JP2014230110A - 無線端末がアクセスポイントを発見するシステム、プログラム及び方法 - Google Patents

無線端末がアクセスポイントを発見するシステム、プログラム及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】比較的小さい消費エネルギー量で且つ比較的短い待受時間となるべく、無線端末がアクセスポイントを発見することができるシステム、プログラム及び方法を提供する。
【解決手段】アクセスポイントは、無線ＬＡＮの第１の周波数帯域における所定の使用チャネルを用いて通信する無線ＬＡＮ通信手段と、第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びネットワーク識別子を含むポインタ信号を生成するポインタ信号生成手段と、ポインタ信号を、第２の周波数帯域における特定チャネルを用いて無線端末へ送信するポインタ信号通信手段とを有する。無線端末は、第２の周波数帯域における特定チャネルを介して、ポインタ信号を受信し、ポインタ信号に含まれる使用チャネル情報及びネットワーク識別子に基づいて、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイントからのプローブレスポンス又はビーコンを待ち受けるべく制御する。
【選択図】図４

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。
図１は、無線端末及びアクセスポイントを含むシステム構成図である。
図１によれば、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。アクセスポイント周辺の無線ＬＡＮの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を経由してインターネット（上位ネットワーク）に接続することができる。図１によれば、無線端末２は、３つのアクセスポイント１と通信可能な場所に位置している。例えば、無線端末２は、接続目的のアクセスポイントAP2を発見し、その後、アクセスポイントAP2を経由して、インターネットに接続しようとしている。
無線ＬＡＮには、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（Media Access Control：媒体アクセス制御）レイヤ技術が採用されている。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。
ＩＥＥＥ８０２．１１のインフラストラクチャモードによれば、無線端末が無線ＬＡＮを介してアクセスポイントを発見するために、「アクティブスキャン方式」及び「パッシブスキャン方式」の２つがある。
「アクティブスキャン方式」とは、無線端末が、プローブリクエストをアクセスポイントへ向けて同報的に送信し、アクセスポイントからプローブレスポンスを受信することによって、アクセスポイントを発見する。
「パッシブスキャン方式」とは、アクセスポイントが、ビーコンを周期的に同報的に送信し、無線端末がそのビーコンを受信することによって、アクセスポイントを発見する。
尚、ビーコン、プローブリクエスト及びプローブレスポンスは、アクセスポイントと無線端末との間でやりとりされる管理用制御信号の一種である。
無線端末は、一般に、アクティブスキャン方式及びパッシブスキャン方式の両方式の機能を搭載している。これら２つの方式のいずれかによって、アクセスポイントを発見した無線端末は、接続目的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。
図２は、アクティブスキャン方式に基づくシーケンス図である。
図２によれば、最初に、無線端末２が、プローブリクエストを同報的に送信する。このようなフレームの送信時には、無線端末２の消費電力が大きくなる。無線端末２によって送信されたプローブリクエストは、その電波が到達可能な範囲に存在し、且つ同一チャネルで運用する全てのアクセスポイント１（AP1,AP2,AP3）によって受信される。
これに対し、各アクセスポイント１は、プローブレスポンスを無線端末２へ返信する。このとき、無線ＬＡＮのＭＡＣレイヤの技術によれば、各アクセスポイント１は、互いに送信するプローブレスポンスが衝突しないように、送信タイミングが制御される。例えば、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）方式が採用されている。
一方で、無線端末２は、比較的小さい消費電力で且つ比較的短い時間、プローブレスポンスを待ち受ける。無線端末２は、その待受時間の範囲で、接続目的のアクセスポイントAP2からのプローブレスポンスを受信した際、そのアクセスポイントAP2に対して接続シーケンスを実行する。
図３は、パッシブスキャン方式に基づくシーケンス図である。
図３によれば、各アクセスポイント１は、ビーコンを周期的且つ同報的に送信する。このとき、無線端末２は、比較的小さい消費電力で、且つ、少なくともビーコンの周期時間以上の比較的長い時間、ビーコンを待ち受ける。無線端末２は、その待受時間の範囲で、接続目的のアクセスポイントAP2からのビーコンを受信した際、そのアクセスポイントAP2に対して接続シーケンスを実行する。
アクセスポイントは、例えば２．４ＧＨｚ帯で、ビーコンを常時（例えば１００ｍｓ程度間隔）報知している。無線端末は、その２．４ＧＨｚ帯について例えば各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の報知があるかどうかをセンス（探索）する必要がある。この場合、無線端末は、各チャネルで少なくとも１００ｍｓ以上、ビーコン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１秒の待受時間を要する。
１００ｍsec×１０チャネル＝１sec
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、このような待受時間をできる限り短くすることは、消費電力を抑制する観点から有効である。
前述したように、アクティブスキャン方式は、プローブリクエストを送信するために消費電力が一時的に大きくなるものの、プローブレスポンスの待受時間が比較的短い。一方で、パッシブスキャン方式は、消費電力が比較的小さいものの、ビーコンの待受時間が比較的長い。結果的に、比較的短い時間でアクセスポイントを発見することができるアクティブスキャン方式は、パッシブスキャン方式よりも、全体的な消費エネルギー量が小さくなる。そのために、無線端末では、通常、消費エネルギー量が比較的小さく且つ比較的短い時間でアクセスポイントを発見することができる「アクティブスキャン方式」が多用される。無線端末は、接続目的のアクセスポイントのエリアに入った場合、アクティブスキャン方式におけるプローブリクエストを送信し、これに対するプローブレスポンスを受信することによって、アクセスポイントを発見する。
また、従来技術として、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、アクティブスキャン方式又はパッシブスキャン方式のいずれかに切り替える技術がある（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−１２５３９号公報
IEEE802.11-10/0922r2, "Achievable Gains in AP Discovery"、[online]、［平成２５年５月１３日検索］、インターネット＜URL: https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/10/11-10-0922-02-0fia-achievable-gains-in-ap-discovery.pptx＞
しかしながら、無線端末が、無線ＬＡＮを介してアクセスポイントを発見する際に、比較的長い時間を必要とすることが問題とされている（例えば非特許文献１参照）。特に、公衆エリアに設置されたアクセスポイントは、一般利用者の無線端末から自由に接続することができる。一方で、無線端末からは、そのアクセスポイントの使用チャネルや設置場所が把握できていない場合が多い。そのために、無線端末は、周期的に利用可能性のある全チャネルをサーチし、接続目的のアクセスポイントが存在するか否かを確認する必要がある。このようなシーケンスに、時間を要することとなる。
「アクティブスキャン方式」によれば、無線端末は、接続目的のアクセスポイントのネットワーク識別子を指定せずに、１つのプローブリクエストをブロードキャストで送信することが一般的である。そのプローブリクエストは、その周辺に在圏する全てのアクセスポイントによって受信され、接続目的でないものも含む全てのアクセスポイントから、プローブレスポンスが応答される。これに対し、無線端末は、接続目的のアクセスポイントのネットワーク識別子を含むプローブレスポンスを返信したアクセスポイントとしか接続しない。即ち、接続目的以外のアクセスポイントが送信したプローブレスポンスに対しては無視するだけで、無線リソースを無駄に消費したに過ぎない。
具体的には、非特許文献１によれば、以下のように算出できる。
２．４ＧＨｚ帯の１チャネル当たりのアクティブスキャン＝約15ms
５ＧＨｚ帯の１チャネル当たりのパッシブスキャン＝約100ms
２．４ＧＨｚ帯の全１３チャネルと５ＧＨｚ帯の全１９チャネルのサーチ時間
＝（15ms×13ch）＋（100ms×19ch）＝2,095ms
一方で、「パッシブスキャン方式」によれば、無線端末からプローブリクエストを送信する必要がないために、接続目的以外のアクセスポイントからプローブレスポンスを受信する必要もなく、無線リソースを無駄に消費することはない。
しかしながら、前述のとおりパッシブスキャン方式は、長い時間ビーコンを待ち受ける必要があり、アクティブスキャン方式と比較して、消費エネルギー量の観点からは劣るという問題があった。
具体的には、アクティブスキャン方式（図２参照）について、「プローブリクエストの送信に要するエネルギー量」は、以下のように算出される。
無線端末における信号の送信電力＝200mW（仮定）
無線端末における信号の受信電力＝40mW（仮定）
プローブリクエストのデータサイズ＝300byte（仮定）
プローブリクエストのデータレート＝6Mbps（仮定）
送信に要する時間＝(300byte×8bit)÷（6×106bps）＝400×10-6s
プローブリクエストの送信に要するエネルギー量
＝200mW×（送信に要する時間）
＝200mW×（400×10-6s）
＝80×10-6[J]
また、「プローブレスポンスの待受受信に要するエネルギー量」は、以下のように算出される。
プローブレスポンスの待受受信に要するエネルギー量
＝40mW×15ms
＝600×10-6[J]
最終的に、アクティブスキャン方式によれば、「１チャネル当たりのエネルギー量」は、以下のように算出される。
アクティブスキャン方式の1チャネル当たりのエネルギー量
＝80＋600
＝680[μJ]
一方で、パッシブスキャン方式（図３参照）について、「ビーコンの待受受信に要するエネルギー量」は、以下のように算出される。
ビーコンの待受時間（１チャネル当たり）＝100ms
ビーコンの待受受信に要するエネルギー量
＝40mW×100ms
＝4000[μJ]
結果的に、パッシブスキャン方式で消費されるエネルギー量4000[μJ]は、アクティブスキャン方式で消費されるエネルギー量680[μJ]よりも大きいということが理解できる。
特許文献１によれば、無線端末は、一般に、アクセスポイント配下に在圏していることを認識した時（又はユーザによって操作された時、若しくは、データ送受信アプリケーションが要求した時）には、アクティブスキャン方式が実行され、プローブリクエストを送信する。逆に、アクセスポイント配下に在圏していないことを認識した時には、パッシブスキャンが実行され、ビーコンの待受状態となる。
しかしながら、本来、アクセスポイント配下のエリアでは、無線リソースをできる限り節約しなければならないにも拘わらず、逆に、無線リソースを更に消費するようなアクティブスキャン方式が実行されている。一方で、無線リソースの浪費が比較的問題とならないような、アクセスポイント配下に在圏しないような場所では、比較的長い待受時間によって消費エネルギー量が大きくなるパッシブスキャン方式が実行されている。そもそも、無線端末は、アクセスポイント配下に在圏しているかどうか知り得ない。
そこで、本発明は、比較的小さい消費エネルギー量で、且つ、比較的短い待受時間となるように、無線端末がアクセスポイントを発見することができるシステム、プログラム及び方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、無線端末が、無線ＬＡＮ(Local Area Network)を介してアクセスポイントと通信するシステムにおいて、
アクセスポイントは、
無線ＬＡＮの第１の周波数帯域における所定の使用チャネルを用いて、無線端末と通信する無線ＬＡＮ通信手段と、
第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びネットワーク識別子を含むポインタ信号を生成するポインタ信号生成手段と、
ポインタ信号を、第２の周波数帯域における特定チャネルを用いて、無線端末へ送信するポインタ信号通信手段と
を有し、
無線端末は、
ポインタ信号の特定チャネルを予め記憶する特定チャネル記憶手段と、
第２の周波数帯域における特定チャネルを介して、ポインタ信号を受信するポインタ信号通信手段と、
ポインタ信号に含まれる使用チャネル情報及びネットワーク識別子に基づいて、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイントからのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスを待ち受けるべく制御する無線ＬＡＮ通信手段と
を有することを特徴とする。
本発明のシステム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５ＧＨｚ帯又は２．４ＧＨｚ帯であり、
第２の周波数帯域は、IEEE802.11に基づく２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯である
ことも好ましい。
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
アクセスポイントについて、
現時刻から、使用チャネルにおける次回のビーコンの送信時刻までの時間差情報を算出する時間差算出手段を更に有し、
ポインタ信号生成手段は、時間差情報をポインタ信号に更に含め、
無線端末について、
ポインタ信号通信手段は、ポインタ信号に含まれた時間差情報に基づいて、当該ポインタ信号の受信後その時間差が経過するタイミングで、当該使用チャネルのビーコンのセンスを待機することも好ましい。
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
無線端末は、ポインタ信号に、使用チャネル情報及びネットワーク識別子の組が複数含まれていると共に、各組に時間差情報が対応付けられている場合、次回のビーコンまでの時間差情報が最も短い使用チャネルから順に、当該使用チャネルのビーコンのセンスを待機するべく制御する受信待機制御手段を更に有することも好ましい。
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
アクセスポイントは、ポインタ信号を周期的に送信するか、又は、無線端末から当該アクセスポイントに対するポインタリクエストを受信した際にポインタ信号を送信し、
無線端末は、ポインタ信号を常に受信待機するか、又は、アクセスポイントへポインタリクエストを送信した後にポインタ信号を受信待機することも好ましい。この際、無線端末は、特定チャネル記憶手段によって記憶されている特定チャネルでのみ、ポインタ信号を受信待機するか、又は、ポインタリクエストを送信する。
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
無線端末について、所定回数又は所定時間、ポインタ信号を受信できなかった場合、無線ＬＡＮ通信手段は、第１の周波数帯域における全てのチャネルのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスをセンスすることも好ましい。
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
無線端末について、
特定チャネル記憶手段は、特定チャネル情報毎に、有効期限を付与して記憶しており、
有効期限が経過した特定チャネルにおけるポインタ信号を受信せず、第１の周波数帯域における全てのチャネルのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスをセンスすることも好ましい。
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
アクセスポイントは、第１の周波数帯域における各使用チャネルを用いて送信するビーコン、又は、プローブリクエストの受信後のプローブレスポンスに、第２の周波数帯域におけるポインタ信号の特定チャネル情報を含め、
無線端末は、第１の周波数帯域における全てのチャネルのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスをセンスした後、接続目的のアクセスポイントを発見した場合、当該アクセスポイントから受信したビーコン又はプローブレスポンスに含まれる特定チャネル情報で、特定チャネル記憶手段を更新することも好ましい。
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
システムは、アクセスポイント毎にその位置情報及び特定チャネルを蓄積したポインタ管理サーバを更に有し、
アクセスポイントは、特定チャネルをポインタ信号の送信に使用できない状態を検出した際に、当該特定チャネルを他の特定チャネルへ変更するべく、ポインタ管理サーバへ送信する特定チャネル変更検出手段を更に有し、
ポインタ管理サーバは、当該アクセスポイントから特定チャネルの変更を受信した際に、当該アクセスポイントから所定範囲に位置するアクセスポイントに対して、他の特定チャネルへ変更するべく指示することも好ましい。
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
無線端末は、ポインタ信号を受信すべき特定チャネルを取得するために、接続目的のアクセスポイントのネットワーク識別子を含む問合せ要求を、ポインタ管理サーバへ送信する特定チャネル問合せ手段を更に有し、
ポインタ管理サーバは、ネットワーク識別子に対応するアクセスポイントのポインタ信号の特定チャネル情報を含む問合せ応答を、無線端末へ返信することも好ましい。
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
システムは、無線ＷＡＮ(Wide Area Network)を介して無線端末と通信すると共に、制御信号に自らの基地局識別子を含めて放送する基地局を更に有し、
無線端末は、
無線ＷＡＮを介して基地局から、基地局識別子を含む制御信号を受信する無線ＷＡＮ通信手段と、
基地局識別子を含む問合せ要求を、ポインタ管理サーバへ送信する特定チャネル問合せ手段と
を更に有し、
ポインタ管理サーバは、基地局識別子に対応する基地局周辺のアクセスポイントのポインタ信号の特定チャネル情報を含む問合せ応答を、無線端末へ返信することも好ましい。
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
システムは、無線ＷＡＮを介して無線端末と通信すると共に、制御信号に自らの基地局識別子を含めて放送する基地局を更に有し、
基地局は、基地局識別子に対応する基地局周辺のアクセスポイントのポインタ信号の特定チャネル情報を、ポインタ管理サーバから取得し、当該特定チャネル情報を制御信号に含めて放送し、
無線端末は、無線ＷＡＮを介して基地局から、特定チャネル情報を含む制御信号を受信する無線ＷＡＮ通信手段を更に有することも好ましい。
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
無線端末について、
特定チャネル記憶手段は、特定チャネル情報に、更に基地局識別子を対応付けて記憶しており、
ポインタ信号通信手段は、基地局からの制御信号に含まれる基地局識別子から、特定チャネル記憶手段を用いて、第２の周波数帯域における特定チャネルを特定することも好ましい。
本発明によれば、無線端末と、無線ＬＡＮを介して通信するアクセスポイントにおいて、
無線ＬＡＮの第１の周波数帯域における所定の使用チャネルを用いて、無線端末と通信する無線ＬＡＮ通信手段と、
第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びネットワーク識別子を含むポインタ信号を生成するポインタ信号生成手段と、
ポインタ信号を、第２の周波数帯域における特定チャネルを用いて、無線端末へ送信するポインタ信号通信手段と
を有することを特徴とする。
本発明によれば、前述のアクセスポイントと、無線ＬＡＮを介して通信する無線端末において、
ポインタ信号の特定チャネルを予め記憶する特定チャネル記憶手段と、
第２の周波数帯域における特定チャネルを介して、ポインタ信号を受信するポインタ信号通信手段と、
ポインタ信号に含まれる使用チャネル情報及びネットワーク識別子に基づいて、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイントからのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスを待ち受けるべく制御する無線ＬＡＮ通信手段と
を有することを特徴とする。
本発明によれば、無線端末と、無線ＬＡＮを介して通信する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、
無線ＬＡＮの第１の周波数帯域における所定の使用チャネルを用いて、無線端末と通信する無線ＬＡＮ通信手段と、
第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びネットワーク識別子を含むポインタ信号を生成するポインタ信号生成手段と、
ポインタ信号を、第２の周波数帯域における特定チャネルを用いて、無線端末へ送信するポインタ信号通信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
本発明によれば、前述のアクセスポイントと、無線ＬＡＮを介して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において、
ポインタ信号の特定チャネルを予め記憶する特定チャネル記憶手段と、
第２の周波数帯域における特定チャネルを介して、ポインタ信号を受信するポインタ信号通信手段と、
ポインタ信号に含まれる使用チャネル情報及びネットワーク識別子に基づいて、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイントからのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスを待ち受けるべく制御する無線ＬＡＮ通信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
本発明によれば、無線端末が、無線ＬＡＮを介してアクセスポイントを発見するアクセスポイント発見方法において、
無線端末は、ポインタ信号の特定チャネルを予め記憶しており、
アクセスポイントが、無線ＬＡＮの第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びネットワーク識別子を含むポインタ信号を生成する第１のステップと、
ポインタ信号を、第２の周波数帯域における特定チャネルを用いて、無線端末へ送信する第２のステップと、
無線端末が、第２の周波数帯域における特定チャネルを介して、ポインタ信号を受信する第３のステップと、
ポインタ信号に含まれる使用チャネル情報及びネットワーク識別子に基づいて、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイントからのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスを待ち受けるべく制御する第４のステップと
を有することを特徴とする。
本発明のシステム、プログラム及び方法によれば、比較的小さい消費電力で、且つ、比較的短い待受時間となるように、無線端末がアクセスポイントを発見することができる。
無線端末及びアクセスポイントを含むシステム構成図である。 アクティブスキャン方式に基づくシーケンス図である。 パッシブスキャン方式に基づくシーケンス図である。 本発明におけるシーケンス図である。 本発明におけるアクセスポイントの第１の機能構成図である。 本発明におけるアクセスポイントの第２の機能構成図である。 本発明における無線端末の機能構成図である。 複数のアクセスポイントと無線端末との間のシーケンス図である。 ポインタ管理サーバ及び無線ＷＡＮ通信用基地局を更に有するシステム構成図である。 特定チャネルの変更が可能なアクセスポイントの機能構成図である。 無線ＷＡＮ通信用基地局の識別子を用いて特定チャネルを問い合わせるシステム構成図である。 無線ＷＡＮ通信用基地局からの制御信号を用いて特定チャネルを認識するシステム構成図である。 無線端末の移動に基づく特定チャネルの更新を表すシステム構成図である。 無線ＷＡＮ通信を介して特定チャネルを問い合せることによって自動的に更新する無線端末の機能構成図である。
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。
図４は、本発明におけるシーケンス図である。
図４によれば、アクセスポイント１と無線端末２とが無線を介して通信している。ここで、アクセスポイント１と無線端末２との間では、少なくとも２つの周波数帯域が用いられる。少なくとも一方の周波数帯域（第１の周波数帯域）は、IEEE802.11に基づく無線ＬＡＮ（インフラストラクチャモード）に基づくものであって、ユーザデータの送受信のための使用チャネルが確立される。また、他方の周波数帯域（第２の周波数帯域）は、本発明の「ポインタ信号」を送受信するものであって、無線ＬＡＮに基づくものであってもよいし、そうでなくてもよい。
「ポインタ信号」とは、第１の周波数帯域における「使用チャネル情報」及び「ＳＳＩＤ（Service Set ID、ネットワーク識別子）」を含む制御信号である。無線端末２は、ポインタ信号を第２の周波数帯域を介して受信することによって、第１の周波数帯域の使用チャネルを即座に知ることができる。
図４（ａ）は、前述した図２と同様に、アクティブスキャン方式を適用したものである。アクセスポイント１は、第２の周波数帯域を用いてポインタ信号を、常時報知している。ポインタ信号を受信した無線端末２は、ここで、第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びＳＳＩＤを知る。その後は、既存のアクティブスキャン方式と同様である。無線端末２は、第１の周波数帯域を用いてプローブリクエストを送信し、アクセスポイント１からプローブレスポンスを受信する。これによって、無線端末２は、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイント１を発見し、アクセスポイント１との間で接続シーケンスを実行することができる。
図４（ｂ）は、前述した図３と同様に、パッシブスキャン方式を適用したものである。アクセスポイント１は、第２の周波数帯域を用いてポインタ信号を、常時報知している。ポインタ信号を受信した無線端末２は、ここで、第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びＳＳＩＤを知る。その後は、既存のパッシブスキャン方式と同様である。無線端末２は、第１の周波数帯域を用いてビーコンの受信を待機する。アクセスポイント１からビーコンを受信することによって、無線端末２は、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイント１を発見し、アクセスポイント１との間で接続シーケンスを実行することができる。
図５は、本発明におけるアクセスポイントの第１の機能構成図である。
アクセスポイント１は、ハードウェアとして、無線端末２と無線通信する２本のアンテナ１２１及び１２２と、アンテナ１２１に接続する第１の変復調部１３１と、アンテナ１２２に接続する第２の変復調部１３２と、アクセスネットワーク側通信インタフェース１４とを有する。アンテナ１２１及び第１の変復調部１３１は、第１の周波数帯域に対応したものであり、少なくともIEEE802.11の通信方式に基づくものである。アンテナ１２２及び第２の変復調部１３２は、第２の周波数帯域に対応したものであり、IEEE802.11の通信方式に基づくものであってもよいし、そうでないものであってもよい。尚、バンドパスフィルタ等を用いて、２つの周波数帯域を分離することによって、第１の変復調部１３１及び第２の変復調部１３２で１つのアンテナを共用して利用するものであってもよい。
また、アクセスポイント１は、無線ＬＡＮ通信部１０１と、プローブレスポンス返信部１０２と、ビーコン送信部１０３と、ポインタ信号通信部１１１と、ポインタ信号生成部１１２と、時間差算出部１１３とを有する。これら機能構成部は、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を実行することによって実現される。
［無線ＬＡＮ通信部１０１］
無線ＬＡＮ通信部１０１は、第１の変復調部１３１とアクセスネットワーク側通信インタフェース１４との間で、IEEE802.11に基づくプロトコル制御を実行する。即ち、無線ＬＡＮ通信部１０１は、無線ＬＡＮの第１の周波数帯域における所定の使用チャネルを用いて、無線端末２と通信する。また、無線ＬＡＮ通信部１０１は、アクティブスキャン方式に基づくプローブリクエストを検出した場合、その旨を、プローブレスポンス返信部１０２へ出力する。更に、無線ＬＡＮ通信部１０１は、プローブレスポンス返信部１０２から出力されたプローブレスポンスと、ビーコン送信部１０３から出力されたビーコンとを、無線端末２へ送信する。
プローブレスポンス返信部１０２は、アクティブスキャン方式に基づくプローブリクエストを受信した際に、無線端末２へプローブレスポンスを返信するべく無線ＬＡＮ通信部１０１へ出力する。具体的には、プローブリクエストの送信元の無線端末２のＭＡＣアドレスを、プローブレスポンスの宛先ＭＡＣアドレスとして含める。尚、プローブレスポンス返信部１０２は、受信したプローブリクエストに含まれる接続目的のＳＳＩＤが、当該アクセスポイント１のＳＳＩＤと一致する場合に、プローブレスポンスを返信する。また、受信したプローブリクエストにＳＳＩＤが含まれていない場合であっても、プローブレスポンスを返信する。プローブレスポンスには、当該アクセスポイント１のＳＳＩＤが含まれる。そして、プローブレスポンスは、ＣＳＭＡ／ＣＡ(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)方式で、無線ＬＡＮ通信部１０１及び第１の変復調部１３１を介してアンテナ１２１から送信される。
ビーコン送信部１０３は、パッシブスキャン方式に基づいて、ビーコンを同報送信する。ビーコンは、少なくとも当該アクセスポイント１のＳＳＩＤを含む。ビーコンは、約100ms毎に周期的に、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で、無線ＬＡＮ通信部１０１及び第１の変復調部１３１を介してアンテナ１２１から送信される。
［ポインタ信号生成部１１２］
ポインタ信号生成部１１２は、第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びＳＳＩＤを含むポインタ信号を生成する。尚、ポインタ信号は、アクセスポイント自身の使用チャネル及びＳＳＩＤに限られず、他のアクセスポイントの使用チャネル情報及びＳＳＩＤを含むものであってもよい。生成されたポインタ信号は、ポインタ信号通信部１１１へ出力される。
［ポインタ信号通信部１１１］
ポインタ信号通信部１１１は、ポインタ信号を、第２の周波数帯域における特定チャネルを用いて、第２の変復調部１３２及びアンテナ１２２を介して、無線端末２へ送信する。ポインタ信号も、ビーコンと同様に、約100ms毎に周期的に、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で送信される。
［時間差算出部１１３］
アクセスポイント１は、オプション的に、時間差算出部１１３を更に含むものであってもよい。時間差算出部１１３は、現時刻から、使用チャネルにおける次回のビーコンの送信時刻までの時間差情報を算出する。算出された時間差情報は、ポインタ信号生成部１１２へ出力される。ポイント信号生成部１１２が、その時間差情報をポインタ信号に含めることによって、その時間差情報は、無線端末２へ送信される。これによって、無線端末２は、使用チャネルにおける次回のビーコン受信を待機すべきタイミングを知ることができる。
図６は、本発明におけるアクセスポイントの第２の機能構成図である。
図６によれば、図５と比較して、無線ＬＡＮにおける２つの周波数帯域を用いたものである。第１の周波数帯域は、IEEE802.11に基づく５ＧＨｚ帯（又は２．４ＧＨｚ帯）であり、第２の周波数帯域は、IEEE802.11に基づく２．４ＧＨｚ帯（又は５ＧＨｚ帯）である。そのために、ポインタ信号を送信するために、別途の無線キャリアを用いる必要がない。図６によれば、ポインタ信号生成部１１２は、ポインタ信号を、第２の無線ＬＡＮ通信部を介して、無線端末２へ送信する。勿論、ポインタ信号生成部１１２は、ユーザデータを送受信する他の通信方式によって、ポインタ信号を無線端末２へ送信するものであってもよい。
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。図６によれば、アクセスポイント１は、２．４ＧＨｚ帯でポインタ信号を無線端末２へ送信することによって、無線端末２は、５ＧＨｚ帯の使用チャネルを認識することができる。これによって、無線端末２が、アクセスポイント１における５ＧＨｚ帯の使用チャネルを用いて接続シーケンスを実行するまでの時間を短縮することができる。
図６によれば、アクセスポイント１は、２つの無線ＬＡＮ通信部を備えているが、勿論、３つ以上を備えたものであってもよい。このとき、ポインタ信号には、各無線ＬＡＮ通信部について使用チャネル情報及びＳＳＩＤ（並びに時間差情報）を含むものであってもよい。
また、図５及び図６について、ポインタ信号生成部１１２は、ポインタ信号を周期的に無線端末２へ送信するものであると説明したが、無線ＬＡＮにおけるアクティブスキャン方式と同様に、無線端末２からポインタリクエストを受信した際に、ポインタ信号を送信するものであってもよい。即ち、アクセスポイント１は、ポインタ信号を周期的に送信するか、又は、無線端末２から当該アクセスポイント１に対するポインタリクエストを受信した際にポインタ信号を送信する。一方で、無線端末２は、ポインタ信号を常に受信を待機するか、又は、アクセスポイント１へポインタリクエストを送信した後にポインタ信号の受信を待機する。
図７は、本発明における無線端末の機能構成図である。
図７によれば、無線端末２は、ハードウェアとして、アクセスポイント１と無線通信する２本のアンテナ２２１及び２２２と、アンテナ２２１に接続する第１の変復調部２３１と、アンテナ２２２に接続する第２の変復調部２３２とを有する。アンテナ２２１及び第１の変復調部２３１は、アクセスポイント１の第１の周波数帯域に対応したものであり、アンテナ２２２及び第２の変復調部２３２は、アクセスポイント１の第２の周波数帯域に対応したものである。尚、バンドパスフィルタ等を用いて、２つの周波数帯域を分離することによって、第１の変復調部２３１及び第２の変復調部２３２で１つのアンテナを共用して利用するものであってもよい。
また、無線端末２は、無線ＬＡＮ通信部２０１と、プローブリクエスト送信部２０２と、ビーコン待受部２０３と、ポインタ信号通信部２１１と、特定チャネル記憶部２１２と、受信待機制御部２１３と、データ送受信アプリケーション２４とを有する。これら機能構成部は、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を実行することによって実現される。
無線ＬＡＮ通信部２０１は、第１の変復調部２３１とアプリケーション２４との間で、IEEE802.11に基づくプロトコル制御を実行する。プローブリクエスト送信部２０２は、無線ＬＡＮ通信部１０１によって、アクティブスキャン方式に基づくプローブリクエストを送信し、無線端末２からプローブレスポンスを受信する。ビーコン待受部２０３は、パッシブスキャン方式に基づくビーコンを待ち受けるべく制御する。
［特定チャネル記憶部２１２］
特定チャネル記憶部２１２は、ポインタ信号の特定チャネルを予め記憶している。即ち、ポインタ信号の周波数チャネルは、無線端末２にとって既知である。尚、特定チャネル記憶部２１２は、特定チャネル情報毎に、有効期限を付与して記憶することも好ましい。
［ポインタ信号通信部２１１］
ポインタ信号通信部２１１は、特定チャネル記憶部２１２に記憶された第２の周波数帯域における特定チャネルを介して、ポインタ信号を受信する。尚、ポインタ信号通信部２１１は、有効期限が経過した特定チャネルにおけるポインタ信号を受信しないようにする。
無線端末２は、特定チャネルでのみ送信されるポインタ信号を検出すればよい。アクセスポイント１が、その特定チャネルを介してポインタ信号を周期的に送信しているためである。従来技術の無線端末は、アクセスポイントがいずれの周波数チャネルで接続可能であるのかが不明であるために、全ての周波数チャネルでアクセスポイントを探索する必要があった。即ち、無線端末は、無線ＬＡＮ通信部の使用チャネルを切り替えながら探索する必要があった。これに対し、本発明の無線端末２は、このような処理を要しない。
［受信待機制御部２１３］
受信待機制御部２１３は、ポインタ信号に含まれる使用チャネル情報及びＳＳＩＤに基づいて、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイントからのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスを待ち受けるべく制御する。
また、受信待機制御部２１３は、ポインタ信号を受信した際、使用チャネル情報及びＳＳＩＤを知ることができるので、当該無線端末２にとって接続目的となるＳＳＩＤか否かを判別することができる。接続目的のＳＳＩＤでなければ、ポインタ信号を無視して破棄する。接続目的のＳＳＩＤであれば、無線ＬＡＮ通信部及び変復調部についてその使用チャネルに切り替えることによって、ビーコンの受信を待ち受けることができる。又は、当該使用チャネルでプローブリクエストをアクセスポイント１へ送信し、そのプローブレスポンスを受信することができる。
更に、受信待機制御部２１３は、所定時間、特定チャネルを介してポインタ信号を待ち受けたにも拘わらず、ポインタ信号を受信することができなければ、スリープモードに移行することによって消費エネルギー量を抑制することもできる。更に所定時間経過後、スリープモードから復帰して、再度、ポインタ信号を待ち受けるべく動作することもできる。
更に、受信待機制御部２１３は、ポインタ信号に「時間差情報」が含まれている場合、当該ポインタ信号の受信後その時間差が経過するタイミングで、当該使用チャネルのビーコンのセンスを待機する（後述する図８参照）。そのタイミング以外では、無線端末２をスリープ状態へ移行させることによって、消費エネルギー量を低減させることができる。
更に、受信待機制御部２１３は、ポインタ信号に使用チャネル情報及びＳＳＩＤの組が複数含まれていると共に、各組に時間差情報が対応付けられている場合、次回のビーコンまでの時間差情報が最も短い使用チャネルから順に、当該使用チャネルのビーコンのセンスを待機するべく制御する（後述する図８参照）。これによって、接続目的のアクセスポイントが複数あっても、できる限り短時間で効率的に全てのビーコンを受信することができる。
更に、受信待機制御部２１３は、当該エリアにおける特定チャネル情報の有効期限が経過している場合、第１の周波数帯域における全てのチャネルのビーコンをセンスするように制御する。
［接続目的のアクセスポイントを発見するまでの時間］
アクセスポイントからのポインタ信号の送信周期＝100ms毎
アクセスポイントからのビーコンの送信周期＝100ms毎
従来技術によれば、以下のように算出される。
全ての使用チャネルを探索する時間＝最大2,095ms
接続目的のアクセスポイントを発見する平均時間＝2,095ms÷2＝1047.5ms
これに対し、本発明によれば、以下のように算出される。
接続目的のアクセスポイントを発見する最大時間＝100ms＋100ms＝200ms
尚、本発明について、ポインタリクエスト及びプローブリクエストを用いた場合、アクセスポイントから5msでそれぞれの応答がされるとすると、5ms＋5ms＝10msとなる。
［接続目的のアクセスポイントを発見できないとするまでの時間］
従来技術によれば、全ての使用チャネルを探索する時間（最大2,095ms）は、無線ＬＡＮ通信機能を起動状態を維持しなければならない。
これに対し、本発明によれば、100msだけポインタ信号通信部を起動させ、その間に、接続目的となるアクセスポイントからポインタ信号を受信できなかった場合、スリープモードへ移行することができる。又は、無線端末は、ポインタリクエストをアクセスポイントへ送信することによって、ポインタ信号を受信することができ、この場合にも、15ms程度でスリープモードへ移行することができる。これは、無線端末における消費エネルギー量の観点からも有効である。
更に、無線端末２は、接続目的のＳＳＩＤのアクセスポイント１からのポインタ信号が受信できない場合、その後、プローブリクエストが送信されることもない。また、無線端末２は、受信したポインタ信号の中で、接続目的のアクセスポイント１における使用チャネルでしかプローブリクエストを送信しないために、無駄なプローブリクエスト及びプローブレスポンスによって無線環境を混雑させることが抑制される。
［ポインタ信号の特定チャネルの設定］
無線ＬＡＮにおける２．４ＧＨｚ帯では、例えば１チャネルから１３チャネルまでの設定が可能である。しかしながら、チャネル間干渉が生じないように設定しようとすると、チャネル１、６、１１のように３チャネルのみしか設定できない。従って、本発明によれば、ポインタ信号の特定チャネルに２．４ＧＨｚ帯を用いる場合、例えば１、６、１１チャネルのいずれかを用いることとする。ポインタ信号には、５ＧＨｚ帯における使用チャネル情報及びＳＳＩＤが含まれているために、無線端末２は、２．４ＧＨｚ帯の１、６、１１チャネルのみでポインタ信号を受信することによって、５ＧＨｚ帯のアクセスポイントの使用チャネルを知ることができる。
［消費エネルギー量の低減化］
従来技術によれば、無線端末が、アクセスポイントに対して、２．４ＧＨｚ帯の全１３チャネルをアクティブスキャンし、５ＧＨｚ帯の全１９チャネルをパッシブスキャンするとする。この場合、全てのチャネルのスキャンにおける消費エネルギー量は、以下のように算出される。
680μJ×13ch＋4,000μJ×19ch＝84,840μJ
これに対し、本発明によれば、ポインタの待受受信に100ms、ビーコンの待受受信に100msしか要しないために、消費エネルギー量は、以下のように算出される。
40mW×200ms＝8,000μJ
そのように考えると、本発明の消費エネルギー量は、従来技術と比較して、10分の１となる。
更に、無線端末が、アクティブ方式でポインタ信号を待ち受ける場合には、以下のように算出される。
ポインタリクエストのデータサイズ＝300byte（仮定：プローブリクエスト同様）
ポインタ信号の待受時間＝15ms
この場合、アクティブ方式の１チャネル当たりのエネルギー量680μJしか更に消費しない。接続目的のＳＳＩＤのアクセスポイントが存在しない場合であって且つ全てのチャネルをスキャンし場合、従来技術における84,840μJの消費エネルギー量と比較して、極めて低減化されていることが理解できる。
図８は、複数のアクセスポイントと無線端末との間のシーケンス図である。
図８によれば、例えば無線端末２の周辺に、３つのアクセスポイントAP1,AP2,AP3が存在すると想定する。各アクセスポイントは、特定チャネルCH-Xを介して100ms毎に、ポインタ信号を送信している。この場合、無線端末２は、チャネルCH-Xのポインタ信号を任意のタイミングで待ち受けたとしても、100msの時間間隔で、AP1,AP2,AP3全てのアクセスポイントからのポインタ信号を受信することができる。
（アクセスポイント） （使用チャネル）（ＳＳＩＤ）
AP1 CH-A ID-AP1
AP2 CH-B ID-AP2
AP3 CH-C ID-AP3
また、無線端末２の接続目的のアクセスポイントのＳＳＩＤは、ID-AP2及びID-AP3であったとする。このとき、無線端末２は、図８のように周波数チャネルを切り替えて信号を受信することでアクセスポイントAP2,AP3からのビーコンを受信することができる。周波数チャネルCH-B,CH-Cによってポインタ信号の受信待機時間はそれぞれ100msであるが、ビーコンを受信したタイミングで、次の使用チャネルにおけるビーコンの待ち受けへ切り替えることができる。ビーコンは100ms毎に送信されるので、チャネルCH-XとCH-BとCH-Cとにおける信号の受信待機時間の合計は、最大300msとなる。
ここで、ポインタ信号に、次回のビーコンの送信時刻までの「時間差情報」が含まれている場合、使用チャネルの切替順序を、時間差情報が短いビーコンから順にすることも好ましい。例えば図８によれば、CH-Bのビーコンの時間差情報が、CH-Cのビーコンの時間差情報よりも短いことを意味する。逆に、CH-Cのビーコンの時間差情報が、CH-Bのビーコンの時間差情報よりも短い場合、先に、CH-Cのビーコンの受信を待機する。
このように、本発明によれば、パッシブ方式を用いた場合であっても、以下のように最大200msで、アクセスポイントの探索を完了することができる。
ポインタ信号の受信待機時間＝100ms
ビーコンの受信待機時間＝100ms
100ms＋100ms＝200ms
アクセスポイントからのビーコンの送信タイミングまでの時間差（最大100ms）がある場合、その間、スリープモードへ移行することによって消費エネルギー量を低減させることができる。また、アクティブ方式を、ポインタ信号（ポインタリクエストの送信）とプローブレスポンス（プローブリクエストの送信）とに適用することによって、アクセスポイントの探索時間を更に短縮することができる。
［無線端末におけるポインタ信号の特定チャネルの認識］
無線端末は、ポインタ信号の特定チャネルを予め記憶している。例えば、アクセスポイントを設置した通信事業者によって、ポインタ信号の特定チャネルが一意に決定され、各無線端末２に設定されるものであってもよい。例えば、ユーザ自身によって又は通信事業者からの制御信号によって設定することができる。
しかしながら、アクセスポイントは、ポインタ信号の特定チャネルを変更しなければならない場合がある。このような場合、無線端末２は、所定の特定チャネルによってはポインタ信号を受信することができないために、その周辺に接続目的のアクセスポイントが存在しないと認識してしまう。これを防止するために、無線端末２は、所定回数（Ｎ回）連続して、ポインタ信号の受信を待ち受けてもポインタ信号を受信できなかった場合には、通常スキャンの動作へ移行する。
無線端末２が、このような通常スキャンへ移行することを想定して、アクセスポイントは、無線ＬＡＮの第１の周波数帯域における各使用チャネルを用いて送信するビーコン又はプローブレスポンスに、第２の周波数帯域におけるポインタ信号の特定チャネル情報を含めることも好ましい。そして、無線端末２は、所定回数又は所定時間、特定チャネルのポインタ信号を受信できなかった場合、ポインタ信号スキャンから通常スキャンへ移行し、第１の周波数帯域における全てのチャネルのビーコンをセンスする。
無線端末２は、接続目的のアクセスポイントを発見した場合、当該アクセスポイントから受信したビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスに含まれる特定チャネル情報で、特定チャネル記憶部を更新する。これによって、次回からは、ポインタ信号スキャンによって、接続目的のアクセスポイントを即座に探索することができる。尚、接続目的のアクセスポイントが発見できなれれば、予め記憶している特定チャネルを更新することはしない。
このように、ポインタ信号スキャンにＮ回失敗したとしても、通常スキャンを実行した後、再びポインタ信号スキャンが成功するようになる。
図９は、ポインタ管理サーバ及び無線ＷＡＮ通信用基地局を更に有するシステム構成図である。
図９のシステムによれば、アクセスポイント１及び無線端末２とネットワークを介して通信可能なポインタ管理サーバ３が更に配置されている。「ポインタ管理サーバ」３は、アクセスポイント毎に、その位置情報及び特定チャネルを蓄積したものである。
ここで、アクセスポイント１は、特定チャネルを使用できない状態を検出する場合がある。無線ＬＡＮの標準規格によれば、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、無線端末２は、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２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から送信される全てのチャネルについてビーコンを探索しなければならず、そのための時間を要するという問題があった。従って、ポインタ信号を５ＧＨz帯の特定チャネルで送信している場合には、アクセスポイント１は、レーダ等の干渉波を検出した際、当該特定チャネルを同様に他の特定チャネルへ変更するべく、ポインタ管理サーバ３へ送信する。
これに対し、ポインタ管理サーバ３は、当該アクセスポイント１から特定チャネルの変更を受信した際に、当該アクセスポイントから所定範囲に位置するアクセスポイントに対して、他の特定チャネルへ変更するべく指示する。即ち、所定範囲の地域では、ポインタ信号の特定チャネルは、共通に設定される。図９によれば、所定範囲に位置する複数のアクセスポイントに対して、特定チャネルをCH-XからCH-Yへ変更するべく指示されている。
また、図９によれば、無線端末２は、ポインタ信号を受信すべき特定チャネルを取得するために、接続目的のアクセスポイントのネットワーク識別子を含む「問合せ要求」（リクエスト）を、ポインタ管理サーバ３へ送信する。これに対し、ポインタ管理サーバ３は、ネットワーク識別子に対応するアクセスポイントのポインタ信号の特定チャネル情報を含む「問合せ応答」（レスポンス）を、無線端末２へ返信する。これによって、無線端末２は、ポインタ信号の更新された特定チャネルを知ることができる。
図１０は、特定チャネルの変更が可能なアクセスポイントの機能構成図である。
図１０によれば、図６と比較して、特定チャネル変更検出部１１４と、特定チャネル変更受信部１１５とを有する。特定チャネル変更検出部１１４は、第２の変復調部１３２の特定チャネルに対する干渉波を検出した際に、当該特定チャネルを他の特定チャネルへ変更するべく、ポインタ管理サーバ３へ送信する。また、特定チャネル変更受信部１１５は、ポインタ管理サーバ３から受信した更新後の特定チャネルを第２の変復調部１３２へ設定する。
図１１は、無線ＷＡＮ通信網の基地局の識別子を用いて特定チャネルを問い合わせるシステム構成図である。
図１１によれば、図９と比較して、無線ＷＡＮ通信網の基地局４が配置されており、無線端末２は、無線ＷＡＮ(Wide Area Network)を介して基地局４と通信可能である。無線ＷＡＮとは、例えば３Ｇ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥであってもよい。また、基地局４は、「制御信号」に自らの基地局ＩＤ（識別子）を含めて、無線端末２へ放送する。
無線端末２は、基地局ＩＤを含む問合せ要求（リクエスト）を、基地局４を介して、ポインタ管理サーバ３へ送信する。これに対し、ポインタ管理サーバ３は、基地局ＩＤに対応する基地局周辺のアクセスポイントのポインタ信号の特定チャネル情報を含む問合せ応答（レスポンス）を、無線端末２へ返信する。尚、無線端末２は、特定チャネル記憶部２１２に特定チャネル情報が記憶されていない場合、又は、特定チャネル情報は記憶されてるもののその有効期限が切れている場合にのみ、問合せ要求（リクエスト）をポインタ管理サーバ３へ送信するものであってもよい。
図１２は、無線ＷＡＮ通信網の基地局からの制御信号を用いて特定チャネルを認識するシステム構成図である。
図１２によれば、図１１と比較して、基地局４は、基地局識別子に対応する基地局周辺のアクセスポイントのポインタ信号の特定チャネル情報を、ポインタ管理サーバ３から取得する。そして、基地局４は、その特定チャネル情報を「制御信号」に含めて放送する。その制御信号を受信した無線端末２は、その周辺におけるアクセスポイント１からの特定チャネルを知ることができる。図１２によれば、無線端末２が、特定チャネル情報を問い合わせることなく、基地局４から常に放送されている制御信号によって、特定チャネル記憶部２１２の特定チャネル情報を自動的に更新することができる。
図１３は、無線端末の移動に基づく特定チャネルの更新を表すシステム構成図である。
図１３によれば、無線端末２の特定チャネル記憶部２１２は、特定チャネル情報に、更に基地局ＩＤを対応付けて記憶しているとする。この場合、無線端末２が移動することによって、在圏する基地局４から放送される制御信号に含まれる基地局ＩＤが変化したことによって、特定チャネル記憶部２１２を参照し、当該基地局４の基地局ＩＤに関連付けられた特定チャネル情報を参照する。当該基地局４の基地局ＩＤに関連付けられた特定チャネル情報が特定チャネル記憶部２１２に存在しない場合は、当該基地局ＩＤを含む問合せ要求（リクエスト）を、ポインタ管理サーバ３へ送信する。これに対し、ポインタ管理サーバ３は、基地局ＩＤに対応する基地局周辺のアクセスポイントのポインタ信号の特定チャネル情報を含む問合せ応答（レスポンス）を、無線端末２へ返信する。これによって、特定チャネルも自動的に更新される。尚、基地局４が特定チャネル情報を制御信号に含めて放送している場合は、ポインタ管理サーバ３に問合せ要求することなく特定チャネル記憶部２１２に記憶されている特定チャネル情報を更新することも好ましい。
図１４は、特定チャネルを自動的に更新する無線端末の機能構成図である。
図１４によれば、図７と比較して、無線ＷＡＮ用のアンテナ２２３及び第３の変復調部２３３と、特定チャネル問合せ部２１４と、無線ＷＡＮ通信部２１５とを更に有する。特定チャネル問合せ部２１４は、基地局識別子を含む問合せ要求（リクエスト）を、無線ＷＡＮ通信部２１５を介して、ポインタ管理サーバ３へ送信し、特定チャネル情報を含む問合せ応答（レスポンス）を受信することができる。また、無線ＷＡＮ通信部２１５は、基地局４から受信した制御信号に特定チャネル情報が含まれている場合、その特定チャネル情報を、特定チャネル問合せ部２１４へ出力する。特定チャネル問合せ部２１４によって取得された特定チャネル情報は、特定チャネル記憶部２１２へ出力される。
以上、詳細に説明したように、本発明のシステム、プログラム及び方法によれば、比較的小さい消費エネルギー量で、且つ、比較的短い待受時間となるように、無線端末がアクセスポイントを発見することができる。また、無駄な信号を送出しないために、無線環境の混雑を緩和することも期待できる。
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。
１ アクセスポイント
１０１ 無線ＬＡＮ通信部
１０２ プローブレスポンス返信部
１０３ ビーコン送信部
１１１ ポインタ信号通信部
１１２ ポインタ信号生成部
１１３ 時間差算出部
１１４ 特定チャネル変更検出部
１１５ 特定チャネル変更受信部
１２１、１２２ アンテナ
１３１、１３２ 変復調部
１４ アクセスネットワーク側通信インタフェース
２ 無線端末
２０１ 無線ＬＡＮ通信部
２０２ プローブリクエスト送信部
２０３ ビーコン待受部
２１１ ポインタ信号通信部
２１２ 特定チャネル記憶部
２１３ 受信待機制御部
２１４ 特定チャネル問合せ部
２１５ 無線ＷＡＮ通信部
２２１、２２２、２２３ アンテナ
２３１、２３２、２３３ 変復調部
３ ポインタ管理サーバ
４ 基地局

Claims (18)

  1. 無線端末が、無線ＬＡＮ(Local Area Network)を介してアクセスポイントと通信するシステムにおいて、
    前記アクセスポイントは、
    無線ＬＡＮの第１の周波数帯域における所定の使用チャネルを用いて、無線端末と通信する無線ＬＡＮ通信手段と、
    第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びネットワーク識別子を含むポインタ信号を生成するポインタ信号生成手段と、
    前記ポインタ信号を、第２の周波数帯域における特定チャネルを用いて、前記無線端末へ送信するポインタ信号通信手段と
    を有し、
    前記無線端末は、
    前記ポインタ信号の特定チャネルを予め記憶する特定チャネル記憶手段と、
    第２の周波数帯域における特定チャネルを介して、前記ポインタ信号を受信するポインタ信号通信手段と、
    前記ポインタ信号に含まれる使用チャネル情報及びネットワーク識別子に基づいて、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイントからのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスを待ち受けるべく制御する無線ＬＡＮ通信手段と
    を有することを特徴とするシステム。
  2. 第１の周波数帯域は、IEEE802.11に基づく５ＧＨｚ帯又は２．４ＧＨｚ帯であり、
    第２の周波数帯域は、IEEE802.11に基づく２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯である
    ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
  3. 前記アクセスポイントについて、
    現時刻から、前記使用チャネルにおける次回のビーコンの送信時刻までの時間差情報を算出する時間差算出手段を更に有し、
    前記ポインタ信号生成手段は、前記時間差情報を前記ポインタ信号に更に含め、
    前記無線端末について、
    前記ポインタ信号通信手段は、前記ポインタ信号に含まれた前記時間差情報に基づいて、当該ポインタ信号の受信後その時間差が経過するタイミングで、当該使用チャネルのビーコンのセンスを待機する
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
  4. 前記無線端末は、前記ポインタ信号に、使用チャネル情報及びネットワーク識別子の組が複数含まれていると共に、各組に時間差情報が対応付けられている場合、次回のビーコンまでの時間差情報が最も短い使用チャネルから順に、当該使用チャネルのビーコンのセンスを待機するべく制御する受信待機制御手段を更に有する
    ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
  5. 前記アクセスポイントは、前記ポインタ信号を周期的に送信するか、又は、前記無線端末から当該アクセスポイントに対するポインタリクエストを受信した際に前記ポインタ信号を送信し、
    前記無線端末は、前記ポインタ信号を常に受信待機するか、又は、前記アクセスポイントへポインタリクエストを送信した後に前記ポインタ信号を受信待機する
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
  6. 前記無線端末について、所定回数又は所定時間、前記ポインタ信号を受信できなかった場合、前記無線ＬＡＮ通信手段は、第１の周波数帯域における全てのチャネルのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスをセンスする
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシステム。
  7. 前記無線端末について、
    前記特定チャネル記憶手段は、前記特定チャネル情報毎に、有効期限を付与して記憶しており、
    前記有効期限が経過した特定チャネルにおけるポインタ信号を受信せず、第１の周波数帯域における全てのチャネルのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスをセンスする
    ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
  8. 前記アクセスポイントは、第１の周波数帯域における各使用チャネルを用いて送信するビーコン、又は、ブローブリクエストの受信後のプローブレスポンスに、第２の周波数帯域におけるポインタ信号の特定チャネル情報を含め、
    前記無線端末は、第１の周波数帯域における全てのチャネルのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスをセンスした後、接続目的のアクセスポイントを発見した場合、当該アクセスポイントから受信したビーコン又はプローブレスポンスに含まれる特定チャネル情報で、前記特定チャネル記憶手段を更新する
    ことを特徴とする請求項６又は７に記載のシステム。
  9. 前記システムは、アクセスポイント毎にその位置情報及び特定チャネルを蓄積したポインタ管理サーバを更に有し、
    前記アクセスポイントは、前記特定チャネルを前記ポインタ信号の送信に使用できない状態を検出した際に、当該特定チャネルを他の特定チャネルへ変更するべく、前記ポインタ管理サーバへ送信する特定チャネル変更検出手段を更に有し、
    前記ポインタ管理サーバは、当該アクセスポイントから特定チャネルの変更を受信した際に、当該アクセスポイントから所定範囲に位置するアクセスポイントに対して、前記他の特定チャネルへ変更するべく指示する
    ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のシステム。
  10. 前記無線端末は、ポインタ信号を受信すべき特定チャネルを取得するために、接続目的のアクセスポイントのネットワーク識別子を含む問合せ要求を、前記ポインタ管理サーバへ送信する特定チャネル問合せ手段を更に有し、
    前記ポインタ管理サーバは、前記ネットワーク識別子に対応するアクセスポイントのポインタ信号の特定チャネル情報を含む問合せ応答を、前記無線端末へ返信する
    ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
  11. 前記システムは、無線ＷＡＮ(Wide Area Network)を介して前記無線端末と通信すると共に、制御信号に自らの基地局識別子を含めて放送する基地局を更に有し、
    前記無線端末は、
    無線ＷＡＮを介して前記基地局から、基地局識別子を含む制御信号を受信する無線ＷＡＮ通信手段と、
    前記基地局識別子を含む問合せ要求を、前記ポインタ管理サーバへ送信する特定チャネル問合せ手段と
    を更に有し、
    前記ポインタ管理サーバは、前記基地局識別子に対応する基地局周辺のアクセスポイントのポインタ信号の特定チャネル情報を含む問合せ応答を、前記無線端末へ返信する
    ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
  12. 前記システムは、無線ＷＡＮを介して前記無線端末と通信すると共に、制御信号に自らの基地局識別子を含めて放送する基地局を更に有し、
    前記基地局は、前記基地局識別子に対応する基地局周辺のアクセスポイントのポインタ信号の特定チャネル情報を、前記ポインタ管理サーバから取得し、当該特定チャネル情報を前記制御信号に含めて放送し、
    前記無線端末は、無線ＷＡＮを介して前記基地局から、前記特定チャネル情報を含む制御信号を受信する無線ＷＡＮ通信手段を更に有する
    ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
  13. 前記無線端末について、
    前記特定チャネル記憶手段は、前記特定チャネル情報に、更に前記基地局識別子を対応付けて記憶しており、
    前記ポインタ信号通信手段は、前記基地局からの制御信号に含まれる基地局識別子から、前記特定チャネル記憶手段を用いて、第２の周波数帯域における特定チャネルを特定する
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のシステム。
  14. 無線端末と、無線ＬＡＮを介して通信するアクセスポイントにおいて、
    無線ＬＡＮの第１の周波数帯域における所定の使用チャネルを用いて、無線端末と通信する無線ＬＡＮ通信手段と、
    第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びネットワーク識別子を含むポインタ信号を生成するポインタ信号生成手段と、
    前記ポインタ信号を、第２の周波数帯域における特定チャネルを用いて、前記無線端末へ送信するポインタ信号通信手段と
    を有することを特徴とするアクセスポイント。
  15. 請求項１４に記載のアクセスポイントと、無線ＬＡＮを介して通信する無線端末において、
    前記ポインタ信号の特定チャネルを予め記憶する特定チャネル記憶手段と、
    第２の周波数帯域における特定チャネルを介して、前記ポインタ信号を受信するポインタ信号通信手段と、
    前記ポインタ信号に含まれる使用チャネル情報及びネットワーク識別子に基づいて、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイントからのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスを待ち受けるべく制御する無線ＬＡＮ通信手段と
    を有することを特徴とする無線端末。
  16. 無線端末と、無線ＬＡＮを介して通信する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、
    無線ＬＡＮの第１の周波数帯域における所定の使用チャネルを用いて、無線端末と通信する無線ＬＡＮ通信手段と、
    第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びネットワーク識別子を含むポインタ信号を生成するポインタ信号生成手段と、
    前記ポインタ信号を、第２の周波数帯域における特定チャネルを用いて、前記無線端末へ送信するポインタ信号通信手段と
    して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。
  17. 請求項１４に記載のアクセスポイントと、無線ＬＡＮを介して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において、
    前記ポインタ信号の特定チャネルを予め記憶する特定チャネル記憶手段と、
    第２の周波数帯域における特定チャネルを介して、前記ポインタ信号を受信するポインタ信号通信手段と、
    前記ポインタ信号に含まれる使用チャネル情報及びネットワーク識別子に基づいて、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイントからのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスを待ち受けるべく制御する無線ＬＡＮ通信手段と
    して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。
  18. 無線端末が、無線ＬＡＮを介してアクセスポイントを発見するアクセスポイント発見方法において、
    前記無線端末は、ポインタ信号の特定チャネルを予め記憶しており、
    前記アクセスポイントが、無線ＬＡＮの第１の周波数帯域における使用チャネル情報及びネットワーク識別子を含むポインタ信号を生成する第１のステップと、
    前記ポインタ信号を、第２の周波数帯域における特定チャネルを用いて、前記無線端末へ送信する第２のステップと、
    前記無線端末が、第２の周波数帯域における特定チャネルを介して、前記ポインタ信号を受信する第３のステップと、
    前記ポインタ信号に含まれる使用チャネル情報及びネットワーク識別子に基づいて、第１の周波数帯域における接続目的のアクセスポイントからのビーコン、又は、プローブリクエストの送信後のプローブレスポンスを待ち受けるべく制御する第４のステップと
    を有することを特徴とするアクセスポイント発見方法。
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