(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の無線通信方式を使用する無線通信装置において、
複数の周波数チャネルから選択された周波数チャネルを使用して、前記特定の無線通信方式と干渉し得る周波数チャネルを使用し且つ前記特定の無線通信方式よりも広い通信範囲を有する他の無線通信方式で使用する所定のフレーム間隔に比較して短いフレーム間隔又は長いフレーム間隔により、フレームの送信を行う送信部と、
前記選択された周波数チャネルを使用して、フレームの受信を行う受信部と、
受信される前記フレームにおける誤り特性と、使用されている前記周波数チャネルのビジー状況との少なくとも一方を判定する干渉判定部と、
前記誤り特性と前記ビジー状況との少なくとも一方に基づいて、前記周波数チャネルを変更するか、前記フレーム間隔の長さを変更するか、又は、いずれの変更もしないかを制御する干渉制御部とを含む無線通信装置。
【請求項２】
前記干渉判定部は、前記誤り特性を判定し、
前記干渉制御部は、前記誤り特性が基準に達している場合には、前記周波数チャネルを変更することを選択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】
使用するフレーム間隔として、前記短いフレーム間隔が初期設定され、
前記干渉制御部は、前記誤り特性が基準に達していない場合には、一旦、使用するフレーム間隔を前記長いフレーム間隔に変更することを選択することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記干渉判定部は、使用するフレーム間隔が前記長いフレーム間隔に変更されるのに先立って、使用されている前記周波数チャネルの前記短いフレーム間隔の下でのビジー状況を判定しておき、使用するフレーム間隔が前記長いフレーム間隔に変更された場合には、更に、使用されている前記周波数チャネルの前記長いフレーム間隔の下でのビジー状況を判定し、
前記干渉制御部は、前記短いフレーム間隔の下でのビジー状況と前記長いフレーム間隔の下でのビジー状況との間に変化がない場合には、使用するフレーム間隔を前記短いフレーム間隔に戻すことを選択す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】
使用するフレーム間隔として、前記短いフレーム間隔が初期設定され、
前記干渉判定部は、前記短いフレーム間隔の下で、前記誤り特性及び前記ビジー状況を判定し、
前記干渉制御部は、前記誤り特性が基準に達している場合には、前記周波数チャネルを変更することを選択し、前記ビジー状況が基準に達していない場合には、使用するフレーム間隔を前記短いフレーム間隔に維持することを選択し、それ以外の場合には、使用するフレーム間隔を前記長いフレーム間隔に変更することを選択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６】
前記干渉制御部は、最初に、前記ビジー状況を確認し、前記ビジー状況が基準に達していない場合には、使用するフレーム間隔を前記短いフレーム間隔に維持することを選択し、前記ビジー状況が基準に達している場合に、次いで、前記誤り特性を確認することを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
使用するフレーム間隔として、前記長いフレーム間隔が初期設定され、
前記干渉判定部は、前記長いフレーム間隔の下で、前記誤り特性及び前記ビジー状況を判定し、
前記干渉制御部は、前記誤り特性が基準に達している場合には、前記周波数チャネルを変更することを選択し、前記ビジー状況が基準に達していない場合には、使用するフレーム間隔を前記短いフレーム間隔に変更することを選択し、それ以外の場合には、使用するフレーム間隔を前記長いフレーム間隔に維持することを選択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８】
前記干渉判定部は、最初に前記ビジー状況を判定し、前記ビジー状況が基準に達していない場合には、使用するフレーム間隔を前記短いフレーム間隔に変更することを選択し、前記ビジー状況が基準に達している場合に、次いで、前記誤り特性を確認することを特徴とする請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記誤り特性に対する前記基準は、前記フレームにおける受信誤りが、少なくともあらかじめ定められた数のフレームにわたって連続して発生することであることを特徴とする請求項２ないし８のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記干渉判定部は、タイマーを管理する機能を有するか又はタイマーを管理する機能と接続可能であり、前記誤り特性と前記ビジー状況との少なくとも一方について、タイマータイムアウトまでの一定期間内に測定を行うことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記フレーム間隔が前記短いフレーム間隔に変更された場合に、次に起動するタイマーのタイマー値をもとのタイマー値よりも長く設定することを特徴とする請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記干渉制御部は、前記周波数チャネルの変更を選択した場合に、前記周波数チャネルの変更を実行するのに先立って、周波数チャネル毎のチャネル特性を考慮して、前記周波数チャネルの変更を実行するか否かについて最終的な判定を行うことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記干渉制御部は、前記最終的な判定を、現在の周波数チャネルにおける送信レート及び現在の周波数チャネルが空いている時間割合と、変更先の周波数チャネルにおける送信レート及び変更先の周波数チャネルが空いている時間割合との間の関係に基づいて行うことを特徴とする請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記干渉制御部は、前記変更先の周波数チャネルが空いている時間割合を事前に把握しておくか、又は、前記変更先の周波数チャネルが空いている時間割合を特定の値とみなすことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記干渉制御部は、前記周波数チャネルの変更を選択しなかった場合に、前記フレームの送受信に誤りが発生しているときは、前記送信部において送信データサイズを小さくするフラグメント処理を行ってフレーム送信することを選択することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記干渉制御部は、接続処理終了後に最初に使用するフレーム間隔として、前記短いフレーム間隔を初期設定するか、前記長いフレーム間隔を初期設定するかの選択を、接続処理中に送信する接続要求信号の送信できる割合に基づいて行うことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
特定の無線通信方式を使用する無線通信装置の干渉回避方法において、
前記無線通信装置の送信部が、複数の周波数チャネルから選択された周波数チャネルを使用して、前記特定の無線通信方式と干渉し得る周波数チャネルを使用し且つ前記特定の無線通信方式よりも広い通信範囲を有する他の無線通信方式で使用する所定のフレーム間隔に比較して短いフレーム間隔又は長いフレーム間隔により、フレームの送信を行うステップと、
前記無線通信装置の受信部が、前記選択された周波数チャネルを使用して、フレームの受信を行うステップと、
前記無線通信装置の干渉判定部が、受信される前記フレームにおける誤り特性と、使用されている前記周波数チャネルのビジー状況との少なくとも一方を判定するステップと、
前記無線通信装置の干渉制御部が、前記誤り特性と前記ビジー状況との少なくとも一方に基づいて、前記周波数チャネルを変更するか、前記フレーム間隔の長さを変更するか、又は、いずれの変更もしないかを制御するステップとを含む干渉回避方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、近距離無線通信を行う無線通信装置及び干渉回避方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ミリ波帯を使用する高速伝送のための無線システム技術として、ワイヤレスＨＤ（WirelessHD）規格の策定が完了しており、また、従来の無線ローカルエリアネットワーク（特に８０２．１１ａ／ｂ／ｇ）について、そのような無線システム技術の規格化も進んでいる。
【０００３】
ミリ波帯を使用する無線システムにとって、同一周波数帯域における他の無線システムとの共存が大きな課題になっている。
【０００４】
一般に、同一周波数帯域における異なる無線システムの共存のためには、ある無線システムが、他の無線システム（例えば上記ワイヤレスＨＤ規格に準拠するシステム又は上記規格化が進んでいる無線ＬＡＮ形態のシステムなど）に与える干渉（以下、「与干渉」と呼ぶ。）及び／又は該他の無線システムから受ける干渉（以下、「被干渉」と呼ぶ。）を把握し、そして、把握した与干渉／被干渉の状況に基づいて、同一周波数帯域において他の無線システムと共存するための処理（例えば周波数チャネルを切り替える処理など）を実行することが必要である。
【０００５】
上記他の無線システムとの間の与干渉／被干渉の把握及び共存するための処理について、従来、コグ二ティブ通信において検討が行われており、例えば、与干渉の推定方法及び使用チャネルの決定方法などが考えられている。この検討では、ある無線システムにおける各々の無線通信装置は、同一周波数帯域で共存する他の無線システムにおいて送受信される信号を受信し、そして、その受信信号に含まれる制御情報を使用して、使用すべき周波数チャネルを変更するか否かについて判断を行う。例えば、受信電力、アンテナゲイン、アンプ利得情報などから、その無線通信装置自身による送信が他の無線システムの無線通信装置に影響を与えるかについて、又は、他の無線システムのスケジューリング情報から、その無線通信装置自身が他の無線システムの無線通信装置に影響を与えることなく送受信できる期間が存在するかについて推定し、影響を与えるか又は期間が存在しないと推定されれば、周波数チャネルを変更すると判断し、そうでなければ、周波数チャネルを変更しないと判断する。
【０００６】
しかし、この技術には、他の無線システムにおいて送受信される信号を受信したり、受信信号を復号して、制御情報の内容を把握することが必須であるという欠点がある。
【０００７】
一方、従来の無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によるアクセス制御が行われる。このアクセス制御によれば、個々の無線通信装置が、無線チャネルを使用する前に無線チャネルの占有状態を測定及び検出し、送信前にランダムにバックオフを設定することによって、複数の無線通信装置の間で帯域を公平に使用することが可能となる。
【０００８】
これに対して、接続の簡易化且つ効率化を重視した手法として、１対１接続を前提とし、接続確立までの制御信号送信時にはランダムバックオフを行い、接続確立後はバックオフ無しに一定期間（例えばＩＥＥＥ８０２．１１の無線ＬＡＮにおけるＳＩＦＳ、ＤＩＦＳ等）の間隔で送受信を行う技術が考えられている。
【０００９】
しかし、例えば、送受信の高速化のために、接続確立後の一定時間は、他と比較して短いフレーム間隔にてフレーム送信を行うようにすると、他の無線システムとの間の与干渉／被干渉の関係によっては、他の無線システムの無線通信装置が送受信できない。すなわち、他の無線システムが、無線チャネルを使用する前に無線チャネルの占有状態を検出するような無線ＬＡＮ形態の無線システムである場合に、フレーム間隔の短いフレームが連続送信されると、他の無線システムの無線通信装置は、それをビジーと検出し、その結果、それらのフレームの連続送信の期間、送受信ができない。このため、公平性が保たれないという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−３０６６６５号公報
【特許文献２】特開２００８−７９０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来、同一周波数帯域で共存する他の無線システムの送受信信号を受信し復号することなく、与干渉及び被干渉を推定し、その推定結果をもとに他の無線システムと公平性を保ちつつも共存するために必要な処理を選択することを可能とする技術が知られていなかった。
【００１２】
本実施形態は、同一周波数帯域で共存する他の無線システムの送受信信号を受信し復号することなく、与干渉及び被干渉を推定し、その推定結果をもとに他の無線システムと公平性を保ちつつも共存するために必要な処理を選択することの可能な無線通信装置及び干渉回避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】
【００１３】
実施形態によれば、特定の無線通信方式を使用する無線通信装置は、送信部と、受信部と、干渉判定部と、干渉制御部とを備える。送信部は、複数の周波数チャネルから選択された周波数チャネルを使用して、前記特定の無線通信方式と干渉し得る周波数チャネルを使用し且つ前記特定の無線通信方式よりも広い通信範囲を有する他の無線通信方式で使用する所定のフレーム間隔に比較して短いフレーム間隔又は長いフレーム間隔により、フレームの送信を行う。受信部は、前記選択された周波数チャネルを使用して、フレームの受信を行う。干渉判定部は、受信される前記フレームにおける誤り特性と、使用されている前記周波数チャネルのビジー状況との少なくとも一方を判定する。干渉制御部は、前記誤り特性と前記ビジー状況との少なくとも一方に基づいて、前記周波数チャネルを変更するか、前記フレーム間隔の長さを変更するか、又は、いずれの変更もしないかを制御する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１〜第１７の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図。
【図２】無線システム間の与干渉及び被干渉の関係（ケースＡ）について説明するための図。
【図３】無線システム間の与干渉及び被干渉の関係（ケースＢ）について説明するための図。
【図４】無線システム間の与干渉及び被干渉の関係（ケースＣ）について説明するための図。
【図５】第１無線システムのフレーム送受信時に使用するフレーム間隔と干渉との関係について説明するための図。
【図６】第１の実施形態に係る第１無線システムにおける干渉推定及び推定結果に基づく共存処理の選択について説明するための図。
【図７】第１の実施形態に係る第１無線システムにおける処理例を示すフローチャート。
【図８】第１の実施形態に係る第１無線システムにおける無線通信装置の構成例を示すブロック図。
【図９】第２の実施形態に係る第１無線システムにおける干渉推定及推定結果に基づく共存処理の選択について説明するための図。
【図１０】第２の実施形態に係る第１無線システムにおける処理例を示すフローチャート。
【図１１】第３の実施形態に係る第１無線システムにおける干渉推定及び推定結果に基づく共存処理の選択について説明するための図。
【図１２】第３の実施形態に係る第１無線システムにおける処理例を示すフローチャート。
【図１３】第５の実施形態に係る第１無線システムにおける処理例を示すフローチャート。
【図１４】第１０の実施形態に係る第１無線システムにおける無線通信装置の構成例を示すブロック図。
【図１５】第１６の実施形態に係る第１無線システムにおける無線通信装置の構成例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る無線通信装置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うものとして、重ねての説明を省略する。
【００１６】
以下では、本実施形態の無線通信システムを「第１無線システム」と呼ぶ。第１無線システムに含まれる各々の無線通信装置の構成例は後で説明する。
【００１７】
本実施形態では、「第１無線システム」との間で干渉が発生し得る（１又は複数の）他の無線通信システムが存在し得ることを想定する。以下では、そのような他の無線通信システムを「第２無線システム」と呼ぶ。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１に、本実施形態の無線通信システムすなわち第１無線システムの例を示す。
【００１９】
第１無線システムの具体例として、例えば通信範囲が高々数１０ｃｍ程度であるような近距離無線通信を使用するものが想定される。第１無線システムでは、そのような短い通信範囲に入る無線通信装置のみが影響し合うため、１台の無線通信装置に接続する無線通信装置の数は、高々数台になると想定される。図１の例では、第１無線システムに３台の無線通信装置１〜３が含まれる状態を例示している。ただし、第１無線システムに含まれる無線通信装置の台数は３台に制限されない。
【００２０】
第１の実施形態のように、通信範囲が広くても数１０ｃｍ程度である無線通信システムでは、その通信範囲に入る数台の無線通信装置のみが影響し合う。それゆえ、従来の無線ＬＡＮにおけるような干渉回避及び無線帯域の公平性を重視する手法、例えば、ある一つの無線通信装置がアクセスポイントとしてブロードキャスト信号（例えばビーコン信号）を送信し、各無線通信装置が送信する度にランダムバックオフ制御を行うような手法ではなく、むしろ接続の簡易化且つ効率化を重視した手法が期待される。その一つの手法として、信号送信を行う時には、例えば接続要求信号(Connect Request)のような接続を開始するための無線通信装置間の制御信号を、例えばランダムバックオフ制御を用いて送受信し、接続を確立する処理の終了後に最初に使用するフレーム間隔として、ある特定のフレーム種別のフレーム間隔で比較すると他の無線システム（例えばＩＥＥＥ８０２．１１など）よりも短いフレーム間隔に初期設定して、フレーム送信を行い、その後、フレーム間隔調整（ＩＦＳ調整）を行う。なお、第２の実施形態も上記と同様であるが、第３の実施形態では、接続処理終了後に最初に使用するフレーム間隔として、ある特定のフレーム種別のフレーム間隔で比較すると他の無線システム（例えばＩＥＥＥ８０２．１１など）よりも長いフレーム間隔に初期設定して、フレーム送信を行い、その後、フレーム間隔調整（ＩＦＳ調整）を行う。また、第４の実施形態では、接続処理終了後に最初に使用するフレーム間隔として、短いフレーム間隔に初期設定するか、長いフレーム間隔に初期設定するかについて、その都度、選択する。
【００２１】
次に、図２〜図４を参照しながら、第１無線システムと第２無線システムとの間の与干渉及び被干渉について説明する。
【００２２】
図２〜図４において、１０１，１０２はいずれも第１無線システムに含まれる無線端末装置を示し、１０３，１０４はそれぞれ無線端末装置１０１，１０２の通信範囲を示す。また、１２１，１２２はいずれも第２無線システムに含まれる無線端末装置を示し、１２３，１２４はそれぞれ無線端末装置１２１，１２２の通信範囲を示す。
【００２３】
ここで、第２無線システムで使用する周波数帯域の全部又は一部と、第１無線システムで使用する周波数帯域の全部又は一部とがオーバーラップするものとする。本実施形態では、この周波数帯域として、例えば、ミリ波帯を想定している。
【００２４】
また、第２無線システムで使用する通信方式における無線通信の通信範囲は、第１無線システムで使用する通信方式における無線通信の通信範囲（前述のように例えば半径数１０ｃｍ）より広いものとする。これは、例えば、第２無線システムの無線通信装置における最大送信電力とアンテナ利得との和が、第１無線システムにおける無線通信装置におけるそれに比較して、より高いことを意味する。第２無線システムの通信範囲の具体例として、例えば、半径数ｍが想定される。第２無線システムの実例としては、例えば、ワイヤレスＨＤ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ、WｉGｉｇなどがあるが、これらに制限されない。
【００２５】
なお、本実施形態において、同一周波数帯域を使用する異なる無線システムの種類数は、図２〜図４で例示する２種類には制限されない。例えば、「第２無線システム」に該当する他の無線システムとして、１種類のみの他の無線システムのみ存在する場合も、２又は３以上の種類の他の無線システムが混在する場合もあり得るが、いずれの場合であっても「第１無線システム」中の各々の無線通信装置の構成及び動作は基本的に同じである。以下では説明を簡単にするために、図２〜図４に例示するように、「第２無線システム」に該当する他の無線システムが１種類のみ存在する場合を例にとって説明する。
【００２６】
また、図２〜図４では、各無線システムそれぞれについて無線通信装置が２台ずつ存在する場合を例示するが、２台に制限されない。また、各無線システムごとに存在する無線通信装置の台数が異なっても良い。
【００２７】
さて、図２〜図４は、第１無線システムの無線通信装置１０１，１０２と、第２無線システムの無線通信装置１２１，１２２とが混在する環境を示している。図２〜図４の間で相違する点は、無線システム間の相対的位置関係（異なる無線システムに属する無線通信装置間の相対的位置関係）であり、その相違が与干渉及び被干渉の状態の相違として表れる。
【００２８】
図２に示されるケース（ケースＡと呼ぶ）は、第１無線システムの無線端末装置１０１，１０２と、第２無線システムの無線端末装置１２１，１２２との距離が、干渉しない又はほぼ干渉しない程度に離れている場合に起こり得る。このケースＡでは、第１無線システムから第２無線システムへの干渉は無い。また、第２無線システムから第１無線システムへの干渉については、干渉が無いか、又は、干渉が有るとしても、ビジー（Busy）と検出されるのは、ごく限られた場合（例えば、送信電力が大きく且つビームフォーミングをせずブロードキャストすると予想されるビーコン信号の受信時のみ）である。第２無線システムにおいてビームフォーミングを行っているとすれば、ビームが第１無線システムに重なっていないケースである。このとき、ビーコン信号のチャネル占有率は低いので、ビーコン信号が存在する間だけ第１無線システムが送受信できなかったとしても、影響は小さい。それゆえ、ケースＡでは、第１無線システムと第２無線システムの両方とも、特別な制御をせずに、共存することができる。
【００２９】
図３に示されるケース（ケースＢと呼ぶ）は、第１無線システムから第２無線システムへの干渉は無いが、第２無線システムから第１無線システムへの干渉は有る、という状態である。第１無線システムと第２無線システムとの間で、最大送信電力及びアンテナ利得の和に大きな違いがある（かつ、第１無線システムの無線端末装置１０１，１０２と、第２無線システムの無線端末装置１２１，１２２とがケースＡよりも近付いた）場合に、ケースＢのような状況が起こり得ると考えられる。あるいは、第２無線システムがビームフォーミングを行う場合などに、ケースＢのような状況が起こり得ると考えられる。
【００３０】
図４に示されるケース（ケースＣと呼ぶ）は、第１無線システムの無線端末装置１０１，１０２と、第２無線システムの無線端末装置１２１，１２２とが近接している場合に起こり得る。このケースＣでは、第１無線システム及び第２無線システムが、互いの送受信信号を検出し、それが干渉となる状況である。すなわち、第１無線システムから第２無線システムへの干渉と、第２無線システムから第１無線システムへの干渉の両方が起こる。
【００３１】
なお、ケースＡ〜Ｃの３つのケース以外にも、第１無線システムの無線端末装置１０１，１０２と、第２無線システムの無線端末装置１２１，１２２との距離が相当程度離れていて、互いに全く干渉し得ないケース（ケースＤと呼ぶ）があるが、本実施形態では、ケースＤはケースＡに含まれるものとして扱うこととする。
【００３２】
次に、図５を参照しながら、第１無線システムのフレーム間隔（ＩＦＳ：Interframe Space）の長短と干渉との関係を、上記３つのケースのうち無線システム間の干渉のあるケースＢ（図３）及びケースＣ（図４）についてそれぞれ説明する。
【００３３】
なお、図５において、Ｄａｔａは、送受信されるデータを示し、Ａは、Ａｃｋ（Acknowledgement）を示し、ＢＡは、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋを示す。
【００３４】
本実施形態では、ＩＦＳとして、「ある特定のフレーム種別のフレーム間隔」で比較すると、他の無線システム（例えばＩＥＥＥ８０２．１１等の無線システム）よりも短いＩＦＳ、又は、他の無線システムよりも長いＩＦＳ（他の無線システムと同程度のＩＦＳを含んでも良い。）を、基本的に使用する。
【００３５】
例えば、第１無線システムでは、送信する無線通信装置と受信する無線通信装置とが、接続確立後のフレーム送受信中に、上記短いＩＦＳ又は長いＩＦＳを使用することを想定する。そのため、例えばＩＥＥＥ８０２．１１等の他の無線システムでフレーム送受信時においてフレーム送信前に使用するフレーム間隔ＡＩＦＳ(Arbitration Interframe Space)のうちの最少フレーム間隔と比較して、ＩＦＳを短いＩＦＳに設定するか又は長いＩＦＳに設定するかを変更するとする。
【００３６】
第１無線システムにおいて短いＩＦＳを使用することは、第１無線システムの無線通信装置の送受信が（最も）優先され得ることを意味する。一方、第１無線システムにおいて長いＩＦＳを使用することは、第１無線システムの無線通信装置の送受信が（最も）劣後され得ることを意味する。
【００３７】
短いＩＦＳと長いＩＦＳのいずれを使用するかについては、例えば、第１及び第２の実施形態で例示するようにあらかじめ短いＩＦＳに設定する方法、第３及び第４の実施形態で例示するようにあらかじめ長いＩＦＳに設定する方法、第３の実施形態で例示するように所定の基準によって動的に変更する方法などが考えられる。
【００３８】
なお、他の無線システムが複数存在する場合には、例えば、短いＩＦＳとして、いずれの他の無線システムよりも短いＩＦＳを使用するようにしても良く、また、長いＩＦＳとして、いずれの他の無線システムよりも長いＩＦＳを使用するようにしても良い。
【００３９】
さて、図５において、（ａ）と（ｂ）は、第１無線システムが短いＩＦＳ（以下、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳとも表記する。）によりフレーム送信を行う場合を示し、（ｃ）と（ｄ）は、第１無線システムが長いＩＦＳ（以下、ｌｏｎｇ ＩＦＳとも表記する。）によりフレーム送信を行う場合をそれぞれ示す。また、（ａ）と（ｃ）は、ケースＢ（図３）の場合を示し、（ｂ）との（ｄ）は、ケースＣ（図４）の場合を示す。
【００４０】
図５の（ａ）と（ｃ）のケースＢでは、第１無線システムの送信フレームは第２無線システムに対する干渉にならないので、第２無線システムは第１無線システムとは全く関係なく送受信を行う。それゆえ、第１無線システムがｓｈｏｒｔ ＩＦＳとｌｏｎｇ ＩＦＳのいずれを使用するかにかかわらず、第２無線システムの送受信が開始された場合には、その送受信の間、第１無線システムの送受信は、（一方的に）干渉を受け、受信フレームが受信誤りとなる。
【００４１】
一方、図５の（ｂ）と（ｄ）のケースＣでは、第１無線システムの送信フレームは第２無線システムに対する干渉になるので、第１無線システムが送受信を開始すると、第２無線システムは、そのフレームの送受信の間、チャネルがビジーであることを検出して、送受信を停止する。
【００４２】
図５の（ｂ）では、第１無線システムがｓｈｏｒｔ ＩＦＳ設定であることから、チャネルがクリアになった後、第１無線システムが第２無線システムよりも先に次のフレーム送信を開始する。したがって、第２無線システムは、実質的に、第１無線システムの連続するフレーム送受信が終了するまで、ビジーを検出し、送受信を開始することができない。
【００４３】
これに対して、図５の（ｄ）では、第１無線システムがｌｏｎｇ ＩＦＳ設定であることから、第１無線システムのフレーム送受信後に、第２無線システムが送受信を開始できる確率が高くなる。
【００４４】
このように、同一周波数チャネルで公平性を保ちつつ共存する方法として、第１無線システムのフレーム間隔を制御することが考えられるが、図５の例のように、この方法が効果を奏するかどうかは、干渉との関係次第という問題がある。
【００４５】
次に、これらの問題を考慮し、第１無線システムは、現状の第１無線システムと第２無線システムとの間の与干渉及び被干渉の関係が、他の無線システムとの間で相互に干渉しない（又はほぼ干渉しない）ケースＡ、片方向的に干渉するケースＢ、相互に干渉するケースＣのいずれに該当するかについて、他の無線システム（ここでは第２無線システム）の信号を受信し復号することなく、判断し、ケースＡ，Ｂ，Ｃのいずれに該当するかと判定されるかに応じて、共存のための処理を選択する仕組みを示す。
【００４６】
第１の実施形態では、第１無線システムは、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳを使用することを基本とし、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳによるフレーム送受信中のフレーム誤りの特性に基づいて、ケースＢか、それ以外のケース（すなわち、ケースＡ又はＣ）かの判断を行い、さらに、第１無線システムのＩＦＳをｓｈｏｒｔ ＩＦＳからｌｏｎｇ ＩＦＳに変更した後のフレーム送受信のし易さに基づいて、ケースＡかケースＣかの判断を行う。ここで、フレーム送受信のし易さとは、例えば、「ビジーとなる確率を示すビジー検出率」又は「チャネルがビジーと検出されている時間割合を示すビジー占有率」などのようなビジー状況を用いて判断する。
【００４７】
図６に、第１の実施形態における干渉推定及び推定結果に基づく共存処理の選択の一覧の例を示す。また、図７に、第１の実施形態における干渉推定及び推定結果に基づく共存処理の選択の処理のフローチャートの一例を示す。
【００４８】
図５を参照しながら説明したように、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳによるフレーム送受信を行う場合に、第１無線システムの送受信が第２無線システムに対する干渉になる状況（図５（ｂ）参照）において、第２無線システムは、第１無線システムの送受信をもとにチャネルがビジーと判断して送信を行わず、そして、チャネルがクリアになった後も、第１無線システムが短いＩＦＳにより次のフレーム送受信を開始するので、第２無線システムは送信を待機する。したがって、ケースＡ（互いに干渉となっていない又はほぼ干渉となっていないケース）の場合だけでなく、ケースＣ（第１無線システムの送受信が第２無線システムに対する干渉となるケース）の場合にも、第１無線システムのｓｈｏｒｔ ＩＦＳによるフレーム送受信中のフレーム誤り発生頻度は低くなると考えられる。
【００４９】
一方、ケースＢでは、第２無線システムは、第１無線システムの送受信にかかわらずに独立に送受信を行うので、第１無線システムの送受信は、第１無線システムのフレーム間隔の長短にかかわりなく、第２無線システムの干渉による誤りが発生し得るものとなり、よって、フレーム送受信中のフレーム誤り発生頻度は高くなると考えられる。
【００５０】
そこで、第１の実施形態に係る干渉推定及び共存処理では、まず、複数の周波数チャネルから選択された周波数チャネルを使用して、一定期間、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳによりフレーム送受信を行って、フレーム送受信の誤りの特性を計測する（ステップＳ１１）。一定期間の計時については、例えば、ステップＳ１１においてタイマーＴ１（図示せず）をセットし、そのタイマータイムアウトをもって、一定期間が経過したものとしても良い。このように、タイマーを用いて測定時間を管理することで、一定時間の平均値といった、より信頼性のある測定結果が得られる。
【００５１】
そして、一定期間の終了後（図７の例では、タイマーＴ１のタイマータイムアウト後に）に、その一定期間内におけるフレーム送受信の誤りの特性を確認する。例えば、連続するＮ以上の送信フレームに誤りが発生した場合をバースト誤り（Burst error）と定義する（ここで、Ｎはあらかじめ定義された２以上の整数である）。そして、上記一定期間の間にバースト誤りが発生したか否かを判定し、その判定結果に基づいて、次の処理を分ける（ステップＳ１２）。
【００５２】
ここで、第１の実施形態で示す例においてバースト誤りが発生するのは、ケースＢの場合である（図５（ａ）及び図６参照）。
【００５３】
それゆえ、ステップＳ１２でバースト誤りが発生していると判定された場合には、干渉回避及び共存のためには、使用周波数チャネルを変更することが望ましい（ステップＳ１４）。
【００５４】
これに対して、ステップＳ１２でバースト誤りが発生していないと判定された場合には、ケースＡであるかケースＣであるかを判別するために、一定期間、ＩＦＳ調整を行って、フレーム送受信を行う（ステップＳ１３）。第１の実施形態では、初期に設定されたｓｈｏｒｔ ＩＦＳから、ｌｏｎｇ ＩＦＳに変更する。
【００５５】
互いに干渉となっていない又はほぼ干渉となっていないケースＡにおいては、ＩＦＳをｌｏｎｇ ＩＦＳに変更しても、ビジー検出率又はビジー占有率などのビジー状況がＩＦＳ変更前と変わらないと考えられる。
【００５６】
一方、無線システム間で相互に干渉となるケースＣにおいては、第１無線システムのＩＦＳを、ｌｏｎｇ ＩＦＳに設定した場合、すなわち、少なくともある特定のフレーム種別でのＩＦＳで比較して第２無線システムと同程度か又はそれより長くＩＦＳを設定した場合、送信開始前のキャリアセンスにおけるビジー検出率又はビジー占有率が高くなると考えられる。
【００５７】
そこで、ＩＦＳを、一定期間、ｌｏｎｇ ＩＦＳに設定し、その一定期間内でのフレーム送受信のし易さつまりビジー検出率又はビジー占有率に基づいて、ケースＡかケースＣかを判断する。
【００５８】
Ｌｏｎｇ ＩＦＳによるフレーム送受信のビジー検出率又はビジー占有率を確認し（ステップＳ１５）、ビジー検出率又はビジー占有率が、高い場合（例えば、あらかじめ定義された閾値以上である場合）には、ケースＣであると考えられるので、ｌｏｎｇ ＩＦＳの設定のままフレーム送受信を継続し、ビジー検出率又はビジー占有率が低くなるのを待つ（ステップＳ１６，Ｓ１７）。そして、ステップＳ１７においてビジー検出率又はビジー占有率が低くなった場合（例えば、上記閾値未満である場合）には、効率的な送受信を行うことができるように、ＩＦＳ調整し、すなわちｌｏｎｇ ＩＦＳから初期のｓｈｏｒｔ ＩＦＳに戻し、フレーム送受信を行う（ステップＳ１８）。
【００５９】
これに対して、ビジー検出率又はビジー占有率が、低い場合（例えば、上記閾値未満である場合）には、ケースＡであると考えられるので、上記と同様、ｌｏｎｇ ＩＦＳからｓｈｏｒｔ ＩＦＳに戻し、フレーム送受信を行う（ステップＳ１８）。
【００６０】
なお、ステップＳ１４で周波数チャネル切り替えを行った後は、例えば、図７の処理をあらためて実行しても良い。
【００６１】
また、ステップＳ１８においてもタイマーを起動し、タイマータイムアウト時に、再度、ＩＦＳ調整の必要性を判断し、必要に応じてＩＦＳ調整を行うようにしても良い。この場合のタイマーは、上記タイマーＴ１と同じ長さにしても良い。あるいは、上記タイマーＴ１より長くしても良い。ｓｈｏｒｔ ＩＦＳを選択された場合には、周りに干渉源が存在しない可能性がある程度高いため、後者のように、次に干渉推定を行うまでの時間を長くすることで、干渉推定及び共存判断に費やす消費電力を削減しつつ、共存可能な状態にすることができる。
【００６２】
また、Ｌｏｎｇ ＩＦＳによるフレーム送受信のビジー状況（ビジー検出率又はビジー占有率など）に加えて、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳによるフレーム送受信のビジー状況をも計測し、ステップＳ１５において、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳによるフレーム送受信のビジー状況よりもＬｏｎｇ ＩＦＳによるフレーム送受信のビジー状況が、高くなった場合（又は、高くなった程度が、あらかじめ定義された閾値以上である場合）には、ケースＣと判定し、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳによるフレーム送受信のビジー状況よりもＬｏｎｇ ＩＦＳによるフレーム送受信のビジー状況が、変わらない場合（又は、高くなった程度が、上記閾値未満である場合）には、ケースＡと判定するようにしても良い。ステップＳ１７についても同様である。また、この場合に、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳによるフレーム送受信のビジー状況は、例えば、ステップＳ１１で計測しても良いし、ステップＳ１２とステップＳ１３との間で計測しても良い。
【００６３】
また、図７からステップＳ１８を省き、ステップＳ１５又はＳ１７から、ステップＳ１８の代わりにステップＳ１に進むようにしても良い。
【００６４】
次に、図８に、本実施形態に係る第１無線システムにおける無線通信装置１００（図１中の無線通信装置１〜３）の構成例を示すためのブロック図を概略的に示す。
【００６５】
図８に示されるように、無線通信装置１００は、無線部２０、変復調部３０、ＭＡＣ処理部４０、及び上位層処理部５０を含む。変復調部３０は、変調部３１及び復調部３２を含む。ＭＡＣ処理部は、送信部４１、受信部４２、干渉制御部４３、及び干渉判定部４４を含む。また、無線部２０、変復調部３０及びＭＡＣ処理部４０は、全体で無線送受信部６０を形成する。なお、図中、１０はアンテナである。
【００６６】
まず、無線通信装置１００の信号送信時の動作の概略を説明する。
【００６７】
送信部４１は、上位層処理部５０から出力されたフレームを、内部の送信バッファに一旦蓄積し、そして、蓄積された順番に、フレームに対して例えばＭＡＣヘッダの付加等の処理を行った後に、変調部３１へフレームを出力する。
【００６８】
変調部３１は、送信部４１から受け取ったフレームに対して、例えば符号化処理、変調処理及び物理ヘッダの追加等の物理層関連の処理を行った後に、無線部２０へフレームを出力する。
【００６９】
無線部２０は、変調部３１から受け取ったフレームに対して、Ｄ／Ａ変換処理を行い、そして、無線通信の周波数帯への周波数変換を行った後に、アンテナ１０を介してフレームを送信する。
【００７０】
上記では、送信バッファは、送信部４１の内部に存在するものとして説明したが、その代わりに、無線送受信部６０内の送信部４１以外の箇所に存在しても良いし、無線送受信部６０以外の箇所（例えば上位層処理部５０など）に存在しても良いし、それらの任意の組み合わせであっても良い。
【００７１】
次に、無線通信装置１００の信号受信時の動作の概略を説明する。
【００７２】
アンテナ１０を介して受信された信号は、無線部２０に与えられる。
【００７３】
無線部２０は、受信信号に対して、ベースバンドへの周波数変換、そして、Ａ／Ｄ変換処理を行った後に、復調部３２に該デジタイズされた信号を出力する。
【００７４】
復調部３２は、デジタイズされた信号に対して、例えば復調処理及び物理ヘッダの解析等の処理を行い、ＭＡＣ処理部４０へ復調フレームを出力する。
【００７５】
ＭＡＣ処理部４０の受信部４２は、復調フレームに対して例えばＭＡＣヘッダの解析等の処理を行い、該受信フレームが当該無線通信装置１００の通信相手から送信されたフレームである場合には、上位層処理部５０へ該受信フレームを出力する。
【００７６】
ここで、ＩＦＳフレーム間隔での送受信を行いつつ、干渉推定及び推定結果に基づく共存処理の選択を行う本実施形態の無線システムの無線通信装置１００においては、ＭＡＣ処理部４０の内部に、干渉判定部４４及び干渉制御部４３を含む。干渉判定部４４は、干渉制御部４３及び受信部４２と接続される。また、干渉制御部４３は、干渉判定部４４、送信部４１及びチャネル切替に関係する無線部２０と接続し、また、必要な場合は変復調部３０と接続しても良い。
【００７７】
まず、干渉判定部４４は、受信部４２に対して、「誤り特性の取得」／「ビジー状況の確認」を、それぞれ適切なタイミングで指示する。そして、干渉判定部４４は、受信部４２から「受信誤り発生報告」を受け、ある一定期間における「受信誤りの特性」の計算を行い、一定期間後に、干渉制御部４３に通知する。同様に、干渉判定部４４は、受信部４２から「ビジー検出報告」を受け、ある一定期間における「ビジー検出率又はビジー占有率」などのビジー状況の計算を行い、一定期間後に、干渉制御部４３に通知する。
【００７８】
干渉制御部４３は、干渉判定部４４による判定結果に基づいて、ケースＡかケースＢかケースＣかの判定を行う。具体的には、第１の実施形態では、まず、誤り特性に基づいて、ケースＢか、ケースＡ／Ｃかの判定を行い、次いで、ビジー状況に基づいて、ケースＡか、ケースＣかの判定を行う。なお、第２〜第４の実施形態で説明するように、他の判定手順によることも可能である。
【００７９】
干渉制御部４３は、チャネル切替を行う場合には、チャネル切替指示を無線部２０に出す。ＩＦＳ調整を行う場合には、ＩＦＳ調整指示又は変更後のＩＦＳの設定値を送信部４１に通知する。
【００８０】
干渉判定部４４が、「誤り特性」／「ビジー状況」を、それぞれ、タイマーに基づく一定期間、測定するために、干渉判定部４４の内部に、タイマーを管理する機能を設ける構成を採用しても良い。その代わりに、図８の無線通信装置１００内のいずれかの箇所に、タイマーを管理する機能を有するタイマー部を設け、干渉判定部４４が該タイマー部に接続される構成を採用しても良い。
【００８１】
以上説明してきたように、本実施形態によれば、同一周波数帯域で共存する他の無線システムでの送受信信号を受信し復号することなく、第１無線システムの個々の無線通信装置において、フレーム送受信中の誤りの特性、周波数チャネルのビジー状況とっいった指標を使用して、他の無線システムとの間の与干渉及び被干渉を推定し、その結果から、公平性を保ちつつ共存する処理（周波数チャネル変更、ＩＦＳ調整など）を選択することができる。
【００８２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について、第１の実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００８３】
図１〜５を参照して行った説明は基本的に第２の実施形態についても妥当する。また、第２の実施形態に係る第１通信システムの無線通信装置の構成例は、図８の構成例と同様である。
【００８４】
第１の実施形態では、まず、誤りの特性に基づいてケースＢかそれ以外かを判定し、次に、ＩＦＳ調整の下でケースＡかケースＣかの判定を行う例を示した。第２の実施形態は、第１無線システムが基本的にｓｈｏｒｔ ＩＦＳを使用する点は、第１の実施形態と同一である。しかし、第２の実施形態では、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳにより、一定期間、送受信した後に、送受信中又は接続処理中のビジー検出率又はビジー占有率などのビジー状況と、フレーム送受信中のフレーム誤りの特性との２つの指標を使用して、ケースＡかＢかＣかの判定を行う。
【００８５】
図９に、第２の実施形態における干渉推定及び推定結果に基づく共存処理の選択の一覧の例を示す。また、図１０に、第２の実施形態における干渉推定及び推定結果に基づく共存処理の選択の処理のフローチャートの一例を示す。
【００８６】
第１の実施形態にて説明したとおり、第１無線システムにおいて、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳを用いたフレーム送受信時に、連続したフレーム送信は、ある特定のフレーム種別のフレーム間隔で比較すると、例えばＩＥＥＥ８０２．１１等の他の無線システムよりも短いＩＦＳにより行うため、第１無線システムの送受信開始後の誤りの特性は、ケースＡとケースＣでは同様となる。
【００８７】
しかし、接続処理中にも連続するフレーム送受信を行う場合にも、少なくとも最初のフレーム送信時にキャリアセンスを行うため、複数の無線システムが互いに干渉し合うようなケースＣでは、キャリアセンス時にチャネルがビジーと検出される確率が、ケースＡよりは高いと考えられる。そこで、第２の実施形態では、ケースＡかケースＣかの判定に、伝送開始時又は接続処理時のビジー検出率又はビジー占有率を使用する。
【００８８】
さて、第２の実施形態に係る干渉推定及び共存処理では、第１の実施形態と同様、まず、複数の周波数チャネルから選択された周波数チャネルを使用して、一定期間、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳによりフレーム送受信を行って、フレーム送受信中のビジー検出率又はビジー占有率を測定する（ステップＳ２１）。
【００８９】
次に、ビジー検出率又はビジー占有率を確認し（ステップＳ２２）、ビジー検出率又はビジー占有率が、低い場合（例えば、あらかじめ定義された閾値未満である場合）には、ケースＡ（すなわち、他の無線システムが第１無線システムに影響がある範囲に存在していない又は存在していても影響が軽微と推測されるケース）であると判定され、ステップＳ２１に戻って、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳによるフレーム送受信を継続する。
【００９０】
これに対して、ビジー検出率又はビジー占有率が、高い場合（例えば、上記閾値以上である場合）には、続いて、誤り率特性を確認する（ステップＳ２３）。そして、バースト誤りが発生している場合には、ケースＢの状況であると判定され、チャネル切替を指示する（ステップＳ２５）。
【００９１】
また、バースト誤りが発生していない場合には、ケースＣの状況であると判定され、第１無線システムの送受信が第２無線システムのキャリアセンスでビジーと検出されていると判断して、公平性のためにＬｏｎｇ ＩＦＳに変更して送受信を行う（ステップＳ２４）。
【００９２】
その後、ｌｏｎｇ ＩＦＳによるフレーム送受信中のビジー検出率又はビジー占有率を確認し（ステップＳ２６）、それが低くなった場合（例えば、上記閾値未満になった場合）には、再度、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳにより送受信を行う（ステップＳ２７）。
【００９３】
なお、ステップＳ２５で周波数チャネル切り替えを行った後は、例えば、図１０の処理をあらためて実行しても良い。
【００９４】
また、図１０では、ステップＳ２４でｌｏｎｇ ＩＦＳに変更した後は、ビジー検出率又はビジー占有率が低くなるまでＬｏｎｇ ＩＦＳの使用を続ける例を示したが、例えば、タイマーを使用してタイマータイムアウト後にｓｈｏｒｔ ＩＦＳに戻し、以降、ビジー検出率又はビジー占有率が低くなるまで、一定期間毎に、ＩＦＳ調整を行うようにしても良い。
【００９５】
また、図１０からステップＳ２７を省き、ステップＳ２６から、ステップＳ２７の代わりにステップＳ２１に進むようにしても良い。
【００９６】
なお、図９に示されるように、第２の実施形態では、誤りの特性とビジー状況との組み合わせから、ケースＡかケースＢかケースＣかを判定できる。図１０では、まず、ビジー状況で判定を行い、次いで、誤りの特性で判定を行ったが、その代わりに、ステップＳ２２とＳ２３の順序を逆にして、まず、誤りの特性で判定を行い、次いで、ビジー状況で判定を行う手順も可能であり、あるいは、ステップＳ２２とＳ２３を一体化して、誤りの特性とビジー状況に基づく判定を一括して行うことも可能である。
【００９７】
以上説明してきたように、本実施形態によれば、フレーム送受信中の誤りの特性及びチャネルのビジー状況（ビジー検出率又はビジー占有率など）という、第１無線システムの個々の無線通信装置の送受信処理により得られる２つのパラメータを使用して、他の無線システムとの関係を判断し、共存に必要な処理を選択することができる。
【００９８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について、これまでの実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００９９】
図１〜５を参照して行った説明は基本的に第２の実施形態についても妥当する。また、第３の実施形態に係る第１通信システムの無線通信装置の構成例は、図８の構成例と同様である。
【０１００】
第１及び第２の実施形態では、第１無線システムについて、高速化及び高効率化のために、接続後は基本的にｓｈｏｒｔ ＩＦＳを選択して送受信を行い、他の無線システムとの間の与干渉／被干渉が有り得る場合には、チャネルを変更し、又は、ｌｏｎｇ ＩＦＳに変更する処理を示した。
【０１０１】
ところで、他の無線システムへの与干渉を最小限に抑えるために、接続後の初めの送受信をＬｏｎｇ ＩＦＳに設定することとして、状況把握を行う方法が考えられる。
【０１０２】
第３の実施形態では、接続後にＬｏｎｇ ＩＦＳ設定によりフレーム送受信を開始する例について示す。
【０１０３】
図１１に、第３の実施形態における干渉推定及び推定結果に基づく共存処理の選択の一覧の例を示す。また、図１２に、第３の実施形態における干渉推定及び推定結果に基づく共存処理の選択の処理のフローチャートの一例を示す。
【０１０４】
フレーム送受信中の誤りの特性及びチャネルのビジー状況（ビジー検出率又はビジー占有率など）という２つのパラメータに基づいて、他の無線システムとの関係を判断する点は、第２の実施形態と同様である。
【０１０５】
第３の実施形態に係る干渉推定及び共存処理では、まず、複数の周波数チャネルから選択された周波数チャネルを使用して、一定期間、Ｌｏｎｇ ＩＦＳによりフレーム送受信を行って、フレーム送受信中のビジー検出率又はビジー占有率を測定する（ステップＳ３１）。
【０１０６】
次に、ビジー検出率又はビジー占有率を確認し（ステップＳ３２）、ビジー検出率又はビジー占有率が、低い場合（例えば、あらかじめ定義された閾値未満である場合）には、ケースＡ（すなわち、他の無線システムが第１無線システムに影響がある範囲に存在していない又は存在していても影響が軽微と推測されるケース）であると判定され、高速化のためにＩＦＳ調整を行って、その後のフレーム送受信を、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳにより行う（ステップＳ３３）。
【０１０７】
これに対して、ビジー検出率及びビジー占有率が高い場合（例えば、上記閾値以上である場合）には、続いて、フレーム誤り率特性を確認する（ステップＳ３４）、そして、バースト誤りが発生している場合には、ケースＢの状況であると判定され、チャネル切替を指示する（ステップＳ３５）。
【０１０８】
また、バースト誤りが発生していない場合には、ケースＣの状況であると判定され、ｌｏｎｇ ＩＦＳのまま同一周波数チャネルで共存することとされる（すなわち、この場合には、何もしない）。
【０１０９】
その後、ｌｏｎｇ ＩＦＳによるフレーム送受信中のビジー検出率又はビジー占有率を確認し（ステップＳ３６）、それが低くなった場合（例えば、上記閾値未満になった場合）には、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳにより送受信を行い（ステップＳ３７）、そうでなければ、ステップＳ３１に戻る。
【０１１０】
なお、ステップＳ３５で周波数チャネル切り替えを行った後は、例えば、図１２の処理をあらためて実行しても良い。
【０１１１】
なお、図１１に示されるように、第２の実施形態では、誤りの特性とビジー状況との組み合わせから、ケースＡかケースＢかケースＣかを判定できる。図１１では、まず、ビジー状況で判定を行い、次いで、誤りの特性で判定を行ったが、その代わりに、ステップＳ３２とＳ３４の順序を逆にして、まず、誤りの特性で判定を行い、次いで、ビジー状況で判定を行う手順も可能であり、あるいは、ステップＳ３２とＳ３４を一体化して、誤りの特性とビジー状況に基づく判定を一括して行うことも可能である。
【０１１２】
なお、図１１の例では、ケースＣの場合は、より他の無線システムへの与干渉を抑えるために、干渉があると判断される期間、つまりビジー検出率又はビジー占有率が高い期間にはＬｏｎｇ ＩＦＳを使用するとした。一方、ビジー検出率及びビジー占有率が高い期間においても、タイマーを用いてｌｏｎｇ ＩＦＳとｓｈｏｒｔ ＩＦＳを繰り返し用いて、他の無線システムとの公平性を保ちつつも自無線システムのスループットもある程度得られる仕組みを用いてもよい。
【０１１３】
以上説明してきたように、本実施形態によれば、フレーム送受信中の誤りの特性及びチャネルのビジー状況（ビジー検出率又はビジー占有率など）という、第１無線システムの個々の無線通信装置の送受信処理により得られる２つのパラメータを使用して、他の無線システムとの関係を判断し、さらに基本的なフレーム間隔としてＬｏｎｇ ＩＦＳを使用することで、他の無線システムとの間の与干渉／被干渉が存在する場合に、より他の無線システムへの与干渉を抑えることができる。
【０１１４】
（第４の実施形態）
第４の実施形態について、これまでの実施形態と相違する点を中心に説明する。
【０１１５】
第１〜第３の実施形態では、干渉推定及び推定結果に基づく共存処理の選択方法について、基本的なＩＦＳ送信をｓｈｏｒｔ ＩＦＳとする場合（第１及び第２の実施形態）及びｌｏｎｇ ＩＦＳにする場合（第３の実施形態）について、それぞれの処理を説明した。
【０１１６】
第４の実施形態では、接続後の基本的なＩＦＳ送信を、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳとｌｏｎｇ ＩＦＳのいずれかに、動的に設定するものである。第４の実施形態では、接続処理に接続要求信号／接続応答信号を利用するものとして、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳとｌｏｎｇ ＩＦＳのいずれに設定するかの判断を、接続処理中の接続要求信号の送信比率に基づいて行うこととする。
【０１１７】
この場合、第１無線システムにおいては、ある無線通信装置が接続要求信号を送信し、接続要求信号を受信した無線通信装置が接続応答信号を送信することで、接続処理を行う。そのため、接続要求信号送信側が、接続要求信号の送信を試みるタイミングでチャネルがビジーであることを検出した場合には、チャネルがクリアになるのを待ち、更にバックオフを行った後に、信号を送信する。干渉が無い場合には、チャネルがクリアであるので、接続要求信号の送信を試みるタイミングで確実に接続要求信号の送信が可能となるため、一定時間でみると、一定数の送信要求信号が送信できる。一方、上記のように送信を試みるタイミングでチャネルがビジーであると、一定時間内に送信できる送信要求信号の数が減少すると考えられる。そこで、本来送信できる接続要求信号の数に対する実際に送信できた接続要求信号の数の比を、送信要求信号の送信比率とし、この送信比率をパラメータに使用して、接続後のＩＦＳ設定を決定する。
【０１１８】
図１３に、本実施形態での処理フローチャートの一例を示す。
【０１１９】
上記のように接続処理を実行し（ステップＳ４１）、送信比率に基づいて、接続後のＩＦＳ設定を判断する（ステップＳ４２）。なお、送信比率は、例えば、干渉判定部４４が判定し、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳとｌｏｎｇ ＩＦＳのいずれを選択するかは、干渉制御部４３が行っても良い。
【０１２０】
そして、送信比率が高い場合（例えば、あらかじめ定義された閾値以上である場合）には、同一周波数チャネルを他の無線システムが使用している可能性が低いとして、接続後は基本的にｓｈｏｒｔ ＩＦＳを使用する（ステップＳ４３）。この場合、例えば、第１の実施形態の図７の処理又は第２の実施形態の図１０の処理を行っても良い。
【０１２１】
一方、送信比率が低い場合（例えば、上記閾値未満である場合）には、同一周波数チャネルを他の無線システムが使用している可能性が高いとして、接続後は基本的にｌｏｎｇ ＩＦＳを使用する（ステップＳ４４）。この場合、例えば、第３の実施形態の図１２の処理を行っても良い。
【０１２２】
以上説明してきたように、本実施形態によれば、他の無線システムが存在する可能性が高い場合は、接続後にＬｏｎｇ ＩＦＳ設定で送受信を開始することによって、他の無線システムへの与干渉を抑えつつ、他の無線システムが存在する可能性が低い場合には、ｓｈｏｒｔ ＩＦＳ設定で送信を開始することによって、高効率なフレーム送受信を行うことが可能となる。
【０１２３】
（第５の実施形態）
第５の実施形態について、これまでの実施形態と相違する点を中心に説明する。
【０１２４】
第１〜第４の実施形態において、干渉推定及び推定結果に基づく共存処理の選択方法について幾つかの異なる例を示した。ただし、片方向的に干渉するケースＢ、すなわち、第１無線システムからの信号は第２無線システムに影響せず、且つ、第２無線システムの信号は第１無線システムにとってチャネルビジーと検出される状況に対して、第１〜第４の実施形態のいずれにおいても、チャネル切替を指示するものである。
【０１２５】
ところで、ミリ波帯においては、一般に、周波数チャネル毎にアナログの受信特性等に差が生じ得るので、周波数チャネルを変更すると、得られる送信レート等が低下する可能性がある。よって、他の無線システムとの干渉が存在する場合であっても、必ずしも周波数チャネルを変更することが最良とは限らない。ただちにチャネル切替を行った結果、特性の悪いチャネルを使用することになることが避けられれば望ましい。また、できるだけ所望の周波数チャネル（デフォルトチャネルとする）を使用することは望ましい。
【０１２６】
そこで、第５の実施形態では、第１〜第４の実施形態の選択方法でチャネル切替と指定される場合において、ただちにチャネル切替を実行する代わりに、実際にチャネル切替をすべきか、それとも同一のデフォルトチャネルで共存を行うべきかについて判断する例を示す。
【０１２７】
無線通信装置は、周波数チャネル毎の特性から、デフォルトチャネルでのフレーム送信時の送信レート及び切替チャネルでの送信レートを、それぞれ推測することが可能である。それゆえ、送信レート情報及びフレーム送受信の可能な期間を示すチャネルクリア率（ここでは例として「チャネルクリア率＝１−チャネルビジー検出率」とする）を使用して、例えば、「デフォルト周波数チャネルでの送信レート×チャネルクリア率」と「切替チャネルでの送信レート×切替チャネルでのチャネルクリア率」とを比較して、デフォルトチャネルにて共存するか、又は、チャネル切替を行うかを決定する。なお、例えば、判断の効率的に行うために、例えば、「切替チャネルでのチャネルクリア率」を特定の値とみなすこととしても良い。特定の値としては、例えば、１としても良い（切替チャネルでのチャネルクリア率＝１は、チャネルがすべて空いていることを意味する）。
【０１２８】
チャネル変更をおこなったほうが良いかを、チャネルの空き割合とそのチャネルでの特性により得られる送信レートから決めることで、安易にチャネル変更して、特性の悪いチャネルを使うことをさけることができる。
【０１２９】
他の方法としては、「デフォルト周波数チャネルでの送信レート×チャネルクリア率」にて、アプリ等から要求されるスループットを満たすか否かに応じて、チャネル切替を行うかどうか決定してもよい。
【０１３０】
また、他の無線システムの干渉が存在し、同一チャネルにて他の無線システムと共存しつつ送受信を行うと判断した場合のフレーム送受信方法について、工夫をすることも可能である。ここでは、例えば、ケースＣの場合、上記説明のケースＢでもチャネル切替を行わないと判断した場合、又は、対応するチャネルがデフォルトチャネルの１チャネルのみの場合などが、上記場合に該当する。
【０１３１】
例えば、ケースＢのように第２無線システムが第１無線システムと無関係に送受信を行う場合、送信するフレームをフラグメントと呼ばれる複数のフレームに分割して送信を行い、実際に送受信するフレーム長を短くすることで（１フレーム辺りのサイズを小さくすることで）、より１フレームのチャネル占有時間を短くし、これによって、干渉を避けつつ或いは干渉による特性劣化を極力抑えつつ送受信を行い、自無線通信装置の送受信時の誤りを減らすことが望ましい。このとき、フラグメントを行うか否かの判断に、フラグメント前のフレーム送信の誤り易さを使用しても良い。
【０１３２】
一方、ケースＣのように、第２無線システムが第１無線システムの送受信をビジーとして検出する場合には、アグリゲーションなどにより送信するフレーム長を長くして、高効率に送受信を行った後に、ＩＦＳを調整し又は一定期間、送受信を行わないことなどによって、できるだけ早くチャネルを開放することが望ましい。
【０１３３】
以上説明してきたように、本実施形態によれば、周波数チャネル毎の特性の差を考慮した上で、チャネル切替を行うかを最終的に決定することで、安易なチャネル切替により干渉が無くても要求スループットが得られない状況等が発生するのを抑えることが可能となる。例えば、チャネル変更が望ましいと基本的に判断した場合であっても、周波数チャネルにより特性差が大きいときは、周波数チャネルを切り替えず、同一周波数チャネルで共存することを選択することで、全体的にはより高いスループットが得られる。
【０１３４】
以下では、これまでに説明した実施形態に対するバリエーションについて説明する。以下の任意の一つの実施形態又は以下の実施形態を任意に組み合わせたものは、これまでに説明した任意の実施形態と組み合わせて実施することが可能である。
【０１３５】
（第６の実施形態）
第６の実施形態では、これまでの実施形態の第１無線システムの無線通信装置の構成（例えば、図８の無線通信装置１００参照）に加えて、バッファを備える構成について説明する。バッファは、送信部４１及び受信部４２それぞれと接続される。バッファは、上位層処理部５０の内部に存在しても良いし、送信部４１／受信部４２と上位層処理部５０との間に存在しても良いし、それらの組み合わせであっても良い。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って、送受信データをバッファに保持することが可能となり、再送処理及び／又は外部出力処理を容易に行うことが可能となる。
【０１３６】
（第７の実施形態）
第７の実施形態では、第６の実施形態の無線通信装置の構成に加えて、バス、プロセッサ部、外部インターフェースを備える構成について説明する。バスは第６の実施形態で示すバッファに接続され、プロセッサ部及び外部インターフェース部はそれぞれバスに接続される（すなわち、プロセッサ部及び外部インターフェース部はいずれもバスを介してバッファに接続される）。プロセッサ部では、ファームウエアが動作しても良い。また、これらのプロセッサ部、バス及び外部インターフェースは、上位層処理部５０に存在しても良いし、上位層処理部５０とは独立して存在しても良いし、それらの組み合わせであっても良い。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うことが可能となる。
【０１３７】
（第８の実施形態）
第８の実施形態では、第７の実施形態の無線通信装置の構成に加えて、動画像圧縮／伸長部を備える構成について説明する。動画像圧縮／伸長部は、第７の実施形態で示したバスに接続される。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って、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うことが可能となる。
【０１３８】
（第９の実施形態）
第９の実施形態では、これまでの実施形態の第１無線システム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構成について説明する。クロック生成部は、無線通信装置の無線送受信部（図８の無線送受信部６０参照）に接続される。また、クロック生成部により生成されるクロックは、出力端子を介して外部に出力される。このように、無線通信装置の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。
【０１３９】
（第１０の実施形態）
第１０の実施形態では、これまでの実施形態の第１無線システム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備える構成について説明する。電源部、電源制御部及び無線電力給電部は、無線通信装置の無線送受信部に接続される。例として、図１４に、電源部、電源制御部及び無線電力給電部を図８の無線通信装置１００に追加した場合の構成例を示す。図１４に例示された無線通信装置１１００において、電源部１０１、電源制御部１０２及び無線電力給電部１０３は、いずれも無線送受信部６０に接続されている。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。
【０１４０】
（第１１の実施形態）
第１１の実施形態では、第１０の実施形態の無線通信装置の構成に加えて、ＮＦＣ(Near Field Communications)送受信部を備える構成を示す。ＮＦＣ送受信部は、無線通信装置の電源制御部及びＭＡＣ処理部に接続される。例えば、図１４の無線通信装置１１００の場合には、ＮＦＣ送受信部が、図１４の電源制御部１０２及び無線送受信部６０内のＭＡＣ処理部４０に接続される。ＮＦＣ送受信部は、上位層処理部（５０）の内部に存在しても良いし、上位層処理部（５０）とは独立して存在しても良い。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。
【０１４１】
（第１２の実施形態）
第１２の実施形態では、第１０又は第１１の実施形態の無線通信装置の構成に加えて、ＳＩＭカードを備える構成を示す。ＳＩＭカードは、ＭＡＣ処理部（４０）と接続される。ＳＩＭカードは、上位層処理部（５０）の内部に存在しても良いし、上位層処理部（５０）とは独立して存在しても良い。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うことが可能となる。
【０１４２】
（第１３の実施形態）
第１３の実施形態では、これまでの実施形態の第１無線システムの無線通信装置の構成に加えて、ＬＥＤ部を備える構成について説明する。ＬＥＤ部は、無線通信装置の無線送受信部（図８の無線送受信部６０参照）に接続される。このように、ＬＥＤ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。
【０１４３】
（第１４の実施形態）
第１４の実施形態では、これまでの実施形態の第１無線システムの無線通信装置の構成に加えて、バイブレータ部を備える構成について説明する。バイブレータ部は、無線通信装置の無線送受信部（図８の無線送受信部６０参照）に接続される。このように、バイブレータ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。
【０１４４】
（第１５の実施形態）
第１５の実施形態は、これまでの実施形態の第１無線システムの無線通信装置の構成に加えて、アンテナ１０が無線通信装置について説明する。アンテナ１０を無線通信装置１に含める構成とすることによって、アンテナまで含めた一つの装置として無線通信装置を構成することが可能となり、実装面積を少なく抑えることが可能となる。また、例えば図８及び図１４でも示しているが、アンテナ１０を送信処理と受信処理で共用している。このように、一つのアンテナを送信処理及び受信処理で共用することによって、無線通信装置を小型化することが可能となる。
【０１４５】
（第１６の実施形態）
第１６の実施形態では、これまでの実施形態の第１無線システムの無線通信装置の構成に加えて、無線ＬＡＮ部及び無線切替部を備える構成について説明する。例として、図１５に、無線ＬＡＮ部及び無線切替部を図８の無線通信装置１００に追加した場合の構成例を示す。図１４に例示された無線通信装置１２００において、無線ＬＡＮ部１６１は、上位層処理部５０及び無線切替部１６２に接続され、無線切替部１６２は、無線送受信部６０、上位層処理部５０及び無線ＬＡＮ部１６１に接続される。このように、無線ＬＡＮ機能を無線通信装置に備える構成とすることによって、状況に応じて無線ＬＡＮによる通信と無線送受信部５００による通信とを切替えることが可能となる。特に前述したようにミリ波帯では複数チャネルの使用が可能であるが、例えば、第１無線システムにおいて、どのチャネルでも他の無線システムとの干渉が大きく、所望の送受信ができないような場合などには、無線ＬＡＮによる通信に切り替えても良い。ここで、切り替える無線ＬＡＮは、第１無線システムと異なる周波数帯域を使用する無線システム（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ，ｂ，ｇ等）でも良いし、第１無線システムと同一の周波数帯域を使用する無線システム（例えば、８０２．１１ａｄ等）でも良い。また、無線ＬＡＮ部にも独自の送受信アンテナがあっても良く、また、第１無線システムと同一の周波数帯域を使用する無線ＬＡＮの場合にはアンテナを第１無線システムと共有しても良い。
【０１４６】
（第１７の実施形態）
第１７の実施形態では、第１６の実施形態の無線通信装置の構成に加えて、スイッチ（ＳＷ）を備える構成について説明する。スイッチは、無線送受信部、無線ＬＡＮ部及び無線切替部にそれぞれ接続される。例えば、図１５の無線通信装置１２００の場合には、スイッチは、図１５の無線送受信部６０、無線ＬＡＮ部１６１及び無線切替部１６２にそれぞれ接続される。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って、アンテナを共用しながら状況に応じて無線ＬＡＮによる通信と無線送受信部による通信とを切替えることが可能となる。
【０１４７】
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】
【０１４８】
１〜３，１００，１１００，１２００…無線通信装置、１０…アンテナ、２０…無線部、３０…変復調部、３１…変調部、３２…復調部、４０…ＭＡＣ処理部、４１…送信部、４２…受信部、４３…干渉制御部、４４…干渉判定部、５０…上位層処理部、６０…無線送受信部、１０１…電源部、１０２…電源制御部、１０３…無線電力給電部、１６１…無線ＬＡＮ部、１６２…無線切替部。
【図１】
0005713844.tif 000002
【図２】
0005713844.tif 000003
【図３】
0005713844.tif 000004
【図４】
0005713844.tif 000005
【図５】
0005713844.tif 000006
【図６】
0005713844.tif 000007
【図７】
0005713844.tif 000008
【図８】
0005713844.tif 000009
【図９】
0005713844.tif 000010
【図１０】
0005713844.tif 000011
【図１１】
0005713844.tif 000012
【図１２】
0005713844.tif 000013
【図１３】
0005713844.tif 000014
【図１４】
0005713844.tif 000015
【図１５】
0005713844.tif 000016