JP4018449B2 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに無線通信を行う無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ノートブック型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のポータブルコンピュータ、携帯情報端末及び携帯型プリンタ等の携帯機器が普及してきている。このような携帯機器は、小型かつ軽量であり、その可搬性を生かしたデータ通信を行うことができるという面がある。そのため、携帯機器の通信媒体としては、無線ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）が普及している。無線ＬＡＮを利用することによって、有線の場合のようにケーブルを敷設する必要もなく、同一の無線エリア内であれば携帯可能な無線通信装置をどの場所に置いた場合であっても自動的にネットワークを構成することができ、即座に無線通信装置間の通信が可能になる。
【０００３】
従来の無線ＬＡＮは、伝送スピードがあまり高速ではなく、小容量のデータにしか適していなかった。しかし、最近では従来よりも無線ＬＡＮの伝送スピードが向上してきており、従来の有線ＬＡＮと遜色のない伝送スピードのある無線ＬＡＮが出現している。そのため、画像データなどの大量データも、従来に比べ高速に無線伝送することが可能になりつつある。
【０００４】
また、無線ＬＡＮの通信エリアを拡大したり、従来の有線ＬＡＮに接続された端末との間でも通信を可能にするために、無線ＬＡＮと有線ＬＡＮとの間にゲートウェイ装置を介在させる通信システムを構築することができる。このゲートウェイ装置をアクセスポイント（集中調停制御装置：以下、「ＡＰ」と称す。）と呼ぶ。しかし、このＡＰにおいては、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとの間で行われる通信をすべて処理するため、通信トラフィックが集中してしまう。
【０００５】
そこで、ＡＰ自身の通信をＡＰ以外の無線通信装置よりも優先的に通信を可能にする集中調停制御による通信方式を採用している。この集中調停制御機能を有しているＡＰは、通信権をコントロールし、ＡＰ自身の通信を優先的に行った後に、各無線通信装置を順次ポーリング（Polling）することによって各無線通信装置に対して任意の期間、通信権を譲渡する。
【０００６】
通信権を譲渡された無線通信装置は、他の無線通信装置がその任意の期間通信しないため、他の無線通信装置から妨害されることなく通信することが可能であり、衝突による通信の無駄を排除することができる。
【０００７】
ここで、通信権を譲渡された無線通信装置は、他の無線通信装置へデータを伝送することになるが、この場合、相手の無線通信装置に対して直接データを送信することができ、また、ＡＰ経由でデータを送信することもできる。通常、有線ＬＡＮに接続されている無線通信装置や他のＡＰに接続されている無線通信装置に対してはＡＰ経由でデータ伝送し、また、同一のＡＰに接続されている無線通信装置に対しては、直接その無線通信装置へデータを伝送するというように設定する。或いは、ＡＰが存在する場合は、ＡＰ経由でデータを伝送し、ＡＰが存在しない場合は、直接無線通信装置へデータを伝送するという設定が行われる。
【０００８】
上述したような無線ＬＡＮにおけるデータ通信においては、ＡＰを経由する場合には高いレベルの認証が可能であり、また、様々なアクセス制限機能を付与することができるので、セキュリティが十分強化されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、無線通信装置間の直接通信の場合は、それぞれの無線通信装置が有している機能でセキュリティをかける必要があるが、それぞれの無線通信装置でセキュリティ方式が統一されておらず、セキュリティレベルの高いものから低いものまで存在するため、十分なセキュリティをかけることができないという問題がある。また、ＡＰを経由するデータ通信であれば、認証に必要な情報をネットワーク全体で参照することが可能であるが、直接無線通信装置間で通信する場合は、個々の無線通信装置自体に認証に必要な情報を有していなければならないので、認証そのものの能力に限界がある。従って、無線通信装置間で直接データ通信をする場合には、セキュリティが不十分になるという問題がある。
【００１０】
また、無線通信装置間で直接無線通信が可能な範囲内でＡＰを経由するデータ通信を行う場合には、高いセキュリティレベルが得られる一方で、伝送効率が直接無線通信で行う場合よりも低下するという問題がある。さらに、無線通信が可能にもかかわらず、同範囲内でＡＰを経由させることによって、ＡＰに対しても無駄な負荷がかかってしまうという問題がある。
【００１１】
本発明は、制御装置経由の通信が可能な状況であっても、伝送効率がよい直接無線通信を行うことができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、無線通信装置であって、他の無線通信装置との直接通信が可能であるか否かを判断する判断手段と、他の無線通信装置に対して、前記他の無線通信装置の管理元である制御装置を介して直接通信の試行を通知する通知手段と、前記通知手段により前記試行を通知した前記他の無線通信装置に対して、前記制御装置を経由せずに直接試行データを送信する送信手段と、を備え、前記判断手段は、前記送信手段により送信した試行データに対する応答に基づいて、前記他の無線通信装置との直接通信が可能であるか否かを判断することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、無線通信装置であって、他の無線通信装置から、前記無線通信装置の管理元である制御装置を介して送信された直接通信の試行の通知を受信する試行通知受信手段と、前記試行の通知を送信した他の無線通信装置から、前記無線通信装置に対して前記制御装置を経由せずに直接送信された試行データを受信する試行データ受信手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
さらにまた、本発明は、無線通信装置の無線通信方法であって、他の無線通信装置との直接通信が可能であるか否かを判断するための判断工程と、他の無線通信装置に対して、前記他の無線通信装置の管理元である制御装置を介して直接通信の試行を通知するための通知工程と、前記通知工程において前記試行を通知した前記他の無線通信装置に対して、前記制御装置を経由せずに直接試行データを送信するための送信工程と、を有し、前記判断工程では、前記送信工程において送信した試行データに対する応答に基づいて、該他の無線通信装置との直接無線通信が可能であるか否かが判断されることを特徴とする。
【００１５】
さらにまた、本発明は、無線通信装置の無線通信方法であって、他の無線通信装置から、前記無線通信装置の管理元である制御装置を介して送信された直接通信の試行の通知を検出するための第１の検出工程と、前記試行の通知を送信した他の無線通信装置から、前記無線通信装置に対して前記制御装置を経由せずに直接送信された試行データを検出するための第２の検出工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
さらにまた、本発明は、無線通信装置が実行可能なコンピュータプログラムであって、他の無線通信装置との直接通信が可能であるか否かを判断するための判断手順と、他の無線通信装置に対して、前記他の無線通信装置の管理元である制御装置を介して直接通信の試行を通知するための通知手順と、前記通知手順により前記試行を通知した前記他の無線通信装置に対して、前記制御装置を経由せずに直接試行データを送信するための送信手順と、を有し、前記判断手順では、前記送信手順により送信した試行データに対する応答に基づいて、該他の無線通信装置との直接通信が可能であるか否かが判断されることを特徴とする。
【００１７】
さらにまた、本発明は、無線通信装置が実行可能なコンピュータプログラムであって、他の無線通信装置から、前記無線通信装置の管理元である制御装置を介して送信された直接通信の試行の通知を検出するための第１の検出手順と、前記試行の通知を送信した他の無線通信装置から、前記無線通信装置に対して前記制御装置を経由せずに直接送信された試行データを検出するための第２の検出手順と、を有することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。まず、本発明の概要について説明する。
【００２１】
本発明は、ＡＰ経由の通信と直接通信の両方の通信動作モードを有する無線通信システムにおいて、ＡＰでオーセンティケーション（Authentication）とアソシエーション（Association）を行い、ＡＰ経由で無線通信装置をリンク接続する。そして、無線通信装置間の認証を確認した後に、それらの無線通信装置間において直接通信することができるかどうか確認する。その結果、直接通信が可能であれば、直接通信をするための認証を省いて直接通信することを可能にするものである。これにより、直接通信する場合であっても、ＡＰを経由する通信と同様の高いセキュリティレベルを有する無線通信装置間での無線直接通信が可能になる。
【００２２】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態による無線通信装置及びそれらを構成要素とする無線通信システムについて図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明に係る無線通信装置は、アンテナ１００、変調部１０２と復調部１０３とを有する無線送受信部１０１、送信制御部１０４、受信制御部１０５、データ処理部１０７とデータ記憶部１０８とデータ入出力部１０９と送信メッセージ表示部１１０と省電力制御部１１２と管理テーブル１１１と直接通信判定部１１６と省電力制御部１１２とを有する全体制御部１０６、Ｉ／Ｏ（Input/Output）部１１３、表示部１１４、操作部１１５、受信レベル検出部１１７と変調方式設定部１１８とを有する無線制御部１１８を備えている。尚、管理テーブル１１１は、装置情報管理テーブル１１２ａと通信経路情報管理テーブル１１２ｂとを有する。
【００２４】
上記構成において、無線送受信部１０１は、アンテナ１００に接続されており、アンテナ１００への送信と受信を実行する。無線送受信部１０１において、変調部１０２は、送信制御部１０４からの送信データを無線周波数領域内に帯域制限し、予め定められた変調方式に基づいて変調信号に変換する。また、復調部１０３は、アンテナ１００から受信した変調信号を復調して受信データに変換する。
【００２５】
さらに、送信制御部１０４は、全体制御部１０６からのデータを送信データのフレーム構成に組み立て、データチェックのためのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）及びデータエラーを訂正する誤り訂正ビットを付加する。さらにまた、受信制御部１０５は、無線送受信部１０１の復調部１０３からの受信データの受信データフレームを分解し、フレームヘッダの解析、フレームからのデータ抽出、ＣＲＣチェック及びデータ誤りを訂正する誤り訂正等を行う。
【００２６】
さらにまた、全体制御部１０６は、無線通信装置全体のコントロールを行うものであり、後述する図５に示されるフローチャートに示す送受信処理を実行する。全体制御部１０６において、データ処理部１０７は、データの加工、削除、編集、追加、演算等の処理を行う。また、データ記憶部１０８は、大容量のデータの書き込み、読み出し、メモリ管理等を行う。さらに、データ入出力部１０９は、音声データや画像データの入出力処理、無線通信装置外部のプリンタ等による印刷出力等の出力処理及び制御を行う。
【００２７】
但し、全体制御部１０６において、データ入出力部１０９については、一部の機能に特化したり、全く装備しない無線通信装置である場合もある。例えば、各無線通信装置が共有して利用する共有無線通信装置（共有サーバ、共有プリンタ、ＡＰ等）として用いる場合に該当する。
【００２８】
また、送信メッセージ表示部１１０は、表示部１１４に対する送信メッセージの表示を制御する。さらに、Ｉ／Ｏ部１１３は、無線通信装置の音声や映像を入出力する入出力部及びプリンタによる印刷等のデータを出力する出力部等として機能する。さらにまた、表示部１１４は、全体制御部１０６における送信メッセージ表示部１１０の制御に基づいて、送信メッセージを表示する。
【００２９】
さらに、操作部１１５は、無線通信装置を操作するための各種キーを備えている。尚、操作部１１５のキー操作は全体制御部１０６へ入力される。さらにまた、無線制御部１１６は、無線送受信部１０１、送信制御部１０４及び受信制御部１０５の制御を実行する。無線制御部１１６において、受信レベル検出部１１７は、無線送受信部１０１からの信号に基づいて受信レベルを検出する。また、変調方式設定部１１８は、変調方式を設定する。さらに、チャネル設定部１１９は、チャネル制御部１２０からの指定されたチャネルに無線送受信部１０１の変調部１０２と復調部１０３を合わせる。
【００３０】
本無線通信装置は、上記構成を有することにより、他の無線通信装置に対して把握している無線通信装置の通信状態を送信し、また通信状態に変化が生じた場合にも通知することが可能である。
【００３１】
図２は、本無線通信装置における無線送受信部１０１の復調部１０３の細部構成を示すブロック図である。図２（ａ）は、スペクトラム拡散方式による無線通信を行う場合における復調部１０３の細部構成を示すブロック図、図２（ｂ）は、通常の周波数帯域を極力狭めて無線通信する狭帯域方式による無線通信を行う場合における復調部１０３の細部構成を示すブロック図である。
【００３２】
図２（ａ）に示す復調部１０３は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０１、拡散復調部２０２、拡散符号発生部２０３及び狭帯域復調部２０４を備えている。図２（ｂ）に示す復調部１０３は、バンドパスフィルタ２０５及び狭帯域復調部２０６を備えている。
【００３３】
上記復調部１０３の構成を詳述する。まず、図２（ｂ）に示す復調部１０３においては、狭帯域に変調された信号をアンテナ１００で受信し、バンドパスフィルタ２０５で必要帯域の周波数成分に帯域制限された変調信号を狭帯域復調部２０６で復調し、ディジタル信号に戻して受信制御部１０５へ転送する。
【００３４】
尚、狭帯域変調としては、アナログ変調のＡＭ変調（振幅変調）、ＦＭ変調（周波数変調）もあるが、ここでは、ディジタルデータに変調をかけるためディジタル変調であって、複数の周波数を切り替えることでディジタル情報を伝送するＦＳＫ変調（周波数シフトキーイング変調）、複数の位相を切り替えることでディジタル情報を伝送するＰＳＫ変調（位相シフトキーイング変調）、直交成分の信号点を２次元的に干渉しにくい位置に配置し誤りを抑えるＱＡＭ変調（直交振幅変調）等が利用される。ここで、受信レベルは、有効周波数帯域の狭帯域変調信号の電力成分を検出することで検出可能になる。
【００３５】
また、図２（ａ）に示す復調部１０３においては、スペクトラム拡散変調された信号をアンテナ１００で受信し、バンドパスフィルタ２０１で必要帯域の周波数成分に帯域制限されたスペクトラム拡散変調信号を、拡散復調部２０２で拡散符号発生部２０３の発生する拡散符号に基づき狭帯域変調信号に復調し、さらに、その信号を狭帯域復調部２０４で復調し、ディジタル信号に戻して受信制御部１０５へ転送する。
【００３６】
ここで、スペクトラム拡散変調方式とは、狭帯域変調と異なり、できるだけ帯域を広げ少ない電力で無線通信が可能になる変調方式である。スペクトラム拡散変調方式としては、大別して次の２つの方式がある。一つは、ＤＳ方式（直接拡散方式）であり、狭帯域変調方式ではＰＳＫ変調方式を用い、拡散変調で広帯域の拡散符号である擬似ランダム系列による位相変調を用いている。もう一つの方式は、ＦＨ方式（周波数ホッピング方式）であり、狭帯域変調方式としてはＦＳＫ変調方式またはＰＳＫ変調方式を用い、拡散は搬送波周波数を擬似ランダム系列でホッピングさせて行うものである。
【００３７】
スペクトラム拡散変調方式に関する上記２つの方式ともに、ＤＳ方式では拡散系列のパターンを相関の低い系列を選ぶことで、また、ＦＨ方式ではヒットする周波数の少ない系列を選ぶことで、周波数と時間が重なっても送れる複数チャネルの同時通信が可能になる。ここで、受信レベルは、有効周波数帯域におけるスペクトラム拡散変調信号の電力成分を検出するか、或いは拡散復調後の狭帯域変調信号の電力成分を検出することで検出可能になる。
【００３８】
図３は、本発明に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図３（ａ）は、インフラストラクチャ・モードによる無線通信システムを示す図であり、図３（ｂ）は、アドホック・モードによる無線通信システムを示す図である。
【００３９】
図３（ａ）に示すインフラストラクチャ・モードによる無線通信システムは、ＰＣ等の情報端末３０１、３０２、３０３、ＡＰ３０４、サーバ３０５及びプリンタ３０６を備えている。本実施形態では、情報端末３０１、３０２、３０３が図１に示す無線通信装置として機能する。
【００４０】
また、符号３０７は、ＡＰ３０４が接続している有線ＬＡＮを示す。ここで、ＡＰ３０４は、有線ＬＡＮ３０７や公衆網等に接続され、無線通信機能とゲートウェイ機能を有するものとする。また、サーバ３０５は、ファイルやアプリケーション等を共有する機能やメール機能等を有するものとする。さらに、プリンタ３０６は、ＡＰ３０４を経由することによって他のネットワーク等に接続されている装置や、ＰＣ等の情報端末３０１〜３０３及びサーバ３０５等により共有で利用することが可能になっている。
【００４１】
一方、図３（ｂ）に示すアドホック・モードによる無線通信システムは、ＰＣ等の情報端末３０８、３０９、サーバ３１０及びプリンタ３１１を備えている。アドホック・モードでは、図３（ａ）におけるＡＰ３０４に相当するＡＰが存在しない状態であっても、各装置同士で無線通信ネットワークを構成することができる。また、ＰＣ等の情報端末３０８、３０９間でも無線通信が可能であり、サーバ３１０やプリンタ３１１を共有することも可能である。
【００４２】
ここで、上述した情報端末を含む無線通信ネットワークを構成する手順について説明する。
【００４３】
まず、情報端末の電源をＯＮにする。これによって、当該情報端末は、無線ＬＡＮに参加するため、複数チャネルのうちの１チャネルを選択して、同期を確立するためにスキャンを開始する。同期の確立は、非競合期間の開始時期や周波数ホッピング方式のホップのタイミングを知るために必要である。
【００４４】
ここで、スキャン動作には、パッシブスキャンとアクティブスキャンの２種類のスキャン方式がある。パッシブスキャンの場合には、情報端末は一定期間チャネルをモニタし、ビーコンを受信した場合には、そのビーコンによりビーコン発生間隔を知り同期を確立する。その後、一定周期からビーコンフレームを受信するまでの時間である情報端末のタイマＴＳＦ（Timing Synchronization Timer）と、ビーコン発生間隔で発生できなかったときの遅延時間であるビーコンのタイムスタンプ値とを比較し、時間調整して、同期の確立を維持する。尚、一定期間待ってもビーコンが受信できない場合は、別のチャネルに切り換えて上記の動作を繰り返す。
【００４５】
一方、アクティブスキャンの場合には、情報端末はＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）制御により、プローブフレームを同報して、一定期間応答を待つ。このプローブフレームに応答する装置は、集中調停モードの場合はＡＰ、分散調停モードの場合は最後にビーコンを同報した装置である。尚、その期間に、プローブ応答フレームを受信した場合には、ＡＣＫ（確認応答）を返信して、そのフレームのタイムスタンプを使って、同期を確立する。また、一定期間経過してもビーコンが受信できない場合は、別のチャネルに切り換えて上記の動作を繰り返す。
【００４６】
以上のスキャンの結果、すべてのチャネルで同期が確立できない場合には、新たなネットワークを起動するため、ビーコンフレームを同報する。上述したような手順によって、まず、無線ネットワークの同期の確立が行われる。
【００４７】
次に、情報端末がネットワークを利用するためには、オーセンティケーションという情報端末の認証サービスを行う必要がある。ＩＥＥＥ８０２．１１では、オープンシステムを用いた認証方式（Open System Authentication）とＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）アルゴリズムを用いた共通（秘密）鍵認証方式（Shared Key Authentication）とが規定されている。
【００４８】
ＡＰは、無線アクセスと有線網とのインターフェース機能や無線信号の送受信機能を有し、さらに無線信号制御等のファームウェアやＭＡＣ（Media Access Control）アドレス認証機能も搭載されている。
【００４９】
ＷＥＰアルゴリズムを用いた暗号化認証は、データリンク層の副層のＭＡＣで行われる。尚、ＭＡＣは、複数の装置からのデータ送信要求が共通の伝送路上で競合したときのアクセス権制御や、装置と伝送路の物理的接続点の識別、フレーム形成、伝送路上の誤り制御などを第１層の物理層（PHY；Physical Layer）と一体化して行う。
【００５０】
手順としては、まず、情報端末からＡＰに対して認証要求が送信される。ここで、ＰＤＵフォーマット内には、共通鍵による認証要求であることを示すビットが用意されている。そして、認証要求を受けたＡＰから情報端末にチャレンジテキストが送出される。
【００５１】
チャレンジテキストを受けた情報端末は、ＷＥＰアルゴリズムに基づいて自分の共通鍵とＩＶ（イニシャライゼイション ベクター；Initialization Vector）により暗号化し、その暗号文とＩＶをＡＰに送信する。ＡＰは、受信した暗号文とＩＶと自分の共通鍵により暗号文を復号化し、送信したチャレンジテキストと受信したチャレンジテキストとを比較して一致／不一致を判定する。
【００５２】
その結果、判定結果が一致していた場合、ＡＰは、全体の認証が完了したとして認証完了通知としてサクセスフル・コード（Successful Code）を情報端末に送信する。また、認証完了通知を受けたＡＰは、情報端末とアソシエーションの動作に移行する。オープンシステム認証方式は、情報端末からＡＰに認証要求を送出すると、特段の確認手順を持たずに、ＡＰから情報端末に対して認証結果が送出されるという簡単な手順である。
【００５３】
上記認証では、ＡＰと情報端末間の通信について述べたが、情報端末間でも認証することは可能である。しかし、上述したようなセキュリティの高いサービスは難しい。また、ＡＰでは、上記以外に、セキュリティ強化のために、ＳＳＩＤの設定を行ったり、ＭＡＣアドレスによりアクセス制限をかけるなど、さらに高いセキュリティを提供することができる。
【００５４】
次に、ローミング等を行うことができるように、ＡＰと情報端末でアソシエーションが行われる。ここで、アソシエーションとは、ＡＰが情報端末のマッピングを確立して、分配システムサービスの情報端末を起動するサービスのことである。
【００５５】
まず、情報端末より、アソシエーション要求フレームがＡＰへ送信される。そのフレームを受信したＡＰは、その情報端末にＳＩＤ（Station ID）を割り当て、アソシエーション応答フレームとして返信する。情報端末はその応答フレームを受信するとＡＣＫを返信して、ＡＰの属性等の必要な情報を記憶する。また、ＡＰは、ＡＣＫを受信すると、情報端末がアソシエーションの設定を完了したとして、他のＡＰへ通知される。
【００５６】
これにより、ローミングや、他のアクセスポイントに接続している情報端末や有線ＬＡＮに接続されている端末への通信が可能になる。ここで、ＳＩＤは、アソシエーションの時に、ＡＰから情報端末へ割り当てられる２オクテット（Octet）のＩＤであって、アソシエーションレスポンスにも含まれている。このＳＩＤは、ＰＳ−ＰｏｌｌフレームのＤｕｒａｔｉｏｎ ＩＤとして使用される。
【００５７】
ここで、上述した２つのネットワークを別々のチャネルで利用する場合、例えば、図３（ａ）のネットワークに接続している情報端末と、図３（ｂ）のネットワークに接続している情報端末とは通信することはできなかったが、本発明に係る情報通信装置を用いることによって通信することが可能になる。
【００５８】
次に、上述したような構成を有する本無線通信装置における送受信処理動作について図４に示す管理テーブル及び図５に示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００５９】
図４は、本実施形態において使用される管理テーブル（通信経路情報管理テーブルと装置情報管理テーブル）を説明するための図である。ここで、通信経路情報管理テーブルについて説明する。通信経路としては、集中調停では、ＡＰを介して通信する経路と、ポーリングされたときに相手先の無線通信装置へ直接通信する経路と、分散調停では、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御で通信権を獲得して相手装置へ直接通信する経路とがある。そこで、通信経路情報管理テーブルとは、それぞれの通信経路について、各無線通信装置がどの経路を利用することが可能であるかを示す管理テーブルである。
【００６０】
図４（ａ）において、無線通信装置Ｄについては、ＡＰ経由での通信が不可「×」であるためセキュリティを確保することができない。従って、直接通信や分散調停では、セキュリティがなくても通信可能、或いは、アドホック・モードでのセキュリティであれば可能という条件付きでの通信可能になる。従って、図４（ａ）では、条件付通信可であるとして、「△」になっている。
【００６１】
次に、図４（ｂ）に示される装置情報管理テーブルは、その無線通信装置の属性や、どのネットワークに接続されているかということで、インフラストラクチャ・モードであるかアドホック・モードであるかが示された管理テーブルである。
【００６２】
図５Ａ〜Ｄは、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の送受信処理を示すフローチャートである。本処理では、無線通信装置の全体制御部１０６の制御により実行される。
【００６３】
まず、操作者が自無線通信装置の電源を投入する電源ＯＮ操作を行う（ステップＳ６０１）。そして、全体制御部１０６は、ネットワークに接続するか否かを調べる（ステップＳ６０２）。その結果、ネットワークに接続しない場合（ＮＯ）、ステップＳ６０３に遷移する。ステップＳ６０３では、電源をＯＦＦにするか否かについて調べ、電源をＯＦＦにしない場合（ＮＯ）、再びステップＳ６０２に戻る。また、電源をＯＦＦにする場合（ＹＥＳ）、電源をＯＦＦにし（ステップＳ６０４）、終了する。一方、ステップＳ６０２において、ネットワークに接続すると判定された場合（ＹＥＳ）、チャネルを設定し（ステップＳ６０６）、チャネルの帯域をスキャンする（ステップＳ６０７）。
【００６４】
次に、ネットワークの同期を確立するために、その同期タイミングを発生するビーコンを受信したか否かを調べる（ステップＳ６０８）。その結果、ビーコンを受信していない場合（ＮＯ）、ステップＳ６０９に遷移する。一方、ビーコンを受信した場合（ＹＥＳ）、ビーコンに含まれているビーコン発生間隔を設定し同期を確立する（ステップＳ６１４）。
【００６５】
ステップＳ６０９では、チャネルをスキャンしてからの時間を計測し、タイムアウトが発生したか否かを調べる。その結果、タイムアウトが発生していない場合（ＮＯ）、ステップＳ６０７へ遷移する。一方、タイムアウトが発生した場合（ＹＥＳ）、そのチャネルにはビーコンが存在しないと判断して未スキャンのチャネルがあるか否かを調べる（ステップＳ６１０）。その結果、未スキャンのチャネルがある場合（ＹＥＳ）、未スキャンのチャネルへ変更する（ステップＳ６１１）。そして、ステップＳ６０６へ遷移する。一方、未スキャンのチャネルがない場合（ＮＯ）、アドホック・モードの新ネットワークを起動する（ステップＳ６１３）。そして、ステップＳ６１６へ遷移する。
【００６６】
次に、ステップＳ６１４で同期確立した後、そのチャネルの動作モードが、インフラストラクチャ・モードであるか否かを調べる（ステップＳ６１５）。その結果、動作モードがアドホック・モードの場合（ＮＯ）、ステップＳ６１６へ遷移する。一方、動作モードがインフラストラクチャ・モードの場合（ＹＥＳ）、インフラストラクチャ・モードのネットワークに参加するために、ＡＰとオーセンティケーションを実行する（ステップＳ６２１）。そして、オーセンティケーションの実行した結果がＯＫか否かを調べる（ステップＳ６２２）。そして、その結果がＮＧの場合（ＮＯ）、このネットワークへの参加はできないため、ステップＳ６１２へ遷移する。一方、もしＯＫの場合（ＹＥＳ）、ＡＰとアソシエーションを実行する（ステップＳ６２３）。
【００６７】
そして、アソシエーションの実行した結果がＯＫか否かを調べる（ステップＳ６２４）。その結果、もしＮＧの場合（ＮＯ）、エラー処理に入り（ステップＳ６２５）、ステップＳ６１０へ遷移する。一方、アソシエーションの実行した結果がＯＫの場合（ＹＥＳ）、そのＡＰの情報を登録してＡＰとのリンクを完了する（ステップＳ６１８）。 これにより、ＡＰ経由によるデータ伝送が可能になる。
【００６８】
次に、ステップＳ６１５で、アドホック・モードであると判定された場合には、アドホック・モードを利用して、そのネットワークに参加している無線通信装置との通信を開始する（ステップＳ６１６）。そして、チャネルの変更があるか否かを調べる（ステップＳ６１９）。その結果、チャネルの変更がある場合（ＹＥＳ）、チャネル変更し（ステップＳ６２０）、ステップＳ６０６へ遷移する。一方、チャネル変更しない場合（ＮＯ）、電源ＯＦＦをするか否かを調査する（ステップＳ６２１）。そして、電源をＯＦＦにする場合（ＹＥＳ）、ステップＳ６０４へ遷移する。
【００６９】
また、電源をＯＦＦにしない場合（ＮＯ）、ネットワークとの接続を切断するか否か調査する（ステップＳ６２２）。その結果、ネットワークとの接続を切断しない場合（ＮＯ）、ステップＳ６１６へ遷移する。一方、接続をする場合（ＹＥＳ）、ステップＳ６０２へ遷移する。
【００７０】
ステップＳ６１８でＡＰとのリンクを完了した無線通信装置では、次に、通信を開始するか否かが調べられる（ステップＳ７０１）。その結果、通信を開始しない場合（ＮＯ）、ステップＳ９０１へ遷移する。一方、通信を開始する場合（ＹＥＳ）、送信先の装置へＡＰ経由でデータを送信しコネクトを要求する（ステップＳ７０２）。
【００７１】
次に、このコネクトの要求に対する応答があるか否かが調べられる（ステップＳ７０３）。その結果、応答がない場合（ＮＯ）、コネクト要求を送信してからの計測時間がタイムアウトになってるか否かを調べる（ステップＳ７０４）。そして、タイムアウトでない場合（ＮＯ）、ステップＳ７０３へ遷移する。一方、タイムアウトになっている場合（ＹＥＳ）、応答がなかったことによりコネクトが完了できないため、エラー処理を行い（ステップＳ７０５）、ステップＳ８０１へ遷移する。
【００７２】
また、ステップＳ７０３においてコネクト要求に対する応答があった場合（ＹＥＳ）、応答内容でコネクト完了か否かを調べる（ステップＳ７０６）。その結果、もしコネクトができなかった場合（ＮＯ）、ステップＳ７０１へ遷移する。一方、コネクト完了の場合（ＹＥＳ）、宛先の無線通信装置とコネクト完了する（ステップＳ７０７）。さらに、その無線通信装置の情報を登録する（ステップＳ７０８）。さらに、その無線通信装置に直接通信を許可する（ステップＳ７０９）。
【００７３】
そして、その無線通信装置に対して直接通信を試行するか否かを調べる（ステップＳ７１０）。その結果、直接通信を試行しない場合（ＮＯ）、ＡＰ経由でのデータ通信に経路登録し（ステップＳ７１４）、ステップＳ８０１へ遷移する。一方、直接通信を試行する場合（ＹＥＳ）、宛先の通信端末装置へＡＰ経由で試行を通知する（ステップＳ７１１）。さらに、試行データをその無線通信装置へ直接送信する（ステップＳ７１２）。
【００７４】
そして、その試行データに対するＡＣＫを直接受信したか否かを調べる（ステップＳ７１３）。その結果、ＡＣＫを受信していない場合（ＮＯ）、直接通信ができなかったと判断されステップＳ７１４へ遷移する。一方、ＡＣＫを受信した場合（ＹＥＳ）、直接通信が可能であると判断して直接通信でのデータ通信に経路を登録する（ステップＳ７１５）。このようにして、可能な通信経路が確定するため、この後のデータ通信には、通信可能な通信経路の中で最適な経路を選択して通信することになる。
【００７５】
ステップＳ７１５で直接通信でのデータ通信に経路を登録した後、データ通信をするか否かを調べる（ステップＳ８０１）。その結果、データ通信をしない場合（ＮＯ）、ステップＳ８０８へ遷移する。一方、データ通信をする場合（ＹＥＳ）、直接通信であるか否かを調べる（ステップＳ８０２）。その結果、直接通信ができない場合（ＮＯ）、ＡＰ経由で宛先の無線装置へデータ通信し（ステップＳ８０９）、ステップＳ８２０へ遷移する。一方、直接通信が可能な場合（ＹＥＳ）、非競合期間であるか否かを調べる（ステップＳ８０３）。
【００７６】
その結果、非競合期間でない場合（ＮＯ）、ステップＳ８０５へ遷移する。一方、非競合期間の場合（ＹＥＳ）、ＣＦ−Ｐｏｌｌを受信したときに、宛先の無線通信装置へ直接データ通信する（ステップＳ８０４）。その後、競合期間であるか否かが調べられる（ステップＳ８０５）。
【００７７】
その結果、競合期間でない場合（ＮＯ）、ステップＳ８２０へ遷移する。一方、競合期間である場合（ＹＥＳ）、競合した結果、送信が可能になっていれば宛先の無線通信装置へ直接データ通信し（ステップＳ８０６）、ステップＳ８２０へ遷移する。
【００７８】
一方、ステップＳ８０８においてデータを受信したか否かを調べ、受信しない場合（ＮＯ）、ステップＳ８２０へ遷移する。また、データを受信した場合（ＹＥＳ）、そのデータがコネクト要求か否かを調べる（ステップＳ８０９）。そして、受信データがコネクト要求でない場合（ＮＯ）、ステップＳ８１４へ遷移する。一方、受信データがコネクト要求である場合（ＹＥＳ）、コネクトが完了したかどうかを調べる（ステップＳ８１０）。
【００７９】
その結果、コネクトが完了した場合（ＹＥＳ）、コネクト完了を応答し（ステップＳ８１１）、送信元の無線通信装置の直接通信を許可し（ステップＳ８１３）、ステップＳ８２０へ遷移する。一方、コネクトが完了せずＮＧである場合（ＮＯ）、コネクト不可を応答し（ステップＳ８１２）、ステップＳ８２０へ遷移する。
【００８０】
ここで、ステップＳ８１４では、受信したデータが直接通信の試行の通知か否かを調べる。その結果、当該通知でない場合（ＮＯ）、ステップＳ９０１へ遷移する。また、当該通知である場合（ＹＥＳ）、その後に試行データを受信したか否かを調べる（ステップＳ８１５）。そして、試行データを受信していない場合（ＮＯ）、タイムアウトであるか否かを調べる（ステップＳ８１１）。その結果、タイムアウトでなければ（ＮＯ）、ステップＳ８１５へ遷移し、タイムアウトであれば（ＹＥＳ）、直接通信の試行を通知してきた無線通信装置の通信経路としてＡＰ経由の経路を登録し（ステップＳ８１８）、ステップＳ８２０へ遷移する。
【００８１】
一方、ステップＳ８１５において試行データを受信した場合（ＹＥＳ）、ＡＣＫを送信し（ステップＳ８１６）、直接通信の試行の通知をしてきた無線通信装置の通信経路として直接通信を登録し（ステップＳ８１９）、ステップＳ８２０へ遷移する。
【００８２】
ステップＳ８２０では、通信終了か否かを調べる。その結果、通信が終了している場合（ＹＥＳ）、ステップＳ７０１へ遷移する。一方、通信が終了していない場合（ＮＯ）、電源をＯＦＦにするか否かを調べる（ステップＳ８２１）。そして、電源をＯＦＦにする場合（ＹＥＳ）、ステップＳ６０４へ遷移する。一方、電源をＯＦＦにしない場合（ＮＯ）、ネットワークへの接続を切断するか否かを調べる（ステップＳ８２２）。そして、接続を切断する場合（ＹＥＳ）、ステップＳ８２３で切断し、ステップＳ６０２へ遷移する。一方、接続を切断しない場合（ＮＯ）、ステップＳ８０１へ遷移する。
【００８３】
次に、ステップＳ９０１では、データ受信があるか否かが調べられる。その結果、データ受信がない場合（ＮＯ）、エラー処理して（ステップＳ９０４）、ステップＳ８２０へ遷移する。一方、データ受信する場合（ＹＥＳ）、直接通信を許可した無線通信装置からのデータであるか否かを調べる（ステップＳ９０２）。そして、許可した無線通信装置からのデータでない場合（ＮＯ）、エラー処理をして（ステップＳ９０５）、ステップＳ８２０へ遷移する。一方、許可した無線通信装置からのデータである場合（ＹＥＳ）、そのデータを受信して処理を行い（ステップＳ９０３）、ステップＳ８２０へ遷移する。
【００８４】
すなわち、本発明に係る無線通信装置は、他の無線通信装置に対してアクセスポイントを経由してデータ通信を行うものであって、アクセスポイントを経由して他の無線通信装置に対してリンク接続し、リンク接続された他の無線通信装置に対して直接無線通信が可能であるか否かを確認し、他の無線通信装置との間で、直接無線通信によって所定の通信データを通信することを特徴とする。
【００８５】
また、本発明に係る無線通信装置は、所定のチャネルを設定し、設定されたチャネルを用いて同期を確立することによって所定のネットワークに接続し、ネットワーク上のアクセスポイントとの間でオーセンティケーションを行い、アクセスポイントとの間でアソシエーションを行うことによってリンク接続することを特徴とする。
【００８６】
さらに、本発明は、他の無線通信装置に対してアクセスポイントを経由してコネクト要求し、他の無線通信装置からの応答に基づいて、他の無線通信装置とのコネクト完了を判定し、アクセスポイントを介して、他の無線通信装置に対して直接無線通信の可否を問い合わせ、他の無線通信装置から直接無線通信についての確認応答を受信することを特徴とする。
【００８７】
以上述べたように、本発明によれば、ＡＰ経由と同等のセキュリティで直接無線通信が可能になるため、ネットワーク全体のセキュリティが向上する。また、ＡＰ経由と同等のセキュリティで、伝送効率がよい直接通信が可能なのでセキュリティを維持しつつ、データの伝送効率を向上させることができる。
【００８８】
＜その他の実施形態＞
上述した第１の実施形態では、無線通信装置として情報端末を例に挙げたが、表示部と操作部を有する無線通信装置にも適用することが可能である。また、上記実施形態では、図３に示すような無線通信システムを例に挙げたが、情報端末、サーバ、プリンタの設置台数は任意台数とすることが可能である。
【００８９】
尚、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。上述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体等の媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、本発明が達成されることは言うまでもない。
【００９０】
この場合、記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体等の媒体としては、例えば、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、ＲＯＭ、或いはネットワークを介したダウンロードなどを用いることができる。
【００９１】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００９２】
更に、記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線通信装置は、直接通信可能か否かを判断するための試行データを相手無線通信装置へ送信するのに先立って、制御装置経由で試行の通知を行うことにより、試行の開始を確実に相手に通知することができる。また、相手無線通信装置も、試行データが送信されてくることを予め認識することができる。従って、例えば、上記相手無線通信装置は、試行の通知を受信してから一定時間経過しても試行データが受信できない場合は、直接通信が不可能であると判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本無線通信装置における無線送受信部１０１の復調部１０３の細部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
【図４】本実施形態において使用される管理テーブル（通信経路情報管理テーブルと装置情報管理テーブル）を説明するための図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る無線通信装置の送受信処理を示すフローチャートである。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係る無線通信装置の送受信処理を示すフローチャートである。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態に係る無線通信装置の送受信処理を示すフローチャートである。
【図５Ｄ】本発明の一実施形態に係る無線通信装置の送受信処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１ 無線送受信部
１０２ 変調部
１０３ 復調部
１０４ 送信制御部
１０５ 受信制御部
１０６ 全体制御部
１０７ データ処理部
１０８ データ記憶部
１０９ データ入出力部
１１０ 送信メッセージ表示部
１１１ 管理テーブル
１１２ 省電力制御部
１１２ａ 装置情報管理テーブル
１１２ｂ 通信経路情報管理テーブル
１１３ Ｉ／Ｏ部
１１４ 表示部
１１５操作部
１１６ 直接通信判定部
１１７ 受信レベル検出部
１１８ 変調方式設定部
３０１、３０２、３０３、３０８、３０９ 情報端末
３０４ ＡＰ
３０５、３１０ サーバ
３０６、３１１ プリンタ
３０７ ＬＡＮ

Claims (18)

1. 無線通信装置であって、
   他の無線通信装置との直接通信が可能であるか否かを判断する判断手段と、
   他の無線通信装置に対して、前記他の無線通信装置の管理元である制御装置を介して直接通信の試行を通知する通知手段と、
   前記通知手段により前記試行を通知した前記他の無線通信装置に対して、前記制御装置を経由せずに直接試行データを送信する送信手段と、を備え、
   前記判断手段は、前記送信手段により送信した試行データに対する応答に基づいて、前記他の無線通信装置との直接通信が可能であるか否かを判断することを特徴とする無線通信装置。
2. 前記判断手段による判断結果に基づいて、前記他の無線通信装置との通信経路を切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記判断手段による判断結果に基づいて、前記他の無線通信装置と通信可能な通信経路を登録する登録手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
4. 前記通信経路が、前記制御装置を経由する通信経路又は前記制御装置を経由しない無線通信装置間の直接通信経路であることを特徴とする請求項２又は３に記載の無線通信装置。
5. 前記制御装置からの通信権の譲渡状況に応じて、前記他の無線通信装置と直接通信する通信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
6. 競合による通信権の獲得状況に応じて、前記他の無線通信装置と直接通信する通信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の無線通信装置。
7. 前記制御装置と認証を行う認証手段をさらに備え、
   前記通知手段が、前記認証手段により認証を行った制御装置を介して前記他の無線通信装置に対して前記直接通信の試行を通知することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の無線通信装置。
8. 前記制御装置とアソシエーション処理を実行するアソシエーション手段をさらに備え、
   前記通知手段は、前記アソシエーション手段によってアソシエーション処理を実行した前記制御装置を介して前記他の無線通信装置に対して前記直接通信の試行を通知することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の無線通信装置。
9. 前記制御装置による制御に応じて他の無線通信装置と無線通信する第１のモードと、前記制御装置による制御によらず前記他の無線通信装置と無線通信する第２のモードとを有し、前記直接通信は該第１のモードにおいて実行されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の無線通信装置。
10. 無線通信装置であって、
    他の無線通信装置から、前記無線通信装置の管理元である制御装置を介して送信された直接通信の試行の通知を受信する試行通知受信手段と、
    前記試行の通知を送信した他の無線通信装置から、前記無線通信装置に対して前記制御装置を経由せずに直接送信された試行データを受信する試行データ受信手段と、
    を備えることを特徴とする無線通信装置。
11. 前記試行データ受信手段による受信結果に基づいて、前記他の無線通信装置との通信経路を切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
12. 前記試行データ受信手段による受信結果に基づいて、前記他の無線通信装置と通信可能な通信経路を登録する登録手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
13. 前記通信経路が、前記制御装置を経由する通信経路又は無線通信装置間の直接通信経路であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の無線通信装置。
14. 前記試行データ受信手段による受信結果に基づいて、前記他の無線通信装置に対して応答する応答手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０から１３までのいずれか１項に記載の無線通信装置。
15. 無線通信装置の無線通信方法であって、
    他の無線通信装置との直接通信が可能であるか否かを判断するための判断工程と、
    他の無線通信装置に対して、前記他の無線通信装置の管理元である制御装置を介して直接通信の試行を通知するための通知工程と、
    前記通知工程において前記試行を通知した前記他の無線通信装置に対して、前記制御装置を経由せずに直接試行データを送信するための送信工程と、を有し、
    前記判断工程では、前記送信工程において送信した試行データに対する応答に基づいて、該他の無線通信装置との直接無線通信が可能であるか否かが判断されることを特徴とする無線通信方法。
16. 無線通信装置の無線通信方法であって、
    他の無線通信装置から、前記無線通信装置の管理元である制御装置を介して送信された直接通信の試行の通知を検出するための第１の検出工程と、
    前記試行の通知を送信した他の無線通信装置から、前記無線通信装置に対して前記制御装置を経由せずに直接送信された試行データを検出するための第２の検出工程と、
    を有することを特徴とする無線通信方法。
17. 無線通信装置が実行可能なコンピュータプログラムであって、
    他の無線通信装置との直接通信が可能であるか否かを判断するための判断手順と、
    他の無線通信装置に対して、前記他の無線通信装置の管理元である制御装置を介して直接通信の試行を通知するための通知手順と、
    前記通知手順により前記試行を通知した前記他の無線通信装置に対して、前記制御装置を経由せずに直接試行データを送信するための送信手順と、を有し、
    前記判断手順では、前記送信手順により送信した試行データに対する応答に基づいて、該他の無線通信装置との直接通信が可能であるか否かが判断されることを特徴とするコンピュータプログラム。
18. 無線通信装置が実行可能なコンピュータプログラムであって、
    他の無線通信装置から、前記無線通信装置の管理元である制御装置を介して送信された直接通信の試行の通知を検出するための第１の検出手順と、
    前記試行の通知を送信した他の無線通信装置から、前記無線通信装置に対して前記制御装置を経由せずに直接送信された試行データを検出するための第２の検出手順と、
    を有することを特徴とするコンピュータプログラム。

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