(57)【要約】【課題】複数の周波数帯域で同時並行に通信をする場合に、一部の帯域に干渉が存在しても、同期を確立することが可能な無線通信装置を提供する。【解決手段】所定のプライマリチャネル（４４ｃｈ）は、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送する。セカンダリチャネルは、プライマリチャネルまたはサブプライマリチャネル（３６ｃｈ、５２ｃｈ）にそれぞれ対応して、結合チャネルを生成しユーザデータを伝送する。サブプライマリチャネルは、結合チャネルを生成可能な結合パターンが最も多くなるように設定される。ｉ）プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータをプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信し、ｉｉ）プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータをサブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信する。【選択図】図１
2018074540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信装置であって、
前記複数の無線チャネルは、前記所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する前記基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、
前記複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、前記プライマリチャネルまたは前記サブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、前記結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、前記サブプライマリチャネルは、前記プライマリチャネルを除く前記複数の基本無線チャネルのうち、前記結合チャネルを生成可能な結合パターンが最も多くなるように設定されており、
他の無線通信装置による前記複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を検知するためのチャネルスキャン手段と、
前記チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、通信を行う前記結合チャネルを選択するチャネル選択手段とを備え、前記チャネル選択手段は、
ｉ）前記プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータを前記プライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択し、
ｉｉ）前記プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータを前記サブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択する、無線通信装置。
【請求項２】
所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信装置であって、
前記複数の無線チャネルは、前記所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する前記基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、
他の無線通信装置による前記複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を検知するためのチャネルスキャン手段を備え、
前記複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、前記プライマリチャネルまたは前記サブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、前記結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、前記サブプライマリチャネルは、前記プライマリチャネルを除く前記複数の基本無線チャネルのうち、前記チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、未使用状態である確率が最も高いチャネルが設定され、
前記チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、通信を行う前記結合チャネルを選択するチャネル選択手段をさらに備え、前記チャネル選択手段は、
ｉ）前記プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータを前記プライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択し、
ｉｉ）前記プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータを前記サブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択する、無線通信装置。
【請求項３】
前記チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、前記プライマリチャネルおよび前記サブプライムチャネルの双方が未使用である場合、いずれか一つを選択するためのプライマリチャネル選択手段をさらに備える、請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記プライマリチャネル選択手段は、確保可能な送信帯域幅がより大きなチャネルを選択する、請求項３記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記プライマリチャネル選択手段は、受信電解強度が最も強いチャネルを選択する、請求項３記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記プライマリチャネル選択手段は、信号対雑音比が最も良好なチャネルを選択する、請求項３記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記プライマリチャネル選択手段は、帯域幅と信号対雑音比から計算されるチャネル容量が最も高いチャネルを選択する、請求項３記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記無線通信装置は、互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を行う前記複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するための無線通信装置であり、
送信データを前記複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各前記周波数帯ごとに送信パケットを生成するためのデジタル信号処理部と、
各前記周波数帯ごとに設けられ、前記デジタル信号を対応する前記周波数帯ごとの高周波信号に変換するための複数の高周波信号処理部と、
前記複数の高周波処理部に共通に設けられ、前記複数の高周波処理部で使用されるクロック信号を生成するための局部発振器とをさらに備え、
前記チャネルスキャン手段は、前記複数の周波数帯ごとに前記複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を検知し、
前記使用状況に応じて、前記デジタル信号処理部および前記高周波処理部を制御し、前記複数の無線チャネルにより、各前記部分データを前記複数の周波数帯ごとのパケットとして、同期して同一のタイミングで送信するアクセス制御部をさらに備える、請求項１〜７記載の無線通信装置。
【請求項９】
所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信方法であって、
前記複数の無線チャネルは、前記所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する前記基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、
前記複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、前記プライマリチャネルまたは前記サブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、前記結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、前記サブプライマリチャネルは、前記プライマリチャネルを除く前記複数の基本無線チャネルのうち、前記結合チャネルを生成可能な結合パターンが最も多くなるように設定されており、
他の無線通信装置による前記複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を検知するステップと、
前記使用状況の検知結果に応じて、通信を行う前記結合チャネルを選択するステップとを備え、前記チャネルを選択するステップは、
ｉ）前記プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータを前記プライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップと、
ｉｉ）前記プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータを前記サブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップとを含む、無線通信方法。
【請求項１０】
所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信方法であって、
前記複数の無線チャネルは、前記所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する前記基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、
他の無線通信装置による前記複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を検知するステップを備え、
前記複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、前記プライマリチャネルまたは前記サブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、前記結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、前記サブプライマリチャネルは、前記プライマリチャネルを除く前記複数の基本無線チャネルのうち、前記使用状況の検知結果に応じて、未使用状態である確率が最も高いチャネルが設定され、
前記使用状況の検知結果に応じて、通信を行う前記結合チャネルを選択するステップをさらに備え、前記チャネルを選択するステップは、
ｉ）前記プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータを前記プライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップと、
ｉｉ）前記プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータを前記サブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップとを含む、無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線ＬＡＮシステムでは、１チャネル当り２０ＭＨｚの周波数帯域を用いて通信を行う。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ以降の規格では、複数のチャネルを束ねて通信を行うチャネルボンディング機能が規定されている（たとえば、特許文献１）。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格では、チャネルの利用状況に応じて最大２チャネルを束ねて４０ＭＨｚの周波数帯域を用いて通信を行うことができる。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格では、最大８チャネルを束ねて１６０ＭＨｚの周波数帯域を用いて通信を行うことができる。
【０００３】
ここで、図１６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格のチャネル構成を示す概念図である。
【０００４】
図１６に示すように、送信局は「プライマリチャネル」と呼ばれるチャネルを設定し、その他の束ねて用いるチャネルをセカンダリチャネルとして設定する。
【０００５】
図１６（ａ）では、44ｃｈがプライマリチャネル、36，40，48，52，56，60，64ｃｈがセカンダリチャネルの例を示す。より詳しくは、４８ｃｈが４０ＭＨｚ送信を行うためのセカンダリチャネル、３６，４０ｃｈが８０ＭＨｚ送信を行うためのセカンダリチャネル、５２から６４ｃｈが１６０ＭＨｚ送信を行うためのセカンダリチャネルの例である。セカンダリチャネルが利用可能か否かは、他の送信局によってチャネルが使用中か否かで決定される。
【０００６】
ここで、プライマリチャネル（44ｃｈ）のみが未使用であれば、２０ＭＨｚの周波数帯域を用いて通信を行う。プライマリチャネル（44ｃｈ）とセカンダリチャネル（48ｃｈ）が未使用であれば、チャネルボンディングにより40ＭＨｚの周波数帯域を用いて通信を行う。同様に、他のセカンダリチャネルが未使用であれば、プライマリチャネルとセカンダリチャネルを束ねて８０Ｈｚや１６０ＭＨｚの周波数帯域を用いて送信することができる。プライマリチャネルが使用中であれば、送信局は通信を行うことができない。
【０００７】
図１６（ｂ）では、52ｃｈがプライマリチャネル、36，40，44，48，56，60，64ｃｈがセカンダリチャネルの例を示す。より詳しくは、５６ｃｈが４０ＭＨｚ送信を行うためのセカンダリチャネル、６０，６４ｃｈが８０ＭＨｚ送信を行うためのセカンダリチャネル、３６から４８ｃｈが１６０ＭＨｚ送信を行うためのセカンダリチャネルの例である。この場合も、図１６（ａ）と同様にして、セカンダリチャネルが利用可能か否かは、他の送信局によってチャネルが使用中か否かで決定される。
【０００８】
このようなチャネルボンディング機能が適用されるのは、主にデータフレームの送信に対してであり、ビーコンやプローブ等の管理フレームはプライマリチャネルのみを用いて送信される。
【０００９】
すなわち、図１６に示すように、チャネルボンディングでは、チャネルの役割を分割し、複数のチャネルを同時に利用するという方式である。
【００１０】
ここでの「プライマリチャネル（Primary Channel）とは、データ伝送および、接続を確立するための制御情報を親機-子機間でやり取りするためのチャネルのことを意味し、「セカンダリチャネル（Secondary Channel）」とは、プライマリチャネルにおけるデータ伝送について、より高いデータ伝送速度を達成するために、同時に用いられるチャネルを意味する。
【００１１】
このような構成により、プライマリチャネルでは、ユーザデータの伝送および制御情報の送信を行いつつ、セカンダリチャネルでは、プライマリチャネルのユーザデータの送信の補助を行うことになる。この結果、従来の通信との互換性を保ちつつ、データ伝送速度を向上させることが可能になる。同様の考え方は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格におけるチャネルボンディングだけでなく、たとえば、以下で説明するＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution-Advanced）におけるキャリアアグリゲーションにおいても使用されている。
【００１２】
すなわち、従来の他の無線通信方式、たとえば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で標準化が行なわれた無線通信システムであるＬＴＥ（Long Term Evolution）リリース８（Rel-8）は、最大２０ＭＨｚの帯域を利用して通信を行うことが可能である。
【００１３】
さらに、ＬＴＥの発展版であるＬＴＥ−Ａでは、ＬＴＥとの後方互換性を確保しつつ、更なる高速伝送を実現するため、ＬＴＥでサポートされる帯域幅を基本単位としたコンポーネントキャリア(ＣＣ：Component Carrier）を複数束ねて同時に用いるキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Career Aggregation）技術が採用され、最大で５ＣＣ（１００ＭＨｚ幅）を用いて１００ＭＨｚ幅の広帯域伝送が実現可能である。ただし、このようなキャリアアグリゲーションは、近接する周波数バンドでの異なるチャネルを用いた伝送である。
【００１４】
上記のような高速化が図られてはいるものの、近年、 スマートフォン等の高機能な携帯端末の普及に伴って、移動通信トラフィックの需要が急激に増大している。
【００１５】
その結果、従来からの無線ＬＡＮ（Local Area Network）の利用拡大に加え、スマートフォンの普及によるモバイルデータトラフィックの増大により無線ＬＡＮへのオフロードが進展し、免許不要帯域（２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯）でのトラフィックが急増している。
【００１６】
また、ＩｏＴ（Internet Of Things）／Ｍ２Ｍ(Machine to Machine)社会の進展により、 上記周波数帯および９２０ＭＨｚ帯の更なる逼迫が懸念され、これらの周波数帯の周波数利用効率向上は喫緊の課題となっている。
【００１７】
ここで、無線リソースの利用状況は時間・場所・周波数帯や無線チャネル等によって変動するため、一部の周波数帯（や無線チャネル）のみが混雑する状況が発生し得る。
【００１８】
しかしながら、既存の自営系無線システム（例えばＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ）は単一の周波数帯を用いるか、予め使用する帯域をひとつ決めてから通信を行う。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎは２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯のいずれを使用するかを設定してから使用する。このため、既存の自営系無線システム全体として無線リソースに空きがある場合であっても、輻輳が発生するおそれがある。
【００１９】
ここで、無線通信リソースの有効利用を図るためコグニティブ無線技術が注目されている。コグニティブ無線技術とは、無線端末が周囲の電波の利用状況を認識し、その状況に応じて利用する無線通信リソースを変えることをいう。コグニティブ無線技術には、異なる無線通信規格を状況に応じて選択して使うヘテロジニアス型と、無線端末が空き周波数を探し出して必要な通信帯域を確保する周波数共用型とがある。
【００２０】
ヘテロジニアス型においては、コグニティブ無線機は、周辺で運用されている複数の無線システムを認識し、各システムの利用度や実現可能な伝送品質に関する情報を入手し、適切な無線システムに接続する。即ち、ヘテロジニアス型のコグニティブ無線は、周辺に存在する無線システムの利用効率を高めることにより、間接的に周波数資源の利用効率を高めるものである。
【００２１】
一方、周波数共用型においては、コグニティブ無線機は、他の無線システムが運用されている周波数帯域において、一時的、または局所的に利用されていない周波数資源（これは、ｗｈｉｔｅ  ｓｐａｃｅと呼ばれる）の存在を検知し、これを利用して信号伝送を行なう。即ち、周波数共用型のコグニティブ無線は、ある周波数帯域における周波数資源の利用効率を直接的に高めるものである。
【００２２】
そして、上述したような免許不要帯域におけるトラフィックの増大の問題を解決する一手法として、使用周波数帯の異なる複数の無線ＬＡＮ規格（例えば、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ規格と５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ規格）を選択あるいは並行利用する、ヘテロジニアス型コグニティブ無線的アプローチが考えられる（たとえば、特許文献２、特許文献３）。
【００２３】
しかし、このヘテロジニアス型コグニティブ無線的アプローチでは送信データを適宜分割し、それぞれどの周波数帯で伝送するかを事前に振り分けておく必要がある。この結果、各周波数帯の混雑度合いによっては使用周波数帯によって伝送遅延が大きく異なったり、データが宛先に到着する順番が入れ替わる、等の問題が新たに発生してしまう。
【００２４】
そこで、互いに大きく分離した複数の周波数帯、たとえば、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮと５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮにおいて、既存システムと周波数を共用して、コグニティブな無線通信を実現することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２０１６−２１６２５号明細書
【特許文献２】特開２０１１−２１１４３３号明細書
【特許文献３】特開２０１３−１８７５６１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
ところで、たとえば、図１６に示したＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格におけるプライマリ／セカンダリチャネルの設定では、予め、たとえば基地局（アクセスポイント）側において、２０ＭＨｚ帯域幅のプライマリチャネルを１つ決定する。また、選択したプライマリチャネルの位置によって，セカンダリチャネルの位置が一意に決まるように、予め規定されている。
【００２７】
この結果、プライマリチャネルにおいてキャリアセンスを行い送信機会を取得し、さらにセカンダリチャネルにおいてもキャリアセンスを行いアイドル（IDLE）状態であれば、セカンダリチャネルも利用したより高速な伝送を行うことができる。
【００２８】
しかしながら、一方で、このような構成では、プライマリチャネルの空状況に送信機会が制限されてしまうという問題がある。
【００２９】
すなわち、セカンダリチャネルも利用して広帯域送信を行うにあたり、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格に従う無線通信装置は、プライマリおよびセカンダリチャネルの使用状況を確認する機能は具備しているが、たとえセカンダリチャネルがアイドル状態だとしても、プライマリチャネルがビジーであれば、プライマリチャネル／セカンダリチャネルの両方がビジー扱いとなってしまう。
【００３０】
一方で、プライマリチャネルにて、ビーコンなどの制御情報を送信するため、セカンダリチャネルによる送信機能を持たない装置との後方互換性を維持しつつ、制御情報をやりとりするためには、プライマリチャネルの概念は必要である。
【００３１】
したがって、従来は、複数の無線チャネルを複数束ねて同時に用いることで伝送速度を向上させる技術は存在したものの、無線チャネルの利用効率が必ずしも高くない、という問題があった。
【００３２】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の無線チャネルを複数束ねて同時に用いることで伝送速度を向上させつつ、無線チャネルの利用効率を向上させることが可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
この発明の１つの局面に従うと、所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信装置であって、複数の無線チャネルは、所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、プライマリチャネルまたはサブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、サブプライマリチャネルは、プライマリチャネルを除く複数の基本無線チャネルのうち、結合チャネルを生成可能な結合パターンが最も多くなるように設定されており、他の無線通信装置による複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を検知するためのチャネルスキャン手段と、チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、通信を行う結合チャネルを選択するチャネル選択手段とを備え、チャネル選択手段は、ｉ）プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータをプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択し、ｉｉ）プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータをサブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択する。
【００３４】
この発明の他の局面に従うと、所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信装置であって、複数の無線チャネルは、所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、他の無線通信装置による複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を検知するためのチャネルスキャン手段を備え、複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、プライマリチャネルまたはサブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、サブプライマリチャネルは、プライマリチャネルを除く複数の基本無線チャネルのうち、チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、未使用状態である確率が最も高いチャネルが設定され、チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、通信を行う結合チャネルを選択するチャネル選択手段をさらに備え、チャネル選択手段は、ｉ）プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータをプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択し、ｉｉ）プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータをサブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択する。
【００３５】
好ましくは、チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、プライマリチャネルおよびサブプライムチャネルの双方が未使用である場合、いずれか一つを選択するためのプライマリチャネル選択手段をさらに備える。
【００３６】
好ましくは、プライマリチャネル選択手段は、確保可能な送信帯域幅がより大きなチャネルを選択する。
【００３７】
好ましくは、プライマリチャネル選択手段は、受信電解強度が最も強いチャネルを選択する。
【００３８】
好ましくは、プライマリチャネル選択手段は、信号対雑音比が最も良好なチャネルを選択する。
【００３９】
好ましくは、プライマリチャネル選択手段は、帯域幅と信号対雑音比から計算されるチャネル容量が最も高いチャネルを選択する。
【００４０】
好ましくは、無線通信装置は、互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を行う複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するための無線通信装置であり、送信データを複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各周波数帯ごとに送信パケットを生成するためのデジタル信号処理部と、各周波数帯ごとに設けられ、デジタル信号を対応する周波数帯ごとの高周波信号に変換するための複数の高周波信号処理部と、複数の高周波処理部に共通に設けられ、複数の高周波処理部で使用されるクロック信号を生成するための局部発振器とをさらに備え、チャネルスキャン手段は、複数の周波数帯ごとに複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を検知し、使用状況に応じて、デジタル信号処理部および高周波処理部を制御し、複数の無線チャネルにより、各部分データを複数の周波数帯ごとのパケットとして、同期して同一のタイミングで送信するアクセス制御部をさらに備える。
【００４１】
この発明のさらに他の局面に従うと、所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信方法であって、複数の無線チャネルは、所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、プライマリチャネルまたはサブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、サブプライマリチャネルは、プライマリチャネルを除く複数の基本無線チャネルのうち、結合チャネルを生成可能な結合パターンが最も多くなるように設定されており、他の無線通信装置による複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を検知するステップと、使用状況の検知結果に応じて、通信を行う結合チャネルを選択するステップとを備え、チャネルを選択するステップは、ｉ）プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータをプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップと、ｉｉ）プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータをサブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップとを含む。
【００４２】
この発明のさらに他の局面に従うと、所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信方法であって、複数の無線チャネルは、所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、他の無線通信装置による複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を検知するステップを備え、複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、プライマリチャネルまたはサブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、サブプライマリチャネルは、プライマリチャネルを除く複数の基本無線チャネルのうち、使用状況の検知結果に応じて、未使用状態である確率が最も高いチャネルが設定され、使用状況の検知結果に応じて、通信を行う結合チャネルを選択するステップをさらに備え、チャネルを選択するステップは、ｉ）プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータをプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップと、ｉｉ）プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータをサブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップとを含む。
【発明の効果】
【００４３】
この発明によれば、複数の無線チャネルを複数束ねて同時に用いることで伝送速度を向上させつつ、無線チャネルの利用効率を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施の形態１のチャネル構成を示す概念図である。
【図２】本実施の形態の無線通信装置１００の主要部の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図３】本実施の形態の変形例の無線通信装置１００´の主要部の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図４】プライマリチャネルおよびサブプライマリチャネルの選択処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本実施の形態の無線通信システムの構成を説明するための概念図である。
【図６】送信データを複数帯域にマッピングして送信し、受信側で一括受信して統合するための具体例を説明するための図である。
【図７】実施の形態２の無線チャネルの構成を説明するための概念図である。
【図８】本実施の形態の送信装置１０００の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図９】送信装置１０００のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。
【図１０】他の構成である送信装置１０００´の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図１１】送信装置１０００´のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。
【図１２】実施の形態の受信装置２０００の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図１３】受信装置２０００のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。
【図１４】他の構成である受信装置２０００´の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図１５】受信装置２０００´のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。
【図１６】ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格のチャネル構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信装置の構成を説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１のチャネル構成を示す概念図である。
【００４６】
なお、図１では、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格のチャネル構成を基に、これに対する変更として本実施の形態を説明しているが、必ずしもこのようなチャネル構成の形態に限定されるものではない。
【００４７】
たとえば、１つの無線チャネルあたり、Ｌ（ＭＨｚ）の帯域幅がある無線チャネル（基本無線チャネル）が、２ｎ個（ｎは自然数）あったとすると、これらの無線チャネルを２個ずつ束ねることで、２ｎ-1個の互いに隣接したより帯域幅の大きな結合チャネルを生成し、さらに、４個ずつ束ねることで、２ｎ-2個の互いに隣接したより帯域幅の大きな結合チャネルを生成し、最終的に、２ｎ個の無線チャネルを束ねて、１個のより帯域幅の大きな結合チャネルを生成することを可能なチャネル構成であればよい。
【００４８】
図１においては、「サブプライマリチャネル（Sub-Primary Channel）」と呼ばれるチャネルを導入している。
【００４９】
すなわち、図１においては、「プライマリチャネル」は、従来通り、データ伝送および、接続を確立するための制御情報を親機-子機間でやり取りするためのチャネルである。
【００５０】
これに対して、「サブプライマリチャネル」は、プライマリチャネルと同様にデータ伝送を行うチャネルである。
【００５１】
また、「セカンダリチャネル」は、プライマリチャネルおよびサブプライマリチャネルにおけるデータ伝送について、より高いデータ伝送速度を達成するために，同時に用いられるチャネルである。
【００５２】
ここで、「サブプライマリチャネル」も、ユーザデータの伝送のみを担うチャネルであるが、プライマリチャネルのデータ伝送を分担するチャネルという位置づけである。したがって、図１の構成においても、たとえば、ビーコンは、「プライマリチャネル」のみで伝送される。
【００５３】
ここで、より詳しく説明すると、無線通信を行うための制御情報としては、無線ＬＡＮのアクセスポイントからのビーコンのように、ある無線通信装置から他の無線通信装置へ向けて、当該ある無線通信装置の存在を通知するために一定の期間ごとに送信される「第１の制御情報」と、送信されるデータについて受信側でその復調に必要な制御情報である「第２の制御情報」とが含まれる。
【００５４】
たとえば、無線ＬＡＮにおいては、ビーコンパケットは、一般的には１００ミリ秒ごとに送信され、アクセスポイントの暗号設定、アクセスポイントの通信伝送レート設定、ＳＳＩＤ（Service Set ID）、ＥＳＳＩＤ（Extended Service Set ID）というような情報が含まれている。
【００５５】
一方で、第２の制御情報としては、フレームごとに変更される可能性のある情報が含まれ、たとえば、変調方式や符号化率などの組み合わせを受信側に通知するためのＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）情報などがある。
【００５６】
本実施の形態においては、第１の制御情報は、プライマリチャネルで送信され、第２の制御情報については、サブプライマリチャネルでも送信される。第１の制御情報は、上記のとおり、一定期間間隔で送信されるのみであるので、その他の残りの時間は、プライマリチャネルは、第１の制御情報の伝送には使用されていない。
【００５７】
図１に示すように、サブプライマリチャネルは、複数設定される。従来とは異なり、プライマリチャネルだけでなく、サブプライマリチャネルのいずれかが空いていれば送信可能と判断されるものとする。なお、図１では、例として、サブプライマリチャネルは複数としたが、１つでもよい。
【００５８】
ここで、チャネル構成中において、どこをサブプライマリチャネルとして設定しているかは、親機または基地局から、ビーコンなどの制御情報として、ブロードキャストされるものとする。
【００５９】
あるサブプライマリチャネルに対して、どのチャネルをセカンダリチャネルとして割り当てるかは、図１６に示したのと同様とできる。
【００６０】
すなわち、２ｎ個（ｎは自然数）ある無線チャネル（基本無線チャネル）のうちの１つが、プライマリチャネルとして設定され、他に、複数のサブプライマリチャネルが設定されている場合、プライマリチャネルまたは各サブプライマリチャネルに対して、２個ずつ束ねることで、２ｎ-1個の互いに隣接したより帯域幅の大きな結合チャネルを生成するような相手方となる無線チャネルをセカンダリチャネルとして割り当てる。より多くの基本無線チャネルを束ねることで、より大きな帯域幅の結合チャネルを生成する場合も同様である。
【００６１】
したがって、１つのプライマリチャネルに対する結合チャネルと、他のサブプライマリチャネルに対する結合チャネルとは、結合の階層が一定以上になったところで、両者が同一の結合チャネルとなる。たとえば、図１では、基本無線チャネルのプライマリチャネルを縦縞で表し、基本無線チャネルのサブプライマリチャネルを横縞で表すとき、これらの結合の階層が一定以上になったところで、両者が同一の結合チャネルとなったものを格子縞で表している。
（サブプライマリチャネルの選択）
ここで、親機または基地局において、プライマリチャネル以外の基本無線チャネルを、サブプライマリチャネルとして選択する基準については、以下のようにすることが可能である。
【００６２】
基準Ｓ１）基本無線チャネルの帯域幅をＬとするとき、より上位の階層でより大きな帯域幅を確保できる結合チャネルを選択可能なチャネルパターンが最も多くなるようなサブプライマリチャネルを選択する。たとえば、図１であれば、上位の階層の結合チャネルである20/40/80/160ＭＨｚの選択可能なチャネルパターンが最も多くなるような基本無線チャネルを選択する。
【００６３】
すなわち、図１のようにチャネル構成の枠組みが決まり、プライマリチャネルとして選択する基本無線チャネルが決まれば、ある基本無線チャネルをサブプライマリチャネルとして選択したときに、上位階層に対してどのような結合チャネルが選択可能であるかが決まる。
【００６４】
たとえば、図１であれば、プライマリチャネルとして４４ｃｈを選択した場合、サブプライマリチャネルとして、たとえば、チャネル５２ｃｈを選択すれば、チャネル３６ｃｈを選択するよりも、選択可能な結合チャネルのチャネルパターンが多くなる。そして、プライマリチャネルとして４４ｃｈを選択し、かつ、サブプライマリチャネルとしてチャネル５２ｃｈを選択した場合、次のサブプライマリチャネルとしては、チャネル３６ｃｈあるいはｃｈ６０（または４０ｃｈあるいは６４ｃｈ）を選択することが、選択可能な結合チャネルのチャネルパターンを多くすることになる。選択可能な結合チャネルのチャネルパターンが同数の基本無線チャネルが複数ある場合は、それらのうちからランダムに１つを選択すればよい。以下、同様にして、選択するサブプライマリチャネルの個数に応じて、このような「選択可能な結合チャネルのチャネルパターン」が、各選択の時点で、最も大きくなるように、サブプライマリチャネルを選択し、設定していく。
【００６５】
あるいは、選択可能な結合チャネルのチャネルパターンが同数の基本無線チャネルが複数ある場合は、ＳＮＲの良いほうを選ぶなど、他の方法で選択してもよい。
【００６６】
基準Ｓ２）あるいは、選択可能な基本無線チャネルのうち、アイドル状態となる確率が高い基本無線チャネル（ビジー状態となる確率が低い基本チャネル）から優先的にサブプライマリチャネルとして選択し設定することも可能である。
【００６７】
これは、たとえば、親機または基地局において、所定の期間の空チャネル探索の履歴を保存しておき、統計処理を実行することによって、アイドル状態確率（またはビジー状態確率）を算出することにより実行できる。
［無線通信装置の構成］
図２は、本実施の形態の無線通信装置１００の主要部の構成を説明するための機能ブロック図である。
【００６８】
図２に示した無線通信装置１００の構成においては、空チャネル探索は、プライマリチャネル以外の各基本無線チャネル対する「物理的なキャリアセンス」を実行する構成について説明している。
【００６９】
図２を参照して、無線通信装置１００は、受信のための高周波処理部（ＲＦ  ＲＸ）部２４００からの受信信号に基づいて、プライマリチャネルに対してプリアンブル検出を実行するためのプリアンブル検出部６１００と、サブプライマリチャネルに対して空チャネル探索を実行するための受信電力検出部６２００．１〜６２００．ｐとを含む。
【００７０】
プライマリチャネルについては、受信からデータ復調まで実施することで、チャネルの空状態を検出するのに対して、サブプライマリチャネルについては、受信強度によりチャネルの空状態を検出する。
【００７１】
ここでは、サブプライマリチャネルは、ｐ個設定されているものとする。
【００７２】
さらに、無線通信装置１００は、受信のための受信高周波処理部（ＲＦ  ＲＸ）部２４００からの受信信号に基づいて、プライマリチャネルおよびプライマリチャネル以外の基本無線チャネルに対して受信電力の検知により空チャネル探索を実行するための受信電力検出部６４００．１〜６４００．ｑを含む。ここでは、他のチャネルは、ｑ個存在するものとする。
【００７３】
プリアンブル検出部６１００からの信号は、データ復調部２５００により復調されて、制御情報およびユーザデータとして、ＭＡＣレイヤーへの処理に渡される。
【００７４】
（チャネルの選択処理）
まず、空チャネル探索の結果、プライマリチャネルがアイドル状態であって、このチャネルで伝送可能であれば、プライマリチャネルを利用して、無線フレーム生成部１０２０で生成された無線フレームは、送信高周波処理部１０４０により送出される。
【００７５】
一方で、空チャネル探索の結果、複数の送信候補となるプライマリチャネル／サブプライマリチャネルが存在する場合は、それらのうちから、サブプライマリチャネル選択部６８００が、以下の基準にしたがって、１つの基本無線チャネルを選択する。
【００７６】
基準Ｃ１）より上位の結合チャネルまで想定した場合に、確保可能な送信帯域幅（たとえば、20/40/80/160ＭＨｚ）が最も大きいチャネルを選択する。
【００７７】
たとえば、図１においては、プライマリチャネル４４ｃｈがビジーである場合は、サブプライマリチャネル３６ｃｈを選択するよりも、(５２ｃｈ〜６４ｃｈがアイドル状態である)サブプライマリチャネル５２ｃｈを選択する方が、より上位の階層の結合チャネルまで想定したときに、確保可能な送信帯帯域が大きくなる。
【００７８】
基準Ｃ２）受信電界強度が最も強い基本無線チャネルを選択する。
【００７９】
送信チャネル選択部６６００は、選択されたプライマリチャネルまたはサブプライマリチャネルを基に、たとえば、現在の通信状況等に従って、最大の帯域幅が確保できる基本無線チャネルを束ねた結合チャネルを送信チャネルとして、選択する。
【００８０】
そして、この場合は、送信チャネル選択部６６００により設定された結合チャネルを利用して、無線フレーム生成部１０２０で生成された無線フレームは、送信高周波処理部１０４０により送出される。
【００８１】
図２は、本実施の形態の無線通信装置１００の主要部の構成を説明するための機能ブロック図である。
【００８２】
図２に示した無線通信装置１００の構成においては、空チャネル探索は、プライマリチャネル以外の各基本無線チャネル対する「物理的なキャリアセンス」を実行する構成について説明している。
【００８３】
図２を参照して、無線通信装置１００は、受信のための高周波処理部（ＲＦ  ＲＸ）部２４００からの受信信号に基づいて、プライマリチャネルに対して空チャネル探索を実行するためのプリアンブル検出部６１００と、サブプライマリチャネルに対して空チャネル探索を実行するためのプリアンブル検出部６２００．１〜６２００．ｐとを含む。
【００８４】
ここでは、サブプライマリチャネルは、ｐ個設定されているものとする。
【００８５】
さらに、無線通信装置１００は、受信のための高周波処理部（ＲＦ  ＲＸ）部２４００からの受信信号に基づいて、プライマリチャネルおよびプライマリチャネル以外の基本無線チャネルに対して空チャネル探索を実行するための受信電力検出部６４００．１〜６４００．ｑを含む。
【００８６】
プリアンブル検出部６１００からの信号は、データ復調部２５００により復調されて、制御情報およびユーザデータとして、ＭＡＣレイヤーへの処理に渡される。
【００８７】
図２において、ＲＦ  ＲＸ部２４００、プリアンブル検出部６１００、受信電力検出部６２００．１〜６２００．ｐ、受信電力検出部６４００．１〜６４００．ｑ、サブプライマリチャネル選択部６８００、送信チャネル選択部６６００を総称して、チャネル状況検知部６０００と呼ぶ。
［無線通信装置の他の構成］
図３は、本実施の形態の変形例の無線通信装置１００´の主要部の構成を説明するための機能ブロック図である。
【００８８】
図３に示した無線通信装置１００´の構成においては、空チャネル探索は、プライマリチャネルおよびサブプライマリチャネルについては、「仮想キャリアセンス」を実行する構成について説明している。
【００８９】
ここで、「仮想キャリアセンス」について、用語の説明のために、簡単に要約する。無線ＬＡＮのＩＥＥＥ８０２．１１規格では、（１） ＣＳＭＡ／ＣＡによる衝突回避，（２）ＲＴＳ（Request To Send），ＣＴＳ（Clear To Send）交換による隠れ端末回避，（３）Ｄｕｒａｔｉｏｎによる送信待機時間の通知等が実施される。
【００９０】
たとえば、まず端末Ｂに送信すべきフレームをもつ端末Ａは，チャネル（キャリア）を物理的にセンスする（受信電力を計測する）。チャネルがアイドルであった場合には、バックオフを行う。その後、端末Ａは、ＲＴＳフレームを端末Ｂに向けて送信する。ＲＴＳを受信した端末Ｂは、ＣＴＳフレームを端末Ａに送信する。その後、端末Ａはデータフレームを送信し、端末Ｂは、ＡＣＫフレームを返送する。ＲＴＳ，ＣＴＳ，データフレームには、これからチャネルを占有する時間（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）が含まれている。Ｄｕｒａｔｉｏｎは、ＮＡＶ（Network Allocation Vector）期間とも呼ばれる。したがって、これらのフレームを傍受した端末Ｃや端末Ｄは、送信すべきフレームがあったとしてもＤｕｒａｔｉｏｎの間は送信を保留（延期）する。すなわち、端末Ｃや端末Ｄはフレーム送信の前のキャリアセンスに先立ちＮＡＶ期間かどうかをチェックする。これを「仮想キャリアセンス」と呼び、通常のキャリアセンス（物理キャリアセンス）とは区別する。
【００９１】
図３を参照して、無線通信装置１００´は、受信のための受信高周波処理部（ＲＦ  ＲＸ）部２４００からの受信信号に基づいて、プライマリチャネルに対してプリアンブル検出を実行するためのプリアンブル検出部６１００と、サブプライマリチャネルに対して空チャネル探索を実行するためのプリアンブル検出部６２０２．１〜６２０２．ｐとを含む。
【００９２】
プライマリチャネルおよびサブプライマリチャネルについては、データ復調部２５００、６６１０．１〜６６１０．ｐによりデータ復調を行うことで、上述した仮想キャリアセンスによりチャネルの空状態を検出する。
【００９３】
ここでも、サブプライマリチャネルは、ｐ個設定されているものとする。
【００９４】
それ以外の構成は、以下に説明するサブプライマリチャネル選択部６８００の構成以外は、図２に示した無線通信装置１００の構成と同様であるので、説明は繰り返さない。
【００９５】
（チャネルの選択処理）
まず、空チャネル探索の結果、プライマリチャネルがアイドル状態であって、このチャネルで伝送可能であれば、プライマリチャネルを利用して、無線フレーム生成部１０２０で生成された無線フレームは、送信高周波処理部１０４０により送出される。
【００９６】
一方で、空チャネル探索の結果、複数の送信候補となるプライマリチャネル／サブプライマリチャネルが存在する場合は、それらのうちから、サブプライマリチャネル選択部６８００が、以下の基準にしたがって、１つの基本無線チャネルを選択する。
【００９７】
基準Ｃ１）より上位の結合チャネルまで想定した場合に、確保可能な送信帯域幅（たとえば、20/40/80/160ＭＨｚ）が最も大きいチャネルを選択する。
【００９８】
たとえば、図１においては、プライマリチャネル４４ｃｈがビジーである場合は、サブプライマリチャネル３６ｃｈを選択するよりも、(５２ｃｈ〜６４ｃｈがアイドル状態である)サブプライマリチャネル５２ｃｈを選択する方が、より上位の階層の結合チャネルまで想定したときに、確保可能な送信帯帯域が大きくなる。
【００９９】
基準Ｃ３）ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）が最も良い基本無線チャネルを選択する。
【０１００】
基準Ｃ４）帯域幅ＷとＳＮＲから計算されるチャネル容量Ｃが最も高くなる基本無線チャネルを選択する。
【０１０１】
ここで、チャネル容量Ｃは、以下の式で計算できる。
【０１０２】
【数１】
2018074540.tif 000003
【０１０３】
ここで、各基本無線チャネルに対する空チャネル探索においてプリアンブルを検出する構成である場合は、このプリアンブルの検出過程で、制御情報を復調するための伝搬路推定を実行するので、その結果から、ＳＮＲを推定することができる。
【０１０４】
図３においても、ＲＦ  ＲＸ部２４００、プリアンブル検出部６１００、６２０２．１〜６２０２．ｐ、受信電力検出部６４００．１〜６４００．ｑ、サブプライマリチャネル選択部６８００、送信チャネル選択部６６００を総称して、チャネル状況検知部６０００と呼ぶ。
【０１０５】
図４は、プライマリチャネルおよびサブプライマリチャネルの選択処理を説明するためのフローチャートである。
【０１０６】
図４を参照して、まず、チャネル状況検知部６０００は、プライマリ／サブプライマリチャネルおよびセカンダリチャネルの空チャネル判定が実行される（Ｓ１００）。
【０１０７】
アイドル状態と判定されたチャネルの個数が０個である場合（Ｓ１０２でＹ）、無線通信装置は、送信待機状態となる（Ｓ１０８）。その後、所定時間経過後に、再び、処理がＳ１００に復帰する。
【０１０８】
一方で、アイドル状態と判定されたチャネルの個数が０個でない場合（Ｓ０１２でＮ）、アイドル状態と判定されたチャネルの個数が１個であるとき（Ｓ１０４でＹ）は、無線通信装置は、そのようなアイドル状態のプライマリチャネルまたはサブプライマリチャネルのいずれか１つを利用して、送信処理を実行する（Ｓ１１０）。
【０１０９】
また、アイドル状態と判定されたチャネルの個数が複数個であるとき（Ｓ１０４でＮ）は、上述したように、基準Ｃ１〜Ｃ４のいずれかに従って、無線通信装置は、アイドル状態と判定されたチャネルの中から、送信に利用するプライマリチャネルおよび／またはサブプライマリチャネルを選択し（Ｓ１０６）、結合チャネルを利用して、送信処理を実行する（Ｓ１１０）。
【０１１０】
以上のような構成とすることで、仮に、プライマリチャネルがビジーである場合も、複数の基本無線チャネルを束ねて、より高速な伝送を実現することが可能であり、伝送速度を向上させつつ、無線チャネルの利用効率を向上させることが可能である。
［実施の形態２］
以下では、実施の形態２の受信装置として、上述したような互いに大きく分離した複数の既存の免許不要帯域（たとえば、ＩｏＴなどに使用される９２０ＭＨｚ帯、無線ＬＡＮに使用される２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯）において、既存システムと周波数を共用して、コグニティブな無線通信を行うことが可能な無線通信システムにおける送信装置を例とする実施の形態を説明する。
【０１１１】
ただし、本発明の無線通信装置については、必ずしも、このような場合に限定されず、より一般的に、互いに分離した複数の周波数帯域を用いて、同一の無線方式で同期したタイミングで同時並行的に通信を行う受信装置に適用することが可能である。また、本発明の無線通信装置においては、後に説明するように、互いに分離した複数の周波数帯域を用いて、異なる無線方式で同期したタイミングで同時並行的に通信を行う受信装置に適用することも可能である。
【０１１２】
図５は、本実施の形態の無線通信システムの構成を説明するための概念図である。
【０１１３】
図５を参照して、送信側では、９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯の３つの周波数帯を使用することを前提に、各帯域で無線チャネルを１つずつ使用するものとして、送信フレームを構成する。
【０１１４】
本実施の形態では以下の特徴を有する無線アクセス制御を行う。
【０１１５】
すなわち、まず、送信側では、後述するような方法で複数周波数帯の利用状況（各無線チャネルの空き状況など）を観測する。
【０１１６】
続いて、送信側では、あるタイミングで、１つ以上の未使用な周波数帯・無線チャネルで同時に無線パケット（フレーム）を送信する。このとき、送信データを複数帯域にマッピングして送信する。
【０１１７】
一方で、受信側では複数帯域を一括受信してデータを統合する。
【０１１８】
送受信において、このような構成にすると、帯域間で混雑状況に偏りがあっても送信機会を確保できるため周波数利用効率の向上と伝送遅延の低減が期待でき、またデータの到着順番が入れ替わるような問題も発生しない。
【０１１９】
図６は、送信データを複数帯域にマッピングして送信し、受信側で一括受信して統合するための具体例を説明するための図である。
【０１２０】
図６に示すように、送信データを送信系列を使用する各帯域の伝送レートＲｉに比例するシンボル数ずつ区切って各帯域に、シリアル／パラレル変換により割り当てる。
【０１２１】
例えば、（５ＧＨｚ帯伝送レート：２．４ＧＨｚ帯伝送レート：９２０ＭＨｚ帯伝送レート）＝（Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３）＝（３：２：１）ならば、送信データの系列を６シンボル毎に区切り、５ＧＨｚ帯（ch1）、２．４ＧＨｚ帯（ch2）、９２０ＭＨｚ帯（ch3）にはその中の３シンボル、２シンボル、１シンボルを割り当てる。なお、送信系列を分割して割り当てる際には、このような場合に限定されず、より一般には、ｍ個の周波数帯を使用する場合は、周波数帯の伝送レートの比を、（Ｒ１：Ｒ２：…：Ｒｍ）（比率は、既約に表現されるとする）とするとき、送信系列を（Ｒ１＋Ｒ２＋…＋Ｒｍ）×ｎ（ｍ，ｎ：自然数）シンボル毎に区切り、各チャネルには、（Ｒ１×ｎ）シンボル、（Ｒ２×ｎ）シンボル、…、（Ｒｍ×ｎ）シンボルを割り当てるものとしてもよい。
【０１２２】
そのような割り当ての後に、各帯域ごとに、送信シンボルに対して物理ヘッダをつけて、パケットとし、これらのパケットを同一タイミングで同時並列的に送信する。
【０１２３】
送信側で各帯域に割り当てられたシンボル数については、この物理ヘッダ内に情報として格納される。
【０１２４】
受信側では、各帯域上の物理ヘッダを利用して同期と復調処理を行う。復調された各系列を送信側と逆の処理で、パラレル／シリアル変換により結合し、フレームの復号を行う。
【０１２５】
図７は、実施の形態２の無線チャネルの構成を説明するための概念図である。
【０１２６】
図７を参照して、図６で説明したような互いに大きく分離した複数の既存の免許不要帯域において、既存システムと周波数を共用して、コグニティブな無線通信を行うことが可能な無線通信システムにおいて、実施の形態１で説明したように、サブプライマリチャネルを導入した伝送を実施する。
【０１２７】
すなわち、たとえば、図７（ａ）に示すように、２．４ＧＨｚ帯においては、１つのプライマリチャネルと、１つのサブプライマリチャネルが設定されている。また、図７（ｂ）に示すように、５ＧＨｚ帯では、１つのプライマリチャネルが設定され、他に、３つのサブプライマリチャネルが設定されている。
【０１２８】
このような構成とすることで、互いに大きく分離した複数の既存の免許不要帯域をまとめて利用する通信において、各周波数帯域では、実施の形態１における１つの周波数帯域と同様に扱うことが可能となる。
［送信装置の構成］
図８は、本実施の形態の送信装置１０００の構成を説明するための機能ブロック図である。
【０１２９】
図８を参照して、送信装置１０００は、送信系列を図５で説明したように各周波数帯域に割り当てる処理をするためのシリアル／パラレル変換（以下、Ｓ／Ｐ変換）部１０１０と、Ｓ／Ｐ変換後のデータに対して、周波数帯域ごとに、物理ヘッダの付加や、たとえば、誤り訂正符号の付加、インターリーブ処理など、所定の無線通信方式で通信するための無線フレーム（パケット）を形成するデジタル処理を実行するための無線フレーム生成部１０２０．１〜１０２０．３と、無線フレーム生成部１０２０．１〜１０２０．３からのデジタル信号に対して、それぞれ、デジタルアナログ変換処理、所定の変調方式への変調処理（たとえば、所定の多値変調方式のための直交変調処理）、アップコンバート処理、電力増幅処理などを実行する高周波処理部（ＲＦ部）１０４０．１〜１０４０．３と、ＲＦ部１０４０．１〜１０４０．３の高周波信号をそれぞれ送出するためのアンテナ１０５０．１〜１０５０．３とを含む。ＲＦ部１０４０．１〜１０４０．３の動作は、これらに共通に設けられた局部発振器１０３０からのクロックに基づいて制御される。
【０１３０】
さらに、送信装置１０００は、各周波数帯（各周波数帯の中では１つ以上の無線チャネル）の利用状況（各無線チャネルの空き状況など）を観測するチャネル利用状況観測部１０６０と、チャネル利用状況観測部１０６０の観測に基づいて、所定のタイミングでのチャネル利用状況を予測するチャネル利用状況予測部１０７０と、無線フレーム生成部１０２０．１〜１０２０．３の処理タイミングおよびＲＦ部での送信タイミングを制御して、制御された同一の送信タイミングにおいて所定の期間につき未使用な周波数帯・無線チャネルで同時に無線パケットを送信するように制御するアクセス制御部１０８０とを含む。
【０１３１】
ここで、チャネル利用状況観測部１０６０は、実施の形態１のチャネル状況検知部６０００と同様にして、それぞれ対応する周波数帯域においてキャリアセンスを実行するためのチャネル状況検知部６０００．１〜６０００．３を含む。たとえば、チャネル状況検知部６０００．１は、９２０ＭＨｚ帯を、チャネル状況検知部６０００．２は、２．４ＧＨｚ帯を、チャネル状況検知部６０００．３は、５ＧＨｚ帯を担当する。
【０１３２】
このような構成の送信装置１０００により、図５で説明したように、データを複数帯域にマッピングして送信し、受信側では複数帯域を一括受信してデータを統合する。
【０１３３】
図９は、送信装置１０００のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。
【０１３４】
図９に示した機能ブロック図は、一例として、無線通信規格８０２．１１ａと同様の無線通信方式に従う送信装置の構成を示す。
【０１３５】
すなわち、無線通信規格８０２．１１ａは、５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ通信方式であるものの、図９では、２．４ＧＨｚ、９２０ＭＨｚ帯でも、周波数帯が異なるだけで、それ以外は同様の構成の無線通信方式に従う受信部を使用するものとする。
【０１３６】
したがって、各周波数帯域において、パケットのプリアンブル部分の構成などは、複数の周波数帯について共通であるものとする。
【０１３７】
ただし、必ずしも、各周波数帯の無線通信方式が同様の構成を有していることは必須ではなく、周波数帯ごとに無線通信方式（信号形式、シンボル長やサブキャリア間隔など）が異なっていてもよい。この場合は、少なくとも単一の送信系列を各帯域に分割して同時に送信し、また、周波数帯が異なる以外は、ＲＦ部の構成が基本的に同一であればよく、パケットのプリアンブル部分の構成（プリアンブルの長さなど）が、複数の周波数帯ごとに異なっていてもよい。
【０１３８】
図９では、５ＧＨｚ帯の送信に係る構成を代表して例示的に示す。無線通信規格８０２．１１ａと同様の無線通信方式を想定しているので、伝送する信号は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）変調するものとする。
【０１３９】
図９を参照して、無線フレーム生成部１０２０．３は、Ｓ／Ｐ変換部１０１０から分配された送信データを受けて、誤り訂正符号化するための誤り訂正符号化部１１１０と、誤り訂正符号化部１１１０の出力に対してインターリーブ処理およびマッピング処理を実行するためのインターリーブ／マッピング部１１２０と、逆フーリエ変換処理を実行するためのＩＦＦＴ部１１３０と、ガードインターバル部分を付加するためのＧＩ付加部１１４０と、デジタル信号をＩ成分およびＱ成分のアナログ信号に変換するためのデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１１５０とを含む。
【０１４０】
高周波処理部１０４０．３は、ＤＡＣ１１５０からの信号を所定の多値変調信号に変調するための直交変調器１２１０と、直交変調器１２１０の出力をアップコンバートするアップコンバータ１２２０と、アップコンバータ１２２０の出力を電力増幅しアンテナ１０５０．３から送出するための電力増幅器１２３０とを含む。
【０１４１】
その結果、ＲＦ部１０４０．３により、基底帯域ＯＦＤＭ信号は搬送帯域ＯＦＤＭ信号に変換される。
【０１４２】
さらに、高周波処理部１０４０．３は、局部発振器１０３０からの参照周波数信号を対応する周波数帯域の基準クロック信号に変換するためのクロック周波数変換部１３１０と、クロック周波数変換部１３１０からの基準クロックに基づいて、直交復調器１２１０での変調処理に使用するクロックを生成するクロック生成部１３２０と、クロック周波数変換部１３１０からの基準クロックに基づいて、アップコンバータ１２２０でのアップコンバート処理に使用するクロックを生成するクロック生成部１３４０とを含む。
【０１４３】
すなわち、局部発振器１０３０からの参照周波数信号は、このような基底帯域ＯＦＤＭ信号から搬送帯域ＯＦＤＭ信号への変換におけるクロック信号として使用される。なお、より一般に、無線通信方式が異なる場合でも、基本的に、局部発振器１０３０からの参照周波数信号は、基底帯域信号から搬送帯域信号への変換におけるクロック信号として使用される。
［送信装置の他の構成］
図８および図９では、送信装置１０００の構成の一例について説明した。
【０１４４】
図８および図９の構成では、送信データをＳ／Ｐ変換部１０１０により各周波数帯に分配した後に、誤り訂正符号化処理とインターリーブ処理を実施する構成であった。
【０１４５】
ただし、送信装置１０００の構成は、このような場合に限定されない。
【０１４６】
図１０は、このような他の構成である送信装置１０００´の構成を説明するための機能ブロック図である。
【０１４７】
図１０の送信装置１０００´では、送信データについて、誤り訂正符号化処理とインターリーブ処理をした後に、Ｓ／Ｐ変換部１０１０により各周波数帯に分配する構成となっている。無線フレーム生成部１０２０．１〜１０２０．３において、マッピング処理およびＩＦＦＴ処理、ガードインターバルの付加、デジタルアナログ変換処理を実施する。
【０１４８】
図１１は、このような送信装置１０００´のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。図６の構成は、図４の構成に対応するものである。
【０１４９】
図１１に示した機能ブロック図も、一例として、無線通信規格８０２．１１ａと同様の無線通信方式に従う送信装置の構成を示す。
【０１５０】
図１１に示すように、誤り訂正符号化処理部１１１０による誤り訂正符号化処理およびインターリーブ部１１１２によるインターリーブ処理をした後に、Ｓ／Ｐ変換部１０１０により各周波数帯に分配する構成とすることで、周波数ダイバーシチ効果をより強力に得ることができる。
［受信装置の構成］
以下では、図６で説明したような無線通信システムで使用される受信装置の構成について説明する。
【０１５１】
図１２は、実施の形態の受信装置２０００の構成を説明するための機能ブロック図である。
【０１５２】
図１２を参照して、受信装置２０００は、複数の周波数帯域（９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯）の信号をそれぞれ受信するためのアンテナ２０１０．１〜２０１０．３と、アンテナ２０１０．１〜２０１０．３の信号のダウンコンバート処理、復調・復号処理などの受信処理を実行するための受信部２１００．１〜２１００．３と、受信部２１００．１〜２１００．３に対して共通に設けられ、受信部２１００．１〜２１００．３の動作の基準となるクロックである参照周波数信号を生成する局部発振器２０２０と、受信部２１００．１〜２１００．３からの信号の各系列を送信側と逆の処理で、パラレル／シリアル変換により結合するためのパラレル／シリアル変換部２７００とを含む。パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部２７００からの統合されたフレームの出力は、上位レイヤーに受け渡される。
【０１５３】
受信装置２０００は、受信した信号のプリアンブル信号から局部発振器２０２０の周波数オフセットの検出を行って、局部発振器２０２０の発振周波数を制御するための信号（発振周波数制御信号）を生成し、搬送波周波数同期処理を行い、また、受信した信号からデジタル信号処理におけるタイミング同期をとるための信号（同期タイミング信号）を生成する同期処理部２６００を含む。
【０１５４】
受信部２１００．１は、アンテナ２０１０．１からの信号を受けて、低雑音増幅処理、ダウンコンバート処理、所定の変調方式に対する復調処理（たとえば、所定の多値変調方式に対する直交復調処理）、アナログデジタル変換処理等を実行するための高周波処理部（ＲＦ部）２４００．１と、ＲＦ部２４００．１からのデジタル信号に対して、復調・復号処理等のベースバンド処理を実行するためのベースバンド処理部２５００．１を含む。
【０１５５】
受信部２１００．２も、対応する周波数帯域についての同様の処理を行うための高周波処理部（ＲＦ部）２４００．２ならびにベースバンド処理部２５００．２を含む。また、受信部２１００．３も、対応する周波数帯域についての同様の処理を行うための高周波処理部（ＲＦ部）２４００．３ならびにベースバンド処理部２５００．３を含む。
【０１５６】
ベースバンド処理部２５００．１〜２５００．３およびパラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部２７００とを総称して、デジタル信号処理部２８００と呼ぶ。
【０１５７】
図１３は、図１２に示した受信装置２０００のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。
【０１５８】
図１３に示した機能ブロック図でも、一例として、無線通信規格８０２．１１ａと同様の無線通信方式に従う受信装置の構成を示す。
【０１５９】
したがって、受信装置の構成は、図４に示した送信装置の構成に対応するものである。
【０１６０】
図１３でも、５ＧＨｚ帯の受信部２１００．３の構成を代表して例示的に示す。
【０１６１】
図１３を参照して、受信部２１００．３のＲＦ部２４００．３は、アンテナ２０１０．３からの受信信号を増幅するための低雑音増幅器３０１０と、低雑音増幅器３０１０の出力を周波数変換するためのダウンコンバータ３０２０と、ダウンコンバータ３０２０の出力を所定の振幅となるように制御するための自動利得制御器３０３０と、所定の多値変調信号を復調するための直交復調器３０４０と、直交復調器３０４０のＩ成分出力およびＱ成分出力をそれぞれデジタル信号に変換するためのアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）３０５０とを含む。
【０１６２】
ＲＦ部２４００．３は、さらに、局部発振器２０２０からの参照周波数信号を対応する周波数帯域の基準クロック信号に変換するためのクロック周波数変換部３０６０と、クロック周波数変換部３０６０からの基準クロックに基づいて、ダウンコンバータ３０２０でのダウンコンバート処理に使用するクロックを生成するクロック生成部３０７０と、クロック周波数変換部３０６０からの基準クロックに基づいて、直交復調器３０４０での復調処理に使用するクロックを生成するクロック生成部３０８０とを含む。
【０１６３】
無線通信規格８０２．１１ａと同様の無線通信方式を想定しているので、伝送されてきた信号は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）変調されている。その結果、ＲＦ部２４００．３により、搬送帯域ＯＦＤＭ信号は、基底帯域ＯＦＤＭ信号に変換される。
【０１６４】
そして、局部発振器２０２０からの参照周波数信号は、このような搬送帯域ＯＦＤＭ信号から基底帯域ＯＦＤＭ信号への変換における搬送周波数同期に使用される。なお、より一般に、無線通信方式が異なる場合でも、基本的に、局部発振器２０２０からの参照周波数信号は、搬送帯域信号から基底帯域信号への変換における搬送周波数同期に使用される。
【０１６５】
再び、図１３に戻って、ベースバンド処理部２５００．３は、ＡＤＣ３０５０からの信号を受けて、ガードインターバル部分を除去するためのＧＩ除去部４０１０と、ガードインターバルが除去された信号に対して、高速フーリエ変換を実行するためのＦＦＴ部４０２０と、ＦＦＴ部４０２０の出力に対して、デマッピングおよびデインターリーブ処理を実行するためのデマッピング／デインターリーブ部４０３０と、誤り訂正部４０４０とを含む。
【０１６６】
ここで、同期処理部２６００から出力される同期タイミング信号は、ＯＦＤＭシンボルの始まりを検出するためのシンボルタイミング同期などに使用される。
【０１６７】
より一般に、無線通信方式が異なる場合でも、基本的に、同期処理部２６００から出力される同期タイミング信号は、ベースバンド処理における同期信号として使用される。
［受信装置の他の構成］
図１２および図１３では、受信装置２０００の構成の一例について説明した。
【０１６８】
図１２および図１３の構成では、図８および図９の送信側の構成に対応して、受信データに対して、デマッピング／デインターリーブ処理および誤り訂正処理を実施した後に、Ｓ／Ｐ変換部１０１０により各周波数帯からの信号を結合する構成であった。
【０１６９】
ただし、受信装置２０００の構成は、このような場合に限定されない。
【０１７０】
図１４は、このような他の構成である受信装置２０００´の構成を説明するための機能ブロック図である。
【０１７１】
図１４の受信装置２０００´では、受信データについて、Ｐ／Ｓ変換部２７００により各周波数帯の信号を結合した後に、デインターリーブ処理および誤り訂正処理を実行する構成となっている。ベースバンド処理部２５００．１〜２５００．３において、ガードインターバルの除去、ＦＦＴ処理およびデマッピング処理を実施する。
【０１７２】
したがって、図１４の受信装置２０００´は、図１０の送信装置１０００´からの信号の受信に対応するものである。
【０１７３】
図１５は、このような受信装置２０００´のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。図１５の構成も、図１０の構成に対応するものである。
【０１７４】
図１５に示した機能ブロック図も、一例として、無線通信規格８０２．１１ａと同様の無線通信方式に従う送信装置の構成を示す。
【０１７５】
図１５に示すように、周波数帯域ごとに、ガードインターバル除去部４０１０によるガードインターバルの除去、ＦＦＴ部４０２０によるＦＦＴ処理およびデマッピング部４０３２によるデマッピング処理の後に、Ｐ／Ｓ変換部２０７０により各周波数帯の信号を結合する。Ｐ／Ｓ変換部２０７０による結合の後に、デインターリーブ部４０４２によるデインターリーブ処理および誤り訂正部４０４０による誤り訂正処理を実行する。
【０１７６】
以上のような構成により、各送信データを複数周波数帯域にマッピングし、送信タイミングを調整してデータ伝送を行うことが可能である。
【０１７７】
そして、本実施の形態の構成において、プライマリチャネルがビジーである場合も、複数の基本無線チャネルを束ねて、より高速な伝送を実現することが可能であり、伝送速度を向上させつつ、無線チャネルの利用効率を向上させることが可能である。
【０１７８】
今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１７９】
１０００  送信装置、１０１０  Ｓ／Ｐ変換部、１０２０．１〜１０２０．３  無線フレーム生成部、１０３０  局部発振器、１０４０．１〜１０４０．３  ＲＦ部、１０５０．１〜１０５０．３  アンテナ、１０６０  チャネル利用状況観測部、１０７０  チャネル利用状況予測部、１０８０  アクセス制御部、２０００  受信装置、２０１０．１〜２０１０．３  アンテナ、２０２０  局部発振器、２１００．１〜２１００．３  受信部、２４００．１〜２４００．３  ＲＦ部、２５００．１〜２５００．３  ベースバンド処理部、２７００  Ｐ／Ｓ変換部、２６００  同期処理部、２８００  デジタル信号処理部、６０００  チャネル状況検知部、６１００，６２００．１〜６２００．ｐ  受信電力検出部、６２０２．１〜６２０２．ｐ  プリアンブル検出部、６４００．１〜６４００．ｑ  受信電力検出部、６６００  送信チャネル選択部、６８００  サブプライマリチャネル選択部。
【図１】
2018074540.tif 000004
【図２】
2018074540.tif 000005
【図３】
2018074540.tif 000006
【図４】
2018074540.tif 000007
【図５】
2018074540.tif 000008
【図６】
2018074540.tif 000009
【図７】
2018074540.tif 000010
【図８】
2018074540.tif 000011
【図９】
2018074540.tif 000012
【図１０】
2018074540.tif 000013
【図１１】
2018074540.tif 000014
【図１２】
2018074540.tif 000015
【図１３】
2018074540.tif 000016
【図１４】
2018074540.tif 000017
【図１５】
2018074540.tif 000018
【図１６】
2018074540.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月16日(2016.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
一方で、アイドル状態と判定されたチャネルの個数が０個でない場合（Ｓ１０２でＮ）、アイドル状態と判定されたチャネルの個数が１個であるとき（Ｓ１０４でＹ）は、無線通信装置は、そのようなアイドル状態のプライマリチャネルまたはサブプライマリチャネルのいずれか１つを利用して、送信処理を実行する（Ｓ１１０）。
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月23日(2018.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信装置であって、
前記複数の無線チャネルは、前記所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する前記基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、
前記複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、前記プライマリチャネルおよび前記サブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、前記結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、前記サブプライマリチャネルは、前記プライマリチャネルを除く前記複数の基本無線チャネルのうち、前記結合チャネルを生成可能な結合パターンが最も多くなるように設定されており、
通信相手となる複数の無線通信装置に対して予め共通に設定される、前記無線チャネルのうちサブプライムチャネルとなる無線チャネルであって、ブロードキャストにより通知される無線チャネルを指定する情報を受信する手段と、
他の無線通信装置による前記複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を前記プライマリチャネルおよび前記サブプライムチャネルについて仮想キャリアセンスにより検知するためのチャネルスキャン手段と、
前記チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、通信を行う前記結合チャネルを選択するチャネル選択手段とを備え、前記チャネル選択手段は、
ｉ）前記プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータを前記プライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択し、
ｉｉ）前記プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータを前記サブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択する、無線通信装置。
【請求項２】
所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信装置であって、
前記複数の無線チャネルは、前記所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する前記基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、
通信相手となる複数の無線通信装置に対して予め共通に設定される、前記無線チャネルのうちサブプライムチャネルとなる無線チャネルであって、ブロードキャストにより通知される無線チャネルを指定する情報を受信する手段と、
他の無線通信装置による前記複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を前記プライマリチャネルおよび前記サブプライムチャネルについて仮想キャリアセンスにより検知するためのチャネルスキャン手段とを備え、
前記複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、前記プライマリチャネルおよび前記サブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、前記結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、前記サブプライマリチャネルは、前記プライマリチャネルを除く前記複数の基本無線チャネルのうち、前記チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、未使用状態である確率が最も高いチャネルが設定され、
前記チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、通信を行う前記結合チャネルを選択するチャネル選択手段をさらに備え、前記チャネル選択手段は、
ｉ）前記プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータを前記プライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択し、
ｉｉ）前記プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータを前記サブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択する、
無線通信装置。
【請求項３】
前記チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、前記プライマリチャネルおよび前記サブプライムチャネルの双方が未使用である場合、いずれか一つを選択するためのプライマリチャネル選択手段をさらに備える、請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記プライマリチャネル選択手段は、確保可能な送信帯域幅がより大きなチャネルを選択する、請求項３記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記プライマリチャネル選択手段は、受信電界強度が最も強いチャネルを選択する、請求項３記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記プライマリチャネル選択手段は、信号対雑音比が最も良好なチャネルを選択する、請求項３記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記プライマリチャネル選択手段は、帯域幅と信号対雑音比から計算されるチャネル容量が最も高いチャネルを選択する、請求項３記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記無線通信装置は、互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を行う前記複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するための無線通信装置であり、
送信データを前記複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各前記周波数帯ごとに送信パケットを生成するためのデジタル信号処理部と、
各前記周波数帯ごとに設けられ、前記デジタル信号を対応する前記周波数帯ごとの高周波信号に変換するための複数の高周波信号処理部と、
前記複数の高周波処理部に共通に設けられ、前記複数の高周波処理部で使用されるクロック信号を生成するための局部発振器とをさらに備え、
前記チャネルスキャン手段は、前記複数の周波数帯ごとに前記複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を検知し、
前記使用状況に応じて、前記デジタル信号処理部および前記高周波処理部を制御し、前記複数の無線チャネルにより、各前記部分データを前記複数の周波数帯ごとのパケットとして、同期して同一のタイミングで送信するアクセス制御部をさらに備える、請求項１〜７記載の無線通信装置。
【請求項９】
所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信方法であって、
前記複数の無線チャネルは、前記所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する前記基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、
前記複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、前記プライマリチャネルおよび前記サブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、前記結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、前記サブプライマリチャネルは、前記プライマリチャネルを除く前記複数の基本無線チャネルのうち、前記結合チャネルを生成可能な結合パターンが最も多くなるように設定されており、
通信相手となる複数の無線通信装置に対して予め共通に設定される、前記無線チャネルのうちサブプライムチャネルとなる無線チャネルであって、ブロードキャストにより通知される無線チャネルを指定する情報を受信するステップと、
他の無線通信装置による前記複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を前記プライマリチャネルおよび前記サブプライムチャネルについて仮想キャリアセンスにより検知するステップと、
前記使用状況の検知結果に応じて、通信を行う前記結合チャネルを選択するステップとを備え、前記チャネルを選択するステップは、
ｉ）前記プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータを前記プライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップと、
ｉｉ）前記プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータを前記サブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップとを含む、無線通信方法。
【請求項１０】
所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信方法であって、
前記複数の無線チャネルは、前記所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する前記基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、
通信相手となる複数の無線通信装置に対して予め共通に設定される、前記無線チャネルのうちサブプライムチャネルとなる無線チャネルであって、ブロードキャストにより通知される無線チャネルを指定する情報を受信するステップと、
他の無線通信装置による前記複数の基本無線チャネルの各々の使用状況を前記プライマリチャネルおよび前記サブプライムチャネルについて仮想キャリアセンスにより検知するステップとを備え、
前記複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、前記プライマリチャネルおよび前記サブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、前記結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、前記サブプライマリチャネルは、前記プライマリチャネルを除く前記複数の基本無線チャネルのうち、前記使用状況の検知結果に応じて、未使用状態である確率が最も高いチャネルが設定され、
前記使用状況の検知結果に応じて、通信を行う前記結合チャネルを選択するステップをさらに備え、前記チャネルを選択するステップは、
ｉ）前記プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータを前記プライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップと、
ｉｉ）前記プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータを前記サブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップとを含む、無線通信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
この発明の１つの局面に従うと、所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信装置であって、複数の無線チャネルは、所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、プライマリチャネルまたはサブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、サブプライマリチャネルは、プライマリチャネルを除く複数の基本無線チャネルのうち、結合チャネルを生成可能な結合パターンが最も多くなるように設定されており、通信相手となる複数の無線通信装置に対して予め共通に設定される無線チャネルのうちサブプライムチャネルとなる無線チャネルであって、ブロードキャストにより通知される無線チャネルを指定する情報を受信する手段と、他の無線通信装置による複数の基本無線チャネルの各々の使用状況をプライマリチャネルおよびサブプライムチャネルについて仮想キャリアセンスにより検知するためのチャネルスキャン手段と、チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、通信を行う結合チャネルを選択するチャネル選択手段とを備え、チャネル選択手段は、ｉ）プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータをプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択し、ｉｉ）プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータをサブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
この発明の他の局面に従うと、所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信装置であって、複数の無線チャネルは、所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、通信相手となる複数の無線通信装置に対して予め共通に設定される無線チャネルのうちサブプライムチャネルとなる無線チャネルであって、ブロードキャストにより通知される無線チャネルを指定する情報を受信する手段と、他の無線通信装置による複数の基本無線チャネルの各々の使用状況をプライマリチャネルおよびサブプライムチャネルについて仮想キャリアセンスにより検知するためのチャネルスキャン手段とを備え、複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、プライマリチャネルまたはサブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、サブプライマリチャネルは、プライマリチャネルを除く複数の基本無線チャネルのうち、チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、未使用状態である確率が最も高いチャネルが設定され、チャネルスキャン手段の検知結果に応じて、通信を行う結合チャネルを選択するチャネル選択手段をさらに備え、チャネル選択手段は、ｉ）プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータをプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択し、ｉｉ）プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータをサブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
この発明のさらに他の局面に従うと、所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信方法であって、複数の無線チャネルは、所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、プライマリチャネルまたはサブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、サブプライマリチャネルは、プライマリチャネルを除く複数の基本無線チャネルのうち、結合チャネルを生成可能な結合パターンが最も多くなるように設定されており、通信相手となる複数の無線通信装置に対して予め共通に設定される無線チャネルのうちサブプライムチャネルとなる無線チャネルであって、ブロードキャストにより通知される無線チャネルを指定する情報を受信するステップと、他の無線通信装置による複数の基本無線チャネルの各々の使用状況をプライマリチャネルおよびサブプライムチャネルについて仮想キャリアセンスにより検知するステップと、使用状況の検知結果に応じて、通信を行う結合チャネルを選択するステップとを備え、チャネルを選択するステップは、ｉ）プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータをプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップと、ｉｉ）プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータをサブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップとを含む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
この発明のさらに他の局面に従うと、所定の周波数帯内に設定された複数の無線チャネルのうちの少なくとも１つを利用して、無線通信を行うための無線通信方法であって、  複数の無線チャネルは、所定の周波数帯内に互いに近接して配置される複数の基本無線チャネルと、互いに隣接する基本無線チャネルを束ねた結合チャネルとを含み、通信相手となる複数の無線通信装置に対して予め共通に設定される無線チャネルのうちサブプライムチャネルとなる無線チャネルであって、ブロードキャストにより通知される無線チャネルを指定する情報を受信するステップと、他の無線通信装置による複数の基本無線チャネルの各々の使用状況をプライマリチャネルおよびサブプライムチャネルについて仮想キャリアセンスにより検知するステップとを備え、複数の基本無線チャネルは、他の無線通信装置へ自身を通知するために定期的に送信される制御情報とユーザデータを伝送するための所定のプライマリチャネルと、サブプライマリチャネルと、プライマリチャネルまたはサブプライマリチャネルにそれぞれ対応して、結合チャネルを生成しユーザデータを伝送するためのセカンダリチャネルとを含み、サブプライマリチャネルは、プライマリチャネルを除く複数の基本無線チャネルのうち、使用状況の検知結果に応じて、未使用状態である確率が最も高いチャネルが設定され、使用状況の検知結果に応じて、通信を行う結合チャネルを選択するステップをさらに備え、チャネルを選択するステップは、ｉ）プライマリチャネルが未使用の場合、ユーザデータをプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップと、ｉｉ）プライマリチャネルが使用中の場合、ユーザデータをサブプライマリチャネルと未使用のセカンダリチャネルを結合して送信するようにチャネルを選択するステップとを含む。