JP4456966B2 - 無線端末 - Google Patents

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Description

本発明は、無線端末に関し、特に、アドホック通信機能を有する無線端末同士がアドホック通信を行なう際の通信手順の自動化に用いて好適な技術に関する。
通信技術の発達により、現在、複数の通信メディアを1つの端末に搭載し、通信環境やアプリケーションなどによって最適な通信メディアを選択することが可能である。最近登場した無線LAN(Local Area Network)/セルラーデュアル端末は、セルラー端末等の無線端末に無線LANの通信機能を搭載し、通信環境に応じてセルラー通信と無線LAN通信との切り替えを適宜に行なうことができる。例えば、企業内では、無線LANを利用したVoIP(Voice over Internet Protocol)による通話を行ない、外出先では、セルラーネットワークを利用した通話を行なうことができる。
ところで、上記のようにセルラー端末などに搭載される無線LAN(IEEE(Institute of Electronic and Electronics Engineers)802.11仕様)には、インフラストラクチャモードとアドホックモードの2つのモードが存在する。無線端末がインフラストラクチャモードに設定した場合、最寄りのアクセスポイントに無線により接続して、ネットワーク経由の通信が可能になる。それに対し、アドホックモードを設定した無線端末は、同じくアドホックモードに設定している無線端末との直接通信が可能である。
通常、ユーザは無線端末をインフラストラクチャモードに設定し、企業ネットワークやインターネットへの接続を行なう。しかし、アドホックモードでの通信(以下、アドホック通信ともいう)は、通信を行なう端末同士がお互いに電波の届く位置に存在しなければならないといった制約があるが、アクセスポイントがない状況でも通信ができることや、インフラ設備を使用しないため通信料金が発生しないなどのメリットがある。さらに、アドホックモードでの通信は、端末同士でチャネルの設定が可能であるため、帯域を有効的に利用することが可能である。このため、例えば、通信を行ないたい無線端末が、電波の届く位置に存在する場合にアドホックモードに切り替えての直接通信を行なうことが有効と考えられる。
なお、アドホック通信に関する技術として他に、下記特許文献1及び2により提案されている技術がある。
特許文献1の技術は、移動の激しいオンデマンド型の通信で、話題を共有する不特定端末から成るパーティに対して双方向通信を可能とし、同一グループ内にて、ネットワーク内のトラフィックを減少させて、通信端末の電力消費を減少させることを目的とするもので、そのために、不特定通信端末に同報中継伝送を行なう際に、通信内容に興味をもたない通信端末や、移動によって存在しなくなった通信端末に対する不要な通信を防止できるようにしている。
即ち、グループ通信を行なう複数の通信端末のそれぞれに対して、隣接する通信端末間における通信の往復時間よりも長く且つ通信端末が通信の到達範囲から外れると想定される時間よりも短い有効期限を設定することにより、設定された有効期限を超過した通信端末を除いた残りの通信端末間でグループ通信を行なうようにしている。
一方、特許文献2の技術は、非同期的なアドホック通信によりネットワークを形成することを目的とするもので、そのために、各無線通信装置が管理情報を交換することにより、互いの存在を確認し合うとともに、管理情報に記述されている受信タイミングに基づいて非同期通信を行なうことにより無線ネットワークを形成する。これにより、アクセスポイントなどの制御局となる装置を配置することなく、各無線通信装置は非同期で直接通信することが可能となり、また、情報受信を常時行なわなくてもよいので、各無線通信装置の消費電力も低減することができる。
特開2001−285345号公報 特開2003−229869号公報
無線端末同士でアドホック通信を行なう条件としては、上記のように無線端末同士がお互いに電波の届く位置に存在すること(条件1)と、端末同士がアドホックモードに切り替えて、アドホックネットワークの設定情報を一致させること(条件2)が必要である。
ここで、従来、アドホック通信を行なう方法としては、ユーザ同士が事前に口頭でアドホックネットワークの設定情報を取り決め(条件1を満たす)、決定した設定情報を端末に手動入力して設定を行なっていた(条件2を満たす)。しかしながら、このようにしてユーザが手動で設定を行なうことは、ユーザにとっては非常に面倒な作業である。またこの場合、ユーザ同士が口頭で設定情報の取り決めを行なうため、VoIPなどの音声通話のためのアプリケーションは不必要であり、アドホック通信はファイル転送などの限られた用途でしか使用できなかった。
また、上記の特許文献1及び2の技術においても、各端末のアドホック通信のための設定情報の整合性が既に確保されており、各端末がアドホックネットワークに既に参加あるいは参加可能な状態にある、より具体的には、IEEE 802.11仕様で規定されている管理メッセージ(ビーコンメッセージ)におけるSSID(Service Set ID)と呼ばれるパラメータ(アドホック通信のための設定情報)の整合性が担保されている状態にあることが前提となっているため、これらの技術であっても、事前に取り決めたSSID等の設定情報を各ユーザが事前に端末に入力する作業が必要になる。なお、SSIDは、インフラストラクチャモードにおいては、無線LANを構成するアクセスポイントと端末に付与された識別情報のことであり、アクセスポイントと端末とで同じSSIDが設定されていないと通信できないものである。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、従来手動で行なっていたアドホック通信手順を自動化することにより、ユーザの手間を省き、アドホック通信の用途を拡大できるようにすることを目的とする。
発明に関連する技術の無線端末は、アドホック通信機能を有する無線端末であって、指定された通信相手端末のユーザ情報をアドホック通信のためのサービスセット情報に反映する設定手段と、該サービスセット情報を含む管理情報を自端末周辺に報知する無線送信手段とをそなえ、該無線送信手段によって報知された前記通信相手端末のユーザ情報が反映された前記サービスセット情報の受信により自端末に関するアドホックネットワークを検出し、受信した該サービスセット情報をアドホック通信に用いるサービスセット情報として適用してアドホック通信を行なう前記通信相手端末と、該無線端末との間で、前記サービスセット情報を用いたアドホック通信を開始することを特徴としている。
ここで、前記アドホック通信の開始は、前記通信相手端末からのアドホックネットワークへの参の旨のメッセージを無線受信手段により受信、及び、該メッセージの受信に応じてなされる前記通信相手端末に対する確認メッセージの送信を含んでいてもよい。
また、本発明の無線端末は、アドホック通信機能を有する無線端末であって、通信相手端末を指定する指定手段と、該指定手段によって指定された通信相手端末のユーザ情報をアドホック通信のための設定情報に反映する設定手段と、当該設定情報を含む管理情報を自端末周辺に報知してアドホックネットワークを開設する開設手段と、開設した該アドホックネットワークへの該通信相手端末の参加を確認する確認手段と、該確認手段により該通信相手端末の該アドホックネットワークへの参加が確認されると、該通信相手端末とアドホック通信を行なうアドホック通信手段とをそなえ、該アドホック通信を含む2種以上のネットワークメディアを有し、該確認手段において該通信相手端末の該アドホックネットワークへの参加が確認できない場合に、該アドホック通信以外の別のネットワークメディアにより該通信相手端末への発信処理を行なう発信手段をさらにそなえたことを特徴としている
さらに、本発明に関連する技術の無線端末は、アドホック通信機能を有する無線端末であって、周辺から報知される管理情報の有無を監視してアドホックネットワークの存在を監視する監視手段と、該監視手段での監視により検出したアドホックネットワークからの管理情報に含まれるサービスセット情報に自端末のユーザ情報が反映されているか否かを判断し、反映されている場合に自端末への着信と判断する着信判断手段と、該着信判断手段により自端末への着信と判断された場合に、検出した該サービスセット情報を自端末のアドホック通信のためのサービスセット情報として適用し、該アドホックネットワークに参加してアドホック通信を行なう参加手段とをそなえたことを特徴としている。
また、本発明に関連する技術のアドホック通信方法は、無線端末同士のアドホック通信方法であって、発信端末としての無線端末が、通信相手端末としての無線端末のユーザ情報をアドホック通信のためのサービスセット情報に反映し、当該サービスセット情報を含む管理情報を自端末周辺に報知してアドホックネットワークを開設し、該通信相手端末が、周辺からの管理情報の有無を監視してアドホックネットワークの存在を監視し、受信した管理情報に自端末のユーザ情報が反映されているか否かを判断し、反映されている場合に自端末への着信と判断し、該管理情報に含まれる該サービスセット情報を抽出して、自端末のアドホック通信のためのサービスセット情報として適用した上で、該アドホックネットワークに参加して該発信端末とアドホック通信を行なうことを特徴としている。
上記の本発明によれば、発信端末が通信相手端末のユーザ情報を設定情報に反映したアドホックネットワークを開設し、通信相手端末が自身のユーザ情報が設定情報に反映されているアドホックネットワークが存在するか否かを監視することによって、無線端末同士でアドホック通信が可能であるかの判断を行なうことが可能である。そして、通信相手端末は、発信端末が開設したアドホックネットワークに参加するために、発信端末からの管理情報を自端末のアドホック通信のための設定情報に反映することによって、発信端末とアドホック通信を行なうことが可能になる。これにより、従来、手動で行なっていた設定合わせ等を含め、アドホック通信手順を自動化することが可能となる。
また、アドホック通信が不可能な場合は、別のネットワークメディアに切り替えられるので、ユーザが意識せずに、自動的に適した通信を選択することが可能になる。
〔A〕一実施形態の説明
図1は本発明の一実施形態としての無線端末の要部構成を示すブロック図で、この図1に示す無線端末は、ユーザ部11,データベース部12,全体制御部13,通信部14をそなえて構成されている。なお、通信部14は、通信メディアに応じて複数装備することが可能であり、本実施形態では、例えば無線LAN通信のための第1通信部14−1及びセルラーやPHS通信のための第2通信部14−2の2種類を装備し、少なくとも1つの通信部(第1通信部14−1)は、アドホックモードによる通信機能(アドホック通信機能)を有している。なお、このアドホック通信機能には、例えば、VoIPのアプリケーションを立ち上げて、INVITEメッセージを送信する等の機能が含まれる。
ここで、ユーザ部11は、無線端末とユーザとのインタフェースを担っており、所要のファンクションキーやテンキー等を含む操作部112により発信時の通信相手端末のユーザ情報(電話番号や電子メールアドレス等の無線端末のユーザを特定可能な情報)を指定したり、着信時の発信端末のユーザ情報を表示部111に表示したりすることができるようになっている。つまり、このユーザ部11は、通信相手端末を指定する指定手段としての機能を果たすものである。なお、ここでいう「通信相手端末の指定」には、携帯電話での相手電話番号の入力や電話帳から相手電話番号を検索すること等も含まれる。
データベース部12は、RAM等のメモリによって構成され、通信相手端末のユーザ情報がいわゆる電話帳のようなイメージの情報として格納されており、無線端末のユーザは、操作部112を操作してこのデータベース部12から通信相手端末のユーザ情報を適宜取得することが可能になっている。なお、図3にデータベース部12に保存されるユーザ情報の一例を示す。この図3では、通信相手端末となり得る端末のユーザ毎に、ユーザ情報として電話番号情報の他に公開鍵情報も組として保存されている。公開鍵情報は、アドホックネットワークのセキュリティ向上のために用いられ、その詳細については変形例にて後述する。
全体制御部13は、無線端末全体の制御を行なうもので、発信機能として、ユーザによって指定された通信相手端末のユーザ情報の無線通信の設定への反映や、通信相手端末とアドホック通信が可能であるかの判断、別ネットワークメディアの切り替えなどを行なう機能を有し、着信機能として、周辺のアドホックネットワークの監視や、管理メッセージからの着信の判断などを行なう機能を有している。なお、当該全体制御部13は、例えばCPU等により実現される。
このため、全体制御部13は、その要部の機能に着目すると、例えば、データ処理部131,アドホックネットワーク監視部132,アドホック通信判定部133及び通信設定部134を有して構成される。
ここで、データ処理部131は、各通信部14−1,14−2による通信時に送受されるデータについて所要の処理を行なうものであり、アドホックネットワーク監視部(監視手段)132は、自端末周辺(自端末の電波の届く範囲内)に自端末向けのアドホックネットワークが存在するか否かを監視するもので、より具体的には、後述するようにアクセスポイントとしての役割を果たす他の端末(発信端末)が発信した自端末向けの(例えば、自端末の電話番号等のユーザ情報が含まれる)管理メッセージ(ビーコンメッセージ)(図2参照)を受信するか否かを監視することで、自端末向けのアドホックネットワークの存在の有無を検出できるようになっている。
図2はIEEE 802.11仕様の管理(マネージメント)メッセージのフレーム構造を示す図で、この図2に示すように、管理メッセージは、フレーム制御フィールド(2オクテット)21,デュレーション/IDフィールド(2オクテット)22,宛先アドレスフィールド(6オクテット)23,送信元アドレスフィールド(6オクテット)24,BSSIDフィールド(6オクテット)25,シーケンス制御フィールド(2オクテット)26,フレーム本体(ボディ)(0〜2312オクテット)27,FCS(Frame Check Sequence)フィールド(4オクテット)28を有して成るMAC(Media Access Control)フレームを基本フォーマットとして有しており、フレーム制御フィールド21に、MACプロトコルのバージョン情報や自メッセージのタイプ(マネージメント,制御又はデータ)を表示する情報等を指定できるようになっている。例えば、無線セルの存在を報知するためのビーコンメッセージ(管理情報)の場合は上記タイプ情報として“1000”を、端末が周辺に存在する無線セルの有無を問い合わせるためのプローブ要求(Probe Request)の場合は“0100”を、当該プローブ要求に対する応答(プローブ応答:Probe Response)の場合は“0101”をそれぞれ指定することでそれぞれを表示することが規定されている。
そして、ビーコンメッセージの場合、フレーム本体27には、図2中に示すように、さらに、情報要素として、タイムスタンプ(Timestamp)情報271,ビーコン周期(Beacon Interval)情報272,キャパビリティ情報(Capability Information)273,サービスセット識別情報(SSID)274,サポートレート情報(Supported Rates)275,FHパラメータセット276,DSパラメータセット277,CFパラメータセット278,IBSSパラメータセット279,TIM(Traffic Indication Map)280等が格納されるようになっている。
無線LANでは、ネットワーク(つまりはアクセスポイント)の識別を行なうために上記SSIDを用いるが、発信端末は、このSSID(アドホック通信のための設定情報)の値に、少なくとも通信相手端末のユーザ情報(例えば、電話番号情報)を設定することにより、自身がアクセスポイントとなって通信相手端末向けのアドホックネットワークを開設することができる。なお、SSIDの値には発信端末のユーザ情報(例えば、電話番号情報)も併せて設定してもよい。
したがって、通信相手端末は、受信した管理メッセージ(ビーコンメッセージ)中のSSIDの値に自身のユーザ情報(電話番号情報)が含まれていれば自端末宛のアドホックネットワークであることを判断可能である。また、後述するように当該アドホックネットワークへの参加の意思表示及び確認には、上記プローブ要求メッセージ及びプローブ応答メッセージを利用する。これらと同等の他の独自メッセージを定義・利用することも可能であるが、汎用性の観点からこれらの既存メッセージを利用するのが好ましい。
なお、上記の各種フィールド及び情報要素の詳細については、IEEE 802.11に規定されているので、ここではさらなる説明は省略する。
アドホック通信判定部133は、アドホック通信の可否を判定するもので、自端末が発信端末の場合は、通信相手端末(着信端末)のアドホックネットワークへの一定時間内の参加の有無や当該着信端末とのアドホック通信の可否などを判定し、自端末が着信端末の場合は発信端末とのアドホック通信の許否などを判定するようになっている。
通信設定部(設定手段)134は、第1通信部14−2による無線LAN通信(アドホック通信を含む)又は第2通信部14−2によるセルラー通信に必要な各種設定情報をそれぞれの通信部14−1,14−2に設定するもので、本実施形態では、指定手段としてのユーザ部11によって指定された通信相手端末のユーザ情報(電話番号情報)をアドホック通信のための設定情報(SSID)に反映する設定手段として機能するようになっている。
次に、各通信部14−1,14−2は、それぞれ、無線送受信部141及び無線制御部142を有しており、無線制御部142が上記全体制御部13の通信設定部134から設定された情報に基づいて無線送受信部141を制御することにより、他の端末と無線LAN又はセルラー通信を行なえるようになっている。
以下、上述のごとく構成された本実施形態の無線端末によるアドホック通信方法について詳述する。
アドホック通信手順を自動化するには、無線端末が特定の相手無線端末と通信を行なう場合に、その相手無線端末と自身がお互いに電波の届く範囲に存在し、アドホック通信が可能かどうかの判断を行ない、電波の届く位置に存在した場合の相手無線端末とのアドホックネットワークの設定情報を合わせることが必要である。
そのため、本実施形態の無線端末は、発信側の場合(つまり、発信端末として機能する場合)には図4に示すフローチャート(ステップS11〜S19)に従って動作し、着信側の場合(つまり、着信端末として機能する場合)には図5に示すフローチャート(ステップS21〜S30)に従って動作する。
(1)発信側動作
無線端末のユーザは、ユーザ部11の操作部112を操作してデータベース部12から通信を行ないたい相手無線端末のユーザ情報を表示部111に呼び出し、当該ユーザ情報により特定される相手無線端末を着信先として指定して発信ボタンを押下する(ステップS11)。すると、通信設定部134が、まず、第1通信部14−1及び第2通信部14−2の各無線制御部142に対して、設定情報として通信相手ユーザ情報(例えば、電話番号情報)と自端末のユーザ情報(例えば、電話番号情報)をそれぞれ設定して反映させる(ステップS12,S13)。
その上で、全体制御部13(通信設定部134)は、自端末の通信モードをまずアドホックモードに切り替えて(ステップS14)、通信相手端末向けのアドホックネットワークを開設する(ステップS15)。即ち、第1通信部14−1が、無線制御部142により、全体制御部13(通信設定部134)から設定された上記設定情報(通信相手ユーザ情報及び自ユーザ情報)を図2にて前述したごとくSSIDに設定した管理メッセージ(ビーコンメッセージ)を生成して当該メッセージを定期的に無線送受信部141から周辺に送信(報知)することにより、通信相手端末向けのアドホックネットワークの開設を行なう。つまり、第1通信部14−1は、上記設定情報を含む管理情報としての管理メッセージを自端末周辺に報知してアドホックネットワークを開設する開設手段としての機能を果たしているのである。
その後、発信端末の全体制御部13では、アドホック通信判定部133により、通信相手端末の当該アドホックネットワークへの参加の有無、つまりは、上記通信相手端末のユーザ情報及び自端末のユーザ情報がSSIDに指定されている前記プローブ要求メッセージの受信の有無を一定時間監視する(ステップS16)。かかる監視状態において、当該プローブ要求メッセージが受信されて通信相手端末のアドホックネットワークへの参加の意思表示が確認されれば(ステップS16でYesであれば)、全体制御部13は、通信相手端末とVoIP等によるアドホック通信、つまり、データ処理部131により、第1通信部14−1を通じて送受されるユーザデータに対して必要なデータ処理を行なう(ステップS17)。
つまり、アドホック通信判定部133は、開設したアドホックネットワークへの通信相手端末の参加を確認する確認手段としての機能を果たし、データ処理部131及び第1通信部14−1は、このアドホック通信判定部133により通信相手端末のアドホックネットワークへの参加が確認されると、その通信相手端末とアドホック通信を行なうアドホック通信手段としての機能を果たしているのである。
なお、通信相手端末が自端末の電波が届く範囲(無線セル)内に存在していない等の理由により、一定時間経過しても通信相手端末がアドホックネットワークに参加してこない場合(プローブ要求メッセージを受信できない場合)、全体制御部13は、通信モードをアドホックモードから別の(第2の)ネットワークメディア(例えば、セルラーやPHS)による通信モードに切り替えて(ステップS16のNoルートからステップS18)、第2通信部14−2による発信を行なう(ステップS19)。
つまり、全体制御部133は、アドホック通信判定部133において通信相手端末のアドホックネットワークへの参加が確認できない場合に、アドホック通信以外の別のネットワークメディアにより通信相手端末への発信処理を行なう発信手段としての機能も果たしているのである。なお、この発信処理は、通信設定部134から設定(反映)された上記設定情報に基づいて行なわれる。
このように、アドホック通信が不可能な場合は、別のネットワークメディアを利用した通信に自動的に切り替えられるので、ユーザが意識せずに、自動的に適した通信を選択することが可能になる。
(2)着信側動作
一方、無線端末が着信側(待機状態)である場合は、図5に示すように、全体制御部13は、アドホックネットワーク監視部132により、管理メッセージ(ビーコンメッセージ)の受信の有無を監視し、管理メッセージを受信した場合にそのメッセージの設定情報(SSID)に自端末のユーザ情報(電話番号情報)が設定(反映)されているか否かを監視することで、周辺に自端末向けのアドホックネットワークが存在するか否かを監視する(ステップS21及びステップS22のNoルート)。
受信した管理メッセージに自端末のユーザ情報が設定されていれば(ステップS22でYesなら)、アドホックネットワーク監視部132は、さらに、当該メッセージに発信端末のユーザ情報(電話番号情報)が設定されているか否かを確認し(ステップS23)、設定されていれば、データベース部12のユーザ情報との照合を行なって発信端末のユーザ情報を判別(特定)する(ステップS23のYesルートからステップS24)。
つまり、アドホックネットワーク監視部132は、自端末への着信と判断された場合に、アドホックネットワークを開設した発信端末のユーザ情報が管理メッセージに含まれているか否かを判断し、含まれていれば当該ユーザ情報に基づいて発信端末を判別する発信端末判別手段としても機能するのである。
そして、全体制御部13は、表示部111を制御して着信表示とともに特定したユーザ情報を表示部111に表示させる(ステップS25)。なお、受信した管理メッセージに発信端末のユーザ情報が設定されていない場合(ステップS23でNoの場合)や、データベース部12に該当するユーザ情報が登録されていない場合は、発信端末のユーザ情報は表示されずに着信表示がなされる。
つまり、全体制御部13は、アドホックネットワーク監視部132での監視により検出したアドホックネットワークからの管理メッセージに自端末のユーザ情報が含まれるか否かを判断し、含まれている場合に自端末への着信と判断する着信判断手段としての機能を果たしているのである。
その後、全体制御部13(アドホックネットワーク監視部132)は、かかる着信表示に対してユーザが操作部112を操作する等して当該着信に応答する動作(着信動作)を行なうか否かを監視し(ステップS26)、着信動作が検出されれば、通信設定部134により、自端末の設定情報を受信した管理メッセージ(ビーコンメッセージ)内のSSIDに設定する(第1通信部14−1の無線制御部142に設定を行なう)(ステップS26のYesルートからステップS27)。
そして、全体制御部13は、自端末の通信モードをアドホック通信モードに切り替えて(ステップS28)、自端末向けの上記アドホックネットワークに参加し(ステップS29)、第1通信部14−1により、発信端末とのアドホック通信を開始する(ステップS30)。つまり、全体制御部13及び第1通信部14−1は、上述のごとく自端末への着信と判断された場合に、受信した管理メッセージに含まれている設定情報(SSID)を自端末のアドホック通信のための設定情報に反映し、アドホックネットワークに参加してアドホック通信を行なう参加手段としての機能を果たしているのである。
なお、「アドホックネットワークへの参加」は、本実施形態では、発信端末宛のプローブ要求メッセージのSSIDに上記設定情報(自端末のユーザ情報及び発信端末のユーザ情報)を設定して当該プローブ要求メッセージを発信端末宛に送信し、これに対する発信端末からのプローブ応答メッセージを受信することにより行なわれる。
以下、具体例について図6及び図7を用いて、より詳細に説明する。なお、以下においては、発信側の無線端末(発信端末)に符号A、着信側の無線端末(通信相手端末)に符号Bを付し、発信端末Aのユーザ情報(電話番号情報)を「090-aa-bb」、通信相手端末Bのユーザ情報(電話番号情報)を「090-cc-dd」として説明する。
図6に示すように、発信端末Aは、上述した図4のステップS11〜S15の手順により通信相手端末B向けのアドホックネットワークを開設する。即ち、管理メッセージ(ビーコンメッセージ)のSSIDに通信相手端末の電話番号「090-cc-dd」及び自端末の電話番号「090-aa-bb」を設定して当該メッセージを定期的に送信(報知)する(ステップA1,A2)。
通信相手端末Bが発信端末Aの無線セル内に存在する場合、当該通信相手端末Bは、上記ビーコンメッセージを受信し、当該メッセージには自端末の電話番号「090-cc-dd」がSSIDに含まれているので、図5のステップS21〜S25の手順により自端末B宛の着信であると判断して表示部111に着信表示を行なう(ステップA3)。この着信表示に対して、通信相手端末Bのユーザが当該アドホックネットワークへの参加を希望して操作部112を通じて着信動作を行なうと、図5のステップS26のYesルートからステップS27〜S29の手順に従って、アドホック通信を行なうに当たっての自端末Bの設定情報として管理メッセージ(ビーコンメッセージ)に含まれていた設定情報を反映するとともに、当該設定情報(端末Aの電話番号及び端末Bの電話番号)をSSIDとして含むプローブ要求メッセージを発信端末A宛に送信する(ステップA4,A5)。
発信端末Aは、当該プローブ要求メッセージを受信すると、その応答として上記設定情報を含むプローブ応答メッセージを生成して通信相手端末B宛に返信し(ステップA6)、これを端末Bが受信することにより、端末A−B間でVoIP等によるアドホック通信が開始される(ステップA7,図4のステップS17及び図5のステップS30)。
ところで、図7に示すように、アドホックネットワークの開設後に、一定時間が経過しても、通信相手端末Bからの反応がない、つまり、プローブ要求メッセージを発信端末Aが受信できない場合(ステップA3′)、発信端末Aは、図4のステップS16のNoルートからステップS18,S19の手順に従って、通信相手端末Bが発信端末Aからの電波の届かない場所に存在しアドホック通信が不可能であると判断し(ステップA4′)、通信メディアを第2のネットワークメディア(セルラー通信)に切り替えて(ステップA5′)、通信相手端末Bとセルラーネットワーク経由での通信を行なう(ステップA6′)。
以上のように、本実施形態によれば、発信端末が通信相手端末のユーザ情報を設定情報(SSID)に反映したアドホックネットワークを開設し、通信相手端末が自身のユーザ情報が設定情報に反映されているアドホックネットワークが存在するか否かを監視することによって、無線端末同士でアドホック通信が可能であるかの判断を行なうことが可能である。
また、通信相手端末は、発信端末が開設したアドホックネットワークに参加するために、そのアドホックネットワークの管理メッセージを自端末の設定情報に反映することによって、発信端末とアドホック通信を行なうことが可能になる。
つまり、無線端末の所有者であるユーザが、ある特定の通信相手端末への発信動作を行なったときに、通信相手端末のユーザ情報を設定情報(SSID)に反映したアドホックネットワークを開設することにより、まず、アドホックモードでの通信を試み、開設したアドホックネットワークに通信相手端末が参加してきた場合にアドホック通信を開始するので、各無線端末のユーザにとって通信コストの低減に大きく寄与する。
さらに、発信端末でアドホック通信が不可能と判断した場合には、セルラーやPHS等の別のネットワークメディアによる通信に切り替えられるので、ユーザが意識せずに、自動的に適した通信を選択することが可能である。
〔B〕変形例の説明
上述した実施形態では、管理メッセージ(ビーコンメッセージ)に含まれるSSIDとして発信端末及び通信相手端末のユーザ情報(電話番号)をそれぞれそのまま設定しているが、これでは当該管理メッセージを第三者が盗聴してその内容を解析することによりアドホック通信を行なう無線端末(誰が誰とアドホック通信を行なうか)を特定できてしまい、セキュリティ面で問題がある。そこで、本変形例では、例えば図8に示すように、前記管理メッセージ(ビーコンメッセージ)のSSID274に、発信端末の電話番号をハッシュし自身の秘密鍵で暗号化した認証情報と、発信端末の電話番号とアドホック通信に使用する暗号鍵を通信相手端末の公開鍵で暗号化した暗号化情報とを組み合わせた値を設定する。なお、かかる設定は例えば図1により前述した通信設定部134により行なわれる。また、通信相手端末の公開鍵は、例えば図3に示すように、前述したデータベース部12のユーザ情報としてユーザ毎に登録・管理される。
つまり、この場合の通信設定部134は、自端末のユーザ情報である秘密鍵および該通信相手端末のユーザ情報である公開鍵の双方(あるいは、いずれか一方でもよい)を用いて暗号化した情報をアドホック通信のための設定情報に反映する手段として機能するとともに、通信相手端末のユーザ情報である公開鍵を用いてアドホック通信に用いる暗号鍵を暗号化した情報を上記設定情報に設定する手段として機能する。
これにより、通信相手端末は、受信する管理メッセージ(ビーコンメッセージ)を自身の秘密鍵で解読し、解読可能であれば、発信端末の電話番号と暗号鍵を取得することが可能になる。つまり、発信端末は、自身の秘密鍵と通信相手端末の公開鍵とを使用して、証明(発信端末の正当性)と通信の秘匿(誰と誰が通信を行なうかを隠す)とアドホック通信用の暗号鍵の配布とを行なうのである。
そして、通信相手端末は、全体制御部13において、自身の秘密鍵と発信端末の公開鍵とを使用して、着信の判断(自身の秘密鍵で解読できれば着信と判断)と、発信端末の認証(発信端末の正当性の確認)とを行なう。即ち、通信相手端末の全体制御部13(着信判断手段,発信端末判別手段)は、自端末のユーザ情報である秘密鍵を用いて管理メッセージ(SSID)を解読できるか否かを判断し、解読できれば自端末への着信であると判断する手段、および、発信端末のユーザ情報である公開鍵を用いて管理メッセージ(SSID)を解読できるか否かを判断し、解読できれば当該管理メッセージが正当な発信端末からのものであると判断する手段としての機能を含んでいるのである。
図9により具体例について説明すると、まず、発信端末Aは、例えば図4により前述したステップS15において、上述した認証情報と暗号情報との組み合わせをSSIDの値として設定した管理メッセージを定期的に送信することによりアドホックネットワークを開設する(ステップB1,B2)。
通信相手端末Bは、当該管理メッセージを受信すれば、SSIDの値を自身の秘密鍵を用いて解読し、解読可能であれば、自身への着信と判断し、図5により前述したステップS24,S25の処理と同様に、表示部111への着信表示を行なう。また、解読可能な場合は、発信端末Aのユーザ情報(電話番号)を取得できるため、発信端末のユーザ情報(公開鍵)を用いて、前記認証情報との整合性を確認して、正当な発信端末Aか否かを確認(認証)する(ステップB3)。
その結果、正当な発信端末Aと確認できた場合は、図6の場合と同様に、プローブ要求及びプローブ応答の各メッセージの送受によりアドホックネットワークに参加し(ステップA4,A5,A6)、解読したときに取得した暗号鍵を用いて、アドホック通信を暗号化により行なう(ステップB4)。また、このとき当該暗号鍵を使用して、お互いの認証を行なう(IEEE802.11仕様)。
つまり、通信相手端末の全体制御部13及び第1通信部14−1(参加手段)は、管理メッセージ(SSID)を自端末のユーザ情報である公開鍵を用いてアドホック通信用の暗号鍵を解読して抽出する抽出部としての機能と、この抽出部により抽出した暗号鍵を用いてアドホック通信を暗号化により行なう暗号化通信部としての機能を含んでいることになる。
なお、上記以外の発信端末A及び通信相手端末Bの動作は、それぞれ、図4及び図5により前述した動作と基本的に同じである。
以上のように、本変形例によれば、発信端末がアドホックネットワークを開設するに当たって、設定情報(SSID)として、発着信端末の電話番号そのものではなく、発信端末の電話番号をハッシュし自身の秘密鍵で暗号化した認証情報と、発信端末の電話番号とアドホック通信に使用する暗号鍵を通信相手端末の公開鍵で暗号化した暗号情報とを組み合わせた値を設定し、また、通信相手端末は、自身の秘密鍵と発信端末の公開鍵とを使用して、着信の判断と発信端末の認証とを行なうので、アドホック通信のセキュリティ面を大幅に向上して通信の安全性を確保することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
〔C〕付記
(付記1)
アドホック通信機能を有する無線端末であって、
通信相手端末を指定する指定手段と、
該指定手段によって指定された通信相手端末のユーザ情報をアドホック通信のための設定情報に反映する設定手段と、
当該設定情報を含む管理情報を自端末周辺に報知してアドホックネットワークを開設する開設手段とをそなえたことを特徴とする、無線端末。
(付記2)
該設定手段が、該通信相手端末のユーザ情報に加えて自端末のユーザ情報を該設定情報に反映する手段を含むことを特徴とする、付記1記載の無線端末。
(付記3)
該ユーザ情報が、電話番号情報であることを特徴とする、付記1又は2に記載の無線端末。
(付記4)
該開設手段が、該アドホックネットワークを開設すべく、該設定情報を含む管理情報を自端末周辺に定期的に報知する手段を含むことを特徴とする、付記1〜3のいずれか1項に記載の無線端末。
(付記5)
開設した該アドホックネットワークへの該通信相手端末の参加を確認する確認手段と、
該確認手段により該通信相手端末の該アドホックネットワークへの参加が確認されると、該通信相手端末とアドホック通信を行なうアドホック通信手段とをさらにそなえたことを特徴とする、付記1〜4のいずれか1項に記載の無線端末。
(付記6)
該アドホック通信を含む2種以上のネットワークメディアを有し、
該確認手段において該通信相手端末の該アドホックネットワークへの参加が確認できない場合に、該アドホック通信以外の別のネットワークメディアにより該通信相手端末への発信処理を行なう発信手段をさらにそなえたことを特徴とする、付記5記載の無線端末。
(付記7)
該設定手段が、自端末のユーザ情報である秘密鍵および該通信相手端末のユーザ情報である公開鍵のいずれか一方又は双方を用いて暗号化した情報を該設定情報に反映する手段を含むことを特徴とする、付記1記載の無線端末。
(付記8)
該設定手段が、該通信相手端末のユーザ情報である公開鍵を用いてアドホック通信に用いる暗号鍵を暗号化した情報を該設定情報に設定する手段を含むことを特徴とする、付記1又は7に記載の無線端末。
(付記9)
アドホック通信機能を有する無線端末であって、
周辺からの管理情報の有無を監視してアドホックネットワークの存在を監視する監視手段と、
該監視手段での監視により検出したアドホックネットワークからの管理情報に自端末のユーザ情報が含まれるか否かを判断し、含まれている場合に自端末への着信と判断する着信判断手段と、
該着信判断手段により自端末への着信と判断された場合に、該管理情報を自端末のアドホック通信のための設定情報に反映し、該アドホックネットワークに参加してアドホック通信を行なう参加手段とをそなえたことを特徴とする、無線端末。
(付記10)
該着信判断手段で自端末への着信と判断された場合に、該アドホックネットワークを開設した発信端末のユーザ情報が該管理情報に含まれているか否かを判断し、含まれていれば当該ユーザ情報に基づいて該発信端末を判別する発信端末判別手段をさらにそなえたことを特徴とする、付記記載の無線端末。
(付記11)
該ユーザ情報が、電話番号情報であることを特徴とする、付記9又は10に記載の無線端末。
(付記12)
該着信判断手段が、
自端末のユーザ情報である秘密鍵を用いて該管理情報を解読できるか否かを判断し、解読できれば自端末への着信であると判断する手段を含むことを特徴とする、付記9記載の無線端末。
(付記13)
該発信端末判別手段が、
該発信端末のユーザ情報である公開鍵を用いて該管理情報を解読できるか否かを判断し、解読できれば該管理情報が正当な発信端末からの情報であると判断する手段を含むことを特徴とする、付記10記載の無線端末。
(付記14)
該管理情報に自端末のユーザ情報である公開鍵を用いて暗号化されたアドホック通信に用いる暗号鍵が含まれている場合において、
該参加手段が、
該管理情報を自端末のユーザ情報である該公開鍵を用いて該アドホック通信用の暗号鍵を解読して抽出する抽出部と、
該抽出部により抽出した暗号鍵を用いて該アドホック通信を暗号化により行なう暗号化通信部とを含むことを特徴とする、付記9記載の無線端末。
(付記15)
無線端末同士のアドホック通信方法であって、
発信端末としての無線端末が、
通信相手端末としての無線端末のユーザ情報をアドホック通信のための設定情報に反映し、
当該設定情報を含む管理情報を自端末周辺に報知してアドホックネットワークを開設し、
該通信相手端末が、
周辺からの管理情報の有無を監視してアドホックネットワークの存在を監視し、
受信した管理情報に自端末のユーザ情報が含まれるか否かを判断し、含まれている場合に自端末への着信と判断し、
該管理情報に含まれる該設定情報を自端末のアドホック通信のための設定情報に反映した上で、
該アドホックネットワークに参加して該発信端末とアドホック通信を行なうことを特徴とする、アドホック通信方法。
(付記16)
該発信端末が、該通信相手端末のユーザ情報に加えて自端末のユーザ情報を自端末の該設定情報に反映することを特徴とする、付記15記載のアドホック通信方法。
(付記17)
該発信端末が、該アドホックネットワークを開設すべく、該設定情報を含む管理情報を自端末周辺に定期的に報知することを特徴とする、付記15又は16に記載のアドホック通信方法。
(付記18)
該発信端末が、
開設した該アドホックネットワークへの該通信相手端末の参加を確認し、
該通信相手端末の該アドホックネットワークへの参加が確認されると、該通信相手端末とアドホック通信を行なうことを特徴とする、付記15〜17のいずれか1項に記載のアドホック通信方法。
(付記19)
該発信端末が、
該アドホック通信を含む2種以上のネットワークメディアを有し、
該通信相手端末の該アドホックネットワークへの参加が確認できない場合に、該アドホック通信以外の別のネットワークメディアにより該通信相手端末への発信処理を行なうことを特徴とする、付記18記載のアドホック通信方法。
(付記20)
該発信端末が、自端末のユーザ情報である秘密鍵および該通信相手端末のユーザ情報である公開鍵のいずれか一方又は双方を用いて暗号化した情報を該設定情報に反映することを特徴とする、付記15記載のアドホック通信方法。
(付記21)
該発信端末が、該通信相手端末のユーザ情報である公開鍵を用いてアドホック通信に用いる暗号鍵を暗号化した情報を該設定情報に設定することを特徴とする、付記15又は20に記載のアドホック通信方法。
(付記22)
該通信相手端末が、
自端末への着信と判断した場合に、該発信端末のユーザ情報が該管理情報に含まれているか否かを判断し、
含まれていれば当該ユーザ情報に基づいて該発信端末を判別することを特徴とする、付記15記載のアドホック通信方法。
(付記23)
該ユーザ情報が、電話番号情報であることを特徴とする、付記15,16又は22に記載のアドホック通信方法。
(付記24)
該通信相手端末が、
自端末のユーザ情報である秘密鍵を用いて該管理情報を解読できるか否かを判断し、解読できれば自端末への着信であると判断することを特徴とする、付記20記載のアドホック通信方法。
(付記25)
該通信相手端末が、
該発信端末のユーザ情報である公開鍵を用いて該管理情報を解読できるか否かを判断し、解読できれば該管理情報が正当な該発信端末からの情報であると判断することを特徴とする、付記20記載のアドホック通信方法。
(付記26)
該通信相手端末が、
該管理情報を自端末のユーザ情報である該公開鍵を用いて該アドホック通信用の暗号鍵を解読して抽出し、
抽出した暗号鍵を用いて該発信端末との該アドホック通信を暗号化により行なうことを特徴とする、付記21記載のアドホック通信方法。
以上詳述したように、本発明によれば、発信端末が通信相手端末のユーザ情報を設定情報に反映したアドホックネットワークを開設し、通信相手端末が自身のユーザ情報が設定情報に反映されているアドホックネットワークが存在するか否かを監視して、適宜、当該アドホックネットワークに参加してアドホック通信を行なうことができるので、従来、手動で行なっていた設定合わせ等を含め、アドホック通信手順を自動化することが可能となり、無線通信技術分野において極めて有用と考えられる。
本発明の一実施形態としての無線端末の要部構成を示すブロック図である。 本実施形態で利用するIEEE 802.11仕様の管理(マネージメント)メッセージのフレーム構造を示す図である。 本実施形態で用いるユーザ情報の一例を示す図である。 本実施形態の無線端末(発信端末)の動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の無線端末(通信相手端末)の動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の無線端末同士のアドホック通信シーケンスの一例を示す図である。 本実施形態の無線端末同士のアドホック通信シーケンスの他の例を示す図である。 本実施形態の変形例で利用するIEEE 802.11仕様の管理(マネージメント)メッセージのフレーム構造を示す図である。 本実施形態の変形例における無線端末同士のアドホック通信シーケンスの一例を示す図である。
符号の説明
11 ユーザ部(指定手段)
111 表示部
112 操作部
12 データベース部
13 全体制御部
131 データ処理部
132 アドホックネットワーク監視部
133 アドホック通信判定部
134 通信設定部
14 通信部
14−1 第1通信部
14−2 第2通信部
141 無線送受信部
142 無線制御部
21 フレーム制御フィールド
22 デュレーション/IDフィールド
23 宛先アドレスフィールド
24 送信元アドレスフィールド
25 BSSIDフィールド
26 シーケンス制御フィールド
27 フレーム本体(ボディ)
271 タイムスタンプ(Timestamp)情報
272 ビーコン周期(Beacon Interval)情報
273 キャパビリティ情報(Capability Information)
274 サービスセット識別情報(SSID)
275 サポートレート情報(Supported Rates)
276 FHパラメータセット276
277 DSパラメータセット277
278 CFパラメータセット
279 IBSSパラメータセット
280 TIM(Traffic Indication Map)

Claims (1)

  1. アドホック通信機能を有する無線端末であって、
    通信相手端末を指定する指定手段と、
    該指定手段によって指定された通信相手端末のユーザ情報をアドホック通信のための設定情報に反映する設定手段と、
    当該設定情報を含む管理情報を自端末周辺に報知してアドホックネットワークを開設する開設手段と、
    開設した該アドホックネットワークへの該通信相手端末の参加を確認する確認手段と、
    該確認手段により該通信相手端末の該アドホックネットワークへの参加が確認されると、該通信相手端末とアドホック通信を行なうアドホック通信手段とをそなえ、
    該アドホック通信を含む2種以上のネットワークメディアを有し、
    該確認手段において該通信相手端末の該アドホックネットワークへの参加が確認できない場合に、該アドホック通信以外の別のネットワークメディアにより該通信相手端末への発信処理を行なう発信手段をさらにそなえたことを特徴とする、無線端末
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