JP6588481B2

JP6588481B2 - 無線通信装置、方法およびプログラム

Info

Publication number: JP6588481B2
Application number: JP2017025017A
Authority: JP
Inventors: 智康小田; 稔大和田
Original assignee: NEC Platforms Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2019-10-09
Anticipated expiration: 2037-02-14
Also published as: JP2018133657A

Description

本発明は、チャネルボンディングを行う、無線通信装置、方法およびプログラムに関する。

無線ＬＡＮ（Local Area Network）には主な周波数帯として２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯が割り当てられている。５ＧＨｚ帯は２．４ＧＨｚ帯と比較してほぼ干渉しないチャネル配置である、また、干渉源が少ない等の点から、良好な通信ができることが知られている。

５ＧＨｚ帯を使用する無線ＬＡＮ規格にはＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．ａｃ等がある。この中で理論上最も通信速度が速いのはＩＥＥＥ８０２．ａｃであり、その最大通信速度は６．９３Ｇｂｐｓである。

高速通信を実現するための代表的な技術の一つに、チャネルボンディングがある。チャネルボンディングは、隣りあう帯域を束ねて使用することで通信を高速化する技術である。チャネルボンディングによる最大帯域幅は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは４０ＭＨｚであったが、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは８０ＭＨｚ（オプションで最大１６０ＭＨｚ）へ拡張されている。

図１０に５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮで使用可能な周波数帯を示す。使用可能な周波数帯にはＷ５２帯、Ｗ５３帯、Ｗ５６帯がある。Ｗ５２帯は５１５０ＭＨｚ〜５２５０ＭＨｚ（３６ＣＨ〜４８ＣＨ）、Ｗ５３帯は５２５０ＭＨｚ〜５３５０ＭＨｚ（５２ＣＨ〜６４ＣＨ）、Ｗ５６帯は５４７０ＭＨｚ〜５７２５ＭＨｚ（１００ＣＨ〜１４０ＣＨ）である。

図１１および図１２に、チャネルボンディングを使用する場合の使用可能周波数帯を示す。図１１はＷ５２帯およびＷ５３帯、図１２はＷ５６帯の使用可能周波数帯である。このように、使用可能周波数帯のパターンは、帯域幅が４０ＭＨｚの場合は９パターン、８０ＭＨｚの場合は４パターン、１６０ＭＨｚの場合は２パターンと、帯域幅を大きくするほど少なくなる。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、使用周波数帯に、プライマリチャネル、セカンダリチャネルという概念を取り入れている。プライマリチャネルは、制御フレームの伝送やＩＥＥＥ８０２．１１ａ等の旧規格の端末とのデータフレームの伝送に使用される２０ＭＨｚ幅のチャネルである。セカンダリチャネルは、４０ＭＨｚ以上の帯域幅を使って通信を行う際に拡張されるチャネルである。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、４０ＭＨｚ以上の帯域幅を使って通信を行う場合、その帯域幅が使用可能かどうかをキャリアセンスによって確認する。また、通信開始時に、送信側装置がＲＴＳ（Request-to-Send）という送信要求のフレームを使用したい帯域内の各チャネルに送信する。そして、ＲＴＳを受信した受信側装置は、そのチャネルが空きチャネルであれば、ＣＴＳ（Clear-to-Send）という送信許可のフレームを送信する。これにより、送信側装置と受信側装置でキャリアセンスの結果を共有することができる。

送信側／受信側装置では、ＲＴＳ／ＣＴＳの結果により、どの帯域幅で通信するかを以下の（１）〜（４）のように決定している。
（１）プライマリチャネル（２０ＭＨｚ）のみを使用可能な場合は２０ＭＨｚの帯域幅で送信。
（２）プライマリチャネル（２０ＭＨｚ）、セカンダリチャネル（２０ＭＨｚ）の両方を使用可能な場合は４０ＭＨｚの帯域幅で送信。
（３）プライマリチャネル（４０ＭＨｚ）（プライマリチャネル（２０ＭＨｚ）＋セカンダリチャネル（２０ＭＨｚ））、セカンダリチャネル（４０ＭＨｚ）の両方を使用可能な場合は８０ＭＨｚの帯域幅で送信。
（４）プライマリチャネル（８０ＭＨｚ）（プライマリチャネル（４０ＭＨｚ）＋セカンダリチャネル（４０ＭＨｚ））、セカンダリチャネル（８０ＭＨｚ）の両方を使用可能な場合は１６０ＭＨｚの帯域幅で送信。

図１３に８０ＭＨｚの帯域幅で通信を行う場合の、ＲＴＳ／ＣＴＳのやりとりから実際の通信に至るまでの流れの例を示す。この例は、送信側はプライマリチャネルを含めて８０ＭＨｚの帯域幅を使用可能、受信側も８０ＭＨｚの帯域幅を使用可能な場合の例である。また、プライマリチャネルは３６ＣＨであるとする。

まず送信側は８０ＭＨｚの帯域幅で通信するにあたって、希望の帯域幅が８０ＭＨｚであることを示す情報を格納したＲＴＳをプライマリチャネルの３６ＣＨおよび使用を希望する各チャネル（４０ＣＨ、４２ＣＨ、４４ＣＨ）に送信する。ＲＴＳを受信した受信側は、８０ＭＨｚ幅分の各チャネルでＲＴＳを受信できたため、使用可能な帯域幅が８０ＭＨｚであることを示す情報を格納したＣＴＳを各チャネル（３６ＣＨ、４０ＣＨ、４４ＣＨ、４８ＣＨ）へ送信する。

送信側は、ＲＴＳを送信した３６ＣＨ、４０ＣＨ、４４ＣＨ、４８ＣＨのすべてでＣＴＳを受信できたため、８０ＭＨｚの帯域幅での通信が可能と判断し、８０ＭＨｚの帯域幅でのデータ送信を開始する。

また、別の例として、図１４に受信側が４０ＭＨｚの帯域幅しか使用可能でない場合の例を示す。このケースは、他の装置が４４ＣＨおよび４８ＣＨを使用して通信中で、障害物等により受信側でのみ４４ＣＨおよび４８ＣＨが使用されていることを検知できるような状況で起こり得る。

まず、送信側は３６ＣＨ、４０ＣＨ、４４ＣＨ、４８ＣＨのすべてが使用可能な状況と判断し、それらのチャネル上にＲＴＳを送信する。一方受信側はキャリアセンスの結果４４ＣＨおよび４８ＣＨは他の装置が使用中であると判断し、３６ＣＨおよび４０ＣＨにのみＣＴＳを送信する。そして、送信側は、ＣＴＳにより許可された３６ＣＨおよび４０ＣＨを使用して４０ＭＨｚの帯域幅でデータ送信を開始する。

このように使用帯域幅を決定することにより、８０ＭＨｚの帯域幅で通信できないときでも、４０ＭＨｚあるいは２０ＭＨｚの帯域幅での通信が可能となっている。しかし、いずれの帯域幅でもプライマリチャネル（２０ＭＨｚ）を使用するため、プライマリチャネルを他の装置が使用している場合は、通信を行うことができない。

一方、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ対応のアクセスポイント（以降ＡＰと呼ぶ）は、ＤＦＳ（Dynamic Frequency Selection）機能を持つ。ＤＦＳ機能は、Ｗ５３帯やＷ５６帯を使用する場合、気象レーダ等を検知したとき、使用周波数をレーダ波の周波数と異なる周波数のチャネルへ自動的に切り替える機能である。この際、特に、帯域幅を８０ＭＨｚとした場合、使用可能周波数帯のパターンは４パターンしかないため、近接するＡＰで重複しないように使用周波数帯を確保するのは難しい。そのため、チャネルの切り替えの結果、他のＡＰと使用周波数帯が重複し、さらに、プライマリチャネルが近接、あるいは、重複する可能性がある。プライマリチャネルが近接／重複すると、他のＡＰが通信している間、通信効率の悪化や通信不能状態が発生する可能性がある。

使用周波数帯の決定方法としては、たとえば、特許文献１から特許文献４に記載の方法がある。

特許文献１に記載の方法では、ＲＴＳ／ＣＴＳで使用したい周波数が空きチャネルかどうかを確認する。特許文献２に記載の方法では、各チャネルの電界強度を測定し、電界強度がしきい値未満の回数が多いチャネルを使用周波数として選択する。特許文献３に記載の方法では、通信失敗回数を加算し、通信失敗回数がしきい値以上となったチャネルを空きチャネルから除外する。特許文献４に記載の方法では、キャリアが検出された回数に応じた評価値により、より混雑していないチャネルを優先的に使用周波数として選択する。

しかし、いずれの方法で使用周波数を決定しても、上述のように、他のＡＰと使用周波数帯が重複し、さらに、プライマリチャネルが近接、あるいは、重複する可能性がある。そして、プライマリチャネルが近接／重複することによって、他のＡＰが通信している間、通信効率の悪化や通信不能状態が発生する可能性がある。

これに対して、特許文献５に記載の方法では、通信不能時にＲＴＳ／ＣＴＳをやりとりし、空きチャネルと確認できたセカンダリチャネルへ一時的にプライマリチャネルを変更する。これにより、通信不能状態が発生する可能性を低減し、通信効率を改善している。

特開２０１５−１３６１３９号公報特開２０１０−１０３６６５号公報特開２０００−３２４０３７号公報特開２０１１−１０９３４１号公報国際公開第２０１４／０１４０８４号

しかし、特許文献５に記載の方法では、一時的にプライマリチャネルを変更するが、他の装置のプライマリチャネルが自装置の元のプライマリチャネルに近接しているという状況は変わらない。そのため、プライマリチャネルの一時的な切り替えが頻繁に発生する可能性がある。たとえば、他の装置が通信していないときに元のプライマリチャネルにプライマリチャネルを戻しても、また他の装置が通信すると自装置は通信不能状態となり、プライマリチャネルの一時的な切り替えを行うことになる。

また、プライマリチャネルの切り替えには一定の処理時間が必要なため、通信不能状態が発生する。そのため、プライマリチャネルの切り替えが頻繁に発生する状態では、通信不能時間が増加し、通信効率が悪化してしまう。

本発明の目的は、チャネルボンディングを使用する際の通信効率を向上することを可能にする、無線通信装置、方法およびプログラムを提供することにある。

上述の問題を解決するために、本発明の無線通信装置は、複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行う無線通信部と、前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントするカウント部と、所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定するチャネル設定部とを備えることを特徴とする。

また、本発明の無線通信方法は、複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行い、前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントし、所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定することを特徴とする。

また、本発明の無線通信プログラムは、コンピュータに、複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行う無線通信機能と、前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントするカウント機能と、所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定するチャネル設定機能とを実現させることを特徴とする。

本発明の無線通信装置、方法およびプログラムにより、チャネルボンディングを使用する際の通信効率を向上することが可能になる。

本発明の第一から第三の実施形態の無線通信装置の構成例を示す図である。本発明の第一の実施形態の無線通信装置の動作例を示す図である。本発明の第二の実施形態の無線通信システムの構成例を示す図である。本発明の第二および第三の実施形態の無線通信装置の動作例を示す図である。本発明の第二の実施形態の無線通信システムおよびその周辺環境の構成例を示す図である。本発明の第二の実施形態の空き回数の例を示す図である。本発明の第三の実施形態の空き回数の加算値の例を示す図である。本発明の第三の実施形態の空き回数の例を示す図である。本発明の各実施形態のハードウェア構成例を示す図である。５ＧＨｚ帯の使用可能周波数を示す図である。チャネルボンディングを使用する場合の使用可能周波数を示す図である。チャネルボンディングを使用する場合の使用可能周波数を示す図である。チャネルボンディングを使用する場合の使用チャネルの決定方法の例を示す図である。チャネルボンディングを使用する場合の使用チャネルの決定方法の例を示す図である。

［第一の実施形態］
本発明の第一の実施の形態について説明する。

図１に本実施形態の無線通信装置１０の構成例を示す。

本実施形態の無線通信装置１０は、無線通信部１１、カウント部１２およびチャネル設定部１３により構成される。

無線通信部１１は、複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行う部分である。カウント部１２は、周波数帯の各々のチャネルについて、所定の期間の無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントする部分である。チャネル設定部１３は、所定のタイミングで、空き回数が最も大きいチャネルに無線通信のプライマリチャネルを設定する部分である。

このように無線通信装置１０を構成することによって、無線通信装置１０は、使用周波数帯の各々のチャネルの空き回数をカウントし、空き回数が最も大きいチャネルにプライマリチャネルを設定する。これにより、その時点で最も通信不能となる可能性が低い、つまり、最も通信効率が高いチャネルをプライマリチャネルに設定することができる。また、環境変化がない限りは以降の通信でも同じチャネルが空き回数が最も大きいチャネルとなる可能性が高いため、プライマリチャネルの変更による通信効率の悪化を抑制できる。そのため、チャネルボンディングを使用する際の通信効率を向上することが可能になる。

次に、図２に本実施形態の無線通信装置１０の動作の例を示す。

カウント部１２は、周波数帯の各々のチャネルの空き回数をカウントする（ステップＳ１０１）。チャネル設定部１３は、所定のタイミングで（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、空き回数が最も大きいチャネルに無線通信のプライマリチャネルを設定する（ステップＳ１０３）。

このように動作することによって、無線通信装置１０は、使用周波数帯の各々のチャネルの空き回数をカウントし、空き回数が最も大きいチャネルにプライマリチャネルを設定する。そのため、チャネルボンディングを使用する際の通信効率を向上することが可能になる。

以上で説明したように、本発明の第一の実施形態では、無線通信装置１０は、使用周波数帯の各々のチャネルの空き回数をカウントし、空き回数が最も大きいチャネルにプライマリチャネルを設定する。これにより、その時点で最も通信不能となる可能性が低い、つまり、最も通信効率が高いチャネルをプライマリチャネルに設定することができる。また、環境変化がない限りは以降の通信でも同じチャネルが空き回数が最も大きいチャネルとなる可能性が高いため、プライマリチャネルの変更による通信効率の悪化を抑制できる。そのため、チャネルボンディングを使用する際の通信効率を向上することが可能になる。

［第二の実施形態］
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。本実施形態では、無線通信装置１０についてより具体的に説明する。

図３に本実施形態の無線通信システムの構成例を示す。本実施形態の無線通信システムは、無線通信装置１０およびＳＴＡ（Station）４０を備える。なお、無線通信システム内の無線通信装置１０の数およびＳＴＡ４０の数は任意である。

無線通信装置１０は、無線通信を行う装置であり、たとえば、無線ＬＡＮのＡＰである。ＳＴＡ４０は、無線通信装置１０と通信を行う装置であり、たとえば、無線ＬＡＮの無線子機である。

次に、図１を用いて本実施形態の無線通信装置１０について説明する。

無線通信部１１は、ＳＴＡ４０と無線通信を行う部分である。無線通信部１１では、チャネルボンディングを使用して無線通信を行う。

カウント部１２は、無線通信部１１が無線通信で使用する周波数帯の各チャネルについて、空きチャネルだった回数（空き回数）をカウントする部分である。本実施形態のカウント部１２は、無線通信部１１が受信するＣＴＳフレームを監視し、ＣＴＳフレームを受信すると、ＣＴＳフレームを受信したチャネルの空き回数に所定値（本実施形態の場合１）を加算する。また、ＤＦＳ等で使用周波数帯が変わった場合や所定時間おきなどの所定のリセットタイミングで空き回数をリセットする。

なお、空き回数は、ＣＴＳフレームの受信回数以外に、自装置でのキャリアセンスで空きチャネルと判断した回数や、データの送受信に成功した回数などを使用することも可能である。また、空き回数は、空きチャネルか否かを確認した回数（たとえばＲＴＳフレームの送信回数）に対する空きチャネルであった回数（たとえばＣＴＳフレームの受信回数）の割合であっても良い。

チャネル設定部１３は、所定のタイミングで、空き回数が最大のチャネルにプライマリチャネルを設定する部分である。チャネル設定部１３では、プライマリチャネルの設定の際、使用中のプライマリチャネルと空き回数が最大のチャネルが異なるときに、プライマリチャネルを空き回数が最大のチャネルへ変更する。また、プライマリチャネルの変更は、使用中のプライマリチャネルの空き回数と空き回数が最大のチャネルの空き回数との間の差が所定差以上のときにのみ行うことにしても良い。

なお、所定のタイミングには、ＤＦＳ等で使用周波数帯が変わってから所定時間後、所定時間おき、使用中のプライマリチャネルと空き回数が最大のチャネルの間の空き回数の差が所定の値以上となったとき、などが考えられる。

また、本実施形態の無線通信装置１０は、空きチャネルの判断にＣＴＳフレームの受信有無を使用している。無線通信装置１０がキャリアセンスにより空きチャネルと判断しても、受信側では通信不能な場合がある。そのため、ＣＴＳフレームの受信有無で空きチャネルを判断することにより、受信側と送信側の双方から見て空きチャネルだった、通信可能なチャネルを空き回数にカウントすることができる。

次に、図４に本実施形態の無線通信装置１０の動作例を示す。

まず、カウント部１２は、起動時やＤＦＳによる使用周波数帯の変更時などに各チャネルの空き回数を０にリセットする。

カウント部１２は、無線通信部１１が受信したＣＴＳフレームを監視し、ＣＴＳフレームをどのチャネルで受信したかを検出する（ステップＳ２０１でＹＥＳ）。そして、ＣＴＳフレームを受信したチャネルの空き回数に所定値（本実施形態の場合１）を加算する（ステップＳ２０２）。

チャネル設定部１３は、現在のプライマリチャネルのチャネル情報を保持し、所定時間おきなどの所定のタイミングで（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、空き回数が最大のチャネルと現在のプライマリチャネルとを比較する。そして、現在のプライマリチャネルと空き回数が最大のチャネルが異なる場合に、プライマリチャネルを空き回数が最大のチャネルに変更する（ステップＳ２０４）。また、本実施形態では、ステップＳ２０４で空き回数を比較した後、空き回数をリセットする（ステップＳ２０５）。

次に、本実施形態の無線通信装置１０のより詳細な動作例について説明する。

図５は、以下で説明する動作例における、本実施形態の無線通信システムおよびその周辺環境の構成例である。ＳＴＡ４０Ａは無線通信装置１０Ａに帰属する無線子機、ＳＴＡ４０Ｂは無線通信装置１０Ｂに帰属する無線子機である。障害物５１があるため、無線通信装置１０Ａの電波は無線通信装置１０Ｂへ届かず、無線通信装置１０Ｂの電波も無線通信装置１０Ａへ届かない。しかし、ＳＴＡ４０Ａには無線通信装置１０Ｂの電波とＳＴＡ４０Ｂの電波が届くものとする。

また、無線通信装置１０Ａのプライマリチャネルは６０ＣＨで通信可能な帯域幅は最大８０ＭＨｚ、無線通信装置１０Ｂのプライマリチャネルは１０４ＣＨで通信可能な帯域幅は最大４０ＭＨｚに設定されているものとする。

この状態で無線通信装置１０Ａが気象レーダ５０の信号を検出し、ＤＦＳ機能によりプライマリチャネルを６０ＣＨから空きチャネルの１００ＣＨへ切り替えたとする。すると、無線通信装置１０Ａと無線通信装置１０Ｂはプライマリチャネルが隣接した状態になる。

まず、無線通信装置１０ＢとＳＴＡ４０Ｂが通信していない状態で、無線通信装置１０ＡがＳＴＡ４０Ａに対してデータ送信を行うとする。

このとき、無線通信装置１０Ａはプライマリチャネルを含む８０ＭＨｚ幅（１００ＣＨ、１０４ＣＨ、１０８ＣＨ、１１２ＣＨ）をすべて使用可能な状態である。そのため、無線通信装置１０Ａはこれらの各チャネルにＲＴＳフレームを送信する。ＳＴＡ４０Ａも、これらの各チャネルをすべて使用可能な状態であるため、各チャネルにＣＴＳフレームを送信する。

そして、無線通信装置１０Ａは１００ＣＨ、１０４ＣＨ、１０８ＣＨ、１１２ＣＨの各チャネルでＣＴＳフレームを受信し（図４のステップＳ２０１でＹＥＳ）、各チャネルの空き回数に所定値（本実施形態の場合１）を加算する（ステップＳ２０２）。

次に、無線通信装置１０Ｂが１００ＣＨおよび１０４ＣＨを使用して４０ＭＨｚ幅で通信している状態で、無線通信装置１０ＡがＳＴＡ４０Ａへデータ送信を行うとする。

このとき、無線通信装置１０ＢやＳＴＡ４０Ｂの電波は無線通信装置１０Ａに届かないため、無線通信装置１０Ａにとっては、１００ＣＨ、１０４ＣＨ、１０８ＣＨ、１１２ＣＨをすべて使用可能な状態である。そのため、無線通信装置１０Ａはこれらの各チャネルにＲＴＳフレームを送信する。

しかし、ＳＴＡ４０Ａにとっては、無線通信装置１０ＢやＳＴＡ４０Ｂの電波が届くため、１００ＣＨ、１０４ＣＨは使用不能な状態である。そのため、ＳＴＡ４０Ａは１０８ＣＨ、１１２ＣＨへＣＴＳフレームを送信する。

そして、無線通信装置１０Ａは１０８ＣＨ、１１２ＣＨでＣＴＳフレームを受信し（図４のステップＳ２０１でＹＥＳ）、１０８ＣＨ、１１２ＣＨの空き回数に所定値（本実施形態の場合１）を加算する（ステップＳ２０２）。このとき、無線通信装置１０Ａはプライマリチャネルの１００ＣＨでＣＴＳフレームを受信できなかったため、ＳＴＡ４０Ａと通信できない状態となる。

このように、無線通信装置１０ＢとＳＴＡ４０Ｂが通信しているか否かによって、無線通信装置１０ＡとＳＴＡ４０Ａは通信可能と通信不能を繰り返す。そして、各チャネルの空き回数はたとえば図６のようになる。

無線通信装置１０Ａは所定のタイミングになると（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、図６の空き回数から、１０８ＣＨ、１１２ＣＨの空き回数が最大と判断する。このように空き回数が最大のチャネルが複数ある場合には、任意の方法でどちらかをプライマリチャネルとして選択する。選択方法には、たとえば、より高い（低い）周波数のチャネルを選択する、現在設定されているプライマリチャネルを優先する、等の方法が考えられる。

ここでは、無線通信装置１０Ａは１１２ＣＨをプライマリチャネルとして選択したとする。そして、無線通信装置１０Ａは、現在のプライマリチャネルの１００ＣＨと選択した１１２ＣＨが異なるため、プライマリチャネルを１１２ＣＨへ変更する（ステップＳ２０４）。また、各チャネルの空き回数をリセットする（ステップＳ２０５）。

これ以降も、無線通信装置１０Ａは、ＳＴＡ４０Ａと通信するとき、１００ＣＨ、１０４ＣＨ、１０８ＣＨ、１１２ＣＨへＲＴＳフレームを送信する。そして、無線通信装置１０ＢとＳＴＡ４０Ｂが通信しているときは、ＳＴＡ４０ＡからのＣＴＳフレームを１０８ＣＨと１１２ＣＨで受信する。

しかし、プライマリチャネルは１１２ＣＨとなっているため、無線通信装置１０ＡとＳＴＡ４０Ａは１０８ＣＨと１１２ＣＨを使用して４０ＭＨｚ幅で通信することが可能になる。また、無線通信装置１０ＢとＳＴＡ４０Ｂが通信していないときは８０ＭＨｚ幅での通信が可能である。そのため、プライマリチャネルを変更することにより、通信できない時間が減り、通信効率が向上する。

以上で説明したように、本発明の第二の実施形態では、第一の実施形態と同様に、無線通信装置１０は、使用周波数帯の各々のチャネルの空き回数をカウントし、空き回数が最も大きいチャネルにプライマリチャネルを設定する。これにより、その時点で最も通信不能となる可能性が低い、つまり、最も通信効率が高いチャネルをプライマリチャネルに設定することができる。また、環境変化がない限りは以降の通信でも同じチャネルが空き回数が最も大きいチャネルとなる可能性が高いため、プライマリチャネルの変更による通信効率の悪化を抑制できる。そのため、チャネルボンディングを使用する際の通信効率を向上することが可能になる。

また、本実施形態の無線通信装置１０は、空きチャネルの判断にＣＴＳフレームの受信有無を使用している。そのため、ＣＴＳフレームの受信有無で空きチャネルを判断することにより、受信側と送信側の双方から見て空きチャネルだった、通信可能なチャネルを空き回数にカウントすることができる。

［第三の実施形態］
次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。本実施形態は、さらに、空き回数のカウントの際、使用可能な帯域幅によって重みづけした値を加算する形態である。

本実施形態の無線通信装置１０の構成例は、第二の実施形態（図１）と同様である。

カウント部１２は各チャネルの空き回数をカウントする部分であるが、本実施形態では、空き回数に所定値を加算する際に、使用可能な帯域幅によって重みづけした値を加算する。たとえば、図７のように、１チャネル分の幅（２０ＭＨｚ幅）を使用可能なときは１を（図７の（ａ））、２チャネル分の幅（４０ＭＨｚ幅）を使用可能なときは２を（図７の（ｂ））を空き回数に加算する。また、４チャネル分の幅（８０ＭＨｚ幅）を使用可能なときは４を（図７の（ｃ））、８チャネル分の幅（１６０ＭＨｚ幅）を使用可能なときは８を（図７の（ｄ））空き回数に加算する。

他の部分については第二の実施形態と同様のため、説明を省略する。

また、本実施形態の無線通信装置１０は、使用可能な帯域幅によって空き回数の加算値に重みづけを行う。そのため、より広い帯域幅で通信できる可能性が高いチャネルをプライマリチャネルに設定できる。また、空き回数が最大のチャネルと現在のプライマリチャネルの間の空き回数の差が所定差以上となったときにプライマリチャネルを変更する場合に、空きチャネルの可能性が高いチャネルにより早く切り替えることができる効果もある。

次に、図４を用いて本実施形態の無線通信装置１０の動作例について説明する。

本実施形態では、無線通信装置１０がＣＴＳフレームを受信したとき（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、ＣＴＳフレームを受信したチャネルの空き回数に、使用可能な帯域幅に応じた所定値を加算する（ステップＳ２０２）。

たとえば、ＣＴＳフレームを１つのチャネルのみで受信した場合や、複数チャネルでＣＴＳフレームを受信してもチャネルボンディングを行うことができないチャネルだった場合には、ＣＴＳフレームを受信したチャネルの空き回数に１を加算する。また、ＣＴＳフレームを複数チャネルで受信し、ＣＴＳフレームを受信したチャネルが２つ連続していて４０ＭＨｚ幅のチャネルボンディングに使用可能な場合は、ＣＴＳフレームを受信したチャネルの空き回数に２を加算する。また、ＣＴＳフレームを受信したチャネルが４つ連続していて８０ＭＨｚ幅のチャネルボンディングに使用可能な場合は、ＣＴＳフレームを受信したチャネルの空き回数に４を加算する。また、ＣＴＳフレームを受信したチャネルが８つ連続していて１６０ＭＨｚ幅のチャネルボンディングに使用可能な場合は、ＣＴＳフレームを受信したチャネルの空き回数に８を加算する。

たとえば、図７の例を左から順に加算すると、１００ＣＨの空き回数は１＋２＋４＋８＝１５回となり、１００ＣＨが空き回数が最大のチャネルとなる。また、第二の実施形態の図６の例の場合、本実施形態のように使用可能な帯域幅によって加算値に重みづけをすると、図８のような、各チャネル間の空き回数の差が大きい結果が得られる。

他の動作については第二の実施と同様のため説明を省略する。

以上で説明したように、本発明の第三の実施形態では、第一および第二の実施形態と同様に、無線通信装置１０は、使用周波数帯の各々のチャネルの空き回数をカウントし、空き回数が最も大きいチャネルにプライマリチャネルを設定する。これにより、その時点で最も通信不能となる可能性が低い、つまり、最も通信効率が高いチャネルをプライマリチャネルに設定することができる。また、環境変化がない限りは以降の通信でも同じチャネルが空き回数が最も大きいチャネルとなる可能性が高いため、プライマリチャネルの変更による通信効率の悪化を抑制できる。そのため、チャネルボンディングを使用する際の通信効率を向上することが可能になる。

［ハードウェア構成例］
上述した本発明の各実施形態における無線通信装置１０を、一つの情報処理装置（コンピュータ）を用いて実現するハードウェア資源の構成例について説明する。なお、無線通信装置は、物理的または機能的に少なくとも二つの情報処理装置を用いて実現してもよい。また、無線通信装置は、専用の装置として実現してもよい。また、無線通信装置の一部の機能のみを情報処理装置を用いて実現しても良い。

図９は、本発明の各実施形態の無線通信装置を実現可能な情報処理装置のハードウェア構成例を概略的に示す図である。情報処理装置９０は、通信インタフェース９１、入出力インタフェース９２、演算装置９３、記憶装置９４、不揮発性記憶装置９５およびドライブ装置９６を備える。

通信インタフェース９１は、各実施形態の無線通信装置が、有線あるいは／および無線で外部装置と通信するための通信手段である。なお、無線通信装置を、少なくとも二つの情報処理装置を用いて実現する場合、それらの装置の間を通信インタフェース９１経由で相互に通信可能なように接続しても良い。

入出力インタフェース９２は、入力デバイスの一例であるキーボードや、出力デバイスとしてのディスプレイ等のマンマシンインタフェースである。

演算装置９３は、汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロプロセッサ等の演算処理装置である。演算装置９３は、たとえば、不揮発性記憶装置９５に記憶された各種プログラムを記憶装置９４に読み出し、読み出したプログラムに従って処理を実行することが可能である。

記憶装置９４は、演算装置９３から参照可能な、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ装置であり、プログラムや各種データ等を記憶する。記憶装置９４は、揮発性のメモリ装置であっても良い。

不揮発性記憶装置９５は、たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、等の、不揮発性の記憶装置であり、各種プログラムやデータ等を記憶することが可能である。

ドライブ装置９６は、たとえば、後述する記録媒体９７に対するデータの読み込みや書き込みを処理する装置である。

記録媒体９７は、たとえば、光ディスク、光磁気ディスク、半導体フラッシュメモリ等、データを記録可能な任意の記録媒体である。

本発明の各実施形態は、たとえば、図９に例示した情報処理装置９０により無線通信装置を構成し、この無線通信装置に対して、上記各実施形態において説明した機能を実現可能なプログラムを供給することにより実現してもよい。

この場合、無線通信装置に対して供給したプログラムを、演算装置９３が実行することによって、実施形態を実現することが可能である。また、無線通信装置のすべてではなく、一部の機能を情報処理装置９０で構成することも可能である。

さらに、上記プログラムを記録媒体９７に記録しておき、無線通信装置の出荷段階、あるいは運用段階等において、適宜上記プログラムが不揮発性記憶装置９５に格納されるよう構成してもよい。なお、この場合、上記プログラムの供給方法は、出荷前の製造段階、あるいは運用段階等において、適当な治具を利用して無線通信装置内にインストールする方法を採用してもよい。また、上記プログラムの供給方法は、インターネット等の通信回線を介して外部からダウンロードする方法等の一般的な手順を採用してもよい。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）
複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行う無線通信部と、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントするカウント部と、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定するチャネル設定部と
を備えることを特徴とする無線通信装置。

（付記２）
前記カウント部は、前記カウントにおいて、送信許可のフレームを受信したとき、前記空き回数に所定値を加算する
ことを特徴とする付記１に記載の無線通信装置。

（付記３）
前記所定値は、使用可能な帯域幅に応じた値である
ことを特徴とする付記２に記載の無線通信装置。

（付記４）
前記チャネル設定部は、使用中の前記プライマリチャネルと前記空き回数が最も大きい前記チャネルが異なるとき、前記プライマリチャネルを変更する
ことを特徴とする付記１から付記３のいずれかに記載の無線通信装置。

（付記５）
前記チャネル設定部は、前記空き回数が最も大きい前記チャネルの前記空き回数と使用中の前記プライマリチャネルの前記空き回数との差が所定差以上のとき、前記プライマリチャネルの前記変更を行う
ことを特徴とする付記４に記載の無線通信装置。

（付記６）
前記チャネル設定部は、前記空き回数が最も大きい前記チャネルが複数あるとき、使用中の前記プライマリチャネルを優先して前記プライマリチャネルに前記設定する
ことを特徴とする付記１から付記５のいずれかに記載の無線通信装置。

（付記７）
前記カウント部は、前記所定のタイミングで前記空き回数をリセットする
ことを特徴とする付記１から付記６のいずれかに記載の無線通信装置。

（付記８）
複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行い、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントし、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定する
ことを特徴とする無線通信方法。

（付記９）
前記カウントにおいて、送信許可のフレームを受信したとき、前記空き回数に所定値を加算する
ことを特徴とする付記８に記載の無線通信方法。

（付記１０）
前記所定値は、使用可能な帯域幅に応じた値である
ことを特徴とする付記９に記載の無線通信方法。

（付記１１）
使用中の前記プライマリチャネルと前記空き回数が最も大きい前記チャネルが異なるとき、前記プライマリチャネルを変更する
ことを特徴とする付記８から付記１０のいずれかに記載の無線通信方法。

（付記１２）
前記空き回数が最も大きい前記チャネルの前記空き回数と使用中の前記プライマリチャネルの前記空き回数との差が所定差以上のとき、前記プライマリチャネルの前記変更を行う
ことを特徴とする付記１１に記載の無線通信方法。

（付記１３）
前記空き回数が最も大きい前記チャネルが複数あるとき、使用中の前記プライマリチャネルを優先して前記プライマリチャネルに前記設定する
ことを特徴とする付記８から付記１２のいずれかに記載の無線通信方法。

（付記１４）
前記所定のタイミングで前記空き回数をリセットする
ことを特徴とする付記８から付記１３のいずれかに記載の無線通信方法。

（付記１５）
コンピュータに、
複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行う無線通信機能と、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントするカウント機能と、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定するチャネル設定機能と
を実現させることを特徴とする無線通信プログラム。

（付記１６）
前記カウント機能は、前記カウントにおいて、送信許可のフレームを受信したとき、前記空き回数に所定値を加算する
ことを特徴とする付記１５に記載の無線通信プログラム。

（付記１７）
前記所定値は、使用可能な帯域幅に応じた値である
ことを特徴とする付記１６に記載の無線通信プログラム。

（付記１８）
前記チャネル設定機能は、使用中の前記プライマリチャネルと前記空き回数が最も大きい前記チャネルが異なるとき、前記プライマリチャネルを変更する
ことを特徴とする付記１５から付記１７のいずれかに記載の無線通信プログラム。

（付記１９）
前記チャネル設定機能は、前記空き回数が最も大きい前記チャネルの前記空き回数と使用中の前記プライマリチャネルの前記空き回数との差が所定差以上のとき、前記プライマリチャネルの前記変更を行う
ことを特徴とする付記１８に記載の無線通信プログラム。

（付記２０）
前記チャネル設定機能は、前記空き回数が最も大きい前記チャネルが複数あるとき、使用中の前記プライマリチャネルを優先して前記プライマリチャネルに前記設定する
ことを特徴とする付記１５から付記１９のいずれかに記載の無線通信プログラム。

（付記２１）
前記カウント機能は、前記所定のタイミングで前記空き回数をリセットする
ことを特徴とする付記１５から付記２０のいずれかに記載の無線通信プログラム。

１０無線通信装置
１１無線通信部
１２カウント部
１３チャネル設定部
４０ＳＴＡ
９０情報処理装置
９１通信インタフェース
９２入出力インタフェース
９３演算装置
９４記憶装置
９５不揮発性記憶装置
９６ドライブ装置
９７記録媒体

Claims

複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行う無線通信部と、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントするカウント部と、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定するチャネル設定部と
を備え、
前記カウント部は、前記カウントにおいて、送信許可のフレームを受信したとき、前記空き回数に所定値を加算する
ことを特徴とする無線通信装置。
前記所定値は、使用可能な帯域幅に応じた値である
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記チャネル設定部は、使用中の前記プライマリチャネルと前記空き回数が最も大きい前記チャネルが異なるとき、前記プライマリチャネルを変更する
ことを特徴とする請求項１から請求項２のいずれかに記載の無線通信装置。
前記チャネル設定部は、前記空き回数が最も大きい前記チャネルの前記空き回数と使用中の前記プライマリチャネルの前記空き回数との差が所定差以上のとき、前記プライマリチャネルの前記変更を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行う無線通信部と、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントするカウント部と、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定するチャネル設定部と
を備え、
前記チャネル設定部は、前記空き回数が最も大きい前記チャネルの前記空き回数と使用中の前記プライマリチャネルの前記空き回数との差が所定差以上のとき、前記プライマリチャネルの前記変更を行う
ことを特徴とする無線通信装置。
前記チャネル設定部は、前記空き回数が最も大きい前記チャネルが複数あるとき、使用中の前記プライマリチャネルを優先して前記プライマリチャネルに前記設定する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の無線通信装置。
複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行う無線通信部と、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントするカウント部と、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定するチャネル設定部と
を備え、
前記チャネル設定部は、前記空き回数が最も大きい前記チャネルが複数あるとき、使用中の前記プライマリチャネルを優先して前記プライマリチャネルに前記設定する
ことを特徴とする無線通信装置。
前記チャネル設定部は、使用中の前記プライマリチャネルと前記空き回数が最も大きい前記チャネルが異なるとき、前記プライマリチャネルを変更する
ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信装置。
前記カウント部は、前記所定のタイミングで前記空き回数をリセットする
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の無線通信装置。
複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行い、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントし、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定し、
前記カウントにおいて、送信許可のフレームを受信したとき、前記空き回数に所定値を加算する
ことを特徴とする無線通信方法。
複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行い、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントし、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定し、
前記空き回数が最も大きい前記チャネルの前記空き回数と使用中の前記プライマリチャネルの前記空き回数との差が所定差以上のとき、前記プライマリチャネルの変更を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行い、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントし、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定し、
前記空き回数が最も大きい前記チャネルが複数あるとき、使用中の前記プライマリチャネルを優先して前記プライマリチャネルに前記設定する
ことを特徴とする無線通信方法。
コンピュータに、
複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行う無線通信機能と、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントするカウント機能と、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定するチャネル設定機能と
を実現させ、
前記カウント機能は、前記カウントにおいて、送信許可のフレームを受信したとき、前記空き回数に所定値を加算する
ことを特徴とする無線通信プログラム。
コンピュータに、
複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行う無線通信機能と、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントするカウント機能と、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定するチャネル設定機能と
を実現させ、
前記チャネル設定機能は、前記空き回数が最も大きい前記チャネルの前記空き回数と使用中の前記プライマリチャネルの前記空き回数との差が所定差以上のとき、前記プライマリチャネルの変更を行う
ことを特徴とする無線通信プログラム。
コンピュータに、
複数のチャネルを含む所定の周波数帯で無線通信を行う無線通信機能と、
前記周波数帯の各々の前記チャネルについて、所定の期間の前記無線通信において当該チャネルが空きチャネルであった回数である空き回数をカウントするカウント機能と、
所定のタイミングで、前記空き回数が最も大きい前記チャネルに前記無線通信のプライマリチャネルを設定するチャネル設定機能と
を実現させ、
前記チャネル設定機能は、前記空き回数が最も大きい前記チャネルが複数あるとき、使用中の前記プライマリチャネルを優先して前記プライマリチャネルに前記設定する
ことを特徴とする無線通信プログラム。