JP2013121091A - 無線ｌａｎアクセスポイント装置及び無線ｌａｎ端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
パッシブスキャンで、移動装置が無線ＬＡＮアクセスポイント装置を迅速に発見できるようにする。
【解決手段】
無線ＬＡＮアクセスポイント装置（１０）は、データ通信を邪魔しない範囲で周期的に、無線ＬＡＮ接続条件情報を含むビーコン信号を出力する。無線ＬＡＮ接続条件情報はＳＳＩＤを含む。無線ＬＡＮアクセスポイント装置（１０）はまた、ビーコン信号の合間に、ＳＳＩＤのみを含む補助ビーコン信号を出力する。移動端末（４０−１）は、ビーコン信号・補助ビーコン間の送信間隔内でビーコン信号又は補助ビーコン信号を受信しない場合、無線チャネルを更新する。移動端末（４０−１）は、補助ビーコン信号を受信した場合、同じ無線チャネルでビーコン信号の受信を待機する。移動端末（４０−１）は、受信したビーコン信号に含まれる無線ＬＡＮ接続条件情報を使って、無線ＬＡＮアクセスポイント装置（１０）への接続手続きを試行する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線ＬＡＮにより相互に接続する無線ＬＡＮアクセスポイント装置及び無線ＬＡＮ端末装置に関する。

無線ＬＡＮ接続機能を有する無線ＬＡＮ端末装置が、周囲に存在する無線ＬＡＮアクセスポイント装置を探索する方法として、パッシブスキャンとアクティブスキャンが知られている（特許文献１、２）。パッシブスキャンは、無線ＬＡＮアクセスポイント装置が定期的に出力するビーコン信号を無線ＬＡＮ端末装置が検知し、以後、相互接続プロセスに入る方法である。他方、アクティブスキャンは、無線ＬＡＮ端末装置自体が、周囲にプローブパケットをブロードキャストし、プローブパケットを受信した無線ＬＡＮアクセスポイント装置の応答信号を無線ＬＡＮ端末装置が検知して、その無線ＬＡＮアクセスポイント装置との間で相互接続プロセスに入る方法である。

図６は、無線ＬＡＮアクセスポイント装置が出力する信号のＭＡＣフレームフォーマットを示す。ＭＡＣフレームの先頭２オクテットはフレーム制御フィールドであり、ビーコン信号の場合には、フレーム制御フィールドの先頭８ビットに「００００１０００」がセットされている。ビーコン信号は不特定の無線ＬＡＮ端末装置宛てに送信されるので、宛先アドレスは「ＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ」（ブロードキャスト）とされ、送信元アドレス及びＢＳＳＩＤには、無線ＬＡＮアクセスポイント装置のＭＡＣアドレスが設定される。

図７は、ビーコン信号のＭＡＣフレームのフレームボディに収容される要素を示す表である。無線ＬＡＮ接続のための情報が格納される。Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ ＩＤ（ＳＳＩＤ）には、無線ＬＡＮアクセスポイント装置が提供する無線ＬＡＮの識別子（文字列）、すなわち無線ＬＡＮ識別情報が設定される。無線ＬＡＮ接続のためには、ＳＳＩＤの他に、暗号化の有無と鍵情報などの暗号化関連情報が必要になる。無線ＬＡＮに接続しようとする無線ＬＡＮ端末は、周囲に存在する無線ＬＡＮアクセスポイント装置から送出されるビーコン信号のＳＳＩＤを自分が接続したい無線ＬＡＮを示すＳＳＩＤと照合し、一致すれば、相互接続プロセスに入る。

移動端末が有するＧＰＳモジュールで取得した位置情報と、移動端末が基地局から取得する無線ＬＡＮアクセスポイント装置の位置情報とから、当該移動端末が有する無線ＬＡＮモジュールの駆動開始地点を制御する技術が、特許文献３に記載されている。

ＷＯ２００９／０１６８００公報 特開２００５−０１２５３９号公報 特表２００６−５１０２５９号公報

無線ＬＡＮアクセスポイント装置は、複数の送信チャネルのうち１つを選択し、その送信チャネルに対し一定時間間隔でビーコン信号を送信する。無線ＬＡＮ端末装置は、接続したい無線ＬＡＮアクセスポイント装置の送信チャネルとビーコン信号の送信時間間隔を事前に知りえないので、可能性のある送信チャネルをスキャンすることになる。従って、検索タイミングによっては、無線ＬＡＮ端末装置は、最大、ビーコン信号を検出するまで、スキャンする送信チャネルを１周する期間を要することになり、これが、無線ＬＡＮアクセスポイント装置の発見を遅くする要因となっている。

一方で、無線ＬＡＮによる通信ではアクセス制御機能としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式が採用されている。このＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、各無線局（無線ＬＡＮアクセスポイント装置と無線ＬＡＮ端末の両方）がチャネルの使用状況を検査し、他の無線局が送信していないことを確認できた場合にしか、信号を送信することができない。つまり、単純にビーコン信号の送信時間間隔を短くし、合わせて無線ＬＡＮ端末の各チャネルの探索時間を短くすれば、無線ＬＡＮ端末は接続したい無線ＬＡＮアクセスポイント装置を見つける時間を短くできるが、それによりチャネルの時間占有度が高まってしまう不都合があった。この問題は、特許文献３に記載の技術でも解決されない。

常にアクティブスキャンをすることは、無線ＬＡＮ端末側での電力消費が多いので、電池駆動が一般的である移動端末装置に実装するのは好ましくない。

本発明は、このような不都合を解消し、より短時間に無線ＬＡＮ端末装置が無線ＬＡＮアクセスポイント装置を発見でき、接続を確立できるようにした無線ＬＡＮアクセスポイント装置及び無線ＬＡＮ端末装置を提示することを目的とする。

本発明に係る無線ＬＡＮアクセスポイント装置は、無線ＬＡＮ識別情報を含む無線ＬＡＮ接続条件情報を含むビーコン信号を生成するビーコン信号生成手段と、当該無線ＬＡＮ識別情報を含む補助ビーコン信号であって、当該ビーコン信号よりも短いデータ長の補助ビーコン信号を生成する補助ビーコン信号生成手段と、当該ビーコン信号をデータ通信の邪魔にならない範囲で周期的に無線放射し、当該ビーコン信号の間に１以上の補助ビーコン信号を無線放射する無線送信手段とを具備することを特徴とする。

本発明に係る無線ＬＡＮ端末装置は、無線ＬＡＮ識別情報を含む無線ＬＡＮ接続条件情報を含むビーコン信号を所定無線チャネルで周期的に無線送信し、当該ビーコン信号の間に１以上、挿入される補助ビーコン信号であって、当該無線ＬＡＮ識別情報を含み、当該ビーコン信号よりも短いデータ長の補助ビーコン信号を当該所定無線チャネルで無線送信する無線ＬＡＮアクセスポイント装置に無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ端末装置であって、受信する無線チャネルを指定する無線チャネル指定手段と、当該無線チャネル指定手段により指定される無線チャネルにおいて、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号を受信する無線受信手段と、当該ビーコン信号の送信間隔よりも短い所定時間内に、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号の何れも当該無線受信手段が受信しない場合に、当該無線受信手段の受信する当該無線チャネルを更新する無線チャネル更新手段と、当該無線受信手段による当該補助ビーコン信号の受信に応じて、当該無線受信手段が当該ビーコン信号を受信するまで受信を継続させる通信制御手段と、当該無線受信手段が受信した当該ビーコン信号に含まれる当該無線ＬＡＮ接続条件情報を使って、当該無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続手続きする接続手続き手段とを具備することを特徴とする。

本発明に係る無線ＬＡＮ端末装置は、無線ＬＡＮ識別情報を含む無線ＬＡＮ接続条件情報を含むビーコン信号を所定無線チャネルで周期的に無線送信し、当該ビーコン信号の間に１以上、挿入される補助ビーコン信号であって、当該無線ＬＡＮ識別情報を含み、当該ビーコン信号よりも短いデータ長の補助ビーコン信号を当該所定無線チャネルで無線送信する無線ＬＡＮアクセスポイント装置に無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ端末装置であって、受信する無線チャネルを指定する無線チャネル指定手段と、当該無線チャネル指定手段により指定される無線チャネルにおいて、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号を受信する無線受信手段と、当該ビーコン信号の送信間隔よりも短い所定時間内に、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号の何れも当該無線受信手段が受信しない場合に、当該無線受信手段の受信する当該無線チャネルを更新する無線チャネル更新手段と、当該無線受信手段による当該補助ビーコン信号の受信に応じて、受信した当該補助ビーコン信号に含まれる当該無線ＬＡＮ識別情報を使って当該無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続手続きし、当該無線受信手段による当該ビーコン信号の受信に応じて、受信した当該ビーコン信号に含まれる当該無線ＬＡＮ接続条件情報を使って、当該無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続手続きする接続手続き手段とを具備することを特徴とする。

本発明に係る無線ＬＡＮ端末装置は、無線ＬＡＮ識別情報を含む無線ＬＡＮ接続条件情報を含むビーコン信号を所定無線チャネルで周期的に無線送信し、当該ビーコン信号の間に１以上、挿入される補助ビーコン信号であって、当該無線ＬＡＮ識別情報を含み、当該ビーコン信号よりも短いデータ長の補助ビーコン信号を当該所定無線チャネルで無線送信する無線ＬＡＮアクセスポイント装置に無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ端末装置であって、受信する無線チャネルを指定する無線チャネル指定手段と、当該無線チャネル指定手段により指定される無線チャネルにおいて、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号を受信する無線受信手段と、当該ビーコン信号の送信間隔よりも短い所定時間内に、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号の何れも当該無線受信手段が受信しない場合に、当該無線受信手段の受信する当該無線チャネルを更新する無線チャネル更新手段と、当該無線受信手段による当該補助ビーコン信号の受信に応じて、無線ＬＡＮ接続条件情報を要求する無線ＬＡＮ接続条件情報要求信号を当該無線ＬＡＮアクセスポイント装置にユニキャストで無線送信し、当該無線受信手段に、当該無線ＬＡＮ接続条件情報要求信号に対する応答信号の受信を待機させる通信制御手段と、当該ビーコン信号及び当該応答信号のうち当該無線受信手段が先に受信した方に含まれる当該無線ＬＡＮ接続条件情報を使って、当該無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続手続きする接続手続き手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、ビーコン信号の間に挿入される補助ビーコン信号により、移動端末は無線ＬＡＮアクセスポイント装置を早期に発見できる。補助ビーコン信号がビーコン信号よりも少ない情報しか含まないことにより、無線ＬＡＮ通信環境が、無線ＬＡＮアクセスポイント装置の探索のために浪費されることを防止できる。

本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。 ビーコン信号と補助ビーコン信号の長さ対比表である。 無線ＬＡＮアクセスポイント装置側の動作フローチャートである。 移動端末側の動作フローチャートである。 変更実施例の概略構成ブロック図である。 ＭＡＣフレームフォーマットである。 ビーコン信号のＭＡＣフレームのフレームボディに収容される要素を示す表である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。図１に示す構成では、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０が提供する無線ＬＡＮに移動端末４０−１が未接続であるのに対し、移動端末４０−２が接続済みであるとする。

無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０は、光通信システムなどを介して上位ネットワークに接続する機能を具備し、上位ネットワークから下りデータを受信し、上位ネットワークに上りデータを送信する。無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０は、配下の無線ＬＡＮ端末と上位ネットワークとの間の通信を仲介する他に、無線ＬＡＮ端末を制御するための管理用信号を配下の無線ＬＡＮ端末との間でやり取りしている。ビーコン信号および補助ビーコン信号は、この管理用信号の一種である。

無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０のデータ受信装置１２は、上位ネットワークからの下りデータ（この例では、移動端末４０−２に送信されるべきデータ）を受信し、バッファ１４を介して送信フレーム生成装置１６に供給する。

送信フレーム生成装置１６は、バッファ１４からの下りデータに、図６に示すＭＡＣフレーム構成とするためのフレーム制御フィールド及び宛先アドレス等のＭＡＣヘッダ等を付加して送信フレームを生成し、無線送信装置１８に出力する。この例では、宛先アドレスは、移動端末４０−２を示す。

無線送信装置１８は、送信フレーム生成装置１６からの送信フレームに所定チャネルのキャリア周波数での変調及び高周波変換を施す。無線送信装置１８の出力はサーキュレータ２０のポートＡに入力してポートＢからアンテナ２２に出力され、アンテナ２２から無線信号として放射される。このようにして、移動端末４０−２に向けた下り無線信号が、アンテナ２２から空間に放射される。なお、サーキュレータ２０は，ポートＡの入力信号をポートＢから出力し，ポートＢの入力信号をポートＣから出力する回路素子である。

移動端末４０−２は、アンテナ２２から放射された自分宛の下り無線信号を受信し、処理する。移動端末４０−２が例えば、ノート型パーソナルコンピュータ等にＵＳＢ等を介して接続される無線ＬＡＮ端末装置である場合には、移動端末４０−２は、受信した下りデータを、接続するノート型パーソナルコンピュータに転送する。移動端末４０−２が携帯電話機、特にスマートフォンである場合には、下りデータの内容に即した処理を自ら実行することになる。

他方、移動端末４０−２は、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０を介して上位ネットワークの情報機器、又は、同じ無線ＬＡＮに接続する情報機器にデータ（上りデータ）を送信できる。無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０は、移動端末４０−２の出力する上り無線信号をアンテナ２２で受信する。アンテナ２２で受信された上り無線信号は、サーキュレータ２０のポートＢに入力し、ポートＣから無線受信装置２４に供給される。無線受信装置２４は、送信側の無線送信装置５８での高周波変換及び変調とは逆の処理を行い、ＭＡＣフレーム形式の受信信号をフレーム解析装置２６に供給する。

無線受信装置２４はまた、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式のために、無線ＬＡＮ上の送信信号の有無を通信制御装置３２に通知している。通信制御装置３２は、無線ＬＡＮ上に送信信号が存在する場合、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に基づき、衝突を避ける目的で、アンテナ２２からの無線信号の送出を抑制する。

フレーム解析装置２６は、無線受信装置２４からのＭＡＣフレーム形式の受信信号のＭＡＣヘッダを解析し、送信先を解析する。送信先が上位ネットワーク上にある場合、受信信号は上りデータからなることになり、フレーム解析装置２６は、ＭＡＣフレームのフレームボディに含まれる上りデータを抽出分離し、バッファ２８を介してデータ送信装置３０に供給する。データ送信装置３０は、バッファ２８からのデータ、即ち上りデータを上位ネットワークに出力する。なお、フレーム解析装置２６は、受信した信号が無線ＬＡＮの制御信号及び応答信号等の無線ＬＡＮ管理に関する信号である場合には、その信号を通信制御装置３２に転送する。

移動端末４０−１が無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０の提供する無線ＬＡＮに接続する手順を説明する。

移動端末４０−１は、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０が提供する無線ＬＡＮに参加したい場合、その前提として無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０の存在を認識しなければならない。そのような認識を可能にするため、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０は、既存技術のビーコン信号を所定周期（通常、約１００ｍｓ）で周囲に放射するだけでなく、より短い周期（例えば、約３３．３ミリ秒）で補助ビーコン信号を放射する。但し、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０は、参加済みの移動端末（ここでは、移動端末４０−２）の通信を仲介しつつ、その邪魔にならない範囲でビーコン信号と補助ビーコン信号をアンテナ２２から放射する。移動端末４０−１は、補助ビーコン信号により無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０を早期に発見できる。

送信フレーム生成装置１６のビーコン信号生成部１６ａは、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０の提供する無線ＬＡＮを特定する無線ＬＡＮ識別情報（ＳＳＩＤ）と、暗号化方式に関する暗号化関連情報とを含むＭＡＣフレーム形式のビーコン信号を生成する。ここで生成されるビーコン信号は、そのフレームボディに図７に示す各要素を全て含む。また、補助ビーコン信号生成部１６ｂは、ビーコン信号よりも簡易な情報のみ（具体的には、ＳＳＩＤのみ）をフレームボディに含むＭＡＣフレーム形式の補助ビーコン信号を生成する。図２は、ビーコン信号及び補助ビーコン信号に含まれる情報要素とそれぞれのバイト長の一例を示す。

送信フレーム生成装置１６は、ビーコン信号生成部１６ａにより生成されるビーコン信号及び補助ビーコン信号生成部１６ｂにより生成される補助ビーコン信号を、後述するように制御される周期で無線送信装置１８に出力する。無線送信装置１８は、送信フレーム生成装置１６からのビーコン信号及び補助ビーコン信号を無線ＬＡＮの所定無線チャネル上の無線信号に変換する。無線送信装置１８の出力は、サーキュレータ２０のポートＡに入力してポートＢからアンテナ２２に出力され、アンテナ２２から無線信号として放射される。なお、ビーコン信号及び補助ビーコン信号は、その目的から分かるように、ブロードキャストされる。

ビーコン信号及び補助ビーコン信号の出力タイミングは、無線ＬＡＮに参加済みの移動端末との間の通信を邪魔しないように調整される。図３は、通信制御装置３２によるビーコン信号及び補助ビーコン信号の出力タイミング制御のフローチャートを示す。図３に示すフローでは、ビーコン信号の送信周期をｘミリ秒とし、補助ビーコン信号をビーコン信号間に（ｎ−１）個挿入するとしている。

通信制御装置３２は、無線受信装置２４からの通知により、受信信号の有無、即ち，無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０が提供する無線ＬＡＮ上に信号が存在するか否か、すなわち、信号衝突の有無を判別する（Ｓ１）。信号が存在する場合（Ｓ１）、通信制御装置３２は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従い、ランダムに設定される時間だけ待機して（Ｓ２）、再度、信号衝突の有無を判別する（Ｓ１）。

信号衝突を生じない場合（Ｓ１）、通信制御装置３２は、先に説明したように，ビーコン信号をアンテナ２２から無線放出させる（Ｓ３）。ここで、ビーコン信号と補助ビーコン信号の無線出力タイミングを決定するタイマｔを、ゼロで初期化する。

通信制御装置３２は、クロック３４の出力クロックを計数して経過時間を監視し、ｔ％（ｘ／ｎ）＝０が成立するか否かを調べ、成立を待機する（Ｓ４）。これは、最初のビーコン信号の出力から（ｘ／ｎ）ミリ秒の整数倍に相当する時間が経過しているかどうかを調べていることに相当する。

ｔ％（ｘ／ｎ）＝０が成立する場合（Ｓ４）、通信制御装置３２は、更に、ｔ％ｘ＝０が成立するかどうかを調べる（Ｓ５）。これは、次のビーコン信号又は補助ビーコン信号を出力するタイミングかどうかを調べていることに相当する。ｔ％ｘ＝０が成立しないということは、補助ビーコン信号を出力するタイミングであることを示している。

ｔ％ｘ＝０が成立する場合（Ｓ５）、ビーコン信号の送出タイミングである。通信制御装置３２は、無線受信装置２４からの信号検出状況により信号衝突の可能性を確認する（Ｓ６）。信号衝突が発生する場合（Ｓ６）、通信制御装置３２は、ランダムに設定される時間を待機して（Ｓ７）、再度、信号衝突を判別する（Ｓ６）。信号衝突を生じない場合（Ｓ６）、通信制御装置３２は、先に説明したように，ビーコン信号をアンテナ２２から所定無線チャネルで無線放射させ（Ｓ８）、ステップＳ４に戻る。すなわち、通信制御装置３２は、次のビーコン信号又は補助ビーコン信号の出力のために待機する。

他方、ｔ％ｘ＝０が成立しない場合（Ｓ５）、補助ビーコン信号の出力タイミングである。通信制御装置３２は、無線受信装置２４からの信号検出状況により信号衝突の可能性を確認する（Ｓ９）。信号衝突が発生する場合（Ｓ９）、通信制御装置３２は、ランダムに設定される時間を待機して（Ｓ１０）、再度、信号衝突を判別する（Ｓ９）。信号衝突を生じない場合（Ｓ９）、通信制御装置３２は、先に説明したように，補助ビーコン信号をアンテナ２２からビーコン信号と同じ無線チャネルで無線放射させ（Ｓ１１）、ステップＳ４に戻る。すなわち、通信制御装置３２は、次のビーコン信号又は補助ビーコン信号の出力のために待機する。

無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０をビーコン信号又は補助ビーコン信号により発見又は認識する移動端末４０−１の動作を説明する。図４は、移動端末４０−１の無線ＬＡＮアクセスポイント装置探索の動作フローチャートを示す。

移動端末４０−１の中央制御装置５２は、通信制御装置６０に図４に示す探索開始プロセスの開始を指示する。通信制御装置６０は、クロック６２の出力クロックにより経過時間を計測する。通信制御装置６０がアクセス可能な接続情報メモリ６４には、移動端末４０−１が接続したい無線ＬＡＮの接続情報（ＳＳＩＤ、暗号化方式及びパスコード）が格納されている。

通信制御装置６０は、中央制御装置５２からの探索開始の指示に応じて、受信チャネル番号ｍを初期化し（Ｓ２１）、ビーコン信号／補助ビーコン信号の送信間隔を計測するタイマをセットする（Ｓ２２）。図３に示す例では、ビーコン信号／補助ビーコン信号の送信間隔はｘ／ｎミリ秒である。通信制御装置６０はまた、無線受信装置４６によるｍ番目の無線チャネルのモニタを開始する（Ｓ２３）。

アンテナ４２は、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０から放射される無線信号をサーキュレータ４４のポートＢに入力し、ポートＣから無線受信装置４６に供給する。無線受信装置４６は、無線受信装置４６は、通信制御装置６０により指定された無線チャネルで受信信号を復調し、ＭＡＣフレーム形式のベースバンド信号をフレーム解析装置４８に供給する。

フレーム解析装置４８は、無線受信装置４６からのＭＡＣフレーム形式の受信信号のＭＡＣヘッダを解析し、ビーコン信号及び補助ビーコン信号等の、無線ＬＡＮの制御信号及び応答信号等の管理に関する信号である場合には、その信号を通信制御装置６０に転送する。現時点では、フレーム解析装置４８は、受信したビーコン信号と補助ビーコン信号を通信制御装置６０に転送し、その他の信号は破棄する。

通信制御装置６０は、ｍ番目のチャネルのモニタを開始して以降、ビーコン信号／補助ビーコン信号間の送信間隔（図３に示す例では、ｘ／ｎミリ秒（現実には、ｘ／ｎミリ秒より若干長い時間であり、以下同様である。））が経過する前に（Ｓ２６）、ｍ番目の無線チャネルでビーコン信号か補助ビーコン信号の受信を待機する（Ｓ２４，Ｓ２５）。

ｘ／ｎミリ秒の経過前にビーコン信号を受信すると（Ｓ２４）、通信制御装置６０は、受信ビーコン信号に含まれるＳＳＩＤを接続情報メモリ６４に格納される接続情報と対比して、受信ビーコン信号が目的の無線ＬＡＮアクセスポイント装置（目的ＡＰと略す）からのものかどうかを判別する（Ｓ２７）。

目的ＡＰからのビーコン信号を受信した場合（Ｓ２７）、通信制御装置６０は、受信ビーコン信号から無線ＬＡＮ接続に必要なその他の情報を取り出し（Ｓ２８）、接続情報メモリ６４の接続情報を使って、目的ＡＰの無線ＬＡＮに接続する接続手続きを試行する（Ｓ２９）。目的ＡＰが事前に決まっていない場合で、発見した無線ＬＡＮアクセスポイント装置が前述の接続情報無しで接続可能であって、どの無線ＬＡＮアクセスポイント装置でも発見したものには接続を試みるときには、ステップＳ２７では、常にＳ２８に移行し、接続手続きを試行する。

接続手続きにおいて、移動端末４０−１は、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０に接続要求を送信し、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０からＩＰアドレス等を含む接続承認信号を受信し、所定箇所にセットする。これにより、移動端末４０−１は、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０の提供する無線ＬＡＮに参加する。

目的ＡＰからのビーコン信号でない場合（Ｓ２７）、通信制御装置６０は、補助ビーコン信号の受信を判定する（Ｓ２５）。

ｘ／ｎミリ秒の経過前に補助ビーコン信号を受信すると（Ｓ２５）、通信制御装置６０は、受信補助ビーコン信号に含まれるＳＳＩＤ情報を接続情報メモリ６４に格納される対応情報と対比して、受信ビーコン信号が目的ＡＰからのものかどうかを判別する（Ｓ３０）。

目的ＡＰからの補助ビーコン信号を受信した場合（Ｓ３０）、通信制御装置６０は、同じチャネルで、ビーコン信号の受信を待機する（Ｓ３１）。通信制御装置６０は、受信したビーコン信号からその他の必要情報を取り出し（Ｓ２８）、接続情報メモリ６４の接続情報を使って、目的ＡＰの無線ＬＡＮに接続する（Ｓ２９）。なお、目的ＡＰが事前に決まっていない場合で、発見した無線ＬＡＮアクセスポイント装置が前述の接続情報無しで接続可能であって、どの無線ＬＡＮアクセスポイント装置でも発見したものには接続を試みるときには、ステップＳ３０では、常にＳ３１又はＳ２９に移行し、接続を試行する。目的ＡＰからの補助ビーコンでない場合（Ｓ３０）、通信制御装置６０はｘ／ｎミリ秒の経過を判定する（Ｓ２６）。

ビーコン信号も補助ビーコン信号も受信しないままに、ｘ／ｎミリ秒を経過した場合（Ｓ２６）、通信制御装置６０は、ｍ番目チャネルのモニタを終了し（Ｓ３２）、全チャネルの探索を終了しているかどうかを判定する（Ｓ３３）。全チャネルの探索を終了していない場合（Ｓ３３）、通信制御装置６０は、次のチャネルを受信するように無線受信装置４６をセットする（Ｓ３４）。すなわち、ｍをインクリメントし、ｍ番目のチャネルのモニタを開始する（Ｓ２３）。

このように、本実施例では、注目するチャネルにおいて、ビーコン信号周期よりも短い時間で無線ＬＡＮへの参加手続を開始できる。また、別チャネルでの探索にも早期に移行できる。これらの結果、従来よりも早期に、目的のＡＰを発見でき、目的ＡＰの提供する無線ＬＡＮに早期に接続することができる。

無線ＬＡＮ通信では、他の無線局が送信しているとき、自局は信号を出力できない。そして、他の無線局が送信終了したときに複数の無線局が一斉に送信してデータ信号が衝突することを防止するため、各無線局がランダムな待ち時間を設けるように規定されている。このランダムな待ち時間は、標準規格では８１〜１０７３マイクロ秒と定義されている。ここでは、比較計算用に平均３５０マイクロ秒であるとする。

無線通信用ヘッダの占有時間は１９２マイクロ秒である。ビーコン信号及び補助ビーコン信号が図２に示す構成になっているとすると、ビーコン信号と補助ビーコン信号のデータサイズはそれぞれ、８６４バイト及び１２８バイトとなり、データ通信速度が１Ｍｂｐｓである場合のそれぞれの占有時間は、８６４マイクロ秒と１２８マイクロ秒となる。占有時間は、実信号による占有時間とその信号により生じるランダム待ち時間を合わせて考慮すべきであり、従って、ビーコン信号では３５０＋１９２＋８６４＝１，４０６マイクロ秒、補助ビーコン信号では３５０＋１９２＋１２８＝６７０マイクロ秒となる。つまり、補助ビーコン信号の占有時間はビーコン信号の１／２以下である。これは、無線ＬＡＮアクセスポイント装置の発見を容易にするために一定時間のうちにビーコン信号を１つ増やす程度の時間占有を許容できる状況では、代わりに２つの補助ビーコン信号を挿入できるということになる。１つのビーコン信号の増加よりも２つの補助ビーコン信号の挿入の方が、無線ＬＡＮアクセスポイント装置を発見できるまでの時間は、明らかに短い。

このように、本実施例では、ビーコン信号間に１又は複数の補助ビーコン信号を挿入することで、補助ビーコン信号に対応しない無線ＬＡＮ機器にも対応可能にしつつ、補助ビーコン信号に対応する無線ＬＡＮ機器に対して、無線ＬＡＮアクセスポイント装置の迅速な捕捉又は認識を可能にする。単にビーコン信号の送出周期を短くした場合、当該無線チャネルでデータ伝送に使える時間占有率が低くなってしまうが、データ長の短い補助ビーコン信号を挿入することにより、データ伝送に使える時間占有率の低下を、より少なくすることができる。

無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０が提供する無線ＬＡＮに参加した後では、中央制御装置５２は、上位ネットワーク又は同じ無線ＬＡＮに接続する情報機器に送信すべきデータ信号を、バッファ５４を介して送信フレーム生成装置５６に供給する。

送信フレーム生成装置５６は、バッファ５４からのデータ信号に、図６に示すＭＡＣフレーム構成とするためのフレーム制御フィールド及び宛先アドレス等のＭＡＣヘッダ等を付加して送信フレームを生成し、無線送信装置５８に出力する。無線送信装置５８は、送信フレーム生成装置５６からの送信フレームに所定チャネルのキャリア周波数での変調及び高周波変換を施す。無線送信装置５８の出力はサーキュレータ４４のポートＡに入力してポートＢからアンテナ４２に出力され、アンテナ４２から無線信号として放射される。通信制御装置６０は、無線受信装置４６からの無線ＬＡＮ上のキャリア検出結果に従い、無線ＬＡＮ上で信号衝突が生じないタイミングで、アンテナ４２から無線信号が放射されるように、送信フレーム生成装置から無線送信装置５８への送信フレームの出力タイミングを制御する。

無線ＬＡＮアクセスポイント装置１０は、移動端末４０−１からの無線信号をアンテナ２２で受信し、無線受信装置２４、フレーム解析装置２６、バッファ２８及びデータ送信装置３０を介して先に説明したような手順で処理する。

フレーム解析装置４８は、無線アクセスポイント装置１０の無線ＬＡＮを介して受信したＭＡＣフレームを解析し、受信フレームのうち、ＭＡＣヘッダの宛先アドレスが自端末宛て（ブロードキャスト宛てを含む）の場合は、そのフレームボディを取り込み、宛先アドレスが自端末宛てで無い場合は受信フレームを破棄する。フレーム解析装置４８は、自端末宛ての信号をバッファ５０を介して中央制御装置５２に供給する。中央制御装置５２は、バッファ５０からのデータを取得した目的に沿って処理、例えば、表示装置６８に表示し、記憶媒体７０に格納する。

中央制御装置５２は、テンキー、その他の操作スイッチからなる操作装置６６の操作と内部状態に従い、各部を制御する。表示装置６８は、移動端末４０−１の操作メニュー及び動作状態を表示でき、記憶媒体７０に格納される種々の情報及び、他装置から無線ＬＡＮを介して取得した情報を表示する。記憶媒体７０は、不揮発性半導体メモリ等からなり、別途、入力されたデータ、移動端末４０−１内で生成されたデータ、及び無線ＬＡＮを介して取得したデータ等を記憶できる。

移動端末４０−１として、受信データを内部処理する携帯電話型の情報端末としているが、後位に接続するパーソナルコンピュータなどの情報端末との間でデータを転送する通信モデム型の無線ＬＡＮ端末であってもよい。

図４に示すフローでは、補助ビーコン信号が目的ＡＰからのものである場合に（Ｓ３０）、ビーコン信号の受信を待機した（Ｓ３１）。しかし、無線ＬＡＮ接続に必要なその他の情報を接続情報メモリ６４に事前に保持していた場合、ビーコン信号の受信を待たずに、補助ビーコン信号に含まれるＳＳＩＤを使って、目的ＡＰへの接続手順を開始してもよい。すなわち、ステップＳ３１，Ｓ２８を省略してもよい。

図４に示すフローでは、接続したい無線ＬＡＮアクセスポイント装置を発見すると、そのまま接続手順に入っているが、接続したい無線ＬＡＮアクセスポイント装置が複数あり、しかも、接続に優先度がある場合、低い優先度のものに接続してしまうことがある。これを避けるには、付近の無線ＬＡＮアクセスポイント装置の探索を先に済ませた上で、発見された接続したい無線ＬＡＮアクセスポイント装置の内で、最も優先度の高いアクセスポイント装置に対して、接続手順を実行するようにすればよい。

図４に示す制御フローでは、補助ビーコン信号を出力しない無線ＬＡＮアクセスポイント装置しか存在しない環境では、各無線チャネルにおいてｘ／ｎミリ秒しかビーコン信号を探索しないのでは、無線ＬＡＮアクセスポイント装置を発見し損なう場合が有る。これは、ビーコン信号がｘミリ秒毎にしか送信されていないからである。これに対しては、例えば、各無線チャネルを図４に示す制御フローに従ってスキャンしても、無線ＬＡＮアクセスポイント装置を発見できない場合、２回目以降のチャネルスキャンでは、各無線チャネルに対して、ビーコン信号間隔内でビーコン信号を探索するようにすればよい。ステップＳ２６で、ｘ／ｎミリ秒経過判定の代わりに、ｘミリ秒経過判定を採用する。

補助ビーコン信号を受信した移動端末又は無線ＬＡＮ端末は、ビーコン信号の受信を待つ代わりに、補助ビーコン信号の送信元を宛先とし、補助ビーコン信号に含まれるＳＳＩＤをセットしたプローブ要求信号を送信してもよい。

図５は、そのように変更した構成の概略構成ブロック図を示す。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。

移動端末１４０−１では、送信フレーム生成装置５６に代わる送信フレーム生成装置１５６は、プローブ要求信号を生成するプローブ要求信号生成部１５６ａを具備し、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１１０の、送信フレーム生成装置１６に代わる送信フレーム生成装置１１６は、送信フレーム生成装置１６の機能に加えてプローブ応答生成部１１６ｃを具備する。プローブ要求信号は、その機能としては、無線ＬＡＮ接続条件情報の送信を無線ＬＡＮアクセスポイント装置に要求する信号、すなわち、無線ＬＡＮ接続条件情報要求信号であり、他方、プローブ応答信号は、無線ＬＡＮ接続条件情報を無線ＬＡＮ端末装置に通知する信号である。

移動端末１４０−１の通信制御装置１６０は、補助ビーコン信号の受信に応じて、プローブ要求信号生成部１５６ａに、補助ビーコン信号で通知されたＳＳＩＤをセットし、補助ビーコン信号の送信元を宛先とするプローブ要求信号を生成させる。生成されたプローブ要求信号は、無線送信装置５８、サーキュレータ４４、アンテナ４２を介して、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１１０に向けに無線放射される。

プローブ要求信号をブロードキャストすると、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１１０以外の無線ＬＡＮアクセスポイント装置も、プローブ応答信号を返信するようになり、無線ＬＡＮ通信環境を無用なプローブ応答信号で占めてしまうことになる。本実施例では、プローブ要求信号の宛先に補助ビーコン信号のＢＳＳＩＤ（当該アクセスポイント装置のＭＡＣアドレス）をセットするので、このプローブ要求信号を無線ＬＡＮアクセスポイント装置１１０にユニキャストされ、このような弊害を生じ無い。

移動端末１４０−１から出力されるプローブ応答信号は、アンテナ２２、サーキュレータ２０、無線受信装置２４、及びフレーム解析装置２６を介して、通信制御装置１３２に入力する。

無線ＬＡＮアクセスポイント装置の通信制御装置１３２は、入力するプローブ要求信号に応じて、プローブ応答生成部１１６ｃに、プローブ信号に含まれる全情報、少なくともＳＳＩＤと暗号化関連情報を含み、宛先としてブロードキャストアドレスを指定したプローブ応答信号を生成させる。無線ＬＡＮアクセスポイント装置１１０は、生成されたプローブ応答信号をブロードキャスト送信する。

移動端末１４０−１は、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１１０からブロードキャストされるプローブ応答信号により、ビーコン信号の受信を待機するよりも早期にＳＳＩＤと暗号化関連情報等を含む接続条件情報を取得でき、接続手順に入ることができる。

標準規格上、プローブ要求信号を受信した無線ＬＡＮアクセスポイント装置は、プローブ信号に含まれる全情報を含むプローブ応答信号を、プローブ要求信号の送信元にユニキャストすることになっているが、本実施例では、ブロードキャストする。ブロードキャストにより、移動端末１４０−１，４０−２以外の移動端末又は無線ＬＡＮ端末も、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１１０を認識し、ＳＳＩＤと暗号化関連情報等の接続条件情報を早期に認識できるので、ビーコン信号（又は補助ビーコン信号）の受信を待たずに、早期に接続手順に入ることが可能になる。

通信制御装置１３２は、移動端末又は無線ＬＡＮ端末からＳＳＩＤの指定無しでブロードキャスト送信されたプローブ要求信号に対しては、プローブ応答信号を出力させない。これにより、周囲の無線ＬＡＮ利用環境をさらに混雑させることを防止できる。

特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。

１０：無線ＬＡＮアクセスポイント装置
１２：データ受信装置
１４：バッファ
１６：送信フレーム生成装置
１６ａ：ビーコン信号生成部
１６ｂ：補助ビーコン信号生成部
１８：無線送信装置
２０：サーキュレータ
２２：アンテナ
２４：無線受信装置
２６：フレーム解析装置
２８：バッファ
３０：データ送信装置
３２：通信制御装置
３４：クロック
４０−１，４０−２：移動端末
４２：アンテナ
４４：サーキュレータ
４６：無線受信装置
４８：フレーム解析装置
５０：バッファ
５２：中央制御装置
５４：バッファ
５６：送信フレーム生成装置
５８：無線送信装置
６０：通信制御装置
６２：クロック
６４：接続情報メモリ
６６：操作装置
６８：表示装置
７０：記憶媒体
１１０：無線ＬＡＮアクセスポイント装置
１１６：送信フレーム生成装置
１１６ｃ：プローブ応答生成部
１３２：通信制御装置
１４０−１：移動端末
１５６：送信フレーム生成装置
１５６ａ：プローブ要求信号生成部
１６０：通信制御装置

Claims (5)

1. 無線ＬＡＮ識別情報を含む無線ＬＡＮ接続条件情報を含むビーコン信号を生成するビーコン信号生成手段と、
   当該無線ＬＡＮ識別情報を含む補助ビーコン信号であって、当該ビーコン信号よりも短いデータ長の補助ビーコン信号を生成する補助ビーコン信号生成手段と、
   当該ビーコン信号をデータ通信の邪魔にならない範囲で周期的に無線放射し、当該ビーコン信号の間に１以上の補助ビーコン信号を無線放射する無線送信手段
   とを具備することを特徴とする無線ＬＡＮアクセスポイント装置。
2. 更に、当該補助ビーコン信号を受信した無線ＬＡＮ端末装置からの無線ＬＡＮ接続条件情報要求信号に応じて、当該無線ＬＡＮ接続条件情報を含むブロードキャストの応答信号を生成する応答信号生成手段
   を具備し、
   当該無線送信手段が、当該応答信号を無線放射する
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮアクセスポイント装置。
3. 無線ＬＡＮ識別情報を含む無線ＬＡＮ接続条件情報を含むビーコン信号を所定無線チャネルで周期的に無線送信し、当該ビーコン信号の間に１以上、挿入される補助ビーコン信号であって、当該無線ＬＡＮ識別情報を含み、当該ビーコン信号よりも短いデータ長の補助ビーコン信号を当該所定無線チャネルで無線送信する無線ＬＡＮアクセスポイント装置に無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ端末装置であって、
   受信する無線チャネルを指定する無線チャネル指定手段と、
   当該無線チャネル指定手段により指定される無線チャネルにおいて、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号を受信する無線受信手段と、
   当該ビーコン信号の送信間隔よりも短い所定時間内に、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号の何れも当該無線受信手段が受信しない場合に、当該無線受信手段の受信する当該無線チャネルを更新する無線チャネル更新手段と、
   当該無線受信手段による当該補助ビーコン信号の受信に応じて、当該無線受信手段が当該ビーコン信号を受信するまで受信を継続させる通信制御手段と、
   当該無線受信手段が受信した当該ビーコン信号に含まれる当該無線ＬＡＮ接続条件情報を使って、当該無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続手続きする接続手続き手段
   とを具備することを特徴とする無線ＬＡＮ端末装置。
4. 無線ＬＡＮ識別情報を含む無線ＬＡＮ接続条件情報を含むビーコン信号を所定無線チャネルで周期的に無線送信し、当該ビーコン信号の間に１以上、挿入される補助ビーコン信号であって、当該無線ＬＡＮ識別情報を含み、当該ビーコン信号よりも短いデータ長の補助ビーコン信号を当該所定無線チャネルで無線送信する無線ＬＡＮアクセスポイント装置に無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ端末装置であって、
   受信する無線チャネルを指定する無線チャネル指定手段と、
   当該無線チャネル指定手段により指定される無線チャネルにおいて、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号を受信する無線受信手段と、
   当該ビーコン信号の送信間隔よりも短い所定時間内に、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号の何れも当該無線受信手段が受信しない場合に、当該無線受信手段の受信する当該無線チャネルを更新する無線チャネル更新手段と、
   当該無線受信手段による当該補助ビーコン信号の受信に応じて、受信した当該補助ビーコン信号に含まれる当該無線ＬＡＮ識別情報を使って当該無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続手続きし、当該無線受信手段による当該ビーコン信号の受信に応じて、受信した当該ビーコン信号に含まれる当該無線ＬＡＮ接続条件情報を使って、当該無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続手続きする接続手続き手段
   とを具備することを特徴とする無線ＬＡＮ端末装置。
5. 無線ＬＡＮ識別情報を含む無線ＬＡＮ接続条件情報を含むビーコン信号を所定無線チャネルで周期的に無線送信し、当該ビーコン信号の間に１以上、挿入される補助ビーコン信号であって、当該無線ＬＡＮ識別情報を含み、当該ビーコン信号よりも短いデータ長の補助ビーコン信号を当該所定無線チャネルで無線送信する無線ＬＡＮアクセスポイント装置に無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ端末装置であって、
   受信する無線チャネルを指定する無線チャネル指定手段と、
   当該無線チャネル指定手段により指定される無線チャネルにおいて、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号を受信する無線受信手段と、
   当該ビーコン信号の送信間隔よりも短い所定時間内に、当該ビーコン信号及び当該補助ビーコン信号の何れも当該無線受信手段が受信しない場合に、当該無線受信手段の受信する当該無線チャネルを更新する無線チャネル更新手段と、
   当該無線受信手段による当該補助ビーコン信号の受信に応じて、無線ＬＡＮ接続条件情報を要求する無線ＬＡＮ接続条件情報要求信号を当該無線ＬＡＮアクセスポイント装置にユニキャストで無線送信し、当該無線受信手段に、当該無線ＬＡＮ接続条件情報要求信号に対する応答信号の受信を待機させる通信制御手段と、
   当該ビーコン信号及び当該応答信号のうち当該無線受信手段が先に受信した方に含まれる当該無線ＬＡＮ接続条件情報を使って、当該無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続手続きする接続手続き手段
   とを具備することを特徴とする無線ＬＡＮ端末装置。

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