WO2014103243A1 - 周波数帯切替制御方法および無線通信装置 - Google Patents

周波数帯切替制御方法および無線通信装置 Download PDF

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WO2014103243A1
WO2014103243A1 PCT/JP2013/007412 JP2013007412W WO2014103243A1 WO 2014103243 A1 WO2014103243 A1 WO 2014103243A1 JP 2013007412 W JP2013007412 W JP 2013007412W WO 2014103243 A1 WO2014103243 A1 WO 2014103243A1
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WO
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frequency band
communication
switching
control method
switching control
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PCT/JP2013/007412
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English (en)
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浦部　嘉夫
純一 森田
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パナソニック株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
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    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections

Definitions

  • the present disclosure relates to a frequency band switching control method for switching a frequency band used in wireless communication and a wireless communication apparatus using the same.
  • Non-Patent Document 1 IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.) 802.11, which is a wireless local area network (LAN) standard, studies are also underway to formulate a revised standard IEEE 802.11ad for using the 60 GHz band. (See Non-Patent Document 1).
  • the 60 GHz band is capable of ultra-high-speed transmission, but has a feature that the communicable area is narrow compared to the 2.4 GHz band or 5 GHz band of microwaves widely used in conventional wireless LANs. Therefore, using a multi-band device that can use a plurality of frequency bands, the 60 GHz band is used to communicate at a high speed within the 60 GHz band communicable area, and the 2.4 GHz band is used outside the 60 GHz band communicable area. Alternatively, a method of communicating using the 5 GHz band is useful.
  • Patent Document 1 discloses a high-speed session switching for exchanging information, for example, a switching timing and a switching destination frequency band with a communication partner and performing a switching procedure when switching between frequency bands in a multiband device. (FST: Fast Session Transfer) is disclosed.
  • An object of the present disclosure is to provide a frequency band switching control method and a wireless communication apparatus that switch a frequency band to be used.
  • the frequency band switching control method of the present disclosure is a method of switching a frequency band used for communication in a radio station corresponding to communication in two or more frequency bands, and sets a timeout value based on a change in communication state, During communication in the first frequency band of two or more frequency bands, the time-out value used for switching to communication in the second frequency band of the two or more frequency bands is being communicated to the radio station of the communication partner A switching setting sequence including a step of transmitting using the first frequency band is executed, and switching to the second frequency band is executed when the time-out value has elapsed since the switching setting sequence was completed.
  • a wireless communication device includes a wireless communication unit capable of communication in two or more frequency bands, and a timeout value setting unit that sets a timeout value used when switching a frequency band used for communication based on a change in a communication state And during communication in the first frequency band of the two or more frequency bands, the timeout value used for switching to communication in the second frequency band of the two or more frequency bands to the radio station of the communication partner , Executing a switching setting sequence including a step of transmitting using the first frequency band during communication, and switching to the second frequency band when the time-out value has elapsed from the time when the switching setting sequence is completed.
  • a switching control unit to be executed.
  • wireless communication apparatus using the frequency band switching control method which concerns on 1st Embodiment of this indication The figure which shows the structure of the communication state management part of the radio
  • wireless communication apparatus of FIG. The figure which shows the execution example of the switching setting according to the event.
  • FIG. 10 is a diagram showing a basic sequence of fast session switching (FST) setting and switching procedure.
  • the wireless station 1 and the wireless station 2 that are wireless communication devices communicate with each other, and the frequency band is switched from the state where data transmission is performed using the 60 GHz band to the 2.4 GHz band.
  • FST fast session switching
  • the switching setting sequence 82 is executed from the state where the data transmission 81 using the 60 GHz band is performed between the wireless station 1 and the wireless station 2. Then, after the frequency band switching is executed, the switching confirmation sequence 83 is executed, and the state shifts to a state where the data transmission 84 using the 2.4 GHz band is performed.
  • FIG. 10 shows data transmission from the wireless station 1 to the wireless station 2, but transmission in the reverse direction or bidirectional transmission may be used.
  • the radio station 1 determines to switch the frequency band from the 60 GHz band to 2.4 GHz, the radio station 1 executes the switching setting sequence 82.
  • the method for determining the switching of the frequency band and the timing for starting the switching setting are not described in Patent Document 1.
  • the wireless station 1 transmits a switching setting request frame (FST Setup Requestframe) to the wireless station 2 using the 60 GHz band that is the frequency band before switching. Then, in response to the switching setting request frame, the wireless station 2 transmits a switching setting response frame (FST Setup Response frame) to the wireless station 1.
  • the switching setting request frame includes a link loss timeout (LLT) value (hereinafter referred to as LLT) for controlling the timing of switching.
  • LLT link loss timeout
  • the radio station 1 and the radio station 2 switch the frequency band to be used to the 2.4 GHz band.
  • a switching confirmation sequence 83 is executed.
  • the wireless station 1 transmits a switching confirmation request frame (FST ACK Requestframe) to the wireless station 2 using the 2.4 GHz band that is the frequency band after switching.
  • the wireless station 2 transmits a switching confirmation response frame (FST ACK Response frame) to the wireless station 1.
  • data transmission 84 using the 2.4 GHz band is performed.
  • each wireless communication device when counting the time lapse of the LLT after the completion of the switching setting sequence 82, each wireless communication device is able to transmit and receive a data frame, for example, a frame having an individual address, to the communication partner. Reset the time count.
  • the switching destination frequency band when the switching destination frequency band is not used, it is preferable to reduce the power consumption by setting a circuit related to the switching destination frequency band in the wireless communication device to a sleep state.
  • the circuit when the circuit is returned from the sleep state when the switching setting sequence 82 is executed, if the time required for the return is larger than the value of the LLT, it is difficult to execute the switching confirmation sequence 83 and the switching fails. .
  • the present disclosure provides a frequency band switching control method capable of switching frequency bands even when the state of a communication path deteriorates.
  • the present disclosure provides a frequency band switching control method capable of realizing high-speed switching by putting a circuit related to a switching destination frequency band to a sleep state during most of the time when the switching destination frequency band is not used.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device using the frequency band switching control method of the present disclosure.
  • the bold line indicates the flow of data.
  • Each block is a functional block for explaining the concept of the function, and the function is realized by executing predetermined software in a configuration having hardware, for example, an integrated circuit, or having a processor and a memory.
  • the present invention is not necessarily configured as illustrated, and may have other configurations that realize equivalent functions.
  • the wireless communication device includes a 60 GHz band wireless communication unit 11 and a 2.4 GHz band wireless communication unit 12, and can perform wireless communication by switching each frequency band.
  • Each of the wireless communication units 11 and 12 can be independently put into a sleep state with low power consumption.
  • the wireless communication device includes a communication state management unit 13, a switching control unit 14, and a transmission data management unit 15.
  • the communication state management unit 13 outputs the communication path state information CS1 output from the 60 GHz band wireless communication unit 11, the communication path state information CS2 output from the 2.4 GHz band wireless communication unit 12, and the transmission data management unit 15
  • the communication state is determined with reference to the transmitted data state information DS.
  • the communication state management unit 13 When determining that the communication state has changed, the communication state management unit 13 generates event information EV indicating the change in the communication state and outputs the event information EV to the switching control unit 14.
  • the change in the communication state is also referred to as “event”.
  • the switching control unit 14 determines a link loss timeout time LLT that is a parameter for frequency band switching setting based on the event information EV.
  • the switching control unit 14 manages the frequency band switching setting state and issues a switching setting sequence, and transmits transmission data between the 60 GHz band wireless communication unit 11 and the 2.4 GHz band wireless communication unit 12 based on the switching state. It distributes to the radio communication part of any frequency band.
  • the switching control unit 14 also has a dummy frame transmission control function to be described later.
  • the transmission data management unit 15 temporarily stores the input data in a transmission queue (queue: Queue) included in the transmission data management unit 15, outputs the data as transmission data from the transmission queue, and passes through the switching control unit 14. It transmits to the radio
  • a transmission queue queue: Queue
  • FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the communication state management unit 13 in FIG.
  • the communication state management unit 13 includes a transmission data state detection unit 21, a communication path state detection unit 22, and an event generation unit 23.
  • the transmission data state detection unit 21 detects the state of transmission data in the transmission data management unit 15 based on the transmission data state information DS, and determines the state change.
  • the transmission data state detection unit 21 instructs the event generation unit 23 to generate an event when the state of the transmission data is detected and a state change occurs. Examples of transmission data state detection include detection of connection establishment with a communication partner radio station, start and end of a transmission data stream, or the amount of data stored in a transmission queue.
  • the communication channel state detection unit 22 determines the communication channel state based on the communication channel state information CS1 output from the 60 GHz band wireless communication unit 11 and the communication channel state information CS2 output from the 2.4 GHz band wireless communication unit 12. It detects and judges the state change of a communication path.
  • the communication path state detection unit 22 instructs the event generation unit 23 to generate an event when a communication path state change occurs. Examples of the communication path state information CS1 and CS2 include error information indicating a transmission error state or received signal strength.
  • the event generation unit 23 generates event information EV based on the event generation instructions output from the transmission data state detection unit 21 and the communication path state detection unit 22 and notifies the switching control unit 14 of the event information EV.
  • FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the switching control unit 14 in FIG.
  • the switching method of the frequency band switching method and the switching setting sequence executed mainly by the switching control unit 14 is basically described in the above-mentioned Patent Document 1 and conforms to the fast session switching (FST) shown in FIG. That is, by executing a switching setting sequence starting from transmission of a switching setting request frame including an LLT, the switching setting is completed, and then, when the LLT time has elapsed, both radio stations perform frequency band switching. This is a method of completing frequency band switching by executing a switching confirmation sequence in the frequency band.
  • the frequency band switching method is not limited to the above, and other methods may be used.
  • the switching control unit 14 includes a state management unit 31, an LLT setting unit 32, a link loss countdown timer (LLCT) (hereinafter referred to as a timer) 34, and a path control unit 33.
  • LLCT link loss countdown timer
  • the state management unit 31 is responsible for state management and switching setting sequence execution regarding frequency band switching setting for high-speed session switching based on the input event information EV. In addition, the state management unit 31 also performs dummy frame transmission control based on the remaining time of the timer.
  • the LLT setting unit 32 selects an appropriate LLT value according to the event type based on the event information EV, and sets it as an initial value of the timer (LLCT) 34.
  • the LLT setting unit 32 realizes the function of the timeout value setting unit. Further, the state management unit 31 uses the LLT set by the LLT setting unit 32 as the LLT value included in the switching setting request frame.
  • the path control unit 33 distributes the transmission data, the frame of the switching setting sequence and the switching confirmation sequence, and the dummy frame to the radio communication units 11 and 12 of each frequency band according to the state information output from the state management unit 31. To send.
  • the timer 34 counts down from the initial value (LLT value) until it reaches 0 while a frame having an individual address is not transmitted to or received from the communication partner.
  • the setting of the LLT value of the timer 34 is updated by the LLT setting unit 32 and the timer 34 is reset.
  • the state management unit 31 and the path control unit 33 of the switching control unit 14 perform frequency band switching.
  • the timer 34 outputs a remaining time RT, which is an amount indicating the remaining time obtained as a result of counting down from the initial value based on the LLT value.
  • the remaining time RT As the remaining time RT, the current count value of the timer 34 is typically output.
  • the remaining time RT is used for dummy frame transmission control in the state management unit 31.
  • the remaining time RT is also output to the outside because the remaining time RT is also used for the sleep control.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a correspondence between an example of an event and an execution example of switching setting according to each event.
  • an event 41 shown on the left side shows an example of the type of event information EV generated by the communication state management unit 13 in FIG. 2
  • a switching control 42 shown on the right side is a switching performed by the switching control unit 14 in FIG.
  • An example of the LLT value in the setting is shown.
  • the LLT value is set in the LLT setting unit 32 of the switching control unit 14.
  • switching setting means executing the switching setting sequence 82 of FIG.
  • connection establishment is determined by the transmission data state detection unit 21 based on the transmission data state information DS output from the transmission data management unit 15.
  • connection establishment means establishment of a physical link with a communication partner wireless station, such as completion of association in a media access control (MAC: Media Access Control) function of a wireless LAN, or subsequent completion of security authentication. Shall be pointed to.
  • MAC Media Access Control
  • the switching control unit 14 executes frequency band switching setting within a predetermined period. Thereby, during operation of the wireless communication unit, it is possible to avoid a state where the frequency band switching setting has not been completed for a long time, so that switching can be performed even when the communication path state deteriorates.
  • the timer 34 that counts down the time until the frequency band is switched is reset to the value of the LLT.
  • the timer 34 is reset to the LLT value by transmitting / receiving the data frame before being counted down to 0 by setting the LLT to a value larger than the data frame transmission interval. Therefore, frequency band switching is not executed. After the transmission / reception of the data frame is interrupted, the frequency band is switched when the countdown is continuously executed and the timer becomes zero.
  • the connection After the connection is established, there is a case where the data to be transmitted is not specifically input for a predetermined period. Therefore, when the connection is established, the LLT value is set to T1, which is a relatively large time, and the switching setting sequence is executed.
  • the ultra-high speed communication can be satisfactorily performed in the 60 GHz band that is the frequency band before switching, but the data transmission speed is greatly reduced because the frequency band switching to the 2.4 GHz band is executed.
  • the switching control unit 14 sets a relatively large time T1 as the LLT when establishing a connection.
  • T1 is preferably set to a value of, for example, about 1 second to several seconds, but may be set to a value larger than a minute unit.
  • the sleep time in the sleep control described later can be increased, and the overhead when transmitting a dummy frame described later can be reduced.
  • the average time until switching to the 2.4 GHz band tends to be longer. For this tendency, based on another event described below, by detecting the communication state desired to be switched at high speed and changing the LLT to a value smaller than T1, the average time until switching is shortened is shortened. can do.
  • the transmission data state detection unit 21 determines the start of stream transmission based on the transmission data state information DS output from the transmission data management unit 15 as described above.
  • the stream transmission means, for example, transmission of one video content or file data transferred at a time in file transfer or data as a unit.
  • the switching control unit 14 changes the LLT value to T2 and executes switching setting.
  • the switching control unit 14 changes the LLT value to T2 and redoes the switching setting.
  • changing the LLT and redoing the switching setting is referred to as switching resetting.
  • the switching setting in FIG. 4 includes switching resetting.
  • an LLT change request frame and an LLT change confirmation frame are separately defined, an LLT change request frame is transmitted from the wireless station 1 to the wireless station 2, and in response to this, an LLT change confirmation frame is transmitted from the wireless station 2 to the wireless station 1. Is defined by switching.
  • the same function is realized by executing the switching setting sequence using another LLT value again. Also good.
  • the LLT set value T2 is set to a value larger than the expected data frame transmission interval.
  • T2 does not need to be fixed to one type, and may be selected from a plurality of types according to a parameter, for example, a stream type or an information rate, or a value calculated based on the parameter may be set.
  • the timer 34 is reset to the initial value of LLT by transmitting the data frame. For this reason, even if the communication path state in the 60 GHz band is good, it is possible to suppress the possibility of switching. Therefore, even when using a dummy frame, which will be described later, the probability that a dummy frame is required is small, so that an increase in overhead due to the dummy frame can be suppressed.
  • the state of stream transmission in addition to detecting the start, it is possible to change the LLT and execute switching resetting when the end is detected. For example, when the end of stream transmission is detected after the LLT is set to T1 and the switching setting is completed at the time of establishing the connection and the start of stream transmission is detected, and the LLT is changed to T2 and the switching resetting is completed. In order to return to the state before the resetting, it is preferable to set the LLT to T1 and execute the switching resetting again.
  • the transmission data state detection unit 21 determines the remaining queue amount based on the transmission data state information DS output from the transmission data management unit 15 as described above.
  • the transmission data management unit 15 temporarily stores the input data in the transmission queue, and deletes transmission data that has been successfully transmitted from the transmission queue. Therefore, when the input data is faster than the transmission speed or a large amount of data is input at a time, the remaining amount of data accumulated in the transmission queue increases.
  • the situation in which the queue remaining amount is large may occur when, for example, a large amount of data is transmitted without being distributed as in file transfer.
  • the switching control unit 14 sets T3 as the LLT value and executes the switching setting.
  • T3 becomes a value smaller than T2, but may be larger than T2.
  • the value of T3 does not need to be fixed to one type, similarly to T2, and may be selected from a plurality of types according to the queue remaining amount, or a value calculated based on the queue remaining amount may be set. Good.
  • the transmission data management unit 15 includes a transmission queue and refers to the state of the transmission queue.
  • the present invention is not limited to this.
  • each wireless communication unit in each frequency band may be provided with a transmission queue, and the transmission queue state of the 60 GHz band wireless communication unit 11 used before switching may be referred to.
  • the communication channel state detection unit 22 is based on the communication channel state information CS2 output from the 60 GHz band wireless communication unit 11 and the communication channel state information CS2 output from the 2.4 GHz band wireless communication unit 12. Judge the deterioration.
  • the communication path state detection unit 22 uses the communication path state information CS1 output from the 60 GHz band wireless communication unit 11 when the 60 GHz band is used before switching.
  • the channel status information for example, information on the probability of transmission error or transmission error when retransmission timeout occurs, or received signal strength (RSSI: Strength : Indicator) information is used.
  • RSSI received signal strength
  • the communication path state information is not limited to this, and other information such as information indicating a signal-to-noise power ratio or an interference state may be used.
  • the switching control unit 14 sets T4 as the LLT value and executes switching setting.
  • the LLT set value T4 is preferably set to a minimum value necessary to make the wireless communication unit 12 in the frequency band after switching be communicable.
  • the LLT value may be set to 0 if the wireless communication unit 12 in the frequency band after switching can communicate within a predetermined time after switching.
  • the LLT value may be set to 0 and the switching may be set.
  • FIG. 4 shows an example of switching settings related to various events, and the various events described above do not necessarily occur sequentially in the order shown in FIG. The operation relating to frequency band switching will be described with reference to FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation example 1 of the frequency band switching control method.
  • the operation example shown in FIG. 5 as a switching resetting method, once the FST setting cancellation processing is executed, the LLT value is set again and the switching setting sequence is executed.
  • the switching control unit 14 sets LLT to T1 (step S12) and performs switching setting (step S13). In addition, since it is the first switching setting and the previous switching setting is not left, it is not necessary to perform the FST setting cancellation process.
  • the switching control unit 14 determines whether or not the link loss timeout time LLT has elapsed due to the countdown of the timer 34 (step S14), and waits until the LLT has elapsed. Then, the switching control unit 14 determines whether or not an event has occurred while the LLT has not elapsed (step S15).
  • the switching control unit 14 When an event occurs before the LLT has elapsed, the switching control unit 14 performs switching resetting according to the type of event, and returns to the standby state after the LLT has elapsed.
  • step S16 When the communication channel state deterioration is detected as an event (step S16), the switching control unit 14 executes the FST setting cancellation process (step S17), sets the LLT to T4 (step S18), and switches the setting (switching). Reset) (step S13). Then, the switching control unit 14 waits until the LLT has elapsed (step S14), and detects an event occurrence (step S15).
  • the switching control unit 14 executes the FST setting cancellation process (step S20), sets LLT to T3 (step S21), and sets switching (switching). Reset) (step S13). Then, the switching control unit 14 waits until the LLT has elapsed (step S14), and detects an event occurrence (step S15).
  • the switching control unit 14 executes the FST setting cancellation process (step S23), sets the LLT to T2 (step S24), and sets the switching (switching switching). Setting) (step S13). Then, the switching control unit 14 waits until the LLT has elapsed (step S14), and detects an event occurrence (step S15).
  • the switching control unit 14 executes the FST setting cancellation process (step S25) and then sets the LLT to T1 (step S12) in order to return to the switching setting at the time of establishing the connection. ), Switching setting (switching resetting) is performed (step S13). Then, the switching control unit 14 waits until the LLT has elapsed (step S14), and detects an event occurrence (step S15).
  • step S26 When the count value becomes 0 by the count-down of the timer 34 and the LLT has elapsed in step S14, the switching control unit 14 performs frequency band switching (step S26).
  • the LLT elapsed standby state is illustrated as a loop process that repeats the determination of LLT progress and the determination of event occurrence, but the implementation method is not limited to this. For example, it may be realized by using an interrupt process by a timer or an interrupt process by an event.
  • the event types are assumed to be the same as those in FIG. 4, and the corresponding LLT values are also assumed to be the same.
  • the value of each LLT was set to T1> T2> T3> T4. Since an event that sets a small LLT value is considered to have a high priority because it means a situation where high-speed switching is necessary, in the example of FIG. 5, the order of branching according to the type of event is the one with the smallest LLT value. Prioritize.
  • the timer 34 counts down and is reset by frame transmission / reception in parallel.
  • the LLT is set to T1, T2, or T3
  • the data frame or the dummy frame is transmitted at an interval shorter than the LLT even after the switching setting is completed, so the timer 34 is reset to suppress the frequency band switching. .
  • sleep control and dummy frame transmission control are not shown in the figure, it is preferable to actually include them in the processing after switching setting. These operations will be described below.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an overall operation example 2 of the frequency band switching control method.
  • the operation example 2 is a modification of the operation example 1 described above, and shows an operation when the switching setting at the time of establishing the connection is not performed.
  • differences from the operation example 1 shown in FIG. 5 will be described.
  • the switching control unit 14 determines whether or not an event has occurred (step S31). When any event occurs, the switching control unit 14 performs switching setting according to the type of event, and enters a standby state after the LLT has elapsed.
  • the switching control unit 14 sets the LLT to T4 (steps S16, S17, S18) and performs switching setting (step S13) in the event that the communication path state deteriorates.
  • the LLT is set to T3 (steps S19, S20, S21), and the switching setting is performed (step S13).
  • LLT is set to T2 (steps S22, S23, S24), and switching setting is performed (step S13).
  • LLT is set to T1 (steps S25 and S12), and switching setting is performed (step S13).
  • the switching control unit 14 repeats the determination of LLT progress (step S14) and the determination of event occurrence (step S15). If an event occurs, the switching resetting is performed according to the type of event, and the LLT progresses again. Return to the standby state.
  • the LLT variable switching setting is performed by setting different LLT values according to various events indicating a change in the communication state. Execute. Thereby, when a communication channel state deteriorates, frequency band switching can be realized at high speed, and frequency band switching that does not give priority to communication in the 60 GHz band can be suppressed.
  • connection establishment is included as a change in communication state, and switching setting is executed with a large LLT value at the time of connection establishment, so that a state where frequency band switching setting is not completed for a long time can be avoided. Thereby, even when the state of the communication path deteriorates, frequency band switching can be executed. Further, by dynamically changing the LLT based on a change in communication state, for example, a change in transmission data state or a change in communication channel state, both stability and high speed of frequency band switching can be achieved.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device having a sleep control function linked to the frequency switching control of the present disclosure.
  • the second embodiment includes a sleep control unit 16 in addition to the configuration of the first embodiment shown in FIG.
  • the sleep control unit 16 controls the sleep state independently for each of the 60 GHz band wireless communication unit 11 and the 2.4 GHz band wireless communication unit 12. Note that the sleep state control is performed in consideration of many factors other than the frequency switching. For the sleep control unit 16 in the present embodiment, the sleep control related to the frequency band switching will be described.
  • the sleep control unit 16 performs sleep control on the wireless communication unit in the switching destination frequency band based on the remaining countdown time RT obtained from the switching control unit 14.
  • Other components are the same as those in FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing sleep control in the frequency band switching control method of the present embodiment.
  • the switching setting (step S41) corresponding to the start of the flow in FIG. 8 corresponds to the switching setting (step S13) in FIG.
  • the sleep control unit 16 determines whether or not the remaining time RT is smaller than the predetermined time Ts1 (step S42).
  • the sleep control unit 16 sets the wireless communication unit (2.4 GHz band wireless communication unit 12 in this example) of the switching destination frequency band that is not currently used in both wireless stations that communicate with each other to a sleep state that consumes as little power as possible. Keep it.
  • the sleep control unit 16 returns the wireless communication unit in the switching destination frequency band from the sleep state (step S43).
  • the wireless communication unit in the switching destination frequency band is returned from the sleep state before the LLT has elapsed, so that the wireless communication unit in the switching destination frequency band can be used.
  • the switching control unit 14 performs the determination of the LLT progress (step S44) and the determination of the event occurrence (step S45).
  • the switching control unit 14 switches according to the LLT setting value corresponding to the type of event. Re-setting is executed (step S46).
  • the sleep control unit 16 puts the wireless communication unit in the switching destination frequency band into the sleep state again. That is, the sleep control unit 16 determines whether or not the remaining time RT is equal to or longer than the predetermined time Ts2 (step S47). If the remaining time RT is equal to or longer than Ts2, the sleep communication unit 16 sets the wireless communication unit in the switching destination frequency band to the sleep state. (Step S48).
  • Ts1 and Ts2 are predetermined times for determination in the sleep control.
  • Ts1 is preferably set to a sufficient and minimum time for returning the wireless communication unit in the switching destination frequency band from the sleep state.
  • Ts2 is preferably sufficiently larger than Ts1 in order to prevent frequent sleep ON / OFF and instability, and is preferably smaller than T1 in FIGS. It is.
  • step S49 When the count value becomes 0 by the count-down of the timer 34 and the LLT has elapsed in step S44, the switching control unit 14 performs frequency band switching (step S49).
  • the wireless station 2 which is the communication partner can also control the sleep state by the same method by operating the timer (LLCT) in the same manner by sharing the LLT value.
  • LLCT timer
  • an appropriate value of Ts1 is considered to be different depending on radio stations, it is preferable to use an appropriate value for each radio station instead of a fixed value common to radio stations.
  • sleep control has been described, but any operation other than sleep control can be applied in the same manner as long as it is an operation for setting the wireless communication unit of the switching destination frequency band to a communicable state.
  • association and authentication for establishing a connection in the MAC function, or acquisition of an IP address, and an operation that requires time prior to the start of communication can be controlled to start before execution of switching according to the remaining countdown time of the timer .
  • FIG. 9 is a flowchart showing dummy frame transmission control in the frequency band switching control method of the present embodiment.
  • the switch setting (step S51) corresponding to the start of the flow in FIG. 9 corresponds to the process of the switch setting (step S13) in FIG.
  • the dummy frame transmission control is executed by the state management unit 31 of the switching control unit 14.
  • Dummy frame transmission control suppresses execution of frequency band switching that does not prioritize communication in the 60 GHz band when the period of no data frame transmission / reception is a time corresponding to LLT.
  • the switching control unit 14 determines whether or not the LLT is longer than the predetermined time Td (step S52). When the LLT is greater than the predetermined time Td, the switching control unit 14 determines whether or not the remaining time RT is smaller than the predetermined time Td (step S53).
  • the switching control unit 14 transmits a dummy frame having an individual address to the communication partner radio station (step S54). Then, the switching control unit 14 determines whether or not the transmission of the dummy frame is successful (step S55). If the transmission is successful, the timer (LLCT) 34 is reset (step S56). Thereby, the timer of both the radio stations in communication can be reset to the LLT set value, and frequency band switching that does not give priority to communication in the 60 GHz band can be suppressed.
  • the switching control unit 14 transmits a dummy frame when the remaining time RT becomes smaller than Td until switching resetting is executed.
  • the switching control unit 14 determines whether the LLT has elapsed (step S57), and executes the frequency band switching when the LLT has elapsed (step S58). If the communication path state is poor at the time of transmitting the dummy frame, the transmission of the dummy frame fails, so that the timer 34 is not reset and the frequency band switching to the 2.4 GHz band is executed.
  • the switching control unit 14 determines whether the LLT has elapsed without performing the dummy frame transmission process (step S57), and executes frequency band switching when the LLT has elapsed. (Step S58).
  • Td can be set arbitrarily, if the value is greater than or equal to the current LLT value, a dummy frame is transmitted at the time of switching setting and the timer 34 is reset, so that the dummy frame is continuously transmitted. Therefore, when the LLT is larger than Td, dummy frame transmission is performed.
  • Td is set to a value larger than T2 or T3 in FIGS. 4 and 5 and use the dummy frame when the LLT is T1 or more or T2 or more. Note that switching resetting may be performed using the same LLT instead of dummy frame transmission. Thus, a similar function can be realized in that the timer is set to the initial value of LLT.
  • FIG. 8 and FIG. 9 the operation of the timer 34 is omitted, but the countdown of the timer 34 and the reset by frame transmission / reception are executed in parallel.
  • the event-related operations are also simplified in FIG. 8 and omitted in FIG. 9, but the operations corresponding to FIG. 5 are executed in parallel.
  • the wireless communication unit of the switching destination frequency band is returned from the sleep state, and the remaining time RT is predetermined.
  • the wireless communication unit in the switching destination frequency band is shifted to the sleep state.
  • the remaining time RT becomes smaller than the predetermined time Td
  • a dummy frame having an individual address is transmitted to the communication partner, and the timer for counting down the LLT is reset.
  • the transmission of the dummy frame is executed when the LLT is larger than the predetermined time Td, thereby reducing the transmission frequency of the dummy frame and reducing the communication overhead by the dummy frame.
  • the frequency band switching from the 60 GHz band to the 2.4 GHz band has been described, that is, the frequency band switching giving priority to the communication in the 60 GHz band.
  • the present invention is not limited to this.
  • switching from 2.4 GHz band to 60 GHz band when switching between other frequency bands, for example, 5 GHz band, and even when switching between arbitrary frequency bands in devices corresponding to three or more frequency bands, The same applies.
  • this embodiment can be expected to realize, for example, a new service that achieves both high speed and stability by cooperation of ultra high-speed short-range communication and low-speed long-range communication, or application to roaming between different systems in mobile communication.
  • the frequency band switching control method is a method of switching a frequency band used for communication in a radio station corresponding to communication in two or more frequency bands, and sets a timeout value based on a change in communication state Then, during communication in the first frequency band of the two or more frequency bands, the timeout value used for switching to communication in the second frequency band of the two or more frequency bands is transmitted to the radio station of the communication partner. , Executing a switching setting sequence including a step of transmitting using the first frequency band during communication, and switching to the second frequency band when the time-out value has elapsed from the time when the switching setting sequence is completed. Execute.
  • a frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the first disclosure, wherein a change in a plurality of types of communication states is detected as the change in the communication state, and a change is made according to the communication state. Select and set one timeout value from multiple different timeout values.
  • a frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the first disclosure, wherein the change in the communication state includes a connection establishment with a radio station of a communication partner, and the timeout value Is set to a predetermined value T1 after the connection is established.
  • a frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the first disclosure, wherein the switching setting sequence is completed and another communication state change is performed before the time-out of the timeout value. If it is detected, the timeout value is changed to a value corresponding to the change in the other communication state, and switching resetting is executed.
  • the frequency band switching control method according to a fifth disclosure is the frequency band switching control method according to the fourth disclosure, wherein the switching resetting is performed after the setting of the switching setting sequence that has been completed previously is canceled, The value is changed to a value corresponding to the change in the other communication state.
  • the frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the fourth disclosure, wherein the switching resetting is performed by transmitting a timeout value change request frame and responding to the timeout value change request frame.
  • a time-out value change sequence including receiving a time-out value change confirmation frame transmitted.
  • a frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the third disclosure, wherein the communication state includes a state relating to presence / absence of stream transmission to a communication partner, and the timeout value is When stream transmission occurs, the predetermined value T2 smaller than T1 is set.
  • a frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the third disclosure, wherein the communication state includes a state relating to a queue remaining amount of a transmission queue that accumulates transmission data, and the timeout value. Is set to a predetermined value T3 smaller than T1 when the remaining amount of the queue becomes equal to or greater than a predetermined value.
  • a frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the third disclosure, wherein the communication state includes a communication path state with a radio station as a communication partner, and the timeout value is When the deterioration of the communication path state is detected, a predetermined value T4 smaller than T1 is set.
  • the frequency band switching control method according to a tenth disclosure is the frequency band switching control method according to the ninth disclosure, wherein the communication path state includes at least one of a transmission error state and a received signal strength.
  • a frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the first disclosure, wherein the communication state includes presence / absence of stream transmission to a communication partner, a remaining queue of a transmission queue for accumulating transmission data.
  • the time-out value corresponding to the change in the communication state is set using at least one of the communication amount and the communication channel state with the communication partner wireless station.
  • a frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the eleventh disclosure, wherein the change in the communication state includes establishment of a connection with a radio station as a communication partner, and the timeout value. Is set to a predetermined value T1 that is larger than a value corresponding to a change in another communication state after the connection is established.
  • a frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the first disclosure, wherein when the remaining time until the timeout value elapses falls below a predetermined first time, The wireless communication unit of the band is returned from the sleep state.
  • a frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the first disclosure, wherein when the remaining time until the time-out value elapses is a predetermined second time or more, the switching destination The radio communication unit in the frequency band is shifted to the sleep state.
  • a frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the first disclosure, wherein the frequency band switching control method includes a timer that counts the elapse of the timeout value, and the timer is set when the switching setting sequence is executed. A time-out value is set, and thereafter, the timer is counted down, and when the time-out value reaches zero, it is determined whether the time-out value has elapsed.
  • the frequency band switching control method is the frequency band switching control method according to the fifteenth disclosure, wherein the time-out value is greater than a predetermined third time and the remaining time until the time-out value elapses.
  • the time-out value is greater than a predetermined third time and the remaining time until the time-out value elapses.
  • a wireless communication device includes a timeout value setting unit that sets a timeout value used when switching a frequency band used for communication based on a change in a communication state, and a first one of the two or more frequency bands.
  • the time-out value used for switching to the communication in the second frequency band among the two or more frequency bands is transmitted to the radio station of the communication partner as the first frequency band in communication.
  • a switching control unit that executes a switching setting sequence including a step of using and transmitting, and performs switching to the second frequency band when the time-out of the timeout value has elapsed since the switching setting sequence was completed.
  • each component of the wireless communication device in each of the above embodiments may be realized by an LSI (Large Scale Integration) that is an integrated circuit.
  • the components of each part of the wireless communication apparatus may be individually made into one chip, or may be one chip including a part or all of the components.
  • the present invention is not limited to LSI, and may be called IC (Integrated Circuit), system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • a dedicated circuit for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array) or a reconfigurable processor capable of reconfiguring connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • reconfigurable processor capable of reconfiguring connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology. Possible applications include biotechnology.
  • the present disclosure can be expressed as a frequency band switching control method for performing each operation of the wireless communication device in each of the above embodiments.
  • each of the above embodiments is any wireless communication device, frequency band switching control method, transmission device, transmission method, transmission circuit, reception device, reception method, reception that performs part of the frequency band switching processing that realizes each embodiment. It may be realized by combining a circuit or a program.
  • the wireless communication device or the integrated circuit realizes a part of the configuration of the wireless communication device described in each of the above embodiments, and other operation procedures are defined in the program, for example, the CPU stores in the memory.
  • the read program may be read and executed.
  • the present disclosure has an effect of enabling high-speed switching of a frequency band to be used.
  • a frequency band switching control method for switching a frequency band to be used and a radio using the same is useful as a communication device.

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Abstract

　高速セッション切替（ＦＳＴ）による周波数帯切替において、通信状態の変化に基づいてタイムアウト値（リンクロスタイムアウト：ＬＬＴ）を設定し、設定したタイムアウト値を通信相手の無線局へ送信するステップを含む切替設定シーケンスを実行し、切替設定シーケンス完了時点からタイムアウト値の時間経過時に周波数帯の切替を実行する。例えば、接続確立時に大きなタイムアウト値（ＬＬＴ＝Ｔ１）を設定し、例えば、伝送データの状態、又は、通信路状態の変化に基づいてＬＬＴを変更する（ＬＬＴ＝Ｔ２～Ｔ４）。

Description

周波数帯切替制御方法および無線通信装置
　本開示は、無線通信において使用する周波数帯を切替えるための周波数帯切替制御方法およびそれを用いる無線通信装置に関する。
　近年、６０ＧＨｚ帯を使用するミリ波無線通信が注目されている。無線ＬＡＮ（Local Area Net work）規格であるＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．１１においても、６０ＧＨｚ帯を利用するための修正規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄの策定へ向けた検討がなされている（非特許文献１参照）。
　６０ＧＨｚ帯は、超高速伝送が可能である反面、従来の無線ＬＡＮに広く使われているマイクロ波の２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯と比べると、通信可能エリアが狭いという特徴がある。そのため、複数の周波数帯を利用可能なマルチバンドデバイスを使用して、６０ＧＨｚ帯の通信可能エリア内では６０ＧＨｚ帯を使用して超高速に通信し、６０ＧＨｚ帯の通信可能エリア外では２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯を使用して通信する方法が有用である。特許文献１には、マルチバンドデバイスにおいて周波数帯を切り替えて利用する場合、情報、例えば、通信相手との間において切替タイミングおよび切替先周波数帯、を交換し、切替手続きを行うための高速セッション切替（ＦＳＴ：Fast Session Transfer）の方法が開示されている。
米国特許出願公開第２０１１／０２６１７５５号明細書
ＩＥＥＥ　Ｐ８０２．１１ａｄ／Ｄ９．０、［online］、２０１２年１０月２６日発行、Ｐ．４５７－４８６、［平成24（2012年）年12月26日検索］、インターネット〈URL：http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?tp=&arnumber=6242355&contentType=Standards&sortType%3Dasc_p_Sequence%26filter%3DAND%28p_Publication_Number%3A6242353%29〉
　高速セッション切替においては、例えば、切替設定シーケンスを完了する前に通信路の状態が悪化した場合、周波数帯の切替に失敗する可能性があるという課題がある。
　本開示の目的は、利用する周波数帯を切り替える周波数帯切替制御方法および無線通信装置を提供することである。
　本開示の周波数帯切替制御方法は、２以上の周波数帯における通信に対応する無線局において、通信に用いる周波数帯を切り替える方法であって、通信状態の変化に基づいてタイムアウト値を設定し、前記２以上の周波数帯のうち第１の周波数帯域における通信中に、前記２以上の周波数帯のうち第２の周波数帯域における通信への切り替えに用いる前記タイムアウト値を通信相手の無線局へ、通信中である前記第１の周波数帯域を用いて送信するステップを含む切替設定シーケンスを実行し、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時に、前記第２の周波数帯域に切替を実行する。
　本開示の無線通信装置は、２以上の周波数帯における通信が可能な無線通信部と、通信に用いる周波数帯を切り替える場合に用いるタイムアウト値を、通信状態の変化に基づいて設定するタイムアウト値設定部と、前記２以上の周波数帯のうち第１の周波数帯域における通信中に、前記２以上の周波数帯のうち第２の周波数帯域における通信への切り替えに用いる前記タイムアウト値を通信相手の無線局へ、通信中である前記第１の周波数帯域を用いて送信するステップを含む切替設定シーケンスを実行し、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時に、前記第２の周波数帯域に切替を実行する切替制御部と、を備える。
　本開示によれば、利用する周波数帯を切り替える周波数帯切替制御方法および無線通信装置を提供できる。
本開示の第１の実施形態に係る周波数帯切替制御方法を用いる無線通信装置の一構成例を示す図 図１の無線通信装置の通信状態管理部の構成を示す図 図１の無線通信装置の切替制御部の構成を示す図 イベントに応じた切替設定の実行例を示す図 第１の実施形態に係る周波数帯切替制御方法の動作例１を示すフロー図 第１の実施形態に係る周波数帯切替制御方法の動作例２を示すフロー図 本開示の第２の実施形態に係る周波数帯切替制御方法を用いる無線通信装置の一構成例を示す図 第２の実施形態に係る周波数帯切替制御方法におけるスリープ制御を示すフロー図 第２の実施形態に係る周波数帯切替制御方法におけるダミーフレーム送信の制御を示すフロー図 高速セッション切替の説明に供するシーケンス図
＜本開示の各実施形態の内容に至る経緯＞
　先ず、本開示に係る周波数帯切替制御方法および無線通信装置の実施形態を説明する前に、高速セッション切替における課題について、より詳細に説明する。
　図１０は、高速セッション切替（ＦＳＴ）の設定と切替手続きの基本的なシーケンスを示す図である。図１０では、無線通信装置である無線局１と無線局２とが互いに通信し、６０ＧＨｚ帯を使用してデータ伝送をしている状態から２．４ＧＨｚ帯へ使用周波数帯の切替を行う場合を例に説明する。
　無線局１と無線局２との間で、６０ＧＨｚ帯を使用したデータ伝送８１が行われている状態から、切替設定シーケンス８２が実行される。そして、周波数帯切替が実行された後、切替確認シーケンス８３が実行され、２．４ＧＨｚ帯を使用したデータ伝送８４が行われる状態に移行する。データ伝送８１、８４において、図１０では、無線局１から無線局２へのデータ伝送を示しているが、逆方向への伝送または双方向の伝送であってもよい。
　無線局１は、周波数帯を６０ＧＨｚ帯から２．４ＧＨｚに切り替えると判断をした場合、切替設定シーケンス８２を実行する。周波数帯の切替を判断する方法および切替設定を開始するタイミングについては、前記特許文献１には記載されていない。
　切替設定シーケンス８２では、切替前の周波数帯である６０ＧＨｚ帯を使用して、無線局１が無線局２へ切替設定要求フレーム（ＦＳＴ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔｆｒａｍｅ）を送信する。そして、切替設定要求フレームに応答して、無線局２が無線局１へ切替設定応答フレーム（ＦＳＴ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）を送信する。切替設定要求フレームには、切替を実行するタイミングを制御するためのリンクロスタイムアウト（ＬＬＴ：Link loss timeout）の値（以下、ＬＬＴと表記）が含まれている。
　切替設定シーケンス８２が完了した後、データ伝送が行われない時間としてＬＬＴに相当する時間が経過した場合、無線局１および無線局２は、使用する周波数帯を２．４ＧＨｚ帯に切り替える。周波数帯の切替を実行した後は、切替確認シーケンス８３を実行する。
　切替確認シーケンス８３では、切替後の周波数帯である２．４ＧＨｚ帯を使用して、無線局１が無線局２へ切替確認要求フレーム（ＦＳＴ ＡＣＫ Ｒｅｑｕｅｓｔｆｒａｍｅ）を送信する。切替確認要求フレームに応答して、無線局２が無線局１へ切替確認応答フレーム（ＦＳＴ ＡＣＫ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）を送信する。その後、２．４ＧＨｚ帯を使用したデータ伝送８４が行われる。
　なお、切替設定シーケンス８２の完了後にＬＬＴの時間経過をカウントする場合、それぞれの無線通信装置は、通信相手との間においてデータフレーム、例えば、個別アドレスを持ったフレームの送受信に成功した場合、ＬＬＴの時間のカウントをリセットする。
　上記した高速セッション切替においては、切替設定シーケンス８２を完了する前に通信路の状態が悪化した場合、切替設定シーケンス８２のフレームが通信相手に到達困難となり、周波数帯の切替に失敗するという課題がある。
　また、切替先の周波数帯を使用していない場合は、無線通信装置における切替先の周波数帯に関する回路をスリープ状態にして消費電力を削減することが好ましい。しかし、切替設定シーケンス８２の実行時に回路をスリープ状態からの復帰において、復帰に要する時間がＬＬＴの値より大きい場合では、切替確認シーケンス８３の実行が困難になり、切替に失敗するという課題がある。この課題に対して、ＬＬＴの値をスリープ状態から復帰させるために必要な時間より大きく設定することで、切替確認シーケンス８３の実行が可能となるが、周波数帯の切替実行までの時間が長くかかってしまい、高速切替が困難になる。
　上述した高速セッション切替における課題を鑑み、本開示では、通信路の状態が悪化した場合にも周波数帯の切替が実現できる周波数帯切替制御方法を提供する。
　また、本開示では、切替先の周波数帯を使用しない時間の大部分で切替先の周波数帯に関する回路をスリープ状態にし、高速な切替が実現できる周波数帯切替制御方法を提供する。
＜本開示の実施形態＞
　以下、本開示の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
（第１の実施形態）
　図１は、本開示の周波数帯切替制御方法を用いる無線通信装置の構成例を示す図である。図１において、太線はデータの流れを示す。各ブロックは機能の概念を説明するための機能ブロックであり、ハードウェア、例えば集積回路を用いて構成されるか、あるいはプロセッサおよびメモリを有する構成において所定のソフトウェアを実行することにより機能が実現される。なお、必ずしも図示した通りに構成されるものとは限らず、同等の機能を実現する他の構成としてもよい。
　無線通信装置は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１と、２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２とを有し、各周波数帯を切り替えて無線通信が可能である。それぞれの無線通信部１１、１２は、独立に消費電力の少ないスリープ状態にできる。
　また、無線通信装置は、通信状態管理部１３と、切替制御部１４と、送信データ管理部１５とを有する。通信状態管理部１３は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１から出力された通信路状態情報ＣＳ１と、２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２から出力された通信路状態情報ＣＳ２と、送信データ管理部１５から出力された送信データ状態情報ＤＳとを参照して、通信状態を判断する。通信状態管理部１３は、通信状態の変化があったと判断した場合、通信状態の変化を示すイベント情報ＥＶを発生し、切替制御部１４に出力する。以降、通信状態の変化を「イベント」とも表記する。
　切替制御部１４は、イベント情報ＥＶに基づいて周波数帯切替設定のパラメータであるリンクロスタイムアウト時間ＬＬＴを決定する。また、切替制御部１４は、周波数帯切替設定状態の管理と切替設定シーケンスの発行とを行い、切替状態に基づいて送信データを６０ＧＨｚ帯無線通信部１１と２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２とのいずれかの周波数帯の無線通信部に振り分ける。また、切替制御部１４は、後述するダミーフレーム送信制御機能も備える。
　送信データ管理部１５は、入力されたデータを送信データ管理部１５に含まれる送信キュー（待ち行列：Ｑｕｅｕｅ）に一時蓄積し、送信キューから送信データとして出力し、切替制御部１４を経由して各周波数帯の無線通信部１１、１２へ送る。
　図２は、図１における通信状態管理部１３の詳細な構成を示す図である。通信状態管理部１３は、送信データ状態検出部２１と、通信路状態検出部２２と、イベント生成部２３とを含む構成である。
　送信データ状態検出部２１は、送信データ状態情報ＤＳに基づき、送信データ管理部１５における送信データの状態を検出して状態変化の判断を行う。送信データ状態検出部２１は、送信データの状態検出がなされ、状態変化が生じた場合に、イベント生成部２３へイベント発生指示を行う。送信データの状態検出としては、例えば、通信相手の無線局との間における接続確立の検出、送信データのストリームの開始および終了、または、送信キューに蓄積されているデータ量が挙げられる。
　通信路状態検出部２２は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１から出力された通信路状態情報ＣＳ１、及び、２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２から出力された通信路状態情報ＣＳ２に基づき、通信路状態を検出して通信路の状態変化の判断を行う。通信路状態検出部２２は、通信路の状態変化が生じた場合に、イベント生成部２３へイベント発生指示を行う。通信路状態情報ＣＳ１、ＣＳ２としては、例えば、伝送エラーの状態を示すエラー情報、又は、受信信号強度が挙げられる。
　イベント生成部２３は、送信データ状態検出部２１と通信路状態検出部２２から出力されたイベント発生指示に基づいてイベント情報ＥＶを生成し、切替制御部１４へ通知する。
　図３は、図１における切替制御部１４の詳細な構成を示す図である。主として切替制御部１４により実行される周波数帯切替の方式および切替設定シーケンスの切替手順は、基本的に上記特許文献１に記載され、図１０に示した高速セッション切替（ＦＳＴ）に準拠する。
　すなわち、ＬＬＴを含む切替設定要求フレームの送信から始まる切替設定シーケンスを実行することで切替設定を完了し、その後ＬＬＴの時間経過した場合に双方の無線局が周波数帯切替を実行し、切替後の周波数帯にて切替確認シーケンスを実行することで周波数帯切替を完了する方法である。なお、周波数帯切替の方法については上記に限定されるものではなく、他の方法を用いてもよい。
　切替制御部１４は、状態管理部３１と、ＬＬＴ設定部３２と、リンクロスカウントダウンタイマー（ＬＬＣＴ：Link Loss Countdown Timer）（以下、タイマーと表記）３４と、経路制御部３３とを有する。
　状態管理部３１は、入力されるイベント情報ＥＶに基づき、高速セッション切替の周波数帯切替設定に関する状態管理と切替設定シーケンス実行を担う。加えて、状態管理部３１は、タイマーの残時間に基づくダミーフレーム送信制御も行う。
　ＬＬＴ設定部３２は、イベント情報ＥＶに基づき、イベントの種類に応じて適切なＬＬＴの値を選択し、タイマー（ＬＬＣＴ）３４の初期値として設定する。ＬＬＴ設定部３２がタイムアウト値設定部の機能を実現する。また、状態管理部３１は、ＬＬＴ設定部３２にて設定したＬＬＴを切替設定要求フレームに含むＬＬＴ値として使用する。
　経路制御部３３は、状態管理部３１から出力される状態情報に応じて、送信データ、切替設定シーケンスおよび切替確認シーケンスのフレーム、およびダミーフレームを、各周波数帯の無線通信部１１、１２に振り分けて送信する。
　タイマー３４は、通信相手との間において、個別アドレスを有するフレームの送受信が行われていない間、初期値（ＬＬＴ値）から０になるまでカウントダウンを行う。通信相手との間において個別アドレスを有するフレームの送受信が行われた場合、ＬＬＴ設定部３２によってタイマー３４のＬＬＴ値の設定が更新され、タイマー３４がリセットされる。
　タイマー３４のカウント値が０になった場合、すなわちリンクロスタイムアウト時間ＬＬＴが経過した場合、切替制御部１４の状態管理部３１および経路制御部３３が周波数帯切替を実行する。なお、タイマー３４からは、ＬＬＴ値に基づく初期値からカウントダウンされた結果として得られる残時間を示す量である残時間ＲＴが出力される。
　残時間ＲＴとしては、典型的にはタイマー３４の現在のカウント値を出力する。残時間ＲＴは、状態管理部３１におけるダミーフレーム送信制御に利用される。なお、後述するスリープ制御を備える場合は、スリープ制御にも残時間ＲＴを利用するため、残時間ＲＴを外部に出力する構成としている。
　図４は、イベントの例と各イベントに応じた切替設定の実行例との対応を示す図である。図４において、左側に示すイベント４１は、図２の通信状態管理部１３が生成したイベント情報ＥＶの種類の一例を示し、右側に示す切替制御４２は、図３の切替制御部１４が行う切替設定におけるＬＬＴの値の一例を示している。ＬＬＴの値は、切替制御部１４のＬＬＴ設定部３２において設定される。
　以下、各イベントの例について詳細に説明する。なお、本実施形態の説明においては、図１０と同様に、無線局１と無線局２の間において６０ＧＨｚ帯にて接続確立して通信を行っている状態から、２．４ＧＨｚ帯への周波数帯の切替設定および切替実行する場合について説明する。以下の説明において、切替設定とは、図１０の切替設定シーケンス８２を実行することを意味する。
　接続確立は、送信データ管理部１５から出力された送信データ状態情報ＤＳに基づき、送信データ状態検出部２１が判断する。ここで、接続確立とは、無線ＬＡＮのメディアアクセス制御（ＭＡＣ：Media Access Control）機能におけるアソシエーション完了、あるいはその後のセキュリティ認証完了のように、通信相手の無線局との物理的リンクを確立することを指すものとする。
　接続確立の後は、通信相手との間においてデータの伝送が可能になるが、接続確立後、の所定の期間は、伝送するデータの状態および通信路の状態が明確でない場合が多い。また、接続確立後、長時間にわたり周波数帯切替設定を実施しない場合、通信路の状態が把握できていないため、通信路状態の悪化を検出することが困難であり、たとえ、通信路状態の悪化が検出できても、切替設定の実施において切替設定シーケンスのフレームが相手に届かず切替設定を失敗することがある。
　そこで、切替制御部１４は、接続確立が検出されると、所定の期間内に周波数帯切替の切替設定を実行する。これにより、無線通信部の動作中は、長時間にわたり周波数帯切替設定を完了していない状態が継続するのを回避できるため、通信路状態が悪化した場合でも切替を実行可能になる。
　なお、個別アドレスを有するフレームの送受信が行われることによって、周波数帯切替までの時間をカウントダウンするタイマー３４はＬＬＴの値にリセットされる。切替設定シーケンス完了後もデータ伝送を継続する場合、ＬＬＴをデータフレーム送信間隔より大きな値にすることで、タイマー３４は、カウントダウンされて０になる前にデータフレームの送受信によりＬＬＴの値にリセットされるため、周波数帯切替は実行されない。データフレームの送受信が途切れた後、カウントダウンが引き続き実行されてタイマーが０になった場合に周波数帯切替が行われる。
　接続確立後、所定期間は、送信するためのまとまったデータが具体的に入力されていない場合があるため、接続確立時にはＬＬＴの値を比較的大きな時間であるＴ１として切替設定シーケンスを実行する。
　送信するデータがない場合、ＬＬＴの時間にわたって通信相手との間においてフレームが伝送されない状態が発生し易く、小さなＬＬＴに設定するとフレーム伝送することなくＬＬＴの時間が経過し、周波数帯切替が発生する。この場合、切替前の周波数帯である６０ＧＨｚ帯にて良好に超高速通信ができる状態であるが、２．４ＧＨｚ帯への周波数帯切替が実行されるため、データ伝送速度が大きく低下する。
　そこで、本実施形態では、上記のように、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない周波数帯切替を防止するため、切替制御部１４は、接続確立時にはＬＬＴとして比較的大きな時間Ｔ１を設定する。Ｔ１は、例えば１秒から数秒程度の値にするのが好ましいが、より大きくして分単位以上の値としてもよい。
　なお、ＬＬＴを大きくするほど、後述するスリープ制御におけるスリープ時間を大きくできることと、後述するダミーフレームを送信する場合のオーバーヘッドが小さくできることが利点である。その半面、６０ＧＨｚ帯の通信路状態が悪化した場合に、２．４ＧＨｚ帯に切替実行されるまでの平均時間が長くなる傾向にある。この傾向に対しては、以下に述べる別のイベントに基づいて、高速に切替実行したい通信状態を検出してＬＬＴをＴ１より小さい値に変更することにより、切替実行されるまでの平均時間を短くすることができる。
　送信データ状態検出部２１は、上記と同様、送信データ管理部１５から出力された送信データ状態情報ＤＳに基づき、ストリーム伝送開始を判断する。ここで、ストリーム伝送とは、例えば、一つの映像コンテンツ、あるいはファイル転送において一度に転送されるファイルのデータ、又は、まとまった単位となるデータの伝送を意味する。切替制御部１４は、ストリーム伝送開始が検出された場合、ＬＬＴの値をＴ２に変更して切替設定を実行する。
　なお、既に別のＬＬＴの値によって切替設定が完了して、タイマー３４がカウントダウン中であった場合、例えば前述した接続確立によりＬＬＴ＝Ｔ１において切替設定が完了している状態においてストリーム伝送開始を検出した場合は、切替制御部１４は、ＬＬＴの値をＴ２に変更して切替設定をやり直す。以下、ＬＬＴを変更して切替設定をやり直すことを切替再設定と表記する。図４の切替設定は切替再設定を含む。
　高速セッション切替の規格として策定中であるＦＳＴ規格によると、切替設定完了状態において、ＬＬＴの値を変更する手順は定められていない。そこで、別途ＬＬＴ変更要求フレームおよびＬＬＴ変更確認フレームを定義して、無線局１から無線局２へＬＬＴ変更要求フレームを送信し、これに応答して無線局２から無線局１へＬＬＴ変更確認フレームを送信することで、切替再設定を定義する。
　あるいは、前記ＦＳＴ規格に定められているＦＳＴ設定解除フレーム（ＦＳＴ Ｔｅａｒ Ｄｏｗｎ ｆｒａｍｅ）を送信した後、改めて別のＬＬＴの値を用いて切替設定シーケンスを実行することによって、同様の機能を実現してもよい。
　ストリーム伝送が開始されると、定期的にデータフレームが送信されることが期待できるので、ＬＬＴ設定値Ｔ２は、予想されるデータフレーム送信間隔より大きい値にするのが適切である。Ｔ２は１種類に固定する必要はなく、パラメータ、例えば、ストリームの種類または情報レート、に応じて複数種類の中から選択してもよく、パラメータに基づいて算出した値を設定してもよい。
　ストリーム伝送の状況に適したＬＬＴの値を設定することにより、通信路状態が悪化しても、ＬＬＴ＝Ｔ１に固定した場合に比べ短時間に周波数帯の切替が実行され、データフレームの大きな遅延、又はロスが防止できる。
　また、通信路状態が悪化しない場合は、データフレームの送信によりタイマー３４が初期値であるＬＬＴの値にリセットされる。このため、６０ＧＨｚ帯の通信路状態が良好であっても切替が実行される可能性を抑制できる。したがって、後述するダミーフレームを使用する場合にもダミーフレームが必要になる確率が小さいので、ダミーフレームによるオーバーヘッドの増加を抑制できる。
　なお、ストリーム伝送の状態については、開始を検出する以外に、終了を検出した場合にもＬＬＴを変更して、切替再設定の実行が可能である。例えば、接続確立時にＬＬＴをＴ１にして切替設定が完了した後にストリーム伝送開始を検出し、更にＬＬＴをＴ２に変更して切替再設定を完了した後に、ストリーム伝送の終了を検出した場合は、切替再設定の前の状態に戻すためにＬＬＴをＴ１にして、再度、切替再設定を実行するのが好ましい。
　また、送信データ状態検出部２１は、上記と同様、送信データ管理部１５から出力された送信データ状態情報ＤＳに基づき、キュー残量を判断する。送信データ管理部１５では、入力されたデータを一旦送信キューに蓄積し、送信データとして送信が成功したものを送信キューから削除する。従って、入力されるデータが送信速度より高速である、又は、一度に大容量のデータが入力された場合、送信キューに蓄積されたデータの残量が大きくなる。キュー残量大の状況が発生するのは、例えば、ファイル転送のように大容量のデータを分散させずに送信しようとした場合が想定される。
　切替制御部１４は、キュー残量が所定値以上になったことが検出されると、ＬＬＴの値としてＴ３を設定して切替設定を実行する。送信キューにデータが残っている状態では、短い時間間隔によって連続的にデータが送信されるため、ＬＬＴ設定値Ｔ３は、フレームサイズの数倍程度のオーダーにするのが適切である。そのため、Ｔ３は、Ｔ２より小さい値になるが、Ｔ２より大きい場合もある。
　Ｔ３を設定する理由は、前述したストリーム伝送開始によるＬＬＴ設定（ＬＬＴ＝Ｌ２）と同様である。すなわち、通信路状態が悪化しても高速に切替が実行でき、通信路状態が良好であればデータフレームの送信によりタイマー３４がリセットされるので、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない切替の発生を抑制できる。なお、Ｔ３の値もＴ２と同様、１種類に固定する必要はなく、キュー残量に応じて複数種類の中から選択してもよく、キュー残量に基づいて算出した値を設定してもよい。
　なお、キューの状態に関しては、送信データ管理部１５に送信キューを備え、送信キューの状態を参照するとして説明したが、これに限るものではない。例えば、各周波数帯の無線通信部それぞれに送信キューを備え、切替前に使用している６０ＧＨｚ帯無線通信部１１の送信キュー状態を参照してもよい。
　ここで、通信路状態検出部２２は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１から出力された通信路状態情報ＣＳ１、２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２から出力された通信路状態情報ＣＳ２に基づき、通信路状態悪化を判断する。通信路状態検出部２２は、切替前に６０ＧＨｚ帯を使用している場合は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１から出力された通信路状態情報ＣＳ１を利用する。
　通信路状態情報としては、例えば、伝送エラーの確率または再送タイムアウトの発生の伝送エラーに関する情報、あるいは受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）情報が用いられる。なお、通信路状態情報はこれに限るものではなく、他の情報、例えば、信号対雑音電力比または干渉状態を示す情報、を利用しても良い。
　通信路状態が悪化しているため切替を実行すると通信路状態検出部２２が判断すると、切替制御部１４は、ＬＬＴの値としてＴ４を設定して切替設定を実行する。ＬＬＴ設定値Ｔ４は、切替後の周波数帯の無線通信部１２を通信可能な状態にするのに必要最小限の値とするのが好ましい。
　なお、切替後の所定時間内において、切替後の周波数帯の無線通信部１２が、通信可能であれば、ＬＬＴの値を０にしてもよい。ＬＬＴ＝Ｔ４＝０では、タイマー３４によるカウントダウンを行うことなく周波数帯切替を実行する。なお、通信路状態によらず強制的に周波数帯切替を実行したい場合も、ＬＬＴの値を０にして切替設定すればよい。
　図４は各種イベントに関する切替設定の一例を示し、上述した各種イベントは図４の順番で順次発生するものとは限らない。周波数帯切替に関する動作について、図５を参照しながら説明する。
　図５は、周波数帯切替制御方法の動作例１を示すフロー図である。図５に示す動作例では、切替再設定の方法として、一旦ＦＳＴ設定解除の処理を実行した後、改めてＬＬＴの値を設定し切替設定シーケンスを実行する。
　まず、通信状態管理部１３にて接続確立が検出されると（ステップＳ１１）、切替制御部１４は、ＬＬＴをＴ１に設定し（ステップＳ１２）、切替設定を行う（ステップＳ１３）。なお、最初の切替設定であり、以前の切替設定が残っている状態ではないので、ＦＳＴ設定解除処理を行う必要はない。
　切替制御部１４は、切替設定を完了した後、タイマー３４のカウントダウンによりリンクロスタイムアウト時間ＬＬＴが経過するか否かを判断し（ステップＳ１４）、ＬＬＴが経過するまで待機する。そして、切替制御部１４は、ＬＬＴが未経過の間、イベント発生の有無を判断する（ステップＳ１５）。
　ＬＬＴ経過前にイベントが発生した場合、切替制御部１４は、イベントの種類に応じて切替再設定を実施し、再度ＬＬＴ経過の待機状態へと戻る。
　イベントとして通信路状態悪化が検出された場合（ステップＳ１６）、切替制御部１４は、ＦＳＴ設定解除処理を実行した後（ステップＳ１７）、ＬＬＴをＴ４に設定し（ステップＳ１８）、切替設定（切替再設定）を行う（ステップＳ１３）。そして、切替制御部１４は、ＬＬＴが経過するまで待機し（ステップＳ１４）、イベント発生を検出する（ステップＳ１５）。
　イベントとしてキュー残量大が検出された場合（ステップＳ１９）、切替制御部１４は、ＦＳＴ設定解除処理を実行した後（ステップＳ２０）、ＬＬＴをＴ３に設定し（ステップＳ２１）、切替設定（切替再設定）を行う（ステップＳ１３）。そして、切替制御部１４は、ＬＬＴが経過するまで待機し（ステップＳ１４）、イベント発生を検出する（ステップＳ１５）。
　イベントとしてストリーム伝送開始が検出された場合（ステップＳ２２）、切替制御部１４は、ＦＳＴ設定解除処理を実行した後（ステップＳ２３）、ＬＬＴをＴ２に設定し（ステップＳ２４）、切替設定（切替再設定）を行う（ステップＳ１３）。そして、切替制御部１４は、ＬＬＴが経過するまで待機し（ステップＳ１４）、イベント発生を検出する（ステップＳ１５）。
　検出されたイベントがその他のイベントの場合、切替制御部１４は、接続確立時の切替設定に戻すために、ＦＳＴ設定解除処理を実行した後（ステップＳ２５）、ＬＬＴをＴ１に設定し（ステップＳ１２）、切替設定（切替再設定）を行う（ステップＳ１３）。そして、切替制御部１４は、ＬＬＴが経過するまで待機し（ステップＳ１４）、イベント発生を検出する（ステップＳ１５）。
　タイマー３４のカウントダウンによりカウント値が０となり、ステップＳ１４にてＬＬＴが経過すると、切替制御部１４は、周波数帯切替を実行する（ステップＳ２６）。
　なお、本動作例では、ＬＬＴ経過の待機状態は、ＬＬＴ経過の判断とイベント発生の判断を繰り返すループ処理として図示しているが、実現方法はこれに限らない。例えば、タイマーによる割り込み処理またはイベントによる割り込み処理を用いて実現してもよい。
　ここでは、イベントの種類としては、図４と同様のものを想定し、対応するＬＬＴの値も同様のものを仮定している。なお、各ＬＬＴの値はＴ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４とした。小さいＬＬＴ値を設定するイベントは高速切替の必要性が高い状況を意味するため優先度が高いと考えられるので、図５の例では、イベントの種類による分岐の順序は、ＬＬＴ値の小さい方を優先にしている。
　なお、タイマー３４の動作は図示していないが、並行してタイマー３４のカウントダウンとフレーム送受信によるリセットが実行される。ＬＬＴをＴ１、Ｔ２またはＴ３に設定した場合は、切替設定完了後もＬＬＴより短い間隔によって、データフレームまたはダミーフレームが送信されるためタイマー３４がリセットされ、周波数帯切替の実行を抑制している。
　また、スリープ制御とダミーフレーム送信の制御についても図示していないが、実際には切替設定後の処理に含むのが好ましい。これらの動作については以下に説明する。
　図６は、周波数帯切替制御方法の全体的な動作例２を示すフロー図である。動作例２は、上述した動作例１の変形例であり、接続確立時の切替設定を行わない場合の動作を示す。ここでは、図５に示した動作例１と異なる点について説明する。
　通信状態管理部１３にて接続確立が検出された後（ステップＳ１１）、切替制御部１４は、イベント発生の有無を判断する（ステップＳ３１）。何らかのイベントが発生した場合、切替制御部１４は、イベントの種類に応じて切替設定を実施し、ＬＬＴ経過の待機状態となる。
　切替制御部１４は、通信路状態悪化のイベントでは、ＬＬＴをＴ４に設定し（ステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８）、切替設定を行う（ステップＳ１３）。キュー残量大のイベントでは、ＬＬＴをＴ３に設定し（ステップＳ１９、Ｓ２０、Ｓ２１）、切替設定を行う（ステップＳ１３）。ストリーム伝送開始のイベントでは、ＬＬＴをＴ２に設定し（ステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４）、切替設定を行う（ステップＳ１３）。その他のイベントでは、ＬＬＴをＴ１に設定し（ステップＳ２５、Ｓ１２）、切替設定を行う（ステップＳ１３）。その後、切替制御部１４は、ＬＬＴ経過の判断（ステップＳ１４）とイベント発生の判断（ステップＳ１５）を繰り返し、イベントが発生した場合はイベントの種類に応じて切替再設定を実施し、再度ＬＬＴ経過の待機状態へと戻る。
　上述したように、本実施形態では、高速セッション切替（ＦＳＴ）による周波数帯切替において、通信状態の変化を示す各種イベントに応じて、異なるＬＬＴの値を設定することにより、ＬＬＴ可変の切替設定を実行する。これにより、通信路状態が悪化した場合には高速に周波数帯切替を実現でき、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない周波数帯切替を抑制できる。
　また、通信状態の変化として接続の確立を含むものとし、接続確立時に大きなＬＬＴ値によって切替設定を実行し、長時間にわたり周波数帯切替設定を完了していない状態を回避できる。これにより、通信路の状態が悪化した場合においても、周波数帯切替を実行できる。また、通信状態の変化、例えば、伝送データの状態、通信路状態の変化、に基づいてＬＬＴを動的に変更することにより、周波数帯切替の安定性と高速性を両立できる。
（第２の実施形態）
　図７は、本開示の周波数切替制御に連動したスリープ制御機能を有する無線通信装置の構成例を示す図である。第２の実施形態は、図１に示した第１の実施形態の構成に加えて、スリープ制御部１６を備えている。
　スリープ制御部１６は、６０ＧＨｚ帯無線通信部１１と２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２のそれぞれの無線通信部に対して、独立にスリープ状態の制御を行う。なお、スリープ状態の制御は、周波数切替以外の多くの要因を考慮して行われるが、本実施形態におけるスリープ制御部１６については、周波数帯切替に関連するスリープ制御について説明する。
　スリープ制御部１６は、切替制御部１４から得られるカウントダウンの残時間ＲＴに基づいて、スリープ制御を切替先周波数帯の無線通信部に対して実行する。他の構成要素は図１と同様であるため説明を省略する。
　図８は、本実施形態の周波数帯切替制御方法におけるスリープ制御を示すフロー図である。図８のフロー開始に当たる切替設定（ステップＳ４１）は、図５における切替設定（ステップＳ１３）の処理に相当する。
　切替設定（ステップＳ４１）がなされた後、スリープ制御部１６は、残時間ＲＴが所定時間Ｔｓ１より小さいか否かを判定する（ステップＳ４２）。スリープ制御部１６は、互いに通信する双方の無線局において、現在使用していない切替先周波数帯の無線通信部（本例では２．４ＧＨｚ帯無線通信部１２）をできるだけ消費電力の小さいスリープ状態にしておく。そして、カウントダウンが進み、残時間ＲＴがＴｓ１を下回ると、スリープ制御部１６は、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態から復帰させる（ステップＳ４３）。これにより、ＬＬＴ経過時に切替実行しても、ＬＬＴ経過以前に、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態から復帰するため、切替先周波数帯の無線通信部が利用可能な状態になる。
　無線通信部は、一旦スリープ状態から復帰しても、その後、別のイベントが発生しＬＬＴの値が変更され再設定されることがある。すなわち、切替制御部１４は、ＬＬＴ経過の判断（ステップＳ４４）とイベント発生の判断（ステップＳ４５）を実行し、ＬＬＴ経過前にイベントが発生した場合、イベントの種類に応じたＬＬＴ設定値によって切替再設定を実行する（ステップＳ４６）。
　切替再設定により、ＬＬＴ経過時刻まで十分大きな時間がある状態になった場合は、スリープ制御部１６は、切替先周波数帯の無線通信部を再度スリープ状態にする。すなわち、スリープ制御部１６は、残時間ＲＴが所定時間Ｔｓ２以上か否かを判定し（ステップＳ４７）、残時間ＲＴがＴｓ２以上となった場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態にする（ステップＳ４８）。
　ここで、Ｔｓ１およびＴｓ２は、上記スリープ制御における判断のための所定の時間である。Ｔｓ１は、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態から復帰させるのに十分かつ最小限の時間とするのが好ましい。Ｔｓ２は、頻繁にスリープのＯＮ／ＯＦＦが生じたり不安定になったりするのを防ぐために、Ｔｓ１より十分大きな値とするのが好ましく、図４および図５におけるＴ１より小さい値とするのが適切である。
　タイマー３４のカウントダウンによりカウント値が０となり、ステップＳ４４にてＬＬＴが経過すると、切替制御部１４は、周波数帯切替を実行する（ステップＳ４９）。
　なお、通信相手である無線局２においても、ＬＬＴの値を共有して同様にタイマー（ＬＬＣＴ）を動作させることで、同様の方法によってスリープ状態の制御が実施できる。しかし、Ｔｓ１の適切な値は無線局によって異なると考えられるため、Ｔｓ１は無線局間において共通した固定の値とするのではなく、無線局毎に適切な値を使用することが好ましい。
　ここではスリープ制御について説明したが、切替先周波数帯の無線通信部を通信可能な状態にするための操作であれば、スリープ制御以外についても同様に適用できる。例えば、ＭＡＣ機能における接続確立のためのアソシエーションおよび認証、あるいはＩＰアドレスの取得、通信開始に先立って時間が必要な操作を、タイマーのカウントダウン残時間に応じて切替実行の前に開始するよう制御できる。
　図９は、本実施形態の周波数帯切替制御方法におけるダミーフレーム送信制御を示すフロー図である。図９のフロー開始に当たる切替設定（ステップＳ５１）は、図５における切替設定（ステップＳ１３）の処理に相当する。ダミーフレーム送信制御は、切替制御部１４の状態管理部３１によって実行される。
　ダミーフレーム送信制御では、データフレーム送受信の無い期間がＬＬＴに相当する時間である場合に、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない周波数帯切替が実行されることを抑制する。切替制御部１４は、切替設定（ステップＳ５１）がなされた後、ＬＬＴが所定時間Ｔｄより大きいか否かを判断する（ステップＳ５２）。ＬＬＴが所定時間Ｔｄより大きい場合に、切替制御部１４は、残時間ＲＴが所定時間Ｔｄより小さいか否かを判定する（ステップＳ５３）。
　ここで、切替制御部１４は、カウントダウンが進み、カウントダウンの残時間ＲＴがＴｄを下回った場合、通信相手の無線局へ個別アドレスを有するダミーフレームを送信する（ステップＳ５４）。そして、切替制御部１４は、ダミーフレームの送信が成功したか否かを判断し（ステップＳ５５）、送信成功した場合は、タイマー（ＬＬＣＴ）３４をリセットする（ステップＳ５６）。これにより、通信中の双方の無線局のタイマーをＬＬＴ設定値にリセットし、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない周波数帯切替を抑制できる。
　以降、切替制御部１４は、切替再設定が実行されるまでは、残時間ＲＴがＴｄより小さくなった場合に、ダミーフレームの送信を行う。
　一方、切替制御部１４は、ダミーフレームの送信が失敗した場合は、ＬＬＴ経過の判断を行い（ステップＳ５７）、ＬＬＴが経過すると、周波数帯切替を実行する（ステップＳ５８）。ダミーフレーム送信時に通信路状態が悪い場合は、ダミーフレームの送信が失敗するので、タイマー３４のリセットが行われず、２．４ＧＨｚ帯への周波数帯切替が実行される。
　また、切替制御部１４は、ステップＳ５２においてＬＬＴがＴｄ以下である場合、ダミーフレームの送信処理を行わず、ＬＬＴ経過の判断を行い（ステップＳ５７）、ＬＬＴが経過すると、周波数帯切替を実行する（ステップＳ５８）。
　Ｔｄの値は任意に設定できるが、現在のＬＬＴの値以上にすると、切替設定時にダミーフレームを送信してタイマー３４がリセットされるため、連続してダミーフレームを送信してしまう。そのため、ＬＬＴがＴｄより大きい場合に、ダミーフレーム送信を行う。
　頻繁にダミーフレームが送信されるとオーバーヘッドが大きくなるため、Ｔｄは、図４および図５におけるＴ２またはＴ３より大きな値とし、ＬＬＴがＴ１以上またはＴ２以上においてダミーフレームを使用するのが好ましい。なお、ダミーフレーム送信に代えて、同じＬＬＴを用いて切替再設定を行ってもよい。これにより、タイマーを初期値であるＬＬＴの値に設定するという点において同様の機能を実現できる。
　なお、図８および図９において、タイマー３４の動作は省略しているが、並行してタイマー３４のカウントダウンとフレーム送受信によるリセットが実行されている。また、イベント関連の動作についても、図８では簡略化し図９では省略しているが、図５に相当する動作が並行して実行されている。
　上述したように、第２の実施形態では、ＬＬＴの経過時までの残時間ＲＴが所定時間Ｔｓ１を下回った場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態から復帰させ、残時間ＲＴが所定時間Ｔｓ２以上になった場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態に移行する。これにより、切替先の周波数帯を使用しない時間の大部分において、切替先の周波数帯に関する無線通信部の回路をスリープ状態にして省電力化を図り、また、高速な周波数帯切替を実現できる。
　また、第２の実施形態では、残時間ＲＴが所定時間Ｔｄより小さくなった場合、通信相手へ個別アドレスを有するダミーフレームを送信し、ＬＬＴをカウントダウンするタイマーをリセットする。これにより、例えば、通信路状態の悪化が発生しない状態において、６０ＧＨｚ帯における通信を優先しない周波数帯切替の実行を抑制できる。また、ダミーフレームの送信は、ＬＬＴが所定時間Ｔｄより大きい場合において実行することによって、ダミーフレームの送信頻度を低下させ、ダミーフレームによる通信のオーバーヘッドを低減できる。
　なお、本実施形態においては、６０ＧＨｚ帯から２．４ＧＨｚ帯への周波数帯切替を実行する場合、つまり、６０ＧＨｚ帯における通信を優先する周波数帯切替について説明したが、これに限らない。２．４ＧＨｚ帯から６０ＧＨｚ帯に切り替える場合、他の周波数帯、例えば、５ＧＨｚ帯との間において切り替える場合、更には３以上の周波数帯に対応するデバイスにおける任意の周波数帯間の切り替える場合にも、同様に適用できる。
　以上説明した本実施形態によれば、例えばマルチバンドに対応する無線通信デバイスにおいて、適切な周波数帯に高速に切り替えることができる。本実施形態は、例えば、超高速近距離通信と低速長距離通信の協調により高速性と安定性を両立する新規サービスの実現、あるいは移動体通信における異種方式間のローミングへの応用が期待できる。
　本開示に係る実施形態の種々の態様として、以下のものが含まれる。
　第１の開示に係る周波数帯切替制御方法は、２以上の周波数帯における通信に対応する無線局において、通信に用いる周波数帯を切り替える方法であって、通信状態の変化に基づいてタイムアウト値を設定し、前記２以上の周波数帯のうち第１の周波数帯域における通信中に、前記２以上の周波数帯のうち第２の周波数帯域における通信への切り替えに用いる前記タイムアウト値を通信相手の無線局へ、通信中である前記第１の周波数帯域を用いて送信するステップを含む切替設定シーケンスを実行し、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時に、前記第２の周波数帯域に切替を実行する。
　第２の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第１の開示の周波数帯切替制御方法において、前記通信状態の変化として、複数種類の通信状態の変化を検出し、前記通信状態に応じて複数の異なるタイムアウト値から一つのタイムアウト値を選択し設定する。
　第３の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第１の開示の周波数帯切替制御方法において、前記通信状態の変化は、通信相手の無線局との間の接続確立を含み、前記タイムアウト値は、前記接続確立がなされた後、所定の値Ｔ１に設定する。
　第４の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第１の開示の周波数帯切替制御方法において、前記切替設定シーケンスを完了し、前記タイムアウト値の時間経過する前に別の通信状態の変化を検出した場合、前記タイムアウト値を前記別の通信状態の変化に応じた値に変更して切替再設定を実行する。
　第５の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第４の開示の周波数帯切替制御方法において、前記切替再設定は、先に完了していた切替設定シーケンスの設定を解除した後、前記タイムアウト値を前記別の通信状態の変化に応じた値に変更する。
　第６の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第４の開示の周波数帯切替制御方法において、前記切替再設定は、タイムアウト値変更要求フレームの送信と、前記タイムアウト値変更要求フレームに応答して送信されるタイムアウト値変更確認フレームの受信とを含む、タイムアウト値変更シーケンスを含む。
　第７の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第３の開示の周波数帯切替制御方法において、前記通信状態は、通信相手へのストリーム伝送の有無に関する状態を含み、前記タイムアウト値は、前記ストリーム伝送が発生した場合、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ２に設定する。
　第８の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第３の開示の周波数帯切替制御方法において、前記通信状態は、送信データを蓄積する送信キューのキュー残量に関する状態を含み、前記タイムアウト値は、前記キュー残量が所定の値以上になった場合、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ３に設定する。
　第９の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第３の開示の周波数帯切替制御方法において、前記通信状態は、通信相手の無線局との間の通信路状態を含み、前記タイムアウト値は、前記通信路状態の悪化を検出した場合、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ４に設定する。
　第１０の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第９の開示の周波数帯切替制御方法において、前記通信路状態は、伝送エラーの状態または受信信号強度のうちの少なくともいずれか一方を含む。
　第１１の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第１の開示の周波数帯切替制御方法において、前記通信状態として、通信相手へのストリーム伝送の有無、送信データを蓄積する送信キューのキュー残量、通信相手の無線局との間の通信路状態、のうちの少なくとも一つを用い、前記通信状態の変化に応じたタイムアウト値を設定する。
　第１２の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第１１の開示の周波数帯切替制御方法において、前記通信状態の変化は、通信相手の無線局との間の接続確立を含み、前記タイムアウト値は、前記接続確立がなされた後、他の通信状態の変化に応じた値よりも大きい所定の値Ｔ１に設定する。
　第１３の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第１の開示の周波数帯切替制御方法において、前記タイムアウト値の経過時までの残時間が所定の第一時間を下回った場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態から復帰させる。
　第１４の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第１の開示の周波数帯切替制御方法において、前記タイムアウト値の経過時までの残時間が所定の第二時間以上になった場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態に移行する。
　第１５の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第１の開示の周波数帯切替制御方法において、前記タイムアウト値の経過をカウントするタイマーを有し、前記切替設定シーケンスの実行時に前記タイマーを前記タイムアウト値に設定し、以後前記タイマーをカウントダウンし、前記タイマーの値がゼロになった場合に前記タイムアウト値の時間経過を判定する。
　第１６の開示に係る周波数帯切替制御方法は、上記第１５の開示の周波数帯切替制御方法において、前記タイムアウト値が所定の第三時間より大きく且つ前記タイムアウト値の経過時までの残時間が前記所定の第三時間より小さくなった場合、通信相手へ個別アドレスを有するダミーフレームを送信し、前記タイマーを前記タイムアウト値にリセットする。
　第１７の開示に係る無線通信装置は、通信に用いる周波数帯を切り替える場合に用いるタイムアウト値を、通信状態の変化に基づいて設定するタイムアウト値設定部と、前記２以上の周波数帯のうち第１の周波数帯域における通信中に、前記２以上の周波数帯のうち第２の周波数帯域における通信への切り替えに用いる前記タイムアウト値を通信相手の無線局へ、通信中である前記第１の周波数帯域を用いて送信するステップを含む切替設定シーケンスを実行し、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時に、前記第２の周波数帯域に切替を実行する切替制御部と、を備える。
　以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　また、上記各実施形態における無線通信装置の各構成要素は、集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integration）によって実現しても良い。無線通信装置の各部の構成要素は、個別に１チップ化されても良いし、一部若しくは全ての構成要素を含む１チップでも良い。また、ＬＳＩに限定されず、集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されても良い。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず、専用回路又は汎用プロセッサによって実現しても良い。例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＬＳＩ内部の回路セルの接続及び設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを用いても良い。さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあげられる。
　また、本開示は、上記各実施形態における無線通信装置の各動作を行う周波数帯切替制御方法として表現できる。
　また、上記各実施形態は、各実施形態を実現する周波数帯切替処理の一部を行ういかなる無線通信装置、周波数帯切替制御方法、送信装置、送信方法、送信回路、受信装置、受信方法、受信回路、又はプログラムを組み合わせて実現されても良い。例えば、上記各実施形態において説明した無線通信装置の構成の一部を無線通信装置又は集積回路（無線通信回路）が実現し、他の動作の手順をプログラムに規定し、例えばＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行しても良い。
　本出願は、２０１２年１２月２７日出願の日本特許出願（特願2012-285861）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示は、利用する周波数帯の切替を高速に実現できる効果を有し、例えばマルチバンドに対応する無線通信デバイス等において、使用する周波数帯を切替えるための周波数帯切替制御方法およびそれを用いる無線通信装置等として有用である。
　１１　６０ＧＨｚ帯無線通信部
　１２　２．４ＧＨｚ帯無線通信部
　１３　通信状態管理部
　１４　切替制御部
　１５　送信データ管理部
　１６　スリープ制御部
　２１　送信データ状態検出部
　２２　通信路状態検出部
　２３　イベント生成部
　３１　状態管理部
　３２　ＬＬＴ設定部
　３３　経路制御部
　３４　リンクロスカウントダウンタイマー（ＬＬＣＴ）

Claims (17)

  1. 　２以上の周波数帯における通信に対応する無線局において、通信に用いる周波数帯を切り替える方法であって、
    　通信状態の変化に基づいてタイムアウト値を設定し、
    　前記２以上の周波数帯のうち第１の周波数帯域における通信中に、前記２以上の周波数帯のうち第２の周波数帯域における通信への切り替えに用いる前記タイムアウト値を通信相手の無線局へ、通信中である前記第１の周波数帯域を用いて送信するステップを含む切替設定シーケンスを実行し、
    　前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時に、前記第２の周波数帯域に切替を実行する、周波数帯切替制御方法。
  2. 　請求項１記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記通信状態の変化として、複数種類の通信状態の変化を検出し、前記通信状態に応じて複数の異なるタイムアウト値から一つのタイムアウト値を選択し設定する、周波数帯切替制御方法。
  3. 　請求項１記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記通信状態の変化は、通信相手の無線局との間の接続確立を含み、
    　前記タイムアウト値は、前記接続確立がなされた後、所定の値Ｔ１に設定する、周波数帯切替制御方法。
  4. 　請求項１記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記切替設定シーケンスを完了し、前記タイムアウト値の時間経過する前に別の通信状態の変化を検出した場合、
    　前記タイムアウト値を前記別の通信状態の変化に応じた値に変更して切替再設定を実行する、周波数帯切替制御方法。
  5. 　請求項４記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記切替再設定は、先に完了していた切替設定シーケンスの設定を解除した後、前記タイムアウト値を前記別の通信状態の変化に応じた値に変更する、周波数帯切替制御方法。
  6. 　請求項４記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記切替再設定は、タイムアウト値変更要求フレームの送信と、前記タイムアウト値変更要求フレームに応答して送信されるタイムアウト値変更確認フレームの受信とを含む、タイムアウト値変更シーケンスを含む、周波数帯切替制御方法。
  7. 　請求項３記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記通信状態は、通信相手へのストリーム伝送の有無に関する状態を含み、
    　前記タイムアウト値は、前記ストリーム伝送が発生した場合、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ２に設定する、周波数帯切替制御方法。
  8. 　請求項３記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記通信状態は、送信データを蓄積する送信キューのキュー残量に関する状態を含み、
    　前記タイムアウト値は、前記キュー残量が所定の値以上になった場合、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ３に設定する、周波数帯切替制御方法。
  9. 　請求項３記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記通信状態は、通信相手の無線局との間の通信路状態を含み、
    　前記タイムアウト値は、前記通信路状態の悪化を検出した場合、前記Ｔ１よりも小さい所定の値Ｔ４に設定する、周波数帯切替制御方法。
  10. 　請求項９記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記通信路状態は、伝送エラーの状態または受信信号強度のうちの少なくともいずれか一方を含む、周波数帯切替制御方法。
  11. 　請求項１記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記通信状態として、通信相手へのストリーム伝送の有無、送信データを蓄積する送信キューのキュー残量、通信相手の無線局との間の通信路状態、のうちの少なくとも一つを用い、前記通信状態の変化に応じたタイムアウト値を設定する、周波数帯切替制御方法。
  12. 　請求項１１記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記通信状態の変化は、通信相手の無線局との間の接続確立を含み、
    　前記タイムアウト値は、前記接続確立がなされた後、他の通信状態の変化に応じた値よりも大きい所定の値Ｔ１に設定する、周波数帯切替制御方法。
  13. 　請求項１記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記タイムアウト値の経過時までの残時間が所定の第一時間を下回った場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態から復帰させる、周波数帯切替制御方法。
  14. 　請求項１記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記タイムアウト値の経過時までの残時間が所定の第二時間以上になった場合、切替先周波数帯の無線通信部をスリープ状態に移行する、周波数帯切替制御方法。
  15. 　請求項１記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記タイムアウト値の経過をカウントするタイマーを有し、前記切替設定シーケンスの実行時に前記タイマーを前記タイムアウト値に設定し、以後前記タイマーをカウントダウンし、前記タイマーの値がゼロになった場合に前記タイムアウト値の時間経過を判定する、周波数帯切替制御方法。
  16. 　請求項１５記載の周波数帯切替制御方法であって、
    　前記タイムアウト値が所定の第三時間より大きく且つ前記タイムアウト値の経過時までの残時間が前記所定の第三時間より小さくなった場合、通信相手へ個別アドレスを有するダミーフレームを送信し、前記タイマーを前記タイムアウト値にリセットする、周波数帯切替制御方法。
  17. 　２以上の周波数帯における通信が可能な無線通信部と、
    　通信に用いる周波数帯を切り替える場合に用いるタイムアウト値を、通信状態の変化に基づいて設定するタイムアウト値設定部と、
    　前記２以上の周波数帯のうち第１の周波数帯域における通信中に、前記２以上の周波数帯のうち第２の周波数帯域における通信への切り替えに用いる前記タイムアウト値を通信相手の無線局へ、通信中である前記第１の周波数帯域を用いて送信するステップを含む切替設定シーケンスを実行し、前記切替設定シーケンス完了時点から前記タイムアウト値の時間経過時に、前記第２の周波数帯域に切替を実行する切替制御部と、
    　を備える無線通信装置。
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