JP6992990B2 - 無線通信装置、無線通信方法及び無線通信プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信方法及び無線通信プログラムに関する。

一般的な無線通信装置は、アンテナと、ＲＦ回路部と、ベースバンド部との３つの構成を周波数帯毎に有している。

特開２０１６－１４６５９４号公報 特開２００７－２７４０４８号公報

上述した３つの構成例を、図を参照して説明する。図１は、シングルバンドアンテナを有する無線通信装置を例示したブロック図である。図２は、マルチバンドアンテナを有する無線通信装置を例示したブロック図である。図３は、装置内蔵アンテナと外部アンテナとを切り替える構成を有する無線通信装置を例示したブロック図である。

３つの構成例のうち、１つ目は、図１に示すように、シングルバンドアンテナを有する無線通信装置１００である。無線通信装置１００は、アンテナ１０１と、ＲＦ回路部１１１と、ベースバンド部１２１とから構成される。ＲＦ回路部１１１は、送信と受信を切り替える分波器１３１と、送信用のパワーアンプ１４１と受信用の低ノイズアンプ１５１とを含んでいる。

３つの構成例のうち、２つ目は、図２に示すように、マルチバンドアンテナを有する無線通信装置２００である。無線通信装置２００は、２つの周波数帯（ｆａ及びｆｂ）に対応したアンテナ２０１と、ＲＦ回路部２１１と、周波数帯ｆａに対応したベースバンド部２２１と、周波数帯ｆｂに対応したベースバンド部２２２から構成されている。ＲＦ回路部２１１は、周波数帯ｆａに対応する分波器２３１、パワーアンプ２４１、及び、低ノイズアンプ２５１、並びに、周波数帯ｆｂに対応する分波器２３２、パワーアンプ２４２、及び、低ノイズアンプ２５２、に加えて、さらに、帯域通過型フィルタ２６１を含んでいる。尚、単一周波数帯のベースバンド部を集積したＲＦＩＣの他に、複数の周波数帯のベースバンド部を集積したＲＦＩＣも存在し、広く使われている。

３つの構成例のうち、３つ目は、図３に示すように、装置内蔵アンテナと外部アンテナとを切り替える構成を有する無線通信装置３００である。無線通信装置３００は、内蔵アンテナ３０１と、外付けアンテナ３０２と、ＲＦ回路部３１１と、ベースバンド部３２１と、アンテナ切り替えスイッチ３７１から構成される。ＲＦ回路部３１１の構成は、シングルバンドの場合には、ＲＦ回路部１１１と、マルチバンドの場合には、ＲＦ回路部２１１と同じである。

無線通信は、通信容量や通信速度を向上させるためにアンテナ数や同時通信バンドが増加傾向にある。前者の例として、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）やＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）のＭｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）技術、後者の例として、ＷＬＡＮで２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯を同時使用するＤｕａｌ ｂａｎｄ ｄｕａｌ ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ（ＤＢＤＣ）や、５ＧＨｚ帯をＷ５２＋Ｗ５３とＷ５６に分け、２．４ＧＨｚ帯とＷ５２＋Ｗ５３とＷ５６を同時使用するトライバンド対応がある。これらには複数のアンテナ搭載が必要となるが、アンテナ増加は装置のサイズアップにつながるので、際限なくアンテナを搭載することはできない。ＷＬＡＮの５ＧＨｚ帯を例にすると、市販装置の多くは、アンテナ本数が４本以下で、デュアルバンド構成では、図１の構成を４系統持つ４空間ストリーム（４ｓｓ）の４×４ＭＩＭＯ、トライバンド構成では、図１の構成を周波数毎に２系統（Ｗ５２＋Ｗ５３とＷ５６）持つ２空間ストリーム（２ｓｓ）で２×２ＭＩＭＯとなっている。

ここで、子機が４ｓｓで４×４ＭＩＭＯに対応している場合（＝ＣＡＳＥ１）、デュアルバンド構成のアクセスポイント（ＡＰ）は、４本のアンテナで４ｓｓの通信が行えるが、トライバンド構成のＡＰは、２本のアンテナで２ｓｓの通信となる。

また、２ｓｓで２×２ＭＩＭＯに対応した子機が２台帰属した場合（ＣＡＳＥ２）、トライバンド構成のＡＰは、子機毎に異なるバンドと異なる通信条件を割り当てることで、２台の子機それぞれと２本のアンテナで２ｓｓの通信が行えるが、デュアルバンド構成のＡＰは、子機毎に異なる通信条件が必要な場合（例えば子機とＡＰの距離が大きく異なる場合）、２本のアンテナで２ｓｓの通信を時分割で行うことになる（ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ Ｍｕｌｔｉ－ｕｓｅｒ ＭＩＭＯの場合）。このように、５ＧＨｚ帯で４本のアンテナを搭載しているにも関わらず、そのリソースを有効に利用できない場合が存在する。

本開示の目的は、上述した課題を鑑み、リソースを有効に利用することができる無線通信装置、無線通信方法及び無線通信プログラムを提供することにある。

一実施の形態に係る無線通信装置は、少なくとも第１アンテナ及び第２アンテナを含む複数のアンテナと、第１周波数帯を処理する第１ベースバンド部と、前記第１周波数帯と異なる第２周波数帯を処理する第２ベースバンド部と、前記第１アンテナと前記第１ベースバンド部との間、または、前記第１アンテナと前記第２ベースバンド部との間を接続するように、前記第１アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部、または、前記第２ベースバンに切り替える第１スイッチと、を備える。

一実施の形態に係る無線通信方法は、少なくとも第１アンテナ及び第２アンテナを含む複数のアンテナのうち、前記第１アンテナと、前記第１周波数帯を処理する第１ベースバンド部との間、または、前記第１アンテナと、前記第２周波数帯を処理する第２ベースバンド部との間を接続するように、前記第１アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部、または、前記第２ベースバンに切り替えるステップを備える。

一実施の形態に係る無線通信プログラムは、少なくとも第１アンテナ及び第２アンテナを含む複数のアンテナのうち、前記第１アンテナと、前記第１周波数帯を処理する第１ベースバンド部との間、または、前記第１アンテナと、前記第２ベースバンド部との間を接続するように、前記第１アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部、または、前記第２ベースバンに切り替えることをコンピュータに実行させる。

一実施の形態によれば、リソースを有効に利用することができる無線通信装置、無線通信方法及び無線通信プログラムを提供することができる。

シングルバンドアンテナを有する無線通信装置を例示したブロック図である。 マルチバンドアンテナを有する無線通信装置を例示したブロック図である。 装置内蔵アンテナと外部アンテナとを切り替える構成の無線通信装置を例示したブロック図である。 実施形態１に係る無線通信装置の構成を例示したブロック図である。 実施形態１に係る無線通信装置の動作を例示した図である。 実施形態１に係る無線通信装置の動作を例示したフローチャート図である。 実施形態１に係る無線通信装置の他の動作を例示した図である。 実施形態１に係る無線通信装置の他の動作を例示したフローチャート図である。 ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃにおける空間ストリーム毎の通信速度の最大理論値を例示した図である。 実施形態２に係る無線通信装置の構成を例示したブロック図である。 実施形態２に係る無線通信装置のアンテナを例示した図である。 （ａ）は、実施形態２に係る無線通信装置において、アンテナマッチング回路のみを変更した時のアンテナのリターンロスを例示したグラフであり、横軸は、周波数を示し、縦軸は、リターンロスを示し、（ｂ）は、実施形態２に係る無線通信装置において、アンテナマッチング回路のみを変更した時のアンテナの効率を例示したグラフであり、横軸は、周波数を示し、縦軸は、効率を示す。

（実施形態１）
実施形態１に係る無線通信装置を説明する。図４は、実施形態１に係る無線通信装置の構成を例示したブロック図である。図１に示すように、無線通信装置４００は、例えば、４本のアンテナ４０１、４０２、４０３、４０４と、ＲＦ回路部４１１、４１２、４１３、４１４と、ベースバンド部４２１、４２２と、スイッチ４８１、４８２と、条件処理部４９１とを備えている。無線通信装置４００は、例えば、５ＧＨｚに対応した装置である。ベースバンド部４２１は、Ｗ５２＋Ｗ５３を処理する。ベースバンド部４２２は、Ｗ５６を処理する。

アンテナ４０１は、ＲＦ回路部４１１を介して、ベースバンド部４２１に接続されている。したがって、ＲＦ回路部４１１は、アンテナ４０１とベースバンド部４２１との間に接続されている。アンテナ４０２は、ＲＦ回路部４１２を介して、ベースバンド部４２１に接続されている。したがって、ＲＦ回路部４１２は、アンテナ４０２とベースバンド部４２１との間に接続されている。

アンテナ４０３は、ＲＦ回路部４１３を介して、スイッチ４８１に接続されている。したがって、ＲＦ回路部４１３は、アンテナ４０３とスイッチ４８１との間に接続されている。アンテナ４０４は、ＲＦ回路部４１４を介して、スイッチ４８２に接続されている。したがって、ＲＦ回路部４１４は、アンテナ４０４とスイッチ４８２との間に接続されている。

ＲＦ回路部４１１は、図１のＲＦ回路部１１１と同様に送信と受信を切り替える分波器と、送信用のパワーアンプと受信用の低ノイズアンプとから構成される。ＲＦ回路部４１２、４１３、４１４も同様の構成とする。ＲＦ回路部４１１及び４１２は、ベースバンド部４２１と接続される。ＲＦ回路部４１３は、スイッチ４８１の切り替えにより、ベースバンド部４２１またはベースバンド部４２２に接続される。ＲＦ回路部４１４は、スイッチ４８２の切り替えにより、ベースバンド部４２１またはベースバンド部４２２に接続される。

ベースバンド部４２１は、例えば、周波数帯ｆａに対応している。周波数帯ｆａは、例えば、５ＧＨｚ帯をＷ５２＋Ｗ５３とＷ５６に分けたうちのＷ５２＋Ｗ５３である。ベースバンド部４２２は、ベースバンド部４２１が処理する周波数帯と異なる周波数帯を処理する。例えば、ベースバンド部４２２は、周波数帯ｆｂに対応している。周波数帯ｆｂは、例えば、５ＧＨｚ帯をＷ５２＋Ｗ５３とＷ５６に分けたうちのＷ５６である。

スイッチ４８１は、アンテナ４０３とベースバンド部４２１との間、または、アンテナ４０３とベースバンド部４２２との間を接続するように、アンテナ４０３との接続先をベースバンド部４２１、または、ベースバンド部４２２に切り替える。スイッチ４８２は、アンテナ４０４とベースバンド部４２１との間、または、アンテナ４０４とベースバンド部４２２との間を接続するように、アンテナ４０４との接続先をベースバンド部４２１、または、ベースバンド部４２２に切り替える。

条件処理部４９１は、スイッチ４８１及び４８２と接続されている。条件処理部４９１は、スイッチ４８１及び４８２の切り替えを制御する。

次に、本実施形態の無線通信装置の動作を説明する。図５は、実施形態１に係る無線通信装置の動作を例示した図である。図５は、子機５１１が無線通信装置４００に帰属し、子機５１１が複数のアンテナを介して無線通信装置４００と無線通信を行う場合の無線通信装置４００の動作である。本実施形態の無線通信装置４００は、例えば、アクセスポイント（ＡＰ）５０１である。ＡＰ５０１は、無線通信装置４００の構成で、Ｗ５２及びＷ５６それぞれで、２×２ＭＩＭＯとなるトライバンド構成を選択している。ＡＰ５０１の通信範囲に、４ｓｓ ４×４ＭＩＭＯに対応した子機５１１が入り、子機５１１が帰属をした時の条件処理部４９１の動作例を示す。なお、Ｗ５２＋Ｗ５３を、単に、Ｗ５２と呼ぶ。

図６は、実施形態１に係る無線通信装置の動作を例示したフローチャート図である。図６のステップＳ１１に示すように、ＡＰ５０１は、子機５１１のプローブ要求を受信する。そして、ステップＳ１２に示すように、ＡＰ５０１は、子機５１１の空間ストリーム数を確認する。例えば、ＡＰ５０１の条件処理部４９１は、子機５１１の空間ストリーム数を確認する。例えば、条件処理部４９１は、子機５１１が対応する空間ストリーム数をプローブ要求のＨＴ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓの情報等から確認する。

次に、子機５１１の空間ストリーム数と未使用のアンテナ等のリソース数を比較する。例えば、ステップＳ１３に示すように、子機５１１の空間ストリーム数が各周波数帯のリソース数以下か判定する。子機５１１の空間ストリーム数が各周波数帯のリソース数よりも大きい場合には、ステップＳ１４に示すように、子機５１１の空間ストリーム数が合計空きリソース数以下か判定する。子機５１１の空間ストリーム数が合計空きリソース数以下の場合には、ステップＳ１５に示すように、条件処理部４９１は、スイッチ４８１及び４８２を制御して切り替える。すなわち、「各周波数の空きリソース数＜子機５１１の空間ストリーム数≦合計空きリソース数」の場合には、例えば、スイッチ４８１及び４８２を制御し、アンテナ４０３及び４０４をベースバンド部４２１に接続する。これにより、ＡＰ５０１は、Ｗ５２で４×４ＭＩＭＯ ４ｓｓ構成となり、子機５１１と最大アンテナリソースを用いた通信が可能となる。このように、条件処理部４９１は、子機５１１の空間ストリーム数及びベースバンド部４２１及び４２２に接続されたアンテナ数に基づいて、スイッチ４８１及び４８２を切り替える。こうして、ＡＰ５０１は、リソースを有効に利用することができる。その後、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１３において、子機５１１の空間ストリーム数が各周波数帯のリソース数以下の場合には、ステップＳ１６に示すように、子機５１１へプローブ応答する。そして、ステップＳ１７に示すように、認証処理を行う。次いで、ステップＳ１８に示すように、アソシエーション処理を行う。このようにして、ステップＳ１９に示すように、子機５１１の帰属が完了する。

ステップＳ１４において、子機５１１の空間ストリーム数が合計空きリソース数より大きい場合には、ステップＳ１６～ステップＳ１８において所定の処理を行う。

図７は、実施形態１に係る無線通信装置の他の動作を例示した図である。図７に示すように、本実施形態の無線通信装置は、例えば、ＡＰ６０１である。ＡＰ６０１は、無線通信装置４００の構成で、Ｗ５２の４×４ＭＩＭＯとなるデュアルバンド構成を選択している。そして、ＡＰ６０１の通信範囲に２ｓｓ ２×２ＭＩＭＯの子機６１１及び６１２が存在する。図７では、子機６１１及び６１２は、ＡＰ６０１に帰属済みで、複数のアンテナを介して無線通信を行っている状態とし、子機６１２が、ＡＰ６０１から離れた時の条件処理部４９１の動作例を示す。

図８は、実施形態１に係る無線通信装置の他の動作を例示したフローチャート図である。図８のステップＳ２１に示すように、ＡＰ６０１の条件処理部４９１は、子機６１２との通信品質を監視する。条件処理部４９１は、子機６１１との通信品質も監視してもよい。通信品質は、例えば、パケットエラー率である。なお、通信品質は、パケットエラー率に限らず、例えば、電界強度でもよい。

次に、ステップＳ２２に示すように、条件処理部４９１は、通信品質が特定の閾値以上か判定する。ステップＳ２２において、通信品質が特定の閾値以上の場合には、ステップＳ２３に示すように、条件処理部４９１は、子機６１１と子機６１２の判定ビットが一致するか判定する。ステップＳ２３において、子機６１１または子機６１２の判定ビットがセットされておらず、一致する場合には、ステップＳ２４に示すように、条件処理部４９１は、子機６１１及び子機６１２の判定ビットをクリアし、ステップＳ２１に戻る。

一方、子機６１２がＡＰ６０１に対して遠方に移動することにより、子機６１２との通信品質が劣化した場合には、ステップＳ２２において、子機６１２との通信品質が特定の閾値を下回る。その場合には、ステップＳ２５に示すように、条件処理部４９１は、子機６１２の判定ビットをセットする。そして、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３において、子機６１２の判定ビットがセットされ、子機６１１と子機６１２との判定ビットが一致しない場合には、ステップＳ２６に示すように、条件処理部４９１は、スイッチ４８１及び４８２を制御して切り替える。そして、アンテナ４０３とアンテナ４０４をベースバンド部４２２に接続する。これにより、ＡＰ６０１は、Ｗ５２とＷ５６が共に２×２ＭＩＭＯのトライバンド構成となる。このように、条件処理部４９１は、子機６１２との通信品質に基づいて、スイッチ４８１及び４８２を切り替える。

次に、ステップＳ２７に示すように、通信品質の劣化した子機６１２をＷ５６へ、ハンドオーバー処理する。そうすると、子機６１１は、Ｗ５２で、子機６１２は、Ｗ５６で、４本のアンテナリソースを使用して通信が可能となる。その後、ステップＳ２８に示すように、子機６１２の判定ビットをクリアし、ステップＳ２９に示すように、トライバンドの監視処理に移行する。

次に、本実施形態の効果を説明する。図９は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃにおける空間ストリーム毎の通信速度の最大理論値を例示した図である。

図５に示すような無線通信装置のＡＰ５０１の場合を考える。一般的な２×２ＭＩＭＯのトライバンド装置では、４本のアンテナリソースがあるにもかかわらず、２本のアンテナで２ｓｓでの無線通信となるため、最大理論値は８６７Ｍｂｐｓとなる。一方、本実施形態の方法を用いると、４本のアンテナで４ｓｓでの無線通信が可能となる。最大理論値も１７３３Ｍｂｐｓとなり、通信容量を２倍にすることができる。

次に、図７に示すような無線通信装置のＡＰ６０１の場合を考える。通信路容量Ｃは、シャノン＝ハーレーの定理から、Ｃ≦Ｂ＊ｌｏｇ２（１＋Ｓ／Ｎ）で表される（Ｂは帯域幅、Ｓ／Ｎは信号電力と雑音電力の比）。電波（信号）は距離や物体で透過・反射することにより、減衰する性質があり、ＡＰ６０１と、子機６１１及び６１２との間の距離が遠くなるほど、また、ＡＰ６０１と、子機６１１及び６１２との間に物体（室内環境においては壁など）が存在することで減衰量は大きくなる。つまり、通信容量が小さくなるので、通信速度を下げる必要がある。現状のＷＬＡＮ（Ｗｉ－Ｆｉ）では、子機毎に異なる通信設定（通信速度）であり、同一タイミングの通信はできない。このため、デュアルバンド装置では、異なる通信設定で時分割の通信を行うことになり、２本のアンテナが使用されないことになる。しかしながら、本実施形態の方法を用いれば、４本のアンテナを用いて同時に通信することができる。

また、前述のシャノン＝ハーレーの定理から、子機６１１及び６１２の雑音電力が一定ならば、信号電力が大きいほど通信容量は大きくなるので、遠方の子機６１２との通信では、ＡＰ６０１の送信電力を大きくする必要がある。実効輻射電力（ＥＩＲＰ）の上限は、法令により定められており、日本ではＷ５２／Ｗ５３より、Ｗ５６の方が、大きな送信電力を使用することができる。つまり、遠方の子機６１２とは、Ｗ５６で通信した方が有利となる。その為、遠方に移動した子機６１２がＷ５６を使うことで、子機２台合計の通信容量も大きくすることができる。

このように、本実施形態の無線通信装置４００は、アンテナの接続先をベースバンド部４２１、または、ベースバンド部４２２に切り替えるスイッチ４８１及び４８２を有している。よって、状況に合わせてアンテナに接続するベースバンド部４２１及び４２２を切り替えることができるので、リソースを有効に利用することができる。

また、無線通信装置４００は、子機の空間ストリーム数を確認し、子機との通信品質を監視する条件処理部４９１を有している。よって、空間ストリーム数及び通信品質に基づいてスイッチ４８１及び４８２を切り替えるので、通信容量を大きくし、リソースを有効に利用することができる。

（実施形態２）
次に、実施形態２に係る無線通信装置を説明する。図１０は、実施形態２に係る無線通信装置の構成を例示したブロック図である。図１０に示すように、本実施形態の無線通信装置８００は、４本のアンテナ８０１、８０２、８０３、８０４と、ＲＦ回路部８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６と、ベースバンド部８２１、８２２と、スイッチ８８１、８８２と、条件処理部８９１と、アンテナマッチング回路８Ａ３、８Ａ４、８Ａ５、８Ａ６と、を備えている。無線通信装置８００は、概略的には、スイッチ８８１、８８２が、アンテナ８０３、８０４とアンテナマッチング回路８Ａ３、８Ａ４と、８Ａ５、８Ａ６との間に位置しており、この点が、図４と異なっている。

具体的には、例えば、アンテナ８０１は、ＲＦ回路部８１１を介して、ベースバンド部８２１に接続されている。したがって、ＲＦ回路部８１１は、アンテナ８０１とベースバンド部８２１との間に接続されている。アンテナ８０２は、ＲＦ回路部８１２を介して、ベースバンド部８２１に接続されている。したがって、ＲＦ回路部８１２は、アンテナ８０２とベースバンド部８２１との間に接続されている。

アンテナ８０３は、スイッチ８８１に接続されている。スイッチ８８１は、アンテナマッチング回路８Ａ３及びＲＦ回路部８１３を介してベースバンド部８２１に接続されるとともに、アンテナマッチング回路８Ａ４及びＲＦ回路部８１４を介してベースバンド部８２２に接続される。したがって、スイッチ８８１は、アンテナ８０３とベースバンド部８２１との間、または、アンテナ８０３とベースバンド部８２２との間を接続するように、アンテナ８０３との接続先をベースバンド部８２１、または、ベースバンド部８２２に切り替える。

ＲＦ回路部８１３は、スイッチ８８１と、ベースバンド部８２１との間に接続されている。ＲＦ回路部８１４は、スイッチ８８１と、ベースバンド部８２２との間に接続されている。アンテナマッチング回路８Ａ３は、スイッチ８８１と、ＲＦ回路部８１３との間に接続されている。アンテナマッチング回路８Ａ４は、スイッチ８８１と、ＲＦ回路部８１４との間に接続されている。

アンテナ８０４は、スイッチ８８２に接続されている。スイッチ８８２は、アンテナマッチング回路８Ａ５及びＲＦ回路部８１５を介してベースバンド部８２１に接続されるとともに、アンテナマッチング回路８Ａ６及びＲＦ回路部８１６を介してベースバンド部８２２に接続される。したがって、スイッチ８８２は、アンテナ８０４とベースバンド部８２１との間、または、アンテナ８０４とベースバンド部８２２との間を接続するように、アンテナ８０４との接続先をベースバンド部８２１、または、ベースバンド部８２２に切り替える。

ＲＦ回路部８１５は、スイッチ８８２と、ベースバンド部８２１との間に接続されている。ＲＦ回路部８１６は、スイッチ８８２と、ベースバンド部８２２との間に接続されている。アンテナマッチング回路８Ａ５は、スイッチ８８２と、ＲＦ回路部８１５との間に接続されている。アンテナマッチング回路８Ａ６は、スイッチ８８２と、ＲＦ回路部８１６との間に接続されている。

ＲＦ回路部８１１は、図１のＲＦ回路部１１１と同様に送信と受信を切り替える分波器と、送信用のパワーアンプと受信用の低ノイズアンプとから構成される。ＲＦ回路部８１２、８１３、８１４、８１５、８１６も同様の構成とする。条件処理部４９１は、スイッチ４８１及び４８２と接続されている。条件処理部４９１は、スイッチ４８１及び４８２の切り替えを制御する。

例えば、逆Ｌ型アンテナ等の帯域の広いアンテナを用いた場合には、アンテナマッチング回路８Ａ３、８Ａ４、８Ａ５、８Ａ６を変えることで、離れた周波数帯の切り替えが可能となる。図１１は、実施形態２に係る無線通信装置のアンテナを例示した図である。図１１に示すように、アンテナ９１１は、縦４０ｍｍ×横６５ｍｍのプリント基板９Ｂ１に逆Ｌ型アンテナ９１１をパターンした例である。プリント基板９Ｂ１は、ＧＮＤ層９Ｃ１と誘電体９Ｄ１から構成される。アンテナ９１１は、アンテナマッチング回路９Ａ１を介して、給電点９Ｅ１に接続されている。

図１２（ａ）は、実施形態２に係る無線通信装置において、アンテナマッチング回路のみを変更した時のアンテナのリターンロスを例示したグラフであり、横軸は、周波数を示し、縦軸は、リターンロスを示し、（ｂ）は、アンテナマッチング回路のみを変更した時のアンテナの効率を例示したグラフであり、横軸は、周波数を示し、縦軸は、効率を示す。

図１２（ａ）に示すように、リターンロスが－５ｄＢ以下であれば、アンテナとして動作しているとみなせる。アンテナマッチング回路９Ａ１の変更により（ｍａｔｃｈｉｎｇ－１～ｍａｃｈｉｎｇ－２）、３．５ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯でリターンロス－５ｄＢ以下となり、この周波数帯でアンテナとして動作していることがわかる。図１２（ｂ）に示すように、効率も十分に得られている。

このように、例えば、３．５ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯等の離れた周波数帯を１つのアンテナで切り替えて使用することができ、ＷＬＡＮ以外での適用が可能である。本実施形態におけるその他の構成及び効果は実施形態１の記載に含まれている。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施形態１及び２の各構成を組み合わせたものも実施形態１及び２の技術的思想の範囲に含まれる。また、実施形態１及び２で示した無線通信方法をコンピュータに実行させる無線通信プログラムも本実施形態の技術的思想の範囲に含まれる。上記の実施形態の一部又は全部は、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）
少なくとも第１アンテナ及び第２アンテナを含む複数のアンテナと、
第１周波数帯を処理する第１ベースバンド部と、
前記第１周波数帯と異なる第２周波数帯を処理する第２ベースバンド部と、
前記第１アンテナと前記第１ベースバンド部、または、前記第１アンテナと前記第２ベースバンド部とが接続するように、前記第１アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部、または、前記第２ベースバンド部に切り替える第１スイッチと、
を備えた無線通信装置。

（付記２）
前記第２アンテナと前記第１ベースバンド部、または、前記第２アンテナと前記第２ベースバンド部と、が接続するように、前記第２アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部、または、前記第２ベースバンド部に切り替える第２スイッチをさらに備え、
前記条件処理部は、前記第２スイッチも切り替える、
付記１に記載の無線通信装置。

（付記３）
前記アンテナを介して無線通信を行う子機の空間ストリーム数を確認する条件処理部をさらに備え、
前記条件処理部は、前記空間ストリーム数及び前記第１ベースバンド部に接続された前記アンテナ数に基づいて、前記第１スイッチを切り替える、
付記２に記載の無線通信装置。

（付記４）
前記条件処理部は、前記子機の前記空間ストリームが（４×４で）、（２×２の）前記第１ベースバンド部に接続された前記アンテナ数よりも大きく、前記合計空きアンテナ数以下の場合には、（４×４にするために）前記第１スイッチ及び前記第２スイッチにより、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部に切り替える、
付記３に記載の無線通信装置。

（付記５）
前記アンテナを介して無線通信を行う子機との通信品質を監視する条件処理部をさらに備え、
前記条件処理部は、前記通信品質に基づいて、前記第１スイッチを切り替える、
付記２に記載の無線通信装置。

（付記６）
前記条件処理部は、前記子機との前記通信品質が特定の閾値を下回った場合には、（送信電力を大きくするために）前記第１スイッチ及び前記第２スイッチにより、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナとの接続先を前記第２ベースバンド部に切り替える、
付記５に記載の無線通信装置。

１００、２００、３００ 無線通信装置
１０１、２０１ アンテナ
１１１、２１１、３１１ ＲＦ回路部
１２１、２２１、２２２、３２１ ベースバンド部
１３１、２３１、２３２ 分波器
１４１、２４１、２４２ パワーアンプ
１５１、２５１、２５２ 低ノイズアンプ
２６１ 帯域通過型フィルタ
３０１ 内蔵アンテナ
３０２ 外付けアンテナ
３７１ アンテナ切り替えスイッチ
４００、８００ 無線通信装置
４０１、４０２、４０３、４０４、８０１、８０２、８０３、８０４、９１１ アンテナ
４１１、４１２、４１３、４１４、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６ ＲＦ回路部
４２１、４２２、８２１、８２２ ベースバンド部
４８１、４８２、８８１、８８２ スイッチ
４９１、８９１ 条件処理部
５０１、６０１ ＡＰ
５１１、６１１、６１２ 子機
８Ａ３、８Ａ４、８Ａ５、８Ａ６ アンテナマッチング回路
９Ａ１ アンテナマッチング回路
９Ｂ１ プリント基板
９Ｃ１ ＧＮＤ層
９Ｄ１ 誘電体
９Ｅ１ 給電点
ｆａ、ｆｂ 周波数帯

Claims (6)

1. 少なくとも第１アンテナ、第２アンテナ、第３アンテナ及び第４アンテナを含む複数のアンテナと、
   第１周波数帯を処理する第１ベースバンド部と、
   前記第１周波数帯と異なる第２周波数帯を処理する第２ベースバンド部と、
   前記第１アンテナと前記第１ベースバンド部、または、前記第１アンテナと前記第２ベースバンド部とが接続するように、前記第１アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部、または、前記第２ベースバンド部に切り替える第１スイッチと、
   前記第２アンテナと前記第１ベースバンド部、または、前記第２アンテナと前記第２ベースバンド部と、が接続するように、前記第２アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部、または、前記第２ベースバンド部に切り替える第２スイッチと、
   前記アンテナを介して、無線通信を行う子機の空間ストリーム数を確認する条件処理部と、
   を備え、
   前記条件処理部は、
   前記第３アンテナ及び前記第４アンテナが前記第１ベースバンド部と接続し、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナが前記第２ベースバンド部と接続しているときに、
   前記子機の前記空間ストリーム数が、前記第１ベースバンド部に接続した前記第１周波数帯のアンテナ数よりも大きい場合には、前記子機の前記空間ストリーム数が、前記第１ベースバンド部に接続した前記第１周波数帯及び前記第２ベースバンド部に接続した前記第２周波数帯を合計した前記アンテナ数以下か判定し、
   前記子機の前記空間ストリーム数が、前記合計した前記アンテナ数以下の場合には、前記第１アンテナの接続先を前記第１ベースバンド部に切り替え、前記第２アンテナの前記接続先を前記第１ベースバンド部に切り替える、
   無線通信装置。
2. 前記条件処理部は、前記アンテナを介して前記無線通信を行う前記子機との通信品質を監視し、
   前記条件処理部は、前記通信品質に基づいて、前記第１スイッチを切り替える、
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記第１ベースバンド部に接続された前記第３アンテナと、
   前記第１ベースバンド部に接続された前記第４アンテナと、
   前記第１アンテナと、前記第１スイッチとの間に接続された第１ＲＦ回路部と、
   前記第２アンテナと、前記第２スイッチとの間に接続された第２ＲＦ回路部と、
   前記第３アンテナと、前記第１ベースバンド部との間に接続された第３ＲＦ回路部と、
   前記第４アンテナと、前記第１ベースバンド部との間に接続された第４ＲＦ回路部と、
   をさらに備えた、
   請求項１または２に記載の無線通信装置。
4. 前記第１ベースバンド部に接続された前記第３アンテナと、
   前記第１ベースバンド部に接続された前記第４アンテナと、
   前記第１スイッチと、前記第１ベースバンド部との間に接続された第１ＲＦ回路部と、
   前記第１スイッチと、前記第２ベースバンド部との間に接続された第２ＲＦ回路部と、
   前記第２スイッチと、前記第１ベースバンド部との間に接続された第３ＲＦ回路部と、
   前記第２スイッチと、前記第２ベースバンド部との間に接続された第４ＲＦ回路部と、
   前記第３アンテナと、前記第１ベースバンド部との間に接続された第５ＲＦ回路部と、
   前記第４アンテナと、前記第１ベースバンド部との間に接続された第６ＲＦ回路部と、
   前記第１スイッチと、前記第１ＲＦ回路部との間に接続された第１アンテナマッチング回路と、
   前記第１スイッチと、前記第２ＲＦ回路部との間に接続された第２アンテナマッチング回路と、
   前記第２スイッチと、前記第３ＲＦ回路部との間に接続された第３アンテナマッチング回路と、
   前記第２スイッチと、前記第４ＲＦ回路部との間に接続された第４アンテナマッチング回路と、
   をさらに備えた、
   請求項１または２に記載の無線通信装置。
5. 少なくとも第１アンテナ、第２アンテナ、第３アンテナ及び第４アンテナを含む複数のアンテナのうち、前記第１アンテナと、第１周波数帯を処理する第１ベースバンド部との間、または、前記第１アンテナと、第２周波数帯を処理する第２ベースバンド部との間を接続するように、前記第１アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部、または、前記第２ベースバンド部に第１スイッチで切り替えるステップと、
   前記第２アンテナと前記第１ベースバンド部との間、または、前記第２アンテナと前記第２ベースバンド部との間を接続するように、前記第２アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部、または、前記第２ベースバンド部に第２スイッチで切り替えるステップと、
   前記アンテナを介して無線通信を行う子機の空間ストリーム数を確認するステップと、
   を備え、
   前記空間ストリーム数を確認するステップにおいて、
   前記第３アンテナ及び前記第４アンテナが前記第１ベースバンド部と接続し、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナが前記第２ベースバンド部と接続しているときに、
   前記子機の前記空間ストリーム数が、前記第１ベースバンド部に接続した前記第１周波数帯のアンテナ数よりも大きい場合には、前記子機の前記空間ストリーム数が、前記第１ベースバンド部に接続した前記第１周波数帯及び前記第２ベースバンド部に接続した前記第２周波数帯を合計した前記アンテナ数以下か判定し、
   前記子機の前記空間ストリーム数が、前記合計した前記アンテナ数以下の場合には、前記第１アンテナの接続先を前記第１ベースバンド部に切り替え、前記第２アンテナの前記接続先を前記第１ベースバンド部に切り替える、
   無線通信方法。
6. 少なくとも第１アンテナ、第２アンテナ、第３アンテナ及び第４アンテナを含む複数のアンテナのうち、前記第１アンテナと、第１周波数帯を処理する第１ベースバンド部との間、または、前記第１アンテナと、第２周波数帯を処理する第２ベースバンド部との間を接続するように、前記第１アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部、または、前記第２ベースバンド部に切り替えるステップと、
   前記第２アンテナと前記第１ベースバンド部との間、または、前記第２アンテナと前記第２ベースバンド部との間を接続するように、前記第２アンテナとの接続先を前記第１ベースバンド部、または、前記第２ベースバンド部に第２スイッチで切り替えるステップと、
   前記アンテナを介して無線通信を行う子機の空間ストリーム数を確認するステップと、
   をコンピュータに実行させる無線通信プログラムであって、
   前記空間ストリーム数を確認するステップにおいて、
   前記第３アンテナ及び前記第４アンテナが前記第１ベースバンド部と接続し、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナが前記第２ベースバンド部と接続しているときに、
   前記子機の前記空間ストリーム数が、前記第１ベースバンド部に接続した前記第１周波数帯のアンテナ数よりも大きい場合には、前記子機の前記空間ストリーム数が、前記第１ベースバンド部に接続した前記第１周波数帯及び前記第２ベースバンド部に接続した前記第２周波数帯を合計した前記アンテナ数以下か判定させ、
   前記子機の前記空間ストリーム数が、前記合計した前記アンテナ数以下の場合には、前記第１アンテナの接続先を前記第１ベースバンド部に切り替え、前記第２アンテナの前記接続先を前記第１ベースバンド部に切り替える無線通信プログラム。

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