JP2008042457A - Radio communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線LANなどの無線通信を行う無線通信装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus that performs wireless communication such as a wireless LAN.
コピー、ファックス、スキャナなどの複合機やパソコンなどの情報端末に、無線通信装置を組み込みまたは装着することで他の機器との無線通信を実現する形態がある。この無線通信装置は、無線通信のためのプロトコルに準拠して他の機器と通信するようになっており、具体的には物理層やデータリンク層などに関する機能を処理する。また、複合機や情報端末は、データリンク層よりも上位の階層に関する機能を処理すると共に種々のアプリケーションプログラムを処理する。 There is a form in which wireless communication with other devices is realized by incorporating or mounting a wireless communication device in an information terminal such as a multifunction peripheral such as a copy, fax, or scanner, or a personal computer. This wireless communication apparatus communicates with other devices in conformity with a protocol for wireless communication, and specifically processes functions related to the physical layer, the data link layer, and the like. Further, the multifunction peripheral and the information terminal process various application programs as well as functions related to a layer higher than the data link layer.
複合機や情報端末が処理する上位の階層に関する機能は、IP(Internet Protocol)など、無線、有線に依存しないプロトコルと共通できるものであり、複合機や情報端末は、無線通信装置または有線通信装置を組み込みまたは装着することで無線および有線それぞれの通信に対応できるものもある。 Functions related to higher layers processed by a multifunction peripheral or information terminal can be shared with a wireless or wired-independent protocol such as IP (Internet Protocol). The multifunction peripheral or information terminal can be a wireless communication device or a wired communication device. Some devices can support wireless and wired communications by incorporating or mounting.
また、上位の階層に関する機能およびアプリケーションプログラムは、複合機や情報端末に実装されるCPU(Central Processing Unit)で処理される。複合機や情報端末に実装されるCPUの処理能力は、一般的なパソコンに実装されるCPUと異なって動作周波数が低い場合があり、この場合には、CPUが種々のアプリケーションプログラムを処理することを優先し、無線通信のためのプロトコルに準拠した機能の大半を無線通信装置で処理したほうがよい。 In addition, functions and application programs related to higher layers are processed by a CPU (Central Processing Unit) installed in a multifunction peripheral or an information terminal. The processing capacity of a CPU mounted on a multifunction peripheral or information terminal may be low in operating frequency, unlike a CPU mounted on a general personal computer. In this case, the CPU processes various application programs. The wireless communication device should process most of the functions conforming to the protocol for wireless communication.
また、複合機や情報端末が、充電器から電力が供給される移動可能な端末の場合、複合機や情報端末の電力を消費させないことは重要であるため、複合機や情報端末のCPUに負荷をかけるよう、無線通信装置を構成してはならない。例えば、複合機や情報端末のCPUに負荷をかけない従来の技術としては、次に記載するような技術が知られている。 Also, if the multifunction device or information terminal is a movable terminal that is supplied with power from the charger, it is important not to consume the power of the multifunction device or information terminal. Do not configure the wireless communication device to apply For example, the following techniques are known as conventional techniques that do not impose a load on the CPUs of multifunction peripherals and information terminals.
無線LANのアドホックモードのように、ネットワーク内に基地局を配置せずに端末局同士が直接通信して運用する方法の場合、端末局は常にIPパケットの中継処理を行わなければならないが、このIPパケットの中継処理は、端末局のホストCPUを介して行われるため、ホストCPUにとっては大きな負荷となっている。そこで、端末局は、受信したパケットが自端末宛のパケットか中継すべきパケットかを検出し、中継すべきパケットである場合は、ホストCPUを介さずに中継すべきパケットを特定の電気回路で処理することでCPUの負荷を低減している(例えば、特許文献1参照)。
例えば、無線LANのプロトコルであるIEEE802.11に準拠した信号には、無線接続を管理するためのビーコンフレームがあり、このビーコンフレームは、一般的に100ミリ秒間隔で送信されるので、特許文献1参照に記載したような端末が、自端末宛に短い間隔でビーコンフレームを受信してしまうと、ホストCPUに負荷がかかってしまうという問題がある。
For example, a signal compliant with IEEE 802.11, which is a wireless LAN protocol, includes a beacon frame for managing a wireless connection, and this beacon frame is generally transmitted at intervals of 100 milliseconds. When a terminal such as that described in
また、ビーコンフレームのような無線接続を管理するための管理フレームは、IEEE802.11だけではなく、WirelessUSBや他のプロトコルにも同じような信号が存在し、無線通信に必要な信号である。 In addition, a management frame for managing wireless connection such as a beacon frame is a signal necessary for wireless communication because similar signals exist not only in IEEE802.11 but also in WirelessUSB and other protocols.
そこで、本発明は、一定の短い間隔で管理フレームが送信される管理フレームを受信して処理する際など、ホストCPUなどの処理部の負荷を軽減することができる無線通信装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a wireless communication apparatus that can reduce the load on a processing unit such as a host CPU when receiving and processing a management frame in which management frames are transmitted at regular short intervals. Objective.
本発明の無線通信装置は、通信相手から送信されたフレームを無線で受信する通信部と、前記通信部が受信したフレームを解析してデータフレームか前記通信相手との無線接続を管理するための管理フレームかを判定する受信フレーム解析部とを有し、前記受信フレーム解析部が、前記フレームを処理する処理部に前記フレームの受信を通知し、一定時間間隔で前記管理フレームを受付ける無線通信装置であって、前記受信フレーム解析部が受付けた現在の前記管理フレームと直前に受付けた前記管理フレームとの一部を比較対象として比較する比較部を備え、前記比較対象が一致していた場合、前記受信フレーム解析部は前記処理部に前記管理フレームの受信を通知せず、前記比較対象が一致していなかった場合、前記受信フレーム解析部は前記処理部に前記管理フレームの受信を通知する構成を有している。
この構成により、それぞれの比較対象が一致していた場合、処理部に管理フレームの受信を通知しないため、一定の短い間隔で管理フレームが送信される管理フレームを受信して処理する際など、ホストCPUなどの処理部の負荷を軽減することができる。
A wireless communication device according to the present invention is configured to wirelessly receive a frame transmitted from a communication partner, and to analyze a frame received by the communication unit to manage a data frame or a wireless connection with the communication partner. A wireless communication device having a reception frame analysis unit that determines whether the frame is a management frame, wherein the reception frame analysis unit notifies the processing unit that processes the frame of reception of the frame, and receives the management frame at regular time intervals And a comparison unit for comparing a part of the current management frame received by the received frame analysis unit and the management frame received immediately before as a comparison target, and the comparison target is matched, The reception frame analysis unit does not notify the processing unit of reception of the management frame, and if the comparison object does not match, the reception frame analysis unit It has a configuration for notifying the reception of the management frame to the processing unit.
With this configuration, when the comparison targets match, the host does not notify the processing unit that the management frame has been received. The load on a processing unit such as a CPU can be reduced.
また、本発明の無線通信装置において、前記管理フレームは、ヘッダ部とタイムスタンプ情報を含むボディ部とによって構成されており、前記比較対象は、前記管理フレームを構成する情報のうち、前記タイムスタンプ情報および前記ヘッダ部を除く部分である構成を有している。
この構成により、管理フレームを構成する情報のうち、タイムスタンプ情報およびヘッダ部を除く部分が比較対象であるため、管理フレームについて効率の良い比較を行うことができる。
In the wireless communication apparatus of the present invention, the management frame is configured by a header part and a body part including time stamp information, and the comparison target is the time stamp among the information constituting the management frame. It has a configuration that is a part excluding information and the header part.
With this configuration, since the portion excluding the time stamp information and the header portion of the information constituting the management frame is a comparison target, an efficient comparison can be performed for the management frame.
また、本発明の無線通信装置において、前記管理フレームは、ヘッダ部と可変長または固定長の情報要素を含むボディ部とによって構成されており、前記比較対象は、前記可変長または固定長の情報要素である構成を有している。
この構成により、ボディ部に含まれる情報要素を比較対象とするため、必要となる情報要素だけが変更されたか否かを判定することができる。
In the wireless communication device of the present invention, the management frame includes a header portion and a body portion including a variable length or fixed length information element, and the comparison target is the variable length or fixed length information. It has a configuration that is an element.
With this configuration, since information elements included in the body part are to be compared, it is possible to determine whether only necessary information elements have been changed.
また、本発明の無線通信装置において、前記比較対象は、前記可変長または固定長の情報要素のうち1ビット以上の特定部分である構成を有している。
この構成により、ボディ部に含まれる情報要素のうち1ビット以上の特定部分を比較対象とするため、必要となる情報の部分だけの変化を確認することができる。
In the wireless communication apparatus of the present invention, the comparison target has a configuration that is a specific part of 1 bit or more in the variable length or fixed length information element.
With this configuration, since a specific portion of 1 bit or more among the information elements included in the body portion is to be compared, it is possible to confirm a change only in the necessary information portion.
また、本発明の無線通信装置において、前記比較対象は、前記可変長または固定長の情報要素、もしくは前記特定部分のうち1つ以上を組み合わせて対象とするものである構成を有している。
この構成により、比較対象を1つに限定することなく複数の情報を同時に比較対象にすることで、プロトコルの変更に対応することができる。
In the wireless communication apparatus of the present invention, the comparison target has a configuration in which one or more of the variable length or fixed length information elements or the specific portion is the target.
With this configuration, it is possible to cope with a protocol change by simultaneously making a plurality of pieces of information to be compared without limiting the number of comparison targets to one.
また、本発明の無線通信装置において、前記受信フレーム解析部が受付けた前記管理フレームの数をカウントするフレーム数カウンタを備え、前記フレーム数カウンタがカウントした数を定期的に前記処理部に参照させる構成を有している。
この構成により、フレーム数カウンタがカウントした数を定期的に処理部に参照させるため、処理部が管理フレームの受信状況を把握することができる。
The wireless communication device of the present invention further includes a frame number counter that counts the number of the management frames received by the received frame analysis unit, and periodically makes the processing unit refer to the number counted by the frame number counter. It has a configuration.
With this configuration, since the processing unit periodically refers to the number counted by the frame number counter, the processing unit can grasp the reception status of the management frame.
また、本発明の無線通信装置は、前記受信フレーム解析部が受付けた前記管理フレームの最新のタイムスタンプ情報を保存するタイムスタンプ情報保存部を備え、前記タイムスタンプ情報保存部が保存する最新のタイムスタンプ情報を定期的に前記処理部に参照させる構成を有している。
この構成により、最新のタイムスタンプ情報を定期的に処理部に参照させるため、処理部が管理フレームの受信状況を把握することができる。
The wireless communication apparatus of the present invention further includes a time stamp information storage unit that stores the latest time stamp information of the management frame received by the received frame analysis unit, and the latest time stored by the time stamp information storage unit. The stamp information is periodically referred to by the processing unit.
With this configuration, since the latest time stamp information is periodically referred to by the processing unit, the processing unit can grasp the reception status of the management frame.
また、本発明の無線通信装置は、一定時間を繰返して計時するタイマー処理部を備え、前記受信フレーム解析部は、前記タイマー処理部が前記一定時間を計時した直後に前記管理フレームを受付けたとき、受付けた前記管理フレームの受信を前記処理部に通知する構成を有している。
この構成により、一定時間を計時した直後に管理フレームを受付けたとき、受付けた管理フレームの受信を処理部に通知するため、処理部が定期的に管理フレームの受信状況に関わる情報を参照するなどの動作を行う必要が無く、処理部の負荷を軽減することができる。
The wireless communication apparatus of the present invention further includes a timer processing unit that counts a predetermined time repeatedly, and the reception frame analysis unit receives the management frame immediately after the timer processing unit times the predetermined time. The management unit is notified of reception of the received management frame.
With this configuration, when a management frame is received immediately after measuring a certain time, the processing unit periodically refers to information related to the reception status of the management frame in order to notify the reception of the received management frame to the processing unit. It is not necessary to perform this operation, and the load on the processing unit can be reduced.
また、本発明の無線通信装置は、前記受信フレーム解析部が受付けた前記管理フレームの数をカウントするフレーム数カウンタを備え、前記受信フレーム解析部は、前記フレーム数カウンタがカウントした数が所定値以上になった場合、前記フレーム数カウンタがカウントした数をリセットすると共に、前記所定値以上になった直後に前記管理フレームを受付けたとき、受付けた前記管理フレームの受信を前記処理部に通知する構成を有している。
この構成により、所定値以上になった直後に管理フレームを受付けたとき、受付けた管理フレームの受信を処理部に通知するため、処理部が定期的に管理フレームの受信状況に関わる情報を参照するなどの動作を行う必要が無く、処理部の負荷を軽減することができる。
The wireless communication device of the present invention further includes a frame number counter that counts the number of the management frames received by the reception frame analysis unit, and the reception frame analysis unit is configured such that the number counted by the frame number counter is a predetermined value. In the case of the above, the number counted by the frame number counter is reset, and when the management frame is received immediately after the predetermined value or more is reached, the reception of the received management frame is notified to the processing unit. It has a configuration.
With this configuration, when a management frame is accepted immediately after the value exceeds a predetermined value, the processing unit periodically refers to information related to the reception status of the management frame in order to notify the reception of the received management frame to the processing unit. It is not necessary to perform such operations, and the load on the processing unit can be reduced.
以上のように本発明は、一定の短い間隔で管理フレームが送信される管理フレームを受信して処理する際など、ホストCPUなどの処理部の負荷を軽減することができる無線通信装置を提供するものであり、性能の低いCPUを使用しているような場合にとって大きな効果となる。 As described above, the present invention provides a wireless communication apparatus that can reduce the load on a processing unit such as a host CPU when receiving and processing a management frame in which management frames are transmitted at regular short intervals. This is a great effect when a low-performance CPU is used.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成図の一例である。図1に示した通信システムは、インフラストラクチャ・モードで通信するためのアクセスポイントとなる通信機器9と、ステーションとなる無線通信装置10と、無線通信装置10を組み込みまたは装着する機器8によって構成される。
FIG. 1 is an example of a configuration diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention. The communication system shown in FIG. 1 is configured by a
なお、図1に示した通信システムは、IEEE802.11のプロトコルに準拠して無線通信を行うものとするが、本発明ではIEEE802.11のプロトコルに限定するものではない。 The communication system shown in FIG. 1 performs wireless communication in accordance with the IEEE 802.11 protocol, but the present invention is not limited to the IEEE 802.11 protocol.
無線通信装置10は、通信機器9と無線で通信するようになっており、具体的には物理層やデータリンク層などに関する機能を処理する。また、機器8は、動作周波数が低いCPUなどの処理部を有し、処理部でプロトコルの上位の階層に関する機能およびアプリケーションプログラムを実行するようになっている。なお、機器8は、複合機や情報端末などを表している。
The
まず、通信機器9と無線通信装置10は、無線通信を行う際、無線接続(データリンク)を確立させるための手順を実行する。無線接続が確立された後、通信機器9と無線通信装置10との間でデータの送受信が行われる。なお、無線接続が確立していない通信機器9と無線通信装置10との間では、データの送受信が行われない。また、無線接続が確立された後、無線接続を管理するためのビーコンフレームが、100ミリ秒程度の短い間隔で通信機器9から無線通信装置10に同報される。
First, the
機器8は、無線通信装置10を介してビーコンフレームを一定時間以上受信していないと判断すると、無線接続が切断されたとみなす。また、ビーコンフレームには、通信機器9が無線通信装置10に転送するデータを有しているか否かを表す情報などが含まれている。ビーコンフレームの詳細は後述する。
If the
(本発明の第1の実施の形態)
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図の一例である。なお、図2では、本発明の内容を説明するのに必要最低限の機能のブロックを明示してあるだけであり、省略している機能のブロックもある。
(First embodiment of the present invention)
FIG. 2 is an example of a block diagram of the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, only the minimum functional blocks necessary for explaining the contents of the present invention are clearly shown, and some functional blocks are omitted.
図2に示した無線通信装置10は、IEEE802.11のプロトコルに準拠した物理層、MAC層それぞれの機能を実現する物理層部(通信部)およびMAC層部を備えて構成される。また、ホストCPU7は、例えば、図1で説明した機器8を構成するものである。
The
物理層部は、MAC層部からIEEE802.11のプロトコルに準拠したフレームを受信して変調処理する変調復調部11、および、変調復調部11で変調処理したフレームを高周波に変調した電波をアンテナから放出するRF処理部12によって構成されている。また、特定の周波数をもつ電波をアンテナから受けると、RF処理部12は、ベースバンド周波数に変換し、変調復調部11は、フレームに復調し、復調したフレームをMAC層部に転送する。
The physical layer unit receives a frame conforming to the IEEE 802.11 protocol from the MAC layer unit and performs modulation processing, and a radio wave obtained by modulating the frame modulated by the modulation /
MAC層部は、受信フレーム解析部13、受信フレームバッファ14、送信フレーム生成部15、送信フレームバッファ16、フレーム送受信タイミング制御部17、物理層制御部18、ビーコンフレーム保存部19、およびビーコンフレームボディ比較部20によって構成されている。例えば、MAC層部を構成する各部は、電子回路などで構成される。
The MAC layer unit includes a reception
受信フレーム解析部13は、物理層部から転送されたフレームを解析し、データ用のフレーム(以下、データフレームという。)か、通信相手との無線接続を管理するための管理用のフレーム(以下、管理フレームという。)かを判定するようになっている。また、受信フレーム解析部13は、物理層部から転送されたフレームのうち、自局宛のフレームなど、ホストCPU7に転送するフレームだけを受信フレームバッファ14に蓄積させてホストCPU7に割り込み通知を行う。また、受信フレーム解析部13は、ホストCPU7に転送するフレームだけを受信フレームバッファ14に蓄積させ、受信フレームバッファ14に割り込み通知をさせるようにしてもよい。
The reception
ここで、MAC層部で処理されるフレームのフォーマットについて図3を用いて説明する。図3に示したフレームは、フレームヘッダ部およびフレームボディ部で構成される。フレームヘッダ部には、フレームタイプを特定する情報が含まれているフレームコントロール(Frame Control)、デュレーション(Duration)ID、アドレス(Address)、シーケンスコントロール(Sequence Control)が含まれる。フレームボディ部は、可変長であり、可変長フレームボディ(Frame Body)と、誤り検出のための32ビットFCS(Frame Check Sequence)を含む。 Here, a format of a frame processed in the MAC layer unit will be described with reference to FIG. The frame shown in FIG. 3 includes a frame header part and a frame body part. The frame header portion includes a frame control (Frame Control) including information specifying the frame type, a duration (Duration) ID, an address (Address), and a sequence control (Sequence Control). The frame body part has a variable length and includes a variable length frame body (Frame Body) and a 32-bit FCS (Frame Check Sequence) for error detection.
なお、フレームコントロールには、タイプ(Type)とサブタイプ(Subtype)が含まれ、それらの組み合わせによって25種類のフレームの識別が可能とされる。25種類のフレームの中には、データフレーム、または、管理フレームであるビーコン、ACK、RTS、CTSなどがある。 The frame control includes a type (Type) and a subtype (Subtype), and a combination of these allows 25 types of frames to be identified. Among the 25 types of frames, there are a data frame or a management frame such as a beacon, ACK, RTS, and CTS.
また、図4に管理フレームのフォーマットを示す。図4に示したように、管理フレームにはBSSID(Basic Service Set Identifier)を表す情報が含まれている。BSSIDには、アクセスポイントのMACアドレスが設定されているため、受信フレーム解析部13は、接続しているアクセスポイントからのフレームかどうかの判断をすることができる。
FIG. 4 shows the format of the management frame. As shown in FIG. 4, the management frame includes information representing a BSSID (Basic Service Set Identifier). Since the access point MAC address is set in the BSSID, the received
なお、受信フレーム解析部13は、データフレームが物理層部から転送された場合には、データフレームをホストCPU7に処理させるため、ホストCPU7に割り込み通知を行い、管理フレームが物理層部から転送された場合にも、管理フレームをホストCPU7に処理させるため、ホストCPU7に割り込み通知を行う。管理フレームをホストCPU7で処理する理由は、MAC層部にある電子回路で管理フレームを処理してしまうとプロトコルが変更または追加されたときに、この電子回路を取り替えることになってしまい、ホストCPU7で管理フレームを処理すればプログラムの変更でよく、プロトコルの変更または追加に対し柔軟に対応できるようにするためである。
When the data frame is transferred from the physical layer unit, the received
送信フレーム生成部15は、IEEE802.11のプロトコルに準拠した処理を行うため、受信した管理フレームに応答するフレーム(ACKフレーム)を生成するようになっている。また、送信フレーム生成部15は、生成したフレームを送信フレームバッファ16に蓄積させるようになっている。なお、送信フレームバッファ16は、送信フレーム生成部15によって生成されたフレームに加えて、ホストCPU7から転送されたフレームを蓄積するようになっている。
The transmission
フレーム送受信タイミング制御部17は、無線通信装置10がこれから送信しようとしているフレームと他の無線通信装置10が送信するフレームとの衝突を防止するため、フレームの送受信タイミングを計るためのものである。物理層制御部18は、フレーム送受信タイミング制御部17の指示で物理層部を起動することにより、送信フレームバッファ16に蓄積されたフレームが無線で送信される。
The frame transmission / reception
また、受信フレーム解析部13は、物理層部から転送された管理フレームのうち、自局宛でかつビーコンフレームだけをビーコンフレーム保存部19に蓄積させる。ビーコンフレームボディ比較部20は、受信フレーム解析部13が現在受付けたビーコンフレームと、直前に受付けたビーコンフレームとのボディ部とを比較するようになっている。
Also, the received
ビーコンフレームについては、図4に示した管理フレームのフレームコントロール情報にあるフレームタイプがビーコンフレームを表しており、管理フレームのフレームボディ部が、図5に示すように、ビーコンフレームの送信時刻を表すタイムスタンプ(TimeStamp)、ビーコンフレームの間隔を表すビーコン間隔(Beacon interval)、自局宛のデータの有無を表すトラフィックインフォメーションマップ(TIM:Traffic Information Map)などの情報から構成される。 For the beacon frame, the frame type in the frame control information of the management frame shown in FIG. 4 represents the beacon frame, and the frame body part of the management frame represents the transmission time of the beacon frame as shown in FIG. It includes information such as a time stamp (Time Stamp), a beacon interval indicating a beacon frame interval (Beacon interval), and a traffic information map (TIM: Traffic Information Map) indicating presence / absence of data addressed to the own station.
なお、図5に示した情報は、無線接続を確立させる時に使用されるが、無線接続が確立した後も常に、ホストCPU7によって参照されるわけではない。また、タイムスタンプを表す情報は、送信毎に毎回更新され、TIMを表す情報は、自局宛のデータの有無に応じて変化するが、無線接続が確立した後では、タイムスタンプおよびTIM以外の情報はほとんど変化しない。
Although the information shown in FIG. 5 is used when establishing a wireless connection, it is not always referred to by the
以上のように構成された無線通信装置10において、ビーコンフレームを受信したときの動作について以下に説明する。
In the
まず、受信フレーム解析部13は、物理層部から受付けたフレームを解析し、自局宛のビーコンフレームであった場合、ビーコンフレームボディ比較部20は、受信フレーム解析部13が現在受付けたビーコンフレームと、ビーコンフレーム保存部19に蓄積されている、直前に受付けたビーコンフレームとのボディ部を比較する。なお、ビーコンフレームボディ比較部20がビーコンフレームのボディ部を比較する際には、タイムスタンプを表す情報を除いた部分のビーコンフレームが比較される。
First, the received
タイムスタンプを表す情報を除いた部分のビーコンフレームのボディ部が不一致である場合、受信フレーム解析部13は、現在受付けたビーコンフレームを受信フレームバッファ14に蓄積させ、ホストCPU7に割り込み通知が行われ、一致している場合、受信フレームバッファ14に蓄積せず、割り込み通知もしない。
When the body part of the beacon frame in the portion excluding the information indicating the time stamp does not match, the reception
最後に、ビーコンフレームを比較した後、受信フレーム解析部13は、現在受付けたビーコンフレームをビーコンフレーム保存部19に蓄積する。
Finally, after comparing the beacon frames, the reception
以上、本発明の第1の実施の形態について説明したが、従来の無線通信装置では、100ミリ秒程度の短い間隔で送信されるビーコンフレームを毎回受付けると、ホストCPU7に対する割り込みも頻繁に行われるのでホストCPU7に負荷をかけてしまっていたが、本発明の第1の実施の形態に係る無線通信装置では、タイムスタンプを表す情報を除いた部分のビーコンフレームが変わらないのであれば、ホストCPU7に対する割り込みを行わないので、ホストCPU7の負荷は軽減される。
As described above, the first embodiment of the present invention has been described. In the conventional wireless communication apparatus, when a beacon frame transmitted at a short interval of about 100 milliseconds is received every time, the
また、本発明の第1の実施の形態では、タイムスタンプを表す情報を除いた部分のビーコンフレームのボディ部を比較対象としていたが、ビーコンフレームボディ比較部20をインフォメーション比較部21に替えて図6に示す構成とすることもできる。
Further, in the first embodiment of the present invention, the body part of the beacon frame of the part excluding the information indicating the time stamp is set as the comparison object, but the beacon frame
インフォメーション比較部21は、TimeStampを表す情報以外にホストCPU7が参照しない情報が更新されても、ホストCPU7が割り込み通知を受付けないようにするため、比較対象を特定の情報ごとに指定し比較するようになっている。
In order to prevent the
インフォメーション比較部21は、例えば、比較対象を図5に示した能力情報(Capability Information)とし、能力情報の変化の有無を判定することもできるし、さらに、図7(A)に示すように能力情報を構成する情報のうち任意の情報の変化の有無を判定することもできる。
For example, the
図7(A)の能力情報は、1ビット長の5つの情報が割り当てられているが、今後、プロトコルの変更によりさらに増えることも考えられる。ビット単位で割り当てられた情報の更新に対応できるように、インフォメーション比較部21は、各情報のビットマスクを行い、マスクパターンで対象となるビットを絞り込み、絞り込まれたビットだけを比較対象とし、比較対象とした直前のビーコンフレームのフレームボディ部の情報と比較することが可能となっている。具体例として、インフォメーション比較部21は、図7に示したESSおよびPrivacyの情報の変化の有無を判定することもできる。
In the capability information in FIG. 7A, five pieces of information having a 1-bit length are allocated, but it is possible that the capability information will further increase in the future due to protocol changes. The
また、インフォメーション比較部21は、受付けたビーコンフレームのフレームボディ部にある固定長の情報要素だけでなく、エレメントと呼ばれる可変長の情報要素に対しても比較対象とすることができる。なお、図7(B)に示したものは、ビーコンフレームのフレームボディ部にある可変長の情報要素が複数あるイメージである。インフォメーション比較部21は、可変長の情報要素または可変長の情報要素のうち特定の部分に対しても比較対象とすることができる。
The
なお、インフォメーション比較部21は、可変長または固定長の情報要素のうち図7に示したように1ビットの特定部分、さらに1以上のビットの特定部分を比較対象とすることもでき、可変長または固定長の情報要素の全体、もしくは可変長または固定長の情報要素の特定部分のうち1つ以上を組み合わせて比較対象とすることもできる。
Note that the
ところで、ビーコンフレームは、アクセスポイントとの無線接続が切断されたか否かが判断されるためのものでもある。本発明の第1の実施の形態では、現在受付けたビーコンフレームと直前に受付けたビーコンフレームとのフレームボディ部のうち特定の情報に変化がなければ、ホストCPU7に対する割り込みが行われない。従って、ホストCPU7にビーコンフレームを受付けた旨の割り込み通知が行われないと、ホストCPU7は、アクセスポイントから電波が届かなくなって切断したものと判断してしまうこともあるので、ホストCPU7が定期的にビーコンフレームを受付けた旨を認識する必要がある。そこで、本発明の第2以降の実施の形態に、ホストCPU7が定期的にビーコンフレームを受付けている旨を認識するための方法について説明する。
By the way, the beacon frame is also used for determining whether or not the wireless connection with the access point is disconnected. In the first embodiment of the present invention, if there is no change in specific information in the frame body part of the currently accepted beacon frame and the beacon frame received immediately before, no interruption to the
(本発明の第2の実施の形態)
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図の一例である。なお、本発明の第2の実施の形態に係る無線通信装置を構成する構成部材のうち、本発明の第1の実施の形態で説明した構成部材と同じものには、同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。
(Second embodiment of the present invention)
FIG. 8 is an example of a block diagram of a wireless communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. Of the constituent members constituting the wireless communication apparatus according to the second embodiment of the present invention, the same constituent members as those described in the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, Each description is omitted.
図8に示した無線通信装置22は、IEEE802.11のプロトコルに準拠した物理層、MAC層それぞれの機能を実現する物理層部およびMAC層部を備えて構成される。
The
MAC層部は、受信フレーム解析部23、受信フレームバッファ14、送信フレーム生成部15、送信フレームバッファ16、フレーム送受信タイミング制御部17、物理層制御部18、ビーコンフレーム保存部19、インフォメーション比較部21、および、レジスタなどによって構成されるビーコンフレーム数カウンタ24によって構成されている。
The MAC layer unit includes a reception
受信フレーム解析部23は、受信フレーム解析部13と同じ機能を有し、さらに、自局宛のビーコンフレームを受付けたときビーコンフレーム数カウンタ24のカウント数を1つ増加させる。従って、ビーコンフレーム数カウンタ24には、ビーコンフレームの受信回数が登録されることになる。
The reception
一方、ホストCPU7は、一定時間毎にビーコンフレーム数カウンタ24を参照して一定値以上の数が増加していることを確認することで定期的にビーコンフレームを受付けていると判断できる。
On the other hand, the
また、本発明の第2の実施の形態では、ビーコンフレームの受信回数をカウントしていたが、ビーコンフレーム数カウンタ24を、レジスタなどによって構成されるタイムスタンプ情報保存部25に替えて図9に示す構成とすることもできる。
Further, in the second embodiment of the present invention, the number of times a beacon frame is received is counted. However, the beacon
受信フレーム解析部23は、ビーコンフレームを受付けたときビーコンフレームのタイムスタンプ情報をタイムスタンプ情報保存部25に保存させる。タイムスタンプ情報保存部25には、ビーコンフレームを受付けたときの最新のタイムスタンプ情報が保存される。ホストCPU7は、一定時間毎にタイムスタンプ情報保存部25を参照して最新のタイムスタンプ情報が示す時刻が一定値以上が増加していることを確認することで定期的にビーコンフレームを受付けていると判断できる。
When receiving the beacon frame, the reception
例えば、ホストCPU7は、ビーコンフレーム数カウンタ24またはタイムスタンプ情報保存部25を一定時間毎に参照し、登録されている値が全く変わっていない場合には、切断されていると判断することもできる。また、ホストCPU7は、前回の登録されている値と前回の登録されている値との差が一定値に満たない場合には、電波状態が悪いと判断することもできる。従って、ホストCPU7は、ビーコンフレームの受信状況を把握することができる。
For example, the
ところで、本発明の第2の実施の形態では、ホストCPU7が一定時間毎にレジスタなどによって構成される部材にアクセスすることでビーコン受信状態を判断することができるが、処理負荷の都合上などで、ホストCPU7が一定時間毎に作動しないほうが良い場合もある。そこで、本発明の第3以降の実施の形態に、ホストCPU7が一定時間毎に作動しない方法について説明する。
By the way, in the second embodiment of the present invention, the
(本発明の第3の実施の形態)
図10は、本発明の第3の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図の一例である。なお、本発明の第3の実施の形態に係る無線通信装置を構成する構成部材のうち、本発明の第1の実施の形態で説明した構成部材と同じものには、同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。
(Third embodiment of the present invention)
FIG. 10 is an example of a block diagram of a wireless communication apparatus according to the third embodiment of the present invention. Of the constituent members constituting the wireless communication apparatus according to the third embodiment of the present invention, the same members as those described in the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals. Each description is omitted.
図10に示した無線通信装置30は、IEEE802.11のプロトコルに準拠した物理層、MAC層それぞれの機能を実現する物理層部およびMAC層部を備えて構成される。
The
MAC層部は、受信フレーム解析部33、受信フレームバッファ14、送信フレーム生成部15、送信フレームバッファ16、フレーム送受信タイミング制御部17、物理層制御部18、ビーコンフレーム保存部19、インフォメーション比較部21、および、タイマー処理部31によって構成されている。
The MAC layer unit includes a reception frame analysis unit 33, a
タイマー処理部31は、一定時間を表す数を登録する時間設定レジスタと、クロック周期時間毎に自ら持つ値に1を加算するタイマカウンタとを有している。図11に示すように、タイマカウンタの値と時刻との関係を表すグラフを参照して説明すれば、タイマー処理部31は、クロック周期時間毎にタイマカウンタの値と、時間設定レジスタの値とをクロック周期時間毎に比較し、それぞれの値が同じになれば、受信フレーム解析部33に通知を行うと共に、タイマカウンタの値を0に設定する。
The
受信フレーム解析部33は、受信フレーム解析部13と同じ機能を有し、さらに、図11に示すように、タイマー処理部31から通知を受けた直後に自局宛のビーコンフレームを受付けた場合、インフォメーション比較部21またはビーコンフレームボディ比較部20によるビーコンフレームの比較を行わせず、自局宛のビーコンフレームを受信フレームバッファ14に蓄積させ、ホストCPU7に割り込み通知を行う。
The reception frame analysis unit 33 has the same function as the reception
なお、タイマー処理部31から通知を受けていない状況で、自局宛のビーコンフレームを受付けたとき、インフォメーション比較部21またはビーコンフレームボディ比較部20により、ビーコンフレームの一部が一致していないことを表している場合がある。この場合、受信フレーム解析部33は、ホストCPU7に割り込み通知を行うため、タイマカウンタの値を0に設定するようにしてもよい。
In addition, when a beacon frame addressed to the own station is received in a situation where no notification is received from the
以上説明したように、本発明の第3の実施の形態に係る無線通信装置は、一定時間を計時した直後にビーコンフレームを受付けたとき、受付けたビーコンフレームの受信をホストCPU7に通知するため、ホストCPU7が定期的にビーコンフレームの受信状況に関わる情報を参照、監視させるなどの動作を行う必要が無く、ホストCPU7の負荷を軽減することができる。
As described above, when the wireless communication apparatus according to the third embodiment of the present invention receives a beacon frame immediately after measuring a certain time, it notifies the
(本発明の第4の実施の形態)
図12は、本発明の第4の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図の一例である。なお、本発明の第4の実施の形態に係る無線通信装置を構成する構成部材のうち、本発明の第1の実施の形態で説明した構成部材と同じものには、同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。
(Fourth embodiment of the present invention)
FIG. 12 is an example of a block diagram of a wireless communication apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. Of the constituent members constituting the wireless communication apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the same members as those described in the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, Each description is omitted.
図12に示した無線通信装置40は、IEEE802.11のプロトコルに準拠した物理層、MAC層それぞれの機能を実現する物理層部およびMAC層部を備えて構成される。
The
MAC層部は、受信フレーム解析部43、受信フレームバッファ14、送信フレーム生成部15、送信フレームバッファ16、フレーム送受信タイミング制御部17、物理層制御部18、ビーコンフレーム保存部19、インフォメーション比較部21、およびビーコンフレーム数カウンタ41によって構成されている。
The MAC layer unit includes a reception
受信フレーム解析部43は、受信フレーム解析部13と同じ機能を有する。さらに、自局宛のビーコンフレームを受付けたとき、インフォメーション比較部21またはビーコンフレームボディ比較部20により、ビーコンフレームの一部が一致していることを表している場合、受信フレーム解析部43は、ビーコンフレーム数カウンタ41のカウント数を1つ増加させる。従って、ビーコンフレーム数カウンタ41には、自局宛のビーコンフレームを受付けてホストCPU7に割り込み通知しなかった回数が登録されることになる。
The reception
受信フレーム解析部43は、ビーコンフレーム数カウンタ41のカウント数が、ホストCPU7などから予め設定されたレジスタの値(所定値)以上になれば、インフォメーション比較部21またはビーコンフレームボディ比較部20によるビーコンフレームの比較を行わせず、自局宛のビーコンフレームを受信フレームバッファ14に蓄積させ、ホストCPU7に割り込み通知を行う。ビーコンフレーム数カウンタ41のカウント数を0にリセットする。なお、リセットする値を0としたが、0に限定することはない。
If the count number of the beacon
自局宛のビーコンフレームを受付けたとき、インフォメーション比較部21またはビーコンフレームボディ比較部20による比較結果が、直前に受付けたビーコンフレームと一致していないことを表している場合、受信フレーム解析部43は、ビーコンフレーム数カウンタ41のカウント数を0にリセットする。
When receiving a beacon frame addressed to the own station, if the comparison result by the
以上説明したように、本発明の第4の実施の形態に係る無線通信装置は、所定値以上になった直後にビーコンフレームを受付けたとき、受付けたビーコンフレームの受信をホストCPU7に通知するため、ホストCPU7が定期的にビーコンフレームの受信状況に関わる情報を参照、監視させるなどの動作を行う必要が無く、ホストCPU7の負荷を軽減することができる。
As described above, when the wireless communication apparatus according to the fourth embodiment of the present invention receives a beacon frame immediately after reaching a predetermined value or more, it notifies the
なお、本発明の実施の形態では、通信システムをインフラストラクチャモードとして説明したが、本発明では、通信システムをアドホックモードで実施するようにしてもよい。 In the embodiment of the present invention, the communication system is described as the infrastructure mode. However, in the present invention, the communication system may be implemented in the ad hoc mode.
7 ホストCPU
8 機器
9 通信機器
10、22、30、40 無線通信装置
11 変調復調部
12 RF処理部
13、23、33、43 受信フレーム解析部
14 受信フレームバッファ
15 送信フレーム生成部
16 送信フレームバッファ
17 フレーム送受信タイミング制御部
18 物理層制御部
19 ビーコンフレーム保存部
20 ビーコンフレームボディ比較部(比較部)
21 インフォメーション比較部(比較部)
24、41 ビーコンフレーム数カウンタ(フレーム数カウンタ)
25 タイムスタンプ情報保存部
31 タイマー処理部
7 Host CPU
8
21 Information comparison part (comparison part)
24, 41 Beacon frame counter (frame counter)
25 Time stamp
Claims (9)
前記通信部が受信したフレームを解析してデータフレームか前記通信相手との無線接続を管理するための管理フレームかを判定する受信フレーム解析部とを有し、
前記受信フレーム解析部が、前記フレームを処理する処理部に前記フレームの受信を通知し、一定時間間隔で前記管理フレームを受付ける無線通信装置であって、
前記受信フレーム解析部が受付けた現在の前記管理フレームと直前に受付けた前記管理フレームとの一部を比較対象として比較する比較部を備え、
前記比較対象が一致していた場合、前記受信フレーム解析部は前記処理部に前記管理フレームの受信を通知せず、前記比較対象が一致していなかった場合、前記受信フレーム解析部は前記処理部に前記管理フレームの受信を通知することを特徴とする無線通信装置。 A communication unit that wirelessly receives a frame transmitted from a communication partner;
A reception frame analysis unit that analyzes a frame received by the communication unit and determines whether it is a data frame or a management frame for managing a wireless connection with the communication partner;
The received frame analysis unit is a wireless communication device that notifies the reception of the frame to a processing unit that processes the frame and receives the management frame at regular time intervals,
A comparison unit for comparing a part of the management frame received by the reception frame analysis unit and the management frame received immediately before as a comparison target;
When the comparison object is matched, the reception frame analysis unit does not notify the processing unit of reception of the management frame, and when the comparison object is not matched, the reception frame analysis unit is the processing unit A wireless communication apparatus that notifies the reception of the management frame to
前記比較対象は、前記管理フレームを構成する情報のうち、前記タイムスタンプ情報および前記ヘッダ部を除く部分であることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 The management frame is composed of a header part and a body part including time stamp information,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the comparison target is a portion excluding the time stamp information and the header portion of information constituting the management frame.
前記比較対象は、前記可変長または固定長の情報要素であることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 The management frame is composed of a header part and a body part including a variable length or fixed length information element,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the comparison target is the variable length or fixed length information element.
前記フレーム数カウンタがカウントした数を定期的に前記処理部に参照させることを特徴とする請求項1から請求項5までの何れかに記載の無線通信装置。 A frame number counter that counts the number of the management frames received by the received frame analysis unit;
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the processing unit periodically refers to the number counted by the frame number counter.
前記タイムスタンプ情報保存部が保存する最新のタイムスタンプ情報を定期的に前記処理部に参照させることを特徴とする請求項1から請求項5までの何れかに記載の無線通信装置。 A time stamp information storage unit that stores the latest time stamp information of the management frame received by the received frame analysis unit;
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the latest time stamp information stored by the time stamp information storage unit is periodically referred to by the processing unit.
前記受信フレーム解析部は、前記タイマー処理部が前記一定時間を計時した直後に前記管理フレームを受付けたとき、受付けた前記管理フレームの受信を前記処理部に通知することを特徴とする請求項1から請求項5までの何れかに記載の無線通信装置。 It has a timer processing unit that counts time repeatedly,
2. The received frame analysis unit, when receiving the management frame immediately after the timer processing unit times the predetermined time, notifies the processing unit of reception of the received management frame. A wireless communication device according to any one of claims 1 to 5.
前記受信フレーム解析部は、前記フレーム数カウンタがカウントした数が所定値以上になった場合、前記フレーム数カウンタがカウントした数をリセットすると共に、前記所定値以上になった直後に前記管理フレームを受付けたとき、受付けた前記管理フレームの受信を前記処理部に通知することを特徴とする請求項1から請求項5までの何れかに記載の無線通信装置。 A frame number counter that counts the number of the management frames received by the received frame analysis unit;
The received frame analysis unit resets the number counted by the frame number counter when the number counted by the frame number counter exceeds a predetermined value, and immediately after the count exceeds the predetermined value, 6. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein when the management frame is received, reception of the received management frame is notified to the processing unit.
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