JP5641909B2 - 通信装置、その処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、その処理方法及びプログラムに関する。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した無線通信（例えば、無線ＬＡＮを用いた通信）として、例えば、アクセスポイントのような基地局が存在するインフラストラクチャモードと、複数の端末局により構成されるアドホックモードとが知られている。インフラストラクチャモードでは、基地局が、自装置の情報を含んだビーコンと呼ばれる報知信号を定期的に送信し、アドホックモードでは、ネットワークを構築している各端末局が、自装置の情報を含んだビーコンと呼ばれる報知信号を定期的に送信している。

このような報知信号に関する技術として、特許文献１には、インフラストラクチャモードにおいて、基地局が、干渉信号を検出した場合に報知信号の送信を停止する技術について言及されている。また、特許文献２には、アドホックモードにおいて、全接続装置の了解のもと、報知信号を含む定期的に送信する必要のある信号の送信を一時的に省略する技術について言及されている。

特開２００８−３０１００６号公報 特開２００５−４５６１６号公報

ここで、報知信号を送信する装置（報知信号送信装置）が周囲に複数存在する場合について考えてみる。インフラストラクチャモードにおける基地局と、アドホックモードにおける報知信号送信装置は、他の通信装置と接続していない場合においても、定期的に報知信号を送信する。この場合、報知信号が他のネットワークの干渉要因となってしまう。

上述した特許文献１の技術では、干渉信号を検出した際に、基地局が報知信号の送信を停止するが、この場合、一定期間、報知信号を受信できなかった装置は、ネットワークから切断されたと誤認識してしまう可能性がある。また、特許文献２の技術では、特許文献２の提案方式に未対応の装置の場合、当該装置は、報知信号の送信を省略するための了解処理を行なえない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、報知信号の送信の停止に伴った不具合を生じさせずに、他の信号への干渉要因となる不必要な報知信号の送信を停止することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、通信装置であって、前記通信装置を無線ＬＡＮの基地局又は端末局として選択的に動作させる通信制御手段と、前記通信装置が前記基地局として動作する場合に報知信号を送信する送信手段と、前記通信装置が前記基地局として動作する場合に、前記通信装置が形成する無線ＬＡＮに参加している他装置の有無を判定する判定手段と、
報知信号を送信している報知信号送信装置を検出する検出手段と、前記判定手段によって前記通信装置が形成する無線ＬＡＮに参加している他装置が無いと判定され、且つ、前記検出手段により所定数を越える報知信号送信装置が検出された場合、前記送信手段による報知信号の送信を停止する停止手段とを具備する。

本発明によれば、報知信号の送信の停止に伴った不具合を生じさせずに、他の信号への干渉要因となる不必要な報知信号の送信を停止できる。

本発明の一実施の形態に係わる通信装置１０のハードウェア構成の一例を示す図。 図１に示す制御部１２により実現される機能的な構成の一例を示す図。 図１に示す通信装置１０の処理の流れの一例を示すフローチャート。 図１に示す通信装置を配した通信システムの構成の一例を示す図。 図４に示す通信システムの処理の流れの一例を示すシーケンス図。 図４に示す通信システムの処理の流れの一例を示すシーケンス図。

以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズに準拠した無線ＬＡＮシステムを適用した場合について説明するが、通信形態は、必ずしもＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ＬＡＮには限られず、例えば、それ以外の方式に準拠した通信であっても良い。

（実施形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係わる通信装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。

通信装置１０には、コンピュータが内蔵されている。具体的には、通信装置１０には、記憶部１１と、制御部１２と、入力部１３と、表示部１４と、無線部１５と、アンテナ制御部１６と、アンテナ１７とが具備される。

ここで、記憶部１１は、各種情報を記憶する。例えば、通信に必要な情報を記憶する。記憶部１１は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ、又は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等により実現される。

入力部１３は、例えば、タッチパネルやボタン等により実現され、ユーザからの各種指示を装置内に入力する。表示部１４は、例えば、ＬＣＤやＬＥＤ等により実現され、ユーザに向けて各種情報を表示する。なお、表示部１４は、スピーカなどの音出力が可能な機能を有していても良い。アンテナ制御部１６は、アンテナ１７を制御し、無線部１５は、アンテナ制御部１６及びアンテナ１７を介した無線通信を制御する。制御部１２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により実現され、通信装置１０における動作を統括制御する。

ここで、図２を用いて、図１に示す制御部１２により実現される機能的な構成の一例について説明する。なお、制御部１２内における各構成は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭ等に記憶されたプログラムを読み出し実行することで実現される。

制御部１２には、その機能的な構成として、報知信号送信部２１と、通信状態判定部２２と、探索部２３と、送信停止部２６と、報知信号受信部２７と、通信制御部２８とが実現される。

報知信号送信部２１は、アンテナ１７等を介して報知信号を周期的（定期的）に送信する。報知信号受信部２７は、アンテナ１７等を介して報知信号を受信する。なお、報知信号としては、例えば、ビーコンが挙げられるが、これ以外にも、定期的に送信されるような信号であれば何でも良い。通信状態判定部２２は、自装置の通信状態を判定する。例えば、他の通信装置と接続中であるか否かや、報知信号の送信中であるか否かの判定を行なう。

探索部２３は、他の通信装置から受信した報知信号に基づいて他の通信装置の存在を探索（検出）する。なお、探索部２３においては、例えば、プローブリクエストを送信し、その結果としてプローブレスポンスを受信することにより、他の通信装置の存在を探索しても良い。

ここで、探索部２３には、機能的な構成として、チャネル判定部２４と、台数判定部２５とが具備される。チャネル判定部２４は、他の通信装置からの報知信号を解析し、他の通信装置が自装置と同一の帯域（チャネル）を利用しているか否かを判定する。台数判定部２５は、他の通信装置からの報知信号を解析し、自装置と同一チャネルを利用していると判定された他の通信装置の台数を判定する。

送信停止部２６は、探索部２３の解析結果に基づいて（自装置からの）報知信号の送信を停止させる。より具体的には、探索部２３の解析の結果、自装置と同一チャネルを利用している他の通信装置の台数が所定数を越えていれば、報知信号送信部２１による報知信号の送信を停止状態にする。

通信制御部２８は、各種通信を制御する。通信制御部２８は、通信装置１０がインフラストラクチャモードで動作する場合は、基地局の機能部として機能し、通信装置１０がアドホックモードで動作する場合は、端末局の機能部として機能する。

以上が、制御部１２により実現される機能的な構成の一例についての説明であるが、ここに示す構成は、必ずしもこれに限られず、適宜変更が可能である。例えば、チャネル判定部２４は省略しても良く、同一のチャネルであるか否かに拘わらず、報知信号に基づいて装置の台数を判定するように構成しても良い。

次に、図３を用いて、図１に示す通信装置１０の処理の流れの一例について説明する。ここでは、報知信号の送信制御処理の流れについて説明する。

通信装置１０は、通信状態判定部２２において、他の通信装置と接続中であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。この結果、他の通信装置と接続中であれば（Ｓ１０１でＹＥＳ）、他の通信装置との接続が切断するまで報知信号を周期的に送信する動作を継続する。通信装置１０が基地局として動作している場合は、報知信号であるビーコンを周期的に送信する。アドホックモードで動作している場合は、接続している他の通信装置と交互に報知信号であるビーコンを周期的に送信する。

他の通信装置と接続中でなければ（Ｓ１０１でＮＯ）、通信装置１０は、探索部２３において、所定時間の間に他の通信装置から受信した報知信号に基づいて他の通信装置の存在を判定する（Ｓ１０２）。具体的には、まず、チャネル判定部２４において、他の通信装置が自装置と同一のチャネルを利用しているか否かを判定する。そして、台数判定部２５において、自装置と同一チャネルを利用していると判定された他の通信装置の台数を判定する。

判定の結果、同一チャネルを利用している他の通信装置の台数が所定数を越えていなければ（Ｓ１０３でＮＯ）、通信装置１０は、通信状態判定部２２において、報知信号の送信を現在停止しているか否かを判定する。停止中でなければ（Ｓ１０４でＮＯ）、通信装置１０は、再度、Ｓ１０２の処理に戻る。一方、停止中であれば（Ｓ１０４でＹＥＳ）、通信装置１０は、報知信号送信部２１において、報知信号の送信を再開した後（Ｓ１０８）、この処理を終了する。

また、Ｓ１０３の判定の結果、同一チャネルを利用している他の通信装置の台数が所定数を越えていれば（Ｓ１０３でＹＥＳ）、通信装置１０は、送信停止部２６において、報知信号の送信を停止させる（Ｓ１０５）。その後、通信制御部２８において、他の通信装置との接続処理が実施されたかを監視する。

自装置の状態が他の通信装置と未接続であれば（Ｓ１０６でＮＯ）、通信装置１０は、ランダムな時間（受信待機時間）が経過した後（Ｓ１０７）、再度、Ｓ１０２の処理に戻る。Ｓ１０７の受信待機処理では、他の通信装置から受信した信号に対して（必要に応じて）応答信号の返答等は行なうが（例えば、プローブリクエストを受信するとプローブレスポンスを返信する）、報知信号の送信や他の通信装置の台数確認などは行なわない。なお、ランダムな時間、すなわち、受信待機時間は、所定範囲の数値内でその都度ランダムに生成される。

Ｓ１０６の判定の結果、自装置と他の通信装置との間で接続処理が実施され、接続中となれば（Ｓ１０６でＹＥＳ）、通信装置１０は、報知信号送信部２１において、報知信号の送信を再開する（Ｓ１０８）。すなわち、通信装置１０における報知信号の送信の再開の条件としては、他の通信装置と接続したこと、又は同一チャネルを利用する他の通信装置の台数が所定数以下となることである。なお、この報知信号の送信の停止は、報知信号の送信の再開の条件を満たすまで継続される。

次に、図５を用いて、図１及び図２に示す通信装置１０を配した通信システムにおける処理の流れの一例について説明する。ここでは、図４に示すように、他の通信装置３２及び３３が接続中である環境において、通信装置１０が報知信号の送信を停止した後、他の通信装置３１と接続し、報知信号の送信を再開する際の処理の流れについて説明する。

なお、図４に示す他の通信装置３１〜３３は、通信装置１０と同一チャネルを利用して通信を行なうものとする。他の通信装置３２は、基地局（アクセスポイント）として機能する装置であり、周期的にビーコンを送信するものとする。他の通信装置３１及び３３は、端末局（ステーション）として機能する装置であるものとする。すなわち、通信装置１０の周囲には、報知信号を送信する報知信号送信装置（他の通信装置３２）を含む１又は複数の他の通信装置（他の通信装置３１及び３３）が設けられている。なお、他の通信装置３２には、上記図１及び図２で説明した構成と同様の構成が設けられているものとする。

通信装置１０は、まず、他の通信装置と接続中であるか否かを確認する（Ｓ２０１）。この場合、通信装置１０は、他の通信装置と未接続であるため、所定時間の間、他の通信装置からの報知信号の受信を行なう（Ｓ２０２）。このとき、他の通信装置３２は、他の通信装置３３と接続中であるため、定期的に報知信号の送信を行なう（Ｓ２０３）。

通信装置１０は、Ｓ２０２に示す所定時間の間に他の通信装置３２からの報知信号を受信する。これにより、通信装置１０は、他の通信装置３２の存在を認識する。通信装置１０は、Ｓ２０３の結果を受けて、所定数を越える他の通信装置の台数を確認する（Ｓ２０４）。ここでは、説明を分かり易くするため、当該所定数が１台であるものとする。なお、実際には、所定数は、通信環境や通信装置の機能、干渉要因などから求め決めておけば良い。

この結果、通信装置１０は、報知信号の送信を停止する（Ｓ２０５）。報知信号の送信の停止後、通信装置１０は、他の通信装置３１との間で接続処理を実施する（Ｓ２０６）。なお、この接続処理は、通信装置１０と他の通信装置３１とがインフラストラクチャモードで動作している場合には、通信装置１０が、他の通信装置３１からの接続要求に対して接続要求応答を返答することにより行なわれる。また、通信装置１０と他の通信装置３１とがアドホックモードで動作している場合には、通信装置１０が、他の通信装置３１からの検索信号（プローブリクエスト）に検索応答（プローブレスポンス）を返答する。そして、他の通信装置３１がネットワーク識別子であるＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）を通信装置１０と同一のものにして、報知信号を送信することにより行なわれる。

ここで、通信装置１０は、他の通信装置３１と接続したため、報知信号の送信を再開する（Ｓ２０７）。なお、通信装置１０と他の通信装置３１とが接続した状態において、他の通信装置３２と他の通信装置３３との接続が切断した場合、他の通信装置３２は、図３の処理により報知信号の送信を停止することになる。

本実施形態においては、このようにして不必要な報知信号の送信を停止することにより、他のネットワークへの干渉要因を減らす。また、報知信号の送信を停止するので、送信回路への電力供給をなくすことができるため、通信装置１０は、より省電力で動作することができる。

次に、図６を用いて、図１及び図２に示す通信装置１０を配した通信システムにおける処理の流れの一例について説明する。ここでは、図４に示すように、他の通信装置３２及び３３が接続中である環境において、他の通信装置３２と他の通信装置３３との接続が切断し、通信装置１０及び他の通信装置３２が同時に報知信号の停止処理を行なう際の処理の流れについて説明する。

この処理では、まず、他の通信装置３２と他の通信装置３３との接続が切断される（Ｓ４０１）。その後、通信装置１０及び他の通信装置３２は、他の通信装置と接続中であるか否かを確認する（Ｓ３０２及びＳ４０２）。この場合、通信装置１０及び他の通信装置３２は、いずれの装置とも未接続であるため、所定時間の間、他の通信装置からの報知信号の受信を行なう（Ｓ３０３及びＳ４０３）。通信装置１０及び他の通信装置３２は、報知信号を周期的に送信しているので、この所定時間の間に、お互いの報知信号を受信する（Ｓ３０４及びＳ４０４）。これにより、通信装置１０及び他の通信装置３２は、互いの存在を認識し（Ｓ３０５及びＳ４０５）、報知信号の送信を停止する（Ｓ３０６及びＳ４０６）。

報知信号の送信の停止後、通信装置１０及び他の通信装置３２は、ランダムな時間、受信待機する（Ｓ３０７及びＳ４０７）。この場合、通信装置１０及び他の通信装置３２それぞれに設定された受信待機時間が異なっており、他の通信装置３２の受信待機時間の方が短いとする。

他の通信装置３２の受信待機が終了すると、他の通信装置３２は、所定時間の間、他の通信装置からの報知信号の受信を行なう（Ｓ４０８）。なお、通信装置１０は、受信待機中のため、他の通信装置３２は、通信装置１０を含むいずれの装置の存在も認識できず、認識した台数は０台となる（Ｓ４０９）。

そのため、他の通信装置３２は、報知信号の送信を再開する（Ｓ４１０）、一方、受信待機が済んだ通信装置１０は、所定時間の間、他の通信装置からの報知信号の受信を行なう（Ｓ３０８）。そして、通信装置１０は、他の通信装置３２からの報知信号を受信する（Ｓ４１１）。これにより、通信装置１０は、他の通信装置３２の存在を認識したため、報知信号の送信を再開せず（Ｓ３０９）、再度、ランダムな時間、受信待機する。以降、図３の処理を繰り返す。

本実施形態においては、このようにして、所定時間の間、ランダムな時間、受信待機を行なう。これにより、上述した図１及び図２の構成を持つ装置（同一のタイミングで報知信号の送信の停止を判定する装置）が複数存在し、同時に報知信号の送信を停止した場合であっても、報知信号の送信を一斉に再開することを抑制できる。

以上説明したように本実施形態によれば、他の通信装置と接続中でない場合に、他の通信装置から所定時間の間に受信した報知信号に基づいて（報知信号を送信する）他の通信装置の台数を判定し、当該台数が所定数を越えていれば報知信号の送信を停止する。

また、他の通信装置と接続処理を実施し接続が確立された場合、又は他の通信装置の台数が所定数以下となった場合、報知信号の送信を再開する。

これにより、報知信号の送信の停止に伴った不具合を生じさせずに（例えば、ネットワークに接続済みの装置が、ネットワークから切断されたと誤認識する等）、他の信号への干渉要因となる不必要な報知信号の送信を停止できる。

以上が本発明の代表的な実施形態の例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。

例えば、上述した実施形態においては、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ＬＡＮを適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、ワイヤレスＵＳＢ、ＭＢＯＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＷＢ、ＺｉｇＢｅｅ等の他の無線媒体を用いた通信に適用しても良い。また更に、有線ＬＡＮ等の有線を利用した通信媒体を用いた通信に適用しても良い。なお、ＭＢＯＡ（Multi Band OFDM Alliance）やＵＷＢ（Ultra Wide Band）には、ワイヤレスＵＳＢ、ワイヤレス１３９４、ＷＩＮＥＴなどが含まれる。

（その他の実施形態）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して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（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (7)

1. 通信装置であって、
   前記通信装置を無線ＬＡＮの基地局又は端末局として選択的に動作させる通信制御手段と、
   前記通信装置が前記基地局として動作する場合に報知信号を送信する送信手段と、
   前記通信装置が前記基地局として動作する場合に、前記通信装置が形成する無線ＬＡＮに参加している他装置の有無を判定する判定手段と、
   報知信号を送信している報知信号送信装置を検出する検出手段と、
   前記判定手段によって前記通信装置が形成する無線ＬＡＮに参加している他装置が無いと判定され、且つ、前記検出手段により所定数を越える報知信号送信装置が検出された場合、前記送信手段による報知信号の送信を停止する停止手段と
   を具備することを特徴とする通信装置。
2. 前記送信手段は、
   前記停止手段により前記報知信号の送信を停止した後、他の通信装置との間で接続した場合、前記報知信号の送信を再開する
   ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記送信手段は、
   前記停止手段により前記報知信号の送信を停止した後、再度、前記検出手段により所定時間の間に前記報知信号送信装置が検出され、当該検出された前記報知信号送信装置の台数が所定数を越えていない場合、前記報知信号の送信を再開する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の通信装置。
4. 前記検出手段は、
   前記停止手段により前記報知信号の送信を停止した後、所定の受信待機時間が経過すると、前記報知信号送信装置を検出する
   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。
5. 前記検出手段は、
   前記通信装置と同一チャネルにおいて報知信号を送信している報知信号送信装置を検出する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置。
6. 通信装置の処理方法であって、
   前記通信装置を無線ＬＡＮの基地局又は端末局として選択的に動作させる工程と、
   送信手段が、前記通信装置が前記基地局として動作する場合に、報知信号を送信する工程と、
   判定手段が、前記通信装置が前記基地局として動作する場合に、前記通信装置が形成する無線ＬＡＮに参加している他装置の有無を判定する工程と、
   検出手段が、報知信号を送信している報知信号送信装置を検出する工程と、
   停止手段が、前記判定手段により前記自装置が形成する無線ＬＡＮに参加している他装置が無いと判定され、且つ、前記検出手段により所定数を越える報知信号送信装置が検出された場合、前記送信手段による報知信号の送信を停止する工程と
   を含むことを特徴とする処理方法。
7. 通信装置に内蔵されたコンピュータを、
   前記通信装置を無線ＬＡＮの基地局又は端末局として選択的に動作させる通信制御手段と、
   前記通信装置が前記基地局として動作する場合に報知信号を送信する送信手段、
   前記通信装置が前記基地局として動作する場合に、前記通信装置が形成する無線ＬＡＮに参加している他装置の有無を判定する判定手段、
   報知信号を送信している報知信号送信装置を検出する検出手段、
   前記判定手段によって前記自装置が形成する無線ＬＡＮに参加している他装置が無いと判定され、且つ、前記検出手段により所定数を越える報知信号送信装置が検出された場合、前記送信手段による報知信号の送信を停止する停止手段
   として機能させるためのプログラム。

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