(57)【要約】【課題】周波数利用効率の向上を計る。【解決手段】第１無線通信端末は、第１周波数帯域に隣接する高および低周波帯域について干渉量を測定する手段と、各干渉量に応じて隣接する高もしくは低周波帯域に第１周波数帯域を移動させることを決定する手段と、第１無線通信装置が移動情報を認識した旨の通知を第１無線通信装置から取得する手段と、第１周波数帯域を移動させる手段と、を具備し、第２無線通信端末は、第２周波数帯域に隣接する高および低周波帯域について干渉量を測定する手段と、各干渉量に応じて隣接する高および低周波帯域の少なくともいずれかに第２周波数帯域の帯域幅を拡張することを決定する手段と、第２無線通信装置が拡張情報を認識した旨の通知を第２無線通信装置から取得する手段と、拡張情報に基づいて第２周波数帯域を拡張する手段と、を具備する。【選択図】図３
2006287357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
或る周波数帯域内の一部の第１の周波数帯域を使用して第１の無線通信装置との間で通信を行う第１の無線通信端末と、第１の周波数帯域とは異なる、前記或る周波数帯域内の一部の第２の周波数帯域を使用して第１の無線通信装置とは異なる第２の無線通信装置との間で通信を行う第２の無線通信端末とを備えている無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信端末は、
前記第１の周波数帯域に隣接する高周波帯域と低周波帯域とについてそれぞれ干渉量を測定する隣接帯域測定手段と、
各前記干渉量に応じて、隣接する高周波帯域もしくは低周波帯域に、前記第１の周波数帯域を移動させることを決定する移動決定手段と、
前記移動決定手段で決定された移動に関する移動情報を前記第１の無線通信装置に通知する移動情報通知手段と、
前記第１の無線通信装置が前記移動情報を認識した旨の通知を前記第１の無線通信装置から取得する移動通知取得手段と、
前記移動情報に基づいて前記第１の周波数帯域を移動させる移動手段と、を具備し、
前記第２の無線通信端末は、
前記第２の周波数帯域に隣接する高周波帯域と低周波帯域とについてそれぞれ干渉量を測定する隣接帯域測定手段と、
各前記干渉量に応じて、隣接する高周波帯域および低周波帯域の少なくともいずれか一方に、前記第２の周波数帯域の帯域幅を拡張することを決定する拡張決定手段と、
前記拡張決定手段で決定された拡張に関する拡張情報を前記第２の無線通信装置に通知する拡張情報通知手段と、
前記第２の無線通信装置が前記拡張情報を認識した旨の通知を前記第２の無線通信装置から取得する拡張通知取得手段と、
前記拡張情報に基づいて前記第２の周波数帯域を拡張する拡張手段と、を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１の無線通信端末および前記第２の無線通信端末は、
要求されている要求周波数帯域幅と通信している通信周波数帯域幅とのどちらが大きいかを判定する判定手段をさらに具備し、
前記移動決定手段は、前記判定手段が、前記要求周波数帯域が前記通信周波数帯域よりも大きくないと判定した場合に、前記第１の周波数帯域を移動させることを決定し、
前記拡張決定手段は、前記判定手段が、前記要求周波数帯域が前記通信周波数帯域よりも大きいと判定した場合に、前記第２の周波数帯域の帯域幅を拡張することを決定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域とは異なる、前記或る周波数帯域内の一部の第３の周波数帯域を使用して、前記第１の無線通信装置または前記第２の無線通信装置のいずれかである第３の無線通信装置との間で通信を行う第３の無線通信端末をさらに具備し、
前記第３の無線通信端末は、
前記第３の周波数帯域に隣接する高周波帯域と低周波帯域とについてそれぞれ干渉量を測定する隣接帯域測定手段と、
各前記干渉量に応じて、隣接する高周波帯域もしくは低周波帯域に、前記第３の周波数帯域を移動させることを決定する移動決定手段と、
前記移動決定手段で決定された移動に関する移動情報を前記第３の無線通信装置に通知する移動情報通知手段と、
前記第３の無線通信装置が前記移動情報を認識した旨の通知を前記第３の無線通信装置から取得する移動通知取得手段と、
前記移動情報に基づいて前記第３の周波数帯域を移動させる移動手段と、
各前記干渉量に応じて、隣接する高周波帯域および低周波帯域の少なくともいずれか一方に、前記第３の周波数帯域の帯域幅を拡張することを決定する拡張決定手段と、
前記拡張決定手段で決定された拡張に関する拡張情報を前記第３の無線通信装置に通知する拡張情報通知手段と、
前記第３の無線通信装置が前記拡張情報を認識した旨の通知を前記第３の無線通信装置から取得する拡張通知取得手段と、
前記拡張情報に基づいて前記第３の周波数帯域を拡張する拡張手段と、
前記要求周波数帯域に応じて、通信に使用している周波数帯域を移動するか拡張するかを決定する帯域決定手段と、を具備し、
前記移動決定手段は、前記帯域決定手段が前記周波数帯域を移動すると決定し、かつ、前記判定手段が、前記要求周波数帯域が前記通信周波数帯域よりも大きくないと判定した場合に、前記第３の周波数帯域を移動させることを決定し、
前記拡張決定手段は、前記帯域決定手段が前記周波数帯域を拡張すると決定し、かつ、前記判定手段が、前記要求周波数帯域が前記通信周波数帯域よりも大きいと判定した場合に、前記第３の周波数帯域の帯域幅を拡張することを決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第２の無線通信端末は、
前記判定手段が、前記要求周波数帯域幅が前記通信周波数帯域幅よりも小さいと判定した場合に、前記要求周波数帯域に合わせて前記通信周波数帯域幅を縮小する縮小手段をさらに具備することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１の無線通信端末および前記第２の無線通信端末は、
通信を開始する場合に、前記或る周波数帯域内の或る周波数帯域の干渉量を測定する干渉量測定手段と、
測定した干渉量が干渉量閾値未満である場合には、干渉量を測定した前記或る周波数帯域を通信周波数帯域と設定する設定手段と、をさらに具備し、
前記干渉量測定手段は、測定した干渉量が干渉量閾値以上である場合には前記或る周波数帯域内の他の周波数帯域の干渉量を測定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記干渉量測定手段は、干渉量を測定する周波数帯域の帯域幅を、要求される周波数帯域幅と等しいかもしくは小さく設定することを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記第１の無線通信端末および前記第２の無線通信端末は、
要求されている要求周波数帯域幅が帯域幅閾値以下の場合には、前記干渉量測定手段が干渉量を測定する周波数帯域を、前記周波数帯域内の最も低い帯域もしくは最も高い帯域から順番に隣接する周波数帯域に設定する第１の帯域設定手段と、
要求されている要求周波数帯域幅が帯域幅閾値よりも大きい場合には、前記干渉量測定手段が干渉量を測定する周波数帯域を、前記第１の帯域設定手段とは逆の周波数帯域から順番に隣接する周波数帯域に設定する第２の帯域設定手段と、をさらに具備することを特徴とする請求項５または請求項６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記干渉量測定手段は、乱数に基づいて、干渉量を測定する周波数帯域を、前記或る周波数帯域内の中から選択する選択手段をさらに具備することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記隣接帯域測定手段および前記干渉量測定手段は、受信信号電力に基づいて干渉量を測定することを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
或る周波数帯域内の一部の周波数帯域を使用して無線通信装置との間で通信を行う無線通信端末において、
前記一部の周波数帯域に隣接する高周波帯域と低周波帯域とについてそれぞれ干渉量を測定する測定手段と、
各前記干渉量に応じて、隣接する高周波帯域もしくは低周波帯域に、前記一部の周波数帯域を移動させることを決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された移動に関する移動情報を前記無線通信装置に通知する通知手段と、
前記無線通信装置が前記移動情報を認識した旨の通知を前記無線通信装置から取得する取得手段と、
前記移動情報に基づいて前記一部の周波数帯域を移動させる移動手段と、を具備することを特徴とする無線通信端末。
【請求項１１】
或る周波数帯域内の一部の周波数帯域を使用して無線通信装置との間で通信を行う無線通信端末において、
前記一部の周波数帯域に隣接する高周波帯域と低周波帯域とについてそれぞれ干渉量を測定する測定手段と、
各前記干渉量に応じて、隣接する高周波帯域および低周波帯域の少なくともいずれか一方に、前記一部の周波数帯域の帯域幅を拡張することを決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された拡張に関する拡張情報を前記無線通信装置に通知する通知手段と、
前記無線通信装置が前記拡張情報を認識した旨の通知を前記無線通信装置から取得する取得手段と、
前記拡張情報に基づいて前記一部の周波数帯域を拡張する拡張手段と、を具備することを特徴とする無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のシステムで一つの周波数帯域を共用し外部情報を認識することで通信方式を変更するコグニティブ（cognitive）無線を使用する無線通信システムおよび無線通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超広帯域無線通信（Ultra Wide Band：ＵＷＢ）で提案されている規格の一部では、信号を雑音レベル以下におさえることで、他システムへの干渉を減らし、通信周波数帯域を共用する(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
また、無線ＬＡＮでは、ある周波数帯のキャリアセンスを行い、その周波数帯にレーダや他の無線ＬＡＮシステムからの干渉があれば使用する周波数帯域を変更するという規格(IEEE 802.11h)がある(例えば、特許文献２参照)。
【特許文献１】特開２００５−１２７７６公報
【特許文献２】特開２００４−２９７１５０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＵＷＢのような方法では、他のシステムの通信帯域に信号を重ねて送信するため、雑音レベルの信号電力しか使うことができず、短距離通信であるＰＡＮには応用が可能なものの、ＬＡＮやセルラ無線といった中・長距離を用いる無線通信には応用することができないという問題点がある。
【０００５】
また、IEEE802.11hを用いた無線ＬＡＮのような方法を用いても、周波数共用を前提としたシステムにおいて、長時間一定の帯域を占有する通信方式を用いて通信を行う端末が複数存在する場合、使用していない帯域が存在するにもかかわらず、広帯域通信を行うための連続した未使用帯域を確保することができない。このために、周波数帯域という資源を十分に活用することができないという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、短距離通信のみならず、中・長距離通信にも応用することができ、さらに、周波数利用効率を向上した無線通信システムおよび無線通信端末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】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本発明の無線通信システムは、或る周波数帯域内の一部の第１の周波数帯域を使用して第１の無線通信装置との間で通信を行う第１の無線通信端末と、第１の周波数帯域とは異なる、前記或る周波数帯域内の一部の第２の周波数帯域を使用して第１の無線通信装置とは異なる第２の無線通信装置との間で通信を行う第２の無線通信端末とを備えている無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信端末は、前記第１の周波数帯域に隣接する高周波帯域と低周波帯域とについてそれぞれ干渉量を測定する隣接帯域測定手段と、各前記干渉量に応じて、隣接する高周波帯域もしくは低周波帯域に、前記第１の周波数帯域を移動させることを決定する移動決定手段と、前記移動決定手段で決定された移動に関する移動情報を前記第１の無線通信装置に通知する移動情報通知手段と、前記第１の無線通信装置が前記移動情報を認識した旨の通知を前記第１の無線通信装置から取得する移動通知取得手段と、前記移動情報に基づいて前記第１の周波数帯域を移動させる移動手段と、を具備し、
前記第２の無線通信端末は、前記第２の周波数帯域に隣接する高周波帯域と低周波帯域とについてそれぞれ干渉量を測定する隣接帯域測定手段と、各前記干渉量に応じて、隣接する高周波帯域および低周波帯域の少なくともいずれか一方に、前記第２の周波数帯域の帯域幅を拡張することを決定する拡張決定手段と、前記拡張決定手段で決定された拡張に関する拡張情報を前記第２の無線通信装置に通知する拡張情報通知手段と、前記第２の無線通信装置が前記拡張情報を認識した旨の通知を前記第２の無線通信装置から取得する拡張通知取得手段と、前記拡張情報に基づいて前記第２の周波数帯域を拡張する拡張手段と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明の無線通信端末は、或る周波数帯域内の一部の周波数帯域を使用して無線通信装置との間で通信を行う無線通信端末において、前記一部の周波数帯域に隣接する高周波帯域と低周波帯域とについてそれぞれ干渉量を測定する測定手段と、各前記干渉量に応じて、隣接する高周波帯域もしくは低周波帯域に、前記一部の周波数帯域を移動させることを決定する決定手段と、前記決定手段で決定された移動に関する移動情報を前記無線通信装置に通知する通知手段と、前記無線通信装置が前記移動情報を認識した旨の通知を前記無線通信装置から取得する取得手段と、前記移動情報に基づいて前記一部の周波数帯域を移動させる移動手段と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明の無線通信端末は、或る周波数帯域内の一部の周波数帯域を使用して無線通信装置との間で通信を行う無線通信端末において、前記一部の周波数帯域に隣接する高周波帯域と低周波帯域とについてそれぞれ干渉量を測定する測定手段と、各前記干渉量に応じて、隣接する高周波帯域および低周波帯域の少なくともいずれか一方に、前記一部の周波数帯域の帯域幅を拡張することを決定する決定手段と、前記決定手段で決定された拡張に関する拡張情報を前記無線通信装置に通知する通知手段と、前記無線通信装置が前記拡張情報を認識した旨の通知を前記無線通信装置から取得する取得手段と、前記拡張情報に基づいて前記一部の周波数帯域を拡張する拡張手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の無線通信システムおよび無線通信端末によれば、短距離通信のみならず、中・長距離通信にも応用することができ、さらに、周波数利用効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態にかかる無線通信システムおよび無線通信端末について詳細に説明する。  
図１から図４までに本発明の実施形態における無線通信システムの例を示す。本発明の無線通信システムでは、複数のシステムが独立に通信する周波数帯域を決定することを前提としている。  
図１は、ホットスポットシステム（基地局１０１と無線通信端末１０２）とアドホックシステム（無線通信端末１０３と無線通信端末１０４）とが混在している例である。このような状況においてホットスポット基地局１０１と無線通信端末１０２とがある周波数帯域Ｆの一部の帯域Ｆ１を用いて通信を行っているときに、無線通信端末１０３と無線通信端末１０４とが基地局１０１を介さずに周波数帯域Ｆ１を避けて周波数帯域Ｆの一部の帯域Ｆ２を用いて通信を行う。  
また、図２は、複数のホットスポットシステムが混在している例である。このような状況においては、ホットスポット基地局２０１と無線通信端末２０２とがある周波数帯域Ｆの一部の帯域Ｆ１を用いて通信を行っているときに、無線通信端末２０４は、周波数帯域Ｆ１が使用されていることを認識することで、周波数帯域Ｆ１を避けて、周波数帯域Ｆ２を用いて基地局２０３との間で通信を行う。  
同様に、図３の例では、比較的広い地域をカバーする基地局３０１と、基地局３０１と通信を行う無線通信端末３０２、３０３、３０４、３０５と、比較的狭い地域をカバーする基地局３０６と、基地局３０６と通信を行う無線通信端末３０７とが混在している。このような場合では、無線通信端末３０７は、基地局３０１が使用している通信３１２、通信３１３、通信３１４、通信３１５の帯域を避けて、通信３１７の周波数帯域を決定し通信を行う。  
また、図４ではアドホック通信のように無線通信端末同士が個別に通信を行う。このような場合でも同様に、無線通信端末４０１と無線通信端末４０２とが周波数帯域Ｆ１を用いて通信を行っている場合、無線通信端末４０３、無線通信端末４０４は、周波数帯域Ｆ１が使用されていることを認識し、周波数帯域Ｆ１を避けて、周波数帯域Ｆ２を用いて通信を行う。  
上記の図１から図４に示したようなシステム構成のいずれにおいても、本発明を適用することはできるが、以下では図３に示したようなシステム構成であった場合について詳細に説明する。
【００１２】
本発明の実施形態に係る無線通信端末について図５を参照して説明する。この無線通信端末は、通信周波数帯域を移動することができるものである。換言すれば、この無線通信端末は、回線交換を用いた音声通話のように比較的低速で長時間持続する必要があるような通信のためのものである。  
本実施形態の無線通信端末は、図５に示したように、無線周波数処理回路（ＲＦ）５０１、５０９、５１５、５１８、アナログデジタル変換処理部（ＡＤＣ）５０２、５１０、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）５０３、５０５、５０７、５１１、受信処理部５０４、５１２、信号電力測定部５０６、５０８、通信帯域変更決定処理部５１３、多重処理部（ＭＵＸ）５１４、デジタルアナログ変換処理部（ＤＡＣ）５１６、５１９、送信処理部５１７、５２０を備えている。
【００１３】
ＲＦ５０１は、アンテナを介して受信した信号をベースバンド信号に変換する。ＲＦ５０１は、受信信号の搬送信号周波数としてＦｃ＿Ｒｘを用いる。ＡＤＣ５０２は、ＲＦ５０１の出力信号をデジタル信号に変換する。
【００１４】
ＢＰＦ５０３は、ＡＤＣ５０２の出力信号を入力し、通信周波数帯域として指定されているＦ＿ＣＯＭに応じて、通信を行っている周波数帯域の信号のみを通過させる。受信処理部５０４は、ＢＰＦ５０３が出力した周波数帯域Ｆ＿ＣＯＭの信号に対して、伝送路推定、復調、復号などの各受信処理を行う。そして、受信処理部５０４は、受信処理結果を、音声信号やデータ信号として上位レイヤに出力する。
【００１５】
ＢＰＦ５０５、５０７は、それぞれＡＤＣ５０２の出力信号を入力し、それぞれ通信周波数帯域Ｆ＿ＣＯＭに隣接する周波数帯域であるＦ＿ＣＯＭ＋α（高周波数側に対応）およびＦ＿ＣＯＭ−α（低周波数側に対応）の周波数帯域の信号のみを通過させる。信号電力測定部５０６、５０８は、それぞれＢＰＦ５０５、５０７を通過した信号の電力を測定し、それぞれの周波数帯域における受信信号の電力を測定する。
【００１６】
ＲＦ５０９は、アンテナを介して受信した信号をベースバンド信号に変換する。ＲＦ５０９は、制御信号を受信するためのものである。ＲＦ５０９は、受信信号の搬送信号周波数としてＦｃ＿ｃｏｎｔｒｏｌを用いる。ＡＤＣ５０２は、ＲＦ５０１の出力信号をデジタル信号に変換する。ＡＤＣ５１０は、ＲＦ５０９の出力信号をデジタル信号に変換する。ＢＰＦ５１１は、ＡＤＣ５１０の出力信号を入力し、通信周波数帯域として指定されている周波数帯域の信号のみを通過させる。受信処理部５１２は、ＢＰＦ５１１が出力した周波数帯域の信号に対して、伝送路推定、復調、復号などの各受信処理を行う。
【００１７】
ここで、Ｆｃ＿ｃｏｎｔｒｏｌおよびＢＰＦ５１１に入力される周波数帯域は常に一定のものであることを前提に説明を行っているが、何らかの要求により制御信号専用周波数帯域が変更になる場合は、可変帯域のＲＦ５０９やＢＰＦ５１１を使用する。
【００１８】
通信帯域変更決定処理部５１３は、受信した制御信号や入力される信号電力に応じて、通信を行う周波数帯域を決定したり、通信周波数帯域の変更を行ったりする。これらの処理により、通信帯域変更決定処理部５１３は、受信信号搬送周波数帯域Ｆｃ＿Ｒｘ、送信信号搬送周波数帯域Ｆｃ＿Ｔｘ、受信信号周波数帯域Ｆ＿ＣＯＭ、受信信号周波数帯域に隣接する高周波帯域Ｆ＿ＣＯＭ＋α、受信信号周波数帯域に隣接する低周波帯域Ｆ＿ＣＯＭ−αを各処理部に対して設定する。また、通信帯域変更決定処理部５１３は、信号電力測定部５０６、５０８で測定された受信信号の電力を、干渉量として用いている。通信帯域変更決定処理部５１３が、受信した制御信号や入力される信号電力に応じて、通信を行う周波数帯域を決定する動作については、図１４、図１５、図１６のフローチャートを参照して後に説明する。通信帯域変更決定処理部５１３が通信周波数帯域の変更を行う動作については、図１７、図１９、図２０のフローチャートを参照して後に説明する。
【００１９】
送信処理部５２０は、通信帯域変更決定処理部５１３で決定された通信搬送周波数帯域Ｆｃ＿Ｒｘ、Ｆｃ＿Ｔｘや通信周波数帯域Ｆ＿ＣＯＭを入力し、これらの情報に変調、符号を行い、送信処理をする。通信相手と交渉をするために、通信搬送周波数帯域Ｆｃ＿Ｒｘ、Ｆｃ＿Ｔｘや通信周波数帯域Ｆ＿ＣＯＭを通信相手に送信する必要がある。ＤＡＣ５１９は、送信処理部５２０の出力信号をアナログ信号に変換する。ＲＦ５１８は、制御信号用搬送波周波数帯域Ｆｃ＿ｃｏｎｔｒｏｌを用いたＲＦ処理を行う。  
また、送信処理部５１７は、上位レイヤから発生した、音声信号やデータ信号などの送信信号について送信処理を行う。ＤＡＣ５１６は送信処理部５１７の出力信号をアナログ信号に変換する。ＲＦ５１５は、送信信号用搬送波周波数帯域Ｆｃ＿Ｔｘを用いたＲＦ処理を行う。ＭＵＸ５１４は、ＲＦ５１５、５１８から出力されるこれらの送信信号を多重して、アンテナから送信する。
【００２０】
本発明の実施形態に係る無線通信端末について図６を参照して説明する。この無線通信端末は、通信周波数帯域を移動したり、通信周波数帯域を拡張することができるものである。換言すれば、この無線通信端末は、回線交換を用いた音声通話のように比較的低速で長時間持続する必要があるような通信と、パケット交換を用いたデータ転送のように比較的高速であるが短時間で通信が終了する、または、バースト的に通信が発生するような通信の双方を兼ね備えた通信を行うシステムのためのものである。なお、図６のうち、図５の無線通信端末の装置部分と同様な装置部分は同一の符号を付しその説明を省略する。  
図６に示した無線通信端末は、受信処理部５０４の代わりに受信処理部６０１、通信帯域変更決定処理部５１３の代わりに通信帯域変更決定処理部６０２、送信処理部５１７の代わりに送信処理部６０４、ＡＤＣ５０２の代わりにＡＤＣ６０５、ＤＡＣ５１６の代わりにＤＡＣ６０６を備え、新たに通信方法決定処理部６０３を備えていることのみが、図５の無線通信端末と異なる。
【００２１】
受信処理部６０１は、通信方法決定処理部６０３が決定した受信処理方法に基づいて、ＢＰＦ５０３による周波数帯域Ｆ＿ＣＯＭの受信信号に対して、伝送路推定、復調、復号などの各受信処理を行う。受信処理部６０１は、得た受信処理結果を音声信号やデータ信号として、上位レイヤに出力する。
【００２２】
通信帯域変更決定処理部６０２は、受信した制御信号や入力される信号電力に応じて通信を行う周波数帯域を決定したり、通信周波数帯域の変更を行ったりする。これらの処理により、通信帯域変更決定処理部６０２は、受信信号搬送周波数帯域Ｆｃ＿Ｒｘ、送信信号搬送周波数帯域Ｆｃ＿Ｔｘ、受信信号周波数帯域Ｆ＿ＣＯＭ、受信信号周波数帯域に隣接する高周波帯域Ｆ＿ＣＯＭ＋α、受信信号周波数帯域に隣接する低周波帯域Ｆ＿ＣＯＭ−αを各処理部に対して設定する。通信帯域変更決定処理部６０２が、受信した制御信号や入力される信号電力に応じて、通信を行う周波数帯域を決定する動作については、図１４、図１５、図１６のフローチャートを参照して後に説明する。通信帯域変更決定処理部６０２が通信周波数帯域の移動を行う動作については、図１７、図１９、図２０のフローチャートを参照して後に説明する。また、通信帯域変更決定処理部６０２が通信周波数帯域の拡張を行う動作については、図１８、図１９、図２０のフローチャートを参照して後に説明する。
【００２３】
通信方法決定処理部６０３は、受信処理部６０１やＡＤＣ５０２に対して受信処理方法やサンプリング周波数についての指示を行う。また同様に、通信方法決定処理部６０３は、送信処理部６０４やＤＡＣ６０６に対して送信処理方法やサンプリング周波数についての指示を行う。
【００２４】
送信処理部６０４は、通信方法決定処理部６０３が決定した送信処理方法に基づいて、上位レイヤから発生した、音声信号やデータ信号などの送信信号について送信処理を行う。
【００２５】
ＡＤＣ６０５は、通信方法決定処理部６０３が決定したサンプリング周波数に基づいて、ＲＦ５０１の出力信号をデジタル信号に変換する。また、ＤＡＣ６０６は、通信方法決定処理部６０３が決定したサンプリング周波数に基づいて、送信処理部６０４の出力信号をアナログ信号に変換する。
【００２６】
次に、図３に示したシステム構成の場合での基地局３０１と無線通信端末３０２、３０３、３０４、３０５との信号のやり取り、基地局３０６と無線通信端末３０７との信号のやり取りについて図７を参照して説明する。  
基地局３０１は、無線通信端末３０２、３０３、３０４、３０５との間で通信を開始する。例えば、図７のステップＳ７０１、Ｓ７０２、Ｓ７０３、Ｓ７０４に示したように基地局３０１と各無線通信端末は通信を開始する。その後、基地局３０１と、各無線通信端末３０２、３０３、３０４、３０５とが通信を行っているときに、基地局３０６と無線通信端末３０７で通信が開始されたとする（ステップＳ７２１）。無線通信端末３０７の信号電力測定部５０６、５０８が、通信を行っている帯域に隣接している高周波帯域と低周波帯域について干渉量を測定する。干渉が測定されない場合には（ステップＳ７２２）、無線通信端末３０７は基地局３０６に対して、通信帯域拡張要求を発行する（ステップＳ７２３）。この場合、現在通信している通信帯域に隣接する高周波側および／または低周波側の周波数帯域に干渉がないか測定し、干渉がない周波数側に通信帯域を拡張する。
【００２７】
基地局３０６は無線通信端末３０７からの通信帯域拡張要求を受け取って、ＡＣＫを返す（ステップＳ７２４）。その後、基地局３０６と無線通信端末３０７は通信帯域を同時に拡張する（ステップＳ７２５、Ｓ７２６）。このタイミング情報はＡＣＫに含まれてもよいし、ＡＣＫを受け取ってから一定時間後と、定めておいてもよい。ところで、ステップＳ７２２で通信帯域に隣接している周波数帯域のすべてで干渉が検出された場合には、現在通信している通信帯域を拡張することはできない。
【００２８】
無線通信端末３０２、３０３、３０４、３０５は、例えば、所定の時間間隔で隣接する周波数帯域に干渉があるか否かを判定している。いま、基地局３０６と無線通信端末３０７が通信帯域を拡張した結果、無線通信端末３０３と無線通信端末３０４との隣接する周波数帯域に干渉が検出されたものとする（ステップＳ７０５、Ｓ７０６）。この場合、干渉が検出された周波数帯域を避けるために、無線通信端末３０３および無線通信端末３０４は基地局３０１に対して、通信帯域移動要求を発行する（ステップＳ７０７、Ｓ７０８）。基地局３０１は、無線通信端末３０３および無線通信端末３０４からの通信帯域移動要求を受け取り、ＡＣＫを返す（ステップＳ７０９、Ｓ７１０）。その後、基地局３０１と無線通信端末３０３および無線通信端末３０４は通信帯域を同時に移動する（ステップＳ７１１、Ｓ７１２、Ｓ７１３）。このタイミング情報はＡＣＫに含まれてもよいし、ＡＣＫを受け取ってから一定時間後と、定めておいてもよい。ステップＳ７０５〜Ｓ７１３からなる通信帯域移動シーケンスと、ステップＳ７２１〜Ｓ７２６からなる通信帯域拡張シーケンスをそれぞれステップＳ７１４、Ｓ７２７のように繰り返すことによって、基地局３０６と無線通信端末３０７の間で行われている通信が要求する通信帯域幅を確保することができる。
【００２９】
また、通信帯域変更決定処理部６０２のように、通信帯域を移動することも拡張することもできる場合には、要求されている要求通信帯域に応じて現在使用している使用通信帯域を移動させるか、拡張させるかを選択する。そして、通信帯域変更決定処理部６０２は、要求通信帯域が使用通信帯域よりも小さい場合は使用通信帯域を移動させ、要求通信帯域が使用通信帯域よりも大きい場合は使用通信帯域を拡張させる。  
要求通信帯域は無線通信端末ごとに異なるので、ある無線通信端末が帯域拡張機能を有している場合には使用通信帯域を拡張させることがあり、他の無線通信端末が帯域移動機能を有している場合には使用通信帯域を移動させることがある。
【００３０】
次に、本実施形態の無線通信端末による、通信周波数帯域Ｆ（図８以降に示した８０１）の状況の変化について図８から図１３までを参照して順を追って説明する。  
基地局３０１と無線通信端末３０２、３０３、３０４、３０５とはそれぞれ、通信周波数帯域８０１内の通信周波数帯域３１２、３１３、３１４、３１５を用いて通信を行っている。ここでは、これらの無線通信端末は回線交換通信のように、比較的長時間で、かつ、要求される伝送速度が低く、必要な通信帯域が狭い通信であるとする。
【００３１】
基地局３０１と、無線通信端末３０２、３０３、３０４、３０５とはそれぞれ、自分が通信を行っている帯域の近くの隣接した周波数帯域について干渉量を測定する。各無線通信端末では、信号電力測定部５０６、５０８が干渉量を測定する。図８の段階においては、基地局３０１と無線通信端末３０２、３０３、３０４、３０５において測定される干渉は比較的低い状況であり、その干渉成分は熱雑音がおもな要因である。
【００３２】
ここで、基地局３０６と無線通信端末３０７とが、比較的広帯域を用いた高速な伝送速度の通信を行う要求を出したものとする。このとき、基地局３０６と無線通信端末３０７の少なくとも一方は、通信周波数帯域８０１の中において干渉測定をおこなう。干渉測定を行った結果、この例では図９に示したように基地局３０６と無線通信端末３０７とが通信３１７を行う周波数帯域を決定したものとする。通信帯域決定手法は後に図１４、図１５、図１６を参照して説明する。また、ここで通信３１７を行う通信帯域幅は通信３１７に要求される通信帯域幅より小さなものでもかまわない。
【００３３】
図１０は、基地局３０６と無線通信端末３０７とが通信３１７を開始したときの通信周波数帯域８０１の状況である。この状況において、基地局３０６と無線通信端末３０７の少なくとも一方では、通信周波数帯域３１７に隣接する周波数帯域について干渉量を測定する。図１０では、通信３１３、通信３１４は周波数帯域的に十分に離れて配置されていて、基地局３０６と無線通信端末３０７では干渉量が比較的低い場合を示している。このような状況において、基地局３０６と無線通信端末３０７の通信３１７に対して要求される伝送速度が高く、現在の通信帯域幅では不十分な場合、図１１のように、基地局３０６と無線通信端末３０７は、干渉測定を行って干渉が測定されなかった帯域幅の分だけ通信領域を拡大させる。
【００３４】
ここで、通信３１３を行っている無線通信端末３０３と基地局３０１とは、干渉量測定の結果、高周波側の隣接周波数帯域の干渉が大きいことがわかる。また、通信３１３に隣接する低周波領域には干渉が比較的小さいことがわかる。このような場合、図１２に示したように、無線通信端末３０３と基地局３０１は、通信周波数帯域３１３を、干渉量を測定していた隣接する低周波帯域の分だけ移動させる。同様に、基地局３０１と無線通信端末３０４で行っている通信３１４も、干渉量を測定していた隣接する高周波帯域の分だけ移動する。図１２のように、通信３１３と通信３１４とが通信周波数帯域を移動することで、通信３１３と通信３１４との間により大きな周波数帯域の空きができるため、基地局３０６と無線通信端末３０７は、通信３１７をさらに拡張することができるようになる。これを繰り返すことで、通信周波数帯域に空きがあれば、図１３のように要求される通信帯域幅まで、通信３１７の周波数帯域幅を拡大することができる。
【００３５】
次に、通信を開始する際の通信周波数帯域決定手法について図１４から図１６を参照して説明する。  
基本的には、通信開始の要求がきた無線通信端末および基地局は空き周波数帯域を検索し、検索の結果、干渉量が閾値以下であれば、その周波数帯域を用いて通信を開始する。図１４に通信を開始するための空き周波数帯域検索のフローチャート例の一つを示す。  
この例では、まず、通信帯域変更決定処理部５１３または６０２が、通信周波数帯域８０１のなかから、乱数を用いて任意の周波数帯域Ｆ１を選択する（ステップＳ１４０１）。次に、信号電力測定部５０６、５０８が、選択した周波数帯域Ｆ１について干渉量の測定を行う（ステップＳ１４０２）。その後、通信帯域変更決定処理部５１３または６０２が、周波数帯域Ｆ１において測定された干渉量が閾値以下であるかどうかを判定する（ステップＳ１４０３）。この閾値は、主に無線通信端末の熱雑音電力、無線通信端末のフィルタの性能に依存する。他にも、この閾値は、基地局の送信電力、無線通信端末の送信電力にも依存する。これらを基にして閾値は無線通信端末ごとに決定されている。
【００３６】
測定された周波数帯域における干渉量が閾値よりも大きかった場合には、再び、通信周波数帯域８０１のなかから、乱数を用いて任意の周波数帯域Ｆ２を選択し（ステップＳ１４０１）、周波数帯域Ｆ２の干渉量を測定する（ステップＳ１４０２）。
【００３７】
一方、ステップＳ１４０３で干渉量が閾値以下である場合には、その周波数帯域を、通信を開始する周波数帯域と決定し、通信帯域変更決定処理部５１３または６０２が、この周波数帯域で通信を開始することに対して通信相手の同意が得られたか否かを判定する（ステップＳ１４０４）。同意が得られた場合にはステップＳ１４０５に進み、一方、同意が得られなかった場合にはステップＳ１４０１に戻る。ステップＳ１４０５では、ステップＳ１４０１で決定された、干渉量を測定した周波数帯域で通信を開始する。
【００３８】
このように毎回乱数を用いて通信を行う帯域を検索することによって、複数の無線通信端末がある周波数帯域に集中することなく、分散して通信が開始される。したがって、要求周波数帯域の比較的広い通信が、要求周波数帯域の比較的狭い通信を押し広げることが少なくなるため、通信帯域を移動するためのオーバヘッドが少なくなり、システムスループットを向上させることができる。
【００３９】
図１５にも通信を開始するための空き周波数帯域検索のフローチャート例の一つを示す。以下、他の図面に示したステップと同様のステップは同一の符号を付してその説明を繰り返さない。  
通信帯域変更決定処理部５１３または６０２が、選択した周波数帯域Ｆ１の測定された干渉量がステップＳ１４０３の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５０１）。干渉量が閾値以下である場合にはステップＳ１４０４に進み、干渉量が閾値よりも大きい場合にはステップＳ１５０２に進む。
【００４０】
ステップＳ１５０２では、通信帯域変更決定処理部５１３または６０２が、干渉量を測定する周波数帯域を、最も近い過去にステップＳ１４０１で決定された帯域Ｆ１に隣接した、より高周波帯域Ｆ２に設定する。そして、通信帯域変更決定処理部５１３または６０２は、設定した周波数帯域Ｆ２があらかじめ定められた通信周波数帯域８０１の中にあるかどうかの判定を行う（ステップＳ１５０３）。周波数帯域Ｆ２が通信周波数帯域８０１の中にある場合には、ステップＳ１４０２に戻り、信号電力測定部５０６、５０８が干渉量を測定する。一方、周波数帯域Ｆ２が通信周波数帯域８０１の中にない場合には、ステップＳ１５０４に進む。  
ステップＳ１５０４では、干渉量を測定する周波数帯域を通信周波数帯域８０１の中から最も低い周波数帯域Ｆ３に設定する。その後、同様に周波数帯域Ｆ３の干渉量を測定する（ステップＳ１４０２）。
【００４１】
このように毎回乱数を用いて通信を行う帯域を検索し、その隣接周波数帯域を検索することによって、複数の無線通信端末がある周波数帯域に集中することなく、分散して通信が開始される。したがって、要求周波数帯域の比較的広い通信が要求周波数帯域の比較的狭い通信を押し広げることが少なくなるため、通信帯域を移動するためのオーバヘッドが少なくなり、システムスループットが向上できる。また、周波数帯域を順番に検索していくため、干渉量測定にかかる時間が比較的短い場合は、無駄な周波数帯域検索が少なくてすむ。  
なお、図１５の例では、ステップＳ１５０２において、隣接する、より高い周波数帯域を次の干渉測定対象として設定しているが、より低い周波数帯域を次の干渉測定対象として設定してもよい。この場合は、ステップＳ１５０４において、干渉量を測定する周波数帯域を周波数帯域８０１の最も高い周波数帯域に設定すればよい。
【００４２】
図１６にも通信を開始するための空き周波数帯域検索のフローチャート例の一つを示す。  
まず、通信を開始する前に、要求されている通信帯域幅が、閾値を上回っているかどうかを判定する（ステップＳ１６０１）。この閾値は、あらかじめ定められたものであり、例えば、比較的低速度通信が要求される音声通信に必要な通信帯域幅と、比較的高速度通信が要求されるパケット通信に必要な通信帯域幅の中間の帯域幅を、閾値として設定する。要求されている通信帯域幅が、閾値以下である場合、つまり、低速度通信が要求されている場合には、ステップＳ１６０２に進む。一方、要求されている通信帯域幅が閾値よりも大きい場合、つまり、高速度通信が要求されている場合には、ステップＳ１６０３に進む。
【００４３】
ステップＳ１６０２では、干渉量を測定する周波数帯域を通信周波数帯域８０１の中で最も低い帯域に設定する。次に干渉量を測定し（ステップＳ１４０２）、測定された周波数帯域における干渉量が閾値以下である場合にはステップＳ１４０４に進む。ステップＳ１４０４で、ステップＳ１６０２で設定された周波数帯域を使用して通信をすることに対する通信相手からの同意が得られない場合にはステップＳ１６０２に戻る。また、図１６のステップＳ１５０３では、周波数帯域Ｆ２が通信周波数帯域８０１の中にない場合には、ステップＳ１６０２に戻る。
【００４４】
ステップＳ１６０３では、干渉量を測定する周波数帯域を通信周波数帯域８０１の中で最も高い帯域に設定する。その後、設定された周波数帯域に関して干渉量を測定し（ステップＳ１４０２）、測定された周波数帯域における干渉量が閾値以下であるかどうかを判定する（ステップＳ１６０４）。干渉量が閾値以下である場合にはステップＳ１４０４に進み、干渉量が閾値よりも大きい場合にはステップＳ１６０５に進む。
【００４５】
ステップＳ１６０５では、通信帯域変更決定処理部５１３または６０２が、干渉量を測定する周波数帯域を、最も近い過去にステップＳ１６０３で決定された帯域に隣接した、より低周波帯域Ｆ４に設定する。そして、通信帯域変更決定処理部５１３または６０２は、設定した周波数帯域Ｆ４があらかじめ定められた通信周波数帯域８０１の中にあるかどうかの判定を行う（ステップＳ１６０６）。周波数帯域Ｆ４が通信周波数帯域８０１の中にある場合には、ステップＳ１４０２に戻り、信号電力測定部５０６、５０８が干渉量を測定する。一方、周波数帯域Ｆ４が通信周波数帯域８０１の中にない場合には、ステップＳ１６０３に進む。
【００４６】
このように、要求される周波数帯域の幅に応じて、通信を開始する周波数領域の検索を開始する場所を定めることによって、低速度通信と高速度通信を行うシステムが、通信周波数帯域８０１の中で、それぞれ固まって存在することになる。このため、低速度の通信を行う無線通信端末は、通信帯域の変更を行うことが少なくなるために、システムスループットを向上することができる。また、高速度通信を行う無線通信端末は、通信を開始する際に、大きな空き周波数帯域を発見できる可能性が高くなるために、システムスループットを向上することができる。
【００４７】
なお、図１６の例では、ステップＳ１６０１において、要求されている通信帯域幅が閾値以下であるならばステップＳ１６０２に遷移し、閾値より大きいならばステップＳ１６０３に遷移しているが、これを逆にして、要求されている通信帯域幅が閾値より大きいならばステップＳ１６０２に遷移し、閾値以下であるならばステップＳ１６０３に遷移するようにしても同様な効果を期待することができる。
【００４８】
以下に、通信が確立した後に、通信中の帯域を移動および拡張をする手順について図１７から図２０を参照して説明する。図１７に回線交換を用いた音声通話のように比較的低速で長時間持続する必要があるような通信のための周波数帯域変更（周波数帯域移動ともいう）のフローチャート例を示す。  
まず、信号電力測定部５０６、５０８が、現在通信を行っている周波数帯域に隣接する高周波帯域および低周波帯域の２つの帯域について、干渉量を測定する（ステップＳ１７０１）。次に、通信帯域変更決定処理部５１３または６０２が、測定した２つの帯域の干渉量を比較し、その差の絶対値が閾値以上であるかどうかの判定を行う（ステップＳ１７０２）。この閾値は２つの帯域のどちらかに干渉信号が存在し、どちらかに干渉信号が存在せず雑音のみの干渉量であるかどうかの判定に用いられる。この閾値は、無線通信端末の熱雑音電力と無線通信端末の測定電力の測定誤差とに基づいて設定される。
【００４９】
ステップＳ１７０２で、２つの帯域の干渉量の差の絶対値が閾値より小さいならば、高周波帯域および低周波帯域のどちらにも干渉信号が存在しない、または、双方に干渉信号が存在すると判定することができるので、この場合、現在通信を行っている通信帯域の移動を行わず処理を終了する。
【００５０】
一方、ステップＳ１７０２で、高周波帯域の干渉量と低周波帯域の干渉量との差の絶対値が閾値以上であると判定された場合には、高周波帯域と低周波帯域のどちらに干渉信号が存在するかを確かめるために、高周波帯域と低周波帯域の観測された干渉量を比較する（ステップＳ１７０３）。ここで高周波帯域の干渉量が低周波帯域の干渉量より大きかったものとする。この場合、さらに、高周波帯域で測定された干渉量が閾値と比較して（ステップＳ１７０４）、干渉量が大きい場合にのみ、現在通信を行っている通信帯域に隣接する高周波帯域に他の無線通信端末や別のシステムの干渉信号が存在し、かつ、隣接する低周波帯域には干渉信号が存在しないと判定し、観測した低周波帯域が通信周波数帯域８０１の中であり、通信相手の同意が得られれば、この隣接する低周波帯域に通信帯域を変更する（ステップＳ１７０５）。なお、ステップＳ１７０４および後述するステップＳ１７０６での閾値は、上述したステップＳ１４０３での閾値と同様なものである。
【００５１】
同様に、ステップＳ１７０３において低周波帯域の干渉量が、高周波帯域の干渉量以上であると判定された場合、さらに、低周波帯域で測定された干渉量が閾値と比較して（ステップＳ１７０６）、干渉量が閾値よりも大きい場合にのみ、現在通信を行っている通信帯域に隣接する低周波帯域に他の無線通信端末や別のシステムの干渉信号が存在し、かつ、隣接する高周波帯域には干渉信号が存在しないと判定し、観測した高周波帯域が通信周波数帯域８０１の中であり、通信相手の同意が得られれば、この隣接する高周波帯域に通信帯域を変更する（ステップＳ１７０７）。
【００５２】
次に、図１８に、パケット交換を用いたデータ転送のように比較的高速であるが短時間で通信が終了する、または、バースト的に通信が発生するような通信のための周波数帯域変更のフローチャート例を示す。  
まず、通信帯域変更決定処理部５１３または６０２が、現在通信を行っている通信帯域幅と、要求されている通信帯域幅とを比較する（ステップＳ１８０１）。現在通信を行っている帯域幅が要求されている通信帯域幅と等しいか、より大きい場合、十分な通信帯域幅が確保されているものとして、通信帯域は場の拡張は行われない。現在通信が行われている通信帯域幅が、要求されている通信帯域幅より小さい場合、通信帯域幅が要求を満たしていないため通信帯域幅を広げる必要があると判定して、ステップＳ１７０１に進み、通信帯域幅を拡張するための手続きが行われる。
【００５３】
次に、信号電力測定部５０６、５０８が、現在通信を行っている周波数帯域に隣接する高周波帯域および低周波帯域の２つの帯域について、干渉量を測定する（ステップＳ１７０１）。高周波帯域と低周波帯域の干渉量が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１８０２）。なお、この閾値は、上述したステップＳ１４０３での閾値と同様なものである。また、後述するステップＳ１８０３、Ｓ１８０４での閾値もステップＳ１４０３での閾値と同様なものである。これらのいずれの干渉量も閾値以下である場合にはステップＳ１８０５に進み、一方、閾値よりも大きい場合にはステップＳ１８０３に進む。
【００５４】
ステップＳ１８０３では、高周波帯域の干渉量が閾値以下であるか否かを判定する。高周波帯域の干渉量が閾値以下である場合にはステップＳ１８０６に進み、一方、閾値よりも大きい場合にはステップＳ１８０４に進む。
【００５５】
ステップＳ１８０５では、現在通信を行っている帯域に隣接する高周波帯域および低周波帯域において、他無線通信端末や他システムによる通信は行われていないと判定し、通信周波数帯域８０１内であり、通信相手の同意が得られれば、通信周波数帯域を測定した隣接する高周波帯域および低周波帯域に拡張して、処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ１８０６では、低周波帯域には他無線通信端末および他システムの通信が行われていて、かつ、高周波帯域にはこれらの通信が行われていないものと判定し、この高周波帯域が通信周波数帯域８０１の中であり、通信相手の同意が得られれば、現在通信を行っている通信周波数帯域を、この高周波帯域に拡張して処理を終了する。
【００５７】
ステップＳ１８０４では、低周波帯域の干渉量が閾値以下であるか否かを判定する。低周波帯域の干渉量が閾値以下である場合にはステップＳ１８０７に進み、一方、閾値よりも大きい場合には周波数帯域を拡張することができないとして処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ１８０７では、高周波帯域には他無線通信端末および他システムの通信が行われていて、かつ、低周波帯域にはこれらの通信が行われていないものと判定し、この低周波帯域が通信周波数帯域８０１の中であり通信相手の同意が得られれば、現在通信を行っている通信周波数帯域を、この低周波帯域に拡張して処理を終了する。
【００５９】
次に、回線交換を用いた音声通話のように比較的低速で長時間持続する必要があるような通信と、パケット交換を用いたデータ転送のように比較的高速であるが短時間で通信が終了する、または、バースト的に通信が発生するような通信の双方を兼ね備えた通信を行うシステムのための周波数帯域の変更について図１９、図２０のフローチャート例を参照して説明する。  
まず、通信帯域変更決定処理部５１３または６０２が現在通信を行っている通信帯域幅と、要求されている通信帯域幅とを比較する（ステップＳ１８０１）。現在通信を行っている帯域幅が要求されている通信帯域幅と等しいか、より大きい場合、十分な通信帯域幅が確保されているものとして、通信帯域の拡張は行われない。この場合、通信帯域変更決定処理部５１３または６０２は、要求されている通信帯域幅が現在通信を行っている帯域幅よりも小さいか否かを判定し、小さい場合にはステップＳ１９０２に進み、小さくない場合にはステップＳ１７０１に進む（ステップＳ１９０１）。ステップＳ１９０２では、余分な通信帯域幅を占領していることになるので、通信に用いている通信帯域幅を要求されている通信帯域幅まで縮小する。ステップＳ１７０１以降は、図１７に示したフローチャートと同様である。また、ステップＳ１８０１で現在通信を行っている帯域幅が要求されている通信帯域幅よりも小さい場合には、ステップＳ１７０１に進む。ステップＳ１７０１以降は図１８に示したフローチャートと同様である。
【００６０】
ここで、要求される通信帯域幅について詳しく説明する。通信帯域幅の要求は、様々な要因によって変化することが考えられる。例えば、送信すべきデータのバッファにデータが蓄積されてきている場合においては、バッファのオーバフローを起こさないためにも、通信帯域幅を大きくする必要がある。反対に、送信すべきデータのバッファ量が少ない場合、大きな通信帯域幅を要求する必要はない。また、音声やテレビ電話のように、リアルタイム性が求められる通信においては、通信期間中に一定のデータ量を確保する必要があるため、比較的狭い周波数帯域幅を要求し、一定の通信速度を確保する。反対に、データ転送のように、リアルタイム性に関する要求が低い場合には、広い周波数帯域幅を要求し、短時間でデータを転送することで、周波数利用効率を向上することができる。
【００６１】
電池残量も要求する周波数帯域幅を決定する要因の一つになりうる。電池残量が大きいときは、広い周波数帯域を要求することで、消費電力は大きくなるものの、高速なデータ通信を行うことができる。反対に、伝慮残量が残りわずかな場合は、狭い周波数帯域を要求することで、品質は落ちるものの、より長い通信を行うことが可能になる。また、アンテナや無線周波数回路を切り替えて使用することも考えられる。このような場合、これらの部品が広い周波数帯域幅に対応していれば、広い周波数帯域を要求することができるが、これらの部品が、広い周波数帯域に対応していなければ、狭い周波数帯域を要求しなくてはならない。
【００６２】
また、回線交換の通信とパケット交換の通信が混在するシステムにおいては、回線交換を行う通信において狭い通信周波数帯域幅を要求し、パケット交換を行う通信において広い通信周波数帯域を要求することも考えられる。このようにすることによって、回線交換を用いて長時間通信が行われ、パケット交換を行う通信の帯域に十分な空き周波数帯域が存在しなくても、パケット交換を行う通信を開始すれば、回線交換の通信はパケット交換を行う通信の周波数帯域付近から遠ざかるため、十分空き周波数帯域を確保することができる。
【００６３】
さらに、ユーザ固有の情報、例えば、基本料金の高低によって、要求する周波数帯域を変化させてもよい。基本料金が低いユーザの無線通信端末は、狭い周波数帯域のみを要求するようなアルゴリズムにし、かつ、基本料金が高いユーザの無線通信端末は、より広い周波数帯域を要求できるようにしておけば、基本料金の高低によって、容易に通信速度に差を設けることができる。
【００６４】
次に、本発明を適用したシステムスループットのシミュレーション結果について図２１を参照して説明する。  
本シミュレーションでは、８０ＭＨｚの通信帯域幅を各無線通信端末が共有して通信を行うことを想定している。各無線通信端末は単位時間あたりの混雑度（図２１の横軸）の確率で通信が発生する。無線通信端末は対象地域に２６台あり、通信を開始するときは、６割の確率で音声通信、４割の確率でパケットデータ転送を行う。音声通信では常に２ＭＨｚの帯域を占有し、５０単位時間だけ通信を行う。また、パケットデータ転送では要求する帯域幅を１０ＭＨｚとして２００パケットのデータを転送する。なお、１ＭＨｚの帯域幅で１単位時間に送信できるデータ量を１パケットとする。図２１の縦軸で表しているスループットは、１００００単位時間に送信できるデータ量をパケット数換算したものである。
【００６５】
図２１のグラフから、通信帯域の混雑度が低い場合においては、ほとんど変わらないシステムスループットとなっている。これは、通信帯域に信号がほとんど存在しないためと考えられる。混雑度が高い場合においては、本発明を用いた無線通信システムが、従来の手法を用いた無線通信システムに比較して、優れたシステムスループットを示していることがわかる。これは、混雑した通信帯域において、音声通信を行っている無線通信端末が、パケット通信を行う無線通信端末に対して、周波数帯域を大きくとることができるように、通信帯域を変更していることによるものである。
【００６６】
このように、本発明を用いたシステムでは、狭帯域幅を用いた通信と、広帯域幅を用いた通信の双方を同一の周波数帯域に共用させる場合において、狭帯域幅を用いた通信が櫛歯状に帯域を使用することによって、未使用の周波数帯域が存在するのにもかかわらず、広帯域幅を用いた通信ができなくなることを防ぎ、周波数利用効率を向上した無線通信システムを提供することができる。
【００６７】
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。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】ホットスポットシステムとアドホックシステムが混在する無線通信システムの一例を示す図。
【図２】複数のホットスポットシステムが混在する無線通信システムの一例を示す図。
【図３】広域通信システムとホットスポットシステムが混在する無線通信システムの一例を示す図。
【図４】アドホックシステムによる無線通信システムの一例を示す図。
【図５】本実施形態の実施形態に係る無線通信端末のブロック図。
【図６】本実施形態の実施形態に係る、図５とは異なる無線通信端末のブロック図。
【図７】図３の無線通信システムでの基地局と複数の無線通信端末、別の基地局と別の無線通信端末との信号のやり取りを示すシーケンス図。
【図８】本実施形態の無線通信端末が使用する通信周波数帯域での通信の様子を示す図。
【図９】図７で、干渉量を測定する周波数帯域を示した図。
【図１０】図９で、干渉量を測定した周波数帯域で新たな通信を行う様子を示す図。
【図１１】図１０で新たな通信を行った周波数帯域を拡張する様子を示す図。
【図１２】図１０で新たな通信を行った周波数帯域の両隣の通信周波数帯域を移動する様子を示した図。
【図１３】図１０で新たな通信を行った周波数帯域を要求される通信帯域幅まで拡張する様子を示す図。
【図１４】通信を開始するための空き周波数帯域を検索する動作の一例を示すフローチャート。
【図１５】通信を開始するための空き周波数帯域を検索する動作の別例を示すフローチャート。
【図１６】通信を開始するための空き周波数帯域を検索する動作のさらに別例を示すフローチャート。
【図１７】通信周波数帯域を移動するための動作を示すフローチャート。
【図１８】通信周波数帯域を拡張するための動作を示すフローチャート。
【図１９】図１７に示した移動と図１８に示した拡張との両方の動作を示すフローチャート。
【図２０】図１９の動作の続きを示すフローチャート。
【図２１】本実施形態を適用したシミュレーション結果を示す図。
【符号の説明】
【００６９】
１０１、２０１、２０３、３０１、３０６…基地局、１０２、１０３、１０４、２０２、２０４、３０２、３０３、３０４、３０５、３０７、４０１、４０２、４０３、４０４…無線通信端末、３１２、３１３、３１４、３１５、３１７…通信周波数帯域、５０１、５０９、５１５、５１８…無線周波数処理回路、５０２、５１０、６０５…アナログデジタル変換処理部、５０３、５０５、５０７、５１１…帯域通過フィルタ、５０４、５１２…受信処理部、５０６、５０８…信号電力測定部、５１３…通信帯域変更決定処理部、５１４…多重処理部、５１６、５１９、６０６…デジタルアナログ変換処理部、５１７、５２０…送信処理部、６０１…受信処理部、６０２…通信帯域変更決定処理部、６０３…通信方法決定処理部、６０４…送信処理部、８０１…通信周波数帯域
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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