(57)【要約】【課題】ミリ波通信システムにおいて、２．４／５ＧＨｚ帯のマイクロ波通信を補助的に利用して複数の通信相手との間で適切にコーディネーションをとる。【解決手段】制御局は、自セルに収容した各端末局との間で、マイクロ波を利用した第１の通信方式に従ってコーディネーション・リンクを張って、セル内でのスケジューリング情報を含んだ制御情報の通知を行なう。制御局によってスケジューリングされた端末局同士は、ミリ波を利用した第２の通信方式を適用したダイレクトリンク・リンクを張って、直接データ通信を行なう。端末局同士がお互いに向けて指向性を形成し、通信品質の向上を実現することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信方式に従って第１の周波数帯で無線通信を行なう第１の無線通信部と、
前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部と、
前記第１の無線通信部及び前記第２の無線通信部を利用した通信動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、端末局として動作する際に、他の端末局と直接通信を行なうためのスケジューリング情報を制御局から受信して、前記スケジューリング情報に基づいて他の端末局との直接通信を行なわせる、
通信装置。
【請求項２】
前記制御局とは前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクで接続され、
前記制御部は、前記第１の無線通信部に、前記コーディネーション・リンクを通じて前記スケジューリング情報を受信させる、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記スケジューリング情報は、前記第２の通信方式により前記第２の周波数帯を利用して端末局間の直接通信を行なう通信期間に関する情報を含み、
前記制御部は、前記第２の無線通信部に、前記スケジューリング情報に記載された通信期間内で前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した他の端末局との直接通信を行なわせる、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記制御部は、周辺局との通信可能状態に関する情報を前記制御局に通知させる、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１の無線通信部に、前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクを通じて前記制御局への前記通知を行なわせる、
請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記通信可能状態に関する情報は、周辺局毎の、前記第１の通信方式による前記第１の周波数帯を利用した無線通信、並びに、前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した無線通信の各々で通信が可能か否かを示す情報を含む、
請求項４に記載の通信装置。
【請求項７】
前記スケジューリング情報は、通信相手の端末局と直接通信を行なう通信期間に関する情報と、当該通信相手の端末局とは前記第１の通信方式による前記第１の周波数帯を利用した無線通信又は前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した無線通信のいずれで通信を行なうかを示した情報を含み、
前記制御部は、前記スケジューリング情報に記載された通信期間内に、且つ、前記第１の無線通信部又は前記第２の無線通信部のいずれか対応するものを用いて、当該通信相手の端末局との直接通信を行なわせる、
請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
第１の通信方式に従って第１の周波数帯で無線通信を行なう第１の無線通信部と、
前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部と、
前記第１の無線通信部及び前記第２の無線通信部を利用した通信動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、制御局として動作する際に、端末局同士で直接通信を行なう通信期間を割り当て、通信期間に関する情報を含むスケジューリング情報を該当する端末局に送信させる、
通信装置。
【請求項９】
各端末局とは前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクで接続され、
前記制御部は、前記コーディネーション・リンクを通じて前記第１の無線通信部から前記スケジューリング情報を送信させる、
請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記スケジューリング情報は、前記第２の通信方式により前記第２の周波数帯を利用して端末局間の直接通信を行なう通信期間に関する情報を含む、
請求項８に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記制御部は、各端末局から受信した、周辺局との通信可能状態に関する情報の通知に基づいて、通信可能状態にある端末局同士で直接通信を行なう通信期間を割り当てる、
請求項８に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第１の無線通信部に、前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクを通じて各端末局からの前記通知を受信させる、
請求項１１に記載の通信装置。
【請求項１３】
前記通信可能状態に関する情報は、周辺局毎の、前記第１の通信方式による前記第１の周波数帯を利用した無線通信、並びに、前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した無線通信の各々で通信が可能か否かを示す情報を含み、
前記制御部は、前記通知に基づいて、割り当てた通信期間で端末局同士が前記第１の通信方式による前記第１の周波数帯を利用した無線通信又は前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した無線通信のいずれで直接通信を行なうかを決定し、通信期間における通信方式を示す情報を含んだスケジューリング情報を送信させる、
請求項１１に記載の通信装置。
【請求項１４】
第１の通信方式に従って第１の周波数帯で無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置において、端末局として動作する通信方法であって、
前記第２の通信方式により前記第２の周波数帯を利用して端末局間の直接通信を行なうためのスケジューリング情報を、前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクを通じて制御局から受信するステップと、
受信したスケジューリング情報に基づいて、他の端末局との間で、前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した直接通信を行なうステップと、
を有する通信方法。
【請求項１５】
第１の通信方式に従って第１の周波数帯で無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置において、制御局として動作する通信方法であって、
前記第２の通信方式により前記第２の周波数帯を利用して端末局間の直接通信を行なう通信期間を割り当てるステップと、
通信期間の割当に関する情報を含んだスケジューリング情報を、前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクを通じて端末局から送信するステップと、
を有する通信方法。
【請求項１６】
端末局同士で直接通信を行なう通信期間を割り当て、通信期間に関する情報を含むスケジューリング情報を該当する端末局に送信する制御局と、
他の端末局と直接通信を行なうためのスケジューリング情報を前記制御局から受信して、前記スケジューリング情報に基づいて他の端末局との直接通信を行なう、２以上の端末局と、
で構成される通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリ波を利用して無線通信を行なう通信装置及び通信方法、並びに通信システムに係り、特に、ミリ波通信を行なう複数の通信相手との間で適切にコーディネーションをとる通信装置及び通信方法、並びに通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
「ミリ波」と呼ばれる無線通信は、波長１０ｍｍ〜１ｍｍ、周波数で３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚを使用し、ＧＨｚ単位でチャネル割り当てが可能であることから、非常に高速なデータ通信を行なうことができる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄでは、６０ＧＨｚ帯を使用した無線ＬＡＮ規格について標準化を進めている。ミリ波は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）技術などで広く普及しているマイクロ波と比較しても、波長が短く、強い直進性があり、非常に大きな情報量を伝送することができる。その反面、ミリ波は、反射に伴う減衰が激しいため、通信を行なう無線のパスとしては、直接波や、せいぜい１回程度の反射波が主なものとなる。また、ミリ波は、伝搬損失が大きいため、遠くまで無線信号が到達しない、という性質を持つ。
【０００３】
このようなミリ波の飛距離問題を補うために、送受信機のアンテナに指向性を持たせ、その送信ビーム並びに受信ビームを通信相手の位置する方向に向けて、通信距離を伸ばす方法が検討されている。しかしながら、通信相手の方向には送受信電力が向上するものの、その他の方向にいる周辺局には信号が届かなくなるという弊害がある。このため、指向性通信は、複数の通信局間でコーディネーションをとるための方法としては不適切である。
【０００４】
他方、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎは、２．４／５ＧＨｚ帯のミリ波を使用した指向性通信について規定しているが、コーディネーション用のパケットをデータ・パケット時よりも低いレートで送信することにより、より広い範囲で周辺局にスケジューリング情報を伝達できるようにしている。しかしながら、６０ＧＨｚ帯では、低いレートを利用してパケットを送信しても十分に周辺局に到達しない可能性がある。
【０００５】
また、指向性アンテナの放射方向を一定の角速度で水平面上に３６０度の方向に往復回転させながら、ミリ波によりサーチトーンを送信し、このサーチトーンを受信した通信ノードから返信される応答トーンに基づいて、通信ノードのサーチを行なう無線通信装置について提案がなされているが（例えば、特許文献１を参照のこと）、全周にわたって通信ノードをサーチするにはサーチトーンを往復回転する時間を要してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１８８９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ミリ波通信を行なう複数の通信相手との間で適切にコーディネーションをとることができる、優れた通信装置及び通信方法、並びに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】
【０００８】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
第１の通信方式に従って第１の周波数帯で無線通信を行なう第１の無線通信部と、
前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部と、
前記第１の無線通信部及び前記第２の無線通信部を利用した通信動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、端末局として動作する際に、他の端末局と直接通信を行なうためのスケジューリング情報を制御局から受信して、前記スケジューリング情報に基づいて他の端末局との直接通信を行なわせる、
通信装置である。
【０００９】
本願の請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の通信装置は、前記制御局とは前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクで接続されている。そして、前記第１の無線通信部で、前記コーディネーション・リンクを通じて前記スケジューリング情報を受信するように構成されている。
【００１０】
本願の請求項３に記載の発明によれば、前記スケジューリング情報は、前記第２の通信方式により前記第２の周波数帯を利用して端末局間の直接通信を行なう通信期間に関する情報を含んでいる。そして、請求項１に記載の通信装置は、前記第２の無線通信部で、前記スケジューリング情報に記載された通信期間内で前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した他の端末局との直接通信を行なうように構成されている。
【００１１】
本願の請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の通信装置は、周辺局との通信可能状態に関する情報を前記制御局に通知するように構成されている。
【００１２】
本願の請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の通信装置は、前記第１の無線通信部で、前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクを通じて前記制御局への前記通知を行なうように構成されている。
【００１３】
本願の請求項６に記載の発明によれば、請求項４に記載の通信装置は、前記通信可能状態に関する情報に、周辺局毎の、前記第１の通信方式による前記第１の周波数帯を利用した無線通信、並びに、前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した無線通信の各々で通信が可能か否かを示す情報を含めるように構成されている。
【００１４】
本願の請求項７に記載の発明によれば、前記スケジューリング情報は、通信相手の端末局と直接通信を行なう通信期間に関する情報と、当該通信相手の端末局とは前記第１の通信方式による前記第１の周波数帯を利用した無線通信又は前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した無線通信のいずれで通信を行なうかを示した情報が含まれている。そして、請求項６に記載の通信装置は、前記スケジューリング情報に記載された通信期間内に、且つ、前記第１の無線通信部又は前記第２の無線通信部のいずれか対応するものを用いて、当該通信相手の端末局との直接通信を行なうように構成されている。
【００１５】
また、本願の請求項８に記載の発明は、
第１の通信方式に従って第１の周波数帯で無線通信を行なう第１の無線通信部と、
前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部と、
前記第１の無線通信部及び前記第２の無線通信部を利用した通信動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、制御局として動作する際に、端末局同士で直接通信を行なう通信期間を割り当て、通信期間に関する情報を含むスケジューリング情報を該当する端末局に送信させる、
通信装置である。
【００１６】
本願の請求項９に記載の発明によれば、請求項８に記載の通信装置は、各端末局とは前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクで接続され、前記コーディネーション・リンクを通じて前記第１の無線通信部から前記スケジューリング情報を送信するように構成されている。
【００１７】
本願の請求項１０に記載の発明によれば、請求項８に記載の通信装置は、前記スケジューリング情報は、前記第２の通信方式により前記第２の周波数帯を利用して端末局間の直接通信を行なう通信期間に関する情報を含めるように構成されている。
【００１８】
本願の請求項１１に記載の発明によれば、請求項８に記載の通信装置は、各端末局から受信した、周辺局との通信可能状態に関する情報の通知に基づいて、通信可能状態にある端末局同士で直接通信を行なう通信期間を割り当てるように構成されている。
【００１９】
本願の請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１に記載の通信装置は、前記第１の無線通信部で、前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクを通じて各端末局からの前記通知を受信するように構成されている。
【００２０】
本願の請求項１３に記載の発明によれば、前記通信可能状態に関する情報は、周辺局毎の、前記第１の通信方式による前記第１の周波数帯を利用した無線通信、並びに、前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した無線通信の各々で通信が可能か否かを示す情報を含んでいる。そして、請求項１１に記載の通信装置は、前記通知に基づいて、割り当てた通信期間で端末局同士が前記第１の通信方式による前記第１の周波数帯を利用した無線通信又は前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した無線通信のいずれで直接通信を行なうかを決定し、通信期間における通信方式を示す情報を含んだスケジューリング情報を送信するように構成されている。
【００２１】
また、本願の請求項１４に記載の発明は、第１の通信方式に従って第１の周波数帯で無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置において、端末局として動作する通信方法であって、
前記第２の通信方式により前記第２の周波数帯を利用して端末局間の直接通信を行なうためのスケジューリング情報を、前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクを通じて制御局から受信するステップと、
受信したスケジューリング情報に基づいて、他の端末局との間で、前記第２の通信方式による前記第２の周波数帯を利用した直接通信を行なうステップと、
を有する通信方法である。
【００２２】
また、本願の請求項１５に記載の発明は、第１の通信方式に従って第１の周波数帯で無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置において、制御局として動作する通信方法であって、
前記第２の通信方式により前記第２の周波数帯を利用して端末局間の直接通信を行なう通信期間を割り当てるステップと、
通信期間の割当に関する情報を含んだスケジューリング情報を、前記第１の通信方式による第１の周波数帯を利用したコーディネーション・リンクを通じて端末局から送信するステップと、
を有する通信方法である。
【００２３】
また、本願の請求項１６に記載の発明は、
端末局同士で直接通信を行なう通信期間を割り当て、通信期間に関する情報を含むスケジューリング情報を該当する端末局に送信する制御局と、
他の端末局と直接通信を行なうためのスケジューリング情報を前記制御局から受信して、前記スケジューリング情報に基づいて他の端末局との直接通信を行なう、２以上の端末局と、
で構成される通信システムである。
【００２４】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ミリ波通信を行なう複数の通信相手との間で適切にコーディネーションをとることができる、優れた通信装置及び通信方法、並びに通信システムを提供することができる。
【００２６】
本発明によれば、２．４／５ＧＨｚ帯のマイクロ波通信を補助的に利用して複数の通信相手との間で適切にコーディネーションをとることによって、６０ＧＨｚ帯のミリ波通信を利用した好適なデータ伝送を実現することができる。
【００２７】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るミリ波無線通信システムの構成例を模式的に示した図である。
【図２】図２は、本発明に適用可能な無線通信装置１００の構成例を示した図である。
【図３】図３は、第１のディジタル部１３０の内部構成の一例を示した図である。
【図４】図４は、第２のディジタル部１８０の内部構成の一例を示した図である。
【図５】図５は、通信システムの利用形態を例示した図である。
【図６】図６は、図５に示した利用形態における制御局（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）の通信シーケンス例を示した図である。
【図７】図７は、通信システムの他の利用形態を例示した図である。
【図８】図８は、図７に示した利用環境における制御局（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４）の通信シーケンス例を示した図である。
【図９】図９は、通信システムのさらに他の利用形態を例示した図である。
【図１０】図１０は、通信システムのさらに他の利用形態を例示した図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した利用環境における制御局（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３）の通信シーケンス例を示した図である。
【図１２】図１２は、図２に示した無線通信装置１００が、図５、図７、図１０のいずれかに示した利用環境で端末局として動作するための処理手順を示したフローチャートである。
【図１３】図１３は、図２に示した無線通信装置１００が、図５、図７、図１０のいずれかに示した利用環境で制御局として動作するための処理手順をフローチャートの形式で示している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３０】
背景技術の欄で既に述べたように、ミリ波を利用する無線通信システムは、複数の送受信アンテナを用い、鋭いアンテナ指向性（すなわち、ビーム形状のアンテナ指向性）を形成することで、その通信範囲を拡大することができる。しかしながら、通信相手の位置の方向にビームを向けることによって通信距離を伸ばすことができるものの、制御フレームの送信に指向性通信は適切ではなくコーディネーションをとれないことが懸念される。
【００３１】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されるマイクロ波（５ＧＨｚ帯）を利用した指向性の通信システムでは、コーディネーション用のパケットをデータ送信時よりも低い通信レートで送信することによって、フレーム周期内のスケジューリングなどの情報を周辺局に広く伝達して、より確実にコーディネーションをとるようにしている。しかしながら、ミリ波を使用する通信では、通信レートを低くしても、十分に周辺局に信号が到達しない可能性がある。
【００３２】
そこで、本実施形態に係る無線通信システムは、６０ＧＨｚ帯の無線通信に５ＧＨｚ帯の無線通信を併用し、ビーコンなどの６０ＧＨｚ帯の通信におけるコーディネーションをとるための制御情報の伝送に５ＧＨｚ帯を補助的に利用して、制御情報が十分に周辺局に到達するようにしている。
【００３３】
以下の説明では、第１の通信方式は、無線ＬＡＮ規格として広範に普及しているＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇで使用するマイクロ波の電磁波（５ＧＨｚ帯）を用いた通信方式とし、他方の第２の通信方式は、ＶＨＴ（Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）規格で使用する６０ＧＨｚ帯とする。但し、本発明の要旨は、第１及び第２の通信方式が必ずしも特定の周波数帯に限定されるものではない。
【００３４】
図１には、本発明の一実施形態に係るミリ波無線通信システムの構成例を模式的に示している。図示の無線通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１ではアクセスポイント（ＡＰ）と呼ばれる１台の制御局と、１台以上の端末局（図示の例では２台の端末局ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）で構成される。
【００３５】
制御局（ＡＰ）は、自セルに収容した各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）との間で、マイクロ波を利用した第１の通信方式に従ってコーディネーション・リンクを張って、セル内でのスケジューリング情報を含んだ制御情報の通知を行なう。
【００３６】
端末局ＳＴＡ１とＳＴＡ２間のデータ通信は、制御局（ＡＰ）を経由してもよいが、本実施形態では、主に、端末局間を直接接続するダイレクトリンク・リンクを張って、直接データ通信を行なうものとする。ダイレクトリンクでは、ミリ波を利用した第２の通信方式が適用される。したがって、制御局（ＡＰ）によってスケジューリングされた端末局ＳＴＡ１とＳＴＡ２同士がお互いに向けて指向性を形成し、通信品質の向上を実現することができる。
【００３７】
図２には、本実施形態に係る無線通信システムにおいて、端末局（ＳＴＡ）として動作することができる無線通信装置１００の構成例を示している。図１に示した例では、制御局（ＡＰ）は、第１の通信方式に従ってコーディネーションのみを行なうが、第２の通信方式に従ってデータ通信を行なう場合は、同様に図示のように構成される。
【００３８】
無線通信装置１００は、アンテナ１１０と、第１の無線通信部１２０と、記憶部１５０と、複数のアンテナ１６０ａ〜１６０ｎと、第２の無線通信部１７０を備えている。第１の無線通信部１２０は、第１のアナログ部１２２と、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部１２４と、ＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−Ａｎａｌｏｇ）変換部１２６と、第１のディジタル部１３０と、制御部１４０で構成される。また、第２の無線通信部１７０は、第２のアナログ部１７２と、ＡＤ変換部１７４と、ＤＡ変換部１７６と、第２のディジタル部１８０と、制御部１９０で構成される。
【００３９】
アンテナ１１０は、第１の通信方式に従った無線通信に使用されるアンテナである。アンテナ１１０は、例えば第２の通信方式におけるコーディネーションをとるための制御信号を、マイクロ波を用いた第１の通信方式に従って送信する。また、アンテナ１１０は、第２の通信方式におけるコーディネーションをとるための制御信号を第１の通信方式に従って受信して、第１のアナログ部１２２へ出力する。
【００４０】
第１のアナログ部１２２は、典型的には、第１の通信方式に従った無線信号を送受信するためのＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路に相当する。すなわち、第１のアナログ部１２２は、アンテナ１１０により受信されたＲＦ受信信号を低雑音増幅するとともにダウンコンバートし、後段のＡＤ変換部１２４へ出力する。また、第１のアナログ部１２２は、ＤＡ変換部１２６によりアナログ信号に変換された送信信号をＲＦ帯にアップコンバートするとともに電力増幅して、アンテナ１１０へ出力する。
【００４１】
ＡＤ変換部１２４は、第１のアナログ部１２２から入力されるアナログ受信信号をディジタル信号に変換し、後段の第１のディジタル部１３０へ出力する。また、ＤＡ変換部１２６は、第１のディジタル部１３０から入力されるディジタル送信信号をアナログ信号に変換し、第１のアナログ部１２２へ出力する。
【００４２】
図３には、第１のディジタル部１３０の内部構成の一例を示している。図示のように、第１のディジタル部１３０は、同期部１３１と、復調復号部１３２と、符号化変調部１３３で構成される。同期部１３１は、アンテナ１１０の受信信号について、例えば第１の通信方式のパケットの先頭のプリアンブルを検出したことに応じて、受信処理の開始タイミングを同期させる。復調復号部１３２は、第１の通信方式に使用される任意の変調方式及び符号化方式に従って受信信号を復調及び復号して、データ信号を取得し、制御部１４０へ出力する。符号化変調部１３３は、制御部１４０から入力されるデータ信号を、第１の通信方式に使用される任意の符号化方式及び変調方式に従って符号化及び変調し、送信信号を生成して、ＤＡ変換部１２６へ出力する。
【００４３】
図２に戻って、引き続き、無線通信装置１００の構成について説明する。
【００４４】
制御部１４０は、例えばマイクロプロセッサーなどの演算装置を用いて構成され、第１の無線通信部１２０の動作全般を制御する。例えば、制御部１４０は、所定のアプリケーション（通信プロトコルの上位層プログラムなど）からの要求に応じて、第２の通信方式におけるコーディネーションをとるための制御信号を第１のディジタル部１３０へ出力する。また、制御部１４０は、第１のディジタル部１３０から復号済みの制御信号が入力されると、当該制御信号に記載されている第２の通信方式におけるコーディネーションに関する情報などを取得し、これを記憶部１５０に適宜保存する。
【００４５】
記憶部１５０は、例えば、半導体メモリなどの書き込み可能な記録媒体で構成され、無線通信装置１００による通信処理を実行するためのプログラムをロードしたり、各種パラメータ値を記憶したりするワーク・メモリとして用いられる。また、記憶部１５０には、第２の通信方式に従った第２の無線通信部１７０による無線通信の際の最適な送受信ビーム・パターンを特定するためのパラメータ値が記憶される。
【００４６】
複数のアンテナ１６０ａ〜１６０ｎは、第２の通信方式に従った無線通信に使用される。具体的には、アンテナ１６０ａ〜１６０ｎは、所定の重み係数を用いて重み付けされた無線信号を、ミリ波を用いてそれぞれ送信する。また、アンテナ１６０ａ〜１６０ｎは、ミリ波の無線信号を受信して、第２のアナログ部１７２へ出力する。
【００４７】
第２のアナログ部１７２は、典型的には、第２の通信方式に従った無線信号を送受信するためのＲＦ回路に相当する。すなわち、第２のアナログ部１７２は、アンテナ１６０ａ〜１６０ｎによりそれぞれ受信された複数の受信信号を低雑音増幅するとともにダウンコンバートし、後段のＡＤ変換部１７４へ出力する。また、第２のアナログ部１７２は、ＤＡ変換部１７６によりそれぞれアナログ信号に変換された複数の送信信号をＲＦ帯にアップコンバートするとともに電力増幅して、各アンテナ１６０ａ〜１６０ｎへ出力する。
【００４８】
ＡＤ変換部１７４は、第２のアナログ部１７２から入力される複数のアナログ受信信号をそれぞれディジタル信号に変換し、後段の第２のディジタル部１８０へ出力する。また、ＤＡ変換部１７６は、第２のディジタル部１８０から入力される複数のディジタル送信信号をそれぞれアナログ信号に変換し、第２のアナログ部１７２へ出力する。
【００４９】
第２のディジタル部１８０は、典型的には、第２の通信方式に従って受信信号を復調及び復号するための回路、並びに、第２の通信方式に従って送信信号を符号化及び変調するための回路で構成される。
【００５０】
図４には、第２のディジタル部１８０の内部構成の一例を示している。図示のように、第２のディジタル部１８０は、同期部１８１と、受信ビーム処理部１８２と、電力計算部１８３と、決定部１８４と、復調復号部１８５と、符号化変調部１８６と、送信ビーム処理部１８７で構成される。
【００５１】
同期部１８１は、例えば、複数のアンテナ１６０ａ〜１６０ｎにより受信された複数の受信信号について、パケットの先頭のプリアンブルに応じて受信処理の開始タイミングを同期させて受信ビーム処理部１８２へ出力する。
【００５２】
受信ビーム処理部１８２は、同期部１８１から入力される複数の受信信号について、例えば一様分布又はテイラー分布に従って重み付け処理を行なうことによって、受信ビームの指向性を制御する。そして、受信ビーム処理部１８２は、重み付けされた受信信号を電力計算部１８３及び復調復号部１８５へ出力する。
【００５３】
最適な送受信ビーム・パターンの学習を行なう際、電力計算部１８３は、各送受信ビーム・パターンで送受信された受信信号の受信電力をそれぞれ計算して、決定部１８４へ順次出力する。そして、決定部１８４は、電力計算部１８３から入力される受信電力値に基づいて、最適な送信ビーム・パターン及び受信ビーム・パターンを特定するためのパラメータ値を決定する。最適なビーム・パターンとは、典型的には、１つのビーム学習用信号について電力計算部１８３から入力される一連の受信電力値が最大値となるビーム・パターンである。
【００５４】
復調復号部１８５は、受信ビーム処理部１８２により重み付けされた受信信号を第２の通信方式に使用される任意の変調方式及び符号化方式に従って復調及び復号し、データ信号を取得する。そして、復調復号部１８５は、取得したデータ信号を制御部１９０へ出力する。
【００５５】
符号化変調部１８６は、制御部１９０から入力されるデータ信号を第２の通信方式に使用される任意の符号化方式及び変調方式に従って符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、符号化変調部１８６は、生成した送信信号を送信ビーム処理部１８７へ出力する。
【００５６】
送信ビーム処理部１８７は、符号化変調部１８６から入力された送信信号から、例えば一様分布又はテイラー分布に従って重み付けされた複数の送信信号を生成し、送信ビームの指向性を制御する。送信ビーム処理部１８７により使用される重みの値は、例えば、制御部１９０から入力される指向性制御信号により指定される。送信ビーム処理部１８７により重み付けされた複数の送信信号は、ＤＡ変換部１７６へそれぞれ出力される。
【００５７】
図２に戻って、引き続き、無線通信装置１００の構成について説明する。
【００５８】
制御部１９０は、例えばマイクロプロセッサーなどの演算装置を用いて構成され、第２の無線通信部１７０の動作全般を制御する。また、制御部１９０は、最適な送信ビーム・パターンを特定するためのパラメータ値を記憶部１５０から取得し、当該パラメータ値に基づいて特定される最適な送信ビーム・パターンを形成するための指向性制御信号を第２のディジタル部１８０内の送信ビーム処理部１８５へ出力する。これにより、無線通信装置１００による第２の通信方式に従った無線送信の際の送信ビームが、通信相手の位置する方向へ向けられる。
【００５９】
ここで、図５に示す通信システム構成において、端末局（ＳＴＡ１〜３）同士のダイレクトリンクは第２の通信方式によるミリ波通信を行なうことができるが、制御局（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３）との間は、第２の通信方式によるミリ波通信は行なえず、第１の通信方式によるマイクロ波通信のみが行なわれるという利用環境について考えてみる。第２の通信方式による通信が行なえない理由として、通信距離が離れていることや、壁越え通信であることなどが挙げられる。
【００６０】
制御局（ＡＰ）は、自セルに収容した各端末局（ＳＴＡ１〜３）との間で、マイクロ波を利用した第１の通信方式に従ってコーディネーション・リンクを張って、セル内でのスケジューリング情報を含んだ制御情報の通知を行なう。
【００６１】
端末局ＳＴＡ１とＳＴＡ２は、制御局（ＡＰ）からコーディネーション・リンクを介して通知されたスケジュール情報に従ってダイレクトリンク・リンクを張り、直接データ通信を第２の通信方式によるミリ波通信で行なう。同様に、端末局ＳＴＡ１とＳＴＡ２は、ダイレクトリンク・リンクを張って、直接データ通信を第２の通信方式によるミリ波通信で行なう。端末局ＳＴＡ１とＳＴＡ２同士、並びに、ＳＴＡ１とＳＴＡ３同士は、お互いに向けて指向性を形成し、通信品質の向上を実現することができる。
【００６２】
図６には、図５に示した利用環境における制御局（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）の通信シーケンス例を示している。
【００６３】
制御局（ＡＰ）は、自セル内の端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）の各々に対して、他局よりも優先的にミリ波通信を利用できる期間＃１、＃２を割り振ると、優先利用期間＃１、＃２などのスケジュール情報を記載したスケジューリング・フレーム（Ｓｃｈｅｄｕｌｅ）を用いて各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）に通知する。すなわち、制御局（ＡＰ）は、スケジュール情報を報知することで、自セル内でのデータの往来を管理する。スケジューリング・フレームは、マイクロ波（５ＧＨｚ）を利用した第１の通信方式に従って張られたコーディネーション・リンクで伝送される。
【００６４】
制御局（ＡＰ）は、例えば、端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）からのデータ送信要求に応じて、スケジューリングすなわち優先利用期間の割り振りを行なう。また、任意のフレームをスケジューリング・フレームとして利用することができ、例えばビーコン・フレームがスケジューリング・フレームを兼ねるようにしてもよい。
【００６５】
図６に示す例では、各優先利用期間＃１、＃２内では、第２の通信方式に従ってミリ波通信（６０ＧＨｚ）のみが行なわれる。また、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）は、自局に割り当てられた優先利用期間内で、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を適用している。
【００６６】
優先利用期間＃１内では、ＳＴＡ１は、まず、データ送信先であるＳＴＡ２にＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）フレームを送信する。その後、ＳＴＡ２からＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）フレームを受信すると、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ２にデータ・フレームを送信する。そして、ＳＴＡ２は、データ・フレームを受信終了すると、ＡＣＫフレームを返す。
【００６７】
続く優先利用期間＃２内では、ＳＴＡ２は、まず、データ送信先であるＳＴＡ１にＲＴＳフレームを送信する。その後、ＳＴＡ１からＣＴＳフレームを受信すると、ＳＴＡ２は、ＳＴＡ１にデータ・フレームを送信する。そして、ＳＴＡ１は、データ・フレームを受信終了すると、ＡＣＫフレームを返す。
【００６８】
なお、本発明の要旨は、端末局がＲＴＳ／ＣＴＳ手順を利用することに限定されるものではなく、優先期間内でＲＴＳ／ＣＴＳ手順を省略してデータ・フレームの送信を行なうようにしてもよい。
【００６９】
図５、図６に示した利用形態として、例えば、家庭内に１台の制御局（ＡＰ）が設置され、制御局（ＡＰ）とは異なる部屋にある端末局とはマイクロ波を用いた第１の通信方式によって通信が行なわれ、また、ある１つの部屋内の端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）同士はミリ波を用いた第２の通信方式によって高速な通信が行なわれることが想定される。
【００７０】
図７には、さらに他の通信システムの構成例を示している。同図は、以下のような利用環境を想定している。
【００７１】
（１）制御局（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４）との間は、第２の通信方式によるミリ波通信は行なうことができず、第１の通信方式によるマイクロ波通信のみが行なわれる。
（２）ＳＴＡ１とＳＴＡ２同士、並びに、ＳＴＡ３とＳＴＡ４同士のダイレクトリンクは、それぞれ第２の通信方式によるミリ波通信を行なうことができるが、ＳＴＡ１とＳＴＡ３、ＳＴＡ４の間、並びに、ＳＴＡ２とＳＴＡ３、ＳＴＡ４の間は第２の通信方式によるミリ波通信を行なうことができない。
【００７２】
第２の通信方式によるミリ波通信が行なえない理由として、通信距離が離れていることや、壁越え通信であることなどが挙げられる。例えば、ＳＴＡ１とＳＴＡ２は同じ部屋にいて、これとは別の同じ部屋にＳＴＡ３とＳＴＡ４がいる。この場合、ＳＴＡ１とＳＴＡ２間のミリ波通信と、ＳＴＡ３とＳＴＡ４間のミリ波通信は、壁越えする際の伝搬損失により互いに影響を与えない。したがって、部屋毎のミリ波通信によるデータ往来を同時にスケジューリングすることが可能である。
【００７３】
図８には、図７に示した利用環境における制御局（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４）の通信シーケンス例を示している。
【００７４】
制御局（ＡＰ）は、ある部屋にいる端末局ＳＴＡ１、ＳＴＡ２と、別の部屋にいる端末局ＳＴＡ３、ＳＴＡ４を、第１の通信方式によるマイクロ波通信を通じて、自セルに収容している。
【００７５】
制御局（ＡＰ）は、スケジュール情報を報知することで、自セル内でのデータの往来を管理する。図示の例では、制御局（ＡＰ）は、端末局ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３の各々に対して、ミリ波通信を利用できる優先利用期間＃１、＃２、＃３を割り振ると、これらのスケジュール情報を記載したスケジューリング・フレーム（Ｓｃｈｅｄｕｌｅ）を用いて各端末局ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３に通知する。スケジューリング・フレームは、マイクロ波（５ＧＨｚ）を利用した第１の通信方式に従って張られたコーディネーション・リンクで伝送される。
【００７６】
図７に示した利用環境では、部屋毎のミリ波通信によるデータ往来を同時にスケジューリングすることが可能である。したがって、制御局（ＡＰ）は、一方の部屋に割り当てる優先利用期間＃１、＃２と、他方の部屋に割り当てる優先利用期間＃３を、同時にすなわち重複してスケジューリングすることができる。
【００７７】
図８に示す例では、各優先利用期間＃１、＃２、＃３内では、第２の通信方式に従ってミリ波通信（６０ＧＨｚ）のみが行なわれる。また、各端末局ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３は、自局に割り当てられた優先利用期間内で、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を適用している。
【００７８】
一方の部屋では、まず、優先利用期間＃１内で、ＳＴＡ１が、データ送信先であるＳＴＡ２にＲＴＳフレームを送信する。その後、ＳＴＡ２からＣＴＳフレームを受信すると、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ２にデータ・フレームを送信する。そして、ＳＴＡ２は、データ・フレームを受信終了すると、ＡＣＫフレームを返す。続く優先利用期間＃２内では、ＳＴＡ２が、データ送信先であるＳＴＡ１にＲＴＳフレームを送信する。その後、ＳＴＡ１からＣＴＳフレームを受信すると、ＳＴＡ２は、ＳＴＡ１にデータ・フレームを送信する。そして、ＳＴＡ１は、データ・フレームを受信終了すると、ＡＣＫフレームを返す。
【００７９】
また、他方の部屋では、優先利用期間＃３内で、ＳＴＡ３が、データ送信先であるＳＴＡ４にＲＴＳフレームを送信する。その後、ＳＴＡ４からＣＴＳフレームを受信すると、ＳＴＡ３は、ＳＴＡ４にデータ・フレームを送信する。そして、ＳＴＡ４は、データ・フレームを受信終了すると、ＡＣＫフレームを返す。
【００８０】
なお、本発明の要旨は、端末局がＲＴＳ／ＣＴＳ手順を利用することに限定されるものではなく、優先期間内でＲＴＳ／ＣＴＳ手順を省略してデータ・フレームの送信を行なうようにしてもよい。
【００８１】
図７、図８に示したように、ミリ波通信によるデータ往来を同時にスケジューリングすることを実現するには、制御局（ＡＰ）は、自セルに収容している各端末局がそれぞれどの端末局と通信可能状態にあるのかを把握する必要がある。また、端末局同士が、第１の通信方式によるマイクロ波通信と第２の通信方式によるミリ波通信のどちらで通信可能であるかという情報も、併せて重要である。
【００８２】
制御局（ＡＰ）が、各端末局の通信可能状態を把握する方法として、端末局に通信可能状態に関する情報を報告させる方法が挙げられる。また、端末局が通信可能状態を取得するために、ビーコン信号を利用する方法が挙げられる。すなわち、各端末局は、第１の通信方式によるマイクロ波通信と第２の通信方式によるミリ波通信の各々を利用して、定期的にビーコン信号を報知する。そして、端末局は、ビーコン信号を受信することができた、あるいはビーコン信号を所定の信号強度以上で受信できたことによって、ビーコン信号の送信元である周辺局とは通信可能状態であることや通信可能な通信方式を把握することができる。各通信局の通信可能状態に関する情報を使用して、ミリ波及びマイクロ波をそれぞれ利用するデータ通信を柔軟に切り替えることができる。
【００８３】
図９には、制御局（ＡＰ）が各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）の通信可能状態に従ってデータ往来のスケジューリングを行なう通信シーケンス例を示している。ここでは、図７に示した利用環境を想定するものとする。
【００８４】
端末局ＳＴＡ１は、端末局ＳＴＡ２とは第２の通信方式によるミリ波通信が可能（当然、第１の通信方式によるマイクロ波通信は可能）であるが、制御局（ＡＰ）とは第１の通信方式によるマイクロ波通信のみが可能である旨の通信可能状態を記載した旨の通信可能状態を記載したレポート（Ｒｅｐｏｒｔ）フレームを、制御局（ＡＰ）に送信する。また、端末局ＳＴＡ２は、端末局ＳＴＡ１とは第２の通信方式によるミリ波通信が可能（当然、第１の通信方式によるマイクロ波通信は可能）であるが、制御局（ＡＰ）並びに端末局ＳＴＡ３とは第１の通信方式によるマイクロ波通信のみが可能である旨の通信可能状態を記載したレポート・フレームを、制御局（ＡＰ）に送信する。レポート・フレームは、マイクロ波（５ＧＨｚ）を利用した第１の通信方式に従って張られたコーディネーション・リンクで伝送される。
【００８５】
制御局（ＡＰ）は、各端末局ＳＴＡ１、ＳＴＡ２の通信可能状態に基づいて、通信方式（周波数帯）毎のスケジューリングを行なうとともに、スケジュール情報を報知することで、自セル内でのデータの往来を管理する。図示の例では、制御局（ＡＰ）は、端末局ＳＴＡ１に対してミリ波通信を利用できる優先利用期間＃１を割り振ると、このスケジュール情報を記載したスケジューリング・フレーム（Ｓｃｈｅｄｕｌｅ）を用いて端末局ＳＴＡ１に通知する。スケジューリング・フレームは、マイクロ波（５ＧＨｚ）を利用した第１の通信方式に従って張られたコーディネーション・リンクで伝送される。
【００８６】
図９に示す例では、端末局ＳＴＡ１は、自局に割り当てられた優先利用期間内で、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を適用している。また、優先利用期間内では、第２の通信方式に従ってミリ波（６０ＧＨｚ）による直接データ通信が行なわれる。ＳＴＡ１は、まず、データ送信先であるＳＴＡ２にＲＴＳフレームを送信する。その後、ＳＴＡ２からＣＴＳフレームを受信すると、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ２にデータ・フレームを送信する。そして、ＳＴＡ２は、データ・フレームを受信終了すると、ＡＣＫフレームを返す。
【００８７】
また、図１０に示す利用環境を例にとって、制御局（ＡＰ）が各端末局の通信可能状態に従ってデータ往来のスケジューリングを行なう方法について説明する。
【００８８】
図１０に示す利用環境では、制御局（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３）との間は、第２の通信方式によるミリ波通信は行なえず、第１の通信方式によるマイクロ波通信のみが行なわれる。また、各端末局の通信可能状態として、ＳＴＡ１とＳＴＡ２間のダイレクトリンクは第２の通信方式によるミリ波通信が可能（当然、第１の通信方式によるマイクロ波通信は可能）、ＳＴＡ２とＳＴＡ３間のダイレクトリンクは第１の通信方式によるマイクロ波通信のみが可能、ＳＴＡ１とＳＴＡ３間はいずれの通信方式、周波数帯域でも通信不可能であることを想定している。
【００８９】
ここで、ＳＴＡ２とＳＴＡ３間で第２の通信方式によるミリ波通信が不可能な理由として、通信距離が離れていることや、壁越え通信であることが挙げられる。また、ＳＴＡ１とＳＴＡ３間はいずれの通信方式、周波数帯域でも通信不可能である理由として、通信距離がさらに離れていることや、マイクロ波でさえ遮る障害物が存在することが挙げられる。
【００９０】
制御局（ＡＰ）は、自セルに収容した各端末局（ＳＴＡ１〜３）との間で、マイクロ波を利用した第１の通信方式に従ってコーディネーション・リンクを張る。そして、各端末局（ＳＴＡ１〜３）は、自局の通信可能状態を、コネクション・リンクを介して制御局（ＡＰ）に報告する。また、制御局（ＡＰ）は各端末局（ＳＴＡ１〜３）の通信可能状態に基づいてセル内のスケジューリングを行ない、スケジューリング情報を含んだ制御情報の通知を、コネクション・リンクを介して行なう。
【００９１】
端末局ＳＴＡ１とＳＴＡ２は、制御局（ＡＰ）からコーディネーション・リンクを介して通知されたスケジュール情報に従ってダイレクトリンク・リンクを張り、直接データ通信を第２の通信方式によるミリ波通信で行なう。端末局ＳＴＡ１とＳＴＡ２同士は、お互いに向けて指向性を形成し、通信品質の向上を実現することができる。
【００９２】
他方、端末局ＳＴＡ１とＳＴＡ２は、制御局（ＡＰ）からコーディネーション・リンクを介して通知されたスケジュール情報に従ってダイレクトリンク・リンクを張るが、直接データ通信を第１の通信方式によるマイクロ波通信で行なう。
【００９３】
図１１には、図１０に示した利用環境における制御局（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３）の通信シーケンス例を示している。但し、端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３）は自局の通信可能状態を既に把握しているものとする。
【００９４】
端末局ＳＴＡ１は、端末局ＳＴＡ２とは第２の通信方式によるミリ波通信が可能（当然、第１の通信方式によるマイクロ波通信は可能）であるが、制御局（ＡＰ）とは第１の通信方式によるマイクロ波通信のみが可能である旨の通信可能状態を記載した旨の通信可能状態を記載したレポート（Ｒｅｐｏｒｔ）フレームを、制御局（ＡＰ）に送信する。また、端末局ＳＴＡ２は、端末局ＳＴＡ１とは第２の通信方式によるミリ波通信が可能（当然、第１の通信方式によるマイクロ波通信は可能）であるが、制御局（ＡＰ）並びに端末局ＳＴＡ３とは第１の通信方式によるマイクロ波通信のみが可能である旨の通信可能状態を記載したレポート・フレームを、制御局（ＡＰ）に送信する。レポート・フレームは、マイクロ波（５ＧＨｚ）を利用した第１の通信方式に従って張られたコーディネーション・リンクで伝送される。
【００９５】
制御局（ＡＰ）は、各端末局ＳＴＡ１、ＳＴＡ２の通信可能状態に基づいて、通信方式（周波数帯）毎のスケジューリングを行なうとともに、スケジュール情報を報知することで、自セル内でのデータの往来を管理する。図示の例では、制御局（ＡＰ）は、端末局ＳＴＡ１に対してミリ波通信を利用できる優先利用期間＃１を割り振るとともに、端末局ＳＴＡ２に対してマイクロ波通信を利用できる優先利用期間＃２を割り振ると、これらのスケジュール情報を記載したスケジューリング・フレーム（Ｓｃｈｅｄｕｌｅ）を用いて各端末局ＳＴＡ１、ＳＴＡ２に通知する。スケジューリング・フレームは、マイクロ波（５ＧＨｚ）を利用した第１の通信方式に従って張られたコーディネーション・リンクで伝送される。
【００９６】
図１１に示す例では、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）は、自局に割り当てられた優先利用期間内で、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を適用している。
【００９７】
優先利用期間＃１内では、第２の通信方式に従ってミリ波（６０ＧＨｚ）による直接データ通信が行なわれる。ＳＴＡ１は、まず、データ送信先であるＳＴＡ２にＲＴＳフレームを送信する。その後、ＳＴＡ２からＣＴＳフレームを受信すると、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ２にデータ・フレームを送信する。そして、ＳＴＡ２は、データ・フレームを受信終了すると、ＡＣＫフレームを返す。
【００９８】
続く優先利用期間＃２内では、第１の通信方式に従ってマイクロ波（５ＧＨｚ）による直接データ通信が行なわれる。ＳＴＡ２は、まず、データ送信先であるＳＴＡ３にＲＴＳフレームを送信する。その後、ＳＴＡ１からＣＴＳフレームを受信すると、ＳＴＡ２は、ＳＴＡ３にデータ・フレームを送信する。そして、ＳＴＡ３は、データ・フレームを受信終了すると、ＡＣＫフレームを返す。
【００９９】
なお、本発明の要旨は、端末局がＲＴＳ／ＣＴＳ手順を利用することに限定されるものではなく、優先期間内でＲＴＳ／ＣＴＳ手順を省略してデータ・フレームの送信を行なうようにしてもよい。
【０１００】
図１０、図１１には、通信可能状態に基づいてミリ波及びマイクロ波を柔軟に切り替えるデータ通信を、端末局間の直接データ通信に適用するものであるが、勿論、制御局（ＡＰ）と端末局間のデータ通信にも適用することが可能である。
【０１０１】
図１２には、図２に示した無線通信装置１００が、図５、図７、図１０のいずれかに示した利用環境で端末局（ＳＴＡ）として動作するための処理手順をフローチャートの形式で示している。
【０１０２】
端末局は、所定のタイミングが到来すると、マイクロ波通信（５ＧＨｚ帯）で、周辺局で通信可能状態を把握するための信号を送信する（ステップＳ１２０１）。例えば、ビーコン信号をこの信号に利用することができる。
【０１０３】
また、端末局は、他の所定のタイミングが到来すると、ミリ波通信（６０ＧＨｚ帯）で、周辺局で通信可能状態を把握するための信号を送信する（ステップＳ１２０２）。例えば、ビーコン信号をこの信号に利用することができる。
【０１０４】
次いで、端末局は、さらに所定のタイミングが到来すると、マイクロ波通信（５ＧＨｚ帯）で周辺局から信号を受信したことに応答して、５ＧＨｚ帯における周辺局との通信可能状態を把握する（ステップＳ１２０３）。受信信号にトレーニング情報が含まれている場合には、第１の無線通信部１２０におけるビーム・パターンの学習又は更新を行なうことができる。
【０１０５】
次いで、端末局は、さらに所定のタイミングが到来すると、ミリ波通信（６０ＧＨｚ帯）で周辺局から信号を受信したことに応答して、６０ＧＨｚ帯における周辺局との信可能状態を把握する（ステップＳ１２０４）。受信信号にトレーニング情報が含まれている場合には、第２の無線通信部１７０におけるビーム・パターンの学習又は更新を行なうことができる。
【０１０６】
端末局は、周辺局との通信可能状態を把握し終えるまで（ステップＳ１２０５のＮｏ）、上記ステップＳ１２０１〜Ｓ１２０４を繰り返し実行する。
【０１０７】
そして、端末局は、周辺局との通信可能状態を把握し終えると（ステップＳ１２０５のＹｅｓ）、取得した通信可能状態に関する情報を、制御局に通知する（ステップＳ１２０６）。通信可能状態に関する情報は、例えば、マイクロ波（５ＧＨｚ）を利用した第１の通信方式に従って張られたコーディネーション・リンクを通じて、レポート・フレームに記載して通知される。また、このとき、端末局は、周辺局との直接通信によるデータ送信要求を行なうようにしてもよい。
【０１０８】
その後、端末局は、制御局から、直接通信を行なうための通信機会の割り当てに関するスケジューリング情報を含んだスケジューリング・フレームを受信する（ステップＳ１２０７）。スケジューリング・フレームは、マイクロ波（５ＧＨｚ）を利用した第１の通信方式に従って張られたコーディネーション・リンクで伝送される。受信信号にトレーニング情報が含まれている場合には、第１の無線通信部１２０におけるビーム・パターンの学習又は更新を行なうことができる。
【０１０９】
なお、スケジューリング情報は、直接通信を行なう際の送信用並びに受信用のビーム・パターンを指定する情報を含んでいてもよい。
【０１１０】
端末局は、スケジューリング・フレーム内のスケジューリング情報を解析して、周辺局に対して直接送信する機会が与えられているか否かをチェックする（ステップＳ１２０８）。ここで、直接送信する機会が与えられている場合には（ステップＳ１２０８のＹｅｓ）、スケジューリング情報で指定された周辺局に対して、指定された通信期間内及び指定された周波数帯域を利用して、データ・フレームを直接送信する（ステップＳ１２０９）。このとき、スケジューリング情報でビーム・パターンが指定されている場合には、指定されたビーム・パターンを用いて送信動作を行なう。
【０１１１】
また、端末局は、スケジューリング・フレーム内のスケジューリング情報を解析して、周辺局から直接受信する機会が与えられているか否かをチェックする（ステップＳ１２１０）。ここで、直接受信する機会が与えられている場合には（ステップＳ１２１０のＹｅｓ）、スケジューリング情報で指定された周辺局に対して、指定された通信期間内及び指定された周波数帯域を利用して、データ・フレームを直接受信する（ステップＳ１２１１）。このとき、スケジューリング情報でビーム・パターンが指定されている場合には、指定されたビーム・パターンを用いて受信動作を行なう。
【０１１２】
なお、ステップＳ１２０８〜Ｓ１２０９の送信動作と、ステップＳ１２１０〜Ｓ１２１１の受信動作は、処理する順番を入れ替えることが可能である。
【０１１３】
図１３には、図２に示した無線通信装置１００が、図５、図７、図１０のいずれかに示した利用環境で制御局（ＡＰ）として動作するための処理手順をフローチャートの形式で示している。
【０１１４】
制御局は、所定のタイミングが到来すると、マイクロ波通信（５ＧＨｚ帯）で、周辺局で通信可能状態を把握するための信号を送信する（ステップＳ１３０１）。例えば、ビーコン信号をこの信号に利用することができる。
【０１１５】
また、制御局は、他の所定のタイミングが到来すると、ミリ波通信（６０ＧＨｚ帯）で、周辺局で通信可能状態を把握するための信号を送信する（ステップＳ１３０２）。例えば、ビーコン信号をこの信号に利用することができる。
【０１１６】
次いで、制御局は、さらに所定のタイミングが到来すると、マイクロ波通信（５ＧＨｚ帯）で周辺局から信号を受信したことに応答して、５ＧＨｚ帯における周辺局との通信可能状態を把握する（ステップＳ１３０３）。受信信号にトレーニング情報が含まれている場合には、第１の無線通信部１２０におけるビーム・パターンの学習又は更新を行なうことができる。
【０１１７】
次いで、制御局は、さらに所定のタイミングが到来すると、ミリ波通信（６０ＧＨｚ帯）で周辺局から信号を受信したことに応答して、６０ＧＨｚ帯における周辺局との信可能状態を把握する（ステップＳ１３０４）。受信信号にトレーニング情報が含まれている場合には、第２の無線通信部１７０におけるビーム・パターンの学習又は更新を行なうことができる。
【０１１８】
制御局は、周辺局との通信可能状態を把握し終えるまで（ステップＳ１３０５のＮｏ）、上記ステップＳ１３０１〜Ｓ１３０４を繰り返し実行する。
【０１１９】
そして、制御局は、周辺局との通信可能状態を把握し終えると（ステップＳ１３０５のＹｅｓ）、周辺の端末局から通信可能状態に関する情報の通知を受信する（ステップＳ１３０６）。通信可能状態に関する情報は、例えば、マイクロ波（５ＧＨｚ）を利用した第１の通信方式に従って張られたコーディネーション・リンクを通じて、レポート・フレームに記載して通知される。また、このとき、制御局は、周辺の端末局から、端末局同士の直接通信によるデータ送信要求を受信することもある。
【０１２０】
制御局は、各端末局からのデータ送信要求と通信可能状態に基づいて、通信方式（周波数帯）毎のスケジューリングを行なう（ステップＳ１３０７）。そして、制御局は、スケジュール情報を報知することで（ステップＳ１３０８）、自セル内でのデータの往来を管理する。
【０１２１】
ここで、スケジューリング・フレームは、マイクロ波（５ＧＨｚ）を利用した第１の通信方式に従って張られたコーディネーション・リンクで伝送される。受信信号にトレーニング情報が含まれている場合には、第１の無線通信部１２０におけるビーム・パターンの学習又は更新を行なうことができる。また、スケジューリング情報は、直接通信を行なう際の送信用並びに受信用のビーム・パターンを指定する情報を含んでいてもよい。
【０１２２】
制御局は、自局に送信機会を与えている場合には（ステップＳ１３０９のＹｅｓ）、指定した周辺局に対して、指定した通信期間内及び指定した周波数帯域を利用して、データ・フレームを送信する（ステップＳ１３１０）。このとき、ビーム・パターンを指定している場合には、指定したビーム・パターンを用いて送信動作を行なう。
【０１２３】
また、制御局は、自局に受信機会が与えられている場合には（ステップＳ１３１１のＹｅｓ）、指定した周辺局に対して、指定した通信期間内及び指定した周波数帯域を利用して、データ・フレームを受信する（ステップＳ１３１２）。このとき、ビーム・パターンを指定している場合には、指定したビーム・パターンを用いて受信動作を行なう。
【０１２４】
なお、ステップＳ１３０９〜Ｓ１３１０の送信動作と、ステップＳ１３１１〜Ｓ１３１２の受信動作は、処理する順番を入れ替えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳細に説明してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【０１２６】
本明細書では、第１の通信方式は、無線ＬＡＮ規格として広範に普及しているＩＥＥＥ８０２．１１ａで使用する５ＧＨｚ帯とし、第２の通信方式は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄで使用する６０ＧＨｚ帯とした実施形態を中心に説明してきたが、本発明の要旨は必ずしも特定の周波数帯に限定されるものではない。また、第２の通信方式は、ミリ波通信だけでなくその他の指向性通信、無指向性通信であってもよい。
【０１２７】
本明細書では、通信可能状態に基づいてミリ波及びマイクロ波を柔軟に切り替えるデータ通信を、端末局間の直接データ通信に適用した実施例について説明したが、勿論、制御局（ＡＰ）と端末局間のデータ通信にも適用することが可能である。
【０１２８】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【符号の説明】
【０１２９】
１００…無線通信装置
１１０…アンテナ（第１の通信方式）
１２０…第１の無線通信部
１２２…第１のアナログ部
１２４…ＡＤ変換部
１２６…ＤＡ変換部
１３０…第１のディジタル部
１３１…同期部
１３２…復調復号部
１３３…符号化変調部
１４０…制御部
１５０…記憶部
１６０ａ〜１６０ｎ…複数のアンテナ（第２の通信方式）
１７０…第２の無線通信部
１７２…第２のアナログ部
１７４…ＡＤ変換部
１７６…ＤＡ変換部
１８０…第２のディジタル部
１８１…同期部
１８２…受信ビーム処理部
１８３…電力計算部
１８４…決定部
１８５…復調復号部
１８６…符号化変調部
１８７…送信ビーム処理部
１９０…制御部
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１】
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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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