(57)【要約】【課題】複数の無線通信帯域で無線通信を行う無線通信端末において、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる無線通信端末を提供する。【解決手段】所定帯域の電波を用い、所定範囲の領域での通信が可能な第１無線通信手段１０と、第１無線通信手段１０とは異なる帯域の電波を用いて第１無線通信手段よりも狭い領域で通信が可能であり、受信した無線データを復調する復調手段２２と、その復調処理により得られた信号から受信状態の値を算出する算出手段２３と、を備えた第２無線通信手段２０と、何れの無線通信手段を優先的に用いるかを選択する選択手段３１と、算出手段２３により算出された受信状態の値を、選択手段３１による選択結果に基づく閾値と比較する受信状態比較手段３０と、その比較結果に基づいて、何れの通信手段により通信をするかを判断する判断手段４０と、を備える。【選択図】図１
2012186701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信手段を備え、異なる無線通信帯域を使用した通信方式で無線データを送受信可能な無線通信端末であって、
広範囲のインフラストラクチャモードで通信を行う第１無線通信手段と、
前記第１無線通信手段よりも高帯域を使用して狭い範囲内での通信を行い、受信した無線データを復調して得られる信号から前記無線データの受信状態を算出する算出手段を備え、前記第１無線通信手段とは異なる無線通信帯域を使用した通信方式を用いて通信を行う第２無線通信手段と、
前記第１無線通信手段と、前記第２無線通信手段と、の何れを優先的に用いるかを選択する選択手段と、
前記算出手段により算出された前記無線データの受信状態と、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信状態と、を比較する受信状態比較手段と、
前記受信状態比較手段による比較結果に基づいて、前記第１無線通信手段と前記第２無線通信手段の何れを用いて無線データの送受信を行うかを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
前記判断手段は、
前記算出手段により算出された前記無線データの受信状態が、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信状態よりも良好な場合は、前記第２の無線通信手段による無線データの送受信を行い、
前記算出手段により算出された前記無線データの受信状態が、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信状態よりも低い場合は、前記第１の無線通信手段による無線データの送受信を行うと判断することを特徴とする無線通信端末。
【請求項３】
複数の無線通信手段を備え、異なる無線通信帯域を使用した通信方式で無線データを送受信可能な無線通信端末であって、
広範囲のインフラストラクチャモードで通信を行う第１無線通信手段と、
前記第１無線通信手段よりも高帯域を使用して狭い範囲内での通信を行い、受信した無線データを復調して得られた信号から前記無線データの受信状態を算出する算出手段と、前記無線データの受信強度を検出する検出手段と、を備え、前記第１無線通信手段とは異なる無線通信帯域を使用した通信方式を用いて通信を行う第２無線通信手段と、
前記第１無線通信手段と、前記第２無線通信手段と、の何れを優先的に用いるかを選択する選択手段と、
前記算出手段により算出された前記受信状態と、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信状態と、を比較する受信状態比較手段と、
前記算出手段により算出された前記受信強度と、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式について予め設定した基準受信強度と、を比較する受信強度比較手段と、
前記受信状態比較手段及び前記受信強度比較手段による比較結果に基づいて、前記第１無線通信手段と前記第２無線通信手段の何れを用いて無線データの送受信を行うかを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする無線通信端末。
【請求項４】
前記判断手段は、
前記算出手段により算出された前記無線データの受信状態が、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信状態よりも低く、
前記検出手段により検出された前記無線データの受信強度が、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信強度よりも高い場合に、前記第２の無線通信手段による無線データの送受信を行うと判断することを特徴とする無線通信端末。
【請求項５】
前記算出手段は、受信した無線データを復調して得られた信号における受信ベクトルと判定ベクトルとの差であるエラーベクトルから得られる変調精度値を、前記無線データの受信状態として算出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線通信端末。
【請求項６】
前記選択手段に対し、前記第１無線通信手段と前記第２無線通信手段の何れを選択するかを設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記選択手段は前記第２無線通信手段を用いた無線データの送受信にビームフォーミングを用いているかどうかを検出し、該検出結果に基づいて、前記第１無線通信手段と前記第２無線通信手段の何れを優先させるかを決定することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う無線通信端末に関し、特に無線ＬＡＮ端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers：米国電気電子学会）８０２．１１規格である無線ＬＡＮは、端末を自由に移動させることができる利便性から、企業や一般家庭だけでなく、駅や空港、ホテル、カフェなどの飲食店にまで普及している。
近年では、理論上の最大伝送速度が６００Ｍｂｐｓに達する「ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ（以下、１１ｎと表記する）」が規格化・製品化され、さらなる大容量・高速伝送を可能とする無線通信へのニーズが高まってきている。
そこで、ＩＥＥＥ８０２委員会の作業部会では、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ（以下、１１ａｃと表記する）や、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ（以下、１１ａｄと表記する）といった次世代無線ＬＡＮの規格化の検討を行っている。
【０００３】
１１ａｃは１１ｎとの互換性が確保され、理論上の最大伝送速度が３Ｇｂｐｓ以上であり、通信に使用する周波数帯域は５ＧＨｚ帯域である。
また、１１ａｄは、理論上の最大伝送速度が６Ｇｂｐｓ以上であり、通信に使用する周波数帯域は６０ＧＨｚ帯域である。
５ＧＨｚ帯を使用する１１ａｃは、見通し外での通信が可能であるが、１１ａｄは、電波の直進性が強いミリ波（６０ＧＨｚ）帯で通信を行うことから、部屋内など通信範囲が限定されてしまう。その一方で、１１ａｄにはデータ伝送速度の高速化が容易であるという利点がある。
そのため、伝送速度が高速な１１ａｄと、広範囲な接続性が確保できる１１ａｃを組み合わせて用いることで、無線通信の高速性と広範囲な接続性を両立させて確保することが期待される。
【０００４】
図６は、１１ａｃと１１ａｄを組み合わせてＢＳＳ（Basic Service Set）／ＰＢＳＳ（Personal Basic Service Set）を形成する無線システムの一例を示す図である。
なお、ＢＳＳとは、無線ＬＡＮのインフラストラクチャモードにおいて、一つのアクセスポイント（ＡＰ）と、そのアクセスポイントの電波内の、配下の無線ＬＡＮクライアントによって構成されるネットワークである。
また、ＰＢＳＳは、アクセスポイントを介さずに無線ＬＡＮクライアント同士が直接通信を行う（アドホックモード）ネットワークである。
なお、図６において、セットトップボックス２、５、テレビ３、６及び無線通信端末４は、それぞれ無線ＬＡＮクライアントとしての機能を有するものとする。
また、これらの装置は、１１ａｄを用いて、近接する装置とアドホックモードによる通信が可能であるとともに、アクセスポイント１との間でも１１ａｃを用いた通信が可能である。
【０００５】
図６において、アクセスポイント１は、通信範囲１Ａ内で、５ＧＨｚ帯域を使用した１１ａｃ（インフラストラクチャモード）によりＢＳＳを形成している。そのため、通信範囲１Ａで示されるように家中のほとんどの場所で通信が可能であり、広範囲な接続性が確保できている。
そして、アクセスポイント１は、セットトップボックス２及びセットトップボックス５と、インフラストラクチャモードにより接続中である。
また、セットトップボックス２は通信範囲２Ａ内で１１ａｄを用いてＰＢＳＳを形成しており、通信範囲２Ａ内のテレビ３、無線通信端末４とアドホックモードでの通信を行うことが出来る。
すなわち、セットトップボックス２は、アクセスポイント１とは１１ａｃでインフラストラクチャモードでの通信を行いながら、テレビ３及び無線通信端末４とは６０ＧＨｚ帯域を使用して、１１ａｄを用いたアドホックモードの通信を行っている。
セットトップボックス２は、１１ａｄでは、通信範囲２Ａで示されるように、部屋内にしか電波が届かない狭い通信範囲で通信を行っているが、１１ａｄを用いているために、セットトップボックス２と、テレビ３及び無線通信端末４間の通信は１１ａｃによる通信に比べ、大容量・高速伝送な通信をすることができる。
また、同様に、セットトップボックス５は、通信範囲５Ａ内で１１ａｄを用いてＰＢＳＳを形成し、通信範囲５Ａ内のテレビ６とアドホックモードでの通信を行うことが出来る。
【０００６】
ところで、セットトップボックス２のような、１１ａｃを用いてアクセスポイント１に接続する端末（ステーション）として通信を行いながら１１ａｄを用いてアドホックネットワークを形成する端末（ステーション）の中でも中心的な役割を担い通信を行う無線通信端末のことを、現在検討中の１１ａｄ規格（ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１１ａｄ／Ｄ０．１）では、ＰＣＰ（PBSS Central Point）と呼んでいる。
セットトップボックス５も、セットトップボックス２と同様にＰＣＰであり、アクセスポイント１とは１１ａｃによりインフラストラクチャモードの通信を行いながら、通信範囲５Ａのテレビ６とは、６０ＧＨｚ帯域で１１ａｄを用いたアドホックモードの通信を行っている。
【０００７】
図７は、図６における無線通信端末４が矢印の方向に移動した場合の図である。
無線通信端末４は、図７では通信範囲２Ａで１１ａｄを用いてセットトップボックス２と通信を行っていたが、図７では通信範囲２Ａ外へ移動したため、接続先をセットトップボックス２からアクセスポイント１へと切り替えた。すなわち無線通信端末４は、６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄから５ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｃへと通信帯域の変更を行った。
ところで、ＩＥＥＥ８０２委員会の１１ａｄ作業部会では、非圧縮のＨＤ（High Definition：高精細度）映像を伝送する場合をユースケースとして、規格化の検討が行われている。
例えば、ＨＤ映像（１，０８０ｐで２４ビット／ピクセル、６０フレーム／秒）を無線通信で伝送するときには、速度が３Ｇビット／秒以上、遅延時間は１０ミリ秒以内という非常に短い時間が条件になる。
【０００８】
すなわち無線通信端末４がＨＤ映像を伝送中に移動し、かつ６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄから５ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｃへと通信方式の変更を行う場合、通信方式の変更に１０ミリ秒以上の時間をかけてしまうと、無線通信端末４で表示されているＨＤ映像は途切れてしまうという問題がおこる。
そのため、６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄから、５ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｃへ通信方式を変更する時には、高速に切り替える必要がある。
一般的に、ミリ波である６０ＧＨｚ帯域の無線通信の通信範囲は、５ＧＨｚ帯域の無線通信範囲に比べ、十分に狭い通信範囲である。よって、６０ＧＨｚ帯域の無線通信の通信範囲は、５ＧＨｚ帯域の無線通信範囲の中に位置していることが多い。
そのため、６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄから、５ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｃへの切り替えは、６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄが通信範囲外になってしまうことで切断された後で行われる。
【０００９】
しかし、通信範囲の境目、つまり６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄの通信が可能な領域と不可能な領域の境界線は、フェージングの影響や隣接チャネルの干渉波といった周囲の環境によって刻一刻と変化しており、一意に決めることが難しい。
通信範囲の境目を誤ってしまうと、６０ＧＨｚ帯域での通信から５ＧＨｚ帯域での通信へ、さらに５ＧＨｚ帯域での通信から６０ＧＨｚ帯域での通信へ、再び６０ＧＨｚ帯域での通信から５ＧＨｚ帯域での通信へ、といったように、頻繁に通信帯域の切り替えを起こしてしまう。
通信帯域の切り替えには各通信帯域での再接続処理が必要なため、頻繁に通信帯域の切り替えを行うことは、データ通信の負荷になる。
特にＨＤ映像の伝送中のように、高速に通信帯域を切り替える必要がある場合には、伝送を中断させてしまう可能性を高めてしまい、通信の安定性が損なわれるという問題が起きる。さらに、各通信帯域での再接続処理のための無線データの送受信を行うために、消費電力の増加という問題も引き起こす。
そのため、頻繁に通信帯域の切り替えが起こらないような最適な６０ＧＨｚ帯域の通信範囲で、通信の開始／切替を行うことが望ましい。
これは、１１ａｃだけの問題ではなく、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎのような、１１ａｃと同じく広範囲な通信が可能な通信方式を用いる場合も同様な問題が起こる。
【００１０】
またアプリケーション（データ転送、ＨＤ映像伝送など）によって、通信が中断しても許される時間は異なる。例えば、ＨＤ映像（１，０８０ｐで２４ビット／ピクセル、６０フレーム／秒）は１０ミリ秒通信が中断してしまうと、ＨＤ映像が途切れてしまうが、ＦＴＰ（File  Transfer  Protocol）データ転送中ならば５０ミリ程度通信が中断してしまっても、ユーザーは全く気がつかない。
さらに、１１ａｄは１１ａｃよりも大容量・高速伝送な通信が可能であるため、例えばＦＴＰデータ転送中は、多少通信帯域の切り替えが起こっても、１１ａｄを優先的に用いて通信を行ってデータ転送を早く終わらせた方が、消費電力を低減させることが出来るため、好適である。
一方、ＨＤ映像の伝送中は、頻繁に通信帯域の切り替わりはあまり起こらない方がよいといえる。
このように、通信を開始／切り替えるための最適な６０ＧＨｚ帯域の通信範囲はアプリケーションによって異なる。
また、１１ａｄでは、通信範囲が狭いためビームフォーミング技術の必要性が増してくる。
ビームフォーミング技術においては、例えばセットトップボックス２から特定の方向に電波を飛ばすことでより遠くにある局（無線通信端末４、テレビ３等）と通信が出来るようになる。
【００１１】
図８は、ビームフォーミングありの場合と、なしの場合の通信範囲を示した図である。
ビームフォーミング技術を用いると、より遠くまで電波が届くようになり、図８で示されるとおり、遠い位置にある無線通信端末４まで電波が届いている。
しかし、ビームフォーミング技術を用いるためには、送信機側はトレーニング信号と呼ぶ信号を送信し、受信機側で受信したトレーニング信号の振幅や位相といった伝送路に関する情報を算出、送信機側へフィードバックしなければならない。そのため、ビームフォーミング通信開始までには、時間がかかるという問題がある。
図９は、図８における無線通信端末４がビームフォーミングの通信範囲外へ移動した場合を示す図である。
図９のように、一度ビームフォーミングの通信範囲外へでてしまうと、再度、送信機側はトレーニング信号を送信し、伝送路に関する情報のフィードバックを受けなければならず、さらに時間がかかる。そのため、ビームフォーミング技術を用いている時に、頻繁に通信帯域の切り替えが起こると、ビームフォーミング技術を用いていない場合よりも、さらに多くの無線データの送受信を再接続のために行わなければならず、伝送を中断させてしまう可能性をより高めてしまい通信の安定性が損なわれ、かつ消費電力の増加という問題を引き起こす。
【００１２】
以上のように、ビームフォーミング技術を用いている場合は特に、頻繁に通信帯域の切り替えが起こらない最適な６０ＧＨｚ帯域の通信範囲で、通信の開始／切替を行うことが望まれる。
異なる無線通信帯域あるいは通信方式（アドホックモード／インフラストラクチャモード）を切り替えて通信を行う無線通信装置において、適切に通信帯域、通信方式を切り替える判断を行うための技術として、特許文献１には、受信電界強度の変化によって、アドホックモード無線通信手段を起動又は停止することで、必要な時のみアドホックモード無線通信手段を稼動させることができる無線通信装置が開示されている。
また、異なるアクセスポイントを高速に切り替えて通信する技術として、特許文献２には、無線信号強度が最大の隣接アクセスポイントの無線信号強度にローミングを行う無線ＬＡＮが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献１では、受信電界強度は、フェージングの影響や隣接チャネルの干渉波といった周囲の環境による影響が大きいため、適切に受信環境を把握できないという問題がある。また、アドホックモードとインフラストラクチャモードで、最大伝送速度や通信範囲が異なると、アドホックモード無線通信手段を起動又は停止する最適な時間が変化するということが考慮されていないという問題がある。
また、特許文献２では、無線信号強度は、フェージングの影響や隣接チャネルの干渉波といった周囲の環境による影響が大きいため、適切に受信環境を把握できないという問題がある。また、各隣接アクセスポイントの間で、最大伝送速度や通信範囲が異なると、接続すべき最適なアクセスポイントが変わるということが考慮されていないという問題がある。
以上のように、従来の無線通信端末においては、通信範囲の把握に受信電界強度を用いているために適切に受信環境が把握できず、かつ伝送速度や通信範囲の異なるアクセスポイントや無線通信端末が混在する無線システムの場合が考慮されていないために、頻繁に通信帯域の切り替えが起こり、通信の安定性が損なわれ、さらに無駄な消費電力がかるという問題があった。
本発明はかかる課題に鑑み、複数の無線通信帯域で無線通信を行う無線通信端末において、無線通信帯域の優先度と受信状態を示すパラメータにより、適切に無線通信帯域を切り替えることで、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる無線通信端末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】
【００１４】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１の発明は、複数の無線通信手段を備え、異なる無線通信帯域を使用した通信方式で無線データを送受信可能な無線通信端末であって、広範囲のインフラストラクチャモードで通信を行う第１無線通信手段と、前記第１無線通信手段よりも高帯域を使用して狭い範囲内での通信を行い、受信した無線データを復調して得られる信号から前記無線データの受信状態を算出する算出手段を備え、前記第１無線通信手段とは異なる無線通信帯域を使用した通信方式を用いて通信を行う第２無線通信手段と、前記第１無線通信手段と、前記第２無線通信手段と、の何れを優先的に用いるかを選択する選択手段と、前記算出手段により算出された前記無線データの受信状態と、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信状態と、を比較する受信状態比較手段と、前記受信状態比較手段による比較結果に基づいて、前記第１無線通信手段と前記第２無線通信手段の何れを用いて無線データの送受信を行うかを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、受信状態を把握して適切に無線通信帯域を切り替えることで、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる。
【００１５】
請求項２の発明は、前記判断手段は、前記算出手段により算出された前記無線データの受信状態が、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信状態よりも良好な場合は、前記第２の無線通信手段による無線データの送受信を行い、前記算出手段により算出された前記無線データの受信状態が、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信状態よりも低い場合は、前記第１の無線通信手段による無線データの送受信を行うと判断することを特徴とする。
本発明によれば、受信状態を把握して適切に無線通信帯域を切り替えることで、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる。
【００１６】
請求項３の発明は、複数の無線通信手段を備え、異なる無線通信帯域を使用した通信方式で無線データを送受信可能な無線通信端末であって、広範囲のインフラストラクチャモードで通信を行う第１無線通信手段と、前記第１無線通信手段よりも高帯域を使用して狭い範囲内での通信を行い、受信した無線データを復調して得られた信号から前記無線データの受信状態を算出する算出手段と、前記無線データの受信強度を検出する検出手段と、を備え、前記第１無線通信手段とは異なる無線通信帯域を使用した通信方式を用いて通信を行う第２無線通信手段と、前記第１無線通信手段と、前記第２無線通信手段と、の何れを優先的に用いるかを選択する選択手段と、前記算出手段により算出された前記受信状態と、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信状態と、を比較する受信状態比較手段と、前記算出手段により算出された前記受信強度と、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式について予め設定した基準受信強度と、を比較する受信強度比較手段と、前記受信状態比較手段及び前記受信強度比較手段による比較結果に基づいて、前記第１無線通信手段と前記第２無線通信手段の何れを用いて無線データの送受信を行うかを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
本発明により、受信状態に加え、受信強度を把握してより適切に無線通信帯域を切り替えることで、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる。
【００１７】
請求項４の発明は、前記判断手段は、前記算出手段により算出された前記無線データの受信状態が、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信状態よりも低く、前記検出手段により検出された前記無線データの受信強度が、前記選択手段によって選択された無線通信手段が用いる通信方式に対して設定した基準受信強度よりも高い場合に、前記第２の無線通信手段による無線データの送受信を行うと判断することを特徴とする。
本発明により、受信状態に加え、受信強度を把握してより適切に無線通信帯域を切り替えることで、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる。
請求項５の発明は、前記算出手段は、受信した無線データを復調して得られた信号における受信ベクトルと判定ベクトルとの差であるエラーベクトルから得られる変調精度値を、前記無線データの受信状態として算出することを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、前記選択手段に対し、前記第１無線通信手段と前記第２無線通信手段の何れを選択するかを設定する設定手段を備えることを特徴とする。
本発明により、無線通信手段の優先度を任意に設定することができ、より適切に無線通信帯域を切り替えることで、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる。
請求項７の発明は、前記選択手段は前記第２無線通信手段を用いた無線データの送受信にビームフォーミングを用いているかどうかを検出し、該検出結果に基づいて、前記第１無線通信手段と前記第２無線通信手段の何れを優先させるかを決定することを特徴とする。
本発明により、無線手段の切り替えに時間がかかるビームフォーミングを用いる時にも、適切に無線通信帯域を切り替えることで、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数の無線通信帯域で無線通信を行う無線通信端末において、無線通信帯域の優先度と受信状態を示すパラメータにより、適切に無線通信帯域を切り替えることで、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる無線通信端末を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の無線通信端末の実施の形態に係る無線ＬＡＮ端末の構成例を示す図。
【図２】ＱＰＳＫ変調方式における極座標を示す図。
【図３】図１に示す無線ＬＡＮ端末において使用する無線通信手段の判断フローを示す図。
【図４】本発明の別の実施形態に係る無線ＬＡＮ端末の構成を示す図。
【図５】図４に示す無線ＬＡＮ端末において使用する無線通信手段の判断フローを示す図。
【図６】ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃとＩＥＥＥ８０２．１１ａｄを組み合わせてＢＳＳ／ＰＢＳＳを形成する無線システムの一例を示す図。
【図７】図６における無線通信端末が矢印の方向に移動した場合の図。
【図８】ビームフォーミングありの場合と、なしの場合の通信範囲を示した図。
【図９】図８における無線通信端末がビームフォーミングの通信範囲外へ移動した場合を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の無線通信端末の実施の形態に係る無線ＬＡＮ端末の構成例を示す図である。
なお、本無線ＬＡＮ端末が使用される通信環境は図６で示したような環境であり、本無線ＬＡＮ端末の一例として、図６の無線通信端末４を用いて説明する。
なお、図１においては本発明に関する機能部のみ示しており、他の機能部については省略してある。
この無線ＬＡＮ端末は、第１の周波数帯域において、第１の無線通信方式により通信を行うための第１無線通信手段１０と、第１の周波数帯域（無線通信帯域）とは異なる第２の周波数帯域（無線通信帯域）において、第１の無線通信方式とは異なる第２の無線通信方式により通信を行うための第２の無線通信手段２０と、を備えている。
【００２２】
ここで、第１無線通信手段１０は、例えば５ＧＨｚ帯の周波数帯域（第１の無線通信帯域）において、上述のＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ（１１ａｃ：第１の無線通信方式）により通信を行い、第２無線通信手段２０は、例えば６０ＧＨｚ帯の周波数帯域（第２の無線通信帯域）において、上述のＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ（１１ａｄ：第２の無線通信方式）により通信を行う。
もちろん、両無線通信手段において用いられる周波数帯域／通信方式の組み合わせは、これらに限定されることはなく、例えば、第１の無線通信手段において、２．４ＧＨｚ帯を使用したＩＥＥＥ８０．２１１ｂ／ｇを使用する場合にも適用出来る。
図１において、第１無線通信手段１０は、１１ａｃに基づいて変調された無線信号を受信するＲＦ部１１と、このＲＦ部１１により受信した無線信号の復調処理を行う復調手段１２と、を備えている。
また、第２の無線通信手段２０は、１１ａｄに基づいて変調された無線信号を受信するＲＦ部２１と、このＲＦ部２１により受信した無線信号の復調処理を行う復調手段２２と、復調手段２２による復調処理により得られた信号から無線伝搬特性を示す受信状態パラメータを算出する算出手段２３を備えている。
【００２３】
本願発明の無線ＬＡＮ端末は、さらに、第１無線通信手段１０と第２無線通信手段２０のどちらを優先的に用いるかを選択する選択手段３１と、算出手段２３により算出した受信状態パラメータを、選択手段３１による選択結果に基づく所定の閾値（基準受信状態）と比較する受信状態比較手段３０と、受信状態比較手段３０における比較結果とに基づいて、第１無線通信手段１０と第２無線通信手段２０のどちらの無線通信手段で無線データの送受信を行うかを判断する判断手段４０と、を備えている。
なお、算出手段２３は、例えば受信ベクトルと判定ベクトルとの差であるエラーベクトルから、受信状態パラメータの一例としての変調精度値を算出することが出来る（変調精度算出手段）。
なお、ここでは、受信状態比較手段３０、選択手段３１、判断手段４０は、データリンク層とアプリケーション層を表す上位レイヤにあるが、もちろん物理層にあってもよい。
また、レイヤ１である物理層と上位レイヤの一部では、第１無線通信手段１０と第２無線通信手段２０とに別れているが、アンテナなど一部が共有されていても良い。
【００２４】
図２は、１１ａｃや１１ａｄ等で用いられるＱＰＳＫ変調方式における極座標を示す図である。
上記した、算出手段２３における変調精度の算出に用いるエラーベクトルは、判定ベクトルである理想シンボルと受信ベクトルである測定シンボルとのベクトル差であり、振幅成分と位相成分を含む複素量である。
つまりエラーベクトルは、理想シンボルを取ったあとに残る残留ノイズと歪みであるといえる。
変調精度は次の式（１）で得られる。
2012186701.tif 000003
・・・式（１）
ここで、
Ｎf：算出に用いるフレーム総数
ｉ：フレームインデックス
ｋ：キャリアインデックス
ｊ：シンボルインデックス
ＮSTM：算出に用いるシンボル総数
ＮST：算出に用いるサブキャリア総数
Ｉ0、Ｑ0：理想シンボルのポイント
Ｐ0：理想シンボルの平均パワー
となる。
変調精度は、受信信号に式（１）をそのまま使用して算出してもよいし、算出結果をデシベルに換算しても良いし、測定シンボルのＤＣオフセットや周波数オフセット等を補正した後の受信信号を用いて式（１）により算出しても良い。また、変調精度は、任意のフレーム数、シンボル数、キャリア数で平均を取って、用いてもよい。
また、図１の復調手段１２、２２はＩチャネル、Ｑチャネルごとに信号成分を判定するデマップ処理を行う。
【００２５】
図３は、図１に示す無線ＬＡＮ端末において使用する無線通信手段の判断フローを示す図である。
現在、無線ＬＡＮ端末は、第２無線通信手段２０を用いて６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄによる通信を行っているとする。
無線通信端末は、選択手段３１において第２無線通信手段２０により６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄが優先されるように選択されているかどうかを確認する（ステップＳ１０１）。
６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄが優先されるように選択されている場合には（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、変調精度閾値（基準受信状態）Ｘを−７ｄＢに設定する（ステップＳ１０２）。
第１無線通信手段１０を用いて５ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｃが優先されるように選択されている場合には（ステップＳ１０１でＮｏ）、変調精度閾値Ｘを−１５ｄＢに設定する（ステップＳ１０６）。
【００２６】
ここで、選択手段３１において６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄが優先されるように選択され、変調精度閾値Ｘが−７ｄＢに設定されたとする。
算出手段２３は、復調手段２２による復調処理によって得られる信号から、変調精度値としてのエラーベクトル（受信ベクトルと判定ベクトルとの差）の算出を行う（ステップＳ１０３）。ここではエラーベクトルの算出結果が−８ｄＢであったとする。この場合、受信状態比較手段３０による比較の結果エラーベクトルの算出結果（−８ｄＢ）が変調精度閾値Ｘ（−７ｄＢ）以下である（ステップＳ１０４でＹｅｓ）ため、判断手段４０により、６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄで引き続き通信を行うと判定され（ステップＳ１０５）、無線通信帯域や通信方式の切り替えは行われない。
逆に、算出手段２３によるエラーベクトルの算出結果が、変調精度閾値Ｘ以上であった場合は（ステップＳ１０４でＮｏ）、判断手段４０により、５ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｃ使用すると判断され（ステップＳ１０７）、帯域／無線通信方式の切り替えが行われる（ステップＳ１０８）。
以上のように構成することで、複数の無線通信帯域、通信方式で無線通信を行う無線ＬＡＮ端末において、無線通信帯域の優先度と受信状態を示すパラメータにより、適切に無線通信帯域を切り替えることで、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる。
また、変調精度値を受信状態パラメータとすることができ、適切に無線通信帯域を切り替えることで、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる。
【００２７】
図４は、本発明の別の実施形態に係る無線ＬＡＮ端末の構成を示す図である。
図４について、図１と同様の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略している。
第１無線通信手段１０は、例えば１１ａｃに基づいて変調された無線信号を受信するＲＦ部１１と、このＲＦ部１１により受信した無線信号の復調処理を行う復調手段１２と、を備えている。
また、第２の無線通信手段２０は、例えば１１ａｄに基づいて変調された無線信号を受信するＲＦ部２１と、このＲＦ部２１により受信した無線信号の復調処理を行う復調手段２２、復調手段２２による復調処理により得られた信号から無線伝搬特性を示す受信状態パラメータを算出する算出手段２３と、復調手段２２による復調処理により得られる受信レベルを検出する検出手段２４と、を備えている。
【００２８】
本願発明の無線ＬＡＮ端末は、さらに、第１無線通信手段１０と第２無線通信手段２０のどちらの無線通信手段を優先的に用いるかを選択する選択手段３１と、算出手段２３により算出した受信状態パラメータを、選択手段３１による選択結果に基づく所定の閾値と比較する受信状態比較手段３０と、検出手段２４により検出された受信強度を、選択手段３１による選択結果に基づく所定の閾値と比較する受信強度比較手段３２と、受信状態比較手段３０による比較結果及び受信強度比較手段３２による比較結果に基づいて、第１無線通信手段１０と第２無線通信手段２０のどちらで無線データの送受信を行うかを判断する判断手段４０と、を備えている。
ここでは、受信強度比較手段３２、受信状態比較手段３０、選択手段３１、判断手段４０は、データリンク層とアプリケーション層を表す上位レイヤにあるが、もちろん物理層にあってもよい。
また、レイヤ１である物理層と上位レイヤの一部では、第１無線通信手段１０と第２無線通信手段２０とに別れている。
【００２９】
図５は、図４に示す無線ＬＡＮ端末において使用する無線通信手段の判断フローを示す図である。
現在、無線ＬＡＮ端末は、第２無線通信手段２０により６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄで通信を行っているとする。無線ＬＡＮ端末は、選択手段３１において第２無線通信手段２０により６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄが優先されるように選択されているかどうかを確認する（ステップＳ２０１）。
６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄが優先されるように選択されていた場合（ステップＳ２０１でＹｅｓ）には、変調精度閾値（基準受信状態）Ｘを−７ｄＢに、受信レベル閾値（基準受信強度）Ｙを−６０ｄＢに設定する（ステップＳ２０２）。
逆に、第１無線通信手段１０により５ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｃが優先されるように選択されていた場合には、変調精度閾値Ｘを−１５ｄＢに、受信レベル閾値Ｙを−５０ｄＢに設定する（ステップＳ２０７）。
【００３０】
ここでは、６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄが優先されるように選択され、変調精度閾値Ｘが−７ｄＢに、受信レベル閾値Ｙが−６０ｄＢに設定されたとする。
図１の場合と同様に、算出手段２３により復調手段２２による復調処理により得られる信号から、受信ベクトルと判定ベクトルとの差であるエラーベクトルの算出を行う。ここではエラーベクトルの算出結果が−８ｄＢであったとする。
さらに、検出手段２４により、受信強度検出レベルから受信レベルの算出を行う（ステップＳ２０３）。
なお、受信レベルの算出には、ＲＳＳＩ（Receive Signal Strength Indication）を用いても良いし、ＩチャネルとＱチャネルから算出されるパワーを用いても良い。
ここでは受信レベルの算出結果が−６２ｄＢであったとする。
受信状態比較手段３０による比較の結果、エラーベクトルの算出結果（−８ｄＢ）は変調精度閾値Ｘ（−７ｄＢ）以下であるが、受信強度比較手段３２による比較の結果、受信レベルの算出結果（−６２）ｄＢが受信レベル閾値Ｙ（−６０ｄＢ）以上ではない（ステップＳ２０４でＮｏ）ため、判断手段４０により、５ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｃで通信を行うと判定され（ステップＳ２０７）、５ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｃへの切り替えが行われる（ステップＳ２０８）。
【００３１】
逆に、エラーベクトルの算出結果が変調精度閾値Ｘ以下で、且つ受信レベルが受信レベル閾値Ｙ以上であれば（ステップＳ２０４）、無線通信帯域／無線通信方式の切り替えは行われず、そのまま、６０ＧＨｚ帯無線通信帯域で通信を行う１１ａｄで通信が行われる。
本発明によれば、さらに受信状態に加え、受信強度をも詳細に把握することができ、より適切に無線通信帯域を切り替えて、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる。
なお、図１、図４に示す構成において、選択手段３１は、無線ＬＡＮ端末を利用するユーザーによって、第１無線通信手段１０と第２無線通信手段２０のどちらが選択されているかどうかを検出し、判断手段４０が、選択手段３１による選択結果に基づく閾値と、受信状態比較手段３０による比較結果（図１の場合）あるいは受信状態比較手段３０及び受信強度比較手段３２による比較結果（図４の場合）と、の比較に基づいて、第１無線通信手段１０と第２無線通信手段２０のどちらの無線通信手段で無線データの送受信を行うかを判断するようにしても良い。
すなわち、無線ＬＡＮ端末を利用しているユーザーが設定ツール（設定手段）を用いて優先する無線通信手段を設定する場合である。
例えば、頻繁に通信帯域の切り替えを行いたくないＨＤ映像伝送を行うような場合には、第１無線通信手段１０により５ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｃを優先するように設定する。
【００３２】
また、頻繁に通信帯域が切り替わっても問題なく、高速性を優先させたいＦＴＰデータ転送を行う時には、第２無線通信手段２０により６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄを優先するように設定する。
ここでは、ユーザーが直接設定ツールを使って設定を行ったが、例えば、ＨＤ映像を表示させるアプリケーションが起動している時には、自動的に第１無線通信手段１０が優先選択されるというように、アプリケーションが自動的に設定を行っても良い。
このように構成することにより、ユーザーによって無線通信手段の優先度が設定することができ、より適切に無線通信帯域を切り替えて、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる。
また、選択手段３１が、第２無線通信手段２０を用いた無線データの送受信にビームフォーミングを用いているかどうかを検出し、判断手段４０が、選択手段３１における選択結果と受信状態比較手段３０における比較結果に基づいて、第１無線通信手段１０と第２無線通信手段２０のどちらの無線通信手段で無線データの送受信を行うかを判断するようにしても良い。
【００３３】
無線通信端末４が、ビームフォーミング技術を用いて無線データの送受信を行っている場合、再接続のときに伝送路に関する情報の取得に時間がかかるため、頻繁に通信帯域の切り替えが行われないように、第１無線通信手段１０により５ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｃを優先するように選択される。また、無線通信端末４が、ビームフォーミング技術を用いていない場合は、第２無線通信手段２０により６０ＧＨｚ帯域で通信を行う１１ａｄを優先するように選択される。
このように構成することで、無線通信手段の切り替えに時間がかかるビームフォーミングを用いる時にも、適切に無線通信帯域を切り替えることで、低消費電力で、かつ通信の安定性を確保することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  アクセスポイント、１Ａ  通信範囲、２  セットトップボックス、２Ａ  通信範囲、３  テレビ、４  無線通信端末、５  セットトップボックス、５Ａ  通信範囲、６  テレビ、１０  無線通信手段、１１  ＲＦ部、１２  復調手段、２０  無線通信手段、２１  ＲＦ部、２２  復調手段、２３  算出手段、２４  検出手段、３０  受信状態比較手段、３１  選択手段、３２  受信強度比較手段、４０  判断手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特開２００７−２８８７２２公報
【特許文献２】特開２００１−０９４５７２公報
【図１】
2012186701.tif 000004
【図２】
2012186701.tif 000005
【図３】
2012186701.tif 000006
【図４】
2012186701.tif 000007
【図５】
2012186701.tif 000008
【図６】
2012186701.tif 000009
【図７】
2012186701.tif 000010
【図８】
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【図９】
2012186701.tif 000012