JP2016154312A - 通信装置、通信方法および通信プログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】接続相手の機器との間の通信に使用する無線通信の周波数またはChを適切に選択する事ができる通信装置等を提供すること。【解決手段】通信装置は、他の通信装置が取得した該他の通信装置の周囲の電波状態を受信する受信部と、周囲の電波状態を取得する取得部と、両電波状態に基づいて前記他の通信装置との通信に使用する電波の周波数を選択する選択部とを備える。選択部は、両方の通信装置の受信状態が他の機器から受ける影響の少ない周波数を選択する。【選択図】図5

Description

本発明は、通信装置、通信方法および通信プログラムに関する。
接続を確立する前に、機器の種別、現在動作しているアプリケーションの種別、ユーザ名、現在のアプリケーションの状態等の情報を交換して、接続する相手方の機器を決定する無線通信システムが開示されている(特許文献1)。
特開2008−219358号公報
しかしながら、特許文献1には決定した相手方の機器との間の通信に使用する周波数またはチャンネル(以下Chと記載する)を決定する方法については記載されていない。
一つの側面では、接続相手の機器との間の通信に使用する無線通信の周波数またはChを適切に選択する事ができる通信装置を提供することを目的とする。
本発明にかかる通信装置は、他の通信装置が取得した該他の通信装置の周囲の電波状態を受信する受信部と、周囲の電波状態を取得する取得部と、両電波状態に基づいて前記他の通信装置との通信に使用する電波の周波数を選択する選択部とを備えることを特徴とする。
本発明にかかる通信装置は、前記両電波状態は、電波の周波数と他の機器から該周波数の電波の受信状態が受ける影響との関係を示す情報であり、前記選択部は、前記他の通信装置および前記通信装置が共通して使用することが可能な周波数のうち前記影響が少ない周波数を選択することを特徴とする。
本発明にかかる通信装置は、前記両電波状態は、周波数と該周波数で前記他の通信装置および前記通信装置が受信するノイズの強度との関係を示す情報であり、前記選択部は、前記他の通信装置および前記通信装置が共通して使用することが可能な周波数のうち前記ノイズの強度が小さい周波数を選択することを特徴とする。
本発明にかかる通信方法は、他の通信装置が取得した該他の通信装置の周囲の電波状態を受信し、周囲の電波状態を取得し、両電波状態に基づいて前記他の通信装置との通信に使用する電波の周波数を選択することを特徴とする。
本発明にかかる通信プログラムは、他の通信装置が取得した該他の通信装置の周囲の電波状態を受信し、周囲の電波状態を取得し、両電波状態に基づいて前記他の通信装置との通信に使用する電波の周波数を選択する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明にあっては、接続相手との間の通信に使用する無線通信の周波数またはChを適切に選択する事ができる通信装置を提供することが可能となる。
通信装置の設置状況を示す説明図である。 通信装置の装置構成図である。 通信プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 周波数を決定の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態2の通信装置の設置状況を示す説明図である。 実施の形態2の通信装置のCh状況を示す説明図である。 実施の形態2の通信プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態2の通信プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態2の通信プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態2のG. O. Negotiation Requestの例を示す説明図である。 実施の形態2の周辺情報作成の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態2のCh決定の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態3の通信装置のCh状況を示す説明図である。 実施の形態4の通信プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態4の通信プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態5の通信装置の設置状況を示す説明図である。 実施の形態5の重み付け係数を示す説明図である。 実施の形態5の通信装置のCh状況を示す説明図である。 実施の形態5の周辺情報作成の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態5のCh決定の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態6の通信装置の設置状況を示す説明図である。 実施の形態6の通信装置のCh状況を示す説明図である。 実施の形態7の通信装置の設置状況を示す説明図である。 実施の形態7の通信装置のCh状況を示す説明図である。 実施の形態7の周辺情報作成の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態7のCh決定の処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態8の通信装置の装置構成図である。
[実施の形態1]
図1は、通信装置10の設置状況を示す説明図である。通信装置10は、電波を使用した無線通信を行う装置である。本実施の形態の通信装置10は、他の通信装置10との間でピアツーピア接続による通信を行う。ピアツーピア接続とは、複数の通信装置10が相互にデータの提供およびデータの要求を行う接続方式である。通信装置A10と通信装置B10の2台の通信装置10がピアツーピア接続による無線通信を行う例について説明する。
通信装置A10および通信装置B10の周辺の空間を、それぞれ様々な電磁波が伝播している。電磁波は、たとえばテレビ放送、ラジオ放送、飛行機の管制、気象レーダー、交通情報システム、携帯電話、アマチュア無線等、様々な用途に使用されている電波である。また、電子レンジ、パソコン等の電子機器が発生する不要輻射による電磁波もある。
無線通信に使用することができる電波の周波数は、各国の電波法等などにより通信装置10の種類ごとに定められている。通信装置10の種類によっては、使用することができる周波数が複数定められている場合がある。このような場合には、通信装置10は定められている周波数の中から選択した周波数を使用して、無線通信の接続を確立する。
ところで、無線通信に使用する周波数と同一または近接した周波数の電磁波が通信装置10の近辺の空間を伝播している場合には、無線通信に使用している電波と混信して通信の品質が低下する。具体的には、通信速度の低下、ノイズの混入などが発生する。したがって、通信装置A10および通信装置B10のどちらの近傍でも電磁波が伝播していない周波数を無線通信に使用することが望ましい。
図2は、通信装置10の装置構成図である。通信装置10は、制御部11、機能部12、入力部13、無線通信部14、主記憶装置15、補助記憶装置16およびバスを備える。制御部11は、通信装置10全体の制御を行う一または複数のCPU(Central Processing Unit)またはマルチコアCPU等を備えた演算制御装置である。機能部12は、各通信装置10の無線通信以外の機能を実現する部分である。たとえば通信装置10がスマートフォンである場合には、機能部12は音声通信機能、カメラ機能、インターネット閲覧機能、文字入力機能等を実現する部分である。また通信装置10がテレビである場合には、機能部12はテレビ放送の受信機能、画面表示機能、番組選択機能等をそれぞれ実現する部分である。入力部13は、通信装置10のキーボード、タッチパネル、リモコンのボタン等であり、ユーザからの入力を受け付ける。なお、通信装置10は入力部13を有しない場合がある。無線通信部14は、通信装置10の無線通信機能を実現する部分である。
主記憶装置15は、SRAM(Static Random Access Memory)またはDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の記憶装置である。主記憶装置15には、制御部11が行う処理の途中で必要な情報および制御部11で実行中のプログラムが一時的に保存される。
補助記憶装置16は、半導体メモリディスク等の記憶装置である。補助記憶装置16には、制御部11に実行させる制御プログラムおよび制御プログラムの実行に必要な各種データが保存される。
制御部11、機能部12、入力部13、無線通信部14、主記憶装置15および補助記憶装置16はバスで接続されている。
無線通信部14は、無線制御部41、アンテナ44、送受信部45、周波数切替部46、検知部47および無線機能バスを備える。無線通信部14は、無線LAN用の集積回路、アンテナおよび周辺部品を搭載した無線LANモジュールである。無線制御部41は、無線通信部14を制御するCPUである。無線制御部41は、制御部11からの指示に従い、無線通信部14のハードウェア各部の制御を行う。
アンテナ44は、無線LANの電波の送受信を行う。なお、アンテナ44は通信装置10の筐体の外部に露出していても、通信装置10の筐体の内部に収納されていても良い。送受信部45は、アンテナ44への信号の入出力を行う増幅回路である。周波数切替部46は、アンテナ44が送受信する電波の周波数の切り替えを行う切替回路である。
なお、使用できる周波数があらかじめChに区切られている場合には、周波数切替部46はCh単位で使用する電波の周波数を切り替える。ここで、Chとは、無線通信に使用することが可能な電波の周波数を上限値および下限値を有する複数の周波数帯域にあらかじめ区切り、各周波数帯域に対して付与した番号である。検知部47は、アンテナ44が受信した電波の強度を検知する検知回路である。
図3は、通信プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。図3を使用して、本実施の形態の通信プログラムの処理の流れを説明する。なお、以下の説明においては、通信装置A10の制御部11を制御部A11、通信装置B10の制御部11を制御部B11と記載する。
制御部B11は、バスを介して無線制御部41に周囲の電波状態を取得するように指示する。無線制御部41は指示に従って検知部47を制御する。検知部47は、たとえば通信装置B10が使用可能な電波の各周波数における電磁波の受信強度を検知することにより、周囲の電波状態を取得する。無線制御部41は、バスを介して制御部B11に検知部47が取得した結果を伝える(ステップS401)。なお、以後の説明では無線制御部41の動作の記載を省略して、制御部B11は検知部47を使用して周囲の電波状態を取得する、の様に記載する。
制御部B11は、通信装置B10が使用可能な電波の周波数および取得した電波状態を送受信部45およびアンテナ44を介して送信する(ステップS402)。この段階では通信装置A10と通信装置B10との接続は確立していないので、制御部B11は通信相手を特定しないいわゆるブロードキャスト送信を行う。
制御部A11は、アンテナ44および送受信部45を介してブロードキャスト送信された電波を受信する(ステップS403)。制御部A11は、受信した電波を解析して、応答するか否かを判定する(ステップS404)。判定は、受信した電波の送信元が通信装置A10が通信する相手として適切か否かにより判定する。たとえば、解析した結果意味のある信号を検出することができない電波である場合、または規格が異なり通信を確立できない通信装置10からの電波である場合には、制御部A11は応答しないと判定する。
また、通信装置A10が通信する相手となる通信装置10があらかじめ定められている場合に、それとは異なる通信装置10から送信された電波を受信した場合にも、制御部A11は応答しないと判定する。
応答しないと判定した場合(ステップS404でNO)、制御部A11は処理を終了する。どの通信装置10からの応答も検出しない場合、制御部B11はステップS401に戻る。
応答すると判定した場合(ステップS404でYES)、制御部A11は、周囲の電波状態を取得する(ステップS405)。制御部A11は、周波数を決定のサブルーチンを起動する(ステップS406)。周波数を決定のサブルーチンは、通信装置B10との通信を行う周波数を決定するサブルーチンである。周波数を決定のサブルーチンの処理については後述する。
制御部A11は、送受信部45およびアンテナ44を介して、決定した周波数に関する情報を送信する(ステップS407)。この際には、通信装置A10および通信装置B10の仕様または規格によって定められた方法により、通信装置B10宛ての通信である事を指定する。
制御部B11は、アンテナ44および送受信部45を介して、周波数に関する情報を受信する(ステップS408)。その後、制御部A11と制御部B11との間の通信が確立する(ステップS409)。制御部A11と制御部B11とは、必要な通信を行った後に処理を終了する。
図4は、周波数を決定の処理の流れを示すフローチャートである。周波数を決定のサブルーチンは、通信装置B10との通信を行う周波数を決定するサブルーチンである。図4を使用して、周波数を決定のサブルーチンの処理の流れを説明する。
制御部A11は、通信装置A10が使用できる周波数を抽出する(ステップS421)。使用できる周波数は、無線通信部14のハードウェアの仕様で定まっている。制御部A11は、抽出した周波数のうち、通信装置B10が使用できない周波数を削除する(ステップS422)。通信装置B10が使用できない周波数は、前述のステップS403で受信した情報に記載されていない周波数である。
制御部A11は、残っている周波数の有無を判定する(ステップS423)。残っている周波数が無いと判定した場合には(ステップS423でNO)、通信装置A10と通信装置B10とで共通して使用できる周波数が存在しない。したがって、制御部A11は接続不可と判定し(ステップS424)、その後処理を終了する。
残っている周波数が有ると判定した場合には(ステップS423でYES)、制御部A11はステップS405で取得した通信装置A10の電波状態を周波数ごとに点数化する(ステップS425)。点数化は、電磁波の受信強度をあらかじめ定めた換算式を用いて点数に換算することにより行う。
制御部A11はステップS403で受信した通信装置B10の電波状態を周波数ごとに点数化を行う(ステップS426)。なお、通信装置A10の検知部47と通信装置B10の検知部47の検知方式または検知感度が異なる場合には、その相違を補正するように点数化を行う事が望ましい。
制御部A11は、通信装置A10の電波状態を示す点数と通信装置B10の電波状態を示す点数とを、周波数ごとに加算する(ステップS427)。制御部A11は、点数を比較して、最も好条件の周波数を抽出する(ステップS428)。ここで好条件とは、電波干渉が生じにくいことをいう。たとえばステップS425およびステップS426において、受信している不要な電磁波の強度が大きいほうが点数が大きくなるように点数化した場合には、ステップS428においては合計点数の小さい周波数を抽出する。
制御部A11は、抽出した周波数を通信装置A10と通信装置B10との間の通信に使用する周波数に決定する(ステップS429)。制御部A11は、その後処理を終了する。
本実施の形態によると、電波の干渉の発生する可能性の少ない周波数を選択して接続する通信装置10を提供できる。
なお、ステップS402およびステップS407の送信ならびにステップS403およびステップS408の受信には、ステップS409で使用する方式とは異なる通信方式を使用しても良い。具体的には、赤外線通信、可視光通信、有線接続による通信、音波による通信または近距離無線通信等を使用することができる。このようにすることにより、使用者が接続したい機器を目視等により確認しやすくなるので、使用者の意図する機器間の接続を容易に実現することができる。
ステップS428で抽出する周波数は、幅を持っていることが望ましい。使用する周波数の幅が広い方が、通信の速度を早くすることができるからである。なお、通信に必要な周波数の幅は、通信装置10の種類によって異なる。
通信に使用する周波数がCh単位で規定されている通信装置10を使用する場合には、周波数を決定のサブルーチンにおいて制御部11はチャンネル単位での判定を行う。すなわち、周波数を決定のサブルーチンのステップS421、ステップS422、ステップS423、ステップS428およびステップS429の周波数はChと読み替える。
[実施の形態2]
本実施の形態は、接続する通信装置10同士が自己の周辺の電波状態に関する情報を交換し、双方の電波環境を踏まえて通信に使用するChを決定した上で通信を確立する通信装置10に関する。
具体的には本実施の形態における通信装置10はIEEE(the Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)802.11シリーズに準拠している無線LAN(Local Area Network)機能を備える。本実施の形態の通信装置10の無線LAN機能は、いわゆる5GHz帯である36Ch、40Ch、44Chおよび48Chの4つの周波数を利用する。本実施の形態の通信装置10は、無線LAN機能を使用して2台の通信装置10がアクセスポイント(以下APと記載する)を介さずに直接接続するピアツーピア接続を行う。
図5は、実施の形態2の通信装置10の設置状況を示す説明図である。通信装置A10および通信装置B10は、それぞれ本実施の形態の通信装置10である。具体的には、通信装置A10はスマートフォン、通信装置B10はテレビである。本実施の形態においては、スマートフォンのカメラ機能を用いて撮影および保存された動画を、無線通信を用いてテレビの画面に表示する。
通信装置10の近傍には、複数のAP20が設置されている。通信装置A10の場所では、第1AP201および第2AP202からの電波を受信することができる。通信装置B10の場所では、第1AP201および第3AP203からの電波を受信することができる。第1AP201は、36Chの電波を使用している。第2AP202は40Chの電波を使用している。第3AP203は48Chの電波を使用している。
図5に示した設置状況で、制御部A11および制御部B11は、周囲の電波状態をスキャンする。スキャンにより、各制御部11は自分の周囲に存在するAP20の数、それぞれのAP20の識別名であるSSID(Service Set IDentifier)およびそれぞれのAP20が使用しているCh等を知る事ができる。
スキャンの概要について説明する。それぞれの制御部11はアンテナ44が受信したビーコン、Probe RequestまたはProbe Responseを解析する。ここでビーコン、Probe RequestおよびProbe Responseは無線LANの管理に使用する信号を伝達する管理フレームの一種である。ビーコンは、それぞれのAP20が自己の存在を周囲に通知するために、定期的に周囲に送出する管理フレームである。また、AP20は所定の条件が満たされた場合にProbe Requestを送出する。Probe Requestを受信したAP20は、Probe Responseを送出する。AP20が送出するビーコン、Probe RequestおよびProbe Responseの書式とこれらを送出する条件とは、IEEE802.11シリーズで規定されている。
図6は、実施の形態2の通信装置10のCh状況を示す説明図である。図6は、通信装置A10および通信装置B10のそれぞれの制御部11がスキャンにより求めた、各Chを使用しているAP20の数をまとめた表である。図6の表には、Ch欄、通信装置A欄、通信装置B欄および和欄を含む。Ch欄には、通信装置A10および通信装置B10が共通して使用することが可能なChが記載されている。通信装置A欄には、各Chにおいて通信装置A10が検出したAPの数が記載されている。通信装置B欄には、各Chにおいて通信装置B10が検出したAPの数が記載されている。和欄には、Chごとに通信装置A欄に記載された数値と通信装置B欄に記載された数値との和が記載されている。
すなわち、通信装置A10は36Chおよび40Chを使用しているAP20を各1個検出し、44Chおよび48Chを使用しているAP20を検出していない。また通信装置B10は36Chおよび48Chを使用しているAP20を各1個検出し、40Chおよび44Chを使用しているAP20を検出していない。通信装置A10と通信装置B10が検出したAP20の数の和は、36Chが2、40Chが1、44Chが0、48Chが1である。
近傍に存在するAP20が使用しているChと同じChを使用してデータの送受信を行うと、無線の干渉が生じる可能性がある。したがって、通信装置A10は36Chおよび40Chを使用する場合には干渉が生じる可能性があり、通信装置B10は36Chおよび48Chを使用する場合には干渉が生じる可能性がある。無線の干渉が生じると、情報の送受信が正しく行われず欠落した情報の再送信が必要になる等の理由により、通信装置10間の通信速度が低下する。
通信装置A10および通信装置B10のそれぞれの制御部11は、AP20の検出状況の情報を交換し、どちらの通信装置10もAP20を検出していない44Chを使用してピアツーピア接続する。これにより、無線LANの電波の干渉を抑えることができる。
なお、全てのChでAP20の存在を検出している場合には、制御部11は双方の通信装置10の周辺で使用しているAP20の数の和が小さいChを使用してピアツーピア接続する。
図7から図9は、実施の形態2の通信プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。図7から図9を使用して、本実施の形態のプログラムの処理の流れを説明する。
制御部A11はスキャンを行う(ステップS501)。制御部A11は、周辺情報作成のサブルーチンを起動する(ステップS502)。周辺状況作成のサブルーチンは、スキャンで取得した情報を、後述するネゴシエーションの際に制御部A11が送出する管理フレームに載せられるように加工するサブルーチンである。周辺情報作成のサブルーチンの処理の流れについては後述する。
制御部A11は、他の通信装置10への接続指示をユーザから受け付けているか否かを判定する(ステップS503)。ユーザからの接続指示は、入力部13から受け付けられる。なお、入力部13を有さない通信装置10を使用する場合には、ステップS503の判定は常にNOになる。ユーザからの接続指示を受け付けたと判定した場合(ステップS503でYES)、通信装置A10は以後の処理ではリクエスト側の通信装置Q10になる(ステップS521)。
ユーザからの接続指示を受け付けていないと判定した場合には(ステップS503でNO)、制御部A11は、他の制御部11からの接続のリクエストを受信しているか否かを判定する(ステップS504)。接続のリクエストの受信の有無は、通信をリクエストする管理フレームであるG. O. Negotiation Request を通信装置A10が受信しているか否かで判定する。なお、G. O. Negotiation Request の詳細については後述する。
接続のリクエストを受信していないと判定した場合には(ステップS504でNO)、制御部A11はステップS501に戻る。接続のリクエストを受信していると判定した場合には(ステップS504でYES)、通信装置Aは以後の処理では被リクエスト側の通信装置P10になる(ステップS522)。
一方、制御部B11もスキャンを行う(ステップS511)。制御部A11と制御部B11は、相互に独立してスキャンを行うので、ステップS501とステップS511とは同期していない。
制御部B11は、周辺情報作成のサブルーチンを起動する(ステップS512)。制御部B11は、ユーザからの接続指示を受け付けているか否かを判定する(ステップS513)。ユーザからの接続指示を受け付けたと判定した場合(ステップS513でYES)、通信装置B10は以後の処理ではリクエスト側の通信装置Q10になる(ステップS523)。
ユーザからの接続指示を受け付けていないと判定した場合には(ステップS513でNO)、制御部B11は、他の制御部11からの接続のリクエストを受信しているか否かを判定する(ステップS514)。接続のリクエストを受信していないと判定した場合には(ステップS514でNO)、制御部B11はステップS511に戻る。接続のリクエストを受信していると判定した場合には(ステップS514でYES)、通信装置Bは以後の処理では被リクエスト側の通信装置P10になる(ステップS524)。
以後の説明では、リクエスト側の通信装置Q10を通信装置Q10と、被リクエスト側の通信装置P10を通信装置P10と記載する。また通信装置Q10の制御部11をリクエスト側制御部11と、通信装置P10の制御部11を被リクエスト側制御部11と記載する。
リクエスト側制御部11は、他の機器に対して通信をリクエストする管理フレームであるG. O. Negotiation Requestを作成する(ステップS531)。G. O. Negotiation Requestの書式はIEEE802.11シリーズで規定されている。G. O. Negotiation Requestには、通信装置10の製造メーカがあらかじめ定めた任意の情報であるVendor Specific Information Element(以下、Vendor Specific IEと記載する)を含めることができる。リクエスト側制御部11は、管理フレームを作成する際に、周辺情報作成のサブルーチン(ステップS502またはステップS512)で作成した周辺情報をVendor Specific IEに入れる。
その他にG. O. Negotiation Requestには、通信装置Q10が使用することが可能なChに関する情報が含まれる。またG. O. Negotiation Requestには通信装置Q10のIntent値も含まれる。Intent値は、通信装置10にあらかじめ設定されている0以上15以下の整数である。Intent値は、後述するグループオーナを定める際に使用される。さらにG. O. Negotiation Requestには、接続しようとする相手側の通信装置10を特定する情報、たとえば相手側の通信装置10のSSIDが含まれる。G. O. Negotiation Requestの例については後述する。
リクエスト側制御部11は、送受信部45およびアンテナ44を介してG. O. Negotiation Requestを送信する(ステップS532)。前述のステップS504またはステップS514で判定しているのは、ステップS532で送信されたG. O. Negotiation Requestの受信の有無である。アンテナ44および送受信部45を介してG. O. Negotiation Requestを受信した(ステップS504またはステップS514でYES)通信装置10は、前述のとおり以後の処理では被リクエスト側の通信装置P10になる(ステップS522またはステップS524)。
被リクエスト側制御部11は、G. O. Negotiation Requestに応答する管理フレームであるG. O. Negotiation Responseを作成する(ステップS541)。G. O. Negotiation Responseの書式はIEEE802.11シリーズで規定されている。G. O. Negotiation Responseには、通信装置10の製造メーカがあらかじめ定めた任意の情報であるVendor Specific IEを含めることができる。被リクエスト側制御部11は、管理フレームを作成する際に、周辺情報作成のサブルーチン(ステップS502またはステップS512)で作成した周辺情報をVendor Specific IEに入れる。
その他にG. O. Negotiation Responseには、通信装置P10が使用することが可能なChに関する情報が含まれる。またG. O. Negotiation Responseには通信装置P10のIntent値も含まれる。さらにG. O. Negotiation Responseには、応答する相手側の通信装置Q10を特定する情報、たとえば相手側の通信装置Q10のSSIDが含まれる。
被リクエスト側制御部11は、送受信部45およびアンテナ44を介してG. O. Negotiation Responseを送信する(ステップS542)。被リクエスト側制御部11は、G. O. Negotiation Requestに含まれていた通信装置Q10のインテント値と自己のインテント値とを比較して、自分がグループオーナになるか否かを判定する(ステップS543)。IEEE802.11シリーズの規定により、インテント値が大きい方の通信装置10がグループオーナになる。
リクエスト側制御部11は、アンテナ44および送受信部45を介してG. O. Negotiation Responseを受信する(ステップS552)。リクエスト側制御部11は、G. O. Negotiation Responseに含まれていた通信装置P10のインテント値と自己のインテント値とを比較して、自分がグループオーナになるか否かを判定する(ステップS553)。自分がグループオーナになると判定した場合は(ステップS553でYES)、リクエスト側制御部11は、Ch決定のサブルーチンを起動する(ステップS571)。Ch決定のサブルーチンは、通信装置P10と通信装置Q10との間のピアツーピア接続での無線通信を行う際に使用するChを決定するサブルーチンである。Ch決定のサブルーチンの処理については後述する。
なお、前述の通り二つの通信装置10のインテント値の大小関係によりグループオーナが定まる。したがって、ステップS553で通信装置Qがグループオーナになると判定される場合(ステップS553でYES)には、通信装置Pはグループクライアントになると判定される(ステップS543でNO)。同様に、ステップS553で通信装置Qがグループクライアントになると判定される場合には(ステップS553でNO)、通信装置Pはグループオーナになると判定される(ステップS543でYES)。
リクエスト側制御部11は、G. O. Negotiation Responseに応答する管理フレームであるG. O. Negotiation Confirmationを送受信部45およびアンテナ44を介して送信する(ステップS572)。G. O. Negotiation Confirmationの書式はIEEE802.11シリーズで規定されている。被リクエスト側制御部11は、アンテナ44および送受信部45を介してG. O. Negotiation Confirmationを受信する(ステップS573)。
ステップS572でG. O. Negotiation Confirmationを送信した後、通信装置Q10はグループオーナの動作を行う(ステップS574)。ステップS573でG. O. Negotiation Confirmationを受信した後、通信装置P10はグループクライアントの動作を行う(ステップS575)。グループオーナおよびグループクライアントの動作については、従来から使用されているピアツーピア接続の動作と同一であるので説明を省略する。以上で、リクエスト側制御部11および被リクエスト側制御部11は処理を終了する。
ステップS543で自分がグループオーナになると判定した場合は(ステップS543でYES)、被リクエスト側制御部11は、Ch決定のサブルーチンを起動する(ステップS581)。Ch決定のサブルーチンは、ステップS571で起動されるサブルーチンと同一のサブルーチンである。
リクエスト側制御部11は、送受信部45およびアンテナ44を介してG. O. Negotiation Confirmationを送信する(ステップS582)。被リクエスト側制御部11は、アンテナ44および送受信部45を介してG. O. Negotiation Confirmationを受信する(ステップS583)。
なお、ステップS581とステップS582とは連動していないため、被リクエスト側制御部11はG. O. Negotiation Responseを受信した後に(ステップS583)、チャンネル決定のサブルーチンを起動(ステップS581)しても良い。また、被リクエスト側制御部11は、チャンネル決定のサブルーチンの実行中(ステップS581)に、G. O. Negotiation Responseを受信(ステップS583)しても良い。
ステップS582でG. O. Negotiation Confirmationを送信した後、通信装置Q10はグループクライアントの動作を行う(ステップS584)。ステップS583でG. O. Negotiation Confirmationを受信した後、通信装置P10はグループオーナの動作を行う(ステップS585)。以上で、リクエスト側制御部11および被リクエスト側制御部11は処理を終了する。
図10は、実施の形態2のG. O. Negotiation Requestの例を示す説明図である。図10には、ステップS532でリクエスト側制御部11が送信するG. O. Negotiation Requestを示す。前述のとおり、G. O. Negotiation Requestの書式はIEEE802.11の規定により定められている。G. O. Negotiation Requestには、Intent値、使用できるチャンネル、SSIDおよびVendor Specific I.E.が含まれる。その他にG. O. Negotiation Requestにはヘッダ情報、送信時刻を示すタイムスタンプ等も含まれるが、図示は省略する。
Vendor Specific I.E.には、通信装置Q10が使用することが可能な4つのChおよび図6に示したAP20の数を各1バイトで表現している。なお、実際のG. O. Negotiation Requestの送信は、1、0のビット列で行われる。
なお、Vendor Specific I.E.はChとAP20の数のペアを連続して配置する形式で記載しても良い。また、番号の大きいChを使用しない場合には、ChとAP20の数をまとめて1バイトで表現しても良い。
図10には、G. O. Negotiation Requestの例を示したが、ステップS542で被リクエスト側制御部11が送信するG. O. Negotiation Responseの記載も図10と同様である。
図11は、実施の形態2の周辺情報作成の処理の流れを示すフローチャートである。周辺状況作成のサブルーチンは、スキャンで取得した情報を加工してVendor Specific IEに記載する情報を作成するサブルーチンである。作成したVendor Specific IEは、IEEE802.11シリーズの規格に従って、管理フレームに組み込まれる。図11を使用して、周辺情報作成の処理の流れを説明する。
制御部11は、自分が使用できるChを抽出する(ステップS601)。使用できるChは、無線通信部14のハードウェアの仕様で定まっており、補助記憶装置16にあらかじめ記憶されている。
制御部11は、スキャンの結果から各Chに対して干渉する可能性のあるAP20の数を抽出する(ステップS602)。干渉する可能性のあるAP20とは、スキャンで通信装置10がビーコン、Probe RequestまたはProbe Responseを受信したAP20である。
制御部11は、使用できるCh、および各Chと干渉する可能性のあるAP20の数をあらかじめ定めた書式でまとめてVendor Specific IEを作成する(ステップS603)。制御部11は、以上で周辺情報作成の処理を終了する。制御部11は、本サブルーチンで作成したVendor Specific IEを管理フレームであるG. O. Negotiation RequestまたはG. O. Negotiation Responseに使用する。
図12は、実施の形態2のCh決定の処理の流れを示すフローチャートである。図12を使用して、Ch決定の処理の流れを説明する。
制御部11は、通信装置Q10と通信装置P10とで共通して使用できるChの情報を抽出する(ステップS611)。Chの情報とは、使用できるChの番号およびそのChに干渉する可能性のあるAP20の数である。
通信装置10が使用できるChは、通信装置10の補助記憶装置16にあらかじめ記憶されている。通信装置10の各Chに干渉する可能性のあるAP20の数は、ステップS611で新たにスキャンを行って調べても良いし、ステップS501またはステップS511で行ったスキャンの結果を使用しても良い。相手側の通信装置10が使用できるChおよび各Chに干渉する可能性のあるAP20の数は、通信装置10が相手側の通信装置10から受け取った、G. O. Negotiation RequestまたはG. C. Negotiation Responseに含まれている。
制御部11は、ステップS611で抽出した情報から通信装置10の双方ともがAPを検出しないChがあるか否かを判定する(ステップS612)。双方ともAPを検出しないChがあると判定した場合には(ステップS612でYES)、そのChでは干渉が発生する可能性が低い。したがって、制御部11はそのChを相手側の通信装置10と接続する際に使用するChに決定する(ステップS613)。該当するChが2個以上あると判定した場合には、制御部11はあらかじめ定めた方法により使用するChを選択して決定する。あらかじめ定めた方法とは、たとえば該当するChからランダムにChを選択する方法でも良いし、選択するChの優先順位を決めておく方法でも良い。また、制御部11は、該当する複数のChをメインルーチンのプログラムに引き渡しても良い。
全てのChでAPを検出していると判定した場合には(ステップS612でNO)、制御部11は干渉する可能性のあるAP20が少ないChを抽出する(ステップS614)。ここで、抽出はChごとに通信装置10に干渉する可能性のあるAP20の数と相手側の通信装置10に干渉する可能性のあるAP20の数との和を求め、和が最も小さいChを抽出することにより行う。
制御部11は、抽出したChを相手側の通信装置10と接続する際に使用するChに決定する(ステップS615)。制御部11は、以上でCh決定の処理を終了する。
本実施の形態によると、ピアツーピア接続するそれぞれの通信装置10の周辺にAP20がある場合でも、電波の干渉が発生する可能性の少ないChを選択して接続する通信装置10を提供することができる。
なお、いわゆるステルス型のAP20のうち、定期的なビーコンの送出を行わないタイプのAP20は、通常のスキャン(ステップS501およびステップS511)では存在を検出できない。このタイプのAP20が周囲に存在する可能性がある場合には、動的スキャンを行う事が望ましい。動的スキャンを行う場合には、通信装置10は管理フレームの一種であるProbe Requestを送信する。IEEE802.11の規約に従い、Probe Requestを受信したAP20は、Probe Responseを送信する。このProbe Responseは、ビーコンと同様の内容である。したがって、動的スキャンを行うことにより、定期的なビーコンの送出を行わないタイプのAP20が周囲にある場合でも、電波の干渉を引き起こす可能性の少ないChを選択して接続する通信装置10を提供することができる。
ピアツーピア接続を用いて接続可能な通信装置10がある場合には、ユーザによる接続の指示を待たずに制御部11が自動的に接続を行う事が望ましい場合がある。ステップS503またはステップS513で必ずYESに分岐してリクエスト側の通信装置Qになる(ステップS521、ステップS523)ように設定しておく事により、自動的にピアツーピア接続を行う通信装置10を提供することができる。
本実施の形態においては、5GHz帯のなかでも36Ch、40Ch、44Chおよび48Chの4つのChを使用する通信装置10を例にして説明したが、52Ch以上のChを使用する通信装置10を使用しても良い。また、2.4GHzその他各地域の電波の使用割り当てで定められたChを使用する通信装置10を使用しても良い。
通信装置A10および通信装置B10は、本実施の形態で説明したピアツーピア接続と同時に、AP20に接続するインフラストラクチャ接続も行うコンカレント接続を行うことが可能な通信装置10であっても良い。
通信装置A10および通信装置B10には、スマートフォン、パソコン、タブレット、テレビ、ブルーレイレコーダ、音楽プレーヤー、デジタルカメラまたはネットワークストレージドライブ等、無線LAN機能を搭載した任意の電子機器を使用できる。
[実施の形態3]
本実施の形態は、Ch決定のサブルーチンにおいて全てのChでおのおの干渉する可能性のあるAP20がある場合に、干渉する可能性のあるAP20の数の最大値に基づいて使用するChを定める通信装置10に関する。本実施の形態のCh決定のサブルーチンは、図12と同様であるが、ステップS614で干渉するAP20が少ないChを抽出する方法が異なる。なお、実施の形態1と共通する部分については説明を省略する。
図13は、実施の形態3の通信装置10のCh状況を示す説明図である。図13は、通信装置A10および通信装置B10のそれぞれの制御部11がスキャンにより求めた、各Chを使用しているAP20の数をまとめた表である。図13の表には、Ch欄、GC通信装置欄、GO通信装置欄および最大値欄を含む。Ch欄には、通信装置A10および通信装置B10が共通して使用することが可能なChが記載されている。GC通信装置欄には、グループクライアント側の通信装置10が各Chにおいて検出したAPの数が記載されている。GO通信装置欄には、グループオーナ側の通信装置10が各Chにおいて検出したAPの数が記載されている。最大値欄には、ChごとにGC通信装置欄に記載された数値とGO通信装置欄に記載された数値とを比較して大きい方の数値が記載されている。
たとえば、36Chではグループクライアント側の通信装置10は2個のAP20を、グループオーナ側の通信装置10は0個のAP20を検出していることが記載されている。また、最大値欄にはGC通信装置欄の2個と、GO通信装置欄の0個とを比較して、大きい方である2が記載されている。
本実施の形態においては、グループオーナー側の通信装置10の制御部11は、最大値欄が最も小さい値である48Chを抽出し(ステップS614)、相手側の通信装置10と接続する際に使用するChに決定する(ステップS615)。
本実施の形態によると、電波干渉を起こしやすいChを回避して通信に使用するChを決定する通信装置10を提供することができる。
[実施の形態4]
本実施の形態は、被リクエスト側の通信装置P10が自分はグループオーナ側になると判定した場合には、周辺情報をリクエスト側の通信装置Q10に送信せずにグループオーナの動作を開始する通信装置10に関する。図14および図15は、実施の形態4の通信プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。図14および図15を使用して本実施の形態の通信プログラムの処理の流れを説明する。なお、本実施の形態のプログラムのスタートからステップS524までは、図7に示した実施の形態2のフローチャートと共通であるのでフローチャートを省略する。また、また図14のステップS532までも実施の形態1と共通であるので説明を省略する。
被リクエスト側制御部11は、G. O. Negotiation Requestに含まれていた通信装置Q10のインテント値と自己のインテント値とを比較して、自分がグループオーナになるか否かを判定する(ステップS621)。グループオーナになると判定した場合は(ステップS621でYES)、被リクエスト側制御部11は管理フレームであるG. O. Negotiation Responseを作成する(ステップS622)。この際、被リクエスト側制御部11は、Vendor Specific IEに周辺情報を含めない。
被リクエスト側制御部11は、送受信部45およびアンテナ44を介してG. O. Negotiation Responseを送信する(ステップS623)。被リクエスト側制御部11はCh決定のサブルーチンを起動して、ピアツーピア接続での無線通信に使用するChを決定する(ステップS624)。
リクエスト側制御部11は、アンテナ44および送受信部45を介してG. O. Negotiation Responseを受信する(ステップS633)。リクエスト側制御部11は、G. O. Negotiation Responseに含まれていた通信装置Pのインテント値と自己のインテント値を比較して、自分がグループオーナにならないと判定する。リクエスト側制御部11は、送受信部45およびアンテナ44を介してG. O. Negotiation Responseに応答する管理フレームであるG. O. Negotiation Confirmationを送信する(ステップS634)。その後、通信装置Q10はグループクライアントの動作を開始する(ステップS635)。
被リクエスト側制御部11はアンテナ44および送受信部45を介してG. O. Negotiation Confirmationを受信する(ステップS625)。通信装置P10は、グループオーナの動作を開始する(ステップS626)。この際、通信装置P10は、ステップS624で決定したChを、通信装置Qとの通信に使用する。その後、リクエスト側制御部11および被リクエスト側制御部11は処理を終了する。
なお、ステップS624とステップS634との実行の順番は確定していない。したがって、ステップS624の実行前またはステップS624の実行中に、通信装置PはG. O. Negotiation Confirmationを受信する場合がある。
グループオーナにならないと判定した場合は(ステップS621でNO)、被リクエスト側制御部11は管理フレームであるG. O. Negotiation Responseを作成する(ステップS642)。この際、被リクエスト側制御部11は、Vendor Specific IEに周辺情報を含める。
被リクエスト側制御部11は、送受信部45およびアンテナ44を介してG. O. Negotiation Responseを送信する(ステップS643)。リクエスト側制御部11は、アンテナ44および送受信部45を介してG. O. Negotiation Responseを受信する(ステップS653)。
リクエスト側制御部11は、G. O. Negotiation Responseに含まれていた通信装置Q10のインテント値と自己のインテント値とを比較して、自分がグループオーナになるか否かを判定する。この際、ステップS621との関係でリクエスト側制御部11は自分がグループオーナになると判定する(ステップS654)。
リクエスト側制御部11はCh決定のサブルーチンを起動して、ピアツーピア接続での無線通信に使用するChを決定する(ステップS655)。リクエスト側制御部11は送受信部45およびアンテナ44を介してG. O. Negotiation Confirmationを送信する(ステップS656)。通信装置Q10は、グループオーナの動作を開始する(ステップS657)。この際、通信装置Q10は、ステップS655で決定したChを、通信装置Pとの通信に使用する。
被リクエスト側制御部11は、アンテナ44および送受信部45を介してG. O. Negotiation Confirmationを受信する(ステップS645)。通信装置P10は、グループクライアントの動作を開始する(ステップS646)。その後、リクエスト側制御部11および被リクエスト側制御部11は処理を終了する。
本実施の形態によると、被リクエスト側制御部11がグループオーナになると判定した場合(ステップS621でYES)には、リクエスト側制御部11に周辺情報を送らずにグループオーナとしての動作を開始する。したがって、管理フレームの情報量を小さくし、速やかにピアツーピア接続での通信を開始する通信装置10を提供できる。
[実施の形態5]
本実施の形態は、通信装置10の周辺にあるAP20が使用しているCh周辺のChに重み付けを行ってピアツーピア接続に使用するChを決定する通信装置10に関する。
図16は、実施の形態5の通信装置10の設置状況を示す説明図である。通信装置A10および通信装置B10は、それぞれ本実施の形態の通信装置10である。具体的には、通信装置A10はデジタルカメラ、通信装置B10はネットワークストレージである。本実施の形態においては、デジタルカメラで撮影して保存してある画像をネットワークストレージに転送して保存する。
通信装置A10および通信装置B10は、2.4GHz帯および5GHz帯の無線LANを使用することができる。
通信装置A10の場所では、第1AP201、第2AP202および第6AP206からの電波を受信することができる。通信装置B10の場所では、第1AP201、第3AP203、第4AP204および第5AP205からの電波を受信することができる。
第1AP201は、36Chの電波を使用している。第2AP202は40Chの電波を使用している。第3AP203は48Chの電波を使用している。第4AP204は6Chの電波を使用している。第5AP205は10Chの電波を使用している。第6AP206は1Chの電波を使用している。
図17は、実施の形態5の重み付け係数を示す説明図である。前述したとおり、同一のChを使用する通信装置10が近くに存在している場合には電波の干渉が生じやすい。また、Chが近接している場合にも電波の干渉が生じやすい。図17は、電波の干渉の生じやすさによる重み付けを示す表である。
図17の表には、Ch欄および重み付け係数欄を含む。Ch欄には、重み付けするChの番号がXを変数として記載されている。Xは同一のChを使用する通信装置10が存在しているChの番号を示す。重み付け係数欄には、重み付けに使用する係数が記載されている。
図17では、同一のCh間では重み付け係数を最大値である4に設定している。1Ch離れている場合には重み付け係数を2に設定している。2Ch離れている場合には重み付け係数を1に設定している。3Ch離れている場合には、重み付け係数を0に設定している。図示は省略するが、4Ch以上離れている場合にも、重み付け係数を0に設定している。なお、図17の表は例示であり、図17に示した値とは別の値の重み付け係数を使用する事もできる。たとえば4Ch以上離れている場合にも重み付け係数が0にならないように設定する場合には、5GHz帯を使用する場合にも他のChを使用するAP20の影響を考慮することができる。
図18は、実施の形態5の通信装置10のCh状況を示す説明図である。図18は、通信装置A10および通信装置B10のそれぞれの制御部11がスキャンして求めた、無線の電波の干渉の生じやすさを示す係数をまとめた表である。図18の表には、Ch欄、通信装置A欄、通信装置B欄および和欄を含む。通信装置A欄には、干渉機器欄および係数A欄を含む。通信装置B欄には、干渉機器欄および係数B欄を含む。
Ch欄には、通信装置A10および通信装置B10が共通して使用することが可能なChが記載されている。通信装置A欄の干渉機器欄には、各Chにおいて通信装置A10が検出したAP20の名称が記載されている。通信装置A欄の係数A欄には、通信装置A10の各Chの干渉の生じやすさを示す係数Aが記載されている。通信装置B欄の干渉機器欄には、各Chにおいて通信装置B10が検出したAP20の名称が記載されている。通信装置B欄の係数B欄には、通信装置B10の各Chの干渉の生じやすさを示す係数Bが記載されている。和欄には、Chごとに係数Aと係数Bとの和が記載されている。
たとえば、通信装置A10は1Chを使用している第6AP206の影響を受ける。第6AP206による影響の強さは、図17を参照して1Chが4、2Chが2、3Chが1で表される。また通信装置A10は第1AP201および第2AP202の影響も受ける。第1AP201および第2AP202の使用しているChに対する影響の強さは係数4で表される。なお、第1AP201および第2AP202は5GHz帯域を使用しているため、無線LANの規格の定めにより1つまたは2つ離れたChは使用されない。また、通信装置B10の8Chは6Chを使用している第4AP204の係数1と10Chを使用している第5AP205の係数1とを加算した係数2の強さの影響を受ける。
グループオーナ側の通信装置10の制御部11は、和欄の数値が最小値0である13Chまたは44Chを、ピアツーピア接続に使用するChに選択する。
なお、2.4GHz帯で使用するChをたとえば1Ch、6Chおよび11Chのみに限定する場合には、制御部11はこれらのChならびに5GHz帯の36Ch、40Ch、44Chおよび48Chの係数の和を比較して、最小値のChを選択する。すなわち、図18に示す場合には、制御部11は44Chをピアツーピア接続に使用するChに選択する。
本実施の形態の処理の流れは、実施の形態2の周辺情報作成のサブルーチン(ステップS502、ステップS512)およびCh決定のサブルーチン(ステップS571、ステップS581)を以下に説明するサブルーチンに置き換えたものである。したがって、以下では周辺情報作成のサブルーチンおよびCh決定のサブルーチンの処理の流れをそれぞれ説明する。
図19は、実施の形態5の周辺情報作成の処理の流れを示すフローチャートである。本サブルーチンは、スキャンで取得した情報を加工して重み付けをしたVendor Specific IEを作成するサブルーチンである。図19を使用して、周辺情報作成の処理の流れを説明する。なお、実施の形態1と共通する部分の説明は省略する。
制御部11は、自分が使用できるChを抽出する(ステップS601)。制御部11は、スキャンの結果から各Chに対して干渉する可能性のあるAP20を抽出する(ステップS651)。制御部11は、干渉する可能性のあるAP20が使用しているChとその前後のChに図17に示す係数を掛けた値をChごとに加算する(ステップS652)。
制御部11は、使用できるCh、および各Chの係数をあらかじめ定めた書式でまとめてVendor Specific IEを作成する(ステップS653)。制御部11は、以上で周辺情報作成の処理を終了する。
図20は、実施の形態5のCh決定の処理の流れを示すフローチャートである。本サブルーチンは、図19のサブルーチンで算出した各Chの係数を元に使用するChを決定するサブルーチンである。図20を使用して、Ch決定の処理の流れを説明する。
制御部11は、通信装置Q10と通信装置P10との双方が共通して使用できるChの情報を抽出する(ステップS661)。制御部11は共通して使用できる各Chの係数を抽出する(ステップS662)。ここで、通信装置10が使用できるChおよび係数は、事前に制御部11が実行した周辺情報作成のサブルーチンで算出した結果を使用する。また、相手側の通信装置10が使用できるChおよび各Chの係数は、通信装置10が相手側の通信装置10から受け取った、G. O. Negotiation RequestまたはG. C. Negotiation Responseに含まれている。
制御部11は、Chごとに抽出した係数の和を求める(ステップS663)。制御部11は、ステップS663で求めた和が最小であるChを抽出する(ステップS664)。制御部11は、抽出したChを相手側の通信装置10と接続する際に使用するChに決定する(ステップS665)。制御部11は、以上でCh決定の処理を終了する。
本実施の形態によると、近傍のChを使用しているAP20の存在を考慮して、干渉をおこす可能性の低いChを選択する通信装置10を提供できる。
なお、ステップS664で各Chにおいて両者の係数のうちの大きい方の値を抽出し、その値が最小になるChを抽出しても良い。
[実施の形態6]
実施の形態6は、AP20から受信する電波の強度を考慮してピアツーピア接続に使用するChを決定する通信装置10に関する。近隣のAP20が使用しているChと同一のChを使用する場合に、近隣のAP20からの電波の強度が大きい場合には干渉を受けやすく、小さい場合には干渉を受けにくい。本実施の形態の通信装置10は、AP20から受信している電波の強度を加味してピアツーピア接続に使用するChを決定する。
図21は、実施の形態6の通信装置10の設置状況を示す説明図である。通信装置A10および通信装置B10は、それぞれ本実施の形態の通信装置10である。具体的には、通信装置A10はタブレット、通信装置B10はブルーレイディスクドライブである。本実施の形態においては、ブルーレイディスクドライブで録画して保存してある番組をタブレットに転送してタブレットの画面に表示する。
通信装置A10および通信装置B10は、2.4GHz帯の無線LANを使用することができる。通信装置A10の場所では、第2AP202および第6AP206からの電波を受信することができる。通信装置B10の場所では、第4AP204および第5AP205からの電波を受信することができる。第2AP202は5Chの電波を使用している。第4AP204は6Chの電波を使用している。第5AP205は11Chの電波を使用している。第6AP206は1Chの電波を使用している。
図22は、実施の形態6の通信装置10のCh状況を示す説明図である。図22は、通信装置A10および通信装置B10のそれぞれの制御部11がスキャンして求めた、無線の電波の干渉の生じやすさを示す係数をまとめた表である。図22の表には、Ch欄、通信装置A欄、通信装置B欄および最大値欄を含む。通信装置A欄には、干渉機器欄、強度欄および係数A欄を含む。通信装置B欄には、干渉機器欄、強度欄および係数B欄を含む。
Ch欄には、通信装置A10および通信装置B10が共通して使用することが可能なChが記載されている。通信装置A欄の干渉機器欄には、各Chにおいて通信装置A10が検出したAP20の名称が記載されている。通信装置A欄の強度欄には、干渉機器欄に記載されたAP20から受信した電波の強度が記載されている。通信装置A欄の係数A欄には、通信装置A10の各Chの干渉の生じやすさを示す係数Aが記載されている。通信装置B欄の干渉機器欄には、各Chにおいて通信装置B10が検出したAP20の名称が記載されている。通信装置B欄の強度欄には、干渉機器欄に記載されたAP20から受信した電波の強度が記載されている。通信装置B欄の係数B欄には、通信装置B10の各Chの干渉の生じやすさを示す係数Bが記載されている。最大値欄には、Chごとに係数Aと係数Bとを比較して、大きい方の数値が記載されている。
なお、本実施の形態においては、実施の形態5と同様に各AP20は近傍のChに対して、図17に示す重み付けの影響を与える。
たとえば、通信装置A10は1Chを使用している第6AP206および5Chを使用している第2AP202の影響を受ける。通信装置A10の検知部47が検知した第6AP206のビーコンの強度は5である。また、通信装置A10の検知部47が検知した第2AP202のビーコンの強度は2である。なお、本実施の形態においては、電波の強度を数が大きい方が強い電波であることを意味する5段階の指標で記載する。電波の強度はRSSI(Received Signal Strength Indicator)、RSQ(Reference Signal Received Power)、RSRQ(Reference Signal Received Quality)等、様々な尺度で評価することができる。
たとえば、通信装置A10に対する第6AP206による影響の強さは、図17を参照した1Chが4、2Chが2、3Chが1の各々の数値に電波強度の指標5を掛けて、1Chは20、2Chは10および3Chは5で表される。同様に、通信装置A10に対する第2AP202による影響の強さは、5Chが4、4Chと6Chが2、3Chと7Chが1の各々の数値に電波強度の指標2を掛けて、5Chは8、4Chと6Chは4、3Chと7Chは2で表される。したがって、第6AP206および第2AP202の影響が重複する3Chの受ける影響は、両者の影響を加算して7で表される。
グループオーナ側の通信装置10の制御部11は、最大値欄が最小値3である8Chをピアツーピア接続に使用するChに選択する。
本実施の形態によると、近隣に多くのAP20が存在する場合であっても、各AP20から受信する電波の強度を考慮して、干渉をうけにくいChを選択する通信装置10を提供することができる。
なお、AP20から受信する電波の強度は5段階に限らず、8段階、10段階等任意の段階に分けた指標を使用できる。またRSSI等の数値をそのまま使用しても良い。
[実施の形態7]
本実施の形態は、無線LANのAP20以外の電子機器等による影響も考慮して使用するChを決定する通信装置10に関する。
図23は、実施の形態7の通信装置10の設置状況を示す説明図である。通信装置A10および通信装置B10は、それぞれ本実施の形態の通信装置10である。具体的には、通信装置A10はミュージックプレーヤー、通信装置B10はパソコンである。本実施の形態においては、パソコンのハードディスクに保存されている音楽をミュージックプレーヤーで再生する。
通信装置A10および通信装置B10は、2.4GHz帯の無線LANを使用することができる。通信装置A10の場所では、第1AP201、第2AP202および第6AP206からの電波を受信することができる。通信装置B10の場所では、第1AP201および第4AP204からの電波を受信することができる。第1AP201は、3Chの電波を使用している。第2AP202は4Chの電波を使用している。第4AP204は6Chの電波を使用している。第6AP206は1Chの電波を使用している。さらに通信装置B10の場所ではコードレス電話208および電子レンジ209から発生する2.4GHz帯の電磁波の影響を受ける。
図24は、実施の形態7の通信装置10のCh状況を示す説明図である。図24は、1Chから13Chで通信装置A10および通信装置B10の検知部47がそれぞれ検知したノイズ値をまとめた表である。
図24の表には、Ch欄、通信装置Aのノイズ値欄、通信装置Bのノイズ値欄および最大値欄を含む。Ch欄には、通信装置A10および通信装置B10が共通して使用することが可能なChが記載されている。通信装置Aのノイズ値欄には、各Chにおいて通信装置A10の検知部47が検知したノイズ値が記載されている。通信装置Bのノイズ値欄には、各Chにおいて通信装置B10の検知部47が検知したノイズ値が記載されている。ここで、ノイズ値はアンテナ44が受信したノイズの量を示す指標である。ノイズ値にはたとえば受信した電波の強度を使用する。ノイズ値は瞬時値ではなく、あらかじめ定めた一定の時間内の最大値を使用することが望ましい。AP20以外の機器が発生するノイズは、継続時間が短い場合があるからである。最大値欄には、Chごとに通信装置Aのノイズ値欄に記載された数値と通信装置Bのノイズ値欄に記載された数値とを比較して大きい方の数値が記載されている。
たとえば、通信装置A10は1Chで−80dBm、2Chで−20dBmのノイズ値の電波を受信している。なお、本実施の形態においては、受信した電波がAP20が送出している管理フレームの電波なのか、AP20がデータ通信に使用している電波なのか、または電子レンジ209等が発生する単なるノイズなのかは区別しない。
グループオーナの制御部11は、最大値欄が最小値の−40dBmである3Chをピアツーピア接続に使用するChに選択する。
本実施の形態の処理の流れは実施の形態2の周辺情報作成のサブルーチンおよびCh決定のサブルーチンを以下に説明するサブルーチンに置き換えたものである。図25は、実施の形態7の周辺情報作成の処理の流れを示すフローチャートである。周辺状況作成のサブルーチンは、検知部47が各Chの帯域で検知したノイズ値を管理フレームに載せられるように加工してVendor Specific IEを作成するサブルーチンである。図25を使用して、本実施の形態の周辺情報作成のサブルーチンの処理の流れを説明する。
制御部11は、自分が使用できるChを抽出する(ステップS601)。制御部11は、検知部47から各Chのノイズ値を取得する(ステップS671)。ノイズ値の取得は、あらかじめ定めた一定の時間にわたり継続して行う。制御部11は、あらかじめ定めた一定時間内のノイズ値の最大値を算出する(ステップS672)。
制御部11は、使用できるCh、および各Chで検出したノイズ値の最大値をあらかじめ定めた書式でまとめてVendor Specific IEを作成する(ステップS673)。以上で制御部11は、周辺情報作成の処理を終了する。
図26は、実施の形態7のCh決定の処理の流れを示すフローチャートである。図26を使用して、Ch決定の処理の流れを説明する。
制御部11は、通信装置Q10と通信装置P10とで共通して使用できるChの情報を抽出する(ステップS681)。Chの情報とは、使用できるChの番号およびそのChのノイズ値である。
通信装置10が使用できるChは、通信装置10の補助記憶装置16にあらかじめ記憶されている。通信装置10の各Chのノイズ値は、ステップS672で算出した値を使用する。相手側の通信装置10が使用できるChおよび各Chのノイズ値は、通信装置10が相手側の通信装置10から受け取った、G. O. Negotiation RequestまたはG. C. Negotiation Responseに含まれている。
制御部11は、ステップS681で抽出した情報から各ChについてGO通信装置10のノイズ値と相手側の通信装置10のノイズ値とを対比して、大きい方を抽出する(ステップS682)。制御部11は、ステップS682で抽出したノイズ値同士を対比して、ノイズ値が最小のChを抽出する(ステップS683)。
制御部11は、抽出したChを相手側の通信装置10とのピアツーピア接続に使用するChに決定する(ステップS684)。制御部11は、以上でCh決定の処理を終了する。
本実施の形態によると、AP20以外の機器が発生する電磁波の影響も考慮して使用するChを選択する通信装置10を提供できる。
なお、図24のノイズ値にあらかじめ定めた一定期間内のノイズ値の平均値を使用しても良い。このようにする事により、大きなノイズを短時間だけ発生する機器の影響については無視できる。したがって、恒常的に発生するノイズの影響を受けにくいChを選択して使用する通信装置10を提供することができる。
ノイズ値を示す指標は、受信した電波の強度に限定されない。SNR(Signal-to-Noise Ratio)等の任意の指標を使用することができる。
[実施の形態8]
実施の形態8は、通信装置10と通信プログラム31とを組み合わせて動作させる形態に関する
図27は、実施の形態8の通信装置10の装置構成図である。図27を使用して、本実施の形態の構成を説明する。なお、実施の形態1と共通する部分の説明は省略する。
通信装置10は、制御部11、機能部12、入力部13、読取部32、無線通信部14、主記憶装置15、補助記憶装置16およびバスを備える。無線通信部14は、無線制御部41、アンテナ44、送受信部45、周波数切替部46、検知部47および無線機能バスを備える。
読取部32は、可搬型記録媒体33を読み取る装置であり、具体的にはたとえばマイクロSD(Secure Digital)カードスロットである。
通信プログラム31は、可搬型記録媒体33に記録されている。制御部11は、読取部32を介して通信プログラム31を読み込み、補助記憶装置16に保存する。また制御部11は、通信装置10内に実装されたフラッシュメモリ等の半導体メモリ34に記憶された通信プログラム31を読み出しても良い。さらに、制御部11は、送受信部45を介して接続される図示しない他のサーバコンピュータから通信プログラム31をダウンロードして補助記憶装置16に保存しても良い。
通信装置10は、上述した各種ソフトウェア処理を実行する通信プログラム31を、可搬型記録媒体33もしくは半導体メモリ34から読み取り、または送受信部45を介して図示しない他のサーバコンピュータからダウンロードする。通信プログラム31は、制御部11の制御プログラムとしてインストールされ、主記憶装置15にロードされて実行される。これにより、通信装置10は全体として上述した通信装置10として機能する。
各実施例で記載されている技術的特徴(構成要件)はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以上のように、本発明にかかる通信装置10は、他の通信装置10が取得した該他の通信装置10の周囲の電波状態を受信する受信部45と、周囲の電波状態を取得する取得部47と、両電波状態に基づいて前記他の通信装置10との通信に使用する電波の周波数を選択する選択部とを備えることを特徴とする。
本発明にあっては、双方の通信装置10の周囲の電波状態に基づいて通信に使用する電波の周波数を定めるので、通信品質の高い周波数を選択して通信を行うことが可能となる。
本発明にかかる通信装置10は、前記両電波状態は、電波の周波数と他の機器から該周波数の電波の受信状態が受ける影響との関係を示す情報であり、前記選択部は、前記他の通信装置10および前記通信装置10が共通して使用することが可能な周波数のうち前記影響が少ない周波数を選択することを特徴とする。
本発明にあっては、双方の通信機器10が他の機器等から受ける影響の少ない周波数を選択して通信に使用するので、混信等による通信品質の低下を生じにくくすることが可能となる。
本発明にかかる通信装置10は、前記両電波状態は、周波数と該周波数で前記他の通信装置10および前記通信装置10が受信するノイズの強度との関係を示す情報であり、前記選択部は、前記他の通信装置10および前記通信装置10が共通して使用することが可能な周波数のうち前記ノイズの強度が小さい周波数を選択することを特徴とする。
本発明にあっては、双方の通信装置10が他の機器等から受けるノイズの少ない周波数を選択して通信に使用するので、ノイズによる通信速度の低下を生じにくくすることが可能となる。
本発明にかかる通信方法は、他の通信装置10が取得した該他の通信装置10の周囲の電波状態を受信し、周囲の電波状態を取得し、両電波状態に基づいて前記他の通信装置10との通信に使用する電波の周波数を選択することを特徴とする。
本発明にあっては、双方の通信装置10の周囲の電波状態に基づいて通信に使用する電波の周波数を定めるので、通信品質の高い周波数を選択して通信を行う通信方法を提供することが可能となる。
本発明にかかる通信プログラム31は、他の通信装置10が取得した該他の通信装置10の周囲の電波状態を受信し、周囲の電波状態を取得し、両電波状態に基づいて前記他の通信装置10との通信に使用する電波の周波数を選択する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明にあっては、双方の通信装置10の周囲の電波状態に基づいて通信に使用する電波の周波数を定めるので、通信品質の高い周波数を選択して通信を行う通信プログラムを提供することが可能となる。
10 通信装置
11 制御部
12 機能部
13 入力部
14 無線通信部
15 主記憶装置
16 補助記憶装置
20 AP
31 通信プログラム
32 読取部
33 可搬型記録媒体
41 無線制御部
44 アンテナ
45 送受信部
46 周波数切替部
47 検知部

Claims (5)

  1. 他の通信装置が取得した該他の通信装置の周囲の電波状態を受信する受信部と、
    周囲の電波状態を取得する取得部と、
    両電波状態に基づいて前記他の通信装置との通信に使用する電波の周波数を選択する選択部と
    を備えることを特徴とする通信装置。
  2. 前記両電波状態は、電波の周波数と他の機器から該周波数の電波の受信状態が受ける影響との関係を示す情報であり、
    前記選択部は、前記他の通信装置および前記通信装置が共通して使用することが可能な周波数のうち前記影響が少ない周波数を選択することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記両電波状態は、周波数と該周波数で前記他の通信装置および前記通信装置が受信するノイズの強度との関係を示す情報であり、
    前記選択部は、前記他の通信装置および前記通信装置が共通して使用することが可能な周波数のうち前記ノイズの強度が小さい周波数を選択することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  4. 他の通信装置が取得した該他の通信装置の周囲の電波状態を受信し、
    周囲の電波状態を取得し、
    両電波状態に基づいて前記他の通信装置との通信に使用する電波の周波数を選択する
    ことを特徴とする通信方法。
  5. 他の通信装置が取得した該他の通信装置の周囲の電波状態を受信し、
    周囲の電波状態を取得し、
    両電波状態に基づいて前記他の通信装置との通信に使用する電波の周波数を選択する
    処理をコンピュータに実行させることを特徴とする通信プログラム。
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JP2016201666A (ja) * 2015-04-09 2016-12-01 キヤノン株式会社 通信装置、通信装置の制御方法およびプログラム
WO2018135185A1 (ja) * 2017-01-20 2018-07-26 アルプス電気株式会社 通信装置、通信方法及びプログラム

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