JP2010273143A - 通信装置、その制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】
隣接チャネルとの干渉を抑えるとともに、アクセス競合の発生を低減する。
【解決手段】
通信装置は、アクセス競合制御を行なう第１の通信期間と、非アクセス競合制御を行なう第２の通信期間とを切り替えて通信する。ここで、第１の通信期間におけるアクセス競合の状態を判断し、当該判断に応じて、第１の通信期間又は第２の通信期間の周波数帯域幅を変更する。更に、この周波数帯域幅の変更に応じて、第１の通信期間と第２の通信期間との時間割合を変更する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、通信装置、その制御方法及びプログラムに関する。

基地局（以下、ＡＰと呼ぶ）と複数の通信端末（以下、ＳＴＡと呼ぶ）とで構成される通信システムが知られている。このような通信システムでは、各ＳＴＡは、ＡＰを経由して、他のＳＴＡと通信を行なったり、また、外部ネットワークへ接続を行なったりする。

ここで、このような通信システムにおいて、アクセス競合などの要因による通信品質の低下を防ぐ技術が提案されている。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅに規定される制御方法としては、ＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）やＨＣＣＡ（HCF Controlled Channel Access）がある。ＥＤＣＡは、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を拡張したアクセス制御方法である。ＥＤＣＡでは、データの優先順位に従って優先制御を行なう。これにより、システム内でアクセス競合が発生した場合であっても、優先順位の高いデータが優先的に送信される。

ＨＣＣＡは、ポーリング手順を拡張した制御方法である。ＳＴＡとＡＰとの間では、データ送信の開始時に、データの種別に応じて通信品質を考慮しスケジューリングを行なう。この制御方法では、データ送信を開始する前にスケジューリングするため、アクセス競合の発生自体を防ぐことができる。

また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎのドラフトには、通信帯域を４０ＭＨｚ帯域へ拡張する制御方法が記載されている。この制御方法では、例えば、２０ＭＨｚ（従来の通信帯域）を４０ＭＨｚへ拡張する。

この技術を使用した通信制御の方法としては、例えば、ドラフトに記載されている２０ＭＨｚオンリーモード、２０／４０ＭＨｚモード、ＰＣＯモードの選択制御を行なう技術が知られている（特許文献１）。

また、アクセス競合の発生頻度を通知する技術が知られている。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｋに規定された方法では、所定の通信フレーム（Beacon frame body、Probe Response frame body）の内部に設定された情報を用いて通知を行なう。具体的には、「ＢＳＳ Ａｖｅｒａｇｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｄｅｌａｙ」情報を使用する。

特開２００８−１６０７５８号公報

ここで、上述した通信システムにおいて、各ＳＴＡがＡＰを経由して、外部ネットワークや、他のＳＴＡと継続的又は周期的にデータ通信を行なっているとする。この状態において、複数のＳＴＡが更に、ＡＰに向けて接続要求を実施し、当該ＡＰを使用するＳＴＡの数が増えた場合、以下の問題が生じる。

ＥＤＣＡの通信期間において、各ＳＴＡが要求する通信帯域の総和が所定量を超えてしまうと、優先順位制御を行なっても通信帯域が不足してしまい、所望の伝送レートが確保できない場合が生じる。

また、各ＳＴＡが要求する通信帯域の総和が少ない場合であっても、優先順位の同じ複数のＳＴＡによりデータ送信が要求された時には、アクセス競合による送信待ち時間が増加し、データ送信のリアルタイム性が確保できない場合が生じる。

これに対して、ＨＣＣＡの通信期間は、ＡＰにより管理並びにスケジューリングされるため、当該通信期間でアクセス競合は生じない。しかし、ＨＣＣＡの通信期間中に新たなＳＴＡが通信に参加しようとしても、通信帯域に空きが無ければ、当該ＳＴＡは、ＡＰと通信そのものが行なえない。また、既に接続状態にあるＳＴＡよりもデータ送信の優先順位の高いＳＴＡがＡＰに接続要求を行なった場合、当該優先順位の高いＳＴＡが、既存のＳＴＡよりも優先して接続される場合もありうる。

各ＳＴＡが要求する通信帯域の総和が所定量を超えるような場合、各ＳＴＡが要求するデータ送信要求に対応するために、通信帯域を拡張する技術が知られている。しかし、全ての通信期間において、その通信帯域を拡張（例えば、２０ＭＨｚ帯から４０ＭＨｚ帯へ）してしまうと、問題が生じる場合がある。例えば、近くに他の通信システムが存在する時には、無線チャネルが互いに干渉してしまう場合がある。

一般に、無線チャンネルの周波数特性は理想的でない。そのため、無線端末は、隣接する無線チャンネルへ電力を漏洩してしまう。このような場合、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の適用によりキャリアとして漏洩電力を検出してしまう場合がある。つまり、近くに他の通信システムがある場合には、互いに無線チャンネルが干渉し合うため、通信帯域そのものが低下してしまう。通信帯域の拡張により、２チャンネル分の周波数帯域を使用するようにした場合には、この問題は一層顕著になり、上下に隣接する無線チャンネルと合わせて４チャンネル分の無線チャンネルがキャリアとして検出されてしまう場合がある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、隣接チャネルとの干渉を抑えるとともに、アクセス競合の発生を低減することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様による通信装置は、アクセス競合制御を行なう第１の通信期間と、非アクセス競合制御を行なう第２の通信期間とを切り替えて通信する通信手段と、前記第１の通信期間におけるアクセス競合の状態を判断する判断手段と、前記判断手段による判断に応じて、前記第１の通信期間又は前記第２の通信期間の周波数帯域幅を変更する第１の変更手段と、前記第１の変更手段による前記周波数帯域幅の変更に応じて、前記第１の通信期間と前記第２の通信期間との時間割合を変更する第２の変更手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、隣接チャネルとの干渉を抑え、且つアクセス競合の発生を低減させることができる。

本発明の一実施の形態に係わる通信システムの構成の一例を示す図。 図１に示すＡＰ１０１及びＳＴＡ１０２〜１０６における機能的な構成の一例を示す図。 図１に示すＡＰ１０１における通信制御処理の一例を示すフローチャート。 ＳＴＡ側（記憶部２３）に記憶されるアクセス競合情報の一例を示す図。 ＡＰ１０１（記憶部１３）に記憶されるアクセス競合情報の一例を示す図。 実施形態２に係わる通信制御処理の一例を示すフローチャート。 図６に示すＳ２０７及びＳ２０９における通信帯域の拡張の手法の一例を示す図。 図６に示すＳ２０９及びＳ２１０の処理を実施した時の通信帯域と通信期間との変化の一例を示す図。 図６に示すＳ２０７及びＳ２０８の処理を実施した時の通信帯域と通信期間との変化の一例を示す図。 閾値の変形例の一例を示す図。

以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下、実施形態においては、ＩＥＥＥ８０２．１１規格及びこの規格の拡張規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｋ）を含む各種関連規格を使用して通信を行なう場合について説明する。但し、このような規格を用いた通信に限られず、これ以外の通信プロトコルに従った通信であってもかまわない。

図１は、本発明の一実施の形態に係わる通信システムの構成の一例を示す図である。この通信システムは、基地局（以下、ＡＰと呼ぶ）１０１と複数の通信端末（以下、ＳＴＡと呼ぶ）１０２〜１０６とを具備して構成される。ＳＴＡ１０２〜１０６各々は、ＡＰ１０１を経由して、他のＳＴＡと通信を行なったり、また、外部ネットワーク（例えば、インターネット）へ接続を行なったりする。

ここで、ＡＰ１０１（通信制御端末）は、複数（本実施形態においては、２つ）の通信制御方式を用いて、ＳＴＡ１０２〜１０６による通信を制御する。本実施形態に係わるＡＰ１０１は、競合アクセス制御を行なうＥＤＣＡ（第１の通信制御方式）と、非競合アクセス制御を行なうＨＣＣＡ（第２の通信制御方式）とを用いて、ＳＴＡ１０２〜１０６による通信を制御する。なお、ＥＤＣＡとＨＣＣＡとによる通信制御は、例えば、異なる通信期間に別々の通信帯域を用いて行なわれる。

図１の場合、ＳＴＡ１０２〜１０４は、ＡＰ１０１との間で既に通信を確立しており、ＳＴＡ１０５及び１０６は、ＡＰ１０１に接続するため、ＡＰ１０１に向けて接続要求を行なっている状態を示している。以上が、通信システムの全体構成の一例についての説明である。

次に、図２を用いて、図１に示すＡＰ１０１やＳＴＡ１０２〜１０６における機能的な構成の一例について説明する。ここでは、無線通信機能を実現する機能的な構成を例に挙げて説明する。なお、ＳＴＡの構成としてＳＴＡ１０２を代表して説明するが、その他、ＳＴＡ１０３〜１０６も同一の構成となる。

まず、ＡＰ１０１に構成について説明する。ＡＰ１０１は、ＲＦ部１１と、通信部１２と、記憶部１３と、ＣＰＵ１４と、時計／タイマー部１５とを具備して構成される。通信部１２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｋのドラフト又は規格に準拠して無線通信を行なう。ＲＦ部１１は、ＳＴＡ１０２〜１０６との間で無線信号の送受信を行なう。

記憶部１３は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュＲＯＭなどにより構成され、各種データを記憶する。記憶部１３は、例えば、データ送信待ち時間（送信待機時間）等のアクセス競合に関する情報（以下、アクセス競合情報と呼ぶ）を記憶する。また、記憶部１３は、例えば、当該アクセス競合情報と、ＥＤＣＡ及びＨＣＣＡ等の通信制御情報や送信データ種別情報等とを関連付けて記憶している。

時計／タイマー部１５は、時計機能（日時、時刻）と所定時間を計時するタイマー機能とを有する。ＣＰＵ１４においては、例えば、時計／タイマー部１５からの時間情報に基づいて、現在通信に使用されている通信制御方式の通信期間を認識する。

ＣＰＵ１４は、通信に係わる処理を統括制御する。すなわち、この図２に示す機能的な構成は、ＣＰＵ１４による制御に基づいて動作する。ＣＰＵ１４による制御は、例えば、記憶部１３に格納されたプログラムに従って行なわれる。更に、ＣＰＵ１４には、機能的な構成として、情報取得部３１と、判断部３２と、通信制御部３３とが実現される。

情報取得部３１は、各ＳＴＡ１０２〜１０６からアクセス競合情報を取得し、それを記憶部１３に格納する。アクセス競合情報は、例えば、データ送信待ち時間、単位時間当たりのデータ送信待ち時間の平均値、単位時間当たりのデータ送信待ち発生回数（頻度）、の少なくともいずれかを含む情報から構成される。また、情報取得部３１の内部には、集計部３１ａが設けられる。集計部３１ａにおいては、各ＳＴＡのアクセス競合情報を集計してシステム全体としてまとめた情報（以下、システム全体情報と呼ぶ）を作成する。

判断部３２は、アクセス競合情報に基づいて通信制御処理を実施するか否かの判断を行なう。具体的には、所定閾値と、記憶部１３に記憶されたアクセス競合情報（例えば、データ送信待ち時間の平均値及び頻度）とをそれぞれ比較し、その比較結果に基づいて上述した判断を行なう。すなわち、ＡＰ１０１においては、アクセス競合情報により、アクセス競合発生量を求め、閾値との比較により、当該競合発生量に応じて通信品質が低下しているか否かを把握する。

通信制御部３３は、判断部３２による判断結果に基づいて通信制御処理を実施する。通信制御部３３は、例えば、ＥＤＣＡにより通信制御を実施する期間（第１の通信期間）と、ＨＣＣＡにより通信制御を実施する期間（第２の通信期間）とを単位時間内に切り替えてＳＴＡによる通信を制御する。このとき、通信制御部３３は、判断部３２による判断結果に基づいて、ＥＤＣＡにより通信制御を実施する期間と、ＨＣＣＡにより通信制御を実施する期間との単位時間内における期間の長さの割合（時間割合）を変更させる。

次に、ＳＴＡ１０２の構成について説明する。ＳＴＡ１０２は、ＲＦ部２１と、通信部２２と、記憶部２３と、ＣＰＵ２４と、時計／タイマー部２５とを具備して構成される。なお、ＲＦ部２１、通信部２２、記憶部２３、ＣＰＵ２４、時計／タイマー部２５は、上述したＡＰ１０１で説明したものと同様の機能を果たすため、説明を省略するものもある。ここでは、相違点を重点的に説明する。

ＣＰＵ２４には、機能的な構成として、検出部４１が設けられる。検出部４１は、アクセス競合の発生を検出する。検出部４１においては、ＲＦ部２１及び通信部２２からの通知に基づいて送信待ちが発生したことを検出する。そして、計測部４１ａにおいて、時計／タイマー部２５からの時間情報を用いて、送信待ちが発生した時間を計測する。この計測は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式により行なう。そして、算出部４１ｂにおいて、当該計測結果に基づいて、単位時間当たりのデータ送信待ち時間の平均値や頻度を算出する。その後、検出部４１においては、送信待ち時間、平均値（単位時間当たり）、発生頻度（単位時間当たり）等とを関連付けた情報（アクセス競合情報）を記憶部２３に格納する。

次に、図３を用いて、図１に示すＡＰ１０１における通信制御処理の一例について説明する。なお、ここでは、各ＳＴＡ１０２〜１０６は、ＡＰ１０１を経由して、外部ネットワーク等に通信を行なっている状態であるとする。

ＡＰ１０１は、ＣＰＵ１４において、一定時間が経過したか否かを判断する。一定時間が経過したか否かの判断は、時計／タイマー部１５からの時間情報に基づいて行なう。すなわち、ＡＰ１０１においては、一定時間経過する度にアクセス競合の発生をチェックする。

一定時間が経過すれば（Ｓ１０１でＹＥＳ）、ＡＰ１０１は、情報取得部３１において、制御信号を送信する（Ｓ１０２）。これは、各ＳＴＡからアクセス競合情報を収集するために行なう。

次に、ＡＰ１０１は、Ｓ１０２で送信した制御信号に対する応答を受信したか否かを判断する。応答信号を受信すれば（Ｓ１０３でＹＥＳ）、ＡＰ１０１は、情報取得部３１において、各ＳＴＡから受信した応答信号からアクセス競合情報を取得する。このアクセス競合情報は、記憶部１３に格納される（Ｓ１０４）。その後、ＡＰ１０１は、判断部３２において、当該アクセス競合情報に基づいて通信制御を行なうか否かの判断を行なう。この判断処理では、例えば、自装置（ＡＰ１０１）を介して行なわれる通信のデータ送信待ち時間と、所定の閾値とを比較する。

ここで、データ送信待ち時間が所定の閾値を超えておらず、通信制御を行なわない場合（Ｓ１０５でＮＯ）、ＡＰ１０１は、Ｓ１０１の処理に戻る。一方、例えば、データ送信待ち時間が所定の閾値を超えており、通信制御処理を行なう場合（Ｓ１０５でＹＥＳ）、ＡＰ１０１は、通信制御部３３において、通信制御を開始する。この通信制御では、ＥＤＣＡの通信期間における帯域を拡張する（Ｓ１０６）。具体的には、ＥＤＣＡによる通信制御を実施している期間にだけ使用する無線チャンネルの帯域幅を拡張（例えば、２０ＭＨｚから４０ＭＨｚに変更）する。また、ＥＤＣＡ期間の帯域を拡張したため、ＥＤＣＡ期間の通信容量が大きくなるため、ＥＤＣＡにより通信制御を実施する期間と、ＨＣＣＡにより通信制御を実施する期間との単位時間内における期間の長さの割合を変更させる。具体的には、ＥＤＣＡによる通信制御を実施している期間を短くし、ＥＤＣＡ以外の期間（ＨＣＣＡによる通信制御を実施している期間）を長くする（Ｓ１０７）。言い換えれば、ＥＤＣＡによる通信制御を実施している期間の一部を、ＥＤＣＡ以外の期間（ＨＣＣＡによる通信制御を実施している期間）に変更する。その後、この処理は終了する。

ここで、図３に示すＳ１０２〜Ｓ１０４における処理について詳述する。すなわち、ＡＰ１０１において、ＳＴＡからアクセス競合情報を収集する処理について説明する。

ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１ｋの規格の場合、「ＢＳＳ Ａｖｅｒａｇｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｄｅｌａｙ ｅｌｅｍｅｎｔ」には、データ送信待ち時間の平均値が設定される。また、「ＢＣＣ ＡＣ Ａｃｃｅｓｓ Ｄｅｌａｙ ｅｌｅｍｅｎｔ」には、データ種別毎にデータ送信待ち時間の平均値が設定される。

これらの「ｅｌｅｍｅｎｔ」は、「Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｒａｍｅ」として規定される「Ｂｅａｃｏｎ ｆｒａｍｅ ｂｏｄｙ」と「Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ ｂｏｄｙ」との内部に設定される。従って、ＡＰ１０１においては、ＳＴＡから送信される「Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」又は「Ｂｅａｃｏｎ」を受信することにより、データ送信待ち時間等の情報をＳＴＡから収集する。

なお、ＳＴＡから「Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」又は「Ｂｅａｃｏｎ」を送信する仕組みがない場合もある。この場合、「ＢＳＳ Ａｖｅｒａｇｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｄｅｌａｙ ｅｌｅｍｅｎｔ」又は「ＢＣＣ ＡＣ Ａｃｃｅｓｓ Ｄｅｌａｙ ｅｌｅｍｅｎｔ」の情報を「Ｄａｔａ ｆｒａｍｅ」内に設定してＳＴＡ側から送信するようにすればよい。

また、データ送信待ち発生回数などの情報は、「ＢＳＳ Ａｖｅｒａｇｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｄｅｌａｙ ｅｌｅｍｅｎｔ」又は「ＢＣＣ ＡＣ Ａｃｃｅｓｓ Ｄｅｌａｙ ｅｌｅｍｅｎｔ」に含まれていない。そのため、このような情報は、ＳＴＡ側において、「Ｄａｔａ ｆｒａｍｅ」内に設定して送信する。ＡＰ１０１においては、「Ｄａｔａ ｆｒａｍｅ」内から上述した情報を取り出せばよい。

次に、図４を用いて、ＳＴＡ側（記憶部２３）に記憶されるアクセス競合情報の一例について説明する。ここでは、ＳＴＡ１０２（記憶部２３）を例に挙げて説明する。

アクセス競合情報は、通信がＥＤＣＡの通信期間で行なわれているか否かを示す情報、アクセスカテゴリのタイプ、データ送信待ち時間の平均値、単位時間当たりのデータ送信待ち発生回数、等の情報を含む。アクセス競合情報は、例えば、通信期間中に更新される。その頻度としては、例えば、一定の時間間隔で行なわれる。

図４に示すアクセス競合情報では、ＥＤＣＡを用いて通信制御が行なわれている。そして、そのアクセスカテゴリがＶｏｉｃｅ及びＢａｃｋｇｒｏｕｎｄのデータ通信中であることが示されている。そして、各データ通信において、単位時間当たりにデータ送信待ちが発生し、その発生回数がそれぞれ１０回と３回とであることが示されている。また、データ送信待ちが発生した時の平均待ち時間は、それぞれ２０μｓと１２０μｓとであることが示されている。

次に、図５を用いて、ＡＰ１０１（記憶部１３）に記憶されるアクセス競合情報の一例について説明する。

アクセス競合情報は、各ＳＴＡに対応して、通信がＥＤＣＡの通信期間で行われているか否かを示す情報、アクセスカテゴリのタイプ、データ送信待ち時間の平均値、単位時間当たりのデータ送信待ちの発生回数、等の情報を含む。すなわち、この情報は、各ＳＴＡから収集されたものである。

また、ＡＰ１０１の記憶部１３には、各ＳＴＡのアクセス競合情報を集計してシステム全体としてまとめた情報（すなわち、システム全体情報）も格納される。このシステム全体情報は、システム内におけるアクセス競合の発生を検出するために作成される。上述した通り、この集計作業は、ＣＰＵ１４（情報取得部３１）によって行なわれる。このアクセス競合情報は、通信期間中に更新される。その頻度としては、例えば、一定の時間間隔で行なわれる。

図５に示すシステム全体情報は、各ＳＴＡの情報を集計したものである。この情報は、通信制御を行なうか否かの判断基準となる。ここで、例えば、２０μｓ以上のデータ送信待ちが単位時間当たりに１０回以上発生していれば、通信帯域の空きが少なくなっていると判断を行なうとする。この場合、ＥＤＣＡによる通信制御期間中（すなわち、第１の通信期間中）に閾値を超えた状態となる。そのため、ＡＰ１０１においては、通信帯域の空きが少なくなっていること認識し（Ｓ１０５参照）、図３に示す処理を開始する。これにより、通信期間長の変更等がなされる。

以上説明したように実施形態１によれば、アクセス競合の状態に応じて、アクセス競合制御を行なう期間の通信帯域幅（周波数帯域幅）を増加させるため（第１の変更）、アクセス競合の発生を低減させることができる。また、非アクセス競合制御を行なう期間の帯域幅は増やさず、アクセス競合制御を行なう期間の通信帯域幅を増加するので、隣接チャネルとの干渉を軽減できる。

更に、アクセス競合制御を行なう期間の通信帯域幅を増やすことにより、アクセス競合制御を行なう期間と非アクセス競合制御を行なう期間との単位時間内における期間の長さの割合を変更できる（第２の変更）。これにより、隣接チャネルとの干渉を軽減できるとともに、アクセス競合の発生を低減させることができる。その結果、近くに他の無線通信システムが配されていたとしても、当該他の無線通信システムとの間で生じる無線チャンネルの干渉も低減させることができる。

（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。なお、実施形態２における構成は、実施形態１と同様となるため、ここではその説明については省略し、主に相違点を挙げて説明する。相違点としては、図３で説明した通信制御処理にある。

ここで、図６を用いて、実施形態２に係わる通信制御処理の一例について説明する。なお、Ｓ２０１〜Ｓ２０５までの処理は、実施形態１を説明した図３のＳ１０１〜Ｓ１０５に対応し、同じ処理となるのでここでは、Ｓ２０６以降の処理について説明する。

ここで、ＡＰ１０１は、判断部３２において、現在のシステムの状態においてＥＤＣＡ以外の通信制御を行なっている通信期間と、所定の閾値（所定の期間）との関係を判断する。なお、ＥＤＣＡ以外の通信制御を行なっている期間には、ＨＣＣＡの通信期間が含まれる。また、ＥＤＣＡによる通信制御を行なう期間と、ＤＣＦ（Distributed Coordination Function）による通信制御を行なう期間とは、同等の通信制御期間として取り扱ってもよい。

判断の結果、ＥＤＣＡ以外の通信制御を行なっている期間が所定の閾値より短ければ（Ｓ２０６でＹＥＳ）、ＡＰ１０１は、通信制御部３３において、ＥＤＣＡの通信期間における帯域を拡張する（Ｓ２０７）。つまり、ＥＤＣＡの通信制御を行なっている期間が長い場合は、ＥＤＣＡの通信期間の周波数帯域を拡張する。具体的には、ＥＤＣＡによる通信制御を実施している期間にだけ使用する無線チャンネルの帯域幅を拡張（例えば、２０ＭＨｚから４０ＭＨｚに変更）する。また、ＥＤＣＡ期間の帯域を拡張したため、単位時間当たりのＥＤＣＡ以外の通信制御を行なっている期間を長くし、ＥＤＣＡによる通信制御を行なっている通信期間を短くする（Ｓ２０８）。その後、この処理は終了する。

一方、ＥＤＣＡ以外の通信制御を行なっている通信期間が所定の閾値より長ければ（Ｓ２０６でＮＯ）、ＡＰ１０１は、通信制御部３３において、ＥＤＣＡ以外の通信期間における帯域を拡張する（Ｓ２０９）。具体的には、ＥＤＣＡ以外の通信制御を実施している期間にだけ使用する無線チャンネルの帯域幅を拡張（例えば、２０ＭＨｚから４０ＭＨｚに変更）する。また、単位時間当たりに、ＥＤＣＡ以外の通信制御を行なっている通信期間を短くし、ＥＤＣＡによる通信制御を行なっている通信期間を長くする（Ｓ２１０）。その後、この処理は終了する。

ここで、図７を用いて、図３に示すＳ１０６（実施形態１）、図６に示すＳ２０７及びＳ２０９における通信帯域の拡張の手法について簡単に説明する。

図７には、無線チャンネルの構成の一例が示される。横軸は、搬送波の周波数であり、矢印（図中右側）の方向へ向かって周波数が高くなる。無線チャンネルは、２０ＭＨｚ単位で分割されており、単位毎に１チャンネルとなる。通信帯域を拡張する場合、例えば、２つの連続する無線チャンネル（例えば、Ｎチャンネル、Ｎ＋１チャンネル）を合わせる。これにより、２チャンネル分の周波数帯域に拡張できる。

次に、図８を用いて、図６に示すＳ２０９及びＳ２１０の処理を実施した時の通信帯域と通信期間との変化について説明する。図８は、単位時間当たりに使用される通信期間と通信帯域とを示している。

ここで、２０ＭＨｚの通信帯域を使用して、ＥＤＣＡによる通信制御とＨＣＣＡによる通信制御とが行なわれているとする。図８（ａ）は、Ｓ２０９及びＳ２１０の処理実施前の状態を指しており、図８（ｂ）は、Ｓ２０９及びＳ２１０の処理実施後の状態を示している。

図８（ａ）の状態は、ＥＤＣＡによる通信制御を行なっている期間が、ＨＣＣＡによる通信制御を行なっている期間よりも短く、また更に、ＨＣＣＡによる通信制御を行なっている期間が所定の閾値よりも長い状態を示している。この状態において、ＥＤＣＡによる通信制御を行なっている期間中に、アクセス競合が所定の閾値を超えて発生していると判断されたとする。すると、ＨＣＣＡによる通信制御を行なっている期間にのみ無線チャンネルの拡張を行なう制御が実施される。

これにより、通信帯域は、図８（ｂ）の状態になる。図８（ｂ）の状態は、ＨＣＣＡによる通信制御を行なっている期間の通信帯域が充分に拡張され、必要となる通信期間も短縮されている状態を示している。通信帯域を拡張していない期間（ＥＤＣＡの通信期間）は、その期間長が延長されている。この期間については、近くに位置する他の無線通信システムの無線チャンネルも占有しないため、当該他の無線通信システムへの影響も最小にできる。

次に、図９を用いて、図３に示すＳ１０６及びＳ１０７（実施形態１）、図６に示すＳ２０７及びＳ２０８の処理を実施した時の通信帯域と通信期間との変化について説明する。図９は、単位時間当たりに使用される通信期間と通信帯域とを示している。

ここで、２０ＭＨｚの通信帯域を使用して、ＥＤＣＡによる通信制御とＨＣＣＡによる通信制御とを行なっているとする。図９（ａ）は、Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ２０７及びＳ２０８の処理実施前の状態を指しており、図９（ｂ）は、Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ２０７及びＳ２０８の処理実施後の状態を示している。

図９（ａ）の状態は、ＥＤＣＡによる通信制御を行なっている期間が、ＨＣＣＡによる通信制御を行なっている期間よりも長く、また更に、ＨＣＣＡによる通信制御を行なっている期間が所定の閾値よりも短い状態を示している。この状態において、ＥＤＣＡによる通信制御を行なっている期間中に、アクセス競合が所定の閾値を超えて発生していると判断されたとする。すると、ＥＤＣＡによる通信制御を行なっている期間にのみ無線チャンネルの拡張を行なう制御が実施される。

これにより、通信帯域は、図９（ｂ）の状態となる。図９（ｂ）の状態は、ＥＤＣＡによる通信制御を行なっている期間の通信帯域が充分に拡張され、必要となる通信期間も短縮されている状態を示している。そのため、アクセス競合の発生を低減できることになる。通信帯域を拡張していない期間（ＨＣＣＡの通信期間）は、その期間長が延長されている。この期間については、近くに位置する他の無線通信システムの無線チャンネルも占有しないため、当該他の無線通信システムへの影響も最小にできる。

但し、ＳＴＡの台数が増えるのではなく、データ送信に必要となる通信帯域が増えることによってアクセス競合が増加する場合もある。しかし、この場合、通信帯域が拡張されることにより、ＥＤＣＡの通信期間は短く設定できると考えられるため、ＨＣＣＡによる通制御が実施される期間は延長される。

以上説明したように実施形態２によれば、アクセス競合制御を行なう期間と非アクセス競合制御を行なう期間とにおける通信帯域及び単位時間当たりの期間長を変更する。これにより、実施形態１同様の効果が得られる。

すなわち、非アクセス競合制御を行なう期間が所定値よりも大きくなると、非アクセス競合制御を行なう期間の通信帯域幅を増加させる。その結果、アクセス競合の発生を低減させることができる。

また、アクセス競合制御を行なう期間の帯域幅は増やさず、非アクセス競合制御を行なう期間の通信帯域幅を増加するので、隣接チャネルとの干渉を軽減できる。更に、非アクセス競合制御を行なう期間の通信帯域幅を増やすことにより、アクセス競合制御を行なう期間と非アクセス競合制御を行なう期間との単位時間内における期間の長さの割合を変更できるので、隣接チャネルとの干渉を軽減できる。

以上が本発明の代表的な実施形態の一例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。

例えば、図３に示すＳ１０５、図６に示すＳ２０５における判断処理においては、例えば、アクセスカテゴリ別に閾値に対して重み付けし、その重み付けした閾値に基づいて判断を行なうようにしてもよい。図１０を用いて、この場合における閾値の一例について説明する。

図１０に示す設定値に従うと、例えば、データ種別がＶｏｉｃｅであれば、ＡＰ１０１は、データ送信待ちの発生回数が３回以上、平均待ち時間が１０μＳ以上の少なくともいずれかを満たすＳＴＡが存在するか否かを判断する。その結果、当該ＳＴＡが存在すれば、ＡＰ１０１は、通信制御処理（例えば、通信帯域の拡張）を行なうと判断する。また、例えば、データ種別がＢａｃｋｇｒｏｕｎｄであれば、ＡＰ１０１は、データ送信待ちの発生回数が１００回以上、平均待ち時間が１００００μｓ以上の少なくともいずれかを満たすＳＴＡが存在するか否かを判断する。その結果、当該ＳＴＡが存在すれば、ＡＰ１０１は、通信制御処理（例えば、通信帯域の拡張）を行なうと判断する。

このようにアクセスカテゴリに対応して閾値に重み付けを行なうようにした場合、優先度の高いデータ通信と、そうでないデータ通信とで通信制御処理に差を付けることができる。これにより、データ種別に応じた通信制御が行なえる。

また、図１０に示す設定値においては、ＥＤＣＡ以外の通信制御を行なう期間に対しても、閾値を設けている。この閾値は、例えば、ＥＤＣＡ又はＥＤＣＡ以外（ＨＣＣＡ）の期間のいずれの通信帯域を拡張するか否かを判断するために使用される。仮に、ＨＣＣＡの通信期間が８ｍｓであれば、帯域拡張を行なう通信期間は、ＥＤＣＡの通信期間となる。

なお、上述したＡＰ１０１、ＳＴＡ１０２〜１０６における処理を、これら装置に内蔵されたコンピュータにインストールされたプログラムにより実施するように構成してもよい。このプログラムは、ネットワーク等の通信手段により提供することは勿論、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。

Claims (9)

1. アクセス競合制御を行なう第１の通信期間と、非アクセス競合制御を行なう第２の通信期間とを切り替えて通信する通信手段と、
   前記第１の通信期間におけるアクセス競合の状態を判断する判断手段と、
   前記判断手段による判断に応じて、前記第１の通信期間又は前記第２の通信期間の周波数帯域幅を変更する第１の変更手段と、
   前記第１の変更手段による前記周波数帯域幅の変更に応じて、前記第１の通信期間と前記第２の通信期間との時間割合を変更する第２の変更手段と
   を具備することを特徴とする通信装置。
2. 前記第１の変更手段は、
   前記第１の通信期間におけるデータ送信待ち時間又はデータ送信待ちの発生頻度に応じて、前記第１の通信期間の周波数帯域を増加させる
   ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記第２の変更手段は、
   前記第１の変更手段が前記第１の通信期間の周波数帯域を増加させると、前記第１の通信期間の時間を短くする
   ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
4. 前記第１の変更手段は、
   前記第１の通信期間又は前記第２の通信期間の長さに応じて、前記第１の通信期間又は前記第２の通信期間の周波数帯域幅を変更する
   ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
5. 前記判断手段は、
   自装置を介して通信する他の通信装置のアクセス競合の状態を判断する
   ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
6. 基地局であることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
7. 前記判断手段は、
   データ種別毎にアクセス競合の状態を判断する
   ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
8. アクセス競合制御を行なう第１の通信期間と、非アクセス競合制御を行なう第２の通信期間とを切り替えて通信する通信装置の制御方法であって、
   判断手段が、前記第１の通信期間におけるアクセス競合の状態を判断する工程と、
   
   第１の変更手段が、前記判断手段による判断に応じて、前記第１の通信期間又は前記第２の通信期間の周波数帯域幅を変更する工程と、
   第２の変更手段が、前記第１の変更手段による前記周波数帯域幅の変更に応じて、前記第１の通信期間と前記第２の通信期間との時間割合を変更する工程と
   を含むことを特徴とする通信装置の制御方法。
9. アクセス競合制御を行なう第１の通信期間と、非アクセス競合制御を行なう第２の通信期間とを切り替えて通信する通信装置に内蔵されたコンピュータを、
   前記第１の通信期間におけるアクセス競合の状態を判断する判断手段、
   前記判断手段による判断に応じて、前記第１の通信期間又は前記第２の通信期間の周波数帯域幅を変更する第１の変更手段、
   前記第１の変更手段による前記周波数帯域幅の変更に応じて、前記第１の通信期間と前記第２の通信期間との時間割合を変更する第２の変更手段
   として機能させるためのプログラム。

Images