JP5335153B2 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、同一周波数帯を使用する２つの通信方式に対応し、かつ各通信方式に対応した通信を同時に行うことが可能な無線通信装置および無線通信方法に関する。

ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｍｅｄｉｃａｌ）バンドと呼ばれる２．４ＧＨｚ帯は電波法に定められた基準を満たせばユーザーが免許不要で無線機器を使用できる。このため、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ））８０２．１１ｂ／ｇ／ｎ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、コードレス電話等でこの周波数帯を用いた無線装置が近年盛んに開発されている。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ｎを使用している無線通信装置（以下、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）装置という）では、耐ノイズ性を考慮して、直接拡散方式のスペクトル拡散（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：ＤＳＳＳ）やＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術が導入されている（たとえば、下記非特許文献１参照）。このようなＷＬＡＮ装置では、２．４ＧＨｚ帯のＩＳＭバンド中の既定された１４個のチャネル（以下、ＷＬＡＮチャネルという）のうちの１つを固定的に使用して通信を行う。各ＷＬＡＮチャネルはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）装置が使用するチャネルの約２０チャネル分に相当する占有周波数帯域幅（２２ＭＨｚ)となっており、隣接チャネルとの間隔は５ＭＨｚとなっている。なお、ＷＬＡＮチャネルの中心周波数帯は２．４１２ＧＨｚ〜２．４８４ＧＨｚの間に割り当てられている。

また、ＷＬＡＮ装置では、他ネットワークまたは他システムとの相互運用性を考慮して、無線アクセス方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式が主に導入されている。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、各々のＷＡＬＮ装置が、無線パケット送信に先立って無線チャネルをキャリアセンスする。そして、キャリアセンスによりチャネルが使用中（チャネルビジー）であることを確認した場合は、無線パケットの送信を待機し、予めフレーム種別毎に決められたチャネル未使用（チャネルアイドル）時間およびバックオフ時間が経過した後に、無線パケットを送信する。

一方、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）対応の無線通信装置（以下、ＢＴ装置という）では、耐ノイズ性を考慮して、周波数ホッピング方式のスペクトル拡散（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：ＦＨＳＳ）技術を導入している（たとえば、下記非特許文献２参照）。具体的には、ＢＴ装置では、２．４０ＧＨｚから２．４８ＧＨｚまでの周波数帯に定められた１ＭＨｚ幅の７９個の周波数チャネル（以下、ＦＨチャネルという）のうち１つのＦＨチャネルを選択し、時間経過と共に選択するＦＨチャネルを切り替えて無線通信を行う周波数ホッピング方式を採用している。この周波数ホッピング方式は、予め決められた擬似ランダムアルゴリズムに基づいて一定時間間隔（例えば６２５μｓ）ごとにＦＨチャネルの選択を行い、選択したＦＨチャネルに１パケットデータを割り当てて通信を行う。

以上のように、ＢＴ装置およびＷＬＡＮ装置はいずれも２．４ＧＨｚ帯を使用するため、このようなＢＴ装置とＷＬＡＮ装置がお互いの通信エリア内に存在すると、互いが送出する電波が干渉しあい、互いの通信を妨害することになる。このような電波干渉を回避する方法として、適応周波数ホッピング（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ：ＡＦＨ）という技術が存在する。この技術では、ＢＴ装置が、送信中のビットエラーレート（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ：ＢＥＲ）やパケットエラーレート（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ：ＰＥＲ）等を測定する、または、ＢＴ装置間で通信していないスロットでの受信信号強度を測定することにより、ＢＴ装置側のＦＨチャネルの品質（ＷＬＡＮ装置などのほかのシステムからの障害の受けやすさ）を観測する。そして、ＢＴ装置は、観測した結果に基づいて、自身の通信を妨害する電波があると判断したＦＨチャネルを避けて周波数ホッピングを行うことで、ＷＬＡＮ等の他システムからの干渉を防ぐ。

また、ＷＬＡＮのＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）において、同一周波数帯を使用する他の無線システムや電子レンジ等の干渉波発生源からの干渉波を抑圧して、無線端末との通信を可能とするため、受信レベルを検出し、ビームフォーミングを行う方法が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。この方式では、ＡＰは互いに異なる方向に最大指向性を持つ複数の指向性ビームを形成可能とし、無線端末により送信されるＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）の受信レベルを測定することにより、受信レベルからＲＴＳ送信端末との通信に使用する指向性ビームを選択する。

特開２００３−１８０７４号公報

ＩＥＥＥ，"ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ＩＥＥＥ８０２．１１−２００７"，１２ Ｊｕｎｅ ２００７ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），"Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｖｅｒｅｄ Ｃｏｒｅ Ｐａｃｋａｇｅ Ｖｅｒｓｉｏｎ：３．０＋ＨＳ"，２１ Ａｐｒｉｌ ２００９

しかしながら、上記従来のＡＦＨ技術では、ＢＴ通信が使用可能なＦＨチャネルからＷＬＡＮ通信が使用中のチャネルが除外される。そのため、周辺にＷＬＡＮ端末が多数存在し、複数のチャネルが使用されるような状況では、ＢＴ通信が使用可能なＦＨチャネル数が減少し、ＢＴ通信の通信品質が劣化する（例えば、スループットの低下や伝搬遅延時間の増大を招く）という問題があった。

また、ＷＬＡＮ装置とＢＴ装置の両方の機能を搭載し、ＷＬＡＮ通信とＢＴ通信の両方を行う無線装置が、ＰＴＡ（Ｐａｃｋｅｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるパケットの優先度に応じて、一方の（ＷＬＡＮ通信またはＢＴ通信）の送信を待機させて互いの干渉を抑制する技術が存在する。しかし、この技術でも、ＷＬＡＮ通信またはＢＴ通信の一方の送信を待機させるため、待機させられる側の通信品質が劣化するという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同一周波数帯を使用する複数の無線通信方式が混在する環境において、他通信への干渉を抑制することができる無線通信装置および無線通信方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、周波数ホッピングを使用した無線通信を行う第１の通信手段と、前記第１の通信手段が使用する帯域のうち、少なくとも一部の帯域を含んだ帯域を使用し、かつ指向性を制御可能な指向性アンテナを利用し、前記第１の通信手段とは異なる方式で無線通信を行う第２の通信手段と、前記第１の通信手段および前記第２の通信手段による同時通信を検出した場合に、前記第２の通信手段が前記指向性アンテナのビーム方向を調整しつつ通信を行い、かつ前記第１の通信手段が通信品質を測定するよう、前記第１の通信手段および前記第２の通信手段に指示を行い、さらに、前記第１の通信手段による通信品質測定結果に基づいて前記指向性アンテナの指向性設定値を決定し、当該決定した指向性設定値を使用して通信を行うよう前記第２の通信手段に指示を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、同一周波数帯を使用し、それぞれ異なる方式で通信を行う２つの通信同士が干渉するのを抑制できるとともに、周波数ホッピングを使用した通信の通信品質を向上させることができる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる無線通信装置の実施の形態１の構成例を示す図である。 図２は、本発明にかかる無線通信装置を含む無線通信システムの構成例を示す図である。 図３は、ＢＴ端末とＷＬＡＮ端末の位置関係の一例を示す図である。 図４は、実施の形態１の干渉回避方法の一例を示すシーケンス図である。 図５は、ＢＴ端末位置の推定結果の記憶方法の一例を示す図である。 図６は、ビーム方向の決定結果の記憶方法の一例を示す図である。 図７は、ＢＴ端末の位置推定方法の一例を示すフローチャートである。 図８は、ＷＬＡＮ通信を開始した後にＢＴ通信を開始する場合の干渉回避方法の一例を示すフローチャートである。 図９は、本発明にかかる無線通信装置の実施の形態２の構成例を示す図である。 図１０は、ＢＴ端末とＷＬＡＮ端末の位置関係の一例を示す図である。 図１１は、実施の形態２の干渉回避方法の一例を示すシーケンス図である。 図１２は、ＷＬＡＮ端末の位置推定結果の記憶方法の一例を示す図である。 図１３は、ＷＬＡＮ通信とＢＴ通信の間における干渉回避方法の決定動作の一例を示すフローチャートである。 図１４は、本発明にかかる無線通信装置の実施の形態３の構成例を示す図である。 図１５は、実施の形態３の無線通信装置を含む無線通信システムの構成例を示す図である。 図１６は、ＢＴ端末とＷＬＡＮ端末の位置関係の一例を示す図である。 図１７は、実施の形態３の干渉回避方法の一例を示すシーケンス図である。 図１８は、ＷＬＡＮ端末情報の記憶方法の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる無線通信装置および無線通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる無線通信装置の実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態における無線通信装置１は、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ｎ）規格に対応した通信装置であるＷＬＡＮ装置部２と、ＢＴ規格に対応した通信装置であるＢＴ装置部３と、ＷＬＡＮ装置部２およびＢＴ装置部３の制御を行うとともにこれらの情報を管理する情報管理部４とを備え、ＷＬＡＮ装置部２およびＢＴ装置部３は、情報管理部４の指示に従い、それぞれ異なる通信方式の通信を並行して行う。また、図１では、ＷＬＡＮ装置部２、ＢＴ装置部３および情報管理部４の主要な構成要素を併せて記載している。

ＷＬＡＮ装置部２は、ＷＬＡＮアンテナ２１、ＷＬＡＮ無線部２２、ＷＬＡＮ制御部２３、図示を省略している送受信信号増幅部、フィルタ、変復調処理部などにより構成される。なお、ＷＬＡＮアンテナ２１は任意の方向に送受信可能なアンテナとし、例えば、４方向への指向性を備えるセクタアンテナとする。また、指向性通信のみではなく、無指向性による通信も可能とする。ＷＬＡＮアンテナ２１は、複数方向への指向性を備えるセクタアンテナや、任意の方向へビーム形成可能なスマートアンテナ、ビームフォーミング可能なアンテナ、周囲のデバイスを検索して最適なビームパターンを形成するアンテナ、フェーズドアレーアンテナなどでもよく、セクタアンテナに限定しない。

ＢＴ装置部３は、ＢＴアンテナ３１、ＢＴ無線部３２、ＢＴ制御部３３、図示を省略しているホストコントローラとのインタフェース部などにより構成される。なお、ＢＴアンテナ３１は無指向性アンテナとし、ＢＴ装置部３はＡＦＨ機能（適応周波数ホッピング機能）を具備しているものとする。

情報管理部４は、ＷＬＡＮ関連の情報を管理するＷＬＡＮ管理部４１と、ＢＴ関連の情報を管理するＢＴ管理部４２から構成される。情報管理部４は、制御手段として動作し、ＷＬＡＮ装置部２およびＢＴ装置部３へそれぞれの通信に関する指示を出す。また、ＷＬＡＮ装置部２およびＢＴ装置部３から接続端末情報や使用する周波数情報などを取得する。

ＷＬＡＮ管理部４１は、ＷＬＡＮ基本情報取得部４１１およびＷＬＡＮ情報記憶部４１２から構成される。ＷＬＡＮ基本情報取得部４１１は、接続しているＷＬＡＮ端末のＩＤ（例えば、ＭＡＣアドレス）、ＱｏＳのサポート情報、対応するレート情報などを取得し、これらの情報をＷＬＡＮ情報記憶部４１２が記憶する。また、ＷＬＡＮ情報記憶部４１２は、ＷＬＡＮ装置部２が使用しているＷＬＡＮチャネル情報も記憶する。

ＢＴ管理部４２は、ＢＴ基本情報取得部４２１、ＢＴ情報記憶部４２２およびＢＴ端末位置推定部４２３から構成される。ＢＴ基本情報取得部４２１は、接続しているＢＴ端末のＩＤ（例えば、ＭＡＣアドレス）、ＢＴバージョン情報などを取得し、これらの情報をＢＴ情報記憶部４２２が記憶する。また、ＢＴ情報記憶部４２２は、ＢＴ装置部３におけるＡＦＨで使用可能なＦＨチャネルを示すＡＦＨチャネルマップも記憶する。ＢＴ端末位置推定部４２３は、接続するＢＴ端末の位置をＷＬＡＮ装置部２およびＢＴ装置部３と連携することにより推定する。推定した位置情報はＢＴ情報記憶部４２２が記憶する。なお、ＢＴ端末の位置推定方法については後述する。

情報管理部４内のＷＬＡＮ管理部４１、ＢＴ管理部４２が、それぞれＷＬＡＮ装置部２、ＢＴ装置部３から情報を取得するタイミングは、ＷＬＡＮ装置部２、ＢＴ装置部３でイベントが発生した場合にそのイベントで生成または取得した情報を通信情報として自動的に情報管理部４へ通知する方法としても良いし、情報管理部４がＷＬＡＮ装置部２、ＢＴ装置部３へ定期的、または任意のタイミングで情報収集を要求する指示を通知する方法としても良い。また、これらの方法を情報や装置によって使い分けても良い。

図２は、本発明にかかる無線通信装置を含む無線通信システムの構成例を示す図である。図２に示すように、この無線通信システムは図１に示した無線通信装置１と、ＷＬＡＮ通信を行うＷＬＡＮ端末１１と、ＢＴ通信を行うＢＴ端末１２とから構成される。

また、本実施の形態では、図３に示すように、ＷＬＡＮアンテナ２１は４方向（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）への指向性を備えるものとし、ＷＬＡＮ端末１１およびＢＴ端末１２はそれぞれ異なるＷＬＡＮビーム方向に位置するものとする。なお、図３では、ＷＬＡＮ端末１１はＷＬＡＮビームのＣ方向、ＢＴ端末１２はＷＬＡＮビームのＡ方向に位置しているが、ＷＬＡＮ端末１１とＢＴ端末１２がそれぞれ異なる方向に位置しているのであれば特に本配置に限定しない。また、ＷＬＡＮアンテナ２１は４方向への指向性を備えるものとしたが、セクタ数については特に限定しない。

次に、本実施の形態の干渉回避方法について、図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態の干渉回避方法の一例を示すシーケンス図である。図４では、図２および図３で示した構成を前提とし、ＢＴ端末１２が無線通信装置１に接続した後に、ＷＬＡＮ端末１１が無線通信装置１に接続する場合のシーケンスを示している。

まず、無線通信装置１のＢＴ装置部３は、ＢＴ端末１２との間でＢＴ通信の接続制御処理を行う（ステップＳ１）。なお、ＢＴ通信の接続制御処理は従来と同様である。

ＢＴ通信の接続制御処理が完了後、ＢＴ装置部３は、情報管理部４に対し、ＢＴ接続が完了したことを通知するＢＴ接続通知を通知する（ステップＳ２）。ＢＴ接続通知には、例えば、接続したＢＴ端末のＭＡＣアドレス、ＢＴ通信に使用するＡＦＨチャネルマップ情報などを格納する。

一方、ＢＴ接続制御処理が完了後、無線通信装置１のＢＴ装置部３とＢＴ端末１２との間では、ＢＴ通信によるデータ送受信が行われる（ステップＳ３）。

ＢＴ接続通知を受信してＢＴ装置部３の通信開始を検出した情報管理部４では、ＢＴ接続通知により取得した情報（ＢＴ端末のＭＡＣアドレス、ＡＦＨチャネルマップ情報など）がＢＴ端末情報として、ＢＴ管理部４２のＢＴ基本情報取得部４２１に通知される。そして、取得したＢＴ端末情報はＢＴ情報記憶部４２２へ記憶する。さらに、ＢＴ端末１２の接続を認識すると、ＢＴ端末位置推定部４２３が、ＢＴ端末１２の位置推定を実行する（ステップＳ４）。なお、ＢＴ端末１２の位置推定方法については後述する。ＢＴ端末位置の推定結果は、例えば、該当するＷＬＡＮアンテナのビーム方向とする。なお、ＢＴ端末位置の推定結果はＢＴ端末１２の位置がわかればよく、例えば、方角情報、自動車内などではシート位置など、ＷＬＡＮアンテナのビーム方向に限定しない。ＢＴ端末１２の位置推定結果は、ＢＴ情報記憶部４２２に記憶する。記憶内容は、例えば、図５のようにする。図５では、ＢＴ端末１２のＭＡＣアドレス、ＡＦＨチャネルマップ情報およびＢＴ端末１２の位置情報（ここではＷＬＡＮアンテナのビーム方向とする）を対応付けて記憶する場合の例を示している。なお、記憶内容はこれに限定しない。

また、情報管理部４では、上記ＢＴ接続通知を受信した場合、ＢＴ端末１２との間でＢＴ接続を行った（ＢＴ通信を開始した）旨がＷＬＡＮ管理部４１に通知される。

ステップＳ１〜Ｓ４の処理を実行した後、無線通信装置１のＷＬＡＮ装置部２は、ＷＬＡＮ端末１１との間でＷＬＡＮ接続制御処理を行う（ステップＳ５）。なお、ＷＬＡＮ通信の接続制御処理は従来と同様である。

ＷＬＡＮ通信の接続制御処理が完了後、ＷＬＡＮ装置部２は、情報管理部４に対し、ＷＬＡＮ接続が完了したことを通知するＷＬＡＮ接続通知を通知する（ステップＳ６）。ＷＬＡＮ接続通知には、例えば、接続したＷＬＡＮ端末のＭＡＣアドレス、ＷＬＡＮ通信に使用するＷＬＡＮチャネル情報などを格納する。

一方、ＷＬＡＮ接続制御処理が完了後、無線通信装置１のＷＬＡＮ装置部２とＷＬＡＮ端末１１との間では、ＷＬＡＮ通信によるデータ送受信が行われる（ステップＳ７）。

ＷＬＡＮ接続通知を受信してＷＬＡＮ装置部２の通信開始を検出した情報管理部４では、ＷＬＡＮ接続通知により取得した情報（ＷＬＡＮ端末のＭＡＣアドレス、ＷＬＡＮチャネル情報など）がＷＬＡＮ端末情報として、ＷＬＡＮ管理部４１のＷＬＡＮ基本情報取得部４１１に通知される。そして、取得したＷＬＡＮ端末情報はＷＬＡＮ情報記憶部４１２へ記憶する。さらに、ＢＴ端末１２の接続を認識しているＷＬＡＮ管理部４１は、ＢＴ情報記憶部４２２で記憶されているＢＴ端末１２の位置情報を取得し、ＢＴ端末１２が位置する方向へ指向性のＮＵＬＬ点を向けるよう、ＷＬＡＮアンテナ２１のビーム方向を決定する（ステップＳ８）。決定したビーム方向は、ＷＬＡＮ情報記憶部４１２へ記憶する。記憶内容は、例えば、図６のようにする。図６では、ＷＬＡＮ端末１１のＭＡＣアドレス、ＷＬＡＮチャネルおよび使用するＷＬＡＮアンテナビーム番号を対応付けて記憶する場合の例を示している。なお、記憶内容はこれに限定しない。

情報管理部４は、ＷＬＡＮアンテナ２１のビーム方向を決定すると、ＷＬＡＮ装置部２に対し、決定したアンテナビーム方向を通知する（ステップＳ９）。なお、アンテナビーム方向通知には上記ステップＳ８で決定したアンテナビーム情報を格納する。ＷＬＡＮ装置部２はアンテナビーム方向通知を受信すると、通知されたアンテナビームを使用してＷＬＡＮ端末１１と通信する。

ここで、上記ステップＳ４でＢＴ端末１２の位置を推定する方法について説明する。図７は、ＢＴ端末の位置推定方法の一例を示すフローチャートである。なお、図７は一例であり、処理の順序および内容はこれに限らず、ＢＴ端末１２の位置を推定できればどのような方法としても良い。

図７で示したフローチャートのＢＴ端末位置推定方法では、情報管理部４はＢＴ端末１２が送信するＦＨチャネルと送信タイミングを取得する。そして、ＢＴ端末１２がＢＴ送信を行うタイミングと同じタイミング、且つ、ＦＨチャネルを含むＷＬＡＮチャネルで、指定したＷＬＡＮビーム方向にＷＬＡＮダミーデータを送信する。これを全ビーム方向に実施し、ＢＴパケットのエラー有無からＢＴ端末位置を推定する。

図７に示したように、ＢＴ端末位置の推定動作では、まず、ＢＴ端末位置推定部４２３が、後述するステップＳ１２〜Ｓ１５に示した処理（ＢＴパケットのエラー有無測定）をＷＬＡＮアンテナ２１の全ビーム方向に対して完了したか否かを確認する（ステップＳ１１）。確認の結果、測定が完了している場合（ステップＳ１１：Ｙｅａ）、ステップＳ１６に遷移する。

一方、測定が完了していない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ＢＴ端末位置推定部４２３は、ＢＴ通信における送信ＦＨチャネルと、各ＦＨチャネルで送信するタイミングとを取得する（ステップＳ１２）。これらの情報は、ＢＴ情報記憶部４２２で記憶されているＢＴ端末情報に含まれるＡＦＨチャネルマップ情報から取得できる。

次に、ＢＴ端末位置推定部４２３は、ＷＬＡＮ装置部２に対し、任意のＦＨチャネルを使用したＢＴ送信が行われるタイミングで、このＦＨチャネルを含むＷＬＡＮチャネルを使用し、指定した任意のビーム方向に対してダミーデータを送信するよう、指示を出し、ダミーデータを送信させる（ステップＳ１３）。なお、ダミーデータを送信させるビーム方向は、それまでの処理においてＢＴパケットのエラー有無測定が終了していないビーム方向とする。

次に、ＢＴ端末位置推定部４２３は、ＢＴ装置部３から、ステップＳ１３でダミーデータを送信させていた期間におけるパケットのエラー有無を取得し（ステップＳ１４）、さらに、ステップＳ１３での送信指示でＷＬＡＮ装置部２に示した（指定した）ビーム方向と、ステップＳ１４で取得したパケットのエラー有無を記憶する（ステップＳ１５）。パケットのエラー有無は、たとえば、パケットのエラー発生率が予め決定しておいた閾値に達している場合にエラー有りとして扱う。エラーの有無ではなくエラー発生率そのものを記憶するようにしてもよい。ステップＳ１５を実行した後はステップＳ１１に戻って測定を継続するか否か判断する。

ＢＴ端末位置推定部４２３は、ステップＳ１１で測定を継続しない、すなわち、ＷＬＡＮアンテナ２１の全ビーム方向に対してステップＳ１２〜Ｓ１５を繰り返し実行してＢＴパケットのエラー有無測定を行ったと判断した場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５において記憶した情報（全ＷＬＡＮビーム方向それぞれについて、ＢＴパケットのエラーが発生したかどうかを示す情報）から、エラーが発生したＷＬＡＮビーム方向にＢＴ端末が位置すると判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１５でエラー発生率を記憶する構成とした場合には、エラー発生率が最も高いＷＬＡＮビーム方向にＢＴ端末が位置していると判断する。

図７では、ＷＬＡＮアンテナ２１の全ビーム方向に対してステップＳ１２〜Ｓ１５の処理を実行する場合の例を示したが、ＢＴパケットのエラーが発生した時点でＢＴ端末方向を確定し、残りのＷＬＡＮビーム方向での処理を省略しても良い。

また、１つのＷＬＡＮビーム方向に対して複数回ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理を実行し、ＢＴパケットエラーが最も多かったＷＬＡＮビーム方向にＢＴ端末１２が位置すると推定しても良い。

さらに、ＷＬＡＮのチャネルは固定し、ＷＬＡＮチャネル内のＦＨチャネルを使用した送信が行われるタイミングに合わせてダミーデータを送信しても良い。

また、例えば、特定のＷＬＡＮアンテナビーム方向にダミーデータを送信し、その時点のＢＴ通信のＡＦＨで使用可能なＦＨチャネル数をＢＴ装置部３から取得する。これを全方向に対して実行し、使用可能なＦＨチャネル数が最も少ない方向にＢＴ端末が位置すると推定することもできる。

また、上記の使用可能なＦＨチャネル数によるＢＴ端末推定方法において、特定方向にのみＷＬＡＮアンテナのＮＵＬＬ点を指定してダミーデータを送信し、ＡＦＨで使用可能なＦＨチャネル数が最も多かったＮＵＬＬ方向にＢＴ端末が位置すると判定することも可能である。

他のＢＴ端末位置推定方法としては、ＢＴ端末位置推定部４２３がＷＬＡＮ装置部２に対し、指定したＷＬＡＮアンテナビーム方向に対してキャリアセンスを一定時間実行させ、ＢＴと推定される信号に対してキャリアセンスに引っかかった回数（所定の閾値以上の受信電力レベルを検出した回数）を取得する。これを全ビーム方向で実行させ、最もキャリアセンスに引っかかった回数が多い方向にＢＴ端末が位置すると判定することも可能である。

また、上記のＷＬＡＮキャリアセンスによるＢＴ端末位置推定方法では、キャリアセンス閾値に基づいてＷＬＡＮ以外の数（ＷＬＡＮのキャリアセンスレベルには達していないがある程度の受信電力レベルを有しているビーム方向）を測定し、測定数が最も多い方向をＢＴ端末位置方向と推定することも可能である。

また、上記図４に示したシーケンスでは、ステップＳ７のＷＬＡＮデータ通信を開始した後にアンテナビーム方向を決定しているが、ＷＬＡＮ装置部２は、情報管理部４からアンテナビーム方向の通知を受信後、通知されたアンテナビームを使用してＷＬＡＮデータ通信を開始するようにしてもよい。

また、ＷＬＡＮ接続通知を通知するタイミングは、例えば、ＷＬＡＮ装置部２がＳｃａｎなどを用いて使用するＷＬＡＮチャネルを決定したときでも良いし、ＰｒｏｂｅやＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ、ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎなどのＷＬＡＮの制御フレームを送信または受信したときでも良いし、４ｗａｙ−ｈａｎｄｓｈａｋｅが開始または終了したときでもよく、いずれかの１つのタイミングで通知すれば良い。

上述した制御動作では、ＷＬＡＮアンテナ２１の指向性制御はＢＴ端末１２の位置情報のみに基づいて行うこととしたが、ＢＴ端末１２が使用可能なＡＦＨのＦＨチャネル数を取得し、使用可能なＡＦＨのＦＨチャネル数が不十分な場合（ＦＨチャネル数が規定の閾値以下の場合）にのみ実施しても良い。

ここまでは、ＢＴ通信を開始した後にＷＬＡＮ通信を開始する場合の干渉回避方法について説明したが、次に、ＷＬＡＮ通信を開始した後にＢＴ通信を開始する場合の干渉回避方法について説明する。

図８は、ＷＬＡＮ通信を開始した後にＢＴ通信を開始する場合の干渉回避方法の一例を示すフローチャートである。

図８に示したシーケンスに従った動作では、まず、無線通信装置１のＷＬＡＮ装置部２は、ＷＬＡＮ端末１１との間でＷＬＡＮ接続処理を行い（ステップＳ２１）、さらに、ＷＬＡＮ接続通知を情報管理部４に通知するとともに、ＷＬＡＮ通信によるデータ送受信を開始する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。なお、これらの処理は、上述したステップＳ５〜Ｓ７と同様の処理である。

ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理を実行した後、無線通信装置１のＢＴ装置部３は、ＢＴ端末１２との間でＢＴ接続処理を行い（ステップＳ２４）、さらに、情報管理部４に対し、ＢＴ接続が完了したことを通知するＢＴ接続通知を通知し（ステップＳ２５）、ＢＴ端末１２との間でデータ送受信を開始する（ステップＳ２６）。なお、これらの処理は、上述したステップＳ１〜Ｓ３と同様の処理である。

次に、情報管理部４では、上述したステップＳ４と同様の手順にてＢＴ端末１２の位置推定を行う（ステップＳ２７）。さらに、上述したステップＳ８，Ｓ９と同様の手順でアンテナビーム方向を決定するとともに、ＷＬＡＮ装置部２に対し、決定したアンテナビーム方向を通知する（ステップＳ２８，Ｓ２９）。ＷＬＡＮ装置部２は、アンテナビーム方向通知を受信すると、通知されたアンテナビームを使用してＷＬＡＮ端末１１と通信する。

ＢＴ装置部３とＢＴ端末１２間の通信におけるＡＦＨチャネルマップは、ＷＬＡＮ装置部２とＷＬＡＮ端末１１間におけるＷＬＡＮチャネルの使用がある状態で作成されている。そのため、ＷＬＡＮアンテナ２１のビーム制御によるチャネル利用状況の変更をＡＦＨチャネルマップに反映させる必要がある。したがって、情報管理部４は、ステップＳ２９でＷＬＡＮアンテナビーム方向を通知した後、ＢＴ装置部３に対し、使用するＡＦＨチャネルマップ更新通知を通知してＡＦＨチャネルマップの更新を指示する（ステップＳ３０）。

ＡＦＨチャネルマップ更新通知を受信したＢＴ装置部３は、ＢＴ端末１２との間のＢＴ通信に使用するＡＦＨチャネルマップを更新する（ステップＳ３１）。

ＡＦＨチャネルマップの更新が完了後、ＢＴ装置部３は、更新後のＡＦＨチャネルマップ情報を格納したＡＦＨチャネルマップ通知を情報管理部４へ送信する（ステップＳ３２）。ＡＦＨチャネルマップ通知を受け取った情報管理部４では、受け取ったＡＦＨチャネルマップがＢＴ管理部４２に通知され、ＢＴ管理部４２では、ＢＴ情報記憶部４２２に記憶されているＡＦＨチャネルマップ情報を更新する。

なお、図４，図８で説明した干渉回避シーケンスの例では、ＷＬＡＮ通信とＢＴ通信が同時に行われる場合、ＡＦＨチャネルマップ状況に関係なく、ＢＴ端末１２が位置する方向へＷＬＡＮアンテナビームのＮＵＬＬ点を向けるようにしたが、ＡＦＨチャネルマップを参照し、使用可能なＦＨチャネル数が閾値を下回ったときのみＷＬＡＮアンテナの指向性を制御するようにしても良い。

また、ＢＴ端末１２が切断した場合（ＢＴ端末１２とＷＬＡＮ端末１１の同時通信が終了した場合）には、ＷＬＡＮアンテナビームを通常のビームフォーム（図４のステップＳ８，Ｓ９や図８のステップＳ２８，Ｓ２９を実行する前の状態）に戻しても良い。

本実施の形態では、周波数ホッピングを行う通信方式としてＢＴ通信方式を例に説明したが、周波数ホッピングを行う通信方式であればＢＴ通信に限定しない。また、周波数ホッピングを行う通信方式と同一周波数帯を使用する通信方式としてＷＬＡＮ通信を例に説明したが、情報管理部４による上記制御が可能な無線通信方式ならばＷＬＡＮ通信に限定しない。

このように、本実施の形態では、ＷＬＡＮ端末とＢＴ端末が同時に通信する場合において、ＷＬＡＮ装置が利用する指向性アンテナの指向性を順次変更した場合におけるＢＴ通信の通信品質（例えば、パケットエラー発生の有無）を確認することにより、ＢＴ端末の位置を推定し、推定結果に基づいて、ＷＬＡＮアンテナビームを制御することとした。具体的には、指向性のＮＵＬＬ点がＢＴ端末の推定位置の方に向くよう、ＷＬＡＮアンテナを調整することとした。これにより、ＷＬＡＮ通信とＢＴ通信の干渉を抑制することができる。また、ＢＴ通信がＷＬＡＮ通信の影響を受けないことにより、ＷＬＡＮ通信に使用しているチャネルをＢＴ通信のＦＨチャネルとして使用することができるため、ＢＴの通信品質を向上させることができる。

実施の形態２．
図９は、本発明にかかる無線通信装置の実施の形態２の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の無線通信装置１ａは、図１で示した実施の形態１の無線通信装置１を構成していた情報管理部４を、ＷＬＡＮ管理部４１ａおよびＢＴ管理部４２を備えた情報管理部４ａに置き換えたものである。ＷＬＡＮ管理部４１ａは、実施の形態１で説明したＷＬＡＮ管理部４１に対して、接続するＷＬＡＮ端末の位置を推定するＷＬＡＮ端末位置推定部４１３を追加したものである。図９においては、実施の形態１で説明した無線通信装置１と共通の構成要素に対して無線通信装置１と同一の符号を付している。本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明を行う。

本発明にかかる無線通信装置１ａを含む無線通信システムの構成例は実施の形態１と同様である（図２参照）。また、本実施の形態では、図１０に示すように、ＷＬＡＮアンテナ２１は４方向への指向性を備えるものとし、ＷＬＡＮ端末１１，ＢＴ端末１２は同じ方向に位置するものとする。なお、図１０では、ＷＬＡＮ端末１１とＢＴ端末１２はＷＬＡＮビームのＡ方向に位置しているが、同じ方向であれば特に本配置に限定しない。また、ＷＬＡＮアンテナ２１は４方向への指向性を備えるものとしたが、セクタ数については特に限定しない。また、本実施の形態におけるＷＬＡＮ装置部２およびこれと通信を行うＷＬＡＮ端末１１は、複数の周波数帯（例えば、２．４ＧＨｚと５ＧＨｚ）をサポートするものとする。

次に、本実施の形態の干渉回避方法について、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態の干渉回避方法の一例を示すシーケンス図である。図１１では、図２および図１０で示した構成を前提とし、ＢＴ端末１２が無線通信装置１ａに接続した後に、ＷＬＡＮ端末１１が無線通信装置１ａに接続した場合のシーケンスを示している。また、図１１では、実施の形態１の説明で使用した図４に記載した処理と同じ処理に対して同一のステップ番号を付している。本実施の形態では、図４と同一のステップ番号を付した処理の説明は省略する。

実施の形態１で図４を用いて説明したステップＳ１〜Ｓ６を実行後、ステップＳ６で送信されたＷＬＡＮ接続通知を受信した情報管理部４ａでは、ＷＬＡＮ管理部４１ａにＷＬＡＮ端末１１が接続されたことが通知され、この通知を受けたＷＬＡＮ管理部４１ａは、ＷＬＡＮ端末位置推定部４１３にＷＬＡＮ端末１１の位置を推定させる（ステップＳ４１）。ＷＬＡＮ端末位置推定部４１３は、例えば、ＷＬＡＮ端末１１がＷＬＡＮアンテナ２１のどのビーム方向にいるかを推定する。ＷＬＡＮ端末位置推定部４１３は、ＷＬＡＮ装置部２に対し、指定した特定の方向のみへデータを送信し、これに対するＷＬＡＮ端末１１からの応答を確認するよう、指示を行う。これを全ビーム方向に対して実行し、応答がある方向にＷＬＡＮ端末１１が位置すると推定する。ＷＬＡＮ端末１１の位置推定方法については特に限定せず、例えば、各アンテナビームにおける受信電力から推定しても良い。また、ＷＬＡＮ端末１１の位置推定結果は、ＷＬＡＮ情報記憶部４１２に記憶する。記憶内容は、例えば、図１２のようにする。図１２では、ＷＬＡＮ端末１１のＭＡＣアドレス、ＷＬＡＮチャネル、ＷＬＡＮ端末の位置情報（ここではＷＬＡＮアンテナのビーム方向とする）および使用するＷＬＡＮアンテナビーム番号（初期状態は無指向性のため、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄすべて）を対応付けて記憶する場合の例を示している。なお、記憶内容はこれに限定しない。

情報管理部４ａは、ＢＴ端末１２とＷＬＡＮ端末１１の同時接続を認識すると、ＷＬＡＮ通信とＢＴ通信の間の干渉回避方法を決定する（ステップＳ４２）。この干渉回避方法決定手段については後述する。

情報管理部４ａは、ステップＳ４２で干渉回避方法を決定すると、ＷＬＡＮ装置部２に対し、決定した干渉回避方法を実行するための情報を通知する（ステップＳ４３）。例えば、ＷＬＡＮアンテナビーム方向を変更する場合は、実施の形態１と同様の情報を通知する。また、本実施の形態のようにＷＬＡＮ周波数帯を変更する場合は、変更後の周波数帯を通知する。周波数の変更は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｈ等に記載されているＤｙｎａｍｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ（ＤＦＳ）のような手法を使用して行う。

なお、図１１では、ＷＬＡＮデータ通信を開始した後にＷＬＡＮ位置推定を行って干渉回避方法を決定するようにした場合のシーケンス例を示したが、ステップＳ４１とステップＳ４２でＷＬＡＮ端末１１の位置を推定し干渉回避方法を決定した後にＷＬＡＮデータ通信（ステップＳ７）を開始するようにしてもよい。

ここで、上記ステップＳ４２でＷＬＡＮ通信とＢＴ通信の間の干渉を回避する方法の決定動作について説明する。図１３は、ＷＬＡＮ通信とＢＴ通信の間における干渉回避方法の決定動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１３は一例であり、処理の順序および内容はこれに限らず、ＷＬＡＮ端末とＢＴ端末が同じ方向に位置する場合に、ＷＬＡＮ通信に使用する周波数を変更して干渉が回避できればどのような方法としても良い。

図１３に示した干渉回避方法決定動作において、情報管理部４ａでは、まず、ＷＬＡＮ情報記憶部４１２およびＢＴ情報記憶部４２２で記憶しているＷＬＡＮ端末１１の位置情報およびＢＴ端末１２の位置情報を確認し、ＢＴ端末１２とＷＬＡＮ端末１１が同じ方向に位置するか否かを判断する（ステップＳ５１）。同じ方向に位置していない場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）、実施の形態１で説明した制御を行いＷＬＡＮアンテナ２１のビーム方向を決定する（ステップＳ５３）。すなわち、上述したステップＳ８と同様に、ＢＴ端末１２が位置する方向へ指向性のＮＵＬＬ点を向けるよう、ＷＬＡＮアンテナ２１のビーム方向を決定する。

一方、ＢＴ端末１２とＷＬＡＮ端末１１が同じ方向に位置している場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、ＷＬＡＮ管理部４１ａは、ＷＬＡＮ情報記憶部４１２で記憶している情報を参照し、ＷＬＡＮ端末１１が他の周波数帯をサポートしているか否かを確認する（ステップＳ５２）。他の周波数帯をサポートしていない場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）、処理を終了する。一方、他の周波数帯をサポートしている場合には（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、ＷＬＡＮ通信に使用する周波数帯を変更して干渉を回避することを決定する（ステップＳ５４）。なお、本実施の形態では接続するＷＬＡＮ端末１１を１台だけとしているが、複数のＷＬＡＮ端末が接続している場合には、全端末のサポート状態を確認する。また、ＷＬＡＮ装置部２、ＷＬＡＮアンテナ２１が異なる周波数帯の同時使用をサポートしているような場合には、該当するＷＬＡＮ端末（ＢＴ端末１２と同じ方向に位置しているＷＬＡＮ端末）の周波数帯のみを変更しても良い。

図１３に示した干渉回避方法決定シーケンス例では、ＷＬＡＮ端末１１とＢＴ端末１２が同時に通信する場合、ＡＦＨチャネルマップに関係なく、干渉回避方法を決定するようにしたが、ＡＦＨチャネルマップを参照し、使用可能なＦＨチャネル数が閾値を下回ったときのみ干渉回避方法（ＷＬＡＮアンテナ２１のビーム方向の変更，ＷＬＡＮ通信の使用周波数帯の変更）を決定するようにしても良い。

本実施の形態では、ＷＬＡＮ端末１１とＢＴ端末１２が同一のＷＬＡＮアンテナビーム方向に位置した場合に、状況に応じてＷＬＡＮの通信に使用する周波数帯を変更したが、ＢＴ端末１２が切断した場合や異なるＷＬＡＮビーム方向に移動した場合には、元の周波数帯に戻し、実施の形態１で説明した干渉回避方法を使用するようにしても良い。

図１１に示したシーケンスでは、ＢＴ通信開始後にＷＬＡＮ通信が開始する例を示したが、ＷＬＡＮ通信開始後に、ＢＴ通信を開始する場合の動作も同様である。

なお、本実施の形態では、周波数ホッピングを行う通信方式としてＢＴ通信方式を例に説明したが、周波数ホッピングを行う通信方式であればＢＴ通信に限定しない。また、周波数ホッピングを行う通信方式と同一周波数帯を使用する通信方式としてＷＬＡＮ通信を例に説明したが、情報管理部４ａによる上記制御が可能な無線通信方式ならばＷＬＡＮ通信に限定しない。

このように、本実施の形態では、ＷＬＡＮ端末とＢＴ端末が同時に通信する場合において、ＷＬＡＮ装置が利用する指向性アンテナの指向性を順次変更した場合におけるＢＴ通信の通信品質（例えば、パケットエラー発生の有無）を確認することにより、ＢＴ端末の位置を推定し、さらに、ＷＬＡＮ装置が利用する指向性アンテナの指向性を順次変更してＷＬＡＮ端末宛のデータを送信しこれに対する応答の有無を確認することによりＷＬＡＮ端末の位置を推定し、推定結果に基づいて、ＷＬＡＮ通信での使用周波数帯の変更、またはＷＬＡＮアンテナビームを制御して指向性のＮＵＬＬ点がＢＴ端末の推定位置の方を向くよう、ＷＬＡＮアンテナを調整することとした。これにより、ＷＬＡＮ端末とＢＴ端末が同じ方向に位置している場合であってもＷＬＡＮ通信とＢＴ通信の干渉を抑制することができる。また、ＢＴ通信がＷＬＡＮ通信の影響を受けないことにより、ＷＬＡＮ通信に使用しているチャネルをＢＴ通信のＦＨチャネルとして使用することができるため、ＢＴの通信品質を向上させることができる。また、ＡＦＨチャネルマップを考慮し、ＡＦＨで使用可能なチャネル数が不足している場合にのみ周波数帯の変更を行うようにすることで、不必要な周波数変更を抑えることもできる。

実施の形態３．
図１４は、本発明にかかる無線通信装置の実施の形態３の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の無線通信装置１ｂは、図９で示した実施の形態２の無線通信装置１ａを構成していた情報管理部４ａを、情報管理部４１ａおよびＢＴ管理部４２ｂを備えた情報管理部４ｂに置き換えたものである。ＢＴ管理部４２ｂは、実施の形態１で説明したＢＴ管理部４２からＢＴ端末位置推定部４２３を削除したものである。図１４においては、実施の形態１，２で説明した無線通信装置１，１ａと共通の構成要素に対して無線通信装置１，１ａと同一の符号を付している。本実施の形態では、実施の形態１，２と異なる部分を中心に説明を行う。

図１５は、実施の形態３の無線通信装置を含む無線通信システムの構成例を示す図である。図１５に示すように、この無線通信システムは図１４に示した無線通信装置１ｂと、ＷＬＡＮ通信を行う複数のＷＬＡＮ端末１１−１，１１−２と、ＢＴ通信を行うＢＴ端末１２とから構成される。

また、本実施の形態では、図１６に示すように、ＷＬＡＮアンテナ２１は任意の方向にアンテナビームを形成可能とし、アンテナビーム角度（電波の放射角度）等の調整が可能とする。なお、アンテナのビーム角度が調整可能であれば、どのようなアンテナでもよく、スマートアンテナ、フェーズドアレーアンテナ、セクタアンテナなど、アンテナの種類は特に限定しない。

次に、本実施の形態の干渉回避方法について、図１７を用いて説明する。図１７は、本実施の形態の干渉回避方法の一例を示すシーケンス図である。図１７では、図１５および図１６で示した構成を前提とし、ＢＴ端末１２が無線通信装置１ｂに接続した後に、ＷＬＡＮ端末１１−１（例えば、ノートＰＣ）が無線通信装置１ｂに接続し、さらに、ＷＬＡＮ端末１１−２（例えば、固定ディスプレイ）が無線通信装置１ｂに接続する場合のシーケンスを示している。また、図１７では、実施の形態１，２の説明で使用した図４，図１１に記載した処理と同じ処理に対して同一のステップ番号を付している。本実施の形態では、図４，図１１と同一のステップ番号を付した処理の説明は省略する。

本実施の形態の無線通信システムでは、まず、無線通信装置１ｂのＢＴ装置部３とＢＴ端末１２との間で実施の形態１で説明したステップＳ１〜Ｓ３の処理を実行してＢＴデータ通信を開始する。次に、無線通信装置１ｂの情報管理部４ｂおよびＷＬＡＮ装置部２とＷＬＡＮ端末１１−１との間で実施の形態１で説明したステップＳ５〜Ｓ７の処理を実行し、ＷＬＡＮ装置部２とＷＬＡＮ端末１１−１がＷＬＡＮデータ通信を開始する。

情報管理部４ｂでは、ステップＳ６で送信されたＷＬＡＮ接続通知を受信すると、ＷＬＡＮ管理部４１ａが、ＷＬＡＮ端末１１−１のＷＬＡＮ端末情報として、ＷＬＡＮ端末１１−１の位置情報、デバイス情報、移動可能性などを取得する（ステップＳ６１）。なお、取得方法については後述する。ＷＬＡＮ管理部４１ａが取得したＷＬＡＮ端末情報はＷＬＡＮ情報記憶部４１２が記憶する。記憶内容は、例えば、図１８のようにする。図１８では、ＷＬＡＮ端末のＭＡＣアドレス、ＷＬＡＮチャネル、ＷＬＡＮ端末の位置情報（例えば、端末が位置するアンテナ方向）およびアンテナビーム角度を対応付けて記憶する場合の例を示している。

次に、情報管理部４ｂのＷＬＡＮ管理部４１ａは、ＷＬＡＮ端末情報を取得後、同一周波数帯を利用する他の無線デバイスの接続を認識（ここでは、ＢＴ端末１２の接続を認識）すると、ＷＬＡＮ端末情報を基にＷＬＡＮアンテナ２１のビーム角度を決定する（ステップＳ６２）。本実施の形態では、ＷＬＡＮ端末１１−１はノートＰＣを想定しており、移動が予想される。そのため、あらかじめ移動により通信エリアが変化することを予測し、広範囲のＷＬＡＮアンテナビームを形成する（アンテナビーム角度の設定値を大きくする）。なお、アンテナビーム角度はＷＬＡＮ管理部４１ａにより任意に設定可能とする。

情報管理部４ｂのＷＬＡＮ管理部４１ａは、ステップＳ６２での決定結果を示すＷＬＡＮアンテナビーム情報を含んだアンテナビーム制御通知をＷＬＡＮ装置部２へ送信する（ステップＳ６３）。ＷＬＡＮ装置部２は、取得したＷＬＡＮアンテナビーム情報に従ってＷＬＡＮアンテナ２１を制御し、ＷＬＡＮ端末１１−１との通信で使用するアンテナビームの角度を調整する。

その後、無線通信装置１ｂの情報管理部４ｂおよびＷＬＡＮ装置部２とＷＬＡＮ端末１１−２との間でステップＳ６４〜Ｓ６６を実行し、ＷＬＡＮ装置部２とＷＬＡＮ端末１１−２がＷＬＡＮデータ通信を開始する。これらのステップＳ６４〜Ｓ６６は、上記のＷＬＡＮ端末１１−１がＷＬＡＮデータ通信を開始する場合に実行する処理と同様である。すなわち、ステップＳ６４〜Ｓ６６では、実施の形態１で説明したステップＳ５〜Ｓ７の処理を実行する。

また、情報管理部４ｂでは、ステップＳ６５において、ＷＬＡＮ端末１１−２と接続したことを示すＷＬＡＮ接続通知を受信すると、上述したステップＳ６１〜Ｓ６３と同様に、ＷＬＡＮ管理部４１ａが、ＷＬＡＮ端末１１−２のＷＬＡＮ端末情報として、ＷＬＡＮ端末１１−２の位置情報、デバイス情報、移動可能性などを取得し、ＷＬＡＮ情報記憶部４１２がこれを記憶する（ステップＳ６７）。さらに、ＷＬＡＮ管理部４１ａは、ステップＳ６７で取得したＷＬＡＮ端末情報を基にＷＬＡＮアンテナ２１のビーム角度を決定する（ステップＳ６８）。本実施の形態では、ＷＬＡＮ端末１１−２は固定ディスプレイを想定しており、移動がないと予想される。そのため、狭範囲のＷＬＡＮアンテナビームを形成することにより、周辺のＷＬＡＮ端末，ＢＴ端末との干渉を抑制する。

情報管理部４ｂのＷＬＡＮ管理部４１ａは、ステップＳ６８での決定結果を示すＷＬＡＮアンテナビーム情報を含んだアンテナビーム制御通知をＷＬＡＮ装置部２へ送信する（ステップＳ６９）。ＷＬＡＮ装置部２は、取得したＷＬＡＮアンテナビーム情報に従ってＷＬＡＮアンテナ２１を制御し、ＷＬＡＮ端末１１−２との通信で使用するアンテナビームの角度を調整する。

なお、図１７に示したシーケンスでは、ＷＬＡＮ装置部２と各ＷＬＡＮ端末の間でデータ通信を開始した後にアンテナビームを調整しているが、ＷＬＡＮ装置部２と各ＷＬＡＮ端末が接続後、情報管理部４ｂでアンテナビームの角度が決定されるまで待機し、決定された角度のアンテナビームでデータ通信を開始するようにしてもよい。

次に、情報管理部４ｂのＷＬＡＮ管理部４１ａが、ＷＬＡＮ端末情報として、ＷＬＡＮ端末の位置情報、デバイス情報等を取得する方法について説明する。

ＷＬＡＮ端末の位置情報については、実施の形態２と同様に、全ビーム方向にデータを送信し、受信がある方向を特定する方法や、各アンテナビームにおける受信電力から推定する方法などによって取得可能である。これら以外の方法でもよく、ＷＬＡＮ端末の位置推定方法については特に限定しない。

ＷＬＡＮ端末のデバイス情報（ＷＬＡＮ端末の種類）については、例えば、端末のＭＡＣアドレスから推定することができる。ＭＡＣアドレスは２２ｂｉｔのベンダーコードと２４ｂｉｔの製品番号から構成されている。そのため、ベンダーコードからＷＬＡＮ端末ベンダーを推定し、端末、移動可能性等を推定することができる。また、製品番号を考慮することで、推定精度を向上させることが可能となる。例えば、ベンダーがゲームメーカーの場合、ＷＬＡＮ端末が携帯ゲーム機であることが予想され、移動可能性が高いと予想できる。また、ディスプレイメーカの場合、固定ディスプレイであることが予想され、移動可能性が低いことが予想できる。

また、ＱｏＳのサポートの有無から推測することもできる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｅではＱｏＳをサポートしており、ＱｏＳをサポートしている端末は固定ディスプレイなど、信頼性が重要視される端末であると予想できる。なお、ＱｏＳのサポート有無はＷＬＡＮ端末から送信されるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＲｅｑｕｅｓｔのＱｏＳ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ等から取得することができる。

さらに、無線規格のサポート状況、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎや、サポートするレート情報などから推測してもよい。サポートレートについては、ＷＬＡＮ端末から送信されるＰｒｏｂｅ ＲｅｑｕｅｓｔやＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＲｅｑｕｅｓｔなどのＳｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｒａｔｅｓ、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｒａｔｅ等から取得可能である。

また、自動車内に設置される固定ディスプレイなどは、搭載した時点で移動しないことが判明しているため、予め登録しておくことも可能である。

他の方法として、無線通信装置とＷＬＡＮ端末間の受信電力の変動から推定することもできる。例えば、情報管理部４ｂにおいて、ＷＬＡＮ装置部２がＷＬＡＮ端末から受信するパケットの受信電力を一定期間測定し、変動度合いから推定する。変動度合いが大きいものは移動可能性が高い端末、変動度合いが小さいものは移動可能性が低い端末と予想することができる。測定項目は受信電力に限定せず、例えば、ビットエラーレートやパケットエラーレート、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）などを使用することも可能である。なお、各情報はＩＥＥＥ８０２．１１ｋにて規格化されている統計情報取得のプロトコルなどを使用して取得することもできる。

各推定には、端末のアンテナ数や周辺アクセスポイントなどを考慮することも可能である。

なお、本実施の形態では複数の同一周波数帯を使用する通信が同時に行われる場合（同一周波数帯での同時通信が行われる場合）にＷＬＡＮアンテナの指向性制御を行ったが、周辺端末の台数に関わらずＷＬＡＮアンテナの指向性を制御しても良い。

また、本実施の形態では指向性制御の対象としてＷＬＡＮ通信を例に説明したが、情報管理部４ｂによる上記制御が可能な無線通信方式ならばＷＬＡＮ通信に限定しない。

なお、実施の形態１，２で説明した無線通信装置１，１ａと同様に、ＢＴ管理部４２ｂがＢＴ端末位置推定部を備え、ＷＬＡＮ管理部４１ａは、ステップＳ６２などにおいて、接続中のＢＴ端末が位置する方向へ指向性のＮＵＬＬ点を向けるように考慮しつつＷＬＡＮアンテナのビーム方向および角度を決定してもよい。

このように、本実施の形態では、ＷＬＡＮ端末とＢＴ端末が同時に通信する場合において、通信を行っているＷＬＡＮ端末の位置を推定するとともに、ＷＬＡＮ端末が通信中に移動を行う端末か否か（端末の種別）を推定し、位置および種別の推定結果に基づいて、指向性を有するＷＬＡＮアンテナのビーム範囲（ビーム方向とビーム角度）を調整することとした。これにより、ＷＬＡＮ通信同士の間、ＢＴ通信とＷＬＡＮ通信の間などの同一周波数帯を使用する通信の干渉を抑制することができる。また、移動可能性の高い端末には広範囲のＷＬＡＮアンテナビーム、移動可能性の低い端末には狭範囲のＷＬＡＮアンテナビームを形成することで、移動可能性の高い端末の通信が不安定となる（移動に伴って通信が切断しやすくなる）のを防止できる。

なお、上記の各実施の形態では、ＢＴ通信とＷＬＡＮ通信が同一の周波数帯を使用する場合について説明を行ったが、両通信で使用する周波数帯の一部のみが重なり合っているような環境においても、各実施の形態で説明した制御を適用することにより両通信が相互に干渉するのを抑制できる。

以上のように、本発明にかかる無線通信装置は、複数種類の通信方式に対応した無線通信装置として有用であり、特に、周波数ホッピングを行う通信とその他の方式の通信を、同一周波数を使用して同時に行うことが可能な無線通信装置に適している。

１，１ａ，１ｂ 無線通信装置
２ ＷＬＡＮ装置部
３ ＢＴ装置部
４，４ａ，４ｂ 情報管理部
１１，１１−１，１１−２ ＷＬＡＮ端末
１２ ＢＴ端末
２１ ＷＬＡＮアンテナ
２２ ＷＬＡＮ無線部
２３ ＷＬＡＮ制御部
３１ ＢＴアンテナ
３２ ＢＴ無線部
３３ ＢＴ制御部
４１，４１ａ ＷＬＡＮ管理部
４２，４２ｂ ＢＴ管理部
４１１ ＷＬＡＮ基本情報取得部
４１２ ＷＬＡＮ情報記憶部
４１３ ＷＬＡＮ端末位置推定部
４２１ ＢＴ基本情報取得部
４２２ ＢＴ情報記憶部
４２３ ＢＴ端末位置推定部

Claims (25)

1. 周波数ホッピングを使用した無線通信を行う第１の通信手段と、
   前記第１の通信手段が使用する帯域のうち、少なくとも一部の帯域を含んだ帯域を使用し、かつ指向性を制御可能な指向性アンテナを利用し、前記第１の通信手段とは異なる方式で無線通信を行う第２の通信手段と、
   前記第１の通信手段および前記第２の通信手段による同時通信を検出した場合に、前記第２の通信手段が前記指向性アンテナのビーム方向を調整しつつ通信を行い、かつ前記第１の通信手段が通信品質を測定するよう、前記第１の通信手段および前記第２の通信手段に指示を行い、さらに、前記第１の通信手段による通信品質測定結果に基づいて前記指向性アンテナの指向性設定値を決定し、当該決定した指向性設定値を使用して通信を行うよう前記第２の通信手段に指示を行う制御手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記制御手段は、
   前記測定結果に基づいて、前記第１の通信手段と通信している端末の位置を推定し、さらに、前記指向性アンテナの指向性のＮＵＬＬ点が前記端末の推定位置に向くよう、前記指向性設定値を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記制御手段は、
   さらに、
   前記第２の通信手段が通信している端末の位置を推定し、
   前記第１の通信手段が通信している第１の端末と前記第２の通信手段が通信している第２の端末が同一方向に位置していると推定した場合、前記第２の通信手段と前記第２の端末が現在使用中の周波数帯とは異なる周波数帯を使用した通信が可能かどうかを確認し、異なる周波数帯を使用した通信が可能であれば、当該異なる周波数帯を使用した通信に変更させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記制御手段は、
   前記指向性設定値を決定する処理において、
   前記第２の通信手段が通信している端末の種別に基づいて、前記指向性アンテナのビーム角度を決定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
5. 前記制御手段は、
   前記第１の通信手段が通信している端末位置を推定するための動作として、
   前記第２の通信手段に対し、前記第１の通信手段が通信を行うタイミングにおいて、前記第１の通信手段が使用する周波数帯域と同じ周波数帯域で前記指向性アンテナのビーム方向を順次変更しながらダミーデータを送信するよう指示を行い、
   さらに、前記第１の通信手段から、前記ダミーデータが送信されている間の通信品質の測定結果を取得し、当該取得した通信品質測定結果が示す通信品質の変動結果に基づいて前記端末位置を推定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
6. 前記制御手段は、
   前記ビーム方向が変化するごとに前記通信品質測定結果を取得し、当該取得した通信品質測定結果が通信品質の劣化発生を示している場合、当該通信品質測定結果に対応するビーム方向を前記端末位置の推定結果とする
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
7. 前記制御手段は、
   前記通信品質の劣化発生を検出した場合、前記第２の通信手段に前記ダミーデータを送信させる制御を終了する
   ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
8. 前記制御手段は、
   前記ビーム方向が変化するごとに前記通信品質測定結果を取得し、前記ビーム方向ごとの通信品質測定結果を所定回数取得した後、当該取得した通信品質測定結果を解析し、前記ビーム方向ごとの通信品質が最も劣悪なビーム方向を前記端末位置の推定結果とする
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
9. 前記制御手段は、
   前記第１の通信手段が通信している端末位置を推定するための動作として、
   前記第２の通信手段に対し、前記第１の通信手段が通信を行うタイミングにおいて、前記第１の通信手段が使用する周波数帯域と同じ周波数帯域で前記指向性アンテナのビーム方向を順次変更しながらダミーデータを送信するよう指示を行い、
   さらに、前記第１の通信手段から、前記ダミーデータが送信されている間の通信で使用した周波数チャネルの数を取得し、当該取得した周波数チャネルの数である使用周波数チャネル数の変動結果に基づいて前記端末位置を推定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
10. 前記制御手段は、
    前記ビーム方向が変化するごとに前記使用周波数チャネル数を取得し、当該取得した使用周波数チャネル数が、他のビーム方向の際に取得された使用周波数チャネル数よりも少ない場合、当該取得した使用周波数チャネル数に対応するビーム方向を前記端末位置の推定結果とする
    ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
11. 前記制御手段は、
    前記ビーム方向が変化するごとに前記使用周波数チャネル数を取得し、当該取得した使用周波数チャネル数が、他のビーム方向の際に取得された使用周波数チャネル数よりも多い場合、当該取得した使用周波数チャネル数に対応するビームのＮＵＬＬ点方向を前記端末位置の推定結果とする
    ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
12. 前記制御手段は、
    前記第１の通信手段が通信している端末位置を推定するための動作として、
    前記第２の通信手段に対し、前記第１の通信手段が通信を行うタイミングにおいて、前記第１の通信手段が使用する周波数帯域と同じ周波数帯域で前記指向性アンテナのビーム方向を順次変更しながらキャリアセンスを実行するよう指示を行い、所定の閾値以上の受信電力レベルが検出された場合のビーム方向を前記端末位置の推定結果とする
    ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
13. 前記制御手段は、
    前記第１の通信手段による通信において使用されているチャネル数を確認し、チャネル数が所定の閾値未満の場合に、前記異なる周波数帯を使用した通信に変更させる制御を行う
    ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
14. 前記制御手段は、
    前記第２の通信手段における受信電力レベルの測定結果の時間変動の度合いに基づいて、前記第２の通信手段が通信している端末の種別を特定する
    ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
15. 前記制御手段は、
    前記第２の通信手段における通信品質測定結果の時間変動の度合いに基づいて、前記第２の通信手段が通信している端末の種別を特定する
    ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
16. 前記制御手段は、
    前記第２の通信手段が通信している端末のＭＡＣアドレスに基づいて、当該端末の種別を特定する
    ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
17. 前記制御手段は、
    前記第２の通信手段が通信している端末のＱｏＳサポート情報に基づいて、当該端末の種別を特定する
    ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
18. 前記制御手段は、
    前記第２の通信手段が通信している端末がサポートしている無線通信規格および通信レートに基づいて、当該端末の種別を特定する
    ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
19. 前記制御手段は、
    前記第１の通信手段による通信において使用されているチャネル数を確認し、チャネル数が所定の閾値未満の場合に、前記指向性設定値の決定処理を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
20. 前記制御手段は、
    前記第１の通信手段および前記第２の通信手段による同時通信を検出後、前記第１の通信手段が通信を切断したことを検出した場合、
    前記第２の通信手段に対し、前記決定した指向性設定値の使用を終了し、当該指向性設定値の使用を開始する前の状態に戻して通信を継続するよう指示を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
21. 前記第２の通信手段は、
    通信を開始する際、前記制御手段により前記指向性設定値が決定されるまで待機し、決定された指向性設定値を使用して通信を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
22. 前記第１の通信手段はＷＬＡＮ規格に従った通信を行い、
    前記第２の通信手段はＢＴ規格に従った通信を行う
    ことを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一つに記載の無線通信装置。
23. 周波数ホッピングを使用した無線通信を行う第１の通信機能と、前記第１の通信機能で使用する帯域のうち、少なくとも一部の帯域を含んだ帯域を使用し、かつ指向性を制御可能な指向性アンテナを利用し、前記第１の通信機能とは異なる方式で無線通信を行う第２の通信機能と、を有する無線通信装置が、前記第１の通信機能および前記第２の通信機能を同時に使用する場合に実行する無線通信方法であって、
    前記指向性アンテナのビーム方向を調整しつつ前記第２の通信機能による通信を行うとともに、前記第１の通信機能による通信の通信品質を測定する通信品質測定ステップと、
    前記通信品質の測定結果に基づいて、前記指向性アンテナのビーム方向を調整するアンテナ調整ステップと、
    を含むことを特徴とする無線通信方法。
24. 周波数ホッピングを使用した無線通信を行う第１の通信機能と、前記第１の通信機能で使用する帯域のうち、少なくとも一部の帯域を含んだ帯域を使用し、かつ指向性を制御可能な指向性アンテナを利用し、前記第１の通信機能とは異なる方式で無線通信を行う第２の通信機能と、を有する無線通信装置が、前記第１の通信機能および前記第２の通信機能を同時に使用する場合に実行する無線通信方法であって、
    前記第１の通信機能により通信を行う第１の端末の位置と前記第２の通信機能により通信を行う第２の端末の位置とが同一方向かどうかを判断する方向確認ステップと、
    前記方向確認ステップにおいて同一方向と判断した場合に、前記第２の端末が現在使用中の周波数帯とは異なる周波数帯を使用した通信が可能かどうかを確認し、異なる周波数帯を使用した通信が可能であれば、当該異なる周波数帯を使用した通信に変更する周波数帯変更ステップと、
    前記方向確認ステップにおいて同一方向ではないと判断した場合に、前記指向性アンテナのビーム方向を調整しつつ前記第２の通信機能による通信を行うとともに、前記第１の通信機能による通信の通信品質を測定し、当該通信品質の測定結果に基づいて、前記指向性アンテナのビーム方向を調整するアンテナ調整ステップと、
    を含むことを特徴とする無線通信方法。
25. 前記アンテナ調整ステップでは、
    さらに、前記第２の端末の種別に基づいて、前記指向性アンテナのビーム角度を調整する
    ことを特徴とする請求項２３または２４に記載の無線通信方法。

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