JP2014027620A - 通信装置、通信装置の制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 親局と子局の機能を持つ装置同士がネットワークを構築している環境へ、アクセスポイントを導入しようとする場合において、ユーザの利便性を向上させる。
【解決手段】 ネットワーク検索によって検索される他の通信装置が親局機能を有しているか否かを判定する。判定の結果、前記他の通信装置が前記親局機能を有している場合、通信装置が構築しているネットワークの通信パラメータを前記他の通信装置へ提供する。前記通信パラメータの提供の後、前記ネットワークに対して離脱通知を行わずに、該ネットワークから離脱し、前記他の通信装置とのネットワーク接続を行う。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ネットワークを制御する親局である親局機能と、前記親局が制御するネットワークへ接続して該親局との通信を行う子局である子局機能とを有する通信装置及びその制御方法、プログラムに関するものである。

ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムでは、アクセスポイント（以後、親局）と呼ばれる親局によってネットワークが制御される。この親局と、親局の電波到達範囲内に存在し、無線接続状態であるステーション（以後、子局）とによって無線ネットワークが構成される。近年では、親局として通信を行うアクセスポイント機能と、親局へ接続して通信を行うステーション機能の両方を備える機器が登場している。このような機器は、状況に応じて自身が親局となってネットワークを構築することが可能であり、また、他の親局が構築したネットワークへ子局として参加することも可能である。

また、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠した無線ＬＡＮに代表される無線通信では、使用前に設定しなければならない設定項目が数多く存在する。例えば、設定項目として、ネットワーク識別子としてのＳＳＩＤ、暗号方式、暗号鍵、認証方式、認証鍵等の無線通信を行うために必要な通信パラメータがあり、ユーザが手入力により設定するには非常に煩雑である。

そこで、様々なメーカーから、通信パラメータを簡単に無線装置に設定するための自動設定システムが考案されている。これら自動設定システムは、接続する装置間で予め定められた手順、及びメッセージにより、一方の装置から他方の装置に通信パラメータを提供し、通信パラメータの設定を自動的に行っている。

非特許文献１には、無線ＬＡＮインフラストラクチャモードの通信（インフラストラクチャ通信）における通信パラメータ自動設定システムの一例が開示されている。非特許文献１では、相手装置へ入力された情報（ＰＩＮコード）に基づいて、相手装置がユーザの選択した装置か否かを特定する処理を行う方式（以下、特定方式とする）であるＰＩＮコード方式が開示されている。また、非特許文献１では、相手装置がユーザの選択した装置か否かを特定する処理を行わない方式（以下、非特定方式とする）であるプッシュボタン方式（ＰＢＣ方式）が開示されている。またさらに非特許文献１では、子局が親局へ通信パラメータを提供する方式が開示されている。

尚、非特定方式は、相手装置がユーザの選択した装置か否かを特定しない方式であるため、非特定方式を実行中の相手装置が複数存在する場合には、ユーザが意図しない装置との設定を防止するために、重複エラーとして処理を終了する。

また、各通信パラメータ自動設定システムには、実行期間が定められており、この定められた実行期間内に通信パラメータ自動設定システムが実行されなかった場合、タイムアウトとして処理を終了する。

このように、通信パラメータ自動設定システムを利用することで、ユーザは単純な操作で自動的に通信パラメータを設定することができる。

特許文献１には、上記方式の方式自動選択方法の一例が開示されている。

特開２００７−１４３１１７号公報

Ｗｉ−Ｆｉ ＣＥＲＴＩＦＩＥＤ（ＴＭ） ｆｏｒ Ｗｉ−Ｆｉ Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ Ｓｅｔｕｐ： Ｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｕｓｅｒ Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｆｏｒ Ｈｏｍｅ ａｎｄ Ｓｍａｌｌ Ｏｆｆｉｃｅ Ｗｉ−Ｆｉ（Ｒ） Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｉ−ｆｉ．ｏｒｇ／ｗｐ／ｗｉｆｉ−ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ−ｓｅｔｕｐ

ここで、親局と子局の機能を持つ装置同士がネットワークを構築している環境へ、アクセスポイントを導入する場合を考える。この場合、親局と子局の機能を持つ装置は、携帯電話やプリンタ、デジタルカメラ等のバッテリー駆動の移動装置や、親局の機能以外がメイン処理となる装置である場合が多々ある。そのため、ＡＣ給電で固定位置に存在するアクセスポイントへ全ての装置が接続することが望ましい。しかし、親局と子局の機能を持つ装置同士が構築しているネットワークに、多くの装置が接続していた場合、全ての装置とアクセスポイント間で接続処理を行わなければならず、非常に煩雑である。

本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、親局と子局の機能を持つ装置同士がネットワークを構築している環境へ、アクセスポイントを導入しようとする場合において、ユーザの利便性を向上させることを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明による通信装置は以下の構成を備える。即ち、
ネットワークを制御する親局である親局機能と、前記親局が制御するネットワークへ接続して該親局との通信を行う子局である子局機能とを有する通信装置であって、
ネットワーク検索によって検索される他の通信装置が前記親局機能を有しているか否かを判定する判定手段と
前記判定手段による判定の結果、前記他の通信装置が前記親局機能を有している場合、前記通信装置が構築しているネットワークの通信パラメータを前記他の通信装置へ提供する提供手段と、
前記提供手段による前記通信パラメータの提供後、前記ネットワークに対して離脱通知を行わずに、該ネットワークから離脱し、前記他の通信装置とのネットワーク接続を行う制御手段と
を備える。

本発明によれば、親局と子局の機能を持つ装置同士がネットワークを構築している環境へアクセスポイントを導入しようとする場合において、親局とアクセスポイントとの接続処理のみで全装置が接続でき、ユーザの使い勝手を向上させることができる。

本発明の通信装置のブロック構成図である。 本発明の通信装置のソフトウェア機能図である。 本発明のネットワーク構成図である。 本発明の通信パラメータ自動設定処理の動作フローチャート図である。 本発明の通信パラメータ自動設定処理の動作シーケンス図である。

以下、本実施形態に係る通信装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズに準拠した無線ＬＡＮシステムを用いた例について説明するが、通信形態は必ずしもＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ＬＡＮには限定されない。

本実施形態に好適な事例における通信装置のハードウェア構成について説明する。図１は、後述する各装置の構成の一例を表すブロック図である。１０１は通知装置全体を示す。１０２は、記憶部１０３に記憶されるコンピュータプログラム（制御プログラム）を実行することにより装置全体を制御する制御部であり、ＣＰＵ、ＭＰＵ等のコンピュータである。制御部１０２は、他の通信装置との間で通信パラメータ設定処理を行う通信パラメータ自動設定システムの制御も行う。１０３は制御部１０２が実行する制御プログラムと、通信パラメータ等の各種情報を記憶する記憶部である。後述する各種動作は、記憶部１０３に記憶された制御プログラムを制御部１０２が実行することにより行われる。

尚、記憶部１０３はＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ、又はフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤ等を用いることができる。

１０４は無線通信を行うための無線部である。１０５は各種表示を行う表示部であり、ＬＣＤやＬＥＤ等の視覚で認知可能な情報の出力（表示）、あるいはスピーカ等の聴覚で認知可能な情報の出力（音声出力）を行う機能を有する。１０６は通信パラメータ自動設定システムの処理を開始するトリガを与える設定ボタンである。制御部１０２は、ユーザによる設定ボタン１０６の操作を検出すると、後述する処理を実行する。１０７はアンテナ制御部、そして、１０８はアンテナである。１０９は、ユーザが各種入力を行うための入力部である。尚、設定ボタン１０６の代わりに、装置内の内部タイマの設定値に従って、通信パラメータ自動設定システムの処理を開始するトリガを与えるようにしても良い。あるいは、入力部１０９からの入力によって、通信パラメータ自動設定システムの処理を開始するトリガを与えるようにしても良い。

図２は、後述の通信パラメータ自動設定処理動作において、各装置が実行するソフトウェア機能ブロックの構成例である。１０１は通信装置全体を示している。２０２は通信パラメータ自動設定機能ブロックである。本実施形態では、ネットワーク識別子としてのＳＳＩＤ、暗号方式、暗号鍵、認証方式、認証鍵等の無線通信を行うために必要な通信パラメータの自動設定を行う。

２０４は各種通信にかかわるパケットを送信するパケット送信部である。プローブリクエストやプローブレスポンス等の検索信号やその応答信号の送信は、パケット送信部２０４により行われる。尚、プローブリクエストは、ネットワークを検索するためのネットワーク検索信号と、プローブレスポンスはそのネットワーク検索信号に対するネットワーク検索応答信号と、それぞれいうこともできる。

２０３は各種通信にかかわるパケットを受信するパケット受信部である。ビーコン（報知信号）やプローブリクエストの受信は、パケット受信部２０３によって行われる。また、プローブリクエストに対する応答信号であるプローブレスポンスの受信もパケット受信部２０３により行われる。尚、プローブリクエストやプローブレスポンス、及びビーコン信号には、送信元の装置の各種情報（以下、自己情報とする）が付加される。この自己情報には、例えば、自身が通信パラメータを提供する提供装置として起動中であることを示す情報（以下、起動中情報とする）や、実行中の自動設定方式を示す情報（以下、設定方式情報とする）が含まれる。また、自己情報には、例えば、ＭＡＣアドレスやサポートしている機能（ケイパビリティ）等の送信元の装置を識別する識別情報が含まれる。

２０５はネットワーク接続を制御するネットワーク制御部である。無線ＬＡＮネットワークへの接続処理等は、ネットワーク制御部２０５により実施される。

２１２はモード動作制御部であり、動作モードのモード判定処理や親局モード動作制御部２１３及び子局モード動作制御部２１４の各モードの起動や終了の制御を行う。２１３はネットワークを制御する親局として動作する親局モード動作制御部（親局機能）であり、親局モードとして動作させるための制御を行う。２１４は親局が制御するネットワークへ接続して親局との通信を行う子局モード動作制御部（子局機能）であり、子局モードで動作させるための制御を行う。

通信パラメータ自動設定機能ブロック２０２において、２０６は通信パラメータ自動設定システムの処理における各種プロトコルを制御する自動設定制御部である。後述の通信パラメータ自動設定システムの処理は、自動設定制御部２０６の制御に基づいて行われる。２０７は、提供装置から通信パラメータを受信する通信パラメータ受信部であり、子局モード動作制御部２１４にて用いられる。２０８は、通信パラメータを提供する通信パラメータ提供部であり、親局モード動作制御部２１３にて用いられる。２０９は、対向機判定部である。対向機判定部２０９は、通信相手機器である対向機（ピア）から送信されたプローブリクエストやプローブレスポンス、ビーコン等から、通信相手機器の通信形態や、機器がアクセスポイント機能を持っているかどうか等を判定する。この通信形態とは、例えば、インフラストラクチャモードやアドホックモード等である。タイマ制御部２１０は、対向機を検索するための一定の期間（対向機検索期間）のタイムアウト値の設定や判定を行う。

図３は、通信装置Ａ３０１（装置Ａ）、通信装置Ｂ３０２（装置Ｂ）、アクセスポイント３０３（ＡＰ１）を示す図である。装置Ａ及び装置Ｂは、先に説明した図１、図２の構成を有している。また、装置Ａが親局、装置Ｂが子局となり、ネットワークを構築している。

図４は、装置Ａにおいて、設定ボタン１０６がユーザにより押下された際に実施される通信パラメータ自動設定処理の動作フローチャートである。図４は、制御部１０２が記憶部１０３に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行することにより行われる。

制御部１０２（自動設定制御部２０６）は、設定ボタン１０６が押下されかどうかを監視する。ユーザにより設定ボタン１０６が押下されたことを検出すると、制御部１０２は通信パラメータ提供部２０８を起動する。通信パラメータ提供部２０８は、ネットワーク制御部２０５へ自身の通信状態を問い合わせて、装置Ａが現在ネットワーク（ＮＷ）に接続しているか否かを判定する（ステップＳ４０９）。

問い合わせの結果、装置Ａがネットワークに接続していない場合（ステップＳ４０９でＮＯ）、通信パラメータ自動設定処理を行い、処理を終了する（ステップＳ４１０）。ステップＳ４１０においての通信パラメータ自動設定処理では、装置Ａが親局であれば、通信パラメータ提供装置として動作し、子局であれば、通信パラメータ受信装置として動作する。

一方、問い合わせの結果、装置Ａがネットワークに接続している場合（ステップＳ４０９でＹＥＳ）、通信パラメータ提供部２０８は、タイマ制御部２１０へ通信パラメータ自動設定システムのタイムアウト値を設定する（ステップＳ４０１）。このタイムアウト値は、対向機を検索するための期間（対向機検索期間）を計時するためのものである。タイムアウト値設定後、パケット送信部２０４を用いて、対向機を検索する検索信号であるプローブリクエストを送信する（ステップＳ４０２）。つまり、対向機がプローブリクエストに応答可能なプローブレスポンスを送信できる親局が存在するかどうかを検索するために、プローブリクエストを送信する。

装置Ａは、プローブリクエスト送信後、パケット受信部２０３を用いて、検索応答信号であるプローブレスポンスの受信待機を行う（ステップＳ４０３）。尚、パケット受信部２０３を用いてビーコン信号を受信することで、周囲で実行中の通信パラメータ自動設定システムに関する情報を取得しても良い。プローブレスポンスの受信待機期間（対向機検索期間）中に、プローブレスポンスを受信しなかった場合（ステップＳ４０３でＮＯ）、タイマ制御部２１０に対向機検索期間がタイムアウトしているか確認する（ステップＳ４０４）。タイムアウトしている場合（ステップＳ４０４でＹＥＳ）、通信パラメータ自動設定システムを終了する。一方、タイムアウトしていない場合（ステップＳ４０４でＮＯ）、ステップＳ４０２に戻り、再度、プローブリクエストの送信を行う。

プローブレスポンスを受信した場合（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、対向機判定部２０９により、そのプローブレスポンスの自己情報から、対向機がインフラストラクチャモードのアクセスポイント機能を持っているか否かを判定する（ステップＳ４０５）。対向機がインフラストラクチャモードのアクセスポイントの機能持っていない場合（ステップＳ４０５でＮＯ）、処理を終了する。

一方、対向機がインフラストラクチャモードのアクセスポイント機能を持っている場合（ステップＳ４０５でＹＥＳ）、通信パラメータ提供部２０８は、対向機へ現在のネットワークの設定である通信パラメータの提供を行う（ステップＳ４０６）。装置Ａは、ネットワーク制御部２０５により、対向機への通信パラメータの提供が終了すると、現在接続している接続装置にネットワーク（既存ネットワーク）からの離脱通知を行わずに、接続装置とのネットワークから離脱する（ステップＳ４０７）。離脱したら、対向機へ接続する（ステップＳ４０８）。

図４においては、インフラストラクチャモードで動作するネットワークを例に挙げて説明しているが、端末同士が通信を行うアドホックネットワークにおいても、端末間で親局と子局の役割が決定している場合には、図４のフローを適用してもよい。

図５は、装置Ａと装置Ｂがネットワーク接続を行っている状態である。そして、この状態で、装置Ａが新規の親局であるＡＰ１に装置Ａと装置Ｂを接続しようとし、ＡＰ１の通信パラメータ自動設定システムが起動された環境において、装置Ａにて設定ボタン１０６が押された場合の処理シーケンスである。このシーケンスにおいて、ＡＰ１は他の通信装置から通信パラメータを取得する機能を持ち、装置Ａが親局で、装置Ｂが子局であるとする。

装置Ａの設定ボタン１０６が押下されると、装置Ａは自身の通信状態を確認する（Ｆ５０１）。装置Ａは装置Ｂと接続中であるため、対向機検索タイマを設定し（Ｆ５１２）、ネットワーク検索信号であるプローブリクエストをブロードキャスト送信する（Ｆ５０２）。ＡＰ１は装置Ａよりプローブリクエストを受信すると、ネットワーク検索応答信号として、自己情報を付加したプローブレスポンスを装置Ａへ返送する（Ｆ５０３）。装置Ａは受信したプローブレスポンス中の情報により、ＡＰ１がアクセスポイントの機能を有していることを判定する（Ｆ５０４）。ＡＰ１がアクセスポイントの機能を有しているため、装置Ａは装置Ｂとのネットワーク設定（通信パラメータ等）をＡＰ１へと提供する。（Ｆ５０５）。装置Ａは、ＡＰ１へのネットワーク設定の提供が終了すると、装置Ｂにネットワークからの離脱通知を行わずに、装置Ｂとのネットワークから離脱する（Ｆ５０６）。離脱後、ＡＰ１へとネットワーク接続を行う（Ｆ５０７）。

装置Ａとの通信が断たれた装置Ｂは、自身が移動、もしくは装置Ａとの通信状況が悪化したと判定し（Ｆ５０８）、接続していたネットワークの設定を含んだプローブリクエストをネットワーク検索信号としてブロードキャスト送信する（Ｆ５０９）。ＡＰ１は、装置Ｂより受信したプローブリクエストに、自身のネットワークと同一の設定が含まれているため、プローブレスポンスをネットワーク検索応答信号として装置Ｂへ返送する（Ｆ５１０）。ＡＰ１よりプローブレスポンスを受信した装置Ｂは、ＡＰ１へとネットワーク接続を行う（Ｆ５１１）。

以上説明したように、本実施形態によれば、既存ネットワークに新規の親局を追加する場合において、新規親局に既存ネットワークの設定を提供し、既存ネットワークの親局が子局に通知することなくネットワークを離脱する。これにより、子局は、新規にネットワークを検索して、既存ネットワークの設定を有する新規親局とのネットワーク接続を確立することで、既存ネットワークで接続していた全装置が新規の親局に接続することが可能になる。

本実施形態は、装置Ａと装置Ｂが構築しているネットワークの親局が装置Ａであることをユーザが既知である場合において説明を行っている。

尚、ネットワークの構造や機器の種類によっては、ユーザが親局を知ることができず、子局の設定ボタンが押下される場合が考えられる。そのような場合においても、ネットワークを構成している機器が膨大である場合、全子局が図４の手順を行い、新規親局（アクセスポイント）との接続処理を実行する前に、親局とアクセスポイントとの接続処理を行えれば、実行回数を減らすことができる。また、設定ボタンを押下された子局が、親局へ設定ボタン押下の通知メッセージを送信し、通知メッセージを受信した親局が、図４の手順を行わせてもよい。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施形態のみに限定する趣旨ではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で、実施形態は種々に変形することが可能である。また、上記説明はＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ＬＡＮを例に説明しているが、これに限定されない。本発明は、ワイヤレスＵＳＢ、ＭＢＯＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＷＢ、ＺｉｇＢｅｅ等の他の無線媒体において実施してもよい。また、有線ＬＡＮ等の有線通信媒体において実施してもよい。

ここで、ＭＢＯＡは、Ｍｕｌｔｉ Ｂａｎｄ ＯＦＤＭ Ａｌｌｉａｎｃｅの略である。また、ＵＷＢは、ワイヤレスＵＳＢ、ワイヤレス１３９４、ＷＩＮＥＴ等が含まれる。

尚、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (9)

1. ネットワークを制御する親局である親局機能と、前記親局が制御するネットワークへ接続して該親局との通信を行う子局である子局機能とを有する通信装置であって、
   ネットワーク検索によって検索される他の通信装置が前記親局機能を有しているか否かを判定する判定手段と
   前記判定手段による判定の結果、前記他の通信装置が前記親局機能を有している場合、前記通信装置が構築しているネットワークの通信パラメータを前記他の通信装置へ提供する提供手段と、
   前記提供手段による前記通信パラメータの提供の後、前記ネットワークに対して離脱通知を行わずに、該ネットワークから離脱し、前記他の通信装置とのネットワーク接続を行う制御手段と
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 他の通信装置と通信に必要な通信パラメータを設定するための通信パラメータ設定処理を実行する設定手段を更に備え、
   前記設定手段に対する操作を検出することによって、前記判定手段、前記提供手段、及び前記制御手段による処理を含む通信パラメータ設定処理を開始する
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記通信装置が前記親局機能による親局として動作している場合に、前記提供手段は、前記通信装置が構築しているネットワークの通信パラメータを前記他の通信装置へ提供する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
4. 前記通信装置が前記子局機能による子局として動作している場合に、前記提供手段は、前記通信装置が構築しているネットワークの通信パラメータを前記他の通信装置へ提供した上で、前記通信装置が接続しているネットワークを制御する親局に、前記親局と前記他の通信装置とのネットワーク接続を行わせる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
5. 前記判定手段による判定の結果、前記他の通信装置が前記親局機能を有していない場合、前記通信パラメータ設定処理を終了する
   ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
6. 前記判定手段による判定の結果、前記他の通信装置が前記親局機能を有している場合に、前記他の通信装置が通信形態としてインフラストラクチャモードを有しているか否かを判定するモード判定手段を更に備え、
   前記モード判定手段の判定の結果、前記他の通信装置がインフラストラクチャモードを有していない場合、前記通信パラメータ設定処理を終了する
   ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の通信装置。
7. 前記通信パラメータ設定処理の開始の後に設定された一定の期間に、該通信パラメータ設定処理が終了しない場合、該通信パラメータ設定処理を終了する
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の通信装置。
8. ネットワークを制御する親局である親局機能と、前記親局が制御するネットワークへ接続して該親局との通信を行う子局である子局機能とを有する通信装置の制御方法であって、
   ネットワーク検索によって検索される他の通信装置が前記親局機能を有しているか否かを判定する判定工程と
   前記判定工程による判定の結果、前記他の通信装置が前記親局機能を有している場合、前記通信装置が構築しているネットワークの通信パラメータを前記他の通信装置へ提供する提供工程と、
   前記提供工程による前記通信パラメータの提供の後、前記ネットワークに対して離脱通知を行わずに、該ネットワークから離脱し、前記他の通信装置とのネットワーク接続を行う制御工程と
   を備えることを特徴とする通信装置の制御方法。
9. ネットワークを制御する親局である親局機能と、前記親局が制御するネットワークへ接続して該親局との通信を行う子局である子局機能とを有する通信装置の制御をコンピュータに機能させるためのプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   ネットワーク検索によって検索される他の通信装置が前記親局機能を有しているか否かを判定する判定手段と
   前記判定手段による判定の結果、前記他の通信装置が前記親局機能を有している場合、前記通信装置が構築しているネットワークの通信パラメータを前記他の通信装置へ提供する提供手段と、
   前記提供手段による前記通信パラメータの提供の後、前記ネットワークに対して離脱通知を行わずに、該ネットワークから離脱し、前記他の通信装置とのネットワーク接続を行う制御手段と
   して機能させることを特徴とするプログラム。

Images