JP7179749B2 - 無線通信装置、無線通信方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本開示は、無線通信装置、無線通信方法及びコンピュータプログラムに関する。

近年、ミリ波と呼ばれる高周波の電磁波を用いて無線通信の通信速度を高速化させるための新たな通信方式の開発が進められている。また、そのミリ波を用いた通信方式を利用する技術の提案もなされている（特許文献１など参照）。ミリ波の波長は１０ｍｍ～１ｍｍ、周波数は３０ＧＨｚ～３００ＧＨｚとされており、例えば６０ＧＨｚ帯などにおいてＧＨｚ単位でのチャネルの割当てが可能である。

特開２０１５－２０７７９９号公報

既存のシステム、例えば駅の自動改札機における近接非接触通信を用いた料金収受システムに、ミリ波を用いた通信方式を採用して新規のシステムを構築しようとすると、既存のシステムと新規のシステムとの間の整合性や、新規のシステムと既存のシステムとの切り替えや選択をどのように行うかを考慮しなければならない。

そこで、本開示では、ミリ波を用いた通信方式を採用して新規のシステムを構築する際に、既存のシステムとの切り替えを容易に行うことが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信方法及びコンピュータプログラムを提案する。

本開示によれば、ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行する第１の通信制御部と、ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行する第２の通信制御部と、前記第１の通信制御部を通じ、物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を提供する接続制御部と、を備える、無線通信装置が提供される。

また本開示によれば、ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行する第１の通信制御部と、ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行する第２の通信制御部と、前記第１の通信制御部を通じ、物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を受信する接続制御部と、を備える、無線通信装置が提供される。

また本開示によれば、ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行することと、ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行することと、前記第１の回線を通じ、物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を提供することと、を含む、無線通信方法が提供される。

また本開示によれば、ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行することと、ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行することと、前記第１の回線を通じ、物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を受信することと、を含む、無線通信方法が提供される。

以上説明したように本開示によれば、ミリ波を用いた通信方式を採用して新規のシステムを構築する際に、既存のシステムとの切り替えを容易に行うことが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信方法及びコンピュータプログラムを提供することができる。

なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

本開示の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す説明図である。 同実施の形態に係る送信装置の機能構成例を示す説明図である。 同実施の形態に係る受信装置の機能構成例を示す説明図である。 送信装置と受信装置との間でやり取りされるパケットのフォーマット例を示す説明図である。 送信装置と受信装置との間でやり取りされるパケットのフォーマット例を示す説明図である。 送信装置と受信装置との間でやり取りされるパケットに格納される情報を示す説明図である。 送信装置と受信装置との間でやり取りされるパケットに格納される情報を示す説明図である。 送信装置と受信装置との間でやり取りされるパケットに格納される情報を示す説明図である。 同実施の形態に係る受信装置の動作の概要を説明するための説明図である。 同実施の形態に係る受信装置の動作例を示す流れ図である。 同実施の形態に係る受信装置の動作例を示す流れ図である。 同実施の形態に係る送信装置および受信装置の動作例を示す流れ図である。 同実施の形態に係る無線通信システムを利用したコンテンツ配信システムの例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の実施の形態
１．１．概要
１．２．構成例
１．３．動作例
２．まとめ

＜１．本開示の実施の形態＞
［１．１．概要］
まず、本開示の実施の形態について詳細に説明する前に、本開示の実施の形態の概要について説明する。

近年、ミリ波と呼ばれる高周波の電磁波を用いて無線通信の通信速度を高速化させるための新たな通信方式の開発が進められている。また、そのミリ波を用いた通信方式（ミリ波通信）を利用する技術の提案もなされている。ミリ波の波長は１０ｍｍ～１ｍｍ、周波数は３０ＧＨｚ～３００ＧＨｚとされており、例えば６０ＧＨｚ帯などにおいてＧＨｚ単位でのチャネルの割当てが可能である。

一般的に、ミリ波は、マイクロ波に比べて直進性が強く、反射時の減衰が大きいという特性を有している。そのため、ミリ波通信での無線の伝達経路は、主に直接波又は１回程度の反射波となる。また、ミリ波は、自由空間伝搬損失が大きい（電波到達距離が短い）という特性も有している。そのため、ミリ波を用いて無線通信する場合には、マイクロ波を用いる場合と比較して空間分割をし易いという利点がある一方で、通信距離が短くなるという側面もある。

このようなミリ波の弱点を補い、ミリ波を用いた高速な無線通信をより多くの場面で活用するためには、送受信装置のアンテナに指向性を持たせ、その送信ビーム及び受信ビームを通信相手の位置する方向に向けて通信距離を長くする無線システム（ビームフォーム）が一般的である。しかし、送受信する端末の片方、または両方が移動体の場合、ビームフォーム追従性能の高速化、ビームフォーム指向範囲の拡大が必要となり、さらには、これらの指向性を判断するためのアルゴリズムを実行するため、端末の消費電力も大きくなっている。

ミリ波通信は上記のような特徴がある中で、通信距離が短いという側面を利用し、近距離通信で利用する動きがある。例えば、標準規格がＩＥＥＥ８０２．１５．３ｅやＩＥＥＥ８０２．１１ａｙでは、駅の売店や自動改札、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）などのゲート通過時のコンテンツダウンロード、また無線端末間での高速ファイル転送を主な用途として、議論がされている。近距離での通信では、ユーザが使用する端末側が長距離での通信を想定していないため、ビームフォームといった処理を行わない（または、ＩＥＥＥ８０２．１１ではビームフォームが必須機能であるため最小限の処理のみ行う）。近距離通信に用途を特定することで、電波の距離減衰が大きく、直進性が障害物に遮られやすいというミリ波通信における物理的な特性を回避した通信が可能になる。

駅の自動改札、ＥＴＣなどのゲートによる料金収受システムでは、既存のシステムから置き換えるために、ミリ波通信を用いた新規方式のシステムを市場投入する場合、既存のシステムとの整合性、切替におけるコンパチビリティを考慮しなければならない。具体的には、既存のシステムを用いて入場し、新規方式のシステムを用いて退場する可能性も考慮しなければならない。加えて、駅の売店や自動改札、ＥＴＣなどのゲート通過といった数百ｍｓ程度の超短時間において、既存のシステムと新規のシステムをどのように選択し、切り替えてサービスを行うかを考慮しなければならない。

そこで、本件開示者は、上述した点に鑑み、ミリ波を用いた通信方式を採用して新規のシステムを構築する際に、既存のシステムとの切り替えを容易に行うことが可能な技術について鋭意検討を行った。その結果、本件開示者は、以下で説明するように、ミリ波を用いた通信方式を採用して新規のシステムを構築する際に、既存のシステムとの切り替えを容易に行うことが可能な技術を考案するに至った。

以下の説明においては、近距離通信は端末間距離に依存しない。例えば、２台の端末Ｘと端末Ｙとが近距離通信する場合も、端末Ｘの電波放射範囲に、端末Ｂが例えば数十センチ程度近づいて通信する場合も、どちらも近距離通信と定義する。

また本開示の実施形態における近距離通信は、送受信装置（端末Ｘ、端末Ｙ）のアンテナに指向性を持たせ、その送信ビーム及び受信ビームを通信相手の位置する方向に向ける機能を持つビームフォームを有しないシステムを前提としているが、例えば、端末Ｘは、指向性アンテナによって長距離でも電波放射範囲を特定させ、ビームフォーム機能を持たない端末Ｙが、端末Ｘの電波放射範囲に近づいて通信を行うシステムにおいても対象としうる。加えて、本開示の実施形態における近距離通信において、端末Ｘは端末Ｙが電波放射範囲内にいる時のみ、端末Ｙの動きに追従し、電波の放射方向を制御してもよい。

また、以下の説明において、端末Ｘは、指向性アンテナにより長距離でも電波放射範囲を特定させる端末、端末Ｙは、端末Ｘの電波放射範囲に入った時のみ通信を行う端末としているが、本開示は、端末Ｘと端末Ｙともに、ビームフォーム機能を持たない端末でもよく、また、端末Ｘと端末Ｙの機能が逆でも良い。

［１．２．構成例］
図１は、本開示の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す説明図である。以下、図１を用いて本開示の実施の形態に係る無線通信システムの構成例について説明する。

図１に示したように、本開示の実施の形態に係る無線通信システムは、送信装置１と、受信装置２とで構成される。

送信装置１は、所定の周波数帯域を用いた無線通信によってデータを受信装置２に送信する。ここでの無線通信は、電磁誘導方式を用いた無線通信（ミリ波帯を用いない無線通信）と、ミリ波帯を用いた無線通信の双方を含む。

図１に示したように、送信装置１は、送信側ベースバンドブロック１１、送信側ＲＦ回路１２、およびアンテナ１３を含んで構成されている。

送信対象のデータである送信データは、送信装置１の送信側ベースバンドブロック１１に入力される。送信側ベースバンドブロック１１は、誤り訂正符号化回路２１、ヘッダ・プリアンブル挿入回路２２、変調回路２３、送信フィルタ２４、およびＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）コンバータ２５から構成される。

誤り訂正符号化回路２１は、例えば、誤り訂正に用いられるパリティを送信データに基づいて生成し、生成したパリティを送信データに付加することによって誤り訂正符号化を行う。誤り訂正符号化回路２１は、誤り訂正符号化後の送信データをヘッダ・プリアンブル挿入回路２２に出力する。

ヘッダ・プリアンブル挿入回路２２は、誤り訂正符号化回路２１から供給された送信データに対して各種のパラメータを含むヘッダやプリアンブルを挿入し、その結果得られた送信データを変調回路２３に出力する。

変調回路２３は、２５６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調、６４ＱＡＭ変調、１６ＱＡＭ変調、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調等の所定の変調を行うことで、ヘッダ・プリアンブル挿入回路２２から供給された送信データを、送信シンボルの系列に変換する。変調回路２３は、変換して得られたそれぞれの送信シンボルを送信フィルタ２４に出力する。

送信フィルタ２４は、変調回路２３から供給された送信シンボルに対して帯域制限を行うためのフィルタリングを施し、Ｄ／Ａコンバータ２５に出力する。

Ｄ／Ａコンバータ２５は、送信フィルタ２４から供給された送信シンボルに対してＤ／Ａ変換を施し、Ｄ／Ａ変換によって得られたアナログベースバンド信号を送信側ＲＦ回路１２に出力する。

送信側ＲＦ回路１２は、Ｄ／Ａコンバータ２５から供給されたアナログベースバンド信号を所定周波数のキャリアに重畳したＲＦ信号（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ 信号）を、送信信号としてアンテナ１３から送信する。

受信装置２は、所定の周波数帯域を用いた無線通信によって送信装置１から送信されたデータを受信する。

受信装置２は、アンテナ３１、受信側ＲＦ回路３２、および受信側ベースバンドブロック３３を含んで構成されている。

受信側ベースバンドブロック３３は、可変利得アンプ（ＶＧＡ）４１、Ａ／Ｄコンバータ４２、受信フィルタ４３、自動利得制御回路（ＡＧＣ）４４、位相同期回路４５、復調回路４６、および誤り訂正符号復号回路４７から構成される。

送信装置１から送信された送信信号は、アンテナ３１を介して受信側ＲＦ回路３２に入力される。受信側ＲＦ回路３２は、アンテナ３１から供給されたＲＦ信号をアナログベースバンド信号に変換し、受信側ベースバンドブロック３３に出力する。

受信側ベースバンドブロック３３の可変利得アンプ４１は、自動利得制御回路４４からの利得設定値に従って利得（ゲイン）を切り替えることができる回路であり、利得設定値に従ってアナログベースバンド信号を増幅し、増幅後のアナログベースバンド信号をＡ／Ｄコンバータ４２に出力する。

Ａ／Ｄコンバータ４２は、可変利得アンプ４１から供給されたアナログベースバンド信号を、所定のサンプル周期でサンプリングする。Ａ／Ｄコンバータ４２は、サンプリングによって得られたデータを、受信デジタル信号ｒ（ｔ）として、受信フィルタ４３と自動利得制御回路４４に出力する。

受信フィルタ４３は、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ等により構成され、Ａ／Ｄコンバータ４２から供給された受信信号に対してフィルタリングを施し、フィルタ処理後の受信デジタル信号ｒ（ｔ）を位相同期回路４５に出力する。

自動利得制御回路４４は、Ａ／Ｄコンバータ４２からの受信デジタル信号ｒ（ｔ）に基づいて、Ａ／Ｄコンバータ４２に入力されるアナログベースバンド信号の信号レベルが所定の範囲内に収まるようにするための利得設定値を算出し、可変利得アンプ４１に出力する。

位相同期回路４５は、受信フィルタ４３から供給された受信デジタル信号ｒ（ｔ）を基にシンボル同期を実現する。例えば、位相同期回路４５は、補間処理等を行うことによって受信デジタル信号ｒ（ｔ）から受信シンボルを求め、求めた受信シンボルを復調回路４６に出力する。

復調回路４６は、ＱＰＳＫ復調、ＢＰＳＫ復調等の、送信装置１における変調方式に対応する方式で受信シンボルを復調し、復調して得られた受信データを誤り訂正符号復号回路４７に出力する。

誤り訂正符号復号回路４７は、復調回路４６から供給された受信データの誤り訂正を行い、誤り訂正後の受信データを外部に出力する。

なお、本実施形態において、多値変調を用いた例を示したが、変調方式としては、ＯＯＫ（Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）変調、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ－Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調といった変調方式を用いてもよい。これらの変調方式の場合、送信側ＲＦ回路１２や受信側ＲＦ回路３２の構成を単純化できる。さらに本実施形態において、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；直交周波数分割多重）変調を用いても良い。ＯＦＤＭ変調を用いることにより、送信装置１と受信装置２との間の無線通信においてノイズ耐性が強くなる効果を奏する。

以上、図１を用いて本開示の実施の形態に係る無線通信システムの構成例について説明した。続いて、本開示の実施の形態に係る送信装置１および受信装置２の機能構成例について説明する。

図２は、本開示の実施の形態に係る送信装置１の機能構成例を示す説明図である。図２に示した送信装置１の各機能ブロックは、図１における送信側ベースバンドブロック１１の前段に設けられうる。図２に示したように、本開示の実施の形態に係る送信装置１は、回線制御部３０１、課金用送受信装置３０２、接続制御部３０３、課金情報切替制御部３０４、課金情報制御部３０５、アプリケーション管理部３０６、および高速データ伝送部３０７を含んで構成される。

回線制御部３０１は、接続制御部３０３のプロトコルを介して、受信装置２との間で、装置間の接続制御を行なう。回線制御部３０１は、受信装置２との間で、装置間の接続制御を行なうことで受信装置２との間で無線通信回線を確立する事ができる。回線制御部３０１は無線物理層を持ち、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｅやＩＥＥＥ８０２．１１ａｙといった標準方式に代表される通信、例えば近距離の高速通信を行う。回線制御部３０１は、アンテナ１３ａと接続されている。アンテナ１３ａは、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｅやＩＥＥＥ８０２．１１ａｙといった標準方式に代表される通信に基づく電波の送受信を行う。回線制御部３０１は、本開示の第１の通信制御部の一例として機能しうる。

課金用送受信装置３０２は、受信装置２との間で課金情報をやり取りする回線を構築する装置である。この課金用送受信装置３０２は、通信方式として、例えば、携帯電話や無線ネットワークを構築するための３ＧＰＰ、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１５（８０２．１５．３ｅ以外）、ＧＳＭＡ／ｅＳＩＭ、ＯｎｅＭ２Ｍ（登録商標）、ＥＴＳＩ ＮＦＶ／ＭＥＣ、Ｈｇｉ、ＩＥＥＥ２４１３、ＢＢＦ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＩＥＥＥ１６０９／ＡＲＩＢ Ｔ１０９／ＥＴＳＩ ＴＳといった通信プロトコルを使うことができる。課金用送受信装置３０２は、アンテナ１３ｂと接続されている。アンテナ１３ｂは、上述の通信プロトコルに基づく電波の送受信を行う。課金用送受信装置３０２は、本開示の第２の通信制御部の一例として機能しうる。

接続制御部３０３は、受信装置２との回線制御のやり取りを実施する。接続制御部３０３は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１５で規格化されたＭＡＣプロトコルの機能を有する。

課金情報切替制御部３０４は、回線制御部３０１または課金用送受信装置３０２のいずれかを選択して課金情報をやり取りする制御を実施する。例えば、課金情報切替制御部３０４は、アプリケーションレイヤ・パケットではなく、物理層のコマンドであり、回線制御用パケットであるＭＡＣコマンドに割り当てられた課金情報の情報パケットの内容に基づいて、回線制御部３０１または課金用送受信装置３０２のいずれかを選択して課金情報をやり取りする制御を実施する。課金情報切替制御部３０４の具体的な処理については後に詳述する。

課金情報制御部３０５は、課金情報のファイル管理やセキュリティ管理といった、課金に関する情報の制御を実施する。本実施形態では、送信装置１の内部に１つの課金情報制御部３０５を有している。従って、回線制御部３０１または課金用送受信装置３０２のいずれかを選択して課金情報をやり取りしても、課金情報制御部３０５により制御される情報が共有利用される。また課金情報制御部３０５は、接続先の受信装置２との間の認証処理を実行する。課金情報制御部３０５が実行する認証処理については特定の処理に限定されるものでは無い。課金情報制御部３０５は、例えば、予め登録されているＩＤ等の識別情報が登録されているか等によって、受信装置２の認証を行っても良い。

アプリケーション管理部３０６は、課金に関するアプリケーションを管理する。アプリケーション管理部３０６は、課金情報制御部３０５によって課金に関する情報の制御が行われた結果、課金処理の実施が許可された後に、その課金処理を実施するためのアプリケーションの実行を管理する。アプリケーション管理部３０６は、ＥＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ等の記憶装置を持ち、システムが起動するまでダウンロードしたデータを保存しておく機能を含んでも良い。

高速データ伝送部３０７は、回線制御部３０１を通じた受信装置２との間の、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｅやＩＥＥＥ８０２．１１ａｙといった近距離の高速通信プロトコルを用いた高速データ伝送を実行する。

続いて、本開示の実施の形態に係る受信装置２の機能構成例を説明する。図３は、本開示の実施の形態に係る受信装置２の機能構成例について示す説明図である。図３に示した受信装置２の各機能ブロックは、図１における受信側ベースバンドブロック３３の前段に設けられうる。図３に示したように、本開示の実施の形態に係る送信装置１は、回線制御部４０１、課金用送受信装置４０２、接続制御部４０３、課金情報切替制御部４０４、課金情報制御部４０５、アプリケーション管理部４０６、および高速データ伝送部４０７を含んで構成される。

回線制御部４０１は、接続制御部４０３のプロトコルを介して、送信装置１との間で、装置間の接続制御を行なう。回線制御部４０１は、送信装置１との間で、装置間の接続制御を行なうことで受信装置２との間で無線通信回線を確立する事ができる。回線制御部４０１は無線物理層を持ち、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｅやＩＥＥＥ８０２．１１ａｙといった標準方式に代表される通信、例えば近距離の高速通信を行う。回線制御部４０１は、アンテナ３１ａと接続されている。アンテナ３１ａは、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｅやＩＥＥＥ８０２．１１ａｙといった標準方式に代表される通信に基づく電波の送受信を行う。回線制御部４０１は、本開示の第１の通信制御部の一例として機能しうる。

課金用送受信装置４０２は、送信装置１との間で課金情報をやり取りする回線を構築する装置である。この課金用送受信装置４０２は、通信方式として、例えば、携帯電話や無線ネットワークを構築するための３ＧＰＰ、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１５（８０２．１５．３ｅ以外）、ＧＳＭＡ／ｅＳＩＭ、ＯｎｅＭ２Ｍ（登録商標）、ＥＴＳＩ ＮＦＶ／ＭＥＣ、Ｈｇｉ、ＩＥＥＥ２４１３、ＢＢＦ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＩＥＥＥ１６０９／ＡＲＩＢ Ｔ１０９／ＥＴＳＩ ＴＳといった通信プロトコルを使うことができる。課金用送受信装置４０２は、アンテナ３１ｂと接続されている。なお、本実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｅやＩＥＥＥ８０２．１１ａｙといった標準方式を課金情報のやり取りのために用いているが、今後、課金用通信方式として、６０ＧＨｚ帯の電波を用いて、さらなる通信品質の改善を図ることを目的とした通信方式の議論が開始される可能性もある。従って、課金用通信方式として、このような新規の通信方式を適用しても良い。アンテナ３１ｂは、上述の通信プロトコルに基づく電波の送受信を行う。課金用送受信装置４０２は、本開示の第２の通信制御部の一例として機能しうる。

接続制御部４０３は、送信装置１との回線制御のやり取りを実施する。接続制御部４０３は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１５で規格化されたＭＡＣプロトコルの機能を有する。

課金情報切替制御部４０４は、回線制御部４０１または課金用送受信装置４０２のいずれかを選択して課金情報をやり取りする制御を実施する。例えば、課金情報切替制御部４０４は、アプリケーションレイヤ・パケットではなく、物理層のコマンドであり、回線制御用パケットであるＭＡＣコマンドに割り当てられた課金情報の情報パケットの内容に基づいて、回線制御部４０１または課金用送受信装置４０２のいずれかを選択して課金情報をやり取りする制御を実施する。課金情報切替制御部４０４の具体的な処理については後に詳述する。

課金情報制御部４０５は、課金情報のファイル管理やセキュリティ管理といった、課金に関する情報の制御を実施する。本実施形態では、送信装置１の内部に１つの課金情報制御部４０５を有している。従って、回線制御部４０１または課金用送受信装置４０２のいずれかを選択して課金情報をやり取りしても、課金情報制御部４０５により制御される情報が共有利用される。また課金情報制御部４０５は、接続先の受信装置２との間の認証処理を実行する。課金情報制御部４０５が実行する認証処理については特定の処理に限定されるものでは無い。課金情報制御部４０５は、例えば、ＩＤ等の識別情報を送信装置１に提供する等によって、受信装置２の認証を送信装置１に行わせるようにしても良い。

アプリケーション管理部４０６は、課金に関するアプリケーションを管理する。アプリケーション管理部４０６は、課金情報制御部４０５によって課金に関する情報の制御が行われた結果、課金処理の実施が許可された後に、その課金処理を実施するためのアプリケーションの実行を管理する。アプリケーション管理部４０６は、ＥＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ等の記憶装置を持ち、システムが起動するまでダウンロードしたデータを保存しておく機能を含んでも良い。

高速データ伝送部４０７は、回線制御部４０１を通じた送信装置１との間の、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｅやＩＥＥＥ８０２．１１ａｙといった近距離の高速通信プロトコルを用いた高速データ伝送を実行する。

続いて、送信装置１と受信装置２との間でやり取りされるパケットのフォーマット例を説明する。図４及び図５は、送信装置１と受信装置２との間でやり取りされるパケットのフォーマット例を示す説明図であり、回線制御部３０１、４０１を介して送信装置１と受信装置２との間でやり取りされるパケットのフォーマット例を示したものである。

図４は、送信装置１が送出するビーコンのフレームフォーマットの例である。また図５は、送信装置１が送出するビーコンを受信した受信装置２が送信装置１に送出する接続要求コマンドであり、ＩＥＥＥ８０２．１５．３規格におけるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドのフレームフォーマットの例である。

図４に示した、送信装置１が送出するビーコンは、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔフィールド１０１ａ～１０１ｎ、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）フィールド１０３を含む。そして１つのＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔフィールドは、Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤフィールド１１１、Ｌｅｎｇｔｈフィールド１１２、Ｃｏｎｔｅｎｔフィールド１１３を含む。

送信装置１は、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＥｌｅｍｅｎｔフィールドのＥｌｅｍｅｎｔ ＩＤフィールド１１１やＣｏｎｔｅｎｔフィールド１１３に、受信装置２に伝送する情報を格納する。

図５に示した、受信装置２が送信装置１に送出する接続要求コマンドは、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔフィールド１２１を含む。そして１つのＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔフィールドは、Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤフィールド１２１、Ｌｅｎｇｔｈフィールド１２２、Ｃｏｎｔｅｎｔフィールド１２３を含む。

受信装置２は、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＥｌｅｍｅｎｔフィールドのＥｌｅｍｅｎｔ ＩＤフィールド１２１やＣｏｎｔｅｎｔフィールド１２３に、送信装置１に伝送する情報を格納する。

続いて、送信装置１と受信装置２との間でやり取りされるパケットに格納される情報の例を説明する。図６～図８は、送信装置１と受信装置２との間でやり取りされるパケットに格納される情報を示す説明図である。図６は、送信装置１と受信装置２との接続に関する情報の例である。図７は、送信装置１と受信装置２との間のサービスの内容に関する情報の例である。図８は、送信装置１と受信装置２との間のサービスの種別に関する情報の例である。

図６では、送信装置１と受信装置２との接続に関する情報の例として、通信構成、PNC（Piconet Controller） Capability、Device Capability、Frequency Capabilityが示されている。

図７では、送信装置１と受信装置２との間のサービスに関する情報の例として、サービスを提供するサービスプロバイダの企業コード、通信プロトコルのバージョン、サービス識別、PNCの最大バッファサイズ、デバイスの最大バッファサイズ、コンテンツサイズが示されている。

図８では、送信装置１と受信装置２との間のサービスの種別に関する情報の例として、年齢、性別、趣味、サービスのセキュリティレベル、コンテンツポリシ、保存済みコンテンツが示されている。

もちろん、送信装置１と受信装置２との間でやり取りされるパケットに格納される情報や、それぞれの情報の格納に使用されるビット数は係る例に限定されないことは言うまでも無いことである。

［１．３．動作例］
続いて、本開示の実施の形態に係る送信装置１および受信装置２の動作例を説明する。まず、本開示の実施の形態に係る受信装置２の動作の概要を説明する。なお、以下で示すのは本開示の実施の形態に係る受信装置２の動作の概要であるが、これは送信装置１の動作についても同様である。

本開示の実施の形態に係る受信装置２は、上述したように、アプリケーションレイヤ・パケットではなく、回線制御用パケットであるＭＡＣコマンドに割り当てられた課金情報の情報パケットの内容に基づいて、回線制御部４０１または課金用送受信装置４０２のいずれかを選択して課金情報をやり取りする制御を実施する。通常、ＭＡＣコマンドは、通常のデータ転送よりもリンクマージンのある伝送方式（変調、符号化率等）を用いて通信を行う。そのため、ＭＡＣコマンドの一部として課金情報をやりとりする場合、電波の距離減衰が大きく、直進性が障害物に遮られやすいという、ミリ波帯を利用した通信において生じる物理的な影響を回避することができる。

図９は、本開示の実施の形態に係る受信装置２の動作の概要を説明するための説明図である。受信装置２は、３つのパケットタイプのパケットを受信する。パケットタイプ０のパケットは、課金用送受信装置４０２が受信して課金情報切替制御部４０４に送られる。パケットタイプ１、２のパケットは、回線制御部４０１が受信して接続制御部４０３に送られる。

課金情報切替制御部４０４は、送信装置１との接続の回線が、回線制御部４０１が確立したものなのか、課金用送受信装置４０２が確立したものなのか、をパケットタイプに基づいて判断する。課金情報切替制御部４０４は、判断結果が回線制御部４０１とのやりとりになった場合に優先度の制御を行う。課金情報切替制御部４０４が実施する優先度の制御とは、接続制御部４０３が管理するＭＡＣコマンドの一部として割り当てるよう、内部で送信装置１との間で回線接続制御を行う第１のパケットタイプ（図９におけるパケットタイプ１）と、接続制御部４０３と課金情報切替制御部４０４との間でやりとりを行い、課金情報の提供を行う第２のパケットタイプ（図９におけるパケットタイプ２）を管理できるよう制御することである。なお、第１のパケットタイプと第２のパケットタイプでは、回線の接続／切断を行う機能が第１のパケットタイプであるため、第１のパケットタイプの方の送信優先度が高いことが通常であるが、回線制御パケットの種別に応じて、優先度を変更してもよい。

言い換えれば、本開示の実施の形態に係る無線通信システムは、近距離の高速通信プロトコルに２種類のパケットタイプを用意することを特徴とする。本開示の実施の形態に係る無線通信システムは、近距離の高速通信プロトコルに２種類のパケットタイプを用意することで、課金情報切替制御部４０４は、課金情報の送受信を、ミリ波を用いた回線とミリ波を用いない回線のどちらにも切り替えることが可能になる。

図１０は、本開示の実施の形態に係る受信装置２の動作例を示す流れ図であり、課金情報の送受信の切り替えを行わない場合の動作例である。

受信装置２は、まず高速データ伝送の接続の開始処理を実行する（ステップＳ２０１）。このステップＳ２０１の処理は、例えば接続制御部４０３が実行する。

続いて受信装置２は、送信装置１からビーコンを受信するまで待機する（ステップＳ２０２）。ビーコンを受信したかどうかの判断は、例えば接続制御部４０３が実行する。

送信装置１からビーコンを受信すると（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）、続いて受信装置２は、送信装置１へ向けて接続要求を送信する（ステップＳ２０３）。このステップＳ２０３の処理は、例えば接続制御部４０３が実行する。接続要求は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３規格ではＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドに、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドに相当する。

続いて受信装置２は、送信装置１から所定時間内に接続要求応答を受信したかどうか判断する（ステップＳ２０４）。接続要求応答を受信したかどうかの判断は、例えば接続制御部４０３が実行する。接続要求応答は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３規格ではＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅコマンド、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅコマンドに相当する。

送信装置１から接続要求応答を受信すると（ステップＳ２０４、Ｙｅｓ）、続いて受信装置２は、データ転送を開始し、課金情報のデータを送信装置１との間で送受信する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５の処理は、例えば高速データ伝送部４０７が実行する。受信装置２は、送信または受信するデータに対し、レイヤ２レベルの暗号化をかけてもよく、アプリケーションレイヤで暗号化が掛けられているという理由でレイヤ２レベルの暗号化をかけなくても良い。なお、アプリケーションレイヤでの暗号化は、本高速データ伝送用のものである。

そして受信装置２は、データの転送が完了すると、接続を終了する（ステップＳ２０６）。また、上記ステップＳ２０４の判断において送信装置１から接続要求応答を受信しなかった場合は（ステップＳ２０４、Ｎｏ）、受信装置２は、接続要求応答パケットを要求するための応答要求パケットを送信する（ステップＳ２０７）。受信装置２は、所定回数の応答要求パケットの送信を実施していなければ（ステップＳ２０８、Ｎｏ）、送信装置１からの接続要求応答の受信を待機する。一方、受信装置２は、所定回数の応答要求パケットの送信を実施していれば（ステップＳ２０８、Ｙｅｓ）、受信装置２は、接続を終了する（ステップＳ２０６）。

なお、受信装置２は、予定時間内に送信装置１からビーコンを受信できなかった場合、送信装置１が発見できなかった状態として、ステップＳ２０６へ移動してもよい。

続いて、受信装置２が課金情報の送受信の切り替えを行う場合の動作例を説明する。図１１は、本開示の実施の形態に係る受信装置２の動作例を示す流れ図であり、課金情報の送受信の切り替えを行う場合の動作例である。

図１１に示したステップＳ２０２において、送信装置１からビーコンを受信すると（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）、続いて受信装置２は、受信したビーコンから接続する回線を選択する（ステップ１０１）。接続する回線を選択する処理は、例えば接続制御部４０３が実行する。

続いて受信装置２は、ステップ１０１で選択した回線を課金情報切替制御部４０４へ通知する（ステップ１０２）。すなわち、課金情報切替制御部４０４は、ミリ波を用いた回線とミリ波を用いない回線のどちらで課金情報を送受信するか判断する。

続いて受信装置２は、送信装置１との間の課金情報の接続準備を行う（ステップ１０３）。続いて受信装置２は、ステップ１０１で選択した回線を用いた接続要求を行う（ステップ１０４）。接続要求は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３規格ではＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドに、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドに相当する。

続いて送信装置１は、課金情報のやり取りを受信装置２との間で行う（ステップ１０５）。送信装置１は、受信装置２からの接続要求パケットの受信に伴って、接続要求応答コマンドを送信するが、その際、ミリ波帯の電波を使用して課金情報のやり取りを行う場合は、接続要求応答コマンドに課金情報を含める形で、課金情報のやり取りを受信装置２との間で行う。接続要求応答は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３規格ではＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅコマンド、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅコマンドに相当する。

続いて受信装置２は、課金情報に関連するデータ通信を行うかを判断する（ステップＳ１０６）。課金情報に関するデータ通信を行う場合は、受信装置２はステップ１０１で選択した回線を用いた接続要求を行う（ステップ１０８）。一方、課金情報に関するデータ通信を行わない場合は、受信装置２は送信装置１との間の通信を終了する（ステップ１０７）。

ステップ１０１で選択した回線を用いた接続要求を行った後の処理フローは、図１０に示したものと同様である。

本開示の実施の形態に係る受信装置２は、図１１に示したような一連の動作を実行することで、送信装置１との間の課金情報の送受信を、ミリ波を用いた回線とミリ波を用いない回線のどちらにも切り替えることが可能になる。

図１２は、本開示の実施の形態に係る送信装置１および受信装置２の動作例を示す流れ図である。

送信装置１は、定期的にビーコンを送出する（ステップＳ３０１、Ｓ３０２）。ステップＳ３０１で送信装置１から送信されるビーコンで、受信装置２において電力の検出が行われる。またステップＳ３０２で送信装置１から送信されるビーコンで、受信装置２において受信処理が開始される。

ステップＳ３０２で送信装置１から送信されるビーコンを受信した受信装置２は、送信装置１へ接続要求（ＩＥＥＥ８０２．１５．３規格ではＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドに相当する）を送信する（ステップＳ３０３）。

受信装置２からの接続要求を受信した送信装置１は、受信装置２へ接続要求応答（ＩＥＥＥ８０２．１５．３規格ではＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅコマンドに相当する）を送信する（ステップＳ３０４）。

送信装置１からの接続要求応答を受信した受信装置２は、送信装置１へコンテンツ要求を送信する（ステップＳ３０５）。受信装置２は、送信装置１へコンテンツ要求を送信する際に、優先度、個人認証情報、フラグメントに関する情報を送信しうる。

受信装置２からのコンテンツ要求を受信した送信装置１は、受信装置２へコンテンツ要求応答を送信する（ステップＳ３０６）。

送信装置１からコンテンツ要求応答を受信した受信装置２は、レイヤ２（Ｌ２）でのセキュリティ要求を送信装置１に送信する（ステップＳ３０７）。

受信装置２から、レイヤ２（Ｌ２）でのセキュリティ要求を受信した送信装置１は、受信装置との間で鍵を用いた認証処理を実行する（ステップＳ３０８）。これにより送信装置１と受信装置２との間の回線に秘匿性が担保される。

続いて、受信装置２は送信装置１からコンテンツをダウンロードする（ステップＳ３０９）。ここで受信装置２が送信装置１から受信するコンテンツは、例えば静止画、動画、広告、電子書籍、その他の電子的に利用可能なデータを指す。

受信装置２がコンテンツのダウンロードを完了すると、送信装置１は受信装置２に対して切断要求を送信する（ステップＳ３１０）。受信装置２は、送信装置１に対して、切断要求に応じて切断応答を送信する（ステップＳ３１１）。

図１２に示した一連の処理フローにおいて、ステップＳ３０１～Ｓ３０４はＭＡＣレイヤでの処理となり、ステップＳ３０５以降はアプリケーションレイヤでの処理となる。なお、ステップＳ３０７以降の処理がＭＡＣコマンドで行われていても良い。ステップＳ３０７以降の処理がＭＡＣコマンドで行われることで課金処理を素早く完了できる。

なお、本開示は上述したものに限定されるものでは無い。例えば受信装置２は、ミリ波を用いた回線では、課金情報制御部３０５、４０５の間で認証がエラーとなった場合、課金情報に関するやりとりに関しては、回線制御部３０１と課金用送受信装置３０２のいずれの接続回線を用いても不可にしてもよく、課金用送受信装置３０２を経由したものに切り替えてもよい。なお、標準化規格ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｅでは、ＩＥＥＥ８０２．１１と比較してもかなり短時間に応答情報を送信する事が求められているため、接続制御部４０３と課金情報切替制御部４０４とのやりとりも短時間に行われることが望ましい。

送信装置１から受信するビーコンパケットやポーリングパケットの情報について、無線伝送されるパケットのＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ情報が容易に解読可能な情報であるのは好ましくない。従って、送信装置１はＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ情報の暗号化を行ってもよい。課金情報制御部３０５、４０５がやりとりを行う上で、回線制御部３０１と回線制御部４０１の間の回線であるミリ波通信での接続セットアップを高速に行うため、時間をかけずに済む事前共有鍵方式を適用することが好ましいが、もちろんＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ情報は公開鍵暗号方式で暗号化されてもよい。

課金情報制御部３０５は、事前にサービス登録したＩＤ情報を保持してもよい。そして課金情報制御部３０５は、Ｓｅｒｖｉｃｅ ＩＤ情報、受信情報（例えば、８０２．１５．３ｅの場合、Ｖｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩＤ）を利用する事で、送信要求（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｓｔ）があった受信装置２が、事前にサービス登録しているか否かを判断する機能を有していてもよい。

接続制御部４０３の機能において、既存の方法では接続制御部３０３と接続制御部４０３とのやりとりで回線接続を行った後、接続制御部３０３と接続制御部４０３とがメッセージを送受信し、リンクを確立するか否かを判断する旨を説明した。本実施形態では、接続制御部４０３は、接続要求するＭＡＣコマンド（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信するか否かを、ビーコンから受信するＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔによって判断する。

受信装置２は、予め登録されたサービス以外のＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＥｌｅｍｅｎｔではＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔコマンドを発呼なくても良い。標準化規格ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｅでは、ＩＥＥＥ８０２．１１と比較し、かなり短時間に応答情報を送信する事が求められている。本実施形態では、受信装置２は、受信したＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔからの判断時間も非常に短くすることができる。

さらに、接続制御部４０３は、課金情報切替制御部４０４とのやりとりによって、ビーコンのＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔの解析後、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔへ、課金情報切替制御部４０４の課金情報をサービスデータとして挿入する機能を含めても良い。

本実施形態では、無線通信システムにおけるレイヤ２の鍵生成方法は上記に限らない。例えば、送信装置１と受信装置２とが互いの存在を検出してからトポロジ設定等の接続セットアップを行うと、短時間に接続セットアップができない。どちらが無線ネットワークのオーナー（Ｗｉ－ＦｉではＧＯ、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｅでは送信装置１に相当するＰＮＣ）になるかを決めるため、送信装置１と受信装置２との間でやりとりされる情報の数が増えるためである。

そのため本実施形態では、予め、ビーコンを送信する送信装置１（Ｐｉｃｏｎｅｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）のＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔに、サービスに関する情報を挿入して送信してもよい。これにより、受信装置２は接続要求の送信有無を判断でき、接続セットアップ時間（ＩＥＥＥ８０２．１１の場合、Ａｃｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅを含み端末間で情報のやりとりを開始してから接続を終了するまで）を短縮させることができる。

また、送信装置１は、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔに、サービスに関する情報を挿入して送信することで、ＩＰレイヤよりも上位となるサービスのやりとりを行わずに、接続セットアップ時間を短くすることができる。また送信装置１のＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔに、サービスに関する情報を挿入して送信することで、受信装置２が接続相手を判断する際にユーザインターフェースを介さないことで、接続セットアップ時間を短くすることができる。

上述のように、回線制御部３０１と回線制御部４０１との接続は、接続セットアップを高速に行うため、公開鍵暗号のような復号時間のかかる暗号ではなく、事前共有鍵に限定しても良い。さらに、セキュリティを確保するための暗号化方法の説明を追加する。

接続制御部４０３は、接続制御部３０３との接続を開始する前に、よりセキュアな回線（例えば、課金用送受信装置３０２と課金用送受信装置４０２との接続回線）を経由して獲得した情報を基に、サービス毎に異なる事前共有鍵を受信装置２に保存してもよい。さらに、接続制御部４０３は、課金用送受信装置４０２からＶｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩＤ（第１のＩＤ選択用情報）を受信すると、Ｖｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩＤに対応した事前共有鍵を、管理テーブルの中から選択し使用してもよい。

図１に示したような無線通信システムの構成を用いた通信方式を、駅の改札やＥＴＣのゲートのような、通過時間が数百ミリ秒程度の中で、課金情報に連携したアップロードまたはダウンロードを行うようなユースケースを考える。例えば、駅の自動改札機を考えた場合、ユーザが駅の自動改札機を通過した時にクラウドから広告や映像情報等のコンテンツが自動的にダウンロードされるシステムを想定する。

図１３は、本開示の実施の形態に係る無線通信システムを利用したコンテンツ配信システムの例を示す説明図である。図１３に示したコンテンツ配信システムでは、自動改札機が送信装置１になり、ユーザが持ち歩く端末が受信装置２になる。

ユーザは、駅の改札を通過した時に自分が欲しい情報をダウンロードできるサービスに予め登録しておく（ステップＳ７０１）。上記情報には、例えば、雑誌、新聞、ショートムービー、ＴＶ番組、広告等を含む。ユーザは事前にサービスへの登録処理をすることができるため、駅の改札付近で登録作業を行う必要はない。ユーザは、例えば、携帯電話や無線ネットワークを構築するための３ＧＰＰ、ＩＥＥＥ８０２．１１、８０２．１５（８０２．１５．３ｅ以外）、ＧＳＭＡ／ｅＳＩＭ、ＯｎｅＭ２Ｍ、ＥＴＳＩ ＮＦＶ／ＭＥＣ、Ｈｇｉ、ＩＥＥＥ２４１３、ＢＢＦ、ＺｉｇＢｅｅ、ＩＥＥＥ１６０９／ＡＲＩＢ Ｔ１０９／ＥＴＳＩ ＴＳといった通信プロトコルを使って登録処理を行ってもよい。

上記ステップＳ７０１によって事前情報が登録されているアプリケーションを用いて、ユーザは端末を手に持ち、駅の自動改札機を通過する（ステップＳ７０２）。ユーザが手に持つ端末の一例として、携帯電話、スマートフォン、ネットワーク通信機能を有するストレージ、ＩＣカードが想定される。

ユーザが駅の自動改札機を通過すると、自動改札機と端末とがセキュリティの高い通信を行い、自動改札機から上記情報をダウンロードする（ステップＳ７０３）。そしてユーザは、端末が自動改札機からダウンロードした情報を端末で選択し再生する（ステップＳ７０４）。

ユーザが自動改札機を通過する際に、複数のサービスを受けても良い。複数のサービスを受ける場合には、端末は、それぞれのサービスに対応したＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔを使用する。複数のサービスを受ける場合には、自動改札機と端末とは一括して課金処理を行っても良く、サービス毎に課金処理を行っても良い。

本開示は本実施形態の内容に限られない。例えば、予め受信装置２がＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＲｅｑｕｅｓｔのＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ情報の一部として、予め保存しておいたデータをそのまま送信装置１に送信してもよい。送信装置１は、受信装置２からの送信要求であること、および、予め送信装置１自身が送信した暗号化済みデータであること、の２点を鍵の基にして、予め算出される秘密鍵を把握する。そして、算出した秘密鍵を用いて送信装置１のみが受信装置２から送信された情報を解読する。このように動作することで、送信装置１と受信装置２との間の秘匿性を確保することができる。

具体的には、端末Ｂは、ＢｅａｃｏｎのＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔをデコードし、Ｖｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩＤを把握した後、Ｖｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩＤに対応した保存情報（予め端末Ｂに保存された情報）を、中身を判断することなく、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＲｅｑｕｅｓｔのＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔに挿入してもよい。本方式は暗号化した鍵情報は端末Ａで閉じているため、悪意のある端末からの攻撃を受けづらく、処理負荷も少ないシステム構成となる。

上記情報は上述したものに限られない。他にも、端末のシリアルナンバー、サービスを特定するサービス情報、事前にサービス登録したユーザ群か否かを判別可能な情報（鍵情報、暗号(または復号)を行うためのシード情報、公開鍵情報）、接続制御部３０３、４０３との間で、セキュアにやりとりされた秘密鍵情報でもよい。さらには、送信装置１と受信装置２との間で事前にやりとりされていなくても、製造時に書き込まれた事前共有鍵でもよい。

＜２．まとめ＞
以上説明したように本開示の実施の形態によれば、ミリ波を用いた通信方式を採用して新規のシステムを構築する際に、既存のシステムとの切り替えを容易に行うことが可能な無線通信装置１００、２００を提供することが出来る。

本明細書の各装置が実行する処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、各装置が実行する処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。

また、各装置に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した各装置の構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供されることが可能である。また、機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、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、これらについても、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、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行する第１の通信制御部と、
ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行する第２の通信制御部と、
前記第１の通信制御部を通じ、物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を提供する接続制御部と、
を備える、無線通信装置。
（２）
前記接続制御部は、前記物理層のコマンドとして前記第１の回線の接続制御を行うコマンドに、課金に関する情報を記述して提供する、前記（１）に記載の無線通信装置。
（３）
前記第１の通信制御部または前記第２の通信制御部のいずれかを通じて提供する課金に関する情報を管理する課金情報制御部をさらに備える、前記（１）または（２）に記載の無線通信装置。
（４）
前記課金情報制御部は、通信相手との間の課金に関する認証処理を実施する、前記（３）に記載の無線通信装置。
（５）
前記課金情報制御部は、前記第１の回線を通じた課金に関する認証がエラーとなった場合は、前記第２の回線を用いた認証に切り替える、前記（１）～（４）のいずれかに記載の無線通信装置。
（６）
ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行する第１の通信制御部と、
ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行する第２の通信制御部と、
前記第１の通信制御部を通じ、物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を受信する接続制御部と、
を備える、無線通信装置。
（７）
前記接続制御部は、前記物理層のコマンドとして前記第１の回線の接続制御を行うコマンドに記述された課金に関する情報を受信する、前記（６）に記載の無線通信装置。
（８）
前記第１の通信制御部または前記第２の通信制御部のいずれかを通じて受信する課金に関する情報を管理する課金情報制御部をさらに備える、前記（６）または（７）に記載の無線通信装置。
（９）
前記課金情報制御部は、通信相手との間の課金に関する認証処理を実施する、前記（８）に記載の無線通信装置。
（１０）
前記第１の回線を通じた課金に関する認証がエラーとなった場合は、前記第２の回線を用いた認証に切り替える、前記（９）に記載の無線通信装置。
（１１）
ミリ波帯の電波を使用する回線の接続または切断を行う第１のパケットタイプと、ＭＡＣコマンドの一部として課金に関する情報の提供を行う第２のパケットタイプとを管理する接続制御部を備える、無線通信装置。
（１２）
前記接続制御部は、通常のデータ転送よりもリンクマージンのある伝送方式を用いて前記ＭＡＣコマンドの通信を行う、前記（１１）に記載の無線通信装置。
（１３）
ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行することと、
ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行することと、
前記第１の回線を通じ、物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を提供することと、
を含む、無線通信方法。
（１４）
ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行することと、
ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行することと、
前記第１の回線を通じ、物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を受信することと、
を含む、無線通信方法。
（１５）
ミリ波帯の電波を使用する回線の接続または切断を行う第１のパケットタイプと、ＭＡＣコマンドの一部として課金に関する情報の提供を行う第２のパケットタイプとを管理することを含む、無線通信方法。

１ 送信装置
２ 受信装置

Claims (14)

1. ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行する第１の通信制御部と、
   ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行する第２の通信制御部と、
   前記第１の回線および前記第２の回線の確立前に、前記第１の通信制御部を通じ、前記第１の回線の確立に用いられる物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を提供する接続制御部と、
   を備える、無線通信装置。
2. 前記接続制御部は、前記物理層のコマンドとして前記第１の回線の接続制御を行うコマンドに、課金に関する情報を記述して提供する、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記第１の通信制御部または前記第２の通信制御部のいずれかを通じて提供する課金に関する情報を管理する課金情報制御部をさらに備える、請求項１に記載の無線通信装置。
4. 前記課金情報制御部は、通信相手との間の課金に関する認証処理を実施する、請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記課金情報制御部は、前記第１の回線を通じた課金に関する認証がエラーとなった場合は、前記第２の回線を用いた認証に切り替える、請求項３に記載の無線通信装置。
6. ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行する第１の通信制御部と、
   ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行する第２の通信制御部と、
   前記第１の回線および前記第２の回線の確立前に、前記第１の通信制御部を通じ、前記第１の回線の確立に用いられる物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を受信する接続制御部と、
   を備える、無線通信装置。
7. 前記接続制御部は、前記物理層のコマンドとして前記第１の回線の接続制御を行うコマンドに記述された課金に関する情報を受信する、請求項６に記載の無線通信装置。
8. 前記第１の通信制御部または前記第２の通信制御部のいずれかを通じて受信する課金に関する情報を管理する課金情報制御部をさらに備える、請求項６に記載の無線通信装置。
9. 前記課金情報制御部は、通信相手との間の課金に関する認証処理を実施する、請求項８に記載の無線通信装置。
10. 前記第１の回線を通じた課金に関する認証がエラーとなった場合は、前記第２の回線を用いた認証に切り替える、請求項９に記載の無線通信装置。
11. 前記接続制御部は、ミリ波帯の電波を使用する前記第１の回線の接続または切断を行う第１のパケットタイプと、ＭＡＣコマンドの一部として課金に関する情報の提供を行う第２のパケットタイプとを管理する、請求項１または６に記載の無線通信装置。
12. 無線通信装置が
    ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行することと、
    ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行することと、
    前記第１の回線および前記第２の回線の確立前に、前記第１の回線を通じ、前記第１の回線の確立に用いられる物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を提供することと、
    を含む、無線通信方法。
13. 無線通信装置が
    ミリ波帯の電波を使用する第１の回線を用いた通信制御を実行することと、
    ミリ波帯以外の帯域の電波を使用する第２の回線を用いた通信制御を実行することと、
    前記第１の回線および前記第２の回線の確立前に、前記第１の回線を通じ、前記第１の回線の確立に用いられる物理層のコマンドを用いて課金に関する情報を受信することと、
    を含む、無線通信方法。
14. 無線通信装置が
    ミリ波帯の電波を使用する前記第１の回線の接続または切断を行う第１のパケットタイプと、ＭＡＣコマンドの一部として課金に関する情報の提供を行う第２のパケットタイプとを管理することをさらに含む、請求項１２または１３に記載の無線通信方法。

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