JP2013143624A - Access point, wireless terminal, and program for wireless lan for minimizing sensing time for multiple wireless communication bands - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線LAN(Local Area Network)について、無線端末がアクセスポイントを発見する通信シーケンスの技術に関する。 The present invention relates to a communication sequence technique for a wireless terminal to find an access point for a wireless local area network (LAN).
無線LANによれば、無線端末とアクセスポイントとの間でパケット送信を制御するためのMAC(Medium Access Control:媒体アクセス制御)レイヤ技術がある。MACレイヤによって無線局間で交換されるMACフレームは、例えばIEEE802.11の標準規格によって規定されている。 According to the wireless LAN, there is a MAC (Medium Access Control) layer technology for controlling packet transmission between a wireless terminal and an access point. The MAC frame exchanged between the wireless stations by the MAC layer is defined by, for example, the IEEE 802.11 standard.
IEEE802.11のインフラストラクチャモードの場合、アクセスポイントは、ビーコン信号と称される制御フレームを、定期的(例えば100ms程度毎)に送信する。ビーコン信号は、周辺の無線端末に対して、アクセスポイントの存在を広告するものであって、ネットワーク識別子SSID(Service Set IDentifier)を含む。これによって、無線端末は、周囲に存在するアクセスポイント(ネットワーク識別子)を容易に発見することができる。ビーコン信号の受信によってアクセスポイントの存在を発見した無線端末は、その接続を試みるべく、そのアクセスポイントに対して接続シーケンスを実行する。尚、アドホックモードの場合、端末も、ビーコン信号を定期的に送信することとなる。 In the case of the IEEE802.11 infrastructure mode, the access point periodically transmits a control frame called a beacon signal (for example, about every 100 ms). The beacon signal advertises the presence of an access point to surrounding wireless terminals, and includes a network identifier SSID (Service Set IDentifier). As a result, the wireless terminal can easily find an access point (network identifier) existing in the vicinity. A wireless terminal that has discovered the presence of an access point by receiving a beacon signal executes a connection sequence for the access point in order to attempt the connection. In the ad hoc mode, the terminal also periodically transmits a beacon signal.
無線LANは、家庭内ネットワークに限られず、様々な場所に公衆ホットスポットとして構築されている。また、無線LANの通信機能も、パーソナルコンピュータに限られず、携帯電話機やスマートフォンのような端末にまで普及している。そのために、多数のアクセスポイントと多数の無線端末とが混在するために、無線端末としては、できる限り良好な通信品質の無線通信帯域を利用することが所望される。 Wireless LANs are not limited to home networks, but are constructed as public hotspots in various places. In addition, the wireless LAN communication function is not limited to personal computers, but has spread to terminals such as mobile phones and smartphones. Therefore, since a large number of access points and a large number of wireless terminals coexist, it is desirable for the wireless terminal to use a wireless communication band with as good communication quality as possible.
一般に、無線端末2は、発見した複数のアクセスポイントのSSIDをディスプレイに表示し、利用者に対してアクセスポイントを選択させる。このとき、各アクセスポイントにおける電波強度もディスプレイに表示することも好ましい。利用者は、サービス内容が同じである限り、当然に、電波強度の強いアクセスポイントを選択することとなる。勿論、利用者自らがアクセスポイントを選択することなく、無線端末2が、発見した複数のアクセスポイントのうち接続可能なアクセスポイントの中から、通信品質の良好なものを自動的に選択するものであってもよい。
In general, the
従来、アクセスポイントを発見するために、無線端末が、圏内か又は圏外かに基づいて、アクセスポイントの探索方式を切り替える技術がある(例えば特許文献1参照)。また、基地局によって報知されるビーコン信号に通信品質情報が含まれており、無線端末は、その通信品質情報に応じて基地局を切り替える技術もある(例えば特許文献2参照)。 Conventionally, in order to find an access point, there is a technique for switching an access point search method based on whether a wireless terminal is within or out of range (see, for example, Patent Document 1). Further, communication quality information is included in a beacon signal notified by a base station, and there is a technique in which a wireless terminal switches a base station according to the communication quality information (see, for example, Patent Document 2).
また、近年、無線LAN用のアクセスポイントについて、異なる複数の周波数帯域で通信する複数の無線通信部を搭載したものが市販されてきている。 In recent years, wireless LAN access points equipped with a plurality of wireless communication units that communicate in different frequency bands have been commercially available.
図1は、異なる複数の無線帯域で通信可能なアクセスポイントを有するシステム構成図である。 FIG. 1 is a system configuration diagram having an access point capable of communicating in a plurality of different radio bands.
アクセスポイント1は、一方をアクセスネットワークを介してインターネットに接続し、他方をエアを介して無線端末2と通信する。アクセスポイント1から送信される電波が到達するエリアに在圏する無線端末2は、そのアクセスポイント1を介してインターネットに接続することができる。図1によれば、無線端末2は、複数のアクセスポイント1を発見することができる。
One
図1によれば、無線LAN用のアクセスポイント1は、異なる複数の周波数帯域で無線端末2と通信するべく、複数の無線通信部を備えている。具体的には、アクセスポイント1は、2.4GHz帯で通信する第1の無線通信部と、5GHz帯で通信する第2の無線通信部とを有する。例えばIEEE802.11nの通信規格によれば、2.4GHz/5GHzの周波数帯域を用いて、最大伝送速度600Mbps(帯域幅40MHzのチャネルボンディング、4ストリーム時)及び実効速度100Mbps以上を実現する。
According to FIG. 1, the wireless
無線端末2は、アクセスポイント1を介してデータ通信を実行するために、まず最初に、アクセスポイント1の存在を発見する必要がある。アクセスポイント1を発見するための方法として、「アクティブスキャン」と「パッシブスキャン」とがある。「アクティブスキャン」は、無線端末2がプローブ要求信号を送信し、これを受信したアクセスポイント1が送信したプローブ応答信号を無線端末2が受信することで、アクセスポイント1の存在を発見する。これに対して、「パッシブスキャン」は、アクセスポイント1が送信するビーコン信号を受動的に無線端末2が受信することで、アクセスポイント1の存在を発見する。アクセスポイント1が、2.4GHz/5GHzの2つの周波数帯域での無線通信部を有する場合、これら周波数帯域毎に、SSIDを含むビーコン信号が、アクセスポイント1から報知される。
In order to perform data communication via the
以下では、インフラストラクチャモードについて、アクセスポイントがビーコン信号を送信するものとして説明する。勿論、アドホックモードの場合、端末がビーコン信号を送信するものとなる。 Hereinafter, the infrastructure mode will be described on the assumption that the access point transmits a beacon signal. Of course, in the ad hoc mode, the terminal transmits a beacon signal.
図2は、従来技術におけるビーコン信号を含むシーケンス図である。 FIG. 2 is a sequence diagram including a beacon signal in the prior art.
図2によれば、アクセスポイント1は、2.4GHz帯及び5GHz帯それぞれについて、ビーコン信号を常時(例えば100ms程度間隔)報知している。無線端末2は、2.4GHz帯及び5GHz帯のそれぞれについて例えば各10チャネルを、接続する相手であるアクセスポイントからのビーコン信号の報知があるかどうかをセンス(探索)するとする。この場合、無線端末2は、各チャネルで少なくとも100ms以上、ビーコン信号を待ち受ける必要がある。そうすると、全チャネルをセンスするのに、以下のように少なくとも約2秒の探索時間を要する。
100msec×(10チャネル×2帯域)=2sec
その後、ビーコン信号を受信した無線端末2は、標準規格の所定の手順によってそのアクセスポイントに接続する。
According to FIG. 2, the
100 msec x (10 channels x 2 bands) = 2 sec
Thereafter, the
また、標準規格によれば、5GHz帯ではレーダ等の他システムと周波数を共用する。そのために、アクセスポイント1は、例えば30分程度の時間、周波数チャネルをモニタし、当該周波数チャネルで影響を与える恐れのある他システムが存在しないことを確認する。その上で、アクセスポイント1は、当該周波数チャネルで電波を送信しても問題が無いか否かを判断する必要がある。即ち、5GHz帯では、アクセスポイント1の存在を確認するための方法として、アクティブスキャンを用いることができない。結果的に、無線端末は、アクセスポイントに接続するために、周波数チャネルをモニタして、アクセスポイント1から送信される信号を確認することなく、プローブ要求パケットを送信することには、問題があった。そのために、無線端末は、5GHz帯で運用しているアクセスポイントを探索するためには、全てのチャネルについてビーコン信号を探索しなければならず、このために時間を要するという問題があった。ビーコン信号は5GHz帯の全チャネルのうち、いずれかの1チャンネルで発見される。このため、無線端末はビーコン信号を探すために全チャネルでサーチしなければならない。
Further, according to the standard, the frequency is shared with other systems such as a radar in the 5 GHz band. For this purpose, the
更に、従来技術における無線LANによれば、同一チャネルを時間的に譲り合って複数端末間の通信を成立させるCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)方式を採用している。そのために、アクティブスキャンによれば、探索を目的としたパケットの交換が増加し、データ通信を目的としたパケットの交換を阻害するという恐れもあった。 Furthermore, according to the wireless LAN in the prior art, a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) method is adopted in which the same channel is temporally transferred to establish communication between a plurality of terminals. Therefore, according to the active scan, the exchange of packets for the purpose of searching increases, and there is a fear that the exchange of packets for the purpose of data communication is hindered.
そこで、本発明は、複数の無線通信帯域に対する探索時間をできる限り短くする無線LAN用のアクセスポイント、無線端末及びプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a wireless LAN access point, a wireless terminal, and a program that shorten the search time for a plurality of wireless communication bands as much as possible.
本発明によれば、第1の周波数帯域で通信する第1の無線通信部と、第2の周波数帯域で通信する第2の無線通信部とを有する無線LAN(Local Area Network)用のアクセスポイントにおいて、
第1の無線通信部から送信されるビーコン信号は、ネットワーク識別子と共に、少なくとも第2の無線通信部の使用有無を表す使用チャネル情報を含むことを特徴とする。
According to the present invention, an access point for a wireless LAN (Local Area Network) having a first wireless communication unit that communicates in a first frequency band and a second wireless communication unit that communicates in a second frequency band In
The beacon signal transmitted from the first wireless communication unit includes at least usage channel information indicating whether or not the second wireless communication unit is used together with a network identifier.
本発明のアクセスポイントにおける他の実施形態によれば、
第1の周波数帯域は、IEEE802.11に基づく2.4GHz帯又は5GHz帯であり、
第2の周波数帯域は、IEEE802.11に基づく5GHz帯又は2.4GHz帯である
ことも好ましい。
According to another embodiment of the access point of the present invention,
The first frequency band is a 2.4 GHz band or a 5 GHz band based on IEEE802.11.
The second frequency band is also preferably a 5 GHz band or a 2.4 GHz band based on IEEE802.11.
本発明のアクセスポイントにおける他の実施形態によれば、ビーコン信号に含まれる使用チャネル情報は、使用可能な第2の無線通信部の使用チャネル番号に対するビットのセット/リセットによって表されることも好ましい。 According to another embodiment of the access point of the present invention, it is also preferable that the used channel information included in the beacon signal is represented by a bit set / reset with respect to the used channel number of the usable second wireless communication unit. .
本発明によれば、前述のアクセスポイントと通信する無線端末であって、
アクセスポイントから第1の周波数帯域でビーコン信号を受信した際に、当該ビーコン信号に含まれる使用チャネル情報に基づいて、第2の周波数帯域のビーコン信号のセンスを開始することを特徴とする。
According to the present invention, a wireless terminal that communicates with the aforementioned access point,
When a beacon signal is received from the access point in the first frequency band, sensing of the beacon signal in the second frequency band is started based on use channel information included in the beacon signal.
本発明の無線端末における他の実施形態によれば、
接続目的となるネットワーク識別子を予め記憶した接続目的識別子記憶手段と、
受信したビーコン信号に含まれるネットワーク識別子が、接続目的識別子記憶手段に記憶されたものであるか否かを判定する接続目的識別子判定手段と、
接続目的識別子判定手段によって真と判定された場合にのみ、当該ビーコン信号に含まれる使用チャネル情報に基づいて、第2の周波数帯域のビーコン信号のセンスを開始することも好ましい。
According to another embodiment of the wireless terminal of the present invention,
A connection purpose identifier storage means for storing a network identifier as a connection purpose in advance;
A connection purpose identifier determining means for determining whether or not the network identifier contained in the received beacon signal is stored in the connection purpose identifier storage means;
It is also preferable to start sensing the beacon signal in the second frequency band based on the used channel information included in the beacon signal only when it is determined to be true by the connection purpose identifier determination unit.
本発明によれば、第1の周波数帯域で通信する第1の無線通信部と、第2の周波数帯域で通信する第2の無線通信部とを有する無線LAN用のアクセスポイントに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
第1の無線通信部から送信されるビーコン信号は、ネットワーク識別子と共に、少なくとも第2の無線通信部の使用有無を表す使用チャネル情報を含むようにコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, a computer mounted on a wireless LAN access point having a first wireless communication unit that communicates in a first frequency band and a second wireless communication unit that communicates in a second frequency band. In the program that makes
The beacon signal transmitted from the first wireless communication unit causes the computer to function so as to include at least usage channel information indicating whether or not the second wireless communication unit is used together with the network identifier.
本発明によれば、前述のアクセスポイントと通信する無線端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
アクセスポイントから第1の周波数帯域でビーコン信号を受信した際に、当該ビーコン信号に含まれる使用チャネル情報に基づいて、第2の周波数帯域のビーコン信号のセンスを開始するようにコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a program for causing a computer mounted on a wireless terminal that communicates with the above-described access point to function.
When a beacon signal is received from the access point in the first frequency band, the computer is caused to function to start sensing the beacon signal in the second frequency band based on the use channel information included in the beacon signal. It is characterized by.
本発明によれば、第1の周波数帯域で通信する第1の無線通信部と、第2の周波数帯域で通信する第2の無線通信部とを有する無線LAN用のアクセスポイントのビーコン信号送信方法において、
第1の無線通信部から送信されるビーコン信号は、ネットワーク識別子と共に、少なくとも第2の無線通信部の使用有無を表す使用チャネル情報を含むことを特徴とする。
According to the present invention, a wireless LAN access point beacon signal transmission method includes a first wireless communication unit that communicates in a first frequency band and a second wireless communication unit that communicates in a second frequency band. In
The beacon signal transmitted from the first wireless communication unit includes at least usage channel information indicating whether or not the second wireless communication unit is used together with a network identifier.
本発明によれば、前述のアクセスポイントと通信する無線端末のビーコン信号受信方法であって、
アクセスポイントから第1の周波数帯域でビーコン信号を受信した際に、当該ビーコン信号に含まれる使用チャネル情報に基づいて、第2の周波数帯域のビーコン信号のセンスを開始することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a beacon signal receiving method for a wireless terminal that communicates with the access point described above,
When a beacon signal is received from the access point in the first frequency band, sensing of the beacon signal in the second frequency band is started based on use channel information included in the beacon signal.
本発明の無線LAN用のアクセスポイント、無線端末及びプログラムによれば、複数の無線通信帯域に対する探索時間をできる限り短くすることができる。 According to the wireless LAN access point, wireless terminal, and program of the present invention, the search time for a plurality of wireless communication bands can be shortened as much as possible.
以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
一般的な無線LANによれば、2.4GHz帯での利用が多いために、他のアクセスポイントや無線端末からの干渉の影響が大きい。そのために、5GHz帯を利用した方が、良好な通信品質で通信をすることが可能となる場合が多い。本発明によれば、具体的には、無線端末が、2.4GHz帯のビーコン信号をアクセスポイントから受信するだけで、5GHz帯の存在有無を認識することができる。これによって、無線端末は、5GHz帯のビーコン信号を受信するまでの時間を短縮できる。 According to a general wireless LAN, since it is frequently used in the 2.4 GHz band, the influence of interference from other access points and wireless terminals is large. For this reason, it is often possible to perform communication with good communication quality using the 5 GHz band. Specifically, according to the present invention, the wireless terminal can recognize the presence or absence of the 5 GHz band only by receiving a 2.4 GHz band beacon signal from the access point. As a result, the wireless terminal can shorten the time required to receive a 5 GHz band beacon signal.
図3は、前述した図2に対して、本発明におけるビーコン信号を含むシーケンス図である。 FIG. 3 is a sequence diagram including a beacon signal in the present invention with respect to FIG. 2 described above.
無線LAN用のアクセスポイント1は、第1の周波数帯域で通信する第1の無線通信部と、第2の周波数帯域で通信する第2の無線通信部とを有する。例えば、無線LANの通信方式がIEEE802.11に基づく場合、周波数帯域として以下の2通りがある。
(1)第1の周波数帯域=IEEE802.11に基づく2.4GHz帯
第2の周波数帯域=IEEE802.11に基づく5GHz帯
(2.4GHz帯を基本周波数として最初にモニタする)
(2)第1の周波数帯域=IEEE802.11に基づく5GHz帯
第2の周波数帯域=IEEE802.11に基づく2.4GHz帯
(5GHz帯を基本周波数として最初にモニタする)
The
(1) 1st frequency band = 2.4 GHz band based on IEEE802.11 2nd frequency band = 5 GHz band based on IEEE802.11 (The 2.4 GHz band is first monitored as a fundamental frequency)
(2) First frequency band = 5 GHz band based on IEEE802.11 Second frequency band = 2.4 GHz band based on IEEE802.11 (5 GHz band is first monitored as a fundamental frequency)
また、本発明によれば、第1の無線通信部から送信されるビーコン信号は、SSID(ネットワーク識別子)と共に、少なくとも第2の無線通信部の使用有無を表す使用チャネル情報を含む。図3によれば、無線端末2は、アクセスポイント1が報知する2.4GHz帯でのビーコン信号をモニタするだけで、5GHz帯の使用有無を知ることができる。即ち、図3によれば、図2に対して、無線端末2は以下のように約1秒の探索時間しか要しない。
100msec×(10チャネル×1帯域(2.4GHz))=1sec
According to the present invention, the beacon signal transmitted from the first wireless communication unit includes at least usage channel information indicating whether or not the second wireless communication unit is used together with the SSID (network identifier). According to FIG. 3, the
100 msec x (10 channels x 1 band (2.4 GHz)) = 1 sec
無線端末2が、5GHz帯のSSID2に対して接続を所望した場合、その探索時間は、約1.1秒しか要しない。
100msec×(10チャネル×1帯域(2.4GHz))+
100msec×(1チャネル×1帯域(5GHz))=1.1sec
When the
100 msec x (10 channels x 1 band (2.4 GHz)) +
100 msec x (1 channel x 1 band (5 GHz)) = 1.1 sec
また、5GHz帯が全く運用されていない場合、無線端末2は、2.4GHzを探索するだけでそれを知り得るために、5GHz帯に対する無駄な探索処理を実行する必要がない。
In addition, when the 5 GHz band is not operated at all, the
無線端末2が、電池で動作する携帯電話機やスマートフォンである場合、このような無駄な探索処理を省略できることは、消費電力を抑制する観点から優位性がある。
When the
図4は、本発明におけるビーコン信号のフレーム構成図である。 FIG. 4 is a frame configuration diagram of a beacon signal in the present invention.
ビーコン信号は、MACフレームによって構成される。MACフレームは、「フレーム制御」「DurationID」「宛先アドレス」「送信元アドレス」「BSSID(Basic Service Set IDentifier)」「シーケンス制御」「フレームボディ」「FCS」から構成される。 The beacon signal is composed of a MAC frame. The MAC frame includes “frame control”, “DurationID”, “destination address”, “source address”, “BSSID (Basic Service Set IDentifier)”, “sequence control”, “frame body”, and “FCS”.
「フレーム制御」は、各種制御情報を含む。その中で、「タイプ」「サブタイプ」によってビーコン信号が特定される。「タイプ=00」はマネジメントフレームであることを意味し、「サブタイプ=1000」はビーコン信号であることを意味する。 “Frame control” includes various control information. Among them, a beacon signal is specified by “type” and “subtype”. “Type = 00” means a management frame, and “subtype = 1000” means a beacon signal.
「DurationID」は、無線リンクを使用する予定期間(μs)を表す。「BSSID」(Basic Service Set IDentifier)は、アクセスポイントのMACアドレスを表す。「シーケンス制御」は、MACフレームのシーケンス番号と、フラグメント番号とを表す。「FCS」は、誤り検出符号を表す。 “DurationID” represents a scheduled period (μs) in which the radio link is used. “BSSID” (Basic Service Set IDentifier) represents the MAC address of the access point. “Sequence control” represents a sequence number of a MAC frame and a fragment number. “FCS” represents an error detection code.
図4によれば、ビーコン信号のメッセージボディに含まれる情報要素が表されている。情報要素は、大きく「ビーコン基本情報」と「その他の情報」とに分かれる。 FIG. 4 shows information elements included in the message body of the beacon signal. Information elements are roughly divided into “beacon basic information” and “other information”.
通常、「ビーコン基本情報」には、以下の情報が含まれる。
・Timestamp:タイマTSFTIMERの値(μs単位)
・Beacon Interval:ビーコン周期(1024μs単位)
・Capability Information:ポーリング集中制御(PCF)又は暗号化の有無
・SSID(Service Set ID):ESSID又はIBSSID
・Supported Rate:アクセスポイントがサポートしている無線伝送レートの一覧
Normally, the “beacon basic information” includes the following information.
・ Timestamp: Timer TSFTIMER value (μs unit)
・ Beacon Interval: Beacon period (1024μs unit)
-Capability Information: Presence of centralized polling control (PCF) or encryption-SSID (Service Set ID): ESSID or IBSSID
-Supported Rate: List of wireless transmission rates supported by the access point
本発明によれば、「ビーコン基本情報」に、「使用チャネル情報」が更に含まれる。例えば、2.4GHz帯のビーコン信号に、5GHz帯の使用チャネルを識別するビット列が含まれる。無線端末は、使用可能なチャネルに該当するビットがセットされていることを知ることにより5GHz帯での使用チャネルを知ることができる。逆に、リセットされているビットは、使用可能なチャネルではない。使用チャネル情報には、第2の無線通信部で使用可能な使用チャネル情報に限らず、第1の無線通信部で使用可能な使用チャネル情報を含むことも好ましい。無線端末は、1つのビーコン信号を受信することによって、全ての周波数帯域の全ての使用チャネルを認識することができる。 According to the present invention, “used channel information” is further included in “beacon basic information”. For example, a 2.4 GHz band beacon signal includes a bit string for identifying a 5 GHz band use channel. The wireless terminal can know the channel used in the 5 GHz band by knowing that the bit corresponding to the usable channel is set. Conversely, the bit being reset is not a usable channel. The use channel information is preferably not limited to the use channel information that can be used in the second wireless communication unit, but preferably includes the use channel information that can be used in the first wireless communication unit. The wireless terminal can recognize all the used channels in all the frequency bands by receiving one beacon signal.
図5は、本発明における無線端末の第1の処理を表すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing the first processing of the wireless terminal in the present invention.
(S501)無線端末2は、2.4GHz帯の全チャネル(m=1〜M)のモニタを開始する。チャネル1〜Mまで、S508との間の処理を繰り返す。
(S502)無線端末2は、当該チャネルm毎に、S507との間で、xミリ秒(例えば100msec)間、ループする。
(S501) The
(S502) The
(S503)無線端末2は、当該チャネルmについて、アクセスポイント1から報知される2.4GHz帯のビーコン信号を、センスする。
(S504)無線端末2は、2.4GHz帯の当該チャネルmでのビーコン信号を受信できなかった場合、S508へ移行し、2.4GHz帯の次のチャネル(m=m+1)のモニタを開始する。
(S505)無線端末2は、2.4GHz帯の当該チャネルmでのビーコン信号を受信できた場合、そのビーコン信号のSSIDが、接続目的識別子記憶部に予め記憶された接続目的識別子であるか否かを判定する。即ち、SSIDと接続目的識別子との文字列の一致を判定する。接続目的識別子でない場合、無線端末2は、S507へ移行し、2.4GHz帯の当該チャネルmでモニタを更に継続する。尚、接続目的識別子記憶部は、ユーザが接続を所望するネットワーク識別子(SSID)を含む。
(S503) The
(S504) If the
(S505) If the
(S506)ビーコン信号のSSIDが接続目的識別子である場合、無線端末2は、そのビーコン信号に、使用チャネル情報が含まれているか否かを判定する。このとき、ビーコン信号から通信品質を得る。通信品質は、ビーコン信号を計測して得られるものであってもよいし、ビーコン信号自体に通信品質情報を含むものであってもよい。使用チャネル情報が含まれていて、5GHz帯のいずれのチャネルビットもセットされていない場合、無線端末2は、S507へ移行し、2.4GHz帯の当該チャネルmのモニタを継続する。
(S506) When the SSID of the beacon signal is a connection purpose identifier, the
(S507)無線端末2は、当該チャネルmでのモニタがxミリ秒を経過するまで、S502との間でループする。その後、xミリ秒を経過した場合、S508へ移行し、2.4GHz帯の次のチャネル(m=m+1)のモニタを開始する。
(S507) The
(S508)無線端末2は、2.4GHz帯の全チャネル(m=1〜M)をモニタするまで、S501との間でループする。接続目的識別子(SSID)を含むビーコン信号を受信することなく、全チャネル(m=1〜M)のモニタが終了した場合、当該無線端末2は、接続目的識別子に基づく電波が到達する範囲内に在圏していないことが認識される。
(S508) The
尚、S501におけるチャネルmのモニタの順序として、過去に接続が成功したチャネルを優先してモニタすることも好ましい。例えば、2.4GHz帯では、隣接チャネル間の電波干渉が存在するため、1、6、11チャネルのように間を空けて、チャネルを使用することが一般的である。このため、これらのチャネルが既接続のチャネルであった場合、優先してモニタすることによって、接続目的識別子からのビーコン信号をできる限り素早く受信できる場合もある。 Note that it is also preferable to preferentially monitor channels that have been successfully connected in the past as the monitoring order of the channel m in S501. For example, in the 2.4 GHz band, since there is radio wave interference between adjacent channels, it is common to use channels with a gap such as 1, 6, 11 channels. For this reason, when these channels are already connected channels, the beacon signal from the connection purpose identifier may be received as quickly as possible by preferentially monitoring.
(S509)無線端末2は、S506について、5GHz帯のいずれかのチャネルビットがセットされていると判定した場合、無線端末2は、5GHz帯の当該使用チャネルのモニタを開始する。無線端末2は、アクセスポイント1から報知される5GHz帯の当該使用チャネルにおいてビーコン信号を、yミリ秒、センスする。このとき、ビーコン信号から通信品質を得る。通信品質は、ビーコン信号を計測して得られるものであってもよいし、ビーコン信号自体に通信品質情報を含むものであってもよい。
(S509) If the
(S510)次に、無線端末2は、同一のSSID(接続目的識別子)であっても、通信品質に応じて2.4GHz帯又は5GHz帯を選択することも好ましい。ここで、2.4GHz帯の通信品質と、5GHz帯の通信品質とを比較する。
(S510) Next, even if the
「通信品質」としては、例えば受信レベルであってよい。また、ビーコン信号自体に含まれる通信品質情報であってもよい。更に、混雑度(例えば再送頻度などから生成した指標)であってもよい。2.4GHz帯の無線LANの通信環境は、使用頻度が高く、CSMA/CA方式におけるアクセス制御回数も増加(混雑)している。そのために、混雑度を通信品質とすることも好ましい。 The “communication quality” may be a reception level, for example. Further, it may be communication quality information included in the beacon signal itself. Further, it may be a congestion degree (for example, an index generated from a retransmission frequency or the like). The communication environment of the 2.4 GHz band wireless LAN is frequently used, and the number of times of access control in the CSMA / CA system is increasing (congested). Therefore, it is also preferable to set the degree of congestion as communication quality.
(S511)2.4GHz帯の通信品質が高い場合、当該SSIDについて、2.4GHz帯の使用チャネル番号を、接続チャネルとする。
(S512)5GHz帯の通信品質が高い場合、当該SSIDについて、5GHz帯の使用チャネル番号を、接続チャネルとする。
(S511) When the communication quality of the 2.4 GHz band is high, the used channel number of the 2.4 GHz band is set as the connection channel for the SSID.
(S512) When the communication quality in the 5 GHz band is high, the channel number used in the 5 GHz band is set as the connection channel for the SSID.
図6は、本発明における無線端末の第2の処理を表すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing the second processing of the wireless terminal in the present invention.
図5によれば、無線端末2は、2.4GHz帯での探索によって、最初に発見した接続目的識別子(SSID)に対する5GHz帯の使用チャネルを検出している。しかしながら、接続目的識別子記憶部(メモリ)に、複数種類の接続目的識別子を記憶している場合、ユーザとしては、最も通信品質が良好なアクセスポイントに接続することを一般的に所望する。そこで、図6によれば、2.4GHz帯及び5GHz帯に存在する全ての接続が可能なアクセスポイントについて、最も通信品質が良好なアクセスポイントに接続することができる。
According to FIG. 5, the
(S601)無線端末2は、2.4GHz帯の全チャネル(m=1〜M)のモニタを開始する。チャネル1〜Mまで、S608との間の処理を繰り返す。
(S602)無線端末2は、当該チャネルm毎に、S607との間で、xミリ秒(例えば100msec)間、ループする。
(S601) The
(S602) The
(S603)無線端末2は、当該チャネルmについて、アクセスポイント1から報知される2.4GHz帯のビーコン信号を、センスする。
(S604)無線端末2は、2.4GHz帯の当該チャネルmでのビーコン信号を受信できなかった場合、S608へ移行し、2.4GHz帯の次のチャネル(m=m+1)のモニタを開始する。
(S605)無線端末2は、2.4GHz帯の当該チャネルmでのビーコン信号を受信できた場合、そのビーコン信号のSSIDが、接続目的識別子記憶部に予め記憶された接続目的識別子であるか否かを判定する。接続目的識別子でない場合、無線端末2は、S607へ移行し、2.4GHz帯の当該チャネルmでモニタを更に継続する。
(S603) The
(S604) If the
(S605) If the
(S606)ビーコン信号のSSIDが接続目的識別子である場合、無線端末2は、2.4GHz帯のビーコン信号のSSID及びの使用チャネル情報を、接続候補リストに登録する。このとき、ビーコン信号から通信品質を得る。この通信品質も、SSID及び使用チャネル情報に対応付けて、接続候補リストに登録される。
(S606) When the SSID of the beacon signal is the connection purpose identifier, the
(S607)無線端末2は、当該チャネルmでのモニタがxミリ秒を経過するまで、S602との間でループする。その後、xミリ秒を経過した場合、S608へ移行し、2.4GHz帯の次のチャネル(m=m+1)のモニタを開始する。
(S607) The
(S608)無線端末2は、2.4GHz帯の全チャネル(m=1〜M)をモニタするまで、S601との間でループする。接続目的識別子(SSID)を含むビーコン信号を受信することなく、全チャネル(m=1〜M)のモニタが終了した場合、当該無線端末2は、接続目的識別子に基づく電波が到達する範囲内に在圏していないことが認識される。
(S608) The
(S609)無線端末2は、接続候補リストに、5GHz帯の使用チャネル情報が含まれているか否かを判定する。5GHz帯の使用チャネル情報が含まれていない場合、無線端末2は、S614へ移行する。即ち、既に受信済みの2.4GHz帯の使用チャネルのみを接続対象とすればよい。
(S609) The
(S610)無線端末2は、接続候補リストに5GHz帯の使用チャネル情報(N個)が登録されている場合、その5GHz帯の使用チャネルのみについて、S613との間で処理を繰り返す。
(S611)無線端末2は、アクセスポイント1から報知される5GHz帯の当該使用チャネルにおけるビーコン信号を、yミリ秒、センスする。ここで、本発明によれば、2.4GHz帯のビーコン信号によって存在が確認された5GHz帯の当該チャネルについてのみセンスするために、5GHz帯の全てのチャネルをセンスする必要がない。
(S612)検出された5GHz帯のビーコン信号について、そのビーコン信号から通信品質を取得し、対応付けて接続候補リストに登録する。尚、2.4GHz帯のモニタによって使用チャネル情報を得た時点で、5GHz帯の使用チャネル情報は、既に接続候補リストに登録される。
(S613)無線端末2は、S610との間で、次の5GHz帯の使用可能チャネルのモニタを繰り返す。
(S610) When 5 GHz band use channel information (N) is registered in the connection candidate list, the
(S611) The
(S612) With respect to the detected 5 GHz band beacon signal, the communication quality is acquired from the beacon signal, and is associated and registered in the connection candidate list. At the time when the use channel information is obtained by the 2.4 GHz band monitor, the use channel information of the 5 GHz band is already registered in the connection candidate list.
(S613) The
(S614)最後に、無線端末2は、接続候補リストに登録されたSSID(接続目的識別子)及び使用チャネル番号の中で、最も通信品質が高いSSID及び使用チャネル番号を、接続チャネルとする。
(S614) Finally, the
尚、「接続候補リスト」は、図6に表されているように、SSIDと使用チャネル番号と(更には通信品質と)が紐付けられたリストである。図6によれば、接続目的識別子「SSID1」には、使用チャネル番号として、2.4GHz帯のCH21と、5GHz帯のCH51とが対応付けられている。また、接続目的識別子「SSID2」には、使用チャネル番号として、2.4GHz帯のCH22と、5GHz帯のCH52とが対応付けられている。尚、チャネル番号CH××は、簡易な説明のために用いたものであって、実際の標準規格におけるチャネル番号とは異なる。 As shown in FIG. 6, the “connection candidate list” is a list in which the SSID, the channel number used (and the communication quality) are linked. According to FIG. 6, the connection purpose identifier “SSID1” is associated with CH21 in the 2.4 GHz band and CH51 in the 5 GHz band as the use channel numbers. The connection purpose identifier “SSID2” is associated with CH22 in the 2.4 GHz band and CH52 in the 5 GHz band as the use channel numbers. The channel number CHxx is used for simple explanation and is different from the channel number in the actual standard.
尚、前述した図5のS501〜S512及び図6のS601〜S614によれば、1つのアクセスポイントが複数の無線通信部を有する場合には、それぞれの無線通信部が同一のSSIDを用いることとして説明している。しかしながら、勿論、例えば2.4GHz帯の無線通信部と5GHz帯の無線通信部で異なるSSIDを用いてもよい。無線端末は、これら異なるSSIDを同一アクセスポイントから報知されているとして認識できないが、双方のSSIDを接続目的識別子として接続目的識別子記憶部に保持していれば、これらSSIDを接続候補リストに含めて接続対象候補とすることができる。 According to S501 to S512 of FIG. 5 and S601 to S614 of FIG. 6 described above, when one access point has a plurality of wireless communication units, each wireless communication unit uses the same SSID. Explains. However, of course, for example, different SSIDs may be used for the 2.4 GHz band wireless communication unit and the 5 GHz band wireless communication unit. The wireless terminal cannot recognize these different SSIDs as being broadcast from the same access point, but if these SSIDs are held in the connection purpose identifier storage unit as connection purpose identifiers, these SSIDs are included in the connection candidate list. Can be a candidate for connection.
図7は、本発明におけるアクセスポイントの機能構成図である。 FIG. 7 is a functional block diagram of an access point in the present invention.
図7によれば、本発明における無線LAN用のアクセスポイント1は、異なる複数の周波数帯域で無線端末2と通信するべく、複数のアンテナ及び無線通信部を備えている。具体的には、アクセスポイント1は、2.4GHz帯の変調部及び復調部と、5GHz帯の変調部及び復調部とを有する。尚、アンテナは2.4GHz帯用と5GHz帯用で共用してもよい。
According to FIG. 7, the
2.4GHz帯のアンテナによって受信された無線信号は、2.4GHz帯のサーキュレータへ入力される。サーキュレータは、当該信号を、2.4GHz帯の復調部へ出力する。復調部は、所定のキャリア周波数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受信フレーム解析部へ出力する。受信フレーム解析部は、MACフレーム形式のベースバンド信号におけるMACヘッダを解析する。解析された受信フレームは、経路制御部へ出力され、アクセスネットワーク側通信インタフェースを介してアクセスネットワークへ送信される。尚、無線端末2との間の接続シーケンスに基づくパケットの交換については、接続確立部によって実行される。接続確立部は、前述した図3における接続シーケンスを実行する。
The radio signal received by the 2.4 GHz band antenna is input to the 2.4 GHz band circulator. The circulator outputs the signal to the 2.4 GHz band demodulator. The demodulator demodulates the received signal at a predetermined carrier frequency and outputs a baseband signal in the MAC frame format to the received frame analyzer. The received frame analysis unit analyzes the MAC header in the baseband signal in the MAC frame format. The analyzed received frame is output to the path control unit and transmitted to the access network via the access network side communication interface. Note that the exchange of packets based on the connection sequence with the
また、アクセスネットワーク(又は接続確立部)から受信した送信データは、経路制御部によって2.4GHz帯の送信フレーム生成部へ転送される。送信フレーム生成部は、送信データを無線で伝送可能な送信フレームに生成し、2.4GHz帯の変調部へ出力する。変調部は、送信フレームを所定のキャリア周波数での変調し且つ高周波変換し、その送信信号をサーキュレータへ出力する。サーキュレータは、その信号を、2.4GHz帯のアンテナへ出力し、そのアンテナからエアを介して無線端末2へ送信される。
Also, the transmission data received from the access network (or connection establishment unit) is transferred to the 2.4 GHz band transmission frame generation unit by the path control unit. The transmission frame generation unit generates transmission data into a transmission frame that can be transmitted wirelessly, and outputs the transmission frame to a 2.4 GHz band modulation unit. The modulation unit modulates the transmission frame at a predetermined carrier frequency and performs high-frequency conversion, and outputs the transmission signal to the circulator. The circulator outputs the signal to a 2.4 GHz band antenna, and is transmitted from the antenna to the
サーキュレータ(Circulator)とは、3端子以上のポート数を有する受動的回路素子であって、第1のポートに入力された高周波信号が第2のポートのみに出力される特性を有する。例えば3ポートのサーキュレータ(Y接合型)に整合の取れた負荷を接続することによって、残りの2ポート間では信号は一方向にしか伝送されない。具体的には、ポートAからの入力信号をポートBへ出力し、ポートBからの入力信号をポートCへ出力する。 A circulator is a passive circuit element having three or more ports, and has a characteristic that a high-frequency signal input to the first port is output only to the second port. For example, by connecting a matched load to a three-port circulator (Y-junction type), a signal is transmitted only in one direction between the remaining two ports. Specifically, an input signal from port A is output to port B, and an input signal from port B is output to port C.
5GHz帯も、2.4GHz帯と同様に、アンテナによって受信された無線信号は、5GHz帯の復調部で復調され、受信フレーム解析部でMACヘッダが解析され、アクセスネットワークへ送信される。また、アクセスネットワークから受信した送信データは、送信用フレーム生成部で送信フレームに生成され、変調部で送信信号に変調され、アンテナから送信される。 Similarly to the 2.4 GHz band in the 5 GHz band, the radio signal received by the antenna is demodulated by the demodulation unit of the 5 GHz band, the MAC header is analyzed by the reception frame analysis unit, and transmitted to the access network. Transmission data received from the access network is generated into a transmission frame by the transmission frame generation unit, modulated into a transmission signal by the modulation unit, and transmitted from the antenna.
ここで、本発明のアクセスポイント1によれば、送信フレーム生成部は、ビーコン信号送信機能を有する。ビーコン信号送信機能は、ネットワーク識別子と共に、少なくとも第2の無線通信部の使用有無を表す使用チャネル情報を含むビーコン信号を生成する。生成されるビーコン信号は、前述した図4に基づくものである。この使用チャネル情報は、使用チャネル情報記憶部から取得される。生成されたビーコン信号は、送信データと同様に、2.4GHz帯の変調部へ出力される。
Here, according to the
図8は、本発明における無線端末の機能構成図である。 FIG. 8 is a functional configuration diagram of the wireless terminal in the present invention.
無線端末2によれば、アクセスポイント1から受信した受信信号は、2.4GHz帯のバンドパスフィルタ及び5GHz帯のバンドパスフィルタへ入力される。フィルタを通過した受信信号はそれぞれ、周波数帯域毎の各サーキュレータへ入力される。サーキュレータから出力された受信信号はそれぞれ、周波数帯域毎の各復調部へ入力される。復調部は、受信信号を受信フレームに復調し、その受信フレームを受信フレーム解析部へ出力する。受信フレーム解析部は、受信フレームのMACヘッダを解析すると共に、前述した図4のビーコン信号であるか否かについても解析する。ビーコン信号である場合、それに含まれる使用チャネル情報も取得する。
According to the
接続目的識別子記憶部は、接続目的となるネットワーク識別子を予め記憶する。これは、ユーザ又は接続のためのアプリケーションによって設定されたものである。 The connection purpose identifier storage unit stores in advance a network identifier serving as a connection purpose. This is set by the user or an application for connection.
接続目的識別子判定部は、受信したビーコン信号に含まれるネットワーク識別子が、接続目的識別子記憶部に記憶されたものであるか否かを判定する。ここで、真と判定された場合にのみ、当該ビーコン信号に含まれる使用チャネル情報に基づいて、5GHz帯(第2の周波数帯域)のビーコン信号のセンスを開始するべく、5GHz帯復調部(第2の復調部)に対して指示する。 The connection purpose identifier determination unit determines whether or not the network identifier included in the received beacon signal is stored in the connection purpose identifier storage unit. Here, only when it is determined to be true, the 5 GHz band demodulator (first frequency band) starts to sense the beacon signal in the 5 GHz band (second frequency band) based on the used channel information included in the beacon signal. 2 demodulator).
無線端末2によれば、アクセスポイント1への送信データは、送信フレーム生成部へ入力され、送信フレームに生成される。そして、送信フレームは、選択された周波数帯域の変調部へ出力される。変調部は、送信フレームを所定のキャリア周波数での変調し且つ高周波変換し、その送信信号をサーキュレータへ出力する。サーキュレータは、その信号を、アンテナへ出力し、そのアンテナからエアを介してアクセスポイント1へ送信する。尚、変調部は、無線LAN上に送信信号が存在する場合、CSMA/CA方式に基づき、衝突を避けるべく、アンテナからの無線信号の送出を抑制する。
According to the
以上、詳細に説明したように、本発明の無線LAN用のアクセスポイント、無線端末及びプログラムによれば、複数の無線通信帯域に対する探索時間をできる限り短くすることができる。 As described above in detail, according to the wireless LAN access point, wireless terminal and program of the present invention, the search time for a plurality of wireless communication bands can be shortened as much as possible.
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。 Various changes, modifications, and omissions of the above-described various embodiments of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.
1 アクセスポイント
2 無線端末
1
Claims (9)
第1の無線通信部から送信されるビーコン信号は、ネットワーク識別子と共に、少なくとも第2の無線通信部の使用有無を表す使用チャネル情報を含むことを特徴とするアクセスポイント。 In an access point for a wireless LAN (Local Area Network) having a first wireless communication unit communicating in a first frequency band and a second wireless communication unit communicating in a second frequency band,
An access point, wherein the beacon signal transmitted from the first wireless communication unit includes at least usage channel information indicating whether or not the second wireless communication unit is used, together with a network identifier.
第2の周波数帯域は、IEEE802.11に基づく5GHz帯又は2.4GHz帯である
ことを特徴とする請求項1に記載のアクセスポイント。 The first frequency band is a 2.4 GHz band or a 5 GHz band based on IEEE802.11.
The access point according to claim 1, wherein the second frequency band is a 5 GHz band or a 2.4 GHz band based on IEEE802.11.
前記アクセスポイントから第1の周波数帯域で前記ビーコン信号を受信した際に、当該ビーコン信号に含まれる前記使用チャネル情報に基づいて、第2の周波数帯域のビーコン信号のセンスを開始することを特徴とする無線端末。 A wireless terminal that communicates with the access point according to any one of claims 1 to 3,
When the beacon signal is received from the access point in the first frequency band, sensing of the beacon signal in the second frequency band is started based on the used channel information included in the beacon signal. Wireless terminal.
受信した前記ビーコン信号に含まれるネットワーク識別子が、前記接続目的識別子記憶手段に記憶されたものであるか否かを判定する接続目的識別子判定手段と、
前記接続目的識別子判定手段によって真と判定された場合にのみ、当該ビーコン信号に含まれる前記使用チャネル情報に基づいて、第2の周波数帯域のビーコン信号のセンスを開始することを特徴とする請求項4に記載の無線端末。 A connection purpose identifier storage means for storing a network identifier as a connection purpose in advance;
A connection purpose identifier determining means for determining whether or not a network identifier included in the received beacon signal is stored in the connection purpose identifier storage means;
The sensing of the beacon signal in the second frequency band is started based on the use channel information included in the beacon signal only when it is determined to be true by the connection purpose identifier determination unit. 4. A wireless terminal according to 4.
第1の無線通信部から送信されるビーコン信号は、ネットワーク識別子と共に、少なくとも第2の無線通信部の使用有無を表す使用チャネル情報を含むようにコンピュータを機能させることを特徴とするアクセスポイント用のプログラム。 In a program for causing a computer mounted on an access point for a wireless LAN having a first wireless communication unit communicating in a first frequency band and a second wireless communication unit communicating in a second frequency band to function,
The beacon signal transmitted from the first wireless communication unit causes the computer to function so as to include at least used channel information indicating whether or not the second wireless communication unit is used together with the network identifier. program.
前記アクセスポイントから第1の周波数帯域で前記ビーコン信号を受信した際に、当該ビーコン信号に含まれる前記使用チャネル情報に基づいて、第2の周波数帯域のビーコン信号のセンスを開始するようにコンピュータを機能させることを特徴とする無線端末用のプログラム。 A program for causing a computer mounted on a wireless terminal that communicates with the access point according to any one of claims 1 to 3 to function,
When receiving the beacon signal in the first frequency band from the access point, the computer is configured to start sensing the beacon signal in the second frequency band based on the used channel information included in the beacon signal. A program for a wireless terminal characterized by functioning.
第1の無線通信部から送信されるビーコン信号は、ネットワーク識別子と共に、少なくとも第2の無線通信部の使用有無を表す使用チャネル情報を含むことを特徴とするアクセスポイントのビーコン信号送信方法。 In a method for transmitting a beacon signal of a wireless LAN access point having a first wireless communication unit communicating in a first frequency band and a second wireless communication unit communicating in a second frequency band,
The beacon signal transmitted from the first wireless communication unit includes at least usage channel information indicating whether or not the second wireless communication unit is used together with a network identifier.
前記アクセスポイントから第1の周波数帯域で前記ビーコン信号を受信した際に、当該ビーコン信号に含まれる前記使用チャネル情報に基づいて、第2の周波数帯域のビーコン信号のセンスを開始することを特徴とする無線端末のビーコン信号受信方法。 A beacon signal receiving method for a wireless terminal that communicates with the access point according to any one of claims 1 to 3,
When the beacon signal is received from the access point in the first frequency band, sensing of the beacon signal in the second frequency band is started based on the used channel information included in the beacon signal. Beacon signal reception method for a wireless terminal.
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