特許 7462404 通信装置、制御方法、及び、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-28

(45)【発行日】2024-04-05

(54)【発明の名称】通信装置、制御方法、及び、プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/16 20090101AFI20240329BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20240329BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20240329BHJP

【ＦＩ】

H04W28/16

H04W16/28

H04W84/12

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019215597

(22)【出願日】2019-11-28

(65)【公開番号】P2021087133

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 亮

【審査官】中元 淳二

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／０３７０４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１８８５６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１３２４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０９７１４０９２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ７／２４－７／２６

Ｈ０４Ｗ４／００－９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１，４

ＩＥＥＥ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

相手装置とＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを用いて通信する通信装置であって、
他の通信装置と前記相手装置との間の距離に関連する情報に基づいて、前記通信装置と前記相手装置との間の通信と前記他の通信装置の通信との間の干渉の影響を低減するように動作する協調通信を実行するか否かを判定する判定手段と、
前記協調通信を行うと判定された場合であって、前記他の通信装置との間でネゴシエーションによって前記通信装置が前記協調通信を行わせるためのトリガフレームを前記他の通信装置へ送信する役割となることが決定された場合に、前記他の通信装置へ前記トリガフレームを送信することにより、通信を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。

【請求項2】

前記距離に関連する情報は、前記相手装置と前記他の通信装置との間の信号の受信強度の情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項3】

前記距離に関連する情報は、前記通信装置と前記他の通信装置との間の信号の受信強度の情報を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。

【請求項4】

前記距離に関連する情報は、前記相手装置と前記他の通信装置との間のチャネル状態情報を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。

【請求項5】

前記距離に関連する情報は、前記相手装置と前記他の通信装置とのそれぞれにおける測位結果の情報を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置。

【請求項6】

前記制御手段は、前記協調通信を実行すると判定された場合に、前記他の通信装置に、前記相手装置への干渉を低減するためのｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを実行させる制御を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の通信装置。

【請求項7】

前記制御手段は、前記協調通信を実行すると判定された場合に、前記他の通信装置の通信相手装置への干渉を低減するためのｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを実行する制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。

【請求項8】

前記通信装置および前記他の通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠したアクセスポイントであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。

【請求項9】

相手装置とＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを用いて通信する通信装置によって実行される制御方法であって、
他の通信装置と前記相手装置との間の距離に関連する情報に基づいて、前記通信装置と前記相手装置との間の通信と前記他の通信装置の通信との間の干渉の影響を低減するように動作する協調通信を実行するか否かを判定することと、
前記協調通信を行うと判定された場合であって、前記他の通信装置との間でネゴシエーションによって前記通信装置が前記協調通信を行わせるためのトリガフレームを前記他の通信装置へ送信する役割となることが決定された場合に、前記他の通信装置へ前記トリガフレームを送信することにより、通信を制御することと、
を含むことを特徴とする制御方法。

【請求項10】

コンピュータを、請求項１から８のいずれか１項に記載の通信装置として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、協調通信を使用可能な無線通信システムにおける通信制御技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の通信されるデータ量の増加に伴い、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信技術の開発が進められている。無線ＬＡＮの主要な通信規格として、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１規格シリーズが知られている。ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズには、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ等の規格が含まれる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格やＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）を用いた通信の高度化技術が規格化されている。

【0003】

現在、更なる通信性能の向上のために、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの後継規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅと呼ばれる規格策定のためのＴａｓｋ Ｇｒｏｕｐが発足している。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格におけるシステムスループット改善技術として、複数のアクセスポイント（ＡＰ）が協調して通信を行うＭｕｌｔｉ－ＡＰ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ構成が検討されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２６３０４５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１には、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した無線ＬＡＮにおいて、複数のＡＰやステーション（ＳＴＡ）が、ＭＩＭＯによる協調ビームフォーミングを用いて、装置間の干渉を低減しながら通信を行う方式が記載されている。このような方式では、例えば第１のＡＰの通信相手のＳＴＡとの間の干渉の低減のために、第２のＡＰが、そのＳＴＡの方向のアンテナ利得がゼロなど非常に小さい値となるように、自装置が有する複数のアンテナから送信される信号を制御することができる。これにより、第２のＡＰから送信された信号がＳＴＡに十分な電力で到達することを防ぎ、かつ、ＳＴＡから送信された信号を第２のＡＰが十分な電力で受信することを防ぐことができる。このようなアンテナ制御のことを、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇと呼ぶ。ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを用いることにより特定の機器との間の干渉を抑制することができるが、例えば干渉の条件が厳しくない場合にも使用すると、得られる通信速度等の性能が不十分になりうる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、協調通信を使用可能なシステムにおいて、状況に応じて適切な制御を実行する技術を提供する。

【0007】

本発明の一態様による通信装置は、相手装置とＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠する無線フレームを用いて通信する通信装置であって、他の通信装置と前記相手装置との間の距離に関連する情報に基づいて、前記通信装置と前記相手装置との間の通信と前記他の通信装置の通信との間の干渉の影響を低減するように動作する協調通信を実行するか否かを判定する判定手段と、前記協調通信を行うと判定された場合であって、前記他の通信装置との間でネゴシエーションによって前記通信装置が前記協調通信を行わせるためのトリガフレームを前記他の通信装置へ送信する役割となることが決定された場合に、前記他の通信装置へ前記トリガフレームを送信することにより、通信を制御する制御手段と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、協調通信を使用可能なシステムにおいて、状況に応じて適切な制御を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】システム構成例を示す図である。

【図2】通信装置の構成例を示す図である。

【図3】通信装置の機能構成例を示す図である。

【図4】通信装置が実行する処理の流れの例を示す図である。

【図5】システムで実行される処理の流れの例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0011】

（システム構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。この無線通信システムは、一例において、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ／ｂｅ規格等）に準拠した無線ＬＡＮのＡＰ１０２、ＡＰ１０５、ＳＴＡ１０３、及び、ＳＴＡ１０６を含む。なお、ＡＰは無線ＬＡＮのアクセスポイントの略称であり、ＳＴＡは無線ＬＡＮのステーションの略称である。なお、ここでは、説明を簡単にするために、２台のＡＰと２台のＳＴＡを示しているが、当然にこれらの通信装置は３台以上存在してもよく、また、１台のみ存在してもよい。

【0012】

ＡＰ１０２とＡＰ１０５は、例えば、バックホール１００により相互に通信可能に構成されうる。なお、バックホール１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）や電話回線等の有線通信回線によって構成されうる。また、バックホール１００は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）等の無線通信回線によって構成されてもよい。また、ＡＰ１０２とＡＰ１０５は、別途構成されたバックホール１００を介して通信を行わずに、又はこれに加えて、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠した無線通信によって相互に通信してもよい。この場合、ＡＰ１０２とＡＰ１０５との間で使用される無線チャネルは、ＡＰ１０２やＡＰ１０５とＳＴＡ１０３やＳＴＡ１０６との間の通信で使用される無線チャネルと同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0013】

ＡＰ１０２は、第１のネットワーク１０１を構成及び管理し、この第１のネットワーク１０１に参加するＳＴＡ（又は他のＡＰ）との通信を行うことができる。また、ＡＰ１０５は、第２のネットワーク１０４を構成及び管理し、この第２のネットワーク１０４に参加するＳＴＡとの通信を行うことができる。ＡＰ１０２及びＡＰ１０５は、Ｍｕｌｔｉ－ＡＰ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ機能を有する。なお、Ｍｕｌｔｉ－ＡＰ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ機能とは、接続状態のＳＴＡに対して他のＡＰと協調して通信を行う機能である。例えば、ＡＰ１０２は、ＡＰ１０５と協調してＳＴＡ１０３やＳＴＡ１０６と通信を行うことにより、ＡＰ１０２が単体でこれらのＳＴＡと通信を行う場合と比して、通信の高速化や通信の安定性の向上を図ることができる。なお、通信の安定性は、例えば、信号対雑音比（ＳＮＲ）が所定のレベルに達しているか否か、干渉電力レベルが所定レベルより低いか否か、遅延やジッタが所定値より少ないか否か、等の指標やこれらの組み合わせやこれらの変動の大きさ等によって評価される。なお、以下では、Ｍｕｌｔｉ－ＡＰ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ機能を協調通信機能と呼ぶ場合がある。

【0014】

協調通信機能は、例えば、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ方式による通信機能を含む。ここでのｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ方式では、例えばＡＰ１０２がＳＴＡ１０３と通信し、ＡＰ１０５がＳＴＡ１０６と並行して通信する場合、ＡＰ１０２は、アンテナ制御により、ＳＴＡ１０６方向へのアンテナ利得を十分に低く（例えばゼロに）する。また、ＡＰ１０５は、アンテナ制御により、ＳＴＡ１０３方向へのアンテナ利得を十分に低く（例えばゼロに）する。以下では、このアンテナ利得を所定の方向において十分に低くすることを、所定の方向にヌルを形成すると呼ぶ場合がある。なお、ＡＰ１０２とＡＰ１０５とが協調してｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ方式を用いる手法は、Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇと呼ばれる場合がある。また、この手法は、各ＡＰから放射されるビームのｎｕｌｌ点を適切に設定するようにビームフォーミングを行うことから、Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ（ＢＦ）とも呼ばれうる。さらに、この手法は、Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ＢＦ ａｎｄ Ｎｕｌｌｉｎｇと呼ばれることもある。なお、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇのためのアンテナ制御は、ＡＰが有する複数のアンテナによって送信される無線信号の位相（及び場合によっては振幅）を変動させることによって行われるが、具体的な手法は周知であるため、詳細な説明については省略する。これにより、ＡＰ１０２とＳＴＡ１０３との通信と、ＡＰ１０５とＳＴＡ１０６との通信とが相互に干渉しなくなるようにすることができる。なお、協調通信機能は、例えば、ＡＰ１０２及びＡＰ１０５がそれぞれ有するアンテナから送信される無線信号を制御することにより、ＳＴＡ１０３やＳＴＡ１０６における無線信号の受信品質を向上させ、高速な無線通信を提供する機能を含んでもよい。なお、本実施形態では、協調通信機能として、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇが用いられるものとし、他の協調通信機能は用いられないものとする。

【0015】

ＳＴＡ１０３及びＳＴＡ１０６は、例えばＡＰ１０２やＡＰ１０５と接続を確立して無線通信を行うように構成される。なお、これらのＳＴＡは、ＡＰ１０２と接続すると共にＡＰ１０５とも並行して接続を確立し、これらのＡＰが協調して通信を行う場合にこれらのＡＰと並行して通信を行うことができる。

【0016】

協調通信機能として、干渉の影響を低減する手法を用いる場合、スループットなどの通信の性能が落ちる場合がある。例えば、ＡＰが、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを用いる場合、干渉抑制のためにヌルを形成した結果、通信相手のＳＴＡの方向に対するアンテナ利得が低下することがありうる。このため、本実施形態では、ＡＰが、不必要にｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを用いないようにして、システム全体の通信の性能を向上させるようにする。以下では、このような処理を実行する装置の構成例と、処理の流れの例について説明する。

【0017】

（装置の構成）
図２は、通信装置（ＡＰ及びＳＴＡ）のハードウェア構成例を示す。通信装置は、そのハードウェア構成の一例として、記憶部２０１、制御部２０２、機能部２０３、入力部２０４、出力部２０５、通信部２０６、及びアンテナ２０７を有する。

【0018】

記憶部２０１は、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）の両方、または、いずれか一方により構成され、後述する各種動作を行うためのプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。なお、記憶部２０１として、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体が用いられてもよい。

【0019】

制御部２０２は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ等の１つ以上のプロセッサ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等により構成される。ここで、ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの、ＭＰＵは、Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの頭字語である。制御部２０２は、記憶部２０１に記憶されたプログラムを実行することにより装置全体を制御する。なお、制御部２０２は、記憶部２０１に記憶されたプログラムとＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）との協働により装置全体を制御するようにしてもよい。

【0020】

また、制御部２０２は、機能部２０３を制御して、ＡＰ機能やＳＴＡ機能、撮像や印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部２０３は、装置が所定の処理を実行するためのハードウェアである。例えば、通信装置がＡＰの場合、機能部２０３は、協調通信機能を含んだＡＰ機能を実行するように構成される。また、通信装置がＳＴＡの場合、機能部２０３は、ＡＰとの間で接続を確立して通信を行う。また、例えば、通信装置がカメラである場合、機能部２０３は撮像部であり、撮像処理を行う。また、例えば、通信装置がプリンタである場合、機能部２０３は印刷部であり、印刷処理を行う。また、例えば、通信装置がプロジェクタである場合、機能部２０３は投影部であり、投影処理を行う。機能部２０３が処理するデータは、記憶部２０１に記憶されているデータであってもよいし、後述する通信部２０６を介して他のＡＰやＳＴＡと通信したデータであってもよい。

【0021】

入力部２０４は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部２０５は、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部２０５による出力とは、例えば、画面上への表示や、スピーカによる音声出力、振動出力等の少なくとも１つを含む。なお、タッチパネルのように入力部２０４と出力部２０５の両方を１つのモジュールで実現するようにしてもよい。

【0022】

通信部２０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠した無線通信の制御や、ＩＰ通信の制御を行う。通信部２０６は、いわゆる無線チップであり、それ自体が１つ以上のプロセッサやメモリを含んでいてもよい。本実施形態では、通信部２０６は、少なくともＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠した処理を実行することができる。また、通信部２０６はアンテナ２０７を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行う。通信装置は、通信部２０６を介して、画像データや文書データ、映像データ等のコンテンツを他の通信装置と通信する。アンテナ２０７は、例えば、サブＧＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、及び６ＧＨｚ帯の少なくともいずれかを送受信可能なアンテナである。なお、アンテナ２０７によって対応可能な周波数帯（及びその組み合わせ）については特に限定されない。アンテナ２０７は、１本のアンテナであってもよいし、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）送受信を行うための２本以上のアンテナのセットであってもよい。例えば、アンテナ２０７は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格の１６空間ストリームでのＭＩＭＯ通信に対応するために、１６本のアンテナ素子を含んで構成されうる。

【0023】

図３に、ＡＰ（ＡＰ１０２及びＡＰ１０５）の機能構成例を示す。ＡＰは、例えば、無線ＬＡＮ制御部３０１、ＵＩ制御部３０２、記憶部３０３、方式選択部３０４、Ｓｉｎｇｌｅ－ＡＰ制御部３０５、及び、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ制御部３０６を有する。なお、これらの機能部は、ＡＰの制御部２０２が、記憶部２０１に記憶されている各機能部の動作を規定する命令を含んだプログラムを実行することによって実現される。なお、以下に示す機能部の一部または全部が、専用のハードウェアによって実現されてもよい。

【0024】

無線ＬＡＮ制御部３０１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠した、他の装置（例えば他のＡＰやＳＴＡ）との間で無線信号の送受信を行うための回路及びそれらを制御するプログラムを含んで構成される。無線ＬＡＮ制御部３０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズにおいて規定されている手順によりフレームを生成して送信し、また、他の装置から無線フレームを受信して情報を抽出する等の通信制御を実行する。ＵＩ制御部３０２は、例えば、ＡＰのユーザ（不図示）によるＡＰに対する操作を受け付けるためのタッチパネル又はボタン等の、ユーザインタフェース（ＵＩ）に関するハードウェア及びそれらを制御するプログラムを含んで構成される。なお、ＵＩ制御部３０２は、例えば、画像等の表示、又は音声出力等の、情報をユーザに提示するための機能をも有する。記憶部３０３は、ＡＰが実行するプログラムや各種データを保存する機能を含んで構成される。

【0025】

方式選択部３０４は、周辺のＡＰが存在するか否か、周辺のＡＰの能力、周辺のＡＰとＳＴＡとの接続状態、周辺のＡＰと自装置の通信相手装置との距離に対応する値等に基づいて、協調通信機能を使用するか否かの選択を行う。方式選択部３０４は、例えば、協調通信機能であるｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ方式と、非協調通信機能であるＳｉｎｇｌｅ－ＡＰ方式とのいずれを用いるかを決定する。なお、この方式選択方法については後述する。Ｓｉｎｇｌｅ－ＡＰ制御部３０５は、方式選択部３０４によってＳｉｎｇｌｅ－ＡＰ方式が選択された場合に、協調通信機能を用いずに、すなわち、他のＡＰと連携せずに、単独でＳＴＡと接続する通信制御を実行する。Ｓｉｎｇｌｅ－ＡＰ制御部３０５は、例えば、干渉を考慮せずに、通信相手のＳＴＡの方向に対するアンテナ利得が十分に大きくなるようにＡＰが有する複数のアンテナを制御しうる。これにより、協調通信が行われない場合の通信の性能を向上させることができる。ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ制御部３０６は、方式選択部３０４によってｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ方式が選択された場合に、他のＡＰと協調して、干渉を低減するような制御を実行して通信を行う。例えば、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ制御部３０６は、他のＡＰの通信相手のＳＴＡに干渉を与えうる状況では、そのＳＴＡの方向へヌルを形成するようにアンテナを制御し、かつ、この他のＡＰの通信と並行して通信を行うように協調通信制御を行う。なお、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ制御部３０６は、例えば、他のＡＰの通信が、自装置の通信相手のＳＴＡに干渉し得る場合は、この他のＡＰにｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを実行させるように、協調通信制御を実行する。

【0026】

なお、ＳＴＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠した無線ＬＡＮの一般的なステーションとして機能する通信装置であるため、ここではその機能についての説明を省略する。

【0027】

（処理の流れ）
続いて、図４を用いて、ＡＰ（ＡＰ１０２及びＡＰ１０５）が、Ｓｉｎｇｌｅ－ＡＰ方式とｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ方式とのいずれを使用するかを決定する処理の流れの例について説明する。本処理は、例えば、ＡＰの制御部２０２が、記憶部２０１に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。なお、ＡＰは、例えば電源オン時等のネットワークを構成する際や、ネットワークを運用中の任意のタイミングにおいて、この選択処理を実行することができる。

【0028】

本処理において、ＡＰは、まず、周辺に存在するＡＰを探索する（Ｓ４０１）。ＡＰは、例えば、無線機能によって、他のＡＰから送信されたＢｅａｃｏｎを受信することにより、又は、有線回線を通じて他のＡＰからブロードキャスト／マルチキャストされた信号を受信することにより、周辺に存在するＡＰを探索する。なお、ＡＰは、自装置の存在を周辺の他のＡＰに通知するために、無線でＢｅａｃｏｎを送信し、又は、有線で信号をブロードキャスト／マルチキャストしうる。また、ＡＰは、特定の他のＡＰに対して問い合わせフレームを送信して、そのフレームへの応答を受信することにより、その特定の他のＡＰが周辺に存在することを特定してもよい。本実施形態では、ＡＰ１０２とＡＰ１０５は、互いに、周辺のＡＰとして認識するものとする。

【0029】

ＡＰは、周辺のＡＰを検出した場合（Ｓ４０１でＹＥＳ）、その周辺のＡＰが協調通信機能を有しているか否かを判定する（Ｓ４０２）。この判定は、例えば、ＡＰが周辺のＡＰから無線で受信したＢｅａｃｏｎや問い合わせ信号への応答信号、又は有線で受信した信号に含まれる、協調通信機能をサポートしているか否かを示す能力情報に基づいて行われうる。また、周辺のＡＰが準拠している規格のバージョンの情報等の他の情報に基づいて、この判定が行われてもよい。ＡＰは、周辺に協調通信機能を有するＡＰが存在しない場合（Ｓ４０１でＮＯ、Ｓ４０２でＮＯ）は、他のＡＰとの間での協調通信制御を行わず、単独で通信相手のＳＴＡとの通信を行うＳｉｎｇｌｅ－ＡＰ方式を、使用する方式として選択する（Ｓ４０５）。

【0030】

一方、ＡＰは、周辺のＡＰが協調通信機能を有すると判定した場合（Ｓ４０２でＹＥＳ）、続いて、自装置の通信相手であるＳＴＡと、その協調通信機能を有する周辺のＡＰとの距離が十分に離れているかを判定する（Ｓ４０３）。そして、ＡＰは、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離が離れていないと判定した場合（Ｓ４０３でＮＯ）、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ方式を、使用する方式として選択する（Ｓ４０４）。一方、ＡＰは、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離が離れていると判定した場合（Ｓ４０３でＹＥＳ）、Ｓｉｎｇｌｅ－ＡＰ方式を、使用する方式として選択する（Ｓ４０５）。すなわち、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離が十分に離れている状況では、その周辺のＡＰから通信相手のＳＴＡへの干渉が無線信号の送信時に考慮されなくとも、電波の距離減衰によって干渉の影響が十分に抑制される。このため、この場合には、周辺のＡＰと連携する必要がないため、Ｓｉｎｇｌｅ－ＡＰ方式が選択される。一方、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離が一定程度に近い場合、干渉の影響が無視できないことが想定される。このため、その干渉の影響を低減するためにｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ方式が選択される。この場合、ＡＰは、他のＡＰにｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを実行させ、自装置の通信相手装置への与干渉を低減させる。また、ＡＰは、他のＡＰからの要求に基づいて、又は、他のＡＰの通信相手装置との距離等に基づいて、自装置においてもｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを実行してもよい。

【0031】

通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離が離れているか否かの判定は、例えば、通信相手のＳＴＡが周辺のＡＰのビーコンを受信する際のＲＳＳＩ（受信信号強度インジケータ）に基づいて行われる。例えば、ＳＴＡが、周辺のＡＰのビーコンの受信強度を測定し、ＲＳＳＩの値をＡＰへ通知する。そして、ＡＰは、その通知されたＲＳＳＩが所定値以上である場合には、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離が十分に近いと判定し、ＲＳＳＩが所定値を下回る場合には、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離が離れていると判定しうる。

【0032】

また、これ以外にも、ＡＰは、自装置の通信相手装置と他のＡＰとの間の距離に関連する各種情報に基づいて、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを含んだ協調通信を行うか否かを決定しうる。例えば、ＡＰは、通信相手のＳＴＡが周辺のＡＰの近傍に存在することを想定して、自装置と周辺のＡＰとの距離が離れているか否かによって、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離が離れているかを判定してもよい。すなわち、ＡＰは、自装置と周辺のＡＰとの距離が離れている場合、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの間の距離も離れている可能性が高いと推定する。また、ＡＰは、自装置と周辺のＡＰとの距離が離れていない場合、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの間の距離も離れていない可能性が高いと推定しうる。このため、ＡＰは、周辺のＡＰから送信されたビーコンの受信強度を測定する。そして、ＡＰは、この受信強度が所定値を下回る場合に、自装置と周辺のＡＰとの距離が離れており、したがって、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離も離れていると判定する。また、ＡＰは、周辺のＡＰからのビーコンの受信強度が所定値以上である場合に、自装置と周辺のＡＰとの距離が近く、したがって、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離も近いと判定する。

【0033】

また、ＡＰは、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとが通信している場合、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの通信に関するチャネル状態情報（ＣＳＩ）を用いて、上述の判定を行ってもよい。例えば、ＡＰは、ＣＳＩに含まれるＳＮＲの値が所定値を下回っている場合、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離が離れている可能性が高いと推定する。また、ＡＰは、ＣＳＩに含まれるＳＮＲの値が所定値以上の場合、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離が近い可能性が高いと推定する。この場合、ＡＰは、周辺のＡＰや通信相手のＳＴＡからＣＳＩの情報を取得して、この判定を行いうる。ＣＳＩの情報は、例えば、ＡＰが、周辺のＡＰと通信相手のＳＴＡとの少なくとも何れかに対して要求信号を送信することにより、取得されうる。また、Ｓ４０１においてＡＰが周辺のＡＰを発見する際に受信した信号に、その周辺のＡＰと通信中（接続中）のＳＴＡとの間のＣＳＩ情報が含まれてもよい。

【0034】

また、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとがそれぞれＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）等の測位機能を有する場合、ＡＰは、その測位結果に基づいて、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとが離れているかを判定してもよい。この場合、ＡＰは、例えば通信相手のＳＴＡ及び周辺のＡＰから測位結果の情報をそれぞれ取得して、この判定を行いうる。なお、例えば周辺のＡＰが通信相手のＳＴＡと通信中（接続中）の場合に、ＡＰは、周辺のＡＰから、その周辺のＡＰの測位結果のみならず通信相手のＳＴＡの測位結果の情報を取得するようにしてもよい。なお、通信相手のＳＴＡと周辺のＡＰとの距離が所定距離以上であるか否かがＳ４０３において判定されうるが、ここでの所定距離は、例えば、使用される周波数帯によって決定されうる。すなわち、距離減衰は使用される周波数によって異なることが想定されるため、使用される周波数帯に応じて適切に判定基準となる所定距離が決定されてもよい。

【0035】

なお、例えば上述のような距離に関連する情報が複数種類組み合わされた情報に基づいて、Ｓ４０３の判定が行われてもよい。

【0036】

続いて、図５を用いて、本実施形態に係る無線通信システムにおいて実行される処理の流れの例について説明する。なお、以下の例では、ＡＰ１０２及びＡＰ１０５は、それぞれ、ＳＴＡ１０３及びＳＴＡ１０６と接続中／通信中であり、各ＡＰは、それぞれ、各ＳＴＡとの間のＣＳＩを取得し、そのＣＳＩに基づいて、使用する方式を決定するものとする。

【0037】

まず、ＡＰ１０２は、ＳＴＡ１０３及びＳＴＡ１０６との間でチャネル状態を確認し（Ｓ５０１、Ｓ５０３）、ＡＰ１０５も、ＳＴＡ１０３及びＳＴＡ１０６との間でチャネル状態を確認する（Ｓ５０２、Ｓ５０４）。例えば、ＡＰ１０２やＡＰ１０５は、データを含まないＮｕｌｌ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔ（ＮＤＰ）を送信し、ＳＴＡ１０３及びＳＴＡ１０６は、これらのＡＰからのＮＤＰにより、チャネル状態を測定する。そして、ＳＴＡ１０３及びＳＴＡ１０６は、測定結果に基づいて、ＮＤＰの送信元のＡＰへＣＳＩをフィードバックする。その後、ＡＰ１０２及びＡＰ１０５は、それぞれが取得したＣＳＩを交換して共有する（Ｓ５０５）。ＡＰ１０２及びＡＰ１０５は、この情報交換によって、ＡＰから複数ＳＴＡへのＤｏｗｎＬｉｎｋ ＭｕｌｔｉＵｓｅｒ（ＤＬ ＭＵ）動作を並行して行うこともできる。また、ＣＳＩの取得において、ＳＴＡからＡＰへ信号を送信した場合のチャネルの状態について確認されてもよい。この情報は、複数ＳＴＡからＡＰへのＵｐＬｉｎｋ ＭｕｌｔｉＵｓｅｒ（ＵＬ ＭＵ）動作を行う場合に使用されうる。ここでは、ＡＰ１０２とＡＰ１０５は、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ方式を選択したものとする。なお、Ｓ５０１～Ｓ５０５の処理は、例えば、定期的に実行される。

【0038】

次に、ＡＰ１０２は、ＡＰ１０５に対して、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｆｒａｍｅ（ＴＦ）を送信する。このＴＦは、次の送信動作のタイミングを特定するためのものである。ここで、ＡＰ１０２とＡＰ１０５とのいずれがこのＴＦを送信する役割となるかは、ネゴシエーションによって決定されてもよく、このネゴシエーションは例えばＳ５０５のＣＳＩの共有の際に行われうる。

【0039】

ＡＰ１０２及びＡＰ１０５は、ＴＦの送受信のタイミングからＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）時間だけ経過した後、又は他の既定時間だけ経過した後に、データフレームを送信する。ここでは、ＡＰ１０２は、ＳＴＡ１０６の方向へヌルを向けるようにｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを行いながら、ＳＴＡ１０３へデータフレームを送信する（Ｓ５０７）。また、ＡＰ１０５は、ＳＴＡ１０３の方向へヌルを向けるようにｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを行いながら、ＳＴＡ１０６へデータフレームを送信する（Ｓ５０８）。これにより、ＡＰ１０２とＳＴＡ１０３との通信と、ＡＰ１０５とＳＴＡ１０６との通信が相互に干渉することなく、並行して行われることとなる。なお、ＡＰ１０２とＳＴＡ１０６との間のＣＳＩにおけるＳＮＲが十分に小さく、ＡＰ１０５とＳＴＡ１０３との間のＣＳＩにおけるＳＮＲが大きい場合、ＡＰ１０５のみがｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを実行してもよい。同様に、ＡＰ１０２とＳＴＡ１０６との間のＣＳＩにおけるＳＮＲが十分に大きく、ＡＰ１０５とＳＴＡ１０３との間のＣＳＩにおけるＳＮＲが小さい場合、ＡＰ１０２のみがｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを実行してもよい。すなわち、これらの場合、通信相手でないＳＴＡとの間のＳＮＲが十分に小さく、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇが行われなくても干渉が小さいと考えられる場合は、ＡＰは、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを用いなくてもよい。これによれば、与干渉が十分に抑えられる環境において、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを用いないことにより、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを用いることによるスループットの低下を抑制することができる。

【0040】

なお、ＡＰ１０２は、ＴＦをＡＰ１０５へ送信し（Ｓ５０９）、ＳＴＡ１０３の方向へヌルを向けるようにｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを行いながら、ＳＴＡ１０６へデータフレームを送信してもよい（Ｓ５１０）。また、ＡＰ１０５は、ＳＴＡ１０６の方向へヌルを向けるようにｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを行いながら、ＳＴＡ１０３へデータフレームを送信しうる（Ｓ５１１）。

【0041】

このｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ方式によれば、干渉を抑えながら通信を行うことができる。しかしながら、ＡＰと、他のＡＰの通信相手のＳＴＡとの間の距離が大きい場合、この他のＡＰとこのＳＴＡとの干渉は十分に電力が低いことが想定される。このため、本実施形態では、与干渉側のＡＰと被干渉側のＳＴＡとの距離が大きいときには、周囲の他のＡＰと協調せずにＳＴＡとの通信を実行する。すなわち、周辺のＡＰと協調してその周辺のＡＰに干渉抑制制御させる必要がない場合には、協調通信を行わずに、単独でＳＴＡと通信を行う。これにより、干渉が起きにくい環境では通信の効率が低下しうる干渉の軽減を試みず、通信の効率を向上させることができる。また、与干渉側のＡＰと被干渉側のＳＴＡとの距離が小さいときには、周囲の他のＡＰと協調して、干渉抑制制御を実行させて、通信の効率の低下を許容して、干渉を低減しながら通信する。このようにして、本実施形態によれば、通信装置間の距離を考慮して、効率的な通信を行うことが可能となる。

【0042】

なお、本実施形態では、ＡＰが、自装置の通信相手装置のＳＴＡと他のＡＰとの距離に基づいて、この他のＡＰにｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを行わせる協調通信を実行するか否かを決定した。また、他のＡＰの観点では、ＡＰは、この他のＡＰの通信相手装置のＳＴＡと自装置との距離に基づいて、このＡＰによって、自装置がｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを行う形式でこの他のＡＰと協調通信を実行するか否かが決定されうる。なお、ＡＰは、他のＡＰの通信相手装置のＳＴＡと自装置との距離に基づいて、自装置がｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを実行するかを決定してもよい。第１のＡＰが第２のＡＰにｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを実行させる場合、例えばＳ５０５のチャネル状態の共有の際に、第１のＡＰから第２のＡＰに指示が送信されうる。また、同様に、第２のＡＰが第１のＡＰにｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを実行させる場合、例えばＳ５０５のチャネル状態の共有の際に、第２のＡＰから第１のＡＰに指示が送信されうる。これにより、必要な場合にのみ、ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇが実行されるようになり、通信の効率を向上させることができる。また、例えば、ＴＦを送信するＡＰが、ＴＦを受信するＡＰに対して、そのＴＦにおいてｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇの使用を指示し、ＴＦを送信するＡＰは、自装置がｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇを使用するかを独自に決定してもよい。すなわち、ＡＰは、他のＡＰと協調通信する際に、他のＡＰに対して所定の処理（例えばｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ）を実行させながら、自装置については他のＡＰからの指示を受けずに通信してもよい。

【0043】

なお、上述の例では、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠したＡＰが他のＡＰと協調して信号を送信する例を示しているが、これに限られない。例えば、ＡＰは、複数のＳＴＡが並行して信号を送信する際に、上述の処理と同様にして、他のＡＰとの間で協調して受信制御を行ってもよい。例えば、ＡＰは、自装置の通信相手のＳＴＡと他のＡＰとの間の距離が近い場合に、他のＡＰがそのＳＴＡ方向へヌルを向けた受信アンテナ制御を実行するようにしうる。この場合、例えば、ＡＰは、他のＡＰの通信相手のＳＴＡと自装置の通信相手のＳＴＡとが並行して信号を送信するようにし、その際に、他のＡＰが受信アンテナ制御を行うように協調動作を行う。また、ＳＴＡ間での協調通信が行われる場合も、上述のような制御が実行されてもよい。さらに、無線ＬＡＮに限らず、複数の通信装置がそれぞれの通信相手装置と通信する際に、通信装置は、他の通信装置との協調通信を実行するか否かを、自装置の通信相手装置と他の通信装置との距離に基づいて決定しうる。これにより、通信装置と通信相手装置との間の通信と、他の通信装置による通信とが、干渉の影響が十分に小さい状態で、かつ、協調制御が必要ない場合に不必要に協調制御を実行することによる通信の効率の低下を防ぐことができる。

【0044】

また、上述の実施形態では、送信アンテナ制御を用いる場合について説明したがこれに限られない。例えば、ＡＰは、所定のコーディング（例えばＤｉｒｔｙ Ｐａｐｅｒ Ｃｏｄｉｎｇ（ＤＰＣ）やそれに類するコーディング）を行うことにより、自装置の通信と他のＡＰの通信との間の干渉を防ぐようにしてもよい。例えば、ＡＰは、他のＡＰがどのようなデータを送信するかを特定して、他のＡＰから送信される信号が通信相手装置によってどのような波形で受信されるかを事前に予測し、自装置から送信すべき信号からその波形成分を差し引いた信号を送信しうる。これによれば、通信相手装置において、ＡＰから受信した波形が他のＡＰからの干渉波と加算され、ＡＰが送信すべき信号が再生された波形を受信することができる。この手法では、ＡＰが、他のＡＰから、送信予定のデータの情報とＡＰの通信相手のＳＴＡと他のＡＰとの間のチャネル推定値とを事前に入手して信号の送信タイミングを相互に調整する協調動作により、干渉の影響を抑制することができる。一方、ＡＰの通信相手のＳＴＡと他のＡＰとの間の距離が遠く離れている環境では、チャネル推定値等の誤差が大きくなることが想定され、そのような環境で上述の手法を用いると却って通信の性能が劣化してしまう。このため、このような干渉の影響を低減するように動作する協調通信を行うか否かが、ＡＰの通信相手と他のＡＰとの距離に関連する情報に基づいて決定されうる。これによれば、干渉の影響が十分に強くなく干渉波形が雑音に埋没するような環境において、相対的に大きな誤差を含んだ干渉波形を事前に減算することを防ぎ、通信性能の劣化を防ぐことが可能となる。

【0045】

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0046】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0047】

２０１：記憶部、２０２：制御部、２０６：通信部、２０７：アンテナ、３０１：無線ＬＡＮ制御部、３０４：方式決定部、３０５：Ｓｉｎｇｌｅ－ＡＰ制御部、３０６：ｎｕｌｌ ｓｔｅｅｒｉｎｇ制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】