JP2006238319A - 無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラム - Google Patents
無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】無線通信装置間の接続時間を短縮できる無線通信装置、通信システム、無線通信方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】ステーション2の無線モジュール28において、メモリ部284にスキャン情報を格納しておき、特定のチャネルだけをスキャンし、また、優先度順に特性のチャネルだけをスキャンし、また、同一チャネルのアクセスポイントAPをまとめてスキャンし、また、過去の接続状況から優先度を設定することができることから、スキャン時間を短縮することができる。
【選択図】図2
【解決手段】ステーション2の無線モジュール28において、メモリ部284にスキャン情報を格納しておき、特定のチャネルだけをスキャンし、また、優先度順に特性のチャネルだけをスキャンし、また、同一チャネルのアクセスポイントAPをまとめてスキャンし、また、過去の接続状況から優先度を設定することができることから、スキャン時間を短縮することができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、たとえばワイヤレスLAN(WLAN)システム等において、通信装置の間で通信を行う無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラムに関するものである。詳細には、無線通信装置間の接続を早めるための技術に関するものである。
既存のWLAN装置においては、一般的に、WLAN装置が起動してからアクセスポイント(今後APと言うときもある)または、通信したい対象となるWLAN装置と通信可能になるまである程度の時間を要する。
図1は、WLAN装置(ステーションSTA)がアクセスポイントAPと通信ができるまでの処理を示すフローチャートである。
最初に、WLAN装置(モジュール)が搭載されているシステムの電源が立ち上がり、WLAN装置以外のシステムが起動(Boot)する(ST1)。
起動(Boot)終了後、システムはWLAN装置を制御するためのドライバを、たとえばSRAMからなるメモリに常駐させる(ST2)。
次に、WLAN装置(モジュール)の電源をオンして電力を供給し(ST3)、WLAN装置にあるWCPU用のファームウェア(ソフトウェア)をダウンロードさせる(ST4)。
ファームウェアのダウンロード終了後、WCPUはダウンロードしたSWで初期化処理を行いWLANモジュールは起動する(ST5)。
次に、ステーションSTAはアクセスポイントAPの接続するための処理が開始する(ST6)。
アクセスポイントAPに接続するためにはIEEE802.11で既定された全てのチャネルに対して、アクセスポイントAPが存在するかどうかを検索した後で、接続が確立し(ST7)、通信が可能になる。
起動(Boot)終了後、システムはWLAN装置を制御するためのドライバを、たとえばSRAMからなるメモリに常駐させる(ST2)。
次に、WLAN装置(モジュール)の電源をオンして電力を供給し(ST3)、WLAN装置にあるWCPU用のファームウェア(ソフトウェア)をダウンロードさせる(ST4)。
ファームウェアのダウンロード終了後、WCPUはダウンロードしたSWで初期化処理を行いWLANモジュールは起動する(ST5)。
次に、ステーションSTAはアクセスポイントAPの接続するための処理が開始する(ST6)。
アクセスポイントAPに接続するためにはIEEE802.11で既定された全てのチャネルに対して、アクセスポイントAPが存在するかどうかを検索した後で、接続が確立し(ST7)、通信が可能になる。
ところが、上記した方式では、WLAN装置が起動するまで多くの処理が必要なために時間が掛かることと、起動後どこのチャネル(Channel)にアクセスポイントAPが存在するか否かを検索するのに、IEEE802.11で既定されている全チャネル検索を実現しようとすると、チャネル検索に掛かる時間が大きいため、起動から接続開始までの時間が掛かるという不利益がある。
本発明の目的は、無線通信装置間の接続時間を短縮できる無線通信装置、通信システム、無線通信方法、およびプログラムを提供することにある。
本発明の第1の観点の無線通信装置は、起動後、アクセスポイントのスキャンを行って通信対象装置との接続を行う無線制御部と、あらかじめ設定したスキャン情報を保持する記憶部と、を有し、上記無線制御部は、上記スキャン情報を基づいてスキャン処理を行う。
本発明の第2の観点は、複数の無線通信装置間で通信可能な通信システムであって、上記無線通信装置は、起動後、アクセスポイントのスキャンを行って通信対象装置との接続を行う無線制御部と、あらかじめ設定したスキャン情報を保持する記憶部と、を有し、上記無線制御部は、上記スキャン情報を基づいてスキャン処理を行う。
好適には、上記無線制御部は、アクセスポイントを検出すると、接続処理を行う前に、上記記憶部内のスキャン情報を更新する。
好適には、上記無線制御部は、スキャン結果を上記記憶部に保持する。
好適には、上記無線制御部は、上記スキャン情報内の同一チャネルのアクセスポイントをまとめてスキャンする。
好適には、上記スキャン情報に複数のアクセスポイントが含まれている場合、上記無線制御部はあらかじめ設定した優先度順にスキャンする。
好適には、上記無線制御部は、指定されたアクセスポイントに関するスキャン情報が上記記憶部に存在する場合に、優先度順に特定のチャネルのみをスキャンする。
好適には、上記無線制御は、接続に成功したアクセスポイントの優先度を最も高い優先度に設定する。
本発明の第3の観点は、1つ以上の他の無線通信装置との間で無線通信を行う通信方法であって、上記無線通信装置は、起動後、アクセスポイントのスキャンをあらかじめ設定したスキャン情報に基づいて行い、アクセスポイントを検出すると、接続処理を行う前に、上記記憶部内のスキャン情報を更新する。
本発明の第4の観点は、1つ以上の他の通信端末装置との間で無線通信を行う処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、各無線通信装置の処理においては、起動後、アクセスポイントのスキャンをあらかじめ設定したスキャン情報に基づいて行うステップと、アクセスポイントを検出すると、接続処理を行う前に、上記記憶部内のスキャン情報を更新するステップとを有する。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、無線通信装置間の接続時間を短縮できる利点がある。
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
図2は、本実施形態における通信システムの構成例を示すブロック図である。
本実施形態は、IEEE802.11規格を例にして説明をする。
本実施形態は、IEEE802.11規格を例にして説明をする。
本実施形態の通信システム1は、図2に示すように、IEEE802.11規格準拠の無線通信端末装置としてのステーション(STA)2とIEEE802.11規格準拠のアクセスポイント(AP)3とを有し、ステーション2とアクセスポイント3とがIEEE802.11規格準拠の無線通信を行う。
ステーション2は、図2に示すように、ステーション2のアプリケーションやWLANなどを制御するためのシステムCPU21、ROM22、SRAM23、不揮発性記憶装置24、LCD等の表示装置25、入力部としてのキーデバイス26、インターフェース回路27、および無線モジュールとしてのWLANモジュール28を主構成要素として有している。
システムCPU21、ROM22、SRAM23、不揮発性記憶装置24、LCD等の表示装置25、およびキーデバイス26がバスBS1によりインターエース回路27に接続されており、インターフェース回路27がWLANモジュール28に接続されている。
システムCPU21、ROM22、SRAM23、不揮発性記憶装置24、LCD等の表示装置25、およびキーデバイス26がバスBS1によりインターエース回路27に接続されており、インターフェース回路27がWLANモジュール28に接続されている。
WLANモジュール28は、図2に示すように、WLANモジュール28内の動作を制御する無線制御部としてのWCPU281、ROM282、SRAM283、不揮発性メモリまたは常に電力が供給されているSRAMからなるメモリ部284、電源部285、キー検出回路286、インターフェース回路27を通してシステムCPU21とやり取りをするためのホストインタフェース(Host I/F)287、アクセスポイント3と無線通信を行うため変復調処理等を行う無線部288、電波を送受信するためのアンテナ289を有している。
そして、WCPU281、ROM282、SRAM283、メモリ部284、キー検出回路286、ホストインタフェース(Host I/F)287、および無線部288がバスBS2により接続されている。
そして、WCPU281、ROM282、SRAM283、メモリ部284、キー検出回路286、ホストインタフェース(Host I/F)287、および無線部288がバスBS2により接続されている。
メモリ部284は、インストラクション用メモリ2841、およびスキャン(Scan)情報用メモリ2842を含んで構成されている。
本実施形態の通信システム1は、図2のようにステーション2とアクセスポイント3は無線通信を行うが、本実施形態においては、WLANモジュール28の起動(Boot)の速度と、ステーション2のスキャン動作の効率を改善するように構成されている。ただし、本実施形態の通信システム1においては、アクセスポイント3側に特別なソフトウェアやハードウェアを必要としない。
以下に、本実施形態におけるWLANモジュール28の起動(Boot)の速度と、ステーション2のスキャン動作の効率を改善する具体的な手法について順を追って説明する。なお、以下の説明ではアクセスポイントを符号APで表す場合もある。
以下に、本実施形態におけるWLANモジュール28の起動(Boot)の速度と、ステーション2のスキャン動作の効率を改善する具体的な手法について順を追って説明する。なお、以下の説明ではアクセスポイントを符号APで表す場合もある。
<全体のシーケンス>
まず、WLANモジュール28の起動(Boot)の速度の改善について説明する。
基本的に、ステーション2においては、システムCPU21が起動してからWLANモジュール28の起動が開始され、たとえばSRAM23あるいはROM22あるいは不揮発性記憶装置24に格納されているWLANファームウェアのダウンロードが行われる。ここでのWLANファームウェアのダウンロードで非常に時間がかかる。
この時間を短縮するには、システムCPU21が動作している間にファームウェアを予めダウンロードしておけば良い。
その後、ステーション2が電源OFFされた場合でも、ソフトウェアが格納されているWLANモジュール28内のメモリ部284にだけは電源部285により電力を供給しておくことによって、次回に起動(Boot)するときには、ファームウェアのダウンロードする必要がなく、時間を削減できる。
まず、WLANモジュール28の起動(Boot)の速度の改善について説明する。
基本的に、ステーション2においては、システムCPU21が起動してからWLANモジュール28の起動が開始され、たとえばSRAM23あるいはROM22あるいは不揮発性記憶装置24に格納されているWLANファームウェアのダウンロードが行われる。ここでのWLANファームウェアのダウンロードで非常に時間がかかる。
この時間を短縮するには、システムCPU21が動作している間にファームウェアを予めダウンロードしておけば良い。
その後、ステーション2が電源OFFされた場合でも、ソフトウェアが格納されているWLANモジュール28内のメモリ部284にだけは電源部285により電力を供給しておくことによって、次回に起動(Boot)するときには、ファームウェアのダウンロードする必要がなく、時間を削減できる。
WLAN装置(モジュール)の接続の高速化について、図2と図3に関連付けて説明する。
図3は、本実施形態におけるシステム起動からアクセスポイント3との接続が確立するまでの処理を示すフローチャートである。
図3は、本実施形態におけるシステム起動からアクセスポイント3との接続が確立するまでの処理を示すフローチャートである。
WLANモジュール以外のシステムが起動される(ST11)。具体的には、最初にシステムCPU21が起動して、WLANモジュール28用を制御するドライバをメモリ、たとえばSRAM23に格納する(ST12)。
次に、WLANモジュール28の電源をオンし(ST13)、WLANのファームウェアをWLANモジュール28のメモリ部284のインストラクション用メモリ(SRAM)2841に格納する(ST14)。
メモリ2841へのファームウェアのダウンロードが終了すると、そのファームウェアでWLANモジュール28が起動する(ST15)。
次に、WLANモジュール28の電源をオンし(ST13)、WLANのファームウェアをWLANモジュール28のメモリ部284のインストラクション用メモリ(SRAM)2841に格納する(ST14)。
メモリ2841へのファームウェアのダウンロードが終了すると、そのファームウェアでWLANモジュール28が起動する(ST15)。
起動後は、アクセスポイント(AP)3のスキャン(SCAN)を行い、全チャネルに存在するアクセスポイントAPの情報を収集する。
次にホストは、収集されたアクセスポイント(AP)3の中に、接続を所望するアクセスポイントAPの存在を確認する。
所望するアクセスポイントAPが存在すれば、そのアクセスポイントAPの情報を、システム側のSRAM23または不揮発性記憶装置24格納したり、WLANモジュール28のメモリ部284におけるスキャン情報用メモリ2842に格納する(ST16)。
最後に、接続待ちモードに移る(ST17)。接続待ちモードは、WLANモジュール28がスリープ状態になっていて、ホストからの接続命令を待っている。
次にホストは、収集されたアクセスポイント(AP)3の中に、接続を所望するアクセスポイントAPの存在を確認する。
所望するアクセスポイントAPが存在すれば、そのアクセスポイントAPの情報を、システム側のSRAM23または不揮発性記憶装置24格納したり、WLANモジュール28のメモリ部284におけるスキャン情報用メモリ2842に格納する(ST16)。
最後に、接続待ちモードに移る(ST17)。接続待ちモードは、WLANモジュール28がスリープ状態になっていて、ホストからの接続命令を待っている。
接続待ちモード中に、システムCPU21が、キーデバイス26でキーが操作されたことを検出して(ST18)、ホストインタフェース287経由で、WLANモジュール28にAPとの接続命令パケット送信の命令を転送する(ST19)。
次に、WLANモジュール28内のWCPU281は、WLANモジュールをアウェイク(Awake)させる。
次に、ホストから接続命令が、WLANモジュール28に送られる。命令には、接続したいアクセスポイントAPのSSID(Service Set IDentity)と送信したいパケットの選択情報が載っている。これを受け、WCPU281は、接続シーケンスに移る。
WCPU281は、メモリ部284におけるインストラクション用メモリ(SRAM)2841に格納されていたアクセスポイントAPのスキャン(Scan)のプログラムを読み出し(ST20)、アクセスポイントAPのスキャンを行う(ST21)。
後ほど説明するが、スキャンのプログラムはスキャン時間を削減するためのアルゴリズムを有し、メモリ部284におけるスキャン情報用メモリ2842に格納されているアクセスポイントAPの情報と優先度情報を読み出して、優先度順にスキャンをしている。
最後に、アクセスポイントAPの接続(Association)が行われる(ST22)。
次に、WLANモジュール28内のWCPU281は、WLANモジュールをアウェイク(Awake)させる。
次に、ホストから接続命令が、WLANモジュール28に送られる。命令には、接続したいアクセスポイントAPのSSID(Service Set IDentity)と送信したいパケットの選択情報が載っている。これを受け、WCPU281は、接続シーケンスに移る。
WCPU281は、メモリ部284におけるインストラクション用メモリ(SRAM)2841に格納されていたアクセスポイントAPのスキャン(Scan)のプログラムを読み出し(ST20)、アクセスポイントAPのスキャンを行う(ST21)。
後ほど説明するが、スキャンのプログラムはスキャン時間を削減するためのアルゴリズムを有し、メモリ部284におけるスキャン情報用メモリ2842に格納されているアクセスポイントAPの情報と優先度情報を読み出して、優先度順にスキャンをしている。
最後に、アクセスポイントAPの接続(Association)が行われる(ST22)。
<ファームウェア(FW)ダウンロードの高速化>
次に、ファームウェアのダウンロードの高速化について説明する。
ここでは、システムCPU21が超低消費電力を実現していて、CPUの電源を落とす必要性がなく、常に動作していたり、システムCPU21がスリープ状態から短時間でアウェイク(Awake)できたり、CPUの起動(Boot)時間そのものを短くできたりして、システムCPU21の起動(Boot)時間を気にしなくても良いケースについて説明する。
次に、ファームウェアのダウンロードの高速化について説明する。
ここでは、システムCPU21が超低消費電力を実現していて、CPUの電源を落とす必要性がなく、常に動作していたり、システムCPU21がスリープ状態から短時間でアウェイク(Awake)できたり、CPUの起動(Boot)時間そのものを短くできたりして、システムCPU21の起動(Boot)時間を気にしなくても良いケースについて説明する。
この場合システムCPU21が動作しているので、ファームウェアのダウンロードが可能である。
ファームウェアのダウンロードは、既に圧縮されたファームウェアを転送することによってダウンロード時間を削減できる。
WLANモジュール28側には、解凍用のソフトウェアをROM282で持たせたり、解凍用のエンジンをハードウェア(HW)で持たせたり、ファームウェアをダウンロードする前に、解凍用のソフトウェアをダウンロードすることによって、圧縮されたファームウェアを解凍する。
最後に、解凍されたファームウェアはモジュールを初期化してWLANモジュール28の起動が終了になる。
また、前述したように、常にファームウェアをSRAMに格納して使うケースもある。あとは、システムCPU21が起動していないケースと同じようにして接続する。
ファームウェアのダウンロードは、既に圧縮されたファームウェアを転送することによってダウンロード時間を削減できる。
WLANモジュール28側には、解凍用のソフトウェアをROM282で持たせたり、解凍用のエンジンをハードウェア(HW)で持たせたり、ファームウェアをダウンロードする前に、解凍用のソフトウェアをダウンロードすることによって、圧縮されたファームウェアを解凍する。
最後に、解凍されたファームウェアはモジュールを初期化してWLANモジュール28の起動が終了になる。
また、前述したように、常にファームウェアをSRAMに格納して使うケースもある。あとは、システムCPU21が起動していないケースと同じようにして接続する。
ファームウェアの圧縮方式としては、たとえばハフマン(Huffman)法やLZW法が適用可能である。
<APのスキャン(SCAN)の高速化>
次に、アクセスポイントAPのスキャンの高速化について説明する。
次に、アクセスポイントAPのスキャンの高速化について説明する。
<スキャン(Scan)情報とその保存処理>
図4は、WLANモジュール起動後のアクセスポイントAPのスキャン方式の一例を示すフローチャートである。
図4は、WLANモジュール起動後のアクセスポイントAPのスキャン方式の一例を示すフローチャートである。
ステーション2のWLANモジュール28が起動後、図4で示すフローチャートに従ってステップST31〜ST48の処理を行う。
WCPU281は、スキャン情報の存在をメモリ部284のスキャン情報用メモリ(SRAM)2842から読み取って、スキャンするチャネル(Channel)を指定する。
スキャン情報は、接続したいアクセスポイントAPの情報である。この情報は、以前接続した時に得られた、図5に示すような、アクセスポイントAPの情報とこちらで決定した優先度や生存フラグ(Flag)等により構成されている。
アクセスポイントAPから得られ情報の内容は、たとえば図5に示すように、アクセスポイントAPのSSID, APのチャネル、APのMACアドレス、WEP鍵である。
スキャン情報が無い場合は、WCPU281は次の処理に遷移するか、ホストからの指示待ち状態に遷移する。
スキャン情報は、接続したいアクセスポイントAPの情報である。この情報は、以前接続した時に得られた、図5に示すような、アクセスポイントAPの情報とこちらで決定した優先度や生存フラグ(Flag)等により構成されている。
アクセスポイントAPから得られ情報の内容は、たとえば図5に示すように、アクセスポイントAPのSSID, APのチャネル、APのMACアドレス、WEP鍵である。
スキャン情報が無い場合は、WCPU281は次の処理に遷移するか、ホストからの指示待ち状態に遷移する。
WCPU281は、スキャンをしてスキャン情報が存在する場合はその情報を取得して保存する。その保存方法と保存したスキャン情報の取得方法は、たとえば次のような方法がある。
第1は、WLANモジュール28に接続した不揮発性メモリにスキャン情報を書き込んでおき、その不揮発性メモリ24から読み込む方法である。
第2は、ホストに接続した不揮発性記憶装置24にスキャン情報を書き込んでおき、WLANモジュール28を起動させるコマンドに含める方法である。
第3は、WLANモジュール28がホストからファームウェアをダウンロードする方式であるのなら、ホストに接続した不揮発性記憶装置24にスキャン情報を書き込んでおき、ホストからファームウェアをダウンロードと同時にスキャン情報ダウンロードする方法である。
第1は、WLANモジュール28に接続した不揮発性メモリにスキャン情報を書き込んでおき、その不揮発性メモリ24から読み込む方法である。
第2は、ホストに接続した不揮発性記憶装置24にスキャン情報を書き込んでおき、WLANモジュール28を起動させるコマンドに含める方法である。
第3は、WLANモジュール28がホストからファームウェアをダウンロードする方式であるのなら、ホストに接続した不揮発性記憶装置24にスキャン情報を書き込んでおき、ホストからファームウェアをダウンロードと同時にスキャン情報ダウンロードする方法である。
<ホストが接続を要求し、その接続するAPのスキャン情報がメモリに保持されているときの接続方法>
最初に、接続したいアクセスポイントAPのスキャンについて説明する。
最初に、接続したいアクセスポイントAPのスキャンについて説明する。
上位のホストであるシステムCPU21は、WLANモジュール28に対して、接続したいAP名を渡して接続を要求する。
WCPU281は、そのアクセスポイントAPの情報がメモリ部284のスキャン情報用メモリ(SRAM)2842内にあるかを検索する(ST31)。
接続したいアクセスポイントAPのスキャン情報がメモリに存在する場合、スキャン情報に書かれている優先度が1番高いチャネルで、スキャン情報のSSID, channel, MACアドレスを用いてプローブリクエスト(Probe Request)フレームを送信し、そのアクセスポイントAPがあるチャネルのみスキャンを行う(ST32)。
メモリ内にスキャン情報が存在しない場合は、全チャネルをスキャンする(ST33)。
スキャンの結果、WCPU281は、アクセスポイントAPからプローブレスポンス(Probe Response)フレームを受信してアクセスポイントAPを検出した場合(ST34)、接続処理に移る(ST35,ST36)。
接続したいアクセスポイントAPが検出できなかった場合、WCPU281は次の処理に遷移する、または、ホストからの次に指示待ち状態に遷移する(ST34〜ST39)。
たとえば、第2番目の優先度になっているチャネルに対してスキャンをする。それでもなければ、第3番目、第4番目の候補のチャネルに対してスキャンを実施するなどである。これで検出できれば、メモリ内のスキャン情報を更新して、接続処理に移る。それでも検出できなければ、存在しない事をスキャン情報にある生存情報に保持しておく。
WCPU281は、そのアクセスポイントAPの情報がメモリ部284のスキャン情報用メモリ(SRAM)2842内にあるかを検索する(ST31)。
接続したいアクセスポイントAPのスキャン情報がメモリに存在する場合、スキャン情報に書かれている優先度が1番高いチャネルで、スキャン情報のSSID, channel, MACアドレスを用いてプローブリクエスト(Probe Request)フレームを送信し、そのアクセスポイントAPがあるチャネルのみスキャンを行う(ST32)。
メモリ内にスキャン情報が存在しない場合は、全チャネルをスキャンする(ST33)。
スキャンの結果、WCPU281は、アクセスポイントAPからプローブレスポンス(Probe Response)フレームを受信してアクセスポイントAPを検出した場合(ST34)、接続処理に移る(ST35,ST36)。
接続したいアクセスポイントAPが検出できなかった場合、WCPU281は次の処理に遷移する、または、ホストからの次に指示待ち状態に遷移する(ST34〜ST39)。
たとえば、第2番目の優先度になっているチャネルに対してスキャンをする。それでもなければ、第3番目、第4番目の候補のチャネルに対してスキャンを実施するなどである。これで検出できれば、メモリ内のスキャン情報を更新して、接続処理に移る。それでも検出できなければ、存在しない事をスキャン情報にある生存情報に保持しておく。
次に接続処理について説明する。
接続処理が行われて接続が成功した場合(ST40)、WCPU281は次の処理に遷移する、または、接続が成功したことをホストであるシステムCPU21に通知して次の指示待ち状態に遷移する(ST41〜ST44)。
接続が失敗した場合は(ST40)、WCPU281が次の処理に遷移するか、ホストであるシステムCPU21からの指示待ち状態に遷移する(ST45〜ST48)。
WLANモジュール281は、接続に成功した場合、失敗した場合のどちらの場合でもスキャン結果を、メモリ部284のメモリ(SRAM)2842に保持しており、その情報をWCPU284またはシステムCPU21は読み取ることができる。
WCPU281またはシステムCPU21は、この情報を使うことでスキャンするチャネルを省略することもできる。スキャンするチャネルを省略することにより、スキャン時間が削減される。既存方式にくらべて、スキャンに要する時間が [1/スキャンする全チャネル数]に削減することが可能になる。
また、複数のチャネルに電波を送信しないので、既存方式に比べて、ネットワークのトラフィックも減少する。スキャン情報による接続に失敗した場合も既存の方式と同様の処理を行うことができる。
接続処理が行われて接続が成功した場合(ST40)、WCPU281は次の処理に遷移する、または、接続が成功したことをホストであるシステムCPU21に通知して次の指示待ち状態に遷移する(ST41〜ST44)。
接続が失敗した場合は(ST40)、WCPU281が次の処理に遷移するか、ホストであるシステムCPU21からの指示待ち状態に遷移する(ST45〜ST48)。
WLANモジュール281は、接続に成功した場合、失敗した場合のどちらの場合でもスキャン結果を、メモリ部284のメモリ(SRAM)2842に保持しており、その情報をWCPU284またはシステムCPU21は読み取ることができる。
WCPU281またはシステムCPU21は、この情報を使うことでスキャンするチャネルを省略することもできる。スキャンするチャネルを省略することにより、スキャン時間が削減される。既存方式にくらべて、スキャンに要する時間が [1/スキャンする全チャネル数]に削減することが可能になる。
また、複数のチャネルに電波を送信しないので、既存方式に比べて、ネットワークのトラフィックも減少する。スキャン情報による接続に失敗した場合も既存の方式と同様の処理を行うことができる。
<ホストが接続要求を出していないときに、予め接続されると予想されるAPをスキャンしておく接続方法>
図6は、ホストが接続要求を出していないときに、予め接続されると予想されるAPをスキャンしておく接続方法を説明するためのフローチャートである。
図6は、ホストが接続要求を出していないときに、予め接続されると予想されるAPをスキャンしておく接続方法を説明するためのフローチャートである。
WLANモジュール281が立ち上がっていて、ホストであるシステムCPU21からの接続要求がない場合がある。
その場合、WCPU281は、システムCPU21から指定されるアクセスポイントAPを予想して、予め最新のスキャン情報を獲得しておく。最初にメモリ内にある、接続優先度1のAPをスキャンする。このときのスキャンは、先ほど述べた「ホストが接続したいAPのSCAN情報があるときの接続方法」で行われる。スキャン情報が存在する場合、ホストであるシステムCPU21からの接続要求が来るまで定期的に、最新のスキャン情報のチャネルでスキャンして、最新の状態を確認しておく(ST51〜ST59)。これは、アクセスポイントAPが動的にチャネルを変更していたり、端末が移動したことによりAPが見えなくなる場合の対応である。
最後にホストであるシステムCPU21から接続要求したAPとWCPU281が予想していたアクセスポイントAPが一致した場合(ST60)、スキャン情報のチャネルでプローブリクエスト(Probe Request)フレームを出して接続要求をだす。WCPU281は、アクセスポイントAPからプローブレスポンス(Probe Response)フレームを受信してアクセスポイントAPを検出した場合、接続処理に移る(ST61)。
要求と予想が一致しなかった場合、上記で述べた、「ホストが接続したいAPのSCAN情報があるときの接続方法」(ST62)で行われる。
その場合、WCPU281は、システムCPU21から指定されるアクセスポイントAPを予想して、予め最新のスキャン情報を獲得しておく。最初にメモリ内にある、接続優先度1のAPをスキャンする。このときのスキャンは、先ほど述べた「ホストが接続したいAPのSCAN情報があるときの接続方法」で行われる。スキャン情報が存在する場合、ホストであるシステムCPU21からの接続要求が来るまで定期的に、最新のスキャン情報のチャネルでスキャンして、最新の状態を確認しておく(ST51〜ST59)。これは、アクセスポイントAPが動的にチャネルを変更していたり、端末が移動したことによりAPが見えなくなる場合の対応である。
最後にホストであるシステムCPU21から接続要求したAPとWCPU281が予想していたアクセスポイントAPが一致した場合(ST60)、スキャン情報のチャネルでプローブリクエスト(Probe Request)フレームを出して接続要求をだす。WCPU281は、アクセスポイントAPからプローブレスポンス(Probe Response)フレームを受信してアクセスポイントAPを検出した場合、接続処理に移る(ST61)。
要求と予想が一致しなかった場合、上記で述べた、「ホストが接続したいAPのSCAN情報があるときの接続方法」(ST62)で行われる。
<接続APを予想する時に、スキャン情報に複数のAP情報をもっていた場合の接続方法>
たとえば、家と会社にそれぞれアクセスポイントAPがあった場合、2台のアクセスポイントAPはSSIDや、WEP鍵は異なる。このような場合には、スキャン情報に複数のAP情報を持たせることでスキャン時間を削減することができる。本実施形態によるWLANモジュールでは、スキャン情報が2つあると仮定して、図7で示すフローチャートに従って説明する。
図7のフローでは、以下に説明するような処理がステップST71〜ST83として行われる。
たとえば、家と会社にそれぞれアクセスポイントAPがあった場合、2台のアクセスポイントAPはSSIDや、WEP鍵は異なる。このような場合には、スキャン情報に複数のAP情報を持たせることでスキャン時間を削減することができる。本実施形態によるWLANモジュールでは、スキャン情報が2つあると仮定して、図7で示すフローチャートに従って説明する。
図7のフローでは、以下に説明するような処理がステップST71〜ST83として行われる。
複数ある場合、スキャン情報には、SSID、WEP鍵、MACアドレスに加えて優先度情報を持つ。
WCPU281は、スキャン情報が存在し、さらに複数のスキャン情報が存在した場合は優先度の高いアクセスポイントAPから優先度順でスキャンを行う。アクセスポイントAPを発見し、接続に成功した場合は、それ以降のスキャンは行わない。失敗した場合は、次の優先度のアクセスポイントAPに移る。
スキャンをする際、WCPU281は、優先度順でスキャンするアクセスポイントAPのチャネルを決定し、スキャン情報に同一チャネルのアクセスポイントAPがあるかどうかを検索する。
WCPU281は、同一チャネルのアクセスポイントAPがないとき、決定済みのSSIDを用いてプローブリクエスト(Probe Request)を送信する。同一チャネルのアクセスポイントAPが存在したとき、そのチャネルに対してSSID anyでプローブリクエスト(Probe Request)を送る。
WCPU281は、スキャン情報が存在し、さらに複数のスキャン情報が存在した場合は優先度の高いアクセスポイントAPから優先度順でスキャンを行う。アクセスポイントAPを発見し、接続に成功した場合は、それ以降のスキャンは行わない。失敗した場合は、次の優先度のアクセスポイントAPに移る。
スキャンをする際、WCPU281は、優先度順でスキャンするアクセスポイントAPのチャネルを決定し、スキャン情報に同一チャネルのアクセスポイントAPがあるかどうかを検索する。
WCPU281は、同一チャネルのアクセスポイントAPがないとき、決定済みのSSIDを用いてプローブリクエスト(Probe Request)を送信する。同一チャネルのアクセスポイントAPが存在したとき、そのチャネルに対してSSID anyでプローブリクエスト(Probe Request)を送る。
たとえば、図5でAP名AAAのアクセスポイントAPに接続を試みた場合、AAAの優先度が1番のチャネルは、4チャネルになるが、CCCの優先度2も4チャネルになっている場合である。
このとき、複数のレスポンスが返って来る場合がある。たとえば、図5のAAAとCCCのアクセスポイントAPからのレスポンスである。複数のアクセスポイントAPからレスポンスが返って来た場合は、その中で一番優先度が高いアクセスポイントAPに接続を試みる。図57ではAAAに接続する。
接続に失敗した場合は、2番目に優先度が高いアクセスポイントAPに接続を試みる。また、複数のアクセスポイントAPからレスポンスが返らず、図5のCCCのアクセスポイントAPからレスポンスが合った場合は、4チャネルのCCCに接続することができるが、接続優先度2番目のBBBに対してスキャンされていないので、BBBに対してスキャンする。BBBからレスポンスがあればBBBに接続し、BBBが無ければCCCに接続する。Scan情報に無いAPには接続を試みない。
このとき、複数のレスポンスが返って来る場合がある。たとえば、図5のAAAとCCCのアクセスポイントAPからのレスポンスである。複数のアクセスポイントAPからレスポンスが返って来た場合は、その中で一番優先度が高いアクセスポイントAPに接続を試みる。図57ではAAAに接続する。
接続に失敗した場合は、2番目に優先度が高いアクセスポイントAPに接続を試みる。また、複数のアクセスポイントAPからレスポンスが返らず、図5のCCCのアクセスポイントAPからレスポンスが合った場合は、4チャネルのCCCに接続することができるが、接続優先度2番目のBBBに対してスキャンされていないので、BBBに対してスキャンする。BBBからレスポンスがあればBBBに接続し、BBBが無ければCCCに接続する。Scan情報に無いAPには接続を試みない。
このように、優先度を持たせることにより、接続できる可能性の高いアクセスポイントAPから順に接続することができる。高い可能性のあるアクセスポイントAPから接続することにより、スキャン時間を削減することができる。同一チャネルのスキャンを同時に行うことでスキャンの回数を減らすことができるので、スキャン時間を削減することができる。
<スキャン(Scan)情報の生成方法と優先度の決定>
次に、スキャン情報の優先度生成方法について説明する。
接続に成功した場合、このときに接続に成功したアクセスポイントAPの優先度を最高に設定する。以前のリストに同じアクセスポイントAPがあった場合は古い情報の優先度を低く設定する。この場合に、Scan情報を削除することもできる。
この処理は、WLANモジュール281に接続した不揮発性メモリを使用する場合はWCPU281が、ホストであるシステムCPU21に接続された不揮発性記憶装置24を使用する場合はシステムCPU21が行う。
次に、スキャン情報の優先度生成方法について説明する。
接続に成功した場合、このときに接続に成功したアクセスポイントAPの優先度を最高に設定する。以前のリストに同じアクセスポイントAPがあった場合は古い情報の優先度を低く設定する。この場合に、Scan情報を削除することもできる。
この処理は、WLANモジュール281に接続した不揮発性メモリを使用する場合はWCPU281が、ホストであるシステムCPU21に接続された不揮発性記憶装置24を使用する場合はシステムCPU21が行う。
たとえば、スキャン情報の優先度、SSIDが
1:WLAN_A, 2:WLAN_B, 3:WLAN_C, 4:WLAN_D
の状態のときに、STAがWLAN_Cに接続した場合は、
1:WLAN_C, 2:WLAN_A, 3:WLAN_B, 4:WLAN_D
となる。
1:WLAN_A, 2:WLAN_B, 3:WLAN_C, 4:WLAN_D
の状態のときに、STAがWLAN_Cに接続した場合は、
1:WLAN_C, 2:WLAN_A, 3:WLAN_B, 4:WLAN_D
となる。
このように優先度を生成することにより、接続する可能性が高いアクセスポイントAPの優先度を高くすることができる。
優先度は接続する可能性の高いもの程、優先度を高くすると、スキャン時間を減らすことができる。
また、優先度は、予めプログラマブルに設定していても良い。たとえば、この時間帯は、WLAN_Dの優先度を上げておくなどであるたり、位置情報を得られる場合は、位置情報を元に優先度を替えるなどである。
優先度は接続する可能性の高いもの程、優先度を高くすると、スキャン時間を減らすことができる。
また、優先度は、予めプログラマブルに設定していても良い。たとえば、この時間帯は、WLAN_Dの優先度を上げておくなどであるたり、位置情報を得られる場合は、位置情報を元に優先度を替えるなどである。
以上説明したように、本実施形態によれば、ステーション2において、システムCPU21が起動してからWLANモジュール28の起動が開始され、たとえばSRAM23に格納されているWLANファームウェアのダウンロードが行われるが、WLANモジュール28内のメモリ部284にだけは電源部285により電力を供給しておき、システムCPU21が動作している間に、WLANファームウェアのダウンロードをメモリ部284に対して行っておき、その後、ステーション2が電源OFFされた場合でも、ソフトウェアが格納されているWLANモジュール28内のメモリ部284にだけは電源部285により電力を供給しておくことから、次回に起動(Boot)するときには、ファームウェアのダウンロードする必要がなく、時間を削減できる。
また、本実施形態においては、ファームウェアを圧縮するのでダウンロード時間を短縮できる。
また、本実施形態によれば、メモリ部284にスキャン情報を格納しておき、特定のチャネルだけをスキャンし、また、優先度順に特性のチャネルだけをスキャンすることができることから、スキャン時間を短縮できる。
また、同一チャネルのアクセスポイントAPをまとめてスキャンすることから、これによってもスキャン時間を短縮できる。
また、過去の接続状況から優先度を設定することができることから、この観点からもスキャン時間を短縮することができる。
また、同一チャネルのアクセスポイントAPをまとめてスキャンすることから、これによってもスキャン時間を短縮できる。
また、過去の接続状況から優先度を設定することができることから、この観点からもスキャン時間を短縮することができる。
なお、以上の処理はコンピュータで処理可能なプログラムとして、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、半導体メモリ等に記録され、端末装置で読み出されて実行される。
1・・・通信システム、2・・・ステーション、21・・・システムCPU、22・・・ROM、23・・・SRAM、24・・・不揮発性記憶装置、25・・・表示装置、26・・・キーデバイス、27・・・インターフェース回路、28・・・WLANモジュール、281・・・WCPU、282・・・ROM、283・・・SRAM、284・・・メモリ部、285・・・電源部、286・・・キー検出回路、287・・・インターフェース回路、288・・・ホストインタフェース(Host I/F)、288・・・無線部、289・・・アンテナ、3・・・アクセスポイント(AP)。
Claims (17)
- 起動後、アクセスポイントのスキャンを行って通信対象装置との接続を行う無線制御部と、
あらかじめ設定したスキャン情報を保持する記憶部と、を有し、
上記無線制御部は、上記スキャン情報を基づいてスキャン処理を行う
無線通信装置。 - 上記無線制御部は、アクセスポイントを検出すると、接続処理を行う前に、上記記憶部内のスキャン情報を更新する
請求項1記載の無線通信装置。 - 上記無線制御部は、スキャン結果を上記記憶部に保持する
請求項1または2記載の無線通信装置。 - 上記無線制御部は、上記スキャン情報内の同一チャネルのアクセスポイントをまとめてスキャンする
請求項1から3のいずれか一に記載の無線通信装置。 - 上記スキャン情報に複数のアクセスポイントが含まれている場合、上記無線制御部はあらかじめ設定した優先度順にスキャンする
請求項1から4のいずれか一に記載の無線通信装置。 - 上記無線制御部は、指定されたアクセスポイントに関するスキャン情報が上記記憶部に存在する場合に、優先度順に特定のチャネルのみをスキャンする
請求項1から4のいずれか一に記載の無線通信装置。 - 上記無線制御は、接続に成功したアクセスポイントの優先度を最も高い優先度に設定する
請求項5または6記載の無線通信装置。 - 複数の無線通信装置間で通信可能な通信システムであって、
上記無線通信装置は、
起動後、アクセスポイントのスキャンを行って通信対象装置との接続を行う無線制御部と、
あらかじめ設定したスキャン情報を保持する記憶部と、を有し、
上記無線制御部は、上記スキャン情報を基づいてスキャン処理を行う
通信システム。 - 上記無線制御部は、アクセスポイントを検出すると、接続処理を行う前に、上記記憶部内のスキャン情報を更新する
請求項8記載の通信システム。 - 上記無線制御部は、スキャン結果を上記記憶部に保持する
請求項8または9記載の通信システム。 - 上記無線制御部は、上記スキャン情報内の同一チャネルのアクセスポイントをまとめてスキャンする
請求項8から10のいずれか一に記載の通信システム。 - 上記スキャン情報に複数のアクセスポイントが含まれている場合、上記無線制御部はあらかじめ設定した優先度順にスキャンする
請求項8から11のいずれか一に記載の通信システム。 - 上記無線制御部は、指定されたアクセスポイントに関するスキャン情報が上記記憶部に存在する場合に、優先度順に特定のチャネルのみをスキャンする
請求項8から11のいずれか一に記載の通信システム。 - 上記無線制御は、接続に成功したアクセスポイントの優先度を最も高い優先度に設定する
請求項12または13記載の通信システム。 - 上記無線制御は、以前アクセスポイントとの接続に成功したチャネルにアクセスポイントが存在しない場合に優先度を低く設定する
請求項12または13記載の通信システム。 - 1つ以上の他の無線通信装置との間で無線通信を行う通信方法であって、
上記無線通信装置は、
起動後、アクセスポイントのスキャンをあらかじめ設定したスキャン情報に基づいて行い、
アクセスポイントを検出すると、接続処理を行う前に、上記記憶部内のスキャン情報を更新する
通信方法。 - 1つ以上の他の通信端末装置との間で無線通信を行う処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
各無線通信装置の処理においては、
起動後、アクセスポイントのスキャンをあらかじめ設定したスキャン情報に基づいて行うステップと、
アクセスポイントを検出すると、接続処理を行う前に、上記記憶部内のスキャン情報を更新するステップと
を有するプログラム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005053316A JP2006238319A (ja) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | 無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラム |
US11/361,557 US20060193287A1 (en) | 2005-02-28 | 2006-02-23 | Wireless communication apparatus, communication system, communication method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005053316A JP2006238319A (ja) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | 無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラム |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=37045445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005053316A Pending JP2006238319A (ja) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | 無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラム |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006238319A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010193088A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 無線基地局選択方法、無線基地局選択装置および無線基地局選択プログラム |
KR20150039806A (ko) * | 2012-09-28 | 2015-04-13 | 인텔 코포레이션 | 컴퓨팅 디바이스의 무선 재연결 시간 감소 |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2004343458A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Nec Corp | 無線端末装置及び無線基地局検索処理プログラム |
JP2005051661A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Kenwood Corp | 無線lan端末 |
-
2005
- 2005-02-28 JP JP2005053316A patent/JP2006238319A/ja active Pending
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