(57)【要約】    【課題】      通信帯域幅の拡大をスムーズかつ的確に行うことができる無線通信装置を提供すること。    【解決手段】  チャネル状態監視部１０７によって、基本チャネルに対して周波数方向で上側に隣接した上側拡張チャネル及び下側に隣接した下側拡張チャネルの各チャネルのチャネル状態を監視し、チャネル決定部１０８によって、上側拡張チャネル及び下側拡張チャネルのチャネル状態に基づいて、拡張すべきチャネルを決定し、ＭＡＣフレーム生成部１０２によって、決定された拡張チャネルを示す拡張チャネル指定情報をＭＡＣフレームに埋め込む。これにより、無線機間で拡張するチャネルをネゴシエーションした上で広帯域モードへ移行できるようになるので、通信帯域幅の拡大をスムーズかつ的確に行わせることができる無線機１００を実現できる。  【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本チャネルに対して周波数方向で上側に隣接した上側拡張チャネル及び下側に隣接した下側拡張チャネルの各チャネルのチャネル状態を監視するチャネル状態監視手段と、
前記上側拡張チャネル及び下側拡張チャネルのチャネル状態に基づいて、拡張すべきチャネルを決定するチャネル決定手段と、
決定された拡張チャネルを示す拡張チャネル指定情報を送信する拡張チャネル指定情報送信手段と
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
前記拡張チャネル指定情報送信手段は、ＭＡＣフレーム生成部であり、前記拡張チャネル指定情報をＭＡＣフレーム中に挿入して前記拡張チャネル指定情報を送信する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記ＭＡＣフレーム生成部は、ＭＡＣフレーム中で予め予約されているビットのうち、少なくとも１ビットを用いて拡張すべきチャネルが上側拡張チャネルであるか又は下側拡張チャネルであるかを指定する
請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記拡張チャネル指定情報送信手段は、ＯＦＤＭ変調信号を形成するチャネル変調部であり、拡張すべきチャネルが上側拡張チャネルである場合にはデータキャリアに対して周波数方向の上側にキャリアを追加する一方、拡張すべきチャネルが下側拡張チャネルである場合にはデータキャリアに対して周波数方向の下側にキャリアを追加する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
基本チャネルと、この基本チャネルと同じ周波数帯域幅を有しかつこの基本チャネルに対して周波数方向で上側又は下側に隣接した拡張チャネルと、からなる広帯域チャネルにおける周波数方向で上半分のチャネル及び下半分のチャネルの各チャネルのチャネル状態を監視するチャネル状態監視手段と、
前記上半分のチャネル及び下半分のチャネルのチャネル状態に基づいて、縮小すべきチャネルを決定するチャネル決定手段と、
決定された縮小チャネルを示す縮小チャネル指定情報を送信する縮小チャネル指定情報送信手段と
を具備する無線通信装置。
【請求項６】
前記縮小チャネル指定情報送信手段は、ＭＡＣフレーム生成部であり、前記縮小チャネル指定情報をＭＡＣフレーム中に挿入して前記縮小チャネル指定情報を送信する
請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記ＭＡＣフレーム生成部は、ＭＡＣフレーム中で予め予約されているビットのうち、１ビットのみを用いて縮小すべきチャネルが前記上半分のチャネルであるか又は前記下半分のチャネルであるかを指定する
請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記縮小チャネル指定情報送信手段は、ＯＦＤＭ変調信号を形成するチャネル変調部であり、縮小すべきチャネルが前記上半分のチャネルである場合にはデータキャリアに対して周波数方向の上側にキャリアを追加する一方、縮小すべきチャネルが前記下半分のチャネルである場合にはデータキャリアに対して周波数方向の下側にキャリアを追加する
請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項９】
拡張すべきチャネルを指定する拡張チャネル指定情報を送信する第１の無線通信装置と、
前記指定された拡張チャネルのチャネル状態を監視し、指定された拡張チャネルが使用可能か否かを判断するチャネル状態監視手段と、前記指定された拡張チャネルが使用可能であれば前記指定された拡張チャネルと基本チャネルとを使った広帯域モードで送信許可信号を送信する一方、前記指定された拡張チャネルが使用可能でなければ基本チャネルのみを使った標準帯域モードで送信許可信号を送信する送信手段と、を有する第２の無線通信装置と
を具備する無線通信システム。
【請求項１０】
拡張すべきチャネルを指定する拡張チャネル指定情報を送信する第１の無線通信装置と、
前記指定された拡張チャネルのチャネル状態を監視し、指定された拡張チャネルが使用可能か否かを判断するチャネル状態監視手段と、前記指定された拡張チャネルが使用可能であれば基本チャネルを使った標準帯域モードで拡張許可信号を送信する一方、前記指定された拡張チャネルが使用可能でなければ基本チャネルを使った標準帯域モードで拡張不許可信号を送信する送信手段と、を有する第２の無線通信装置と
を具備する無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信帯域幅を柔軟に拡大又は縮小可能な無線通信装置及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パケット交換型の無線通信システムとして、ＩＥＥＥ８０２規格に準拠した無線ＬＡＮ（Local Area Network）がある。このＩＥＥＥ８０２規格に準拠した無線ＬＡＮは、オフィスでの無線ネットワークや、家庭内ネットワーク、公衆無線アクセスのインフラとして広く用いられている。ＩＥＥＥ８０２．１１ａやＩＥＥＥ８０２．１１ｇ（非特許文献１および２参照）は、それぞれ５ＧＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯において、２０ＭＨｚの周波数帯域を使い、最大５４Ｍｂｐｓの無線伝送を提供する規格である。
【０００３】
さらに、ＩＥＥＥ８０２のワーキンググループは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｇとのバックワードコンパチビリティを保ちつつ、１００Ｍｂｐｓ以上のスループットを達成する無線規格としてＩＥＥＥ８０２．１１ｎの標準化を進めている。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、さらなる伝送速度の向上を目的として、送受信端に複数のアンテナを備えて無線伝送を行う多入力多出力（ＭＩＭＯ：Multi-Input Multi-Output）伝送技術や、従来２０ＭＨｚだった周波数帯域を隣接する２つのチャネルを用いて４０ＭＨｚに拡大する技術が盛り込まれている。
【０００５】
周波数帯域を４０ＭＨｚに拡大する技術については、例えば非特許文献３や特許文献１で開示されている。これらの文献では、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアの周波数帯域及び間隔をＩＥＥＥ８０２．１１ａ，１１ｇと同じとし、サブキャリア数を倍に増やすことで、周波数帯域を拡大するようになっている。このようにすることで、物理層での伝送速度をＩＥＥＥ８０２．１１ａやＩＥＥＥ８０２．１１ｇの場合の約２倍にできる。
【特許文献１】特開２００４―２４７９８５号公報
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１ａ−１９９９、“Ｐａｒｔ１１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  （ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  （ＰＨＹ）  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  ｉｎ  ｔｈｅ  ５  ＧＨｚ  Ｂａｎｄ”
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１ｇＴＭ−２００３、“Ｐａｒｔ１１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  （ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  （ＰＨＹ）  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ  Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ  ４：Ｆｕｒｔｈｅｒ  Ｈｉｇｈｅｒ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  ｉｎ  ｔｈｅ  ２．４  ＧＨｚ  Ｂａｎｄ”
【非特許文献３】Ｓｙｅｄ  Ａｏｎ  Ｍｕｊｉｔａｂａ  ｅｔ  ａｌ、“ＴＧｎ  Ｓｙｎｃ  Ｐｒｏｐｏｓａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ、”ＩＥＥＥ８０２．１１−０４／０８８９ｒ５、Ｍａｙ  ２００５．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したような、通信帯域幅を柔軟に拡大可能な無線通信システムにおいては、どのように通信帯域幅を拡大するか、及びどのように拡大した通信帯域幅を元の通信帯域幅に縮小するかについては、十分な配慮がなされていなかった。
【０００７】
例えば、同じ周波数帯域内に、２０ＭＨｚで動作する無線機と、４０ＭＨｚで動作する無線機が共存している場合について考察する。このような場合、前記従来の構成では、４０ＭＨｚ帯域で信号を送信する広帯域モードに移行する前に、通信相手の無線機に、チャネル拡張要求信号を送信することで、通信相手の無線機に広帯域モードに移行するように通知する。また、広帯域モードから２０ＭＨｚ帯域で信号を送信する標準帯域モードに移行する前に、通信相手の無線機に、チャネル縮小要求信号を送信することで、通信相手の無線機に標準帯域モードに移行するように通知する。
【０００８】
しかし、チャネル拡張要求信号によって拡張する拡張チャネルは、基本チャネルの上側もしくは下側隣接チャネルのどちらか一方に固定されているため、例えば、拡張チャネルが他の無線機に使用されている場合には、拡張チャネルが使用可能になるまで、広帯域モードに移行できないという問題があった。
【０００９】
さらに、上側隣接チャネル、下側隣接チャネルのどちらを拡張帯域として使って広帯域モードに移るかは各無線機の設定に依存していた。このため、無線機間で拡張するチャネルが異なる場合、チャネル拡張要求信号を送信してもチャネルを合わせることができず、広帯域モードに移行できないといったことも想定される。
【００１０】
また、広帯域モードから標準帯域モードに移行する際に縮小するチャネルは、チャネル拡張要求信号で拡張されたチャネルであった。そのため、例えば、基本チャネルのチャネル状態が悪く、拡張チャネルのチャネル状態が良い場合であっても、チャネル縮小要求信号が送信されると、チャネル状態の良い拡張チャネルのリンクを解放し、チャネル状態の悪い基本チャネルに移行しなければならなかった。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、通信帯域幅の拡大及び又は縮小をスムーズかつ的確に行うことができる無線通信装置及び無線通信システム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】
【００１２】
かかる課題を解決するため本発明の無線通信装置は、基本チャネルに対して周波数方向で上側に隣接した上側拡張チャネル及び下側に隣接した下側拡張チャネルの各チャネルのチャネル状態を監視するチャネル状態監視手段と、上側拡張チャネル及び下側拡張チャネルのチャネル状態に基づいて、拡張すべきチャネルを決定するチャネル決定手段と、決定された拡張チャネルを示す拡張チャネル指定情報を送信する拡張チャネル指定情報送信手段とを具備する構成を採る。
【００１３】
また、本発明の無線通信装置は、基本チャネルと、この基本チャネルと同じ周波数帯域幅を有しかつこの基本チャネルに対して周波数方向で上側又は下側に隣接した拡張チャネルと、からなる広帯域チャネルにおける周波数方向で上半分のチャネル及び下半分のチャネルの各チャネルのチャネル状態を監視するチャネル状態監視手段と、上半分のチャネル及び下半分のチャネルのチャネル状態に基づいて、縮小すべきチャネルを決定するチャネル決定手段と、決定された縮小チャネルを示す縮小チャネル指定情報を送信する縮小チャネル指定情報送信手段とを具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、拡張又は縮小するチャネルを無線機間でネゴシエーションした上で標準帯域モードから広帯域伝送モードへ、又は広帯域モードから標準帯域モードへ移行できるようになるので、通信帯域幅の拡大及び又は縮小をスムーズかつ的確に行うことができる無線通信装置及び無線通信システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、説明を簡単化するために、図１に示すようなシステムを例に取って説明する。図１において、無線機１００は、無線機２００との間で、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に準拠した無線通信を行うようになっている。
【００１７】
無線機１００は例えばＡＰ（アクセス・ポイント）であり、無線機２００は例えば端末である。なお、以下に説明する本実施の形態の構成は、無線機１００が端末であり、無線機２００がＡＰである場合や、無線機１００と無線機２００の両方がＡＰの場合、無線機１００と無線機２００の両方が端末の場合のいずれの場合にも適用可能である。本実施の形態では、無線機１００がＡＰであり、無線機２００が端末の場合を例にとって説明する。
【００１８】
図２に、無線機１００の構成を示す。無線機１００は、データ信号生成部１０１で生成した送信データをＭＡＣフレーム生成部１０２に送出する。ＭＡＣフレーム生成部１０２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に準拠したＭＡＣフレームを生成し、これを物理（ＰＨＹ）フレーム生成部１０３に送出する。ＰＨＹフレーム生成部１０３によって生成された物理層のフレームデータ（以下これをＰＨＹフレームデータと呼ぶ）は、チャネル変調部１０４に送出される。チャネル変調部１０４は、ＰＨＹフレームデータをＯＦＤＭ変調し、これにより得たベースバンドのＯＦＤＭ信号を無線（ＲＦ）変調部１０５に送出する。ＲＦ変調部１０５は、ベースバンドのＯＦＤＭ信号に対してディジタルアナログ変換処理やアップコンバート等の所定の無線処理を施すことにより、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に準拠した無線ＯＦＤＭ信号を形成し、これを送信信号として送信する。
【００１９】
また、無線機１００は、ＲＦ復調部１０６によって受信信号（無線ＯＦＤＭ信号）を復調し、これにより得たベースバンドのＯＦＤＭ信号をチャネル状態監視部１０７に入力する。チャネル状態監視部１０７は、ＲＦ復調部１０６での復調対象帯域を制御しながら、現在通信中のチャネル（基本チャネル）に対して周波数方向に隣接するチャネル（拡張チャネル候補）をキャリアセンスする。
【００２０】
具体的には、チャネル状態監視部１０７は、２０ＭＨｚの基本チャネルに対する上側隣接チャネル（すなわち２０ＭＨｚの上側拡張チャネル候補）をＲＦ復調部１０６によって復調させ復調結果であるベースバンドＯＦＤＭ信号をキャリアセンスすると共に、２０ＭＨｚの基本チャネルに対する下側隣接チャネル（すなわち２０ＭＨｚの下側拡張チャネル候補）をＲＦ復調部１０６によって復調させ復調結果であるベースバンドＯＦＤＭ信号をキャリアセンスする。このようにして、チャネル状態監視部１０７は、基本チャネルに対する上側拡張チャネル候補と下側拡張チャネル候補のチャネル使用状況を監視する。チャネル状態監視部１０７は、監視結果をチャネル決定部１０８に送出する。
【００２１】
チャネル決定部１０８は、チャネル状態監視部１０７によって上側拡張チャネル候補又は下側拡張チャネル候補のいずれかが未使用状態であるといった監視結果が得られた場合には、未使用状態である拡張チャネルのＩＤ情報を生成し、これをＭＡＣフレーム生成部１０２に送出する。なお、チャネル決定部１０８は、上側拡張チャネル候補及び下側拡張チャネル候補の両方が未使用状態である場合には、いずれか一方をランダムに選択してもよく、ネットワーク制御情報等に基づいていずれかを優先的に選択するようにしてもよい。
【００２２】
ＭＡＣフレーム生成部１０２は、チャネル決定部１０８によって生成された拡張チャネルＩＤ（すなわち拡張チャネル指定情報）を含んだＭＡＣフレームを生成する。図３に、ＭＡＣフレーム生成部１０２によって生成されるＭＡＣフレームの構成例を示す。
【００２３】
なお、図３に示すＭＡＣフレームは、無線機１００が無線機２００と広帯域モードで通信を開始する前に、無線機２００に送信するチャネル拡張要求信号のＭＡＣフレームである。
【００２４】
図３に示すように、本実施の形態におけるチャネル拡張要求信号のＭＡＣフレームは、制御情報、デュレーション、受信機アドレス、ネットワークＩＤ、データ及びフレームチェック情報から構成される。このＭＡＣフレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に準拠したものであり、既知のフレーム構成なので簡単に説明する。制御情報には、そのフレームがチャネル拡張要求信号であることを示す情報が含まれている。デュレーションには、そのチャネルを使用する期間が記述されている。受信機アドレスには、受信機のアドレス又はブロードキャストアドレスが記述されている。
【００２５】
本実施の形態のＭＡＣフレームが従来の一般的なＭＡＣアドレスと異なるのは、ＭＡＣフレーム生成部１０２が、制御情報の中に上述した拡張チャネル指定情報を埋め込むことである。具体的には、制御情報の中のタイプ、サブタイプを示すビットＢ２〜Ｂ７に予め予約されているビット０００１１０〜０００１１１、００１１０１〜００１１１１、０１００００〜０１１００１、１０１０００〜１０１１１１、１１００００〜１１１１１１のうち、０１００００〜０１１００１のビットを用いて拡張チャネル指定情報を記述する。サブタイプを示すビットＢ４〜Ｂ７の４ビットのうちの１ビットを用いて拡張要求であるか縮小要求であるかを記述し、他のビットを用いて拡張させる（又は縮小させる）チャネルＩＤを記述するとよい。例えば、Ｂ４のビットを用いて拡張要求か縮小要求を示し、Ｂ５のビットを用いてチャネルＩＤを示すことができる。
【００２６】
なお、現在の伝送モードが、広帯域モードか、標準帯域モードかを判断し、標準帯域モードおいて送信された要求信号は、チャネルの拡張要求であると判断することも可能である。
【００２７】
ここで、拡張（又は縮小）を指定するチャネルＩＤは、チャネルＩＤそのものでもよいが、実際上、拡張候補のチャネルは、基本チャネルの上側チャネル又は下側チャネルなので、上側チャネルか下側チャネルかを示す１ビットで記述できる。同様に、縮小を指定するチャネルＩＤは、チャネルＩＤそのものでもよいが、実際上、縮小候補のチャネルは、４０ＭＨｚのうちの上半分の２０ＭＨｚか下半分の２０ＭＨｚなので、上半分か下半分かを示す１ビットで記述できる。
【００２８】
このように、本実施の形態のＭＡＣフレーム生成部１０２は、規格上予め予約されているビットを有効に利用して、送信したＭＡＣフレームが拡張要求信号（又は縮小要求信号）であること、及び、どのチャネルを拡張すべき（又は縮小すべき）かを示すＭＡＣフレームを形成することができる。
【００２９】
なお、ここでは、図３に示すような、規格上予め予約されているビットを用いて、拡張チャネル指定情報を送信する場合について述べたが、図４に示すようにチャネル拡張要求信号のＭＡＣフレーム中に専用の拡張チャネル指定情報領域を設けるようにしてもよい。
【００３０】
次に、図５を用いて無線機２００の構成について説明する。無線機２００は、ＲＦ復調部２０１に受信信号を入力する。ＲＦ復調部２０１は、無線ＯＦＤＭ信号をベースバンドＯＦＤＭに復調し、ベースバンドＯＦＤＭ信号をチャネル復調部２０２に送出する。チャネル復調部２０２は、ベースバンドＯＦＤＭ信号に対して離散フーリエ変換を施すことにより、時間信号を周波数信号に復調し、これにより得た信号を物理（ＰＨＹ）フレームデコード部２０３に送出する。ＰＨＹフレームデコード部２０３は、物理層の信号をＭＡＣフレームの信号に変換し、これにより得たＭＡＣフレームの信号をＭＡＣフレームデコード部２０４に送出する。ＭＡＣフレームデコード部２０４によって復号されたデータは、図示しない受信データ処理系に送出されると共に、チャネル検出部２０５に送出される。
【００３１】
チャネル検出部２０５は、ＭＡＣフレーム中に挿入された拡張チャネル指定情報に基づいて、無線機１００によって指定された拡張チャネルを検出する。チャネル検出部２０５は、検出した拡張チャネル情報に従ってＲＦ復調部２０１及びＲＦ変調部２０９を制御することにより、受信帯域及び送信帯域を拡張する。
【００３２】
ＭＡＣフレーム生成部２０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に準拠したＭＡＣフレームを生成し、これを物理（ＰＨＹ）フレーム生成部２０７に送出する。ＰＨＹフレーム生成部２０７によって生成された物理層のフレームデータは、チャネル変調部２０８に送出される。チャネル変調部２０８は、ＰＨＹフレームデータをＯＦＤＭ変調し、これにより得たベースバンドのＯＦＤＭ信号を無線（ＲＦ）変調部２０９に送出する。
【００３３】
次に、本実施の形態の動作について説明する。
【００３４】
無線機１００と無線機２００が、基本チャネルを用いた標準帯域モードで動作しているとする。
【００３５】
先ず、無線機１００はＲＦ復調部１０６を拡張したいチャネルで動作させ、このとき得られる受信信号をチャネル状態監視部１０７でキャリアセンスすることでチャネル使用状況を監視する。
【００３６】
無線機１００はキャリアセンスしたチャネルがアイドル状態（未使用状態）であると判断したとき、チャネル決定部１０８でそのチャネルを拡張チャネルと指定し、拡張チャネルＩＤを生成する。一方、そのチャネルがアイドル状態でなければ、ＲＦ復調部１０６を異なるチャネルで動作させ、チャネル状態監視部１０７でそのチャネルのキャリアセンスを行う。実際には、拡張候補となるチャネルは、基本チャネルに対して周波数方向で上側に隣接した上側拡張チャネル又は下側に隣接した下側拡張チャネルなので、チャネル状態監視部１０７は、これらのチャネルの状態を監視する。無線機１００は、アイドル状態のチャネルを検出できるまで上記の処理を繰り返す。
【００３７】
ここで、無線機１００は、無線機２００と広帯域モードで通信を行うときには、先ず、無線機２００に対してチャネル拡張要求信号を送信する。このとき無線機１００は、図３に示したようなＭＡＣフレームのチャネル拡張要求信号を送信する。
【００３８】
このチャネル拡張要求信号を受信した無線機２００は、チャネル検出部２０５によって拡張するチャネルのＩＤを検出する。本実施の形態の場合には、基本チャネルの上側に拡張するか又は下側に拡張するかを示す１ビットの拡張チャネル指定情報を検出する。そして、無線機２００は、その拡張チャネル指定情報に従って受信帯域及び送信帯域を拡張する。
【００３９】
ここで本実施の形態においては、無線機２００は、指定された拡張チャネルを使った広帯域通信を許可する場合には、拡張チャネルを使って無線機１００に対して送信可能信号を送信する一方、指定された拡張チャネルを使った広帯域通信を許可しない場合には、基本チャネルを使って無線機１００に対して送信可能信号を送信するようになっている。
【００４０】
無線機１００は、拡張チャネルで送信された送信可能信号を受信すると、広帯域モードで次の信号を送信する。これに対して、無線機１００は、基本チャネルで送信された送信可能信号を受信すると、標準帯域モードで次の信号を送信する。
【００４１】
つまり、無線機１００は、チャネル拡張要求信号を送信した後には、基本チャネルと拡張チャネル双方で信号を受信できるモードに移行し、無線機２００から拡張チャネルで送信可能信号が送られてくるかを監視する。無線機１００は、拡張チャネルで送信可能信号が送られてきた場合には、無線機２００が指定された拡張チャネルを用いた広帯域モードで通信することを許可したと判断する。これに対して、無線機１００は、基本チャネルで送信可能信号が送られてきた場合には、無線機２００が指定された拡張チャネルを用いた広帯域モードで通信することを許可しなかったと判断する。
【００４２】
このようにすることで、無線機２００が指定された拡張チャネルを用いた広帯域モードでの通信を許可したかしなかったかを示す情報を別途送らなくても、無線機１００が許可・不許可を容易に認識できるようになる。また、拡張を許可した場合に、拡張チャネルを使って送信可能信号を送るようにしたので、拡張チャネルのチャネル確保もできるようになる。すなわち、拡張チャネルが使用可能であることの通知と、拡張チャネルのチャネル確保が同時にできるようになる。
【００４３】
実際上、無線機２００でこのような処理を行う場合には、無線機２００を、図６に示すように構成すればよい。図２との対応部分に同一符号を付して示す図６において、無線機２００は、チャネル状態監視部３０２を有する。チャネル状態監視部３０２は、ＲＦ復調部３０１から出力されるベースバンドＯＦＤＭ信号のチャネル状態を監視する。実際には、チャネル検出部２０５によって検出された拡張チャネル指定情報に対応する拡張チャネルの状態を検出する。チャネル状態監視部３０２は、監視結果に応じてＲＦ変調部２０９を制御する。
【００４４】
具体的に説明すると、図６の無線機２００は、無線機１００からのチャネル拡張要求信号を受信したら、ＲＦ復調部３０１のチャネルを指定された拡張チャネルに切り替え、チャネル状態監視部３０２で拡張チャネルのキャリアセンスを行う。キャリアセンスの結果、指定された拡張チャネルがアイドル状態であることが分かれば、無線機２００は、ＲＦ変調部２０９のチャネルを拡張チャネルに切り替え、拡張チャネルを使って送信可能信号を無線機１００に送信する。一方、キャリアセンスの結果、指定された拡張チャネルがアイドル状態でないことが分かれば、無線機２００は、送信可能信号を基本チャネルで無線機１００に送信する。
【００４５】
無線機１００は、拡張チャネルで送信された送信可能信号を受信した場合、拡張チャネルが使用できると判断し、ＲＦ変調部１０５の帯域を基本チャネルと拡張チャネルの双方を使った帯域に切り替え、広帯域モードで次の信号を送信する。一方、無線機１００は、拡張チャネルで送信された送信可能信号を干渉などの影響により正しく受信できなかった場合、拡張チャネルが使用できないと判断する。また、無線機１００は、基本チャネルで送信された送信可能信号を受信した場合、拡張チャネルが使用できないと判断する。無線機１００は、拡張チャネルが使用できないと判断したとき、異なる拡張チャネルを指定したチャネル拡張要求信号を送信する。
【００４６】
このように、無線機１００は、無線機２００からの送信可能信号が送られてきたチャネルが基本チャネルか拡張チャネルかを見ることにより、拡張チャネルが使用可能かどうかを判断できる。このようにすることで、使用不可だったチャネルを避けて拡張するチャネルを指定するため、拡張チャネルを確保できる可能性が高くなる。また、指定したチャネルが相手側でアイドル状態でない場合でも、異なるチャネルを指定することで、広帯域モードへ移行できる。
【００４７】
また、無線機１００は、無線機２００から拡張チャネルが使用できないと通知された場合でも、再度、同じ拡張チャネルを指定してチャネル拡張要求信号を送信してもよい。このようにすることで、再度同じチャネルを指定するので、ＭＡＣヘッダの内容を変更する必要がない。また、前回指定時より時間が経過しているので、無線機２００で指定した拡張チャネルがアイドル状態になっている可能性がある。
【００４８】
また、無線機１００は、無線機２００から拡張チャネルが使用できないと通知された場合、チャネルを拡張せず基本チャネルを使った標準帯域モードで通信を行ってもよい。このようにすることで、帯域拡大による伝送速度の向上は望めないが、再度拡張チャネルを確保するための手順が不要となるため、即時データの送信を開始できる。この方法は、送信データ量が少ない場合や、即時性を求められるデータを伝送する際に有効である。
【００４９】
以上説明したように本実施の形態によれば、基本チャネルに対して周波数方向で上側に隣接した上側拡張チャネル及び下側に隣接した下側拡張チャネルの各チャネルのチャネル状態を監視するチャネル状態監視部１０７と、上側拡張チャネル及び下側拡張チャネルのチャネル状態に基づいて、拡張すべきチャネルを決定するチャネル決定部１０８と、決定された拡張チャネルを示す拡張チャネル指定情報を送信する拡張チャネル指定情報送信部（本実施の形態ではＭＡＣフレーム生成部１０２）とを設けたことにより、無線機間で拡張するチャネルをネゴシエーションした上で広帯域モードへ移行できるようになるので、通信帯域幅の拡大をスムーズかつ的確に行わせることができる無線機１００を実現できる。
【００５０】
また、ＭＡＣフレーム中で予め予約されているビットのうち、１ビットのみを用いて拡張すべきチャネルが上側拡張チャネルであるか又は下側拡張チャネルであるかを指定するようにしたことにより、拡張チャネル指定情報を最小限のビット数で通知することができるようになる。なお、当然、１ビットより多くのビットを用いて拡張チャネルを指定するようにしてもよい。
【００５１】
なお、上述した実施の形態では、無線機１００は拡張したいチャネルのキャリアセンスを行い、アイドル状態であれば拡張したいチャネルを拡張するチャネルとして決定する場合について述べたが、拡張チャネルの決定方法はこれに限らない。例えば、拡張したいチャネルが使用中でも、拡張したいチャネルを使用中のパケットのデュレーションを検出し、その値に応じて拡張チャネルを決定してもよい。
【００５２】
なお、チャネル状態監視部１０７で監視するチャネル状態としては、例えば信号対雑音電力比（ＳＮＲ：Signal-to-Noise Power Ratio）、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ：Signal-to-Interference plus Noise Power Ratio）、受信電力、干渉電力、伝送路特性、帯域幅、使用端末数、使用時間、使用時にかかるコストや、ネットワーク制御情報等が考えられる。
【００５３】
また、上述した実施の形態では、無線機２００は、指定された拡張チャネルが使用可能であれば指定された拡張チャネルを使って送信許可信号を送信する一方、指定された拡張チャネルが使用可能でなければ基本チャネルを使って送信許可信号を送信する場合について述べたが、拡張チャネルが使用可能であるときには、拡張許可信号を拡張チャネルで、拡張チャネルが使用不可であるときには、拡張不可信号を基本チャネルで送信してもよい。このようにしても、無線機１００は拡張チャネルが使用可能かどうかを判断できる。
【００５４】
さらに、無線機２００は、指定された拡張チャネルが使用可能であれば指定された拡張チャネルと基本チャネルとを使った広帯域モードで送信許可信号を送信する一方、指定された拡張チャネルが使用可能でなければ基本チャネルのみを使った標準帯域モードで送信許可信号を送信するようにしてもよい。この場合、無線機１００は、送信可能信号が基本チャネルを使った標準帯域モードで送られてきた場合は拡張チャネルが使用不可であると判断できると共に、送信可能信号が基本チャネルと拡張チャネルの双方を使った広帯域モードで送られてきた場合は拡張チャネルが使用可能であると判断できる。
【００５５】
また、上述した実施の形態では、拡張チャネル指定情報で指定する拡張チャネルを１つとした場合について述べたが、拡張チャネルを２つ以上指定してもよい。この場合、無線機２００はキャリアセンスにより使用可能であると分かった拡張チャネルと基本チャネルで送信可能信号を送信し、使用不可の拡張チャネルでは送信可能信号を送信しない。このようにすることで、無線機１００は送信可能信号が送られてきた拡張チャネルは使用可能で、送信可能信号が送られてきていない拡張チャネルは使用不可であると判断できる。
【００５６】
また、上述した実施の形態では、チャネル拡張要求信号がデータ部を含む構成を採ったが、データ部を含まない構成でも上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、チャネル拡張要求信号が、制御情報、デュレーション、受信機アドレス、ネットワークアドレス、データ、フレームチェックから構成される場合について述べたが、これに限らず、要は拡張チャネル指定情報を含む構成とすればよい。
【００５７】
（実施の形態２）
上述した実施の形態１では、チャネル拡張要求信号を送信する無線機１００が、拡張するチャネルを指定する拡張チャネル指定情報をチャネル拡張要求信号に埋め込んで送信する場合について述べたが、本実施の形態では、チャネル拡張要求信号を受信する無線機２００が拡張チャネルを決定して無線機１００に送信する。これにより、チャネル拡張要求信号を受信した無線機２００の側で、拡張するチャネルを指定するので、信号受信側のチャネルの状態を考慮して拡張チャネルを選択できるようになる。
【００５８】
図７に、本実施の形態の無線機２００の構成を示す。図５との対応部分に同一符号を付して示す図７において、無線機２００は、チャネル状態監視部４０１を有する。チャネル状態監視部４０１は、２０ＭＨｚの基本チャネルに対する上側隣接チャネルをＲＦ復調部２０１によって復調させ復調結果であるベースバンドＯＦＤＭ信号をキャリアセンスすると共に、２０ＭＨｚの基本チャネルに対する下側隣接チャネルをＲＦ復調部２０１によって復調させ復調結果であるベースバンドＯＦＤＭ信号をキャリアセンスする。このようにして、チャネル状態監視部４０１は、基本チャネルに対する上側拡張チャネル候補と下側拡張チャネル候補のチャネル使用状況を監視する。チャネル状態監視部４０１は、監視結果をチャネル決定部４０２に送出する。
【００５９】
チャネル決定部４０２は、チャネル状態監視部４０１によって上側拡張チャネル候補又は下側拡張チャネル候補のいずれかが未使用状態であるといった監視結果が得られた場合には、未使用状態である拡張チャネルのＩＤ情報を生成し、これをＭＡＣフレーム生成部４０３に送出する。
【００６０】
次に、本実施の形態の動作について説明する。
【００６１】
無線機１００（図１、図２）は周波数帯域を拡張したいとき、図７の無線機２００に対し、チャネル拡張要求信号を基本チャネルで送信する。因みに、チャネル拡張要求信号は図８に示すＭＡＣフレーム構成をしている。無線機１００は、チャネル拡張要求信号を送信後、基本チャネルで無線機２００からの信号を受信するために待機する。
【００６２】
無線機２００は、チャネル拡張要求信号を受信したら、ＲＦ復調部２０１での受信チャネルを基本チャネルから任意の拡張チャネルに切り替え、チャネル状態監視部４０１で各チャネルのキャリアセンスを行う。
【００６３】
無線機２００のチャネル状態監視部４０１は、キャリアセンスによって使用可能であるチャネルを検出すると、そのチャネルをチャネル決定部４０２に通知する。チャネル決定部４０２は、拡張するチャネルを決定し、決定したチャネルＩＤをＭＡＣフレーム生成部４０３に送出する。ＭＡＣフレーム生成部４０３は、拡張チャネルのＩＤ（拡張チャネル指定情報）を含んだＭＡＣフレームを生成する。このＭＡＣフレームは、図３や図４と同様の構成である。
【００６４】
無線機２００は、基本チャネルで、拡張チャネル指定情報を含んだチャネル指定信号を無線機１００に送信する。さらに、無線機２００は、拡張チャネルで送信許可信号を送信する。これにより、拡張チャネルを確保することができる。
【００６５】
ここで無線機２００は、キャリアセンスの結果、拡張対象のチャネルが使用不可であると分かれば、チャネル決定部４０２によって基本チャネルを指定した拡張チャネルＩＤを作成し、ＭＡＣフレーム生成部４０３によってチャネル指定信号の拡張チャネル指定情報として基本チャネルのＩＤを記述して、チャネル指定信号を基本チャネルで無線機１００に送信する。
【００６６】
無線機１００は、基本チャネルで無線機２００から送信されたチャネル指定信号を受信する。無線機１００は、チャネル指定信号に含まれている拡張チャネル指定情報を抽出する。無線機１００は、拡張チャネル指定情報として、拡張チャネルのＩＤが記述されている場合、ＲＦ変調部１０５のチャネルを基本チャネルと拡張チャネルの双方を使った広帯域モードに切り替え、次の信号を送信する。一方、拡張チャネル指定情報として、基本チャネルのＩＤが記述されている場合、チャネルを拡張できないと判断し、再度、チャネル拡張要求信を送信する。
【００６７】
なお、無線機２００は、使用できる拡張チャネルがないとき、拡張不可信号を基本チャネルで送信してもよい。このようにしても、無線機１００は拡張チャネルが使用可能かどうかを判断できる。
【００６８】
また、本実施の形態においては、拡張チャネル指定情報として、拡張チャネルのＩＤを記述する場合について述べたが、実施の形態１と同様に、基本チャネルとの相対的な関係を記述するようにしてもよい。
【００６９】
また、本実施の形態においては、無線機１００は、拡張チャネル指定情報として、基本チャネルのＩＤが記載されている場合、チャネルを拡張できないと判断し、再度、チャネル拡張要求信を送信する場合について述べたが、チャネル拡張要求信号を送信せずに、基本チャネルのみで通信を継続してもよい。このようにすることで、帯域拡大による伝送速度の向上は望めないが、再度拡張チャネルを確保するための手順が不要なため、即時データの送信を開始できる。この方法は、送信データ量が少ない場合や、即時性を求められるデータを伝送する際に有効である。
【００７０】
（実施の形態３）
上述した実施の形態１、２では、ＭＡＣフレーム中に拡張チャネル指定情報を記述することで、拡張チャネル指定情報を通知する場合について述べたが、本実施の形態では、特定のキャリアに拡張チャネル指定情報を記述する方法及びマルチキャリアの配置パターンで拡張チャネル指定情報を通知することを提示する。
【００７１】
以下の説明では、実施の形態１と異なる部分のみについて記述し、実施の形態１と共通の部分については説明を省略する。
【００７２】
図２との対応部分に同一符号を付して示す図９に、本実施の形態の無線機１００の構成を示す。無線機１００は、チャネル決定部１０８で決定した拡張チャネルＩＤをチャネル変調部５０２に送出する。チャネル変調部５０２はチャネル決定部１０８から送られてきた拡張チャネルＩＤに応じて、チャネル拡張要求信号の特定のキャリアに拡張チャネルＩＤを記述し、又はキャリア配置パターンを変化させる。
【００７３】
図１０に、チャネル変調部５０２から出力されるチャネル拡張要求信号のキャリア配置を示す。チャネル拡張要求信号は、データキャリアＣ１とチャネル指定キャリアＣ２、Ｃ３で構成される。チャネル指定キャリアＣ２、Ｃ３にはチャネル決定部１０８によって決定された拡張チャネルのＩＤが記述されている。
【００７４】
これにより、無線機２００はチャネル指定キャリアＣ２、Ｃ３を検出することで、指定された拡張チャネルを検出できる。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、チャネル指定キャリアＣ２、Ｃ３に拡張チャネルＩＤを記述する場合について述べたが、拡張チャネルが基本チャネルの上側か下側の２つであることを考えると、図１１のようにして、拡張チャネル指定情報を送ると、受信側でより簡単に拡張チャネル指定情報を認識できるので好適である。すなわち、基本チャネルの上側隣接チャネルを拡張チャネルとして指定する場合は、図１１Ａのように、データキャリアＣ１の高周波数キャリア側にチャネル指定キャリアＣ３を追加する。これに対して、基本チャネルの下側隣接チャネルを拡張チャネルとして指定する場合は、図１１Ｂのように、データキャリアＣ１の低周波数側にチャネル指定キャリアＣ２を追加する。このようにすることで、無線機２００は受信したチャネル拡張要求信号のキャリア配置をみることで、容易に拡張チャネルを判断できる。
【００７６】
なお、本実施の形態においては、チャネル拡張要求信号を、データキャリアＣ１とチャネル指定キャリアＣ２、Ｃ３とから構成する場合について述べたが、チャネル指定キャリアＣ２、Ｃ３のみを含む構成としてもよい。
【００７７】
また、本実施の形態においては、チャネル拡張要求信号を、図１１に示したように、データキャリアＣ１とチャネル指定キャリアＣ２、Ｃとを隣接させて構成した場合について述べたが、任意の位置の１つ以上のキャリアをチャネル指定キャリアとして使ってもよい。例えば、チャネル指定キャリアＣ２、Ｃ３を用いることなく、データキャリアＣ１のうち特定のキャリアを用いて、チャネルの指定を行う構成としてもよい。
【００７８】
さらに、図１１では、拡張すべきチャネルが上側拡張チャネルである場合にはデータキャリアに対して周波数方向の上側にキャリアを追加する一方、拡張すべきチャネルが下側拡張チャネルである場合にはデータキャリアに対して周波数方向の下側にキャリアを追加する場合について述べたが、指定する拡張チャネルに応じてマルチキャリアの配置パターンそのものを変えるようにしてもよい。すなわち、拡張すべきチャネルが上側拡張チャネルである場合には、図１２Ａのようなキャリアパターンとする一方、拡張すべきチャネルが下側拡張チャネルである場合には、図１２Ｂのようなキャリアパターンとする。このようにすることで、無線機２００は受信したチャネル拡張要求信号のキャリア配置パターンをみることで、指定された拡張チャネルを判断できる。
【００７９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態２で説明したチャネル拡張要求信号を受信する無線機２００で拡張チャネルを決定する構成と、実施の形態３で説明した特定のキャリアに拡張チャネル指定情報を記述したり、マルチキャリアの配置パターンを変えることで拡張チャネル指定情報を通知する構成とを組合せた無線機を提示する。これにより、チャネル拡張要求信号を受信した無線機２００の側で、拡張するチャネルを指定するので、信号受信側のチャネルの状態を考慮して拡張チャネルを選択できるようになる。
【００８０】
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１３に、本実施の形態の無線機２００の構成を示す。
【００８１】
無線機２００はチャネル拡張要求信号を受信したら、ＲＦ復調部２０１での受信チャネルを基本チャネルから任意の拡張チャネルに切り替え、チャネル状態監視部４０１でキャリアセンスを行う。
【００８２】
無線機２００のチャネル状態監視部４０１は、キャリアセンスによって使用可能であるチャネルを検出すると、そのチャネルをチャネル決定部６０１に通知する。チャネル決定部６０１は、拡張するチャネルを決定し、決定したチャネルＩＤをチャネル変調部６０２に送出する。
【００８３】
チャネル変調部６０２はチャネル決定部６０１から送られてきた拡張チャネルＩＤに応じて、チャネル拡張要求信号の特定のキャリアに拡張チャネルＩＤを記述し、又はキャリア配置パターンを変化させる。チャネル変調部６０２による特定のキャリアへの拡張チャネルＩＤを記述の仕方及びキャリア配置パターンを変化の仕方は、実施の形態３と同様に行えばよい。
【００８４】
その他の構成及び動作については、実施の形態２や実施の形態３と同様なので、説明を省略する。
【００８５】
（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態１におけるチャネル指定を、ＰＨＹヘッダの中で行う構成にしたものである。
【００８６】
以下では、実施の形態１と異なる部分のみについて記述し、実施の形態１と共通の部分については説明を省略する。
【００８７】
送信機１００の構成は、図２で示した構成とほぼ同様であるが、チャネル決定部１０８で決定した拡張チャネルＩＤを、ＭＡＣフレーム生成部１０２に送出するのではなく、ＰＨＹフレーム生成部１０３に送出する。
【００８８】
ＰＨＹフレーム生成部１０３は、図１４に示すような拡張要求信号を生成する。具体的には、ショートプリアンブル信号、ロングプリアンブル信号、制御信号及びデータからなるＰＨＹフレームを生成すると共に、制御信号中に拡張チャネル指定情報を埋め込む。
【００８９】
これにより、受信機２００は、チャネル拡張要求信号のＰＨＹヘッダ部を見ることで、拡張するチャネルを検出することができる。
【００９０】
なお、チャネル拡張要求信号のＰＨＹフレーム構成は、図１４に示したものに限らず、要はＰＨＹフレームが拡張チャネル指定情報を含むものであればよい。例えば、ＰＨＹフレーム中に専用の拡張チャネル指定情報領域を設けず、ＰＨＹフレームの中の任意の１つ以上のシンボルに拡張するチャネルＩＤに対応した位相回転を与えるという構成にしてもよい。また例えば、ＰＨＹフレームの中の任意の１つ以上のシンボルに、拡張するチャネルＩＤに対応した周期遅延を与えるという構成にしてもよい。
【００９１】
さらに、本実施の形態では、チャネル拡張要求信号を送信する無線機１００からの拡張チャネル指定情報を無線機１００から送信するＰＨＹフレーム中に埋め込む場合について述べたが、当然、実施の形態２のようにチャネル拡張要求信号を受信する無線機２００から拡張チャネル指定情報を送信する場合には、無線機２００から送信するＰＨＹフレーム中に埋め込むようにしてもよい。
【００９２】
（実施の形態６）
上述した実施の形態１〜５では、主に、標準帯域モードから広帯域モードに移行するにあたっての無線機１００、２００間でのネゴシエーションに仕方を提示したが、本実施の形態以降では、広帯域モードから標準帯域モードに移行するにあたっての無線機１００、２００間でのネゴシエーションに仕方について提示する。具体的には、基本チャネルと拡張チャネルの双方を使って信号を送信する広帯域モードから、チャネルを縮小して基本チャネルのみを使って送信する標準帯域モードに移行する際の、縮小するチャネルを指定する方法について提示する。
【００９３】
本実施の形態では、チャネル縮小要求信号を送信する側が縮小するチャネルを指定する方法について説明する。
【００９４】
図２との対応部分に同一符号を付して示す図１５に、本実施の形態の無線機１００の構成を示す。無線機１００のチャネル状態監視部７０２は、基本チャネルと、この基本チャネルと同じ周波数帯域幅を有しかつこの基本チャネルに対して周波数方向で上側又は下側に隣接した拡張チャネルと、からなる広帯域チャネルにおける周波数方向で上半分のチャネル及び下半分のチャネルの各チャネルのチャネル状態を監視する。具体的には、チャネル状態として、各チャネルのＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）を監視する。チャネル状態監視部は、各チャネルのＳＮＲをチャネル決定部に送出する。
【００９５】
チャネル決定部７０３は、上半分のチャネル及び下半分のチャネルのチャネル状態に基づいて、縮小すべきチャネルを決定する。具体的には、ＳＮＲの悪い方のチャネルを縮小すべきチャネルであると判断し、そのチャネルＩＤをＭＡＣフレーム生成部７０１に送出する。
【００９６】
図１６に、ＭＡＣフレーム生成部７０１によって生成されるＭＡＣフレームの構成を示す。図１６のＭＡＣフレームは、図３に示したＭＡＣフレームとほぼ同様なので詳しい説明は省略する。図１６のＭＡＣフレームが図３のＭＡＣフレームと異なるのは、拡張チャネル指定情報の代わりに縮小チャネル指定情報が記述されている点である。
【００９７】
なお、図１６に示すような、規格上予め予約されているビットを用いて、縮小チャネル指定情報を記述する場合に限らず、図１７に示すようにチャネル縮小要求信号のＭＡＣフレーム中に専用の縮小チャネル指定情報領域を設けるようにしてもよい。
【００９８】
次に、本実施の形態の動作について説明する。
【００９９】
無線機１００と無線機２００が、広帯域モードで動作しているとする。
【０１００】
無線機１００は広帯域モードで動作中、チャネル状態監視部７０２によって、広帯域モードを構成する各チャネルのＳＮＲを測定し、縮小するチャネルを決定する。
【０１０１】
無線機１００は、伝送モードを広帯域モードから標準帯域モードに移行する場合、無線機２００に対してチャネル縮小要求信号を広帯域モードで送信する。チャネル縮小要求信号のＭＡＣフレーム構成が、図１６に示したものである。なお、チャネルの縮小要求、拡張要求を識別する方法は、実施の形態１と同様に制御情報内のサブタイプを用いて判断することもでき、さらに、現在の伝送モードが、広帯域モードか、標準帯域モードかを判断し、広帯域モードおいて送信された要求信号は、チャネルの縮小要求であると判断することも可能である。
【０１０２】
無線機１００は、チャネル縮小要求信号を送信した後、縮小されないチャネルを基本チャネルとして無線機２００からの信号を待ち受ける。
【０１０３】
無線機２００は、チャネル縮小要求信号を受信すると、チャネル縮小要求信号に含まれる縮小チャネル指定情報を抽出する。そして、無線機２００は、縮小に指定されたチャネルの使用を止め、残ったチャネルを基本チャネルとし、基本チャネルのみで動作する標準帯域モードに移行する。例えば、縮小前の基本チャネルに「０」を割り振り、縮小前の拡張チャネルに「１」を予め割り振ることで、縮小チャネル指定情報として、「０」が抽出された場合は、縮小前に基本チャネルとして使用していたチャネルを縮小し、縮小前に拡張チャネルとして使用していたチャネルを、基本チャネルとして設定する。
【０１０４】
以上説明したように本実施の形態によれば、基本チャネルと、この基本チャネルと同じ周波数帯域幅を有しかつこの基本チャネルに対して周波数方向で上側又は下側に隣接した拡張チャネルと、からなる広帯域チャネルにおける周波数方向で上半分のチャネル及び下半分のチャネルの各チャネルのチャネル状態を監視するチャネル状態監視部７０２と、上半分のチャネル及び下半分のチャネルのチャネル状態に基づいて、縮小すべきチャネルを決定するチャネル決定部７０３と、決定された縮小チャネルを示す縮小チャネル指定情報を送信する縮小チャネル指定情報送信部（本実施の形態ではＭＡＣフレーム生成部７０１）とを設けたことにより、無線機間で縮小するチャネルをネゴシエーションした上で広帯域モードから標準帯域モードへ移行できるようになるので、チャネル縮小時にＳＮＲの良いチャネルを指定して残すことができる。
【０１０５】
また、広帯域モード中に、チャネルの１つのＳＮＲが劣化し、それにより他のチャネルの伝送に影響を与えるという状況が発生した場合、そのようなチャネルを指定してチャネル縮小を行うことができるようになる。
【０１０６】
なお、本実施の形態においては、無線機１００は広帯域モードで動作中に測定した各チャネルのＳＮＲに基づいて縮小するチャネルを決定したが、チャネル状態監視部７０２で監視するチャネル状態としては、例えばＳＩＮＲ、受信電力、干渉電力、伝送路特性、帯域幅、使用端末数、使用時間、使用時にかかるコストなどやネットワーク制御情報等が考えられる。
【０１０７】
また、本実施の形態においては、無線機１００はチャネル縮小要求信号のＭＡＣフレーム中に縮小チャネル指定情報を埋め込む場合について述べたが、縮小チャネル指定情報の通知の仕方はこれに限らず、本発明の実施の形態３や５で用いた、マルチキャリア変調信号のキャリアの一部を使って縮小するチャネルを指定する構成や、ＰＨＹフレーム中で縮小するチャネルを指定する構成を採用してもよい。このようにしても、無線機１００は無線機２００に対して、縮小するチャネルを指定することができる。
【０１０８】
また、本実施の形態においては、無線機１００は広帯域モードでチャネル縮小要求信号を送信する場合について述べたが、縮小後に基本チャネルとするチャネルのみを使って、標準帯域モードでチャネル縮小要求信号を送信してもよい。このようにすることで、無線機２００は、チャネル縮小要求信号が送信されてきたチャネルを検出することで、縮小するチャネルを知ることができる。
【０１０９】
また、無線機１００は縮小するチャネルを１つ以上指定した縮小チャネル指定情報を通知するようにしてもよい。
【０１１０】
（実施の形態７）
実施の形態６では、チャネル縮小要求信号を送信する側が縮小するチャネルを指定する場合について述べたが、本実施の形態では、チャネル縮小要求信号を受信する側が縮小するチャネルを指定する方法について説明する。
【０１１１】
無線機１００と無線機２００が広帯域モードで動作しているとする。
【０１１２】
無線機２００は広帯域モードで動作中、広帯域モードを構成する各チャネルのＳＮＲを測定する。
【０１１３】
無線機１００は、伝送モードを広帯域モードから標準帯域モードに移行したい場合、無線機２００に対して、図１８に示すようなチャネル縮小要求信号を広帯域モードで送信する。
【０１１４】
無線機１００は、チャネル縮小要求信号を送信した後も継続して広帯域モードで待機する。
【０１１５】
無線機２００は、チャネル縮小要求信号を受信すると、各チャネルのＳＮＲに基づいて縮小するチャネルを決定し、無線機１００に対して縮小するチャネルを示す縮小チャネル指定情報を含む縮小チャネル指定信号を広帯域モードで送信する。縮小チャネル指定信号のＭＡＣフレーム構成は、図１６と同様である。
【０１１６】
次に、無線機２００は、縮小するチャネルの使用を止め、残ったチャネルを基本チャネルとし、基本チャネルのみで動作する標準帯域モードに移行する。
【０１１７】
無線機２００から送信されたチャネル指定信号を受信した無線機１００は、チャネル指定信号で指定された縮小チャネルの使用を止め、指定されていないチャネルを基本チャネルとした標準帯域モードに移行する。
【０１１８】
なお、本実施の形態においては、無線機２００は広帯域モードで動作中に測定した各チャネルのＳＮＲに基づいて縮小するチャネルを決定したが、監視するチャネル状態としては、例えばＳＩＮＲ、受信電力、干渉電力、伝送路特性、帯域幅、使用端末数、使用時間、使用時にかかるコストなどやネットワーク制御情報等が考えられる。
【０１１９】
また、本実施の形態においては、無線機２００はチャネル縮小要求信号のＭＡＣフレーム中に縮小チャネル指定情報を埋め込む場合について述べたが、縮小チャネル指定情報の通知の仕方はこれに限らず、本発明の実施の形態３や５で用いた、マルチキャリア変調信号のキャリアの一部を使って縮小するチャネルを指定する構成や、ＰＨＹフレーム中で縮小するチャネルを指定する構成を採用してもよい。このようにしても、無線機２００は無線機１００に対して、縮小するチャネルを指定することができる。
【０１２０】
また、本実施の形態においては、無線機２００は広帯域モードでチャネル縮小要求信号を送信する場合について述べたが、縮小後に基本チャネルとするチャネルのみを使って、標準帯域モードでチャネル縮小要求信号を送信してもよい。このようにすることで、無線機１００は、チャネル縮小要求信号が送信されてきたチャネルを検出することで、縮小するチャネルを知ることができる。
【０１２１】
また、無線機２００は縮小するチャネルを１つ以上指定した縮小チャネル指定情報を通知するようにしてもよい。
【０１２２】
（実施の形態８）
本実施の形態は、拡大又は縮小するチャネルを指定する拡張チャネル指定情報又は縮小チャネル指定情報を含んだチャネル拡張要求信号又はチャネル縮小要求信号を繰り返し送信することで、使用するチャネルを変化させることを提示する。
【０１２３】
ここで、拡大又は縮小するチャネルは、チャネルの状態、例えばＳＮＲの大小、に基づいて決定する。
【０１２４】
図１９に本実施の形態におけるチャネル配置の例を示す。
【０１２５】
無線機１００と無線機２００がｃｈ．１を基本チャネルとして標準帯域モードで通信を行っているとする。
【０１２６】
無線機１００と無線機２００は、実施の形態１から５に記載のいずれかの方法で、ｃｈ．２を拡張モードに指定してｃｈ．１とｃｈ．２を使う広帯域モードに移行する。
【０１２７】
無線機１００と無線機２００は、実施の形態６又は７に記載の方法で、ｃｈ．１を縮小チャネルに指定して、ｃｈ．２を基本チャネルとした標準帯域モードに移行する。
【０１２８】
無線機１００と無線機２００は、実施の形態１から５に記載のいずれかの方法で、ｃｈ．３を拡張モードに指定してｃｈ．２とｃｈ．３を使う広帯域モードに移行する。
【０１２９】
このように、周囲のチャネルの状態に応じてチャネルの拡大・縮小を繰り返し行うことで、使用するチャネルを適応的に変化させることができる。
【０１３０】
なお、本実施の形態においては、チャネルの状態の例としてチャネルのＳＮＲを挙げたが、チャネルのＳＩＮＲ、受信電力、干渉電力、伝送路特性、帯域幅、使用端末数、使用時間、使用時にかかるコストなどやネットワーク制御情報をチャネルの状態としてもよい。
【０１３１】
また、本実施の形態においては、図１２に示すチャネル配置で説明したが、チャネル配置はこれに限らない。
【０１３２】
さらに、一度に拡大・縮小するチャネルは１つ以上であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明に係る無線通信装置及び無線通信システムは、通信帯域幅の拡大及び又は縮小をスムーズかつ的確に行うことができるといった効果を有し、帯域の異なる複数の伝送モードを持つ無線システムのチャネル制御等に有用である。またチャネルの状態に応じて拡張又は縮小するチャネルを適応的に指定できるので、無線リソースマネージメント等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】実施の形態に係る無線通信システムを示す図
【図２】実施の形態１におけるチャネル拡張要求信号を送信する側の無線機の構成を示すブロック図
【図３】拡張チャネル指定情報を埋め込んだＭＡＣフレームの構成を示す図
【図４】拡張チャネル指定情報を埋め込んだＭＡＣフレームの構成を示す図
【図５】実施の形態１におけるチャネル拡張要求信号を受信する側の無線機の構成を示すブロック図
【図６】実施の形態１におけるチャネル拡張要求信号を受信する側の無線機の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態２におけるチャネル拡張要求信号を受信する側の無線機の構成を示すブロック図
【図８】チャネル拡張要求情報を含むチャネル要求信号のＭＡＣフレームの構成を示す図
【図９】実施の形態３におけるチャネル拡張要求信号を送信する側の無線機の構成を示すブロック図
【図１０】実施の形態３のキャリア配置を示す図
【図１１】実施の形態３のキャリア配置を示す図
【図１２】実施の形態３のキャリア配置を示す図
【図１３】実施の形態４におけるチャネル拡張要求信号を受信する側の無線機の構成を示すブロック図
【図１４】実施の形態５におけるＰＨＹフレームの構成を示す図
【図１５】実施の形態６におけるチャネル縮小要求信号を送信する側の無線機の構成を示すブロック図
【図１６】縮小チャネル指定情報を埋め込んだＭＡＣフレームの構成を示す図
【図１７】縮小チャネル指定情報を埋め込んだＭＡＣフレームの構成を示す図
【図１８】チャネル縮小要求情報を含むチャネル要求信号のＭＡＣフレームの構成を示す図
【図１９】実施の形態８の動作の説明に供する、チャネル配置を示す図
【符号の説明】
【０１３５】
１００、２００  無線機
１０２、２０６、４０３、５０１、７０１  ＭＡＣフレーム生成部
１０３、２０７  ＰＨＹフレーム生成部
１０４、２０８、５０２、６０２  チャネル変調部
１０５、２０９  ＲＦ変調部
１０６、２０１、３０  ＲＦ復調部
１０７、３０２、４０１、７０２  チャネル状態監視部
１０８、４０２、６０１、７０３  チャネル決定部
２０２  チャネル復調部
２０３  ＰＨＹフレームデコード部
２０４  ＭＡＣフレームデコード部
２０５  チャネル検出部
【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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【図１０】
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【図１１】
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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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