された信号を合成する。
【００２１】
送信ビーム形成部５０は、送信部（図示せず）から出力された信号に対してビーム形成処理を行い、アンテナ素子１〜ｎへ出力する。送信ビーム形成部５０の分配部５１は、送信部から出力された信号をｎ個に分配し、それぞれ重み付け処理部５２＿１〜５２＿ｎへ出力する。送信ビーム形成部５０の重み付け処理部５２＿１〜５２＿ｎは、ビーム制御部６０の制御に従い、分配された信号を増幅および位相シフトを行う。
【００２２】
ビーム制御部６０は、送信、受信、あるいはキャリアセンスに用いるアンテナ素子や重み係数に従い、受信ビーム形成部４０の重み付け処理部４２＿１〜４２＿ｎ、および送信ビーム形成部５０の重み付け処理部５２＿１〜５２＿ｎの処理内容を制御する。
【００２３】
図３は、重み係数記憶部６１の記憶内容を示す図である。なお、指向性ビームＭ（ＢｅａｍＭ）（Ｍは２以上の整数）を形成する際のアンテナ素子Ｎ（Ａｎｔｅｎｎａ＃Ｎ）（Ｎは２以上の整数）へ出力する信号の重み係数（増幅率、位相シフト量など）を“ＷＭ，Ｎ”で示す。重み係数“０”とは、そのアンテナ素子は使用しないことを示す。
【００２４】
例えば、図３の１行目“Ｂｅａｍ１”は、指向性ビーム１（Ｂｅａｍ１）を形成する際にアンテナ１〜４を使用すること、アンテナ１へ出力する信号の重み係数は“Ｗ１，１”であること、・・・アンテナ４へ出力する信号の重み係数は“Ｗ１，４”であること、を示す。以下では、各ビームを形成するための重み係数を、“ビームの重み係数”（たとえば、Ｂｅａｍ１の重み係数など）と呼ぶ。ビームＡの重み係数は、そのビーム利得をｘとした場合に、“Ｗｘ＿Ａ”と記載する。
【００２５】
ビーム利得とは、指向性アンテナのアンテナ利得のことであり、アンテナ利得は「被試験アンテナと基準アンテナに同一電力を加えた場合の、最大電界方向での受信電力の比」として定義される。
【００２６】
重み係数選択部６２は、重み係数記憶部６１に記憶された重み係数の中から、送信、受信、あるいはキャリアセンスに使用する重み係数を選択する。ビーム制御部６０は、重み係数選択部６２による“送信に使用する重み係数”の選択結果に従い、送信ビーム形成部５０の重み付け処理部５２＿１〜５２＿ｎを制御する。ビーム制御部６０は、重み係数選択部６２による“受信またはキャリアセンスに使用する重み係数”の選択結果に従い、受信ビーム形成部４０の重み付け処理部４２＿１〜４２＿ｎを制御する。
【００２７】
重み係数選択部６２は、例えば、重み係数記憶部６１に記憶された各ビームの重み係数のうち、通信相手である無線装置から受信する信号のＳＮＲ（信号対雑音比）が最大となるビームの重み係数を“送信に使用する重み係数”、“受信に使用する重み係数”として選択する。なお、重み係数選択部６２は、送信、受信、あるいはキャリアセンスに使用する重み係数を、そのほかの方法で選択しても良い。
【００２８】
送信部は、上位層処理部から出力されたデータであって、ＭＡＣ層関連および物理層関連の処理がなされたデータに対して、Ｄ／Ａ変換処理、周波数変換処理、および増幅処理などを行う。
【００２９】
受信部は、受信ビーム形成部４０から出力された信号に対して、増幅処理、周波数変換処理、およびＡ／Ｄ変換処理を行う。受信部の出力結果は、ＭＡＣ層関連および物理層関連の処理がなされ、上位層処理部へ出力される。
【００３０】
キャリアセンス部７０は、ビーム形成部４０から出力された信号の信号強度が閾値以上か否かで、他の無線装置によって無線チャネルが使用されているか（ＢＵＳＹ）か、そうでない（ＩＤＬＥ）かを判定する。複数のビームによるキャリアセンスを行う場合には、キャリアセンス部７０は、すべてのビームを使用したキャリアセンス結果がＩＤＬＥである場合に、他の無線装置によって無線チャネルが使用されていないと判断する。
【００３１】
異なるビーム利得を有する複数のビームによるキャリアセンスを行う場合には、キャリアセンス部７０は、ビーム形成部４０から出力された信号の信号強度が閾値以上か否かの判断において、同一の閾値を使用する。
【００３２】
このようにすることで、無線装置ＳＴＡ１のキャリアセンス部７０は、キャリアセンスに使用するビームのビーム利得が小さい場合には無線装置ＳＴＡ１の近くで送信された電波のみを検出し、キャリアセンスに使用するビームのビーム利得が大きい場合には無線装置ＳＴＡ１から離れたところで送信された電波をも検出することができ、キャリアセンスの範囲をビーム利得によって制御することができる。
【００３３】
図４は、重み係数記憶部６１に記憶された各ビームの重み係数によって、ビーム形成部３０が形成するビームを示す図である。なお、図４は、重み係数記憶部６１に記憶された各ビームの重み係数のビーム利得が３種類ある例を示す。
【００３４】
ビーム利得が小さく指向性が弱いビームを形成する重み係数を［“Ｗｃ＿１”〜“Ｗｃ＿Ｎｃ”］と示す（Ｎｃは２以上の整数）。（以下、ビーム利得の小さい重み係数と呼ぶ。）
ビーム利得が中程度で指向性も中程度のビームを形成する重み係数を［“Ｗｂ＿１”〜“Ｗｂ＿Ｎｂ”］と示す（Ｎｂは２以上の整数であってＮｃよりも大きい。）。（以下、ビーム利得が中程度の重み係数と呼ぶ。）
ビーム利得が大きく指向性の強いビームを形成する重み係数を、［“Ｗａ＿１”〜“Ｗａ＿Ｎａ”］と示す（Ｎａは、２以上の自然数であってＮｂよりも大きい。）。（以下、ビーム利得の大きい重み係数と呼ぶ。）
次に、無線装置ＳＴＡ１が周囲（３６０°）にわたって、上記いずれかの重み係数を使用してキャリアセンスを行う場合を考える。
【００３５】
キャリアセンスにビーム利得の大きい重み係数を用いる場合は、ビーム幅（キャリアセンス幅）が狭いため、無線装置ＳＴＡ１は、多くのビーム（重み係数）を使用する必要がある。しかし、指向性が強いビームは、ビーム利得が大きいため無線信号を検出する精度は高くなる。
【００３６】
キャリアセンスにビーム利得が小さい重み係数を用いる場合は、ビーム幅（キャリアセンス幅）が広いため、無線装置ＳＴＡ１は、使用するビーム（重み係数）は少なくても良い。しかし、指向性が弱いビームは、ビーム利得が小さいため無線信号を検出する精度は低くなる。
【００３７】
ここで、無線装置ＳＴＡ１が、１回に１つのビーム（重み係数）を使用してキャリアセンスするものとすると、キャリアセンスに要する時間は、全方向のキャリアセンスをする際に使用するビーム（重み係数）の数に比例する。
【００３８】
例えば、１つのビーム（重み係数）でキャリアセンスをするのに必要な時間をＴｃとする。ビーム利得の大きい重み係数を時間的に切り替えて全方向のキャリアセンスを行う場合、キャリアセンスに要する時間は、Ｔｃ×Ｎａとなる。ビーム利得の小さい重み係数を時間的に切り替えて全方向のキャリアセンスを行う場合、キャリアセンスに要する時間は、Ｔｃ×Ｎｃとなる。
【００３９】
キャリアセンスに要する時間が増大すると、最初に、あるビーム（重み係数）を用いてキャリアセンスを行ってから、無線装置ＳＴＡ１が無線信号を送信するまでの経過時間も増大するため、そのキャリアセンス結果の信頼性が低下する。
【００４０】
そのため、無線装置ＳＴＡ１がキャリアセンスに使用するビーム（重み係数）の数は、システム運用時などに予め上限を定めておくことが望ましい。
【００４１】
同一時刻に複数のビーム（重み係数）を使用してキャリアセンスをする場合、同一時刻に使用するビーム数に比例して、キャリアセンスのための演算量が増える。
【００４２】
一方で、同一時刻に複数のビーム（重み係数）を使用してキャリアセンスをする場合であっても、各ビーム（重み係数）を形成するための使用するアンテナ素子１〜ｎがまったく重複しない場合は、ビーム数に比例した演算量の増加を抑制することができる。
【００４３】
そのため、以後、同一時刻に使用するビームの数をカウントする際に、同一時刻に使用するアンテナ素子１〜ｎがまったく重複しない複数のビーム（重み係数）を、“１つ”としてカウントする。
【００４４】
具体的には、ビーム１，２，３を形成するときに使用するアンテナ素子が、それぞれ、その他のいずれのビームを形成するときに使用するアンテナ素子ともまったく重複しない場合は、ビーム１、２、３を同一時刻に使用してキャリアセンスをする場合であっても、キャリアセンスに使用するビームを“１つ”とカウントする。
【００４５】
無線装置ＳＴＡ１がキャリアセンスを行うタイミングは、パケット送信前やパケット送信要求があったときであっても良く、チャネル切り替えの判断材料とするために、自局周辺の無線チャネルの使用状況を観測する場合にキャリアセンスしても良い。
【００４６】
第１の実施形態に係る無線装置ＳＴＡ１は、周囲の無線環境や無線基地局の位置によって、方向毎にキャリアセンスに必要な精度が異なることに着目して、キャリアセンスに利用するビーム（重み係数）を動的に選択する。
【００４７】
無線装置ＳＴＡ１が、周囲（３６０°）に対して複数のビーム（重み係数）を使用してキャリアセンスを行うときに、方向ごとに、必要な精度が異なることについて説明する。
【００４８】
図５は、無線基地局ＡＰと、無線装置ＳＴＡ１〜ＳＴＡ５とによるネットワークの構成例を示す図である。なお、図５における無線基地局ＡＰを中心とする円は、無線基地局ＡＰが送信する電波の到達距離（サービスエリア）を示す。
【００４９】
無線基地局ＡＰや無線装置ＳＴＡ１〜ＳＴＡ５は、それぞれビーム利得やビーム幅が異なる指向性ビームの送信が可能であってもよく、無指向性の電波の送信のみが可能であってもよい。無線基地局ＡＰや無線装置ＳＴＡ１〜ＳＴＡ５は、他の無線局が、指向性ビームを送受信しているか、無指向性の電波を送受信しているかを逐一把握することは難しい。
【００５０】
無線装置ＳＴＡ１が、通信相手である無線基地局ＡＰに対して、非常に鋭いビームを形成して通信する場合であっても、他の無線装置ＳＴＡ１が無線基地局ＡＰへビームを送信しているか（通信中であるか）否かを検出する必要がある。即ち、無線装置ＳＴＡ１は、無線基地局へ電波を送信する前に、周囲を探索して、無線チャネルの使用状況を観測（キャリアセンス）しなければならない。
【００５１】
無線チャネルの使用状況を観測する場合、無線装置ＳＴＡ１は、電波の検出精度を向上させるために、指向性の高いビーム（例えば、重み係数Ｗａ＿ｉ）を使用する。ただし、指向性のビームによってキャリアセンスを行うと、電波の検出精度は向上するものの、ビーム幅が狭いため、多数のビームによるキャリアセンスが必要となり、キャリアセンスに要する時間が大きくなる。また、同一時刻に多数のビームによるキャリアセンスを行うと、演算量が増加するため、ピークの消費電力が大きくなるとともに高速な演算処理部が必要となる。
【００５２】
一方で、指向性の弱いビーム（たとえば、重み係数Ｗｃ＿ｉ）を使用すると、検出精度は低下するものの、ビーム幅が広いため、少数のビームによるキャリアセンスですみ、キャリアセンスに要する時間は短くなる。また、同一時刻に全方向にビームを向けたとしても、ビーム数を減少させることができるため、演算量の増加をある程度抑えることができ、ピーク消費電力を抑制させ、演算処理部に要求される処理能力をある程度抑えることができる。
【００５３】
ここで、図８の無線基地局ＡＰと無線装置ＳＴＡ１の位置関係をみる。
【００５４】
＜無線装置ＳＴＡ１について＞
無線基地局ＡＰのサービスエリアの端にいる無線装置ＳＴＡ１から見ると、無線装置ＳＴＡ１から無線基地局ＡＰの方向（以下、無線基地局ＡＰの方向）には、比較的遠い距離に、他の無線装置ＳＴＡ３、ＳＴＡ５が存在することがわかる。
【００５５】
一方、無線装置ＳＴＡ１から見て、無線基地局ＡＰの方向とは逆方向には、他の無線装置が存在しない。仮に、他の無線装置が存在したとしても、無線基地局APのサービスエリアを考慮すると、無線装置ＳＴＡ１とその無線装置との距離は近いことが想定される。
【００５６】
同様に、無線装置ＳＴＡ１から見て、無線基地局ＡＰの方向と９０度の方向に他の無線装置が存在する可能性は、無線基地局ＡＰの方向と逆方向に他の無線装置が存在する可能性よりも高く、無線基地局ＡＰの方向に存在する可能性よりも低いことが想定される。仮に、無線基地局ＡＰの方向と９０度の方向に他の無線装置が存在したとしても、無線基地局のサービスエリアを考慮すると、無線基地局ＡＰの方向と９０度の方向に存在する他の無線装置と無線装置ＳＴＡ１との距離は、無線基地局ＡＰの方向に存在する無線装置との距離よりも近く、無線基地局ＡＰの方向と逆方向に存在する無線装置との距離よりも遠い可能性が高い。
【００５７】
なぜなら、無線装置ＳＴＡ１から、無線基地局ＡＰに対して９０度方向のサービスエリアの端に達するまでの距離は、無線基地局ＡＰの方向と逆方向のサービスエリアの端に達するまでの距離よりも大きく、無線基地局ＡＰの方向のサービスエリアの端に達するまでの距離よりも小さいからである。
【００５８】
図６（ａ）は、無線基地局ＡＰのサービスエリアの端にいる無線装置ＳＴＡ１が、キャリアセンスで発見したい無線装置との距離関係を示す。この距離関係は、キャリアセンスに必要な電波の検出精度との相関が高い。言い換えれば、図６（ａ）は、無線装置ＳＴＡ１がキャリアセンスを行う際に使用するビーム（重み係数）を示す図である。
【００５９】
＜無線装置ＳＴＡ２について＞
無線基地局ＡＰのサービスエリアの最端にいる無線装置ＳＴＡ２から見ると、無線基地局ＡＰの方向と逆方向、あるいは、無線基地局ＡＰの方向と±９０度の方向に、他の無線装置が存在する可能性はない。
【００６０】
一方で、無線装置ＳＴＡ２から見て、無線基地局ＡＰの方向に他の無線装置が存在する可能性は高く、また、無線装置ＳＴＡ２とその無線装置との距離も大きいことが想定される。
【００６１】
図６（ｂ）は、無線基地局ＡＰのサービスエリアの最端にいる無線装置ＳＴＡ２が、キャリアセンスで発見したい無線装置との距離関係を示す。即ち、図６（ｂ）は、無線装置ＳＴＡ２がキャリアセンスを行う際に使用するビーム（重み係数）を示す図である。
【００６２】
＜無線装置ＳＴＡ３について＞
無線基地局ＡＰの近くに位置する無線装置ＳＴＡ３から見ると、無線基地局ＡＰの方向、あるいは無線基地局ＡＰの方向の逆方向に、他の無線装置が存在する確率はほぼ同様であり、無線装置ＳＴＡ３とその無線装置との距離もほぼ同様となることが想定される。即ち、無線装置ＳＴＡ３から見ると、全方向に他の無線装置が位置する可能性がある。
【００６３】
図６（ｃ）は、無線基地局ＡＰのサービスエリアの中心付近にいる無線装置ＳＴＡ３が、キャリアセンスで発見したい無線装置との距離関係を示す。即ち、図６（ｃ）は、無線装置ＳＴＡ３がキャリアセンスを行う際に使用するビーム（重み係数）を示す図である。
【００６４】
なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）では、無線装置ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、キャリアセンスを行う際に、常に指向性ビームを使用するものとして説明したが、無指向性のキャリアセンスを行ってもよい。
【００６５】
図６（ｄ）は、無線装置ＳＴＡ１がキャリアセンスを行う際に使用するビーム（重み係数）を示す図であって、ビームのうちの１つが無指向性である場合の例を示す。
【００６６】
このように、図６（ａ）〜６（ｄ）から明らかなように、無線装置ＳＴＡ１は、通信相手となる無線基地局ＡＰとの位置関係によって、周囲（３６０°）全方向のキャリアセンスを行う場合であっても、必要となる電波の検出精度が異なることがわかる。
【００６７】
このように、第１の実施形態に係る無線装置ＳＴＡ１（あるいは、無線装置ＳＴＡ２、ＳＴＡ３）の重み係数選択部６２は、各方向に対して行うキャリアセンスに必要な検出精度を考慮して、図３、４に示す重み係数記憶部６１に記憶された重み係数の中から適切な重み係数を選択する。
【００６８】
次に、重み係数選択部６２が、ビームを選択する方法の詳細について説明する。
【００６９】
無線装置ＳＴＡ１の重み係数選択部６２は、無線基地局ＡＰから無線信号を受信している間に、重み係数記憶部６１に記憶された重み係数のうち、信号対雑音比（ＳＮＲ）が閾値以上となる重み係数を選択する。なお、信号対雑音比（ＳＮＲ）が閾値以上となる重み係数が複数ある場合には、重み係数選択部６２は、最もビーム利得の小さい重み係数を選択する。以下、重み係数選択部６２に選択された重み係数を“リファレンス重み係数”と呼ぶ。また、リファレンス重み係数によって形成されるビームのビーム利得を、“リファレンスビーム利得”と呼ぶ。
【００７０】
リファレンス重み係数は、無線装置ＳＴＡ１が、無線基地局ＡＰへ送信するビームを形成する際に使用する。リファレンスビーム利得は、上記のように、無線装置ＳＴＡ１が、無線基地局ＡＰからの距離が大きいと判断した場合は大きくなり、無線基地局ＡＰからの距離が小さいと判断した場合は小さくなるように決定する。
【００７１】
なお、リファレンスビーム利得の決定方法は、上記に限られない。例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）によって、無線基地局ＡＰや自局（無線装置ＳＴＡ１）の位置を把握し、その位置情報からリファレンスビーム利得を決定しても良い。
【００７２】
また例えば、無線基地局ＡＰが自局へ無線信号を送信する際の送信電力についての情報、あるいは、無線基地局ＡＰが自局へ送信した無線信号の受信電力から、リファレンスビーム利得を決定しても良い。
【００７３】
また例えば、自局が、無線基地局ＡＰへ無線信号を送信する際の送信電力から、リファレンスビーム利得を決定しても良い。即ち、無線信号を送信する直前にキャリアセンスを行う場合に、その無線信号の送信電力からリファレンスビーム利得を決定しても良い。
【００７４】
また例えば、自局および他局（他の無線装置ＳＴＡ１）が無線信号を送信する際のビーム利得から、リファレンスビーム利得を決定しても良い。
【００７５】
以上のようにリファレンスビーム利得を定めた後、重み係数選択部６２は、キャリアセンスに使用する重み係数のうち、通信相手の無線装置が存在する方向に指向性を有するビームを形成するための重み係数（以下、主の重み係数）を選択する。
【００７６】
重み係数選択部６２は、リファレンス重み係数が既に定まっていれば、リファレンス重み係数を主の重み係数としても良い。
【００７７】
重み係数選択部６２は、上記のように決定したリファレンスビーム利得と同じビーム利得をもち、かつ、リファレンス重み係数を用いて形成されるビームの指向性方向と同じ方向を向いたビームを形成する重み係数を、主の重み係数としても良い。
【００７８】
重み係数選択部６２は、重み係数記憶部６１に記憶された重み係数のうち、無線基地局ＡＰから無線信号を受信している間に、無線信号のＳＮＲが最大となる重み係数と最も相関値の高い重み係数を、主の重み係数としても良い。
【００７９】
重み係数選択部６２は、リファレンスビーム利得と同じビーム利得を有する重み係数の中から、受信信号のＳＮＲが最大となる重み係数を、主の重み係数としても良い。
【００８０】
重み係数選択部６２は、リファレンス重み係数と相関値が最大となる重み係数を、主の重み係数としても良い。なお、重み係数選択部６２は、リファレンスビーム利得と同じビーム利得を有する重み係数とのみ、リファレンス重み係数との相関値を計算することで、相関処理の回数を減らすことができ、演算処理の簡易化、および、低消費電力化に有効である。
【００８１】
無線装置ＳＴＡ１が無線基地局ＡＰから受信した無線信号の到来方向を推定する推定部（図示せず）をさらに備える場合、無線信号の到来方向と同じ指向性方向を有する重み係数の中から、リファレンスビーム利得と同じビーム利得を有するものを、主な重み係数としても良い。
【００８２】
次に、重み係数選択部６２が主な重み係数を定めた後、無線装置ＳＴＡ１は、主な重み係数によって形成されるビームの指向性方向以外をキャリアセンスするために使用するビーム（他の重み係数）を決定する。
【００８３】
無線装置ＳＴＡ１の重み係数選択部６２は、主な重み係数によって形成されるビームの指向性方向以外をキャリアセンスする場合には、その方向のキャリアセンスに用いるビームのビーム利得を、主な重み係数に係るビーム利得（またはリファレンスビーム利得）と同じか、それ以下とする。
【００８４】
無線装置ＳＴＡ１の重み係数選択部６２は、主な重み係数を用いて形成されるビームの指向性方向から離れれば離れるほど、キャリアセンスに使用するビームのビーム利得を小さく設定する。無線装置ＳＴＡ１の重み係数選択部６２は、指向性方向の逆方向（１８０度）に対してキャリアセンスを行う際に使用するビームのビーム利得を最小とする。
【００８５】
このようにすることで、無線装置ＳＴＡ１は、図４（ａ）〜（ｃ）で示すように、無線基地局ＡＰとの位置関係によって、各方向に対して行うキャリアセンスに必要な検出精度を変更することで、無線基地局ＡＰのサービスエリア内を網羅的にキャリアセンスしながらも、キャリアセンスに要する時間を短縮することができる。
【００８６】
以上では、他局（無線基地局ＡＰや無線装置ＳＴＡ２〜ＳＴＡ５）が、指向性ビームのみを送信するのか、無指向性の電波（ビーム）を送信するのかなどを、自局（無線装置ＳＴＡ１）が、把握することができないことを前提としていた。
【００８７】
しかし、ネットワークを構成する無線装置（無線基地局ＡＰや無線装置ＳＴＡ１〜ＳＴＡ５）すべてに対して、送信する電波に制約がある場合もありえる。
【００８８】
以下では、無線基地局ＡＰと無線装置ＳＴＡ１〜ＳＴＡ４は、すべてビーム幅が６０°以下の指向性ビームの送信のみが許可されているものとする。（ビーム幅が６０°とは、図７に示す通りである。）自局（無線装置ＳＴＡ１）にとって、他の無線装置の最大ビーム幅は、６０°である。
【００８９】
＜無線装置ＳＴＡ１が無線基地局ＡＰと離れているケース＞
図７は、無線基地局ＡＰと無線装置ＳＴＡ１〜ＳＴＡ４によって構成されるネットワークを示す図である。
【００９０】
無線装置ＳＴＡ１は、無線基地局ＡＰの方向やその逆方向に存在する無線装置ＳＴＡ３，ＳＴＡ４が無線基地局ＡＰへ送信する電波を受信しうる。しかし、無線装置ＳＴＡ１は、無線基地局ＡＰの方向に対して±９０度の方向に位置する無線装置ＳＴＡ１（無線装置ＳＴＡ２）が無線基地局ＡＰへ送信する電波を受信することはありえない。したがって、無線装置ＳＴＡ１が無線基地局ＡＰの方向に対して±９０度の方向にキャリアセンスを行ってもビームが検出されることは無く、キャリアセンスを行う必要もない。よって、無線装置ＳＴＡ１は、無線基地局ＡＰの方向とその逆方向にのみ、キャリアセンスを行えば良い。
【００９１】
なお、無線装置ＳＴＡ１が無線基地局ＡＰから離れるほどキャリアセンスを行う方向は狭くなる。無線装置ＳＴＡ１がキャリアセンスする方向は、無線基地局ＡＰの方向を中心に±６０度の範囲（他の無線装置ＳＴＡ１の最大ビーム幅の２倍の範囲）、および無線基地局ＡＰの方向と逆方向を中心に０度にまで狭くなりうる。無線装置ＳＴＡ１のキャリアセンスする方向が無線基地局ＡＰの方向を中心に±６０度の範囲となる理由は、他の無線装置ＳＴＡ１が形成するビームの中心が必ずしもぴったりと無線基地局ＡＰの方向を向くとは限らないためである。
【００９２】
＜無線装置ＳＴＡ１が無線基地局ＡＰと近接しているケース＞
図８は、無線基地局ＡＰと無線装置ＳＴＡ１〜ＳＴＡ４によって構成されるネットワークを示す図である。
【００９３】
無線装置ＳＴＡ１は、無線基地局ＡＰの方向などに関わらず、他の無線装置ＳＴＡ２〜ＳＴＡ４のいずれが送信した電波をも受信しうる。従って、無線装置ＳＴＡ１は、周囲（３６０°）全方向に対してキャリアセンスを行う必要がある。但し、無線装置ＳＴＡ１が、無線基地局ＡＰと離れている場合と比較して、ビーム利得は小さくてもよく、電波の検出精度は低くても良い。
【００９４】
上記のように、無線装置ＳＴＡ１のキャリアセンス方向が無線基地局ＡＰの方向とその逆方向のみでよいのか、全方向なのかは、無線装置ＳＴＡ１と無線基地局ＡＰとの間の距離に依存する。
【００９５】
このように、無線装置ＳＴＡ１がキャリアセンスする方向を限定するためには、他の無線装置ＳＴＡ１の最大ビーム幅と、無線基地局ＡＰとの位置関係とを把握する必要がある。なお、第１の実施形態に係る無線装置ＳＴＡ１において、“他の無線装置の最大ビーム幅”と、“無線基地局ＡＰとの位置関係”とを把握する方法は、任意であってよい。
【００９６】
例えば、無線基地局ＡＰが、各無線装置から接続時などに通知された最大ビーム幅から、各無線装置に対して、“他の無線装置の最大ビーム幅”を報知することとしても良い。また例えば、各無線装置は、無線基地局ＡＰから受信した無線信号の受信電力情報から、“無線基地局ＡＰと自局の位置関係”を把握してもよい。
【００９７】
次に、無線装置ＳＴＡ１の重み係数選択部６２は、キャリアセンスに使用するビームの重み係数（主の重み係数、他の重み係数）を選択した後、それぞれの重み係数によって形成する各ビームの利用方法・利用順番を決定する。なお、同一時刻に、すべてのビームを使用してキャリアセンスすることとしても良い。
【００９８】
重み係数選択部６２は、主の重み係数、他の重み係数のうち、使用するアンテナ素子がまったく重複しない重み係数があれば、それらの重み係数を使用したキャリアセンスを同一時刻で行うものと決定する。
【００９９】
図２、３の例では、指向性ビーム１を形成するための重み係数は、アンテナ素子１、２、３、４のみを使用するもので、指向性ビーム２を形成するための重み係数は、アンテナ素子５，６，７，８のみを使用するものである。
【０１００】
指向性ビーム１と指向性ビーム２とを形成するために使用するアンテナ素子１〜ｎはまったく重複していないため、同一時刻に指向性ビーム１と２を形成したとしても、形成されるビームは独立となるため、キャリアセンスの際の電波の検出精度に影響は及ぼさない。
【０１０１】
このようにすることで、電波の検出精度を劣化させることなく、同一時刻に２方向（複数方向）のキャリアセンスが可能となり、キャリアセンスに要する時間を短縮することができる。
【０１０２】
重み係数選択部６２は、主の重み係数、他の重み係数のうち、使用するアンテナ素子が一部でも重複する重み係数があれば、それらの重み係数を使用したキャリアセンスを異なる時刻（タイミング）で行うものと決定する。
【０１０３】
図３の例では、指向性ビーム１を形成するための重み係数はアンテナ素子１、２、３、４のみを使用するもので、指向性ビーム６を形成するための重み係数はアンテナ素子４、５のみを使用するものである。
【０１０４】
指向性ビーム１と指向性ビーム６とを形成するために使用するアンテナ素子は、（アンテナ素子４で）重複しているため、同一時刻に指向性ビーム１と６を形成するものとすると、キャリアセンスの際の電波の検出精度を劣化させることとなる。
【０１０５】
そのため、重み係数選択部６２は、使用するアンテナ素子が一部でも重複する重み係数を使用するキャリアセンスを、異なる時刻（タイミング）で行うものと決定する。
【０１０６】
次に、重み係数選択部６２は、主の重み係数、他の重み係数をそれぞれ使用するキャリアセンスを異なるタイミングで行う場合、どの順番でキャリアセンスをするかを決定する。
【０１０７】
重み係数選択部６２は、他の重み係数を使用するキャリアセンスから行う場合には、他の重み係数を使用するキャリアセンスをすべて行った後に、最後に主の重み係数を用いたキャリアセンスを行うことと決定する。
【０１０８】
重み係数選択部６２は、主の重み係数を使用するキャリアセンスを最初にする場合は、他の重み係数を使用するキャリアセンスを行った後に、再度、主の重み係数を用いたキャリアセンスを最後に行うことと決定する。
【０１０９】
主の重み係数を使用するビームの指向性は、通信相手である無線基地局ＡＰの方向と同一である。そのため、無線基地局ＡＰへ無線信号を送信する際に、主の重み係数を使用するキャリアセンスを最後に行うことで、無線装置ＳＴＡ１は、無線基地局ＡＰの通信状況などについて最新の情報を取得でき、衝突確率を下げるのに効果的となる。
【０１１０】
主の重み係数を使用するキャリアセンスを最初と最後に行う方法では、まず、無線基地局ＡＰの通信状況などを取得できるため、通信相手である無線基地局ＡＰが通信中であるにもかかわらず、周囲に対してキャリアセンスを行ってしまうという無駄を省くことができる。
【０１１１】
次に、時間的に重み係数を切り替えキャリアセンスしたときに、ある重み係数に係るビームでキャリアセンスした結果が、ＢＵＳＹ（無線チャネル使用中）であると判断した場合の処理について説明する。
【０１１２】
無線装置ＳＴＡ１は、ある重み係数を使用してキャリアセンスした結果がＢＵＳＹである場合、そのキャリアセンス結果がＩＤＬＥ（無線チャネルが未使用）になるまで、その重み係数に係るキャリアセンスを継続して行う。
【０１１３】
無線装置ＳＴＡ１は、キャリアセンス結果がＩＤＬＥであることを検出した後に、再度、最初に定めた順番で、キャリアセンスを実行する。
【０１１４】
例えば、無線装置ＳＴＡ１は、ビーム１，２，３，４，５を順に使用してキャリアセンスすると決めた場合に、ビーム１，２，３によるキャリアセンス結果がＩＤＬＥであったものの、ビーム４によるキャリアセンス結果がＢＵＳＹであると判断したとする。
【０１１５】
無線装置ＳＴＡ１は、ビーム４によるキャリアセンスをＩＤＬＥとなるまで継続する。無線装置ＳＴＡ１は、ビーム４によるキャリアセンス結果がＩＤＬＥとなった場合は、再度、ビーム１，２，３，４、５を順に使用してキャリアセンスを行う。
【０１１６】
無線装置ＳＴＡ１は、すべてのビーム１、２、３、４、５によるキャリアセンスでＩＤＬＥと判断されれば、無線チャネルがＩＤＬＥであると判断する。
【０１１７】
このように、あるビームによるキャリアセンス結果がＢＵＳＹであった場合に、そのビームによるキャリアセンスを継続することで、他のビームによるキャリアセンスを行う場合と比較して、キャリアセンスが無駄になるのを防ぐことができる。
【０１１８】
例えば、ビーム１によるキャリアセンス結果がＢＵＳＹと判断した後、他のビーム（ビーム２，３，４など）によるキャリアセンスを行いその結果がすべてＩＤＬＥであったにも関わらず、再度、ビーム１によるキャリアセンス結果がＢＵＳＹとなり、他のビームによるキャリアセンスが無駄になるのを防ぐことができる。
【０１１９】
無線装置ＳＴＡ１は、あるビームがＢＵＳＹである期間（ＢＵＳＹ期間）が予測できる場合、上記とは異なる処理を行う。
【０１２０】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｖｅｃｔｏｒ）等のように、パケット内に無線チャネルを使用（占有）する期間が記載されている場合、無線装置ＳＴＡ１は、ＢＵＳＹ期間を予測できる
また例えば、パケット内に無線信号の信号長、伝送速度が記載されている場合、無線装置ＳＴＡ１は、ＢＵＳＹ期間を予測できる
無線装置ＳＴＡ１は、あるビームによるキャリアセンス結果が所定期間ＢＵＳＹと予測した場合、その期間が経過する直前までに他のビームによるキャリアセンスを完了し、その後に、先ほどＢＵＳＹであったビームによるキャリアセンスを行うことができる。このようにすることで、キャリアセンスに要する時間を短縮化できる。
【０１２１】
無線装置ＳＴＡ１は、あるビームによるキャリアセンス結果が所定期間ＢＵＳＹと予測した場合、その期間が経過する直前までに他のビームによるキャリアセンスを完了し、先ほどＢＵＳＹであったビームによるキャリアセンスを行うことなく、他のビームによるキャリアセンス結果に応じて無線信号を送信することができる。このようにすることで、キャリアセンスに要する時間をより一層短縮化できる。
【０１２２】
このように、第１の実施形態に係る無線装置ＳＴＡ１によれば、無線基地局ＡＰとの位置関係に応じてキャリアセンスに使用するビームのビーム数やビーム利得を変更することで、指向性ビームによって周囲のキャリアセンスを行う際に必要となる演算量の増大を抑制し、キャリアセンスに要する時間を短縮することができる。
【０１２３】
第１の実施形態に係る無線装置ＳＴＡ１では、１つの受信ビーム形成部４０を備えるものとした。しかし、第１の実施形態に係る無線装置ＳＴＡ１は、複数（Ｍ個：Ｍは２以上の整数）の受信ビーム形成部４０を備えていても良い。
【０１２４】
図９は、複数（Ｍ個：Ｍは２以上の整数）の受信ビーム形成部４０を備える無線装置の構成を示すブロック図である。
【０１２５】
このように無線装置ＳＴＡ１がＭ個の受信ビーム形成部４０を備えることによって、無線信号の受信するときやキャリアセンスを行うときに、同一時刻にＭ個のビームを形成することが可能になる。
【０１２６】
したがって、周囲（３６０°）全方向のキャリアセンスするために使用するビーム数がＭ個以下であれば、同一時刻に全方向のキャリアセンスが可能となる。また、周囲（３６０°）全方向のキャリアセンスするために使用するビーム数がＭ個以上であったとしても、同一時刻にＭ個のビームによるキャリアセンスができるため、キャリアセンスに要する時間を短縮することができる。
【０１２７】
第１の実施形態に係る無線装置ＳＴＡ１では、１つの受信ビーム形成部４０と１つの送受信切替スイッチ２０を備えるものとした。しかし、第１の実施形態に係る無線装置ＳＴＡ１は、複数（Ｍ個：Ｍは２以上の整数）の受信ビーム形成部４０と、複数（Ｍ個）の送受信切替スイッチ２０を備えていても良い。
【０１２８】
図１０は、複数（Ｍ個：Ｍは２以上の整数）の受信ビーム形成部４０と送受信切替スイッチ２０とを備える無線装置の構成を示すブロック図である。
【０１２９】
受信に係るビームフォーミングをアナログ処理で行う場合は、１つのアンテナ素子で受信した信号を、Ｍ個の受信ビーム形成部４０へ分配する必要がある。そのため、電力ロスが発生する。このような電力ロスの影響を抑制すべく、図１０のようにアンテナ素子数もＭ倍にする方が望ましい。
【０１３０】
受信に係るビームフォーミングをデジタル処理で行う場合には、アンテナ数の増大により自由度が高まるため、同一時刻に形成できるビームの数を増やすことができる。
【０１３１】
無線装置ＳＴＡ１が受信ビーム形成部４０を複数備えるか否かは、コスト高や消費電力の増大といったデメリットもあるため、キャリアセンスに要する時間の短縮化による性能向上とのトレードオフによる。
【０１３２】
無線装置ＳＴＡ１が送受信切替スイッチ２０とアンテナ素子数を複数備えるか否かは、アンテナ素子数の増大によるコスト高やサイズ増といったデメリットもあるため、キャリアセンスに要する時間の短縮化による性能向上とのトレードオフによる。
【０１３３】
第１の実施形態に係る無線装置ＳＴＡ１では、重み係数選択部６２が、主の重み係数を選択した後、他の重み係数を適宜選択するものとした。しかし、重み係数記憶部６１が図３に示す各ビームの重み係数のほかに主の重み係数と他の重み係数との組み合わせを記憶していて、重み係数選択部６２による主の重み係数の選択結果に従い、他の重み係数が決定されても良い。
【０１３４】
図１１は、重み係数記憶部６１が記憶する主の重み係数と他の重み係数との組み合わせを示す図である。
【０１３５】
ビーム１に係る重み係数が主の重み係数として選択された場合、他の重み係数はビーム１３〜１８となる。ビーム２に係る重み係数が主の重み係数として選択された場合、他の重み係数はビーム１４〜１９となる。ビーム３に係る重み係数が主の重み係数として選択された場合、他の重み係数はビーム１５〜１９となる。
【０１３６】
このようにすることで、重み係数選択部６２は、主の重み係数を選択することで、他の重み係数を一意に決定することができ、演算処理を軽減することができる。
【０１３７】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る無線装置のアンテナ素子と形成されるビームとを示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る重み係数記憶部の記憶内容（重み係数）を示す図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る無線装置が形成するビームを示す図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るネットワークを示す図。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る無線装置がキャリアセンスに使用するビームを示す図。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るネットワークを示す図。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るネットワークを示す図。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る無線装置の構成の変形例を示すブロック図。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る無線装置の構成の変形例を示すブロック図。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る重み係数記憶部の記憶内容（主の重み係数と他の重み係数の組み合わせ）を示す図。
【符号の説明】
【０１３９】
ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４、ＳＴＡ５・・・無線装置
１〜ｎ、１−１〜１−Ｍ、・・・ｎ−１〜ｎ−Ｍ・・・アンテナ素子
２０、２０−１〜２０−Ｍ・・・送受信切替スイッチ
３０、３０’、３０’’・・・ビーム形成部
４０、４０−１〜４０−Ｍ・・・受信ビーム形成部
４１・・・合成部
４２＿１〜４２＿ｎ・・・重み付け処理部
５０・・・送信ビーム形成部
５１・・・分配部
５２＿１〜５２＿ｎ・・・重み付け処理部
６０・・・ビーム制御部
６１・・・重み係数記憶部
６２・・・重み係数選択部
７０・・・キャリアセンス部
【図１】
2010041544.tif 000003
【図２】
2010041544.tif 000004
【図３】
2010041544.tif 000005
【図４】
2010041544.tif 000006
【図５】
2010041544.tif 000007
【図６】
2010041544.tif 000008
【図７】
2010041544.tif 000009
【図８】
2010041544.tif 000010
【図９】
2010041544.tif 000011
【図１０】
2010041544.tif 000012
【図１１】
2010041544.tif 000013