(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の制限帯域を送信帯域と受信帯域に分割して全二重方式で通信する通信システムにおいて、第１の通信装置と第２の通信装置とが、データ送信を行う際に使用する周波数帯域を制御する帯域制御方法であって、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とがデータ送信を行う際に使用する周波数帯域は異なる周波数帯域であり、
前記第１の通信装置がデータ送信を行う際に必要となる第１の帯域幅と、前記第２の通信装置がデータ送信を行う際に必要となる第２の帯域幅と、を推定する帯域幅推定工程と、
前記第１の帯域幅と、前記第１の通信装置が現在使用している第１の使用帯域幅と、を比較すると共に、前記第２の帯域幅と、前記第２の通信装置が現在使用している第２の使用帯域幅と、を比較する帯域幅比較工程と、
前記帯域幅比較工程により比較した比較結果に応じて前記第１の帯域幅と、前記第２の帯域幅と、を調整し、
前記第１の通信装置がデータ送信を行う際に使用する第３の帯域幅と、前記第２の通信装置がデータ送信を行う際に使用する第４の帯域幅と、を決定する使用帯域幅決定工程と、
を有し、
前記使用帯域幅決定工程は、前記第１の帯域幅が前記第１の使用帯域幅より広いとともに、前記第２の帯域幅が前記第２の使用帯域幅より広い場合には、前記第３の帯域幅及び前記第４の帯域幅の比を、前記第１の帯域幅と前記第２の帯域幅の比に等しくなるように調整することを特徴とする帯域制御方法。
【請求項２】
前記帯域幅推定工程は、
前記第１の通信装置が、前記第１の帯域幅を推定し、前記第２の通信装置が、前記第２の帯域幅を推定することを特徴とする請求項１記載の帯域制御方法。
【請求項３】
前記帯域幅比較工程は、
前記第１の通信装置が、前記第２の帯域幅を前記第２の通信装置から取得し、
前記第１の通信装置が、前記第１の帯域幅と、前記第１の使用帯域幅と、を比較すると共に、前記第２の帯域幅と、前記第２の使用帯域幅と、を比較することを特徴とする請求項１記載の帯域制御方法。
【請求項４】
前記使用帯域幅決定工程は、
前記第１の通信装置が、
前記帯域幅比較工程により比較した比較結果に応じて前記第１の帯域幅と、前記第２の帯域幅と、を調整し、
前記第３の帯域幅と、前記第４の帯域幅と、を決定することを特徴とする請求項１記載の帯域制御方法。
【請求項５】
前記使用帯域幅決定工程は、
前記第３の帯域幅と前記第４の帯域幅とを、予め定められた周波数領域内で重複することのないように決定することを特徴とする請求項１記載の帯域制御方法。
【請求項６】
前記帯域幅推定工程は、
前記第１の帯域幅と、前記第２の帯域幅と、を所定の時間間隔毎に定期的に推定することを特徴とする請求項１記載の帯域制御方法。
【請求項７】
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とは、送信データで搬送周波数を直接変調し、データ送信を行うことを特徴とする請求項１記載の帯域制御方法。
【請求項８】
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とは、送信データで中間周波数を変調した後に搬送波周波数を単側波帯振幅変調し、データ送信を行うことを特徴とする請求項１記載の帯域制御方法。
【請求項９】
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とは、マルチキャリア変調を利用し、前記第３の帯域幅と前記第４の帯域幅とに基づいて、マルチキャリア変調のキャリア数を調整してデータ送信を行うことを特徴とする請求項１記載の帯域制御方法。
【請求項１０】
前記使用帯域幅決定工程は、
前記第３の帯域幅と、前記第３の帯域幅の中心周波数と、前記第４の帯域幅と、前記第４の帯域幅の中心周波数と、を決定することを特徴とする請求項１記載の帯域制御方法。
【請求項１１】
所定の制限帯域を送信帯域と受信帯域に分割して全二重方式で通信する通信システムにおいて、他の通信装置とデータ送信を行う際に、周波数帯域を制御してデータ送信を行う通信装置であって、
前記通信装置と、前記他の通信装置と、がデータ送信を行う際に使用する周波数帯域は異なる周波数帯域であり、
前記通信装置がデータ送信を行う際に必要となる第１の帯域幅を推定する帯域幅推定手段と、
前記他の通信装置がデータ送信を行う際に必要となる第２の帯域幅を前記他の通信装置から取得する帯域幅取得手段と、
前記第１の帯域幅と、前記第１の通信装置が現在使用している第１の使用帯域幅と、を比較すると共に、前記第２の帯域幅と、前記第２の通信装置が現在使用している第２の使用帯域幅と、を比較する帯域幅比較手段と、
前記帯域幅比較手段により比較した比較結果に応じて前記第１の帯域幅と、前記第２の帯域幅と、を調整し、
前記第１の通信装置がデータ送信を行う際に使用する第３の帯域幅と、前記第２の通信装置がデータ送信を行う際に使用する第４の帯域幅と、を決定する使用帯域幅決定手段と、
を有し、
前記使用帯域幅決定手段は、前記第１の帯域幅が前記第１の使用帯域幅より広いとともに、前記第２の帯域幅が前記第２の使用帯域幅より広い場合には、前記第３の帯域幅及び前記第４の帯域幅の比を、前記第１の帯域幅と前記第２の帯域幅の比に等しくなるように調整することを特徴とする通信装置。
【請求項１２】
前記使用帯域幅決定手段は、
前記第３の帯域幅と、前記第３の帯域幅の中心周波数と、前記第４の帯域幅と、前記第４の帯域幅の中心周波数と、を決定することを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
【請求項１３】
前記第３の帯域幅と、前記第３の帯域幅の中心周波数と、を用いて前記他の通信装置にデータを送信する送信手段と、
前記第４の帯域幅と、前記第４の帯域幅の中心周波数と、を用いて前記他の通信装置からデータを受信する受信手段と、
を有することを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
【請求項１４】
前記帯域幅推定手段は、
前記第１の帯域幅を所定の時間間隔毎に定期的に推定することを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
【請求項１５】
送信データで搬送周波数を直接変調し、データ送信を行うことを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
【請求項１６】
送信データで中間周波数を変調した後に搬送波周波数を単側波帯振幅変調し、データ送信を行うことを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
【請求項１７】
マルチキャリア変調を利用し、前記第３の帯域幅と前記第４の帯域幅とに基づいて、マルチキャリア変調のキャリア数を調整してデータ送信を行うことを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯域制御方法及びその帯域制御方法を用いてデータ通信を行う通信装置に関し、特に、全二重通信方式で交信する２台の通信装置間でデータ送信時に使用する送信用周波数帯域を最大限に利用可能とする帯域制御方法及び通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２台の通信装置間で、データの送受信を同時に行う方式として、全二重通信方式がある。なお、全二重通信方式においては、２台の通信装置間の回線（送信回線及び受信回線）が、干渉することなく存在しなければならない。このため、全二重通信方式では、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式を採用し、２台の通信装置間で送信及び受信に使用する周波数帯域を異ならせている。【０００３】
なお、送信及び受信に使用する周波数帯域は、通常、設計時に固定され、送信に使用する送信用周波数帯域と、受信に使用する受信用周波数帯域と、の間の干渉を防止するために、２つの周波数帯域の間に、ガードバンドを設けることになる。【０００４】
また、上述したＦＤＤ方式とは異なるが、２台の通信装置間で、同時送受信を擬似的に行う通信方式として、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）通信方式がある。【０００５】
なお、特許文献１では、基地局と加入者局（移動局）との間のＴＤＭＡ通信において、基地局から加入者局に送信するデータ量と、加入者局から基地局に送信するデータ量と、に応じて、上り回線及び下り回線のタイムスロット数を変更する方法が開示されている。【０００６】
同一周波数を使用するＴＤＭＡ通信方式では、両方向にデータを同時に送信することは不可能なので各々がデータを送信する時間（タイムスロット）を異ならせて行わなければならない。つまり、タイムスロットを単位として通信方向を切り替えているため、ＴＤＭＡ通信方式は、全二重通信を行うことができないことになる。
【特許文献１】特開２００３−２７４４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
全二重通信方式で交信する２台の通信装置間の交信データ量は、時間に応じて大幅に変わる場合があり、例えば、第１の通信装置が第２の通信装置に対し、大量のデータの取得要求を行う場合には、第１の通信装置は第２の通信装置に対し、非常に少ないデータ量を送ればよいのに対し、第２の通信装置は第１の通信装置に対し、その取得要求に応じた大量のデータを送信する必要がある。また、テレビ電話のように、送信及び受信ともほぼ等しいデータを送信する場合がある。【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、全二重通信方式で通信を行っている２台の通信装置間において、一方の通信装置の送信帯域に余剰帯域があるのに対し、他方の通信装置の送信帯域が不足している場合に、一方の余剰帯域を他方の送信帯域に使用し、交信効率の向上を図ることを可能とする帯域制御方法及び通信装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有することとする。【００１０】
本発明にかかる帯域制御方法は、所定の制限帯域を送信帯域と受信帯域に分割して全二重方式で通信する通信システムにおいて、第１の通信装置と第２の通信装置とが、データ送信を行う際に使用する周波数帯域を制御する帯域制御方法であって、第１の通信装置と前記第２の通信装置とがデータ送信を行う際に使用する周波数帯域は異なる周波数帯域であり、第１の通信装置がデータ送信を行う際に必要となる第１の帯域幅と、前記第２の通信装置がデータ送信を行う際に必要となる第２の帯域幅と、を推定する帯域幅推定工程と、第１の帯域幅と、前記第１の通信装置が現在使用している第１の使用帯域幅と、を比較すると共に、前記第２の帯域幅と、前記第２の通信装置が現在使用している第２の使用帯域幅と、を比較する帯域幅比較工程と、帯域幅比較工程により比較した比較結果に応じて前記第１の帯域幅と、前記第２の帯域幅と、を調整し、第１の通信装置がデータ送信を行う際に使用する第３の帯域幅と、前記第２の通信装置がデータ送信を行う際に使用する第４の帯域幅と、を決定する使用帯域幅決定工程と、を有し、前記使用帯域幅決定工程は、前記第１の帯域幅が前記第１の使用帯域幅より広いとともに、前記第２の帯域幅が前記第２の使用帯域幅より広い場合には、前記第３の帯域幅及び前記第４の帯域幅の比を、前記第１の帯域幅と前記第２の帯域幅の比に等しくなるように調整することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明にかかる帯域制御方法において、帯域幅推定工程は、第１の通信装置が、前記第１の帯域幅を推定し、前記第２の通信装置が、前記第２の帯域幅を推定することを特徴とするものである。【００１２】
また、本発明にかかる帯域制御方法において、帯域幅比較工程は、第１の通信装置が、前記第２の帯域幅を前記第２の通信装置から取得し、第１の通信装置が、前記第１の帯域幅と、前記第１の使用帯域幅と、を比較すると共に、前記第２の帯域幅と、前記第２の使用帯域幅と、を比較することを特徴とするものである。【００１３】
また、本発明にかかる帯域制御方法において、使用帯域幅決定工程は、第１の通信装置が、帯域幅比較工程により比較した比較結果に応じて前記第１の帯域幅と、前記第２の帯域幅と、を調整し、第３の帯域幅と、前記第４の帯域幅と、を決定することを特徴とするものである。【００１４】
また、本発明にかかる帯域制御方法において、使用帯域幅決定工程は、第３の帯域幅と前記第４の帯域幅とを、予め定められた周波数領域内で重複することのないように決定することを特徴とするものである。【００１５】
また、本発明にかかる帯域制御方法において、帯域幅推定工程は、第１の帯域幅と、前記第２の帯域幅と、を所定の時間間隔毎に定期的に推定することを特徴とするものである。【００１８】
また、本発明にかかる帯域制御方法において、第１の通信装置と前記第２の通信装置とは、送信データで搬送周波数を直接変調し、データ送信を行うことを特徴とするものである。【００１９】
また、本発明にかかる帯域制御方法において、第１の通信装置と前記第２の通信装置とは、送信データで中間周波数を変調した後に搬送波周波数を単側波帯振幅変調し、データ送信を行うことを特徴とするものである。【００２０】
また、本発明にかかる帯域制御方法において、第１の通信装置と前記第２の通信装置とは、マルチキャリア変調を利用し、前記第３の帯域幅と前記第４の帯域幅とに基づいて、マルチキャリア変調のキャリア数を調整してデータ送信を行うことを特徴とするものである。【００２２】
また、本発明にかかる帯域制御方法において、使用帯域幅決定工程は、第３の帯域幅と、前記第３の帯域幅の中心周波数と、前記第４の帯域幅と、前記第４の帯域幅の中心周波数と、を決定することを特徴とするものである。【００２３】
また、本発明にかかる通信装置は、所定の制限帯域を送信帯域と受信帯域に分割して全二重方式で通信する通信システムにおいて、他の通信装置とデータ送信を行う際に、周波数帯域を制御してデータ送信を行う通信装置であって、通信装置と、前記他の通信装置と、がデータ送信を行う際に使用する周波数帯域は異なる周波数帯域であり、通信装置がデータ送信を行う際に必要となる第１の帯域幅を推定する帯域幅推定手段と、他の通信装置がデータ送信を行う際に必要となる第２の帯域幅を前記他の通信装置から取得する帯域幅取得手段と、第１の帯域幅と、前記第１の通信装置が現在使用している第１の使用帯域幅と、を比較すると共に、前記第２の帯域幅と、前記第２の通信装置が現在使用している第２の使用帯域幅と、を比較する帯域幅比較手段と、帯域幅比較手段により比較した比較結果に応じて前記第１の帯域幅と、前記第２の帯域幅と、を調整し、第１の通信装置がデータ送信を行う際に使用する第３の帯域幅と、前記第２の通信装置がデータ送信を行う際に使用する第４の帯域幅と、を決定する使用帯域幅決定手段と、を有し、前記使用帯域幅決定手段は、前記第１の帯域幅が前記第１の使用帯域幅より広いとともに、前記第２の帯域幅が前記第２の使用帯域幅より広い場合には、前記第３の帯域幅及び前記第４の帯域幅の比を、前記第１の帯域幅と前記第２の帯域幅の比に等しくなるように調整することを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明にかかる通信装置において、使用帯域幅決定手段は、第３の帯域幅と、前記第３の帯域幅の中心周波数と、前記第４の帯域幅と、前記第４の帯域幅の中心周波数と、を決定することを特徴とするものである。【００２５】
また、本発明にかかる通信装置は、第３の帯域幅と、前記第３の帯域幅の中心周波数と、を用いて前記他の通信装置にデータを送信する送信手段と、第４の帯域幅と、前記第４の帯域幅の中心周波数と、を用いて前記他の通信装置からデータを受信する受信手段と、を有することを特徴とするものである。【００２６】
また、本発明にかかる通信装置において、帯域幅推定手段は、第１の帯域幅を所定の時間間隔毎に定期的に推定することを特徴とするものである。【００２９】
また、本発明にかかる通信装置は、送信データで搬送周波数を直接変調し、データ送信を行うことを特徴とするものである。【００３０】
また、本発明にかかる通信装置は、送信データで中間周波数を変調した後に搬送波周波数を単側波帯振幅変調し、データ送信を行うことを特徴とするものである。【００３１】
また、本発明にかかる通信装置は、マルチキャリア変調を利用し、前記第３の帯域幅と前記第４の帯域幅とに基づいて、マルチキャリア変調のキャリア数を調整してデータ送信を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、第１の通信装置がデータ送信を行う際に必要となる第１の帯域幅と、第２の通信装置がデータ送信を行う際に必要となる第２の帯域幅と、を推定する。そして、第１の帯域幅と、第１の通信装置が現在使用している第１の使用帯域幅と、を比較すると共に、第２の帯域幅と、第２の通信装置が現在使用している第２の使用帯域幅と、を比較する。そして、その比較した比較結果に応じて第１の帯域幅と、第２の帯域幅と、を調整し、第１の通信装置がデータ送信を行う際に使用する第３の帯域幅と、第２の通信装置がデータ送信を行う際に使用する第４の帯域幅と、を決定することを特徴とする。これにより、全二重通信方式で通信を行っている２台の通信装置間において、一方の通信装置の送信帯域に余剰帯域があるのに対し、他方の通信装置の送信帯域が不足している場合に、一方の余剰帯域を他方の送信帯域に使用することが可能となるため、２台の通信装置間の交信データ量が時間に応じて大幅に変わる場合であっても、効率よくデータ送信を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
まず、図１、図２を参照しながら、本実施形態における通信装置間で行う帯域制御方法について説明する。【００３４】
本実施形態における通信装置間で行う帯域制御方法は、図１に示すように、第１の通信装置（無線機Ａに相当）と第２の通信装置（無線機Ｂに相当）とが、データ送信を行う際に使用する周波数帯域を制御する帯域制御方法であり、第１の通信装置（Ａ）と第２の通信装置（Ｂ）とがデータ送信を行う際に使用する周波数帯域（図２に示すＡ０，Ｂ０）は異なる周波数帯域である。【００３５】
まず、第１の通信装置（Ａ）がデータ送信を行う際に必要となる第１の帯域幅と、第２の通信装置（Ｂ）がデータ送信を行う際に必要となる第２の帯域幅と、を推定する。次に、上記推定した第１の帯域幅と、第１の通信装置（Ａ）が現在使用している第１の使用帯域幅と、を比較すると共に、上記推定した第２の帯域幅と、第２の通信装置（Ｂ）が現在使用している第２の使用帯域幅と、を比較する。そして、その比較結果に応じて、第１の帯域幅と、第２の帯域幅と、を調整し、第１の通信装置（Ａ）がデータ送信を行う際に使用する第３の帯域幅と、第２の通信装置（Ｂ）がデータ送信を行う際に使用する第４の帯域幅と、を決定する。これにより、全二重通信方式で通信を行っている２台の通信装置（Ａ，Ｂ）間において、一方の通信装置の送信帯域に余剰帯域があるのに対し、他方の通信装置の送信帯域が不足している場合に、一方の余剰帯域を他方の送信帯域に使用することが可能となるため、２台の通信装置（Ａ，Ｂ）間の交信データ量が時間に応じて大幅に変わる場合であっても、効率よくデータ送信を行うことが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態における帯域制御方法について説明する。なお、以下の実施形態では、通信装置として、無線機を適用した場合を基に説明するが、本発明の帯域制御方法は、無線機に限定されるものではなく、全二重通信方式で交信する有線を含むあらゆる通信装置に適用することが可能である。【００３６】
（第１の実施形態）
まず、図１を参照しながら、本実施形態における無線機Ａ及び無線機Ｂの構成について説明する。なお、図１（ａ）は、無線機Ａの構成を示し、図１（ｂ）は、無線機Ｂの構成を示す概略図である。【００３７】
本実施形態における無線機Ａは、図１（ａ）に示すように、制御部１０ａと、格納部２２ａと、可変発振器１２ａと、変調器２０ａと、可変帯域フィルタ１４ａと、高周波増幅器２４ａと、送信アンテナ２６ａと、受信アンテナ２８ａと、高周波増幅器３０ａと、可変帯域フィルタ１８ａと、復調器３２ａと、可変発振器１６ａと、を有して構成される。【００３８】
また、本実施形態における無線機Ｂは、図１（ｂ）に示すように、制御部１０ｂと、格納部２２ｂと、可変発振器１２ｂと、変調器２０ｂと、可変帯域フィルタ１４ｂと、高周波増幅器２４ｂと、送信アンテナ２６ｂと、受信アンテナ２８ｂと、高周波増幅器３０ｂと、可変帯域フィルタ１８ｂと、復調器３２ｂと、可変発振器１６ｂと、を有して構成される。【００３９】
なお、本実施形態における無線機Ａは、制御部１０ａと、格納部２２ａと、可変発振器１２ａと、変調器２０ａと、可変帯域フィルタ１４ａと、高周波増幅器２４ａと、送信アンテナ２６ａと、で無線機Ｂに送信データを送信する。【００４０】
また、制御部１０ａと、受信アンテナ２８ａと、高周波増幅器３０ａと、可変帯域フィルタ１８ａと、復調器３２ａと、可変発振器１６ａと、で無線機Ｂから受信データを受信する。【００４１】
また、本実施形態における無線機Ｂは、制御部１０ｂと、格納部２２ｂと、可変発振器１２ｂと、変調器２０ｂと、可変帯域フィルタ１４ｂと、高周波増幅器２４ｂと、送信アンテナ２６ｂと、で無線機Ａに送信データを送信する。【００４２】
また、制御部１０ｂと、受信アンテナ２８ｂと、高周波増幅器３０ｂと、可変帯域フィルタ１８ｂと、復調器３２ｂと、可変発振器１６ｂと、で無線機Ａから受信データを受信する。【００４３】
なお、本実施形態における無線機Ａ及び無線機Ｂは、図２に示すように、法令等で規定される下限周波数：Fmin及び上限周波数：Fmaxで特定される帯域幅：ＷＬ内で全二重の通信（例えば、パケット通信）を行うことになる。例えば、下限周波数：Fminを５９ＧＨｚ、上限周波数：Fmaxを６６ＧＨｚ、基本送信速度を１．２５ＧＨｚとして全二重の通信を行うことになる。【００４４】
また、本実施形態における無線機Ａは、図２に示すように、低周波側の帯域：Ａ０（帯域幅もＡ０で示す）を使用して無線機Ｂにデータ（情報）を送信する。一方、無線機Ｂは、高周波側の帯域：Ｂ０（帯域幅もＢ０とする）を使用して無線機Ａにデータを送信する。この場合、無線機Ａは、帯域：Ｂを使用して無線機Ｂからデータを受信することになる。また、無線機Ｂは、帯域：Ａ０を使用して無線機Ａからデータを受信することになる。【００４５】
なお、無線機Ａが高周波側の帯域：Ｂ０を使用し、無線機Ｂが低周波側の帯域：Ａ０を使用してデータを送信し、無線機Ａが帯域：Ａを使用し、無線機Ｂが帯域：Ｂ０を使用してデータを受信するように構築することも可能である。【００４６】
なお、通常、図２に示す帯域：Ａ０と帯域：Ｂ０との間には、送信データ及び受信データの干渉を避けるために、ガードバンドを設けることになるが、本実施形態の説明及び図示を簡単にするため、本実施形態では、ガードバンドを省略して説明する。従って、本実施形態では、図２に示すように、下限周波数：Fmin及び上限周波数：Fmaxで特定される帯域幅：ＷＬを、ＷＬ＝Ａ０＋Ｂ０とし、帯域：Ａ０の中心周波数をＦａとし、帯域：Ｂ０の中心周波数をＦｂとする。【００４７】
また、図１に示す無線機Ａの制御部１０ａ及び無線機Ｂの制御部１０ｂは、交信を行うために以下のような設定を行っているものとする。【００４８】
無線機Ａの制御部１０ａは、送信側の可変発振器１２ａの発振周波数をＦａに設定し、可変帯域フィルタ１４ａの通過帯域をＡ０に設定し、中心周波数をＦａに設定する。更に、受信側の可変発振器１６ａの発振周波数をＦｂに設定し、可変帯域フィルタ１８ａの通過帯域をＢ０に設定し、中心周波数をＦｂに設定する。【００４９】
一方、無線機Ｂの制御部１０ｂは、送信側の可変発振器１２ｂの発振周波数をＦｂに設定し、可変帯域フィルタ１４ｂの通過帯域をＢ０に設定し、中心周波数をＦｂに設定する。更に、受信側の可変発振器１６ｂの発振周波数をＦａに設定し、可変帯域フィルタ１８ｂの通過帯域をＡ０に設定し、中心周波数をＦaに設定する。【００５０】
また、無線機Ａにおいて、変調器２０ａは、格納部２２ａに格納（記憶）されている送信データで搬送周波数（可変発振器１２ａの発振周波数Ｆａ）を変調する。なお、本実施形態における変調方式は、特に限定するものではなく、あらゆる変調方式を適用することは可能であり、例えば、ＡＳＫ(Amplitude Shift Keying)、ＰＳＫ(Phase Shift Keying)、ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)、ＦＳＫ(Frequency Shift Keying)等の種々の変調方式を適用することが可能である。【００５１】
変調器２０ａにおいて変調された搬送周波数Ｆａは、可変帯域フィルタ１４ａ（帯域幅がＡ０に設定されている）及び高周波増幅器２４ａを介して送信アンテナ２６ａから空中に放射される。これにより、無線機Ａは、送信データを無線機Ｂに送信することが可能となる。【００５２】
無線機Ｂは、受信アンテナ２８ｂで受信した無線機Ａからの送信データを、高周波増幅器３０ｂ及び可変帯域フィルタ１８ｂ（帯域幅がＡ０に設定されている）を介して復調器３２ｂに供給する。復調器３２ｂは、可変発振器１６ｂからの発振周波数Ｆａを用いて無線機Ａから送出された原信号を復調して受信データを生成する。【００５３】
このように、無線機Ａは、格納部２２ａに格納されている送信データで可変発振器１２ａに設定されている発振周波数Ｆａを変調し、可変帯域フィルタ（帯域幅：Ａ０、中心周波数Ｆａ）１４ａを介して無線機Ｂに送信することになる。そして、無線機Ｂは、無線機Ａから受信した受信データを可変帯域フィルタ（帯域幅：Ａ０、中心周波数Ｆａ）１８ｂを介して復調器３２ｂに出力し、可変発振器１６ｂに設定されている発振周波数Ｆａで復調し、受信データを生成することになる。【００５４】
なお、無線機Ｂが格納部２２ｂに格納されている送信データを無線機Ａに送信し、無線機Ａが無線機Ｂからの送信データを受信し、受信データを生成する処理は、上述した処理と同様な処理を行うことになる。【００５５】
なお、本実施形態における無線機Ａ及び無線機Ｂは、上述した無線機Ａと無線機Ｂとの交信中に、次の交信期間（後述する）で使用する最適周波数帯域を決定し、無線機Ａと無線機Ｂとがその決定した最適周波数帯域で交信できるように交信を一時中断し、電子回路の定数を変更する。その後、次の交信期間において上述の最適周波数帯域を使用して無線機Ａと無線機Ｂとの交信を再開することになる。【００５６】
次に、図３〜図５を参照しながら、次の交信期間で使用する最適周波数帯域を決定する際の処理動作について説明する。【００５７】
なお、図３は、無線機Ａ及び無線機Ｂにおいて、定期的（例えば、１０msec毎）に、次の交信期間で使用する周波数帯域（Ａ１及びＢ１）を求める際の処理動作を示す図である。この図３で求めた周波数帯域（Ａ１及びＢ１）を基に、図４に示す処理動作を行うことで、次の交信期間で使用する最適周波数帯域（Ａ２及びＢ２）を決定することになる。【００５８】
なお、定期的に最適周波数帯域を決定する場合には、上述した『次の交信期間』は、『定期的に最適周波数帯域を決定する時間間隔（例えば、１０msec）』から『無線機Ａと無線機Ｂとの間の交信を一時的に中断する期間』を差し引いた期間となる。しかし、『無線機Ａと無線機Ｂとの間の交信を一時的に中断する期間』は極めて短い時間であるため、本実施形態においては、説明を簡単にするため、定期的に最適周波数帯域を決定する場合には、上述した『次の交信期間』は、『定期的に最適周波数帯域を決定する時間間隔（例えば１０msec）』に略等しいものとして説明する。【００５９】
まず、図３のステップＳ１０に示すように、図１に示す無線機Ａの制御部１０ａは、次の送信期間（交信期間）で送信予定のデータ量に応じた周波数帯域制御の決定を開始すると共に、周波数帯域制御の決定を開始するための開始信号を、現在送信中のデータに重畳して無線機Ｂに送信する。即ち、制御部１０ａは、格納部２２ａに格納されている次の送信期間（交信期間）で送信予定のデータ量から帯域幅Ａ１を計算する（ステップＳ１０）。【００６０】
一方、無線機Ｂの制御部１０ｂは、無線機Ａから送出された開始信号に応答し、次の送信期間（交信期間）で送信予定のデータ量に応じた周波数帯域制御の決定を開始する。即ち、制御部１０ｂは、格納部２２ｂに格納されている次の送信期間（交信期間）で送信予定のデータ量から帯域幅Ｂ１を計算し、その計算結果（帯域幅Ｂ１を示すデータ）を、現在送信中のデータに重畳して無線機Ａに送信する（ステップＳ１２）。【００６１】
なお、制御部１０ａ（及び制御部１０ｂ）は、次の送信期間（交信期間）で送信予定のデータ量に応じた帯域幅Ａ１を計算することになるが、例えば、格納部２２ａに格納されているデータ量を１０Ｍbitと仮定する。そして、次の交信期間（更新時間間隔）が上述のように１０msecとすれば、送信速度は、１０００Ｍbit/sとなる。変調方式をＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying)とすると、１bit/symbolなので送信速度は１０００Ｍsymbol/sとなり、１symbol当り１Ｈｚ必要とすると、必要な帯域は１０００ＭＨzとなる。【００６２】
次に、無線機Ａの制御部１０ａは、ステップＳ１４において、無線機Ｂから送られてきた計算結果（帯域幅Ｂ１を示すデータ）を取り込む。【００６３】
これにより、無線機Ａの制御部１０ａは、無線機Ａの送信帯域幅Ａ１と、無線機Ｂの送信帯域幅Ｂ１と、を取得することが可能となる。【００６４】
なお、帯域幅Ａ１及び帯域幅Ｂ１を求める場合に、無線機Ａ及び無線機Ｂが独立して周波数帯域制御の開始時点を正確に特定できるのであれば、無線機Ａは、ステップＳ１０において、『周波数帯域制御の決定を開始するための開始信号』を無線機Ｂに送信する必要がなく、また、無線機Ｂは、ステップ１２において、『開始信号』に応答する必要がなくなることになる。【００６５】
なお、無線機Ａ及びＢが独立して周波数帯域制御の開始時点を正確に特定できる場合としては、無線機Ａの制御部１０ａ及び無線機Ｂの制御部１０ｂが所定期間（例えば、１０msec）が経過したと判断する毎に、周波数帯域制御を開始するように制御する場合等が挙げられる。【００６６】
また、図３に示す処理動作では、無線機Ａが周波数帯域制御を行うことにしたが、無線機Ｂで行うようにすることも可能である。【００６７】
また、図３に示す処理動作では、無線機Ａ及び無線機Ｂが送信予定のデータ量に応じて必要とする送信帯域幅Ａ１及び送信帯域幅Ｂ１を定期的に算出することにしたが、連続した複数の交信期間において送信予定のデータ量（必要とする送信帯域幅）が前回設定した所望値から変化しない場合、或いは、変化してもその変化幅が小さい場合には、定期的に周波数帯域制御を行わないように構築することも可能である。【００６８】
例えば、無線機Ａ及び無線機Ｂにおいて、定期的に自己の送信予定のデータ量を確認し、その確認した送信予定のデータ量が所定の閾値を所定時間連続して下回ったと判断した場合にのみ、現在の周波数帯域幅に余裕（余剰）があると判断し、周波数帯域制御を行うようにしてもよい。この場合、無線機Ａが自己の送信予定のデータ量が所定の閾値を所定時間連続して下回ったと判断した場合には、図３のステップＳ１０のように、開始信号を無線機Ｂに送信することになる。一方、無線機Ｂが自己の送信予定のデータ量が所定の閾値を所定時間連続して下回ったと判断した場合には、図３のステップＳ１２のように、帯域幅Ｂ１を計算して無線機Ａに送信する。これに応答して無線機Ａは、自己の送信予定のデータ量に基づいて帯域幅Ａ１を計算することになる。【００６９】
或いは、送信予定のデータパケットの夫々に優先度を付けて帯域幅Ａ１及び／又は帯域幅Ｂ１を計算するようにすることも可能である。例えば、優先度ゼロのパケットデータは、実際に送信予定のデータ量のままとし、優先度が高いパケットほど空データ（実際には送信しないデータ）を多く持たせるようにする。このようにすれば、優先度が高いデータが多い場合には全体の送信予定のデータ量が増大することになるため、帯域幅Ａ１（Ｂ１）を大きくすることが可能となる。なお、優先度ゼロ以外の優先度の数は単数でも複数でもよいものとする。また、空データは帯域幅Ａ１（Ｂ１）を計算するためにのみ付加され、実際の送信に際しては削除される（無視される）ものとする。【００７０】
なお、無線機Ａの制御部１０ａは、図３に示す処理動作を行った後に、図４に示す処理動作を行うことになる。【００７１】
まず、図４のステップＳ１６において、無線機Ａの制御部１０ａは、図３のステップＳ１０で計算した帯域幅Ａ１と現在無線機Ａが送信に使用している帯域幅Ａ０とを比較すると共に、図３のステップＳ１４で取得した無線機Ｂの帯域幅Ｂ１と現在無線機Ｂが送信に使用している帯域幅Ｂ０とを比較する。この比較結果により、以下の４種類の比較結果を得ることになる。【００７２】
第１の比較結果：Ａ１＜Ａ０且つＢ１＞Ｂ０
第２の比較結果：Ａ１＞Ａ０且つＢ１＜Ｂ０
第３の比較結果：Ａ１＞Ａ０且つＢ１＞Ｂ０
第４の比較結果：Ａ１≦Ａ０且つＢ１≦Ｂ０【００７３】
次に、ステップＳ１６で求まる４種類の比較結果に基づいた第１の処理〜第４の処理について説明する。【００７４】
（第１の処理）
第１の処理は、図４のステップＳ１８及び図５（ａ）に示すように、第１の比較結果（Ａ１＜Ａ０且つＢ１＞Ｂ０）の場合である。【００７５】
この第１の比較結果の場合には、無線機Ａの現在の送信帯域幅Ａ０のままでは効率がよくないので、余分（過剰）の帯域（Ａ０−Ａ１）を無線機Ｂの送信帯域として使用する。従って、次の交信期間で無線機Ａが使用する帯域幅Ａ２、及び、無線機Ｂが使用する帯域幅Ｂ２は次の式（１）により決定される。【００７６】
式（１）
Ａ２＝Ａ１，
Ｂ２＝Ｂ０＋（Ａ０−Ａ１），【００７７】
（第２の処理）
第２の処理は、図４のステップＳ２０及び図５（ｂ）に示すように、第２の比較結果（Ａ１＞Ａ０且つＢ１＜Ｂ０）の場合である。【００７８】
この第２の比較結果の場合には、上述の第１の処理とは逆に、無線機Ｂの現在の送信帯域幅Ｂ０のままでは効率がよくないので、余分の帯域（Ｂ０−Ｂ１）を無線機Ａの送信帯域として使用する。従って、次の交信期間で無線機Ａが使用する帯域幅Ａ２及び無線機Ｂが使用する帯域幅Ｂ２は次の式（２）により決定される。【００７９】
式（２）
Ａ２＝Ａ１＋（Ｂ０−Ｂ１），
Ｂ２＝Ｂ１，【００８０】
（第３の処理）
第３の処理は、図４のステップＳ２２及び図５（ｃ）に示すように、第３の比較結果（Ａ１＞Ａ０且つＢ１＞Ｂ０）の場合である。【００８１】
この第３の比較結果の場合には、無線機Ａ及び無線機Ｂの次の交信期間での使用帯域Ａ２及び使用帯域Ｂ２の比が、計算結果のＡ１とＢ１の比に等しくなるようにする。従って、次の交信期間で無線機Ａが使用する帯域幅Ａ２及び無線機Ｂが使用する帯域幅Ｂ２は次の式（３）により決定される。【００８２】
式（３）
Ａ２＝ＲＡ×ＷＬ（ここで、ＲＡ＝Ａ１／（Ａ１＋Ｂ１）），
Ｂ２＝ＲＢ×ＷＬ（ここで、ＲＢ＝Ｂ１／（Ａ１＋Ｂ１）），
（但し、ＷＬ＝Ａ２＋Ｂ２）【００８３】
（第４の処理）
第４の処理は、図４のステップＳ２４に示すように、第４の比較結果（Ａ１≦Ａ０且つＢ１≦Ｂ０）の場合である。【００８４】
この第４の比較結果の場合には、無線機Ａ及び無線機Ｂの現在の送信帯域幅を変える必要がない。従って、次の交信期間で無線機Ａが使用する帯域幅Ａ２及び無線機Ｂが使用する帯域幅Ｂ２は次の式（４）により決定される。【００８５】
式（４）
Ａ２＝Ａ０，
Ｂ２＝Ｂ０，【００８６】
なお、第１〜第３の処理の後に、帯域幅Ａ２の中心周波数ＦＡと、帯域幅Ｂ２の中心周波数ＦＢを計算し（ステップＳ２６）、無線機Ａは、新しい帯域情報であるＡ２、Ｂ２，ＦＡ、ＦＢを、現在通信しているデータに重畳して無線機Ｂに送信する。【００８７】
次に、無線機Ａ及び無線機Ｂは、次のデータ送信期間の開始前の制御時間内に、上述の帯域情報Ａ２、Ｂ２，ＦＡ、ＦＢに基づいて、可変発振器１２ａ、１２ｂ、１６ａ、１６ｂの発振周波数を設定すると共に、可変帯域フィルタ１４ａ、１４ｂ、１８ａ、１８ｂの通過帯域及びその中心周波数を設定する。【００８８】
なお、上述の周波数帯域制御の開始から終了までの時間は、例えば、約１０nsec程度である。【００８９】
このように、無線機Ａは、データ送信を行う際に必要となる第１の帯域幅：Ａ１を送信予定のデータ量を基に推定する。また、無線機Ｂも無線機Ａと同様に、データ送信を行う際に必要となる第２の帯域幅：Ｂ１を送信予定のデータ量を基に推定する。次に、無線機Ａは、無線機Ｂから第２の帯域幅：Ｂ１の情報を取得し、無線機Ａは、第１の帯域幅：Ａ１と、無線機Ａが現在使用している第１の使用帯域幅：Ａ０と、を比較すると共に、第２の帯域幅：Ｂ１と、無線機Ｂが現在使用している第２の使用帯域幅：Ｂ０と、を比較する。そして、その比較結果に応じて図５に示すように、第１の帯域幅：Ａ１と、第２の帯域幅：Ｂ１と、を調整し、無線機Ａがデータ送信を行う際に使用する第３の帯域幅：Ａ２と、その第３の帯域幅：Ａの中心周波数：ＦＡと、無線機：Ｂがデータ送信を行う際に使用する第４の帯域幅：Ｂ２と、その第４の帯域幅：Ｂ２の中心周波数：ＦＢと、の帯域情報：Ａ２、Ｂ２，ＦＡ、ＦＢを決定することになる。そして、その決定した帯域情報：Ａ２、Ｂ２，ＦＡ、ＦＢを無線機Ａ、無線機Ｂにおいて設定する。これにより、全二重通信方式で通信を行っている２台の無線機Ａ，Ｂ間において、一方の無線機の送信帯域に余剰帯域があるのに対し、他方の無線機の送信帯域が不足している場合に、一方の余剰帯域を他方の送信帯域に使用することが可能となるため、２台の無線機Ａ，Ｂ間の交信データ量が時間に応じて大幅に変わる場合であっても、効率よくデータ送信を行うことが可能となる。【００９０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。【００９１】
第２の実施形態の無線機は、送信データをＩＦ(Intermediate Frequency：中間周波数)信号に変換した後に、単側波帯振幅変調を行い、可変帯域フィルタを通過させて送信し、一方、受信信号を、可変帯域フィルタを通過させた後に、ＩＦ信号に変化して復調するものである。以下、図６、図７を参照しながら、第２の実施形態の無線機について説明する。なお、第２の実施形態の無線機における周波数帯域制御は、上述した第１の実施形態の無線機と同様な制御を行うことになるが、回路素子の定数変更などが異なるためその点を中心にして以下に説明する。【００９２】
まず、図６を参照しながら、第２の実施形態の無線機について説明する。なお、図６（ａ）は、無線機Ｃの構成を示し、図６（ｂ）は、無線機Ｄの構成を示す概略図である。【００９３】
第２の実施形態における無線機Ｃは、図６（ａ）に示すように、制御部１０ａと、格納部２２ａと、可変発振器５２ａと、ＩＦ変調器５０ａと、可変発振器５４ａと、単側波帯型ミキサ５６ａと、可変帯域フィルタ５８ａと、高周波増幅器２４ａと、送信アンテナ２６ａと、受信アンテナ２８ａと、高周波増幅器３０ａと、可変帯域フィルタ６４ａと、可変発振器６０ａと、単側波帯型ミキサ６６ａと、ＩＦ復調器６８ａと、可変発振器６２ａと、を有して構成される。【００９４】
また、第２の実施形態における無線機Ｄは、図６（ｂ）に示すように、制御部１０ｂと、格納部２２ｂと、可変発振器５２ｂと、ＩＦ変調器５０ｂと、可変発振器５４ｂと、単側波帯型ミキサ５６ｂと、可変帯域フィルタ５８ｂと、高周波増幅器２４ｂと、送信アンテナ２６ｂと、受信アンテナ２８ｂと、高周波増幅器３０ｂと、可変帯域フィルタ６４ｂと、可変発振器６０ｂと、単側波帯型ミキサ６６ｂと、ＩＦ復調器６８ｂと、可変発振器６２ｂと、を有して構成される。【００９５】
なお、無線機Ｃ及び無線機Ｄは、第１の実施形態の無線機Ａ及び無線機Ｂの構成と同様な機能を搭載して構成するため、図６において図１の回路部品（ユニット）と同一のものには同一番号を付してそれらの説明を省略する。【００９６】
まず、周波数帯域制御を行う前の交信について説明する。第２の実施形態は、第１の実施の形態と同様に、無線機Ｃは、帯域幅Ａ０で交信し、無線機Ｄは、帯域幅Ｂ０で交信する。【００９７】
ＩＦ変調器５０ａは、格納部２２ａに格納されているデータで可変発振器５２ａからの発振周波数ＦＩaを変調してＩＦ信号（帯域幅：Ａ０、中心周波数：ＦＩａ）を出力する（図７（ａ）参照）。このＩＦ信号は、可変発振器５４ａと接続している単側波帯型ミキサ５６ａにおいて搬送周波数ＦＳａで変調され片側の側波帯のみが可変帯域フィルタ（帯域幅：Ａ０）５８ａに出力される。なお、可変帯域フィルタ５８ａの中心周波数をＦＲａとすると、以下の式（５）の関係がある。【００９８】
式（５）
ＦＩa＝｜ＦＲa−ＦＳa｜，
即ち、ＦＲa＝ＦＳa±ＦＩa，【００９９】
また、ＩＦ変調器５０ｂは、格納部２２ｂに格納されているデータで可変発振器５２ｂからの発振周波数ＦＩｂを変調してＩＦ信号（帯域幅：Ｂ０、中心周波数：ＦＩｂ）を出力する（図７（ｂ）参照）。このＩＦ信号は、可変発振器５４ｂと接続している単側波帯型ミキサ５６ｂにおいて搬送周波数ＦＳｂで変調され片側の側波帯のみが可変帯域フィルタ（帯域幅：Ｂ０）５８ｂに出力される。なお、可変帯域フィルタ５８ｂの中心周波数をＦＲｂとすると、以下の式（６）の関係がある。【０１００】
式（６）
ＦＩb＝｜ＦＲb−ＦＳb｜，
即ち、ＦＲb＝ＦＳb±ＦＩb，【０１０１】
従って、第２の実施形態の無線機Ｃ及び無線機Ｄは、第１の実施形態と同様に、設定されている（規制されている）下限周波数及び上限周波数を夫々、下限周波数：Fmin，上限周波数：Fmaxとすると、制御部１０ａによって、現在使用中の帯域幅Ａ０及び帯域幅Ｂ０がFminとFmaxとの間に重複することなく収まるように、発振周波数ＦＩａ及びＦＩｂ、中心周波数ＦＲａ及びＦＲｂを設定することになる。【０１０２】
従って、無線機Ｃの受信側の可変発振器６０ａの発振周波数はＦＳｂとなり、可変発振器６２ａの発振周波数はＦＩｂとなる。また、可変帯域フィルタ６４ａの帯域幅はＢ０となり、中心周波数はＦＲｂとなる。【０１０３】
なお、受信アンテナ２８ａで受信した信号は、高周波増幅器３０ａで増幅され、可変帯域フィルタ６４ａを介して単側波帯型ミキサ６６ａにおいてＩＦ信号に変換され、ＩＦ復調器６８ａから受信データが出力される。【０１０４】
なお、無線機Ｄの受信側も、設定されている発振周波数等を除いて、上述の無線機Ｃの受信側と同様である。つまり、可変発振器６０ｂの発振周波数はＦＳａとなり、可変発振器６２ｂの発振周波数はＦＩａとなる。また、可変帯域フィルタ６４ｂの帯域幅はＡ０となり、中心周波数はＦＲａとなる。【０１０５】
受信アンテナ２８ｂで受信した信号は、高周波増幅器３０ｂで増幅され、可変帯域フィルタ６４ｂを介して単側波帯型ミキサ６６ｂにおいてＩＦ信号に変換され、ＩＦ復調器６８ｂから受信データが出力される。【０１０６】
なお、第２の実施形態における無線機Ｃ及び無線機Ｄは、第１の実施形態と同様に、無線機Ｃと無線機Ｄとの交信中に、次の交信期間で使用する最適周波数帯域を決定し、無線機Ｃと無線機Ｄとがこの最適周波数帯域で交信できるように交信を一時中断し、電子回路の定数を変更する。その後、次の交信期間で無線機Ｃと無線機Ｄとの交信を再開する。【０１０７】
無線機Ｃ及び無線機Ｄが夫々送信予定のデータ量から周波数帯域Ａ１及びＢ１を求め、Ａ０とＡ１とを比較すると共にＢ０とＢ１とを比較し、最適周波数帯域Ａ２及びＢ２を決定することは、第１の実施形態と同様な処理を行うことになる。なお、第２の実施形態では、求めた最適周波数帯域Ａ２及びＢ２が下限周波数：Fmin及び上限周波数：Fmaxの間に重ならないで収まるように、送信側の可変発振器５２ａ、５４ａ、５２ｂ及び５４ｂの発振周波数を決定すると共に、送信側の可変帯域フィルタ５８ａ及び５８ｂの中心周波数を決定する。その後、交信再開の前に、無線機Ｃ及び無線機Ｄの送信側及び受信側の回路部の設定を行うことになる。【０１０８】
このように、第２の実施形態の無線機は、送信データで中間周波数を変調した後に搬送波周波数を単側波帯振幅変調し、データ送信を行う無線機Ｃ及び無線機Ｄにおいても、第１の実施形態と同様な周波数帯域制御を行うことで、全二重通信方式で通信を行っている２台の無線機Ｃ，Ｄ間において、一方の無線機の送信帯域に余剰帯域があるのに対し、他方の無線機の送信帯域が不足している場合に、一方の余剰帯域を他方の送信帯域に使用することが可能となるため、２台の無線機Ｃ，Ｄ間の交信データ量が時間に応じて大幅に変わる場合であっても、効率よくデータ送信を行うことが可能となる。【０１０９】
なお、上述した第２の実施形態の無線機においても、第１の実施形態で述べたように、両方の無線機Ｃ及びＤが夫々送信予定データ量に応じて必要とする送信帯域幅Ａ１及びＢ１を定期的に算出する他に、連続した複数の交信期間においてデータ送信量（必要とする帯域幅）が前回設定した所望値から変化しない場合、或いは変化してもその変化幅が小さい場合には、定期的に周波数帯域幅制御を行わないようにすることも可能である。【０１１０】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。【０１１１】
第１の実施形態における無線機の構成を示す図１に示す可変帯域フィルタ１４ａ，１４ｂ、１８ａ，１８ｂ、及び、第２の実施形態における無線機の構成を示す図６に示す可変帯域フィルタ５８ａ，５８ｂ、６４ａ，６４ｂは、図８に示すように、複数の固定帯域フィルタ７０ａ〜７０ｎを並列に接続し、制御部１０aなどからの制御信号を基に、複数の固定帯域フィルタ７０ａ〜７０ｎの中から特定の固定帯域フィルタを選択し、該選択した固定帯域フィルタを使用して全二重通信を行うようにすることを特徴とするものである。これにより、可変帯域フィルタを使用しなくても、複数の固定帯域フィルタを使用して上述した周波数帯域制御を行うことが可能となるため、無線機のコストを低減することが可能となる。また、複数の固定帯域フィルタを使用することで、特定の固定帯域フィルタを選択し、該選択した固定帯域フィルタを使用して全二重通信を行うことが可能となるため、通信品質を向上させることが可能となる。【０１１２】
なお、特定の固定帯域フィルタを選択する場合には、制御部１０ａなどから特定の固定帯域フィルタを選択するための制御信号をセレクタ７１に出力し、セレクタ７１が、その制御信号を基に、並列に接続された複数の固定帯域フィルタ７０ａ〜７０ｎの中から特定の固定帯域フィルタを使用するようにスイッチ７２を切り替えることになる。なお、図８に示す構成は、一例であり、複数の固定帯域フィルタ７０ａ〜７０ｎの中から特定の固定帯域フィルタを選択し、その選択した固定帯域フィルタを使用して全二重通信を行うことが可能であれば、あらゆる構成を適用することは可能である。【０１１３】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。【０１１４】
第１の実施形態における無線機の構成を示す図１に示す可変発振器１２ａ、１２ｂ、１６ａ、１６ｂ、及び、第２の実施形態における無線機の構成を示す図６に示す可変発振器５２ａ，５２ｂ、５４ａ，５４ｂ、６２ａ，６２ｂ、６０ａ，６０ｂは、図９に示すように、複数の固定発振器７４ａ〜７４ｎを並列に接続し、制御部１０aなどからの制御信号を基に、複数の固定発振器７４ａ〜７４ｎの中から特定の固定発振器を選択し、該選択した固定発振器を使用して全二重通信を行うようにすることを特徴とするものである。これにより、可変発振器を使用しなくても、複数の固定発振器を使用して上述した周波数帯域制御を行うことが可能となるため、無線機のコストを低減することが可能となる。また、複数の固定発振器を使用することで、特定の固定発振器を選択し、該選択した固定発振器を使用して全二重通信を行うことが可能となるため、通信品質を向上させることが可能となる。【０１１５】
なお、特定の固定発振器を選択する場合には、制御部１０ａなどから特定の固定発振器を選択するための制御信号をセレクタ７１に出力し、セレクタ７１が、その制御信号を基に、並列に接続された複数の固定発振器７４ａ〜７４ｎの中から特定の固定発振器を使用するようにスイッチ７２を切り替えることになる。なお、図９に示す構成は、一例であり、複数の固定発振器７４ａ〜７４ｎの中から特定の固定発振器を選択し、その選択した固定発振器を使用して全二重通信を行うことが可能であれば、あらゆる構成を適用することは可能である。【０１１６】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。【０１１７】
第５の実施形態の無線機は、マルチキャリア変調を利用し、上述した第１の実施形態と同様に周波数帯域制御を行い、次の交信期間で使用する最適周波数帯域を決定し、その決定した最適周波数帯域を基に、マルチキャリア変調のキャリア数を調整してデータの送信を行うことを特徴とするものである。これにより、マルチキャリア変調方式を使用する無線機においても、第１の実施形態と同様な周波数帯域制御を行うことで、全二重通信方式で通信を行っている２台の無線機間において、一方の無線機の送信帯域に余剰帯域があるのに対し、他方の無線機の送信帯域が不足している場合に、一方の余剰帯域を他方の送信帯域に使用することが可能となるため、２台の無線機間の交信データ量が時間に応じて大幅に変わる場合であっても、効率よくデータ送信を行うことが可能となる。以下、図１０を参照しながら、第５の実施形態の無線機について詳細に説明する。【０１１８】
第５の実施形態の無線機は、図１０に示すように、送信するシリアルデータをシリアル／パラレル変換器８０ａで複数のサブストリームに分割し、これらのサブストリームのデータで対応する変調器８２ａ〜８２ｎにおいて夫々異なるキャリアを変調し、変調後のサブストリームを合成器８６ａにおいて再び合成し、その合成した合成データを送信することになる。なお、チャネルの総数をＮ個とし、使用する全周波数帯域幅をＷとすると、個々のサブストリームの帯域幅はＷ／Ｎとなる。マルチキャリア変調は、サブストリームのビットレートを低くできるのでフェージングに対して強くすることが可能となる。【０１１９】
なお、図１０に示す第５の実施形態の無線機は、図６（ａ）に示す第２の実施形態の無線機Ｃで示した回路部に相当する回路部には同一の参照番号（符号）を使用している。【０１２０】
まず、周波数帯域制御を行なう前の交信について説明する。第５の実施形態の無線機は、第１の実施の形態と同様に、帯域幅Ａ０でデータを送信すると共に、図示しない無線機から帯域幅Ｂ０を使用したデータを受信している。【０１２１】
まず、送信データを格納している格納部２２ａからのシリアルデータはシリアル／パラレル変換器８０ａにおいて複数のサブストリームに分割され、制御部１０ａからの制御情報に応じて、変調器８２ａ〜８２ｎの全部或いは一部を使用してＩＦ変調され、対応するフィルタ（８４ａ〜８４ｎの全部或いは一部）を介して合成器８６ａに送られる。合成器８６ａは、制御部１０ａからの制御情報によってどのサブストリームからデータが出力するかを判断してデータを合成し、ＩＦ信号を出力する。【０１２２】
ＩＦ信号は、可変発振器５４ａと接続している単側波帯型ミキサ５６ａにおいて可変発振器５４ａの発振周波数（搬送周波数）で変調されて片側の側波帯のみが可変帯域フィルタ（通過帯域幅：Ａ０、中心周波数：ＦＲａ）５８ａに出力される。なお、可変帯域フィルタ５８ａにおける通過帯域幅：Ａ０及び中心周波数：ＦＲａは、制御部１０ａによって設定される。【０１２３】
可変帯域フィルタ５８ａの出力データは、高周波増幅器２４ａを介して送信アンテナ２６ａから放出されることになる。【０１２４】
一方、図示しない無線機からのデータは受信アンテナ２８ａ及び高周波増幅器３０ａを介して可変帯域フィルタ（通過帯域幅：Ｂ０、中心周波数：ＦＲｂ）６４ａに出力される。なお、可変帯域フィルタ６４ａにおける通過帯域幅：Ｂ０及び中心周波数：ＦＲｂは、制御部１０ａによって設定される。【０１２５】
可変帯域フィルタ６４ａの出力データは、可変発振器６０ａと接続している単側波帯型ミキサ６６ａに出力されＩＦ信号に変換されて分配器１００ａに出力される。この分配器１００ａには制御部１０ａからどのチャネルを使用するかの制御情報が加えられているので、出力データを分配するチャネルは判明している。従って、分配器１００ａは、複数のフィルタ１０２ａ〜１０２ｎの全部或いは一部を介して対応する復調器（１０４ａ〜１０４ｎの全部或いは一部）にデータを分配する。復調器１０４ａ〜１０４ｎからのデータはパラレル／シリアル変換器１０６ａ（どのチャネルからデータが出力されるかは制御部１０ａから指示されている）でシリアルデータに変換され受信データを得ることになる。【０１２６】
このように、第５の実施形態の無線機は、第１、第２の実施形態と同様に、図１０に示す無線機と、図示しない無線機と、の交信中に、次の交信期間で使用する最適周波数帯域を決定し、両方の無線機がこの最適周波数帯域で交信できるように交信を一時中断し、電子回路の定数を変更する。その後、次の交信期間で図１０に示す無線機と、図示しない無線機と、の交信を再開することになる。【０１２７】
即ち、図１０に示す無線機と、図示しない無線機と、が夫々送信予定のデータ量から周波数帯域Ａ１及びＢ１を求め、Ａ０とＡ１を比較すると共にＢ０とＢ１を比較し、最適周波数帯域Ａ２及びＢ２を決定することになる。【０１２８】
なお、第５の実施形態では、最適周波数帯域Ａ２及びＢ２に基づいて、下限周波数：Fmin及び上限周波数：Fmaxの間に重ならないで収まるように、制御部１０ａは、使用するチャネルを選択し（即ち、複数の内のどのキャリアで変調或いは復調するかを選択し）、それらの制御情報を図示しない無線機に送信する。その後、交信再開の前に、制御部１０ａは、シリアル／パラレル変換器８０ａ、合成器８６ａ、分配器１００ａ、パラレル／シリアル変換器１０６ａに制御信号を送って回路定数の設定をする。一方、図示しない無線機においても、図１０の無線機と同様に、回路定数の設定を行うことになる。【０１２９】
なお、上述した第５の実施形態の無線機においても、第１の実施形態で述べたように、両方の無線機が夫々送信予定データ量に応じて必要とする送信帯域幅Ａ１及びＢ１を定期的に算出する他に、連続した複数の交信期間においてデータ送信量（必要とする帯域幅）が前回設定した所望値から変化しない場合、或いは変化してもその変化幅が小さい場合には、定期的に周波数帯域幅制御を行わないようにすることも可能である。【０１３０】
また、個々のサブストリームを個別に変調、復調を行う方式の他に、一括してマルチキャリア変調、復調を行うことが可能なＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を適用することも可能である。【０１３１】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】第１の実施形態における無線機の構成を説明するための図である。
【図２】第１の実施形態を説明するための図である。
【図３】第１の実施形態における無線機の制御動作を説明するための第１のフローチャートである。
【図４】第１の実施形態における無線機の制御動作を説明するための第２のフローチャートである。
【図５】第１の実施形態を説明するための図である。
【図６】第２の実施形態における無線機の構成を説明するための図である。
【図７】第２の実施の形態を説明するための図。
【図８】第３の実施形態における無線機の構成を説明するための図であり、第１、第２の実施形態の無線機で使用する可変フィルタの変形例を示す図である。
【図９】第４の実施形態における無線機の構成を説明するための図であり、第１、第２の実施形態で使用する可変発振器の変形例を示す図である。
【図１０】第５の実施形態における無線機の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３３】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｃ    無線機
１０ａ、１０ｂ    制御部
１２ａ、１２ｂ、１６ａ、１６ｂ    可変発振器
１４ａ、１４ｂ、１８ａ、１８ｂ    可変帯域フィルタ
２０ａ、２０ｂ    変調器
３２ａ、３２ｂ    復調器
５０ａ、５０ｂ    ＩＦ変調器
６８ａ、６８ｂ    ＩＦ復調器
５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂ、６０ａ、６０ｂ、６２ａ、６２ｂ    可変発振器
５６ａ、５６ｂ、６６ａ、６６ｂ    単側波帯型ミキサ
５８ａ、５８ｂ、６４ａ、６４ｂ    可変帯域フィルタ
７０ａ〜７０ｎ    固定帯域フィルタ
７４ａ〜７４ｎ    固定発振器
７１    セレクタ
７２    スイッチ
８０ａ    シリアル／パラレル変換器
８２ａ〜８２ｎ    変調器
８４ａ〜８４ｎ、１０２ａ〜１０２ｎ    フィルタ
８６ａ    合成器
１００ａ    分配器
１０４ａ〜１０４ｎ    復調器
１０６ａ    パラレル／シリアル変換器
【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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【図１０】
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