(57)【要約】【課題】無線通信における通信効率を向上させること。【解決手段】通信に利用する複数のチャネルの組み合わせを選択する利用チャネル選択部と、選択されたチャネルを利用して他の通信装置と通信を行う通信部と、選択されたチャネルの情報を送信するための送信信号を生成する送信信号生成部と、を備え、送信信号生成部は、送信信号を生成する際に、選択されたチャネルの情報を、送信データの伝送に使用されないサブキャリアに格納する通信装置。【選択図】図１
2015056762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信に利用する複数のチャネルの組み合わせを選択する利用チャネル選択部と、
選択されたチャネルを利用して他の通信装置と通信を行う通信部と、
選択されたチャネルの情報を送信するための送信信号を生成する送信信号生成部と、
を備え、
前記送信信号生成部は、前記送信信号を生成する際に、前記選択されたチャネルの情報を、送信データの伝送に使用されないサブキャリアに格納する通信装置。
【請求項２】
前記利用チャネル選択部は、
前記複数のチャネルの組み合わせの中から自装置への影響が小さいチャネルから順番に利用するチャネルを選択する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
通信に使用する複数のチャネルの組み合わせを選択する利用チャネル選択ステップと、
選択されたチャネルを利用して他の通信装置と通信を行う通信ステップと、
選択されたチャネルの情報を送信するための送信信号を生成する送信信号生成ステップと、
を有し、
前記送信信号生成ステップにおいて前記送信信号を生成する際に、前記選択されたチャネルの情報を、送信データの伝送に使用されないサブキャリアに格納する通信方法。
【請求項４】
通信に使用する複数のチャネルの組み合わせを選択する利用チャネル選択ステップと、
選択されたチャネルを利用して他の通信装置と通信を行う通信ステップと、
選択されたチャネルの情報を送信するための送信信号を生成する送信信号生成ステップと、
をコンピュータに実行させ、
送信信号生成ステップにおいて前記送信信号を生成する際に、前記選択されたチャネルの情報を、送信データの伝送に使用されないサブキャリアに格納するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信効率を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、５ＧＨｚ帯を用いる無線ＬＡＮ（Local Area Network）の標準規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａやＩＥＥＥ８０２．１１ｎが利用されている。ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、１チャネルあたり２０ＭＨｚの周波数帯域を利用して、無線通信が行われる。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、隣り合う２つのチャネルを同時に使用して通信を行う技術としてチャネルボンディングが提案されている。これにより、無線ＬＡＮアクセスポイント（以下、「ＡＰ」という。）はチャネル２つ分（４０ＭＨｚ）の周波数帯域を使用できるため、通信の高速化が実現される。
【０００３】
近年では、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの次世代通信規格として、理論上１Ｇｂｐｓ以上の伝送が可能なＩＥＥＥ８０２．１１ａｃが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、ＡＰはチャネルボンディングによりチャネル８つ分（最大１６０ＭＨｚ）の周波数帯域を使用できるため、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎよりさらに通信の高速化が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７００９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＡＰがチャネルボンディングにより１６０ＭＨｚの周波数帯域を使用して通信を行っている場合に、ＡＰが使用している周波数帯域の各チャネルを他のＡＰに利用されると、ＡＰと他のＡＰとの間で通信機会が重なってしまうおそれがある。通信機会が重なってしまうと、ＡＰと他のＡＰとの間でデータの衝突が発生してしまう。そこで、ＡＰは他のＡＰとの間でデータの衝突を回避するためにＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）を行う。具体的には、ＡＰは、他のＡＰが通信を行っているか否かを検知し、他のＡＰが通信を行っている場合にはデータの送信を行わず、他のＡＰが通信を行っていない場合にはデータを送信する。これにより、ＡＰと他のＡＰとの間でデータの衝突を回避することができる。しかし、ＡＰが１６０ＭＨｚの周波数帯域全てを利用した通信を行なうことができなくなってしまう場合がある。すなわち、ＡＰは６０ＭＨｚや４０ＭＨｚの周波数帯域を利用した通信しかできない場合がある。さらに、最悪の場合、通信すらできない場合もある。このような問題が発生すると、ＡＰはチャネルボンディングにより使用している周波数帯域を効率的に利用することができない。そのため、ＡＰの無線通信における通信効率が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は、無線通信における通信効率を向上させる技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、通信に利用する複数のチャネルの組み合わせを選択する利用チャネル選択部と、選択されたチャネルを利用して他の通信装置と通信を行う通信部と、選択されたチャネルの情報を送信するための送信信号を生成する送信信号生成部と、を備え、前記送信信号生成部は、前記送信信号を生成する際に、前記選択されたチャネルの情報を、送信データの伝送に使用されないサブキャリアに格納する通信装置である。
【０００８】
本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記利用チャネル選択部は、前記複数のチャネルの組み合わせの中から自装置への影響が小さいチャネルから順番に利用するチャネルを選択する。
【０００９】
本発明の一態様は、通信に使用する複数のチャネルの組み合わせを選択する利用チャネル選択ステップと、選択されたチャネルを利用して他の通信装置と通信を行う通信ステップと、選択されたチャネルの情報を送信するための送信信号を生成する送信信号生成ステップと、を有し、前記送信信号生成ステップにおいて前記送信信号を生成する際に、前記選択されたチャネルの情報を、送信データの伝送に使用されないサブキャリアに格納する通信方法である。
【００１０】
本発明の一態様は、通信に使用する複数のチャネルの組み合わせを選択する利用チャネル選択ステップと、選択されたチャネルを利用して他の通信装置と通信を行う通信ステップと、選択されたチャネルの情報を送信するための送信信号を生成する送信信号生成ステップと、をコンピュータに実行させ、送信信号生成ステップにおいて前記送信信号を生成する際に、前記選択されたチャネルの情報を、送信データの伝送に使用されないサブキャリアに格納するコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、無線通信における通信効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態における無線通信システムのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】チャネル情報データベースの構成図である。
【図３】利用チャネル通知方法の具体例を示す概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態における利用チャネル通知方法の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態における使用帯域選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】、本発明の第１実施形態における無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の第２実施形態における無線通信システムのシステム構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態における無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【図９】本発明の無線通信システムを適用した具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の具体的な構成例（第１実施形態及び第２実施形態）について、図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態における無線通信システムのシステム構成を示すブロック図である。第１実施形態における無線通信システムは、ＨＧＷ（Home GateWay）１０ａ及び通信端末２０ａを備える。なお、図１では、無線通信システムが１台のＨＧＷ１０ａを備える構成を示しているが、無線通信システムは２台以上のＨＧＷ１０ａを備えるように構成されてもよい。また、図１では、無線通信システムが１台の通信端末２０ａを備える構成を示しているが、無線通信システムは２台以上の通信端末２０ａを備えるように構成されてもよい。
【００１４】
ＨＧＷ１０ａは、無線ＬＡＮのアクセスポイントであり、自装置（ＨＧＷ１０ａ）に接続する通信端末２０ａに対してネットワーク（不図示）への接続、例えばネットワークを介したサーバ装置（不図示）へのアクセスなどを提供する。また、ＨＧＷ１０ａは、同時に複数のチャネルを利用して通信端末２０ａと通信可能である。また、ＨＧＷ１０ａは、マルチキャリア伝送方式（例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing））によって通信端末２０ａとの間で通信を行う。
【００１５】
通信端末２０ａは、例えばパーソナルコンピュータ、タブレット装置、スマートフォン、ノートパソコン、ワークステーション、ゲーム機器、テレビ電話装置等の情報処理装置を用いて構成される。通信端末２０ａは、同時に複数のチャネルを利用してＨＧＷ１０ａと通信可能である。また、通信端末２０ａは、マルチキャリア伝送方式（例えば、ＯＦＤＭ）によってＨＧＷ１０ａとの間で通信を行う。
【００１６】
以下、ＨＧＷ１０ａ及び通信端末２０ａの具体的な構成について説明する。まず、ＨＧＷ１０ａの機能構成を説明する。ＨＧＷ１０ａは、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、無線通信プログラムを実行する。無線通信プログラムの実行によって、ＨＧＷ１０ａは、通信部１０１、チャネルスキャン部１０２、チャネル情報記憶部１０３、判定部１０４、利用チャネル選択部１０５、送信信号生成部１０６を備える装置として機能する。なお、ＨＧＷ１０ａの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、無線通信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、無線通信プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
【００１７】
通信部１０１は、通信端末２０ａとの間で通信を行う。通信部１０１は、例えば同時に複数のチャネルを利用して通信端末２０ａとの間で通信を行う。
チャネルスキャン部１０２は、定期的に全てのチャネルに対し、他の通信装置（例えば、他のＨＧＷ又は通信端末２０ａ）が通信を行っているか否かを検知するキャリアセンスを行う。例えば、他の通信装置が通信を行っている場合には、チャネルスキャン部１０２はビーコンやパケットを受信することにより他の通信装置を検知する。
【００１８】
チャネル情報記憶部１０３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。チャネル情報記憶部１０３は、チャネル情報データベースを記憶している。以下、図２を用いてチャネル情報データベースについて説明する。図２は、チャネル情報記憶部１０３が記憶するチャネル情報データベースの構成図である。チャネル情報データベースは、チャネル情報に関するレコード３０を複数有する。レコード３０は、チャネル、ＳＳＩＤ数の各値を有する。チャネルの値は、レコード３０によって表されるチャネル情報が取得されたチャネルを表す。ＳＳＩＤ数の値は、レコード３０によって表されるチャネル情報が取得されたチャネルを使用している他の中継装置（例えば、アクセスポイント）のＳＳＩＤ（Service Set Identifier）の数を表す。
【００１９】
図２に示す例では、チャネル情報データベースには複数のｃｈ（３６ｃｈ〜６４ｃｈ、１００ｃｈ〜１４０ｃｈ）が存在する。図２において、チャネル情報データベースの最上段の行は、チャネルの値が“３６”、ＳＳＩＤ数の値が“１”である。すなわち、“３６ｃｈ”を使用している他の中継装置の数が“１台”であることが表されている。なお、本実施形態では、ＳＳＩＤ数は、それぞれ異なるＳＳＩＤが設定された中継装置であることを前提としているため、ＳＳＩＤ数がすなわち中継装置の数になる。
【００２０】
図１に戻って、ＨＧＷ１０ａの説明を続ける。
判定部１０４は、チャネル情報記憶部１０３に記憶されているチャネル情報データベースに基づいて、各チャネルが利用可能なチャネルであるか否かを判定する。例えば、判定部１０４は、チャネル情報データベースの各チャネルのＳＳＩＤの数に基づいて各チャネルが利用可能なチャネルであるか否かを判定する。より具体的には、ＳＳＩＤの数が閾値以上である場合、判定部１０４はＳＳＩＤの数が閾値以上であるチャネルを利用可能なチャネルではないと判定する。一方、ＳＳＩＤの数が閾値未満である場合、判定部１０４はＳＳＩＤの数が閾値未満であるチャネルを利用可能なチャネルであると判定する。
【００２１】
利用可能なチャネルとは、他の通信装置が通信を行っている場合であっても、自装置の通信に影響を及ぼす可能性が低いチャネルを表す。つまり、ＳＳＩＤの数が閾値以上であるチャネルが存在する場合には、当該チャネルを利用している他の通信装置の数が多い。そのため、自装置の通信に影響を及ぼしてしまうおそれが高い。その結果、ＨＧＷ１０ａが通信を行うことが出来なくなってしまう可能性が高い。一方、ＳＳＩＤの数が閾値未満であるチャネルが存在する場合には、当該チャネルを利用している他の通信装置の数が少ない。そのため、自装置の通信に影響を及ぼしてしまうおそれが低い。その結果、ＨＧＷ１０ａが通信を行うことが出来なくなってしまう可能性が低い。上述した判定基準に基づいて、判定部１０４は利用可能なチャネルであるか否かをチャネルごとに判定する。判定部１０４は、チャネル毎の判定結果を示す情報（以下、「チャネル利用情報」という。）を利用チャネル選択部１０５に出力する。
【００２２】
利用チャネル選択部１０５は、出力されたチャネル利用情報と、チャネル情報記憶部１０３に記憶されているチャネル情報データベースとに基づいて自装置（ＨＧＷ１０ａ）が通信に利用するチャネル（以下、「利用チャネル」という。）を選択する。具体的には、まず、利用チャネル選択部１０５は、チャネル利用情報に基づいて利用可能なチャネルであると判定されたチャネル数を特定する。次に、利用チャネル選択部１０５は、特定した利用可能なチャネルのチャネル数に応じて、通信に使用する周波数帯域幅（以下、「使用帯域」という。）を選択する。その後、利用チャネル選択部１０５は、チャネル情報データベースを参照し、選択した使用帯域で使用する利用チャネルを利用可能なチャネルの中から選択する。例えば、利用チャネル選択部１０５は、利用可能なチャネルであり、かつ、ＳＳＩＤの数が少ない順に利用チャネルを選択する。
【００２３】
送信信号生成部１０６は、利用チャネル選択部１０５によって選択された利用チャネルの情報を用いて送信信号を生成する。具体的には、送信信号生成部１０６は、送信対象の送信データに対し変調処理（例えば、シリアル／パラレル変換、サブキャリア変調、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）、パラレル／シリアル変換、ガードインターバルの挿入など）を行うことによって送信信号を生成する。この際、送信信号生成部１０６は、利用チャネルの情報を、複数のサブキャリアのうち、ＯＦＤＭで使用されない（パイロット信号及びデータの伝送に使用されない）サブキャリア番号０である中心のサブキャリア（以下、「中心サブキャリア」という。）に格納する。ここで、中心サブキャリア（送信データの伝送に使用されないサブキャリア）に格納するとは、サブキャリアでデータを伝送することを意味する。
【００２４】
次に、通信端末２０ａの機能構成を説明する。通信端末２０ａは、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、無線通信プログラムを実行する。無線通信プログラムの実行によって、通信端末２０ａは、通信部２０１、信号処理部２０２、利用チャネル選択部２０３、送信信号生成部２０４を備える装置として機能する。なお、通信端末２０ａの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、無線通信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、無線通信プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
【００２５】
通信部２０１は、ＨＧＷ１０ａとの間で通信を行う。通信部２０１は、例えば同時に複数のチャネルを利用してＨＧＷ１０ａとの間で通信を行う。また、通信部２０１は、ＨＧＷ１０ａから送信信号を受信する。
信号処理部２０２は、受信された送信信号に対して復調処理（例えば、ガードインターバルの除去、シリアル／パラレル変換、ＦＦＴなど）を行うことによって、サブキャリア毎の信号を復調する。その後、信号処理部２０２は、中心サブキャリア（サブキャリア番号０のサブキャリア）から利用チャネルの情報を取得する。信号処理部２０２は、取得した利用チャネルの情報を利用チャネル選択部２０３に出力する。
利用チャネル選択部２０３は、出力された利用チャネルの情報に基づいて自装置（通信端末２０ａ）の利用チャネルを選択する。
送信信号生成部２０４は、送信対象の送信データに対し変調処理を行うことによって送信信号を生成する。
【００２６】
図３は、利用チャネル通知方法の具体例を示す概略図である。
図３（Ａ）は、各チャネルの利用状況の具体例を示す図である。図３（Ａ）では、３６ｃｈ、４４ｃｈ〜５２ｃｈ、６０ｃｈ、６４ｃｈ、１０４ｃｈ、１０８ｃｈ、１１６ｃｈ、１２８ｃｈ、１３６ｃｈが利用されていることが表されている。そのため、ＨＧＷ１０ａと通信装置２０ａとが通信に利用可能なチャネル（空きチャネル）としては、４０ｃｈ、５６ｃｈ、１００ｃｈ、１１２ｃｈ、１２０ｃｈ、１２４ｃｈ、１３２ｃｈ、１４０ｃｈの８個のチャネルが存在する。この場合、利用チャネル選択部１０５は、上述した利用可能なチャネル（例えば、８個）の中から自装置（ＨＧＷ１０ａ）への影響を及ぼす可能性の低いチャネルを次に利用チャネルに選択する。例えば、利用チャネル選択部１０５は、チャネル情報データベースを参照し、利用可能なチャネルであり、かつ、ＳＳＩＤの数が少ない順に利用チャネルを選択する。以下、利用チャネルの選択処理について具体例を挙げて説明する。
【００２７】
以下の説明では、ＨＧＷ１０ａにプライマリチャネルとして１００ｃｈが設定されており、利用可能なチャネルのチャネル番号が小さい順にＳＳＩＤの数が少ない場合について説明する。
まず、利用チャネル選択部１０５は、次に利用するチャネルとして４０ｃｈを選択する。次に、ＨＧＷ１０ａが４０ｃｈを利用している場合に利用チャネル選択部１０５は、次に利用するチャネルとして５６ｃｈを選択する。利用チャネル選択部１０５は、５６ｃｈを利用している場合には次に利用するチャネルとして１１２ｃｈを選択する。この際、１００ｃｈが１１２ｃｈの前に利用可能なチャネルとして存在するが、１００ｃｈはＨＧＷ１０ａのプライマリチャネルとして一度利用されたため、利用チャネル選択部１０５はまだ利用されていない１１２ｃｈを次に利用するチャネルとして選択する。その後、利用チャネル選択部１０５は、１１２ｃｈを利用している場合には次に利用するチャネルとして１２０ｃｈを選択する。利用チャネル選択部１０５は、１２０ｃｈを利用している場合には次に利用するチャネルとして１２４ｃｈを選択する。利用チャネル選択部１０５は、１２４ｃｈを利用している場合には次に利用するチャネルとして１３２ｃｈを選択する。利用チャネル選択部１０５は、１３２ｃｈを利用している場合には次に利用するチャネルとして１４０ｃｈを選択する。そして、利用チャネル選択部１０５は、１４０ｃｈを利用している場合には次に利用するチャネルがないため、利用チャネルの選択を行わない。このようにして、利用チャネル選択部１０５は、ＨＧＷ１０ａと通信端末２０ａとの間で利用するチャネルを選択する。以上で、利用チャネルの選択処理についての説明を終了する。
【００２８】
図３（Ｂ）は、送信信号生成部１０６によって生成される送信信号を表す図である。図３（Ｂ）に示される送信信号の１つの山それぞれがサブキャリアである。すなわち、送信信号生成部１０６によって生成される送信信号には複数のサブキャリアが存在する。送信信号のサブキャリアは、複数のサブキャリアの中心に位置するサブキャリア４０（中心サブキャリア）をサブキャリア番号０として、前後にサブキャリア番号“−２６”からサブキャリア番号“２６”までの５３本のサブキャリアで構成される。送信信号生成部１０６は、送信信号を生成する際に、サブキャリア４０に利用チャネルの情報を格納する。上述した具体例では、送信信号生成部１０６は、次に利用するチャネル（例えば、４０ｃｈ）の情報をサブキャリア４０に格納することによって送信信号を生成する。その後、ＨＧＷ１０ａは、生成した送信信号を通信端末２０ａに送信する。送信信号生成部１０６は、受信確認信号が受信されると、次に４０ｃｈを利用して、次に利用するチャネル（例えば、５６ｃｈ）の情報をサブキャリア４０に格納することによって送信信号を生成する。その後、ＨＧＷ１０ａは、生成した送信信号を通信端末２０ａに送信する。このような処理が繰り返し実行され、送信信号生成部１０６が１４０ｃｈを利用する場合、次に利用するチャネルが存在しない。そのため、送信信号生成部１０６は、利用チャネルの通知を終了することを示す情報をサブキャリア４０に格納することによって送信信号を生成する。その後、ＨＧＷ１０ａは、生成した送信信号を通信端末２０ａに送信する。上述した処理が行なわれることにより、ＨＧＷ１０ａと通信端末２０ａとの間で通信に利用されるチャネルが通知される。そして、ＨＧＷ１０ａと通信端末２０ａとの間で利用されたチャネル利用して通信が行われることにより、利用可能なチャネルを効率的に使用することができる。
【００２９】
図４は、本発明の第１実施形態における利用チャネル通知方法の流れを示すフローチャートである。
チャネルスキャン部１０２は、定期的にチャネルスキャンを行うことによって、全てのチャネルに対してキャリアセンスを行う（ステップＳ１０１）。チャネルスキャン部１０２は、キャリアセンスによって取得したチャネルごとのＳＳＩＤの値で、チャネル情報データベースに記録されているチャネルごとのＳＳＩＤの値を上書きすることによって更新する（ステップＳ１０２）。
【００３０】
次に、利用チャネル選択部１０５は、判定部１０４からチャネル利用情報を取得する（ステップＳ１０３）。具体的には、判定部１０４は、更新されたチャネル情報データベースに基づいて各チャネルが利用可能なチャネルであるか否かを判定する。そして、判定部１０４は、各チャネルの判定が完了すると、判定結果に基づくチャネル利用情報を利用チャネル選択部１０５に出力する。利用チャネル選択部１０５は、反手部１０４から出力されたチャネル利用情報を取得する。次に、利用チャネル選択部4１０５は、出力されたチャネル利用情報に基づいて使用帯域を選択する（ステップＳ１０４）。なお、利用チャネル選択部１０５がステップＳ１０４の処理として実行する使用帯域選択処理については後述する。
【００３１】
利用チャネル選択部１０５は、チャネル情報データベースと選択された使用帯域とに基づいて利用チャネルを選択する（ステップＳ１０５）。送信信号生成部１０６は、選択された利用チャネルの情報を中心サブキャリアに格納することによって送信信号を生成する（ステップＳ１０６）。通信部１０１は、生成された送信信号を通信端末２０ａに送信する（ステップＳ１０７）。その後、ＨＧＷ１０ａと通信端末２０ａは、利用チャネルを利用して通信を行う（ステップＳ１０８）。
【００３２】
図５は、本発明の第１実施形態における使用帯域選択処理の流れを示すフローチャートである。
利用チャネル選択部１０５は、チャネル利用情報に基づいて利用可能なチャネル数が８個以上あるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。利用可能なチャネル数が８個以上ある場合（ステップＳ２０１−ＹＥＳ）、利用チャネル選択部１０５は１６０ＭＨｚ分の帯域を使用帯域に選択する（ステップＳ２０２）。この際、利用可能なチャネル数が８個であれば、利用チャネル選択部１０５は、図４のステップＳ１０５の処理で８個全てのチャネルを利用チャネルに選択する。また、利用可能なチャネル数が９個以上である場合には、利用チャネル選択部１０５は、図４のステップＳ１０５の処理においてチャネル情報データベースを参照し、ＳＳＩＤの数が少ないチャネルから順番に８個のチャネルを利用チャネルに選択する。なお、ＳＳＩＤの数が同じ利用可能なチャネルが複数ある場合には、ＳＳＩＤの数が同じ利用可能なチャネルの中からランダムに利用チャネルが選択される。一方、利用可能なチャネル数が８個未満である場合（ステップＳ２０１−ＹＥＳ）、利用チャネル選択部１０５は利用可能なチャネル数が４〜７個あるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
【００３３】
利用可能なチャネル数が４〜７個である場合（ステップＳ２０３−ＹＥＳ）、利用チャネル選択部１０５は８０ＭＨｚ分の帯域を使用帯域に選択する（ステップＳ２０４）。この際、利用可能なチャネル数が４個であれば、利用チャネル選択部１０５は、図４のステップＳ１０５の処理で４個全てのチャネルを利用チャネルに選択する。また、利用可能なチャネル数が５〜７個である場合には、利用チャネル選択部１０５は、図４のステップＳ１０５の処理においてチャネル情報データベースを参照し、ＳＳＩＤの数が少ないチャネルから順番に４個のチャネルを利用チャネルに選択する。一方、利用可能なチャネル数が４〜７個ではない場合（ステップＳ２０３−ＮＯ）、利用チャネル選択部１０５は利用可能なチャネル数が２〜３個であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【００３４】
利用可能なチャネル数が２〜３個である場合（ステップＳ２０５−ＹＥＳ）、利用チャネル選択部１０５は４０ＭＨｚ分の帯域を使用帯域に選択する（ステップＳ２０６）。この際、利用可能なチャネル数が２個であれば、利用チャネル選択部１０５は、図４のステップＳ１０５の処理で２個全てのチャネルを利用チャネルに選択する。また、利用可能なチャネル数が３個である場合には、利用チャネル選択部１０５は、図４のステップＳ１０５の処理においてチャネル情報データベースを参照し、ＳＳＩＤの数が少ないチャネルから順番に２個のチャネルを利用チャネルに選択する。一方、利用可能なチャネル数が２〜３個ではない場合（ステップＳ２０５−ＮＯ）、利用チャネル選択部１０５は利用可能なチャネル数が１個であるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。利用可能なチャネル数が１個である場合（ステップＳ２０７−ＹＥＳ）、利用チャネル選択部１０５は２０ＭＨｚ分の帯域を使用帯域に選択する（ステップＳ２０８）。一方、利用可能なチャネル数が０個である場合（ステップＳ２０７−ＮＯ）、利用チャネル選択部１０５は２０ＭＨｚ分の帯域を使用帯域に選択する（ステップＳ２０９）。この際に選択される帯域は、ＨＧＷ１０ａが使用しているプライマリチャネルの帯域である。
【００３５】
図６は、本発明の第１実施形態における無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。
ＨＧＷ１０ａのチャネルスキャン部１０２は、定期的にチャネルスキャンを行うことによって、全てのチャネルに対してキャリアセンスを行う（ステップＳ３０１）。チャネルスキャン部１０２は、キャリアセンスの結果に基づいてチャネル情報記憶部１０３に記憶されているチャネル情報データベースを更新する（ステップＳ３０２）。判定部１０４は、チャネル情報データベースを参照し、各チャネルが利用可能なチャネルであるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。判定部１０４は、各チャネルの判定が完了すると、チャネル利用情報を利用チャネル選択部１０５に出力する。利用チャネル選択部１０５は、出力されたチャネル利用情報に基づいて使用帯域を選択する（ステップＳ３０４）。次に、利用チャネル選択部１０５は、チャネル情報データベースと選択された使用帯域とに基づいて利用チャネルを選択する（ステップＳ３０５）。
【００３６】
送信信号生成部１０６は、利用チャネル選択部１０５によって選択された利用チャネルに基づいて送信信号を生成する（ステップＳ３０６）。具体的には、送信信号生成部１０６は、送信信号を生成する際、中心サブキャリアに利用チャネルの情報を格納する。その後、通信部１０１は、生成された送信信号を通信端末２０ａに送信する（ステップＳ３０７）。
通信端末２０ａの通信部２０１は、ＨＧＷ１０ａから送信信号を受信する（ステップＳ３０８）。その後、通信部２０１は、送信信号を受信したことを示す受信確認信号（ＡＣＫ信号）を生成し、ＨＧＷ１０ａに受信確認信号を送信する（ステップＳ３０９）。その後、信号処理部２０２は、受信された送信信号に対して復調処理を行うことによって、サブキャリア毎の信号を復調する。信号処理部２０２は、中心サブキャリアから利用チャネルの情報を取得する（ステップＳ３１０）。信号処理部２０２は、取得した利用チャネルの情報を利用チャネル選択部２０３に出力する。利用チャネル選択部２０３は、出力された利用チャネルの情報に基づいて自装置（通信端末２０ａ）の利用チャネルを選択する（ステップＳ３１１）。その後、ＨＧＷ１０ａと通信端末２０ａとは、利用チャネルを利用して通信を行う（ステップＳ３１２）。その後、ステップＳ３０１からステップＳ３１２の処理が繰り返し実行される。
【００３７】
以上のように構成された無線通信システムによれば、チャネルボンディングに利用するチャネル情報を通信端末２０ａに通知することができる。具体的には、ＨＧＷ１０ａの送信信号生成部１０６が送信信号を生成する際に、利用チャネルの情報を中心サブキャリアに格納する。そして、ＨＧＷ１０ａは、生成した送信信号を通信端末２０ａに送信する。通信端末２０ａは、受信した送信信号の中心サブキャリアに格納されている利用チャネルの情報を取得することによって、どのチャネルを利用して通信が行われるのかを把握することができる。その後、ＨＧＷ１０ａと通信端末２０ａとの間で利用チャネルを利用して通信が行われる。したがって、利用可能なチャネルを効率的に利用することができる。そのため、無線通信における通信効率を向上させることが可能となる。
【００３８】
＜変形例＞
なお、チャネル情報データベースには、ＳＳＩＤ数の代わりに各チャネルを使用している通信端末の数（ＳＴＡ数）が記録されてもよい。この場合、ＳＴＡ数の値は、レコード３０によって表されるチャネル情報が取得されたチャネルを使用している他の中継装置に帰属している通信端末の数を表す。そして、判定部１０４は、チャネルごとにＳＴＡ数が閾値以上である場合には閾値以上であるチャネルを利用可能なチャネルではないと判定する。一方、判定部１０４は、チャネルごとにＳＴＡ数が閾値未満である場合には閾値未満であるチャネルを利用可能なチャネルであると判定する。
中心サブキャリアには、複数の利用チャネルの情報が付与されてもよい。
利用チャネルの選択方法は、上述の方法に限定される必要はなく、予め決められた規則に従って選択されてもよい。例えば、チャネル番号が小さい順番に利用可能なチャネルの中から利用チャネルが選択されてもよい。例えば、図３（Ａ）のように、４０ｃｈ、５６ｃｈ、１００ｃｈ、１１２ｃｈ、１２０ｃｈ、１２４ｃｈ、１３２ｃｈ、１４０ｃｈの８個のチャネルが利用可能なチャネルである場合、利用チャネル選択部１０５はまず、４０ｃｈを利用チャネルに選択し、次に利用するチャネルとして５６ｃｈを選択する。そして、利用チャネル選択部１０５は、チャネル番号の小さい順に利用可能なチャネルの中から利用チャネルを選択していき、最後に１４０ｃｈが利用チャネルに選択される。
【００３９】
［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態における無線通信システムのシステム構成を示すブロック図である。本発明の無線通信システムは、ＨＧＷ１０ｂ及び通信端末２０ｂを備える。なお、図７では、無線通信システムが１台のＨＧＷ１０ｂを備える構成を示しているが、無線通信システムは２台以上のＨＧＷ１０ｂを備えるように構成されてもよい。また、図７では、無線通信システムが１台の通信端末２０ｂを備える構成を示しているが、無線通信システムは２台以上の通信端末２０ｂを備えるように構成されてもよい。
【００４０】
以下、ＨＧＷ１０ｂ及び通信端末２０ｂの具体的な構成について説明する。まず、ＨＧＷ１０ｂの機能構成を説明する。ＨＧＷ１０ｂは、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、無線通信プログラムを実行する。無線通信プログラムの実行によって、ＨＧＷ１０ｂは、通信部１０１、チャネルスキャン部１０２、チャネル情報記憶部１０３、判定部１０４、利用チャネル選択部１０５、送信信号生成部１０６、信号処理部１０７を備える装置として機能する。なお、ＨＧＷ１０ｂの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、無線通信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、無線通信プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
【００４１】
ＨＧＷ１０ｂは、チャネルスキャン部１０２、チャネル情報記憶部１０３、判定部１０４に代えて信号処理部１０７を備える点でＨＧＷ１０ａと構成が異なる。ＨＧＷ１０ｂは、他の構成についてはそれぞれＨＧＷ１０ａと同様である。そのため、ＨＧＷ１０ｂ全体の説明は省略し、信号処理部１０７について説明する。
信号処理部１０７は、受信された送信信号に対して復調処理（例えば、ガードインターバルの除去、シリアル／パラレル変換、ＦＦＴなど）を行うことによって、サブキャリア毎の信号を復調する。その後、信号処理部１０７は、中心サブキャリア（サブキャリア番号０のサブキャリア）から利用チャネルの情報を取得する。信号処理部１０７は、取得した利用チャネルの情報を利用チャネル選択部１０５に出力する。この場合、出力された利用チャネルの情報に基づいて自装置（ＨＧＷ１０ｂ）の利用チャネルを選択する。
【００４２】
次に、通信端末２０ｂの機能構成を説明する。通信端末２０ｂは、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、無線通信プログラムを実行する。無線通信プログラムの実行によって、通信端末２０ｂは、通信部２０１、利用チャネル選択部２０３、送信信号生成部２０４、チャネルスキャン部２０５、チャネル情報記憶部２０６、判定部２０７を備える装置として機能する。なお、通信端末２０ｂの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、無線通信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、無線通信プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
【００４３】
通信端末２０ｂは、信号処理部２０２に代えてチャネルスキャン部２０５、チャネル情報記憶部２０６、判定部２０７を備える点で通信端末２０ａと構成が異なる。通信端末２０ｂは、他の構成についてはそれぞれ通信端末２０ａと同様である。そのため、通信端末２０ｂ全体の説明は省略し、チャネルスキャン部２０５、チャネル情報記憶部２０６、判定部２０７について説明する。
【００４４】
チャネルスキャン部２０５は、定期的に全てのチャネルに対し、他の通信装置（例えば、他の通信端末又はＨＧＷ１０ｂ）が通信を行っているか否かを検知するキャリアセンスを行う。例えば、他の通信装置が通信を行っている場合には、チャネルスキャン部２０５はビーコンやパケットを受信することにより他の通信装置を検知する。
チャネル情報記憶部２０６は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。チャネル情報記憶部２０６は、チャネル情報データベースを記憶している。チャネル情報データベースの構成は、図２のチャネル情報データベースと同様の構成であるため、説明を省略する。
判定部２０７は、チャネル情報記憶部２０６に記憶されているチャネル情報データベースに基づいて、各チャネルが利用可能なチャネルであるか否かを判定する。判定の結果、判定部２０７はチャネル利用情報を利用チャネル選択部２０３に出力する。
【００４５】
この場合、利用チャネル選択部２０３及び送信信号生成部２０４は、以下のように動作する。利用チャネル選択部２０３は、出力されたチャネル利用情報と、チャネル情報記憶部２０６に記憶されているチャネル情報データベースとに基づいて自装置（通信端末２０ｂ）の利用チャネルを選択する。
送信信号生成部２０４は、利用チャネル選択部２０３によって選択された利用チャネルの情報を用いて送信信号を生成する。具体的には、送信信号生成部２０４は、送信対象の送信データに対し変調処理（例えば、シリアル／パラレル変換、サブキャリア変調、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）、パラレル／シリアル変換、ガードインターバルの挿入など）を行うことによって送信信号を生成する。この際、送信信号生成部２０４は、中心サブキャリアに利用チャネルの情報を格納する。
【００４６】
図８は、本発明の第２実施形態における無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。
通信端末２０ｂのチャネルスキャン部２０５は、定期的にチャネルスキャンを行うことによって、全てのチャネルに対してキャリアセンスを行う（ステップＳ４０１）。チャネルスキャン部２０５は、キャリアセンスの結果に基づいてチャネル情報記憶部２０６に記憶されているチャネル情報データベースを更新する（ステップＳ４０２）。判定部２０７は、チャネル情報データベースを参照し、各チャネルが利用可能なチャネルであるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。判定部２０７は、各チャネルの判定が完了すると、チャネル利用情報を利用チャネル選択部２０３に出力する。利用チャネル選択部２０３は、出力されたチャネル利用情報に基づいて使用帯域を選択する（ステップＳ４０４）。次に、利用チャネル選択部２０３は、チャネル情報データベースと選択された使用帯域とに基づいて利用チャネルを選択する（ステップＳ４０５）。
【００４７】
送信信号生成部２０４は、利用チャネル選択部２０３によって選択された利用チャネルに基づいて送信信号を生成する（ステップＳ４０６）。具体的には、送信信号生成部２０４は、送信信号を生成する際、中心サブキャリアに利用チャネルの情報を格納する。その後、通信部２０１は、生成された送信信号をＨＧＷ１０ｂに送信する（ステップＳ４０７）。
ＨＧＷ１０ｂの通信部１０１は、通信端末２０ｂから送信信号を受信する（ステップＳ４０８）。その後、通信部１０１は、送信信号を受信したことを示す受信確認信号を生成し、通信端末２０ｂに受信確認信号を送信する（ステップＳ４０９）。その後、信号処理部１０７は、受信された送信信号に対して復調処理を行うことによって、サブキャリア毎の信号を復調する。信号処理部１０７は、中心サブキャリアから利用チャネルの情報を取得する（ステップＳ４１０）。信号処理部１０７は、取得した利用チャネルの情報を利用チャネル選択部１０５に出力する。利用チャネル選択部１０５は、出力された利用チャネルの情報に基づいて自装置（ＨＧＷ１０ｂ）の利用チャネルを選択する（ステップＳ４１１）。その後、ＨＧＷ１０ｂと通信端末２０ｂとは、利用チャネルを利用して通信を行う（ステップＳ４１２）。その後、ステップＳ４０１からステップＳ４１２の処理が繰り返し実行される。
【００４８】
図９は、本発明の無線通信システムを適用した具体例を示す図である。図９に示すように、本実施形態における無線通信システムの適用例としては、集合住宅などにおいて共用で使用される１台のＨＧＷ１０に各部屋（１０１号室、１０２号室、１０３号室）のそれぞれに位置する通信端末２０が接続している場合が想定される。図９に示されるように、１０２号室に位置する通信端末２０は、複数のチャネル（例えば、５２ｃｈ、５６ｃｈ、１２４ｃｈ、１２８ｃｈ）を同時に利用してＨＧＷ１０との間で通信を行っている。また、１０３号室に位置する通信端末２０は、複数のチャネル（例えば、６０ｃｈ、６４ｃｈ、１００ｃｈ、１０４ｃｈ、１０８ｃｈ、１１２ｃｈ）を同時に利用してＨＧＷ１０との間で通信を行っている。
【００４９】
このような場合、従来の技術では、１０１号室に位置する通信端末２０がチャネルボンディングに利用できる最大帯域は、８０ＭＨｚ（例えば、空きチャネルである３６ｃｈ、４０ｃｈ、４４ｃｈ、４８ｃｈ）である。空きチャネルとは、利用可能なチャネルである。つまり、従来の技術では、上述した空きチャネルと隣り合っていない空きチャネル（例えば、１１６ｃｈ、１２０ｃｈ、１３２ｃｈ、１３６ｃｈ、１４０ｃｈ）は利用されていないにもかかわらず、チャネルボンディングに利用することができないという問題があった。
【００５０】
このような問題に対して本発明における無線通信システムを適用すると、通信端末１０（１０１号室に位置する通信端末１０）が空きチャネル（利用可能なチャネル）の数に応じて、使用帯域を選択する。次に、通信端末１０は、選択した使用帯域で利用する利用チャネルを選択する。そして、通信端末１０は、選択した利用チャネルの情報を中心サブキャリアに格納することによって送信信号が生成し、接続先であるＨＧＷ１０に送信する。ＨＧＷ１０では、送信信号の中心サブキャリアに格納されている利用チャネルの情報に基づいて自装置の利用チャネルが選択され、利用チャネルを利用して通信端末２０とＨＧＷ１０との間で通信が行われる。そのため、従来と比べて空きチャネルを効率的に利用し、無線通信における通信効率を向上させることができる。
【００５１】
＜変形例＞
第２実施形態は、第１実施形態と同様に変形されてもよい。
【００５２】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１０（１０ａ、１０ｂ）…ＨＧＷ（通信装置），  ２０（２０ａ、２０ｂ）…通信端末（通信装置），  １０１…通信部，  １０２…チャネルスキャン部，  １０３…チャネル情報記憶部，  １０４…判定部，  １０５…利用チャネル選択部，  １０６…送信信号生成部，  １０７…信号処理部，  ２０１…通信部，  ２０２…信号処理部，  ２０３…利用チャネル選択部，  ２０４…送信信号生成部，  ２０５…チャネルスキャン部，  ２０６…チャネル情報記憶部，  ２０７…判定部
【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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