JP2005045368A - 無線通信装置および無線通信の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】第１の無線通信によりユーザデータの通信が行われている最中に、第２の無線通信では所定間隔で制御データの通信のみを行う状態に移行した場合においても、第１の無線通信によるユーザデータの通信と第２の無線通信による制御データの通信との間での干渉を避けることができる無線通信装置を提供する。
【解決手段】無線通信モジュール１０１においては、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂによるパケット通信（アプリケーションデータを含む）が行われている最中に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末と同期維持するためのビーコンのパケット通信のみを行う状態に移行した場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信におけるビーコンパケット通信間隔の間隙を利用して、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂによるパケット通信（アプリケーションデータを含む）が行われる。
【選択図】 図２
【解決手段】無線通信モジュール１０１においては、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂによるパケット通信（アプリケーションデータを含む）が行われている最中に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末と同期維持するためのビーコンのパケット通信のみを行う状態に移行した場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信におけるビーコンパケット通信間隔の間隙を利用して、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂによるパケット通信（アプリケーションデータを含む）が行われる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる方式による無線通信が可能な無線通信装置および無線通信の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、２．４〜２．５ＧＨｚのＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ， Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ）バンドを使用する無線機器の普及が進んでいる。ＩＳＭバンドは、世界中で利用可能であり、スペクトラム拡散方式を用いた免許不要での運用が可能である。ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）関連機器分野においては、ＩＥＥＥ８０２．１１と称される無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムの普及が急速に進んでおり、特に可搬性を有するノート型ＰＣへの採用が標準になりつつある。ＩＥＥＥ８０２．１１規格の中の一つであるＩＥＥＥ８０２．１１ｂにおいては、無線通信方式として直接拡散型スペクトラム拡散方式（ＤＳ−ＳＳ方式）が採用されており、ＩＳＭバンド内の２０ＭＨｚ程度が一つのチャネル帯域とされ、最大通信距離が１００ｍ程度で、１１Ｍｂｐｓの通信速度が実現されている。この無線通信方式は、有線ＬＡＮの基本スペックである通信速度１０Ｍｂｐｓと同等の通信速度を有し、有線ＬＡＮと同等の実用性がある。
【０００３】
一方、ＰＣ本体とその周辺機器群や携帯電話等との通信におけるケーブル接続の代替技術として、同じＩＳＭバンドを用いたＢｌｕｅｔｏｏｔｈの採用が進められている。このＢｌｕｅｔｏｏｔｈは、１０ｍ程度の近距離無線接続を目的とした低コスト、低消費電力な無線技術として規格化されたものであり、無線通信方式として周波数ホッピングスペクトラム拡散方式（ＦＨ−ＳＳ方式）を採用しており、最大１Ｍｂｐｓ弱の速度で通信が可能である。
【０００４】
ＩＳＭバンドを使用する無線機器群は、同じ周波数帯を用いるため、同時に使用することにより互いに干渉し、通信速度の低下や切断を引き起こすことがある。特に、前述の二つの無線技術はＰＣを中心に非常に近接した状態で同時に使用される可能性が高いため、干渉対策が必須である。
【０００５】
簡易的な干渉対策技術としては、アプリケーションレベルでの時分割使用が考えられる。これは、単純にユーザが自発的に、一方の無線通信を使用中はもう一方を使用しないようにするか、またはＰＣなどの一つの端末上に両方の無線通信機能が実装されている場合には、ハードウェア的な切り替えスイッチを設ける、またはＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）上で各アプリケーションの同時使用を制限するなどの方法によって、簡単に実現可能である。しかしながら、この技術では、両方の無線通信機能を同時に使用することは不可能となる。また、両方の無線通信機能を、アプリケーションソフト上で自動的に切断と接続を繰り返して切り替えることにより、両方の無線通信機能を同時使用しているように見せかけることは可能であるが、実効スループットが大幅に低下することになる。
【０００６】
他の干渉対策技術としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ側でのみ行うＡＦＨ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ）という技術があり、このＡＦＨは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの信号がホッピングする周波数範囲をＩＥＥＥ８０２．１１ｂが使用していない帯域に制限することにより、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよびＩＥＥＥ８０２．１１ｂを同時に使用しても周波数的には重ならないようにしたものである。これは、周波数ホッピング方式のＢｌｕｅｔｏｏｔｈにおいては、１ＭＨｚ程の占有帯域幅の信号がごく短い間隔で移り変わる（ホッピングする）ことにより、全体で８０ＭＨｚ程の帯域幅を持つ信号になることに対して、直接拡散方式のＩＥＥＥ８０２．１１ｂにおいては、１チャネルでは２０ＭＨｚの帯域しか占有しないという点に着目してなされたものである。このＡＦＨでは、周波数の干渉を完全に回避しているため、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよびＩＥＥＥ８０２．１１ｂを同時使用してもスループットの低下は生じない。
【０００７】
しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂでは、使用周波数範囲を変えることで多チャンネル化しており、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂが３つのチャンネルを使用するときは、ＩＳＭバンド内で合計６０ＭＨｚの帯域を占有することになる。これを避けてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの信号をホッピングさせる場合は、拡散帯域幅が十分にとれず、これがエラーや切断の要因となるので、複数のＩＥＥＥ８０２．１１ｂが存在する環境においては、上記ＡＦＨは、有効な技術とはならない。
【０００８】
さらに他の干渉対策技術として、特開２００１−２１７８５３号公報に示されるような、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの各方式の無線通信をＭＡＣ（メディアアクセス制御）層で切り替え制御するというものがある。これは、両方式の無線機器の物理層に関わるため、チップレベルでの機器構成の変更が必要となるが、それぞれの通信がパケット単位で時分割多重されるため、アプリケーション層においての同時使用が可能となり、また、多重化効率が高いので実質的なスループットの低下も少なく、特にＰＣのように一つの端末内に両方の無線方式を実装する際には、実用性が高いものとなる。
【０００９】
ここで、上記ＭＡＣ層レベルでの切り替え制御による干渉対策を適用した従来の無線通信装置について図５および図６を参照しながら説明する。図５は従来のＭＡＣ層レベルでの切り替え制御による干渉対策を適用した無線通信装置の構成を示すブロック図、図６（ａ）は多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方の通信機能が動作中に、各パケットが時分割で通信されている様子を示す図、図６（ｂ）は多重モードにおいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信にユーザデータが存在しなくなった場合に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信がパークモードに切り替えられた際の無線信号の時系列変化を示す図である。
【００１０】
ＭＡＣ層レベルでの切り替え制御による干渉対策を適用した無線通信モジュール４０１は、図５に示すように、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）による通信モジュールとＢｌｕｅｔｏｏｔｈによる通信モジュールとを備える複合無線モジュールであり、無線ＬＡＮ通信とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を互いに干渉させることなく実行可能なように構成されている。
【００１１】
無線通信モジュール４０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部４０２とＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部４０３を備え、これらは、ＯＳ部（図示せず）などのアプリケーション層から渡されるユーザデータに対して、それぞれＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの各方式に従った無線通信データへの変換を制御する。それぞれのデータは、それぞれの方式の通信に必要な処理が施された上で、バイナリデータとしてＭＡＣ制御部４０４に渡される。
【００１２】
ＭＡＣ制御部４０４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部４０２とＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部４０３から渡されたバイナリデータを各方式のベースバンドデータとして変換するために、それぞれＩＥＥＥ８０２．１１ｂＭＡＣ層処理部４０５とＢｌｕｅｔｏｏｔｈＭＡＣ層理部４０６に送る。この際、ＭＡＣ制御部４０４の指示により、各方式の通信時間はパケット単位で時系列処理され、一度に一方の方式の無線通信のみが動作される。そして、各ＭＡＣ層処理部４０５，４０６においては、ベースバンド信号が生成される。
【００１３】
各ＭＡＣ層処理部４０５，４０６で生成されたベースバンド信号は、電波として送受信するために、それぞれのＲＦ部すなわちＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部４０７、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部４０８に送られる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部４０７は、無線ＬＡＮデータをＤＳ−ＳＳ方式の無線信号に変換し、この無線信号を送受信アンテナ（図示せず）へ送る。ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部４０８は、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈデータをＦＨ−ＳＳ方式の無線信号に変換し、この無線信号を送受信アンテナ（図示せず）へ送る。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００１−２１７８５３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記無線通信モジュール４０１が多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方式による無線通信の実行する際には、図６（ａ）に示すように、それぞれの無線通信において、各パケットが時分割で通信される。ここで、図中の５０１以降のパケットは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信パケットであり、５０２以降のパケットは、無線ＬＡＮ通信パケットである。空中に放射される無線信号を時間軸上で観察すると、ＭＡＣ制御部４０４の制御により、空中に放射される無線信号は、必ずいずれか一方の通信モジュール（通信方式）のものとなり、それぞれの通信モジュールから送信される無線信号間の干渉が防止されている。
【００１６】
これに対し、多重モードにおいて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信により送信されるユーザデータが存在しなくなった場合、図６（ｂ）に示すように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信は、パークモードに切り替えられ、このパークモードにおいては、相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末との間で、同期維持のために、定期的にビーコンパケットによる通信が行われる。ここで、図中の５０３以降のパケットがビーコンパケットである。これに対し、５０４以降のパケットは、無線ＬＡＮ通信パケットであり、このパケット送信中の特定のポイントにおいては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のパークモードにおけるビーコンパケットが存在し、パケット５０５や５０６において干渉が引き起される。これは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のパークモードにおいては、ユーザデータが存在せず、ビーコンパケットがＭＡＣ制御部４０４でのパケット制御の対象にならないためである。
【００１７】
このように、一方の通信モジュールが低消費電力モード状態にあると、この一方の通信モジュールは、同一機器上に実装された他方の通信モジュールにより、無線機としての活動を休止している状態にあると判断され、時系列制御の対象外となるが、実際には上記一方の通信モジュールが相手端末との間で同期維持のために定期的にビーコン信号を発信しているので、これが干渉源となる。
【００１８】
すなわち、ＭＡＣ層レベルでの切り替え制御は、上述したように、干渉対策技術としては優れているものの、パケット単位で通信制御を行うのはユーザデータとそれに付随する制御データの部分であり、単独で定期的に発生する制御データに関しては必ずしもこの限りではない。
【００１９】
本発明の目的は、第１の無線通信によりユーザデータの通信が行われている最中に、第２の無線通信では所定間隔で制御データの通信のみを行う状態に移行した場合においても、第１の無線通信によるユーザデータの通信と第２の無線通信による制御データの通信との間での干渉を避けることにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、第１の動作周波数範囲で行う第１の無線通信と、前記第１の動作周波数範囲の少なくとも一部と重なり合う第２の動作周波数範囲で行う第２の無線通信とが可能な無線通信装置において、前記第１の無線通信と前記第２の無線通信とを時分割多重で行うように制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記第１の無線通信によりユーザデータの通信が行われている最中に、前記第２の無線通信による通信が所定間隔で制御データの通信のみを行う状態に移行した場合、前記第２の無線通信による前記制御データの所定間隔の間隙を利用して、前記第１の無線通信によるユーザデータの通信を行うように制御することを特徴とする。
【００２１】
また、無線通信の制御方法において、第１の動作周波数範囲で行う第１の無線通信と、前記第１の動作周波数範囲の少なくとも一部と重なり合う第２の動作周波数範囲で行う第２の無線通信とを時分割多重で行う際に、前記第１の無線通信によりユーザデータの通信が行われている最中に、前記第２の無線通信による通信が所定間隔で制御データの通信のみを行う状態に移行した場合、前記第２の無線通信による前記制御データの所定間隔の間隙を利用して、前記第１の無線通信によるユーザデータの通信を行うことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置としての無線通信モジュールの構成を示すブロック図である。
【００２４】
無線通信モジュール１０１は、図１に示すように、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）通信を実行する無線ＬＡＮ部と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を実行するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部とを備える複合無線通信モジュールであり、無線ＬＡＮ通信とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信とを互いに干渉させることなく送受信を実行可能なように構成されている。
【００２５】
具体的には、無線通信モジュール１０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５と、動作モード判定部１０７と、定期通信動作設定部１０８とを備える。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４とＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５には、ＯＳ部１０２によって処理されたアプリケーションデータおよび通信指令が伝えられ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４とＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５は、上記アプリケーションデータおよび通信指令に対してそれぞれの通信方式に必要な処理を施した後に、それらのデータをバイナリデータとしてＭＡＣ制御部１０６に渡す。動作モード判定部１０７は、ＯＳ部１０２、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５のそれぞれからの情報に基づいて、無線ＬＡＮ部とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部との動作状態を判定する。定期通信動作設定部１０８は、動作モード判定部１０７の判定結果に基づいて、必要に応じて各通信方式で必要な定期通信の通信間隔の制御を行う。
【００２６】
ＭＡＣ制御部１０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４とＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５からそれぞれ渡されたバイナリデータを対応する方式のベースバンドデータに変換するために、それぞれのバイナリデータをＩＥＥＥ８０２．１１ｂベースバンド処理部１０９とＢｌｕｅｔｏｏｔｈベースバンド処理部１１０に送る。この際、ＭＡＣ制御部１０６は、定期通信動作設定部１０８の指示に基づいて定期通信の設定が必要であると判断した場合は、上記指示に従って各方式の定期通信の設定を行う。
【００２７】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂベースバンド処理部１０９とＢｌｕｅｔｏｏｔｈベースバンド処理部１１０は、それぞれのバイナリデータをベースバンドデータに変換し、それぞれのベースバンドデータは、電波として送信するために、それぞれのＲＦ部すなわちＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部１１１、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部１１２に送られる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部１１１は、無線ＬＡＮデータをＤＳ−ＳＳ方式の無線信号に変換し、この無線信号はアンテナ制御部１１３に送られる。ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部４０８は、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈデータをＦＨ−ＳＳ方式の無線信号に変換し、この無線信号はアンテナ制御部１１３に送られる。
【００２８】
アンテナ制御部１１３は、ＭＡＣ制御部１０６の制御に基づいてパケット単位でフロー制御された各方式の無線信号の流れに合わせて、それぞれの方式のＲＦ部と送受信のアンテナの接続を制御する。
【００２９】
次に、無線通信モジュール１０１により送信される無線信号の時系列変化について図２を参照しながら説明する。図２（ａ）は多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方の通信機能が動作中に、各パケットが時分割で通信されている様子を示す図、図２（ｂ）は多重モードにおいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信にユーザデータが存在しなくなった場合に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部がパークモードに切り替えられた際の無線信号の時系列変化を示す図である。
【００３０】
無線通信モジュール１０１が多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方式による無線通信を実行する際には、図２（ａ）に示すように、それぞれの無線通信において、各パケットが時分割で通信される。ここで、図中の２０１以降のパケットは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信パケットであり、２０２以降のパケットは、無線ＬＡＮ通信パケットである。空中に放射される無線信号を時間軸上で観察すると、ＭＡＣ制御部１０６の制御により、空中に放射される無線信号は、必ずいずれか一方の通信モジュール（通信方式）のものとなり、それぞれの通信の無線信号間の干渉が防止されている。
【００３１】
これに対し、多重モードにおいて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信により送信されるユーザデータが存在しなくなった場合、図２（ｂ）に示すように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信は、パークモードに切り替えられ、このパークモードにおいては、相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末との間で、同期維持のために、定期的にビーコンパケットによる通信が行われる。ここで、図中の２０３以降のパケット（図２（ｂ）中の上段位置のパケット）がビーコンパケットである。これに対し、２０５以降のパケット（図２（ｂ）中の下段位置のパケット）は、無線ＬＡＮ通信パケットである。
【００３２】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのビーコンパケットによる通信の初期状態においては、所定のコマンドにより指定されたビーコン間隔２０４の時間間隔で通信を行うように設定されている。このビーコン間隔の設定に関しては、以下に述べるように、定期通信動作設定部１０８がビーコン間隔の具体的な設定値を算出する。
【００３３】
すなわち、動作モード判定部１０７によりＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５がパークモードに移行したことが検出されると、定期通信動作設定部１０８は、動作モード判定部１０７の判定結果に基づいてビーコン間隔２０４の長さを規定し、設定コマンドを送信するようにＭＡＣ制御部に指示する。この際、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４によって通信が行われることが検出された場合は、ＭＡＣ制御部１０６で設定されたＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長２０６を考慮し、ビーコン間隔２０４を、設定されたＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長２０６を妨げない長さのビーコン間隔２０７に変更するよう、ビーコンパケット２０３によって相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末に指示する。
【００３４】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４においては、ＭＡＣ制御部１０６からの指示により、最大パケット長を２０６の長さに制限した上で必要な通信を行う。そして、動作モード判定部１０７によりＩＥＥＥ８０２．１１ｂでの通信の終了が検出されると、定期通信動作設定部１０８が再度ビーコン間隔の変更を指示し、その値がビーコンパケット２０８により相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末に通知され、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンパケットの通信間隔は再び通信間隔２０４に再設定される。
【００３５】
動作モード判定部１０７および定期通信動作設定部１０８によるＢｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンパケットの通信間隔の設定の手順について図３を参照しながら説明する。図３は図１の無線通信モジュールにおける動作モード判定部１０７および定期通信動作設定部１０８によるＢｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンパケットの通信間隔を設定する手順を示すフローチャートである。
【００３６】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部が動作を開始すると、ビーコン間隔設定モードが起動される。このビーコン間隔設定モードにおいては、まず動作モード判定部１０７により、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部の動作状態がチェックされ（ステップＳ１）、定期通信動作設定部１０８により、動作モード設定部１０７のチェック結果に基づいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部が動作（ＯＮ）しているか否かが判定される（ステップＳ２）。ここで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部が動作していない場合、本モードは終了される。
【００３７】
これに対し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部が動作している場合（ステップＳ２）、定期通信動作設定部１０８は、動作モード判定部１０７のチェック結果に基づいてＭａｓｔｅｒ／Ｓｌａｖｅ（マスター／スレーブ）の区別、接続中の端末数、通信予定のデータサイズなど、必要なパラメータを取得して一時記憶するとともに、本無線通信モジュール１０１がＭａｓｔｅｒであるか否かを判定する（ステップＳ３）。本無線通信モジュール１０１がＭａｓｔｅｒでない場合、タイマが作動される（ステップＳ１０）。そして、タイマによる一定時間経過後に、動作モード判定部１０７により、再びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部の状態チェックが行われる（ステップＳ１）。
【００３８】
本無線通信モジュール１０１がＭａｓｔｅｒである場合（ステップＳ３）、定期通信動作設定部１０８は、Ｓｌａｖｅである相手端末の中に、パーク（Ｐａｒｋ）モードの端末が存在するか否かを判定し（ステップＳ４）、無線ＬＡＮ部によるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ通信が行われているか否かを判定する（ステップＳ５）。ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ通信が行われていない場合、定期通信動作設定部１０８は、ビーコン通信間隔を初期値に設定し（ステップＳ９）、タイマを作動させる（ステップＳ１０）。そして、タイマによる一定時間経過後に、動作モード判定部１０７により、再びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部の状態チェックが行われる（ステップＳ１）。
【００３９】
これに対し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ通信が行われている場合（ステップＳ５）、定期通信動作設定部１０８は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ通信の通信量（最大パケット長）を判定し（ステップＳ６）、この通信量に基づいて、ビーコン間隔を、ＭＡＣ制御部１０６で設定されたＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長を妨げない長さのビーコン間隔に変更し（ステップＳ７）、ビーコンパケットにより、ビーコン間隔変更コマンドを送信する（ステップＳ８）。そして、タイマが作動され（ステップＳ１０）、タイマによる一定時間経過後に、動作モード判定部１０７により、再びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部の状態チェックが行われる（ステップＳ１）。
【００４０】
このように、本実施形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信におけるビーコンパケット通信間隔の間隙を利用して、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂによるパケット通信（アプリケーションデータを含む）を行うように制御するので、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂによるパケット通信（アプリケーションデータを含む）が行われている最中に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末と同期維持するためのビーコンのパケット通信のみを行う状態に移行した場合においても、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のパークモードにおけるビーコンパケットが無線ＬＡＮ通信の干渉源になることを未然に回避することができる。
【００４１】
また、ビーコンの通信間隔は、設定されたＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長を妨げない長さの通信間隔に変更されるので、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長が長い場合は、ビーコンの通信間隔が長くされ、干渉の影響を軽減することが可能になる。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長が短い場合は、ビーコンの通信間隔が短くされ、ビーコンの遅延を最小限に抑えることが可能になる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について図４を参照しながら説明する。図４は本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【００４３】
本実施の形態における無線通信装置は、図４に示すように、無線ＬＡＮモジュール６０１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール６０２、干渉対策モジュール６０８の３つの個別モジュールから構成される。各モジュール６０１，６０２，６０８には、複数の製品組み込み用制御端子（図示せず）が設けられ、各モジュール６０１，６０２，６０８は、それぞれの制御用端子を介して接続される。
【００４４】
無線ＬＡＮモジュール６０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部６０４、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂベースバンド処理部６０６、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部６１１およびアンテナ制御部６１２を有する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール６０２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部６０５、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈベースバンド処理部６０７、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部６１３およびアンテナ制御部６１４を有する。無線ＬＡＮモジュール６０１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール６０２をそれぞれ構成する各ブロックの機能は、上記第１の実施の形態における対応するブロックの機能と同じであり、各ブロックの説明は省略する。
【００４５】
干渉対策モジュール６０８は、動作モード判定部６０９およびＭＡＣ制御部６１０を有する。動作判定部６０９は、ＯＳ部６０３、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部６０４、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部６０５の各部からの情報に基づいて無線ＬＡＮモジュール６０１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール６０２の動作状態をチェックする。ＭＡＣ制御部６１０は、動作モード判定部６０９のチェック結果に基づいてＩＥＥＥ８０２．１１ｂベースバンド処理部６０６とＢｌｕｅｔｏｏｔｈベースバンド処理部６０７の動作をパケットレベルで時系列制御する。
【００４６】
本実施形態においては、上記第１の実施の形態で示された定期通信動作設定部の機能が、動作モード判定部６０９とＭＡＣ制御部６１０の中に組み込まれている。動作モード判定部６０９は、無線ＬＡＮモジュール６０１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール６０２の各モジュールがどのような動作状態にあるのかをチェックし、必要に応じてそれぞれの通信方式における定期通信の通信間隔の制御を行う。ＭＡＣ制御部６１０は、動作モード判定部６０９のチェック結果に応じて、それぞれの通信方式の無線パケットの送受信タイミングを時系列で制御するように動作するとともに、動作モード判定部６０９により定期通信の設定が必要と判定された場合は、この判定結果に基づいて各通信方式の定期通信の設定を行う。また、ＭＡＣ制御部６１０は、各ベースバンド処理部６０６，６０７の動作に合わせて、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部６１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部６１３における無線信号のオン／オフ等の動作を制御する。
【００４７】
このように、本実施形態では、上記第１の実施の形態と同様に、ビーコンパケットによる干渉を避けながら、異なる２つの無線通信方式が共存した無線通信を行うことができる。また、アンテナより放射される無線信号の時系列変化や、ビーコンパケットの通信間隔を設定する手順においては、上記第１の実施の形態と同様であり、ここでは、その説明は省略する。
【００４８】
以下、本発明の実施態様を列挙する。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１の無線通信によりユーザデータの通信が行われている最中に、第２の無線通信では所定間隔で制御データの通信のみを行う状態に移行した場合においても、第１の無線通信によるユーザデータの通信と第２の無線通信による制御データの通信との間での干渉を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置としての無線通信モジュールの構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方の通信機能が動作中に、各パケットが時分割で通信されている様子を示す図、（ｂ）は多重モードにおいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信にユーザデータが存在しなくなった場合に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部がパークモードに切り替えられた際の無線信号の時系列変化を示す図である。
【図３】図１の無線通信モジュールにおける動作モード判定部１０７および定期通信動作設定部１０８によるＢｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンパケットの通信間隔を設定する手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】従来のＭＡＣ層レベルでの切り替え制御による干渉対策を適用した無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方の通信機能が動作中に、各パケットが時分割で通信されている様子を示す図、図６（ｂ）は多重モードにおいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信にユーザデータが存在しなくなった場合に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信がパークモードに切り替えられた際の無線信号の時系列変化を示す図である。
【符号の説明】
１０１ 無線通信モジュール
１０２，６０３ ＯＳ部
１０４，６０４ ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部
１０５，６０５ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部
１０６，６１０ ＭＡＣ制御部
１０７，６０９ 動作モード判定部
１０８ 定期通信動作設定部
１０９，６０６ ＩＥＥＥ８０２．１１ｂベースバンド処理部
１１０，６０７ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈベースバンド処理部
１１１，６１１ ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部
１１２，６１３ ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部
１１３，６１２，６１４ アンテナ制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる方式による無線通信が可能な無線通信装置および無線通信の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、２．４〜２．５ＧＨｚのＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ， Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ）バンドを使用する無線機器の普及が進んでいる。ＩＳＭバンドは、世界中で利用可能であり、スペクトラム拡散方式を用いた免許不要での運用が可能である。ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）関連機器分野においては、ＩＥＥＥ８０２．１１と称される無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムの普及が急速に進んでおり、特に可搬性を有するノート型ＰＣへの採用が標準になりつつある。ＩＥＥＥ８０２．１１規格の中の一つであるＩＥＥＥ８０２．１１ｂにおいては、無線通信方式として直接拡散型スペクトラム拡散方式（ＤＳ−ＳＳ方式）が採用されており、ＩＳＭバンド内の２０ＭＨｚ程度が一つのチャネル帯域とされ、最大通信距離が１００ｍ程度で、１１Ｍｂｐｓの通信速度が実現されている。この無線通信方式は、有線ＬＡＮの基本スペックである通信速度１０Ｍｂｐｓと同等の通信速度を有し、有線ＬＡＮと同等の実用性がある。
【０００３】
一方、ＰＣ本体とその周辺機器群や携帯電話等との通信におけるケーブル接続の代替技術として、同じＩＳＭバンドを用いたＢｌｕｅｔｏｏｔｈの採用が進められている。このＢｌｕｅｔｏｏｔｈは、１０ｍ程度の近距離無線接続を目的とした低コスト、低消費電力な無線技術として規格化されたものであり、無線通信方式として周波数ホッピングスペクトラム拡散方式（ＦＨ−ＳＳ方式）を採用しており、最大１Ｍｂｐｓ弱の速度で通信が可能である。
【０００４】
ＩＳＭバンドを使用する無線機器群は、同じ周波数帯を用いるため、同時に使用することにより互いに干渉し、通信速度の低下や切断を引き起こすことがある。特に、前述の二つの無線技術はＰＣを中心に非常に近接した状態で同時に使用される可能性が高いため、干渉対策が必須である。
【０００５】
簡易的な干渉対策技術としては、アプリケーションレベルでの時分割使用が考えられる。これは、単純にユーザが自発的に、一方の無線通信を使用中はもう一方を使用しないようにするか、またはＰＣなどの一つの端末上に両方の無線通信機能が実装されている場合には、ハードウェア的な切り替えスイッチを設ける、またはＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）上で各アプリケーションの同時使用を制限するなどの方法によって、簡単に実現可能である。しかしながら、この技術では、両方の無線通信機能を同時に使用することは不可能となる。また、両方の無線通信機能を、アプリケーションソフト上で自動的に切断と接続を繰り返して切り替えることにより、両方の無線通信機能を同時使用しているように見せかけることは可能であるが、実効スループットが大幅に低下することになる。
【０００６】
他の干渉対策技術としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ側でのみ行うＡＦＨ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ）という技術があり、このＡＦＨは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの信号がホッピングする周波数範囲をＩＥＥＥ８０２．１１ｂが使用していない帯域に制限することにより、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよびＩＥＥＥ８０２．１１ｂを同時に使用しても周波数的には重ならないようにしたものである。これは、周波数ホッピング方式のＢｌｕｅｔｏｏｔｈにおいては、１ＭＨｚ程の占有帯域幅の信号がごく短い間隔で移り変わる（ホッピングする）ことにより、全体で８０ＭＨｚ程の帯域幅を持つ信号になることに対して、直接拡散方式のＩＥＥＥ８０２．１１ｂにおいては、１チャネルでは２０ＭＨｚの帯域しか占有しないという点に着目してなされたものである。このＡＦＨでは、周波数の干渉を完全に回避しているため、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよびＩＥＥＥ８０２．１１ｂを同時使用してもスループットの低下は生じない。
【０００７】
しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂでは、使用周波数範囲を変えることで多チャンネル化しており、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂが３つのチャンネルを使用するときは、ＩＳＭバンド内で合計６０ＭＨｚの帯域を占有することになる。これを避けてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの信号をホッピングさせる場合は、拡散帯域幅が十分にとれず、これがエラーや切断の要因となるので、複数のＩＥＥＥ８０２．１１ｂが存在する環境においては、上記ＡＦＨは、有効な技術とはならない。
【０００８】
さらに他の干渉対策技術として、特開２００１−２１７８５３号公報に示されるような、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの各方式の無線通信をＭＡＣ（メディアアクセス制御）層で切り替え制御するというものがある。これは、両方式の無線機器の物理層に関わるため、チップレベルでの機器構成の変更が必要となるが、それぞれの通信がパケット単位で時分割多重されるため、アプリケーション層においての同時使用が可能となり、また、多重化効率が高いので実質的なスループットの低下も少なく、特にＰＣのように一つの端末内に両方の無線方式を実装する際には、実用性が高いものとなる。
【０００９】
ここで、上記ＭＡＣ層レベルでの切り替え制御による干渉対策を適用した従来の無線通信装置について図５および図６を参照しながら説明する。図５は従来のＭＡＣ層レベルでの切り替え制御による干渉対策を適用した無線通信装置の構成を示すブロック図、図６（ａ）は多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方の通信機能が動作中に、各パケットが時分割で通信されている様子を示す図、図６（ｂ）は多重モードにおいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信にユーザデータが存在しなくなった場合に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信がパークモードに切り替えられた際の無線信号の時系列変化を示す図である。
【００１０】
ＭＡＣ層レベルでの切り替え制御による干渉対策を適用した無線通信モジュール４０１は、図５に示すように、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）による通信モジュールとＢｌｕｅｔｏｏｔｈによる通信モジュールとを備える複合無線モジュールであり、無線ＬＡＮ通信とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を互いに干渉させることなく実行可能なように構成されている。
【００１１】
無線通信モジュール４０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部４０２とＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部４０３を備え、これらは、ＯＳ部（図示せず）などのアプリケーション層から渡されるユーザデータに対して、それぞれＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの各方式に従った無線通信データへの変換を制御する。それぞれのデータは、それぞれの方式の通信に必要な処理が施された上で、バイナリデータとしてＭＡＣ制御部４０４に渡される。
【００１２】
ＭＡＣ制御部４０４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部４０２とＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部４０３から渡されたバイナリデータを各方式のベースバンドデータとして変換するために、それぞれＩＥＥＥ８０２．１１ｂＭＡＣ層処理部４０５とＢｌｕｅｔｏｏｔｈＭＡＣ層理部４０６に送る。この際、ＭＡＣ制御部４０４の指示により、各方式の通信時間はパケット単位で時系列処理され、一度に一方の方式の無線通信のみが動作される。そして、各ＭＡＣ層処理部４０５，４０６においては、ベースバンド信号が生成される。
【００１３】
各ＭＡＣ層処理部４０５，４０６で生成されたベースバンド信号は、電波として送受信するために、それぞれのＲＦ部すなわちＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部４０７、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部４０８に送られる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部４０７は、無線ＬＡＮデータをＤＳ−ＳＳ方式の無線信号に変換し、この無線信号を送受信アンテナ（図示せず）へ送る。ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部４０８は、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈデータをＦＨ−ＳＳ方式の無線信号に変換し、この無線信号を送受信アンテナ（図示せず）へ送る。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００１−２１７８５３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記無線通信モジュール４０１が多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方式による無線通信の実行する際には、図６（ａ）に示すように、それぞれの無線通信において、各パケットが時分割で通信される。ここで、図中の５０１以降のパケットは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信パケットであり、５０２以降のパケットは、無線ＬＡＮ通信パケットである。空中に放射される無線信号を時間軸上で観察すると、ＭＡＣ制御部４０４の制御により、空中に放射される無線信号は、必ずいずれか一方の通信モジュール（通信方式）のものとなり、それぞれの通信モジュールから送信される無線信号間の干渉が防止されている。
【００１６】
これに対し、多重モードにおいて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信により送信されるユーザデータが存在しなくなった場合、図６（ｂ）に示すように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信は、パークモードに切り替えられ、このパークモードにおいては、相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末との間で、同期維持のために、定期的にビーコンパケットによる通信が行われる。ここで、図中の５０３以降のパケットがビーコンパケットである。これに対し、５０４以降のパケットは、無線ＬＡＮ通信パケットであり、このパケット送信中の特定のポイントにおいては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のパークモードにおけるビーコンパケットが存在し、パケット５０５や５０６において干渉が引き起される。これは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のパークモードにおいては、ユーザデータが存在せず、ビーコンパケットがＭＡＣ制御部４０４でのパケット制御の対象にならないためである。
【００１７】
このように、一方の通信モジュールが低消費電力モード状態にあると、この一方の通信モジュールは、同一機器上に実装された他方の通信モジュールにより、無線機としての活動を休止している状態にあると判断され、時系列制御の対象外となるが、実際には上記一方の通信モジュールが相手端末との間で同期維持のために定期的にビーコン信号を発信しているので、これが干渉源となる。
【００１８】
すなわち、ＭＡＣ層レベルでの切り替え制御は、上述したように、干渉対策技術としては優れているものの、パケット単位で通信制御を行うのはユーザデータとそれに付随する制御データの部分であり、単独で定期的に発生する制御データに関しては必ずしもこの限りではない。
【００１９】
本発明の目的は、第１の無線通信によりユーザデータの通信が行われている最中に、第２の無線通信では所定間隔で制御データの通信のみを行う状態に移行した場合においても、第１の無線通信によるユーザデータの通信と第２の無線通信による制御データの通信との間での干渉を避けることにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、第１の動作周波数範囲で行う第１の無線通信と、前記第１の動作周波数範囲の少なくとも一部と重なり合う第２の動作周波数範囲で行う第２の無線通信とが可能な無線通信装置において、前記第１の無線通信と前記第２の無線通信とを時分割多重で行うように制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記第１の無線通信によりユーザデータの通信が行われている最中に、前記第２の無線通信による通信が所定間隔で制御データの通信のみを行う状態に移行した場合、前記第２の無線通信による前記制御データの所定間隔の間隙を利用して、前記第１の無線通信によるユーザデータの通信を行うように制御することを特徴とする。
【００２１】
また、無線通信の制御方法において、第１の動作周波数範囲で行う第１の無線通信と、前記第１の動作周波数範囲の少なくとも一部と重なり合う第２の動作周波数範囲で行う第２の無線通信とを時分割多重で行う際に、前記第１の無線通信によりユーザデータの通信が行われている最中に、前記第２の無線通信による通信が所定間隔で制御データの通信のみを行う状態に移行した場合、前記第２の無線通信による前記制御データの所定間隔の間隙を利用して、前記第１の無線通信によるユーザデータの通信を行うことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置としての無線通信モジュールの構成を示すブロック図である。
【００２４】
無線通信モジュール１０１は、図１に示すように、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）通信を実行する無線ＬＡＮ部と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を実行するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部とを備える複合無線通信モジュールであり、無線ＬＡＮ通信とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信とを互いに干渉させることなく送受信を実行可能なように構成されている。
【００２５】
具体的には、無線通信モジュール１０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５と、動作モード判定部１０７と、定期通信動作設定部１０８とを備える。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４とＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５には、ＯＳ部１０２によって処理されたアプリケーションデータおよび通信指令が伝えられ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４とＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５は、上記アプリケーションデータおよび通信指令に対してそれぞれの通信方式に必要な処理を施した後に、それらのデータをバイナリデータとしてＭＡＣ制御部１０６に渡す。動作モード判定部１０７は、ＯＳ部１０２、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５のそれぞれからの情報に基づいて、無線ＬＡＮ部とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信部との動作状態を判定する。定期通信動作設定部１０８は、動作モード判定部１０７の判定結果に基づいて、必要に応じて各通信方式で必要な定期通信の通信間隔の制御を行う。
【００２６】
ＭＡＣ制御部１０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４とＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５からそれぞれ渡されたバイナリデータを対応する方式のベースバンドデータに変換するために、それぞれのバイナリデータをＩＥＥＥ８０２．１１ｂベースバンド処理部１０９とＢｌｕｅｔｏｏｔｈベースバンド処理部１１０に送る。この際、ＭＡＣ制御部１０６は、定期通信動作設定部１０８の指示に基づいて定期通信の設定が必要であると判断した場合は、上記指示に従って各方式の定期通信の設定を行う。
【００２７】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂベースバンド処理部１０９とＢｌｕｅｔｏｏｔｈベースバンド処理部１１０は、それぞれのバイナリデータをベースバンドデータに変換し、それぞれのベースバンドデータは、電波として送信するために、それぞれのＲＦ部すなわちＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部１１１、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部１１２に送られる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部１１１は、無線ＬＡＮデータをＤＳ−ＳＳ方式の無線信号に変換し、この無線信号はアンテナ制御部１１３に送られる。ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部４０８は、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈデータをＦＨ−ＳＳ方式の無線信号に変換し、この無線信号はアンテナ制御部１１３に送られる。
【００２８】
アンテナ制御部１１３は、ＭＡＣ制御部１０６の制御に基づいてパケット単位でフロー制御された各方式の無線信号の流れに合わせて、それぞれの方式のＲＦ部と送受信のアンテナの接続を制御する。
【００２９】
次に、無線通信モジュール１０１により送信される無線信号の時系列変化について図２を参照しながら説明する。図２（ａ）は多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方の通信機能が動作中に、各パケットが時分割で通信されている様子を示す図、図２（ｂ）は多重モードにおいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信にユーザデータが存在しなくなった場合に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部がパークモードに切り替えられた際の無線信号の時系列変化を示す図である。
【００３０】
無線通信モジュール１０１が多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方式による無線通信を実行する際には、図２（ａ）に示すように、それぞれの無線通信において、各パケットが時分割で通信される。ここで、図中の２０１以降のパケットは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信パケットであり、２０２以降のパケットは、無線ＬＡＮ通信パケットである。空中に放射される無線信号を時間軸上で観察すると、ＭＡＣ制御部１０６の制御により、空中に放射される無線信号は、必ずいずれか一方の通信モジュール（通信方式）のものとなり、それぞれの通信の無線信号間の干渉が防止されている。
【００３１】
これに対し、多重モードにおいて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信により送信されるユーザデータが存在しなくなった場合、図２（ｂ）に示すように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信は、パークモードに切り替えられ、このパークモードにおいては、相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末との間で、同期維持のために、定期的にビーコンパケットによる通信が行われる。ここで、図中の２０３以降のパケット（図２（ｂ）中の上段位置のパケット）がビーコンパケットである。これに対し、２０５以降のパケット（図２（ｂ）中の下段位置のパケット）は、無線ＬＡＮ通信パケットである。
【００３２】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのビーコンパケットによる通信の初期状態においては、所定のコマンドにより指定されたビーコン間隔２０４の時間間隔で通信を行うように設定されている。このビーコン間隔の設定に関しては、以下に述べるように、定期通信動作設定部１０８がビーコン間隔の具体的な設定値を算出する。
【００３３】
すなわち、動作モード判定部１０７によりＢｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部１０５がパークモードに移行したことが検出されると、定期通信動作設定部１０８は、動作モード判定部１０７の判定結果に基づいてビーコン間隔２０４の長さを規定し、設定コマンドを送信するようにＭＡＣ制御部に指示する。この際、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４によって通信が行われることが検出された場合は、ＭＡＣ制御部１０６で設定されたＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長２０６を考慮し、ビーコン間隔２０４を、設定されたＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長２０６を妨げない長さのビーコン間隔２０７に変更するよう、ビーコンパケット２０３によって相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末に指示する。
【００３４】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部１０４においては、ＭＡＣ制御部１０６からの指示により、最大パケット長を２０６の長さに制限した上で必要な通信を行う。そして、動作モード判定部１０７によりＩＥＥＥ８０２．１１ｂでの通信の終了が検出されると、定期通信動作設定部１０８が再度ビーコン間隔の変更を指示し、その値がビーコンパケット２０８により相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末に通知され、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンパケットの通信間隔は再び通信間隔２０４に再設定される。
【００３５】
動作モード判定部１０７および定期通信動作設定部１０８によるＢｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンパケットの通信間隔の設定の手順について図３を参照しながら説明する。図３は図１の無線通信モジュールにおける動作モード判定部１０７および定期通信動作設定部１０８によるＢｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンパケットの通信間隔を設定する手順を示すフローチャートである。
【００３６】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部が動作を開始すると、ビーコン間隔設定モードが起動される。このビーコン間隔設定モードにおいては、まず動作モード判定部１０７により、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部の動作状態がチェックされ（ステップＳ１）、定期通信動作設定部１０８により、動作モード設定部１０７のチェック結果に基づいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部が動作（ＯＮ）しているか否かが判定される（ステップＳ２）。ここで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部が動作していない場合、本モードは終了される。
【００３７】
これに対し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部が動作している場合（ステップＳ２）、定期通信動作設定部１０８は、動作モード判定部１０７のチェック結果に基づいてＭａｓｔｅｒ／Ｓｌａｖｅ（マスター／スレーブ）の区別、接続中の端末数、通信予定のデータサイズなど、必要なパラメータを取得して一時記憶するとともに、本無線通信モジュール１０１がＭａｓｔｅｒであるか否かを判定する（ステップＳ３）。本無線通信モジュール１０１がＭａｓｔｅｒでない場合、タイマが作動される（ステップＳ１０）。そして、タイマによる一定時間経過後に、動作モード判定部１０７により、再びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部の状態チェックが行われる（ステップＳ１）。
【００３８】
本無線通信モジュール１０１がＭａｓｔｅｒである場合（ステップＳ３）、定期通信動作設定部１０８は、Ｓｌａｖｅである相手端末の中に、パーク（Ｐａｒｋ）モードの端末が存在するか否かを判定し（ステップＳ４）、無線ＬＡＮ部によるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ通信が行われているか否かを判定する（ステップＳ５）。ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ通信が行われていない場合、定期通信動作設定部１０８は、ビーコン通信間隔を初期値に設定し（ステップＳ９）、タイマを作動させる（ステップＳ１０）。そして、タイマによる一定時間経過後に、動作モード判定部１０７により、再びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部の状態チェックが行われる（ステップＳ１）。
【００３９】
これに対し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ通信が行われている場合（ステップＳ５）、定期通信動作設定部１０８は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ通信の通信量（最大パケット長）を判定し（ステップＳ６）、この通信量に基づいて、ビーコン間隔を、ＭＡＣ制御部１０６で設定されたＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長を妨げない長さのビーコン間隔に変更し（ステップＳ７）、ビーコンパケットにより、ビーコン間隔変更コマンドを送信する（ステップＳ８）。そして、タイマが作動され（ステップＳ１０）、タイマによる一定時間経過後に、動作モード判定部１０７により、再びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部の状態チェックが行われる（ステップＳ１）。
【００４０】
このように、本実施形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信におけるビーコンパケット通信間隔の間隙を利用して、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂによるパケット通信（アプリケーションデータを含む）を行うように制御するので、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂによるパケット通信（アプリケーションデータを含む）が行われている最中に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信が相手Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ端末と同期維持するためのビーコンのパケット通信のみを行う状態に移行した場合においても、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信のパークモードにおけるビーコンパケットが無線ＬＡＮ通信の干渉源になることを未然に回避することができる。
【００４１】
また、ビーコンの通信間隔は、設定されたＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長を妨げない長さの通信間隔に変更されるので、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長が長い場合は、ビーコンの通信間隔が長くされ、干渉の影響を軽減することが可能になる。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの最大パケット長が短い場合は、ビーコンの通信間隔が短くされ、ビーコンの遅延を最小限に抑えることが可能になる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について図４を参照しながら説明する。図４は本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【００４３】
本実施の形態における無線通信装置は、図４に示すように、無線ＬＡＮモジュール６０１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール６０２、干渉対策モジュール６０８の３つの個別モジュールから構成される。各モジュール６０１，６０２，６０８には、複数の製品組み込み用制御端子（図示せず）が設けられ、各モジュール６０１，６０２，６０８は、それぞれの制御用端子を介して接続される。
【００４４】
無線ＬＡＮモジュール６０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部６０４、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂベースバンド処理部６０６、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部６１１およびアンテナ制御部６１２を有する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール６０２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部６０５、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈベースバンド処理部６０７、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部６１３およびアンテナ制御部６１４を有する。無線ＬＡＮモジュール６０１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール６０２をそれぞれ構成する各ブロックの機能は、上記第１の実施の形態における対応するブロックの機能と同じであり、各ブロックの説明は省略する。
【００４５】
干渉対策モジュール６０８は、動作モード判定部６０９およびＭＡＣ制御部６１０を有する。動作判定部６０９は、ＯＳ部６０３、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部６０４、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部６０５の各部からの情報に基づいて無線ＬＡＮモジュール６０１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール６０２の動作状態をチェックする。ＭＡＣ制御部６１０は、動作モード判定部６０９のチェック結果に基づいてＩＥＥＥ８０２．１１ｂベースバンド処理部６０６とＢｌｕｅｔｏｏｔｈベースバンド処理部６０７の動作をパケットレベルで時系列制御する。
【００４６】
本実施形態においては、上記第１の実施の形態で示された定期通信動作設定部の機能が、動作モード判定部６０９とＭＡＣ制御部６１０の中に組み込まれている。動作モード判定部６０９は、無線ＬＡＮモジュール６０１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール６０２の各モジュールがどのような動作状態にあるのかをチェックし、必要に応じてそれぞれの通信方式における定期通信の通信間隔の制御を行う。ＭＡＣ制御部６１０は、動作モード判定部６０９のチェック結果に応じて、それぞれの通信方式の無線パケットの送受信タイミングを時系列で制御するように動作するとともに、動作モード判定部６０９により定期通信の設定が必要と判定された場合は、この判定結果に基づいて各通信方式の定期通信の設定を行う。また、ＭＡＣ制御部６１０は、各ベースバンド処理部６０６，６０７の動作に合わせて、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部６１１とＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部６１３における無線信号のオン／オフ等の動作を制御する。
【００４７】
このように、本実施形態では、上記第１の実施の形態と同様に、ビーコンパケットによる干渉を避けながら、異なる２つの無線通信方式が共存した無線通信を行うことができる。また、アンテナより放射される無線信号の時系列変化や、ビーコンパケットの通信間隔を設定する手順においては、上記第１の実施の形態と同様であり、ここでは、その説明は省略する。
【００４８】
以下、本発明の実施態様を列挙する。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１の無線通信によりユーザデータの通信が行われている最中に、第２の無線通信では所定間隔で制御データの通信のみを行う状態に移行した場合においても、第１の無線通信によるユーザデータの通信と第２の無線通信による制御データの通信との間での干渉を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置としての無線通信モジュールの構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方の通信機能が動作中に、各パケットが時分割で通信されている様子を示す図、（ｂ）は多重モードにおいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信にユーザデータが存在しなくなった場合に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部がパークモードに切り替えられた際の無線信号の時系列変化を示す図である。
【図３】図１の無線通信モジュールにおける動作モード判定部１０７および定期通信動作設定部１０８によるＢｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンパケットの通信間隔を設定する手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】従来のＭＡＣ層レベルでの切り替え制御による干渉対策を適用した無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は多重モードにより無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの両方の通信機能が動作中に、各パケットが時分割で通信されている様子を示す図、図６（ｂ）は多重モードにおいてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信にユーザデータが存在しなくなった場合に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信がパークモードに切り替えられた際の無線信号の時系列変化を示す図である。
【符号の説明】
１０１ 無線通信モジュール
１０２，６０３ ＯＳ部
１０４，６０４ ＩＥＥＥ８０２．１１ｂドライバ部
１０５，６０５ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドライバ部
１０６，６１０ ＭＡＣ制御部
１０７，６０９ 動作モード判定部
１０８ 定期通信動作設定部
１０９，６０６ ＩＥＥＥ８０２．１１ｂベースバンド処理部
１１０，６０７ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈベースバンド処理部
１１１，６１１ ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＲＦ部
１１２，６１３ ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＲＦ部
１１３，６１２，６１４ アンテナ制御部
Claims (8)
- 第１の動作周波数範囲で行う第１の無線通信と、前記第１の動作周波数範囲の少なくとも一部と重なり合う第２の動作周波数範囲で行う第２の無線通信とが可能な無線通信装置において、前記第１の無線通信と前記第２の無線通信とを時分割多重で行うように制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記第１の無線通信によりユーザデータの通信が行われている最中に、前記第２の無線通信による通信が所定間隔で制御データの通信のみを行う状態に移行した場合、前記第２の無線通信による前記制御データの所定間隔の間隙を利用して、前記第１の無線通信によるユーザデータの通信を行うように制御することを特徴とする無線通信装置。
- 前記制御手段は、前記第１の無線通信による通信量に応じて前記第２の無線通信による前記制御データの所定間隔を変更する手段を有することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
- 前記制御データは、同期維持のための間欠データであることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
- 前記第１の無線通信は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に基づく通信であり、前記第２の無線通は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に基づく通信であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の無線通信装置。
- 無線通信の制御方法において、
第１の動作周波数範囲で行う第１の無線通信と、前記第１の動作周波数範囲の少なくとも一部と重なり合う第２の動作周波数範囲で行う第２の無線通信とを時分割多重で行う際に、前記第１の無線通信によりユーザデータの通信が行われている最中に、前記第２の無線通信による通信が所定間隔で制御データの通信のみを行う状態に移行した場合、前記第２の無線通信による前記制御データの所定間隔の間隙を利用して、前記第１の無線通信によるユーザデータの通信を行うことを特徴とする無線通信の制御方法。 - 前記所定間隙は、前記第１の無線通信による通信量に応じて変更されることを特徴とする請求項５記載の無線通信の制御方法。
- 前記制御データは、同期維持のための間欠データであることを特徴とする請求項５または６記載の無線通信の制御方法。
- 前記第１の無線通信は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に基づく無線通信であり、前記第２の無線通は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に基づく無線通信であることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載の無線通信の制御方法。
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