WO2010098203A1

WO2010098203A1 - 通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システム

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Publication number: WO2010098203A1
Application number: PCT/JP2010/051898
Authority: WO
Inventors: 裕一森岡; 和之迫田; 裕昭高野
Original assignee: ソニー株式会社
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2010-02-09
Publication date: 2010-09-02
Also published as: JP2010200161A; EP2403286A1; JP5434137B2; US8971817B2; EP3512234A1; EP2403286B1; CN102318392B; EP2403286A4; CN102318392A; US20120028588A1

Abstract

　ミリ波通信を行なう複数の通信相手と適切にコーディネーションをとる。　各端末局の送受信ビームはアクセスポイントに向けられ、第２の通信方式による有効な通信リンクを、アクセスポイントと各端末局間の高速データ伝送用のリンクとして利用する。勿論、アクセスポイントと各端末局間の第１の通信方式による通信リンクは有効であり、コーディネーション用のリンクとして利用する。端末局間では、送受信ビームが向けられていないことから、第２の通信方式による通信リンクは無効であるが、第１の通信方式による有効な通信リンクをコーディネーション用のリンクとして利用できる。

Description

通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システム

　本発明は、例えばミリ波を利用して無線通信を行なう通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムに係り、特に、指向性アンテナのビームを通信相手の位置する方向に向けて、ミリ波の通信距離を伸ばす通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムに関する。

　「ミリ波」と呼ばれる無線通信は、高周波の電磁波を利用して通信速度の高速化を実現することができる。ミリ波通信の主な用途として、短距離の無線アクセス通信や、画像伝送システム、簡易無線、自動車衝突防止レーダーなどが挙げられる。また現在では、大容量・長距離伝送の実現や、無線装置の小型化、低コスト化など、利用促進に向けたミリ波通信の技術開発が行なわれている。ここで、ミリ波の波長は１０ｍｍ～１ｍｍ、周波数で３０ＧＨｚ～３００ＧＨｚに相当する。例えば、６０ＧＨｚ帯を使用する無線通信では、ＧＨｚ単位でチャネル割り当てが可能であることから、非常に高速なデータ通信を行なうことができる。

　ミリ波は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）技術などで広く普及しているマイクロ波と比較しても、波長が短く、強い直進性があり、非常に大きな情報量を伝送することができる。その反面、ミリ波は、反射に伴う減衰が激しいため、通信を行なう無線のパスとしては、直接波や、せいぜい１回程度の反射波が主なものとなる。また、ミリ波は、伝搬損失が大きいため、遠くまで無線信号が到達しない、という性質を持つ。

　このようなミリ波の飛距離問題を補うために、送受信機のアンテナに指向性を持たせ、その送信ビーム並びに受信ビームを通信相手の位置する方向に向けて、通信距離を伸ばす方法が考えられる。ビームの指向性は、例えば送受信機にそれぞれ複数のアンテナを設け、アンテナ毎の送信重み若しくは受信重みを変化させることで制御することができる。ミリ波では、反射波はほとんど使用されず、直接波が重要になることから、ビーム形状の指向性が適しており、指向性として鋭いビームを使うことが考えられる。そして、アンテナの最適な指向性を学習した上で、ミリ波の無線通信を行なうようにすればよい。

　例えば、電力線通信、光通信、音波通信のうちいずれか１つによる通信を利用した第２の通信手段によって送信アンテナの指向性方向を決定するための信号を伝送して、送信アンテナの方向を決定した後、１０ＧＨｚ以上の電波を用いた第１の通信手段によって送受信機間の無線伝送をする無線伝送システムについて提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。

　また、ミリ波帯を使用する無線ＰＡＮ（ｍｍＷＰＡＮ：ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ－ｗａｖｅ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）の標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃにも、アンテナの指向性を利用して通信距離を伸ばす方法が適用されている。

　ところが、アンテナの指向性を利用して通信距離を伸ばす方法によると、特定の通信相手の方向にはミリ波信号の送受信電力の向上が見られるものの、その方向にいない周辺局にはミリ波信号が届かなくなる、という弊害がある。例えば、ビーコンのようなコーディネーションをとるための制御信号などを複数の通信局へ同時に制御フレームの送信する際に、指向性通信が適当でないことは明らかである。また、指向性通信によると、通信局の移動に伴って通信リンクは簡単に無効になり、どうしても所望の通信ができない状況に陥る可能性がある。

　例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｏｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）ユニットなどの位置情報取得手段を備え、自装置の位置情報を取得するとともに、通信相手と互いの位置情報を交換して、指向性アンテナの指向性を制御して、ミリ波による長距離データ伝送を行なう無線端末装置について提案がなされている（例えば、特許文献２を参照のこと）。同無線端末装置によれば、通信相手との位置関係が変動しても、位置情報を交換してアンテナの指向性を調整することによって通信できない状況から脱出することができるものの、位置情報取得手段を搭載することに伴う装置コストの増大や、通信相手と位置情報を交換する通信手順を実装する必要がある。また、同無線端末装置は、広帯域性を有するミリ波帯の電波でデータを伝送し、マイクロ波帯の電波で制御情報を伝送するように構成されているが、その制御回線上では経路探索処理しか行なわないので、コーディネーションをとることはできない。

特許第３５４４８９１号公報特開２００８－４８１１９号公報

　本発明の目的は、指向性アンテナのビームを通信相手の位置する方向に向けて、ミリ波の通信距離を伸ばすことができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することにある。

　本発明のさらなる目的は、ミリ波通信若しくは指向性通信を行なう複数の通信相手との間で適切にコーディネーションをとることができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することにある。

　本発明のさらなる目的は、通信相手との位置関係の変動などに伴ってミリ波通信若しくは指向性通信の通信リンクが無効になっても、通信できる状況を好適に回復することができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することにある。

　本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の発明は、　第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、
　前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部と、
を備え、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部から送信する通信装置である。

　ここで、本願の請求項２乃至５に記載されているように、前記制御情報として、前記第２の無線通信部による前記第２の通信方式に従った無線通信の能力に関する情報、前記第２の無線通信部による前記第２の通信方式に従った無線通信で使用するチャネルに関する情報、前記第２の無線通信部によって前記第２の通信方式に従った無線通信を行なう際に形成する送信ビーム又は受信ビームに関する情報、前記通信相手に割り当てる、前記通信相手が前記第２の通信方式に従って送信動作を開始するタイミングに関する情報を含めることができる。

　また、本願の請求項６に記載の発明によれば、請求項１に係る通信装置は、前記通信相手に対して、前記第２の通信方式に従った通信リンクの有効性を確認するためのリンク・メンテナンス・フレームを前記通信相手が送信すべきタイミングを指定する情報を含んだフレームを、前記第１の無線通信部から前記第１の通信方式に従って送信し、前記送信タイミングにおいて、前記第２の無線通信部で前記第２の通信方式に従ってリンク・メンテナンス・フレームを受信待機するように構成されている。

　また、本願の請求項７に記載の発明によれば、前記制御情報は、前記通信相手に割り当てる、前記通信相手が前記第２の通信方式に従って送信動作を開始するタイミングに関する情報を含んでいる。そして、請求項６に係る通信装置は、前記通信相手が前記送信開始タイミングに応じて前記第２の通信方式に従って送信するＲＴＳを前記リンク・メンテナンス・フレームとして受信処理するように構成されている。

　また、本願の請求項８に記載の発明によれば、請求項６に係る通信装置は、前記送信タイミングにおいて前記リンク・メンテナンス・フレームを受信できなかった場合に、前記１以上の通信相手が前記リンク・メンテナンス・フレームを送信すべきタイミングを再スケジュールし、該再スケジュールした送信タイミングに関する情報を含んだ再スケジュール・フレームを、前記第１の無線通信部から前記第１の通信方式に従って送信するように構成されている。

　また、本願の請求項９に記載の発明によれば、請求項１に係る通信装置は、前記通信相手から送受信ビームの指向性の再学習を要求するトレーニング要求フレームを前記第１の通信方式に従って受信したときに、トレーニング要求応答フレームを前記第１の通信方式に従って返信するとともに、前記通信相手と送受信ビームの指向性の再学習処理を実施するように構成されている。

　また、本願の請求項１０に記載の発明は、第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置における通信方法であって、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部から送信するステップを有する通信方法である。

　また、本願の請求項１１に記載の発明は、
　第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、
　前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部と、
を備え、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行な１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部で受信する通信装置である。

　また、本願の請求項１２に記載の発明によれば、前記制御情報は、前記通信相手から割り当てられた、自身が前記第２の通信方式に従って送信動作を開始するタイミングに関する情報を含み、請求項１１に記載の通信装置は、前記送信開始タイミングに従って、前記第２の無線通信部による前記第２の通信方式に従った送信動作を開始するように構成されている。

　また、本願の請求項１３に記載の発明によれば、請求項１１に記載の通信装置は、前記通信相手から、前記第２の通信方式に従った通信リンクの有効性を確認するためのリンク・メンテナンス・フレームを前記通信相手に送信すべきタイミングを指定する情報を含んだフレームを、前記第１の無線通信部で前記第１の通信方式に従って受信し、前記送信タイミングにおいて、前記第２の無線通信部で前記第２の通信方式に従ってリンク・メンテナンス・フレームを送信するように構成されている。

　また、本願の請求項１４に記載の発明によれば、前記制御情報は、前記通信相手から割り当てられた、自身が前記第２の通信方式に従って送信動作を開始するタイミングに関する情報を含み、請求項１３に記載の通信装置は、前記送信開始タイミングに応じて、前記リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＲＴＳを前記第２の通信方式に従って送信するように構成されている。

　また、本願の請求項１５に記載の発明によれば、請求項１３に記載の通信装置は、所定の送信開始タイミングに応じてＲＴＳを前記第２の通信方式に従って送信するとともに、前記リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＣＴＳを受信処理するように構成されている。

　また、本願の請求項１６に記載の発明によれば、請求項１３又は１５のいずれかに記載の通信装置は、前記リンク・メンテナンス・フレームを受信できなかった場合に、トレーニング要求フレームを、前記第１の無線通信部から前記第１の通信方式に従って送信するとともに、前記通信相手からトレーニング要求応答フレームを前記第１の通信方式に従って受信したことに応答して前記通信相手と送受信ビームの指向性の再学習処理を実施するように構成されている。

　また、本願の請求項１７に記載の発明によれば、請求項１１に記載の通信装置は、前記第２の通信方式に従って前記第２の無線通信部から前記通信相手に対してデータ・フレームの送信を行なう区間に同期して、前記第１の通信方式に従って前記第１の無線通信部から前記通信相手に対してデータ・フレームの送信を行なうように構成されている。

　また、本願の請求項１８に記載の発明によれば、請求項１１に記載の通信装置は、前記第２の通信方式に従って前記第２の無線通信部から前記通信相手に対してデータ・フレームの送信とは独立したタイミングで、前記第１の通信方式に従って前記第１の無線通信部から前記通信相手に対してデータ・フレームの送信を行なうように構成されている。

　また、本願の請求項１９に記載の発明は、第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置における通信方法であって、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部で受信するステップを有する通信方法である。

　また、本願の請求項２０に記載の発明は、第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置における通信処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、前記コンピューターを、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部から送信する手段、
として機能させるコンピューター・プログラムである。

　また、本願の請求項２１に記載の発明は、第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置における通信処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、前記コンピューターを、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部で受信する手段、
として機能させるコンピューター・プログラムである。

　本願の請求項２０、２１に係る各コンピューター・プログラムは、コンピューター上で所定の処理を実現するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムを定義したものである。換言すれば、本願の請求項２０、２１に係る各コンピューター・プログラムをコンピューターにインストールすることによって、コンピューター上では協働的作用が発揮され、本願の請求項１、１１に係る各通信装置と同様の作用効果をそれぞれ得ることができる。

　また、本願の請求項２２に記載の発明は、第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備え、前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部から送信する第１の通信装置と、
　第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備え、前記第１の通信装置に通信相手として前記制御フレームを前記第１の無線通信部で受信する第２の通信装置と、
を具備する通信システムである。

　但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。

　本発明によれば、指向性アンテナのビームを通信相手の位置する方向に向けて、ミリ波の通信距離を伸ばすことができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することができる。

　また、本発明によれば、ミリ波通信若しくは指向性通信を行なう複数の通信相手との間で適切にコーディネーションをとることができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することができる。

　また、本発明によれば、通信相手との位置関係の変動などに伴ってミリ波通信若しくは指向性通信の通信リンクが無効になっても、通信できる状況を好適に回復することができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することができる。

　本発明の請求項１、５、１０、１１、１２、１９、２０、２１、２２に記載の発明によれば、通信装置は、例えば５ＧＨｚ帯を使用する無指向性で且つ飛距離問題のない第１の通信方式を補助的に用いて通信相手とのコーディネーションをとって、ミリ波を使用する第２の通信方式に従った高速データ通信を実現することができる。また、通信相手との位置関係の変動などに伴ってミリ波を使用する第２の通信方式に従う指向性通信リンクが無効になってしまった場合であっても、通信できる状況を好適に回復することができる。

　また、本願の請求項２乃至４に記載の発明によれば、ビーコンなどの制御フレームに記載される制御情報には、第２の通信方式においてコーディネーションをとるための情報の他に、ビーコン送信元となるアクセスポイントなどのコーディネーターとして動作する通信装置が備える、前記第２の通信方式に従った無線通信の能力に関する情報、前記第２の通信方式に従った無線通信で使用するチャネルに関する情報、前記第２の通信方式に従った無線通信を行なう際に形成する送信ビーム又は受信ビームに関する情報などの追加情報を含めることができる。

　また、本願の請求項６、１３に記載の発明によれば、リンク・メンテナンス手続きを行なう際に、無指向性で飛距離問題のない第１の通信方式を補助的に利用することによって、前記第２の通信方式に従った通信リンクの有効性を確認するためのリンク・メンテナンス・フレームを送信するタイミングをあらかじめ互いに取り決めておくことができる。

　また、本願の請求項７、１４、１５に記載の発明によれば、本願発明をＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順に従って衝突を回避する通信システムに適用した場合において、送受信間で送信タイミングが確定しているＲＴＳ、ＣＴＳなどの制御フレームをリンク・メンテナンス・フレームに兼用することができる。

　また、本願の請求項８に記載の発明によれば、ンク・メンテナンス・フレームを受信できなかった通信相手は、第２の通信方式による通信範囲から外れたものとして、当該通信相手に割り当てた送信タイミングを開放して再スケジュールすることができ、この結果、帯域を効率的に使用することが可能となる。

　また、本願の請求項９、１６に記載の発明によれば、第２の通信方式による通信範囲から外れた通信相手との間で、第１の通信方式を補助的に利用して、送受信ビームの指向性の再学習を行なうことができるので、位置関係の変動などに伴ってミリ波通信若しくは指向性通信の通信リンクが無効になった通信相手と、通信できる状況を好適に回復することができる。

　また、本願の請求項１７に記載の発明によれば、通信装置は、第２の通信方式に従ったデータ伝送を行なう際に、これと同期して、第１の通信方式に従ったデータ伝送も併せて行なうことができる。

　また、本願の請求項１８に記載の発明によれば、通信装置は、第２の通信方式に従ったデータ伝送とは独立したスケジューリングで、第１の通信方式に従ったデータ伝送を行なうことができる。

　本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

図１は、本発明の一実施形態に係るミリ波無線通信システムの構成例を模式的に示した図である。図２は、無線通信装置１００の構成例を示した図である。図３は、第１のディジタル部１３０の内部構成の一例を示した図である。図４は、第２のディジタル部１８０の内部構成の一例を示した図である。図５は、送信ビーム処理部１８５による送信ビームの指向性制御によって無線通信装置１００が形成することができる送信ビーム・パターンの一例を示した図である。図６は、本発明をインフラストラクチャ・モードの無線通信システムに適用した実施形態を示した図である。図７は、ビーコンに記載される、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報を例示した図である。図８は、図６に示した無線通信システムにおいてＲＴＳ／ＣＴＳ方式を利用して行なわれる信号送受信シーケンスの一例を示した図である。図９は、通信相手がビームの学習に用いるビーム学習用信号の信号フォーマットの一例を示した図である。図１０は、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を利用してリンク・メンテナンスを行なう信号送受信シーケンスの一例を示した図である。図１１は、アクセスポイント（ＡＰ）が図１０に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順を示したフローチャートである。図１２は、端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）が図１０に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順を示したフローチャートである。図１３は、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を利用してリンク・メンテナンスを行なう信号送受信シーケンスの他の例を示した図である。図１４は、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を利用してリンク・メンテナンスを行なう信号送受信シーケンスのさらに他の例を示した図である。図１５は、データ送信側（ＲＴＳ送信側：ＳＴＡ＿Ｔｘ）が図１４に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順を示したフローチャートである。図１６は、データ受信側（ＣＴＳ送信側：ＳＴＡ＿Ｒｘ）が図１４に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順を示したフローチャートである。図１７は、専用のリンク・メンテナンス・フレームを用いてリンク・メンテナンスを行なう信号送受信シーケンス例を示した図である。図１８は、リンク・メンテナンス・フレームの送信側が図１７に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順をフローチャートである。図１９は、リンク・メンテナンス・フレームの受信側が図１７に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順をフローチャートである。図２０は、スケジューリングを第１及び第２の通信方式で同期して行ない、完全に同時にデータ伝送を行なう場合の、アクセスポイント（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ）間の信号送受信シーケンスの一例を示した図である。図２１は、第１及び第２の通信方式でそれぞれ独立してスケジューリングを行なう場合の、アクセスポイント（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ）間の信号送受信シーケンスの一例を示した図である。図２２は、モジュール化された無線通信装置１００を搭載した情報機器の構成例を示した図である。

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

　背景技術の欄で既に述べたように、ミリ波を利用する無線通信システムは、複数の送受信アンテナを用い、鋭いアンテナ指向性（すなわち、ビーム形状のアンテナ指向性）を形成することで、その通信範囲を拡大することができる。しかしながら、通信相手の位置の方向にビームを向けることによって通信距離を伸ばすことができるものの、制御フレームの送信に指向性通信は適切ではなくコーディネーションをとれないことや、通信相手との位置関係の変動によって通信リンクが一旦無効になるとそのまま通信ができない状況に陥ることなどが懸念される。

　例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されるマイクロ波（５ＧＨｚ帯）を利用した指向性の通信システムでは、コーディネーション用のフレームをデータ送信時よりも低い通信レートで送信することによって、フレーム周期内のスケジューリングなどの情報を周辺局に広く伝達して、より確実にコーディネーションをとるようにしている。しかしながら、ミリ波を使用する通信では、通信レートを低くしても、十分に周辺局に信号が到達しない可能性がある。

　そこで、本実施形態に係る無線通信システムは、６０ＧＨｚ帯の無線通信に５ＧＨｚ帯の無線通信を併用し、ビーコンなどの６０ＧＨｚ帯の通信におけるコーディネーションをとるための制御情報の伝送に５ＧＨｚ帯を補助的に利用して、制御情報が十分に周辺局に到達するようにしている。

　マイクロ波を使用する第１の通信方式は、ミリ波と比較して直進性が強くなく、反射時の減衰の小さいので、送信ビーム及び受信ビームの指向性を考慮することなく互いに通信することができる。これに対し、第２の通信方式は、ミリ波を使用するため、直進性が強く反射時の減衰の大きいことから、送信ビーム及び受信ビームを通信相手に向けて無線信号を送受信することが好ましい。

　以下の説明では、第１の通信方式は、無線ＬＡＮ規格として広範に普及しているＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇで使用するマイクロ波の電磁波（５ＧＨｚ帯）を用いた通信方式とし、他方の第２の通信方式は、ＶＨＴ（Ｖｅｒｙ　Ｈｉｇｈ　Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）規格で使用する６０ＧＨｚ帯とする。但し、本発明の要旨は、第１及び第２の通信方式が必ずしも特定の周波数帯に限定されるものではない。

　図１には、本発明の一実施形態に係るミリ波無線通信システムの構成例を模式的に示している。図示の無線通信システムは、無線通信装置１００と無線通信装置２００からなる。

　無線通信装置１００及び２００は、上述した第１の通信方式及び第２の通信方式の双方を用いて互いに無線通信することができる。マイクロ波を使用する第１の通信方式は、ミリ波と比較して直進性が強くなく、反射時の減衰の小さい。したがって、無線通信装置１００及び２００が第１の通信方式に従って無線通信を行なうときには、送信ビーム及び受信ビームの指向性を考慮することなく互いに通信することができる。他方、第２の通信方式は、ミリ波を使用するため、直進性が強く反射時の減衰の大きい。無線通信装置１００及び２００が第２の通信方式に従って無線通信を行なうときには、送信ビーム及び受信ビームを通信相手にそれぞれ向けて無線信号を送受信することがより好ましい。

　図１に示す例では、無線通信装置１００は、第１の通信方式に従って無線信号を送受信するためのアンテナ１１０と、第２の通信方式に従って無線信号を送受信するための複数のアンテナ１６０ａ～１６０ｎを備えている。そして、各アンテナ１６０ａ～１６０ｎを介して送信される信号の重みを調整することによって、第２の通信方式に従った無線通信時における送信ビームの指向性Ｂ_tを制御するようになっている。図示の例では、送信ビームＢ_tは、通信相手となる無線通信装置２００の位置の方向に向けられている。

　また、無線通信装置２００は、第１の通信方式に従って無線信号を送受信するためのアンテナ２１０と、第２の通信方式に従って無線信号を送受信するための複数のアンテナ２６０ａ～２６０ｎを備えている。そして、各アンテナ２６０ａ～２６０ｎを介して受信される信号の重みを調整することによって、第２の通信方式に従った無線通信時における受信ビームの指向性Ｂ_rを制御するようになっている。図示の例では、受信ビームＢ_rは、通信相手となる無線通信装置１００の位置の方向に向けられている。

　図２には、無線通信装置１００の構成例を示している。図示の無線通信装置１００は、ブロードバンド・ルーターや無線アクセスポイントとして動作してもよい。なお、図示しないが、無線通信装置２００も同様の構成であってもよい。

　無線通信装置１００は、アンテナ１１０と、第１の無線通信部１２０と、記憶部１５０と、複数のアンテナ１６０ａ～１６０ｎと、第２の無線通信部１７０を備えている。第１の無線通信部１２０は、第１のアナログ部１２２と、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部１２４と、ＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ－ｔｏ－Ａｎａｌｏｇ）変換部１２６と、第１のディジタル部１３０と、制御部１４０で構成される。また、第２の無線通信部１７０は、第２のアナログ部１７２と、ＡＤ変換部１７４と、ＤＡ変換部１７６と、第２のディジタル部１８０と、制御部１９０で構成される。

　アンテナ１１０は、第１の通信方式に従った無線通信に使用されるアンテナである。アンテナ１１０は、例えば、ビーコンなど第２の通信方式におけるコーディネーションをとるための制御信号を、マイクロ波を用いた第１の通信方式に従って送信する。また、アンテナ１１０は、ビーコンなど第２の通信方式におけるコーディネーションをとるための制御信号を第１の通信方式に従って受信して、第１のアナログ部１２２へ出力する。

　第１のアナログ部１２２は、典型的には、第１の通信方式に従った無線信号を送受信するためのＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路に相当する。すなわち、第１のアナログ部１２２は、アンテナ１１０により受信されたＲＦ受信信号を低雑音増幅するとともにダウンコンバートし、後段のＡＤ変換部１２４へ出力する。また、第１のアナログ部１２２は、ＤＡ変換部１２６によりアナログ信号に変換された送信信号をＲＦ帯にアップコンバートするとともに電力増幅して、アンテナ１１０へ出力する。

　ＡＤ変換部１２４は、第１のアナログ部１２２から入力されるアナログ受信信号をディジタル信号に変換し、後段の第１のディジタル部１３０へ出力する。また、ＤＡ変換部１２６は、第１のディジタル部１３０から入力されるディジタル送信信号をアナログ信号に変換し、第１のアナログ部１２２へ出力する。

　図３には、第１のディジタル部１３０の内部構成の一例を示している。図示のように、第１のディジタル部１３０は、同期部１３１と、復調復号部１３２と、符号化変調部１３３で構成される。同期部１３１は、アンテナ１１０の受信信号について、例えば第１の通信方式のフレームの先頭のプリアンブルを検出したことに応じて、受信処理の開始タイミングを同期させる。復調復号部１３２は、第１の通信方式に使用される任意の変調方式及び符号化方式に従って受信信号を復調及び復号して、データ信号を取得し、制御部１４０へ出力する。符号化変調部１３３は、制御部１４０から入力されるデータ信号を、第１の通信方式に使用される任意の符号化方式及び変調方式に従って符号化及び変調し、送信信号を生成して、ＤＡ変換部１２６へ出力する。

　図２に戻って、引き続き、無線通信装置１００の構成について説明する。

　制御部１４０は、例えばマイクロプロセッサーなどの演算装置を用いて構成され、第１の無線通信部１２０の動作全般を制御する。例えば、制御部１４０は、所定のアプリケーション（通信プロトコルの上位層プログラムなど）からの要求に応じて、ビーコンなどの第２の通信方式におけるコーディネーションをとるための制御信号を第１のディジタル部１３０へ出力する。また、制御部１４０は、第１のディジタル部１３０から復号済みの制御信号が入力されると、当該制御信号に記載されている第２の通信方式におけるコーディネーションに関する情報などを取得し、これを記憶部１５０に適宜保存する。

　記憶部１５０は、例えば、半導体メモリなどの書き込み可能な記録媒体で構成され、無線通信装置１００による通信処理を実行するためのプログラムをロードしたり、各種パラメータ値を記憶したりするワーク・メモリとして用いられる。また、記憶部１５０には、第２の通信方式に従った第２の無線通信部１７０による無線通信の際の最適な送受信ビーム・パターンを特定するためのパラメータ値が記憶される。

　複数のアンテナ１６０ａ～１６０ｎは、第２の通信方式に従った無線通信に使用される。具体的には、アンテナ１６０ａ～１６０ｎは、所定の重み係数を用いて重み付けされた無線信号を、ミリ波を用いてそれぞれ送信する。また、アンテナ１６０ａ～１６０ｎは、ミリ波の無線信号を受信して、第２のアナログ部１７２へ出力する。

　第２のアナログ部１７２は、典型的には、第２の通信方式に従った無線信号を送受信するためのＲＦ回路に相当する。すなわち、第２のアナログ部１７２は、アンテナ１６０ａ～１６０ｎによりそれぞれ受信された複数の受信信号を低雑音増幅するとともにダウンコンバートし、後段のＡＤ変換部１７４へ出力する。また、第２のアナログ部１７２は、ＤＡ変換部１７６によりそれぞれアナログ信号に変換された複数の送信信号をＲＦ帯にアップコンバートするとともに電力増幅して、各アンテナ１６０ａ～１６０ｎへ出力する。

　ＡＤ変換部１７４は、第２のアナログ部１７２から入力される複数のアナログ受信信号をそれぞれディジタル信号に変換し、後段の第２のディジタル部１８０へ出力する。また、ＤＡ変換部１７６は、第２のディジタル部１８０から入力される複数のディジタル送信信号をそれぞれアナログ信号に変換し、第２のアナログ部１７２へ出力する。

　第２のディジタル部１８０は、典型的には、第２の通信方式に従って受信信号を復調及び復号するための回路、並びに、第２の通信方式に従って送信信号を符号化及び変調するための回路で構成される。

　図４には、第２のディジタル部１８０の内部構成の一例を示している。図示のように、第２のディジタル部１８０は、同期部１８１と、受信ビーム処理部１８２と、電力計算部１８３と、決定部１８４と、復調復号部１８５と、符号化変調部１８６と、送信ビーム処理部１８７で構成される。

　同期部１８１は、例えば、複数のアンテナ１６０ａ～１６０ｎにより受信された複数の受信信号について、フレームの先頭のプリアンブルに応じて受信処理の開始タイミングを同期させて受信ビーム処理部１８２へ出力する。

　受信ビーム処理部１８２は、同期部１８１から入力される複数の受信信号について、例えば一様分布又はテイラー分布に従って重み付け処理を行なうことによって、受信ビームの指向性を制御する。そして、受信ビーム処理部１８２は、重み付けされた受信信号を電力計算部１８３及び復調復号部１８５へ出力する。

　最適な送受信ビーム・パターンの学習を行なう際（後述）、電力計算部１８３は、各送受信ビーム・パターンで送受信された受信信号の受信電力をそれぞれ計算して、決定部１８４へ順次出力する。そして、決定部１８４は、電力計算部１８３から入力される受信電力値に基づいて、最適な送信ビーム・パターン及び受信ビーム・パターンを特定するためのパラメータ値を決定する。最適なビーム・パターンとは、典型的には、１つのビーム学習用信号について電力計算部１８３から入力される一連の受信電力値が最大値となるビーム・パターンである。

　復調復号部１８５は、受信ビーム処理部１８２により重み付けされた受信信号を第２の通信方式に使用される任意の変調方式及び符号化方式に従って復調及び復号し、データ信号を取得する。そして、復調復号部１８５は、取得したデータ信号を制御部１９０へ出力する。

　符号化変調部１８６は、制御部１９０から入力されるデータ信号を第２の通信方式に使用される任意の符号化方式及び変調方式に従って符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、符号化変調部１８６は、生成した送信信号を送信ビーム処理部１８７へ出力する。

　送信ビーム処理部１８７は、符号化変調部１８６から入力された送信信号から、例えば一様分布又はテイラー分布に従って重み付けされた複数の送信信号を生成し、送信ビームの指向性を制御する。送信ビーム処理部１８７により使用される重みの値は、例えば、制御部１９０から入力される指向性制御信号により指定される。送信ビーム処理部１８７により重み付けされた複数の送信信号は、ＤＡ変換部１７６へそれぞれ出力される。

　制御部１９０は、例えばマイクロプロセッサーなどの演算装置を用いて構成され、第２の無線通信部１７０の動作全般を制御する。また、制御部１９０は、最適な送信ビーム・パターンを特定するためのパラメータ値を記憶部１５０から取得し、当該パラメータ値に基づいて特定される最適な送信ビーム・パターンを形成するための指向性制御信号を第２のディジタル部１８０内の送信ビーム処理部１８７へ出力する。これにより、無線通信装置１００による第２の通信方式に従った無線送信の際の送信ビームが、通信相手の位置する方向へ向けられる。

　図５には、送信ビーム処理部１８７による送信ビームの指向性制御によって無線通信装置１００が形成することができる送信ビーム・パターンの一例を示している。同図に示す例では、無線通信装置１００は１０個の送信ビーム・パターンＢ_t0～Ｂ_t9を形成することができる。送信ビーム・パターンＢ_t0～Ｂ_t9は、無線通信装置１００が位置する平面上で、３６度ずつ異なる方向への指向性をそれぞれ有している。

　送信ビーム処理部１８７は、制御部１９０からの指向性制御信号に応じて、かかる１０個の送信ビーム・パターンＢ_t0～Ｂ_t9のうちいずれか１つの送信ビーム・パターンを用いて、指向性の無線信号をアンテナ１６０ａ～１６０ｎから送信させることができる。また、無線通信装置１００により形成可能な受信ビーム・パターンも、図５に示した送信ビーム・Ｂ_t0～Ｂ_t9と同様のビーム・パターンであってよい。すなわち、受信ビーム処理部１８２は、制御部１９０からの指向性制御信号に応じて、かかる１０個の受信ビーム・パターンＢ_r0～Ｂ_r9のうちいずれか１つ（若しくは２以上の組み合わせ）と一致する受信ビーム・パターンに設定して、第２の通信方式に従った無線信号をアンテナ１６０ａ～１６０ｎで受信させることができる。無線通信装置１００の記憶部１５０には、例えば、これら送受信ビーム・パターンＢ_t0～Ｂ_t9、Ｂ_r0～Ｂ_r9をそれぞれ形成するためのアンテナ１６０ａ～１６０ｎ毎の重み係数があらかじめ記憶されている。

　なお、無線通信装置１００により形成可能な送信ビーム・パターン及び受信ビーム・パターンは、図５に示した例に限定されるものではない。例えば、３次元空間上のさまざまな方向に指向性を有する送信ビーム・パターン又は受信ビーム・パターンを形成できるように複数のアンテナ１６０ａ～１６０ｎを構成することもできる。

　無線通信装置１００は、マイクロ波を用いて無線通信を行なう第１の無線通信部１２０と、ミリ波を用いて無線通信を行なう第２の無線通信部１７０を併用している。具体的には、ビーコンなどの第２の通信方式におけるコーディネーションをとるための制御信号を第１の無線通信部１２０及びアンテナ１１０で送受信し、コーディネーションがとられた以降は第２の無線通信部１７０及び複数のアンテナ１６０ａ～１６０ｎで送受信を行なう。

　続いて、図６に示すような、本発明を適用した実施形態について説明する。図示の通信システムは、１台のアクセスポイント（ＡＰ）と、２台の端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）で構成されるインフラストラクチャ・ネットワークである。これら３台の通信局（ＡＰ、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）は、いずれも、図２に示した無線通信装置１００を用いて構成されるものとする。

　これら３台の通信局（ＡＰ、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）は、第１の通信方式に従った無線信号が到達するが、送受信ビームを向けられていないと第２の通信方式に従った無線信号は届かない通信距離となるような位置に存在するものとする。図６に示す例では、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）の第２の無線通信部１７０の送受信ビームはいずれもアクセスポイント（ＡＰ）側に向けられ、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）はそれぞれアクセスポイント（ＡＰ）との第２の通信方式による通信リンクが確立されており、アクセスポイント（ＡＰ）と各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）間の高速データ伝送用のリンクとして利用することができる。勿論、アクセスポイント（ＡＰ）と各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）間の第１の通信方式による通信リンクは有効であり、コーディネーション用のリンクとして利用することは可能である。

　他方、端末局ＳＴＡ１とＳＴＡ２間では、送受信ビームが向けられていないことから、第２の通信方式による通信リンクは無効になっており、言い換えれば、端末局ＳＴＡ１とＳＴＡ２間の高速データ伝送用のリンクは確立していない。また、端末局ＳＴＡ１とＳＴＡ２間の第１の通信方式による通信リンクは有効であり、コーディネーション用の通信リンクとして補助的に利用することは可能である。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、自局が所属する基本サービス・セット（Ｂａｓｉｃ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｓｅｔ：ＢＳＳ）の運用情報などを記載したビーコンを、第１の通信方式に従って周期的に送信する。ビーコンを送信する周期を「フレーム周期」と呼ぶ。ビーコンは、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）とのコーディネーションをとるための制御信号である。

　本実施形態では、第１の通信方式に従って伝送されるビーコンには、第１の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報とともに、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報も記載される。したがって、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）は、アクセスポイント（ＡＰ）からビーコンを受信し、記載されているＢＳＳの運用情報に従って、当該ＢＢＳ内で第１の通信方式及び第２の通信方式ともに通信動作を行なうことができる。すなわち、アクセスポイント（ＡＰ）は、第１の通信方式を補助的に利用して、第２の通信方式に従った無線通信におけるコーディネーションをとることができる。

　図７には、ビーコンに記載される、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報を例示している。図示のように、運用情報として、フレーム周期内で各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）に割り当てた第２の通信方式における送信タイミング（ＳＴＡ１　Ｔｘ　Ｔｉｍｉｎｇ、ＳＴＡ２　Ｔｘ　Ｔｉｍｉｎｇ、…）などのスケジュール情報（Ｓｃｈｅｄｕｌｅ　Ｉｎｆｏ）や、アクセスポイント（ＡＰ）自身若しくは当該ＢＳＳの第２の通信方式における通信能力に関する情報（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　Ｉｎｆｏ）などが挙げられる。ここで言う通信能力情報（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　Ｉｎｆｏ）には、使用周波数帯に関する通信能力情報（６０ＧＨｚ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）や、アクセスポイント（ＡＰ）自身のビーム形成に関する能力情報（Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）などが含まれる。使用周波数帯に関する通信能力情報（６０ＧＨｚ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）として、アクセスポイント（ＡＰ）がサポートするチャネル（Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　Ｃｈａｎｎｅｌｓ）や（但し、６０ＧＨｚ帯に複数のチャネルを割り当てる場合）、当該ＢＳＳで現在使用している（すなわち利用可能な）チャネル（Ｕｓｅｄ　Ｃｈａｎｎｅｌｓ）などが記載される。また、ビーム形成に関する能力情報（Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）として、アクセスポイント（ＡＰ）がサポートする送受信ビーム・パターン（図５を参照のこと）に関する情報（Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　Ｂｅａｍ　Ｐａｔｔｅｒｎ）などが記載される。

　このように第１の通信方式に従って送信するビーコンに、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報を併せて記載する場合、アクセスポイント（ＡＰ）は、送受信ビームの指向性を確立しなければ第２の通信方式に従う無線信号が届かない各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）に対して、指向性を確立する前に通信相手が存在するという情報を、第１の通信方式を補助的に利用して伝達することができるという利点がある。他方、アクセスポイント（ＡＰ）が、第２の通信方式におけるＢＳＳの運用情報を第２の通信方式に従って各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）に通達しようとすると、送受信ビームを向けた方向にしか無線信号が届かないことから、別の方向に位置する各端末局に対して同じ情報を複数回送信する必要があり、オーバーヘッドが大きくなってしまう。

　なお、ビーコンに記載される、第１の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報は、例えばマイクロ波を利用するＩＥＥＥ８０２．１１などで規定されるビーコンの記載内容と同様なので、本明細書では詳細な説明を省略する。

　無線通信においては、通信局が互いに直接通信できない領域が存在するという隠れ端末問題が生じることが知られている。図６に示す無線通信システムでも、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）は、ビーコンを通じてアクセスポイントから割り当てられた各々の送信区間（ＳＴＡ１　Ｔｘ　Ｔｉｍｉｎｇ、ＳＴＡ２　Ｔｘ　Ｔｉｍｉｎｇ）を利用して第２の通信方式でデータ伝送を行なう際に、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を適用して衝突を回避するようにしている。

　ＲＴＳ／ＣＴＳ方式では、データ送信元の通信局が送信開始要求フレームＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ　Ｔｏ　Ｓｅｎｄ）を送信し、データ送信先の通信局から確認通知フレームＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ　Ｔｏ　Ｓｅｎｄ）を受信したことに応答してデータ・フレームの送信を開始する。このとき、データ送信側（ＲＴＳ送信局）にとっての隠れ端末は、ＣＴＳを受信して送信停止期間（ＮＡＶ：Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｖｅｃｔｏｒ）を設定して、データ・フレームとの衝突を回避する。また、データ受信側（ＣＴＳ送信局）にとっての隠れ端末は、ＲＴＳを受信して送信停止期間を設定して、データ・フレーム受信に対して返信されるＡＣＫとの衝突を回避する。

　図８には、図６に示した無線通信システムにおいてＲＴＳ／ＣＴＳ方式を利用して行なわれる信号送受信シーケンスの一例を示している。但し、同図において、アクセスポイント（ＡＰ）と各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）はともに、アンテナ１６０－ａ、…１６０－ｎの最適な指向性の学習を終えているものとする。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、所定のフレーム周期毎に、５ＧＨｚ帯の第１の通信方式に従ってビーコンを報知し、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）はこのビーコンを受信することによってアクセスポイント（ＡＰ）の配下に置かれ、ＢＳＳにおける第１の通信方式についてのコーディネーションとともに、６０ＧＨｚ帯の第２の通信方式についてのコーディネーションがとられる。

　ビーコンには、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報として、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）に割り当てた第２の通信方式における送信タイミング（ＳＴＡ１　Ｔｘ　Ｔｉｍｉｎｇ、ＳＴＡ２　Ｔｘ　Ｔｉｍｉｎｇ、…）などのスケジュール情報（Ｓｃｈｅｄｕｌｅ　Ｉｎｆｏ）が記載されている（前述並びに図７を参照のこと）。図８に示す例では、ビーコンに記載されているスケジュール情報に従って、フレーム周期内において、左斜線で示す区間が一方の端末局（ＳＴＡ１）の第２の通信方式に従う送信区間に割り当てられるとともに、右斜線で示す区間が他方の端末局（ＳＴＡ２）の第２の通信方式に従う送信区間に割り当てられている。端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）は、コンテンション・フリーで第２の通信方式に従う無線通信を行なうことができる。

　端末局（ＳＴＡ１）と端末局（ＳＴＡ２）は、送受信ビームを互いに向け合っておらず、第２の通信方式に従って送信されるＲＴＳ、ＣＴＳなどの制御フレームは届かないため、互いのＲＴＳ、ＣＴＳで他方の端末局にＮＡＶを設定させることはできない。しかしながら、図８に示すように、端末局（ＳＴＡ１）と端末局（ＳＴＡ２）には送信区間が個別に割り当てられるので、第２の通信方式に従う互いの無線信号が衝突することはない。

　端末局（ＳＴＡ１）と端末局（ＳＴＡ２）は、コーディネーションがとられた以降は、第２の通信方式に従って通信動作を行なうことができる。図８に示す例では、端末局（ＳＴＡ１）は、自分に割り当てられた送信区間（左斜線部）内において、アクセスポイント（ＡＰ）との間で第２の通信方式に従ったＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を実行する。

　端末局（ＳＴＡ１）は、自分に割り当てられた送信区間に入ると、まず、ＣＳＭＡの手順によりメディアが一定期間だけクリアであることを確認し、その後、アクセスポイント（ＡＰ）に向けてＲＴＳを第２の通信方式に従って送信する。

　一方、アクセスポイント（ＡＰ）は、端末局（ＳＴＡ１）に割り当てた送信区間の開始時刻が到来すると、端末局（ＳＴＡ１）との第２の通信方式に従った無線通信に備えて、端末局（ＳＴＡ１）に対して最適な送受信ビーム・パターンとなるように第２の無線通信部１７０の指向性を制御して、受信動作を開始する。そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＴＳを受信したことに応答して、所定のフレーム間隔ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ　Ｉｎｔｅｒ　Ｆｒａｍｅ　Ｓｐａｃｅ）が経過した後に、ＲＴＳを受信できた旨をフィードバックするＣＴＳを第２の通信方式に従って返信する。

　そして、端末局（ＳＴＡ１）は、ＣＴＳを無事に受信することによってメディアがクリアであることを確認すると、ＳＩＦＳが経過した後に、データ・フレームを第２の通信方式に従って送信する。なお、図示しないが、端末局（ＳＴＡ１）は、第２の通信方式によるデータ・フレームと同期して、第１の通信方式によるデータ・フレームの伝送を並行して行なうようにしてもよい。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、ＣＴＳを送信した後、データ・フレームを待ち受ける。そして、データ・フレームを無事に受信し終えると、ＳＩＦＳが経過した後に、ＡＣＫを返信する。端末局（ＳＴＡ１）は、ＡＣＫを受信することで、一連のＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順が無事に完了したことを認識する。

　同様に、端末局（ＳＴＡ２）は、自分に割り当てられた送信区間（右斜線部）内において、アクセスポイント（ＡＰ）との間で第２の通信方式に従ったＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を実行する。

　端末局（ＳＴＡ２）は、自分に割り当てられた送信区間に入ると、まず、ＣＳＭＡの手順によりメディアが一定期間だけクリアであることを確認し、その後、アクセスポイント（ＡＰ）に向けてＲＴＳを送信する。

　一方、アクセスポイント（ＡＰ）は、端末局（ＳＴＡ２）に割り当てた送信区間の開始時刻が到来すると、端末局（ＳＴＡ２）との第２の通信方式に従った無線通信に備えて、端末局（ＳＴＡ２）に対して最適な送受信ビーム・パターンとなるように第２の無線通信部１７０の指向性を制御して、受信動作を開始する。そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＴＳを受信したことに応答して、所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、ＲＴＳを受信できた旨をフィードバックするＣＴＳを返信する。

　そして、端末局（ＳＴＡ２）は、ＣＴＳを無事に受信することによってメディアがクリアであることを確認すると、ＳＩＦＳが経過した後に、データ・フレームを送信する。なお、図示しないが、端末局（ＳＴＡ２）は、第２の通信方式によるデータ・フレームと同期して、第１の通信方式によるデータ・フレームの伝送を並行して行なうようにしてもよい。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、ＣＴＳを送信した後、データ・フレームを待ち受ける。そして、データ・フレームを無事に受信し終えると、ＳＩＦＳが経過した後に、ＡＣＫを返信する。端末局（ＳＴＡ２）は、ＡＣＫを受信することで、一連のＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順が無事に完了したことを認識する。

　上記では、各通信局の送受信ビーム・パターンの指向性の学習を終えていることを前提として、図８に示した信号送受信シーケンスについて説明した。ここで、最適な送受信ビーム・パターンの学習方法の一例について説明しておく。但し、本発明の要旨は特定の学習方法に限定されるものではない。

　図９には、無線通信装置１００から送信される、通信相手がビームの学習に用いるビーム学習用信号の信号フォーマットの一例を示している。但し、同図では、ヘッダー部の記載を省略している。図示のビーム学習用信号ＢＴＦ（Ｂｅａｍ　Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｆｉｅｌｄ：ビーム学習用フィールド）は、複数のアンテナ１６０ａ～１６０ｎから第２の通信方式に従って送信される。ビーム学習用信号ＢＴＦに載せる学習用信号系列は、例えばＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ：２位相偏移変調）のランダム・パターンなどでよい。

　図示のビーム学習用信号は、送信ビーム・パターンＢ_t0～Ｂ_t9毎の学習用信号系列を時分割により多重化したものである。ビーム学習用信号ＢＴＦは、図５に示した各送信ビーム・パターンＢ_t0～Ｂ_t9にそれぞれ対応する１０個のタイムスロットＴ０～Ｔ９により構成される。そして、各タイムスロットＴ０～Ｔ９では、所定の既知信号系列に対し各送信ビーム・パターンＢ_t0～Ｂ_t9を形成するための重み係数でそれぞれ重み付けされた１０通りの学習用信号系列が順次送信される。したがって、ビーム学習用信号の送信ビームの指向性は、タイムスロットＴ０～Ｔ９毎に、図５に示す送信ビーム・パターンＢ_t0～Ｂ_t9のように順次変化する。

　このビーム学習用信号ＢＴＦを受信する受信側では、ビーム学習用信号ＢＴＦのタイムスロットＴ０～Ｔ９毎（すなわち、学習用信号系列毎）の受信信号の電力レベルを観測する。この結果、ビーム学習用信号ＢＴＦのいずれかのタイムスロットにおいて受信信号の電力レベルは突出した値となる。受信信号の電力レベルがピークとなるタイムスロットは、ビーム学習用信号ＢＴＦを送信する送信側との相対位置に応じて変化する。そして、受信電力レベルがピークとなるタイムスロットに該当する送信ビーム・パターンを、送信側にとっても最適な送信ビーム・パターンに決定することができる。

　また、ビーム学習用信号ＢＴＦの受信側も、図５に示した送信ビーム・パターンＢ_t0～Ｂ_t9と同様の、１０個の受信ビーム・パターンＢ_r0～Ｂ_R9を形成することができるとする。そして、ビーム学習用信号ＢＴＦの各タイムスロットＴ０～Ｔ９をさらに１０個ずつの小区間ＳＴ０～ＳＴ９にそれぞれ分け、各小区間ＳＴ０～ＳＴ９においてそれぞれ異なる１０通りの受信ビーム・パターンＢ_r0～Ｂ_r9で受信信号を重み付け処理する。図９に示す例では、タイムスロットＴ０の第１の小区間ＳＴ０は受信ビーム・パターンＢ_r0、タイムスロットＴ０の第２の小区間ＳＴ１は受信ビーム・パターンＢ_r1、…、タイムスロットＴ９の第１の小区間ＳＴ０は受信ビーム・パターンＢ_r0、…、などと関連付けられる。このような受信ビームの指向性制御処理によって、１つのビーム学習用信号ＢＴＦにおいて、１０通りの送信ビーム・パターン×１０通りの受信ビーム・パターン＝計１００通りの送受信ビーム・パターンで送受信された受信信号を得ることができる。

　図４に示した電力計算部１８３は、上述した計１００通りの送受信パターンで送受信された受信信号の受信電力をそれぞれ計算して、決定部１８４へ順次出力する。そして、決定部１８４は、入力される受信電力値に基づいて、最適な送信ビーム・パターン及び受信ビーム・パターンを特定するためのパラメータ値を決定する。最適なビーム・パターンとは、典型的には、１つのビーム学習用信号について電力計算部２８３から入力される一連の受信電力値が最大値となるビーム・パターンである。最適な送信ビーム・パターンを特定するためのパラメータ値とは、例えばビーム学習用信号ＢＴＦのいずれかのタイムスロット番号（Ｔ０～Ｔ９）でよい。また、最適な受信ビーム・パターンを特定するためのパラメータ値とは、例えば図９に示した小区間番号（ＳＴ０～ＳＴ９）でよい。決定部１８４は、このように決定したパラメータ値を制御部１９０へ出力する。また、最適な送信ビーム・パターンを特定するためのパラメータ値（Ｔ０～Ｔ９）を、ビーム学習用信号ＢＴＦの送信側へフィードバックするようにしてもよい。但し、このフィードバック手順は本発明の要旨に直接関連しないので、本明細書では説明を省略する。

　通信相手となる通信局間で最適な送受信ビーム・パターンの学習を互いに行なったとしても、その後、端末局が移動したり、通信路上に遮蔽物が入ったりすると、一時的であれ、前回まで利用できた送受信ビーム・パターンが利用できなくなり、指向性通信リンクが無効になってしまう。

　このため、本発明者らは、第２の通信方式に従ったデータ通信に先立てて、前回利用した送受信ビーム・パターンを利用できるか否か、すなわち指向性通信リンクが有効であるか否かを、ある一定期間毎に確認する「リンク・メンテナンス」手続きを採り入れることを提案する。具体的には、指向性通信リンクを確立した通信局の間で、リンク・メンテナンス用のリンク・メンテナンス・フレームを第２の通信方式に従って交換し、互いのフレームを受信できたかどうかによって、前回の指向性通信リンクの有効性を確認することができる。このようなリンク・メンテナンス手続きを実現するには、メンテナンスを実行する時間、すなわち通信相手がリンク・メンテナンス・フレームを送信するタイミングをあらかじめ取り決めておく必要がある。リンク・メンテナンス・フレームの送信タイミングの通知には、無指向性で飛距離問題のない第１の通信方式を補助的に利用することができる。

　図８に示した信号送受信シーケンスでは、アクセスポイント（ＡＰ）が各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）に対して送信区間を個別に割り当て、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）は、それぞれの送信区間で、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を利用してアクセスポイント（ＡＰ）に対するデータ送信を行なうようになっている。この場合、アクセスポイント（ＡＰ）にとっては各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）がＲＴＳを送信するタイミングが既知であり、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）にとってはアクセスポイント（ＡＰ）からＣＴＳが返信されるタイミングが既知である。したがって、ＲＴＳ、ＣＴＳの各制御フレームをリンク・メンテナンス・フレームとして活用することができる。但し、端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）は、各々の送信区間において、アクセスポイント（ＡＰ）への送信データがない場合であっても、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＲＴＳを必ず送信するものとする。

　図１０には、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を利用してリンク・メンテナンスを行なう信号送受信シーケンスの一例を示している。但し、図示の信号送受信シーケンスでは、アクセスポイント（ＡＰ）と各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）の間では既にビーコンのフレーム周期が確立しているものとする。また、アクセスポイント（ＡＰ）が、無効になった指向性通信リンクを外してフレーム周期の送信区間の割り当てを再スケジュールするようになっている。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、所定のフレーム周期毎に、５ＧＨｚ帯の第１の通信方式に従ってビーコンを報知して、６０ＧＨｚ帯の第２の通信方式についてのコーディネーションをとる。そして、ビーコンを通じて、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）に対して、第２の通信方式に従う送信区間をそれぞれ割り当てる。

　端末局（ＳＴＡ１）は、自分に割り当てられた送信区間の先頭から所定期間が経過した後にアクセスポイント（ＡＰ）に向けて、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＲＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って送信する。但し、端末局（ＳＴＡ１）は、自分の送信区間において、アクセスポイント（ＡＰ）への送信データがない場合であっても、リンク・メンテナンスのため、ＲＴＳを必ず送信する。

　一方、アクセスポイント（ＡＰ）は、端末局（ＳＴＡ１）に割り当てた送信区間内で端末局（ＳＴＡ１）からのＲＴＳを前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信したことによって、端末局（ＳＴＡ１）との前回利用した指向性通信リンクが有効であることを確認することができる。ここで、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＴＳのハンドシェイクを通じて、指向性通信リンクの状態（最適な受信ビーム・パターン）をアップデートするようにしてもよい。そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＴＳを受信してから所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＣＴＳを第２の通信方式に従って返信する。

　端末局（ＳＴＡ１）は、ＣＴＳを受信することによって、メディアがクリアであることに加えて、アクセスポイント（ＡＰ）との前回利用した指向性通信リンクが有効であることを確認することができる。ここで、端末局（ＳＴＡ１）は、ＣＴＳのハンドシェイクを通じて、指向性通信リンクの状態（最適な受信ビーム・パターン）をアップデートするようにしてもよい。

　そして、端末局（ＳＴＡ１）は、ＣＴＳを受信してからＳＩＦＳが経過した後に、データ・フレームを前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って送信する。また、アクセスポイント（ＡＰ）は、データ・フレームを無事に受信し終えると、ＡＣＫを返信する。端末局（ＳＴＡ１）は、ＡＣＫを受信することで、一連のＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順が無事に完了したことを認識する。

　また、端末局（ＳＴＡ２）は、自分に割り当てられた送信区間の先頭から所定期間が経過した後にアクセスポイント（ＡＰ）に向けて、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＲＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従ってＲＴＳを送信する。但し、端末局（ＳＴＡ２）は、自分の送信区間において、アクセスポイント（ＡＰ）への送信データがない場合であっても、リンク・メンテナンスのため、ＲＴＳを必ず送信する。

　しかしながら、アクセスポイント（ＡＰ）は、端末局（ＳＴＡ２）に割り当てた送信区間内で、期待した時刻に端末局（ＳＴＡ２）からのＲＴＳを前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信することができないので、端末局（ＳＴＡ２）との前回利用した指向性通信リンクが無効になってしまったことを認識することができる。

　このような場合、アクセスポイント（ＡＰ）は、指向性通信リンクが無効になった端末局（ＳＴＡ２）への送信区間を外して、フレーム周期の送信区間の割り当てを再スケジュールする。そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、再スケジューリングされた内容を記載したＲｅｓｃｈｅｄｕｌｅフレームを、第１の通信方式に従って報知する。

　端末局（ＳＴＡ１）は、Ｒｅｓｃｈｅｄｕｌｅフレームを第１の通信方式に従って受信することができる。端末局（ＳＴＡ１）は、同フレームの記載内容を解析して、自分に新たに割り当てられた送信区間のタイミングを認識することができる。そして、端末局（ＳＴＡ１）は、上述と同様に、自分に割り当てられた送信区間の先頭から所定期間が経過した後にアクセスポイント（ＡＰ）に向けて、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＲＴＳを第２の通信方式に従って送信すればよい。

　図１１には、アクセスポイント（ＡＰ）が図１０に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順をフローチャートの形式で示している。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、フレーム周期毎のビーコンの送信時刻が到来すると（ステップＳ１のＹｅｓ）、５ＧＨｚ帯すなわち第１の通信方式に従って、ビーコンを送信する（ステップＳ２）。ビーコンには、第１の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報と、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報が記載されており、周辺の各端末局がビーコンを受信することで、ＢＳＳ内におけるコーディネーションがとられる。また、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報として、フレーム周期内で各端末局に割り当てた送信区間が記載されている。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、フレーム周期内でいずれかの端末局（ＳＴＡ）に割り当てた送信区間の開始時刻が到来すると（ステップＳ３のＹｅｓ）、端末局（ＳＴＡ１）に対して最適な送受信ビーム・パターンとなるように第２の無線通信部１７０の指向性を制御して、６０ＧＨｚ帯すなわち第２の通信方式に従った受信動作を開始する（ステップＳ４）。

　ここで、アクセスポイント（ＡＰ）は、期待していた時刻に、端末局（ＳＴＡ）から、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＲＴＳを受信できたときには（ステップＳ５のＹｅｓ）、端末局（ＳＴＡ）との前回利用した指向性通信リンクが有効であることを確認することができる。ここで、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＴＳのハンドシェイクを通じて、指向性通信リンクの状態（最適な受信ビーム・パターン）をアップデートするようにしてもよい。

　そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＴＳを受信してから所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＣＴＳを返信するとともに（ステップＳ６）、端末局（ＳＴＡ）からのデータ・フレームを受信する（ステップＳ７）。また、アクセスポイント（ＡＰ）は、データ・フレームを無事に受信し終えると、ＡＣＫを返信する。

　一方、アクセスポイント（ＡＰ）は、期待していた時刻に、端末局（ＳＴＡ）から、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＲＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信できなかったときには（ステップＳ５のＮｏ）、端末局（ＳＴＡ）との前回利用した指向性通信リンクが無効になってしまったことを認識することができる。

　このような場合、アクセスポイント（ＡＰ）は、指向性通信リンクが無効になった端末局（ＳＴＡ２）への送信区間を外して、フレーム周期の送信区間の割り当てを再スケジュールする（ステップＳ８）。但し、本発明の要旨は特定の再スケジュール処理に限定されないので、ここでは再スケジュール処理についての説明を省略する。

　そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、再スケジューリングされた内容を記載したＲｅｓｃｈｅｄｕｌｅフレームを、飛距離問題のない第１の通信方式に従って報知する（ステップＳ９）。

　図１２には、端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）が図１０に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順をフローチャートの形式で示している。

　端末局（ＳＴＡ）は、フレーム周期毎のビーコンの受信時刻が到来すると（ステップＳ１１のＹｅｓ）、５ＧＨｚ帯すなわち第１の通信方式に従って受信動作を開始し、アクセスポイント（ＡＰ）からのビーコンを受信する（ステップＳ１２）。ビーコンには、第１の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報とともに、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報が記載されており、端末局（ＳＴＡ）はフレーム周期内で自分に割り当てた送信区間を認識することができる。なお、端末局（ＳＴＡ）は、ビーコンに記載されている運用情報の他、Ｒｅｓｃｈｅｄｕｌｅフレーム（前述）の受信によっても、自分に割り当てた送信区間を認識することがある。

　端末局（ＳＴＡ）は、ビーコン若しくはＲｅｓｃｈｅｄｕｌｅフレームで通知された自分の送信区間に入ると、その先頭から所定期間が経過した後に（ステップＳ１３のＹｅｓ）、アクセスポイント（ＡＰ）に向けて、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＲＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って送信する（ステップＳ１４）。但し、端末局（ＳＴＡ）は、自分の送信区間において、アクセスポイント（ＡＰ）への送信データがない場合であっても、リンク・メンテナンスのため、ＲＴＳを必ず送信する。

　端末局（ＳＴＡ）は、ＲＴＳを送信した後、アクセスポイント（ＡＰ）からのＣＴＳの受信を待機する。そして、ＣＴＳを前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信することによって（ステップＳ１５のＹｅｓ）、端末局（ＳＴＡ）は、アクセスポイント（ＡＰ）との前回利用した指向性通信リンクが有効であることを確認することができる。ここで、端末局（ＳＴＡ１）は、ＣＴＳのハンドシェイクを通じて、指向性通信リンクの状態（最適な受信ビーム・パターン）をアップデートするようにしてもよい。

　また、端末局（ＳＴＡ）は、ＣＴＳを受信することによってメディアがクリアであることを確認する（ステップＳ１５のＹｅｓ）。そして、端末局（ＳＴＡ）は、ＣＴＳを受信してからＳＩＦＳが経過した後に、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って、データ・フレームを送信する（ステップＳ１６）。その後、端末局（ＳＴＡ）は、ＡＣＫを受信することで、一連のＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順が無事に完了したことを認識する。

　図１３には、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を利用してリンク・メンテナンスを行なう信号送受信シーケンスの他の例を示している。図１３に示す信号送受信シーケンスでは、アクセスポイント（ＡＰ）と各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）の間では既にビーコンのフレーム周期が確立しているものとする。また、指向性通信リンクが無効になったときには、端末局（ＳＴＡ２）の主導で、アクセスポイント（ＡＰ）に対して送受信ビームの指向性の再学習を行なうようになっている。

　端末局（ＳＴＡ１）は、自分に割り当てられた送信区間の先頭から所定期間が経過した後にアクセスポイント（ＡＰ）に向けて、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＲＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って送信する。

　一方、アクセスポイント（ＡＰ）は、端末局（ＳＴＡ１）に割り当てた送信区間内で端末局（ＳＴＡ１）からのＲＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信したことによって、端末局（ＳＴＡ１）との前回利用した指向性通信リンクが有効であることを確認することができる。ここで、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＴＳのハンドシェイクを通じて、指向性通信リンクの状態（最適な受信ビーム・パターン）をアップデートするようにしてもよい。そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＴＳを受信してから所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＣＴＳを第２の通信方式に従って返信する。

　端末局（ＳＴＡ１）は、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従ってＣＴＳを受信することによって、メディアがクリアであることに加えて、アクセスポイント（ＡＰ）との前回利用した指向性通信リンクが有効であることを確認することができる。ここで、端末局（ＳＴＡ１）は、ＣＴＳのハンドシェイクを通じて、指向性通信リンクの状態（最適な受信ビーム・パターン）をアップデートするようにしてもよい。

　そして、端末局（ＳＴＡ１）は、ＣＴＳを受信してからＳＩＦＳが経過した後に、データ・フレームを前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って送信する。アクセスポイント（ＡＰ）は、データ・フレームを無事に受信し終えると、ＡＣＫを返信する。端末局（ＳＴＡ１）は、ＡＣＫを受信することで、一連のＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順が無事に完了したことを認識する。

　また、端末局（ＳＴＡ２）は、自分に割り当てられた送信区間の先頭から所定期間が経過した後にアクセスポイント（ＡＰ）に向けて、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＲＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って送信する。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、期待した時刻に端末局（ＳＴＡ２）からのＲＴＳを前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信したことによって、端末局（ＳＴＡ２）との前回利用した指向性通信リンクが有効であることを確認することができる。そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＴＳを受信してから所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＣＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って返信する。

　しかしながら、端末局（ＳＴＡ２）は、自分がＲＴＳを送信してから期待した時刻にアクセスポイント（ＡＰ）からのＣＴＳを前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信することができないので、アクセスポイント（ＡＰ）との前回利用した指向性通信リンクが無効になってしまったことを認識することができる。

　このような場合、端末局（ＳＴＡ２）は、アクセスポイント（ＡＰ）との間で送受信ビームの指向性の再学習を行なうことを要求するＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信する。Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームは飛距離問題のない第１の通信方式に従って送信されることから、第２の通信方式に従って送信されるリンク・メンテナンス・フレームが届かない通信相手に対しても、Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームは届くことが期待される。

　そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信すると、前回利用した指向性通信リンクが無効であることを認識するとともに、送受信ビームの指向性の再学習要求を受理したことを示すＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを返信する。前回利用した指向性通信リンクが無効であることから、Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームも第１の通信方式に従って送信される。

　その後、端末局（ＳＴＡ２）とアクセスポイント（ＡＰ）間で送受信ビームの指向性の再学習するための処理（Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が実行される。再学習には、例えば図９に示したビーム学習用信号ＢＴＦを用いることができるが、本発明の要旨は特定の再学習方法に限定されるものではない。

　図１０並びに図１３に示した信号送受信シーケンス例はいずれも、ＲＴＳ、ＣＴＳの各制御フレームをリンク・メンテナンス・フレームとして活用するが、端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）間では第２の通信方式に従う無線通信がコンテンション・フリーであること、すなわちインフラストラクチャ・ネットワークであることが前提となる。

　これに対し、インフラストラクチャ・ネットワークに限定されず、コンテンション型サービスであっても、ＲＴＳ送信側にとってはＣＴＳの返信タイミングが既知であることから、ＣＴＳのみをリンク・メンテナンス・フレームとして活用すれば、リンク・メンテナンスを実現することができる。

　図１４には、ＣＴＳのみをリンク・メンテナンス・フレームとして活用する場合のＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を利用してリンク・メンテナンスを行なう信号送受信シーケンス例を示している。この場合、指向性通信リンクが無効になったときには、ＲＴＳ送信側の主導で送受信ビームの指向性の再学習を行なう。

　データ送信側（ＲＴＳ送信側：ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、まず、ＣＳＭＡの手順によりメディアが一定期間だけクリアであることを確認し、その後、データ受信側（ＣＴＳ送信側：ＳＴＡ＿Ｒｘ）に向けてＲＴＳを第２の通信方式に従って送信する。

　データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）は、ＲＴＳを受信したことに応じて、所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＣＴＳを第２の通信方式に従って返信する。

　データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、自分がＲＴＳを送信した後、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）から返信されるＣＴＳの受信を待機している。そして、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従ってＣＴＳを受信することによって、メディアがクリアであることに加えて、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）との前回利用した指向性通信リンクが有効であることを確認することができる。ここで、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、ＣＴＳのハンドシェイクを通じて、指向性通信リンクの状態（最適な受信ビーム・パターン）をアップデートするようにしてもよい。

　そして、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、ＣＴＳを受信してからＳＩＦＳが経過した後に、データ・フレームを第２の通信方式に従って送信する。また、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）は、データ・フレームを無事に受信し終えると、ＡＣＫを返信する。データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、ＡＣＫを受信することで、一連のＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順が無事に完了したことを認識する。

　引き続き、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、ＣＳＭＡの手順によりメディアが一定期間だけクリアであることを確認した後、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）に向けてＲＴＳを第２の通信方式に従って送信する。これに対し、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）は、ＲＴＳを受信したことに応じて、所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＣＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って返信する。

　しかしながら、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、自分がＲＴＳを送信した後にＣＴＳの受信を待機しているものの、期待した時刻にデータ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）からのＣＴＳを前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信することができないので、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）との前回利用した指向性通信リンクが無効になってしまったことを認識することができる。

　このような場合、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）との間で送受信ビームの指向性の再学習を行なうことを要求するＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信する。Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームは飛距離問題のない第１の通信方式に従って送信されることから、第２の通信方式に従って送信されるリンク・メンテナンス・フレームが届かない通信相手に対しても、Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームは届くことが期待される。

　そして、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）は、Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信すると、前回利用した指向性通信リンクが無効であることを認識するとともに、送受信ビームの指向性の再学習要求を受理したことを示すＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを返信する。前回利用した指向性通信リンクが無効であることから、Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームも、第２の通信方式ではなく第１の通信方式に従って送信される。

　その後、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）とデータ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）間で送受信ビームの指向性の再学習するための処理（Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が実行される。再学習には、例えば図９に示したビーム学習用信号ＢＴＦを用いることができるが、本発明の要旨は特定の再学習方法に限定されるものではない。

　図１５には、データ送信側（ＲＴＳ送信側：ＳＴＡ＿Ｔｘ）が図１４に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順をフローチャートの形式で示している。なお、図１３に示した信号送受信シーケンスにおける各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）の送信区間毎の通信動作も、同フローチャートで示される処理手順と同様となる。

　データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、データ送信要求が発生すると（ステップＳ２１のＹｅｓ）、ＣＳＭＡの手順によりメディアが一定期間だけクリアであることを確認してから、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）に向けてＲＴＳを第２の通信方式に従って送信し（ステップＳ２２）、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＣＴＳの受信を待機する。

　データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、ＲＴＳを送信してから所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）からのＣＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信することによって（ステップＳ２３のＹｅｓ）、メディアがクリアであることに加えて、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）との前回利用した指向性通信リンクが有効であることを確認することができる。ここで、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、ＣＴＳのハンドシェイクを通じて、指向性通信リンクの状態（最適な受信ビーム・パターン）をアップデートするようにしてもよい。

　そして、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、ＣＴＳを受信してからＳＩＦＳが経過した後に、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従ってデータ・フレームを送信する（ステップＳ２４）。また、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）からＡＣＫを受信することで、一連のＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順が無事に完了したことを認識する。

　一方、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、自分がＲＴＳを送信した後にＣＴＳの受信を待機しているものの、期待した時刻にデータ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）からのＣＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信することができない場合には（ステップＳ２３のＮｏ）、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）との前回利用した指向性通信リンクが無効になってしまったことを認識することができる。

　このような場合、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）との間で送受信ビームの指向性の再学習を行なうことを要求するＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを、Ｒｅｑｕｅｓｔフレームは飛距離問題のない第１の通信方式に従って送信する（ステップＳ２５）。

　そして、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）は、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）から返信されるＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを受信すると（ステップＳ２６のＹｅｓ）、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）とデータ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）間で送受信ビームの指向性の再学習するための処理（Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が実行される（ステップＳ２７）。再学習には、例えば図９に示したビーム学習用信号ＢＴＦを用いることができるが、本発明の要旨は特定の再学習方法に限定されるものではない。

　図１６には、データ受信側（ＣＴＳ送信側：ＳＴＡ＿Ｒｘ）が図１４に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順をフローチャートの形式で示している。

　データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）は、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）からのＲＴＳを第２の通信方式に従って受信したことに応じて（ステップＳ３１のＹｅｓ）、所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＣＴＳを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って返信する（ステップＳ３２）。

　データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）は、ＣＴＳを返信した後は第２の通信方式に従って受信待機しており、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）からデータ・フレームが到来すると（ステップＳ３３のＹｅｓ）、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って、データ・フレームの受信動作を行なう（ステップＳ３４）。そして、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）は、データ・フレームを無事に受信し終えると、ＡＣＫを返信する。

　一方、データ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）は、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）から第２の通信方式に従ってデータ・フレームを受信できず（ステップＳ３３のＮｏ）、これに代わって、Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを第１の通信方式に従って受信したときには（ステップＳ３５のＹｅｓ）、前回利用した指向性通信リンクが無効であることを認識するとともに、送受信ビームの指向性の再学習要求を受理したことを示すＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを第１の通信方式に従って返信する（ステップＳ３６）。

　その後、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）とデータ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）間で送受信ビームの指向性の再学習するための処理（Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が実行される（ステップＳ３７）。再学習には、例えば図９に示したビーム学習用信号ＢＴＦを用いることができるが、本発明の要旨は特定の再学習方法に限定されるものではない。

　図１０並びに図１３に示した信号送受信シーケンスではＲＴＳ及びＣＴＳをリンク・メンテナンス・フレームに兼用するものであり、また、図１４に示した信号送受信シーケンスではＣＴＳをリンク・メンテナンス・フレームに兼用するものである。言い換えれば、いずれの信号送受信シーケンスも、第２の通信方式に従うＢＳＳにおいてＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を利用することが前提となる。さらに、前者の図１０並びに図１３に示した信号送受信シーケンスでは、第２の通信方式に従うＢＳＳにおいて、端末局毎に送信区間を割り当て、各端末局のＲＴＳ送信タイミングをあらかじめ確定させておく必要がある。

　これに対し、ＲＴＳやＣＴＳを兼用せず、専用のリンク・メンテナンス・フレームを用いて前回利用した指向性通信リンクの有効性を確認する方法も考えられる。図１７には、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を利用せず、専用のリンク・メンテナンス・フレームを用いてリンク・メンテナンスを行なう信号送受信シーケンス例を示している。但し、図示の信号送受信シーケンスでは、アクセスポイント（ＡＰ）と各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）の間では既にビーコンのフレーム周期が確立しているものとする。また、指向性通信リンクが無効になったときには、ＲＴＳ送信側の主導で送受信ビームの指向性の再学習を行なう。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、所定のフレーム周期毎に、５ＧＨｚ帯の第１の通信方式に従ってビーコンを報知して、６０ＧＨｚ帯の第２の通信方式についてのコーディネーションをとる。ここで、ビーコンを通じて、アクセスポイント（ＡＰ）がリンク・メンテナンス・フレームを６０ＧＨｚ帯の第２の通信方式に従って報知するタイミングを通知する。

　各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）は、ビーコンを通じて通知されたリンク・メンテナンス・フレームの報知タイミングが到来すると、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従ってリンク・メンテナンス・フレームを受信待機する。また、アクセスポイント（ＡＰ）は、リンク・メンテナンス・フレームの報知タイミングが到来すると、第２の通信方式に従ってリンク・メンテナンス・フレームを無指向により報知する。

　一方の端末局（ＳＴＡ１）は、アクセスポイント（ＡＰ）からのリンク・メンテナンス・フレームを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って成功裏に受信することによって、アクセスポイント（ＡＰ）との前回利用した指向性通信リンクが有効であることを確認することができる。ここで、端末局（ＳＴＡ１）は、ＣＴＳのハンドシェイクを通じて、指向性通信リンクの状態（最適な受信ビーム・パターン）をアップデートするようにしてもよい。

　他方の端末局（ＳＴＡ２）は、期待した時刻にアクセスポイント（ＡＰ）からのリンク・メンテナンス・フレームを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信することができないので、アクセスポイント（ＡＰ）との前回利用した指向性通信リンクが無効になってしまったことを認識することができる。

　図１８には、リンク・メンテナンス・フレームの送信側となるアクセスポイント（ＡＰ）が図１７に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順をフローチャートの形式で示している。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、フレーム周期毎のビーコンの送信時刻が到来すると（ステップＳ４１のＹｅｓ）、５ＧＨｚ帯すなわち第１の通信方式に従って、ビーコンを送信する（ステップＳ４２）。ビーコンには、第１の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報と、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報が記載されており、周辺の各端末局がビーコンを受信することで、ＢＳＳ内におけるコーディネーションがとられる。また、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報として、フレーム周期内でアクセスポイント（ＡＰ）がリンク・メンテナンスを送信するタイミングに関する情報も記載される。

　そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、リンク・メンテナンス・フレームの報知タイミングが到来すると（ステップＳ４３のＹｅｓ）、第２の通信方式に従ってリンク・メンテナンス・フレームを無指向により報知する（ステップＳ４４）。

　ここで、いずれの端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）からも、送受信ビームの指向性の再学習を行なうことを要求するＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信しなかったときには（ステップＳ４５のＮｏ）、アクセスポイント（ＡＰ）は、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）との前回利用した指向性通信リンクが有効であることを確認することができる。この場合、アクセスポイント（ＡＰ）は、各端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）との間で、それぞれ前回利用した指向性通信リンクを再度利用して、第２の通信方式に従ってデータ交換動作を行なう（ステップＳ４８）。

　一方、いずれかの端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）からＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信したときには（ステップＳ４５のＹｅｓ）、アクセスポイント（ＡＰ）は、Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームの送信元との前回利用した指向性通信リンクが無効になってしまったことを認識することができる。

　この場合、アクセスポイント（ＡＰ）は、送受信ビームの指向性の再学習要求を受理したことを示すＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを第１の通信方式に従って返信する（ステップＳ４６）。そして、要求元の端末局との間で送受信ビームの指向性の再学習するための処理（Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が実行される（ステップＳ４７）。再学習には、例えば図９に示したビーム学習用信号ＢＴＦを用いることができるが、本発明の要旨は特定の再学習方法に限定されるものではない。

　その後、再学習して得られた送受信ビームを用いて指向性通信リンクを形成し、第２の通信方式に従って、端末局とのデータ交換動作を行なう（ステップＳ４８）。

　図１９には、リンク・メンテナンス・フレームの受信側となる端末局（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）が図１７に示した信号送受信シーケンスを実現するための処理手順をフローチャートの形式で示している。

　端末局（ＳＴＡ）は、フレーム周期毎のビーコンの受信時刻が到来すると（ステップＳ５１のＹｅｓ）、５ＧＨｚ帯すなわち第１の通信方式に従って受信動作を開始し、アクセスポイント（ＡＰ）からのビーコンを受信する（ステップＳ５２）。ビーコンには、第１の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報とともに、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報が記載されている。また、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報として、フレーム周期内でアクセスポイント（ＡＰ）がリンク・メンテナンスを送信するタイミングに関する情報も記載される。

　そして、端末局（ＳＴＡ）は、リンク・メンテナンス・フレームの報知タイミングが到来すると（ステップＳ５３のＹｅｓ）、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って、リンク・メンテナンス・フレームを受信待機する（ステップＳ５４）。

　ここで、端末局（ＳＴＡ）は、アクセスポイント（ＡＰ）からのリンク・メンテナンス・フレームを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って成功裏に受信することができたときには（ステップＳ５４のＹｅｓ）、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って、アクセスポイント（ＡＰ）との間でデータ交換動作を行なう（ステップＳ５５）。

　他方、端末局（ＳＴＡ）は、期待した時刻にアクセスポイント（ＡＰ）からのリンク・メンテナンス・フレームを、前回利用した指向性通信リンクを再度利用した第２の通信方式に従って受信することができないときには（ステップＳ５４のＮｏ）、アクセスポイント（ＡＰ）との前回利用した指向性通信リンクが無効になってしまったことを認識する。

　この場合、端末局（ＳＴＡ）は、アクセスポイント（ＡＰ）との間で送受信ビームの指向性の再学習を行なうことを要求するＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを、Ｒｅｑｕｅｓｔフレームは飛距離問題のない第１の通信方式に従って送信する（ステップＳ５６）。

　そして、端末局（ＳＴＡ）は、アクセスポイント（ＡＰ）から返信されるＴｒａｉｎｉｎｇ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを受信すると（ステップＳ５７のＹｅｓ）、データ送信側（ＳＴＡ＿Ｔｘ）とデータ受信側（ＳＴＡ＿Ｒｘ）間で送受信ビームの指向性の再学習するための処理（Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が実行される（ステップＳ５８）。再学習には、例えば図９に示したビーム学習用信号ＢＴＦを用いることができるが、本発明の要旨は特定の再学習方法に限定されるものではない。

　その後、再学習して得られた送受信ビームを用いて指向性通信リンクを形成し、第２の通信方式に従って、アクセスポイント（ＡＰ）とのデータ交換動作を行なう（ステップＳ５５）。

　これまでの説明してきた実施形態では、第１の通信方式に従った通信によって第２の通信方式に従った通信におけるコーディネーションをとる一方、コーディネーションがとられた後のデータ伝送は専ら第２の通信方式によって行なう、すなわち、第１の通信方式を補助的に利用するというＢＳＳの運用形態である。これに対し、第２の通信方式に従ったデータ伝送と並行して、第１の通信方式に従ったデータ伝送も併せて行なうというＢＳＳの運用形態も考えられる。

　例えば、安定性を必要とするデータを第１の通信方式に従って伝送する一方、通信レートが要求されるデータ（例えば、大容量コンテンツ）を第２の通信方式に従って伝送するといった具合に、各通信方式に伝送データを振り分けることによって、スループットの向上を実現することができる。

　第１の通信方式と第２の通信方式をともにデータ伝送に利用するという運用形態は、さらに、スケジューリングを両通信方式で同期して行ない、完全に同時にデータ伝送を行なう運用形態と、各通信方式でそれぞれ独立してスケジューリングを行なう運用形態に大別することができる。

　図２０には、スケジューリングを第１及び第２の通信方式で同期して行ない、完全に同時にデータ伝送を行なう場合の、アクセスポイント（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ）間の信号送受信シーケンスの一例を示している。図示の例では、第１及び第２の通信方式において、アクセスポイント（ＡＰ）が端末局（ＳＴＡ）にコンテンション・フリーのサービスを提供する。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、所定のフレーム周期毎に、５ＧＨｚ帯の第１の通信方式に従ってビーコンを報知し、これを周辺の端末局（ＳＴＡ）が受信することによってアクセスポイント（ＡＰ）の配下に置かれ、ＢＳＳにおける第１の通信方式についてのコーディネーションとともに、６０ＧＨｚ帯の第２の通信方式についてのコーディネーションがとられる。

　ビーコンには、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報として、端末局（ＳＴＡ）に割り当てた第２の通信方式における送信タイミングなどのスケジュール情報が記載されている（前述並びに図７を参照のこと）。図２０に示す例では、ビーコンに記載されているスケジュール情報に従って、フレーム周期内において、左斜線で示す区間が端末局（ＳＴＡ）の第２の通信方式に従う送信区間に割り当てられ、端末局（ＳＴＡ）はコンテンション・フリーで第２の通信方式に従う無線通信を行なうことができる。

　端末局（ＳＴＡ）は、自分に割り当てられた送信区間（左斜線部）内において、アクセスポイント（ＡＰ）との間でＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を実行する。すなわち、端末局（ＳＴＡ）は、自分に割り当てられた送信区間に入ると、アクセスポイント（ＡＰ）に向けてＲＴＳを第２の通信方式に従って送信する。また、端末局（ＳＴＡ）は、同時に、第１の通信方式に従ってＲＴＳを送信する。

　一方、アクセスポイント（ＡＰ）は、端末局（ＳＴＡ）に割り当てた送信区間の開始時刻が到来すると、端末局（ＳＴＡ）との第２の通信方式に従った無線通信に備えて、端末局（ＳＴＡ）に対して最適な送受信ビーム・パターンとなるように第２の無線通信部１７０の指向性を制御して、受信動作を開始する。そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＴＳを受信したことに応答して、所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、ＲＴＳを受信できた旨をフィードバックするＣＴＳを、第１及び第２の通信方式に従ってそれぞれ返信する。

　そして、端末局（ＳＴＡ）は、ＣＴＳを無事に受信することによってメディアがクリアであることを確認すると、ＳＩＦＳが経過した後に、送信データを第１及び第２の通信方式に振り分けて、第２の通信方式によるデータ・フレーム伝送と同期して、第１の通信方式によるデータ・フレームの伝送を並行して行なう。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、ＣＴＳを送信した後、データ・フレームを待ち受ける。そして、第１及び第２の通信方式にそれぞれ従ってデータ・フレームを無事に受信し終えると、ＳＩＦＳが経過した後に、ＡＣＫを第１及び第２の通信方式にそれぞれ従って返信する。端末局（ＳＴＡ１）は、ＡＣＫを受信することで、一連のＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順が無事に完了したことを認識する。

　図２１には、第１及び第２の通信方式でそれぞれ独立してスケジューリングを行なう場合の、アクセスポイント（ＡＰ）と端末局（ＳＴＡ）間の信号送受信シーケンスの一例を示している。図示の例では、第２の通信方式においてコンテンション・フリーのサービスを提供する一方、第１の通信方式においてコンテンション型のサービスを提供する。

　ビーコンには、第２の通信方式に従う通信時におけるＢＳＳの運用情報として、端末局（ＳＴＡ１）に割り当てた第２の通信方式における送信タイミングなどのスケジュール情報が記載されている（前述並びに図７を参照のこと）。図２１に示す例では、ビーコンに記載されているスケジュール情報に従って、フレーム周期内において、左斜線で示す区間が端末局（ＳＴＡ）の第２の通信方式に従う送信区間に割り当てられ、端末局（ＳＴＡ）はコンテンション・フリーで第２の通信方式に従う無線通信を行なうことができる。

　端末局（ＳＴＡ）は、自分に割り当てられた送信区間（左斜線部）内において、アクセスポイント（ＡＰ）との間でＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順を実行する。すなわち、端末局（ＳＴＡ）は、自分に割り当てられた送信区間に入ると、アクセスポイント（ＡＰ）に向けてＲＴＳを第２の通信方式に従って送信する。

　一方、アクセスポイント（ＡＰ）は、端末局（ＳＴＡ）に割り当てた送信区間の開始時刻が到来すると、端末局（ＳＴＡ）との第２の通信方式に従った無線通信に備えて、端末局（ＳＴＡ）に対して最適な送受信ビーム・パターンとなるように第２の無線通信部１７０の指向性を制御して、受信動作を開始する。そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＴＳを第２の通信方式に従って、受信したことに応答して、所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、ＲＴＳを受信できた旨をフィードバックするＣＴＳを第２の通信方式に従ってそれぞれ返信する。

　そして、端末局（ＳＴＡ）は、ＣＴＳを無事に受信することによってメディアがクリアであることを確認すると、ＳＩＦＳが経過した後に、第２の通信方式に振り分けられた送信データを第２の通信方式に従って送信する。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、ＣＴＳを送信した後、データ・フレームを待ち受ける。そして、第２の通信方式に従ってデータ・フレームを無事に受信し終えると、ＳＩＦＳが経過した後に、ＡＣＫを第２の通信方式にそれぞれ従って返信する。端末局（ＳＴＡ１）は、ＡＣＫを受信することで、第２の通信方式に従った一連のＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順が無事に完了したことを認識する。

　また、第１の通信方式では、第２の通信方式とは異なるアクセス権規定に基づいた通信手順が実施される。図示の例では、第２の通信方式において設定された送信区間とは独立して、第１の通信方式に関してはコンテンション型のサービスが提供され、端末局（ＳＴＡ）は、チャネルの空き状況に応じたデータ伝送を行なうことができる。

　端末局（ＳＴＡ）は、自分に割り当てられた送信区間に入ると、まず、ＣＳＭＡの手順によりメディアが一定期間だけクリアであることを確認し、その後、アクセスポイント（ＡＰ）に向けてＲＴＳを第１の通信方式に従って送信する。

　一方、アクセスポイント（ＡＰ）は、端末局（ＳＴＡ）に割り当てた送信区間の開始時刻が到来する第１の通信方式に従った受信動作を開始する。そして、ＲＴＳを受信したことに応答して、所定のフレーム間隔ＳＩＦＳが経過した後に、ＲＴＳを受信できた旨をフィードバックするＣＴＳを、第１の通信方式に従ってそれぞれ返信する。

　そして、端末局（ＳＴＡ）は、ＣＴＳを無事に受信することによってメディアがクリアであることを確認すると、ＳＩＦＳが経過した後に、第１の通信方式に振り分けられた送信データを第１の通信方式に従って送信する。

　アクセスポイント（ＡＰ）は、ＣＴＳを送信した後、データ・フレームを待ち受ける。そして、第１の通信方式に従ってデータ・フレームを無事に受信し終えると、ＳＩＦＳが経過した後に、ＡＣＫを第２の通信方式にそれぞれ従って返信する。端末局（ＳＴＡ１）は、ＡＣＫを受信することで、第１の通信方式に従った一連のＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイク手順が無事に完了したことを認識する。

　なお、アクセスポイント（ＡＰ）又は端末局（ＳＴＡ）として動作する無線通信装置１００は、例えば、パーソナル・コンピューター（ＰＣ）、携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯情報端末、携帯音楽プレーヤー、ゲーム機などの情報機器、あるいは、テレビジョン受像機やその他の情報家電機器に搭載される無線通信モジュールであってもよい。

　図２２には、モジュール化された無線通信装置１００を搭載した情報機器の構成例を示している。

　ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１は、オペレーティング・システム（ＯＳ）が提供するプログラム実行環境下で、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）２やハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）１１に格納されているプログラムを実行する。例えば、後述する受信フレームの同期処理又はその一部の処理をＣＰＵ１が所定のプログラムを実行するという形態で実現することもできる。

　ＲＯＭ２は、ＰＯＳＴ（Ｐｏｗｅｒ　Ｏｎ　Ｓｅｌｆ　Ｔｅｓｔ）やＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ　Ｉｎｐｕｔ　Ｏｕｔｐｕｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）などのプログラム・コードを恒久的に格納する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）３は、ＲＯＭ２やＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）１１に格納されているプログラムをＣＰＵ１が実行する際にロードしたり、実行中のプログラムの作業データを一時的に保持したりするために使用される。これらはＣＰＵ１のローカル・ピンに直結されたローカル・バス４により相互に接続されている。

　ローカル・バス４は、ブリッジ５を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）バスなどの入出力バス６に接続されている。

　キーボード８と、マウスなどのポインティング・デバイス９は、ユーザにより操作される入力デバイスである。ディスプレイ１０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）又はＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）などから成り、各種情報をテキストやイメージで表示する。

　ＨＤＤ１１は、記録メディアとしてのハード・ディスクを内蔵したドライブ・ユニットであり、ハード・ディスクを駆動する。ハード・ディスクには、オペレーティング・システムや各種アプリケーションなどＣＰＵ１が実行するプログラムをインストールしたり、データ・ファイルなどを保存したりするために使用される。

　通信部１２は、無線通信装置１００をモジュール化して構成される無線通信インターフェースであり、インフラストラクチャ・モード下でアクセスポイント若しくは端末局として動作し、あるいはアドホック・モード下で動作し、通信範囲内に存在するその他の通信端末との通信を実行する。無線通信装置１００の動作については既に説明した通りである。

　以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳細に説明してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

　本明細書では、第１の通信方式は、無線ＬＡＮ規格として広範に普及しているＩＥＥＥ８０２．１１ａで使用する５ＧＨｚ帯とし、第２の通信方式は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃで使用する６０ＧＨｚ帯とした実施形態を中心に説明してきたが、本発明の要旨は必ずしも特定の周波数帯に限定されるものではない。また、第２の通信方式は、ミリ波通信だけでなくその他の指向性通信であってもよい。

　要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

　１…ＣＰＵ
　２…ＲＯＭ
　３…ＲＡＭ
　４…ローカル・バス
　５…ブリッジ
　６…入出力バス
　７…入出力インターフェース
　８…キーボード
　９…ポインティング・デバイス（マウス）
　１０…ディスプレイ
　１１…ＨＤＤ
　１２…通信部
　１００…無線通信装置
　１１０…アンテナ（第１の通信方式）
　１２０…第１の無線通信部
　１２２…第１のアナログ部
　１２４…ＡＤ変換部
　１２６…ＤＡ変換部
　１３０…第１のディジタル部
　１３１…同期部
　１３２…復調復号部
　１３３…符号化変調部
　１４０…制御部
　１５０…記憶部
　１６０ａ～１６０ｎ…複数のアンテナ（第２の通信方式）
　１７０…第２の無線通信部
　１７２…第２のアナログ部
　１７４…ＡＤ変換部
　１７６…ＤＡ変換部
　１８０…第２のディジタル部
　１８１…同期部
　１８２…受信ビーム処理部
　１８３…電力計算部
　１８４…決定部
　１８５…復調復号部
　１８６…符号化変調部
　１８７…送信ビーム処理部
　１９０…制御部

Claims

　第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、
　前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部と、
を備え、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部から送信する通信装置。
　前記制御情報は、前記第２の無線通信部による前記第２の通信方式に従った無線通信の能力に関する情報を含む、
請求項１に記載の通信装置。
　前記制御情報は、前記第２の無線通信部による前記第２の通信方式に従った無線通信で使用するチャネルに関する情報を含む、
請求項１に記載の通信装置。
　前記制御情報は、前記第２の無線通信部によって前記第２の通信方式に従った無線通信を行なう際に形成する送信ビーム又は受信ビームに関する情報を含む、
請求項１に記載の通信装置。
　前記制御情報は、前記通信相手に割り当てる、前記通信相手が前記第２の通信方式に従って送信動作を開始するタイミングに関する情報を含み、
　前記送信開始タイミングに従って、前記第２の無線通信部による前記第２の通信方式に従った受信動作を開始する、
請求項１に記載の通信装置。
　前記通信相手に対して、前記第２の通信方式に従った通信リンクの有効性を確認するためのリンク・メンテナンス・フレームを前記通信相手が送信すべきタイミングを指定する情報を含んだフレームを、前記第１の無線通信部から前記第１の通信方式に従って送信し、
　前記送信タイミングにおいて、前記第２の無線通信部で前記第２の通信方式に従ってリンク・メンテナンス・フレームを送信する、
請求項１に記載の通信装置。
　前記制御情報は、前記通信相手に割り当てる、前記通信相手が前記第２の通信方式に従って送信動作を開始するタイミングに関する情報を含み、
　前記通信相手が前記送信開始タイミングに応じて前記第２の通信方式に従って送信するＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ　Ｔｏ　Ｓｅｎｄ）を前記リンク・メンテナンス・フレームとして受信処理する、
請求項６に記載の通信装置。
　前記送信タイミングにおいて前記リンク・メンテナンス・フレームを受信できなかった場合に、前記１以上の通信相手が前記リンク・メンテナンス・フレームを送信すべきタイミングを再スケジュールし、該再スケジュールした送信タイミングに関する情報を含んだ再スケジュール・フレームを、前記第１の無線通信部から前記第１の通信方式に従って送信する、
請求項６に記載の通信装置。
　前記通信相手から送受信ビームの指向性の再学習を要求するトレーニング要求フレームを前記第１の通信方式に従って受信したときに、トレーニング要求応答フレームを前記第１の通信方式に従って返信するとともに、前記通信相手と送受信ビームの指向性の再学習処理を実施する、
請求項１に記載の通信装置。
　第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置における通信方法であって、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部から送信するステップを有する通信方法。
　第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、
　前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部と、
を備え、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部で受信する通信装置。
　前記制御情報は、前記通信相手から割り当てられた、自身が前記第２の通信方式に従って送信動作を開始するタイミングに関する情報を含み、
　前記送信開始タイミングに従って、前記第２の無線通信部による前記第２の通信方式に従った送信動作を開始する、
請求項１１に記載の通信装置。
　前記通信相手から、前記第２の通信方式に従った通信リンクの有効性を確認するためのリンク・メンテナンス・フレームを送信するタイミングを指定する情報を含んだフレームを、前記第１の無線通信部で前記第１の通信方式に従って受信し、
　前記送信タイミングにおいて、前記第２の無線通信部で前記第２の通信方式に従ってリンク・メンテナンス・フレームを受信待機する、
請求項１１に記載の通信装置。
　前記制御情報は、前記通信相手から割り当てられた、自身が前記第２の通信方式に従って送信動作を開始するタイミングに関する情報を含み、
　前記送信開始タイミングに応じて、前記リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ　Ｔｏ　Ｓｅｎｄ）を前記第２の通信方式に従って送信する、
請求項１３に記載の通信装置。
　所定の送信開始タイミングに応じてＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ　Ｔｏ　Ｓｅｎｄ）を前記第２の通信方式に従って送信するとともに、前記リンク・メンテナンス・フレームを兼ねたＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ　Ｔｏ　Ｓｅｎｄ）を受信処理する、
請求項１３に記載の通信装置。
　前記リンク・メンテナンス・フレームを受信できなかった場合に、トレーニング要求フレームを、前記第１の無線通信部から前記第１の通信方式に従って送信するとともに、前記通信相手からトレーニング要求応答フレームを前記第１の通信方式に従って受信したことに応答して前記通信相手と送受信ビームの指向性の再学習処理を実施する、
請求項１３又は１５のいずれかに記載の通信装置。
　前記第２の通信方式に従って前記第２の無線通信部から前記通信相手に対してデータ・フレームの送信を行なう区間に同期して、前記第１の通信方式に従って前記第１の無線通信部から前記通信相手に対してデータ・フレームの送信を行なう、
請求項１１に記載の通信装置。
　前記第２の通信方式に従って前記第２の無線通信部から前記通信相手に対してデータ・フレームの送信とは独立したタイミングで、前記第１の通信方式に従って前記第１の無線通信部から前記通信相手に対してデータ・フレームの送信を行なう、
請求項１１に記載の通信装置。
　第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置における通信方法であって、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部で受信するステップを有する通信方法。
　第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置における通信処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、前記コンピューターを、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部から送信する手段、
として機能させるコンピューター・プログラム。
　第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備えた通信装置における通信処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、前記コンピューターを、
　前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部で受信する手段、
として機能させるコンピューター・プログラム。
　第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備え、前記第２の通信方式に従って無線通信を行なう１以上の通信相手とコーディネーションをとるための制御情報を含んだ制御フレームを前記第１の無線通信部から送信する第１の通信装置と、
　第１の通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線通信部と、前記第１の通信方式よりも高い周波数帯を使用する第２の通信方式に従って指向性の無線通信を行なうことができる第２の無線通信部を備え、前記第１の通信装置に通信相手として前記制御フレームを前記第１の無線通信部で受信する第２の通信装置と、
を具備する通信システム。