JP6326521B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本開示は、無線通信において使用する周波数帯を切替えるための無線通信装置に関する。

近年、６０ＧＨｚ帯を使用するミリ波無線通信が注目されている。無線ＬＡＮ（Local Area Net work）規格であるＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．１１においても、６０ＧＨｚ帯を利用するための修正規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄの策定へ向けた検討がなされている（非特許文献１参照）。

６０ＧＨｚ帯は、超高速伝送が可能である反面、従来の無線ＬＡＮに広く使われているマイクロ波の２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯と比べると、通信可能エリアが狭いという特徴がある。そのため、複数の周波数帯を利用可能なマルチバンドデバイスを使用して、６０ＧＨｚ帯の通信可能エリア内では６０ＧＨｚ帯を使用して超高速に通信し、６０ＧＨｚ帯の通信可能エリア外では２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯を使用して通信する方法が有用である。特許文献１には、マルチバンドデバイスにおいて周波数帯を切り替えて利用する場合、情報、例えば、通信相手との間において切替タイミングおよび切替先周波数帯、を交換し、切替手続きを行うための高速セッション切替（ＦＳＴ：Fast Session Transfer）の方法が開示されている。

米国特許出願公開第２０１１／０２６１７５５号明細書

ＩＥＥＥ Ｐ８０２．１１ａｄ／Ｄ９．０、［online］、２０１２年１０月２６日発行、Ｐ．４５７−４８６、［平成24年12月26日検索］、インターネット〈URL：http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?tp=&arnumber=6242355&contentType=Standards&sortType%3Dasc_p_Sequence%26filter%3DAND%28p_Publication_Number%3A6242353%29〉

高速セッション切替においては、例えば、切替設定シーケンスを完了する前に通信路の状態が悪化した場合、周波数帯の切替に失敗する可能性があるという課題がある。

本開示の目的は、利用する周波数帯を切り替える無線通信装置を提供することである。

本開示の無線通信装置は、少なくとも一つの通信状態の変化を検出する通信状態管理部と、処理１として、前記検出結果に基づく、通信に用いる周波数帯の切り替えに用いるタイムアウト値の設定、処理２として、前記タイムアウト値を通信相手の無線局装置へ送信するステップを含む切替設定シーケンスの制御、処理３として、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時における周波数帯の切替、処理４として、前記切替設定シーケンス完了時から前記タイムアウト値の時間経過する前に、前記通信状態管理部が再度通信状態の変化を検出した場合、前記タイムアウト値を変更し、前記変更後のタイムアウト値を通信相手の無線局装置へ送信するステップを含む切替再設定シーケンスの制御、処理５として、前記切替再設定シーケンス完了時点から前記変更後のタイムアウト値の時間経過時における前記周波数帯の切替、を実行する切替制御部と、２以上の周波数帯における通信に対応し、前記タイムアウト値、前記変更後のタイムアウト値を前記無線局装置に送信する無線通信部と、を備える。

本開示の無線通信装置は、少なくとも一つの通信状態の変化を検出する通信状態管理部と、処理１として、前記検出結果に基づく、通信に用いる周波数帯の切り替えに用いるタイムアウト値の設定、処理２として、前記タイムアウト値を通信相手の無線局装置へ送信するステップを含む切替設定シーケンスの制御、処理３として、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時における周波数帯の切替、処理６として、前記タイムアウト値が所定の第三時間より大きく且つ前記タイムアウト値の経過時までの残時間が前記所定の第三時間より小さくなった場合、前記無線局装置へ個別アドレスを有するダミーフレームを送信する制御、処理７として、前記タイムアウト値をカウントダウンした値をリセットし、前記ダミーフレームの送信成功時を起点として前記タイムアウト値のカウントダウンのやり直し、を実行する切替制御部と、２以上の周波数帯における通信に対応し、前記タイムアウト値、前記ダミーフレームを前記無線局装置に送信する無線通信部と、を備える。

本開示の無線通信装置は、少なくとも一つの通信状態の変化を検出する通信状態管理部と、処理１として、前記検出結果に基づく、通信に用いる周波数帯の切り替えるに用いるタイムアウト値の設定、処理２として、前記タイムアウト値を通信相手の無線局装置へ送信するステップを含む切替設定シーケンスの制御、処理３として、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時における周波数帯の切替、を実行する切替制御部と、２以上の周波数帯における通信に対応し、前記タイムアウト値を前記無線局装置に送信する無線通信部と、を備え、前記切替制御部は、前記タイムアウト値の経過時までの残時間に基づいて、前記無線通信部に対して、前記２以上の周波数帯のうち、切替先周波数帯をスリープ状態に移行させる制御を行う。

本開示によれば、利用する周波数帯を切り替える無線通信装置を提供できる。

本開示の第１の実施形態に係る周波数帯切替制御方法を用いる無線通信装置の一構成例を示す図 図１の無線通信装置の通信状態管理部の構成を示す図 図１の無線通信装置の切替制御部の構成を示す図 イベントに応じた切替設定の実行例を示す図 第１の実施形態に係る周波数帯切替制御方法の動作例１を示すフロー図 第１の実施形態に係る周波数帯切替制御方法の動作例２を示すフロー図 本開示の第２の実施形態に係る周波数帯切替制御方法を用いる無線通信装置の一構成例を示す図 第２の実施形態に係る周波数帯切替制御方法におけるスリープ制御を示すフロー図 第２の実施形態に係る周波数帯切替制御方法におけるダミーフレーム送信の制御を示すフロー図 高速セッション切替の説明に供するシーケンス図

＜本開示の各実施形態の内容に至る経緯＞
先ず、本開示に係る周波数帯切替制御方法および無線通信装置の実施形態を説明する前に、高速セッション切替における課題について、より詳細に説明する。

図１０は、高速セッション切替（ＦＳＴ）の設定と切替手続きの基本的なシーケンスを示す図である。図１０では、無線通信装置である無線局１と無線局２とが互いに通信し、６０ＧＨｚ帯を使用してデータ伝送をしている状態から２．４ＧＨｚ帯へ使用周波数帯の切替を行う場合を例に説明する。

無線局１と無線局２との間で、６０ＧＨｚ帯を使用したデータ伝送８１が行われている状態から、切替設定シーケンス８２が実行される。そして、周波数帯切替が実行された後、切替確認シーケンス８３が実行され、２．４ＧＨｚ帯を使用したデータ伝送８４が行われる状態に移行する。データ伝送８１、８４において、図１０では、無線局１から無線局２へのデータ伝送を示しているが、逆方向への伝送または双方向の伝送であってもよい。

無線局１は、周波数帯を６０ＧＨｚ帯から２．４ＧＨｚに切り替えると判断をした場合、切替設定シーケンス８２を実行する。周波数帯の切替を判断する方法および切替設定を開始するタイミングについては、前記特許文献１には記載されていない。

切替設定シーケンス８２では、切替前の周波数帯である６０ＧＨｚ帯を使用して、無線局１が無線局２へ切替設定要求フレーム（ＦＳＴＳｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔｆｒａｍｅ）を送信する。そして、切替設定要求フレームに応答して、無線局２が無線局１へ切替設定応答フレーム（ＦＳＴＳｅｔｕｐ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）を送信する。切替設定要求フレームには、切替を実行するタイミングを制御するためのリンクロスタイムアウト（ＬＬＴ：Link loss timeout）の値（以下、ＬＬＴと表記）が含まれている。

切替設定シーケンス８２が完了した後、データ伝送が行われない時間としてＬＬＴに相当する時間が経過した場合、無線局１および無線局２は、使用する周波数帯を２．４ＧＨｚ帯に切り替える。周波数帯の切替を実行した後は、切替確認シーケンス８３を実行する。

切替確認シーケンス８３では、切替後の周波数帯である２．４ＧＨｚ帯を使用して、無線局１が無線局２へ切替確認要求フレーム（ＦＳＴＡＣＫ Ｒｅｑｕｅｓｔｆｒａｍｅ）を送信する。切替確認要求フレームに応答して、無線局２が無線局１へ切替確認応答フレーム（ＦＳＴＡＣＫ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）を送信する。その後、２．４ＧＨｚ帯を使用したデータ伝送８４が行われる。

なお、切替設定シーケンス８２の完了後にＬＬＴの時間経過をカウントする場合、それぞれの無線通信装置は、通信相手との間においてデータフレーム、例えば、個別アドレスを持ったフレームの送受信に成功した場合、ＬＬＴの時間のカウントをリセットする。

上記した高速セッション切替においては、切替設定シーケンス８２を完了する前に通信路の状態が悪化した場合、切替設定シーケンス８２のフレームが通信相手に到達困難となり、周波数帯の切替に失敗するという課題がある。

また、切替先の周波数帯を使用していない場合は、無線通信装置における切替先の周波数帯に関する回路をスリープ状態にして消費電力を削減することが好ましい。しかし、切替設定シーケンス８２の実行時に回路をスリープ状態からの復帰において、復帰に要する時間がＬＬＴの値より大きい場合では、切替確認シーケンス８３の実行が困難になり、切替に失敗するという課題がある。この課題に対して、ＬＬＴの値をスリープ状態から復帰させるために必要な時間より大きく設定することで、切替確認シーケンス８３の実行が可能となるが、周波数帯の切替実行までの時間が長くかかってしまい、高速切替が困難になる。

上述した高速セッション切替における課題を鑑み、本開示では、通信路の状態が悪化した場合にも周波数帯の切替が実現できる周波数帯切替制御方法を提供する。

また、本開示では、切替先の周波数帯を使用しない時間の大部分で切替先の周波数帯に関する回路をスリープ状態にし、高速な切替が実現できる周波数帯切替制御方法を提供する。

＜本開示の実施形態＞
以下、本開示の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。

（第１の実施形態）
図１は、本開示の周波数帯切替制御方法を用いる無線通信装置の構成例を示す図である。図１において、太線はデータの流れを示す。各ブロックは機能の概念を説明するための機能ブロックであり、ハードウェア、例えば集積回路を用いて構成されるか、あるいはプロセッサおよびメモリを有する構成において所定のソフトウェアを実行することにより機能が実現される。なお、必ずしも図示した通りに構成されるものとは限らず、同等の機能を実現する他の構成としてもよい。

無線通信装置は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１と、２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２とを有し、各周波数帯を切り替えて無線通信が可能である。それぞれの無線通信部１１、１２は、独立に消費電力の少ないスリープ状態にできる。

また、無線通信装置は、通信状態管理部１３と、切替制御部１４と、送信データ管理部１５とを有する。通信状態管理部１３は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１から出力された通信路状態情報ＣＳ１と、２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２から出力された通信路状態情報ＣＳ２と、送信データ管理部１５から出力された送信データ状態情報ＤＳとを参照して、通信状態を判断する。通信状態管理部１３は、通信状態の変化があったと判断した場合、通信状態の変化を示すイベント情報ＥＶを発生し、切替制御部１４に出力する。以降、通信状態の変化を「イベント」とも表記する。

切替制御部１４は、イベント情報ＥＶに基づいて周波数帯切替設定のパラメータであるリンクロスタイムアウト時間ＬＬＴを決定する。また、切替制御部１４は、周波数帯切替設定状態の管理と切替設定シーケンスの発行とを行い、切替状態に基づいて送信データを６０ＧＨｚ帯無線通信部１１と２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２とのいずれかの周波数帯の無線通信部に振り分ける。また、切替制御部１４は、後述するダミーフレーム送信制御機能も備える。

送信データ管理部１５は、入力されたデータを送信データ管理部１５に含まれる送信キュー（待ち行列：Ｑｕｅｕｅ）に一時蓄積し、送信キューから送信データとして出力し、切替制御部１４を経由して各周波数帯の無線通信部１１、１２へ送る。

図２は、図１における通信状態管理部１３の詳細な構成を示す図である。通信状態管理部１３は、送信データ状態検出部２１と、通信路状態検出部２２と、イベント生成部２３とを含む構成である。

送信データ状態検出部２１は、送信データ状態情報ＤＳに基づき、送信データ管理部１５における送信データの状態を検出して状態変化の判断を行う。送信データ状態検出部２１は、送信データの状態検出がなされ、状態変化が生じた場合に、イベント生成部２３へイベント発生指示を行う。送信データの状態検出としては、例えば、通信相手の無線局との間における接続確立の検出、送信データのストリームの開始および終了、または、送信キューに蓄積されているデータ量が挙げられる。

通信路状態検出部２２は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１から出力された通信路状態情報ＣＳ１、及び、２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２から出力された通信路状態情報ＣＳ２に基づき、通信路状態を検出して通信路の状態変化の判断を行う。通信路状態検出部２２は、通信路の状態変化が生じた場合に、イベント生成部２３へイベント発生指示を行う。通信路状態情報ＣＳ１、ＣＳ２としては、例えば、伝送エラーの状態を示すエラー情報、又は、受信信号強度が挙げられる。

イベント生成部２３は、送信データ状態検出部２１と通信路状態検出部２２から出力されたイベント発生指示に基づいてイベント情報ＥＶを生成し、切替制御部１４へ通知する。

図３は、図１における切替制御部１４の詳細な構成を示す図である。主として切替制御部１４により実行される周波数帯切替の方式および切替設定シーケンスの切替手順は、基本的に上記特許文献１に記載され図１０に示した高速セッション切替（ＦＳＴ）に準拠する。
すなわち、ＬＬＴを含む切替設定要求フレームの送信から始まる切替設定シーケンスを実行することで切替設定を完了し、その後ＬＬＴの時間経過した場合に双方の無線局が周波数帯切替を実行し、切替後の周波数帯にて切替確認シーケンスを実行することで周波数帯切替を完了する方法である。なお、周波数帯切替の方法については上記に限定されるものではなく、他の方法を用いてもよい。

切替制御部１４は、状態管理部３１と、ＬＬＴ設定部３２と、リンクロスカウントダウンタイマー（ＬＬＣＴ：Link Loss Countdown Timer）（以下、タイマーと表記）３４と、経路制御部３３とを有する。

状態管理部３１は、入力されるイベント情報ＥＶに基づき、高速セッション切替の周波数帯切替設定に関する状態管理と切替設定シーケンス実行を担う。加えて、状態管理部３１は、タイマーの残時間に基づくダミーフレーム送信制御も行う。

ＬＬＴ設定部３２は、イベント情報ＥＶに基づき、イベントの種類に応じて適切なＬＬＴの値を選択し、タイマー（ＬＬＣＴ）３４の初期値として設定する。ＬＬＴ設定部３２がタイムアウト値設定部の機能を実現する。また、状態管理部３１は、ＬＬＴ設定部３２にて設定したＬＬＴを切替設定要求フレームに含むＬＬＴ値として使用する。

経路制御部３３は、状態管理部３１から出力される状態情報に応じて、送信データ、切替設定シーケンスおよび切替確認シーケンスのフレーム、およびダミーフレームを、各周波数帯の無線通信部１１、１２に振り分けて送信する。

タイマー３４は、通信相手との間において、個別アドレスを有するフレームの送受信が行われていない間、初期値（ＬＬＴ値）から０になるまでカウントダウンを行う。通信相手との間において個別アドレスを有するフレームの送受信が行われた場合、ＬＬＴ設定部３２によってタイマー３４のＬＬＴ値の設定が更新され、タイマー３４がリセットされる。

タイマー３４のカウント値が０になった場合、すなわちリンクロスタイムアウト時間ＬＬＴが経過した場合、切替制御部１４の状態管理部３１および経路制御部３３が周波数帯切替を実行する。なお、タイマー３４からは、ＬＬＴ値に基づく初期値からカウントダウンされた結果として得られる残時間を示す量である残時間ＲＴが出力される。

残時間ＲＴとしては、典型的にはタイマー３４の現在のカウント値を出力する。残時間ＲＴは、状態管理部３１におけるダミーフレーム送信制御に利用される。なお、後述するスリープ制御を備える場合は、スリープ制御にも残時間ＲＴを利用するため、残時間ＲＴを外部に出力する構成としている。

図４は、イベントの例と各イベントに応じた切替設定の実行例との対応を示す図である。図４において、左側に示すイベント４１は、図２の通信状態管理部１３が生成したイベント情報ＥＶの種類の一例を示し、右側に示す切替制御４２は、図３の切替制御部１４が行う切替設定におけるＬＬＴの値の一例を示している。ＬＬＴの値は、切替制御部１４のＬＬＴ設定部３２において設定される。

以下、各イベントの例について詳細に説明する。なお、本実施形態の説明においては、図１０と同様に、無線局１と無線局２の間において６０ＧＨｚ帯にて接続確立して通信を行っている状態から、２．４ＧＨｚ帯への周波数帯の切替設定および切替実行する場合について説明する。以下の説明において、切替設定とは、図１０の切替設定シーケンス８２を実行することを意味する。

接続確立は、送信データ管理部１５から出力された送信データ状態情報ＤＳに基づき、送信データ状態検出部２１が判断する。ここで、接続確立とは、無線ＬＡＮのメディアアクセス制御（ＭＡＣ：Media Access Control）機能におけるアソシエーション完了、あるいはその後のセキュリティ認証完了のように、通信相手の無線局との物理的リンクを確立することを指すものとする。

接続確立の後は、通信相手との間においてデータの伝送が可能になるが、接続確立後、の所定の期間は、伝送するデータの状態および通信路の状態が明確でない場合が多い。また、接続確立後、長時間にわたり周波数帯切替設定を実施しない場合、通信路の状態が把握できていないため、通信路状態の悪化を検出することが困難であり、たとえ、通信路状態の悪化が検出できても、切替設定の実施において切替設定シーケンスのフレームが相手に届かず切替設定を失敗することがある。
そこで、切替制御部１４は、接続確立が検出されると、所定の期間内に周波数帯切替の切替設定を実行する。これにより、無線通信部の動作中は、長時間にわたり周波数帯切替設定を完了していない状態が継続するのを回避できるため、通信路状態が悪化した場合でも切替を実行可能になる。

なお、個別アドレスを有するフレームの送受信が行われることによって、周波数帯切替までの時間をカウントダウンするタイマー３４はＬＬＴの値にリセットされる。切替設定シーケンス完了後もデータ伝送を継続する場合、ＬＬＴをデータフレーム送信間隔より大きな値にすることで、タイマー３４は、カウントダウンされて０になる前にデータフレームの送受信によりＬＬＴの値にリセットされるため、周波数帯切替は実行されない。データフレームの送受信が途切れた後、カウントダウンが引き続き実行されてタイマーが０になった場合に周波数帯切替が行われる。

接続確立後、所定期間は、送信するためのまとまったデータが具体的に入力されていない場合があるため、接続確立時にはＬＬＴの値を比較的大きな時間であるＴ１として切替設定シーケンスを実行する。

送信するデータがない場合、ＬＬＴの時間にわたって通信相手との間においてフレームが伝送されない状態が発生し易く、小さなＬＬＴに設定するとフレーム伝送することなくＬＬＴの時間が経過し、周波数帯切替が発生する。この場合、切替前の周波数帯である６０ＧＨｚ帯にて良好に超高速通信ができる状態であるが、２．４ＧＨｚ帯への周波数帯切替が実行されるため、データ伝送速度が大きく低下する。

そこで、本実施形態では、上記のように、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない周波数帯切替を防止するため、切替制御部１４は、接続確立時にはＬＬＴとして比較的大きな時間Ｔ１を設定する。Ｔ１は、例えば１秒から数秒程度の値にするのが好ましいが、より大きくして分単位以上の値としてもよい。

なお、ＬＬＴを大きくするほど、後述するスリープ制御におけるスリープ時間を大きくできることと、後述するダミーフレームを送信する場合のオーバーヘッドが小さくできることが利点である。その半面、６０ＧＨｚ帯の通信路状態が悪化した場合に、２．４ＧＨｚ帯に切替実行されるまでの平均時間が長くなる傾向にある。この傾向に対しては、以下に述べる別のイベントに基づいて、高速に切替実行したい通信状態を検出してＬＬＴをＴ１より小さい値に変更することにより、切替実行されるまでの平均時間を短くすることができる。

送信データ状態検出部２１は、上記と同様、送信データ管理部１５から出力された送信データ状態情報ＤＳに基づき、ストリーム伝送開始を判断する。ここで、ストリーム伝送とは、例えば、一つの映像コンテンツ、あるいはファイル転送において一度に転送されるファイルのデータ、又は、まとまった単位となるデータの伝送を意味する。切替制御部１４は、ストリーム伝送開始が検出された場合、ＬＬＴの値をＴ２に変更して切替設定を実行する。

なお、既に別のＬＬＴの値によって切替設定が完了して、タイマー３４がカウントダウン中であった場合、例えば前述した接続確立によりＬＬＴ＝Ｔ１において切替設定が完了している状態においてストリーム伝送開始を検出した場合は、切替制御部１４は、ＬＬＴの値をＴ２に変更して切替設定をやり直す。以下、ＬＬＴを変更して切替設定をやり直すことを切替再設定と表記する。図４の切替設定は切替再設定を含む。

高速セッション切替の規格として策定中であるＦＳＴ規格によると、切替設定完了状態において、ＬＬＴの値を変更する手順は定められていない。そこで、別途ＬＬＴ変更要求フレームおよびＬＬＴ変更確認フレームを定義して、無線局１から無線局２へＬＬＴ変更要求フレームを送信し、これに応答して無線局２から無線局１へＬＬＴ変更確認フレームを送信することで、切替再設定を定義する。

あるいは、前記ＦＳＴ規格に定められているＦＳＴ設定解除フレーム（ＦＳＴ Ｔｅａｒ Ｄｏｗｎ ｆｒａｍｅ）を送信した後、改めて別のＬＬＴの値を用いて切替設定シーケンスを実行することによって、同様の機能を実現してもよい。

ストリーム伝送が開始されると、定期的にデータフレームが送信されることが期待できるので、ＬＬＴ設定値Ｔ２は、予想されるデータフレーム送信間隔より大きい値にするのが適切である。Ｔ２は１種類に固定する必要はなく、パラメータ、例えば、ストリームの種類または情報レート、に応じて複数種類の中から選択してもよく、パラメータに基づいて算出した値を設定してもよい。

ストリーム伝送の状況に適したＬＬＴの値を設定することにより、通信路状態が悪化しても、ＬＬＴ＝Ｔ１に固定した場合に比べ短時間に周波数帯の切替が実行され、データフレームの大きな遅延、又はロスが防止できる。
また、通信路状態が悪化しない場合は、データフレームの送信によりタイマー３４が初期値であるＬＬＴの値にリセットされる。このため、６０ＧＨｚ帯の通信路状態が良好であっても切替が実行される可能性を抑制できる。したがって、後述するダミーフレームを使用する場合にもダミーフレームが必要になる確率が小さいので、ダミーフレームによるオーバーヘッドの増加を抑制できる。

なお、ストリーム伝送の状態については、開始を検出する以外に、終了を検出した場合にもＬＬＴを変更して、切替再設定の実行が可能である。例えば、接続確立時にＬＬＴをＴ１にして切替設定が完了した後にストリーム伝送開始を検出し、更にＬＬＴをＴ２に変更して切替再設定を完了した後に、ストリーム伝送の終了を検出した場合は、切替再設定の前の状態に戻すためにＬＬＴをＴ１にして、再度、切替再設定を実行するのが好ましい。

また、送信データ状態検出部２１は、上記と同様、送信データ管理部１５から出力された送信データ状態情報ＤＳに基づき、キュー残量を判断する。送信データ管理部１５では、入力されたデータを一旦送信キューに蓄積し、送信データとして送信が成功したものを送信キューから削除する。従って、入力されるデータが送信速度より高速である、又は、一度に大容量のデータが入力された場合、送信キューに蓄積されたデータの残量が大きくなる。キュー残量大の状況が発生するのは、例えば、ファイル転送のように大容量のデータを分散させずに送信しようとした場合が想定される。

切替制御部１４は、キュー残量が所定値以上になったことが検出されると、ＬＬＴの値としてＴ３を設定して切替設定を実行する。送信キューにデータが残っている状態では、短い時間間隔によって連続的にデータが送信されるため、ＬＬＴ設定値Ｔ３は、フレームサイズの数倍程度のオーダーにするのが適切である。そのため、Ｔ３は、Ｔ２より小さい値になるが、Ｔ２より大きい場合もある。

Ｔ３を設定する理由は、前述したストリーム伝送開始によるＬＬＴ設定（ＬＬＴ＝Ｌ２）と同様である。すなわち、通信路状態が悪化しても高速に切替が実行でき、通信路状態が良好であればデータフレームの送信によりタイマー３４がリセットされるので、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない切替の発生を抑制できる。なお、Ｔ３の値もＴ２と同様、１種類に固定する必要はなく、キュー残量に応じて複数種類の中から選択してもよく、キュー残量に基づいて算出した値を設定してもよい。

なお、キューの状態に関しては、送信データ管理部１５に送信キューを備え、送信キューの状態を参照するとして説明したが、これに限るものではない。例えば、各周波数帯の無線通信部それぞれに送信キューを備え、切替前に使用している６０ＧＨｚ帯無線通信部１１の送信キュー状態を参照してもよい。

ここで、通信路状態検出部２２は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１から出力された通信路状態情報ＣＳ１、２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２から出力された通信路状態情報ＣＳ２に基づき、通信路状態悪化を判断する。通信路状態検出部２２は、切替前に６０ＧＨｚ帯を使用している場合は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１から出力された通信路状態情報ＣＳ１を利用する。

通信路状態情報としては、例えば、伝送エラーの確率または再送タイムアウトの発生の伝送エラーに関する情報、あるいは受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）情報が用いられる。なお、通信路状態情報はこれに限るものではなく、他の情報、例えば、信号対雑音電力比または干渉状態を示す情報、を利用しても良い。

通信路状態が悪化しているため切替を実行すると通信路状態検出部２２が判断すると、切替制御部１４は、ＬＬＴの値としてＴ４を設定して切替設定を実行する。ＬＬＴ設定値Ｔ４は、切替後の周波数帯の無線通信部１２を通信可能な状態にするのに必要最小限の値とするのが好ましい。

なお、切替後の所定時間内において、切替後の周波数帯の無線通信部１２が、通信可能であれば、ＬＬＴの値を０にしてもよい。ＬＬＴ＝Ｔ４＝０では、タイマー３４によるカウントダウンを行うことなく周波数帯切替を実行する。なお、通信路状態によらず強制的に周波数帯切替を実行したい場合も、ＬＬＴの値を０にして切替設定すればよい。

図４は各種イベントに関する切替設定の一例を示し、上述した各種イベントは図４の順番で順次発生するものとは限らない。周波数帯切替に関する動作について、図５を参照しながら説明する。

図５は、周波数帯切替制御方法の動作例１を示すフロー図である。図５に示す動作例では、切替再設定の方法として、一旦ＦＳＴ設定解除の処理を実行した後、改めてＬＬＴの値を設定し切替設定シーケンスを実行する。

まず、通信状態管理部１３にて接続確立が検出されると（ステップＳ１１）、切替制御部１４は、ＬＬＴをＴ１に設定し（ステップＳ１２）、切替設定を行う（ステップＳ１３）。なお、最初の切替設定であり、以前の切替設定が残っている状態ではないので、ＦＳＴ設定解除処理を行う必要はない。

切替制御部１４は、切替設定を完了した後、タイマー３４のカウントダウンによりリンクロスタイムアウト時間ＬＬＴが経過するか否かを判断し（ステップＳ１４）、ＬＬＴが経過するまで待機する。そして、切替制御部１４は、ＬＬＴが未経過の間、イベント発生の有無を判断する（ステップＳ１５）。

ＬＬＴ経過前にイベントが発生した場合、切替制御部１４は、イベントの種類に応じて切替再設定を実施し、再度ＬＬＴ経過の待機状態へと戻る。

イベントとして通信路状態悪化が検出された場合（ステップＳ１６）、切替制御部１４は、ＦＳＴ設定解除処理を実行した後（ステップＳ１７）、ＬＬＴをＴ４に設定し（ステップＳ１８）、切替設定（切替再設定）を行う（ステップＳ１３）。そして、切替制御部１４は、ＬＬＴが経過するまで待機し（ステップＳ１４）、イベント発生を検出する（ステップＳ１５）。

イベントとしてキュー残量大が検出された場合（ステップＳ１９）、切替制御部１４は、ＦＳＴ設定解除処理を実行した後（ステップＳ２０）、ＬＬＴをＴ３に設定し（ステップＳ２１）、切替設定（切替再設定）を行う（ステップＳ１３）。そして、切替制御部１４は、ＬＬＴが経過するまで待機し（ステップＳ１４）、イベント発生を検出する（ステップＳ１５）。

イベントとしてストリーム伝送開始が検出された場合（ステップＳ２２）、切替制御部１４は、ＦＳＴ設定解除処理を実行した後（ステップＳ２３）、ＬＬＴをＴ２に設定し（ステップＳ２４）、切替設定（切替再設定）を行う（ステップＳ１３）。そして、切替制御部１４は、ＬＬＴが経過するまで待機し（ステップＳ１４）、イベント発生を検出する（ステップＳ１５）。

検出されたイベントがその他のイベントの場合、切替制御部１４は、接続確立時の切替設定に戻すために、ＦＳＴ設定解除処理を実行した後（ステップＳ２５）、ＬＬＴをＴ１に設定し（ステップＳ１２）、切替設定（切替再設定）を行う（ステップＳ１３）。そして、切替制御部１４は、ＬＬＴが経過するまで待機し（ステップＳ１４）、イベント発生を検出する（ステップＳ１５）。

タイマー３４のカウントダウンによりカウント値が０となり、ステップＳ１４にてＬＬＴが経過すると、切替制御部１４は、周波数帯切替を実行する（ステップＳ２６）。

なお、本動作例では、ＬＬＴ経過の待機状態は、ＬＬＴ経過の判断とイベント発生の判断を繰り返すループ処理として図示しているが、実現方法はこれに限らない。例えば、タイマーによる割り込み処理またはイベントによる割り込み処理を用いて実現してもよい。

ここでは、イベントの種類としては、図４と同様のものを想定し、対応するＬＬＴの値も同様のものを仮定している。なお、各ＬＬＴの値はＴ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４とした。小さいＬＬＴ値を設定するイベントは高速切替の必要性が高い状況を意味するため優先度が高いと考えられるので、図５の例では、イベントの種類による分岐の順序は、ＬＬＴ値の小さい方を優先にしている。

なお、タイマー３４の動作は図示していないが、並行してタイマー３４のカウントダウンとフレーム送受信によるリセットが実行される。ＬＬＴをＴ１、Ｔ２またはＴ３に設定した場合は、切替設定完了後もＬＬＴより短い間隔によって、データフレームまたはダミーフレームが送信されるためタイマー３４がリセットされ、周波数帯切替の実行を抑制している。

また、スリープ制御とダミーフレーム送信の制御についても図示していないが、実際には切替設定後の処理に含むのが好ましい。これらの動作については以下に説明する。

図６は、周波数帯切替制御方法の全体的な動作例２を示すフロー図である。動作例２は、上述した動作例１の変形例であり、接続確立時の切替設定を行わない場合の動作を示す。ここでは、図５に示した動作例１と異なる点について説明する。

通信状態管理部１３にて接続確立が検出された後（ステップＳ１１）、切替制御部１４は、イベント発生の有無を判断する（ステップＳ３１）。何らかのイベントが発生した場合、切替制御部１４は、イベントの種類に応じて切替設定を実施し、ＬＬＴ経過の待機状態となる。

切替制御部１４は、通信路状態悪化のイベントでは、ＬＬＴをＴ４に設定し（ステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８）、切替設定を行う（ステップＳ１３）。キュー残量大のイベントでは、ＬＬＴをＴ３に設定し（ステップＳ１９、Ｓ２０、Ｓ２１）、切替設定を行う（ステップＳ１３）。ストリーム伝送開始のイベントでは、ＬＬＴをＴ２に設定し（ステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４）、切替設定を行う（ステップＳ１３）。その他のイベントでは、ＬＬＴをＴ１に設定し（ステップＳ２５、Ｓ１２）、切替設定を行う（ステップＳ１３）。その後、切替制御部１４は、ＬＬＴ経過の判断（ステップＳ１４）とイベント発生の判断（ステップＳ１５）を繰り返し、イベントが発生した場合はイベントの種類に応じて切替再設定を実施し、再度ＬＬＴ経過の待機状態へと戻る。

上述したように、本実施形態では、高速セッション切替（ＦＳＴ）による周波数帯切替において、通信状態の変化を示す各種イベントに応じて、異なるＬＬＴの値を設定することにより、ＬＬＴ可変の切替設定を実行する。これにより、通信路状態が悪化した場合には高速に周波数帯切替を実現でき、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない周波数帯切替を抑制できる。

また、通信状態の変化として接続の確立を含むものとし、接続確立時に大きなＬＬＴ値によって切替設定を実行し、長時間にわたり周波数帯切替設定を完了していない状態を回避できる。これにより、通信路の状態が悪化した場合においても、周波数帯切替を実行できる。また、通信状態の変化、例えば、伝送データの状態、通信路状態の変化、に基づいてＬＬＴを動的に変更することにより、周波数帯切替の安定性と高速性を両立できる。

（第２の実施形態）
図７は、本開示の周波数切替制御に連動したスリープ制御機能を有する無線通信装置の構成例を示す図である。第２の実施形態は、図１に示した第１の実施形態の構成に加えて、スリープ制御部１６を備えている。

スリープ制御部１６は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１と２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２のそれぞれの無線通信部に対して、独立にスリープ状態の制御を行う。なお、スリープ状態の制御は、周波数切替以外の多くの要因を考慮して行われるが、本実施形態におけるスリープ制御部１６については、周波数帯切替に関連するスリープ制御について説明する。

スリープ制御部１６は、切替制御部１４から得られるカウントダウンの残時間ＲＴに基づいて、スリープ制御を切替先周波数帯の無線通信部に対して実行する。他の構成要素は図１と同様であるため説明を省略する。

図８は、本実施形態の周波数帯切替制御方法におけるスリープ制御を示すフロー図である。図８のフロー開始に当たる切替設定（ステップＳ４１）は、図５における切替設定（ステップＳ１３）の処理に相当する。

切替設定（ステップＳ４１）がなされた後、スリープ制御部１６は、残時間ＲＴが所定時間Ｔｓ１より小さいか否かを判定する（ステップＳ４２）。スリープ制御部１６は、互いに通信する双方の無線局において、現在使用していない切替先周波数帯の無線通信部（本例では２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２）をできるだけ消費電力の小さいスリープ状態にしておく。そして、カウントダウンが進み、残時間ＲＴがＴｓ１を下回ると、スリープ制御部１６は、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態から復帰させる（ステップＳ４３）。これにより、ＬＬＴ経過時に切替実行しても、ＬＬＴ経過以前に、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態から復帰するため、切替先周波数帯の無線通信部が利用可能な状態になる。

無線通信部は、一旦スリープ状態から復帰しても、その後、別のイベントが発生しＬＬＴの値が変更され再設定されることがある。すなわち、切替制御部１４は、ＬＬＴ経過の判断（ステップＳ４４）とイベント発生の判断（ステップＳ４５）を実行し、ＬＬＴ経過前にイベントが発生した場合、イベントの種類に応じたＬＬＴ設定値によって切替再設定を実行する（ステップＳ４６）。

切替再設定により、ＬＬＴ経過時刻まで十分大きな時間がある状態になった場合は、スリープ制御部１６は、切替先周波数帯の無線通信部を再度スリープ状態にする。すなわち、スリープ制御部１６は、残時間ＲＴが所定時間Ｔｓ２以上か否かを判定し（ステップＳ４７）、残時間ＲＴがＴｓ２以上となった場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態にする（ステップＳ４８）。

ここで、Ｔｓ１およびＴｓ２は、上記スリープ制御における判断のための所定の時間である。Ｔｓ１は、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態から復帰させるのに十分かつ最小限の時間とするのが好ましい。Ｔｓ２は、頻繁にスリープのＯＮ／ＯＦＦが生じたり不安定になったりするのを防ぐために、Ｔｓ１より十分大きな値とするのが好ましく、図４および図５におけるＴ１より小さい値とするのが適切である。

タイマー３４のカウントダウンによりカウント値が０となり、ステップＳ４４にてＬＬＴが経過すると、切替制御部１４は、周波数帯切替を実行する（ステップＳ４９）。

なお、通信相手である無線局２においても、ＬＬＴの値を共有して同様にタイマー（ＬＬＣＴ）を動作させることで、同様の方法によってスリープ状態の制御が実施できる。しかし、Ｔｓ１の適切な値は無線局によって異なると考えられるため、Ｔｓ１は無線局間において共通した固定の値とするのではなく、無線局毎に適切な値を使用することが好ましい。

ここではスリープ制御について説明したが、切替先周波数帯の無線通信部を通信可能な状態にするための操作であれば、スリープ制御以外についても同様に適用できる。例えば、ＭＡＣ機能における接続確立のためのアソシエーションおよび認証、あるいはＩＰアドレスの取得、通信開始に先立って時間が必要な操作を、タイマーのカウントダウン残時間に応じて切替実行の前に開始するよう制御できる。

図９は、本実施形態の周波数帯切替制御方法におけるダミーフレーム送信制御を示すフロー図である。図９のフロー開始に当たる切替設定（ステップＳ５１）は、図５における切替設定（ステップＳ１３）の処理に相当する。ダミーフレーム送信制御は、切替制御部１４の状態管理部３１によって実行される。

ダミーフレーム送信制御では、データフレーム送受信の無い期間がＬＬＴに相当する時間である場合に、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない周波数帯切替が実行されることを抑制する。切替制御部１４は、切替設定（ステップＳ５１）がなされた後、ＬＬＴが所定時間Ｔｄより大きいか否かを判断する（ステップＳ５２）。ＬＬＴが所定時間Ｔｄより大きい場合に、切替制御部１４は、残時間ＲＴが所定時間Ｔｄより小さいか否かを判定する（ステップＳ５３）。

ここで、切替制御部１４は、カウントダウンが進み、カウントダウンの残時間ＲＴがＴｄを下回った場合、通信相手の無線局へ個別アドレスを有するダミーフレームを送信する（ステップＳ５４）。そして、切替制御部１４は、ダミーフレームの送信が成功したか否かを判断し（ステップＳ５５）、送信成功した場合は、タイマー（ＬＬＣＴ）３４をリセットする（ステップＳ５６）。これにより、通信中の双方の無線局のタイマーをＬＬＴ設定値にリセットし、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない周波数帯切替を抑制できる。

以降、切替制御部１４は、切替再設定が実行されるまでは、残時間ＲＴがＴｄより小さくなった場合に、ダミーフレームの送信を行う。

一方、切替制御部１４は、ダミーフレームの送信が失敗した場合は、ＬＬＴ経過の判断を行い（ステップＳ５７）、ＬＬＴが経過すると、周波数帯切替を実行する（ステップＳ５８）。ダミーフレーム送信時に通信路状態が悪い場合は、ダミーフレームの送信が失敗するので、タイマー３４のリセットが行われず、２．４ＧＨｚ帯への周波数帯切替が実行される。

また、切替制御部１４は、ステップＳ５２においてＬＬＴがＴｄ以下である場合、ダミーフレームの送信処理を行わず、ＬＬＴ経過の判断を行い（ステップＳ５７）、ＬＬＴが経過すると、周波数帯切替を実行する（ステップＳ５８）。

Ｔｄの値は任意に設定できるが、現在のＬＬＴの値以上にすると、切替設定時にダミーフレームを送信してタイマー３４がリセットされるため、連続してダミーフレームを送信してしまう。そのため、ＬＬＴがＴｄより大きい場合に、ダミーフレーム送信を行う。

頻繁にダミーフレームが送信されるとオーバーヘッドが大きくなるため、Ｔｄは、図４および図５におけるＴ２またはＴ３より大きな値とし、ＬＬＴがＴ１以上またはＴ２以上においてダミーフレームを使用するのが好ましい。なお、ダミーフレーム送信に代えて、同じＬＬＴを用いて切替再設定を行ってもよい。これにより、タイマーを初期値であるＬＬＴの値に設定するという点において同様の機能を実現できる。

なお、図８および図９において、タイマー３４の動作は省略しているが、並行してタイマー３４のカウントダウンとフレーム送受信によるリセットが実行されている。また、イベント関連の動作についても、図８では簡略化し図９では省略しているが、図５に相当する動作が並行して実行されている。

上述したように、第２の実施形態では、ＬＬＴの経過時までの残時間ＲＴが所定時間Ｔｓ１を下回った場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態から復帰させ、残時間ＲＴが所定時間Ｔｓ２以上になった場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態に移行する。これにより、切替先の周波数帯を使用しない時間の大部分において、切替先の周波数帯に関する無線通信部の回路をスリープ状態にして省電力化を図り、また、高速な周波数帯切替を実現できる。

また、第２の実施形態では、残時間ＲＴが所定時間Ｔｄより小さくなった場合、通信相手へ個別アドレスを有するダミーフレームを送信し、ＬＬＴをカウントダウンするタイマーをリセットする。これにより、例えば、通信路状態の悪化が発生しない状態において、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない周波数帯切替の実行を抑制できる。また、ダミーフレームの送信は、ＬＬＴが所定時間Ｔｄより大きい場合において実行することによって、ダミーフレームの送信頻度を低下させ、ダミーフレームによる通信のオーバーヘッドを低減できる。

なお、本実施形態においては、６０ＧＨｚ帯から２．４ＧＨｚ帯への周波数帯切替を実行する場合、つまり、６０ＧＨｚ帯における通信を優先する周波数帯切替について説明したが、これに限らない。２．４ＧＨｚ帯から６０ＧＨｚ帯に切り替える場合、他の周波数帯、例えば、５ＧＨｚ帯との間において切り替える場合、更には３以上の周波数帯に対応するデバイスにおける任意の周波数帯間の切り替える場合にも、同様に適用できる。

以上説明した本実施形態によれば、例えばマルチバンドに対応する無線通信デバイスにおいて、適切な周波数帯に高速に切り替えることができる。本実施形態は、例えば、超高速近距離通信と低速長距離通信の協調により高速性と安定性を両立する新規サービスの実現、あるいは移動体通信における異種方式間のローミングへの応用が期待できる。

本開示に係る実施形態の種々の態様として、以下のものが含まれる。
第１の開示に係る周波数切替制御方法は、２以上の周波数帯における通信に対応する無線局において、通信に用いる周波数帯を切り替える方法であって、通信状態の変化に基づいてタイムアウト値を設定し、前記タイムアウト値を通信相手の無線局へ送信するステップを含む切替設定シーケンスを実行し、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時に周波数帯の切替を実行する。

第２の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第１の開示の周波数切替制御方法において、前記通信状態の変化として、複数種類の通信状態の変化を検出し、前記通信状態に応じて複数の異なるタイムアウト値から一つのタイムアウト値を選択し設定する。

第３の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第１の開示の周波数切替制御方法において、前記通信状態の変化は、通信相手の無線局との間の接続確立を含み、前記タイムアウト値は、前記接続確立がなされた後、所定の値Ｔ１に設定する。

第４の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第１の開示の周波数切替制御方法において、前記切替設定シーケンスを完了し、前記タイムアウト値の時間経過する前に別の通信状態の変化を検出した場合、前記タイムアウト値を前記別の通信状態の変化に応じた値に変更して切替再設定を実行する。

第５の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第４の開示の周波数切替制御方法において、前記切替再設定は、先に完了していた切替設定シーケンスの設定を解除した後、前記タイムアウト値を前記別の通信状態の変化に応じた値に変更する。

第６の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第４の開示の周波数切替制御方法において、前記切替再設定は、タイムアウト値変更要求フレームの送信と、前記変更要求フレームに応答して送信されるタイムアウト値変更確認フレームの受信とを含む、タイムアウト値変更シーケンスを含む。

第７の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第３の開示の周波数切替制御方法において、前記通信状態は、通信相手へのストリーム伝送の有無に関する状態を含み、前記タイムアウト値は、前記ストリーム伝送が発生した場合、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ２に設定する。

第８の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第３の開示の周波数切替制御方法において、前記通信状態は、送信データを蓄積する送信キューのキュー残量に関する状態を含み、前記タイムアウト値は、前記キュー残量が所定の値以上になった場合、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ３に設定する。

第９の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第３の開示の周波数切替制御方法において、前記通信状態は、通信相手の無線局との間の通信路状態を含み、前記タイムアウト値は、前記通信路状態の悪化を検出した場合、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ４に設定する。

第１０の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第９の開示の周波数切替制御方法において、前記通信路状態は、伝送エラーの状態または受信信号強度のうちの少なくともいずれか一方を含む。

第１１の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第１の開示の周波数切替制御方法において、前記通信状態として、通信相手へのストリーム伝送の有無、送信データを蓄積する送信キューのキュー残量、通信相手の無線局との間の通信路状態、のうちの少なくとも一つを用い、前記通信状態の変化に応じたタイムアウト値を設定する。

第１２の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第１１の開示の周波数切替制御方法において、前記通信状態の変化は、通信相手の無線局との間の接続確立を含み、前記タイムアウト値は、前記接続確立がなされた後、他の通信状態の変化に応じた値よりも大きい所定の値Ｔ１に設定する。

第１３の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第１の開示の周波数切替制御方法において、前記タイムアウト値の経過時までの残時間が所定の第一時間を下回った場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態から復帰させる。

第１４の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第１の開示の周波数切替制御方法において、前記タイムアウト値の経過時までの残時間が所定の第二時間以上になった場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態に移行する。

第１５の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第１の開示の周波数切替制御方法において、前記タイムアウト値の経過をカウントするタイマーを有し、前記切替設定シーケンスの実行時に前記タイマーを前記タイムアウト値に設定し、以後前記タイマーをカウントダウンし、前記タイマーの値がゼロになった場合に前記タイムアウト値の時間経過を判定する。

第１６の開示に係る周波数切替制御方法は、上記第１５の開示の周波数切替制御方法において、前記タイムアウト値が所定の第三時間より大きく且つ前記タイムアウト値の経過時までの残時間が前記所定の第三時間より小さくなった場合、通信相手へ個別アドレスを有するダミーフレームを送信し、前記タイマーを前記タイムアウト値にリセットする。

第１７の開示に係る無線通信装置は、信に用いる周波数帯を切り替える場合に用いるタイムアウト値を、通信状態の変化に基づいて設定するタイムアウト値設定部と、前記タイムアウト値を通信相手の無線局へ送信するステップを含む切替設定シーケンスを実行し、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時に周波数帯の切替を実行する切替制御部と、を備える。

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。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開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

また、上記各実施形態における無線通信装置の各構成要素は、集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integration）によって実現しても良い。無線通信装置の各部の構成要素は、個別に１チップ化されても良いし、一部若しくは全ての構成要素を含む１チップでも良い。また、ＬＳＩに限定されず、集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されても良い。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず、専用回路又は汎用プロセッサによって実現しても良い。例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＬＳＩ内部の回路セルの接続及び設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを用いても良い。さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあげられる。

また、本開示は、上記各実施形態における無線通信装置の各動作を行う周波数帯切替制御方法として表現できる。

また、上記各実施形態は、各実施形態を実現する周波数帯切替処理の一部を行ういかなる無線通信装置、周波数帯切替制御方法、送信装置、送信方法、送信回路、受信装置、受信方法、受信回路、又はプログラムを組み合わせて実現されても良い。例えば、上記各実施形態において説明した無線通信装置の構成の一部を無線通信装置又は集積回路（無線通信回路）が実現し、他の動作の手順をプログラムに規定し、例えばＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行しても良い。

本開示は、利用する周波数帯の切替を高速に実現できる効果を有し、例えばマルチバンドに対応する無線通信デバイス等において、使用する周波数帯を切替えるための周波数帯切替制御方法およびそれを用いる無線通信装置等として有用である。

１１ ６０ＧＨｚ帯無線通信部
１２ ２．４ＧＨｚ帯無線通信部
１３ 通信状態管理部
１４ 切替制御部
１５ 送信データ管理部
１６ スリープ制御部
２１ 送信データ状態検出部
２２ 通信路状態検出部
２３ イベント生成部
３１ 状態管理部
３２ ＬＬＴ設定部
３３ 経路制御部
３４ リンクロスカウントダウンタイマー（ＬＬＣＴ）

Claims (17)

1. 少なくとも一つの通信状態の変化を検出する通信状態管理部と、
   処理１として、前記検出結果に基づく、通信に用いる周波数帯の切り替えに用いるタイムアウト値の設定、処理２として、前記タイムアウト値を通信相手の無線局装置へ送信するステップを含む切替設定シーケンスの制御、処理３として、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時における周波数帯の切替、処理４として、前記切替設定シーケンス完了時から前記タイムアウト値の時間経過する前に、前記通信状態管理部が再度通信状態の変化を検出した場合、前記タイムアウト値を変更し、前記変更後のタイムアウト値を通信相手の無線局装置へ送信するステップを含む切替再設定シーケンスの制御、処理５として、前記切替再設定シーケンス完了時点から前記変更後のタイムアウト値の時間経過時における前記周波数帯の切替、を実行する切替制御部と、
   ２以上の周波数帯における通信に対応し、前記タイムアウト値、前記変更後のタイムアウト値を前記無線局装置に送信する無線通信部と、
   を備える、無線通信装置。
2. 請求項１記載の無線通信装置であって、
   前記通信状態管理部は、前記通信状態の変化として、複数種類の通信状態の変化を検出し、
   前記切替制御部は、前記タイムアウト値として、前記通信状態に応じて複数の異なるタイムアウト値から一つを選択する、
   無線通信装置。
3. 請求項１記載の無線通信装置であって、
   前記通信状態管理部は、前記通信状態の変化として、通信相手の無線局装置との間の接続確立を含み、
   前記切替制御部は、前記処理１において、前記検出結果として、前記接続確立を検出した後、前記タイムアウト値を所定の値Ｔ１に設定する、
   無線通信装置。
4. 請求項１記載の無線通信装置であって、
   前記切替制御部は、前記処理４において、前記処理２において制御された前記切替設定シーケンスの設定を解除した後、前記タイムアウト値を前記通信状態の変化に応じた前記変更後のタイムアウト値に変更する、
   無線通信装置。
5. 請求項１記載の無線通信装置であって、
   前記切替制御部は、前記処理４における前記切替再設定として、タイムアウト値変更要求フレームの送信と、前記タイムアウト値変更要求フレームに応答して送信されるタイムアウト値変更確認フレームの受信とを含む、タイムアウト値変更シーケンスを含み、
   前記無線通信部は、前記タイムアウト値変更要求フレームを送信し、前記タイムアウト値変更確認フレームを受信する、
   無線通信装置。
6. 請求項１記載の無線通信装置であって、
   前記通信状態管理部は、前記通信状態の変化として、前記無線局装置との間の接続確立を含み、前記通信状態として、前記無線局装置へのストリーム伝送の有無に関する状態を含み、
   前記切替制御部は、前記処理１において、前記検出結果として、前記接続確立の検出が入力された後、前記タイムアウト値を所定の値Ｔ１に設定し、前記処理４において、前記再度通信状態の変化として、前記ストリーム伝送の発生の検出が入力された場合、前記変更後のタイムアウト値として、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ２に設定する、
   無線通信装置。
7. 請求項１記載の無線通信装置であって、
   前記通信状態管理部は、前記通信状態の変化として、前記無線局装置との間の接続確立を含み、前記通信状態として、送信データを蓄積する送信キューのキュー残量に関する状態を含み、
   前記切替制御部は、前記処理１において、前記検出結果として、前記接続確立の検出が入力された後、前記タイムアウト値を所定の値Ｔ１に設定し、前記処理４において、前記再度通信状態の変化として、前記キュー残量が所定の値以上になった場合、前記変更後のタイムアウト値として、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ３に設定する、
   無線通信装置。
8. 請求項１記載の無線通信装置であって、
   前記通信状態管理部は、前記通信状態の変化として、前記無線局装置との間の接続確立を含み、前記通信状態として、前記無線局装置との間の通信路状態を含み、
   前記切替制御部は、前記処理１において、前記検出結果として、前記接続確立の検出が入力された後、前記タイムアウト値を所定の値Ｔ１に設定し、前記処理４において、前記再度通信状態の変化として、前記通信路状態の悪化の検出が入力された場合、前記変更後のタイムアウト値として、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ４に設定する、
   無線通信装置。
9. 請求項８記載の無線通信装置であって、
   前記通信状態管理部は、前記通信路状態として、伝送エラーの状態または受信信号強度のうちの少なくともいずれか一方を含む、
   無線通信装置。
10. 請求項３記載の無線通信装置であって、
    前記タイムアウト値Ｔ１は、他の通信状態の変化に応じたタイムアウト値よりも大きい値である、
    無線通信装置。
11. 請求項１記載の無線通信装置であって、
    前記切替制御部は、前記処理２において、前記タイムアウト値の経過時までの残時間が所定の第二時間以上である場合、前記無線通信部に対して、２以上の周波数帯のうち切替先周波数帯をスリープ状態に移行させる制御を行う、
    無線通信装置。
12. 請求項１１記載の無線通信装置であって、
    前記切替制御部は、前記処理２において、前記タイムアウト値の経過時までの残時間が所定の第一時間を下回った場合、前記無線通信部に対して、２以上の周波数帯のうち切替先周波数帯をスリープ状態から復帰させる制御を行う、
    無線通信装置。
13. 請求項１記載の無線通信装置であって、
    前記切替制御部は、前記タイムアウト値をカウントダウンし、前記処理２における前記切替設定シーケンスの実行時に前記カウントダウンした値を前記タイムアウト値に設定し、前記カウントダウンした値がゼロになった場合に前記タイムアウト値の経過時までの残時間を判定する、
    無線通信装置。
14. 少なくとも一つの通信状態の変化を検出する通信状態管理部と、
    処理１として、前記検出結果に基づく、通信に用いる周波数帯の切り替えに用いるタイムアウト値の設定、処理２として、前記タイムアウト値を通信相手の無線局装置へ送信するステップを含む切替設定シーケンスの制御、処理３として、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時における周波数帯の切替、処理６として、前記タイムアウト値が所定の第三時間より大きく且つ前記タイムアウト値の経過時までの残時間が前記所定の第三時間より小さくなった場合、前記無線局装置へ個別アドレスを有するダミーフレームを送信する制御、処理７として、前記タイムアウト値をカウントダウンした値をリセットし、前記ダミーフレームの送信成功時を起点として前記タイムアウト値のカウントダウンのやり直し、を実行する切替制御部と、
    ２以上の周波数帯における通信に対応し、前記タイムアウト値、前記ダミーフレームを前記無線局装置に送信する無線通信部と、
    を備える、無線通信装置。
15. 少なくとも一つの通信状態の変化を検出する通信状態管理部と、
    処理１として、前記検出結果に基づく、通信に用いる周波数帯の切り替えるに用いるタイムアウト値の設定、処理２として、前記タイムアウト値を通信相手の無線局装置へ送信するステップを含む切替設定シーケンスの制御、処理３として、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時における周波数帯の切替、を実行する切替制御部と、
    ２以上の周波数帯における通信に対応し、前記タイムアウト値を前記無線局装置に送信する無線通信部と、
    を備え、
    前記切替制御部は、前記タイムアウト値の経過時までの残時間に基づいて、前記無線通信部に対して、前記２以上の周波数帯のうち、切替先周波数帯をスリープ状態に移行させる制御を行う、
    無線通信装置。
16. 請求項１５記載の無線通信装置であって、
    前記切替制御部は、前記タイムアウト値の経過時までの残時間が所定の第一時間を下回った場合、前記無線通信部に対して、前記切替先周波数帯をスリープ状態から復帰させる制御を行う、
    無線通信装置。
17. 請求項１５記載の無線通信装置であって、
    前記切替制御部は、前記タイムアウト値の経過時までの残時間が所定の第二時間以上になった場合、前記切替先周波数帯をスリープ状態に移行する、
    無線通信装置。

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