JP2006019949A - 通信装置及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】広帯域を使用する無線通信において通信効率を向上させる。
【解決手段】伝送レートが略同じである第１の高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）３１（１チャンネル分）と第２の高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）３２（１チャンネル分）とを、それぞれ、ローバンドのチャネルCh_L1とハイバンドのチャネルCh_H1とで伝送する。ここで、ハイバンドのチャネルの帯域幅を、ローバンドのチャネルの帯域幅よりも広くしている。この構成により、ローバンドのチャネルを使用する場合よりも、ハイバンドのチャネルを使用する場合の方が、単位帯域あたりのデータ伝送速度が遅くなり、ハイバンドとローバンドとで同程度の転送距離・伝送特性を得ることができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置及び通信制御方法に関する。

近年、IEEE 802.15委員会で審議されているウルトラワイドバンド通信システムなどのように、非常に広い周波数範囲を用いたシステムが提案されている。

例えば、非特許文献１のシステムでは、使用帯域がローバンドのチャネルとハイバンドのチャネルで構成されることが示されている。それぞれ対応するデータ伝送速度は、29Mbpsから450Mbps、29Mbpsから900Mbpsとなっている。ハイバンドの帯域幅は、ローバンドの帯域幅の約２倍である。チャネルの使用方法については３種類が用意され、ローバンドのみの使用、ハイバンドのみの使用、ローバンド及びハイバンド（マルチバンド）の使用が可能である。また、データ伝送速度に応じたチャネル選択や、複数のピコネットが共存する場合のチャネル選択に関する記載がある。

また、非特許文献２のシステムでは、使用帯域を１３のバンドに分割し、複数のバンドに対して周波数ホッピングを行い、１チャネルの伝送を行うことが記載されている。３バンドを１チャネルとする方式と、７バンドを１チャネルとする方式の２つがある。２つの方式の優劣は、複数のピコネットの同時動作において、ピコネット数に応じて変ってくる。即ち、同時動作のピコネット数に応じたチャネル選択を行うことが記載されている。
Mc Laughlin, ParthusCeva; Welborn, XSI & Kohno, CRL-UWB Consortium著、「Merger#2 Proposal DS-CDMA」（IEEE 802.15-03/334r5文書）、２００３年１１月１０日、スライド７、８、９、３４ Anuj Batra et al., Texas Instruments et al.著、「Multi-band OFDM physical Layer Proposal for IEEE 802.15 Task Group 3a」（IEEE 802.15-03/268r2文書）、２００３年１１月１０日、ｐ．３５−３６

しかしながら、ウルトラワイドバンド通信のような広帯域での無線通信においては、チャネル毎の伝播損失が大きく異なる。即ち、周波数が高い帯域のチャネルでは伝播損失が大きいのに対し、周波数が低い帯域のチャネルでは伝播損失が小さい。このため、データの各チャネルへの割り当てを効率良く行わなければ、広帯域の良さを十分に発揮することができない。

例えば、各帯域におけるチャネルの使用状態や、送信されるデータの性質、あるいは通信装置を取り巻く環境をよく考慮した上で、データの各チャネルへの割り当てを行わない限り、通信の更なる効率化を実現することは難しい。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、広帯域を使用する無線通信において通信効率を向上させる通信装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る通信装置は、周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置であって、前記第１の帯域におけるチャネルの使用が可能か否かを判定する判定手段と、前記第１の帯域におけるチャネルの使用が可能である場合に、送信または受信すべきデータを当該チャネルに優先して割り当てる制御手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明に係る通信装置は、周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置であって、少なくとも２種類のデータを送信する送信手段または受信する受信手段と、前記第２の帯域のチャネルを使用する場合よりも、前記第１の帯域のチャネルを使用する場合の方が、単位帯域あたりのデータ伝送速度が低くなるように制御する制御手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明に係る通信装置は、周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置であって、要求される伝送品質が相対的に低い方の第１のデータと高い方の第２のデータとを送信する送信手段または受信手段と、前記第１のデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第２のデータを前記第２の帯域のチャネルに割り当てる制御手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明に係る通信装置は、周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置であって、通信距離が相対的に小さい方の第１の通信装置と大きい方の第２の通信装置と通信を行う通信手段と、前記第１の通信装置に送信または前記第１の通信装置から受信すべきデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第２の通信装置に送信または前記第２の通信装置から受信すべきデータを前記第２の帯域のチャネルに割り当てる制御手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明に係る通信装置は、周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置であって、指向性の度合いが相対的に小さい方の第１のアンテナ部と大きい方の第２のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部で送受されるべきデータを前記第２の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第２のアンテナ部で送受されるべきデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てる制御手段とを具備することを特徴とする。

広帯域を使用する無線通信において通信効率を向上させる。

以下、図面を参照して、本発明の各実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１〜第４の実施形態に係る各通信装置に共通する構成を示すブロック図である。
当該通信装置は、周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行う機能を有し、例えばIEEE 802.15委員会で審議されているウルトラワイドバンド通信のほか、IEEE 802.11規格における2.4G帯と5G帯との組合せに適用することができるものである。この通信装置は、図示のようにアンテナ１１、受信部１２、送信部１３、受信データ処理部１４、送信データ処理部１５、受信データ検出部１６、送信データ検出部１７、判定部１８、及び制御部１９を備えている。

アンテナ１１は、他の通信装置のアンテナとの間で電波による情報の送受を行うもの部分である。このアンテナ１１は、複数のアンテナ部（異なるアンテナパターン）を含んでいてもよい。例えば、指向性の度合いが相対的に小さい方の第１のアンテナ部と大きい方の第２のアンテナ部とを含むものとして構成することが可能である。

受信部１２は、アンテナ１１を通じて取得されたデータを入力して受信処理し、制御部１９の制御のもとで処理が施された後のデータをデータ処理部１４側へ出力する。送信部１３は、データ処理部１５側から送られてくるデータを入力し、制御部１９の制御のもとで処理が施された後のデータを他の通信装置へ送信すべくアンテナ１１へ送り出す。

受信データ処理部１４は、受信部１２から送られてくるデータに必要な処理を施した後、１つ又は複数のＡＶ機器へ出力するものである。送信データ処理部１５は、１つ又は複数のＡＶ機器から送られてくるデータに必要な処理を施した後、送信部１３へ出力するものである。

受信データ検出部１６は、受信部１２から出力されるデータに関する各種の情報（データの伝送レート（伝送速度）、相手側の通信装置が要求する伝送品質、各チャネルの状態、ピコネットの干渉レベル、電界強度、通信距離など）を検出することが可能であり、検出結果を判定部１８へ送り出す。

送信データ検出部１７は、データ処理部１５側から送られてくるデータに関する各種の情報（データの伝送レート、ＡＶ機器が要求する伝送品質など）を検出することが可能であり、検出結果を判定部１８へ送り出す。

判定部１８は、検出部１６，１７の検出結果などに基づいて各種の判定（各チャネルの使用可否の判定、各送信データや各受信データの伝送レートの高低関係の判定、各通信相手との通信距離の大小関係の判定、各アンテナにおける指向性の度合いの大小関係の判定など）を行うものである。なお、判定結果を所定の記憶領域に記憶しておき、必要時に読み出して使用する構成としてもよい。

制御部１９は、判定部１８の判定結果などに基づいて受信部１２及び送信部１３において送受信処理されるデータの制御（各データのチャネルへの割り当て制御など）を行うものである。

図２は、図１に示した通信装置に適用される無線通信システムのチャネル配置の概略を示す図である。一方、図３は、図１に示した通信装置に適用される無線通信システムにおける帯域周波数と伝播損失（送信時および受信時）との関係を示す図である。なお、自由空間伝播損は、Lp = 10log(4πd／λ)² = 10log(4πdf／c)²により算出される（但し、d：伝播距離、λ：波長、f：周波数、c：光速とする）。

この無線通信システムにおいては、使用可能な帯域は、図２に示されるように周波数が相対的に高い方の第１の帯域（以下、ハイバンドと称す）と低い方の第２の帯域（以下、ローバンドと称す）とに分けられる。ローバンドには複数のチャネル（Ch_L1、Ch_L2）が配置され、ハイバンドには複数のチャネル（Ch_H1、Ch_H2、Ch_H3）が配置される。

ここで、当該無線通信システムで使用可能な帯域における周波数の最小値をf_Lとし、最大値をf_Hとする。図３からわかるように、例えば、「f_H／f_L」の値が平方根２を超える場合、f_Hでの伝播損失はf_Lでの伝播損失よりも３dB超大きくなる。このように周波数差が大きくなると（波長差が大きくなると）、伝播損失差が大きくなってしまうため、これに対処するためには従来のアンテナや無線信号処理回路等に対して大幅な設計変更を施す必要がある等の問題がある。以下に説明する各実施形態では、このような問題を解決する。

（第１の実施形態）
図４は、本発明の第１の実施形態に係る通信制御手法を説明するための図である。
図４（ａ）は、ローバンドを使用する場合とハイバンドを使用する場合とで干渉レベルが異なることを示しており、図４（ｂ）は２つのピコネット間で通信を行う場合に干渉が生じる様子を示している。

図４（ｂ）に示されるように、第１のピコネット２１が第２のピコネットに干渉を与える場合を考える。このとき、データを送信するのにローバンドを使用する場合とハイバンドを使用する場合とでは、伝播損失が異なるため、図４（ａ）に示されるように干渉レベルも異なる。即ち、ハイバンドを使用する場合の方が、ローバンドを使用する場合よりも、干渉レベルが小さくなる。そこで、第１の実施形態では、データを送信または受信する際には、ハイバンドのチャネルを優先的に選択し、ハイバンドのチャネルが全て使用中である等の理由で選択できない場合にはローバンドのチャネルを選択するように制御し、これにより被干渉側の通信装置が大きな干渉を受けるのを低減する。

ここで、図５を参照して、第１の実施形態に係る通信制御の手順を説明する。
例えば、図１に示した通信装置において、ＡＶ機器側からデータがデータ処理部１５を通じて送信部１３に送られ、アンテナ１１を介して送信される場合を考える。このとき、判定部１８や制御部１９は次のような処理を行う。

まず、判定部１８は、ハイバンドにおけるチャネルの使用が可能か否かを判定する（ステップＳ１１）。ハイバンドにおけるチャネルの使用が可能である場合には（ステップＳ１１のＹｅｓ）、制御部１９は、送信すべきデータを当該チャネルに優先して割り当てる（ステップＳ１２）。一方、ハイバンドにおけるチャネルの使用が不可である場合には（ステップＳ１１のＮｏ）、判定部１８は、ローバンドにおけるチャネルの使用が可能であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ローバンドにおけるチャネルの使用が可能である場合には（ステップＳ１３のＹｅｓ）、制御部１９は、送信すべきデータを当該チャネルに割り当てる（ステップＳ１４）。一方、ローバンドにおけるチャネルの使用が不可である場合には（ステップＳ１３のＮｏ）、チャネル割り当てが不可であるとみなし、割り当て処理の停止、もしくは割り当て可能となるまで待機の状態となる（ステップＳ１５）。

なお、チャネルの使用可否の具体的な判定方法の例としては、ｉ）使用中であることが明示されているチャネルを使用不可と判定する、ii）ピコネットの干渉レベルが所定値を超える場合に該当するチャネルを使用不可と判定する、iii)信号対雑音比が所定値を下回った場合に該当するチャネルを使用不可と判定する、もしくはこれらの組合せを採用する、などの方法が挙げられる。

このように、第１の実施形態によれば、伝播損失の大きいハイバンドのチャネルを優先して選択することにより、他のピコネットに与える干渉、及び、他のピコネットから受ける干渉を低減できる。

（第２の実施形態）
次に、図６〜図１１を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。

第２の実施形態では、ローバンドのチャネルを使用する場合よりも、ハイバンドのチャネルを使用する場合の方が、単位帯域あたりのデータ伝送速度が低くなるように制御する。単位帯域あたりの電力が一定のとき、情報量あたりの送信電力は、ローバンドのチャネルを使用する場合よりも、ハイバンドのチャネルを使用する場合の方が大きくなる。これにより、ハイバンドを使用する場合の方が伝播損失が大きくなるという傾向を軽減することができる。また、ハイバンドとローバンドとで同じ伝送レートもしくは同じ所要品質のデータを伝送する場合には、ハイバンドにおいても、ローバンドと同程度の転送距離・伝送特性を得ることができる。また、ハイバンドとローバンドとで異なる伝送レートのデータを場合には、伝送レートの低いデータをハイバンドで送ることにより、ハイバンドとローバンドとで同程度の転送距離・伝送特性を得ることができ、チャネルの効率的な割り当てを実現できる。

以下に、第２の実施形態による通信制御の具体的手法を３つ挙げる。
図６は、本発明の第２の実施形態に係る１つ目の通信制御の手法を説明するための図である。
図６に示されるように、伝送レートが略同じである第１の高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）３１（１チャンネル分）と第２の高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）３２（１チャンネル分）とを、それぞれ、ローバンドのチャネルCh_L1とハイバンドのチャネルCh_H1とで伝送する場合を考える。ここで、ハイバンドのチャネルの帯域幅を、ローバンドのチャネルの帯域幅よりも広くしている。この構成により、ローバンドのチャネルを使用する場合よりも、ハイバンドのチャネルを使用する場合の方が、単位帯域あたりのデータ伝送速度が遅くなり、ハイバンドとローバンドとで同程度の転送距離・伝送特性を得ることができる。

ここで、図７を参照して、第２の実施形態に係る１つ目の通信制御の手順を説明する。
例えば、図１に示した通信装置において、ＡＶ機器側から第１の高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）３１と第２の高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）３２とがデータ処理部１５を通じて送信部１３に送られ、アンテナ１１を介して送信される場合を考える。このとき、判定部１８や制御部１９は次のような処理を行う。

まず、判定部１８は、データ３１及びデータ３２の伝送レートが同じであるか否かを判定する（ステップＳ２１）。伝送レートが同じである場合には（ステップＳ２１のＹｅｓ）、制御部１９は、ハイバンドにおけるチャネルの帯域幅をローバンドにおけるチャネルの帯域幅よりも広くした状態で、データ３１をハイバンドのチャネルに割り当てるとともに、データ３２をローバンドのチャネルに割り当てる（ステップＳ２２）。一方、伝送レートが異なる場合には（ステップＳ２１のＮｏ）、ステップＳ２２のような処理は行わない（ステップ２３）。

図８は、第２の実施形態に係る２つ目の通信制御の手法を説明するための図である。
図８に示されるように、伝送レートが略同じである第１〜第３の高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）４１〜４３（全３チャネル分）を伝送する場合を考える。なお、ローバンドのチャネルの帯域幅は、ハイバンドのチャネルの帯域幅と同程度とする。ここで、２チャネル分の第１及び第２の高精細映像データ４１，４２を多重化し、１チャンネル分となった多重化データをローバンドのチャネルCh_L1で伝送する。１チャンネル分の第３の高精細映像データ４３については、そのままハイバンドのチャネルCh_H1で送信する。これにより、ローバンドのチャネルにおけるデータ伝送速度は、ハイバンドのチャネルにおけるデータ伝送速度の２倍となり、ハイバンドとローバンドとで同程度の転送距離・伝送特性を得ることができる。

ここで、図９を参照して、第２の実施形態に係る２つ目の通信制御の手順を説明する。
例えば、図１に示した通信装置において、ＡＶ機器側から第１〜第３の高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）４１〜４３がデータ処理部１５を通じて送信部１３に送られ、アンテナ１１を介して送信される場合を考える。このとき、判定部１８や制御部１９は次のような処理を行う。

まず、判定部１８は、データ４１〜４３の伝送レートが同じであるか否かを判定する（ステップＳ３１）。伝送レートが同じである場合には（ステップＳ３１のＹｅｓ）、制御部１９は、データ４１，４２を多重化した上でローバンドのチャネルに割り当てるとともに、データ４３をハイバンドのチャネルに割り当てる（ステップＳ３２）。一方、伝送レートが異なる場合には（ステップＳ３１のＮｏ）、ステップＳ３２のような処理は行わない（ステップ３３）。

図１０は、第２の実施形態に係る３つ目の通信制御の手法を説明するための図である。
図１０に示されるように、伝送レートが相対的に異なる第１の高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）５１（１チャンネル分）と第２の標準映像データ（ＳＤ−Ｖｉｄｅｏ）５２（１チャンネル分）とを、それぞれ、ローバンドのチャネルCh_L1とハイバンドのチャネルCh_H1とで伝送する。ここで、データ５１の伝送レートは、データ５２の伝送レートよりも高い。なお、ローバンドのチャネルの帯域幅は、ハイバンドのチャネルの帯域幅と同程度とする。この構成により、ローバンドのチャネルを使用する場合よりも、ハイバンドのチャネルを使用する場合の方が、単位帯域あたりのデータ伝送速度が遅くなり、ハイバンドとローバンドとで同程度の転送距離・伝送特性を得ることができる。

ここで、図１１を参照して、同実施形態に係る３つ目の通信制御の手順を説明する。
例えば、図１に示した通信装置において、ＡＶ機器側から高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）５１と標準映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）５２とがデータ処理部１５を通じて送信部１３に送られ、アンテナ１１を介して送信される場合を考える。このとき、判定部１８や制御部１９は次のような処理を行う。

まず、判定部１８は、データ５１及びデータ５２の伝送レートを判定する（ステップＳ４１）。制御部１９は、伝送レートが相対的に高い方のデータ５１をローバンドのチャネルに割り当てるとともに、伝送レートが相対的に低い方のデータ５２をハイバンドのチャネルに割り当てる（ステップＳ４２）。

なお、同じ伝送レートのデータもしくは異なる伝送レートのデータを送信または受信する際に、単位帯域あたりの情報伝送速度を変える具体的な方法の例としては、ｉ）チャネル符号化率を変える、ii）変調シンボル数を変える、iii)スペクトラム拡散における拡散率を変える、もしくはこれらの組合せを採用する、などの方法が挙げられる。これらの方法は、上述した３つの通信制御の手法に適用できる。

このように、第２の実施形態によれば、同じタイプの２種類以上のデータを送信する場合に、ローバンドのチャネルを使用する場合よりも、ハイバンドのチャネルを使用する場合の方が、単位帯域あたりのデータ伝送速度が低くなるように制御することにより、ハイバンドにおける伝播損失が大きくなったり伝播距離が短くなったりすることを抑制することができる。

（第３の実施形態）
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る通信制御手法を説明するための図である。
図１２に示されるように、要求される伝送品質が相対的に高い方の第１の高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）６１（１チャンネル分）と低い方の第２の高精細映像データ（Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）６２（１チャンネル分）とを、それぞれ、ローバンドのチャネルCh_L1とハイバンドのチャネルCh_H1とで伝送する。なお、第２の高精細映像データ（Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）６２については、受信側で誤りが検出されたとき、全部もしくは一部のデータを再送する処理（ＡＲＱ）が伴うため、第１の高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）６１よりも伝送品質は低くてもよい。この構成により、要求される伝送品質が高いデータに関する伝播損失を抑制することができる。

ここで、図１３を参照して、第３の実施形態に係る通信制御の手順を説明する。
例えば、図１に示した通信装置において、ＡＶ機器側から高精細映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）６１と標準映像データ（ＨＤ−Ｖｉｄｅｏ）６２とがデータ処理部１５を通じて送信部１３に送られ、アンテナ１１を介して送信される場合を考える。このとき、判定部１８や制御部１９は次のような処理を行う。

まず、判定部１８は、データ５１及びデータ５２に関して要求されている伝送品質を判定する（ステップＳ５１）。そして、制御部１９は、要求されている伝送品質が相対的に低いデータ６２をハイバンドのチャネルに割り当てるとともに、要求されている伝送品質が相対的に高いデータ６１をローバンドのチャネルに割り当てる（ステップＳ５２）。

このように、第３の実施形態によれば、２種類以上のデータを送信する場合に、要求される伝送品質が相対的に低い方のデータをハイバンドのチャネルに割り当てることにより、要求される伝送品質が高いデータに関する伝播損失を抑制することができ、効率的な通信を実現できる。

（第４の実施形態）
図１４は、本発明の第４の実施形態に係る通信制御手法を説明するための図である。
図１４に示されるように、図１に示した通信装置に相当する通信装置７０が、通信装置７１と通信装置７２と通信を行う場合を考える。この場合、通信装置７０との通信距離が小さい方の通信装置７１に送信（または通信装置７１から受信）すべきデータをハイバンドCh_H1のチャネルに割り当て、通信距離が大きい方の通信装置７２に送信（または通信装置７２から受信）すべきデータをローバンドCh_L1のチャネルに割り当てる。この構成により、通信距離が大きい方の通信装置７２へ送信（または通信装置７２から受信）されるデータに関する伝播損失を抑制することができる。

ここで、図１５を参照して、第４の実施形態に係る通信制御の手順を説明する。
例えば、図１に示した通信装置に相当する通信装置７０において、ＡＶ機器側から通信装置７１へ送信すべきデータと通信装置７２へ送信すべきデータとが、データ処理部１５を通じて送信部１３に送られ、アンテナ１１を介して送信される場合を考える。このとき、判定部１８や制御部１９は次のような処理を行う。

まず、判定部１８は、通信装置７０と通信装置７１との距離ｄ１、及び、通信装置７０と通信装置７２との距離ｄ２とを判定する（ステップＳ６１）。そして、制御部１９は、距離が小さい方のデータ（通信装置７１へ送信すべきデータ）をハイバンドのチャネルに割り当てるとともに、距離が小さい方のデータ（通信装置７２へ送信すべきデータ）をローバンドのチャネルに割り当てる（ステップＳ６２）。

このように、第４の実施形態によれば、同じ通信装置から２種類以上の通信装置へデータを送信する場合に、距離が小さい方の通信装置へ送信（または距離が小さい方の通信装置から受信）すべきデータをハイバンドのチャネルに割り当てることにより、距離が大きい方の通信装置へ送信（または距離が大きい方の通信装置から受信）されるデータに関する伝播損失を抑制することができ、効率的な通信を実現できる。

（第５の実施形態）
図１６は、本発明の第５の実施形態に係る通信制御手法を説明するための図である。
アンテナ１１の指向性は、多数の素子１ａ,１ｂ，１ｃ，…で受信される信号を適切に合成部８０にて合成することにより形成される。各素子で受信される信号の伝播距離には差がある。ここで、素子間の距離をｄ、信号の入射角をθとすると、伝播距離の差は、「ｄ・sinθ」で表される。また、この伝播距離の差に伴い、各信号の伝播に遅延差が生じ、信号間に位相差が生じる。このため、合成後の信号に、入射角に応じた指向性が発生する。特に、信号の波長が短いと、小さな遅延差に対しても指向性が発生する。別の言い方をすると、波長が短い場合、同じ指向性を得るために必要な素子間の距離ｄが短くなるため、アンテナを小型化することができると言える。また、各素子の大きさも、波長が短ければ小さくなる。アンテナ指向性の度合いを大きく（指向性を鋭く）すればするほど、多くの素子を必要とする。このため、素子数が多いアンテナ部で送受される信号の波長を短くすれば、ローバンド用、ハイバンド用を合わせたアンテナの大きさを小さくすることができる。そこで、第５の実施形態では、複数のアンテナ部（異なるアンテナパターン）によりアンテナ１を構成し、指向性の度合いが相対的に大きいアンテナ部で送受されるべきデータを、波長の短いハイバンドのチャネルに割り当てるようにする。この構成により、アンテナ１の小型化を実現できる。
なお、上記では多数の素子で指向性アンテナが構成される例を挙げたが、代わりに、ホーン等を使用する指向性アンテナを採用してもよい。

ここで、図１７を参照して、第５の実施形態に係る通信制御の手順を説明する。
まず、判定部１８は、アンテナ１における指向性の度合いが相対的に大きいアンテナ部と小さいアンテナ部とを予め判定しておく（ステップＳ７１）。

そして、制御部１９は、指向性の度合いが相対的に大きいアンテナ部で送受されるべきデータを、波長の短いハイバンドのチャネルに割り当てるとともに、指向性の度合いが相対的に小さいアンテナ部で送受されるべきデータを、波長の長いローバンドのチャネルに
割り当てる（ステップＳ７２）。

このように、第４の実施形態によれば、アンテナが異なるアンテナパターンを含んでいる場合において、指向性の度合いが相対的に大きいアンテナ部で送受されるべきデータを、波長の短いハイバンドのチャネルに割り当てることにより、アンテナの小型化を実現し、効率的な通信を実現できる。

前述の各実施形態では、ローバンドのチャネルによるデータ送信とハイバンドのチャネルによるデータ送信とを単一の通信装置で実現する場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記２種類のデータ送信を別々の通信装置で行うように構成してもよい。

また、前述の各実施形態では、通信装置からデータを送信する場合を主に説明したが、勿論、上で述べた手法はデータを受信する場合にも適用できるものである。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１〜第４の実施形態に係る各通信装置に共通する構成を示すブロック図。 図１に示した通信装置に適用される無線通信システムのチャネル配置の概略を示す図。 図１に示した通信装置に適用される無線通信システムにおける帯域周波数と伝播損失（送信時および受信時）との関係を示す図。 本発明の第１の実施形態に係る通信制御手法を説明するための図。 同実施形態に係る通信制御の手順を説明するためのフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係る１つ目の通信制御の手法を説明するための図。 同実施形態に係る１つ目の通信制御の手順を説明するためのフローチャート。 同実施形態に係る２つ目の通信制御の手法を説明するための図。 同実施形態に係る２つ目の通信制御の手順を説明するためのフローチャート。 同実施形態に係る３つ目の通信制御の手法を説明するための図 同実施形態に係る３つ目の通信制御の手順を説明するためのフローチャート。 本発明の第３の実施形態に係る通信制御手法を説明するための図。 同実施形態に係る通信制御の手順を説明するためのフローチャート。 本発明の第４の実施形態に係る通信制御手法を説明するための図。 同実施形態に係る通信制御の手順を説明するためのフローチャート。 本発明の第５の実施形態に係る通信制御手法を説明するための図。 同実施形態に係る通信制御の手順を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１１…アンテナ、１２…受信部、１３…送信部、１４…受信データ処理部、１５…送信データ処理部、１６…受信データ検出部、１７…送信データ検出部、１８…判定部、１９…制御部。

Claims (13)

1. 周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置であって、
   前記第１の帯域におけるチャネルの使用が可能か否かを判定する判定手段と、
   前記第１の帯域におけるチャネルの使用が可能である場合に、送信または受信すべきデータを当該チャネルに優先して割り当てる制御手段と
   を具備することを特徴とする通信装置。
2. 周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置であって、
   少なくとも２種類のデータを送信する送信手段または受信する受信手段と、
   前記第２の帯域のチャネルを使用する場合よりも、前記第１の帯域のチャネルを使用する場合の方が、単位帯域あたりのデータ伝送速度が低くなるように制御する制御手段と
   を具備することを特徴とする通信装置。
3. 前記少なくとも２種類のデータは、伝送レートが略同じである第１のデータと第２のデータとを含み、
   前記制御手段は、前記第１の帯域の帯域幅におけるチャネルを前記第２の帯域におけるチャネルの帯域幅よりも広くした状態で、前記第１のデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第２のデータを前記第２の帯域のチャネルに割り当てることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
4. 前記少なくとも２種類のデータは、伝送レートが略同じである第１乃至第３のデータを含み、
   前記制御手段は、前記第１及び第２のデータを多重化した上で前記第２の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第３のデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
5. 前記少なくとも２種類のデータは、伝送レートが相対的に低い方の第１のデータと高い方の第２のデータとを含み、
   前記制御手段は、前記第１のデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第２のデータを前記第２の帯域のチャネルに割り当てることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
6. 周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置であって、
   要求される伝送品質が相対的に低い方の第１のデータと高い方の第２のデータとを送信する送信手段または受信する受信手段と、
   前記第１のデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第２のデータを前記第２の帯域のチャネルに割り当てる制御手段と
   を具備することを特徴とする通信装置。
7. 周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置であって、
   通信距離が相対的に小さい方の第１の通信装置と大きい方の第２の通信装置と通信を行う通信手段と、
   前記第１の通信装置に送信または前記第１の通信装置から受信すべきデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第２の通信装置に送信すべきまたは前記第２の通信装置から受信データを前記第２の帯域のチャネルに割り当てる制御手段と
   を具備することを特徴とする通信装置。
8. 周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置であって、
   指向性の度合いが相対的に小さい方の第１のアンテナ部と大きい方の第２のアンテナ部と、
   前記第１のアンテナ部で送受されるべきデータを前記第２の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第２のアンテナ部で送受されるべきデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てる制御手段と
   を具備することを特徴とする通信装置。
9. 周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置に適用される通信制御方法であって、
   前記第１の帯域におけるチャネルの使用が可能か否かを判定し、
   前記第１の帯域におけるチャネルの使用が可能である場合に、送信または受信すべきデータを当該チャネルに優先して割り当てる制御手段と
   を具備することを特徴とする通信制御方法。
10. 周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置に適用される通信制御方法であって、
    少なくとも２種類のデータを送信または受信可能にし、
    前記第２の帯域のチャネルを使用する場合よりも、前記第１の帯域のチャネルを使用する場合の方が、単位帯域あたりのデータ伝送速度が低くなるように制御することを特徴とする通信制御方法。
11. 周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置に適用される通信制御方法であって、
    要求される伝送品質が相対的に低い方の第１のデータと高い方の第２のデータとを送信または受信可能にし、
    前記第１のデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第２のデータを前記第２の帯域のチャネルに割り当てることを特徴とする通信制御方法。
12. 周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置に適用される通信制御方法であって、
    通信距離が相対的に小さい方の第１の通信装置と大きい方の第２の通信装置と通信を行えるようにし、
    前記第１の通信装置に送信または前記第１の通信装置から受信すべきデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第２の通信装置に送信または前記第２の通信装置から受信すべきデータを前記第２の帯域のチャネルに割り当てることを特徴とする通信制御方法。
13. 周波数が相対的に高い方の第１の帯域と低い方の第２の帯域を含む広帯域での無線通信を行うことが可能な通信装置に適用される通信制御方法であって、
    指向性の度合いが相対的に小さい方の第１のアンテナ部と大きい方の第２のアンテナ部とによる通信を可能にし、
    前記第１のアンテナ部で送受されるべきデータを前記第２の帯域のチャネルに割り当てるとともに、前記第２のアンテナ部で送受されるべきデータを前記第１の帯域のチャネルに割り当てることを特徴とする通信制御方法。

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