JP2008288727A - 無線通信方法、無線通信端末及び無線通信プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】インフラストラクチャモードからアドホックモードへの自動切り替え時に直ちにアドホックモードによるネットワーク接続を行うことができ、省電力を図る。
【解決手段】携帯電話１００は、無線ＬＡＮ通信回路１０９を介して周辺の電波状況を取得し、制御部１０８により取得した周辺の電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内となるものか否かを判断する。携帯電話１００は、取得した周辺の電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内となるものであるとき、無線ＬＡＮ通信回路１０９を介して予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間でアドホックモードによる無線通信を開始する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、無線ローカルエリアネットワークによる無線通信に適用することができる無線通信方法、無線通信端末及び無線通信プログラムに関するものである。

無線ＬＡＮ（Local Area Network：ローカルエリアネットワーク）による無線通信システムの構成としては、インフラストラクチャモードとアドホックモードの２種類が存在する。インフラストラクチャモードは、一元的に設定されるアクセスポイントと接続されることによりネットワークを開始する。これとは異なり、アドホックモードでは全てのクライアントが対等にネットワークを構成する。

ここで、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）を初めとするオペレーティングシステム（ＯＳ）上で無線通信が実行されるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）では、以下のようにネットワークが構成される。すなわち、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）では、インフラストラクチャモードを開始するのか、アドホックモードを開始するのかの設定は、ユーザが自ら選択して行うようにしていた。

ところが、携帯電話のような移動体の無線通信端末では、ネットワーク構成のために以下のような要求がされる。すなわち、携帯電話では、上述した２つのモードをユーザが選択して設定することに関して、比較的無線通信に知識のないユーザでも無線ネットワークを有効利用できるような仕組みが要求される。

このため、インフラストラクチャモードとアドホックモードとの違いが認識されていない場合には、インフラストラクチャモードとアドホックモードの設定をマニュアルで選択して切り替え可能な構成があるだけでは有効利用のための対策とならない。

また、携帯電話の省電力を考慮したインフラストラクチャモードの利用の仕方があった。すなわち、端末は省電力モードになりながらも一定時間置きに通信デバイスを起床させる。そして、アクセスポイントの識別子であるＳＳＩＤ（Service Set Identifier）を検索する。この手法をバックグランドスキャンと呼んでいる。

通常、端末は、省電力モードで、このスキャン以外では電力を利用しない。しかし、自端末に設定されているアクセスポイントのＳＳＩＤを発見した場合にだけ、フル電源供給状態に復帰させてアクセスポイントに接続する。これにより省電力を実現している。

また、通常はインフラストラクチャモードで、通信帯域が比較的狭いとき、アドホックモードに切り替えて、通信の利用効率を高める技術も提案されている（特許文献１参照）。
特開２００５−３３３３７８号公報

上述した特許文献１に記載の技術のように、通常はインフラストラクチャモードで、通信帯域が比較的狭いとき、アドホックモードに切り替える技術では、インフラストラクチャモードとアドホックモードとを両方切り替えて使用することが前提となっている。

ここで、一定時間、自端末に登録されたアクセスポイントのビーコン信号を検出できないときに、インフラストラクチャモードからアドホックモードへの自動切り替えを行うようにしている。ところが、直ちにアドホックモードによるネットワーク接続が行われるわけではない。

すなわち、アクセスポイントがネットワークを構成するインフラストラクチャモードとは異なり、アドホックモードでは自端末自身がネットワークを構成しなければならない。このため、特にネットワークを利用しない期間でも端末は常に外部にビーコン信号を送出し続けなければならない。

従って、端末は省電力モードを解除してこの動作を行う必要がある。このため、インフラストラクチャモードからアドホックモードへの自動切り替え後に、直ちにアドホックモードによるネットワーク接続を行うことができず、省電力を図ることができないというような課題が発生する。

そこで、本発明は、インフラストラクチャモードからアドホックモードへの自動切り替え時に直ちにアドホックモードによるネットワーク接続を行うことができ、省電力を図ることができる無線通信方法、無線通信端末及び無線通信プログラムを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明の無線通信方法は、無線ローカルエリアネットワークを介して複数の端末間で無線通信をする無線通信方法に適用される。

すなわち、ある端末の周辺の電波状況を取得するステップと、取得した端末の周辺の電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内となるものか否かを判断するステップとを含んでいる。

さらに、取得した端末の周辺の電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内となるものであるとき、端末と予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間でアドホックモードによる無線通信を開始するステップを含むものである。

また、本発明の無線通信端末は、無線ローカルエリアネットワークを介して複数の端末間で無線通信回路を用いて無線通信をする無線通信端末に適用される。

すなわち、アプリケーションプログラムに基づいて端末の制御部により実行される機能部であって、端末の通信モード及び接続先を記述したプロファイルの設定、並びに端末と予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間でアドホックモードによる無線通信を開始するための判定基準を設定する設定部と、端末の周辺の電波状況を、端末の周辺のアクセスポイント又は他の端末のビーコン情報から取得する取得部を備えている。

また、設定部に設定されるプロファイル及び判定基準に基づいて、アクセスポイントからの電波状況の取得の有無により、インフラストラクチャモードの無線通信のための端末のアクセスポイントへの接続又は切断処理、並びに電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内又は範囲外かにより、アドホックモードの無線通信のための端末と予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間の接続又は切断処理を行う接続処理部を備えるものである。

また、本発明の無線通信プログラムは、無線ローカルエリアネットワークを介して複数の端末間で無線通信をするための無線通信プログラムに適用される。

すなわち、端末の無線通信を制御するためのコンピュータを、端末の通信モード及び接続先を記述したプロファイルの設定、並びに端末と予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間でアドホックモードによる無線通信を開始するための判定基準を設定する設定部と、端末の周辺の電波状況を、端末の周辺のアクセスポイント又は他の端末のビーコン情報から取得する取得部として機能させる。

さらに、設定部に設定されるプロファイル及び判定基準に基づいて、アクセスポイントからの電波状況の取得の有無により、インフラストラクチャモードの無線通信のための端末のアクセスポイントへの接続又は切断処理、並びに電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内又は範囲外かにより、アドホックモードの無線通信のための端末と予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間の接続又は切断処理を行う接続処理部として機能させるものである。

これにより、アドホックモードによる無線通信を開始する端末の位置範囲を予め設定された電波状況に基づく位置範囲内に限定することができる。従って、端末が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内に入ったとき、自動的にアドホックモードのネットワークに接続して、アドホックモードによる無線通信を開始することができる。

このため、アドホックモードのネットワークに接続するためにビーコン信号を送出し続ける必要がないため、省電力化を図ることができる。

本発明によれば、端末がアクセスポイントに接続していない場合には省電力モードに移行することができる。また、優先的にアクセスポイントに接続してインフラストラクチャモードの無線通信を行うことができる。

また、端末が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内に入ったとき、自動的にアドホックモードのネットワークに接続して、アドホックモードによる無線通信を開始することができる。従って、アドホックモードのネットワークを構成する他の端末を検出するためにビーコン信号を送出し続ける必要がない。このため、省電力化を図ることができる。

また、アクセスポイントもビーコン信号も検出できなかった場合には、端末自らアドホックモードのネットワークを作成することができる。従って、ビーコン信号を送出し続ける必要がないため、省電力化を図ることができる。これにより、ユーザが利用したいネットワークを簡単に構成することができる。

これにより、ある特定の場所で、自動的にアドホックモードのネットワークに参加することができる。また、ある特定の場所で、アドホックモードのネットワークがないときに自らアドホックモードのネットワークを作成することができる。さらに、この場所から離れるときは、アドホックモードを停止し、省電力モードに移行して、省電力化を図ることができるという効果を奏する。

以下、本発明の一実施の形態を、図１〜９を参照して説明する。
図１は、本実施の形態例の携帯電話のハードウエア構成例を示している。

図１において、携帯電話１００は、基地局に対して送受信を行うアンテナ１０１及び送受信データに送受信のための通信信号処理を行う通信回路１０２を備えている。

また、携帯電話１００は、受話音声、動画ファイルの音声、及び音楽データの音声を出力するスピーカ部１０４と、送話音声等を集音するマイクロホン１０３とを備えている。
また、携帯電話１００は、操作情報や送受信データ等を表示する表示部１０７と、操作情報や送受信データ等を入力するための複数のキーを含む操作部１０６とを備えている。

また、携帯電話１００は、通信アプリケーションプログラム等の各種アプリケーションプログラムを記憶するメモリ１０５と、インフラストラクチャモードとアドホックモードの２つのモードで無線にて通信信号処理を行う無線ＬＡＮ通信回路１０９とを備えている。

また、携帯電話１００は、制御ライン１２０及びデータライン１３０を介して各部と相互に接続されて各部の制御を司る制御部１０８を備えている。

制御部１０８は、携帯電話１００の周辺の電波状況を取得する機能を有している。また、制御部１０８は、取得した携帯電話１００の周辺の電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内となるものか否かを判断する機能を有している。

また、制御部１０８は、取得した携帯電話１００の周辺の電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内となるものであるとき、携帯電話１００と予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間でアドホックモードによる無線通信を開始する機能を有している。

ここで、メモリ１０５は、携帯電話１００の表示部１０７のユーザインタフェース画面上でアドホックモードによる無線通信の開始が選択されたときに、その時点の電波状況を予め設定された電波状況として格納している。

また、メモリ１０５は、携帯電話１００の周辺のアクセスポイント又は他の端末のビーコン情報から取得される携帯電話１００の周辺の電波状況を現在の電波状況としてリアルタイムに格納している。

ここで、取得した携帯電話１００の周辺の電波状況は、携帯電話１００の周辺のアクセスポイント又は他の端末のビーコン情報から取得される。

また、制御部１０８は、アクセスポイントから携帯電話１００の周辺の電波状況が取得されとたき、携帯電話１００をアクセスポイントに接続して優先的にインフラストラクチャモードによる無線通信を開始する。

また、制御部１０８による、取得した携帯電話１００の周辺の電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内となるものか否かの判断は、以下のように行われる。すなわち、取得した携帯電話１００の周辺の電波状況と予め設定された電波状況とを比較し、一致する電波状況に基づいて計算される重心から閾値内となるか否かにより判断される。

また、制御部１０８による、取得した携帯電話１００の周辺の電波状況と予め設定された電波状況とを比較は、比較的電波状況の良好な範囲に限定する。

また、制御部１０８による、省電力モードからタイマー設定時間経過時に復帰した後に実行される、携帯電話１００の周辺の電波状況の取得は、携帯電話１００の通信モード及び接続先を記述したプロファイル設定に基づいて行われる。
すべてのプロファイル設定に基づいて携帯電話１００の周辺の電波状況の取得が行われたとき、制御部１０８は、省電力モードへ移行する。

図２は、ソフトウエア構成例を示す図である。
図２において、ソフトウエア部２００は、アプリケーション部２１０と、ミドルウエア部２２０と、デバイスドライバ部２３０とを有している。アプリケーション部２１０は、設定アプリケーション２１１を有している。

また、ミドルウエア部２２０は、プロファイル及び判定基準保存部２２１と、ビーコン取得及び位置判定部２２２と、無線ＬＡＮ接続及び切断処理部２２３を有している。
また、デバイスドライバ部２３０は、無線ＬＡＮデバイスドライバ部２３１を有している。また、ハードウエア部２４０は、図１に示した無線ＬＡＮ通信回路１０９を有している。

この設定アプリケーション２１１に基づいて携帯電話１００の制御部１０８により実行されることにより、以下の機能部が生成される。
まず、設定アプリケーション２１１の設定保存２１２の指示に基づいて、プロファイル及び判定基準保存部２２１に設定する設定部が生成される。

すなわち、携帯電話１００の通信モード及び接続先を記述したプロファイルの設定、並びに携帯電話１００と予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間でアドホックモードによる無線通信を開始するための判定基準が、プロファイル及び判定基準保存部２２１に設定されて保存されることになる。

次に、携帯電話１００の周辺の電波状況を、携帯電話１００の周辺のアクセスポイント又は他の端末のビーコン情報から取得する取得部が生成される。

すなわち、ビーコン取得及び位置判定部２２２は、プロファイル及び判定基準保存部２２１からプロファイル及び判定基準２２４を読み出して、ビーコン取得及び位置判定部２２２から、無線ＬＡＮデバイスドライバ部２３１にビーコン取得２２６を指示することになる。

そして、設定部に設定されるプロファイル及び判定基準に基づいて、アクセスポイントからの電波状況の取得の有無により、インフラストラクチャモードの無線通信のための携帯電話１００のアクセスポイントへの接続又は切断処理を行う第１の接続処理部が生成される。

また、電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内又は範囲外かにより、アドホックモードの無線通信のための携帯電話１００と予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間の接続又は切断処理を行う第２の接続処理部が生成される。

すなわち、プロファイル及び判定基準保存部２２１からプロファイル及び判定基準２２４を読み出して、ビーコン取得及び位置判定部２２２は取得したビーコンと照らし合わせる。

そして、ビーコン取得及び位置判定部２２２から、無線ＬＡＮ接続及び切断処理部２２３に接続及び切断２２５を指示する。これにより、無線ＬＡＮ接続及び切断処理部２２３から、無線ＬＡＮデバイスドライバ部２３１に無線ドライバ制御２２７を指示することになる。

なお、無線ＬＡＮデバイスドライバ部２３１は、無線ＬＡＮ通信回路１０９に対して無線ＬＡＮ通信回路制御２４１を指示することになる。

また、無線ＬＡＮ接続及び切断処理部２２３は、ビーコン取得及び位置判定部２２２からの接続及び切断２２５の指示に基づいて、無線ＬＡＮデバイスドライバ部２３１に対して無線ドライバ制御２２７を指示するのみである。従って、無線ＬＡＮ接続及び切断処理部２２３は、自立的に下位の制御を行うことはなく、上位層からの接続や切断の指示に伴って下位の制御を行うのみである。

ここで、設定アプリケーション２１１は、携帯電話１００の無線通信を制御するための制御部１０８のコンピュータを、上述した設定部、取得部及び接続処理部として機能させるプログラムである。

上述した携帯電話１００は、インフラストラクチャモードの無線通信は利用しないが、アドホックモードの無線通信を行うために、インフラストラクチャモードのアクセスポイントのビーコンを取得する。

携帯電話１００は、取得したビーコンの電波状況の平均を取って、各アクセスポイントの送出するビーコンの電波状況から各アクセスポイントの位置を特定する。携帯電話１００は、この位置に入った場合にアドホックモードに遷移させる。以下に、この動作の詳細を説明する。

図３は、マネージメントフレームの構成要素を示す図である。
図３において、８ビットを示すオクテット３０１、マネージメントフレームの構成要素の名前３０２、意味３０３が示されている。

３０４で示す、先頭の１６ビットを示す２のオクテット３０１には、フレーム制御という名前３０２の構成要素が記述される。フレーム制御の意味３０３は、フレーム制御フィールドを示す。プロトコルバージョンや様々なフラグの設定が格納されている。

３０５で示す、次の１６ビットを示す２のオクテット３０１には、デュレーション／ＩＤという名前３０２の構成要素が記述される。デュレーション／ＩＤの意味３０３は、仮想的キャリアセンスのＮＡＶ（network allocation vector）設定とパワーセーブモードの識別子を示す。

３０６で示す、次の４８ビットを示す６のオクテット３０１には、宛先アドレスという名前３０２の構成要素が記述される。宛先アドレスの意味３０３は、宛先のＭＡＣ（Media Access Control address）アドレスを示す。

３０７で示す、次の４８ビットを示す６のオクテット３０１には、送信元アドレスという名前３０２の構成要素が記述される。送信元アドレスの意味３０３は、送信元のＭＡＣアドレスを示す。

３０８で示す、次の４８ビットを示す６のオクテット３０１には、ＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）という名前３０２の構成要素が記述される。ＢＳＳＩＤの意味３０３は、基地局のＭＡＣアドレスを示す。

３０９で示す、次の１６ビットを示す２のオクテット３０１には、シーケンス制御という名前３０２の構成要素が記述される。シーケンス制御の意味３０３は、シーケンスとフラグメンテーション番号を示す。

３１０で示す、次の０〜２３１２のオクテット３０１には、フレームボディの構成要素が記述される。フレームボディの意味３０３はビーコン本体を示す。
３１１で示す、次の３２ビットを示す４オクテット３０１には、ＦＣＳの構成要素が記述される。ＦＣＳはフレームチェックサムを示す。

無線ＬＡＮ規格の一つであるＩＥＥＥ８０２．１１では、図３に示すマネージメントフレームの構成要素のようなフレームを利用して、マネージメントフレームの送受信を行っている。マネージメントフレームは、認証や接続又は切断、及びビーコン情報の送出に利用される。ビーコンは、各アクセスポイント又はアドホックモードの端末から定期的に送出される情報である。

図４は、ビーコンフレームの構成要素を示す図である。
図４において、８ビットを示すオクテット４０１、ビーコンフレームの構成要素の名前４０２、意味４０３が示されている。

４０４で示す、先頭の６４ビットを示す８のオクテット４０１には、タイムスタンプという名前４０２の構成要素が記述される。タイムスタンプの意味４０３は、ＴＳＦ（タイムスタンプフレーム）タイマーの値を示す。

４０５で示す、次の１６ビットを示す２のオクテット４０１には、ビーコン間隔という名前４０２の構成要素が記述される。ビーコン間隔の意味４０３は、ビーコン周期（１０２４μｓ単位）を示す。

４０６で示す、次の１６ビットを示す２のオクテット４０１には、ケイパビリティ情報という名前４０２の構成要素が記述される。ケイパビリティ情報の意味４０３は、ＰＣＦ（Portable Compiled Format）や暗号を利用するという情報を示す。

４０７で示す、次の２〜３４のオクテット４０１には、ＳＳＩＤという名前４０２の構成要素が記述される。ＳＳＩＤの意味４０３は、ＥＳＳ（Extended Service Set）又はＩＢＳＳ（Independent Basic Service Set）を示す。

４０８で示す、次の３〜１０のオクテット４０１には、サポートレートという名前４０２の構成要素が記述される。サポートレートの意味４０３は、サポートしている伝送レート一覧を示す。

４０９で示す、次の５６ビットを示す７のオクテット４０１には、ＦＨパラメータという名前４０２の構成要素が記述される。ＦＨパラメータの意味４０３は、Dwell time（Ｋμｓ単位）を示す。

４１０で示す、次の２４ビットを示す３のオクテット４０１には、ＤＳパラメータという名前４０２の構成要素が記述される。ＤＳパラメータの意味４０３は、無線チャネルの番号を示す。

４１１で示す、次の６４ビットを示す８のオクテット４０１には、ＣＦパラメータという名前４０２の構成要素が記述される。ＣＦパラメータの意味４０３は、ＰＣＦ（Portable Compiled Format）方式に関するパラメータを示す。

４１２で示す、次の３２ビットを示す４のオクテット４０１には、ＩＢＳＳパラメータという名前４０２の構成要素が記述される。ＩＢＳＳパラメータの意味４０３は、ＡＴＩＭ Ｗｉｎｄｏｗ（Ad-Hoc Traffic Indication Map window）長（Ｋμｓ単位）を示す。

４１３で示す、次の６〜２５６のオクテット４０１には、ＴＩＭという名前４０２の構成要素が記述される。ＴＩＭの意味４０３は、パワーマネージメントに関する各種情報を示す。

図４は、図３に示したフレームボディのビーコン本体の構成要素を示すものである。ここで、Service Set IDと呼ばれる最大３２バイトのアクセスポイントの識別子であるＳＳＩＤを抽出することが可能である。これらのビーコンの送出間隔は可変長であるが、例えば、１００ｍｓ〜２００ｍｓ程度に設定されることが多い。

上述したマネージメントフレームを受信することにより、これに含まれるビーコン受信の際の電波強度を取得することが可能となる。

図５は、電波状況リストを示す図であり、図５Ａは保存されている電波状況リスト、図５Ｂは現在の電波状況リストである。
図５Ａに示す保存されている電波状況リストは、ナンバー５０１、ＢＳＳＩＤ５０２、電波状況５０３が示されている。

この図５Ａに示す保存されている電波状況リストは、過去にアドホックモードの無線通信を行った際に、予め携帯電話に保存しておいたものである。また、インフラストラクチャモードの無線通信を行った際にも、保存される。

ナンバー５０１の１では、ＢＳＳＩＤ５０２が［６４：３ａ：２３：５２：ｂ５：２ｂ］、電波状況５０３は−１２ｄｂである。ナンバー５０１の２では、ＢＳＳＩＤ５０２が［３４：ｄ６：ｃ２：ｂ５：ａ２：ｅ４］、電波状況５０３は−１８ｄｂである。

ナンバー５０１の３では、ＢＳＳＩＤ５０２が［２３：１２：６３：４ｂ：２４：２５］、電波状況５０３は−４５ｄｂである。ナンバー５０１の４では、ＢＳＳＩＤ５０２が［４２：ｆ３：ｆ２：ｃ１：ａ７：３５］、電波状況５０３は−５２ｄｂである。

ナンバー５０１の５では、ＢＳＳＩＤ５０２が［３５：６２：ｂ３：６５：ａ３：３５］、電波状況５０３は−６０ｄｂである。ナンバー５０１の６では、ＢＳＳＩＤ５０２が［ａ３：３４：ｂ３：４６：２ｄ：ｆ２］、電波状況５０３は−６１ｄｂである。ナンバー５０１の７では、ＢＳＳＩＤ５０２が［ａ４：ｂ４：２３：６３：７４：５５］、電波状況５０３は−６８ｄｂである。

図５Ｂに示す現在の電波状況リストは、ナンバー５０４、ＢＳＳＩＤ５０５、電波状況５０６が示されている。この図５Ｂに示す現在の電波状況リストは、現在時点でアドホックモードの無線通信を行う際に、リアルタイムに携帯電話に保存するものである。

ナンバー５０４の１では、ＢＳＳＩＤ５０５が［６４：３ａ：２３：５２：ｂ５：２ｂ］、電波状況５０６は−１３ｄｂである。ナンバー５０４の２では、ＢＳＳＩＤ５０５が［３４：ｄ６：ｃ２：ｂ５：ａ２：ｅ４］、電波状況５０６は−２０ｄｂである。

ナンバー５０４の３では、ＢＳＳＩＤ５０５が［２３：１２：６３：４ｂ：２４：２５］、電波状況５０６は−４４ｄｂである。ナンバー５０４の４では、ＢＳＳＩＤ５０５が［４２：ｆ３：ｆ２：ｃ１：ａ７：３５］、電波状況５０６は−６０ｄｂである。ナンバー５０４の５では、ＢＳＳＩＤ５０５が［３５：６２：ｂ３：６５：ａ３：３５］、電波状況５０６は−６３ｄｂである。

ここで、携帯電話１００は、ネットワーク接続処理のための、図５Ａに示す保存されている電波状況リストと、図５Ｂに示す現在の電波状況リストとの比較においては、比較的電波状況の良好な上位Ｘ番目までを比較することにする。

上位Ｘ番目は、例えば、５番目としてもよい。これは、電波状況の良好でないものは適正な比較結果が得られないためである。この場合、例えば、電波状況が−Ｙｄｂ以上を比較することにしてもよい。−Ｙｄｂ以上は、例えば、−６０ｄｂ以上としてもよい。

アクセスポイントは、基本的に動くことがないため、この電波強度からアクセスポイントと携帯電話とのおよその位置関係を計算することが可能となる。ここで、見つかったアクセスポイントの数が１個であればアクセスポイントからの距離により位置が求められる。このときの位置はアクセスポイントを中心とする円周内に存在する。２個のときは線分上に存在する。

また、アクセスポイントの数が３個であれば２次元平面内に存在する。従って、アクセスポイントの数を４個取得することができれば、その重心を求めることにより、３次元空間内の位置を求めることができる。詳細な重心計算については後述する。

次に、上述したように構成される携帯電話の動作を説明する。
図６は、ネットワーク接続動作を示すフローチャートである。
図６において、タイマー満了時に（ステップＳ１）、携帯電話１００は、省電力モードから復帰する（ステップＳ２）。すなわち、携帯電話１００は、無線ＬＡＮを利用していないときは常に無線ＬＡＮ通信回路１０９を省電力モードにしている。省電力モードとは、必要最小限の動作が可能なモードである。

そこで、内蔵されるタイマーの設定時間が満了すると、制御部１０８は無線ＬＡＮ通信回路１０９へ動作を復帰する指示を出す。これにより、制御部１０８が無線ＬＡＮ通信回路１０９を制御できるモードに遷移する。

次に、携帯電話１００は、スキャンを行う（ステップＳ３）。具体的には、携帯電話１００は、通常、アクセスポイントや他の端末からのビーコンの受信を行うパッシブスキャンを実行する。すなわち、図２に示したビーコン取得及び位置判定部２２２から、無線ＬＡＮデバイスドライバ部２３１にビーコン取得２２６を指示する。

ビーコン取得及び位置判定部２２２から、無線ＬＡＮ接続及び切断処理部２２３に接続２２５を指示する。これにより、無線ＬＡＮ接続及び切断処理部２２３から、無線ＬＡＮデバイスドライバ部２３１にビーコン取得の無線ドライバ制御２２７を指示する。

また、常時は存在を隠していてビーコンや問い合わせ等に応答する設定のステルス設定のアクセスポイントもある。この場合、携帯電話１００は、設定を変更して、ビーコンや問い合わせ等を送出するアクティブスキャンを実行するようにしても良い。

携帯電話１００は、無線ＬＡＮ接続及び切断処理部２２３を利用していないときは常に省電力モードで動作している。しかし、定期的なタイミングで通常制御モードに復帰して、周辺のビーコン情報を収集する。

次に、携帯電話１００は、プロファイルループの処理を行う（ステップＳ４）。具体的には、携帯電話１００は、プロファイル設定を読み出して、プロファイル設定に基づくネットワーク接続のための処理を実行する。

ここからプロファイルごとのループが始まる。携帯電話１００は、保存されているプロファイルの件数分のループを開始する。

すなわち、プロファイル設定は、インフラストラクチャモード又はアドホックモードの無線通信を行うのか、及びどのアクセスポイントに接続するのか等の情報である。携帯電話１００は、いくつかのプロファイル設定を保存することができる。また、それらのプロファイルの優先度付けを行うことも可能である。

携帯電話１００は、プロファイルがまだあるか否かを判断する（ステップＳ５）。判断ステップＳ５でプロファイルがあるときは、ステップＳ６へ移行して処理を続行する。判断ステップＳ５でプロファイルがないときは、省電力モードへ移行する（ステップＳ２３）。

判断ステップＳ５でプロファイルがあるとき、携帯電話１００は、プロファイルを１つ取り出す（ステップＳ６）。すなわち、図２に示したビーコン取得及び位置判定部２２２は、プロファイル及び判定基準保存部２２１からプロファイル及び判定基準２２４を読み出す。

携帯電話１００は、設定はインフラストラクチャモードか否かを判断する（ステップＳ７）。判断ステップＳ７で設定はインフラストラクチャモードであるときは、ステップＳ８へ移行してインフラストラクチャモード接続処理を続行する。

判断ステップＳ７でインフラストラクチャモードのとき、携帯電話１００は、電波状況リストの中からプロファイルのＳＳＩＤを検索する（ステップＳ８）。すなわち、携帯電話１００は、図５Ｂに示す現在の電波状況リストを取得して、図５Ａに示す保存されている電波状況リストの中からプロファイルのインフラストラクチャモードのＳＳＩＤを検索する。

図５Ａに示す保存されている電波状況リストは、インフラストラクチャモードの無線通信を行った際に、予め保存されている。図５Ｂに示す現在の電波状況リストは、現在時点でインフラストラクチャモードの無線通信を行う際に、リアルタイムに携帯電話に保存される。

携帯電話１００は、プロファイルのＳＳＩＤを発見したか否かを判断する（ステップＳ９）。判断ステップＳ９でプロファイルのＳＳＩＤを発見したとき、携帯電話１００は、インフラストラクチャモードのアクセスポイントへ接続する（ステップＳ１０）。

ここで、登録されているアクセスポイントが見つかった場合は、携帯電話１００は、そのアクセスポイントに優先的に接続する。アクセスポイントが見つからなかった場合はビーコン情報の収集を続ける。

ビーコン情報はアクセスポイントやアドホックモードの端末が定期的に送出している。従って、携帯電話１００は、スキャンを行うと複数のビーコン情報を取得することができる。

このように、携帯電話１００は、プロファイルがある場合に１件のプロファイルを取り出して、インフラストラクチャモードの設定か、アドホックモードの設定かの条件を取り出す。

インフラストラクチャモードの設定の場合、携帯電話１００は、スキャンで取得した電波状況リストと合致するＳＳＩＤがあるか否かを検索し、発見した場合にはインフラストラクチャモードでアクセスポイントに接続する。発見しなかったときは、プロファイルループに戻る。

判断ステップＳ９でプロファイルのＳＳＩＤを発見しないときは、ステップＳ４へ戻って、ステップＳ４〜ステップＳ１０までの処理を繰り返す。
判断ステップＳ７でアドホックモードのとき、携帯電話１００は、電波状況リストの中からプロファイルのＳＳＩＤを検索する（ステップＳ１１）。

すなわち、携帯電話１００は、図５Ｂに示す現在の電波状況リストを取得して、図５Ａに示す保存されている電波状況リストの中からプロファイルのアドホックモードのＢＳＳＩＤを検索する。

図５Ａに示す保存されている電波状況リストは、アドホックモードの無線通信を行った際に、予め保存されている。図５Ｂに示す現在の電波状況リストは、現在時点でアドホックモードの無線通信を行う際に、リアルタイムに携帯電話に保存される。

例えば、ユーザが会議室でアドホックモードの無線通信を開始したいとする。会議室では利用できるアクセスポイントはないが、周りにはアクセスポイントがいくつか存在している。

その際、携帯電話１００は、図５Ｂに示す現在の電波状況リストのＢＳＳＩＤのアクセスポイントをリアルタイムに取得することができる。携帯電話１００は、アクセスポイントのＢＳＳＩＤと電波状況のリストをバックグラウンド処理で常に更新するようにしている。

携帯電話１００は、アドホックモードのプロファイルのＳＳＩＤを発見したか否かを判断する（ステップＳ１２）。判断ステップＳ１２でアドホックモードのプロファイルのＳＳＩＤを発見したとき、携帯電話１００は、アドホックモードのネットワークに参加する（ステップＳ１３）。

図８は、アドホック位置登録のユーザインタフェース表示例を示す図である。
ユーザは初めに会議室に移動したときに、アドホックモードの無線通信を開始するように携帯電話１００を操作する。その際に、図８のアドホック位置登録のユーザインタフェース表示例で示す「アドホックの開始」画面８０１が表示される。

「アドホック位置情報を登録しますか？」のメッセージ８０２に対して、「この場所に近づいたときに自動的にアドホックを開始する」の項目８０３を選択「する」のアイコン８０４をクリックする。そして、決定のために「選択」ボタン８０６を押す。

すると、携帯電話１００は、アドホック位置登録時の電波状況リストを図５Ａに示す保存されている電波状況リストとして保存する。この図５Ａに示す保存されている電波状況リストがアドホックモードを自動的に開始するパラメータとなる。

このように、プロファイル情報がアドホックの設定であるとき、アドホックモードのネットワークが存在する可能性があるため、携帯電話１００は、アドホックモードのＢＳＳＩＤが存在するか否かを検索する。発見した場合には、アドホックモードのネットワークに参加する。

図９は、アドホックネットワーク接続動作におけるアドホック位置登録画面の表示例を示す図である。図９は、図８の詳細な表示例である。すなわち、携帯電話１００は、アドホックネットワーク接続を始めて行った際に、予め図８に示すアドホック位置登録をしておく。

そして、後に自端末がこの位置に入ったときに、図９に示すように、携帯電話１００は、自動的にアドホックモードのネットワークが立ち上がるように、ユーザに問い合わせをする。

図９において、ユーザは携帯電話１００の共有アプリ９０１の画面でアドホックモードのネットワークに接続のアイコン９０２を選択ボタン９０３で決定する。次に、携帯電話１００のプロファイル一覧９０４の画面で予め保存されているアドホックモードのネットワークの「グループＨＯＧＥＨＯＧＥ」９０５と、「グループＦＵＧＡＦＵＧＡ」９０６が表示される。ユーザは２つのうちの「グループＨＯＧＥＨＯＧＥ」９０５をクリックした後に選択ボタン９０３で決定する。

次に、携帯電話１００のプロファイル一覧９０４の画面で「グループＨＯＧＥＨＯＧＥに接続しています」９０７のメッセージが表示される。接続が完了すると、「接続しました」９０８のメッセージが表示される。最後に、携帯電話１００のプロファイル一覧９０４の画面で「この場所に近づいたときに自動的にアドホックを開始しますか？」９０９のメッセージが表示される。

ここで、アドホックモードのネットワークが見つからなかった場合には、アドホックモードのネットワークを作成するか否かを調べる電波状況ループに移行する。

判断ステップＳ１２でプロファイルのＳＳＩＤを発見しないとき、ステップＳ１４の電波状況ループに移行する。電波状況ループ（ステップＳ１４）では、図５Ａに示す保存されている電波状況リストのＳＳＩＤが、ステップＳ３のスキャンと同様のスキャンの実行で取得した図５Ｂに示す現在の電波状況リストに含まれているか否かを検索する。

そして、含まれているときはこのＳＳＩＤを保存し、このＳＳＩＤに基づく位置範囲を計算し、自端末が位置範囲内のときにアドホックモードのネットワークを作成する。

すなわち、別の機会にユーザが会議室に訪れた際に、携帯電話１００は、同様にして周囲のアクセスポイントのビーコン情報を受信している。この際に、携帯電話１００は、現在の電波状況リストと保存されている電波状況リストとの比較を行う。携帯電話１００は、現在の電波状況リストと保存されている電波状況リストの一致するパラメータを選び出し、その重心計算を行う。

ここで、ある程度の許容範囲を示す閾値を設定しておき、自端末の位置が閾値内に入ったときに、携帯電話１００は、アドホックモードを自動的に開始する。これにより、ユーザは携帯電話１００持参でこの会議室に入るたびにアドホックモードが自動的に開始されることになる。

まず、携帯電話１００は、現在の電波状況リストのＳＳＩＤがまだあるか否かを判断する（ステップＳ１５）。すなわち、携帯電話１００は、ステップＳ３のスキャンと同様のスキャンを実行する。そして、携帯電話１００は、スキャンの実行で取得したＳＳＩＤを、現在の電波状況リストに保存する。

ここで、判断ステップＳ１５で現在の電波状況リストのＳＳＩＤがあるとき、携帯電話１００は、保存されている電波状況リストの１つを取り出す（ステップＳ１６）。

次に、携帯電話１００は、保存されている電波状況リストから取り出した１つのＳＳＩＤが、現在の電波状況リストに含まれているか否かを判断する（ステップＳ１７）。判断ステップＳ１７で、現在の電波状況リストに含まれているとき、携帯電話１００は、このＳＳＩＤを保存する（ステップＳ１８）。

判断ステップＳ１７で、現在の電波状況リストに含まれていないとき、及びステップＳ１８でＳＳＩＤを保存したときは、ステップＳ１４へ戻って、ステップＳ１４〜ステップＳ１８までの処理を繰り返す。

また、判断ステップＳ１５で現在の電波状況リストのＳＳＩＤがないとき、携帯電話１００は、ステップＳ１８でＳＳＩＤが１つ以上保存されているか否かを判断する（ステップＳ１９）。判断ステップＳ１９で、ＳＳＩＤが１つ以上保存されているときは、ＳＳＩＤに基づく重心計算をする（ステップＳ２０）。

携帯電話１００は、自端末の位置がステップＳ２０で計算された重心から閾値の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。判断ステップＳ２１で、自端末の位置が重心から閾値の範囲内であるとき、アドホックモードのネットワークを作成する（ステップＳ２２）。

判断ステップＳ１９で、ＳＳＩＤが１つ以上保存されていないとき、判断ステップＳ２１で、自端末の位置が重心から閾値の範囲内でないとき、ステップＳ４へ戻って、ステップＳ４〜ステップＳ２１までの処理を繰り返す。

すなわち、電波状況ループでは、保存されている電波状況リストから１つのＳＳＩＤを取り出し、現在の電波状況リストに含まれているか否かを検索する。現在の電波状況リストに含まれている場合は、保存する。

図７は、アクセスポイントと重心位置情報を示す図である。
図７において、アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４の電波状況をＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４は、携帯電話１００までの距離に比例することになる。従って、アクセスポイントＡＰ１〜ＡＰ４の電波状況をＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４が分かれば、その重心位置を求めることができる。

ここで、携帯電話１００は、現在の電波状況をＸ１、Ｘ２、Ｘ３・・・Ｘｎ、保存されている電波状況をＹ１、Ｙ２、Ｙ３・・・Ｙｎとする。これを電波状況リスト全てについて行い、リストの合致している部分を抽出する。

１つ以上の電波状況が合致していた場合に、自端末がその位置範囲内に存在しているか否かの計算を行う。この計算は、重心計算によって行い、数１式で求められる。

〔数１〕
√｛（Ｘ１−Ｙ１）^２＋（Ｘ２−Ｙ２）^２＋・・・（Ｘｎ−Ｙｎ）^２｝≦Ｓ

ここで、Ｓは閾値である。√内は現在の電波状況と保存されている電波状況との重心がどれだけ離れているかという値（距離に相当する）を示している。この重心の距離に相当する値が閾値Ｓ以内であれば、自端末はその位置範囲内（その場所）に存在すると判断することができる。なお、閾値Ｓの値はユーザが設定可能である。

従って、この自端末がその位置範囲内（その場所）に存在するか否かという判断をトリガにして、携帯電話１００は、アドホックモードのネットワークを作成することができる。また、自端末がその位置範囲内（その場所）に存在しないときは、設定されているプロファイル情報の場所とは異なることになる。このため、次のプロファイルの検出を開始することになる。

また、アドホックネットワーク作成後に、同様に定期的にバックグラウンド処理によるスキャンを行っておいて、数１式の位置範囲内からずれてしまった場合には、アドホックネットワークを自動的に停止して、省電力モードに設定することも可能である。

また、携帯電話１００は、アドホックモードのネットワークに接続している際も、スキャンにより定期的にビーコンの取得を行っている。従って、携帯電話１００は、閾値Ｓから切断閾値Ｔ分だけ離れた場合に切断することとする。なお、切断閾値Ｔは、可変長であり、単位はｄｂである。

すなわち、携帯電話１００は、計算結果が閾値Ｓ内であった場合に、アドホックモードのネットワーク接続を開始し、計算結果が閾値Ｓ＋切断閾値Ｔより大きくなってしまった場合に切断することになる。

上述したように、本実施の形態により、常に無線ＬＡＮ通信回路１０９を省電力モードにしている。その後、省電力モードから復帰した後に、スキャンによるビーコンの受信処理に基づいて、インフラストラクチャモードやアドホックモードのネットワークへの参加のための処理や、アドホックモードのネットワークの作成の処理を行うことができる。

従って、自端末では、ビーコンの送出を継続することはないので、省電力モードから復帰した後も省電力化を図ることができる。

また、スキャンにより検出した複数のアクセスポイントの電波状況から複数のアクセスポイントの配置状況が把握される。これにより、複数のアクセスポイントの論理的空間を検出することができる。従って、自端末が複数のアクセスポイントの論理的空間に入ったときに、アドホックモードのネットワークを自動的に作成することができる。

同様にして、自端末が複数のアクセスポイントの論理的空間から離れたときに、自端末を自動的に省電力モードに設定することができる。

なお、上述した本実施の形態例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り、適宜変更しうることは言うまでもない。

本実施の形態例の携帯電話のハードウエア構成例を示すブロック図である。 ソフトウエア構成例を示すブロック図である。 マネージメントフレームの構成要素を示す図である。 ビーコンフレームの構成要素を示す図である。 電波状況リストを示す図であり、図５Ａは保存されている電波状況リスト、図５Ｂは現在の電波状況リストである。 ネットワーク接続動作を示すフローチャートである。 アクセスポイントと重心位置情報を示す図である。 アドホック位置登録のユーザインタフェース表示例を示す図である。 アドホックネットワーク接続動作におけるアドホック位置登録画面の表示例を示す図である。

符号の説明

１００…携帯電話、１０１…アンテナ、１０２…通信回路、１０３…マイク、１０４…スピーカ、１０５…メモリ、１０６…操作部、１０７…表示部、１０８…制御部、１０９…無線ＬＡＮ通信回路、１２０…制御ライン、１３０…データライン、２１１…設定アプリケーション、２２１…プロファイル及び判定基準保存部、２２２…ビーコン取得及び位置判定部、２２３…無線ＬＡＮ接続及び切断処理部、２３１…無線ＬＡＮデバイスドライバ

Claims (10)

1. 無線ローカルエリアネットワークを介して複数の端末間で無線通信をする無線通信方法であって、
   ある端末の周辺の電波状況を取得するステップと、
   前記取得した前記端末の周辺の電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内となるものか否かを判断するステップと、
   前記取得した前記端末の周辺の電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内となるものであるとき、前記端末と前記予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間でアドホックモードによる無線通信を開始するステップと、
   を含むことを特徴とする無線通信方法。
2. 請求項１に記載の無線通信方法において、
   前記予め設定された電波状況は、前記端末のユーザインタフェース画面上で前記アドホックモードによる無線通信の開始が選択されたときに前記端末内に保存される
   ことを特徴とする無線通信方法。
3. 請求項１に記載の無線通信方法において、
   前記取得した前記端末の周辺の電波状況は、前記端末の周辺のアクセスポイント又は他の端末のビーコン情報から取得される
   ことを特徴とする無線通信方法。
4. 請求項３に記載の無線通信方法において、
   前記アクセスポイントから前記端末の周辺の電波状況が取得されたとき、取得されたアクセスポイントが端末内にプロファイルとして保存されている時のみインフラストラクチャにて接続する
   ことを特徴とする無線通信方法。
5. 請求項１に記載の無線通信方法において、
   前記取得した前記端末の周辺の電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内となるものか否かの判断は、前記取得した前記端末の周辺の電波状況と前記予め設定された電波状況とを比較し、一致する電波状況に基づいて計算される重心から閾値内となるか否かにより判断されることを特徴とする無線通信方法。
6. 請求項５に記載の無線通信方法において、
   前記取得した前記端末の周辺の電波状況と前記予め設定された電波状況との比較は、比較的電波状況の良好な範囲に限定することを特徴とする無線通信方法。
7. 請求項１に記載の無線通信方法において、
   省電力モードからタイマー設定時間経過時に復帰した後に実行される、前記端末の周辺の電波状況の取得は、前記端末の通信モード及び接続先を記述したプロファイル設定に基づいて行われる
   ことを特徴とする無線通信方法。
8. 請求項７に記載の無線通信方法において、
   すべての前記プロファイル設定に基づいて前記端末の周辺の電波状況の取得が行われたとき、接続するべきインフラストラクチャのプロファイル、もしくはアドホックネットワークがなかった場合、省電力モードへ移行する
   ことを特徴とする無線通信方法。
9. 無線ローカルエリアネットワークを介して複数の端末間で無線通信回路を用いて無線通信をする無線通信端末において、
   アプリケーションプログラムに基づいて端末の制御部により実行される機能部であって、
   前記端末の通信モード及び接続先を記述したプロファイルの設定、並びに前記端末と予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間でアドホックモードによる無線通信を開始するための判定基準を設定する設定部と、
   前記端末の周辺の電波状況を、前記端末の周辺のアクセスポイント又は他の端末のビーコン情報から取得する取得部と、
   前記設定部に設定されるプロファイル及び判定基準に基づいて、前記アクセスポイントからの前記電波状況の取得の有無により、インフラストラクチャモードの無線通信のための前記端末の前記アクセスポイントへの接続又は切断処理、並びに前記電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内又は範囲外かにより、アドホックモードの無線通信のための前記端末と前記予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間の接続又は切断処理を行う接続処理部と、
   を備えたことを特徴とする無線通信端末。
10. 無線ローカルエリアネットワークを介して複数の端末間で無線通信をするための無線通信プログラムであって、
    端末の無線通信を制御するためのコンピュータを、
    前記端末の通信モード及び接続先を記述したプロファイルの設定、並びに前記端末と予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間でアドホックモードによる無線通信を開始するための判定基準を設定する設定部と、
    前記端末の周辺の電波状況を、前記端末の周辺のアクセスポイント又は他の端末のビーコン情報から取得する取得部と、
    前記設定部に設定されるプロファイル及び判定基準に基づいて、前記アクセスポイントからの前記電波状況の取得の有無により、インフラストラクチャモードの無線通信のための前記端末の前記アクセスポイントへの接続又は切断処理、並びに前記電波状況が予め設定された電波状況に基づく位置範囲内又は範囲外かにより、アドホックモードの無線通信のための前記端末と前記予め設定された電波状況に基づく位置範囲内の端末間の接続又は切断処理を行う接続処理部、
    として機能させることを特徴とする無線通信プログラム。

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