JP2009212957A - 無線通信装置、無線通信システム、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信装置、無線通信システム、およびプログラムを提供すること。
【解決手段】所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と、前記所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と、前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部と、を無線通信装置１０に設ける。
【選択図】図９

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、およびプログラムに関する。

従来、マルチバンドＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式においては、ある周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯域を順次に利用する無線通信方法が定義されていた。

また、マルチバンドＯＦＤＭ方式においては、複数の周波数ホッピングパターンが定義されている。複数の無線通信装置は、このような複数の周波数ホッピングパターンのうちで異なる周波数ホッピングパターンを利用することにより共存できると考えられていた。

例えば、特許文献１には、送信元装置と受信先装置が異なる周波数ホッピングパターンに従ってデータを送信する通信方法が記載されている。また、特許文献１には、当該通信方法によればデータの送受信の応答性を向上できると記載されている。

特開２００７−９６４２５号公報

しかし、従来の通信方法では、送信元装置と受信先装置との間でのデータ送信量の総和を増加することができるものの、送信元装置から受信先装置への送信帯域の拡大を図ることができなかった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、一方向への送信帯域の拡大を図ることが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信システム、およびプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と、前記所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と、前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部と、を備える無線通信装置が提供される。

かかる構成においては、第１の送信部と第２の送信部が並行的に無線信号を送信する。したがって、当該無線通信装置は、一の送信部からのみ無線信号を送信する場合より大きな送信帯域を得ることができる。さらに、第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整部が調整する。したがって、第１の送信部から送信される無線信号と第２の送信部から送信される無線信号の干渉を抑制することができる。すなわち、当該無線通信装置によれば、干渉を抑制しつつ、送信帯域の拡大を図ることができる。

前記無線通信装置は、前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングの前記調整部による調整量を示すデータを生成する生成部をさらに備え、前記生成部により生成されたデータは、前記第１の送信部または前記第２の送信部から送信されてもよい。かかる構成においては、当該無線通信装置から送信される無線信号の受信先装置が、生成部により生成されたデータに基づいて調整量を把握し、該調整量に応じた受信処理を行うことが可能となる。

さらに、前記第１の送信部は、前記無線信号の送信に先立ち、前記無線信号の受信先装置において同期をとるために利用されるプリアンブルを送信してもよい。かかる構成においては、例えば、受信先装置がプリアンブルに基づいて第１の送信部から送信される無線信号の同期をとり、プリアンブルと調整量に基づいて第２の送信部から送信される無線信号の同期をとることができる。

前記無線通信装置は、前記所定の周波数ホッピングパターン、および前記調整量が対応付けて記録されている記憶部をさらに備え、前記調整部は、前記記憶部に記録されている前記調整量に基づいて前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを調整してもよい。

前記記憶部には、前記所定の周波数ホッピングパターンに複数の調整量が対応付けて記録されており、前記調整部は、前記記憶部に記録されている前記複数の調整量のうちで、周囲で利用されている周波数ホッピングパターンに応じた調整量に基づいて前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを調整してもよい。その結果、例えば、第２の送信部から送信される無線信号、第１の送信部から送信される無線信号に加え、周囲で送信される無線信号同士の干渉を抑制することができる。

前記無線通信装置は、前記第１の送信部により無線信号として送信される送信データを一時的に保持する送信バッファと、前記送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合、前記第２の送信部からも無線信号を送信させる判定部と、をさらに備えてもよい。かかる構成においては、送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合、当該無線通信装置の送信帯域が拡大される。したがって、送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合であっても、当該送信データを迅速に送信することが可能となる。

前記判定部は、前記送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を下回った場合、前記第２の送信部による無線信号の送信を終了させてもよい。

所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第１の受信部と、前記所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第２の受信部と、備える無線通信装置が提供される。前記第２の受信部により受信される無線信号の周波数ホッピングパターンの開始タイミングは、前記第１の受信部により受信される無線信号の前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の受信部により受信される無線信号の前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整されている。また、前記第１の受信部または前記第２の受信部は、前記第２の受信部により受信される無線信号の周波数ホッピングパターンの開始タイミングの調整量を示すデータを受信する。さらに、前記無線通信装置は、前記調整量に基づいて前記第２の受信部による受信処理を制御する受信制御部を備える。

かかる構成においては、前記第１の受信部または前記第２の受信部により受信される調整量を示すデータに基づき受信制御部が第２の受信部による受信処理を制御することにより、第１の受信部および第２の受信部に並列的に無線信号を受信させることができる。したがって、当該無線通信装置によれば、受信帯域の拡大を図ることができる。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の無線通信装置、および前記第１の無線通信装置と通信可能な第２の無線通信装置を含む無線通信システムが提供される。前記第１の無線通信装置は、所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と、前記所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と、前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部と、を備える。また、前記第２の無線通信装置は、前記第１の送信部から送信された無線信号を受信する第１の受信部と、前記第２の送信部から送信された無線信号を受信する第２の受信部と、を備える。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と、前記所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と、を備える無線通信装置に設けられるコンピュータを、調整部として機能させるためのプログラムが提供される。前記調整部は、前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する。

かかるプログラムは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭまたはＲＡＭなどを含むコンピュータのハードウェア資源に、上記のような調整部の機能を実行させることができる。すなわち、当該プログラムを用いるコンピュータを、上述の調整部として機能させることが可能である。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第１の受信部と、前記所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第２の受信部と、を備え、前記第２の受信部により受信される無線信号の周波数ホッピングパターンの開始タイミングは、前記第１の受信部により受信される無線信号の前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の受信部により受信される無線信号の前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整されており、前記第１の受信部または前記第２の受信部は、前記第２の受信部により受信される無線信号の周波数ホッピングパターンの開始タイミングの調整量を受信する無線通信装置に設けられるコンピュータを、受信制御部として機能させるためのプログラムが提供される。受信制御部は、前記第１の受信部、または前記第２の受信部により受信される前記調整量に基づいて前記第２の受信部による受信処理を制御する。

かかるプログラムは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭまたはＲＡＭなどを含むコンピュータのハードウェア資源に、上記のような受信制御部の機能を実行させることができる。すなわち、当該プログラムを用いるコンピュータを、上述の受信制御部として機能させることが可能である。

以上説明したように本発明にかかる無線通信装置、無線通信システム、およびプログラムによれば、一方向への送信帯域の拡大を図ることができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
〔１−１〕無線通信システムの構成例
〔１−２〕時分割制御について
〔１−３〕ＴＦＣコードについて
〔２〕本実施形態に至る経緯
〔３〕本実施形態の詳細な説明
〔３−１〕本実施形態にかかる無線通信の概略
〔３−２〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成
〔３−３〕本実施形態にかかる無線通信装置の動作
〔４〕まとめ

〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
〔１−１〕無線通信システムの構成例
まず、図１を参照して本実施形態にかかる無線通信システム１の構成例を説明する。

図１は、本実施形態にかかる無線通信システム１の構成例を示した説明図である。図１における丸印は無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇを示し、点線で示した領域は各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇが通信を行うことが可能な電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｇを示す。

具体的には、無線通信装置１０Ａは、その電波到達範囲１２Ａに含まれる無線通信装置１０Ｂと通信が可能である。無線通信装置１０Ｂは、その電波到達範囲１２Ｂに含まれる無線通信装置１０Ａと無線通信装置１０Ｃとの間で通信が可能である。同様に、無線通信装置１０Ｃは、無線通信装置１０Ｂ、無線通信装置１０Ｄ、無線通信装置１０Ｆおよび無線通信装置１０Ｇとの間で通信が可能である。また、無線通信装置１０Ｄは、無線通信装置１０Ｃ、無線通信装置１０Ｅ、および無線通信装置１０Ｆとの間で通信が可能である。また、無線通信装置１０Ｅは、無線通信装置１０Ｄとの間で通信が可能である。

また、無線通信装置１０Ｆは、その電波到達範囲１２Ｆに含まれる無線通信装置１０Ｃ、無線通信装置１０Ｄ、および無線通信装置１０Ｇと通信が可能である。同様に、無線通信装置１０Ｇは、無線通信装置１０Ｃおよび無線通信装置１０Ｆと通信を行うことができる。

このような各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇは、所定周期で通信管理情報の一例としてのビーコンを送受信して自律分散的な無線ネットワーク（アドホックネットワーク）を形成する。そして、無線ネットワークを構成する各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇは各種データを送受信することができる。各種データとしては、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどの任意のデータが挙げられる。

なお、以下では無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇを特に区別する必要が無い場合は単に無線通信装置１０と、電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｇを特に区別する必要が無い場合は単に電波到達範囲１２と総称する。また、図１は無線通信システム１を示しており、同時に無線ネットワークを示しているため、無線通信システム１と無線ネットワークはほぼ同義として用いることが可能であるとも考えられる。しかし、一般にネットワークという語はノード（無線通信装置）に加えてリンクを含む構造体を指すため、無線ネットワークは無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇに加えてリンクを含む点で無線通信システム１と相違すると捉えることもできる。

また、無線通信装置１０は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。

〔１−２〕時分割制御について
以上、自律分散型の無線通信システム１の構成例を説明した。続いて、無線通信システム１における時分割制御のためのスーパーフレームについて図２を参照して説明する。

図２は、スーパーフレームの構成例を示した説明図である。スーパーフレーム周期は、所定の時間（例えば、約６５ｍｓ）により定義され、２５６個のメディアアクセススロット（ＭＡＳ；Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｌｏｔ）に細分化されている。一の無線ネットワークを構成する無線通信装置１０は、該スーパーフレーム周期を所定周期のフレームとして共有し、上記細分化されたＭＡＳを単位としてメッセージの転送が行われる。

さらに、スーパーフレームの先頭には、ビーコン（ビーコン信号）により管理情報の送受信を行うための管理領域としてのビーコン期間（ＢＰ）があり、所定の間隔をおいてビーコンスロット（ＢＳ）が配置されている。また、無線通信装置１０毎に、固有のビーコンスロットが設定され、周囲の無線通信装置１０との間で、ネットワークの管理やアクセス制御を行うためのパラメータが交換される。図２においては、ビーコン期間として、ＢＳ０〜ＢＳ８の９個のビーコンスロットが設定されている例を示している。なお、ビーコン期間として設定されていない期間は、通常、データ伝送領域として利用される。

図３は、無線通信装置１０Ａ〜無線通信装置１０Ｇが一の無線通信システムを形成している場合に、各無線通信装置１０が設定する自装置のビーコンスロット位置を示した概念図である。ここでは、一の無線通信システム１を構成する各無線通信装置１０が、ビーコン期間において利用されていないビーコンスロットを通知しあうことで、自装置の利用するビーコンスロットを選定した様子が示している。

図３に示した例では、無線通信装置１０ＡはＢＳ３で自己のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＢはＢＳ５で自己のビーコンを送信する。同様に、無線通信装置１０ＣはＢＳ２で自己のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＤはＢＳ３で自己のビーコンを送信する。無線通信装置１０ＥはＢＳ５で自己のビーコンを送信する。また、無線通信装置１０ＦはＢＳ４で自己のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＧはＢＳ６で自己のビーコンを送信する。

図３に示した例では、無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｄが共通のＢＳ３を利用し、無線通信装置１０Ｂおよび無線通信装置１０Ｅが共通のＢＳ５を利用している。しかし、無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｄは３ホップ以上離れており、無線通信装置１０Ｂおよび無線通信装置１０Ｅも３ホップ以上離れているため、複数の無線通信装置が共通のＢＳを利用しても事実上の支障はないものとする。

なお、当該無線通信システム１に新規参入する無線通信装置の為に、必要に応じてＢＳ０、ＢＳ１、ＢＳ７及びＢＳ８が確保されている。通常、自装置のビーコンスロットの後方に所定数の空きビーコンスロットが設けられている。これらの空きビーコンスロットは、新たな無線通信装置の新規参入に備えて準備されているものである。

〔１−３〕ＴＦＣコードについて
続いて、図４および図５を参照してＴＦＣ（Ｔｉｍｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｄｅ）コードについて説明する。

図４は、マルチバンドＯＦＤＭ方式の周波数チャンネルの構成を示した説明図である。図４に示したように、Ｗｉｍｅｄｉａ Ａｌｌｉａｎｃｅ Ｍｕｌｔｉ
Ｂａｎｄ ＯＦＤＭ ＰＨＹ仕様書においては、５２８ＫＨｚのバンド幅のサブバンドが、３．１ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚの間に、計１４個配置されることが定義されている。

また、周波数の低い方から順にサブバンドが３つごとに区切られ、バンドグループ１、バンドグループ２、バンドグループ３、バンドグループ４が構成され、残りの２つのサブバンドでバンドグループ５が構成される。

このようなバンドグループごとに周波数ホッピングパターンを変化させることで、図５群に示す複数のＴＦＣコード１〜１０が構成される。

図５群は、ＴＦＣコードの周波数ホッピングパターン例を示した説明図である。具体的には、図５ＡはＴＦＣコード１の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＢはＴＦＣコード２の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＣはＴＦＣコード３の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＤはＴＦＣコード４の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＥはＴＦＣコード５の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＦはＴＦＣコード６の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＧはＴＦＣコード７の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＨはＴＦＣコード８の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＩはＴＦＣコード９の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＪはＴＦＣコード１０の周波数ホッピングパターンを示している。

周波数ホッピングパターンは、ＴＦＣと呼ばれるチャネルのコードによって定義される。例えば、チャネルがＴＦＣコード１であった場合、図５Ａに示したようにサブバンド１、サブバンド２、サブバンド３、サブバンド１、サブバンド２、サブバンド３、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。なお、あるバンドグループを構成するサブバンドのうちの最も周波数帯域が低いサブバンドがサブバンド１であり、最も周波数が高いサブバンドがサブバンド３であり、サブバンド１とサブバンド３の中間のサブバンドがサブバンド２であってもよい。

また、図５Ｂに示したように、チャネルがＴＦＣコード２であった場合、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド２、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド２、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。

また、図５Ｃに示したように、チャネルがＴＦＣコード３であった場合、サブバンド１、サブバンド１、サブバンド２、サブバンド２、サブバンド３、サブバンド３、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。同様に、図５Ｄに示したように、チャネルがＴＦＣコード４であった場合、サブバンド１、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド３、サブバンド２、サブバンド２、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。

さらに、マルチバンドＯＦＤＭ方式においては、ＴＦＣコード５〜７のように、同一のサブバンドを利用し続けるパターンも用意されている。

例えば、図５Ｅに示したように、チャネルがＴＦＣコード５であった場合、サブバンド１が連続的に利用される。また、図５Ｆに示したように、チャネルがＴＦＣコード６であった場合、サブバンド２が連続的に利用される。同様に、図５Ｇに示したように、チャネルがＴＦＣコード７であった場合、サブバンド３が連続的に利用される。

さらに、ＴＦＣコード８〜１０のように、２のサブバンドに間で周波数ホッピングを行うパターンも用意されている。

具体的には、図５Ｈに示したように、ＴＦＣコード８はサブバンド１およびサブバンド２のみを交互に利用する。また、図５Ｉに示したように、ＴＦＣコード９はサブバンド１およびサブバンド３のみを交互に利用する。同様に、図５Ｊに示したように、ＴＦＣコード１０はサブバンド２および３のみ交互に利用する。このように、設定するＴＦＣコードに応じて、利用する周波数ホッピングのパターンが決定される。

また、利用するＴＦＣコードには、各ＴＦＣコードに対応する所定のプリアンブルのシーケンスが用意されている。プリアンブルとは、送受信される信号に付加される同期信号である。なお、図５群において示した四角枠は、１のＯＦＤＭシンボルであってもよく、時間にして３１２．５ｎｓ秒の間に送信されるデータであってもよい。

〔２〕本実施形態に至る経緯
従来、マルチバンドＯＦＤＭ方式において、「〔１−３〕ＴＦＣコードについて」で説明したように、１つのＴＦＣコードにより指定される特定の周波数ホッピングパターンに従って無線信号を送信する方法が定義されていた。また、従来のマルチバンドＯＦＤＭ方式においては、複数のＴＦＣコードを定義することで、複数の無線通信装置が異なるＴＦＣコードを利用した場合に共存することが可能であるとされていた。すなわち、ある無線通信装置は、異なるＴＦＣコードを利用する他の無線通信装置が近傍に存在する場合でも、他の無線通信装置が送信する無線信号を復号することができないため、他の無線通信装置と共存できると考えられていた。

一方、同じＴＦＣコードを利用する無線通信装置には、同じプリアンブルパターンが指定されているために、同じＴＦＣコードを利用する無線通信装置が空間的に同一のネットワークを形成する方法が定義されていた。具体的には、無線通信装置の電源投入後に、所定の期間にわたりスキャン動作を行なうことで、自装置の周囲に無線ネットワークを検出した場合、その無線ネットワークに参入する方法が定義されていた。

また、ＷｉＭｅｄｉａ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＭＡＣ Ｌａｙｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎには、各無線通信装置が予め定められたビーコン期間にビーコンを交換し合うことでネットワークの維持と同期を図る方法が記載されていた。このビーコンを交換し合うためのビーコン期間は、「〔１−２〕時分割制御について」で説明したように、スーパーフレーム周期の先頭に設定されていた。また、ＷｉＭｅｄｉａ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＭＡＣ Ｌａｙｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎには、同じＴＦＣコードで動作する全ての無線通信装置が、１つのビーコン期間にビーコンを送信・受信する方法が定義されていた。

また、同じＴＦＣコードで異なる空間で２の無線ネットワークが形成されており、利用者の移動などによって２の無線ネットワークが近接した場合、１つの無線ネットワークにマージする動作が定義されていた。具体的には、所定の期間を経過するまでは、相手のビーコン期間を保護する目的でビーコン期間プロテクションという予約を設定しておき、所定の期間が経過しても異なるビーコン期間が存在した場合には、１つのビーコン期間に合体する動作になっている。

さらに、ＷｉＭｅｄｉａ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＭＡＣ Ｌａｙｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎには、時分割多重によるアクセス制御方法が規定されており、全ての時分割多重用のスロット（ＭＡＳ）で利用が埋まるまで、そのＴＦＣコードで通信が行なえる構成になっていた。

ＩＥＥＥ８０２．１１系の無線通信システムにおいては、現在、タスクグループＮ（分科会：Ｎ）において、複数の周波数帯域を利用して、高速な通信を実現する手法が規格化されようとしている。このタスクグループＮにおける、高速な通信を実現する手法として、複数のバンドを利用することで帯域幅を倍増させる方法などが考案されている。

しかし、従来の従来のマルチバンドＯＦＤＭ方式においては、図６群に示すように、一の無線通信装置が同一の周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を正常に送信することは困難であった。

図６群は、一の無線通信装置が同一の周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合の問題点を示した説明図である。なお、図６群においては、１系統の無線信号の周波数ホッピングパターンを太線で、他系統の無線信号の周波数ホッピングパターンを通常線で示している。

例えば、図６Ａに示したように、一の無線通信装置がＴＦＣコード１で定義される周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合、同一タイミングに同一のサブバンドが利用される、すなわち２の無線信号が干渉する。かかる干渉は、各周波数ホッピングパターンの開始タイミングのずれが１シンボル分未満である場合に顕著に発生する。したがって、受信先装置では多重された無線信号を分離することができず、正しく復号することができない。このような問題はＴＦＣコード２においても発生する。

また、図６Ｂに示したように、一の無線通信装置がＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合、同一タイミングに同一のサブバンドが利用される。かかる干渉は、各周波数ホッピングパターンの開始タイミングのずれが１シンボル分未満である場合に顕著に発生する。したがって、受信先装置では多重された無線信号を分離することができず、正しく復号することができない。このような問題はＴＦＣコード４においても発生する。

また、図６Ｃに示したように、一の無線通信装置がＴＦＣコード８で定義される周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合、同一タイミングに同一のサブバンドが利用される。かかる干渉は、各周波数ホッピングパターンの開始タイミングのずれが１シンボル分未満である場合に顕著に発生する。したがって、受信先装置では多重された無線信号を分離することができず、正しく復号することができない。このような問題はＴＦＣコード９および１０においても発生する。

このように、一の無線通信装置が同一の周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信すると、多重された無線信号同士が干渉し、受信先で無線信号を正確に復号することができなかった。仮に、多重された無線信号同士が干渉しない場合でも、やはり受信先において無線信号を正確に復号することはできない。

かかる問題は、図７に示すように、同一の周波数ホッピングパターンを識別するために同じプリアンブルが定義されていることに起因する。

図７は、多重される無線信号のプリアンブル期間のずれについて示した説明図である。図７に示したように、一の無線通信装置が同一の周波数ホッピングパターンを利用し、無線信号を干渉が生じないように多重的に送信すると、２の無線信号のプリアンブル期間１および２にずれが生じる。ここで、受信先装置では先に復号できたプリアンブルのほうにしか同期を合わせることができない。したがって、受信先装置では、プリアンブル期間２に受信したプリアンブルに同期することが困難であり、多重した伝送を行なうことができなかった。

また、ＷｉＭｅｄｉａ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＭＡＣ Ｌａｙｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎでは、同じＴＦＣコードで動作をしている異なったネットワークが存在した場合には、相手側のビーコン期間を保護する煩雑な処理が行なわれていた。

従来から多くの無線通信システムにおいて、１つのシステムを多重化して通信を行なう方法が検討されているものの、物理的に複数の帯域を利用する構成が一般的であった。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１系のタスクグループＮにおける、複数のバンドを利用することで帯域幅を倍増させる方法は、単純に帯域を倍増しているため、従来システムとの互換性を確保する必要があった。さらに、２倍の帯域幅を利用する場合には、双方のバンドが利用可能となる時間しか、有効な通信に利用できないという問題があり、実質的なスループットの低下が問題視されていた。

また、ウルトラワイドバンド通信システムにおいては、極めて微弱な信号を用いることから、ＩＥＥＥ８０２．１１系の多重化プロトコルとして定義されているキャリアセンス多重の利用が難しいという問題があった。

そこで、上記のような事情を一着眼点にして本実施形態にかかる無線通信装置１０を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置１０によれば、干渉を抑制しつつ、送信帯域の拡大を図ることができる。以下、このような無線通信装置１０について図８〜図１２を参照して説明する。

〔３〕本実施形態の詳細な説明
〔３−１〕本実施形態にかかる無線通信の概略
まず、図８群を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１０により多重的に送信される無線信号の各々のサブバンドの利用状態について説明する。

図８Ａは、ＴＦＣコード１で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図８Ａに示したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、ＴＦＣコード１に対応するプリアンブルを送信した後、太線で示した系統の無線信号の送信を開始する。

そして、無線通信装置１０は、多重調整間隔（調整量）として１シンボル分の時間が経過すると、通常線で示した系統の無線信号の送信を開始する。その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。

なお、図８Ａにおいては、太線で示した系統の無線信号の送信が開始された後に通常線で示した系統の無線信号の送信が開始される例を示したが、本実施形態は係る例に限定されない。例えば、太線で示した系統の無線信号の送信の開始と同時に、サブバンド３を利用して通常線で示した系統の無線信号の送信が開始されてもよい。すなわち、一方の無線信号のサブバンドを１、２、３、１、２、３、という順番で変化させ、他方の無線信号のサブバンドを３、１、２、３、１、２、という順番で変化させることにより多重化を実現してもよい。

図８Ｂは、ＴＦＣコード２で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図８Ｂに示したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、ＴＦＣコード２に対応するプリアンブルを送信した後、太線で示した系統の無線信号の送信を開始する。

そして、無線通信装置１０は、多重調整間隔として１シンボル分の時間が経過すると、通常線で示した系統の無線信号の送信を開始する。その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。

なお、図８Ｂにおいては、太線で示した系統の無線信号の送信が開始された後に通常線で示した系統の無線信号の送信が開始される例を示したが、本実施形態は係る例に限定されない。例えば、太線で示した系統の無線信号の送信の開始と同時に、サブバンド２を利用して通常線で示した系統の無線信号の送信が開始されてもよい。すなわち、一方の無線信号のサブバンドを１、３、２、１、３、２、という順番で変化させ、他方の無線信号のサブバンドを２、１、３、２、１、３、という順番で変化させることにより多重化を実現してもよい。

図８Ｃは、ＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図８Ｃに示したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、ＴＦＣコード３に対応するプリアンブルを送信した後、太線で示した系統の無線信号の送信を開始する。

そして、無線通信装置１０は、多重調整間隔として２シンボル分の時間が経過すると、通常線で示した系統の無線信号の送信を開始する。その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。

なお、図８Ｃにおいては、太線で示した系統の無線信号の送信が開始された後に通常線で示した系統の無線信号の送信が開始される例を示したが、本実施形態は係る例に限定されない。例えば、太線で示した系統の無線信号の送信の開始と同時に、サブバンド３を利用して通常線で示した系統の無線信号の送信が開始されてもよい。すなわち、一方の無線信号のサブバンドを１、１、２、２、３、３、という順番で変化させ、他方の無線信号のサブバンドを３、３、１、１、２、２、という順番で変化させることにより多重化を実現してもよい。

図８Ｄは、ＴＦＣコード４で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図８Ｄに示したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、ＴＦＣコード４に対応するプリアンブルを送信した後、太線で示した系統の無線信号の送信を開始する。

そして、無線通信装置１０は、多重調整間隔として２シンボル分の時間が経過すると、通常線で示した系統の無線信号の送信を開始する。その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。

なお、図８Ｄにおいては、太線で示した系統の無線信号の送信が開始された後に通常線で示した系統の無線信号の送信が開始される例を示したが、本実施形態は係る例に限定されない。例えば、太線で示した系統の無線信号の送信の開始と同時に、サブバンド２を利用して通常線で示した系統の無線信号の送信が開始されてもよい。すなわち、一方の無線信号のサブバンドを１、１、３、３、２、２、という順番で変化させ、他方の無線信号のサブバンドを２、２、１、１、３、３、という順番で変化させることにより多重化を実現してもよい。

図８Ｅは、ＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される他の様子を示した説明図である。図８Ｅに示したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、ＴＦＣコード３に対応するプリアンブルを送信した後、太線で示した系統の無線信号の送信を開始する。

そして、無線通信装置１０は、多重調整間隔として３シンボル分の時間が経過すると、通常線で示した系統の無線信号の送信を開始する。その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。

なお、図８Ｅにおいては、太線で示した系統の無線信号の送信が開始された後に通常線で示した系統の無線信号の送信が開始される例を示したが、本実施形態は係る例に限定されない。例えば、太線で示した系統の無線信号の送信の開始と同時に、サブバンド２を利用して通常線で示した系統の無線信号の送信が開始されてもよい。すなわち、一方の無線信号のサブバンドを１、１、２、２、３、３、という順番で変化させ、他方の無線信号のサブバンドを２、３、３、１、１、２、という順番で変化させることにより多重化を実現してもよい。

図８Ｆは、ＴＦＣコード４で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される他の様子を示した説明図である。図８Ｆに示したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、ＴＦＣコード４に対応するプリアンブルを送信した後、太線で示した系統の無線信号の送信を開始する。

そして、無線通信装置１０は、多重調整間隔として３シンボル分の時間が経過すると、通常線で示した系統の無線信号の送信を開始する。その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。

なお、図８Ｆにおいては、太線で示した系統の無線信号の送信が開始された後に通常線で示した系統の無線信号の送信が開始される例を示したが、本実施形態は係る例に限定されない。例えば、太線で示した系統の無線信号の送信の開始と同時に、サブバンド３を利用して通常線で示した系統の無線信号の送信が開始されてもよい。すなわち、一方の無線信号のサブバンドを１、１、３、３、２、２、という順番で変化させ、他方の無線信号のサブバンドを３、２、２、１、１、３、という順番で変化させることにより多重化を実現してもよい。

図８Ｇは、ＴＦＣコード８で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図８Ｇに示したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、ＴＦＣコード８に対応するプリアンブルを送信した後、太線で示した系統の無線信号の送信を開始する。

そして、無線通信装置１０は、多重調整間隔として１シンボル分の時間が経過すると、通常線で示した系統の無線信号の送信を開始する。その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。

なお、図８Ｇにおいては、太線で示した系統の無線信号の送信が開始された後に通常線で示した系統の無線信号の送信が開始される例を示したが、本実施形態は係る例に限定されない。例えば、太線で示した系統の無線信号の送信の開始と同時に、サブバンド２を利用して通常線で示した系統の無線信号の送信が開始されてもよい。すなわち、一方の無線信号のサブバンドを１、２、１、２、１、２、という順番で変化させ、他方の無線信号のサブバンドを２、１、２、１、２、１、という順番で変化させることにより多重化を実現してもよい。

図８Ｈは、ＴＦＣコード９で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図８Ｈに示したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、ＴＦＣコード９に対応するプリアンブルを送信した後、太線で示した系統の無線信号の送信を開始する。

そして、無線通信装置１０は、多重調整間隔として１シンボル分の時間が経過すると、通常線で示した系統の無線信号の送信を開始する。その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。

なお、図８Ｈにおいては、太線で示した系統の無線信号の送信が開始された後に通常線で示した系統の無線信号の送信が開始される例を示したが、本実施形態は係る例に限定されない。例えば、太線で示した系統の無線信号の送信の開始と同時に、サブバンド３を利用して通常線で示した系統の無線信号の送信が開始されてもよい。すなわち、一方の無線信号のサブバンドを１、３、１、３、１、３、という順番で変化させ、他方の無線信号のサブバンドを３、１、３、１、３、１、という順番で変化させることにより多重化を実現してもよい。

図８Ｉは、ＴＦＣコード１０で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図８Ｉに示したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、ＴＦＣコード１０に対応するプリアンブルを送信した後、太線で示した系統の無線信号の送信を開始する。

そして、無線通信装置１０は、多重調整間隔として１シンボル分の時間が経過すると、通常線で示した系統の無線信号の送信を開始する。その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。

なお、図８Ｉにおいては、太線で示した系統の無線信号の送信が開始された後に通常線で示した系統の無線信号の送信が開始される例を示したが、本実施形態は係る例に限定されない。例えば、太線で示した系統の無線信号の送信の開始と同時に、サブバンド３を利用して通常線で示した系統の無線信号の送信が開始されてもよい。すなわち、一方の無線信号のサブバンドを２、３、２、３、２、３、という順番で変化させ、他方の無線信号のサブバンドを３、２、３、２、３、２、という順番で変化させることにより多重化を実現してもよい。

〔３−２〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成
以上、図８群を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１０により多重的に送信される無線信号の各々のサブバンドの利用状態について説明した。続いて、このような無線信号の送信を可能とする無線通信装置１０の構成について図９および図１０を参照して説明する。

図９は、本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成を示した説明図である。図９に示したように、当該無線通信装置１０は、インターフェース１０１と、送信データ格納部１０２と、第１の無線送信部１０３と、プリアンブル・ヘッダ設定部１０４と、第１のアンテナ１０５と、多重化要否判定部１０６と、多重化タイミング調整部１０７と、第２の無線送信部１０８と、第２のアンテナ１０９と、プリアンブル・ヘッダ検出部１１０と、第１の無線受信部１１１と、ビーコン情報解析部１１２と、予約情報制御部１１３と、予約情報設定部１１４と、ビーコン情報生成部１１５と、多重化要求処理部１１６と、受信タイミング調整部１１７と、第２の無線受信部１１８と、受信データ格納部１１９と、を備える。

インターフェース１０１は、無線通信装置１０に接続されるアプリケーション機器、または無線通信装置１０と一体構成されるアプリケーション機器との入出力部である。例えば、無線通信装置１０から送信するための送信データがインターフェース１０１へ入力され、無線通信装置１０により受信された受信データがインターフェース１０１から出力される。

送信データ格納部１０２は、インターフェース１０１を介してアプリケーション機器から入力された送信データを一時的に格納しておく送信バッファとしての機能を有する。

第１の無線送信部１０３は、あるＴＦＣコードにより定義される周波数ホッピングパターンに従い、送信データ格納部１０２に保持されている送信データを変調する第１の送信部としての機能を有する。第１の無線送信部１０３は、例えば、送信データ格納部１０２に保持されている送信データで、周波数ホッピングパターンに応じたサブバンドを変調する。

プリアンブル・ヘッダ設定部１０４は、第１の無線送信部１０３により変調された送信データの前に、所定のヘッダ情報およびプリアンブルを付加する。このようにしてプリアンブル・ヘッダ設定部１０４により所定のヘッダ情報およびプリアンブルが付加された送信データは、第１のアンテナ１０５から送信される。

多重化要否判定部１０６は、第２の無線送信部１０８からの無線信号の送信の要否、すなわち無線信号の多重化の要否を判定する判定部としての機能を有する。

例えば、多重化要否判定部１０６は、送信データ格納部１０２に保持されている未送信の送信データのデータ量が所定量を上回った場合に多重化が必要であると判断し、所定量を下回った場合に多重化が不要であると判断してもよい。かかる構成においては、送信データ格納部１０２に保持されている未送信の送信データのデータ量が所定値を上回った場合、当該無線通信装置１０の送信帯域が拡大される。したがって、送信データ格納部１０２に保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合であっても、当該送信データを迅速に送信することが可能となる。

または、多重化要否判定部１０６は、送信データ格納部１０２に保持されている未送信の送信データの増加速度が所定速度を上回った場合に多重化が必要であると判断し、所定速度を下回った場合に多重化が不要であると判断してもよい。

かかる構成においては、送信データ格納部１０２に保持されている未送信の送信データの増加速度が所定速度を上回った場合、当該無線通信装置１０の送信帯域が拡大される。したがって、送信データ格納部１０２に保持されている送信データの増加速度が所定速度を上回った場合であっても、送信データ格納部１０２における未送信の送信データのオーバーフローを防止できる。

また、多重化要否判定部１０６は、周波数ホッピングパターン、および多重調整間隔を対応付けて記憶している記憶部としての機能を有する。すなわち、多重化要否判定部１０６は、図８群に示したように、周波数ホッピングパターンと、該周波数ホッピングパターンで多重化した場合に干渉を抑制できる多重調整間隔を対応付けて記憶している。

例えば、多重化要否判定部１０６は、ＴＦＣコード１で定義される周波数ホッピングパターンおよび多重調整間隔として１ＯＦＤＭシンボル分の時間を対応付けて記憶している。同様に、多重化要否判定部１０６は、ＴＦＣコード２で定義される周波数ホッピングパターンおよび１ＯＦＤＭシンボル分の時間、ＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンおよび２または３ＯＦＤＭシンボル分の時間、ＴＦＣコード４で定義される周波数ホッピングパターンおよび２または３ＯＦＤＭシンボル分の時間、ＴＦＣコード８で定義される周波数ホッピングパターンおよび１ＯＦＤＭシンボル分の時間、ＴＦＣコード９で定義される周波数ホッピングパターンおよび１ＯＦＤＭシンボル分の時間、ＴＦＣコード１０で定義される周波数ホッピングパターンおよび１ＯＦＤＭシンボル分の時間、を対応付けて記憶している。

なお、多重化要否判定部１０６は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリや、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ／＋Ｒ／＋ＲＷ／ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））―Ｒ／ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクや、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体を内蔵し、該記憶媒体に上記周波数ホッピングパターン、および多重調整間隔が記録されていてもよい。

また、多重化要否判定部１０６は、無線信号の多重化が必要であると判定した場合、多重化タイミング調整部１０７へ、第２の無線送信部１０８に利用させる周波数ホッピングパターンと対応付けられている多重調整間隔を出力する。例えば、多重化要否判定部１０６は、第１の無線送信部１０３によりＴＦＣコード１で定義される周波数ホッピングパターンが利用されている場合、１ＯＦＤＭシンボル分の時間を多重化タイミング調整部１０７へ出力する。

さらに、多重化要否判定部１０６は、第２の無線送信部１０８に利用させる周波数ホッピングパターンに複数の時間が対応付けられている場合、周囲で利用されている周波数ホッピングパターンに応じて多重化タイミング調整部１０７へ出力する時間を選択してもよい。

例えば、ＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンおよび２または３ＯＦＤＭシンボル分の時間が対応付けられている。ここで、２ＯＦＤＭシンボル分の時間が多重調整間隔として用いられると、図８Ｃに示したように、ＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンがさらに多重されても、タイミングによっては干渉を生じないことが分かる。したがって、無線通信装置１０、および周囲でＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンが利用されている場合には、多重化要否判定部１０６は、多重化タイミング調整部１０７へ２ＯＦＤＭシンボル分の時間を出力してもよい。

一方、３ＯＦＤＭシンボル分の時間が多重調整間隔として用いられると、図８Ｅに示したように、ＴＦＣコード２で定義される周波数ホッピングパターンがさらに多重されても、タイミングによっては干渉を生じないことが分かる。したがって、無線通信装置１０がＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンを利用し、周囲でＴＦＣコード２で定義される周波数ホッピングパターンが利用されている場合には、多重化要否判定部１０６は３ＯＦＤＭシンボル分の時間を出力してもよい。

多重化タイミング調整部１０７は、多重化要否判定部１０６から出力された多重調整間隔に基づき、第１の無線送信部１０３および第２の無線送信部１０８を制御する。例えば、多重化タイミング調整部１０７は、第２の無線送信部１０８が利用する周波数ホッピングパターンの開始タイミングが、多重化要否判定部１０６から出力された多重調整間隔だけ第１の無線送信部１０３より遅延されるよう制御する。

第２の無線送信部１０８は、多重化タイミング調整部１０７の制御に基づき、送信データ格納部１０２に保持されている送信データを変調する第２の送信部としての機能を有する。そして、第２の無線送信部１０８により変調された送信データは、第２のアンテナ１０９から無線信号として送信される。なお、図９においては複数のアンテナ（１０５および１０９）を示しているが、無線通信装置１０に設けられるアンテナは１つであってもよい。この場合、第１の無線送信部１０３により変調された送信データ、および第２の無線送信部１０８により変調された送信データが、無線通信装置１０内で重畳された後に単一のアンテナから無線信号として送信される。

以上説明したような多重化要否判定部１０６および多重化タイミング調整部１０７の機能により、第２の無線送信部１０８が、第１の無線送信部１０３と利用するサブバンドが干渉しないように無線信号を送信することができる。すなわち、当該無線通信装置１０によれば、干渉を抑制しつつ、送信帯域の拡大を図ることができる。

プリアンブル・ヘッダ検出部１１０は、第１のアンテナ１０５および第２のアンテナ１０９により受信された無線信号から、所定のプリアンブルおよびヘッダ情報を検出する。

第１の無線受信部１１１は、ある周波数ホッピングパターンに従って送信された無線信号の受信処理を行う第１の受信部としての機能を有する。例えば、第１の無線受信部１１１は、無線信号をある周波数ホッピングパターンに従ってダウンコンバージョンしてベースバンド信号に変換し、ベースバンド信号から受信データとしてビット列を抽出してもよい。

受信データ格納部１１９は、第１の無線受信部１１１および第２の無線受信部１１８により受信された受信データが一時的に保持される受信バッファとしての機能を有する。受信データ格納部１１９に保持されている受信データは、インターフェース１０１を介してアプリケーション機器へ出力される。

ビーコン情報解析部１１２は、第１の無線受信部１１１により受信されたビーコンに記載されている情報を解析する。予約情報制御部１１３は、ビーコンに記載されている情報のうちで、ＤＲＰ予約情報を解析し、利用中スロットや空きスロットの状況を管理する。予約情報設定部１１４は、自装置宛の予約要求が記載されていたと予約情報制御部１１３により解析されると、予約要求されたスロットを予約設定する。ビーコン情報生成部１１５は、受信したビーコンスロットの情報や、多重調整間隔が記載されたビーコンを生成する生成部としての機能を有する。かかるビーコン情報生成部１１５により生成されるビーコンの構成例については、図１０群を参照して後述する。

多重化要求処理部１１６は、通信相手から無線信号の多重化を要求された場合、多重化に対応するための処理を行う。具体的には、多重化要求処理部１１６は、受信されたビーコンに含まれる多重調整間隔を示す情報を受信タイミング調整部１１７へ出力する。

受信タイミング調整部１１７は、多重化要求処理部１１６から出力された多重調整間隔に基づいて第２の無線受信部１１８による受信処理を制御する。例えば、受信タイミング調整部１１７は、第２の無線受信部１１８が無線信号を復号するために利用する周波数ホッピングパターンの開始タイミングが、第１の無線受信部１１１より多重調整間隔だけ遅延されるよう制御する。

第２の無線受信部１１８は、受信タイミング調整部１１７による制御に基づき、第１のアンテナ１０５および第２のアンテナ１０９により受信された無線信号の受信処理を行う第２の受信部としての機能を有する。

以上、図９を参照して本実施形態にかかる無線通信装置１０の機能を説明した。続いて、図１０群を参照し、当該無線通信装置１０の機能を実現するために利用される各フレームの構成について説明する。

図１０群は、無線通信装置１０から送信される無線信号のフレーム構成を示した説明図である。より詳細に説明すると、図１０Ａは一般的なフレーム構成例を示した説明図であり、図１０ＢはＭＡＣヘッダの構成例を示した説明図であり、図１０Ｃはビーコンフレームに含まれるペイロードの構成例を示した説明図であり、図１０Ｄはビーコンパラメータの構成例を示した説明図であり、図１０Ｅはビーコン期間利用情報エレメントの構成例を示した説明図であり、図１０ＦはＤＲＰ予約情報エレメントの構成例を示した説明図であり、図１０Ｇは多重利用可能情報エレメントの構成例を示した説明図である。

図１０Ａに示したように、一般的なフレームには、プリアンブル３２、ＰＨＹヘッダ３３、ＭＡＣヘッダ３４、ＨＣＳ３５、データペイロード３６、およびＦＣＳ３７が含まれる。プリアンブル３２は、ＴＦＣコードごとに異なる既知固定パターンの信号である。

ＰＨＹヘッダ３３には、データペイロード３６部分の物理レートの情報等が記載されており、ＭＡＣヘッダ３４には、フレームの送り元や、届け先アドレスが記載されている。また、ＨＣＳ（ヘッダーチェックシーケンス）３５は、ヘッダ部分の誤り検出を行なうために付加されている。

また、データペイロード３６は、任意の物理レートで構成されたユーザーデータであり、ＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）３７はデータペイロード３６部分の誤り検出を行なうために付加されている。

このような基本的なフレーム構成によって、ビーコンフレーム、データフレーム、およびＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレームなどが構成される。

また、図１０Ｂに示したように、ＭＡＣヘッダ３４には、フレーム制御情報（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）４１、届け先アドレス情報（ＤｅｓｔＡｄｄｒ）４２、送り元アドレス情報（ＳｒｃＡｄｄｒ）４３、シーケンス制御情報（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）４４、およびアクセス制御情報（Ａｃｃｅｓｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）４５が含まれる。

さらに、フレーム制御情報４１には、プロトコルバーション（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ）５７、セキュア識別（Ｓｅｃｕｒｅ）５６、受領確認（ＡＣＫ Ｐｏｌｉｃｙ）５５、フレーム形式（Ｆｒａｍｅ Ｔｙｐｅ）５４、準フレーム形式／搬送識別子（Ｆｒａｍｅ Ｓｕｂｔｙｐｅ ／ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ ＩＤ）５３、再送識別（Ｒｅｔｒｙ）５２、および多重化位置（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ｏｆｆｓｅｔ）５１が含まれる。

この多重化位置５１には、多重調整間隔、すなわち第２の無線送信部１０８が利用する周波数ホッピングパターンの開始タイミングと、第１の無線送信部１０３が利用する周波数ホッピングパターンの開始タイミングとの差分が記載される。

例えば、ＴＦＣコード１または２で定義される周波数ホッピングパターンを利用する場合には、多重化位置５１の記載が「００」であれば、多重化が行なわれていないことを示す。また、多重化位置５１の記載が「０１」であれば、多重調整間隔が１ＯＦＤＭシンボルであることを示し、「１０」であれば多重調整間隔が２ＯＦＤＭシンボルであることを示す。さらに、多重化位置５１の記載が「１１」であれば、多重調整間隔が１ＯＦＤＭシンボル、および２ＯＦＤＭシンボルの双方が利用されることを示す。この場合、第１の無線送信部１０３が利用する周波数ホッピングパターンの開始タイミングと、１ＯＦＤＭシンボル、および２ＯＦＤＭシンボルの差分を有する開始タイミングで周波数ホッピングパターンを利用した無線信号が送信される。

また、ＴＦＣコード３または４で定義される周波数ホッピングパターンを利用する場合には、多重化位置５１の記載が「００」であれば、多重化が行なわれていないことを示す。また、多重化位置５１の記載が「０１」であれば多重調整間隔が２ＯＦＤＭシンボルであることを示し、「１０」であれば多重調整間隔が４ＯＦＤＭシンボルであることを示す。さらに、多重化位置５１の記載が「１１」であれば、多重調整間隔が２ＯＦＤＭシンボル、および４ＯＦＤＭシンボルの双方が利用されることを示す。この場合、第１の無線送信部１０３が利用する周波数ホッピングパターンの開始タイミングと、２ＯＦＤＭシンボル、および４ＯＦＤＭシンボルの差分を有する開始タイミングで周波数ホッピングパターンを利用した無線信号が送信される。なお、「１１」という多重化位置５１の記載は、多重調整間隔が３ＯＦＤＭシンボルであることを示してもよい。

かかる多重化位置５１の記載を受信先装置が確認することにより、受信先装置の受信タイミング調整部１１７が第２の無線受信部１１８に、送信された無線信号に同期して無線信号の受信処理を行わせることが可能となる。

また、図１０Ｃに示したように、ビーコンペイロード６０には、無線通信装置１０固有のパラメータを記載するビーコンパラメータ（Ｂｅａｃｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）６１と、ビーコンスロットの利用状況などを示したビーコン期間利用情報エレメント（ＢＰＯ ＩＥ）６２が常に付加される。さらに、ビーコンペイロード６０には、任意の情報エレメントが付加される。

例えば、図１０Ｃには、ビーコンペイロード６０に、通信を実施する予約スロットの情報を記載したＤＲＰ予約情報エレメント（ＤＲＰ ＩＥ）６３、および多重通信の要否を通知するＴＦＣ多重利用情報エレメント（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ＩＥ）６４が付加される構成を示している。さらに、ビーコンペイロード６０は、その他の情報エレメントなどが必要に応じて付加される。すなわち、無線通信装置１０が第２の無線送信部１０８を利用して無線信号を送信する場合には、ビーコン情報生成部１１５がＴＦＣ多重利用情報エレメントに多重化する旨の記載がされたビーコンペイロード６０を生成する。

また、図１０Ｄに示したように、ビーコンパラメータ６１には、デバイス識別子（Ｄｅｖｉｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）７１、ビーコンスロット番号（Ｂｅａｃｏｎ Ｓｌｏｔ Ｎｕｍｂｅｒ）７２、およびデバイス制御情報（Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７３が含まれる。

さらに、デバイス制御情報７３は、移動識別（Ｍｏｖａｂｌｅ）７７、報知用スロット（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）７６、多重化ＴＦＣコード（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ＴＦＣ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）７５、およびセキュアモード（Ｓｅｃｕｒｅ Ｍｏｄｅ）７４などが含まれる。

多重化ＴＦＣコード７５は、多重化したＴＦＣコードと共存することができるＴＦＣコードを示すものである。例えば、多重化ＴＦＣコード７５に、現在のＴＦＣコードと同じ数値が記載されていると、同じＴＦＣコードで多重化した通信が可能であることを示している。

一方、無線通信装置１０がＴＦＣコード３で動作している場合、「２」という多重化ＴＦＣコード７５の記載は、無線通信装置１０とＴＦＣコード２で動作する無線通信装置１０が共存できることを示す。具体的には、図８Ｅに示したように無線通信装置１０が無線信号を多重して送信する場合、ＴＦＣコード２で定義される周波数ホッピングパターンを利用することが可能である。

また、無線通信装置１０がＴＦＣコード４で動作している場合に、「１」という多重化ＴＦＣコード７５の記載は、無線通信装置１０とＴＦＣコード１で動作する無線通信装置１０が共存できることを示す。具体的には、図８Ｆに示したように無線通信装置１０が無線信号を多重して送信する場合、ＴＦＣコード１で定義される周波数ホッピングパターンを利用することが可能である。

なお、同じＴＦＣコードで多重化した通信ができない場合には、多重化ＴＦＣコード７５に「００００」が記載され、従来からのシステムと互換性を保つことができる。

また、図１０Ｅに示したように、ビーコン期間利用情報エレメント６２には、以降に記載される情報エレメントの種類を識別するための識別子（Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤ）８１、その情報エレメントの情報長（Ｌｅｎｇｔｈ）８２に続き、情報エレメントのパラメータが記載される。

具体的には、自装置が把握しているビーコン期間の長さ（ＢＰ Ｌｅｎｇｔｈ）８３、ビーコンスロットの利用状況を報告するビーコンスロット情報（Ｂｅａｃｏｎ Ｓｌｏｔ Ｉｎｆｏ Ｂｉｔｍａｐ）８４、さらに、そのビーコンスロットを利用しているデバイスを示すデバイスのアドレス１（ＤｅｖＡｄｄｒ １）８５〜アドレスＮ（ＤｅｖＡｄｄｒ Ｎ）８６が記載される。

また、図１０Ｆに示したように、ＤＲＰ予約情報エレメント６３には、以降に記載される情報エレメントの種類を識別するための識別子（Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤ）９１、その情報エレメントの情報長（Ｌｅｎｇｔｈ）９２に続き、情報エレメントのパラメータが記載される。

具体的には、ＤＲＰ予約の種類や予約の状態などが記載された予約制御情報（ＤＲＰ Ｃｏｎｔｒｏｌ）９３、予約の相手を識別するためのターゲット／オーナー デバイスアドレス（Ｔａｒｇｅｔ／Ｏｗｎｅｒ ＤｅｖＡｄｄｒ）９４、実際に予約するＭＡＳを指し示している、予約割当て１（ＤＲＰ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ １）９５〜予約割当てＮ（ＤＲＰ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｎ）９６が記載される。

さらに、予約制御情報９３には、予約形式（Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｔｙｐｅ）１４９、ストリーム情報（Ｓｔｒｅａｍ Ｉｎｄｅｘ）１４８、事由コード（Ｒｅａｓｏｎ Ｃｏｄｅ）１４７、予約状態（Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｕｓ）１４６、オーナー識別（Ｏｗｎｅｒ）１４５、競合時優劣情報（Ｃｏｎｆｌｉｃｔ Ｔｉｅ−Ｂｒｅａｋｅｒ）１４４、非安全（Ｕｎｓａｆｅ）１４３、多重化要求（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ｒｅｑｕｅｓｔ）１４２、および多重化間隔（Ｏｆｆｓｅｔ Ｓｙｍｂｏｌ）１４１が含まれる。かかる多重化間隔１４１は、図１０Ｂを参照して示した多重化位置５１と実質的に同一のパラメータであってもよい。

無線通信装置１０は、このようなＤＲＰ予約情報エレメント６３に基づき、事前に通信相手と多重化するＭＡＳおよび多重調整間隔と通知し合うことが可能となる。

また、図１０Ｇに示したように、多重利用可能情報エレメント１５０には、以降に記載される情報エレメントの種類を識別するための識別子（Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤ）１５１、その情報エレメントの情報長（Ｌｅｎｇｔｈ）１５２に続き、情報エレメントのパラメータが記載される。具体的には、多重化利用可能スロットビットマップ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ＭＡＳ Ｂｉｔｍａｐ）１５３が記載される。かかる多重化利用可能スロットビットマップ１５３は、無線信号を多重して通信を行うことができるＭＡＳをビットマップ形式で表現した情報である。

〔３−３〕本実施形態にかかる無線通信装置の動作
以上、図９および図１０を参照して本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成について説明した。続いて、図１１および図１２を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１０の動作について説明する。

図１１は、本実施形態にかかる無線通信装置１０において実行される無線通信方法の流れを示してシーケンス図である。図１１においては、当初、多重化をせずに無線ネットワークを形成している無線通信装置１０Ａが、ＴＦＣコードを多重化して通信を実施するまでの流れと、多重化を解除するまでの流れを示している。

まず、図１１に示したように、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂが所定のビーコン期間に同じＴＦＣコードを利用してビーコンを交換しながら無線ネットワークを形成している（Ｓ２０２、Ｓ２０４）。ここで、送信元となる無線通信装置１０Ａが送信データを受理すると（Ｓ２０６）、予約情報設定部１１４が通常のＴＦＣコードによるＤＲＰ予約の要求の設定を行なう（Ｓ２０８）。そして、設定された内容に応じたＤＲＰ予約要求を含むビーコンをビーコン情報生成部１１５が生成し、当該ビーコンが受信先となる無線通信装置１０Ｂへ送信される（Ｓ２１０）。

その後、無線通信装置１０Ｂは無線通信装置１０Ａへビーコンを送信する（Ｓ２１２）。なお、ここではＳ２１０において受信されたビーコンに含まれるＤＲＰ予約要求に対する応答を含まないビーコンが送信される例を示しているが、ＤＲＰ予約要求に対する応答を含むビーコンが送信されてもよい。

無線通信装置１０Ａに送信データが継続的に供給されている（Ｓ２１４）。また、無線通信装置１０ＢがＳ２１０において受信されたビーコンからＤＲＰ予約要求を検出する（Ｓ２１６）。そして、無線通信装置１０Ａに供給される送信データ量が拡大すると（Ｓ２１８）、多重化要否判定部１０６が多重予約要求を設定し（Ｓ２２０）、ビーコン情報生成部１１５が多重通信を要求する旨を含むビーコンを生成する。その後、ビーコン生成部１１５により生成されたビーコンが無線通信装置１０Ｂへ送信される（Ｓ２２２）。

その後、無線通信装置１０Ｂでは、Ｓ２１０において受信された無線通信装置１０ＡからのＤＲＰ予約要求に応じて、予約の応答を設定したビーコンを返送する（Ｓ２２４）。ここで、無線通信装置１０Ａでは、無線通信装置１０ＢからＤＲＰ予約応答を受信すると予約を確定させ、予約スロットでデータの送信を行なう（Ｓ２３０）。なお、Ｓ２３０で送信されるデータは多重化されていない（シングルデータ）。その間、無線通信装置１０Ａへは送信データが継続的に供給されており（Ｓ２２６、Ｓ２３２）、また、無線通信装置１０Ｂは、Ｓ２２２において受信されたビーコンから多重通信を要求されていることを把握する（Ｓ２２８）。

続いて、無線通信装置１０Ａは多重通信を要求する旨を含むビーコンを送信する（Ｓ２３４）。また、無線通信装置１０Ｂは、無線通信装置１０Ａからの要求に応じて多重通信のための設定を行い、設定を行った旨を示すビーコンを送信する（Ｓ２３６）。

そして、無線通信装置１０Ａは、無線通信装置１０Ｂからの多重化通信の応答に応じて、多重通信のための設定を行ない、データの送信を行なう（Ｓ２３８）。ここで、無線通信装置１０Ａからは、周波数ホッピングパターンの開始タイミングが多重化タイミング調整部１０７により調整された２系統の無線信号が送信される（ダブルデータ）。

そして、無線通信装置１０Ａの送信データ格納部１０２に保持される送信データが所定量以下になり、または送信データが無くなった場合、多重化要否判定部１０６は多重化通信の解除と、ＤＲＰ予約の解除を行なう（Ｓ２４０）。その結果、多重通信を要求する記載を含まないビーコンが無線通信装置１０Ａから送信される（Ｓ２４２）。なお、ここでは便宜上、多重化通信の解除とＤＲＰ予約の解除を同時に行なっているが、別々の条件でそれぞれを解除してもよい。続いて、無線通信装置１０Ｂからもビーコンが送信される（Ｓ２４４）。

続いて、無線通信装置１０Ｂにより多重化通信が解除されていないため、無線通信装置１０Ａは２系統で無線信号を送信する（Ｓ２４６）。その後、無線通信装置１０Ｂは、Ｓ２４２において受信された多重化通信の解除とＤＲＰ予約の解除がなされたビーコンに基づいて、多重化通信の解除とＤＲＰ予約の解除を行ない（Ｓ２４８）、それらの記載のないビーコンを交換する（Ｓ２５０、Ｓ２５２）。

こうして通常の１つのＴＦＣコードによるデータ通信のみが実施され、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂが、所定のビーコン期間に同じＴＦＣコードでビーコンを交換しながら無線ネットワークを維持していく。

図１２は、本実施形態にかかる無線通信装置１０において実行される無線通信方法の流れを示してフローチャートである。まず、無線通信装置１０は、電源投入後、多重化通信に対応していれば（Ｓ３０１）、多重化通信が可能なビットの設定を行ない（Ｓ３０２）、ＴＦＣコードを設定して所定のビーコンスキャン動作を実施する（Ｓ３０３）。

ここで、無線通信装置１０は、ビーコンを検出した場合には（Ｓ３０４）、そのビーコンのＴＦＣコードで無線ネットワークを形成して動作をする（Ｓ３０５）。つまり、無線通信装置１０は、既存のビーコン期間で、周囲の無線通信装置で利用されていないビーコンスロットを自装置のスロットとして設定し、周囲の無線通信装置と同期して無線ネットワークを形成する。

一方、無線通信装置１０は、ビーコンを検出しなかった場合、全てのＴＦＣコードでのスキャンが完了するまで（Ｓ３０６）、Ｓ３０３に戻り、ＴＦＣコードを変更した上で再度ビーコンスキャンを行なう。そして、無線通信装置１０は、全てのＴＦＣコードでスキャンが完了したものの、ビーコンを検出しなかった場合に、周囲に他の無線通信装置が存在しないため、任意のＴＦＣコードを１つ選択する（Ｓ３０７）。

無線通信装置１０は、このように利用するＴＦＣコードを１つ設定すると、スーパーフレームとビーコン期間を設定し、最初のビーコンスロット（シグナリングスロットを除く）でビーコンの送信を行なって無線ネットワークを構築する。

そして、無線通信装置１０は、インターフェース１０１を介して接続されるアプリケーション機器から情報送信要求を受理した場合は（Ｓ３０８）、その送信データを送信データ格納部１０２に格納する（Ｓ３０９）。

ここで、予約情報設定部１１４は、送信データが継続的に供給された場合などを条件に、ＤＲＰ予約による通信が必要であれば（Ｓ３１０）、ＤＲＰ予約要求を設定する（Ｓ３１１）。さらに、多重化要否判定部１０６は、大量のデータが送信データ格納部１０２に蓄えられたなど、１つのＴＦＣコードだけでの伝送が困難になった場合には（Ｓ３１２）、多重化送信の設定を行なう（Ｓ３１３）。

その後、無線通信装置１０は、ビーコン期間が到来した場合は（Ｓ３１４）、自装置の送信ビーコンスロットにおいて（Ｓ３１５）情報エレメント（ＩＥ）を構築し（Ｓ３１６）、ビーコンの送信を行なう（Ｓ３１７）。

一方、無線通信装置１０は、自装置の送信ビーコンスロット以外であれば、ビーコンの受信を行ない、実際にビーコンを受信したら（Ｓ３１８）、そのビーコンに記載されている情報を保存する（Ｓ３１９）。

このとき、ビーコンに自己宛ＤＲＰ予約要求の記載があれば（Ｓ３２０）、予約情報設定部１１４が、該当するＤＲＰ予約応答を設定し（Ｓ３２１）、該当するスロット（ＭＡＳ）の受信を設定しておく（Ｓ３２２）。さらに、多重化通信の記載があれば（Ｓ３２３）、多重化要求処理部１１６が該当する多重化通信を受信するための設定を行なう（Ｓ３２４）。

また、予約情報設定部１１４は、ビーコンに自装置宛ＤＲＰ予約応答の記載があれば（Ｓ３２５）、該当するスロット（ＭＡＳ）での送信を設定しておく（Ｓ３２６）。なお、ビーコンに記載されていたＤＲＰ予約が他の無線通信装置宛であれば、当該ＤＲＰ予約により予約されるスロット（ＭＡＳ）が使用中になるため、Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ＩＥの更新を行なう（Ｓ３２７）。

そして、自装置が送信を設定したスロットが到来したら（Ｓ３２８）、送信データ格納部１０２に保持されている送信データを第１の無線送信部１０３が変調する（Ｓ３２９）。さらに、変調された送信データにプリアンブル・ヘッダ設定部１０４が所定のプリアンブルを付加し（Ｓ３３０）、指定されたＴＦＣコードで定義される周波数ホッピングパターンに従って第１のアンテナ１０５から無線信号が送信される（Ｓ３３１）。

なお、多重化通信の送信の設定があれば（Ｓ３３２）、送信データ格納部１０２に保持されている次の送信データを第２の無線送信部１０８が変調する（Ｓ３３３）。そして、Ｓ３３１において送信された無線信号の周波数ホッピングパターンと競合しないよう多重化タイミング調整部１０７が第２の無線送信部１０８を制御し（Ｓ３３４）、該制御に基づいて第２の無線送信部１０８が変調後の送信データを送信する（Ｓ３３５）。

また、無線通信装置１０は、自装置が受信を設定したスロットが到来したら（Ｓ３３６）、所定のプリアンブルで同期を取り、第１の無線受信部１１１が通常のデータ受信を行ない（Ｓ３３７）、受信されたデータが受信データ格納部１１９に格納される（Ｓ３３８）。ここで、多重化通信の受信が設定されていれば（Ｓ３３９）、受信タイミング調整部１１７による制御に基づき第２の無線受信部１１８が多重化して送られてきたデータ部分を受信し（Ｓ３４０）、受信されたデータが受信バッファに格納される（Ｓ３４１）。

そして、ビーコン受信後や、データ送受信後には、再びＳ３１４に戻って一連の動作をくり返すことで、ネットワークの運営とデータ通信が行なわれる構成になっている。

〔４〕まとめ
以上説明したように、本実施形態によれば、同じＴＦＣコードで定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号を多重化して送信することで、通常の伝送量の２倍に相当するデータを伝送することができる。なお、多重化した無線信号の周波数ホッピングパターンのシーケンスが一致しないように多重調整間隔を設けたため、受信先装置は確実に無線信号の分離をすることができる。

また、本実施形態によれば、同じＴＦＣコードで定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号を多重化する。このため、１つのビーコンを用いるだけでよいため、異なるＴＦＣコードで定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号を多重化する方法に比べ、ビーコン処理を簡素化することができる。

また、本実施形態によれば、通常は１つのＴＦＣコードのみを利用した通信を行ない、伝送需要が増加した場合に、多重化した通信を実施することで、既存の通信と互換性を保ったまま、多重化した通信を実施することが可能である。さらに、本実施形態によれば、通信相手毎に通信を多重化できる。このため、多重化が必要なリンクのみを選択的に多重化し、通信需要の少ない無線通信装置１０の負担を軽減することが可能である。

また、本実施形態によれば、多重化した通信の利用が可能である旨をビーコンで事前に報知しておくことで、多重化が必要になった場合に、即座に多重化通信の要求を行なうことができる。また、ＤＲＰ予約と同様に、スロットごとに多重化した通信を管理することで、必要最低限の予約と多重化の設定のみで、より高速な伝送が必要なリンクだけ、多重化した通信を適用することができる。さらに、本実施形態によれば、多重調整間隔を通知することで、同じプリアンブルが利用されるＴＦＣコードでの多重化を実現することができる。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本明細書の無線通信装置１０の処理における各ステップは、必ずしもフローチャート、またはシーケンス図として記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、無線通信装置１０の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。

また、無線通信装置１０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した無線通信装置１０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図９の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

本実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示した説明図である。 スーパーフレームの構成例を示した説明図である。 各無線通信装置が設定する自装置のビーコンスロット位置を示した概念図である。 マルチバンドＯＦＤＭ方式の周波数チャンネルの構成を示した説明図である。 ＴＦＣコード１の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード２の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード３の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード４の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード５の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード６の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード７の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード８の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード９の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード１０の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 一の無線通信装置が同一の周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合の問題点を示した説明図である。 一の無線通信装置が同一の周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合の問題点を示した説明図である。 一の無線通信装置が同一の周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合の問題点を示した説明図である。 多重される無線信号のプリアンブル期間のずれについて示した説明図である。 ＴＦＣコード１で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード２で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード４で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される他の様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード４で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される他の様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード８で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード９で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード１０で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した説明図である。 一般的なフレーム構成例を示した説明図である。 ＭＡＣヘッダの構成例を示した説明図である。 ビーコンフレームに含まれるペイロードの構成例を示した説明図である。 ビーコンパラメータの構成例を示した説明図である。 ビーコン期間利用情報エレメントの構成例を示した説明図である。 ＤＲＰ予約情報エレメントの構成例を示した説明図である。 多重利用可能情報エレメントの構成例を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置において実行される無線通信方法の流れを示してシーケンス図である。 本実施形態にかかる無線通信装置において実行される無線通信方法の流れを示してフローチャートである。

符号の説明

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ 無線通信装置
１０２ 送信データ格納部
１０３ 第１の無線送信部
１０４ プリアンブル・ヘッダ設定部
１０５ 第１のアンテナ
１０６ 多重化要否判定部
１０７ 多重化タイミング調整部
１０８ 第２の無線送信部
１０９ 第２のアンテナ
１１１ 第１の無線受信部
１１６ 多重化要求処理部
１１７ 受信タイミング調整部
１１８ 第２の無線受信部
１１９ 受信データ格納部

Claims (11)

1. 所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と；
   前記所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と；
   前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部と；
   を備える無線通信装置。
2. 前記無線通信装置は、
   前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングの前記調整部による調整量を示すデータを生成する生成部をさらに備え、
   前記生成部により生成されたデータは、前記第１の送信部または前記第２の送信部から送信される、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記第１の送信部は、前記無線信号の送信に先立ち、前記無線信号の受信先装置において同期をとるために利用されるプリアンブルを送信する、請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記無線通信装置は、
   前記所定の周波数ホッピングパターン、および前記調整量が対応付けて記録されている記憶部をさらに備え、
   前記調整部は、前記記憶部に記録されている前記調整量に基づいて前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを調整する、請求項２に記載の無線通信装置。
5. 前記記憶部には、前記所定の周波数ホッピングパターンに複数の調整量が対応付けて記録されており、
   前記調整部は、前記記憶部に記録されている前記複数の調整量のうちで、周囲で利用されている周波数ホッピングパターンに応じた調整量に基づいて前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを調整する、請求項４に記載の無線通信装置。
6. 前記無線通信装置は、
   前記第１の送信部により無線信号として送信される送信データを一時的に保持する送信バッファと；
   前記送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合、前記第２の送信部からも無線信号を送信させる判定部と；
   をさらに備える、請求項１に記載の無線通信装置。
7. 前記判定部は、前記送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を下回った場合、前記第２の送信部による無線信号の送信を終了させる、請求項６に記載の無線通信装置。
8. 所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第１の受信部と；
   前記所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第２の受信部と；
   を備え、
   前記第２の受信部により受信される無線信号の周波数ホッピングパターンの開始タイミングは、前記第１の受信部により受信される無線信号の前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の受信部により受信される無線信号の前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整されており、
   前記第１の受信部または前記第２の受信部は、前記第２の受信部により受信される無線信号の周波数ホッピングパターンの開始タイミングの調整量を示すデータを受信し、
   さらに、前記調整量に基づいて前記第２の受信部による受信処理を制御する受信制御部を備える、無線通信装置。
9. 第１の無線通信装置、および前記第１の無線通信装置と通信可能な第２の無線通信装置を含む無線通信システムであって：
   前記第１の無線通信装置は、
   所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と；
   前記所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と；
   前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部と；
   を備え、
   前記第２の無線通信装置は、
   前記第１の送信部から送信された無線信号を受信する第１の受信部と；
   前記第２の送信部から送信された無線信号を受信する第２の受信部と；
   を備える、無線通信システム。
10. 所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と、
    前記所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と、
    を備える無線通信装置に設けられるコンピュータを、
    前記第２の送信部が利用する前記所定の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部として機能させるための、プログラム。
11. 所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第１の受信部と、
    前記所定の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第２の受信部と、
    を備え、
    前記第２の受信部により受信される無線信号の周波数ホッピングパターンの開始タイミングは、前記第１の受信部により受信される無線信号の前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の受信部により受信される無線信号の前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整されており、
    前記第１の受信部または前記第２の受信部は、前記第２の受信部により受信される無線信号の周波数ホッピングパターンの開始タイミングの調整量を受信する無線通信装置に設けられるコンピュータを、
    前記第１の受信部、または前記第２の受信部により受信される前記調整量に基づいて前記第２の受信部による受信処理を制御する受信制御部として機能させるための、プログラム。
    
    
    

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