JP5609902B2

JP5609902B2 - 無線通信装置、無線通信を行なう方法、及び、無線通信を無線通信装置に実行させるためのコンピュータプログラム

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Publication number: JP5609902B2
Application number: JP2012032490A
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Inventors: 寛中武
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Description

本発明は、無線通信装置、無線通信を行なう方法、及び、無線通信を無線通信装置に実行させるためのコンピュータプログラムに関するものである。

近年、無線通信技術は、通信速度や使い勝手の向上により、家庭内、会社内、学校内など、さまざまな場所で広く利用されている。無線通信装置としては、いわゆるアクセスポイントとしての機能のみならず、ブロードバンドルータなど、種々の機能を備えたものも提案されている。

無線通信技術の発展に伴い、無線通信の搬送波の使用可能領域を拡げる動きが強まっている。具体的には、従来使用されてきた２．４ＧＨｚの周波数帯の他に、５ＧＨｚの周波数帯の使用が認められるようになってきた。日本では、２００５年には、５．２５〜５．３５ＧＨｚの周波数帯（Ｗ５３、チャンネル５２／５６／６０／６４）が屋内にて利用可能となり、２００７年には、５．４７〜５．７２５ＧＨｚの周波数帯（Ｗ５６として、チャンネル１００／１０４／・・／１４０の１１チャンネル）が、屋外での使用も含めて利用可能となった。

ところで、Ｗ５３、Ｗ５６などの周波数帯は、従来から船舶用、航空機用、軍用などの移動レーダーや気象用の固定レーダーなどの各種レーダーと共用する周波数帯であることから、無線通信装置が使用する電波との干渉が生じる可能性があった。両者を調整するために、無線通信装置の側に、ＤＦＳ（Dynamic Frequency Selection: 動的電波周波数選択）により、干渉を避けることが義務付けられている。

ＤＦＳの動作としては、チャンネルの使用に先立って、１分間チャンネルを監視し、各種レーダーの電波を検出しないことを確認してからそのチャンネルの使用を開始するＣＡＣ（Channel Availability Check）や、チャンネルの使用中、常時レーダーの電波をモニタリングするＩＳＭ（In Service Monitoring）などがある。また、使用中のチャンネルにおいてレーダーの電波を検出した場合には、１０秒以内にそのチャンネルの使用を中止するといった回避動作を行なうことが義務付けられている。なお、こうしたＡＣやＩＳＭ、ＤＦＳの機能は、アクセスポイントなど、無線通信において通信に使用するチャンネルを設定する機器において、必須の機能とされている。

このようなＡＣやＩＳＭ、ＤＦＳの処理の実施は、この周波数帯においてはレーダーの使用を優先することを意味しており、各種レーダーの電波が検出された場合には、無線ＬＡＮによるデータのやり取りが中断されることがあった。無線ＬＡＮに使用されているチャンネルの周波数帯において、各種レーダーの電波が検出されると、そのチャンネルは使用できなくなり、しかも新たに使用しようとするチャンネルの周波数帯でレーダーが運用されていないことを保証するためにレーダー波を監視している最中（ＣＡＣの実施中）は、そのチャンネルを用いた通信はできないからである。この場合、新たに使用しようとするチャンネルの周波数帯に各種レーダーの電波が存在しなくても、ＣＡＣを実施中の約１分間、無線ＬＡＮによる通信は中断される。

ところで、ヨーロッパの規格であるＥＮ３０１８９３では、通信に使用していないチャンネルの周波数帯を、事前に１分間監視するオフチャンネルＣＡＣ（Off channel CAC）の運用が認められている。このオフチャンネルＣＡＣによって各種レーダーの電波が検出されなかったチャンネルについては、オフチャンネルＣＡＣの実施から４時間以内であれば、通常のＣＡＣを実施せずに即座に使用を開始することが許可されている。しかしながら、オフチャンネルＣＡＣを実施している約１分間については、やはり監視対象である周波数帯のチャンネルを利用した無線通信を行なうことができないといった問題があった。

特開２００７−１５８４８５号公報特開２００５−１５１４３３号公報

本発明は、上述した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、無線通信が所定時間連続して中断されることを抑制することのできる技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。
無線ＬＡＮを通じて無線通信を行なう無線通信装置であって、
第１のチャンネルを使用する前記無線通信の実行中に、前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルにおいて所定の電波を検出する検出処理を複数回実行する通信部と、
前記通信部によって実行された前記検出処理の時間の合計が第１の所定時間以上であり、かつ、前記検出処理の実行時に前記所定の電波が検出されていない場合に、前記第２のチャンネルを使用可能チャンネルとして設定する設定部と
を備える無線通信装置。

[適用例１]
無線ＬＡＮによる無線通信を行なう無線通信装置であって、第１のチャンネルを使用した前記無線通信の実行の合間に、前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルにおいて所定の電波を検出する検出処理を複数回実行する通信部と、前記通信部によって前記検出処理が実行された前記複数の期間を足し合わせた時間が前記第１の所定時間以上であり、かつ、前記足し合わされた前記複数の期間における前記検出処理において前記所定の電波が検出されていない場合に、前記第２のチャンネルを使用可能チャンネルとして設定する設定部とを備える無線通信装置。この構成によれば、第２のチャンネルにおける検出処理を、第１の所定時間より短い複数の期間に分けて実行するので、第１のチャンネルを使用した無線通信が第１の所定時間連続して中断されることを抑制することができるとともに、検出処理の対象となった第２のチャンネルを、使用可能チャンネルとして設定することができる。なお、第１の所定時間は、例えば、１分である。

［適用例２］
適用例１に記載の無線通信装置であって、さらに、前記第１のチャンネルにおいて前記所定の電波が検出された場合に、前記無線通信に使用するチャンネルを、前記第１のチャンネルから、前記使用可能チャンネルとして設定された前記第２のチャンネルに変更するチャンネル変更部を備える、無線通信装置。この構成によれば、所定の電波が検出された場合には、使用可能チャンネルに設定された第２のチャンネルを使用して、無線通信を実行することができる。

[適用例３]
適用例１または適用例２に記載の無線通信装置であって、前記設定部は、前記検出処理の前記足し合わされた期間が、現在の時刻から第２の所定時間遡った期間内に含まれている場合に、前記第２のチャンネルを前記使用可能チャンネルとして設定する、無線通信装置。この構成によれば、第２のチャンネルにおける検出処理が現在の時刻から第２の所定時間以内に実行されたものであるという条件を満たすことができる。なお、第２の所定時間は、例えば、４時間である。

[適用例４]
適用例１から適用例３のいずれか一項に記載の無線通信装置であって、さらに、前記検出処理の実行の間隔と、前記検出処理の１回分の期間の長さとのうちの少なくとも一方を制御する制御部を備える、無線通信装置。この構成によれば、検出処理の完了するタイミングを制御することができるので、第２のチャンネルが使用可能チャンネルとして設定されるタイミングを制御することができる。

[適用例５]
適用例４に記載の無線通信装置であって、前記制御部は、前記第１のチャンネルを使用した前記無線通信の内容に基づいて、前記制御を行なう、無線通信装置。この構成によれば、無線通信の内容に応じて、無線通信を優先した制御や検出処理を優先した制御を実現することができる。

[適用例６]
適用例１から適用例５のいずれか一項に記載の無線通信装置であって、前記チャンネルは、搬送波の周波数が５ＧＨｚ帯で規定されたＷ５３およびＷ５６から選択された一のチャンネルであり、前記所定の電波は、レーダーの電波である無線通信装置。この構成によれば、Ｗ５３（帯域：５２５０−５３５０ＭＨｚ）、Ｗ５６（帯域：５４７０−５７２５ＭＨｚ）の通信規格を遵守することができる。なお、各種レーダーには、固定レーダーと移動レーダーが含まれ、固定レーダーとしては気象用レーダー、空港用レーダーなどが知られており、移動レーダーとしては、軍用レーダー、船舶用レーダー、航空機用レーダーなどが知られている。

[適用例７]
無線ＬＡＮによる無線通信を行なう方法であって、（ａ）第１のチャンネルを使用した前記無線通信の実行の合間に、前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルにおいて所定の電波を検出する検出処理を複数回実行する工程と、（ｂ）前記検出処理が実行された期間を足し合わせた時間が前記第１の所定時間以上であり、かつ、前記足し合わされた期間における前記検出処理において前記所定の電波が検出されていない場合に、前記第２のチャンネルを使用可能チャンネルとして設定する工程とを備える方法。

[適用例８]
無線ＬＡＮによる無線通信を無線通信装置に実行させるためのコンピュータプログラムであって、第１のチャンネルを使用した前記無線通信の実行の合間に、前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルにおいて所定の電波を検出する検出処理を複数回実行する機能と、前記検出処理が実行された期間を足し合わせた時間が前記第１の所定時間以上であり、かつ、前記足し合わされた期間における前記検出処理において前記所定の電波が検出されていない場合に、前記第２のチャンネルを使用可能チャンネルとして設定する機能とを前記無線通信装置に実現させるコンピュータプログラム。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、無線通信を行なう方法および装置、無線通信システム、それらの方法または装置の機能を実現するための集積回路、コンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。

本発明の一実施例としてのシステム構成を示す説明図である。アクセスポイント２１の内部構成を示すブロック図である。テーブル２４ｔの内容を示す説明図である。アクセスポイント２１の電源投入後における処理を示すタイミングチャートである。アクセスポイント２１の電源投入後における処理を示すフローチャートである。ステップＳ１１０及びステップＳ１３０におけるオフチャンネルＣＡＣの処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ１５０におけるＣＡＣの処理の詳細を示すフローチャートである。アクセスポイント２１の定常状態における処理（ＩＳＭに関する処理）の流れを示すフローチャートである。アクセスポイント２１の定常状態における処理（分割オフチャンネルＣＡＣの処理）の流れを示すフローチャートである。ステップＳ３１０における処理の詳細を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．実施例：
Ｂ．変形例：

Ａ．実施例：
図１は、本発明の一実施例としてのシステム構成を示す説明図である。無線ＬＡＮシステム１０は、外部のネットワーク（ここではインターネット）に接続されたブロードバンドルータ１５と、このブロードバンドルータ１５に有線で接続された無線ＬＡＮアクセスポイント２１とから構成されている。アクセスポイント２１は、クライアント端末として機能するノート型コンピュータＰＣ１やタブレット型コンピュータＰＣ２、スマートフォンＳＰと無線通信が可能であり、これらアクセスポイント２１及びコンピュータＰＣ１，ＰＣ２、スマートフォンＳＰによって、無線ＬＡＮ２０が構成されている。

図２は、アクセスポイント２１の内部構成を示すブロック図である。アクセスポイント２１は、装置全体の制御を司るＣＰＵ２２と、プログラムなどを記憶したメモリ２４と、装置の状態を表示するＬＥＤ２５と、各種設定を行なうスイッチ２７と、電源供給を行なうパワー回路２９と、無線ＬＡＮの各種通信の処理を行なう通信部３０とを備える。

ＣＰＵ２２は、メモリ２４に記憶されたプログラムを展開して実行することによりアクセスポイント２１全体の制御を行うとともに、このプログラムの実行により設定部２２ａ、チャンネル変更部２２ｂ、制御部２２ｃとしても機能する。これらの機能については後述する。

メモリ２４は、ランダムアクセス可能なＲＡＭ２４ａと、アクセスポイント２１が動作する際のデフォルトの設定値やファームウエアなどを不揮発的に記憶するフラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）２４ｂとを備えている。アクセスポイント２１が動作する際のデフォルトの設定値としては、例えば、無線ＬＡＮ２０で用いるＳＳＩＤや暗号化キーなどがある。また、ＦＲＯＭ２４ｂには、チャンネルを設定するためのテーブル２４ｔが格納されている。テーブル２４ｔの内容については後述する。

通信部３０は、２．４ＧＨｚ帯の通信を行なう系統ａと、５ＧＨｚ帯の通信を行なう系統ｂとを備えている。２．４ＧＨｚ帯の通信系統ａおよび５ＧＨｚ帯の通信系統ｂは、ほぼ同一の構成を備えている。即ち、各系統は、ＭＡＣ／ＢＢＰモジュール３１，３６と、ＲＦモジュール３２，３７と、ＦＥモジュール３３，３８とを備えている。ＦＥモジュール３３，３８は、共通のアンテナ３９に接続されている。本実施例では、２つの通信系統ａ，ｂは、共通のアンテナ３９に接続されているが、ＦＥモジュール３３，３８の各々に、専用のアンテナを接続しても良い。なお、ＲＦモジュール３２，３７やＦＥモジュール３３，３８は、ＭＡＣ／ＢＢＰモジュール３１，３６と一体に構成されていてもよく、さらにこれらはＣＰＵ２２と一体に構成されていても良い。また、ＭＡＣ／ＢＢＰモジュール３１，３６におけるＭＡＣ部は、ＣＰＵ２２におけるファームウエア機能として実現される構成であっても良い。

通信部３０のＭＡＣ／ＢＢＰモジュール３１，３６は、メディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）およびベースバンドプロセッサ（ＢＢＰ）の各モジュールを収納した１チップの素子であり、このうちのＭＡＣ部は、データリンク層(第２層)の下位に位置して、所定形式のフレームを単位とする送受信や、誤り検出などを行なう。また、ＢＢＰ部は、通信信号の変調／復調や、符号化／復号化などの処理を行なう回路である。従って、ＭＡＣ／ＢＢＰモジュール３１，３６は、通信する信号に対してＭＡＣアドレスなどのヘッダを付けてパケット化するといった処理、つまりデータを通信用のデータに加工する処理を行なう。

これに対して、ＲＦモジュール３２，３７は、通信信号のアップコンバート／ダウンコンバートや、雑音除去処理などを行なう。ＦＥモジュール３３，３８は、アンテナ３９とＲＦモジュール３２，３７との間に位置して、受信感度の調整や、送信出力の調整、半二重の信号の切替えを行なうフロントエンドモジュールである。なお、これらの各モジュールは、各周波数の通信系統の通信処理を司っており、５ＧＨｚ帯域用の通信系統ｂは、通常の通信を処理するのみならず、レーダーの電波を検出する機能も有している。

上記構成を備えたアクセスポイント２１は、無線ＬＡＮ２０内では、５ＧＨｚ側の通信系統を用いて、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎまたは同８０２．１１ａの規格に従い、インフラストラクチャモードでの通信を行なう。また、クライアント端末であるコンピュータＰＣ１，ＰＣ２やスマートフォンＳＰが、２．４ＧＨｚでの通信機能しか有しない場合には、２．４ＧＨｚ側の通信系統ａを用いて、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎまたは同８０２．１１ｇの規格に従い、インフラストラクチャモードでの通信を行なうことができる。

図３は、テーブル２４ｔの内容を示す説明図である。テーブル２４ｔは、以下の４種類のチャンネルを設定し、記憶している。
・通信用チャンネル
・分割ＣＡＣ対象チャンネル
・使用可能チャンネル
・使用不可チャンネル

通信用チャンネルとは、実際のデータ通信に使用されるチャンネルである。分割ＣＡＣ対象チャンネルとは、後述する分割のオフチャンネルＣＡＣを実施する対象のチャンネルである。使用可能チャンネルとは、ＣＡＣが実施済みであり、ＣＡＣにおいてレーダーの電波が検出されなかったチャンネルであり、即時に使用することが可能なチャンネルである。使用不可チャンネルとは、ＣＡＣにおいてレーダーの電波が検出され、現時点では使用することができないチャンネルである。本実施例では、これらのチャンネルは、搬送波の周波数が５ＧＨｚ帯で規定されたＷ５３およびＷ５６から選択される。

この図３に示した例では、通信用チャンネルとしてＣＨ６４が設定されており、分割ＣＡＣ対象チャンネル及び使用可能チャンネルとしてＣＨ６０が設定されており、使用不可チャンネルとしてＣＨ５２が設定されている。以下では、アクセスポイント２１が、５ＧＨｚ帯の通信系統ｂを用いて通信を行なう場合について説明する。

図４は、アクセスポイント２１の電源投入後における処理を示すタイミングチャートである。アクセスポイント２１の電源が投入されると、通信部３０（通信系統ｂ）は、１分間のオフチャンネルＣＡＣを実施する。なお、上述したように、オフチャンネルＣＡＣとは、通信用チャンネルとして設定されたチャンネルとは異なるチャンネルにおいて、レーダーの電波を検出する検出処理をいう。この図４に示した例では、通信部３０（通信系統ｂ）は、ＣＨ６０に対して、１分間のオフチャンネルＣＡＣを実施する。

１分間のオフチャンネルＣＡＣの間に、レーダーの電波が検出されなかった場合には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、オフチャンネルＣＡＣが実施されたチャンネルを、使用可能チャンネルとして設定する。なお、使用可能チャンネルの有効期限は、オフチャンネルＣＡＣの開始から４時間であるため、オフチャンネルＣＡＣの開始から４時間経過後には、ＣＨ６０の有効期限が終了する。

なお、後述するように、ＦＲＯＭ２４ｂのテーブル２４ｔに、有効な使用可能チャンネルが設定されている場合には、通信部３０（通信系統ｂ）は、１分間のオフチャンネルＣＡＣを実施しない。ここで、「有効」とは、オフチャンネルＣＡＣの開始から４時間を経過しておらず、有効期限が終了していないことを意味する。

１分間のオフチャンネルＣＡＣが終了すると、通信部３０（通信系統ｂ）は、オフチャンネルＣＡＣを実施したチャンネルとは異なるチャンネルに対して、１分間のＣＡＣを実施する。この図４に示した例では、通信部３０（通信系統ｂ）は、ＣＨ６４に対して、ＣＡＣを実施する。１分間のＣＡＣの間に、レーダーの電波が検出されなかった場合には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、ＣＡＣが実施されたチャンネルを、通信用チャンネルとして設定する。

１分間のＣＡＣが終了すると、通信部３０（通信系統ｂ）は、ＣＡＣが実施されたチャンネル、すなわち、通信用チャンネルとして設定されたチャンネルを使用して、データ通信を開始する。この図４に示した例では、通信部３０（通信系統ｂ）は、ＣＨ６４を用いて、データ通信を開始する。

通信部３０（通信系統ｂ）は、データ通信を開始すると、データ通信の実行の合間に、通信用チャンネルとして設定されたチャンネルとは異なるチャンネルに対して、オフチャンネルＣＡＣを、１分間より短い複数の期間に分けて実施する。本実施例では、通信部３０（通信系統ｂ）は、ＣＨ６０に対して、２００ｍｓの長さのオフチャンネルＣＡＣを４５秒間隔で実施する。換言すれば、通信部３０（通信系統ｂ）は、ＣＨ６０に対するオフチャンネルＣＡＣが実施されていない期間においては、通信用チャンネルとして設定されたチャンネル（本実施例ではＣＨ６４）を用いて、データ通信を行なう。

なお、本明細書では、２００ｍｓの長さのオフチャンネルＣＡＣのように、１分間の長さに満たない長さのオフチャンネルＣＡＣを、「分割オフチャンネルＣＡＣ」または「分割ＣＡＣ」とも呼ぶ。

ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、現在の時刻から４時間前まで遡った期間内においてオフチャンネルＣＡＣが実施された期間（継続時間Ｎ）の合計時間が１分間以上であり、かつ、オフチャンネルＣＡＣにおいてレーダーの電波が検出されていない場合には、オフチャンネルＣＡＣを実施したチャンネル（本実施例ではＣＨ６０）を、使用可能チャンネルとして設定する。

本実施例では、電源投入後に実施された１分間のオフチャンネルＣＡＣの開始から４時間経過する前に、２００ｍｓの長さのオフチャンネルＣＡＣが３００回以上実施されるため、２００ｍｓの長さのオフチャンネルＣＡＣが合計で１分間以上実施されることになる。すなわち、電源投入後に実施された１分間のオフチャンネルＣＡＣの有効期限が終了した時点においても、ＣＨ６０について、１分間以上のオフチャンネルＣＡＣが４時間以内に実施されたという条件が成立する。このため、ＣＨ６０は、オフチャンネルＣＡＣの間にレーダーの電波が検出されなければ、電源投入後に実施された１分間のオフチャンネルＣＡＣの有効期限が終了した後においても、使用可能チャンネルに設定されたままの状態となる。

通信部３０（通信系統ｂ）は、データ通信中に、通信用チャンネル（本実施例ではＣＨ６４）においてＩＳＭを実施する。通信用チャンネルにおいてレーダーの電波が検出された場合には、ＣＰＵ２２のチャンネル変更部２２ｂは、通信用チャンネルを、ＣＨ６４から、使用可能チャンネルとして設定されたＣＨ６０に変更する。このようにして、アクセスポイント２１は、データ通信を継続することができる。

ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、２００ｍｓの長さのオフチャンネルＣＡＣの実施される間隔を制御する。具体的には、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、データ通信におけるＱｏＳ（Quality of Service）制御において優先度が所定より高いパケット（以下では、優先パケットともいう。）が扱われているか否かを判断し、優先パケットが扱われている場合には、オフチャンネルＣＡＣの実施を一時的に中止する。このようにすれば、データ通信が優先的に行なわれるため、データ通信における遅延の発生を抑制することができる。

優先パケットの扱いが終了したと判断した場合には、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、２００ｍｓの長さのオフチャンネルＣＡＣを再開するとともに、電源投入後に実施された１分間のオフチャンネルＣＡＣの開始から４時間経過する前に１分間以上のオフチャンネルＣＡＣが完了するように、オフチャンネルＣＡＣの実施される間隔を狭くする。以下、アクセスポイント２１の電源投入後における具体的な処理の流れについて説明する。

図５は、アクセスポイント２１の電源投入後における処理を示すフローチャートである。アクセスポイント２１の電源が投入されると、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、ＦＲＯＭ２４ｂのテーブル２４ｔを参照し、使用可能チャンネルが設定されているか否かを判断する（ステップＳ１００）。使用可能チャンネルが設定されている場合には（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、使用可能チャンネルに設定されているチャンネルを通信用チャンネルに設定し（ステップＳ１０２）、使用可能チャンネルとして設定されていたチャンネルを消去する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１１０では、通信部３０（通信系統ｂ）は、１分間のオフチャンネルＣＡＣを実施する。オフチャンネルＣＡＣの処理の詳細については後述する。ステップＳ１２０では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、オフチャンネルＣＡＣを実施したチャンネルを、分割ＣＡＣ対象チャンネルに設定する。ステップＳ１２２では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、オフチャンネルＣＡＣを実施したチャンネルを、使用可能チャンネルに設定する。ステップＳ１７０では、通信部３０（通信系統ｂ）は、通信用チャンネルに設定されているチャンネルを用いて、通信を開始する。通信を開始すると、アクセスポイント２１は、定常状態に移行する。

一方、ステップＳ１００において、使用可能チャンネルが設定されていない場合には（ステップＳ１００：Ｎｏ）、通信部３０（通信系統ｂ）は、１分間のオフチャンネルＣＡＣを実施する（ステップＳ１３０）。このステップＳ１３０におけるオフチャンネルＣＡＣの処理の詳細については後述する。ステップＳ１４０では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、オフチャンネルＣＡＣを実施したチャンネルを、分割ＣＡＣ対象チャンネルに設定する。ステップＳ１４２では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、オフチャンネルＣＡＣを実施したチャンネルを、使用可能チャンネルに設定する。

ステップＳ１５０では、通信部３０（通信系統ｂ）は、ＣＡＣを１分間実施する。ＣＡＣの処理の詳細については後述する。ステップＳ１６０では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、ＣＡＣを実施したチャンネルを、通信用チャンネルに設定する。通信用チャンネルが設定されると、上述したステップＳ１７０の処理に移行し、通信部３０（通信系統ｂ）は、通信用チャンネルに設定されているチャンネルを用いて、通信を開始する。

図６は、ステップＳ１１０及びステップＳ１３０におけるオフチャンネルＣＡＣの処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ１１１では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、ＦＲＯＭ２４ｂのテーブル２４ｔを参照して、使用不可チャンネル及び通信用チャンネルに設定されているチャンネル以外から、オフチャンネルＣＡＣの対象となるチャンネルを決定する。ステップＳ１１２では、通信部３０（通信系統ｂ）は、オフチャンネルＣＡＣの対象となったチャンネルに対して、１分間のオフチャンネルＣＡＣを実施する。

オフチャンネルＣＡＣを実施している１分間においてレーダーの電波が検出されなかった場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、ステップＳ１１４において、オフチャンネルＣＡＣの開始時刻Ｔ及びオフチャンネルＣＡＣの継続時間Ｎ（この場合は１分）を、ＦＲＯＭ２４ｂに記録し、図５に示された次の処理（ステップＳ１２０またはステップＳ１４０の処理）に移行する。

一方、オフチャンネルＣＡＣを実施している間に、レーダーの電波が検出された場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、ステップＳ１１５において、オフチャンネルＣＡＣを実施したチャンネルを使用不可チャンネルに設定し、再びステップＳ１１１の処理に移行する。なお、使用不可チャンネルに設定されたチャンネルは、所定時間経過後に消去され、オフチャンネルＣＡＣの対象の候補となる。

図７は、ステップＳ１５０におけるＣＡＣの処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ１５１では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、ＦＲＯＭ２４ｂのテーブル２４ｔを参照して、使用不可チャンネル及び使用可能チャンネルに設定されているチャンネル以外から、ＣＡＣの対象となるチャンネルを決定する。ステップＳ１５２では、通信部３０（通信系統ｂ）は、ＣＡＣの対象となったチャンネルに対して、１分間のＣＡＣを実施する。ＣＡＣを実施している１分間においてレーダーの電波が検出されなかった場合（ステップＳ１５３：Ｎｏ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、図５に示された次の処理（ステップＳ１６０の処理）に移行する。

一方、ＣＡＣを実施している間に、レーダーの電波が検出された場合（ステップＳ１５３：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、ステップＳ１５４において、ＣＡＣを実施したチャンネルを使用不可チャンネルに設定し、再びステップＳ１５１の処理に移行する。

図８及び図９は、アクセスポイント２１の定常状態における処理の流れを示すフローチャートである。図８は、ＩＳＭの処理に関するループを示しており、図９は、分割オフチャンネルＣＡＣの処理に関するループを示している。アクセスポイント２１は、通信用チャンネルを用いたデータ通信の実行中に、図８に示された処理を所定の間隔で繰り返し実行するとともに、通信用チャンネルを用いたデータ通信の実行の合間に、図９に示された処理を所定の間隔で繰り返し実行する。

図８に示されたＩＳＭの処理について説明する。ステップＳ２００では、通信部３０（通信系統ｂ）は、ＩＳＭを実施する。ＩＳＭの実施により、レーダーの電波が検出された場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、通信用チャンネルに設定されているチャンネルを使用不可チャンネルに設定する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０６では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、ＦＲＯＭ２４ｂのテーブル２４ｔを参照し、使用可能チャンネルに設定されているチャンネルが存在するか否かを判断する。

使用可能チャンネルに設定されているチャンネルが存在する場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、使用可能チャンネルに設定されているチャンネルを、通信用チャンネルに設定する。ステップＳ２１０では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、使用可能チャンネルに設定されているチャンネルを消去する。ステップＳ２１２では、ＣＰＵ２２のチャンネル変更部２２ｂは、通信用チャンネルに設定されているチャンネルを用いて、通信を開始するとともに、所定期間経過後にステップＳ２００の処理に移行し、通信部３０（通信系統ｂ）は、ＩＳＭを実施する。

一方、ステップＳ２０２において、レーダーの電波が検出されなかった場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、所定期間経過後にステップＳ２００の処理に移行し、通信部３０（通信系統ｂ）は、ＩＳＭを実施する。

また、ステップＳ２０６において、使用可能チャンネルに設定されているチャンネルが存在しない場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）には、通信部３０（通信系統ｂ）は、分割ＣＡＣ対象チャンネルに設定されているチャンネルに対してＣＡＣを実施する（ステップＳ２１４）。このＣＡＣは、ＦＲＯＭ２４ｂに記憶されるＣＡＣデータのうち、開始時刻Ｔが現時刻から４時間以内のデータにおいて、継続時間Ｎの合計が１分の長さとなるまで実施される。なお、ＣＡＣデータとは、ＣＡＣやオフチャンネルＣＡＣの開始時刻Ｔや継続時間Ｎ等に関するデータである。

ステップＳ２１４のＣＡＣにおいて通信部３０（通信系統ｂ）がレーダーの電波を検出しなかった場合（ステップＳ２１６：Ｎｏ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、分割ＣＡＣ対象チャンネルに設定されているチャンネルを通信用チャンネルに設定する（ステップＳ２１８）。ステップＳ２２０では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、使用不可チャンネル及び通信用チャンネルに設定されているチャンネル以外から、分割ＣＡＣ対象チャンネルを新たに決定するとともに、所定期間経過後にステップＳ２００の処理に移行する。

一方、ステップＳ２１６において、通信部３０（通信系統ｂ）がレーダーの電波を検出した場合（ステップＳ２１６：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、分割ＣＡＣ対象チャンネルに設定されているチャンネルを使用不可チャンネルに設定する（ステップＳ２２２）。ステップＳ２２４では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、使用不可チャンネルに設定されているチャンネル以外から、分割ＣＡＣ対象チャンネルを新たに決定するとともに、ステップＳ２１４の処理に移行する。

図９に示された分割オフチャンネルＣＡＣの処理について説明する。ステップＳ３０２では、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、通信用チャンネルを用いたデータ通信において、ＱｏＳ制御における優先パケットが取り扱われているか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、パケットのＩＰヘッダに含まれるＴＯＳ（Type Of Service）を確認することにより、優先パケットが取り扱われているか否かを判断する。

優先パケットが取り扱われていない場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）には、通信部３０（通信系統ｂ）は、分割オフチャンネルＣＡＣ（ステップＳ３１０）を実施した後に、ステップＳ３４０の処理に移行する。このステップＳ３１０の処理の詳細については、図１０を用いて後に詳述する。一方、優先パケットが取り扱われている場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）には、通信部３０（通信系統ｂ）は、分割オフチャンネルＣＡＣを実施せずに、ステップＳ３４０の処理に移行する。

ステップＳ３４０では、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、ＦＲＯＭ２４ｂに記憶されているＣＡＣデータのうち、オフチャンネルＣＡＣの開始時刻Ｔ及び継続時間Ｎについてのデータを参照する。ステップＳ３４２では、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、ＦＲＯＭ２４ｂに記憶されているＣＡＣデータに基づいて、待機時間（すなわち、分割オフチャンネルＣＡＣを実施する間隔）を決定する。

具体的には、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、使用可能チャンネルとして設定されているチャンネルの有効期限が終了する前に、ＣＡＣデータにおける継続時間Ｎの合計が１分以上となるように、分割オフチャンネルＣＡＣの実施の間隔を決定する。ただし、分割オフチャンネルＣＡＣの実施の間隔が短くなりすぎると、データ通信が実施される期間が短くなり過ぎるおそれがあるため、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、分割オフチャンネルＣＡＣの実施の間隔を所定の間隔よりも短くは設定しない。ステップＳ３４４では、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、決定された待機時間が経過するまで待機した後、再びステップＳ３０２の処理に移行する。

図１０は、ステップＳ３１０における処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ３１２では、通信部３０（通信系統ｂ）は、分割ＣＡＣ対象チャンネルに設定されているチャンネルに対して、オフチャンネルＣＡＣを実施する。ステップＳ３１２におけるオフチャンネルＣＡＣの実施中に、レーダーの電波が検出されなかった場合（ステップＳ３１４：Ｎｏ）には、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、このオフチャンネルＣＡＣについての開始時刻Ｔ及び継続時間Ｎを、ＦＲＯＭ２４ｂに記憶させる（ステップＳ３１６）。

ステップＳ３１８では、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、ＦＲＯＭ２４ｂに記憶されているＣＡＣデータ（開始時刻Ｔ及び継続時間Ｎ）のうち、開始時刻Ｔが現時刻から４時間を越えているものを破棄する。ステップＳ３２０では、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、ＦＲＯＭ２４ｂに記憶されているＣＡＣデータの継続時間Ｎの合計が１分以上であるか否かを判断する。

ＣＡＣデータの継続時間Ｎの合計が１分以上である場合（ステップＳ３２０：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、分割ＣＡＣ対象チャンネルに設定されているチャンネルを、使用可能チャンネルに設定し（ステップＳ３２２）、図９のステップＳ３４０の処理に移行する。一方、ＣＡＣデータの継続時間Ｎの合計が１分以上でない場合（ステップＳ３２０：Ｎｏ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、使用可能チャンネルとして設定されているチャンネルを消去し（ステップＳ３２４）、図９のステップＳ３４０の処理に移行する。

一方、ステップＳ３１２におけるオフチャンネルＣＡＣの実施中に、レーダーの電波が検出された場合（ステップＳ３１４：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、分割ＣＡＣ対象チャンネルに設定されているチャンネルを、使用不可チャンネルに設定し（ステップＳ３３０）、使用可能チャンネルに設定されているチャンネルを消去する（ステップＳ３３１）。ステップＳ３３２では、ＣＰＵ２２の設定部２２ａは、使用不可チャンネル及び通信用チャンネルに設定されているチャンネル以外から、分割ＣＡＣ対象チャンネルを決定し、図９のステップＳ３４０の処理に移行する。

このように、本実施例では、データ通信の合間に分割でオフチャンネルＣＡＣが実施される、すなわち、データ通信のバックグラウンドでオフチャンネルＣＡＣが実施されるので、連続した１分間のデータ通信の中断の発生を抑制しつつ、オフチャンネルＣＡＣを完了することができる。

Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｂ１．変形例１：
上記実施例では、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、分割オフチャンネルＣＡＣの実施される間隔を制御していたが、この代わりに、分割オフチャンネルＣＡＣの実施される期間の長さ（継続時間Ｎ）を制御することとしてもよい。また、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、分割オフチャンネルＣＡＣの実施される間隔と期間の長さの両方を制御することとしてもよい。

Ｂ２．変形例２：
上記実施例では、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、優先パケットの有無に基づいて、分割オフチャンネルＣＡＣの実施される間隔を制御していたが、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、優先パケットの有無に限らず、データ通信の内容に基づいて、分割オフチャンネルＣＡＣの実施される間隔と期間の長さを制御してもよい。優先パケットの有無以外のデータ通信の内容としては、例えば、ポート番号やパケットの実体データ部分であるペイロード、無線ＬＡＮ用に規格されたＱｏＳ制御であるＷＭＭ（Wi-Fi Multimedia）による優先度、ＣＰＵ空き時間等を挙げることができる。

具体的には、例えば、ＱｏＳ制御において優先度の高いデータ通信（例えば、動画伝送）が行なわれている場合には、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、分割オフチャンネルＣＡＣの実施される間隔を一時的に長く設定し、優先度の高いデータ通信が終了したら、分割オフチャンネルＣＡＣの実施される間隔を元の長さに戻す制御をしてもよい。または、ＱｏＳ制御において優先度の高いデータ通信（例えば、動画伝送）が行なわれている場合には、ＣＰＵ２２の制御部２２ｃは、分割オフチャンネルＣＡＣの実施を一時的に停止する制御をしてもよい。

また、上記実施例では、図４に示すように、それぞれの分割オフチャンネルＣＡＣが実施される期間の長さは等しい値（２００ｍｓ）に設定され、それぞれの分割オフチャンネルＣＡＣが実施される間隔も等しい値（４５ｓ）に設定されているが、分割オフチャンネルＣＡＣの実施される間隔と期間の長さを制御する際に、それぞれの分割オフチャンネルＣＡＣが実施される期間の長さを異なる値に設定してもよく、また、それぞれの分割オフチャンネルＣＡＣが実施される間隔を異なる値に設定してもよい。すなわち、分割オフチャンネルＣＡＣは、不定期かつ不等分な期間の長さで実施されてもよい。

Ｂ３．変形例３：
上記実施例では、分割オフチャンネルＣＡＣの対象となるチャンネルは、電源投入後に実施されたＣＡＣの対象となったチャンネルと同一であるが、分割オフチャンネルＣＡＣの対象となるチャンネルは、電源投入後に実施されたＣＡＣの対象となったチャンネルとは異なるチャンネルであってもよい。

Ｂ４．変形例４：
上記実施例では、アクセスポイント２１とブロードバンドルータ１５との接続は、有線により行なわれているが、アクセスポイント２１とブロードバンドルータ１５とを無線で接続することとしてもよい。また、アクセスポイント２１は、ブロードバンドルータ１５と一体であってもよい。

Ｂ５．変形例５：
上記実施例では、アクセスポイント２１は、５ＧＨｚ帯域用の通信系統を１つ備えているが、アクセスポイント２１は、５ＧＨｚ帯域用の通信系統を２つ以上備えることとしてもよい。例えば、上記実施例では、ＩＳＭは、通信部３０の通信系統ｂによって実施されているが、アクセスポイント２１は、ＩＳＭを実施するための通信系統を別に備えることとしてもよい。また、上記実施例における２．４ＧＨｚ帯域用の通信系統は必ずしも必要ではなく、省略することとしてもよい。

Ｂ６．変形例６：
上記実施例では、アクセスポイント２１は、オフチャンネルＣＡＣの有効期限は４時間以内であり、オフチャンネルＣＡＣの長さ（継続時間）は１分以上必要であるという条件の下に構成されていたが、これらの条件が変更された場合には、ＣＡＣデータに関する処理の条件（例えば、図１０におけるステップＳ３１８やステップＳ３２０の処理の条件）を変更すればよい。

Ｂ７．変形例７：
上記実施例では、アクセスポイント２１は、電源投入後に１分間のオフチャネルＣＡＣを実施しているが、アクセスポイント２１は、この１分間のオフチャネルＣＡＣを実施しないこととしてもよい。また、アクセスポイント２１は、使用可能チャンネルとして設定されているチャンネルの有効期限を監視し、その有効期限が所定時間（例えば１時間）を下回った場合に、オフチャンネルＣＡＣを実施することとしてもよい。

Ｂ８．変形例８：
上記実施例においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。

１０…無線ＬＡＮシステム
１５…ブロードバンドルータ
２０…無線ＬＡＮ
２１…アクセスポイント
２２…ＣＰＵ
２２ａ…設定部
２２ｂ…チャンネル変更部
２２ｃ…制御部
２４…メモリ
２４ａ…ＲＡＭ
２４ｂ…ＦＲＯＭ
２４ｔ…テーブル
２５…ＬＥＤ
２７…スイッチ
２９…パワー回路
３０…通信部
３１…ＭＡＣ／ＢＢＰモジュール
３２…ＲＦモジュール
３３…ＦＥモジュール
３６…ＭＡＣ／ＢＢＰモジュール
３７…ＲＦモジュール
３８…ＦＥモジュール
３９…アンテナ
ａ…２．４ＧＨｚ帯の通信系統
ｂ…５ＧＨｚ帯の通信系統
ＰＣ１…ノート型コンピュータ
ＰＣ２…タブレット型コンピュータ
ＳＰ…スマートフォン

Claims

無線ＬＡＮを通じて無線通信を行なう無線通信装置であって、
第１のチャンネルを使用する前記無線通信の実行中に、前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルにおいて所定の電波を検出する検出処理を複数回実行する通信部と、
前記通信部によって実行された前記検出処理の時間の合計が第１の所定時間以上であり、かつ、前記検出処理の実行時に前記所定の電波が検出されていない場合に、前記第２のチャンネルを使用可能チャンネルとして設定する設定部と
を備え、
前記検出処理の１回の時間の長さは、前記第１の所定時間未満である
無線通信装置。
請求項１に記載の無線通信装置であって、さらに、
前記検出処理の実行の間隔と、前記検出処理の１回の時間の長さとのうちの少なくとも一方を制御する制御部を備える、無線通信装置。
請求項２に記載の無線通信装置であって、
前記制御部は、前記第１のチャンネルを使用した前記無線通信の内容に基づいて、前記制御を行なう、無線通信装置。
請求項３に記載の無線通信装置であって、
前記無線通信の内容は通信の優先度である、無線通信装置。
無線ＬＡＮを通じて無線通信を行なう無線通信装置であって、
第１のチャンネルを使用する前記無線通信の実行中に、前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルにおいて所定の電波を検出する検出処理を複数回実行する通信部と、
前記通信部によって実行された前記検出処理の時間の合計が第１の所定時間以上であり、かつ、前記検出処理の実行時に前記所定の電波が検出されていない場合に、前記第２のチャンネルを使用可能チャンネルとして設定する設定部と
前記検出処理の実行の間隔と、前記検出処理の１回の時間の長さとのうちの少なくとも一方を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第１のチャンネルを使用した前記無線通信の内容に基づいて、前記制御を行ない、
前記無線通信の内容は通信の優先度である、無線通信装置。
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の無線通信装置であって、さらに、
前記第１のチャンネルにおいて前記所定の電波が検出された場合に、前記無線通信に使用するチャンネルを、前記第１のチャンネルから、前記使用可能チャンネルとして設定された前記第２のチャンネルに変更するチャンネル変更部を備える、
無線通信装置。
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の無線通信装置であって、
前記設定部は、前記時間の合計に用いられた前記検出処理の実行時期が、現在の時刻から第２の所定時間遡った期間内に含まれている場合に、前記第２のチャンネルを前記使用可能チャンネルとして設定する、無線通信装置。
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
前記第１および第２のチャンネルは、５ＧＨｚ帯で規定された周波数帯Ｗ５３およびＷ５６から選択された一のチャンネルであり、
前記所定の電波は、レーダーの電波である
無線通信装置。
無線ＬＡＮを通じて無線通信を行なう方法であって、
（ａ）第１のチャンネルを使用する前記無線通信の実行中に、前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルにおいて所定の電波を検出する検出処理を複数回実行する工程と、
（ｂ）実行された前記検出処理の時間の合計時間が第１の所定時間以上であり、かつ、前記検出処理の実行時に前記所定の電波が検出されていない場合に、前記第２のチャンネルを使用可能チャンネルとして設定する工程と
を備え、
前記検出処理の１回の時間の長さは、前記第１の所定時間未満である方法。
無線ＬＡＮを通じて無線通信を行なう無線通信装置に、
第１のチャンネルを使用する前記無線通信の実行中に、前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルにおいて所定の電波を検出する検出処理を複数回実行する機能と、
実行された前記検出処理の時間の合計が前記第１の所定時間以上であり、かつ、前記検出処理の実行時に前記所定の電波が検出されていない場合に、前記第２のチャンネルを使用可能チャンネルとして設定する機能と
を実現させるためのコンピュータプログラムであって、
前記検出処理の１回の時間の長さは、前記第１の所定時間未満である
コンピュータプログラム。
無線ＬＡＮを通じて無線通信を行なう方法であって、
（ａ）第１のチャンネルを使用する前記無線通信の実行中に、前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルにおいて所定の電波を検出する検出処理を複数回実行する工程と、
（ｂ）実行された前記検出処理の時間の合計時間が第１の所定時間以上であり、かつ、前記検出処理の実行時に前記所定の電波が検出されていない場合に、前記第２のチャンネルを使用可能チャンネルとして設定する工程と
を備え、
前記検出処理の実行の間隔と、前記検出処理の１回の時間の長さとのうちの少なくとも一方を制御し、
前記第１のチャンネルを使用した前記無線通信の内容に基づいて、前記制御を行ない、
前記無線通信の内容は通信の優先度である、方法。
無線ＬＡＮを通じて無線通信を行なう無線通信装置に、
第１のチャンネルを使用する前記無線通信の実行中に、前記第１のチャンネルとは異なる第２のチャンネルにおいて所定の電波を検出する検出処理を複数回実行する機能と、
実行された前記検出処理の時間の合計が前記第１の所定時間以上であり、かつ、前記検出処理の実行時に前記所定の電波が検出されていない場合に、前記第２のチャンネルを使用可能チャンネルとして設定する機能と、
前記検出処理の実行の間隔と、前記検出処理の１回の時間の長さとのうちの少なくとも一方を制御する機能と
を実現させるためのコンピュータプログラムであって、
前記制御する機能は、前記第１のチャンネルを使用した前記無線通信の内容に基づいて、前記制御を行ない、
前記無線通信の内容は通信の優先度である、コンピュータプログラム。