JP2016058962A - 無線通信デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を低減する。
【解決手段】本実施形態の無線通信デバイスは、受信回路２０と、受信回路２０を制御する制御回路４０とを含み、第１の帯域幅ＢＰ１に受信回路２０の周波数帯域幅が設定された状態で、フレームＦＬＭの第１のデータ領域ＰＡＭを受信し、第１のデータ領域ＰＡＭ内におけるフレーＦＬＭムのチャネル帯域幅情報に基づいて、フレームＦＬＭの受信中に、受信回路２０の周波数帯域幅を第１の帯域幅ＢＰ１から第１の帯域幅ＢＰ１と異なる第２の帯域幅ＢＰ２へ切り替えて、第１のデータ領域ＰＡＭに続く第２のデータ領域ＤＴを受信する。
【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、無線通信デバイスに関する。

様々な電子機器に、無線通信機能が搭載されている。

無線通信機能が搭載されたデバイス（無線通信デバイス）の消費電力は、低減されることが望まれている。

特開２００６−１２９２０１号公報

無線通信デバイスの消費電力を低減する。

本実施形態の無線通信デバイスは、無線通信規格に基づいて、第１のデータ領域と前記第１のデータ領域に続く第２のデータ領域とを有する１以上のデータユニットを含むデータフレームを、アンテナ部を介して受信する受信回路と、インターフェイスを介して前記受信回路から前記データフレームが供給され、前記第１のデータ領域を解析し、前記第１のデータ領域の解析結果に基づいて前記受信回路を制御する制御回路と、を含み、前記データユニットの第１のチャネル帯域幅に対応する第１の帯域幅に、前記受信回路の周波数帯域幅が設定された状態で、前記受信回路は、前記第１のデータ領域を受信し、前記インターフェイスによる前記第１のデータ領域の解析結果において、前記第１のデータ領域内における前記データフレームのチャネル帯域幅情報が、前記第１のチャネル帯域幅と異なる第２のチャネル帯域幅を示している場合、前記制御回路は、前記データフレームの受信中に、前記受信回路の前記周波数帯域幅を、前記第１の帯域幅から、前記第２のチャネル帯域幅に対応し且つ前記第１の帯域幅と異なる第２の帯域幅へ切り替え、前記第２の帯域幅に、前記受信回路の前記周波数帯域幅が設定された状態で、前記受信回路は、前記第２のデータ領域を受信する。

実施形態の無線通信デバイスを含む無線通信システムの全体構成を示す図。 実施形態の無線通信デバイスの構成例を示す図。 実施形態の無線通信デバイスに用いられるデータフォーマットを示す図。 実施形態の無線通信デバイスを説明するための図。 実施形態の無線通史デバイスを説明するための図。 実施形態の無線通信デバイスの動作例を説明するための図。 実施形態の無線通信デバイスの動作例を説明するための図。 実施形態の無線通信デバイスの変形例を説明するための図。 実施形態の無線通信デバイスの変形例を説明するための図。 実施形態の無線通信デバイスの変形例を説明するための図。 実施形態の無線通信デバイスの変形例を説明するための図。 実施形態の無線通信デバイスの変形例を説明するための図。 実施形態の無線通信デバイスの変形例を説明するための図。

以下、図面を参照しながら、本実施形態について詳細に説明する。以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については、同一符号を付し、重複する説明は必要に応じて行う。

［実施形態］
図１乃至図７を参照して、実施形態に係る無線通信デバイスについて説明する。

（ａ） 構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。

無線通信システムは、無線基地局（例えば、アクセスポイント）２及び１以上の無線通信デバイス１を含む。これらによって、無線通信ネットワークが構成されている。

本実施形態の無線通信デバイス１と無線基地局２とは、無線通信する。
ある規格に基づいた無線通信によって、無線通信デバイス１と無線基地局２との間で、無線信号ＷＳが、転送される。

無線基地局２は、例えば、無線通信によって、サーバ（図示せず）に接続される。無線基地局２は、例えば、有線ケーブルによってサーバに接続されてもよい。無線基地局２は、メタル回線や光ファイバ等によってインターネットサービスプロバイダを介してサーバに接続されてもよい。

複数の無線通信デバイス１のうち少なくとも１つは、本実施形態の無線通信デバイス１である。

本実施形態の無線通信デバイス１は、アンテナ部１０、受信回路２０Ａ，２０Ｂ、送信回路５０Ａ，５０Ｂ、及びストレージ回路９０を含む。

アンテナ部１０は、無線基地局２からのデータ（無線信号）を受信する。アンテナ部１０は、無線通信デバイス１内部からのデータを、無線基地局２へ送信する。アンテナ部１０は、例えば、ＭＩＭＯであり、複数のアンテナを含む。

アナログ受信回路２０Ａは、アンテナ部１０によって受信された無線信号（アナログ信号）の増幅や周波数変換、フィルタリング、ＡＤ変換を行う。

アナログ受信回路２０Ａの出力は、デジタル受信回路２０Ｂによって処理され、ストレージ回路９０内に格納される。

デジタル受信回路２０Ｂは、物理層の受信処理及びアナログ受信回路２０Ａの制御などを行う。デジタル受信回路２０Ｂは、無線通信に用いられている物理層規格対する受信処理を実行でき、受信された無線信号ＷＳ内に含まれる送受信データに関する各種の情報を解析できる。

デジタル送信回路５０Ｂは、物理層の送信処理及びアナログ送信回路５０Ａの制御などを行う。デジタル送信回路５０Ｂは、無線通信に用いられている物理層規格対する送信処理を実行でき、送信されるデータに関する各種の情報を、生成できる。

アナログ送信回路５０Ａは、送信すべき無線信号を生成するために、デジタル送信回路５０Ｂからのデジタル信号のＤＡ変換、フィルタリング、周波数変換、信号の増幅を行う。

無線信号ＷＳの受信時、アナログ受信回路２０Ａからの信号は、デジタル受信回路２０Ｂで処理され、ストレージ回路９０内に格納される。無線信号ＷＳの送信時、ストレージ回路９０からの信号は、デジタル送信回路５０Ｂによって処理され、アナログ送信回路５０Ａに出力される。

無線通信デバイス１は、ストレージ回路９０を含む。ストレージ回路９０は、デジタル受信回路２０Ｂからのデータを、記憶する。ストレージ回路９０のデータは、デジタル送信回路５０Ｂによって、読み出される。ストレージ回路９０は、フラッシュメモリ９０１や、ＤＲＡＭ９０９などの半導体メモリを含む。ストレージ回路９０は、ＭＲＡＭ、ＨＤＤやＳＳＤを含んでいてもよい。

本実施形態の無線通信デバイス１は、例えば、スマートフォンのような携帯端末又はＰＣなどである。本実施形態の無線通信デバイス１は、ある無線通信規格に基づいたフォーマットのデータを、無線信号ＷＳとして、送受信する。

図２は、本実施形態の無線通信デバイス１のアナログ受信回路２０Ａ及びデジタル受信回路２０Ｂの内部構成例を説明するためのブロック図である。図２において、説明の簡単化のため、１つのアンテナに対応する各回路が図示されている。

無線通信デバイス１のアナログ受信回路２０Ａは、低雑音増幅回路（ＬＮＡ：Low noise amplifier）２０１、ミキサ回路２０２Ａ，２０２Ｂ、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Band pass filter）２０３Ａ，２０３Ｂ、可変ゲイン増幅回路（ＶＧＡ：Variable gain amplifier）２０４Ａ，２０４Ｂ、ＡＤ変換回路（ＡＤＣ：Analog to digital converter）２０５Ａ，２０５Ｂ、を含む。

ＬＮＡ２０１は、アンテナ部（１つのアンテナ）１０に接続されている。ＬＮＡ２０１は、アンテナ部１０によって受信された無線信号ＷＳを、所定のゲイン（第１のゲイン）で、増幅する。ＬＮＡ２０４のゲインは、可変であり、例えば、デジタル受信回路２０Ｂの同期回路２１０により制御される。

ミキサ回路２０２Ａ，２０２Ｂは、ＬＮＡ２０１に接続されている。ミキサ回路２０２に、局部発振回路２０９が接続されている。局部発振回路２０９は、発振信号として、局部発振信号を、ミキサ回路２０２Ａ，２０２Ｂに供給する。ミキサ回路２０２Ａ，２０２Ｂは、ＬＮＡ２０１からの信号と局部発振回路２０９からの発振信号とを混合（乗算）する。尚、局部発振信号は、デジタル受信回路２０Ｂにより制御される。

ＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂは、ミキサ回路２０２に接続される。ＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂは、ＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂに設定された受信周波数帯域幅（以下では、フィルタ帯域幅ともよぶ）の範囲外の周波数成分の信号をミキサ回路２０２Ａ，２０２Ｂの出力信号から除去し、ＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂに設定された周波数帯域の範囲内の周波数成分の信号を取り出す。ＢＰＦ２０３は可変ＢＰＦであって、ＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂの帯域幅は、可変である。ＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂの帯域幅は、デジタル受信回路２０Ｂにより制御される。

ＶＧＡ２０４Ａ，２０４Ｂは、ＢＰＦ２０３に接続される。ＶＧＡ２０４Ａ，２０４Ｂは、ＢＰＦ２０３を通過した信号を、あるゲイン（第２のゲイン）で、増幅する。ＶＧＡ２０４Ａ，２０４Ｂのゲインは、可変である。例えば、ＶＧＡ２０４Ａ，２０４Ｂのゲインは、デジタル受信回路２０Ｂの同期回路２１０により制御される。

ＡＤＣ２０５Ａ，２０５Ｂは、ＶＧＡ２０４Ａ，２０４Ｂにそれぞれ接続されている。ＡＤＣ２０５Ａ，２０５Ｂは、ＶＧＡ２０４Ａ，２０４Ｂの出力信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。ＡＤＣ２０５Ａ，２０５Ｂの変換速度（サンプリング速度）は、可変である。サンプリング速度は、デジタル受信回路２０Ｂにより制御される。

図２に示されるアナログ受信回路２０Ａ内の２つのミキサ回路２０２Ａ，２０２Ｂによって、Ｉ／Ｑ信号が、生成される。一方のミキサ回路２０２Ａは、ローカル信号に対して同相成分のＩ（in-pase）信号を生成する。Ｉチャネル側のミキサ回路２０２Ａから出力されたＩ信号は、後段のＢＰＦ２０３Ａ、ＶＧＡ２０４Ａ、及びＡＤＣ２０５Ａによって、上述の各種の処理が施される。他方のミキサ２０２Ｂは、位相変換回路（図示せず）を介して供給されたローカル信号に対して直交成分のＱ（Quadrature-pase）信号を生成する。Ｑチャネル側のミキサ回路２０２Ｂから出力されたＱ信号は、ＢＰＦ２０３Ｂ、ＶＧＡ２０４Ｂ、及びＡＤＣ２０５Ｂによって、上述の各種の処理が施される。

デジタル受信回路２０Ｂは、デジタルフィルタ（ＤＦ：Digital filter）２０６、周波数オフセット補償回路２０７、同期回路２１０、及び、復調回路２０８などを含む。

ＤＦ２０６は、ＡＤＣ２０５Ａ，２０５Ｂに接続されている。ＤＦ２０６は、ＤＦ２０６に設定された周波数帯域幅外の周波数成分の信号をＡＤＣ２０５Ａ，２０５Ｂの出力信号（例えば、デジタルのＩ／Ｑ信号）から除去し、ＤＦ２０６に設定された周波数帯域幅の範囲内の周波数成分の信号を取り出す。例えば、ＤＦ２０６の受信周波数帯域幅は、可変である。

周波数オフセット補償回路２０７は、通信対象のデバイスに対する周波数のオフセット（ずれ）を補償(除去)する回路である。同期回路２１０から送信される周波数のオフセット量に応じて、ＤＦ２０６からの信号の周波数を補償する。

復調回路２０７は、周波数オフセット補償回路２０７に接続されている。復調回路２０８は、周波数オフセット補償回路２０７の出力を、復調する。Ｉ／Ｑ信号が復調されることによって、混信などノイズの影響が低減され、無線信号ＷＳに対応するデータ信号が、生成される。

復調回路２０８の出力信号は、ＭＡＣ層以降のレイヤーにおける処理が施され、ストレージ回路９０内に格納される。

解析回路３０及び制御回路４０は、無線信号ＷＳの解析結果に基づいて、受信回路２０内の各回路の動作及び設定を、制御する。
同期回路２１０は、時間同期回路２１２、周波数オフセット量推定回路２１３、自動ゲイン調整回路（ＡＧＣ：Automatic Gain controller）２１４、及び再同期処理回路２１１を含む。

時間同期回路２１２は、受信した信号から受信フレームのどの部分を現時点で受信しているのかを検出し、その検出結果を制御回路４０に通知する。

周波数オフセット量推定回路２１３は、受信した信号から通信対象のデバイスに対する周波数のオフセットを推定するための回路である。

ＡＧＣ２１４は、受信信号の大きさを検出し、ＡＤＣ２０５Ａ，２０５Ｂに入力される信号の振幅が適切な大きさになるように、アナログ受信回路２０ＡのＶＧＡ２０４Ａ，２０４Ｂのゲインを調整する。

再同期処理回路２１１は、受信のための周波数帯域幅及び中心周波数が変更された場合における同期回路２１０の設定値のずれを調整する。再同期処理回路２１１は、ＡＧＣ２１４のゲインのずれを調整する。再同期処理回路２１１は、時間同期回路２１２の時間のずれを調整する。再同期処理回路は、周波数オフセット量推定回路２１３のオフセット値のずれを調整する。尚、再同期処理回路２１１による各設定値の調整の詳細については、後述する。再同期処理回路２１１の動作は、制御回路４０によって制御される。

例えば、本実施形態の無線通信デバイス１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格に基づいて、無線通信する。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格に基づく無線通信デバイス１は、例えば、５ＧＨｚ帯で動作する。この場合、無線基地局２は、無線ＬＡＮ端末（図示せず）を収容し、ＢＳＳ（Basic Service Set）を形成している。

本実施形態において、フレーム（データフレーム）が無線信号ＷＳとして扱われる。

無線信号ＷＳとしての送受信データにおいて、ＭＡＣ層を境界に送受信回路側の送受信データは、「フレーム」と呼ばれ、制御回路側の送受信データを「パケット」と呼ばれる場合もある。パケットとは、送受信データがパーソナルコンピュータ等のデバイスにおいて扱えるデータ構造に組み立てられたデータである。フレームとは、無線通信により通信可能に組み立てられたデータのことである。本実施形態において、説明の簡単化のため、無線通信デバイス１の無線通信に用いられる送受信データ（無線信号）は、フレームに統一して述べられる。

図３は、本実施形態の無線通信デバイス１に用いられるフレームＦＬＭのフォーマットの一例を説明するための図である。
図３に示されるように、無線通信デバイス１に用いられる通信規格がＩＥＥＥ８０２．１１ａｃである場合、無線信号ＷＳであるフレームＦＬＭは、複数のサブバンドＳＢＤを含む。
各サブバンドＳＢＤは、プリアンブル（第１のデータ領域）ＰＡＭとユーザーデータ（第２のデータ領域）ＤＴとを含む。

プリアンブルＰＡＭは、無線通信システムに適用された無線通信規格に基づくフレーム／サブバンドを送受信するための各種の制御情報を含む。プリアンブルＰＡＭは、複数のフィールドからなる。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格に基づくプリアンブルＰＡＭは、レガシーフィールドＬＦとＶＨＴフィールドＶＦとを含む。

レガシーフィールドＬＦは、Ｌ−ＳＴＦ（Legacy - short training field）Ｌ１、Ｌ−ＬＴＦ（Legacy - long training field）Ｌ２、Ｌ−ＳＩＧ（Legacy - signal field）Ｌ３を含む。レガシーフィールドＬＦの各フィールドＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、データの伝送速度など、レガシーモードにおける各種の情報を含む。デジタル受信回路２０Ｂは、レガシーフィールドＬＦ内のフィールドを使用して、ゲイン、周波数、時間の同期処理を行う。

ＶＨＴフィールドＶＦは、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ（Very high throughput - signal field - A）Ｖ１、ＶＨＴ−ＳＴＦ（Very high throughput - short training field）Ｖ２、ＶＨＴ−ＬＴＦ（Very high throughput - long training field）Ｖ３、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂ（Very high throughput - signal field - B）を含む。

ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ Ｖ１は、フレームＦＬＭ内のユーザーデータＤＴの受信チャネル帯域幅の情報ｉｎｆＢＷを含んでいる。例えば、フレームＦＬＭのチャネル帯域幅情報ｉｎｆＢＷは、２ビットのデータで示される。

ＶＨＴ−ＳＴＦ Ｖ２、ＶＨＴ−ＬＴＦ Ｖ３及びＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂ Ｖ４は、フレームＦＬＭ中のＶＨＴモードにおける各種の情報を含む。

フレームＦＬＭは、プリアンブルＰＡＭを先頭に、受信側の無線通信デバイス１に入力される。データＤＴ１，ＤＴ２は、プリアンブルＰＡＭに続いて、無線通信デバイス１に入力される。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格に基づく無線通信デバイス１において、フレームＦＬＭのチャネル帯域幅（送信周波数帯域幅）は、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ及び１６０ＭＨｚのいずれかに設定され、フレームＦＬＭが送受信される。

図４及び図５は、本実施形態の無線通信デバイス１の動作及び機能を説明するための模式図である。尚、図４において、図示及び説明の簡略化のため、Ｉチャネル及びＱチャネルのうち、一方のチャネル側の回路のみ、図示している。

以下において、図２の無線通信デバイスにおいて、以下のようなチャネルの使用状況を仮定して、本実施形態の無線通信デバイスについて説明する。

図２の無線通信デバイスにおいて、中心周波数が５２１０ＭＨｚに設定された８０ＭＨｚ帯域が使用されているものとする。プライマリチャネルは、５１８０ＭＨｚの中心周波数を有し、２０ＭＨｚのチャネル帯域幅を有する。

図４及び図５に示されるように、本実施形態の無線通信デバイス１は、フレームＦＬＭの受信途中で、フレームＦＬＭを受信するための帯域幅を変更することができる。

ＢＰＦ（可変バンドパスフィルタ）２０３（２０３Ａ，２０３Ｂ）の周波数帯域幅は、制御回路４０の制御信号ＣＮＴ１（例えば、２ビットの信号）によって、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ及び１６０ＭＨｚのいずれかに設定できる。

本実施形態の無線通信デバイス１は、例えば、プライマリチャネルの２０ＭＨｚのチャネル帯域幅ＢＷ１に対応するように、２０ＭＨｚのフィルタ帯域幅がＢＰＦ２０３の初期状態の帯域幅（第１の帯域幅）として、設定されている。また、発振周波数は、プライマリチャネルの周波数に対応するように、５１８０ＭＨｚに設定されている。尚、フレームのチャネル帯域幅とＢＰＦ（フィルタ回路）２０３のフィルタ帯域幅は、互いに対応する値であるため、以下では、チャネル帯域幅とフィルタ帯域幅とに同じ符号ＢＷ１，ＢＷ２を付す。

図４の（ａ）に示されるように、本実施形態の無線通信デバイス１は、ＢＰＦ２０３の帯域幅が２０ＭＨｚの帯域幅ＢＷ１に設定された状態で、フレームＦＬＭのプリアンブルＰＡＭを、受信する。

デジタル受信回路２０Ｂの同期回路２１０は、フレーム先頭のレガシーフィールドを利用して、ゲインの調整、時間の同期、及び周波数オフセットの推定を、行う。

１つのフレームＦＬＭ中の複数のサブバンドに含まれるプリアンブルＰＡＭの情報は共通である。そのため、１つのフレームＦＬＭが複数のサブバンドを含んでいたとしても、１つのサブバンドＳＢＤのチャネル帯域幅で、フレームＦＬＭのプリアンブルＰＡＭの受信が可能である。

解析回路３０及び制御回路４０は、フレームＦＬＭのＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ Ｖ１内の帯域幅情報ｉｎｆＢＷに基づいて、フレームＦＬＭの受信中にＢＰＦ２０３の帯域幅を変更するか否か判定する。

例えば、帯域幅情報ｉｎｆＢＷに示される受信チャネル帯域幅が、２０ＭＨｚである場合、ユーザーデータＤＴ（より具体的には、ＶＨＴ−ＬＴＦ Ｖ３からユーザデータＵＴまでの範囲）の受信チャネル帯域幅は、プリアンブル（より具体的には、Ｌ−ＳＴＦ Ｌ１からＶＨＴ−ＳＴＦ Ｖ２までの範囲）を受信するためのチャネル帯域幅ＢＷ１と同じである。

この場合、制御回路４０は、ＢＰＦ２０５の帯域幅を変更すること無しに、２０ＭＨｚの帯域幅（無線通信規格の下限の帯域幅）で、ＶＨＴ−ＬＴＦ Ｖ３、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂ Ｖ４及びユーザーデータＤＴの受信を、継続する。

図４の（ｂ）に示されるように、帯域幅情報ｉｎｆＢＷが規格に基づいた下限のチャネル帯域幅ＢＷ１より大きい第２の帯域幅ＢＷ２を示している場合、制御回路４０は、ＢＰＦ２０４の帯域幅を切り替える。
例えば、帯域幅情報ｉｎｆＢＷに示される受信チャネル帯域幅が８０ＭＨｚである場合に、制御回路４０は、２０ＭＨｚから８０ＭＨｚへＢＰＦ２０３の帯域幅を切り替える。また、制御回路４０は、例えば、局部発振回路２０９の中心周波数を、５１８０ＭＨｚから５２１０ＭＨｚに切り替える。

例えば、ＢＰＦ２０３（２０３Ａ，２０３Ｂ）の帯域幅の変更に伴って、ＤＦ２０６の帯域幅やＡＤＣ２０５（２０５Ａ，２０５Ｂ）のサンプリング速度などを、変更しても良い。

ＢＰＦ２０３の帯域幅及び中心周波数の変更は、フレームＦＬＭのＶＨＴ−ＳＴＦ Ｖ２の期間中に、制御回路４０によって、実行される。例えば、ＶＨＴ−ＳＴＦ Ｖ２がアナログ受信回路２０Ａに入力されたタイミングに実質的に同期して、ＢＰＦ２０３の帯域幅及び中心周波数の変更が、開始される。そして、ＢＰＦ２０３の帯域幅及び中心周波数の変更は、ＶＨＴ−ＳＴＦ Ｖ２の終端までに完了するように、実行される。例えば、ＶＨＴ−ＳＴＦ Ｖ２の期間は、例えば、４μｓｅｃ程度である。

帯域幅及び中心周波数を変更すると、ＶＧＡ２０４（２０４Ａ，２０４Ｂ）のゲイン調整が実行される可能性がある。ＶＧＡ２０４のゲインの変更に伴って、ＤＣオフセットが発生する場合、ＤＣオフセットをキャンセルすることが好ましい。そのゲイン調整とＤＣオフセットのキャンセルのための時間も含めて、ＶＨＴ−ＳＴＦ Ｖ２の受信時間内に完了されることが、望ましい。

図５に示されるように、フレームＦＬＭの受信期間中に、ＢＰＦ２０３の帯域幅が変更された場合、１つのフレームＦＬＭの受信期間は、初期状態の第１の帯域幅（サブチャネル帯域幅）ＢＷ１でフレームＦＬＭが受信される期間ｔＢＷ１と第１の帯域幅ＢＷ１より広い第２の帯域幅（チャネル帯域幅）ＢＷ２でフレームＦＬＭが受信される期間ｔＢＷ２とを含む。

第１の帯域幅（例えば、２０ＭＨｚ）ＢＷ１のフィルタ帯域幅に設定された無線通信デバイスの消費電力は、第１の帯域幅ＢＷ１より広いフィルタ帯域幅（例えば、８０ＭＨｚ）ＢＷ２に設定された無線通信デバイスの消費電力により小さい。

それゆえ、図５に示されるように、比較的小さい消費電力の帯域幅ＢＷ１でフレームＦＬＭが受信される期間（プリアンブルＰＡＭが受信される期間）ｔＢＷ１が、１つのフレームＦＬＭの受信期間内に確保される。この結果として、本実施形態の無線通信デバイス１は、消費電力を削減できる。

また、ユーザデータＤＴがプリアンブルＰＡＭと同じチャネル帯域幅ＢＷ１で受信できる場合には、ＢＰＦ２０３の周波数帯域を広くせずとも良い。ＢＰＦ２０３の周波数帯域幅の不要な拡張を回避できる結果として、本実施形態の無線通信デバイス１は、不要な消費電力の増大を回避できる。

制御回路４０が、フレームＦＬＭの受信中にＢＰＦ２０３の帯域幅及び局部発振回路２０９の中心周波数を切り替える場合、ゲイン、時間、周波数のずれが発生する可能性がある。そのため、それらのずれを調整することが好ましい。本実施形態の無線通信デバイスは、そのずれの調整を、帯域幅や中心周波数の切り替え前の設定値を用いて調整する。

これによって、受信回路２０内の各回路において、ＢＰＦ２０３の帯域幅及び中心周波数の変更に伴う各値の同期が、取られる。

周波数帯域幅の切り替え後のゲイン及び時間同期及び周波数オフセットの値のそれぞれは、プリアンブルに含まれる情報（例えば、帯域幅）、帯域幅の切り替え前のゲイン及び時間及び周波数オフセットのそれぞれの調整値、適用された無線通信規格における各値の許容範囲や無線通信デバイス１の実装に依存するパラメータなどを考慮して、再同期処理回路２１１によって、処理される。

周波数オフセットのずれは、例えば、中心周波数の変更によって、発生する。

例えば、フレームＦＬＭの受信中におけるＢＰＦ２０３の帯域幅の変更に起因する周波数オフセットのずれは、以下のように、考慮される。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃの規格に基づくと、５ＧＨｚ帯の周波数に対して、−２０ｐｐｍから＋２０ｐｐｍの範囲が、中心周波数のずれの許容範囲に設定されている。受信側及び送信側の両方における許容範囲を合わせると、無線通信システム全体における５ＧＨｚ帯での中心周波数のずれは、−４０ｐｐｍから＋４０ｐｐｍの範囲で、許容される。

例えば、送受信の周波数が５１８０ＭＨｚ（５．１８ＧＨｚ）である場合において、受信側であるデバイスにおいて＋２０ｐｐｍの周波数のずれが生じ、送信側のデバイスにおける−２０ｐｐｍの周波数のずれが生じる場合、無線通信デバイス１の周波数のずれは、＋１０３．６ｋＨｚ−（−１０３．６ｋＨｚ）＝２０７．２ｋＨｚとなる。

ここで、受信側のデバイスの周波数帯域（フィルタ帯域幅）のみが、５１８０ＭＨｚから５２１０ＭＨｚ（５．２１ＧＨｚ）へシフトされた場合、周波数のずれは、＋１０４．６Ｈｚ−（−１０３．６ｋＨｚ）＝２０７．８ｋＨｚとなる。

このように、受信側のデバイスの中心周波数が、５１８０ＭＨｚから５２１０ＭＨｚへシフトされた場合、周波数のずれは、０．６ｋＨｚ増える。この値が、周波数オフセット量の最大のずれ量となる。

周波数オフセット量の最大ずれ量が０．６ｋＨｚ程度であれば、復調回路２０８内の残留周波数オフセットとして補償できる範囲の値と考えられる。そのため、周波数オフセット量推定回路２１３から周波数オフセット補償回路２０７への入力は、帯域幅の切替前と帯域幅の切替後とで同じ値のまま維持することが可能である。

但し、残留周波数オフセットで周波数オフセットのずれを吸収できず、周波数オフセット補償回路２０７への入力値自体を変更しなければならない場合、中心周波数の変更後の周波数オフセット推定値は、次の（式Ａ）のように、計算される。

ｆｏｆｆ２＝ｆ２×ｆｏｆｆ１／ｆ１ ・・・（式Ａ）
（式Ａ）において、中心周波数の変更前の中心周波数は、ｆ１で示され、中心周波数の変更前の周波数オフセット推定値は、ｆｏｆｆ１で示される。また、（式Ａ）において、中心周波数の変更後の中心周波数は、ｆ２で示され、中心周波数の変更後の周波数オフセット推定値は、ｆｏｆｆ２で示される。

この（式Ａ）に基づいて、制御回路４０及び再同期処理回路２１１は、中心周波数の変更に伴う周波数のずれを補正できる。

このように、本実施形態において、制御回路４０及び再同期処理回路２１１における処理によって、周波数のずれの推定値が算出可能である。本実施形態の無線通信デバイスは、デジタル受信回路２０Ｂ内の計算処理によって得られた推定値を用いて、デジタル的に周波数のずれを補正できる。
また、例えば、フレームＦＬＭの受信中におけるＢＰＦ２０３の帯域幅の変更に起因する時間のずれは、以下のように、調整される。

チャネル帯域幅の変更に伴う時間（信号の時間成分）のずれは、アナログ受信回路２０Ａ及びデジタル受信回路２０Ｂ内における信号（フレーム）の通過時間に応じて、決まる。例えば、回路の切り替えによって回路内の信号経路が変更される結果として、信号が回路内を通過する時間が変化し、時間のずれが発生する可能性がある。

アナログ受信回路２０Ａ内における時間のずれは、ＢＰＦ２０３の帯域幅の変更に起因して、４０ｎｓｅｃ程度の遅延が生じる可能性がある。但し、発生する遅延の大きさは、実装に依存したほぼ固定量であると、考えられる。

また、ＡＤＣ２０５Ａ，２０５Ｂのサンプリング速度が変更された場合などにおいて、時間のずれが発生する可能性がある。ただし、時間のずれ量は、実装時に決定されるパラメータである。

デジタル受信回路２０Ｂにおける時間のずれは、デジタル回路領域内の各回路の実装に応じて、決まる。

以上のように、帯域幅及び中心周波数が変更された場合の時間のずれ量は、実装に依存して決定される。この場合、デジタル受信回路２０Ｂ内の時間同期位置は、帯域幅の切替前の値に、実装に依存したずれ量だけオフセットを与えれば良い。

また、フレームの受信中におけるＢＰＦ２０３の帯域幅及び中心周波数の変更に起因するゲインの調整は、例えば、以下のように、調整される。

ゲインのずれは、例えば、受信帯域幅の変更に伴った受信電力の増減に起因する。

例えば、ＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂの帯域幅が、２０ＭＨｚから８０ＭＨｚに変更された場合、所望の信号波だけが考慮されれば、８０ＭＨｚの帯域幅におけるゲインは、２０ＭＨｚの帯域幅におけるゲインの４倍程度になる可能性がある。

この場合、ＢＰＦ２０３の帯域幅が変更されたとしても、ＬＮＡ２０１及びＶＧＡ２０４Ａ，２０４Ｂのゲインは、２０ＭＨｚの帯域幅のフレーム先頭のレガシーフィールドを受信したときに調整したゲインのままで良い場合もあるし、ゲインを再度調整した方が良い場合もある。また、帯域幅が拡張された結果として隣接チャネルの信号が検出される場合、又は、帯域幅及び中心周波数の切替前に妨害波が既に存在していた場合、信号の振幅が４倍程度では適当ではない可能性がある。そのため、ゲインの調整が行われることが、好ましい。

ＶＧＡ２０４Ａ，２０４Ｂのゲイン調整を行うと、ＶＧＡ２０４Ａ，２０４ＢによりＤＣオフセットが発生する可能性があるため、発生したＤＣオフセットをキャンセルすることが好ましい。ゲイン調整からＤＣオフセットの収束までの時間が発生するため、ゲインの調整の回数は可能な限り少なくし、短時間でＤＣオフセットが収束されることが望ましい。

本実施形態の無線通信デバイスは、帯域幅の切替前のゲイン（又は、切り替え前の４倍程度のゲイン）をゲイン調整の開始時のゲインとすることで、ゲイン調整の回数を低減できる。帯域幅の切替前と切替後における信号の大きさの差が、例えば、６ｄＢ程度であれば、帯域幅の切替前のゲイン（初期値のゲイン）から調整を開始することで、ＡＧＣ２０９による１回の制御によって、ゲインを調整できる。

また、実装状態に起因してＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂがある周波数特性を有する場合、中心周波数の変更の結果としてゲインが変動することがあらかじめ分かっている場合、そのゲインの変動を考慮してゲインの調整が実行されてもよい。

このように、本実施形態において、フレームＦＬＭの受信途中で、受信のための周波数帯域幅が変更された場合、周波数オフセット、時間及びゲインのずれが調整される。
それゆえ、本実施形態の無線通信デバイス１において、フレームＦＬＭの受信中に、フィルタ回路（ＢＰＦ）２０３の帯域幅及び中心周波数が変更されたとしても、受信されたフレームＦＬＭ内の情報の信頼性は、確保される。

尚、同期回路２１０及び再同期処理回路２１１は、制御回路４０内に組み込まれた回路（又は、ファームウェア／ソフトウェア）であってもよい。

図５に示されるように、１つのフレームＦＬＭの受信が完了した後、制御回路４０は、ＢＰＦ２０３の周波数帯域幅（及び中心周波数）を、初期状態の第１の周波数帯域幅（プリアンブルを受信するための周波数帯域）ＢＷ１に戻す。本実施形態の無線通信デバイス１は、２０ＭＨｚの周波数帯域で、次のフレームＦＬＭが供給されるまでの期間ｔＷＴにおいて、待機する。これによって、本実施形態の無線通信デバイス１は、後続のフレームの送受信が開始されるまでの待機期間中の消費電力を、低減できる。

また、本実施形態の無線通信デバイス１は、サブバンドＳＢＤのチャネル帯域幅ＢＷ１に対応するようにＢＰＦ２０３の受信周波数帯域幅ＢＷ１を設定する。

次に、本実施形態の無線通信デバイス１は、この受信周波数帯域幅ＢＷ１を用いて、フレームＦＬＭの受信を開始する。そして、本実施形態の無線通信デバイス１は、フレームＦＬＭのプリアンブルＰＡＭ内に含まれるチャネル帯域幅の情報ｉｎｆＢＷに基づいて、フレームＦＬＭの受信中に、ＢＰＦ２０３の帯域幅を変更するか否か、判定する。

本実施形態の無線通信デバイス１は、プリアンブルに続くユーザーデータＤＴを受信するための受信周波数帯域幅を変更する場合、ＢＰＦ２０３の帯域幅を変更し、それに続いて、第１の帯域幅ＢＷ１よりも広い第２の帯域幅ＢＷ２を用いてユーザーデータＤＴを受信する。

無線通信デバイスの消費電力は、フレームＦＬＭのチャネル帯域幅（フィルタ帯域幅）の大きさに依存する。すなわち、データ（プリアンブルとユーザーデータ）を受信する周波数帯域幅を広げるにしたがって、当該無線通信デバイスにおいては、その受信回路の消費電力が増大する。

その一方で、本実施形態の無線通信デバイスの手順を用いる結果として、本実施形態の無線通信デバイス１は、比較的狭い帯域幅（例えば、第１の周波数帯域幅）を用いた信号の受信期間を、フレームの受信期間中又はフレームの待ち受け期間中に設定することができる。

したがって、フレーム全体を比較的に広い帯域幅で受信する場合に比べて、本実施形態の無線通信デバイス１は、消費電力を低減できる。

以上のように、本実施形態の無線通信デバイスは、消費電力を低減できる。

（ｂ） 動作例
図６及び図７を参照して、本実施形態の無線通信デバイスの動作例について、説明する。尚、ここでは、図１乃至図５も適宜参照して、本実施形態の無線通信デバイス１の動作例について、説明する。

図６は、本実施形態の無線通信デバイス１の制御方法を説明するためのフローチャートである。

図６に示されるように、送信側のデバイスと受信側のデバイスとの間において、無線信号ＷＳの送受信が、開始される（ステップＳＴ１）。

例えば、図５に示されるように、無線信号ＷＳの受信前において、無線通信デバイス１の受信回路２０のＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂ及び局部発振回路２０９の中心周波数は、プライマリチャネルの２０ＭＨｚの受信周波数帯域幅で、待機している。

本実施形態において、デバイス間に設定された無線通信規格に基づく無線信号（フレームＦＬＭ）が、送信側の無線基地局２から受信側の無線通信デバイス１に、転送される。

フレームＦＬＭは、プリアンブルＰＡＭからユーザデータＤＴの順序で、アンテナ部（例えば、ＭＩＭＯ方式のアンテナ部）１０を経由して、アナログ受信回路２０Ａ及びデジタル受信回路２０Ｂに入力される。

フレームのプリアンブルＰＡＭは、アンテナ部１０を介してアナログ受信回路２０Ａ及びデジタル受信回路２０Ｂによって、受信される（ステップＳＴ２）。

プリアンブルＰＡＭは、ＬＮＡ２０１によって増幅され、ミキサ回路２０２によって、周波数変換される。

周波数変換されたプリアンブルＰＡＭは、ＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂによって、１つのサブバンドＳＢＤのチャネル帯域幅に対応する第１の受信周波数帯域幅ＢＷ１でフィルタリングされる。フレームＦＬＭのプリアンブルＰＡＭの受信時、ＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂの帯域幅ＢＷ１は、２０ＭＨｚ（中心周波数を基準に−１０ＭＨｚ〜＋１０ＭＨｚの範囲）に設定されている。

フィルタリングされたプリアンブルＰＡＭは、ＶＧＡ２０４によって、増幅される。
増幅されたプリアンブルＰＡＭは、ＡＤＣ２０５によって、ＡＤＣ２０５に設定された変換速度で、デジタル信号に変換される。
デジタル信号に変換されたプリアンブルＰＡＭは、ＤＦ２０６によって、デジタルフィルタリング処理される。

ＡＤＣ２０５Ａ，２０５Ｂの出力及びＤＦ２０６から出力されたプリアンブルＰＡＭを用いて、ゲインの調整、時間の同期、周波数オフセットの推定が行われ、フレーム先頭における同期処理が完了する。

ＤＦ２０６の出力は、周波数オフセット補償回路２０７によって、その出力の周波数オフセットが補償(除去)される。周波数オフセットが補償された信号が、復調回路２０８によって復調された後、その復調されたプリアンブルは、解析回路３０に供給される。

復調されたプリアンブルＰＡＭ内の情報が、解析回路３０によって、解析される（ステップＳＴ３）。

フレームＦＬＭの規格が、ＩＥＥＥ８０１．１１ａｃである場合、プリアンブルＰＡＭは、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ Ｖ１を含んでいる。ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ Ｖ１内のチャネル帯域幅を示す情報（２ビットのデータ）ｉｎｆＢＷが、解析回路３０によって解析される。解析された情報ｉｎｆＢＷによって、フレームＦＬＭ内におけるプリアンブルＰＡＭに続くユーザーデータＤＴの受信のためのフィルタ帯域幅に関する情報及び中心周波数が、検出される。

解析回路３０におけるＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ Ｖ１の解析結果に基づいて、制御回路４０は、ＢＰＦ２０３の受信周波数帯域幅及び中心周波数を変更するか否か判定する（ステップＳＴ４）。

ユーザーデータＤＴを受信するためのチャネル帯域幅がサブバンドＳＢＤ（プリアンブルＰＡＭ）のチャネル帯域幅（ここでは、２０ＭＨｚ）と同じである場合、ＢＰＦ２０３の帯域幅の設定は変更されずに、初期値の帯域幅に維持される。レガシーフィールドＬＦの受信に用いられている帯域幅と同じ周波数帯域幅ＢＷ１で、ＶＨＴ−ＳＴＦ Ｖ２、ＶＨＴ−ＬＴＦ Ｖ３、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂ Ｖ４及びユーザデータＤＴが、順次受信される（ステップＳＴ５Ａ）。

ＶＨＴフィールド及びユーザーデータＤＴは、２０ＭＨｚの帯域幅のＢＰＦ２０３を通過し、信号の増幅、ＡＤ変換、デジタルフィルタリング処理、及び、復調処理などの各種の信号処理が施される。

これによって、フレームＦＬＭの受信中における周波数帯域幅の変更なしで、フレームＦＬＭの受信が、完了する（ステップＳＴ５Ｂ）。

ステップＳＴ４において、帯域幅情報ｉｎｆＢＷが、ユーザーデータＤＴのチャネル帯域幅がプリアンブルＰＡＭのチャネル帯域幅ＢＷ１と異なる（２０ＭＨｚより大きい）ことを示している場合、ＢＰＦ２０３の帯域幅は、制御回路４０からの制御信号ＣＮＴ１によって、帯域幅情報ｉｎｆＢＷが示す帯域幅に、変更される（ステップＳＴ６Ａ）。また、帯域幅に応じて、局部発振回路２０９のの中心周波数も変更される。

周波数帯域幅及び中心周波数が変更された場合、周波数オフセット、ゲイン及び時間などの各種の設定値の現在値（周波数帯域幅の変更前の値）が、変更後の周波数オフセット、ゲイン及び時間の設定値（初期値）として、設定される。

例えば、ＢＰＦの帯域幅は、２０ＭＨｚの帯域幅ＢＷ１から８０ＭＨｚ（中心周波数を基準にして−４０ＭＨｚから＋４０ＭＨｚの範囲）の帯域幅ＢＷ２に、変更される。これに伴って、中心周波数は、例えば、５１８０ＭＨｚから５２１０ＭＨｚに変更される。

尚、ＢＰＦ２０３Ａ，２０３Ｂの帯域幅及び局部発振回路２０９の中心周波数の変更に伴い、ＡＤＣ２０５Ａ，２０５Ｂのサンプリング速度の変更や、ＤＦ２０６の帯域幅の変更が、実行されてもよい。

ＢＰＦ２０３の帯域幅及び中心周波数の変更（及び、それに伴う再同期調整）は、プリアンブルＰＡＭ内のＶＨＴ−ＳＴＦ Ｖ２の受信期間（４μｓｅｃ）中に実行される。そして、ＶＨＴ−ＳＴＦ Ｖ２の受信の完了（又は受信中）のタイミングで、ＢＰＦ２０３の帯域幅が、プリアンブルＰＡＭを受信するための帯域幅ＢＷ１からユーザデータＤＴを受信するための帯域幅ＢＷ２へ、スイッチされる。

尚、帯域幅情報ｉｎｆＢＷに応じて、ＢＰＦ２０３の帯域幅は、４０ＭＨｚ（中心周波数を基準にして−２０ＭＨｚから＋２０ＭＨｚの範囲）の帯域幅ＢＰ３に、変更される場合もあるし、１６０ＭＨｚ（中心周波数を基準にして−８０ＭＨｚから＋８０ＭＨｚの範囲）の帯域幅へ変更される場合もある。

例えば、ＢＰＦ２０３の周波数帯域幅の変更に平行して、周波数帯域幅の変更に伴う受信回路２０内の各回路の設定値が、調整される（ステップＳＴ６Ｂ）。

図７は、受信回路の設定値を調整するためのフローチャートである。

上述のステップＳＴ４のように、解析回路３０及び制御回路４０によって、プリアンブルＰＡＭ内の情報が解析され、受信回路２０のＢＰＦ２０３の周波数帯域幅及び中心周波数の変更の要否が判定される（ステップＳＴ６０）。

上述のステップＳＴ６Ａのように、ＢＰＦ２０３の周波数帯域幅（及び中心周波数）が変更された場合、周波数オフセット、ゲイン及び時間などの各設定値は、周波数帯域幅の変更前の各設定値（現在値）が変更後の初期値として、設定される（ステップＳＴ６１）。

帯域幅の変更に起因した各設定値のずれは、以下のような状況によって、引き起こされる可能性がある。

周波数オフセットのずれは、例えば、中心周波数が変更されることに起因して発生する可能性がある。ゲインのずれは、例えば、受信帯域幅の変更に伴って受信電力が増減した場合、隣接チャネルの信号が検出されるようになった場合などに発生する可能性がある。時間のずれは、回路の切り替えによって信号が回路を通過する時間が変化する場合に、発生する可能性がある。また、ゲインのずれの調整の結果として、ＤＣオフセットが発生する可能性がある。

以下のように、これらの各設定値（パラメータ）に発生したずれを補正するために再同期処理が、実行される。

周波数帯域幅及び中心周波数が変更された場合、周波数帯域幅及び中心周波数の変更に伴う周波数オフセット、ゲイン及び時間のずれを調整するための再同期処理が開始される（ステップＳＴ６２）。尚、ＢＰＦ２０３の周波数帯域幅及び中心周波数が変更されない場合、この再同期処理は実行されない。

各設定値の再同期のための各調整値が、計算及び取得される（ステップＳＴ６３）。各設定値の調整は、解析回路３０及び制御回路４０の制御によって、デジタル受信回路２０Ｂ内の同期回路２１０及び再同期処理回路２１１によって実行できる。

帯域幅の変更後（再同期後）のゲイン、時間及び周波数オフセットのそれぞれの調整値は、プリアンブルに含まれる情報（例えば、帯域幅）、帯域幅の切り替え前のゲイン及び時間及び周波数オフセットのそれぞれの調整値、適用された無線通信規格における各値の許容範囲や無線通信デバイス１の実装依存のパラメータなどを考慮して、求められる。

上述のように、中心周波数の切り替えに起因する周波数オフセットのずれは、中心周波数前に推定される周波数オフセットの値、帯域幅の切替前及び切替後の中心周波数の値、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに基づいた許容値を用いて、計算される。例えば、（式Ａ）のモデル式に基づいて受信信号の周波数成分のずれに対する調整値が、決定される。

フィルタの帯域幅の切り替えに起因する時間（信号の時間成分）のずれは、デバイスの実装に依存して調整される。

また、フィルタの帯域幅及び中心周波数の切り替えに起因するゲインのずれは、同期回路（又は制御回路）の制御信号に基づいて、ＡＧＣ２０９がＶＧＡ２０５を制御することによって、実行される。ゲインの調整が実行される場合、ゲインの調整の開始時のゲインの値は、帯域幅及び中心周波数の変更前のゲイン値を考慮して設定される。例えば、帯域幅及び中心周波数の切替前のゲイン値の４倍が、開始時の値とされる。但し、ゲインのずれが小さいことが検知されている場合、ＡＧＣ２０９及びＶＧＡ２０５によるゲインの調整は、実行されない場合もある。

これによって、計算及び取得された調整値を用いて、各設定値が調整される。フィルタの帯域幅及び局部発振回路の中心周波数の変更に伴う受信回路２０の各設定値の再同期処理が、完了する（ステップＳＴ６４）。

このように、フレームＦＬＭの受信中におけるＢＰＦ２０３の周波数帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２の変更、及び、帯域幅ＢＷ１，ＢＷ２の変更に伴う中心周波数の変更に対応するように、周波数オフセット、時間及びゲインのずれなどが調整される。これによって、フレームＦＬＭの受信中に受信周波数帯域幅が変更されたとしても、受信される無線信号ＷＳの劣化は、ほとんど生じないことが、期待される。

図７に示される同期処理／補正処理が実行された後、ＶＨＴ−ＬＴＦ Ｖ２、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂ Ｖ３及びユーザーデータＤＴは、変更された帯域幅ＢＷ２で、受信される（ステップＳＴ６Ｃ）。
第２の帯域幅ＢＷ２で受信されたユーザーデータＤＴは、第２の帯域幅ＢＷ２に対応するように調整された周波数、ゲイン及び時間をそれぞれ用いて、信号の増幅、及びデジタル変換処理などの各種処理が施される。

受信されたユーザーデータＤＴが、復調回路２０８により復調され、上位のレイヤーに出力される。これによって、フレームＦＬＭの受信が完了する（ステップＳＴ６Ｄ）。

フレームＦＬＭの受信が完了した後、ＢＰＦ２０３の帯域幅及び中心周波数は、制御回路４０によって、第２の帯域幅（ここでは、８０ＭＨｚ）ＢＷ２から第１の帯域幅（ここでは、２０ＭＨｚ）ＢＷ１に戻される。

本実施形態の無線通信デバイス１は、第２の帯域幅ＢＷ２より小さい第１の帯域幅ＢＷ１で、次のフレームの転送が開始されるまで、待機する。

以上のように、本実施形態の制御方法は、ある通信規格に基づいた複数のサブバンド（サブチャネル）ＳＢＤを含むフレームＦＬＭの受信時、複数のサブバンドＳＢＤで共通の情報を含むプリアンブルＰＡＭの領域（フィールド）が、サブバンドＳＢＤの帯域幅（サブチャネル帯域幅）ＢＷ１に対応する大きさにフィルタ帯域幅が設定されたＢＰＦ２０３及び中心周波数で受信されるように、無線通信デバイス１の動作を制御する。

そして、本実施形態の制御方法は、無線通信デバイス１の動作を制御し、プリアンブルＰＡＭの解析結果に基づいて、ユーザーデータＤＴ及びサブバンドＳＢＤごとに異なる情報を含む可能性があるプリアンブルＰＡＭの領域を、サブバンドの帯域幅ＢＷ１より大きい帯域幅ＢＷ２で受信するように、フレームＦＬＭの受信途中に、ＢＰＦ２０３の受信周波数帯域幅の大きさ及び中心周波数を変更する。

これによって、本実施形態の無線通信デバイスの制御方法によれば、無線通信デバイスの消費電力を、低減できる。

（ｃ） 変形例
＜無線通信規格＞
本実施形態の無線通信デバイスに用いられる無線通信規格は、ＩＥＥＥ８０２，１１ａｃに限定されない。

本実施形態の無線通信デバイス１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格の無線通信デバイスに適用できる。
図８は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格のフレームのフォーマットを、模式的に示している。

図８に示されるように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格のフレームＦＬＭｎは、プリアンブルＰＡＭｎと、ユーザデータＤＴとを含んでいる。プリアンブルＰＡＭｎは、レガシーフィールドＬＦとＨＴフィールドＨＦとを含んでいる。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格において、ＨＴ−ＳＩＧ Ｈ１が、ユーザーデータＤＴの受信に用いられる帯域幅情報ｉｎｆＢＷを含んでいる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に用いられる受信チャネル帯域幅は、２０ＭＨｚ又は４０ＭＨｚである。

解析回路３０及び制御回路４０は、プリアンブルＰＡＭｎ内の各フィールドを解析し、ユーザーデータＤＴを受信するための帯域幅情報ｉｎｆＢＷを検出する。

解析回路３０及び制御回路４０は、フレームＦＬＭｎの受信中に、ＨＴ−ＳＩＧ Ｈ１内の帯域幅情報ｉｎｆＢＷに応じた帯域幅に、ＢＰＦ２０３のフィルタ帯域幅及び局部発振回路２０９の中心周波数を設定する。そして、フレームＦＬＭｎの受信中に、ＢＰＦ２０３のフィルタ帯域幅及び局部発振回路２０９の中心周波数が切り替えられた場合、再同期処理回路２１１は、フィルタ帯域幅及び中心周波数の変更に応じて、信号処理のための周波数オフセットのずれ、ゲインのずれ、及び、時間同期のずれを、それぞれ調整する。

本実施形態の無線通信デバイス１は、ＷｉＭＡＸ規格の無線通信デバイスに適用できる。
図９は、ＷｉＭＡＸ規格のフレームのフォーマットを、模式的に示している。

図９に示されるように、ＷｉＭＡＸ規格のフレームＦＬＭｗは、ＤＬ−ＭＡＰ（ダウンリンク無線リソース割り当て情報）ＰＡＭｗと、複数のユーザーデータ（ダウンリンクバースト）ＤＴと、を含んでいる。

ＷｉＭＡＸ規格（例えば、モバイルＷｉＭＡＸ規格）において、チャネル帯域幅は、例えば、ユーザーデータＤＴに応じて、５ＭＨｚ、７ＭＨｚ、８．７５ＭＨｚ及び１０ＭＨｚのいずれか１つに設定される。ＷｉＭＡＸ規格において、１つのフレームＦＬＭｗ内のユーザーデータＤＴであっても、ユーザデータＤＴごとに、チャネル帯域幅は異なる場合がある。

ＷｉＭＡＸ規格において、ＤＬ−ＭＡＰ ＰＡＭｗは、データを受信するための制御情報を含み、ＤＬ−ＭＡＰ ＰＡＭｗが、各ユーザーデータＤＴに対応するチャネル帯域幅情報ｉｎｆＢＷ及びユーザーデータの周波数上の位置情報（中心周波数ｆｒ２）を含んでいる。

解析回路３０は、ＤＬ−ＭＡＰ ＰＡＭｗを解析し、デバイス１に対応するユーザーデータＤＴの帯域幅及び周波数位置の情報を検出する。

ＤＬ−ＭＡＰ ＰＡＭｗの解析結果に基づいて、本実施形態の無線通信デバイス１は、フレームＦＬＭｗの受信中に、ＤＬ−ＭＡＰ ＰＡＭｗを受信するための帯域幅ＢＷ１と中心周波数ｆｒ１からユーザーデータＤＴを受信するための帯域幅ＢＷ２と中心周波数ｆｒ２へ、ＢＰＦ２０３の周波数帯域幅及び中心周波数を変更できる。

本実施形態の無線通信デバイス１は、ＬＴＥ規格（又はＬＴＥ−Ａ規格）の無線通信デバイスに適用できる。
図１０は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ規格のフレームのフォーマットを、模式的に示している。

図１０に示されるように、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ規格のフレームＦＬＭｌは、ＰＤＣＣＨ（Physical down link control channel）ＰＡＭｌと、複数のユーザデータ（サブキャリア）ＤＴとを含んでいる。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ規格において、チャネル帯域幅は、例えば、ユーザーデータＤＴに応じて、１．４ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１５ＭＨｚ及び２０ＭＨｚのいずれか１つに設定される。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ規格において、１つのフレームＦＬＭｌ内のユーザーデータＤＴであっても、ユーザデータＤＴごとに、チャネル帯域幅は異なる場合がある。

ＰＤＤＣＨ ＰＡＭｌは、フレームの受信のための制御情報を含み、各ユーザーデータに対応する帯域幅情報ｉｎｆＢＷ及び周波数上の位置情報（中心周波数ｆｒ２）を含む。

物理層３００は、ＰＤＤＣＨ ＰＡＭｌを解析し、ユーザーデータＤＴのチャネル帯域幅及び周波数位置の情報ｉｎｆＢＷを検出する。

ＰＤＤＣＨ ＰＡＭｌの解析結果に基づいて、本実施形態の無線通信デバイス１は、フレームＦＬＭｌの受信中に、ＰＤＤＣＨ ＰＡＭｌを受信するための帯域幅ＢＷ１と中心周波数（ｆｒ１）から受信すべきユーザーデータに対応するＢＰＦ２０３の帯域幅ＢＷ２と中心周波数（ｆｒ２）に、変更できる。

以上のように、本実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格以外の無線通信規格を用いたデバイスに、適用できる。

＜回路構成＞
本実施形態の無線通信デバイスは、図２に示される回路構成に限定されない。本実施形態の無線通信デバイスは、図１１乃至図１３に示される回路構成を有することができる。

図１１のような無線通信デバイスが、中心周波数の切替時間を短縮するために、用いられてもよい。

図１１のデバイスは、２つの局部発振回路２０９Ａ，２０９Ｂを含む。２つの局部発振回路２０９Ａ，２０９Ｂは、互いに異なる周波数信号を生成できる。セレクタ２９５によって、ミキサ回路２０２Ａ，２０２Ｂと局部発信回路２０９Ａ，２０９Ｂとの接続が、切り替えられる。無線通信デバイスの受信帯域幅に応じて、２つの局部発信回路２０９Ａ，２０９Ｂのうち１つが、セレクタ２９５によって、ミキサ回路２０２Ａ，２０２Ｂに接続される。

図１１の無線通信デバイスは、中心周波数の切替の前後の周波数信号が２つの局部発振回路２０９Ａ，２０９Ｂを用いてあらかじめ生成されることによって、周波数の変更を、セレクタ２９５による切り替えのみで、実行できる。

図１２のような無線通信デバイスが、本実施形態の無線通信デバイスに、用いられてもよい。図１２の無線通信デバイスにおいて、局部発振回路２０９と受信用ミキサ回路２０２Ａ，２０２Ｂとの間に、ミキサ回路２９８が設けられている。ミキサ回路２９８には、局部発振回路２０９の出力とともに、信号生成回路２９９からの出力が供給される。

図１２の無線通信デバイスは、中心周波数を例えば、５１８０ＭＨｚから５２１０ＭＨｚに切り替えられることができる。帯域幅の切替前における局部発振回路２０９の出力が、５１８０ＭＨｚに設定され、信号生成回路２９９から直流信号（０ＭＨｚ）が出力される。これによって、ミキサ回路２９８は、受信用ミキサ回路２０２Ａ，２０２Ｂに、５１８０ＭＨｚの発振信号を、供給できる。

一方、帯域幅の切替後において、局部発振器２０９の出力は、５１８０ＭＨｚに設定され、信号生成回路２９９からの出力は、３０ＭＨｚの発振信号に設定される。これによって、局部発振周波数（中心周波数）生成用のミキサ回路２９８は、受信用ミキサ回路２０２Ａ，２０２Ｂに、５２１０ＭＨｚの発振信号を、供給できる。

このように、図１２の無線通信デバイスは、５ＧＨｚ帯の周波数の切り替えを実行せずともよくなるため、短時間での帯域幅の切り替えが可能となる。

また、図１３の無線通信デバイスのように、帯域幅の切替の有無を高速に検出する回路が、無線通信デバイス内に、設けられてもよい。フレームＦＬＭ内の帯域幅の情報ｉｎｆＢＷは、復調処理の実行によってフィールド情報が解析された後に、得られる。しかし、そのようなフィールド情報の解析のために、通常の復調処理が実行されるため、帯域幅の切替の有無が検出されるまでの時間が長くなる可能性がある。

図１３の無線通信デバイスのは、帯域幅の検出を行うための回路（以下では、帯域幅検出回路とよばれる）２８０を含む。図１３の無線通信デバイスによって、帯域幅の切り替えの有無の検出の長期化を避けることができる。

例えば、８０２．１１ａｃ規格に基づく構成の無線通信デバイスにおいて、通常の復調処理は、各サブキャリアを取り出すために、信号がフーリエ変換によって復調される。但し、フーリエ変換の処理時間等で、帯域幅の切り替えのための検出結果の出力が遅くなる可能性がある。

図１３の無線通信デバイスは、その検出結果の出力の遅延を避けるために、帯域幅検出回路２８０を含む。帯域幅検出回路２８０は、例えば、Ｓｉｎ波を用いた乗算器である。帯域幅検出回路２８０は、帯域幅情報ｉｎｆＢＷが含まれるサブキャリアだけを取り出す。これによって、図１３の無線通信デバイスは、帯域幅の切替の有無を高速に検出できる。

（３）その他
本実施形態の無線通信デバイス１は、スマートフォン、携帯ゲーム機、無線通信メモリカードが搭載されたデバイス、携帯型ルータに接続されたタブレットＰＣでもよい。

本実施形態の無線通信デバイス１は、基地局（アクセスポイント）でもよい。

複数の無線通信デバイスが基地局を介さずに直接無線通信する無線通信システムに対して、本実施形態の無線通信デバイス１及びその制御方法が、適用されてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１：無線通信デバイス、１０：アンテナ部、２０Ａ：アナログ受信回路、２０Ｂ：デジタル受信回路、３０：解析回路、４０：制御回路、２１０：同期回路、２１１：再同期処理回路、９：無線基地局。

Claims (5)

1. 無線通信規格に基づいて、第１のデータ領域と前記第１のデータ領域に続く第２のデータ領域とを有する１以上のデータユニットを含むデータフレームを、アンテナ部を介して受信する受信回路と、
   前記受信回路から前記データフレームが供給され、前記第１のデータ領域を解析し、前記第１のデータ領域の解析結果に基づいて前記受信回路を制御する制御回路と、
   を具備し、
   前記データユニットの第１のチャネル帯域幅に対応する第１の帯域幅に、前記受信回路の周波数帯域幅が設定された状態で、前記受信回路は、前記第１のデータ領域を受信し、
   前記第１のデータ領域の解析結果において、前記第１のデータ領域内における前記データフレームのチャネル帯域幅情報が、前記第１のチャネル帯域幅と異なる第２のチャネル帯域幅を示している場合、前記制御回路は、前記データフレームの受信中に、前記受信回路の前記周波数帯域幅を、前記第１の帯域幅から、前記第２のチャネル帯域幅に対応し且つ前記第１の帯域幅と異なる第２の帯域幅へ切り替え、
   前記第２の帯域幅に、前記受信回路の前記周波数帯域幅が設定された状態で、前記受信回路は、前記第２のデータ領域を受信する、
   ことを特徴とする無線通信デバイス。
2. 前記制御回路は、前記受信回路の前記周波数帯域幅の変更とともに、前記受信回路の中心周波数を、第１の中心周波数から、前記第１の中心周波数と異なる第２の中心周波数へ切り替え、
   前記第２の中心周波数のオフセット推定値は、前記第１の中心周波数、前記第２の中心周波数、及び、前記第１の中心周波数のオフセット推定値を用いて、計算される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信デバイス。
3. 前記周波数帯域幅が、前記第１の帯域幅から前記第２の帯域幅へ切り替えられた場合、前記制御回路は、前記第１のデータ領域内の制御情報に基づいて、前記受信回路の周波数オフセット、ゲイン及び時間の設定値を調整する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信デバイス。
4. 前記制御回路は、前記データフレームの受信が完了した後、前記受信回路の前記周波数帯域幅を、前記第２の帯域幅から前記第１の帯域幅に切り替える、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信デバイス。
5. 前記無線通信規格は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃであり、
   前記制御回路は、前記データフレームのＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ内の帯域幅情報に基づいて、前記データフレームのＶＨＴ−ＳＴＦの受信期間中に、前記受信回路の周波数帯域幅を切り替える、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信デバイス。