JP2020065155A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 対向端末に応じた適切な通信動作を効率的に選択できるようにする。【解決手段】 一実施形態に係る通信装置は、第１通信動作を実行可能な第１通信回路と、第２通信動作を実行可能な第２通信回路と、第１通信回路及び第２通信回路に接続可能な第１アンテナと、第２通信回路に接続可能な第２アンテナと、第１通信回路及び第２通信回路を制御する制御回路と、対向端末の端末情報を記憶する記憶手段と、を備え、第１通信回路及び第２通信回路は、第１通信動作と第２通信動作とを時分割で切替える共存動作を実行可能であり、第１通信回路は、単アンテナ通信を実行可能であり、第２通信回路は、単アンテナ通信と多アンテナ通信とを実行可能であり、制御回路は、共存動作を実行する場合、記憶手段が記憶する端末情報に基づいて、第２通信動作として、単アンテナ通信及び多アンテナ通信のいずれを実行するかを選択する。【選択図】 図８

Description

本発明は、通信装置に関する。

近年、対向端末との間で、第１無線通信規格による第１通信動作と、第１無線通信規格とは異なる第２無線通信規格による第２通信動作と、を時分割で切替えることにより、２種類の通信動作を共存させる通信動作（以下「共存動作」という。）を実行可能な通信装置が実用化されている。このような通信装置として、第１通信動作及び第２通信動作で共用される共用アンテナと、第２通信動作でのみ利用される専用アンテナと、を備えたものが提案されている。この通信装置は、共用アンテナを利用して第１通信動作を実行し、共用アンテナ及び専用アンテナを利用して第２通信動作を実行することにより、共存動作を実行しつつ、第２通信動作としてＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信を実行することができる。ＭＩＭＯ通信とは、複数のアンテナを利用した通信（多アンテナ通信）の一種であり、空間多重の原理を用いることにより、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）通信等の１つのアンテナを利用した通信（単アンテナ通信）と比較して、通信効率を高め易いという特徴を有している。

特開２００９−００５１９５号公報 特開２０１４−１３１２８４号公報

上記の通信装置では、第２通信動作を適切に選択することにより、通信効率が高い第２通信動作を実現できる。しかしながら、通信装置が通信する対向端末は、ＭＩＭＯ通信の可否や通信可能な周波数などの仕様がそれぞれ異なるため、適切な第２通信動作を一律に選択することは困難である。そして、場合によっては、一端対向端末と通信接続した後に、対向端末の通信機能など応じて、通信接続を一度切断した後に再接続する必要が生じ、通信接続の切断と再接続に要する時間ロスの分だけ通信効率を低下させてしまう。このような通信接続の切断と再接続に伴う通信効率の低下は、１つのアンテナを２つの通信回路で共用して共存動作を実行する場合に特に生じ易い。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、対向端末に応じた適切な通信動作を効率的に選択できるようにすることを目的とする。

一実施形態に係る通信装置は、第１無線通信規格による第１通信動作を実行可能な第１通信回路と、前記第１無線通信規格とは異なる第２無線通信規格による第２通信動作を実行可能な第２通信回路と、前記第１通信回路及び前記第２通信回路に接続可能な第１アンテナと、前記第２通信回路に接続可能な第２アンテナと、前記第１通信回路及び前記第２通信回路を制御する制御回路と、前記第１通信回路及び前記第２通信回路を用いて通信可能な対向端末の端末情報を記憶する記憶手段と、を備え、前記第１通信回路及び前記第２通信回路は、前記第１通信動作と前記第２通信動作とを時分割で切替える共存動作を実行可能であり、前記第１通信回路は、前記第１通信動作として、前記第１アンテナを利用した単アンテナ通信を実行可能であり、前記第２通信回路は、前記第２通信動作として、前記第２アンテナを利用した単アンテナ通信と、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを利用した多アンテナ通信と、を実行可能であり、前記制御回路は、前記共存動作を実行する場合、前記記憶手段が記憶する前記端末情報に基づいて、前記第２通信動作として、前記単アンテナ通信及び前記多アンテナ通信のいずれを実行するか選択する。

本発明の各実施形態によれば、対向端末に応じた適切な通信動作を効率的に選択できるようにすることができる。

通信装置のハードウェア構成の一例を示す図。 共存動作時におけるスイッチ回路による接続状態の一例を示す図。 共存動作時におけるスイッチ回路による接続状態の一例を示す図。 共存動作時におけるスイッチ回路による接続状態の一例を示す図。 第２通信動作がＳＩＳＯ通信である共存動作の一例を示すタイミングチャート。 第２通信動作がＭＩＭＯ通信である共存動作の一例を示すタイミングチャート。 第２通信動作がＭＩＭＯ通信である共存動作の一例を示すタイミングチャート。 通信装置の動作の一例を示すフローチャート。 通信装置の変形例のハードウェア構成の一例を示す図。 変形例の共存動作時におけるスイッチ回路による接続状態の一例を示す図。

以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。

一実施形態に係る通信装置１について、図１〜図１０を参照して説明する。本実施形態に係る通信装置１は、共存動作（第１無線通信規格による通信動作と、第１無線通信規格とは異なる第２無線通信規格による通信動作と、を時分割で切替える通信動作）を実行可能な通信装置である。通信装置１は、例えば、車載器であるが、これに限られない。

まず、通信装置１のハードウェア構成について説明する。図１は、通信装置１のハードウェア構成の一例を示す図である。図１の通信装置１は、第１アンテナＡ１と、第２アンテナＡ２と、第１通信回路１１と、第２通信回路１２と、第１ＲＦ回路１３と、第２ＲＦ回路１４と、スイッチ回路１５と、制御回路１６と、記憶手段１７と、を備える。

第１アンテナＡ１は、第１ＲＦ回路１３に接続されたアンテナである。第１アンテナＡ１は、第１ＲＦ回路１３及びスイッチ回路１５を介して、第１通信回路１１及び第２通信回路１２の少なくとも一方に接続され、後述する第１通信動作及び第２通信動作の少なくとも一方に利用される。すなわち、第１アンテナＡ１は、第１通信動作及び第２通信動作で共用される共用アンテナに相当する。

第２アンテナＡ２は、第２ＲＦ回路１４に接続されたアンテナである。第２アンテナＡ２は、第２ＲＦ回路１４及びスイッチ回路１５を介して、第２通信回路１２に接続され、第２通信動作に利用される。すなわち、第２アンテナＡ２は、第２通信動作のみで利用される専用アンテナに相当する。

第１通信回路１１は、第１無線通信規格により、通信相手となる対向端末２との間で通信動作を実行する回路であり、例えば、ベースバンド処理回路、変調回路、復調回路、単アンテナ通信に対応した１つの入出力端子等を含むが、それ以外の構成であってもよい。第１通信回路１１が実行する通信動作を第１通信動作と称する。また、第１通信動作の実行時間を、実行時間Ｔ１と称する。第１無線通信規格は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（以下「ＢＴ」という。）等の近距離無線通信、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）等のＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）、又はＬＴＥ等の移動体通信であるが、これに限られない。対向端末２は、第１無線通信規格により通信可能な任意の通信装置で有り得る。対向端末２は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ノートＰＣ（Personal Computer）、又は携帯電話であるが、これに限られない。

第２通信回路１２は、第２無線通信規格により、通信相手となる対向端末２との間で通信動作を実行する回路であり、例えば、ベースバンド処理回路、変調回路、復調回路、多アンテナ通信に対応した２つの入出力端子等を含むが、それ以外の構成であってもよい。第２通信回路１２が実行する通信動作を第２通信動作と称する。また、第２通信動作の実行時間を、実行時間Ｔ２と称する。第２無線通信規格は、多アンテナ通信を実行可能であり、且つ、第１無線通信規格とは異なる任意の無線通信規格で有り得る。第２無線通信規格は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ等のＷＬＡＮ、又はＬＴＥ等の移動体通信であるが、これに限られない。対向端末２は、第２無線通信規格により通信可能な任意の通信装置で有り得る。なお、第１通信回路１１及び第２通信回路１２は、それぞれ異なる対向端末と通信してもよい。

第１ＲＦ回路１３は、第１周波数及び第２周波数において動作可能な高周波回路であり、第１アンテナＡ１に接続される。図１の例では、第１周波数及び第２周波数は、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚであるが、これに限られない。第２周波数は、第１周波数と帯域の異なる任意の周波数で有り得る。また、第１周波数及び第２周波数は、所定の帯域幅を有する周波数帯域であってもよい。

第１ＲＦ回路１３は、第１周波数において動作可能な第１チャネル回路（ＣＨ１）１３ａと、第２周波数において動作可能な第２チャネル回路（ＣＨ２）１３ｂと、第１チャネル回路１３ａ及び第２チャネル回路１３ｂと第１アンテナＡ１との間に介在するデュプレクサ（ＤＰＸ）１３ｃと、を有している。第１チャネル回路１３ａは、例えば、第１周波数において動作可能な送信アンプ、受信アンプ、及びフィルタ等を含んだ回路である。第２チャネル回路１３ｂは、例えば、第２周波数において動作可能な送信アンプ、受信アンプ、及びフィルタ等を含んだ回路である。デュプレクサ１３ｃは、第１チャネル回路１３ａと第２チャネル回路１３ｂとで第１アンテナＡ１を共用する際に、第１チャネル回路１３ａと第２チャネル回路１３ｂとの間の干渉を抑制するための素子である。

第１ＲＦ回路１３は、第１通信回路１１及び第２通信回路１２の少なくとも一方からスイッチ回路１５を介して入力された信号を、所定のレベルに増幅して送信信号として出力する。第１ＲＦ回路１３が出力した送信信号は、第１アンテナＡ１に入力され、無線信号として対向端末２に送信される。また、第１ＲＦ回路１３は、第１アンテナＡ１から入力された信号を、所定のレベルに増幅して受信信号として出力する。第１ＲＦ回路１３が出力した受信信号は、スイッチ回路１５を介して、第１通信回路１１及び第２通信回路１２の少なくとも一方に入力される。

第２ＲＦ回路１４は、第１周波数及び第２周波数において動作可能な高周波回路であり、第２アンテナＡ２に接続される。第２ＲＦ回路１４は、第１周波数において動作可能な第１チャネル回路（ＣＨ１）１４ａと、第２周波数において動作可能な第２チャネル回路（ＣＨ２）１４ｂと、第１チャネル回路１４ａ及び第２チャネル回路１４ｂと第２アンテナＡ２との間に介在するデュプレクサ（ＤＰＸ）１４ｃと、を有している。第１チャネル回路１４ａ、第２チャネル回路１４ｂ、及びデュプレクサ１４ｃの構成は、第１ＲＦ回路１３における第１チャネル回路１３ａ、第２チャネル回路１３ｂ、及びデュプレクサ１３ｃの構成と同様である。

第２ＲＦ回路１４は、第２通信回路１２からスイッチ回路１５を介して入力された信号を、所定のレベルに増幅して送信信号として出力する。第２ＲＦ回路１４が出力した送信信号は、第２アンテナＡ２に入力され、無線信号として対向端末２に送信される。また、第２ＲＦ回路１４は、第２アンテナＡ２から入力された信号を、所定のレベルに増幅して受信信号として出力する。第２ＲＦ回路１４が出力した受信信号は、スイッチ回路１５を介して、第２通信回路１２に入力される。

スイッチ回路１５は、制御回路１６により制御され、第１通信回路１１及び第２通信回路１２と、第１ＲＦ回路１３及び第２ＲＦ回路１４と、の間の接続状態を切替える。具体的には、スイッチ回路１５は、第１通信回路１１の入出力端子が、第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａに接続された状態、第２チャネル回路１３ｂに接続された状態、及びどちらにも接続されない状態のいずれかとなるように接続状態を切替える。また、スイッチ回路１５は、第２通信回路１２の一方の入出力端子が、第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａに接続された状態、第２チャネル回路１３ｂに接続された状態、及びどちらにも接続されない状態のいずれかとなるように接続状態を切替える。また、スイッチ回路１５は、第２通信回路１２の他方の入出力端子が、第２ＲＦ回路１４の第１チャネル回路１４ａに接続された状態、第２チャネル回路１４ｂに接続された状態、及びどちらにも接続されない状態のいずれかとなるように接続状態を切替える。

なお、第１通信回路１１及び第２通信回路１２と、第１ＲＦ回路１３及び第２ＲＦ回路１４と、の間の接続状態を切替えることは、第１通信回路１１及び第２通信回路１２に対する、第１アンテナＡ１及び第２アンテナＡ２の接続先を切替えることを意味する。また、以下の説明では、第１通信回路１１の入出力端子を他の回路に接続することを、「第１通信回路を他の回路に接続する」と称し、第２通信回路１２の入出力端子を他の回路に接続することを、「第２通信回路１２を他の回路に接続する」と称して説明を進める。

制御回路１６は、第１通信回路１１、第２通信回路１２、及びスイッチ回路１５を制御する回路である。制御回路１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、第１通信回路１１及び第２通信回路１２と接続するための接続インタフェースなどを備える。ＣＰＵがＲＯＭなどに記憶されたプログラムを実行することにより、制御回路１６の機能が実現される。制御回路１６の動作については後述する。

記憶手段１７は、制御回路１６と接続されたＲＡＭ（Random Access Memory）や、補助記憶装置として設けられたフラッシュメモリなどである。記憶手段１７は、通信動作に関する各種情報を記憶する。記憶手段１７が記憶する情報には、第１通信回路１１及び第２通信回路１２を利用して通信可能な対向端末２の端末情報が含まれる。対向端末２の端末情報には、対向端末２との過去の通信履歴に関する履歴情報と、対向端末２の通信機能に関するケイパビリティ情報と、が含まれる。記憶手段１７は、制御回路１６と別体ではなく、制御回路１６とともに、１つのＩＣ（Integrated Circuit）に内蔵されていてもよい。

なお、通信装置１のハードウェア構成は図１の例に限られない。例えば、図１の例では、第１通信回路１１及び第２通信回路１２がそれぞれ独立した通信モジュールである場合を想定しているが、第１通信回路１１及び第２通信回路１２は、一体化された通信モジュールであってもよい。また、第１通信回路１１及び第２通信回路１２は、それぞれの機能がソフトウェア上で規定されるコグニティブ無線のような通信回路であってもよい。また、第１通信回路１１及び第２通信回路１２がベースバンド処理回路のみを含む場合には、第１ＲＦ回路１３及び第２ＲＦ回路１４が変調機能や復調機能をさらに有していてもよいし、第１通信回路１１及び第２通信回路１２が送信アンプや受信アンプなどの機能をさらに有している場合には、第１ＲＦ回路１３及び第２ＲＦ回路１４がデュプレクサのみの構成であってもよい。また、図１の例では、１つの制御回路１６により、第１通信回路１１及び第２通信回路１２が制御される場合を想定しているが、第１通信回路１１及び第２通信回路１２は、それぞれ独立した２つの制御回路により制御され、２つの制御回路が連携することにより、制御回路１６の機能が実現されてもよい。

次に、通信装置１の動作について説明する。本実施形態において、第１通信回路１１は第１通信動作として単アンテナ通信を実行可能であり、第２通信回路１２は第２通信動作として単アンテナ通信及び多アンテナ通信を実行可能である。

単アンテナ通信は、１つのアンテナを利用した通信であり、ＳＩＳＯによる通信（以下「ＳＩＳＯ通信」という。）を含む。

多アンテナ通信は、複数のアンテナを利用した通信であり、ＭＩＭＯによる通信（以下「ＭＩＭＯ通信」という。）、ＭＩＳＯ（Multi Input Single Output）による通信（以下「ＭＩＳＯ通信」という。）及びＳＩＭＯ（Single Input Multi Output）による通信（以下「ＳＩＭＯ通信」という。）を含む。ＭＩＭＯ通信、ＭＩＳＯ通信、及びＳＩＭＯ通信は、空間多重の原理を用いることにより、単アンテナ通信と比較して、通信効率を高め易い通信方法である。一般に、ＭＩＭＯ通信はＳＩＳＯ通信より通信効率が高いため、ストリーミング配信や音声通話のような高い通信効率がもとめられる通信を実行する場合に利用される。なお、ここでいう通信効率は、一定時間に転送可能なデータ量を示す指標である。

以下、第１通信動作がＢＴ規格、第２通信動作がＷｉ−Ｆｉ規格に準じた通信動作であり、単アンテナ通信がＳＩＳＯ通信、多アンテナ通信がＭＩＭＯ通信である場合を例に説明する。

本実施形態において、通信装置１は、第１通信動作として、第１周波数によるＳＩＳＯ通信を実行可能である。通信装置１が第１通信動作のみを実行する場合、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、第１通信回路１１と第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａとを接続し、第１通信回路１１にＳＩＳＯ通信を実行させる。これにより、第１アンテナＡ１及び第１チャネル回路１３ａを利用した第１周波数によるＳＩＳＯ通信が実行される。

一方、本実施形態において、通信装置１は、第２通信動作として、第１周波数によるＳＩＳＯ通信と、第２周波数によるＳＩＳＯ通信と、第１周波数によるＭＩＭＯ通信と、第２周波数によるＭＩＭＯ通信と、を実行可能である。

通信装置１が第２通信動作として第１周波数によるＳＩＳＯ通信のみを実行する場合、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、第２通信回路１２を第２ＲＦ回路１４の第１チャネル回路１４ａに接続し、第２通信回路１２にＳＩＳＯ通信を実行させる。これにより、第２アンテナＡ２及び第２ＲＦ回路１４の第１チャネル回路１４ａを利用した第１周波数によるＳＩＳＯ通信が実行される。

また、通信装置１が第２通信動作として第２周波数によるＳＩＳＯ通信のみを実行する場合、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、第２通信回路１２を第２ＲＦ回路１４の第２チャネル回路１４ｂに接続し、第２通信回路１２にＳＩＳＯ通信を実行させる。これにより、第２アンテナＡ２及び第２ＲＦ回路１４の第２チャネル回路１４ｂを利用した第２周波数によるＳＩＳＯ通信が実行される。

また、通信装置１が第２通信動作として第１周波数によるＭＩＭＯ通信のみを実行する場合、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、第２通信回路１２を第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａ及び第２ＲＦ回路１４の第１チャネル回路１４ａに接続し、第２通信回路１２にＭＩＭＯ通信を実行させる。これにより、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａ、及び第２ＲＦ回路１４の第１チャネル回路１４ａを利用した第１周波数によるＭＩＭＯ通信が実行される。

また、通信装置１が第２通信動作として第２周波数によるＭＩＭＯ通信のみを実行する場合、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、第２通信回路１２を第１ＲＦ回路１３の第２チャネル回路１３ｂ及び第２ＲＦ回路１４の第２チャネル回路１４ｂに接続し、第２通信回路１２にＭＩＭＯ通信を実行させる。これにより、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第１ＲＦ回路１３の第２チャネル回路１３ｂ、及び第２ＲＦ回路１４の第２チャネル回路１４ｂを利用した第２周波数によるＭＩＭＯ通信が実行される。

通信装置１が第２通信動作のみを実行する場合、制御回路１６は、対向端末２とのネゴシエーションにより、実行する第２通信動作の種類を決定すればよい。

これに対して、通信装置１が第１通信動作及び第２通信動作の両方を実行する、すなわち、共存動作を実行する場合、制御回路１６は、通信動作の周期Ｔを実行時間Ｔ１，Ｔ２に分割し、第１通信回路１１及び第２通信回路１２に第１通信動作及び第２通信動作を交互に実行させる。すなわち、通信装置１は、第１通信動作と第２通信動作とを時分割で切替えながら実行する。

ここで、図１は、通信装置１のハードウェア構成の一例を示す図であり、初期状態（共存動作を行っていない状態）におけるスイッチ回路１５による接続状態の一例を示す図でもある。そして、図２〜図４は、それぞれ共存動作時におけるスイッチ回路１５による接続状態の一例を示す図である。図３において、実線は第１通信動作時の接続状態を示し、破線は第２通信動作時の接続状態を示している。なお、初期状態では、第１通信動作として第１周波数によるＳＩＳＯ通信を実行し、第２通信動作として第１周波数によるＳＩＳＯ通信を実行するように設定されているものとして、以下の説明を進める。

共存動作における第１通信動作が第１周波数によるＳＩＳＯ通信であり、第２通信動作が第１周波数によるＳＩＳＯ通信である場合、図１に示すように、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、第１通信回路１１を第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａに接続し、第２通信回路１２を第２ＲＦ回路１４の第１チャネル回路１４ａに接続する。そして、制御回路１６は、実行時間Ｔ１の間、第１通信回路１１にＳＩＳＯ通信を実行させ、実行時間Ｔ２の間、第２通信回路１２にＳＩＳＯ通信を実行させる。これにより、実行時間Ｔ１の間、第１通信動作として、第１アンテナＡ１及び第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａを利用した第１周波数によるＳＩＳＯ通信が実行され、実行時間Ｔ２の間、第２通信動作として、第２アンテナＡ２及び第２ＲＦ回路１４の第１チャネル回路１４ａを利用した第１周波数によるＳＩＳＯ通信が実行される。

共存動作における第１通信動作が第１周波数によるＳＩＳＯ通信であり、第２通信動作が第２周波数によるＳＩＳＯ通信である場合、図２に示すように、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、第１通信回路１１を第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａに接続し、第２通信回路１２を第２ＲＦ回路１４の第２チャネル回路１４ｂに接続する。そして、制御回路１６は、実行時間Ｔ１の間、第１通信回路１１にＳＩＳＯ通信を実行させ、実行時間Ｔ２の間、第２通信回路１２にＳＩＳＯ通信を実行させる。これにより、実行時間Ｔ１の間、第１通信動作として、第１アンテナＡ１及び第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａを利用した第１周波数によるＳＩＳＯ通信が実行され、実行時間Ｔ２の間、第２通信動作として、第２アンテナＡ２及び第２ＲＦ回路１４の第２チャネル回路１４ｂを利用した第２周波数によるＳＩＳＯ通信が実行される。

図５は、第２通信動作がＳＩＳＯ通信である共存動作の一例を示すタイミングチャートである。図５の例では、第１無線通信規格がＢＴであり、第２無線通信規格がＷＬＡＮであり、実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分が均等（５：５）である場合を想定している。図５に示すように、通信装置１は、第１通信動作及び第２通信動作を時分割で交互に実行することにより、第１通信動作と第２通信動作とを干渉させることなく、同時に実行することができる。また、前述した接続状態で共存動作を行うことにより、スイッチ回路１５の接続切替えに伴う時間ロスを生じることなく、第１通信動作と第２通信動作とを実行することができる。

共存動作における第１通信動作が第１周波数によるＳＩＳＯ通信であり、第２通信動作が第１周波数によるＭＩＭＯ通信である場合、図３に示すように、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、実行時間Ｔ１の間、第１通信回路１１を第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａに接続し、第１通信回路１１にＳＩＳＯ通信を実行させる。また、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、実行時間Ｔ２の間、第２通信回路１２を第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａ及び第２ＲＦ回路１４の第１チャネル回路１４ａに接続し、第２通信回路１２にＭＩＭＯ通信を実行させる。これにより、実行時間Ｔ１の間、第１通信動作として、第１アンテナＡ１及び第１チャネル回路１３ａを利用した第１周波数によるＳＩＳＯ通信が実行され、実行時間Ｔ２の間、第２通信動作として、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａ、及び第２ＲＦ回路１４の第１チャネル回路１４ａを利用した第１周波数によるＭＩＭＯ通信が実行される。

共存動作における第１通信動作が第１周波数によるＳＩＳＯ通信であり、第２通信動作が第２周波数によるＭＩＭＯ通信である場合、図４に示すように、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、第１通信回路１１を第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａに接続し、第２通信回路１２を第１ＲＦ回路１３の第２チャネル回路１３ｂ及び第２ＲＦ回路１４の第２チャネル回路１４ｂに接続する。そして、制御回路１６は、実行時間Ｔ１の間、第１通信回路１１にＳＩＳＯ通信を実行させ、実行時間Ｔ２の間、第２通信回路１２にＭＩＭＯ通信を実行させる。これにより、実行時間Ｔ１の間、第１通信動作として、第１アンテナＡ１及び第１チャネル回路１３ａを利用した第１周波数によるＳＩＳＯ通信が実行され、実行時間Ｔ２の間、第２通信動作として、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第１ＲＦ回路１３の第２チャネル回路１３ｂ、及び第２ＲＦ回路１４の第２チャネル回路１４ｂを利用した第２周波数によるＭＩＭＯ通信が実行される。

図６は、第２通信動作がＭＩＭＯ通信である共存動作の一例を示すタイミングチャートである。図６の例では、第１無線通信規格がＢＴであり、第２無線通信規格がＷＬＡＮであり、実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分が均等（５：５）である場合を想定している。図６に示すように、通信装置１は、第１通信動作及び第２通信動作を時分割で交互に実行することにより、第１通信動作と第２通信動作とを干渉させることなく、同時に実行することができる。

なお、第２通信動作が第２周波数によるＭＩＭＯ通信である場合、共用アンテナである第１アンテナＡ１の第１ＲＦ回路１３を介した接続先を切替える必要がないので、第１アンテナＡ１の接続切替えに起因した時間ロスを生じることなく、第１通信動作と第２通信動作とを実行することができる。

一方、第２通信動作が第１周波数によるＭＩＭＯ通信である場合、共用アンテナである第１アンテナＡ１の第１ＲＦ回路１３を介した接続先を、第１通信回路１１と第２通信回路１２との間で切替えるため、図５に示すように、第１アンテナＡ１の接続切替えに起因した時間ロスが、第１通信動作と第２通信動作との切替え時に発生する。このため、第２通信動作が第１周波数によるＭＩＭＯ通信である場合、実行時間Ｔ１，Ｔ２におけるデータ転送のために利用できる時間が、第２通信動作がＳＩＳＯ通信である場合に比べて短くなる。

この結果、通信効率を高めるために第２通信動作としてＭＩＭＯ通信を実行したにもかかわらず、第２通信動作の通信効率が、第２通信動作がＳＩＳＯ通信である場合より低くなるおそれがある。そこで、制御回路１６は、第２通信動作がＭＩＭＯ通信である共存動作を実行する場合、第２通信動作がＳＩＳＯ通信である共存動作を実行する場合に比べて、実行時間Ｔ２の時間配分を大きく（実行時間Ｔ１の時間配分を小さく）設定するのが好ましい。

図７は、第２通信動作がＭＩＭＯ通信である共存動作の一例を示すタイミングチャートである。図７の例では、第１無線通信規格がＢＴであり、第２無線通信規格がＷＬＡＮであり、実行時間Ｔ２の時間配分が大きい（４：６）場合を想定している。図７に示すように、実行時間Ｔ２の時間配分を大きく設定することにより、第１アンテナＡ１の接続切替えに起因した時間ロスを抑制することができる。

次に、共存動作の開始時における、制御回路１６による第２通信動作の選択方法について説明する。制御回路１６は、対向端末２と共存動作を開始する際、対向端末２の端末情報に基づいて第２通信動作として、いずれの通信動作を実行するか選択する。前述したように、対向端末２の端末情報には、対向端末２との過去の通信履歴に関する履歴情報と、対向端末２の通信機能に関するケイパビリティ情報と、が含まれる。

対向端末２との履歴情報は、過去に対向端末２と行った通信の時刻、通信内容、対向端末２のアドレスなどの識別情報、通信効率、及び通信動作（無線通信規格、単アンテナ通信か否か、及び周波数）を含む情報である。制御回路１６は、対向端末２と通信するたびに、当該履歴情報を記憶手段１７に記憶させて端末情報を更新する。

制御回路１６は、記憶手段１７に履歴情報が記憶された対向端末２と共存動作を開始する際、当該履歴情報に基づいて、通信効率が最大となる第２通信動作を選択する。例えば、過去に対向端末２と、第２通信動作として、第２周波数によるＭＩＭＯ通信を実行しており、当該第２通信動作の通信効率が最大である場合、制御回路１６は、当該対向端末２と共存動作を開始する際、第２通信動作として第２周波数によるＭＩＭＯ通信を選択する。

対向端末２のケイパビリティ情報は、対向端末２の通信機能（対向端末２が実行可能な通信動作）に関する情報である。制御回路１６は、対向端末２と通信するたびに、当該対向端末２からケイパビリティ情報を受信し、受信したケイパビリティ情報を記憶手段１７に記憶させて端末情報を更新する。

制御回路１６は、記憶手段１７にケイパビリティ情報が記憶された対向端末２と共存動作を開始する際、当該ケイパビリティ情報に基づいて、通信効率が最大となる第２通信動作を選択する。一般に、第２周波数によるＭＩＭＯ通信、第１周波数によるＭＩＭＯ通信、第２周波数によるＳＩＳＯ通信、第１周波数によるＳＩＳＯ通信の順に、通信効率は高くなる。このため、ケイパビリティ情報により、対向端末２が第２無線通信規格のＭＩＭＯ通信を実行可能であることが分かっている場合、制御回路１６は、第２通信動作として第２周波数によるＭＩＭＯ通信を選択する。

また、ケイパビリティ情報により、対向端末２が第２無線通信規格の第２周波数によるＭＩＭＯ通信を実行不能であり、第２無線通信規格の第１周波数によるＭＩＭＯ通信を実行可能であることが分かっている場合、制御回路１６は、第２通信動作として第１周波数によるＭＩＭＯ通信を選択する。

また、ケイパビリティ情報により、対向端末２が第２無線通信規格のＭＩＭＯ通信を実行不能であり、第２無線通信規格の第２周波数によるＳＩＳＯ通信を実行可能であることが分かっている場合、制御回路１６は、第２通信動作として第２周波数によるＳＩＳＯ通信を選択する。

また、ケイパビリティ情報により、対向端末２が第２無線通信規格のＭＩＭＯ通信及び第２無線通信規格の第２周波数によるＳＩＳＯ通信を実行不能であり、第２無線通信規格の第１周波数によるＳＩＳＯ通信を実行可能であることが分かっている場合、制御回路１６は、第２通信動作として第１周波数によるＳＩＳＯ通信を選択する。

このように、制御回路１６は、第２通信動作として、対向端末２が実行可能と分かっている通信動作の中で、通信効率が最大となる通信動作を選択し、当該対向端末２との共存動作を開始する。これにより、制御回路１６は、対向端末２と端末と通信接続する前に、対向端末２に応じた適切な通信動作を、第２通信動作として選択し、共存動作時において、通信効率が高い第２通信動作を実現することができる。

なお、制御回路１６は、対向端末２との通信内容に応じて、上述のように、実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分を変化させてもよい。例えば、制御回路１６は、第２通信動作により、ストリーミング配信や音声通話のような高い通信効率がもとめられる通信を実行する場合、実行時間Ｔ２の時間配分を大きくし、それ以外の場合、実行時間Ｔ１，Ｔ２を均等にしてもよい。

また、制御回路１６は、対向端末２が実行可能な通信動作がわかっていない、すなわち、記憶手段１７に端末情報が記憶されていない対向端末２と共存動作を開始する場合、第２通信動作として、第１周波数によるＳＩＳＯ通信を選択すればよい。

次に、通信装置１の動作について説明する。図８は、通信装置１の動作の一例を示すフローチャートである。通信装置１が起動すると、制御回路１６は、記憶手段１７に記憶された情報（端末情報など）を読み出して初期設定を行った後に、対向端末２の検出処理（スキャン動作ともいう）を開始する。通信装置１は、対向端末２と通信していない間、第１通信動作及び第２通信動作が第１周波数によるＳＩＳＯ通信である場合の共存動作に準じた条件で検出処理を実行する。すなわち、通信装置１は、対向端末２と通信していない場合、実行時間Ｔ１の間、第１通信回路１１が第１ＲＦ回路１３の第１チャネル回路１３ａに接続され、実行時間Ｔ２の間、第２通信回路１２が第２ＲＦ回路１４の第１チャネル回路１４ａに接続されている。通信装置１は、対向端末２を検出すると、図８の動作を開始する。

通信装置１が対向端末２を検出する（ステップＳ１０１）と、制御回路１６は、検出した対向端末２の端末情報（履歴情報又はケイパビリティ情報）が記憶手段１７に記憶されているか確認する（ステップＳ１０２）。

対向端末２の端末情報が記憶手段１７に記憶されていない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、制御回路１６は、第２通信動作として第１周波数によるＳＩＳＯ通信を選択する（ステップＳ１１３）。その後、制御回路１６は、対向端末２と通信接続する（ステップＳ１０６）。

一方、対向端末２の端末情報が記憶手段１７に記憶されている場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、制御回路１６は、当該端末情報に基づいて、通信効率が最大となる第２通信動作を選択する（ステップＳ１０３）。第２通信動作の選択方法は上述の通りである。

なお、ケイパビリティ情報に基づいて、対向端末２が第１通信動作及び第２通信動作のいずれか一方しか実行できないことが分かっている場合、通信装置１は、共存動作を実行せず、対向端末２が実行可能な通信動作のみを実行すればよい。

ステップＳ１０４において、第２通信動作として第１周波数によるＳＩＳＯ通信が選択された場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、制御回路１６は、第１アンテナＡ１及び第２アンテナＡ２の接続先を初期状態から変更することなく、対向端末２と通信接続する（ステップＳ１０６）。

一方、ステップＳ１０４において、第２通信動作として他の通信動作が選択された場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、制御回路１６は、スイッチ回路１５を用いて第１アンテナＡ１及び第２アンテナＡ２の接続先を切替える（ステップＳ１０６）。その後、制御回路１６は、対向端末２と通信接続する（ステップＳ１０６）。なお、このタイミングでは、実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分は初期状態（例えば、５：５）のままとする。

通信装置１と対向端末２とが通信接続すると、制御回路１６は、対向端末２との間で実行する通信内容を確認する（ステップＳ１０７）。通信内容が実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分の変更対象（ストリーミング配信や音声通話など）でない場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、制御回路１６は、第１通信動作と、ステップＳ１０３又はステップＳ１１３で選択された第２通信動作と、を所定の時間配分（例えば、５：５）で交互に実行する共存動作を開始する（ステップＳ１１０）。

一方、通信内容が実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分の変更対象（ストリーミング配信や音声通話など）である場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、制御回路１６は、実行時間Ｔ１，Ｔ２の時間配分を、通信内容に応じた時間配分（例えば、４：６）に変更する（ステップＳ１０９）。その後、制御回路１６は、第１通信動作と、ステップＳ１０３又はステップＳ１１３で選択された第２通信動作と、を通信内容に応じた時間配分（例えば、４：６）で交互に実行する共存動作を開始する（ステップＳ１１０）。

共存動作の開始後、制御回路１６は、対向端末２との通信動作が終了するまで（ステップＳ１１１：ＮＯ）、ステップＳ１０７〜Ｓ１０９を所定時間毎に実行しつつ、共存動作を継続する。

対向端末２との通信動作を終了する場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、制御回路１６は、対向端末２との通信履歴を最新の履歴情報として記憶手段１７に記憶させる。すなわち、対向端末２の端末情報を更新する（ステップＳ１１２）。その後、制御回路１６は、対向端末２との接続を切断し、検出処理を再開する。

以上説明した通り、本実施形態によれば、制御回路１６は、対向端末２との共存動作の開始時に、記憶手段１７が記憶する当該対向端末２の端末情報に基づいて、第２通信動作として、第１周波数によるＳＩＳＯ通信、第２周波数によるＳＩＳＯ通信、第１周波数によるＭＩＭＯ通信、及び第２周波数によるＭＩＭＯ通信のいずれを実行するか、すなわち、単アンテナ通信及び多アンテナ通信のいずれを実行するかを選択する。これにより、制御回路１６は、対向端末２に応じた適切な通信動作を第２通信動作として選択することができる。しかも、対向端末２と通信接続する前にこのような通信動作の選択を行うので、通信接続の切断と再接続に伴う時間ロスが生じることがなくなる。その結果、対向端末２の通信機能や過去の通信履歴に応じた適切な通信動作を効率的に選択できるようにすることができる。

なお、本実施形態では、第１ＲＦ回路１３及び第２ＲＦ回路１４がそれぞれ第１周波数に対応した１チャネル回路及び第２周波数に対応した第２チャネル回路を備える場合を例に説明したが、第１ＲＦ回路１３及び第２ＲＦ回路１４は、それぞれ３つ以上の周波数に対応した回路を備えてもよいし、１つの周波数に対応した回路のみを備えてもよい。また、通信装置１が１つの周波数に対応した通信動作のみを行い、第１通信回路１１及び第２通信回路１２が送信アンプや受信アンプの機能を有している場合には、第１ＲＦ回路１３及び第２ＲＦ回路１４がなく、第１アンテナＡ１及び第２アンテナＡ２が直接、スイッチ回路１５に接続されていてもよい。

以下に、第１ＲＦ回路１３及び第２ＲＦ回路１４が、１つの周波数に対応した回路のみを備えている場合の変形例について、図９及び図１０を用いて説明する。図９は、本実施形態に係る通信装置１の変形例を示す図であり、初期状態（共存動作を行っていない状態）におけるスイッチ回路１５による接続状態の一例を示す図でもある。図９の例では、第１ＲＦ回路１３及び第２ＲＦ回路１４は、それぞれ第１周波数に対応した高周波回路のみを備える。この場合、第２通信動作は、第２アンテナＡ２及び第２ＲＦ回路１４を利用した第１周波数によるＳＩＳＯ通信と、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第１ＲＦ回路１３、及び第２ＲＦ回路１４を利用した第１周波数によるＭＩＭＯ通信と、のいずれかとなる。制御回路１６は、共存動作の開始時に、記憶手段１７が記憶する当該対向端末２の端末情報に基づいて、第１周波数によるＳＩＳＯ通信及び第１周波数によるＭＩＭＯ通信のいずれを実行するかを選択すればよい。

図１０は、変形例の共存動作時における第２通信動作が、第１周波数によるＭＩＭＯ通信である場合のスイッチ回路１５による接続状態の一例を示す図である。図１０において、実線は第１通信動作時の接続状態を示し、破線は第２通信動作時の接続状態を示している。図１０に示すように、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、実行時間Ｔ１の間、第１通信回路１１を第１ＲＦ回路１３に接続し、第１通信回路１１にＳＩＳＯ通信を実行させる。また、制御回路１６は、スイッチ回路１５により、実行時間Ｔ２の間、第２通信回路１２を第１ＲＦ回路１３及び第２ＲＦ回路１４に接続し、第２通信回路１２にＭＩＭＯ通信を実行させる。これにより、実行時間Ｔ１の間、第１通信動作として、第１アンテナＡ１及び第１ＲＦ回路１３を利用した第１周波数によるＳＩＳＯ通信が実行され、実行時間Ｔ２の間、第２通信動作として、第１アンテナＡ１、第２アンテナＡ２、第１ＲＦ回路１３、及び第２ＲＦ回路１４を利用した第１周波数によるＭＩＭＯ通信が実行される。これにより、対向端末２の通信機能や過去の通信履歴に応じた適切な通信動作を効率的に選択できるようにすることができる。

なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１：通信装置
２：対向端末
１１：第１通信回路
１２：第２通信回路
１３：第１ＲＦ回路
１３ａ：第１チャネル回路
１３ｂ：第２チャネル回路
１３ｃ：デュプレクサ
１４：第２ＲＦ回路
１４ａ：第１チャネル回路
１４ｂ：第２チャネル回路
１４ｃ：デュプレクサ
１５：スイッチ回路
１６：制御回路
１７：記憶手段
Ａ１：第１アンテナ
Ａ２：第２アンテナ

Claims (8)

1. 第１無線通信規格による第１通信動作を実行可能な第１通信回路と、
   前記第１無線通信規格とは異なる第２無線通信規格による第２通信動作を実行可能な第２通信回路と、
   前記第１通信回路及び前記第２通信回路に接続可能な第１アンテナと、
   前記第２通信回路に接続可能な第２アンテナと、
   前記第１通信回路及び前記第２通信回路を制御する制御回路と、
   前記第１通信回路及び前記第２通信回路を用いて通信可能な対向端末の端末情報を記憶する記憶手段と、
   を備え、
   前記第１通信回路及び前記第２通信回路は、前記第１通信動作と前記第２通信動作とを時分割で切替える共存動作を実行可能であり、
   前記第１通信回路は、前記第１通信動作として、前記第１アンテナを利用した単アンテナ通信を実行可能であり、
   前記第２通信回路は、前記第２通信動作として、前記第２アンテナを利用した単アンテナ通信と、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを利用した多アンテナ通信と、を実行可能であり、
   前記制御回路は、前記共存動作を実行する場合、前記記憶手段が記憶する前記端末情報に基づいて、前記第２通信動作として、前記単アンテナ通信及び前記多アンテナ通信のいずれを実行するかを選択する
   通信装置。
2. 前記端末情報は、前記対向端末の通信機能に関するケイパビリティ情報であり、
   前記制御回路は、前記ケイパビリティ情報に基づいて、前記第２通信動作として、通信効率が最大となるような通信動作を選択する
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記端末情報は、前記対向端末との通信履歴に関する履歴情報であり、
   前記制御回路は、前記履歴情報に基づいて、前記第２通信動作として、通信効率が最大となるような通信動作を選択する
   請求項１に記載の通信装置。
4. 前記単アンテナ通信は、ＳＩＳＯ（Single Input Single Output）通信であり、
   前記多アンテナ通信は、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信、ＭＩＳＯ（Multi Input Single Output）通信、ＳＩＭＯ（Single Input Multi Output）通信のいずれかである
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の通信装置。
5. 前記制御回路は、前記共存動作を実行する場合、前記記憶手段が記憶する前記端末情報に基づいて、前記第２通信動作を選択すると共に、前記第１通信動作に対する前記第２通信動作の時間配分を変化させる
   請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の通信装置。
6. 前記制御回路は、前記共存動作を実行する場合、前記第２通信動作が前記多アンテナ通信であるときの前記第２通信動作の時間配分を、前記第２通信動作が前記単アンテナ通信であるときの前記第２通信動作の時間配分より大きくする
   請求項５に記載の通信装置。
7. 前記第２通信回路は、所定の第１周波数による通信動作と、前記第１周波数とは周波数帯域の異なる第２周波数による通信動作と、を実行可能であり、
   前記制御回路は、前記共存動作を実行する場合、前記記憶手段が記憶する前記端末情報に基づいて、前記第２通信動作として、前記単アンテナ通信及び前記多アンテナ通信のいずれを実行するかを選択すると共に、前記第１周波数及び前記第２周波数のいずれの周波数による通信動作を実行するかを選択する
   請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の通信装置。
8. 前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの、前記第１通信回路及び前記第２通信回路に対する接続先を切替え可能なスイッチ回路を更に備え、
   前記制御回路は、
   前記共存動作を実行し、かつ、前記第２通信動作として前記単アンテナ通信を実行する場合、前記第１アンテナが、前記第１通信回路に常時接続され、前記第２アンテナが、前記第２通信回路に常時接続されるように前記スイッチ回路を制御し、
   前記共存動作を実行し、かつ、前記第２通信動作として前記多アンテナ通信を実行する場合、前記第１アンテナの接続先が、前記第１通信回路と前記第２通信回路との間で、時分割で交互に切替わり、前記第２アンテナが、前記第２通信回路に常時接続されるように前記スイッチ回路を制御する
   請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の通信装置。

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