JP2020167597A - 通信装置、通信方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】通信装置が６ＧＨｚ帯を含む周波数帯を利用可能であることを通知する通信装置、通信方法、及び、プログラムを提供する。【解決手段】ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に準拠する通信装置は、通信装置が通信のために利用可能な１つ以上の周波数帯を決定し、決定された１つ以上の周波数帯の情報を含めたフレームを生成し、生成されたフレームを送信する。フレームは、決定された１つ以上の周波数帯の情報を通知するためのＭｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔを含む。決定された１つ以上の周波数帯を示す情報は、Ｍｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔにおける、周波数帯を識別するためのＢａｎｄ ＩＤフィールド６０４に含まれる。決定された１つ以上の周波数帯は、６ＧＨｚ帯を含む。【選択図】図６

Description

本発明は、無線ＬＡＮにおける通信制御技術に関する。

近年、情報通信技術の発展とともにインターネット使用量が年々増加しており、需要の増加に応えるべく様々な通信技術の開発が進められている。中でも無線ローカルエリアネットワーク（無線ＬＡＮ）技術は、無線ＬＡＮ端末によるパケットデータ、音声、ビデオなどのインターネット通信におけるスループット向上を実現しており、現在も様々な技術開発が盛んに行われている。

無線ＬＡＮ技術の発展において、無線ＬＡＮ技術の標準化機構であるＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ)８０２による数多くの標準化作業が重要な役割を果たしている。無線ＬＡＮ通信規格の一つとして、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が知られており、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａ／ｂ／ｇ／ａｃまたはＩＥＥＥ８０２．１１ａｘなどの規格がある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘではＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）により最大９．６ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）という高いピークスループットに加え、混雑状況下での通信速度向上を実現している（特許文献１）。

近年、更なるスループット向上のために、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの後継規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴ（Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）と呼ばれるＳｔｕｄｙ Ｇｒｏｕｐが発足した。ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴが目指すスループット向上を実現するうえで、６ＧＨｚ帯を含む複数の周波数帯のチャネルを同時に利用して通信を行う技術が検討されている。従来のＩＥＥＥ８０２．１１では、無線ＬＡＮ端末であるＳＴＡ（ステーション）はアクセスポイントに接続し、単一の周波数帯でアクセスポイントとデータ通信を行っていた。データ通信のために、６ＧＨｚ帯を含む複数の周波数チャネルを同時に使用することができれば、更なるスループット向上が期待される。

特開２０１８−５０１３３号公報

上述のように、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴでは、アクセスポイントとの６ＧＨｚ帯を含む複数の周波数帯チャネルで同時通信を行うことが検討されている。しかしながら、従来においては、アクセスポイントが通信のために６ＧＨｚ帯を含む周波数帯を利用可能であることを通知するための仕組みが定義されていなかった。

上記課題を鑑み、本発明は、通信装置が６ＧＨｚ帯を含む周波数帯を利用可能であることを通知するための仕組みを提供することを目的とする。

本発明の一態様による通信装置は、以下の特徴を有する。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に準拠する通信装置であって、前記通信装置が通信のために利用可能な１つ以上の周波数帯を決定する決定手段と、前記決定された１つ以上の周波数帯の情報を含めたフレームを生成する生成手段と、前記生成されたフレームを送信する送信手段と、を有し、前記フレームは、前記決定された１つ以上の周波数帯の情報を通知するためのＭｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔを含み、前記生成手段は、前記決定された１つ以上の周波数帯を示す情報を、前記Ｍｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔにおける、周波数帯を識別するためのＢａｎｄ ＩＤフィールドに含め、前記決定された１つ以上の周波数帯は６ＧＨｚ帯を含む。

通信装置が６ＧＨｚ帯を含む周波数帯を利用可能であることを通知することが可能となる。

ネットワーク構成例を示す図。 ＡＰの機能構成例を示す図。 ＡＰのハードウェア構成例を示す図。 実施形態１におけるＡＰにより実行される処理を示すフローチャート。 実施形態１における無線通信ネットワークにおいて実行される処理を示すシーケンスチャート。 Ｍｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔフォーマットの例を示す図。 Ｂａｎｄ ＩＤフィールドの例を示す図。 実施形態２におけるＡＰにより実行される処理を示すフローチャート。 実施形態２における無線通信ネットワークにおいて実行される処理を示すシーケンスチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

（ネットワーク構成）
図１に、本実施形態における無線通信ネットワークの構成例を示す。本無線通信ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴ（Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）規格に準拠する機器（ＥＨＴ機器）として、アクセスポイント（ＡＰ１０２）と、ＳＴＡ（ＳＴＡ１０３）を含んで構成される。なお、ＥＨＴをＥｘｔｒｅｍｅ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔの略と解してもよい。図１に示すように、ＡＰ１０２形成するネットワークは円１０１で示される。ＡＰ１０２が送受信する信号をＳＴＡ１０３は送受信することができる。

本実施形態では、ＡＰ１０２とＳＴＡ１０３は後述するように、複数の無線周波数帯を用いて同時にフレームの送受信ができるものとする。なお、図１に示す無線通信ネットワークの構成は説明のための例に過ぎず、例えば、更に広範な領域に多数のＥＨＴ機器およびレガシー機器（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｘ規格に従う通信装置）を含むネットワークが構成されてもよい。また、図１に示した各通信装置の配置に限定されず、様々な通信装置の位置関係に対しても、以下の議論を適用可能である。

（ＡＰの構成）
図２は、ＡＰ１０２の機能構成を示すブロック図である。ＡＰ１０２は、その機能構成の一例として、無線ＬＡＮ制御部２０１、２０６、フレーム生成部２０２、周波数帯決定部２０３、信号解析部２０４、およびＵＩ（ユーザインタフェース）制御部２０５を有する。

無線ＬＡＮ制御部２０１は、他の無線ＬＡＮ装置との間で無線信号（無線フレーム）の送受信を行うための１本以上のアンテナ２０７並びに回路、およびそれらを制御するプログラムを含んで構成され得る。同様に、無線ＬＡＮ制御部２０６は、他の無線ＬＡＮ装置との間で無線信号（無線フレーム）の送受信を行うための１本以上のアンテナ２０８並びに回路、およびそれらを制御するプログラムを含んで構成され得る。無線ＬＡＮ制御部２０１、２０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に従って、フレーム生成部２０２により生成されたフレームを元に無線ＬＡＮの通信制御を実行する。本実施形態では、無線ＬＡＮ制御部２０１、２０６は、ＡＰ１０２が対応可能な複数の周波数帯域のうち、それぞれ異なる周波数帯域において動作するように構成される。なお、図２には、２つの無線ＬＡＮ制御部を示したが、ＡＰ１０２は、それぞれ異なる周波数帯域において動作するように構成される３つ以上の無線ＬＡＮ制御部を有してもよい。無線ＬＡＮ制御部２０１と無線ＬＡＮ制御部２０６がどの周波数帯（動作周波数帯）において動作するか（どの周波数帯に対応するか）は、通信部３０６（図３）、アンテナ２０７、２０８によって決定され得る。また、それらの動作周波数帯は、周波数帯決定部２０３によっても決定され得る。また、それらの動作周波数帯は、記憶部３０１（図３）に保存されている設定によって制約を課してもよく、更に、入力部３０４を介したユーザの設定（操作）により変更されてもよい。

また、無線ＬＡＮ制御部２０１と無線ＬＡＮ制御部２０６の一方、もしくは両方が、１つの（同じ）周波数帯で複数の周波数チャネル（以下、単にチャネルと称する）を利用して通信するように動作してもよい。また、無線ＬＡＮ制御部２０１と無線ＬＡＮ制御部２０６とが、１つの（同じ）周波数帯で通信するように動作してもよい。例えば、設定等によりＡＰ１０２が１つの（同じ）周波数帯で複数のチャネルを用いて動作する場合に、無線ＬＡＮ制御部２０１と無線ＬＡＮ制御部２０６とが異なるチャネルで通信するように動作してもよい。なお、このような設定により、６ＧＨｚ帯を用いた通信を行わない場合、後述するＢａｎｄ ＩＤフィールドに、６ＧＨｚ帯の周波数帯を示す情報を含めないようにしてもよい。また、例えば、設定等によりＡＰ１０２が１つの（同じ）周波数帯で１つのチャネルを用いて動作する場合に、無線ＬＡＮ制御部２０１と無線ＬＡＮ制御部２０６のいずれか一方への電源供給を停止するようにしてもよい。これにより、省電力効果を得ることができる。なお、このような場合であっても、無線ＬＡＮ制御部２０１と無線ＬＡＮ制御部２０６の両方を動作させてもよい。この場合には、複数のアンテナを介して信号を受信することによるダイバシティ効果を見込むことができる。

フレーム生成部２０２は、無線ＬＡＮ制御部２０１、２０６により受信された信号に対して、信号解析部２０４が行った解析の結果に基づいて、周波数帯決定部２０３で決定された周波数帯におけるチャネルで伝送するべきフレームを生成する。フレーム生成部２０２は、信号解析部２０４による解析結果や周波数帯決定部２０３により決定された周波数帯の情報に基づかずに、フレームを生成してもよい。生成されるフレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に準拠するマネージメントフレーム（Ｂｅａｃｏｎフレーム、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム、Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム、Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム）を含み得る。

周波数帯決定部２０３は、複数の周波数帯のうち、無線ＬＡＮ制御部２０１、２０６において利用可能な周波数帯（動作周波数帯）を決定する。例えば、周波数帯決定部２０３は、無線ＬＡＮ制御部２０１および／または２０８により受信された信号から、ＡＰ１０２の周囲の無線環境の混雑具合を解析し、当該解析の結果に基づいて、利用可能な周波数帯を決定してもよい。周波数帯決定部２０３は、２つの利用可能な周波数帯を決定した場合、無線ＬＡＮ制御部２０１と無線ＬＡＮ制御部２０６がそれぞれ決定した異なる周波数帯で動作するように、通信部３０６（図３）および／または無線ＬＡＮ制御部２０１と無線ＬＡＮ制御部２０６に、決定した周波数帯を伝達し得る。また、周波数帯決定部２０３は、１つの（同じ）周波数帯で複数のチャネルを利用可能と決定してもよい。また、周波数帯決定部２０３は、ＡＰ１０２の周囲の無線環境の混雑具合が変更した場合やユーザの操作により、利用可能な周波数帯を変更することを決定し、再度、利用可能な周波数帯を決定してもよい。

信号解析部２０４は、無線ＬＡＮ制御部２０１により受信された信号に対する解析を行う。ＵＩ制御部２０５は、ＡＰ１０２の不図示のユーザによる入力部３０４（図３）に対する操作を受け付け、当該操作に対応する制御信号を、各構成要素に伝達するための制御や、出力部３０５（図３）に対する出力（表示等も含む）制御を行う。

図３に、本実施形態におけるＡＰ１０２のハードウェア構成を示す。ＡＰ１０２は、そのハードウェア構成の一例として、記憶部３０１、制御部３０２、機能部３０３、入力部３０４、出力部３０５、通信部３０６、およびアンテナ２０７、２０８を有する。

記憶部３０１は、ＲＯＭ、ＲＡＭの両方、または、いずれか一方により構成され、後述する各種動作を行うためのプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。なお、記憶部３０１として、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体が用いられてもよい。

制御部３０２は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等により構成される。ここで、ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの、ＭＰＵは、Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの頭字語である。制御部３０２は、記憶部３０１に記憶されたプログラムを実行することによりＡＰ・ＳＴＡ全体を制御する。なお、制御部３０２は、記憶部３０１に記憶されたプログラムとＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）との協働によりＡＰ１０２全体を制御するようにしてもよい。

また、制御部３０２は、機能部３０３を制御して、撮像や印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部３０３は、ＡＰ１０２が所定の処理を実行するためのハードウェアである。例えば、ＡＰ１０２がカメラである場合、機能部３０３は撮像部であり、撮像処理を行う。また、例えば、ＡＰ１０２がプリンタである場合、機能部３０３は印刷部であり、印刷処理を行う。また、例えば、ＡＰ１０２がプロジェクタである場合、機能部３０３は投影部であり、投影処理を行う。機能部３０３が処理するデータは、記憶部３０１に記憶されているデータであってもよいし、後述する通信部３０６を介してＳＴＡ１０３もしくは他のＡＰやＳＴＡと通信したデータであってもよい。

入力部３０４は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部３０５は、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部３０５による出力とは、画面上への表示や、スピーカーによる音声出力、振動出力等の少なくとも１つを含む。なお、タッチパネルのように入力部３０４と出力部３０５の両方を１つのモジュールで実現するようにしてもよい。

通信部３０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に準拠した無線通信の制御や、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信の制御を行う。また、通信部３０６はアンテナ２０７、２０８を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行う。ＡＰ１０２は通信部３０６を介して、画像データや文書データ、映像データ等のコンテンツを他の通信装置と通信する。アンテナ２０７、２０８はそれぞれ、サブＧＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、３．６ＧＨｚ帯、４．９および５ＧＨｚ帯、６０ＧＨｚ帯、および６ＧＨｚ帯のいずれかが受信可能なアンテナであり、その組み合わせは限定されない。アンテナ２０７、２０８はそれぞれ、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）送受信を実現するために、物理的に一本以上のアンテナで構成されても良い。

（ＳＴＡの構成）
ＳＴＡ１０３の機能構成およびハードウェア構成は、上記のＡＰ１０２の機能構成（図２）およびハードウェア構成（図３）とそれぞれ同様な構成とする。すなわち、ＳＴＡ１０３は、機能構成として、無線ＬＡＮ制御部２０１、２０６、フレーム生成部２０２、周波数帯決定部２０３、信号解析部２０４、およびＵＩ制御部２０５を有し、ハードウェア構成として、記憶部３０１、制御部３０２、機能部３０３、入力部３０４、出力部３０５、通信部３０６、およびアンテナ２０７、２０８を有して構成され得る。

（処理の流れ）
続いて、上述のように構成されたＡＰ１０２が実行する処理の流れ、および図１に示した無線通信システムにより実行される処理のシーケンスについて説明する。

［実施形態１］
図４は、実施形態１におけるＡＰ１０２により実行される処理を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、ＡＰ１０２の制御部３０２が記憶部３０１に記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工並びに各ハードウェアの制御を実行することにより実現され得る。また、図５は、実施形態１における無線通信システムにおいて実行される処理のシーケンスチャートを示す。ＡＰ１０２とＳＴＡ１０３のそれぞれにおける無線ＬＡＮ制御部２０１、２０６は、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、６ＧＨｚ帯のいずれかで通信可能であるとする。

まず、ＡＰ１０２は、通信可能な複数の周波数帯のうち、利用可能な周波数帯を決定する（Ｓ４０１）。上述したように、ＡＰ１０２は、利用可能な周波数帯を、周囲の無線環境の混雑具合を解析することによって決定しても良いがこれに限定されない。混雑状況を解析する方法として、候補の周波数帯（通信可能な複数の周波数帯のいずれか）においてＰｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信して応答のあるＰｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームの数を集計する方法や、一定期間に受信されるＢｅａｃｏｎフレームの数を集計することが考えられる。この場合、ＡＰ１０２は、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを予め定めた閾値よりも多く受信した周波数帯は混雑している環境と判断して利用不可能な周波数帯と決定することができる。Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔの代わりにＢｅａｃｏｎフレームの受信数で判定してもよい。また、各候補の周波数帯において一定期間のキャリアセンスの回数を集計する方法や、他のＡＰと情報交換して知る方法など考えられるが、これに限定されない。本実施形態では、２．４ＧＨｚ帯が混雑状況下にあると仮定し、ＡＰ１０２は、５ＧＨｚ帯および６ＧＨｚ帯を利用可能な周波数帯として決定する場合を想定する。

ＡＰ１０２は、利用可能な周波数帯を決定した後、利用可能な周波数帯に関する情報（利用可能周波数帯情報）を、Ｂｅａｃｏｎフレームに含めて、Ｂｅａｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌの周期で、利用可能な各周波数帯で送信する（Ｓ４０２、Ｆ５０１１、Ｆ５０１２）。Ｂｅａｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌは一般的に１００ミリ秒であるが、これに限定されない。ＡＰ１０２は、利用可能周波数帯情報に、送信を行っている周波数帯以外の情報のみを含めても良い。すなわち、ＡＰ１０２は、利用可能な周波数帯のうち１つ以上の第１の周波数帯の情報を含めたフレームを生成し、当該第１の周波数帯の情報を含めたフレームを、利用可能な周波数帯のうち当該第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で送信してもよい。例えば、ＡＰ１０２は、５ＧＨｚで送信されるＢｅａｃｏｎフレームには、６ＧＨｚの利用可能周波数帯情報のみを含め、６ＧＨｚで送信されるＢｅａｃｏｎフレームには、５ＧＨｚの利用可能周波数帯情報のみを含めてもよい。また、ＡＰ１０２は、同じ５ＧＨｚ帯で複数のチャネルを利用可能と決定した場合には、同一の周波数帯で異なるチャネルが利用できる旨を通知するために、同一周波数帯の利用可能周波数帯情報を含めても良い。利用可能周波数情報は、Ｂｅａｃｏｎフレームだけでなく、ＡＰ１０２が送信するＰｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームに付与しても良い。また、ＳＴＡ１０３も自身の利用可能周波数情報を、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ、Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームに含めてＡＰ１０２に通知してもよい。

図６に、利用可能周波数帯情報を示すための情報要素であるＭｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔフォーマットを示す。Ｂａｎｄ ＩＤフィールド６０４以外のＥｌｅｍｅｎｔ ＩＤフィールド６０１〜Ｐａｉｒｗｉｚｅ Ｃｉｐｈｅｒ Ｓｕｉｔｅ Ｌｉｓｔフィールド６１４の詳細は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格（例えばＩＥＥＥ Ｓｔｄ． ８０２．１１−２０１６）を参照されたい。本実施形態では、利用可能な周波数帯を識別するためのＢａｎｄ ＩＤフィールド６０４に、６ＧＨｚ帯の周波数帯を示すＢａｎｄ ＩＤ ｖａｌｕｅを追加する。図７に、Ｂａｎｄ ＩＤフィールド６０４の一例を示す。図７に示すように、一例として、Ｂａｎｄ ＩＤ ｖａｌｕｅ＝６を、６ＧＨｚ帯を示す数値として規定する。なお、この数値は、７や８など他の値でも対応付けを規定すれば何でも良く、これに限定されない。ＡＰ１０２はさらに、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｃｌａｓｓフィールド６０５とＣｈａｎｎｅｌ Ｎｕｍｂｅｒフィールド６０６に含まれる情報（値）の組み合わせによって、動作可能なチャネルの情報を格納することもできる。

Ｓ４０３においてＡＰ１０２とＳＴＡ１０３は接続確立のための処理を行う。このときＳＴＡ１０３は自身の利用可能な周波数帯でＰｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信し、スキャン動作を開始する（Ｆ５０２１、Ｆ５０２２）。このとき、ＳＴＡ１０３は、初めは５ＧＨｚ帯のみでＰｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信してもよい（Ｆ５０２１）。ＳＴＡ１０３は返答として得られるＰｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム（Ｆ５０３１）に含まれるＢａｎｄ ＩＤ ｖａｌｕｅを用いて、ＡＰ１０２が６ＧＨｚにも対応していることを検知できる。その後、ＳＴＡ１０３は、確認のために６ＧＨｚ帯でＰｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信してもよい（Ｆ５０２２）。６ＧＨｚ帯で動作するＡＰ１０２は、Ｆ５０３２でＰｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを応答する。ＡＰ１０２とＳＴＡ１０３は、不図示のＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ、Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームのやり取りの後、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム（Ｆ５０４１、Ｆ５０４２）、Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム（Ｆ５０５１、Ｆ５０５２）のやり取りを経て、接続を確立する。ＡＰ１０２とＳＴＡ１０３間で暗号を用いたセキュアな接続を確立する場合は、このあとに不図示のＷＰＡ（Ｗｉ−Ｆｉ Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ）、ＷＰＡ２、ＷＰＡ３などの通信処理を行っても良い。本実施形態では暗号化なしの接続について記載するが、これに限定されない。ＳＴＡ１０３は、利用可能な一つ以上の周波数帯で接続を確立しても良い。例えば、ＳＴＡ１０３は、６ＧＨｚ帯のみで接続を確立しても良いし、３つの利用可能な周波数帯がある場合、そのうちの２つを利用して接続を確立しても良い。

ＳＴＡ１０３との接続が確立されると、ＡＰ１０２は、Ｓ４０４にて送受信パラメータを決定しても良い。この処理はオプションである。送受信パラメータは、複数の周波数帯での接続が確立された場合に、それぞれの周波数帯での接続に対してどのように送受信のデータを分配するかを決定するためのパラメータ（情報）である。例えば、ＡＰ１０２は、各周波数帯で利用できる最大スループットに応じてデータの分配量を決めたり、実際に試験パケットを送って現在のスループットを計算して分配量を決めたりすることができる。なお、ＡＰ１０２は、送受信パラメータを決めずに、それぞれの接続で別々のストリームを独立して送受信しても良い。その後、決定した送信パラメータに応じてＳ４０５でデータの送受信を行う（Ｆ５０７１、Ｆ５０７２、Ｆ５０８１、Ｆ５０８２）。

このように、本実施形態によれば、ＳＴＡ１０３はＡＰ１０２が６ＧＨｚ帯を含む複数の周波数帯が利用可能であることを知ることができ、それに応じて適切な接続を確立しデータの送受信を行うことができる。

［実施形態２］
図８は、実施形態２におけるＡＰ１０２により実行される処理を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートは、ＡＰ１０２の制御部３０２が記憶部３０１に記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工並びに各ハードウェアの制御を実行することにより実現され得る。また、図９は、実施形態２における無線通信システムにおいて実行される処理のシーケンスチャートを示す。ＡＰ１０２とＳＴＡ１０３のそれぞれにおける無線ＬＡＮ制御部２０１、２０６は、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、６ＧＨｚ帯のいずれかで通信可能であるとする。以下、実施形態１と異なる点について説明する。

まず、ＡＰ１０２は、通信可能な周波数帯のうち、利用可能な周波数帯を決定する（Ｓ８０１）。実施形態１と同様に、ＡＰ１０２は、利用可能な周波数帯を、周囲の無線環境の混雑具合等によって決定し得る。本実施形態では、Ｔ９１０の期間では、２．４ＧＨｚ帯および６ＧＨｚ帯が混雑状況下にあると仮定し、ＡＰ１０２は、５ＧＨｚ帯を利用可能な周波数帯として決定する場合を想定する。

ＡＰ１０２は、利用可能な周波数帯を５ＧＨｚ帯と決定した後、Ｓ８０２において、Ｂ利用可能周波数帯情報を、Ｂｅａｃｏｎフレームに含めて、Ｂｅａｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌの周期で、利用可能な各周波数帯で送信する（Ｓ８０２、Ｆ９０１１）。Ｂｅａｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌは一般的に１００ミリ秒であるが、これに限定されない。なお、このときＡＰ１０２とＳＴＡ１０３の間で５ＧＨｚ帯以外に利用可能な周波数帯が存在しないため、ＡＰ１０２は、Ｂｅａｃｏｎフレームには利用可能周波数帯情報を付与しなくてもよい。ＡＰ１０２はＳ８０３において、ＳＴＡ１０３と接続確立のための処理を行う（Ｆ９０２１〜Ｆ９０５１）。接続確立のための処理の詳細については、図５のＦ５０２１〜Ｆ５０５１の処理と同様のため、説明を省略する。

ＳＴＡ１０３との接続が確立されると、ＡＰ１０２は、利用可能な周波数帯を変更するか否か判定する（Ｓ８０４）。例えば、ＡＰ１０２は、前述した混雑状況の解析を定期的に実施し、その状況の変化に応じて利用可能な周波数帯を変更するか否かを判定する。具体的には、ＡＰ１０２は、混雑状況があらかじめ決めておいたレベルよりも下回った場合に、利用する周波数帯を変更すると決定してもよいが、これに限定されない。例えば、ユーザによる操作により、ＡＰ１０２は利用可能な周波数帯を変更すると決定してもよい。

利用可能な周波数帯を変更しないと決定した場合は（Ｓ８０４でＮｏ）、ＡＰ１０２は、再度、利用する周波数帯を変更するかどうか一定周期で確認する。利用可能な周波数帯を変更すると決定した場合は（Ｓ８０４でＹｅｓ）、処理はＳ８０１に戻り、ＡＰ１０２は、再度、利用可能な周波数帯を決定し、当該決定した周波数を変更後の利用可能な周波数帯として決定する。例えば、ＡＰ１０２は、通信可能な複数の周波数帯のうち、利用可能と決定されていなかった周波数帯のうち、一定期間に、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを所定数受信しなかった周波数帯や、Ｂｅａｃｏｎフレームを所定数受信しなかった周波数帯を、変更後の利用可能な周波数帯として決定してもよい。その後、ＡＰ１０２は変更後の利用可能な周波数帯に対する利用可能周波数帯情報をＢｅａｃｏｎフレームに含めて、利用可能な各周波数帯で送信する（Ｓ８０２）。なお、ＡＰ１０２は、追加された周波数帯がある場合にのみ、Ｓ８０２で送信する利用可能周波数帯情報を更新してもよい。

図９の例では、Ｔ９１１で示す期間では６ＧＨｚ帯の混雑状況が緩和し、ＡＰ１０２は、６ＧＨｚを利用可能と判定した場合を想定する（Ｆ９０６）。このとき、ＡＰ１０２は、Ｆ９０７１で送信されるＢｅａｃｏｎフレームの利用可能周波数帯情報に６ＧＨｚ帯が利用可能である旨を表す情報を追加する。更に、ＡＰ１０２は、６ＧＨｚ帯でもＢｅａｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌの周期でＢｅａｃｏｎフレームの送信を開始する（Ｆ９０１２）。ＳＴＡ１０３は、５ＧＨｚ帯において、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信し（Ｆ９０７１）、利用可能周波数帯情報を受信することで、ＡＰ１０２が６ＧＨｚ帯を利用可能であることを検知できる。その後Ｆ９０１２〜Ｆ９０５２の処理において、６ＧＨｚ帯でもＡＰ１０２とＳＴＡ１０３は接続処理を行う。接続処理の詳細についてはＦ５０１２〜Ｆ５０５２の処理と同じため、説明を省略する。

以上のように、ＡＰ１０２は、利用可能周波数帯の状況に応じて、動的に利用可能周波数帯情報を変更することで、ＡＰ１０２とＳＴＡ１０３は、柔軟に利用可能な周波数帯を利用した通信を行うことが可能となる。

なお、上記実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴ規格に準拠する通信装置であるＡＰ１０２とＳＴＡ１０３との通信を前提としたが、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格の通信に、上記実施形態を適用することも可能である。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１０２ ＡＰ（アクセスポイント）、１０３ ＳＴＡ（無線ＬＡＮ端末）

Claims (11)

1. ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に準拠する通信装置であって、
   前記通信装置が通信のために利用可能な１つ以上の周波数帯を決定する決定手段と、
   前記決定された１つ以上の周波数帯の情報を含めたフレームを生成する生成手段と、
   前記生成されたフレームを送信する送信手段と、
   を有し、
   前記フレームは、前記決定された１つ以上の周波数帯の情報を通知するためのＭｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔを含み、前記生成手段は、前記決定された１つ以上の周波数帯を示す情報を、前記Ｍｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔにおける、周波数帯を識別するためのＢａｎｄ ＩＤフィールドに含め、
   前記決定された１つ以上の周波数帯は６ＧＨｚ帯を含むことを特徴とする通信装置。
2. 前記生成手段は、前記決定された１つ以上の周波数帯のそれぞれを示す情報を、前記Ｂａｎｄ ＩＤフィールドにおけるＢａｎｄ ＩＤ ｖａｌｕｅで示すことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記フレームは、前記規格に準拠する、Ｂｅａｃｏｎフレーム、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム、Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム、Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームのいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
4. 前記決定手段は、ユーザによる操作に基づいて前記１つ以上の周波数帯を決定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 前記決定手段は、前記通信装置の周囲の無線環境の混雑状況を解析し、当該解析の結果に基づいて前記１つ以上の周波数帯を決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置。
6. 前記通信装置が通信を行っている間に、前記決定手段が利用可能な周波数帯を変更することを決定した場合、前記決定手段は、再度、前記通信装置が通信のために利用可能な１つ以上の周波数帯を変更後の周波数帯として決定し、前記生成手段は、前記変更後の周波数帯の情報を含めたフレームを生成し、前記送信手段は、前記生成手段により生成された前記変更後の周波数帯の情報を含むフレームを送信することを特徴とする請求項４または５に記載の通信装置。
7. 前記決定手段により、前記通信装置が利用可能な複数の周波数帯が決定された場合、前記生成手段は、前記複数の周波数帯のうち１つ以上の第１の周波数帯の情報を含めたフレームを生成し、前記送信手段は前記第１の周波数帯の情報を含めたフレームを、前記複数の周波数帯のうち前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で送信することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の通信装置。
8. ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に準拠する通信装置であって、
   他の通信装置が通信のために利用可能な１つ以上の周波数帯の情報を含むフレームを受信する受信手段を有し、
   前記フレームは、前記１つ以上の周波数帯の情報を通知するためのＭｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔを含み、前記１つ以上の周波数帯の情報は、前記Ｍｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔにおける、周波数帯を識別するためのＢａｎｄ ＩＤフィールドに含まれ、
   前記１つ以上の周波数帯は６ＧＨｚ帯を含むことを特徴とする通信装置。
9. ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に準拠する通信装置の制御方法であって、
   前記通信装置が通信のために利用可能な１つ以上の周波数帯を決定する決定工程と、
   前記決定された１つ以上の周波数帯の情報を含めたフレームを生成する生成工程と、
   前記生成されたフレームを送信する送信工程と、
   を有し、
   前記フレームは、前記決定された１つ以上の周波数帯の情報を通知するためのＭｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔを含み、前記生成工程では、前記決定された１つ以上の周波数帯を示す情報を、前記Ｍｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔにおける、周波数帯を識別するためのＢａｎｄ ＩＤフィールドに含め、
   前記決定された１つ以上の周波数帯は６ＧＨｚ帯を含むことを特徴とする通信装置の制御方法。
10. ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に準拠する通信装置の制御方法であって、
    他の通信装置が通信のために利用可能な１つ以上の周波数帯の情報を含むフレームを受信する受信工程を有し、
    前記フレームは、前記１つ以上の周波数帯の情報を通知するためのＭｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔを含み、前記１つ以上の周波数帯の情報は、前記Ｍｕｌｔｉ−ｂａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔにおける、周波数帯を識別するためのＢａｎｄ ＩＤフィールドに含まれ、
    前記１つ以上の周波数帯は６ＧＨｚ帯を含むことを特徴とする通信装置の制御方法。
11. コンピュータを、請求項１から８のいずれか１項に記載の通信装置として機能させるためのプログラム。

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