(57)【要約】【課題】異なる無線通信システムを対等に共存させる。【解決手段】本開示の一実施形態に係る無線通信装置は、送受信部、推定部および制御部を含む。送受信部は、第１最大送信電力と第１アンテナ利得とにより決定される第１通信範囲で通信する第１システムが利用する周波数帯域でフレームを送受信する。推定部は、前記第１最大送信電力よりも大きい第２最大送信電力と第２アンテナ利得とにより決定される前記第１通信範囲よりも広い第２通信範囲で通信する第２システムからの前記周波数帯域における干渉量が、閾値以上であるかどうかを判定する。制御部は、前記干渉量が前記閾値以上である場合、送信電力を増加させる。【選択図】図２
2015130545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１最大送信電力と第１アンテナ利得とにより決定される第１通信範囲で通信する第１システムが利用する周波数帯域でフレームを送受信する送受信部と、
前記第１最大送信電力よりも大きい第２最大送信電力と第２アンテナ利得とにより決定される前記第１通信範囲よりも広い第２通信範囲で通信する第２システムからの前記周波数帯域における干渉量が、閾値以上であるかどうかを判定する推定部と、
前記干渉量が前記閾値以上である場合、送信電力を増加させる制御部と、を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記推定部は、前記第１システムで観測される前記周波数帯域における通信の混雑状況を示すビジー率と前記フレームを受信する際の誤り率とに基づいて、前記第２システムからの干渉量を推定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記干渉量が前記閾値以上である場合、１以上のフレーム間隔を含む第１フレーム間隔セットと、１以上のフレーム間隔を含みかつ前記第１フレーム間隔セットに含まれる最大のフレーム間隔よりも長いフレーム間隔を少なくとも１つ含む第２フレーム間隔セットとを切り替えて、フレーム間隔を制御する切換部をさらに具備する請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信電力の増加量、および、前記第１フレーム間隔セットと前記第２フレーム間隔セットとを切り替えるタイミングは、所定のアルゴリズムに応じて制御されることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記第１フレーム間隔セットと前記第２フレーム間隔セットとを切り替えるタイミングは、所定のパターンに従って制御されることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記制御部は、通信リンクが確立した後に前記送信電力を増加させることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記推定部は、前記送信電力を増加させた後に前記干渉量が前記閾値以上であると判定した場合、前記周波数帯域から別の周波数帯域へ変更することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記推定部は、前記送信電力を増加させた後に前記干渉量が前記閾値以上であると判定した場合、前記送信電力をさらに増加させることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記フレームを含む無線信号を送受信する１以上のアンテナをさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
第１最大送信電力と第１アンテナ利得とにより決定される第１通信範囲で通信する第１システムが利用する周波数帯域でフレームを送受信し、
前記第１最大送信電力よりも大きい第２最大送信電力と第２アンテナ利得とにより決定される前記第１通信範囲よりも広い第２通信範囲で通信する第２システムからの前記周波数帯域における干渉量が、閾値以上であるかどうかを判定し、
前記干渉量が前記閾値以上である場合、送信電力を増加させることを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線伝送において、無線ＬＡＮに代表される伝送距離数ｍから数十ｍを想定した近距離の無線通信システムである近距離システムに加え、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）に代表される数ｃｍ以下の非常に短い通信距離を想定したサービスを提供する無線通信システムである近接システムが存在する。この２つのシステムが同一領域に共存する機会が多くなっている。  
２つのシステムを共存させる方法としては、例えば、近距離システムと近接システムとの、キャリアセンスレベルを適切に設定することで、共存を可能とする手法がある。また、異なるシステム同士が干渉する場合、一方のフレーム間隔セットを制御することで、システム共存を可能とする手法がある。さらに、近接システムが近距離システムの干渉を推定し、制御を選択して、特定の場合に同一周波数帯域での共存を可能とする手法もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−４６３１４号公報
【特許文献２】特開２０１３−４６３５４号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６０８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、近接システムでの通信においては、近距離システムのキャリアセンスレベルにかからず、近距離システムは、近接システムの存在を認識できないことがある。これは無線ＬＡＮなどのキャリアセンスによる端末の認識を行う場合の隠れ端末問題に類似している。しかし、上記一般的な隠れ端末問題に対する解決手法は、基地局が存在する同一システム内での衝突制御であり、基地局からの端末への「隠れ端末情報の通知」が必要となる。そのため、近距離システムと近接システムが別の方式／プロトコルとして規定されていて、互いの情報伝達が行えない場合には、その適用が困難である。  
また、別の共存手法として、通信距離の異なる方式／システムを同一周波数での共存させるコグニティブシステムもある。しかし、プライマリである近距離システムで通信している期間ではセカンダリである近接システムでの通信を行うことはできず、対等に帯域を共有することができない。
【０００５】
本発明の一観点は、異なる無線通信システムを対等に共存させることができる無線通信装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る無線通信装置は、送受信部、推定部および制御部を含む。送受信部は、第１最大送信電力と第１アンテナ利得とにより決定される第１通信範囲で通信する第１システムが利用する周波数帯域でフレームを送受信する。推定部は、前記第１最大送信電力よりも大きい第２最大送信電力と第２アンテナ利得とにより決定される前記第１通信範囲よりも広い第２通信範囲で通信する第２システムからの前記周波数帯域における干渉量が、閾値以上であるかどうかを判定する。制御部は、前記干渉量が前記閾値以上である場合、送信電力を増加させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】近距離システムと近接システムとの位置関係を示す概念図。
【図２】第１の実施形態に係る無線通信装置を示すブロック図。
【図３】干渉量推定部を示すブロック図。
【図４】干渉量推定テーブルの一例を示す図。
【図５】第１の実施形態に係る干渉量推定部の処理を示すフローチャート。
【図６Ａ】第１の実施形態に係る無線通信装置を含む近接システムと近距離システムとにおけるデータ送受信を示すシーケンス図。
【図６Ｂ】第１の実施形態に係る無線通信装置を含む近接システムと近距離システムとにおけるデータ送受信を示すシーケンス図。
【図７】送信電力を増加させた後の近距離システムと近接システムとのサービスエリアの変化を示す図。
【図８】第２の実施形態に係る無線通信装置を示すブロック図。
【図９】第２の実施形態に係る干渉量推定テーブルの一例を示す図。
【図１０】第２の実施形態に係る送信部を示すブロック図。
【図１１Ａ】第２の実施形態に係る無線通信装置を含む近接システムと近距離システムとにおけるデータ送受信を示すシーケンス図。
【図１１Ｂ】第２の実施形態に係る無線通信装置を含む近接システムと近距離システムとにおけるデータ送受信を示すシーケンス図。
【図１２】送信電力制御のみを行う場合の近接システムと近距離システムとのデータ送受信を示すシーケンス図。
【図１３】第３の実施形態に係る無線通信装置を含む近接システムと近距離システムとにおけるデータ送受信を示すシーケンス図。
【図１４】第４の実施形態に係る無線通信装置の動作を示すフローチャート。
【図１５】送信電力を段階的に増加させる場合のデータ送受信を示すシーケンス図。
【図１６】周波数チャネルを変更する場合のデータ送受信を示すシーケンス図。
【図１７】近距離システム同士が帯域共有を行う場合のデータ送受信の従来例を示す図。
【図１８】図１の領域Ａに近接システムが存在する場合のデータ送受信を示すシーケンス図。
【図１９】図１の領域Ｃに近接システムが存在する場合のデータ送受信を示すシーケンス図。
【図２０】近接システムのＩＦＳがＳｈｏｒｔ  ＩＦＳである場合の図１の領域Ａにおける近距離システムおよび近接システムのデータ送受信のシーケンス図。
【図２１】近接システムのＩＦＳがＳｈｏｒｔ  ＩＦＳである場合の図１の領域Ｃにおける近距離システムおよび近接システムのデータ送受信のシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本開示の一実施形態に係る無線通信装置及び方法について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行なうものとして、重ねての説明を省略する。
【０００９】
（第１の実施形態）  
本実施形態に係る近距離システムと近接システムとの位置関係について図１の概念図を参照して説明する。  
ここでは、ＮＦＣなど通信範囲が狭い無線通信を近接システムと呼び（第１システムともいう）、無線ＬＡＮ  ＩＥＥＥ８０２．１１等、ＮＦＣ等よりも通信範囲が広い無線通信を近距離システムと呼ぶ（第２システムともいう）。本実施形態に係る無線通信装置は、近接システムを利用する。また、通信範囲は、最大送信電力とアンテナ利得とにより決定される。すなわち、近距離システムの通信範囲（サービスエリア）は、近接システムの最大送信電力よりも大きい最大送信電力と、アンテナ利得とにより決定される。
【００１０】
近接システム１００は、近接端末１０１と近接端末１０２とを含み、互いに無線通信する。近接端末１０１および近接端末１０２の少なくともどちらか一方が、本実施形態に係る無線通信装置であればよい。
【００１１】
近距離システム１１０は、近距離基地局１１１と近距離端末１１２とを含む。近距離基地局１１１と近距離端末１１２とは、近距離基地局１１１のサービスエリア１１３内で互いに無線通信する。
【００１２】
ここで図１に示すように、近距離基地局１１１からの距離に応じて近距離基地局１１１から遠い位置から順に領域Ａ、領域Ｂおよび領域Ｃと分類する。
【００１３】
領域Ａでは、近距離システム１１０と近接システム１００とは離れた位置に存在する。特に、近接システム１００の送受信電力は、近距離システム１１０と比較して１０ｄＢ以上小さい電力であるため、近接システム１００の通信範囲１０３は、近距離システム１１０のキャリアセンスレベルには達しない。よって、近距離システム１１０は、近接システム１００から干渉を受けることなく、連続してデータを送受信することができる。一方、近接システム１００に関しては、近距離システム１１０の近距離基地局１１１のサービスエリア１１３内なので、近接システム１００では近距離システム１１０からの信号を受信することになる。しかし、近接システム１００におけるキャリアセンスレベルを高く設定することにより、近距離システム１１０からの信号により干渉されることなく、近接システム１００においても連続してデータを送受信することができる。
【００１４】
領域Ｃでは、近距離システム１１０および近接システム１００の双方の距離が近いため、双方のシステムでキャリアセンスが可能となる。よって、キャリアセンスに基づいて同一の周波数帯域を共有することができる。
【００１５】
一方、領域Ｂでは、近接システム１００では、近距離システム１１０からの信号を受信することができるが、近距離システム１１０では、近接システム１００からの信号を受信することができず、キャリアビジー状態を検出できない。そのため、近距離システム１１０は、近接システム１００側でデータの送受信が行われているにもかかわらず、送受信を開始し、近接システム１００に干渉を与えてしまう可能性がある。  
以下、本実施形態では、この領域Ｂのような位置関係における近接システム１００の近接端末での処理を想定する。
【００１６】
次に、第１の実施形態に係る無線通信装置について図２のブロック図を参照して説明する。  
第１の実施形態に係る無線通信装置２００は、アンテナ２０１、無線部２０２、復調部２０３、キャリアセンス部２０４、フレーム受信部２０５、上位層処理部２０６、フレーム送信部２０７、変調部２０８、干渉量推定部２０９および送信電力制御部２１０を含む。
【００１７】
アンテナ２０１は、無線部２０２に接続され、外部から無線信号を受信し、または外部に無線信号を送信する。アンテナの構成は、ダイポールアンテナ、パッチアンテナ、カプラアンテナなど一般的な構成であればよいため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００１８】
無線部２０２は、アンテナ２０１から無線信号を受け取り、無線信号を無線周波数帯（ＲＦ帯）からベースバンド信号に変換する。また、無線部２０２は、変調部２０８からベースバンド信号を、後述の送信電力制御部２１０から送信電力値をそれぞれ受け取り、ベースバンド信号を無線信号に変換し、送信電力値に応じた送信電力で無線信号を外部へ送信する。
【００１９】
復調部２０３は、無線部２０２からベースバンド信号を受け取り、ベースバンド信号を復調し、データフレームを含むデジタル信号を得る。  
キャリアセンス部２０４は、復調部２０３からベースバンド信号強度および受信時の利得等を受け取り、受信信号強度を計算し、受信信号強度とあらかじめ設定されたキャリアセンスレベルとを比較する。受信信号強度がキャリアセンスレベル以上である場合は利用周波数帯域で他の通信が帯域を占有し、通信が混雑している状況であるキャリアビジーと判定して、キャリアビジー情報を生成する。一方、受信信号強度がキャリアセンスレベル未満である場合は、利用周波数帯域で他の通信がない状態であるキャリアエンプティと判定し、キャリアエンプティ情報を生成する。なお、キャリアビジー情報およびキャリアエンプティ情報とを合わせてキャリアセンス判定結果とも呼ぶ。
【００２０】
フレーム受信部２０５は、復調部２０３からデジタル信号を受信する。
【００２１】
上位層処理部２０６は、フレーム受信部２０５から受信したデジタル信号を受け取り、データを抽出する。また、上位層処理部２０６は、他の装置へ送信するためのデータを生成する。
【００２２】
フレーム送信部２０７は、上位層処理部２０６からデータを、キャリアセンス部２０４からキャリアセンス判定結果（すなわち、キャリアビジー情報またはキャリアエンプティ情報）を、それぞれ受け取る。フレーム送信部２０７は、データを含むデジタル信号を生成し、キャリアビジー情報を受け取った場合は、データの送信を待機する。一方、フレーム送信部２０７は、キャリアエンプティ情報を受け取った場合は、キャリアエンプティである状態が予め設定された期間以上続く場合、変調部２０８にデータフレームを含むデジタル信号を送る。
【００２３】
変調部２０８は、フレーム送信部２０７からデジタル信号を受け取り、デジタル信号を変調してベースバンド信号を生成する。
【００２４】
干渉量推定部２０９は、キャリアセンス部２０４から判定結果を、フレーム受信部２０５からデジタル信号をそれぞれ受け取る。干渉量推定部２０９は、利用周波数帯域における近距離システムからの干渉量が閾値以上であるかどうかを判定する。干渉量が閾値以上である場合、送信電力を増加させることを示す電力増加情報を生成する。電力増加情報は、例えば、送信時の電力値でもよいし、増加分のデシベル値でもよい。
【００２５】
送信電力制御部２１０は、干渉量推定部２０９から電力増加情報を受け取り、電力増加情報に応じて送信電力値を設定して、後段の無線部２０２における送信電力を制御する。
【００２６】
次に、干渉量推定部２０９の詳細について図３のブロック図を参照して説明する。  
干渉量推定部２０９は、伝送開始／接続処理時キャリアビジー率測定部３０１、フレーム誤り測定部３０２、干渉量推定テーブル３０３および干渉量比較部３０４を含む。
【００２７】
伝送開始／接続処理時キャリアビジー率測定部３０１は、伝送開始時もしくは接続処理時にキャリアセンス部２０４からキャリアセンス判定結果を受け取り、あらかじめ設定された期間のキャリアセンスでキャリアビジーを観測した結果に基づく、通信の混雑状況の割合を示すキャリアビジー率を測定する。
【００２８】
フレーム誤り測定部３０２は、フレーム受信部２０５からデジタル信号を受け取り、フレームを受信する際に正しく受信できなかった割合を示すフレーム誤り率を測定する。
【００２９】
干渉量推定テーブル３０３は、キャリアビジー率とフレーム誤り率との値が対応づけられて保持される。
【００３０】
干渉量比較部３０４は、伝送開始/接続処理時キャリアビジー率測定部３０１からキャリアビジー率を、フレーム誤り測定部３０２からフレーム誤り率をそれぞれ受け取る。干渉量推定テーブル３０３と、キャリアビジー率およびフレーム誤り率とを比較して該当する値が閾値以上であるかどうかを判定する。該当する値が閾値以上であれば干渉量が閾値以上であると判定し、電力増加情報を生成する。
【００３１】
次に、干渉量推定テーブル３０３の一例について図４を参照して説明する。  
干渉量推定テーブル３０３は、キャリアビジー率４０１とフレーム誤り率４０２とのセットと、送信電力４０３とがケースごとに対応づけられる。
【００３２】
図４に示すように、ケースＡでは、キャリアビジー率４０１が低く、フレーム誤り率４０２も低い場合は、互いのシステムがそれぞれ通信可能であることを示すので、近接システムが図１の領域Ａに存在するような場合であると判定できる。この場合は、送信電力を変更する必要はないので、送信電力４０３は通常とする（Ｎｏｒｍａｌ）。
【００３３】
ケースＢでは、キャリアビジー率４０１が高く、フレーム誤り率４０２も高い場合は、他のシステムからの干渉が多く、他のシステムが自身のシステムの存在を認識できていないと考えられる。よって、近接システムが図１の領域Ｂに存在するような場合であると判定できる。この場合は、自身のシステムの存在を他のシステムに通知する必要があるので、送信電力４０３として送信電力を高く設定する（ｈｉｇｈ）。
【００３４】
ケースＣでは、キャリアビジー率４０１が高く、フレーム誤り率４０２が低い場合は、自身のシステムにおいて他のシステムからの信号を受信しているが、干渉なく通信可能であることを示す。よって、近接システムが図１の領域Ｃに存在するような場合であると判定できる。この場合は、送信電力を変更する必要がないので、送信電力４０３は通常とする（Ｎｏｒｍａｌ）。  
また、キャリアビジー率４０１が低く、フレーム誤り率４０２が高い場合は、無線通信装置間の距離が離れている場合であると想定される。この場合は、送信電力は通常とする（Ｎｏｒｍａｌ）。
【００３５】
なお、図４に示す、キャリアビジー率４０１およびフレーム誤り率４０２が高いか低いかの判定は、閾値を用いて判定すればよい。例えば、キャリアビジー率４０１が閾値以上であれば「高い」と判定し、キャリアビジー率４０１が閾値未満であれば「低い」と判定すればよい。同様に、フレーム誤り率４０２が閾値以上であれば「高い」と判定し、フレーム誤り率４０２が閾値未満であれば「低い」と判定すればよい。また、「高い」「低い」との表現に限らず、閾値となるパーセンテージを格納してもよい。
【００３６】
次に、干渉量推定部２０９の処理について図５のフローチャートを参照して説明する。
【００３７】
ステップＳ５０１では、伝送開始/接続処理時キャリアビジー率測定部３０１が、キャリアビジー率を計算する。  
ステップＳ５０２では、フレーム誤り測定部３０２が、フレーム誤り率を計算する。  
ステップＳ５０３では、干渉量比較部３０４が、キャリアビジー率およびフレーム誤り率が共に閾値以上であるかどうかを判定する。キャリアビジー率およびフレーム誤り率が共に閾値以上であれば、干渉量が閾値以上であると判定し、ステップＳ５０４に進む。キャリアビジー率およびフレーム誤り率が共に閾値未満であれば、ステップＳ５０１に戻り同様の処理を繰り返す。  
ステップＳ５０４では、干渉量比較部３０４が、電力増加情報を生成する。
【００３８】
次に、第１の実施形態に係る無線通信装置２００を含む近接システムと近距離システムとにおけるデータ送受信のシーケンスについて図６Ａおよび図６Ｂを参照して説明する。
【００３９】
第１の実施形態に係る無線通信装置２００を含む近接システム６００と、他の通信システムである近距離システム６５０とが図１に示す領域Ｂの位置に存在する場合を想定する。図６の上段は、近距離システムにおけるデータの送受信のシーケンスであり、下段は、近接システムにおけるデータの送受信のシーケンスである。なお、１つの線上のタイミング図で２つの無線通信装置２００間の通信状況を示す。例えば、「Ｄａｔａ」は無線通信装置２００から他の無線通信装置へのデータ送信を示し、「Ａ（Ａｃｋ）」は他の無線通信装置から無線通信装置２００へのデータ送信を示す。
【００４０】
ステップＳ６０１では、近距離システム６５０および近接システム６００ともに送信要求があり、まず近距離システム６５０がデータの送受信（以下、ＡＣＫの送受信も含む）を行なう。近接システム６００では、キャリアセンスを実施しており、近距離システム６５０がデータを送受信していることによりキャリアビジーを観測しているため、近接システム６００は送受信を行わない。  
ステップＳ６０２では、近距離システム６５０のデータの送受信が終了すると、近距離システム６５０および近接システム６００における無線通信装置２００はともに、ＩＦＳ（Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）＋ＢＯ（Ｂａｃｋ  Ｏｆｆ）期間において、キャリアセンスを行い、キャリアエンプティであるかどうかを観測する。ＩＦＳは、基準となるフレーム間隔であり、ＢＯは、確率的に決まるランダムな時間である。
【００４１】
ステップＳ６０３では、近接システム６００のＢＯ期間が短いと想定し、近接システム６００が送信権を獲得して、データの送受信を開始する。ここで、近距離システム６５０側では近接システム６００のデータ送受信を検出できず、キャリアビジーを検出できない。そのため、近距離システム６５０では、近接システム６００で送受信が行われているにも関わらず、ＩＦＳ＋ＢＯ期間でキャリアエンプティであると判定して送信権を獲得したと認識し、データ送受信が開始される。ここで、図１に示す領域Ｂでは、近接システム６００では、近距離システム６５０の送受信が強い干渉としてあらわれるので、送受信を開始していた近接システム６００は、近距離システム６５０からの干渉により送受信ができなくなる。
【００４２】
ステップＳ６０４では、近距離システム６５０および近接システム６００ともに、ＩＦＳ＋ＢＯ期間で再びキャリアセンスを行い、キャリアエンプティであるかどうかを観測する。
【００４３】
ステップＳ６０５では、近距離システム６５０のＢＯ期間が短いと想定し、近距離システム６５０が送信権を獲得して、データの送受信を開始する。一方、近接システム６００は、近距離システム６５０の送受信にともなってキャリアビジーが観測されるので、送受信を保留し、キャリアエンプティとなるまで待機する。
【００４４】
ステップＳ６０６では、近距離システム６５０のデータの送受信が終了すると、近距離システム６５０および近接システム６００はともに、ＩＦＳ＋ＢＯ期間において、キャリアセンスを行い、キャリアエンプティであるかどうかを観測する。
【００４５】
ステップＳ６０７では、近接システム６００のＢＯ期間が短く、近接システム６００が送信権を獲得して送受信を開始する。しかし、ステップＳ６０３同様、近距離システム６５０では、近接システム６００の送受信を観測することができずにデータの送受信を開始してしまい、結果として、近接システム６００では干渉を受けて、近接システム６００での送受信が失敗する。
【００４６】
ここで、無線通信装置２００の干渉量推定部２０９は、ステップＳ６０１からステップＳ６０６までの状況から、どのような干渉が生じているかを推定する。具体的には、伝送開始／接続処理時キャリアビジー率測定部３０１は、ＩＦＳ＋ＢＯ期間で他システムの影響によるキャリアビジーをどの程度の割合で検出しているかを測定する。図５では、４回の試行中２回のキャリアビジー（ステップＳ５０１およびステップＳ５０３）を検出し、キャリアビジー率は５０％となる。  
フレーム誤り測定部３０２では、無線通信装置２００が送受信を開始したものの、そのフレームが送受信失敗となった場合を計測し、フレーム誤り率を算出する。図５では２回の試行（第２期間および第４期間）に対し２回失敗しており、フレーム誤り率は１００％となる。ここで、図４に示す干渉量推定テーブルを参照し、閾値としてキャリアビジー率は５０％以上で「高い」、フレーム誤り率は８０％以上で「高い」と設定されていると想定すると、キャリアビジー率は「高い」、フレーム誤り率も「高い」と判定される。よって、干渉量推定部２０９は送信電力制御を「Ｈｉｇｈ」とする信号増加信号を生成する。送信電力制御部２１０は、無線部２０２で送信電力を上げる。例えば、＋５ｄＢで送信電力を増加させる。
【００４７】
ステップＳ６０８では、近距離システム６５０および近接システム６００ともに、ＩＦＳ＋ＢＯ期間で再びキャリアセンスを行い、キャリアエンプティであるかどうかを観測する。
【００４８】
ステップＳ６０９では、近接システム６００が送信権を獲得し、５ｄＢ増加させた送信電力でデータを送受信する。このように、近接システム６００におけるデータ送信時の送信電力を５ｄＢ増加させたことで、近距離システム６５０でも近接システム６００でのデータの送受信をキャリアセンスにより認識することができる。よって、ＩＦＳ＋ＢＯ期間でのキャリアエンプティを観測することに基づいて周波数帯域の共有を行うことができ、２つのシステム間で送信機会を平等にすることができる。
【００４９】
次に、送信電力を増加させた後の近距離システムと近接システムとのサービスエリアの変化について図７に示す。図７は、図３と同じ位置関係における各システムでのサービスエリアを模式的に示した図である。
【００５０】
図７に示すように、近接システム１００の送信電力を増加（例えば、５ｄＢ）させることで、近距離システム１１０は、近接システム１００の送受信をキャリアセンスにより認識することができる。言い換えれば、今まで「近接システムでは近距離システムが認識できるが、近距離システムは近接システムを認識できない」領域Ｂである関係が、「双方のシステムで認識可能な」領域Ｃの関係に変更されたことがわかる。
【００５１】
以上に示した第１の実施形態によれば、キャリアビジー率およびフレーム誤り率を測定して干渉量が閾値以上であるかどうかを判定することで、自身のシステムでは認識できるが、他のシステムでは自身のシステムを認識されていない場合を認識し、この場合にフレームの送信電力を増加させるように制御する。これによって、双方のシステムで互いのシステムを認識でき、同一周波数帯域を共有しつつ、送信機会を平等にすることができる。
【００５２】
（第２の実施形態）  
第２の実施形態では、送信電力を制御することに加え、キャリアエンプティを観測するためのフレーム間隔を制御する点が第１の実施形態とは異なる。近接システムでは、複数の無線通信装置での帯域共有を必要としない場合が多い。よって、送信権の獲得を確率的に制御するＢＯ期間を設けずに、いったんある端末が送信権を獲得した場合に、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳという最短の待ち時間のみキャリアセンスし、連続して送受信を行うプロトコルを採用する場合がある。これによって、近接システムでは、実質的なデータの送受信時間をより長く確保できる。しかし、他の近距離システムが近接システムの送受信信号を観測できる場合は、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳによりデータ送信されてしまうため、他の近距離システムでは、送信機会を得ることができない可能性がある。よって、第２の実施形態では、フレーム間隔を制御することで送信機会を平等にし、優先度に応じて異なるシステム間の送信機会を制御することができる。
【００５３】
第２の実施形態に係る無線通信装置について図８のブロック図を参照して説明する。  
第２の実施形態に係る無線通信装置８００は、アンテナ２０１、無線部２０２、復調部２０３、キャリアセンス部２０４、フレーム受信部２０５、上位層処理部２０６、変調部２０８、送信電力制御部２１０、干渉量推定部８０１およびフレーム送信部８０２を含む。
【００５４】
アンテナ２０１、無線部２０２、復調部２０３、キャリアセンス部２０４、フレーム受信部２０５、上位層処理部２０６、変調部２０８および送信電力制御部２１０は、上述の第１の実施形態と同様の動作を行うので、ここでの説明は省略する。
【００５５】
干渉量推定部８０１は、第１の実施形態に係る干渉量推定部２０９と同様の動作を行うが、電力増加情報に加えてフレーム間隔制御に関する情報であるフレーム間隔制御情報を生成する点が異なる。
【００５６】
フレーム送信部８０２は、干渉量推定部８０１からフレーム間隔制御情報を受け取り、フレーム間隔制御情報に示されるフレーム間隔で、フレームを送信するように制御する。
【００５７】
次に、干渉量推定部８０１で参照される第２の実施形態に係る干渉量推定テーブルについて図９を参照して説明する。  
第２の実施形態に係る干渉量推定テーブル９００は、キャリアビジー率４０１、フレーム誤り率４０２、送信電力４０３およびフレーム間隔制御９０１を含む。キャリアビジー率４０１、フレーム誤り率４０２および送信電力４０３は、第１の実施形態と同様である。
【００５８】
フレーム間隔制御９０１は、設定するＩＦＳとして、通常のままのＩＦＳの値（Ｎｏｒｍａｌ）、または、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳとＬｏｎｇ  ＩＦＳとを切り替える制御値とを示す。Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳは、近距離システムのＩＦＳよりも短い時間間隔であり、Ｌｏｎｇ  ＩＦＳは、近距離システムのＩＦＳよりも長い時間間隔である。近距離システムのＢＯは確率的であるため、すべてのＩＦＳ＋ＢＯ時間よりもＬｏｎｇ  ＩＦＳを長くすることは現実的ではないが、少なくともＩＦＳ＋ＢＯの平均時間よりは長く設定することが望ましい。
【００５９】
具体的には、例えば、キャリアビジー率４０１「高い」およびフレーム誤り率４０２「高い」であるケースＢの場合は、送信電力「Ｈｉｇｈ」と、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳとＬｏｎｇ  ＩＦＳとの切り替え制御とが対応づけられる。
【００６０】
次に、フレーム送信部８０２の詳細について図１０のブロック図を参照して説明する。  
フレーム送信部８０２は、フレーム間隔切換部１００１を含む。
【００６１】
フレーム間隔切換部１００１は、干渉量推定部８０１からフレーム間隔制御情報を受け取り、ＩＦＳを制御する。フレーム間隔切換部１００１は、切り換え制御する場合は、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳとＬｏｎｇ  ＩＦＳとを切り替えて制御する。なお、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳとＬｏｎｇ  ＩＦＳの２つのＩＦＳを切り替えることに限らず、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳを含むフレーム間隔セットと、Ｌｏｎｇ  ＩＦＳを含むフレーム間隔セットとを、切り替えるように制御してもよい。Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳとＬｏｎｇ  ＩＦＳの２つのＩＦＳ、または２つのＩＦＳをそれぞれ含むフレーム間隔セットを切り替えるタイミングとしては、所定のアルゴリズムに応じて切り替えるように制御してもよいし、交互の切り替えるといった所定のパターンに従って切り替えるように制御してもよい。
【００６２】
次に、第２の実施形態に係る無線通信装置８００を含む近接システムと、近距離システムとにおける送受信のシーケンス例について図１１Ａおよび図１１Ｂを参照して説明する。
【００６３】
図６Ａおよび図６Ｂのシーケンス図と同様に、図１１の上段は、近距離システム１１５０におけるデータの送受信のシーケンスであり、下段は、近接システム１１００におけるデータの送受信のシーケンスである。
【００６４】
ステップＳ１１０１では、近距離システム１１５０が先の期間で送信権を獲得してデータを送受信する。近接システム１１００がキャリアセンスした場合に、近距離システム１１５０の送受信信号を観測できるので、無線通信装置ではキャリアビジーであると判定する。
【００６５】
ステップＳ１１０２では、近距離システム１１５０は、ＩＦＳ＋ＢＯ期間でキャリアセンスし、近接システム１１００はＳｈｏｒｔ  ＩＦＳ期間でキャリアセンスし、キャリアビジーであるかどうかを判定する。
【００６６】
ステップＳ１１０３では、近接システム１１００は、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳ期間でキャリアエンプティが継続したので、送信権を獲得したと認識し、データの送受信を開始する。一方、近距離システム１１５０では、近接システム１１００における送受信信号が近距離システム１１５０でのキャリアセンス信号に達しないため、キャリアエンプティが継続していると判定し、ＩＦＳ＋ＢＯ期間後にデータの送受信を開始する。そのため、近接システム１１００では、近距離システム１１５０からの送受信信号により干渉を受けて、データ送受信が失敗する。
【００６７】
ステップＳ１１０４からステップＳ１１０６では、ステップＳ１１０４と同様に、近距離システム１１５０でのデータ送受信終了後に、近接システム１１００ではＳｈｏｒｔ  ＩＦＳ期間後、データの送受信を開始する。しかし、近接システム１１００では、近距離システム１１５０からの干渉を受けてデータ送受信が失敗する。
【００６８】
ステップＳ１１０７では、近接システム１１００の無線通信装置８００の干渉量推定部８０１が、キャリアビジー率とフレーム誤り率とを計算する。干渉量推定部８０１は、キャリアビジー率およびフレーム誤り率がともに閾値以上であると判定し、送信電力を増加させる電力増加情報とフレーム間隔制御情報とを生成する。無線通信装置８００の送信電力制御部２１０は、電力増加情報に応じて、ここでは送信電力を５ｄＢ増加させるように制御する。また、無線通信装置８００のフレーム送信部８０２は、フレーム間隔制御情報に基づいてＳｈｏｒｔ  ＩＦＳとＬｏｎｇ  ＩＦＳを切り替えるように制御する。ここでは、ＩＦＳ期間をＬｏｎｇ  ＩＦＳに設定する。よって、近距離システム１１５０におけるＩＦＳ＋ＢＯ期間と、近接システム１１００におけるＬｏｎｇ  ＩＦＳ期間とでは、ＩＦＳ＋ＢＯ期間のほうが短く、近距離システム１１５０が送信権を獲得して、データを送受信する。近接システム１１００では、キャリアビジーであることがわかるので、データの送受信を待機する。
【００６９】
ステップＳ１１０８では、近接システム１１００における無線通信装置のフレーム送信部８０２が、ＩＦＳ期間をＳｈｏｒｔ  ＩＦＳに切り替える。近距離システム１１５０のＩＦＳ＋ＢＯ期間よりもＳｈｏｒｔ  ＩＦＳ期間が短いため、近接システム１１００が送信権を獲得してデータの送受信を行うことができる。さらに、送信電力を増加させているため、近距離システム１１５０において近接システム１１００の送受信信号を観測してキャリアビジーであることを検出し、近距離システム１１５０はデータ送信を待機することができる。一方、近接システム１１００では、データ送受信に近距離システム１１５０から干渉を受けることがなくなる。以下同様に、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳ期間とＬｏｎｇ  ＩＦＳ期間とを切り替えることによって、送信機会を平等にしつつ、同一周波数帯域を一定の規則に基づき共有することができる。
【００７０】
なお、図１１の例では、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳおよびＬｏｎｇ  ＩＦＳの切り換える配分を、１対１としているが、優先度に応じて適応的に制御して近距離システム１１５０と近接システム１１００との送信機会を制御してもよい。
【００７１】
また、送信するデータサイズによっては、送信電力制御のみでもよい。  
近接システムが送信電力制御のみを行う場合の近接システムと近距離システムとのデータ送受信を示すシーケンス図を図１２に示す。
【００７２】
図１２に示すように、近接システムのＩＦＳはＳｈｏｒｔ  ＩＦＳであるため、近接システムが優先的に送信機会を得てデータを送受信することができる。これは、データを瞬時に転送できるような、いわゆるタッチアンドゲットのアプリケーションでは、近接システムの送受信を優先させても、比較的短時間のみの帯域の占有で済むため、その後は近距離システム側に送信権を渡すことでシステムの共存が可能となる。
【００７３】
以上に示した第２の実施形態によれば、キャリアビジー率およびフレーム誤り率に基づいて、送信電力を増加させ、さらにフレーム間隔を切り替えるように制御することで、近距離システムおよび近接システムの通信の優先度を制御し、優先的に通信できるシステムを選択することができる。
【００７４】
（第３の実施形態）  
近接システムの無線通信装置では、通信リンクの確立前では通信を行う相手であるかどうかを判定できていないため、通信リンクの確立前に送信電力を増加させてしまうと、近距離システムへの干渉を増やすだけでシステムの効率を下げてしまう可能性がある。そこで、第３の実施形態では、近接システムにおいて通信リンクが確立した後に送信電力を増加させることで、他のシステムへの無駄な干渉を抑制することができ、不要な電力増加を抑制し低消費電力化できる。
【００７５】
第３の実施形態に係る無線通信装置を含む近接システムと近距離システムとにおけるデータ送受信のシーケンス例について図１３を参照して説明する。なお、通信リンクが確立するまでは、近接システムの送信電力は通常（Ｎｏｒｍａｌ）とし、フレーム間隔はＳｈｏｒｔ  ＩＦＳとする。  
図１３は、近距離システム１３５０において、アクセスポイントと近距離端末とのデータ送受信を示し、近接システム１３００において、近接端末１と近接端末２とをデータ送受信を示す。
【００７６】
なお、図１３では、アクセスポイントと近距離端末との送信および受信を分けて図示し、無線通信装置間（近接端末１および近接端末２）の送信および受信も分けて図示する。
【００７７】
ステップＳ１３０１では、近距離システム１３５０のアクセスポイントがデータを送信し、近距離端末がＡＣＫを返す。一方、近接システム１３００では、キャリアビジーを観測する。
【００７８】
ステップＳ１３０２では、近接システム１３００における近接端末１が通信を開始するために、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳ期間でのキャリアセンスの後キャリアエンプティであると判定し、接続要求を近接端末２へ送信する。なお、近接システム１３００のＳｈｏｒｔ  ＩＦＳは、近距離システム１３５０のＩＦＳ＋ＢＯ期間よりも短く、かつ接続要求は通常のパケットよりもデータ長が短い。よって、近接端末１は、近距離システム１３５０のＩＦＳ＋ＢＯ期間中に、近接端末２への接続要求の送信を完了することができる。
【００７９】
ステップＳ１３０３では、近距離システム１３５０は、近接システム１３００の送受信を観測できないため、ＩＦＳ＋ＢＯ期間中におけるキャリアセンスによりキャリアエンプティを観測し、アクセスポイントから近距離端末へデータを送信する。一方、近接システム１３００では、キャリアビジーを観測する。
【００８０】
ステップＳ１３０４では、近接システム１３００の近接端末２が、接続応答を返送するために、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳのキャリアセンスののち、接続応答を近接端末１に送信する。ここで、接続応答が完了した時点で、近接システム１３００における通信リンクが確立（リンク確立時点１３１０）し、データ送受信を開始する。以下、図１０Ｂと同様のシーケンスであるため、ここでの説明は省略する。リンク確立時点１３１０から、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳとＬｏｎｇ  ＩＦＳとの切換制御と、送信電力の増加（ＮｏｒｍａｌからＨｉｇｈ）を行えばよい。
【００８１】
データ送受信の開始に際し、干渉量推定部８０１は、接続要求および接続応答における受信電力と、キャリアセンス時に受信される近距離システム１３５０からの干渉電力との比から、所望信号対干渉比：ＣＩＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ-ｔｏ-ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｒａｔｉｏ）を算出してもよい。ＣＩＲが閾値よりも小さくなった場合に、ＩＦＳ切換制御を行えばよい。  
通信リンクの確立直後は、Ｌｏｎｇ  ＩＦＳであるため、近距離システム１３５０の通信が優先され、アクセスポイントから近距離端末へデータが送信される。所定の時間経過後は、近接システム１３００のＩＦＳがＳｈｏｒｔ  ＩＦＳとなるため、近接システム１３００の通信が優先され、近接端末１から近接端末２へのデータを送信できる。なお、近接システム１３００における送信電力が増加しているため、近距離システム１３５０では、近接システム１３００のデータの送受信信号からキャリアビジーを観測することができるので、近距離システム１３５０からのデータの送受信は待機される。
【００８２】
以上に示した第３の実施形態によれば、通信リンク確立後に送信電力を増加させ、かつＩＦＳの切換制御を行うことで、通信に必要な場合にのみ送信電力を増加させることができ、他システムへの無駄な干渉を抑制し、かつ無線通信装置における不要な電力増加を抑制して低消費電力化が可能となる。
【００８３】
（第４の実施形態）  
第４の実施形態では、送信電力増加後も無線通信装置が干渉を受ける場合は、さらに電力を増加させる、または周波数チャネルを変更する点が上述の実施形態と異なる。
【００８４】
近接システムと近距離システムとの位置関係、および送信電力の増加幅によっては、送信電力を増加させた後も、近接システムの送受信信号を近距離システムが観測できず、干渉が生じたままという可能性もある。
【００８５】
このようにすることで、近距離システムからの干渉を避けて、近接システムが通信を行うことができる。
【００８６】
第４の実施形態に係る無線通信装置の動作について図１４のフローチャートを参照して説明する。  
ステップＳ５０１からステップＳ５０４の処理は同様であるので、ここでの説明を省略する。
【００８７】
ステップＳ１４０１では、干渉量推定部２０９が、送信電力を増加させた後、干渉が閾値以上であるかどうかを判定する。干渉がない場合は、正常に通信できているとして、データの送受信を継続するため、ステップＳ５０１へ戻り同様の処理を繰り返す。干渉がある場合は、ステップＳ１４０２に進む。
【００８８】
ステップＳ１４０２では、干渉量推定部２０９が、送信電力を所定回数増加させたかどうかを判定する。所定回数増加させた場合は、ステップＳ１４０３に進む。所定回数増加させてない場合は、ステップＳ５０１に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００８９】
ステップＳ１４０３では、上位層処理部２０６が、使用する周波数チャネルの変更を指示し、変調部２０８が、周波数チャネルを変更する。なお、複数回送信電力を増加させずに、１度送信電力を増加させ、その後干渉が生じる場合は、チャネルを切り替えるようにしてもよい。
【００９０】
次に、送信電力を段階的に増加させる場合のデータ送受信のシーケンス図について図１５を参照して説明する。  
ステップＳ１５０１では、近接システム１５００において、近距離システムからの干渉を受けて、データの送受信が失敗したとする。
【００９１】
ステップＳ１５０２では、近接システム１５００において、干渉量推定部８０１により送信電力を増加させる指示が生成され、送信電力を増加してデータを送信する。しかし、送信電力を増加させた後でも、近接システム１５００のデータ送受信が近距離システム１５５０で観測できず、近距離システム１５５０から干渉を受ける。そこで、干渉量推定部８０１は、一度送信電力を上げた後でのキャリアビジー率とフレーム誤り率とを算出し、キャリアビジー率とフレーム誤り率とが閾値以上である場合、さらに、送信電力を増加させる。
【００９２】
ステップＳ１５０３では、近接システムにおいて、２段階増加させた送信電力でデータの送受信を行う。ここでは、２段階増加させた送信電力での送受信信号を近距離システム１５５０で観測できたので、近距離システム１５５０でキャリアビジーを検出することができる。よって、近接システム１５００では、データの送受信を完了することができる。
【００９３】
次に、周波数チャネルを変更する場合のデータ送受信のシーケンス図について図１６を参照して説明する。  
ステップＳ１６０１では、近接システム１６００において、ステップＳ１５０１およびステップＳ１５０２で示すように、近接システム１６００において送信電力を１段階増加させた場合でも近距離システム１６５０から干渉を受ける場合、近接システム１６００の無線通信装置からチャネル変更要求を通信相手の無線通信装置に送信する。通信相手となる無線通信装置は、チャネル変更要求を受信して、チャネル変更要求に対する応答を無線通信装置に送信する。
【００９４】
ステップＳ１６０２では、近接システム１６００においてチャネル変更のネゴシエーションを完了し、使用チャネルをチャネル１からチャネル２に変更し、チャネル２でデータを送受信する。これによって、近接システム１６００において近距離システム１６５０からの干渉を受けずにデータ送受信することができる。
【００９５】
以上に示した第４の実施形態によれば、干渉に応じて、送信電力を複数段階増加させること、または使用チャネルを変更することにより、近接システムと近距離システムとの送信機会を平等にしつつ、近距離システムからの干渉を受けずに近接システムにおいてデータを送受信することができる。
【００９６】
（第５の実施形態）  
第５の実施形態では、図２の無線通信装置の構成に加えて、バッファを備える。バッファは送受信部内に設けられていてもよい。またバッファは前記メモリ内に設けられていてもよい。このように、バッファを無線通信装置に含める構成とすることにより、送受信フレームをバッファに保持することが可能となり、再送処理や外部出力処理を容易に行なうことが可能となる。
【００９７】
（第６の実施形態）  
第６の実施形態では、第５の実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、バス、プロセッサ部、及び外部インターフェース部を備える。プロセッサ部及び外部インターフェース部は、バスを介してバッファと接続される。プロセッサ部ではファームウエアが動作する。このように、ファームウエアを無線通信装置に含める構成とすることにより、ファームウエアの書き換えによって無線通信装置の機能の変更を容易に行なうことが可能となる。
【００９８】
（第７の実施形態）  
第７の実施形態では、図２の無線通信装置の構成に加えて、クロック生成部を備える。クロック生成部は、クロックを生成して出力端子より無線通信装置の外部にクロックを出力する。このように、無線通信装置内部で生成されたクロックを外部に出力し、外部に出力されたクロックによってホスト側を動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側とを同期させて動作させることが可能となる。
【００９９】
（第８の実施形態）  
第８の実施形態では、図２の無線通信装置の構成に加えて、電源部、電源制御部、及び無線電力給電部を含む。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行なう。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。
【０１００】
（第９の実施形態）  
第９の実施形態では、第８の実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、ＮＦＣ送受信部を追加し、電源制御部及び送受信部と接続したものである。このように、ＮＦＣ送受信部を無線通信装置に備える構成とすることにより、容易に認証処理を行なうことが可能となるとともに、ＮＦＣ送受信部をトリガとして電源制御を行なうことによって待受け時の低消費電力化を図ることが可能となる。
【０１０１】
（第１０の実施形態）  
第１２の実施形態では、第８の実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、ＳＩＭカードを含む。ＳＩＭカードは、送受信部と接続される。このように、ＳＩＭカードを無線通信装置に備える構成とすることにより、容易に認証処理を行なうことが可能となる。
【０１０２】
（第１１の実施形態）  
第１１の実施形態では、第６の実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、動画像圧縮／伸長部を含む。動画像圧縮／伸長部は、バスと接続される。このように、動画像圧縮／伸長部を無線通信装置に備える構成とすることにより、圧縮した動画像の伝送と受信した圧縮動画像の伸長とを容易に行なうことが可能となる。
【０１０３】
（第１２の実施形態）  
第１２の実施形態では、図２の無線通信装置の構成に加えて、ＬＥＤ部を含む。ＬＥＤ部は、無線送受信部に接続される。このように、ＬＥＤ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
【０１０４】
（第１３の実施形態）  
第１３の実施形態では、図２の無線通信装置の構成に加えて、バイブレータ部を含む。バイブレータ部は、無線送受信部に接続される。このように、バイブレータ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
【０１０５】
（第１４の実施形態）  
第１４の実施形態では、図２の無線通信装置の構成に加えて、複数の異なるＰＨＹ処理部を設け、無線切替部を含む。無線切替部は、複数の異なるＰＨＹ処理部に接続され、異なるＰＨＹ処理部による通信の間を切り替える。このように、複数の異なるＰＨＹ処理部を無線通信装置に備える構成とすることにより、状況に応じて適切なＰＨＹ処理部を用いた通信に切り替えることが可能となる。
【０１０６】
（第１５の実施形態）  
第１５の実施形態では、図２の無線通信装置の構成に加えて、複数の異なるＰＨＹ処理部を設け、またこれら各々のＰＨＹ処理部に対応する送受信処理部を設け、無線切替部を含む。無線切替部は、送受信処理部を切り替えられるように接続され、異なる送受信処理部及びＰＨＹ処理部による複数の通信方式の間を切り替える。送受信処理部及びＰＨＹ処理部の対の一つは例えば無線ＬＡＮに対応する。このように、複数の異なる送受信処理部及びＰＨＹ処理部のセットを無線通信装置に備える構成とすることにより、状況に応じて適切な送受信処理部及びＰＨＹ処理部のセットを用いた通信に切り替えることが可能となる。
【０１０７】
（第１６の実施形態）  
第１６の実施形態では、第１４の実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、スイッチ（ＳＷ）を含む。スイッチは、アンテナ２０１、複数の異なるＰＨＹ処理部、無線切替部に接続される。このように、スイッチを無線通信装置に備える構成とすることにより、アンテナを共用しながら状況に応じて適切なＰＨＹ処理部を用いた通信に切り替えることが可能となる。
【０１０８】
（第１７の実施形態）  
第１７の実施形態では、第１５の実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、スイッチ（ＳＷ）を含む。スイッチは、アンテナ２０１、送受信処理部、及び無線切替部に接続される。このように、スイッチを無線通信装置に備える構成とすることにより、アンテナを共用しながら状況に応じて適切な送受信処理部及びＰＨＹ処理部のセットを用いた通信に切り替えることが可能となる。
【０１０９】
（参考例）  
参考例として、近距離システム同士が帯域共有を行う場合のデータ送受信の従来例を図１７に示す。
【０１１０】
近距離システム１は、数フレームの連続送信を行う要求があり、データ送信（Ｄａｔａ）を所定のフレーム長で行い、ＡＣＫ（Ａ）を受け取っている。近距離システム２は、「送信要求」と書かれた時点で上位から送信要求があり、キャリアセンスを開始する。「送信要求」と記載された時点では、近距離システム１が送受信を行っているため、キャリアビジーである。近距離システム１がＤａｔａ−Ａｃｋと一連のフレーム送受信を完了すると、キャリアエンプティになり、送信要求が残っている近距離システム１と新たに送信要求が発生した近距離システム２とは、互いにキャリアセンス状態になる。キャリアセンスによる送信制御では、キャリアエンプティがＩＦＳと呼ばれる基準となるフレーム間隔に加え、バックオフ（ＢＯ）と呼ばれる確率的に決まるランダムな時間続いたら、送信権を獲得して送信を行うことが出来る。図１７では、近距離システム１が送受信を終えたのちキャリアエンプティとなり、近距離システム１、近距離システム２ともにキャリアセンス状態に入る。ここで、バックオフ時間が近距離システム１の方が短いため、再び近距離システム１が送信権を獲得し、Ｄａｔａ−Ａｃｋの送受信を行う。この送受信終了後のキャリアセンス状態では、近距離システム２のバックオフ時間が短いため、近距離システム２が送信権を獲得し、データ送受信を行う。一般的に、このバックオフ時間は同一の確率分布をもったランダム時間に設定されているため、２つの近距離システムは、同一周波数を公平に共有することができる。
【０１１１】
次に、図１の領域Ａに近接システムが存在する場合の近距離システムと近接システムとのデータ送受信のシーケンス図を図１８に示す。
【０１１２】
領域Ａでは、近距離システムと近接システムとは離れた位置に配置している。また、近接システムの送受信電力は、近接システムに比較して１０ｄＢ以上小さな電力であるため、近接システムの信号は近距離システムのキャリアセンスレベルには届かない。そのため、近距離システムは、何の干渉も受けることなくＩＦＳ＋ＢＯのキャリアセンスを行い、連続したデータ送受信を行うことが出来る。一方、近距離システムから近接システムへの信号は、近距離システムの送信電力が比較的大きく、また近接システムは近距離システムの通信範囲の中に配置されているため、近接システム側で観測可能である。しかし、近接システム側のキャリアセンスレベルを近距離システムのそれよりも高く設定することで、キャリアエンプティ状態に設定できる。したがって、近距離システムからの信号はキャリアセンスに影響を与えることなく、近接システム側でもＩＦＳ＋ＢＯ期間のキャリアセンス結果に従い、連続してデータ送受信を行うことができる。近距離システムからの信号が干渉（Ｉ）として存在するが、近接システム側の所望信号（Ｃ）が大きいため、送受信に必要な所要ＣＩＲを満たすため、近距離システムおよび近接システム双方で連続した送受信が可能となる。
【０１１３】
次に、図１の領域Ｃに近接システムが存在する場合の近距離システムと近接システムとのデータ送受信のシーケンス図を図１９に示す。  
領域Ｃでは、近接システム、近距離システムの距離が近いため、双方でキャリアセンス可能である。そのため、図１７に記載の近距離システム同士と同様に、キャリアセンスによる帯域シェアを行うことが出来る。近距離システム、近接システムともに送信要求がある場合、第１の期間での近距離システムの送受信終了後、互いにＩＦＳ＋ＢＯ期間のキャリアエンプティ観測を行う。第２の期間では、近接システムのＢＯ期間が短いために、近接システムが送信権を獲得し、送信を開始する。第２の期間での近接システムの送受信終了後、再び近距離システム、近接システムともにＩＦＳ＋ＢＯ期間のキャリアエンプティ観測を行い、今度は近距離システムのＢＯ期間が短いため、近距離システムが送信権を獲得し、送信を開始する。このように、領域Ｃでは互いにキャリアセンスが可能であるため、キャリアセンスに基づく帯域共有を行うことが可能である。
【０１１４】
次に、近接システムのＩＦＳがＳｈｏｒｔ  ＩＦＳである場合の図１の領域Ａにおける近距離システムと近接システムとのデータ送受信のシーケンス図を図２０に示す。  
ここでは近距離システムと近接システムの距離が離れているために、互いにキャリアビジーとはならない。近距離システムは、ＩＦＳ＋ＢＯ期間のキャリアエンプティ観測を経て、連続的に送受信を行う。近接システムでは、キャリアセンスレベルを近距離システムよりも高く設定することで、近距離システムのキャリアビジーを検出することなく、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳを呼ばれる近距離システムよりも短いＩＦＳ間隔のキャリアエンプティ観測を経て、連続的に送受信を行う。このように近距離システムと近接システムとが共有を図ることができる。
【０１１５】
次に、近接システムのＩＦＳをＳｈｏｒｔ  ＩＦＳとＬｏｎｇ ＩＦＳで切り替える場合の図１の領域Ｃにおける近距離システムと近接システムとのデータ送受信のシーケンス図を図２１に示す。  
図２１に示すように、所定の時間で交互にＩＦＳ間隔をＬｏｎｇ  ＩＦＳ、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳと切り替える。この時に、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳは近距離システムのＩＦＳよりも短い時間に、Ｌｏｎｇ  ＩＦＳは近距離システムのＩＦＳよりも長く設定する。ここで、Ｌｏｎｇ  ＩＦＳ期間では、確率的に近距離システムのＩＦＳ＋ＢＯ期間が短くなる場合が多いため、近距離システムが送信権を獲得する場合が多い。Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳ期間では近接システムのＳｈｏｒｔ  ＩＦＳ期間が短く、近接システムが送信権を獲得する。図２１では、第１の通信期間終了時にはＬｏｎｇ  ＩＦＳ期間のため、近距離、近接がそれぞれＩＦＳ＋ＢＯ、Ｌｏｎｇ  ＩＦＳでキャリアエンプティ観測を行い、ＩＦＳ＋ＢＯ期間が短いため、近距離システムが送信権を獲得する。第２通信期間終了時にはＳｈｏｒｔ  ＩＦＳ期間であり、Ｓｈｏｒｔ  ＩＦＳでキャリアセンスを行う近接システムが第３通信期間の送信権を得る。第３通信期間終了時には、まだＳｈｏｒｔ  ＩＦＳ期間のため、引き続き近接システムが第４通信期間の送信権を得る。第４通信期間終了時にはＬｏｎｇ  ＩＳＦ期間に戻っているため、今度は近距離システムが優先的に送信権を獲得する。
【０１１６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１７】
１００，６００，１１００，１３００，１５００，１６００…近接システム、１０１，１０２…近接端末、１０３…通信範囲、１１０，６５０，１１５０，１３５０，１５５０，１６５０…近距離システム、１１１…近距離基地局、１１２…近距離端末、１１３…サービスエリア、２００，８００…無線通信装置、２０１…アンテナ、２０２…無線部、２０３…復調部、２０４…キャリアセンス部、２０５…フレーム受信部、２０６…上位層処理部、２０７…フレーム送信部、２０８…変調部、２０９…干渉量推定部、２１０…送信電力制御部、３０１…伝送開始／接続処理時キャリアビジー率測定部、３０２…フレーム誤り測定部、３０３，９００…干渉量推定テーブル、３０４…干渉量比較部、４０１…キャリアビジー率、４０２…フレーム誤り率、４０３…送信電力、８０１…干渉量推定部、８０２…フレーム送信部、９０１…フレーム間隔制御、１００１…フレーム間隔切換部、１３１０…リンク確立時点。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成27年1月28日(2015.1.28)
【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】
第１の通信方式を用いて第１の周波数帯域でフレームを送受信する送受信部と、
前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式を用いて通信する他の通信装置からの前記第１の周波数帯域における干渉量が、閾値以上であるかどうかを判定する推定部と、
前記干渉量が前記閾値以上である場合、送信電力を増加させる制御部と、を備え、前記第１の通信方式の通信範囲は前記第２の通信方式の通信範囲よりも狭い無線通信装置。
【請求項２】
前記推定部は、前記第１の周波数帯域における通信の混雑状況を示すビジー率と前記フレームを受信する際の誤り率とに基づいて、前記他の通信装置からの干渉量を推定する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記干渉量が前記閾値以上である場合、１以上のフレーム間隔を含む第１フレーム間隔セットと、１以上のフレーム間隔を含みかつ前記第１フレーム間隔セットに含まれる最大のフレーム間隔よりも長いフレーム間隔を少なくとも１つ含む第２フレーム間隔セットとを切り替えて、フレーム間隔を制御する切換部をさらに具備する請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信電力の増加、および、前記第１フレーム間隔セットと前記第２フレーム間隔セットとを切り替えるタイミングは、所定のアルゴリズムに応じて制御される請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記第１フレーム間隔セットと前記第２フレーム間隔セットとを切り替えるタイミングは、所定のパターンに従って制御される請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記制御部は、通信リンクが確立した後に前記送信電力を増加させる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記推定部は、前記送信電力を増加させた後に前記干渉量が前記閾値以上であると判定した場合、前記第１の周波数帯域から第２の周波数帯域へ変更する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記送信電力を増加させた後に前記干渉量が前記閾値以上であると判定した場合、前記送信電力をさらに増加させる請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記フレームを含む無線信号を送受信する１以上のアンテナをさらに具備する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記第１の通信方式は近接無線通信方式であり、前記第２の通信方式は近距離無線通信方式である請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記第１の通信方式の通信範囲は、第１の送信電力と第１のアンテナ利得とにより決定される請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記第２の通信方式の通信範囲は、前記第１の送信電力より大きい第２の送信電力と第２のアンテナ利得とにより決定される請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
第１の通信方式を用いて第１の周波数帯域でフレームを送受信し、
前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式を用いて通信する他の通信装置からの前記周波数帯域における干渉量が、閾値以上であるかどうかを判定し、
前記干渉量が前記閾値以上である場合、送信電力を増加させ、前記第１の通信方式の通信範囲は、前記第２の通信方式の通信範囲よりも狭い無線通信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ここで、無線通信装置２００の干渉量推定部２０９は、ステップＳ６０１からステップＳ６０６までの状況から、どのような干渉が生じているかを推定する。具体的には、伝送開始／接続処理時キャリアビジー率測定部３０１は、ＩＦＳ＋ＢＯ期間で他システムの影響によるキャリアビジーをどの程度の割合で検出しているかを測定する。図６では、４回の試行中２回のキャリアビジー（ステップＳ５０１およびステップＳ５０３）を検出し、キャリアビジー率は５０％となる。  
フレーム誤り測定部３０２では、無線通信装置２００が送受信を開始したものの、そのフレームが送受信失敗となった場合を計測し、フレーム誤り率を算出する。図６では２回の試行（第２期間および第４期間）に対し２回失敗しており、フレーム誤り率は１００％となる。ここで、図４に示す干渉量推定テーブルを参照し、閾値としてキャリアビジー率は５０％以上で「高い」、フレーム誤り率は８０％以上で「高い」と設定されていると想定すると、キャリアビジー率は「高い」、フレーム誤り率も「高い」と判定される。よって、干渉量推定部２０９は送信電力制御を「Ｈｉｇｈ」とする信号増加信号を生成する。
送信電力制御部２１０は、無線部２０２で送信電力を上げる。例えば、＋５ｄＢで送信電力を増加させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
次に、送信電力を増加させた後の近距離システムと近接システムとのサービスエリアの変化について図７に示す。図７は、図１と同じ位置関係における各システムでのサービスエリアを模式的に示した図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
ステップＳ１１０４からステップＳ１１０６では、ステップＳ１１０３と同様に、近距離システム１１５０でのデータ送受信終了後に、近接システム１１００ではＳｈｏｒｔ  ＩＦＳ期間後、データの送受信を開始する。しかし、近接システム１１００では、近距離システム１１５０からの干渉を受けてデータ送受信が失敗する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
（第１０の実施形態）  
第１０の実施形態では、第８の実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、ＳＩＭカードを含む。ＳＩＭカードは、送受信部と接続される。このように、ＳＩＭカードを無線通信装置に備える構成とすることにより、容易に認証処理を行なうことが可能となる。