JP2005065207A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 各々異なる周波数チャンネルの狭帯域の無線信号を用いて仮想的に広帯域の無線通信を行う場合に，各チャンネル間の無線信号の混信を防止できること。
【解決手段】 各々異なる周波数チャンネルの無線信号を用いて時分割復信方式による無線通信を行う複数のＴＤＤ無線インターフェース４と，情報処理装置から送信されるフレームデータを複数のサブフレームデータに分割するとともに，受信データ（サブフレームデータ）の再構成（合成）を行うフレーム分割・再構成部２と，サブフレームデータを各ＴＤＤ無線インターフェース４に割り当てるとともに，複数のＴＤＤ無線インターフェース４のＴＤＤ方式によるサブフレームデータの送信タイミングを同期させるサブフレーム伝送制御部３とを具備する無線通信装置Ａ。
【選択図】図１

Description

本発明は，情報処理装置により送受信される通信データを無線伝送する無線通信装置に関するものである。

近年，インターネットが急速に普及する中で，同軸ケーブルや光ファイバ等の敷設工事なしで高速通信環境を実現できる無線通信システムはそのニーズが高く，オフィスや室内での利用にとどまらず，屋外における長距離信号伝送にも用いられる。このような無線通信では，高速・広帯域の通信が求められるが，限られた無線通信帯域の中で，広帯域の無線通信帯域を確保するには各種制約がある。
このため，特許文献１には，狭帯域の無線通信チャンネル信号を複数束ねて仮想的に広帯域無線通信を行う無線通信技術が示されている。この特許文献１には，通信目的に応じて狭帯域チャンネルを必要な本数だけ確保することや，利用できるチャンネル数を自動的に決定すること，応答動作を第１チャンネルから順に行って応答が可能となるごとに次のチャンネルについて順次行うこと等が示されている。
特開２００２−１０３３２号公報

しかしながら，各々異なる周波数チャンネルの狭帯域の無線信号を複数束ねる場合，各チャンネルに対応する無線通信手段のアンテナを近接して配置することになるが，より近接した周波数帯域のチャンネルを用いるほど，チャンネル間の信号の混信が発生して正常な通信を行えなくなるという問題点があった。
例えば，各チャンネルでの無線通信を時分割復信（Time Division Duplex）方式（以下，ＴＤＤ方式という）で行った場合，あるチャンネルが送信状態のときに他のチャンネルが受信状態となると，非常に強度の強い送信中チャンネルの無線信号が受信中チャンネルのアンテナに回り込み，これが通信経路中での減衰によって強度が弱まった受信チャンネルの無線信号に対して大きなノイズとなる。この場合，Ｓ／Ｎ比が非常に悪化するため，フィルタ等による信号弁別は困難となる。この現象は，送信信号の強度（レベル）と受信信号の強度との差が大きくなる遠距離無線通信において特に顕著となる。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，各々異なる周波数チャンネルの狭帯域の無線信号を用いて仮想的に広帯域の無線通信を行う場合に，各チャンネル間の無線信号の混信を防止できる無線通信装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は，情報処理装置により送受信される通信データを無線伝送する無線通信装置において，各々異なる周波数チャンネルの無線信号を用いて時分割復信方式（ＴＤＤ方式）による無線通信を行う複数の無線通信手段と，前記情報処理装置から送信される前記通信データを複数のサブデータに分割するデータ分割手段と，前記サブデータを前記複数の無線通信手段に割り当てるサブデータ割当て手段と，前記複数の無線通信手段の時分割復信方式による前記サブデータの送信タイミングを同期させる送信同期手段と，前記送信タイミング以外のタイミングで前記複数の無線通信手段により受信されたデータに基づいて前記情報処理装置へ伝送する通信データを合成するデータ合成手段と，を具備してなることを特徴とする無線通信装置として構成されるものである。
これにより，通信データが複数のサブデータに分割されて前記複数の無線通信手段によって並行して送受信されるため，通信の高速化・大容量化が図れるとともに，前記複数の無線通信手段のいずれかが送信中に他が受信中となることがないので，送信信号が受信中の他の無線通信手段に回り込んで混信（干渉）が発生することを防止できる。
ここで，前記通信データが，複数のフレームデータからなり，前記サブデータが前記フレームデータが分割されたサブフレームデータであるものが考えられる。
さらに，前記サブデータがそれぞれ同一データ長であれば，前記複数の無線通信手段それぞれの通信負荷が均一化されて通信効率が良くなり好適である。

また，前記複数の無線通信手段が１つの無線アンテナを共用するものであり，該１つの無線アンテナと前記複数の無線通信手段が備える信号処理部との間に送信信号の合成及び受信信号の分配及を行う合成・分配手段を具備するものが考えられる。
これにより，無線アンテナを１つにできるので，当該無線通信装置の設置や調整が簡易化される。

前記サブデータの送信タイミングを同期させることにより，送信信号が受信中の他の無線通信手段に回り込む干渉（混信）は防止できるが，近隣で他の無線信号が出力されている場合には，その信号が当該無線通信装置の通信に干渉し，通信品質を悪化させる場合がある。特に，無線通信帯域として，無免許で使用可能な無線ＬＡＮの周波数帯域を用いた場合には，近隣でも同帯域の無線信号（干渉波）を出力する機器が用いられている可能性が高く，この干渉波の影響を低減することが重要となる。
そこで，前記複数の無線通信手段それぞれの無線通信における干渉波の発生状況を検出する干渉波検出手段を具備するものが考えられ，この場合，前記送信同期手段が，前記干渉波検出手段の検出結果に基づいて次の前記送信タイミングを調節するものや前記サブデータ割当て手段が，前記干渉波検出手段の検出結果に基づいて前記複数の無線通信手段への前記サブデータの割り当て配分を調節するものが考えられる。
このような構成によれば，干渉波が検出された場合に，次の前記送信タイミングを遅らせる，或いは，干渉波が検出されている前記無線通信手段に対しては，前記サブデータを割り当てないといった調節が可能となる。これにより，干渉波が検出されていないタイミングでのデータ送信，或いは干渉波が検出されていない前記無線通信手段のみによるデータ送信が可能となり，干渉波の影響を低減して良好な通信品質を確保することができる。
ここで，前記干渉波検出手段としては，前記複数の無線通信手段それぞれについてデータ受信終了後から次の前記送信タイミングまでの間の所定時間における受信信号電力を検出する受信電力検出手段と，前記複数の無線通信手段それぞれにおける受信データの誤りを検出する誤り検出手段と，の一方又は両方を具備し，それらの検出結果により前記干渉波の発生状況を検出するもの等が考えられる。
例えば，データ受信終了後から次の前記送信タイミングまでの間に所定レベル以上の受信信号電力が検出された場合，他の機器からの無線信号の影響を受けていると考えられるので干渉波が発生していると判別（干渉波検出）することが考えられる。
また，予め通信データに誤り検出符号を付加する，或いは予め通信データに誤り検出用の符号化処理を施す等を行い，受信データのうち所定比率以上のデータに誤りが検出された場合に，他の機器からの信号の混信（干渉）の影響を受けている可能性が高いので，干渉波が発生していると判別（干渉波検出）することも考えられる。また，これら受信信号電力とデータ誤りとのＯＲ条件，ＡＮＤ条件等によって干渉波の発生を検出することも考えられる。

本発明によれば，各々異なる周波数チャンネルの無線信号を用いて時分割復信方式（ＴＤＤ方式）による無線通信を行う複数の無線通信手段と，前記情報処理装置から送信される前記通信データを複数のサブデータに分割するデータ分割手段と，前記サブデータを前記複数の無線通信手段に割り当てるサブデータ割当て手段と，前記複数の無線通信手段の時分割復信方式による前記サブデータの送信タイミングを同期させる送信同期手段と，前記送信タイミング以外のタイミングで前記複数の無線通信手段により受信されたデータに基づいて前記情報処理装置へ伝送する通信データを合成するデータ合成手段と，を具備することにより，通信データが複数のサブデータに分割されて前記複数の無線通信手段によって並行して送受信されるため，通信の高速化・大容量化が図れるとともに，前記複数の無線通信手段のいずれかが送信中に他が受信中となることがないので，送信信号が受信中の他の無線通信手段に回り込んで混信が発生することを防止できる。
また，前記複数の無線通信手段が１つの無線アンテナを共用するものであり，該１つの無線アンテナと前記複数の無線通信手段が備える信号処理部との間に送信信号の合成及び受信信号の分配及を行う合成・分配手段を具備するものであれば，無線アンテナを１つにできるので，装置の設置や調整が簡易化される。
また，前記複数の無線通信手段それぞれの無線通信における干渉波の発生状況を検出する干渉波検出手段を具備し，前記送信同期手段が前記干渉波検出手段の検出結果に基づいて次の前記送信タイミングを調節するものや，前記サブデータ割当て手段が前記干渉波検出手段の検出結果に基づいて前記複数の無線通信手段への前記サブデータの割り当て配分を調節するものであれば，近隣の他の機器からの干渉波の影響を低減して良好な通信品質を確保することができる。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置Ａの概略構成を表すブロック図，図２は無線通信装置Ａを構成するＴＤＤ無線インターフェースの概略構成を表すブロック図，図３は無線通信装置Ａとその通信相手のデータ送信タイミングの一例を表すタイムチャート，図４はIEEE802.11規格におけるスペクトラムマスクの条件を模式的に表した図，図５は本発明の第２の実施の形態に係る無線通信装置Ａ’の概略構成を表すブロック図，図６は本発明の第３の実施の形態に係る無線通信装置Ａ２の概略構成を表すブロック図，図７は無線通信装置Ａ２とその通信相手のデータ送信タイミングの一例を表すタイムチャート（干渉波検出時に送信タイミングを調節する例），図８は無線通信装置Ａ２とその通信相手のデータ送信タイミングの一例を表すタイムチャート（干渉波検出時にサブフレームデータ配分を調節する例１），図９は無線通信装置Ａ２とその通信相手のデータ送信タイミングの一例を表すタイムチャート（干渉波検出時にサブフレームデータ配分を調節する例２），図１０は本発明の第４の実施の形態に係る無線通信装置Ａ３の概略構成を表すブロック図である。

（第１の実施の形態）
まず，図１及び図２のブロック図を用いて，本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置Ａの構成について説明する。
無線通信装置Ａは，図１に示すように，ネットワークＩ／Ｆ（インターフェース）（１）と，フレーム分割・再構成部２と，サブフレーム伝送制御部３と，複数（図１では３つ）のＴＤＤ無線インターフェース４とを具備している。
（ネットワークＩ／Ｆ（１））
前記ネットワークＩ／Ｆ（１）は，所定の通信線によりパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に接続され，該情報処理装置とＴＣＰ／ＩＰ等の通信プロトコルによるデータ通信を行う通信手段である。
（フレーム分割・再構成部２）
前記フレーム分割・再構成部２は，前記ネットワークＩ／Ｆ（１）を介して前記情報処理装置から送信される通信データを構成する複数のフレームデータそれぞれを複数のサブフレームデータに分割するとともに，相手側の無線通信装置（以下，無線通信装置Ｂという）から複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４によって受信したサブフレームデータ（分割されたデータ）を合成して再構成するものである（データ分割手段及びデータ合成手段の一例）。
（サブフレーム伝送制御部３）
前記サブフレーム伝送制御部３は，前記フレーム分割・再構成部２により分割生成されたサブフレームデータを複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４に割り当てるとともに（サブデータ割当て手段の一例），複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４によって略同一タイミングで受信されたデータ（サブフレームデータ）を前記フレーム分割・再構成部２に引き渡すものである。
ここで，前記サブフレーム伝送制御部３は，複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４全てののＴＤＤ方式による前記サブフレームデータの送信タイミングを同期（一致）させる同期信号を前記ＴＤＤ無線インターフェース４に出力する（送信同期手段の一例）。
これにより，フレームデータ（通信データ）が複数のサブフレームデータに分割されて複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４によって並行して送受信されるため，通信の高速化・大容量化が図れる。
さらに，複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４のいずれかが送信中に隣接する他のものが受信中となることがないので，送信信号が受信中の他の前記ＴＤＤ無線インターフェース４に回り込んで混信が発生することを防止できる。
（ＴＤＤ無線インターフェース４）
前記ＴＤＤ無線インターフェース４は，各々異なる周波数チャンネルの無線信号（各周波数はｆ１，ｆ２，ｆ３）を用いてＴＤＤ方式（時分割復信方式）による無線通信を行う無線通信手段である。
通常，前記ＴＤＤ無線インターフェース４は，ＴＤＤ方式で無線通信を行うためのデータ送信タイミングを制御する機能を有するが，本無線通信装置Ａにおいては，前記サブフレーム伝送制御部３からの同期信号に従ってデータ送信タイミングが決定される。
前記ＴＤＤ無線インターフェース４としては，例えば，IEEE802.11b準拠（占有周波数帯域幅は約２２ＭＨｚ）のＤＳＳＳ（Direct Sequence Spectrum Spread）方式の通信インターフェース等を用いることが考えられる。
以上の構成により，本無線通信装置Ａは，前記情報処理装置により送受信される通信データを無線伝送する。

図２は，前記ＴＤＤ無線インターフェース４の概略構成を表すブロック図である。
図２に示すように，前記ＴＤＤ無線インターフェース４は，有線接続側に設けられてデータの変調／復調やデータ伝送の各種制御を行う無線制御部４１と，前記無線制御部４１から送出される送信信号を，有線系の周波数から無線周波数ｆ１orｆ２orｆ３へ変換する周波数変換手段やパワーアンプ，設定された周波数ｆ１orｆ２orｆ３帯域に対応する信号のみを抽出して前記無線アンテナ４５側へ伝送するフィルタ等（不図示）を備えた送信モジュール４２と，相手側無線通信装置Ｂから受信した無線周波数ｆ１orｆ２orｆ３の信号を有線系の周波数へ変換する周波数変換手段やパワーアンプ，設定された周波数ｆ１orｆ２orｆ３帯域に対応する信号のみを抽出して前記無線制御部４１側へ伝送するフィルタ等（不図示）を備えた受信モジュール４３と，無線信号の送信及び受信を行う無線アンテナ４５と，該無線アンテナを前記送信モジュール４２側に接続するか前記受信モジュール４３側に接続するかを前記無線制御部４１からの切り替え信号に従って切り替えるアナログスイッチ４４とを具備している。
前記無線制御部４１は，前記サブフレーム伝送制御部３からの前記同期信号が入力されているときは，前記アナログスイッチ４４を前記送信モジュール４２側に前記無線アンテナ４５を接続する切り替え信号を出力し，それ以外のときは前記受信モジュール４３側に前記無線アンテナ４５を接続する切り替え信号を出力する。

図３（ａ）は，当該無線通信装置Ａの前記サブフレームデータの送信タイミングの一例を表すタイムチャートであり，図３（ｂ）は，図３（ａ）に対応する通信相手（無線通信装置Ｂ）の前記サブフレームデータの送信タイミングを表すタイムチャートである。各々，データ送信タイミングを実線で表し，その他の受信可能な状態におけるデータ受信タイミングを波線で表す。
図３に示す例は，無線通信装置Ａと相手側無線通信装置Ｂとの間でPoint to Pointの通信を行う場合に，前記サブフレームデータの送信タイミングと受信タイミングとを所定時間ごとに交互に切り替えるＴＤＤ方式の例である。
前記フレーム分割・再構成部２により送信フレームデータが分割された前記サブフレームデータ（n,n+1,n+2）は，前記サブフレーム伝送制御部３により，複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４それぞれに順次割り当てられる。この割り当てが終わると，前記サブフレーム伝送制御部３から前記同期信号が前記ＴＤＤ無線インターフェース４全てに対して所定時間の間出力される。これにより，全ての前記ＴＤＤ無線インターフェース４から同一のタイミングで前記サブフレームデータ（n,n+1,n+2）が無線送信される。前記同期信号の出力時間は，前記サブフレームデータの送信を完了するのに十分な時間が設定される。
ここで，前記サブフレームデータ（n,n+1,n+2）を，それぞれ同一データ長とすれば，前記ＴＤＤ無線インターフェース４それぞれの通信負荷が均一化されるので，通信効率が良くなり好適である。

一方，相手側の無線通信装置Ｂでは，無線通信装置Ａからのデータ送信タイミングから通信距離に応じて若干遅れて前記サブフレームデータ（n,n+1,n+2）が受信される。前記無線通信装置Ｂ側での各サブフレームデータ（n,n+1,n+2）の受信タイミングは，各無線信号がほぼ同一の無線通信経路を経由してくるのでほぼ同一のタイミングとなる。ここで，前記無線通信装置Ｂは無線通信装置Ａと同じ構成を有し，無線通信装置Ａの各チャンネルの周波数（ｆ１，ｆ２，ｆ３）それぞれの信号を送受信する複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４を有している。
そして，前記無線通信装置Ｂ側では，前回のデータ受信タイミングから所定時間の後に，データ送信タイミングに切り替わり，サブフレームデータ（m,m+1,m+2）が送信される。
これに対し，当該無線通信装置Ａ側では，前記サブフレームデータ（n,n+1,n+2）の送信開始後，所定時間経過した時点（このとき，前記サブフレームデータ（n,n+1,n+2）の送信は完了している）から受信可能状態となっており（前記同期信号の出力がない状態），前記無線通信装置Ｂからの前記サブフレームデータ（m,m+1,m+2）を受信する。そして，前回のデータ送信タイミングの終了後（データ受信タイミングの開始後）から所定時間経過した時点で，再度，前記サブフレーム伝送制御部３によって前記同期信号が出力され，次のサブフレームデータ（n+3,n+4,n+5）の送信が開始される。
以上の繰り返しによってＴＤＤ方式による無線通信が行われる。
ここで示した例は，送信タイミングと受信タイミングとを所定時間ごとに交互に切り替える例であるが，これに限るものでなく，例えば，送信側と受信側とが各々独自にデータ送信タイミングを決定する（その他の時間帯は受信可能状態とする）こと等も考えられる。この場合でも，チャンネルを独占してしまうほどの頻度でデータ送信を行わない限り，所定の確率でデータ衝突が発生せずにデータ通信が可能となる。

次に，前記ＴＤＤ無線インターフェース４の送信タイミングの同期制御を行う場合と行わない場合の違いについて説明する。
まず，図４を用いて，通信波が満たすべき条件の一例について説明する。
図４（ａ），（ｂ）は，IEEE802.11規格のＤＳＳＳ方式におけるスペクトラムマスク（これ以上の範囲で電波を放射をしてはならないという限界）の条件を模式的に表した図であり，横軸は周波数，縦軸は相対的な信号強度を表す。
ここで，図４（ａ）は，IEEE802.11規格のＤＳＳＳ方式における各周波数チャンネルのスペクトラルマスクを表す。図４（ａ）に示すように，IEEE802.11規格のＤＳＳＳ方式では，隣接するチャンネルは相互に３０ＭＨｚ以上離す必要がある。さらに，各チャンネルの中心周波数から±１１ＭＨｚ〜±２２ＭＨｚ離れた範囲では，中心周波数での信号強度に対して３０ｄＢ以上のレベル差を設け，さらに，±２２ＭＨｚ以上離れた範囲では，中心周波数での信号強度に対して５０ｄＢ以上のレベル差を設ける必要がある。
また，図４（ｂ）は，IEEE802.11規格のＤＳＳＳ方式における隣接するチャンネル間のスペクトラルマスクを表し，本規格では，注目波と隣接するチャンネルの信号波との中心周波数での信号強度の差は，３５ｄＢ以内とする必要がある。
逆にいえば，以上の条件を満たせば，IEEE802.11規格に準拠した通信機器を用いることにより，目的の信号が復調されて正常な通信が行われる。

次に，以上示した通信波が満たすべき条件に対し，前記ＴＤＤ無線インターフェース４の送信タイミングの同期制御を行わない場合の一例について説明する。
例えば，１６ｋｍ隔てて無線通信装置Ａと相手側の前記無線通信装置Ｂとを配置した場合，２．４ＧＨｚ帯の通信波の自由空間損失は１２４ｄＢとなる。ここで，前記無線アンテナ４５のアンテナゲインを１６ｄＢｉとすると，アンテナフランジ面での送信信号と受信信号とのレベル差は，１２４−１６−１６＝９２ｄＢとなり，非常に大きなレベル差となる。
ここで，複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４の送信タイミングの同期制御を行わなければ，隣接する他チャンネルの送信無線信号が回り込んで本来の受信無線信号との混信（干渉）が生じる。この場合，隣接する前記ＴＤＤ無線インターフェース４相互間に５０ｄＢの結合があるとすると，本来の受信無線信号と隣接する他チャンネルの無線信号とのレベル差は，９２―５０＝４２ｄＢとなる。このレベル差は，IEEE802.11規格における隣接するチャンネル間のレベル差の制限である３５ｄＢ（図４（ｂ）参照）を超えており，正常な通信が行えないことを意味する。
これに対し，本発明の実施の形態に係る無線通信装置Ａでは，無線信号の送信タイミングを複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４間で同期させるため，そのような問題が生じない。

（第２の実施の形態）
次に，図５のブロック図を用いて，本発明の第２の実施の形態に係る無線通信装置Ａ１の構成について説明する。
本無線通信装置Ａ１は，前記無線通信装置Ａにおいて，複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４それぞれが備えていた前記無線アンテナ４５の代わりに，複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４それぞれが共用する１つの無線アンテナ４６を設けたものであり，さらに，該１つの無線アンテナ４６と複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４の信号処理部の一部である前記アナログスイッチ４４との間に送信信号の合成及び受信信号の分配及を行う分配器４７（合成・分配手段の一例）を設けたものである。
数ｋｍを超えるような長距離無線伝送を行う場合，高ゲイン（高感度）のパラボラアンテナをビルの屋上や鉄塔の高位置等の見通しの良い場所に設置する必要がある。しかし，そのような場所に複数の無線アンテナを設置及び調整することは手間であり，コスト的にも不利となる。
そこで，図５に示すような無線通信装置Ａ１を用いれば，無線アンテナを１つにできるので，装置の設置や調整を簡易化できる。
ここで，１つの無線アンテナ４６を共用するためには，複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４を電気的に結合する必要があるため，単に複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４を並列させただけであれば，送信信号の他チャンネルの前記ＴＤＤ無線インターフェース４への回り込みによる混信の問題が益々顕著になり，現実には正常な通信は行えない。
しかしながら，無線通信装置Ａ１では，複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４相互間でデータ送信タイミングを同期させるため，相互に電気的に結合されても混信の問題が生じない。

（第３の実施の形態）
次に，図６のブロック図を用いて，本発明の第３の実施の形態に係る無線通信装置Ａ２の構成について説明する。
本無線通信装置Ａ２は，前記無線通信装置Ａ１において，複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４（無線通信手段）それぞれに対し，各無線通信における干渉波の発生状況を検出するための手段（干渉波検出手段）として，受信信号の電力を検出する受信電力検出回路４ａ（受信電力検出手段の一例）を設けたものである。ここで，前記サブフレーム伝送制御部３は，前記ＴＤＤ無線インターフェース４それぞれに対し，データ受信終了後も所定時間が経過するまでは受信状態（Listen状態）を維持させる制御を行い，前記受信電力検出回路４ａは，そのListen状態の間（前記ＴＤＤ無線インターフェース４それぞれにおけるデータ受信終了後から次の送信タイミングまでの間の所定時間）における受信信号電力を検出し，検出信号を前記サブフレーム伝送制御部３へ出力する。
これに対し，前記サブフレーム伝送制御部３は，前記受信電力検出回路４ａの検出結果（検出信号）に基づいてデータ送信の調節を行う。

図７は，無線通信装置Ａ２とその通信相手のデータ送信タイミングの一例を表すタイムチャートであり，前記サブフレーム伝送制御部３（前記送信同期手段の一例）が，前記受信電力検出回路４ａの検出結果（検出信号）に基づいて，即ち，前記Listen状態において前記受信電力検出回路４ａにより所定レベル以上の電力が検出された場合に，干渉波が発生しているものとして，前記ＴＤＤ無線インターフェース４の次の送信タイミングを一定時間だけ遅らせる（調節する）場合の例を示す。
ここで，図７（ａ）は，当該無線通信装置Ａ２の前記サブフレームデータの送信タイミングの一例を表すタイムチャートであり，図７（ｂ）は，図７（ａ）に対応する通信相手（無線通信装置Ｂ）の前記サブフレームデータの送信タイミングを表すタイムチャートである。各々，データ送信タイミングを実線で表し，その他の受信可能な状態におけるデータ受信タイミングを波線で表す。また，図中，ＳＦは，サブフレームデータを表す。
図７に示す例は，図３に示したのと同様に，無線通信装置Ａ２と相手側無線通信装置Ｂとの間でPoint to Pointの通信を行う場合に，前記サブフレームデータの送信タイミングと受信タイミングとを所定時間ごとに交互に切り替えるＴＤＤ方式の例である。
図７（ａ）に示すように，前記ＴＤＤ無線インターフェース４それぞれがサブフレームデータ（m,m+1,m+2）の受信を終了した後，前記Listen状態の間に１つの前記ＴＤＤ無線インターフェース４（図中，ＴＤＤ無線インターフェース２と示す）において干渉波が検出された，即ち，前記受信電力検出回路４ａによって所定レベル以上の電力が検出されたとする。この場合，前記サブフレーム伝送制御部３は，前記Listen状態の後，所定時間の経過を待って次のサブフレームデータ（n+3,n+4,n+5）が送信されるよう送信タイミングを調節する。
これにより，干渉波が検出されるタイミングと送信タイミングとがずれるので，干渉波と送信波との衝突を回避或いは衝突確率を低減でき，良好な通信品質を確保することができる。
この他にも，送信タイミングの調節方法としては，例えば，全ての前記ＴＤＤ無線インターフェース４における受信電力が所定レベル以下となるのを待ってデータ送信を開始させる（送信タイミングを遅らせる），或いは前記Listen状態で所定レベル以上の受信電力が検出された場合にランダムな時間経過後にデータ送信を開始する等の調節方法も考えられる。

図８は，無線通信装置Ａ２とその通信相手のデータ送信タイミングの一例を表すタイムチャートであり，前記サブフレーム伝送制御部３（前記サブデータ割当手段の一例）が，前記受信電力検出回路４ａの検出結果（検出信号）に基づいて，即ち，前記Listen状態において前記受信電力検出回路４ａにより所定レベル以上の電力が検出された場合に，干渉波が発生しているものとして，前記複数のＴＤＤ無線インターフェース４（無線通信手段）への前記サブフレームデータ（サブデータ）の割り当て配分を調節する場合の例を示す。
ここで，図７（ａ）は，当該無線通信装置Ａ’の前記サブフレームデータの送信タイミングの一例を表すタイムチャートであり，図７（ｂ）は，図７（ａ）に対応する通信相手（無線通信装置Ｂ）の前記サブフレームデータの送信タイミングを表すタイムチャートである。各々，データ送信タイミングを実線で表し，その他の受信可能な状態におけるデータ受信タイミングを波線で表す。また，図中，ＳＦは，サブフレームデータを表す。
図７に示す例は，図３に示したのと同様に，無線通信装置Ａ２と相手側無線通信装置Ｂとの間でPoint to Pointの通信を行う場合に，前記サブフレームデータの送信タイミングと受信タイミングとを所定時間ごとに交互に切り替えるＴＤＤ方式の例である。
図８（ａ）に示すように，前記ＴＤＤ無線インターフェース４それぞれがサブフレームデータ（m,m+1,m+2）の受信を終了した後，前記Listen状態の間に１つの前記ＴＤＤ無線インターフェース４（図中，ＴＤＤ無線インターフェース２と示す）において干渉波が検出された，即ち，前記受信電力検出回路４ａによって所定レベル以上の電力が検出されたとする。この場合，前記サブフレーム伝送制御部３（前記サブデータ割当て手段の一例）は，前記Listen状態の後，干渉波が検出されたもの以外の前記ＴＤＤ無線インターフェース４（インターフェース２以外）にのみ前記サブフレームデータ（n+3,n+4）を割り当てるよう調節する（即ち，サブフレームデータの割り当て配分を調節する）。

また，前記サブフレームデータの割当配分の調節方法としては，所定の単位時間当たりの干渉波の検出頻度をカウントし，干渉波の検出頻度が高い前記ＴＤＤ無線インターフェース４への前記サブフレームデータの割り当て配分を低減させる調節を行うことも考えられる。
図９は，干渉波の検出頻度が高い１つの前記ＴＤＤ無線インターフェース４（図中，ＴＤＤ無線インターフェース２と示す）への前記サブフレームデータの割り当て配分を低減させる調節が行われた場合における無線通信装置Ａ２のデータ送信のタイムチャートを表す。
このような割り当て配分調節も前記サブフレーム伝送制御部３によるデータ送信調節の一例である。
図８や図９で説明した処理により，干渉波が検出されている前記ＴＤＤ無線インターフェース４からはデータ送信がなされない或いはデータ送信頻度が下がるので，干渉波と送信波との衝突を回避或いは衝突頻度を低減でき，良好な通信品質を確保することができる。しかも，干渉波が検出された前記ＴＤＤ無線インターフェース４からのデータ送信のみが止められるので，図７に示した例のように全ての前記ＴＤＤ無線インターフェース４からのデータ送信を一時滞留させるよりも効率的である。

（第４の実施の形態）
次に，図１０のブロック図を用いて，本発明の第４の実施の形態に係る無線通信装置Ａ３の構成について説明する。
本無線通信装置Ａ３は，前記無線通信装置Ａ１において，複数の前記ＴＤＤ無線インターフェース４（無線通信手段）それぞれに対し，各無線通信における干渉波の発生状況を検出するための手段（干渉波検出手段）として，前記受信電力検出回路４ａ（受信電力検出手段の一例）と受信データの誤り検出を行う誤り検出回路４ｂ（誤り検出手段の一例）とを設けたものである。ここで，前記サブフレーム伝送制御部３が，前記ＴＤＤ無線インターフェース４それぞれに対し，データ受信終了後も所定時間が経過するまでは受信状態（Listen状態）を維持させる制御を行い，前記受信電力検出回路４ａが，そのListen状態の間（前記ＴＤＤ無線インターフェース４それぞれにおけるデータ受信終了後から次の送信タイミングまでの間の所定時間）における受信信号電力を検出することは前記無線通信装置Ａ２と同じである。
また，前記誤り検出回路４ｂは，送信側の前記ＴＤＤ無線インターフェース４により予めＣＲＣ（Cyclic Redundancy Code）符号が付加された通信データ（受信フレームデータ），或いは予めReed Solomon等のＦＥＣ（Forward Error Correction）符号化が施された通信データ（受信フレームデータ）についてデータ誤りを検出するものである。ＣＲＣ符号の付加，ＦＥＣ符号化及びそれらが施された通信データに基づく誤り検出については周知であるのでここでは説明を省略する。
さらに，本無線通信装置Ａ３は，前記受信電力検出回路４ａの検出信号（受信電力検出信号）と，前記誤り検出回路４ｂの検出信号（誤り検出信号）とに基づいて，前記複数のＴＤＤ無線インターフェース４それぞれの無線通信における干渉波の発生状況（チャンネル状態）を判別（検出）するチャンネル状態判別回路５を具備し，その判別結果が前記サブフレーム伝送制御部３へ入力される。
前記チャンネル状態判別回路５では，前記ＴＤＤ無線インターフェース４それぞれについて，前記受信電力検出回路４ａ（受信電力検出手段）により所定レベル以上の受信信号電力が検出された場合，又は前記誤り検出回路４ｂ（誤り検出手段）により所定比率以上の受信データに誤りが検出された場合に（両検出回路４ａ，４ｂの検出結果に基づいて）干渉波が発生していると判別（発生状況を検出）する。
これに対し，前記サブフレーム伝送制御部３は，前記チャンネル状態判別回路５の判別結果（検出結果）に基づいて，図７〜図９に示したのと同様のデータ送信の調節を行う。
このような構成によっても，干渉波と送信波との衝突を回避或いは衝突頻度を低減でき，良好な通信品質を確保することができる。

本発明は，無線通信装置への利用が可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置Ａの概略構成を表すブロック図。 無線通信装置Ａを構成するＴＤＤ無線インターフェースの概略構成を表すブロック図。 無線通信装置Ａとその通信相手のデータ送信タイミングの一例を表すタイムチャート。 IEEE802.11規格におけるスペクトラムマスクの条件を模式的に表した図。 本発明の第２の実施の形態に係る無線通信装置Ａ１の概略構成を表すブロック図。 本発明の第３の実施の形態に係る無線通信装置Ａ２の概略構成を表すブロック図。 無線通信装置Ａ２とその通信相手のデータ送信タイミングの一例を表すタイムチャート（干渉波検出時に送信タイミングを調節する例）。 無線通信装置Ａ２とその通信相手のデータ送信タイミングの一例を表すタイムチャート（干渉波検出時にサブフレームデータ配分を調節する例１）。 無線通信装置Ａ２とその通信相手のデータ送信タイミングの一例を表すタイムチャート（干渉波検出時にサブフレームデータ配分を調節する例２）。 本発明の第４の実施の形態に係る無線通信装置Ａ３の概略構成を表すブロック図。

符号の説明

１…ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）
２…フレーム分割・再構成部（データ分割手段，データ合成手段）
３…サブフレーム伝送制御部（サブデータ割当て手段，送信同期手段）
４…ＴＤＤ無線インターフェース（無線通信手段）
５…チャンネル状態判別回路（干渉波検出手段）
４１…無線制御部
４２…送信モジュール
４３…受信モジュール
４４…アナログスイッチ
４５，４６…無線アンテナ
４７…分配器（合成・分配手段）
４ａ…受信電力検出回路（干渉波検出手段）
４ｂ…誤り検出回路（干渉波検出手段）

Claims (7)

1. 情報処理装置により送受信される通信データを無線伝送する無線通信装置において，
   各々異なる周波数チャンネルの無線信号を用いて時分割復信方式による無線通信を行う複数の無線通信手段と，
   前記情報処理装置から送信される前記通信データを複数のサブデータに分割するデータ分割手段と，
   前記サブデータを前記複数の無線通信手段に割り当てるサブデータ割当て手段と，
   前記複数の無線通信手段の時分割復信方式による前記サブデータの送信タイミングを同期させる送信同期手段と，
   前記送信タイミング以外のタイミングで前記複数の無線通信手段により受信されたデータに基づいて前記情報処理装置へ伝送する通信データを合成するデータ合成手段と，
   を具備してなることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記通信データが複数のフレームデータからなり，前記データ分割手段が，前記フレームデータを複数のサブフレームデータに分割してなる請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記サブデータがそれぞれ同一データ長である請求項１又は２に記載の無線通信装置。
4. 前記複数の無線通信手段が１つの無線アンテナを共用するものであり，該１つの無線アンテナと前記複数の無線通信手段が備える信号処理部との間に送信信号の合成及び受信信号の分配及を行う合成・分配手段を具備してなる請求項１〜３のいずれかに記載の無線通信装置。
5. 前記複数の無線通信手段それぞれの無線通信における干渉波の発生状況を検出する干渉波検出手段を具備し，
   前記送信同期手段が，前記干渉波検出手段の検出結果に基づいて次の前記送信タイミングを調節するものである請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信装置。
6. 前記複数の無線通信手段それぞれの無線通信における干渉波の発生状況を検出する干渉波検出手段を具備し，
   前記サブデータ割当て手段が，前記干渉波検出手段の検出結果に基づいて前記複数の無線通信手段への前記サブデータの割り当て配分を調節するものである請求項１〜５のいずれかに記載の無線通信装置。
7. 前記干渉波検出手段が，
   前記複数の無線通信手段それぞれについてデータ受信終了後から次の前記送信タイミングまでの間の所定時間における受信信号電力を検出する受信電力検出手段と，前記複数の無線通信手段それぞれにおける受信データの誤りを検出する誤り検出手段と，の一方又は両方を具備し，それらの検出結果により前記干渉波の発生状況を検出するものである請求項５又は６のいずれかに記載の無線通信装置。

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