CN113491167A - 通信方法、通信系统和无线通信设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种通信方法，其中第一无线通信设备通过第一通信向第二无线通信设备传送指定用于第二通信的信道的信道指定信息，第二无线通信设备激活用于在所指定的信道中执行第二通信的通信功能，并且第一无线通信设备向第二无线通信设备传送使用所指定的信道的第二通信的连接请求。

Description

通信方法、通信系统和无线通信设备
技术领域
本技术涉及通信方法、通信系统和无线通信设备。
背景技术
常规上，能够通过Wi-Fi、蓝牙(注册商标)和近场通信(NFC)等在多个设备之间执行通信。一般地，Wi-Fi可以允许高速大容量数据通信，但需要高功耗。另一方面，蓝牙(注册商标)和NFC仅可以允许低速小容量数据通信，但需要比Wi-Fi低的功耗。因此，已经提出了称为Wi-Fi交接(handover)的方案，在该方案中，在稳定状态下通过具有低功耗的蓝牙(注册商标)执行通信，并且该通信在需要高速大容量数据时切换到Wi-Fi连接。
交接需要切换连接方法的时间，并且已经提出了用于减少切换时间的方法(PTL1)。
[引文列表]
[专利文献]
[PTL 1]
JP 2016-201840A
发明内容
[技术问题]
另外，根据最近诸如智能电话的通信设备的普及，用于诸如Wi-Fi和蓝牙(注册商标)的通信的无线频带趋于拥挤。为了确保在这种情况下可以执行稳定通信的频带，需要扫描相邻的无线电状况。然而，当在Wi-Fi启动后执行扫描时，存在扫描需要时间并且建立连接花费时间的问题。当执行从连接的通信方法到其它通信方法的切换的交接时，也出现同样的问题。
本技术是鉴于这种情况而提出的，其目的是提供一种能够减少通信切换所需时间的通信方法、通信系统和无线通信设备。
[问题的解决方案]
为了解决上述问题，第一技术是一种通信方法，该通信方法包括：由第一无线通信设备通过第一通信向第二无线通信设备传送指定要用于第二通信的信道的信道指定信息；由第二无线通信设备激活通信功能，使得通过所指定的信道执行第二通信；以及由第一无线通信设备向第二无线通信设备传送对使用所指定的信道的第二通信的连接请求。
另外，第二技术是一种通信系统，该通信系统包括：第一无线通信设备；以及第二无线通信设备，其中，第一无线通信设备通过第一通信向第二无线通信设备传送指定要用于第二通信的信道的信道指定信息，第二无线通信设备激活通信功能，使得通过所指定的信道执行第二通信，并且第一无线通信设备向第二无线通信设备传送对使用所指定的信道的第二通信的连接请求。
另外，第三技术是一种无线通信设备，该无线通信设备被配置为通过第一通信向其它设备传送指定要用于第二通信的信道的信道指定信息，并且向所述其它设备传送对使用所指定的信道的第二通信的连接请求。
此外，第四技术是一种无线通信设备，该无线通信设备被配置为接收通过第一通信从其它设备传送的用于第二通信的信道指定信息，并且激活通信功能使得通过所指定的信道执行第二通信。
附图说明
[图1]图1是示出通信系统10的配置的框图。
[图2]图2是2.4GHz频带的Wi-Fi中的信道的说明图。
[图3]图3是5GHz频带的Wi-Fi中的信道的说明图。
[图4]图4A是示出第一无线通信设备100的配置的框图，并且图4B是示出第二无线通信设备200的配置的框图。
[图5]图5是示出通信切换处理的流程图。
[图6]图6是示出通信切换处理的变更例的流程图。
具体实施方式
以下，将参考附图描述本技术的实施例。将按以下顺序给出描述。
<1.实施例>
[1-1.通信系统10的配置]
[1-2.第一无线通信设备100的配置]
[1-3.第二无线通信设备200的配置]
[1-4.通信切换处理]
<2.变更例>
<1.实施例>
[1-1.通信系统10的配置]
首先，将描述根据本技术的通信系统10。如图1所示，通信系统10包括第一无线通信设备100和第二无线通信设备200。第一无线通信设备100和第二无线通信设备200具有无线通信功能，并且可以使用无线通信彼此连接以传送/接收各种类型的数据。在本实施例中，第一无线通信设备100和第二无线通信设备200可以通过至少两种通信方法(第一通信方法和第二通信方法)彼此通信。
第一无线通信设备100和第二无线通信设备200是基于实现对等(P2P)连接的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11的无线通信设备。第一无线通信设备100和第二无线通信设备200可以形成通信组并且在不使用接入点的情况下彼此直接通信。因此，数据(例如，图像数据和运动图像数据等)可以从第一无线通信设备100直接传送到第二无线通信设备200。同时，存在基于IEEE 802.11的作为无线通信设备之间的直接通信的通信标准的Wi-Fi直连(Wi-Fi Direct)。
另外，第一无线通信设备100和第二无线通信设备200是基于IEEE 802.15.1的无线通信设备。存在基于IEEE 802.15.1的作为无线通信设备之间的直接通信的标准的蓝牙(注册商标)。
在本实施例中，在假设第一通信方法是蓝牙(注册商标)并且第二通信方法是Wi-Fi的情况下进行描述。Wi-Fi由于与蓝牙(注册商标)相比可以允许高速大容量通信，因此适于传送/接收诸如大量图像数据、运动图像数据和程序的大容量数据。另一方面，由于蓝牙(注册商标)低功耗，从而尽管用于传送/接收的数据容量小，但是其适于始终连接。
这里，将描述Wi-Fi的信道。目前，Wi-Fi具有2.4GHz和5GHz两个频带。另外，各频带被划分为多个部分，每个部分具有特定的信道宽度，并且该多个部分分别被设定为信道。如图2所示，在2.4GHz频带中，设定具有22MHz的信道带宽的13个信道，并且相邻信道和频带的一部分重叠。因此，没有干扰的信道为1ch、6ch和11ch。
另外，在5GHz频带的情况下，如图3所示，存在19个信道，可以在IEEE 802.11a的W52中使用4个信道36、40、44和48，可以在W53中使用4个信道52、56、60和64，并且可以在W56中使用11个信道100、104、108、112、116、120、124、128、132、136和140。由于每个信道被分配20MHz，因此当信道宽度为20MHz时，可以在没有干扰的情况下使用所有信道。
通过以这种方式除了2.4GHz频带以外还使用5GHz频带，增加了为了使用Wi-Fi而执行Wi-Fi扫描并确定要使用的信道的处理所需的时间。
通常，具有使用Wi-Fi执行通信的功能的通信设备具有在使用Wi-Fi通信期间选择和设定信道的功能。第一无线通信设备100和第二无线通信设备200也具有选择和设定信道的功能。
[1-2.第一无线通信设备100的配置]
下面，将参考图4A描述第一无线通信设备100的配置。第一无线通信设备100包括操作单元101、显示单元102、存储单元103、第一通信单元104、第一天线105、第二通信单元106、第二天线107和控制单元108。
操作单元101用于供用户向第一无线通信设备100输入各种指令。当操作单元101被用户操作时，生成根据该操作的控制信号并且该信号被供给到控制单元108。然后，控制单元108执行对应于控制信号的各种类型的处理。除了物理按钮以外，操作单元101可以是触摸面板、与作为显示单元102的显示器集成的触摸屏等。
显示单元102是用于显示诸如图像和视频的内容数据、消息和第一无线通信设备100的用户界面等的显示设备等。显示设备可以被配置为例如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)或有机电致发光(EL)面板等。
存储单元103被配置为诸如硬盘和闪速存储器的大容量存储介质，并且存储诸如内容数据的各种类型的数据、第一无线通信设备100操作所需的程序和用于与其它无线通信设备通信的信息等。例如，存储单元103存储关于其它无线通信设备的连接信息(SSID、PSK等)。
第一通信单元104根据控制单元108的控制，协同第一天线105执行与第二无线通信设备200的蓝牙(注册商标)通信。例如，在蓝牙(注册商标)通信中的数据的传送/接收中，第一通信单元104传送到达距离蓝牙(注册商标)天线约几米的短距离的无线电波，并且执行蓝牙(注册商标)通信所需的处理等，诸如配对。
第二通信单元106根据控制单元108的控制，协同第二天线107执行与第二无线通信设备200的Wi-Fi通信。例如，第二通信单元106对由天线接收的无线电信号执行诸如下转换、解调和解码等的接收处理，并且将通过接收处理获得的接收数据供给到控制单元108。另外，第二通信单元106对从控制单元108供给的传送数据执行诸如编码、调制和上转换等的传送处理，并且将通过传送处理获得的高频信号输出到天线。
控制单元108包括中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)等。CPU根据存储在ROM中的程序执行各种类型的处理以发出命令，由此执行对整个第一无线通信设备100及其各组件的控制。
控制单元108通过第二通信单元106和第二天线107执行用于通过扫描预定频带来搜索Wi-Fi的Wi-Fi扫描。
控制单元108生成用于与第二无线通信设备200的Wi-Fi连接的交接请求消息。该交接请求消息包括用于在多个Wi-Fi信道中指定要用于与第二无线通信设备200通信的特定信道的指定信道信息。交接是在通信基站或通信方法之间的自动切换，并且在本实施例中代表从蓝牙(注册商标)通信到Wi-Fi通信的切换。
为了生成包含于交接请求消息中的指定信道信息，第一无线通信设备100确定要指定的Wi-Fi信道。作为要指定的Wi-Fi信道，希望指定除了已被相邻的Wi-Fi接入点或其它设备使用的信道以外的没有干扰或干扰很小的信道。可以通过检查信道的无线电场强确认干扰的程度。另外，还存在第一无线通信设备100确认通过Wi-Fi扫描检测的Wi-Fi信道并指定除了Wi-Fi信道以外的信道的方法。另外，还存在通过Wi-Fi扫描检测无线通信的噪声并基于该噪声确定未使用的空闲信道的方法。
控制单元108生成关联请求帧，该关联请求帧是用于处理与第二无线通信设备200的Wi-Fi连接的连接请求帧。该关联请求帧通过根据第二通信单元106的通信被传送到第二无线通信设备200以进行Wi-Fi连接请求。该关联请求帧包括指示要用于连接的Wi-Fi信道的指定信道信息。
交接请求消息通过根据第一通信单元104的蓝牙(注册商标)通信被传送到第二无线通信设备200。另外，关联请求帧通过根据第二通信单元106的Wi-Fi通信被传送到第二无线通信设备200。
第一无线通信设备100具有在控制单元108的控制下当通过第二通信单元106执行Wi-Fi通信时选择Wi-Fi信道并执行通信的功能。
[1-3.第二无线通信设备200的配置]
下面，将参考图4B描述第二无线通信设备200的配置。第二无线通信设备200包括操作单元201、显示单元202、存储单元203、第一通信单元204、第一天线205、第二通信单元206、第二天线207和控制单元208。操作单元201、显示单元202、存储单元203、第一通信单元204、第一天线205和第二天线207与第一无线通信设备100中的那些相同。
第一通信单元204根据控制单元208的控制，协同第一天线205执行与第二无线通信设备200的蓝牙(注册商标)通信。例如，在蓝牙(注册商标)通信中的数据的传送/接收中，第一通信单元204传送到达距离蓝牙(注册商标)天线约几米的短距离的无线电波，并且执行蓝牙(注册商标)通信所需的处理等，诸如配对。
第二通信单元206根据控制单元208的控制，协同第二天线207执行与第一无线通信设备100的Wi-Fi通信。例如，第二通信单元206对由第二天线207接收的无线电信号执行诸如下转换、解调和解码等的接收处理，并且将通过接收处理获得的接收数据供给到控制单元208。另外，第二通信单元206对从控制单元208供给的传送数据执行诸如编码、调制和上转换等的传送处理，并且将通过传送处理获得的高频信号输出到天线。
当第二无线通信设备200通过蓝牙(注册商标)与第一无线通信设备100通信时，第二通信单元206处于非操作状态(关闭状态或睡眠状态)。当从第一无线通信设备100接收其中已经指定了Wi-Fi信道的交接请求消息时，控制单元208激活第二通信单元206，使得第二无线通信设备200可以执行Wi-Fi通信。这对应于权利要求书中的激活执行第二通信的通信功能。
控制单元208生成关联响应帧，该关联响应帧是针对来自第一无线通信设备100的关联请求的连接响应帧。关联响应帧作为对来自第一无线通信设备100的关联请求的响应通过根据第二通信单元206的Wi-Fi通信被传送，并且通过将关联响应帧传送到第一无线通信设备100来建立Wi-Fi连接。
另外，控制单元208固定到在从第一无线通信设备100接收的信道指定信息中指定的Wi-Fi信道，并激活Wi-Fi通信功能(第二通信单元206)。因此，第一无线通信设备100和第二无线通信设备200可以仅通过所指定的信道执行Wi-Fi通信。由于第二通信单元206在预先由第一无线通信设备100指定的信道中被激活以执行通信，因此第二无线通信设备200不需要执行Wi-Fi扫描。然而，第二无线通信设备200可以具有Wi-Fi扫描功能。
第二无线通信设备200具有上述的在控制单元208的控制下当通过第二通信单元206执行Wi-Fi通信时选择Wi-Fi信道并执行通信的功能。
因此，如上面描述的那样配置第一无线通信设备100和第二无线通信设备200。
[1-4.通信切换处理]
下面，将参考图5描述第一无线通信设备100和第二无线通信设备200之间的通信切换处理。在图5中，第一无线通信设备100和第二无线通信设备200之间的直线代表关于蓝牙(注册商标)的操作，并且虚线代表关于Wi-Fi的操作。
首先，如步骤S101所示，根据蓝牙(注册商标)，第一无线通信设备100和第二无线通信设备200处于始终连接状态。
如步骤S102所示，第一无线通信设备100执行用于Wi-Fi网络搜索的扫描。另外，第一无线通信设备100始终执行Wi-Fi扫描。
然后，当根据应用于第一无线通信设备100的来自用户的输入指示切换到Wi-Fi时，在步骤S103中，第一无线通信设备100向第二无线通信设备200传送交接请求消息。该交接请求消息包括用于在多个Wi-Fi信道之中指定要用于连接的特定信道的指定信道信息。
另外，即使当用户没有指示切换到Wi-Fi时，第一无线通信设备100也可以基于对第一无线通信设备100的用户指示的细节在确定需要Wi-Fi时执行处理。例如，当用户指示将数据传送到第二无线通信设备200时，无论数据类型和大小如何第一无线通信设备100都可以确定需要Wi-Fi。另外，当用户指示将数据传送到第二无线通信设备200时，第一无线通信设备100可以检查数据类型或大小，并且当数据类型是特定数据(图像数据或运动图像数据等)或者数据大小等于或大于预定大小时确定需要Wi-Fi。
接下来，在步骤S104中，第二无线通信设备200激活其Wi-Fi功能(第二通信单元206)以在由第一无线通信设备100指定的信道中执行Wi-Fi通信。由于以这种方式在由第一无线通信设备100指定的信道中激活Wi-Fi功能(第二通信单元206)，因此第二无线通信设备200不需要在执行Wi-Fi扫描并确定信道之后激活Wi-Fi功能。因此，与在执行Wi-Fi扫描并确定信道之后激活Wi-Fi功能的常规技术相比，能够缩短直到Wi-Fi通信可用的时间。
接下来，在步骤S104中激活Wi-Fi功能之后，在步骤S105中，第二无线通信设备200向第一无线通信设备100传送作为用于Wi-Fi连接的连接信息的服务集标识符(SSID)和万能钥匙(Passkey)。SSID是Wi-Fi(无线LAN)中的接入点的ID。万能钥匙是用于连接到Wi-Fi的密码(加密密钥)。
接下来，在步骤S106中，第一无线通信设备100通过在由此指定的信道中向第二无线通信设备200传送用于Wi-Fi连接的关联请求帧来执行关联请求。这里，关联请求帧包括关于请求使用的信道的信息，该信息指定要用于通信的信道。
接下来，在步骤S107中，第二无线通信设备200通过传送关联响应帧作为对来自第一无线通信设备100的关联请求的连接许可响应，执行关联响应。
接下来，在步骤S108中，第一无线通信设备100生成预共享密钥(PSK)。PSK是用于无线LAN连接的技术，并且是用于要无线连接的两个设备的预公用密钥。
然后，在步骤S109中，在第一无线通信设备100和第二无线通信设备200中执行用于建立通信的握手。握手是为了在不同设备之间执行通信，在建立通信路径之后在执行全面通信之前执行通信速度、数据格式、其它配置和参数的传送和接收。
同时，如图6的步骤S201所示，可以从第二无线通信设备200而不是从指定信道的设备传送用于Wi-Fi连接的交接请求消息。在这种情况下，该交接请求消息不包括指定信道信息。因此，如步骤S202所示，已经从第二无线通信设备200接收到交接请求消息的第一无线通信设备100通过蓝牙(注册商标)通信向第二无线通信设备200传送指示要用于Wi-Fi通信的信道的指定信道信息。除了上述步骤以外的处理与参照图5描述的处理相同。
如上所述，执行根据第一无线通信设备100和第二无线通信设备200的从蓝牙(注册商标)连接到Wi-Fi连接的切换。根据该方法，由于在预先指定的信道中执行Wi-Fi连接，因此可以通过指定稳定的信道建立稳定且高速的通信。另外，第二无线通信设备200不需要为了连接到第一无线通信设备100执行Wi-Fi扫描和确定信道，并因此可以在比常规技术更短的时间内执行从蓝牙(注册商标)到Wi-Fi的切换连接。
作为本技术的具体使用示例，例如，存在第一无线通信设备100是智能电话且第二无线通信设备200是相机的示例。当由相机捕获的多张图片从相机被传送到智能电话时，由于通信速度低，因此，蓝牙(注册商标)不能传送图片或需要长时间以传送图片。在这种情况下，通过使用本技术将蓝牙(注册商标)连接切换到Wi-Fi，能够在比常规技术更短的时间内通过Wi-Fi的高速通信将多个图片传送到智能电话。
另外，在第一无线通信设备100是相机且第二无线通信设备200是智能电话的情况下，通过以同样的方式从蓝牙(注册商标)连接切换到Wi-Fi，可以在短时间内通过Wi-Fi通信将多张图片从相机传送到智能电话。
第一无线通信设备100和第二无线通信设备200可以被配置为执行本技术的切换处理的设备，或者，可以通过操作现有无线通信设备中的程序配置第一无线通信设备100和第二无线通信设备200。程序可以预先安装在无线通信设备中，或者通过存储介质等下载或分发并由用户安装。另外，本技术的功能不仅可以通过程序实现，还可以作为使用具有这些功能的硬件的专用设备和电路等的组合实现。
<2.变更例>
尽管已经在上面具体描述了本技术的实施例，但是本技术不限于上述实施例，并且，基于本技术的技术精神的各种修改是可能的。
第一无线通信设备100和第二无线通信设备200不限于智能电话和相机，并且可以是具有第一和第二通信功能的任何设备，诸如智能音箱、通信机器人、固定个人计算机、膝上型计算机、平板终端，便携式游戏机和可穿戴设备。
根据第一无线通信设备100的第一通信单元104和第二无线通信设备200的第一通信单元204的通信不限于蓝牙(注册商标)，并且可以是其它方法。作为其它方法，可以设想作为蓝牙(注册商标)的低功耗通信标准的蓝牙低能量和NFC等。
尽管在实施例中已经描述了第一无线通信设备100和第二无线通信设备200这两个设备的连接的示例，但是本技术也可以应用于三个或更多个设备的连接。
尽管在图5和图6的描述中第二无线通信设备200将连接信息(SSID和万能钥匙)传送到第一无线通信设备100，但是如果连接信息预先存储在第一无线通信设备100中，则第二无线通信设备200不需要传送连接信息。在这种情况下，第二无线通信设备200可以通过第一通信向第一无线通信设备100通知第二通信单元206(Wi-Fi通信功能)的激活。已经接收该通知的第一无线通信设备100可以将关联请求帧传送到第二无线通信设备200以建立Wi-Fi连接。然而，即使在第二无线通信设备200没有向第一无线通信设备100通知第二通信单元206(Wi-Fi通信功能)的激活时，第一无线通信设备100也可以在从传送交接请求消息经过预定时间段之后第二无线通信设备200已经激活Wi-Fi通信功能的假定下传送关联请求帧。
本技术也可以被配置如下。
(1)一种通信方法，包括：
由第一无线通信设备通过第一通信向第二无线通信设备传送指定要用于第二通信的信道的信道指定信息；
由所述第二无线通信设备激活通信功能，使得通过所指定的信道执行所述第二通信；以及
由所述第一无线通信设备向所述第二无线通信设备传送对使用所指定的信道的所述第二通信的连接请求。
(2)根据(1)所述的通信方法，其中，所述第二通信具有比所述第一通信的通信速度高的通信速度。
(3)根据(1)或(2)所述的通信方法，其中，所述第一通信具有比所述第二通信的功耗低的功耗。
(4)根据(1)至(3)中的任何一项所述的通信方法，其中，所述第一通信是蓝牙。
(5)根据(1)至(4)中的任何一项所述的通信方法，其中，所述第二通信是Wi-Fi。
(6)根据(1)至(5)中的任何一项所述的通信方法，其中，所述第二无线通信设备通过所述第一通信向所述第一无线通信设备传送用于所述第二通信的连接信息。
(7)根据(1)至(6)中的任何一项所述的通信方法，其中，所述第一无线通信设备和所述第二无线通信设备始终通过所述第一通信彼此连接。
(8)一种通信系统，包括：
第一无线通信设备；以及
第二无线通信设备，其中，
所述第一无线通信设备通过第一通信向所述第二无线通信设备传送指定要用于第二通信的信道的信道指定信息，
所述第二无线通信设备激活通信功能，使得通过指定信道执行所述第二通信，并且
所述第一无线通信设备向所述第二无线通信设备传送对使用所指定的信道的所述第二通信的连接请求。
(9)一种无线通信设备，被配置为通过第一通信向其它设备传送指定要用于第二通信的信道的信道指定信息，并且向所述其它设备传送对使用所指定的信道的所述第二通信的连接请求。
(10)一种无线通信设备，被配置为接收通过第一通信从其它设备传送的用于第二通信的信道指定信息，并且激活通信功能使得通过所指定的信道执行所述第二通信。
[附图标记列表]
10 通信系统
100 第一无线通信设备
200 第二无线通信设备

Claims (10)

1.一种通信方法，包括：
由第一无线通信设备通过第一通信向第二无线通信设备传送指定要用于第二通信的信道的信道指定信息；
由所述第二无线通信设备激活通信功能，使得通过所指定的信道执行所述第二通信；以及
由所述第一无线通信设备向所述第二无线通信设备传送对使用所指定的信道的所述第二通信的连接请求。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述第二通信具有比所述第一通信的通信速度高的通信速度。
3.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述第一通信具有比所述第二通信的功耗低的功耗。
4.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述第一通信是蓝牙。
5.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述第二通信是Wi-Fi。
6.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述第二无线通信设备通过所述第一通信向所述第一无线通信设备传送用于所述第二通信的连接信息。
7.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述第一无线通信设备和所述第二无线通信设备始终通过所述第一通信彼此连接。
8.一种通信系统，包括：
第一无线通信设备；以及
第二无线通信设备，其中，
所述第一无线通信设备通过第一通信向所述第二无线通信设备传送指定要用于第二通信的信道的信道指定信息，
所述第二无线通信设备激活通信功能，使得通过指定信道执行所述第二通信，并且
所述第一无线通信设备向所述第二无线通信设备传送对使用所指定的信道的所述第二通信的连接请求。
9.一种无线通信设备，被配置为通过第一通信向其它设备传送指定要用于第二通信的信道的信道指定信息，并且向所述其它设备传送对使用所指定的信道的所述第二通信的连接请求。
10.一种无线通信设备，被配置为接收通过第一通信从其它设备传送的用于第二通信的信道指定信息，并且激活通信功能使得通过所指定的信道执行所述第二通信。
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