JP4661887B2 - 無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、およびプログラムに関する。

従来、マルチバンドＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式においては、ある周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯域を順次に利用する無線通信方法が定義されていた。

また、マルチバンドＯＦＤＭ方式においては、複数の周波数ホッピングパターンが定義されている。複数の無線通信装置は、このような複数の周波数ホッピングパターンのうちで異なる周波数ホッピングパターンを利用することにより共存できると考えられていた。

例えば、特許文献１には、送信元装置と受信先装置が異なる周波数ホッピングパターンに従ってデータを送信する通信方法が記載されている。また、特許文献１には、当該通信方法によればデータの送受信の応答性を向上できると記載されている。

特開２００７−９６４２５号公報

しかし、従来の通信方法では、送信元装置と受信先装置との間でのデータ送信量の総和を増加することができるものの、送信元装置から受信先装置への送信帯域の拡大を図ることができなかった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、一方向への送信帯域の拡大を図ることが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、およびプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と、前記第１の周波数ホッピングパターンと異なる第２の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と、前記第２の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部と、を備える無線通信装置が提供される。

かかる構成においては、第１の送信部と第２の送信部が並行的に無線信号を送信する。したがって、当該無線通信装置は、一の送信部からのみ無線信号を送信する場合より大きな送信帯域を得ることができる。さらに、第２の送信部が利用する前記第２の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整部が調整する。したがって、第１の送信部から送信される無線信号と第２の送信部から送信される無線信号の干渉を抑制することができる。すなわち、当該無線通信装置によれば、２系統の無線信号間の干渉を抑制しつつ、送信帯域の拡大を図ることができる。

前記第１の送信部は、第１のプリアンブルを送信した後に前記第１の周波数ホッピングパターンに従って無線信号の送信を開始し、前記第２の送信部は、第２のプリアンブルを送信した後に前記第２の周波数ホッピングパターンに従って無線信号の送信を開始し、前記調整部は、前記第１の送信部からの前記第１のプリアンブルの送信が終了した後に、前記第２の送信部から前記第２のプリアンブルの送信が開始されるように調整してもよい。かかる構成においては、第１のプリアンブル、および第２のプリアンブルが異なる時間帯に送信されるため、第１のプリアンブル、および第２のプリアンブル間の干渉を防止できる。したがって、受信先装置において、より確実に第１のプリアンブル、および第２のプリアンブルに同期することが可能となる。

前記第１の送信部は、前記第１の周波数ホッピングパターンで動作する第１の無線ネットワークの第１のビーコン期間に前記第１の周波数ホッピングパターンに従ってビーコンを送信し、前記第２の送信部は、前記第２の周波数ホッピングパターンで動作する第２の無線ネットワークの第２のビーコン期間に前記第２の周波数ホッピングパターンに従ってビーコンを送信してもよい。

前記無線通信装置は、前記第２のビーコン期間における無線信号の送信を禁止する情報を含むビーコンを生成する第１のビーコン生成部と、前記第１のビーコン期間における無線信号の送信を禁止する情報を含むビーコンを生成する第２のビーコン生成部と、をさらに備えてもよい。さらに、前記第１の送信部は前記第１のビーコン生成部により生成されたビーコンを送信し、前記第２の送信部は前記第２のビーコン生成部により生成されたビーコンを送信してもよい。かかる構成においては、第１の送信部から送信されるビーコンに基づき、第１の無線ネットワークに含まれる無線通信装置からの第２のビーコン期間における無線信号の送信が禁止されるため、第２の無線ネットワークの第２のビーコン期間を保護することができる。さらに、第２の送信部から送信されるビーコンに基づき、第２の無線ネットワークに含まれる無線通信装置からの第１のビーコン期間における無線信号の送信が禁止されるため、第１の無線ネットワークの第１のビーコン期間を保護することができる。

前記第１のビーコン生成部および前記第２のビーコン生成部は、前記第１の周波数ホッピングパターンおよび前記第２の周波数ホッピングパターンを示す情報を含むビーコンを生成してもよい。かかる構成においては、受信先装置が当該無線通信装置が第１の周波数ホッピングパターンおよび第２の周波数ホッピングパターンを多重的に利用可能であることを事前に把握できる。

前記無線通信装置は、前記第１の送信部により無線信号として送信される送信データを一時的に保持する送信バッファと、前記送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合、前記第２の送信部からも無線信号を送信させる判定部と、をさらに備えてもよい。さらに、前記判定部は、前記送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を下回った場合、前記第２の送信部による無線信号の送信を終了させてもよい。かかる構成においては、送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合、当該無線通信装置の送信帯域が拡大される。したがって、送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合であっても、当該送信データを迅速に送信することが可能となる。

前記無線通信装置は、前記送信バッファに保持されている送信データを前記第１の送信部および前記第２の送信部へ割振る割振り部をさらに備え、前記割振り部は、前記第１の送信部または前記第２の送信部から無線信号として送信された送信データが受信先装置において正常に受信されなかった場合、該送信データを他方の送信部へ割振って再送させてもよい。かかる構成においては、送信に失敗した送信データを異なる方法で再送することにより、再度当該送信データの送信に失敗する場合を抑制しえる。

前記無線通信装置は、２以上の周波数ホッピングパターンの組合せ、および調整量が対応付けて記録されている記憶部と、前記記憶部に記録されている周波数ホッピングパターンの組合せを前記第１の送信部および前記第２の送信部が利用する周波数ホッピングパターンの組合せとして設定する設定部と、をさらに備えてもよい。さらに、前記調整部は、前記記憶部において前記周波数ホッピングパターンの組合せに対応付けて記録されている調整量に基づいて前記第２の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを調整してもよい。また、前記第１の送信部と前記第２の送信部は、同一のタイミングにおいてビーコンを送信してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の無線通信装置および前記第１の無線通信装置と通信可能な第２の無線通信装置を含む無線通信システムが提供される。より詳細に説明すると、前記第１の無線通信装置は、第１の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と、前記第１の周波数ホッピングパターンと異なる第２の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と、前記第２の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部と、を備える。また、前記第２の無線通信装置は、前記第１の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第１の受信部と、前記第２の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第２の受信部と、を備える。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信するステップと、前記第１の周波数ホッピングパターンと異なる第２の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信するステップと、を含み、前記第２の周波数ホッピングパターンの開始タイミングは、前記第１の周波数ホッピングパターンによる前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の周波数ホッピングパターンによる前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整される、無線通信方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と、前記第１の周波数ホッピングパターンと異なる第２の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と、を備える無線通信装置に設けられるコンピュータを、前記第２の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部として機能させるための、プログラムが提供される。

かかるプログラムは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭまたはＲＡＭなどを含むコンピュータのハードウェア資源に、上記のような調整部の機能を実行させることができる。すなわち、当該プログラムを用いるコンピュータを、上述の調整部として機能させることが可能である。

以上説明したように本発明にかかる無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、およびプログラムによれば、一方向への送信帯域の拡大を図ることができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、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複説明を省略する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
〔１−１〕無線通信システムの構成例
〔１−２〕時分割制御について
〔１−３〕ＴＦＣコードについて
〔２〕本実施形態に至る経緯
〔３〕本実施形態の詳細な説明
〔３−１〕本実施形態にかかる無線通信の概略
〔３−２〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成
〔３−３〕本実施形態にかかる無線通信装置の動作
〔４〕まとめ

〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
〔１−１〕無線通信システムの構成例
まず、図１を参照して本実施形態にかかる無線通信システム１の構成例を説明する。

図１は、本実施形態にかかる無線通信システム１の構成例を示した説明図である。図１における丸印は無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇを示し、点線で示した領域は各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇが通信を行うことが可能な電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｇを示す。

具体的には、無線通信装置１０Ａは、その電波到達範囲１２Ａに含まれる無線通信装置１０Ｂと通信が可能である。無線通信装置１０Ｂは、その電波到達範囲１２Ｂに含まれる無線通信装置１０Ａと無線通信装置１０Ｃとの間で通信が可能である。同様に、無線通信装置１０Ｃは、無線通信装置１０Ｂ、無線通信装置１０Ｄ、無線通信装置１０Ｆおよび無線通信装置１０Ｇとの間で通信が可能である。また、無線通信装置１０Ｄは、無線通信装置１０Ｃ、無線通信装置１０Ｅ、および無線通信装置１０Ｆとの間で通信が可能である。また、無線通信装置１０Ｅは、無線通信装置１０Ｄとの間で通信が可能である。

また、無線通信装置１０Ｆは、その電波到達範囲１２Ｆに含まれる無線通信装置１０Ｃ、無線通信装置１０Ｄ、および無線通信装置１０Ｇと通信が可能である。同様に、無線通信装置１０Ｇは、無線通信装置１０Ｃおよび無線通信装置１０Ｆと通信を行うことができる。

このような各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇは、所定周期で通信管理情報の一例としてのビーコンを送受信して自律分散的な無線ネットワーク（アドホックネットワーク）を形成する。そして、無線ネットワークを構成する各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇは各種データを送受信することができる。各種データとしては、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどの任意のデータが挙げられる。

なお、以下では無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇを特に区別する必要が無い場合は単に無線通信装置１０と、電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｇを特に区別する必要が無い場合は単に電波到達範囲１２と総称する。また、図１は無線通信システム１を示しており、同時に無線ネットワークを示しているため、無線通信システム１と無線ネットワークはほぼ同義として用いることが可能であるとも考えられる。しかし、一般にネットワークという語はノード（無線通信装置）に加えてリンクを含む構造体を指すため、無線ネットワークは無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇに加えてリンクを含む点で無線通信システム１と相違すると捉えることもできる。

また、無線通信装置１０は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。

〔１−２〕時分割制御について
以上、自律分散型の無線通信システム１の構成例を説明した。続いて、無線通信システム１における時分割制御のためのスーパーフレームについて図２を参照して説明する。

図２は、スーパーフレームの構成例を示した説明図である。スーパーフレーム周期は、所定の時間（例えば、約６５ｍｓ）により定義され、２５６個のメディアアクセススロット（ＭＡＳ；Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｌｏｔ）に細分化されている。一の無線ネットワークを構成する無線通信装置１０は、該スーパーフレーム周期を所定周期のフレームとして共有し、上記細分化されたＭＡＳを単位としてメッセージの転送が行われる。

さらに、スーパーフレームの先頭には、ビーコン（ビーコン信号）により管理情報の送受信を行うための管理領域としてのビーコン期間（ＢＰ）があり、所定の間隔をおいてビーコンスロット（ＢＳ）が配置されている。また、無線通信装置１０毎に、固有のビーコンスロットが設定され、周囲の無線通信装置１０との間で、ネットワークの管理やアクセス制御を行うためのパラメータが交換される。図２においては、ビーコン期間として、ＢＳ０〜ＢＳ８の９個のビーコンスロットが設定されている例を示している。なお、ビーコン期間として設定されていない期間は、通常、データ伝送領域として利用される。

図３は、無線通信装置１０Ａ〜無線通信装置１０Ｇが一の無線通信システムを形成している場合に、各無線通信装置１０が設定する自装置のビーコンスロット位置を示した概念図である。ここでは、一の無線通信システム１を構成する各無線通信装置１０が、ビーコン期間において利用されていないビーコンスロットを通知しあうことで、自装置の利用するビーコンスロットを選定した様子が示している。

図３に示した例では、無線通信装置１０ＡはＢＳ３で自装置のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＢはＢＳ５で自装置のビーコンを送信する。同様に、無線通信装置１０ＣはＢＳ２で自装置のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＤはＢＳ３で自装置のビーコンを送信する。無線通信装置１０ＥはＢＳ５で自装置のビーコンを送信する。また、無線通信装置１０ＦはＢＳ４で自装置のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＧはＢＳ６で自装置のビーコンを送信する。

図３に示した例では、無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｄが共通のＢＳ３を利用し、無線通信装置１０Ｂおよび無線通信装置１０Ｅが共通のＢＳ５を利用している。しかし、無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｄは３ホップ以上離れており、無線通信装置１０Ｂおよび無線通信装置１０Ｅも３ホップ以上離れているため、複数の無線通信装置が共通のＢＳを利用しても事実上の支障はないものとする。

なお、当該無線通信システム１に新規参入する無線通信装置の為に、必要に応じてＢＳ０、ＢＳ１、ＢＳ７及びＢＳ８が確保されている。通常、自装置のビーコンスロットの後方に所定数の空きビーコンスロットが設けられている。これらの空きビーコンスロットは、新たな無線通信装置の新規参入に備えて準備されているものである。

〔１−３〕ＴＦＣコードについて
続いて、図４および図５を参照してＴＦＣ（Ｔｉｍｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｄｅ）コードについて説明する。

図４は、マルチバンドＯＦＤＭ方式の周波数チャンネルの構成を示した説明図である。図４に示したように、Ｗｉｍｅｄｉａ Ａｌｌｉａｎｃｅ Ｍｕｌｔｉ
Ｂａｎｄ ＯＦＤＭ ＰＨＹ仕様書においては、５２８ＫＨｚのバンド幅のサブバンドが、３．１ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚの間に、計１４個配置されることが定義されている。

また、周波数の低い方から順にサブバンドが３つごとに区切られ、バンドグループ１、バンドグループ２、バンドグループ３、バンドグループ４が構成され、残りの２つのサブバンドでバンドグループ５が構成される。

このようなバンドグループごとに周波数ホッピングパターンを変化させることで、図５群に示す複数のＴＦＣコード１〜１０が構成される。

図５群は、ＴＦＣコードの周波数ホッピングパターン例を示した説明図である。具体的には、図５ＡはＴＦＣコード１の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＢはＴＦＣコード２の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＣはＴＦＣコード３の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＤはＴＦＣコード４の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＥはＴＦＣコード５の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＦはＴＦＣコード６の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＧはＴＦＣコード７の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＨはＴＦＣコード８の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＩはＴＦＣコード９の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＪはＴＦＣコード１０の周波数ホッピングパターンを示している。

周波数ホッピングパターンは、ＴＦＣと呼ばれるチャネルのコードによって定義される。例えば、チャネルがＴＦＣコード１であった場合、図５Ａに示したようにサブバンド１、サブバンド２、サブバンド３、サブバンド１、サブバンド２、サブバンド３、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。なお、あるバンドグループを構成するサブバンドのうちの最も周波数帯域が低いサブバンドがサブバンド１であり、最も周波数が高いサブバンドがサブバンド３であり、サブバンド１とサブバンド３の中間のサブバンドがサブバンド２であってもよい。

また、図５Ｂに示したように、チャネルがＴＦＣコード２であった場合、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド２、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド２、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。

また、図５Ｃに示したように、チャネルがＴＦＣコード３であった場合、サブバンド１、サブバンド１、サブバンド２、サブバンド２、サブバンド３、サブバンド３、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。同様に、図５Ｄに示したように、チャネルがＴＦＣコード４であった場合、サブバンド１、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド３、サブバンド２、サブバンド２、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。

さらに、マルチバンドＯＦＤＭ方式においては、ＴＦＣコード５〜７のように、同一のサブバンドを利用し続けるパターンも用意されている。

例えば、図５Ｅに示したように、チャネルがＴＦＣコード５であった場合、サブバンド１が連続的に利用される。また、図５Ｆに示したように、チャネルがＴＦＣコード６であった場合、サブバンド２が連続的に利用される。同様に、図５Ｇに示したように、チャネルがＴＦＣコード７であった場合、サブバンド３が連続的に利用される。

さらに、ＴＦＣコード８〜１０のように、２のサブバンドに間で周波数ホッピングを行うパターンも用意されている。

具体的には、図５Ｈに示したように、ＴＦＣコード８はサブバンド１およびサブバンド２のみを交互に利用する。また、図５Ｉに示したように、ＴＦＣコード９はサブバンド１およびサブバンド３のみを交互に利用する。同様に、図５Ｊに示したように、ＴＦＣコード１０はサブバンド２および３のみ交互に利用する。このように、設定するＴＦＣコードに応じて、利用する周波数ホッピングのパターンが決定される。

また、利用するＴＦＣコードには、各ＴＦＣコードに対応する所定のプリアンブルのシーケンスが用意されている。プリアンブルとは、送受信される信号に付加される同期信号である。なお、図５群において示した四角枠は、１のＯＦＤＭシンボルであってもよく、時間にして３１２．５ｎｓ秒の間に送信されるデータであってもよい。

〔２〕本実施形態に至る経緯
従来、マルチバンドＯＦＤＭ方式において、「〔１−３〕ＴＦＣコードについて」で説明したように、１つのＴＦＣコードにより指定される特定の周波数ホッピングパターンに従って無線信号を送信する方法が定義されていた。また、従来のマルチバンドＯＦＤＭ方式においては、複数のＴＦＣコードを定義することで、複数の無線通信装置が異なるＴＦＣコードを利用した場合に共存することが可能であるとされていた。すなわち、ある無線通信装置は、異なるＴＦＣコードを利用する他の無線通信装置が近傍に存在する場合でも、他の無線通信装置が送信する無線信号を復号することができないため、他の無線通信装置と共存できると考えられていた。

例えば、開始タイミングが同一である場合、ＴＦＣコード１で定義される周波数ホッピングパターンとＴＦＣコード２で定義される周波数ホッピングパターンでは、同一のサブバンドが利用される時間率が３０％程度である。しかし、かかるサブバンドの重複は、誤り訂正技術によって、数％のパケット誤り率程度にしか影響を与えないと考えられていた。

また、ＷｉＭｅｄｉａ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＭＡＣ Ｌａｙｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎには、各無線通信装置が予め定められたビーコン期間にビーコンを交換し合うことでネットワークの維持と同期を図る方法が記載されている。

さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１系の無線通信システムにおいては、現在、タスクグループＮ（分科会：Ｎ）において、複数の周波数帯域を利用して、高速な通信を実現する手法が規格化されようとしている。このタスクグループＮにおいては、高速な通信を実現する手法として、複数のバンドを利用することで帯域幅を倍増させる方法などが考案されている。

ここで、ある無線通信装置が同時に複数のＴＦＣコードで定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号を送信した場合、周波数ホッピングのパターンが異なっていても、図６群に示すように、同時に同一のサブバンドが利用される場合がある。

図６群は、一の無線通信装置が異なる周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合の問題点を示した説明図である。なお、図６群においては、１系統の無線信号の周波数ホッピングパターンを枠内に文字を付して示し、他系統の無線信号の周波数ホッピングパターンを枠内を空白にして示している。

例えば、図６Ａにバツ印で示したように、一の無線通信装置が同一の開始タイミングでＴＦＣコード１および２で定義される周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合、同一タイミングに同一のサブバンドが利用される。図６Ａに示したように、おおよそ１／３の時間率で干渉が生じると、受信先装置では多重された無線信号を分離することができず、正しく復号すること困難となる。このような干渉は、例えば数百Ｍｂｐｓの物理レートで高速通信を行うための障害となっている。

また、図６Ｂにバツ印で示したように、一の無線通信装置が１．５シンボル程度異なる開始タイミングでＴＦＣコード１および２で定義される周波数ホッピングパターンを利用した場合、２／３の程度の時間率で同一のサブバンドが利用される。図６Ｂに示したように、おおよそ２／３の程度の時間率で干渉が生じると、受信先装置では多重された無線信号を分離することができず、正しく復号すること困難となる。このような干渉は、例えば最も低速の物理レートですら満足な通信を行うための障害となる。

また、図６Ｃにバツ印で示したように、一の無線通信装置が０．５シンボル程度異なる開始タイミングでＴＦＣコード１および３で定義される周波数ホッピングパターンを利用した場合にも同一タイミングに同一のサブバンドが利用される。このような干渉が生じると、受信先装置では多重された無線信号を分離することができず、正しく復号すること困難となる。

また、無線通信装置は、異なるＴＦＣコードを利用する無線通信装置が自装置の近隣に存在していた場合に、プリアンブルの相関が高く、異なるＴＦＣコードで送信された無線信号を自装置のＴＦＣコードで送信された信号として誤検出をしてしまう可能性があった。
また、異なるＴＦＣコードを利用して複数の無線信号が多重して送信された場合、利用されるサブバンドが全て競合してしまうと、受信先装置において無線信号の検出が困難になるという問題があった。

さらに、受信先装置は、ほぼ同時に複数の無線通信装置からの無線信号を受信すると、異なるＴＦＣコードが利用されている場合でも、早く受信先装置に到達した方の無線信号に同期がかかってしまい、所望の無線信号を復号できないという問題があった。

同じＴＦＣコードで動作する無線通信装置の間でなければ、同じＴＦＣコードで動作する無線通信装置から送信されたビーコンを受信することができないと考えられていた。このため、ＷｉＭｅｄｉａ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＭＡＣ Ｌａｙｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎでは、異なるＴＦＣコードを利用して送信されたビーコンの検出方法については、特に規定がされていなかった。そのため、複数の異なるＴＦＣコードを利用して同時に無線信号を送信する場合には、それぞれのＴＦＣコードでビーコンを送信しなければならないという問題があった。

また、複数の異なるＴＦＣコードを利用してデータを送信する場合、送信元の無線通信装置と受信先装置の間で、複数の異なるＴＦＣコードを利用してデータを送信することを事前に通知し合う必要があった。

さらに、異なるＴＦＣコードのビーコン期間は、そのＴＦＣコードで動作する他の無線通信装置の振る舞いで、全く異なる位置に移動されてしまう場合があった。つまり、同時に複数のＴＦＣコードを利用していた場合に、片方のＴＦＣコードのビーコン期間が全く異なる位置に移動されてしまうと、同じタイミングを利用してビーコンを送信できないという問題があった。

一方、ＩＥＥＥ８０２．１１系のタスクグループＮにおける、複数のバンドを利用することで帯域幅を倍増させる方法は、単純に帯域を倍増しているため、従来システムとの互換性を確保する必要があった。そのために、２倍の帯域幅を利用する場合には、双方のバンドが利用可能となる時間でしか有効な通信ができないという問題があり、実質的なスループットの低下が問題視されていた。また、ウルトラワイドバンド通信システムにおいては、極めて微弱な信号を用いることから、ＩＥＥＥ８０２．１１系の多重化プロトコルとして定義されているキャリアセンス多重の利用が難しいという問題があった。

そこで、上記事情を一着眼点にして本実施形態にかかる無線通信装置１０を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置１０によれば、一方向への送信帯域の拡大を図ることができる。以下、このような無線通信装置１０について、図７〜図１５を参照して説明する。

〔３〕本実施形態の詳細な説明
〔３−１〕本実施形態にかかる無線通信の概略
まず、図７群を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１０により多重的に送信される無線信号の各々のサブバンドの利用状態について説明する。

図７Ａは、ＴＦＣコード１およびＴＦＣコード４で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図７Ａに示した例では、ＴＦＣコード４で定義される周波数ホッピングパターンの開始タイミングが、ＴＦＣコード１で定義される周波数ホッピングパターンの開始タイミングより多重調整間隔（調整量）として４シンボル分遅延されている。

その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。具体的には、ＴＦＣコード１に対応する無線信号のサブバンドが１、２、３、１、２、３、という順番で変化する間、ＴＦＣコード４に対応する無線信号のサブバンドが３、３、２、２、１、１、という順番で変化する。

図７Ｂは、ＴＦＣコード２およびＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図７Ｂに示した例では、ＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンの開始タイミングが、ＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンの開始タイミングより多重調整間隔として４シンボル分遅延されている。

その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。具体的には、ＴＦＣコード２に対応する無線信号のサブバンドが１、３、２、１、３、２、という順番で変化する間、ＴＦＣコード３に対応する無線信号のサブバンドが２、２、３、３、１、１、という順番で変化する。

図７Ｃは、ＴＦＣコード８およびＴＦＣコード９で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図７Ｃに示した例では、ＴＦＣコード９で定義される周波数ホッピングパターンの開始タイミングが、ＴＦＣコード８で定義される周波数ホッピングパターンの開始タイミングより多重調整間隔として１シンボル分遅延されている。

その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。具体的には、ＴＦＣコード８に対応する無線信号のサブバンドが１、２、１、２、１、２、という順番で変化する間、ＴＦＣコード９に対応する無線信号のサブバンドが３、１、３、１、３、１、という順番で変化する。

図７Ｄは、ＴＦＣコード８およびＴＦＣコード１０で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図７Ｄに示した例では、ＴＦＣコード１０で定義される周波数ホッピングパターンの開始タイミングが、ＴＦＣコード８で定義される周波数ホッピングパターンの開始タイミングより多重調整間隔として１シンボル分遅延されている。

その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。具体的には、ＴＦＣコード８に対応する無線信号のサブバンドが１、２、１、２、１、２、という順番で変化する間、ＴＦＣコード１０に対応する無線信号のサブバンドが２、３、２、３、２、３、という順番で変化する。

図７Ｅは、ＴＦＣコード９およびＴＦＣコード１０で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。図７Ｄに示した例では、ＴＦＣコード１０で定義される周波数ホッピングパターンの開始タイミングが、ＴＦＣコード９で定義される周波数ホッピングパターンの開始タイミングより多重調整間隔として１シンボル分遅延されている。

その結果、双方の無線信号のサブバンドが一致しないため、受信先装置において双方の無線信号を分離し、双方の無線信号を正確に復号することが可能となる。具体的には、ＴＦＣコード９に対応する無線信号のサブバンドが１、３、１、３、１、３、という順番で変化する間、ＴＦＣコード１０に対応する無線信号のサブバンドが３、２、３、２、３、２、という順番で変化する。

〔３−２〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成
以上、図７群を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１０により多重的に送信される無線信号の各々のサブバンドの利用状態について説明した。続いて、このような無線信号の送信を可能とする無線通信装置１０の構成について図８〜図１２を参照して説明する。

図８は、本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成を示した説明図である。図８に示したように、当該無線通信装置１０は、第１のアンテナ１０１と、第２のアンテナ１０２と、第１の無線受信部１０３と、第１のビーコン情報解析部１０４と、ネットワーク管理部１０５と、第１のビーコン情報生成部１０６と、第１の無線送信部１０７と、インターフェース１０８と、送信データ格納部１０９と、多重化要否判定部１１０と、多重化パラメータ管理部１１１と、第２のビーコン情報生成部１１２と、周波数ホッピングパターン設定部１１３と、多重化タイミング調整部１１４と、第２の無線送信部１１５と、第２の無線受信部１１７と、第２のビーコン情報解析部１１８と、分散化処理部１１９と、集合化処理部１２０と、受信データ格納部１２１と、データ再送要求部１２２と、ＢＰプロテクション設定部１２３と、を備える。

第１のアンテナ１０１は、周囲の無線通信装置とのインターフェースであって、周囲の無線通信装置から送信された無線信号を受信したり、周囲の無線通信装置へ無線信号を送信したりする。具体的には、第１のアンテナ１０１は、周囲の無線通信装置から送信された無線信号を受信して高周波信号として第１の無線受信部１０３および第２の無線受信部１１７に供給する。また、第１のアンテナ１０１は、第１の無線送信部１０７により生成された高周波信号を無線信号として送信する。

第２のアンテナ１０２は、第１のアンテナ１０１と同様に周囲の無線通信装置とのインターフェースであって、周囲の無線通信装置から送信された無線信号を受信したり、周囲の無線通信装置へ無線信号を送信したりする。なお、図８においては無線通信装置１０に複数のアンテナが設けられる例を示しているが、無線通信装置１０に設けられるアンテナは１個であってもよい。

第１の無線受信部１０３は、第１のＴＦＣコードで定義される周波数ホッピングパターン（第１の周波数ホッピングパターン）で送信された無線信号の受信処理を行う第１の受信部としての機能を有する。具体的には、第１の無線受信部１０３は、第１のＴＦＣコードに対応するプリアンブルを検出すると、後に送信された無線信号を該プリアンブルに同期して受信する。なお、第１のＴＦＣコードは、周波数ホッピングパターン設定部１１３により設定される。

第１のビーコン情報解析部１０４は、第１の無線受信部１０３により受信された無線信号からビーコンを抽出し、ビーコンに記載されている情報を解析する。ここで、図９群を参照し、本実施形態において送受信されるビーコンの構成について説明する。

図９群は、無線通信装置１０から送信される無線信号のフレーム構成を示した説明図である。より詳細に説明すると、図９Ａは一般的なフレーム構成例を示した説明図であり、図９Ｂはビーコンフレームに含まれるペイロードの構成例を示した説明図であり、図９Ｃはビーコン期間利用情報エレメントの構成例を示した説明図であり、図９ＤはＤＲＰ予約情報エレメントの構成例を示した説明図であり、図９Ｅはビーコン期間スイッチ情報エレメントの構成例を示した説明図であり、図９ＦはＴＦＣ多重利用情報エレメントの構成例を示した説明図である。

図９Ａに示したように、一般的なフレームには、プリアンブル３２、ＰＨＹヘッダ３３、ＭＡＣヘッダ３４、ＨＣＳ３５、データペイロード３６、およびＦＣＳ３７が含まれる。プリアンブル３２は、ＴＦＣコードごとに異なる既知固定パターンの信号である。

ＰＨＹヘッダ３３には、データペイロード３６部分の物理レートの情報等が記載されており、ＭＡＣヘッダ３４には、フレームの送り元や、届け先アドレスが記載されている。また、ＨＣＳ（ヘッダーチェックシーケンス）３５は、ヘッダ部分の誤り検出を行なうために付加されている。

また、データペイロード３６は、任意の物理レートで構成されたユーザーデータであり、ＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）３７はデータペイロード３６部分の誤り検出を行なうために付加されている。

このような基本的なフレーム構成によって、ビーコンフレーム、データフレーム、およびＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレームなどが構成される。

また、図９Ｂに示したように、ビーコンペイロード４０には、無線通信装置１０固有のパラメータを記載するビーコンパラメータ（Ｂｅａｃｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）４１と、ビーコンスロットの利用状況などを示したビーコン期間利用情報エレメント（ＢＰＯ ＩＥ）４２が常に付加される。さらに、ビーコンペイロード４０には、任意の情報エレメントが付加される。

例えば、図９Ｂには、ビーコンペイロード４０に、多重通信の要否を通知するＴＦＣ多重利用情報エレメント（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ＩＥ）４３、通信を実施する予約スロットの情報を記載したＤＲＰ予約情報エレメント（ＤＲＰ ＩＥ）４４、および他の情報エレメント４５が付加される構成を示している。

また、図９Ｃに示したように、ビーコン期間利用情報エレメント４２には、以降に記載される情報エレメントの種類を識別するためのエレメント識別子５１、その情報エレメントの情報長５２に続き、情報エレメントのパラメータが記載される。

例えば、図９Ｃには、自装置が把握しているビーコン期間の長さ５３、ビーコンスロットの利用状況を報告するビーコンスロット情報ビットマップ５４、さらに、そのビーコンスロットを利用しているデバイスを示すデバイスアドレス１（５５）〜デバイスアドレスＮ（５６）が記載される例を示している。

また、図９Ｄに示したように、ＤＲＰ予約情報エレメント４４には、以降に記載される情報エレメントの種類を識別するためのエレメント識別子６１、その情報エレメントの情報長６２に続き、情報エレメントのパラメータが記載される。

例えば、図９Ｄには、ＤＲＰ予約の種類や予約の状態などが記載されたＤＲＰ予約制御情報６３、予約の相手を識別するためのターゲット／オーナーデバイスアドレス６４、実際に予約するＭＡＳを指し示すＤＲＰ割当て１（６５）〜ＤＲＰ割当てＮ（６６）が記載される例を示している。

また、図９Ｅに示したように、ビーコン期間スイッチ情報エレメント７０には、以降に記載される情報エレメントの種類を識別するためのエレメント識別子７１、その情報エレメントの情報長７２に続き、情報エレメントのパラメータが記載される。

例えば、図９Ｅには、ビーコン期間が移動されるまでの時間を示すビーコン期間移動カウントダウン７３、移動後のビーコンスロットの位置を示すビーコンスロット位置７４、変更するＢＰＳＴ（スーパーフレームの先頭）のタイミングを示すＢＰＳＴ開始位置７５が記載される例を示している。なお、図９Ｂにおいては、ビーコンペイロード４０に当該ビーコン期間スイッチ情報エレメント７０が含まれない例を示しているが、ビーコンペイロード４０は当該ビーコン期間スイッチ情報エレメント７０を含んでもよい。

また、図９Ｆに示したように、ＴＦＣ多重利用情報エレメント４３には、以降に記載される情報エレメントの種類を識別するためのエレメント識別子８１、その情報エレメントの情報長８２に続き、情報エレメントのパラメータが記載される。

例えば、図９Ｆには、第１の主たるＴＦＣコードの値を示した第１のＴＦＣコード８３、多重化するＴＦＣコードの値を示す第２のＴＦＣコード８４、多重したＴＦＣのＢＰＳＴ（スーパーフレームの先頭）のタイミングを示すＢＰＳＴ開始位置８５、および自装置が多重通信として利用可能なＴＦＣコードをビットマップ形式で示した、利用可能ＴＦＣビットマップ８６が記載される例を示している。

本実施形態にかかる無線通信装置１０は、このようなＴＦＣ多重利用情報エレメント４３に基づき、通信相手が多重化通信に対応していることを把握したり、自装置が多重化通信に対応していることを報知することができる。また、当該無線通信装置１０は、ＤＲＰ予約情報エレメント４４とＴＦＣ多重利用情報エレメント４３を組み合わせて用いることにより、特定のＭＡＳにおける多重通信を予約することができる。

ここで、図８を参照して本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成の説明に戻ると、ネットワーク管理部１０５は、第１のビーコン情報解析部１０４および第２のビーコン情報解析部１１８によるビーコンの解析結果、およびビーコン受信タイミングが供給される。そして、ネットワーク管理部１０５は、ビーコンの解析結果、およびビーコン受信タイミングに基づき、無線ネットワーク内での同期をとるために各種パラメータの制御を行なう。

第１のビーコン情報生成部１０６は、第１の無線送信部１０７から送信されるビーコンを生成する第１のビーコン生成部としての機能を有する。第１の無線送信部１０７は、第１のＴＦＣコードで定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号を送信する第１の送信部としての機能を有する。例えば、第１の無線送信部１０７は、第１のビーコン情報生成部１０６により生成されたビーコンを、第１のＴＦＣコードで動作する無線ネットワークのビーコン期間（第１のビーコン期間）において送信する。

インターフェース１０８は、無線通信装置１０に接続されるアプリケーション機器、または無線通信装置１０と一体構成されるアプリケーション機器との入出力部である。例えば、無線通信装置１０から送信するための送信データがインターフェース１０８へ入力され、無線通信装置１０により受信された受信データがインターフェース１０８から出力される。

送信データ格納部１０９は、インターフェース１０８を介してアプリケーション機器から入力された送信データを一時的に格納しておく送信バッファとしての機能を有する。受信データ格納部１２１は、第１の無線受信部１０３および第２の無線受信部１１７により受信された受信データが一時的に保持される受信バッファとしての機能を有する。受信データ格納部１０９に保持されている受信データは、インターフェース１０８を介してアプリケーション機器へ出力される。

多重化要否判定部１１０は、第２の無線送信部１１５からの無線信号の送信の要否、すなわち無線信号の多重化の要否を判定する判定部としての機能を有する。

例えば、多重化要否判定部１１０は、送信データ格納部１０９に保持されている未送信の送信データのデータ量が所定量を上回った場合に多重化が必要であると判断し、所定量を下回った場合に多重化が不要であると判断してもよい。かかる構成においては、送信データ格納部１０９に保持されている未送信の送信データのデータ量が所定値を上回った場合、当該無線通信装置１０の送信帯域が拡大される。したがって、送信データ格納部１０９に保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合であっても、当該送信データを迅速に送信することが可能となる。

または、多重化要否判定部１１０は、送信データ格納部１０９に保持されている未送信の送信データの増加速度が所定速度を上回った場合に多重化が必要であると判断し、所定速度を下回った場合に多重化が不要であると判断してもよい。

かかる構成においては、送信データ格納部１０９に保持されている未送信の送信データの増加速度が所定速度を上回った場合、当該無線通信装置１０の送信帯域が拡大される。したがって、送信データ格納部１０９に保持されている送信データの増加速度が所定速度を上回った場合であっても、送信データ格納部１０９における未送信の送信データのオーバーフローを防止できる。

また、多重化要否判定部１１０は、図１０に示す状態遷移図に基づいて多重化の要否を判定してもよい。

図１０は、通常通信状態、および多重通信状態間の状態遷移図である。図１０に示したように、多重化要否判定部１１０は、状態１である場合（１のＴＦＣコードのみを利用している状態）、送信データ格納部１０９に送信データが無ければ状態１を維持する。一方、多重化要否判定部１１０は、一定時間が経過するまでに送信データ格納部１０９に送信残が発生した場合、および自装置に対する多重通信の要求を受理した場合には状態２（２のＴＦＣコードを多重的に利用する状態）へ遷移すると判定する。

また、多重化要否判定部１１０は、状態２である場合、送信データ格納部１０９に送信データがあれば状態２を維持する。一方、多重化要否判定部１１０は、送信データ格納部１０９に送信データがなくなった場合、および自装置に対する多重通信の要求が消滅した場合には状態１へ遷移すると判定する。

多重化パラメータ管理部１１１は、第２の無線送信部１１５からも多重的に無線信号を送信させる場合に各パラメータを管理する。第２のビーコン情報生成部１１２は、第２の無線送信部１１５から送信されるビーコンを生成する第２のビーコン生成部としての機能を有する。

周波数ホッピングパターン設定部１１３は、多重化要否判定部１１０により多重化が必要であると判定された場合、第２のＴＦＣコードを設定し、第２の無線送信部１１５または第２の無線受信部１１７に第２のＴＦＣコードで動作させる。ここで、周波数ホッピングパターン設定部１１３は、周波数ホッピングパターンの組合せ、および多重調整間隔を対応付けて記憶している記憶部としての機能を有する。すなわち、周波数ホッピングパターン設定部１１３は、図７群に示したように、周波数ホッピングパターンの組合わせと、該周波数ホッピングパターンの組合せで多重化した場合に干渉を抑制できる多重調整間隔を対応付けて記憶している。

例えば、周波数ホッピングパターン設定部１１３は、ＴＦＣコード１および４で定義される周波数ホッピングパターンの組合せと、多重調整間隔として４ＯＦＤＭシンボル分の時間を対応付けて記憶している（図７Ａに対応）。同様に、周波数ホッピングパターン設定部１１３は、ＴＦＣコード２および３で定義される周波数ホッピングパターンの組合せと、４ＯＦＤＭシンボル分の時間を対応付けて記憶している（図７Ｂに対応）。また、周波数ホッピングパターン設定部１１３は、ＴＦＣコード８および９で定義される周波数ホッピングパターンと、１ＯＦＤＭシンボル分の時間を対応付けて記憶している（図７Ｃに対応）。また、周波数ホッピングパターン設定部１１３は、ＴＦＣコード８および１０で定義される周波数ホッピングパターンと、１ＯＦＤＭシンボル分の時間を対応付けて記憶している（図７Ｄに対応）。さらに、周波数ホッピングパターン設定部１１３は、ＴＦＣコード９および１０で定義される周波数ホッピングパターンと、１ＯＦＤＭシンボル分の時間を対応付けて記憶している（図７Ｅに対応）。

なお、周波数ホッピングパターン設定部１１３は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリや、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ／＋Ｒ／＋ＲＷ／ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））―Ｒ／ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクや、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体を内蔵し、該記憶媒体に上記周波数ホッピングパターンの組合せ、および多重調整間隔が記録されていてもよい。

また、周波数ホッピングパターン設定部１１３（設定部）は、送信時に無線信号の多重化が必要であると判定された場合、第１の無線送信部１０７により利用される周波数ホッピングパターンと対になる周波数ホッピングパターンを第２のＴＦＣコードとして設定する。また、周波数ホッピングパターン設定部１１３は、第１のＴＦＣコードおよび第２のＴＦＣコードの組合せに対応する多重調整間隔を多重化タイミング調整部１１４へ出力する。例えば、周波数ホッピングパターン設定部１１３は、第１の無線送信部１０７によりＴＦＣコード１で定義される周波数ホッピングパターンが利用されている場合、ＴＦＣコード４を第２のＴＦＣコードとして設定する。また、周波数ホッピングパターン設定部１１３は、多重調整間隔として４シンボル分の時間を多重化タイミング調整部１１４へ出力する。

多重化タイミング調整部１１４は、周波数ホッピングパターン設定部１１３から出力された多重調整間隔に基づき、第１の無線送信部１０７および第２の無線送信部１１５を制御する。例えば、多重化タイミング調整部１１４は、第２の無線送信部１１５が利用する周波数ホッピングパターンの開始タイミングが、周波数ホッピングパターン設定部１１３から出力された多重調整間隔だけ第１の無線送信部１０７より遅延されるよう制御する。

第２の無線送信部１１５は、多重化タイミング調整部１１４の制御に基づき、送信データ格納部１０９に保持されている送信データを変調する第２の送信部としての機能を有する。そして、第２の無線送信部１１５により変調された送信データは、第２のアンテナ１０２から無線信号として送信される。

その結果、図７群に示したように、第１の無線送信部１０７により利用されるサブバンドおよび第２の無線送信部１１５により利用されるサブバンドが競合しないため、受信先装置において複数系統の無線信号を分離し、復号することが可能となる。すなわち、当該無線通信装置１０によれば、複数系統の無線信号を、干渉を抑制して送信することにより、送信帯域の拡大を図ることができる。

また、第２の無線送信部１１５は、第２のビーコン情報生成部１１２により生成されたビーコンを、第２のＴＦＣコードで動作する無線ネットワークのビーコン期間（第２のビーコン期間）において送信する。

第２の無線受信部１１７は、周波数ホッピングパターン設定部１１３により設定された第２のＴＦＣコードで定義される周波数ホッピングパターンを利用して送信された無線信号の受信処理を行う第２の受信部としての機能を有する。具体的には、第２の無線受信部１１７は、第２のＴＦＣコードに対応するプリアンブルを検出すると、後に送信された無線信号を該プリアンブルに同期して受信する。

第２のビーコン情報解析部１１８は、第２の無線受信部１１７により受信された無線信号からビーコンを抽出し、ビーコンに記載されている情報を解析する。

分散化処理部１１９は、多重化通信が行われる場合、送信データ格納部１０９に保持されている送信データを、第１の無線送信部１０７および第２の無線送信部１１５へ割り振る割振り部としての機能を有する。一方、集合化処理部１２０は、第１の無線受信部１０３および第２の無線受信部１１７により受信された受信データを集合化する。このような分散化処理部１１９および集合化処理部１２０の具体的な機能について図１１群を参照して説明する。

図１１群は、分散化処理部１１９および集合化処理部１２０の機能を説明するための説明図である。まず、図１１Ａに示したように、送信データ格納部１０９に送信データ＃１〜送信データ＃８が順番に蓄えられた。＃１〜＃８は、送信データ格納部１０９に保持された送信データに個別に割当てられるシーケンス番号であって、番号が小さいほど古いデータであり、番号が大きいほど新しいデータを示すものとする。

図１１Ａに示したように送信データが送信データ格納部１０９に蓄えられていた場合、分散化処理部１１９は、図１１Ｂに示したように送信データを分散化する。具体的には、分散化処理部１１９は、送信データ格納部１０９に蓄えられている送信データを、シーケンス番号が奇数である送信データと、シーケンス番号が偶数である送信データに分散化してもよい。

そして、図１１Ｃに示したように、シーケンス番号が奇数であるデータが第１の無線送信部１０７から第１のＴＦＣに基づいて送信され、受信先装置の第１の無線受信部１０３により第１のＴＦＣに基づいて受信される。なお、図１１Ｃにおいては、データ＃３が受信先装置において正常に受信されず、受信先装置のデータ再送要求部１２２により再送を要求されたことを、データ＃３に色を付して示している。

また、図１１Ｃに示したように、シーケンス番号が偶数であるデータが第２の無線送信部１１５から第２のＴＦＣに基づいて送信され、受信先装置の第２の無線受信部１１７により第２のＴＦＣに基づいて受信される。なお、図１１Ｃにおいては、データ＃８が受信先装置において正常に受信されず、受信先装置のデータ再送要求部１２２により再送を要求されたことを、データ＃８に色を付して示している。

このように、データ＃３およびデータ＃８の再送を要求された場合、分散化処理部１１９は、図１１Ｄに示したように、データ＃８を第１の無線送信部１０７から送信させ、データ＃３を第２の無線送信部１１５から送信させてもよい。または、分散化処理部１１９は、データ＃３およびデータ＃８の双方を、第１の無線送信部１０７および第２の無線送信部１１５の双方から送信させてもよい。

その後、受信先装置の集合化処理部１２０は、第１の無線受信部１０３および第２の無線受信部１１７により受信されたデータを集合化し、シーケンス番号順に並べ替えて受信データ格納部１２１に出力する。

ここで、図８を参照して無線通信装置１０の構成の説明に戻ると、ＢＰプロテクション設定部１２３は、多重化通信時にビーコン期間をスイッチする場合、スイッチした先のビーコン期間を保護する。かかるＢＰプロテクション設定部１２３の機能については、図１４を参照して後述する。

以上、本実施形態にかかる無線通信装置１０の機能について、複数の無線信号を多重化して送信する内容に重きをおいて説明した。しかし、複数の無線信号のサブバンドが一致していなくても、受信先装置において各無線信号に対応するプリアンブルを検出できなければ複数の無線信号を正常に受信することができない。そこで、多重化タイミング調整部１１４は、図１２に示すように、各無線信号に対応するプリアンブルの送信期間を調整してもよい。

図１２は、各無線信号に対応するプリアンブルの送信期間を示した説明図である。具体的には、図１２は、第１の無線送信部１０７がＴＦＣコード１に基づいて動作し、第２の無線送信部１１５がＴＦＣコード４に基づいて動作する様子を示している。この場合、多重化タイミング調整部１１４は、ＴＦＣコード４に対応するプリアンブルの送信が、第１の無線送信部１０７からのＴＦＣコード１に対応するプリアンブルの送信後に開始されるよう第２の無線送信部１１５を制御する。かかる構成により、受信先装置においてＴＦＣコード１に対応するプリアンブルおよびＴＦＣコード４に対応するプリアンブルの双方をより確実に検出することが可能となる。

〔３−３〕本実施形態にかかる無線通信装置の動作
次に、図１３〜図１５を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１０の動作について説明する。

図１３は、多重化通信が設定され、多重化通信が解除されるまでの流れを示したシーケンス図である。まず、図１３に示したように、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂが、ビーコン期間に第１のＴＦＣコードに基づいてビーコンを交換して無線ネットワークを形成している（Ｓ２０２、Ｓ２０４）。ここで、送信元となる無線通信装置１０Ａは、送信データを受理すると（Ｓ２０６）、第１のＴＦＣコードに基づいて送信データを送信し、受信先となる無線通信装置１０Ｂが当該送信データを受信する（Ｓ２０８）。

ここで、無線通信装置１０Ａの送信データ格納部１０９に保持される送信データが拡大した場合（Ｓ２１０）、多重化通信が必要であると多重化要否判定部１１０により判定される。すると、無線通信装置１０Ａはビーコンの多重設定を行い（Ｓ２１２）、第１のＴＦＣコードおよび第２のＴＦＣコードの双方に基づき、ＴＦＣ多重利用情報エレメントに多重通信の必要性が記載されたビーコンを送信する（Ｓ２１４）。なお、ここでは説明の便宜上、第１のＴＦＣコードおよび第２のＴＦＣコードに対応するビーコン期間が同じタイミングであるものとして説明している。また、無線通信装置１０Ａは、受信先である無線通信装置１０Ｂも第２のＴＦＣコードによる通信が可能であることを事前に判定してもよい。

その後、無線通信装置１０Ｂは第１のＴＦＣコードに基づいてビーコンを送信する（Ｓ２１６）。また、無線通信装置１０Ａに対する送信データの供給は継続しており（Ｓ２１８）、無線通信装置１０Ａの第１の無線送信部１０７は第１のＴＦＣコードに基づいて送信データを送信する（Ｓ２２０）。

その後、受信先の無線通信装置１０Ｂの多重化要否判定部１１０は、自装置を受信先とする多重通信要求が記載されたビーコンを検出すると、多重化の要否を判断し、ビーコンの多重設定を行う（Ｓ２２１）。

続いて、無線通信装置１０Ａが第１のＴＦＣコードおよび第２のＴＦＣコードの双方に基づいてビーコンを送信し（Ｓ２２４）、無線通信装置１０Ｂも第１のＴＦＣコードおよび第２のＴＦＣコードの双方に基づいてビーコンを送信する（Ｓ２２６）。また、無線通信装置１０Ａに対する送信データの供給は継続しており（Ｓ２２２、Ｓ２２８）、無線通信装置１０Ａは、第１のＴＦＣコードと第２のＴＦＣコードの双方に基づいて送信データを送信する（Ｓ２３０）。ここで、分散化処理部１１９は、２つのＴＦＣコードで別々のデータ送信が行なえるように、送信データ格納部１０９に保持されている送信データを分散化しておいてもよい。

このとき、無線通信装置１０Ｂでは、複数のＴＦＣコードの受信準備をしておき、第１のＴＦＣコードを受信した場合には、そのＴＦＣコードの周波数ホッピングパターンで動作する第１の無線受信部１０３に加え、第２のＴＦＣコードで定義される周波数ホッピングパターンで動作する第２の無線受信部１１７を利用する。そして、集合化処理部１２０は、双方の無線受信部により受信されたデータから、別々にデータを構築し、さらに集合化処理を行う。

その後も無線通信装置１０Ａに対する送信データの供給は継続しており、無線通信装置１０Ａが第１のＴＦＣコードおよび第２のＴＦＣコードの双方に基づいてビーコンを送信し（Ｓ２３４）、無線通信装置１０Ｂも第１のＴＦＣコードおよび第２のＴＦＣコードの双方に基づいてビーコンを送信する（Ｓ２３６）。また、図１３では、便宜上、無線通信装置１０Ａは、送信データを継続的に受理している間は、多重通信を継続する例を示している（Ｓ２３８）。

そして、無線通信装置１０Ａは、送信データがなくなった場合（Ｓ２４０）、第２のＴＦＣコードによるデータ送信とビーコン送信を停止し（Ｓ２４０）、多重通信を解除した旨をＴＦＣ多重利用情報エレメントを利用して相手先に通知する（Ｓ２４２）。その後、無線通信装置１０Ｂは、第１のＴＦＣコードおよび第２のＴＦＣコードの双方に基づいてビーコンを送信した後（Ｓ２４４）、第２のＴＦＣコードによるデータ受信と、ビーコン送信を停止する（Ｓ２４６）。こうして、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂは、当初の動作どおり、第１のＴＦＣコードでビーコンを交換して無線ネットワークを運営する状態に戻る（Ｓ２４８、Ｓ２５０）。

図１４は、ビーコン期間プロテクションの設定と解除の流れを示したシーケンス図である。図１４においては、第１のＴＦＣコードに基づくデータ通信および第２のＴＦＣコードに基づくデータ通信が併用されている状態であるが、図面の明瞭性の観点から、当該データ通信に関する記載は省略している。

まず、図１４に示したように、無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｂが、第１１のＴＦＣコードおよび第２のＴＦＣコードに基づいてビーコンを送信している（Ｓ３０２、Ｓ３０４）。ここで、無線通信装置１０Ｂが、他の無線通信装置から受信した第２のＴＦＣコードに基づくビーコンからビーコン期間スイッチ情報エレメントを検出したとする（Ｓ３０６）。

すると、無線通信装置１０Ｂは、次のスーパーフレーム期間において無線通信装置１０Ａからビーコンを受信した後（Ｓ３０８）、ビーコン期間スイッチ情報エレメントを含むビーコンを第２のＴＦＣコードに基づいて送信する（Ｓ３１０）。

そして、無線通信装置１０Ａにより当該ビーコン期間スイッチ情報エレメントが検出されると、無線通信装置１０Ａも、次のスーパーフレーム期間においてビーコン期間スイッチ情報エレメントを含むビーコンを第２のＴＦＣコードに基づいて送信する（Ｓ３１２）。また、無線通信装置１０Ｂは、第２のＴＦＣコードのビーコン期間をスイッチする時刻が到来した場合には、第２のＴＦＣコードに基づくビーコンを、第１のＴＦＣコードに基づくビーコンと異なる新たなビーコン期間に置いて送信する（Ｓ３１４、Ｓ３１６）。

なお、無線通信装置１０Ｂは、Ｓ３１４において第１のＴＦＣコードに基づいて送信するビーコンに、第２のＴＦＣコードの新たなビーコン期間を保護するビーコン期間プロテクションを設定する。また、無線通信装置１０Ｂは、Ｓ３１６において第２のＴＦＣコードに基づいて送信するビーコンに、第１のＴＦＣコードのビーコン期間を保護するビーコン期間プロテクションを設定する。

同様に、無線通信装置１０Ａは、第２のＴＦＣコードのビーコン期間をスイッチする時刻が到来した場合には、第２のＴＦＣコードに基づくビーコンを、第１のＴＦＣコードに基づくビーコンと異なる新たなビーコン期間に置いて送信する（Ｓ３１８〜Ｓ３２４）。ここで、無線通信装置１０Ａは、Ｓ３１８において第１のＴＦＣコードに基づいて送信するビーコンに、第２のＴＦＣコードの新たなビーコン期間を保護するビーコン期間プロテクションを設定する。また、無線通信装置１０Ａは、Ｓ３２２において第２のＴＦＣコードに基づいて送信するビーコンに、第１のＴＦＣコードのビーコン期間を保護するビーコン期間プロテクションを設定する。

さらに、無線通信装置１０Ａが、第２のＴＦＣコードの併用を解除する場合には、第２のＴＦＣコードの併用を解除する旨を示したＴＦＣ多重利用情報エレメントを含むビーコンを第１のＴＦＣコードを利用して送信する（Ｓ３２６）。また、無線通信装置１０Ａは、Ｓ３２６において送信したビーコンで第２のＴＦＣコードに対応するビーコン期間プロテクションの設定を解除してもよい。

第２のＴＦＣコードの併用を解除する通知を受けた無線通信装置１０Ｂは、第１のＴＦＣおよび第２のＴＦＣに基づくビーコンを送信した後（Ｓ３２８、Ｓ３３０）、第２のＴＦＣコードの併用を解除する。なお、図１４においては、無線通信装置１０Ｂが第２のＴＦＣコードの併用を解除するまで１スーパーフレームを要する例を示しているが、Ｓ３３０におけるビーコンの送信は行なわれなくてもよい。

以降、無線通信装置１０Ａと無線通信装置１０Ｂは、第１のＴＦＣコードのみに基づいて動作して無線ネットワークを維持する（Ｓ３３２、Ｓ３３４）。

図１５は、本実施形態にかかる無線通信装置１０において実行される無線通信方法の流れを示したフローチャートである。図１５に示したように、無線通信装置１０は、電源投入後、多重伝送が可能であれば（Ｓ４０１）、ＴＦＣ多重利用情報エレメントを設定し（Ｓ４０２）、所定の初期化スキャン動作を経て、第１のＴＦＣの利用を設定する（Ｓ４０３）。そして、無線通信装置１０は、第１のＴＦＣコードで無線ネットワークの初期化処理を行ない（Ｓ４０４）、他の無線通信装置と無線ネットワークを構築する。

そして、ビーコン期間であれば（Ｓ４０５）、該当するビーコンのＴＦＣコードに設定する（Ｓ４０６）。ここで、多重化通信を行なっていて、第１と第２のビーコン期間が同じタイミングとして設定されている状態であれば（Ｓ４０７）、多重するビーコンのＴＦＣコードも併せて設定する（Ｓ４０８）。さらに、双方で利用するサブバンドのホッピングパターンが重複しないように、多重化の間隔をシンボル単位で選択する（Ｓ４０９）。

続いて、無線通信装置１０は、自装置のビーコンスロットが到来した場合に（Ｓ４１０）、情報エレメントを構築してビーコンに付加し（Ｓ４１１）、ビーコンを送信する（Ｓ４１２）。また、無線通信装置１０は、自装置のビーコンスロット以外では、ビーコン受信を行ない、ビーコンの受信があれば（Ｓ４１３）、ビーコンに記載される情報を獲得して保存する（Ｓ４１４）。そして、無線通信装置１０は、自装置宛受信要求の設定があれば（Ｓ４１５）、そのデータの受信を設定する（Ｓ４１６）。

さらに、無線通信装置１０は、自装置に対して多重通信を要求する記載がされ（Ｓ４１７）、ビーコン期間スイッチ情報エレメント（ＢＰ Ｓｗｉｔｃｈ ＩＥ）の記載がなければ（Ｓ４１８）、Ｓ４２０に移行し、第２のＴＦＣの利用を設定する。一方、無線通信装置１０は、ビーコン期間スイッチ情報エレメントの記載があれば、第２のＴＦＣコードに対応するビーコン期間プロテクションの設定も併せて行ない（Ｓ４１９）、Ｓ４２０に移行し、第２のＴＦＣの利用を設定する。

一方、無線通信装置１０は、インターフェース１０８から送信データを受理した場合には（Ｓ４２１）、送信データ格納部１０９に送信データを格納するとともに、受信先のビーコンに記載されていたパラメータを獲得し（Ｓ４２２）、自装置の送信タイミングの設定を行なう（Ｓ４２３）。さらに、無線通信装置１０の多重化要否判定部１１０は、例えば一定時間のバッファリング量を獲得する（Ｓ４２４）。そして、多重化要否判定部１１０により多重化通信が必要と判定され（Ｓ４２５）、受信先装置も多重化通信に対応している場合（Ｓ４２６）、無線通信装置１０はＴＦＣ多重利用情報エレメントに、多重化通信の要求を記載する（Ｓ４２７）。

その後、無線通信装置１０は、自装置の送信タイミングが到来した場合には（Ｓ４２８）、多重化通信の設定があれば（Ｓ４２９）、必要に応じて送信データを分散化処理する（Ｓ４３０）。さらに、無線通信装置１０は、双方のＴＦＣコードで利用するサブバンドが競合しないように、多重化の間隔をシンボル単位で選択し（Ｓ４３１）、第２のＴＦＣコードでのデータの送信（Ｓ４３２）と、第１のＴＦＣコードでのデータ送信（Ｓ４３３）を併せて行なう。一方、無線通信装置１０は、多重化通信を行わない場合には、Ｓ４３３に移行し、第１のＴＦＣコードでのデータ送信のみを行なう（Ｓ４３３）。

そして、無線通信装置１０は、受信先装置から再送要求があれば（Ｓ４３４）、Ｓ４２８に移行して、指定された未達データの再送を行ない、再送要求がなければ送信の処理を終了する。一方、無線通信装置１０は、自装置の受信スロットが到来した場合には（Ｓ４３５）、第１のＴＦＣコードによる受信の設定を行なう（Ｓ４３６）、

さらに、無線通信装置１０は、多重化通信の受信の設定があれば（Ｓ４３７）、多重化する第２のＴＦＣコードによる受信の設定を併せて行なう（Ｓ４３８）。そして、無線通信装置１０は、双方のＴＦＣコードにより受信されたデータを集合化する（Ｓ４３９）。さらに、無線通信装置１０は、未受信データがあれば（Ｓ４４０）、未受信データの再送要求を行なう（Ｓ４４１）。

これら一連の処理は再びＳ４０５に戻り、ビーコン期間の到来によってビーコン送受信による無線ネットワークの管理が行なわれ、ビーコン期間以外では、データ送受信の処理が行なわれる。

〔４〕まとめ
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の無線送信部１０７と第２の無線送信部１１５が並行的に無線信号を送信する。したがって、当該無線通信装置１０は、第１の無線送信部１０７からのみ無線信号を送信する場合より大きな送信帯域を得ることができる。さらに、第２の無線送信部１１５が利用する周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、第１の無線送信部１０７と第２の無線送信部１１５とでサブバンドの各々の利用時間帯が一致しないタイミングに多重化タイミング調整部１１４が調整する。したがって、第１の無線送信部１０７から送信される無線信号と第２の無線送信部１１５から送信される無線信号の干渉を抑制することができる。すなわち、当該無線通信装置１０によれば、２系統の無線信号間の干渉を抑制しつつ、送信帯域の拡大を図ることができる。

また、本実施形態においては、同時に異なるＴＦＣコードを併用して通信をする場合に、第１のＴＦＣコードで動作する第１の無線受信部１０３と、第２のＴＦＣコードで動作する第２の無線受信部１１７が個別に設けられる。このため、第１の無線受信部１０３および第２の無線受信部１１７がプリアンブルの復号処理を同時に行なうことができる。

また、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、多重化通信が可能であることを、所定のビーコンに記載しておくことで、受信先装置との間で多重化通信の可否に関する情報を共有することができる。また、当該無線通信装置１０は、多重化通信が可能であることを事前に受信先装置に通知することで、受信先装置と多重化通信を行うことが可能となる。

また、当該無線通信装置１０は、多重化通信を行なう場合に、当初、異なるＴＦＣコードのビーコン期間を同じ位置として構成しておくことで、同期した通信を行ない易い環境を構築することができる。

また、当該無線通信装置１０は、片方のビーコン期間が全く異なる位置に移動した場合に、他のビーコン期間をプロテクトすることにより、異なるＴＦＣのビーコン期間をプロテクトして、安定的にネットワークを維持することができる。

また、当該無線通信装置１０は、通常は１つのＴＦＣコードのみを利用しておき、伝送需要に応じて複数のＴＦＣコードを併用することで、必要最低限の拡張で、高速な無線伝送路を実現できる。一方、当該無線通信装置１０は、一定時間にわたり送信するデータがない場合には、複数のＴＦＣコード併用した通信の設定を解除することで、不用意にＴＦＣコードの併用を持続される場合を抑止できる。

また、当該無線通信装置１０は、多重化通信を行う場合に、各ＴＦＣコードで送信するデータをシーケンス単位で分散させることで、不用意なフラグメント処理を行なわず、簡単な方法でデータ伝送を行なうことができる。さらに、当該無線通信装置１０は、多重化通信を行う場合に、各ＴＦＣコードで受信したデータを、シーケンス単位で容易に再構築することができる。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本明細書の無線通信装置１０の処理における各ステップは、必ずしもフローチャート、またはシーケンス図として記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、無線通信装置１０の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。

また、無線通信装置１０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した無線通信装置１０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図８の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

本実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示した説明図である。 スーパーフレームの構成例を示した説明図である。 各無線通信装置が設定する自装置のビーコンスロット位置を示した概念図である。 マルチバンドＯＦＤＭ方式の周波数チャンネルの構成を示した説明図である。 ＴＦＣコード１の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード２の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード３の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード４の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード５の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード６の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード７の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード８の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード９の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 ＴＦＣコード１０の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。 一の無線通信装置が異なる周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合の問題点を示した説明図である。 一の無線通信装置が異なる周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合の問題点を示した説明図である。 一の無線通信装置が異なる周波数ホッピングパターンを利用して多重的に無線信号を送信した場合の問題点を示した説明図である。 ＴＦＣコード１およびＴＦＣコード４で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード２およびＴＦＣコード３で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード８およびＴＦＣコード９で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード８およびＴＦＣコード１０で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 ＴＦＣコード９およびＴＦＣコード１０で定義される周波数ホッピングパターンを利用して無線信号が多重される様子を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した説明図である。 一般的なフレーム構成例を示した説明図である。 ビーコンフレームに含まれるペイロードの構成例を示した説明図である。 ビーコン期間利用情報エレメントの構成例を示した説明図である。 ＤＲＰ予約情報エレメントの構成例を示した説明図である。 ビーコン期間スイッチ情報エレメントの構成例を示した説明図である。 ＴＦＣ多重利用情報エレメントの構成例を示した説明図である。 通常通信状態、および多重通信状態間の状態遷移図である。 分散化処理部、および集合化処理部の機能を説明するための説明図である。 分散化処理部、および集合化処理部の機能を説明するための説明図である。 分散化処理部、および集合化処理部の機能を説明するための説明図である。 分散化処理部、および集合化処理部の機能を説明するための説明図である。 分散化処理部、および集合化処理部の機能を説明するための説明図である。 各無線信号に対応するプリアンブルの送信期間を示した説明図である。 多重化通信が設定され、多重化通信が解除されるまでの流れを示したシーケンス図である。 ビーコン期間プロテクションの設定と解除の流れを示したシーケンス図である。 本実施形態にかかる無線通信装置において実行される無線通信方法の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ 無線通信装置
１０３ 第１の無線受信部
１０６ 第１のビーコン情報生成部
１０７ 第１の無線送信部
１０９ 送信データ格納部
１１０ 多重化要否判定部
１１２ 第２のビーコン情報生成部
１１３ 周波数ホッピングパターン設定部
１１４ 多重化タイミング調整部
１１５ 第２の無線送信部
１１７ 第２の無線受信部
１１９ 分散化処理部
１２０ 集合化処理部
１２２ データ再送要求部
１２３ ＢＰプロテクション設定部

Claims (12)

1. 第１の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と；
   先頭部分を末尾に移動させても前記第１の周波数ホッピングパターンと完全一致することのない第２の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と；
   前記第２の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部と；
   前記第１の送信部により無線信号として送信される送信データを一時的に保持する送信バッファと；
   前記送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合、前記第２の送信部からも無線信号を送信させる判定部と；を備える無線通信装置。
2. 前記第１の送信部は、第１のプリアンブルを送信した後に前記第１の周波数ホッピングパターンに従って無線信号の送信を開始し、
   前記第２の送信部は、第２のプリアンブルを送信した後に前記第２の周波数ホッピングパターンに従って無線信号の送信を開始し、
   前記調整部は、前記第１の送信部からの前記第１のプリアンブルの送信が終了した後に、前記第２の送信部から前記第２のプリアンブルの送信が開始されるように調整する、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記第１の送信部は、前記第１の周波数ホッピングパターンで動作する第１の無線ネットワークの第１のビーコン期間に前記第１の周波数ホッピングパターンに従ってビーコンを送信し、
   前記第２の送信部は、前記第２の周波数ホッピングパターンで動作する第２の無線ネットワークの第２のビーコン期間に前記第２の周波数ホッピングパターンに従ってビーコンを送信する、請求項１に記載の無線通信装置。
4. 前記無線通信装置は、
   前記第２のビーコン期間における無線信号の送信を禁止する情報を含むビーコンを生成する第１のビーコン生成部と；
   前記第１のビーコン期間における無線信号の送信を禁止する情報を含むビーコンを生成する第２のビーコン生成部と；
   をさらに備え、
   前記第１の送信部は前記第１のビーコン生成部により生成されたビーコンを送信し、
   前記第２の送信部は前記第２のビーコン生成部により生成されたビーコンを送信する、請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記第１のビーコン生成部および前記第２のビーコン生成部は、前記第１の周波数ホッピングパターンおよび前記第２の周波数ホッピングパターンを示す情報を含むビーコンを生成する、請求項４に記載の無線通信装置。
6. 前記判定部は、前記送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を下回った場合、前記第２の送信部による無線信号の送信を終了させる、請求項１に記載の無線通信装置。
7. 前記無線通信装置は、前記送信バッファに保持されている送信データを前記第１の送信部および前記第２の送信部へ割振る割振り部をさらに備え、
   前記割振り部は、前記第１の送信部または前記第２の送信部から無線信号として送信された送信データが受信先装置において正常に受信されなかった場合、該送信データを他方の送信部へ割振って再送させる、請求項１に記載の無線通信装置。
8. 前記無線通信装置は、
   ２以上の周波数ホッピングパターンの組合せ、および調整量が対応付けて記録されている記憶部と；
   前記記憶部に記録されている周波数ホッピングパターンの組合せを前記第１の送信部および前記第２の送信部が利用する周波数ホッピングパターンの組合せとして設定する設定部と；
   をさらに備え、
   前記調整部は、前記記憶部において前記周波数ホッピングパターンの組合せに対応付けて記録されている調整量に基づいて前記第２の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを調整する、請求項１に記載の無線通信装置。
9. 前記第１の送信部と前記第２の送信部は、同一のタイミングにおいてビーコンを送信する、請求項４に記載の無線通信装置。
10. 第１の無線通信装置および前記第１の無線通信装置と通信可能な第２の無線通信装置を含む無線通信システムであって：
    前記第１の無線通信装置は、
    第１の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と；
    先頭部分を末尾に移動させても前記第１の周波数ホッピングパターンと完全一致することのない第２の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と；
    前記第２の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部と；
    前記第１の送信部により無線信号として送信される送信データを一時的に保持する送信バッファと；
    前記送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合、前記第２の送信部からも無線信号を送信させる判定部と；
    を備え、
    前記第２の無線通信装置は、
    前記第１の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第１の受信部と；
    前記第２の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して送信された無線信号を受信する第２の受信部と；
    を備える、無線通信システム。
11. 第１の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号として送信される送信データを送信バッファに一時的に保持するステップと；
    前記第１の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信するステップと；
    前記送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合、先頭部分を末尾に移動させても前記第１の周波数ホッピングパターンと完全一致することのない第２の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信するステップと；
    を含み、
    前記第２の周波数ホッピングパターンの開始タイミングは、前記第１の周波数ホッピングパターンによる前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の周波数ホッピングパターンによる前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整される、無線通信方法。
12. 第１の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第１の送信部と；
    先頭部分を末尾に移動させても前記第１の周波数ホッピングパターンと完全一致することのない第２の周波数ホッピングパターンに従って複数の周波数帯を利用して無線信号を送信する第２の送信部と；
    前記第１の送信部により無線信号として送信される送信データを一時的に保持する送信バッファと；
    を備える無線通信装置に設けられるコンピュータを、
    前記第２の周波数ホッピングパターンの開始タイミングを、前記第１の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯と、前記第２の送信部による前記複数の周波数帯の各々の利用時間帯とが一致しないタイミングに調整する調整部と、
    前記送信バッファに保持されている送信データのデータ量が所定値を上回った場合、前記第２の送信部からも無線信号を送信させる判定部と、として機能させるための、プログラム。
    

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