JP6172299B2 - Communication apparatus and communication method - Google Patents
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Description
複数の無線通信インタフェースを保持する通信装置に関する。 The present invention relates to a communication device having a plurality of wireless communication interfaces.
無線通信では、周囲の無線環境の変化等の理由により、無線チャネルを変更し、よりよい環境で通信することが望まれる。環境がよいとは、ノイズの少ない環境である。無線チャネルを切替える手法が特許文献1及び特許文献2に開示されている。
In wireless communication, for reasons such as changes in the surrounding wireless environment, it is desirable to change the wireless channel and perform communication in a better environment. A good environment is an environment with little noise.
自局と対向局との間の通信回線を現用回線から予備回線に切り替える手法が特許文献1に開示されている。自局は現用回線において障害発生信号を受信したと同時に、対向局に回線切替指令を発する。自局は、対向局からの回線切替完了信号の到着予定時刻の直前に自局の回線切替装置の動作を完了させておくことで、回線の切替え時に信号断となる時間を短くすることができる。
また、無線LANの無線チャネルの切替えにおいて、変更先の無線チャネルに切替え可能かどうかを判断する手法が特許文献2に開示されている。アクセスポイント装置は、全ての他局から切換「可」の信号を受信した場合にチャネル切換指令をクライアント装置に送信する。アクセスポイント装置は、他局のいずれか一つから切換「不可」の信号を受信した場合にはチャネル切換指令を送信しない。
Further,
ところで、複数の通信インタフェースを備える通信装置において、それぞれの通信インタフェースの通信RF(Radio Frequency)は、干渉問題を回避する為に異なる周波数の無線チャネルを利用することが望ましい。通信装置自身の判断や上位装置からの要求により、ある一つの通信インタフェースにおいて無線チャネルを変更する時、自装置の他の通信インタフェースの無線チャネルとは異なる無線チャネルとすることが望ましい。 By the way, in a communication apparatus provided with a plurality of communication interfaces, it is desirable that communication RF (Radio Frequency) of each communication interface use radio channels of different frequencies in order to avoid interference problems. When the wireless channel is changed in one communication interface based on the judgment of the communication device itself or a request from the host device, it is desirable that the wireless channel is different from the wireless channel of the other communication interface of the own device.
IEEE 802.15.4では、Coordinator(ネットワークの管理者)とHost(ホスト)間の通信において、無線チャネルを変更するために、Coordinator Realignmentコマンドが用意されている。このコマンドを用いることで、Coordinatorが主導してHostに無線チャネルの切り替えを指定し、CoordinatorとHostが共に指定したチャネルに変更することができる。(下記非特許文献1参照)
In IEEE 802.15.4, a Coordinator Alignment command is prepared for changing a radio channel in communication between a Coordinator (network administrator) and a Host (host). By using this command, the Coordinator can lead the host to specify switching of the radio channel, and can change to the channel designated by both the Coordinator and the Host. (See Non-Patent
しかしながら、IEEE802.15.4を利用したシステムでは、より簡易なシステムを実現する為に、機能を削減されることがある。機能を削減されると、無線チャネルを切り替えるためのCoordinator Realignmentコマンドを含む機能群(プロファイル)が実装されない場合がある。このようなシステムでは、無線チャネルが切替えられたかどうかの判断を、特許文献1及び特許文献2のようにメッセージにより判断することができない。通信エラーとなる状態が続いた後に無線チャネルを切替えることになるため、通信断の時間が長くなるという問題点があった。
However, in a system using IEEE802.5.4, functions may be reduced in order to realize a simpler system. If the function is reduced, a function group (profile) including a Coordinator Realignment command for switching a radio channel may not be implemented. In such a system, it is not possible to determine whether or not the radio channel has been switched by a message as in
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、複数の無線通信インタフェースを保持する通信装置において、通信相手から無線チャネルを切替えることが通知されない場合に、通信断の時間を短くする通信装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems. In a communication apparatus having a plurality of wireless communication interfaces, the communication disconnection time is reduced when the communication partner does not notify that the wireless channel is switched. The purpose is to obtain a communication device that is shortened.
複数の無線通信インタフェースを保持する通信装置であって、第1の無線通信インタフェースで通信する第1のネットワークにおいて使用されている第1の無線チャネルが、第2の無線通信インタフェースで通信する第2のネットワークにおいて使用されている第2の無線チャネルと同一の場合、第2の無線チャネルを変更することを決定し、第2のネットワークに接続する認証済みの他の通信装置との認証の有効期間を終了させるように制御するとともに、第2の無線チャネルを第1の無線チャネルと異なる無線チャネルに切替えるように指示する通信処理部と、通信処理部からの指示により、第2の無線チャネルを切替えるMAC部と、を備えた。 A communication apparatus having a plurality of wireless communication interfaces, wherein a first wireless channel used in a first network communicating with a first wireless communication interface communicates with a second wireless communication interface. If the second wireless channel is the same as the second wireless channel used in the other network, the second wireless channel is determined to be changed, and the validity period of authentication with another authenticated communication device connected to the second network And a communication processing unit that instructs to switch the second wireless channel to a wireless channel different from the first wireless channel, and the second wireless channel is switched according to an instruction from the communication processing unit. And a MAC unit.
本発明によれば、複数の無線通信インタフェースを保持する通信装置において、通信相手から無線チャネルを切替えることが通知されない場合に、通信断の時間を短くすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the communication apparatus holding several radio | wireless communication interfaces, when it is not notified from the communication other party that a radio channel is switched, the time of communication disconnection can be shortened.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る通信装置11の構成を示すブロック図である。通信装置11は、アンテナ12a〜b、PHY(Physical)13a〜b、MAC(Media Access Control)14a〜b、CPU15及び通信情報保存部16から構成される。CPU15は、通信処理部16及び無線チャネル管理部17を備えている。通信装置11は、通信インタフェースを2つ備えているため、アンテナ12a〜b、PHY13a〜b、MAC14a〜bをそれぞれ2つとした。通信装置11は、通信インタフェースを3以上の複数個備えるようにしてもよい。アンテナ、PHY、MACは通信インタフェースの数に応じて備えるものとする。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of
PHY13aは、アンテナ12aを介して他の装置から無線信号を受信し、MAC14aへ出力する。PHY13aは、それぞれ異なる無線チャネルを利用することが可能である。MAC14aは、PHY13aから入力された無線信号のMACレイヤ情報を参照し、自装置宛の通信かどうか判断する。自装置宛の通信であれば、CPU15の通信処理部17に出力する。なお、自装置宛の通信には、全装置宛の場合や複数装置宛の場合も含まれる。通信処理部17は、MAC14aから入力された情報を処理する。
The PHY 13a receives a radio signal from another device via the
無線チャネル管理部18は、無線方式で定められた範囲の複数の無線チャネルを管理し、MAC14a、MAC14bを通じてそれぞれPHY13a、PHY13bに割り当てる。PHY13aが無線チャネルAを利用した通信を行っている時、PHY13bは無線チャネルBを利用した通信を行うことができる。無線チャネル管理部18は、通常、PHY13a〜bに異なる無線チャネルを割り当てるようにするが、システムによっては同じ無線チャネルを割り当てるようにしてもよい。
The radio
通信装置11から送信する場合、通信処理部17は無線チャネル管理部18に利用可能な無線チャネルを問い合わせ、送信データとともにMAC13aへ出力する。MAC14aは利用可能な無線チャネルのうち、現在の環境における空き無線チャネルをPHY13a及びアンテナ12aを介して検索する。PHY13aはMAC14aより指示された無線チャネルで、アンテナ12aを介して無線信号を他の装置へ送信する。
主に、アンテナ12a、PHY13a、MAC14aについて説明したが、アンテナ12b、PHY13b、MAC14bについても同様である。When transmitting from the
Although the
通信情報保存部16は、PHY13a〜bが利用している無線チャネルの情報、通信相手となる装置の認証に用いられるIDやパスワード、認証の有効期間の情報、MAC ID等のMACレイヤ情報などを保存する。さらに、通信情報保存部16は、通信処理部17が処理に必要な計算結果等、一時的な情報を保存してもよい。MAC14a〜bは、通信情報保存部16に情報を保存するとともに情報を参照する。通信情報保存部16は、不揮発なメモリ領域であるROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)である。通信情報保存部16は、ROMとRAMの両方で実現してもよいし、どちらか一方で実現してもよい。
The communication
図2は、実施の形態1に係るネットワーク構成を示す図である。図2は、上位装置21、通信装置11a〜d、及び下位装置22a〜cで構成されている。上位装置21は、通信装置11a及び通信装置11cとネットワーク23aを形成している。通信装置11aは、通信装置11bとネットワーク23bを形成している。通信装置11bは、下位装置22a〜bとネットワーク23cを形成している。通信装置11cは、通信装置11dとネットワーク23dを形成している。通信装置11dは、下位装置22cとネットワーク23eを形成している。
FIG. 2 is a diagram illustrating a network configuration according to the first embodiment. FIG. 2 includes a higher-
ネットワーク23a〜eは、同一の無線規格とする。無線規格とは、例えば、IEEE802.15.4、IEEE802.11、ZigBee、IEEE802.15.1である。ここに列挙した以外の無線規格を利用してもよい。例えば無線LANの2.4GHz帯と5.0GHz帯のように、1つの無線規格で大きく異なる複数の周波数帯域がある場合、ネットワーク23a〜eは無線規格だけでなく、同一の周波数帯域とする。これは、1つのPHYが適応できる周波数帯域はある程度限られているためである。
The
それぞれの無線規格では、複数の無線チャネルを利用することができる。無線チャネルとは、例えば、920MHz帯の921.2MHz帯のように、その無線規格で利用できる周波数のうち、実際に利用される周波数を指す。ネットワーク23a〜eは、それぞれ隣り合うネットワークでは異なる無線チャネルを利用する。例えば、ネットワーク23aは無線チャネルAとして921.2MHzを利用し、ネットワーク23bは無線チャネルBとして922.4MHzを利用する。隣り合うネットワークで異なる無線周波数帯を利用することにより、ネットワーク23aとネットワーク23bとは干渉しない。
Each wireless standard can use a plurality of wireless channels. The wireless channel refers to a frequency that is actually used among frequencies that can be used in the wireless standard, such as the 921.2 MHz band of the 920 MHz band. The
ネットワーク23a〜eは、それぞれ無線チャネルA、B、C、D、Eを利用している。図2では、ネットワーク23a〜eは全て異なる無線チャネルを利用するにしているが、少なくとも隣り合うネットワークで異なる無線チャネルを利用すればよい。ネットワーク23b−13c、23eで無線チャネルAを利用し、ネットワーク23b、23dで無線チャネルBを利用するようにしてもよい。
The
図3は、実施の形態1に係るネットワーク構成を示す図である。図2との違いは、ネットワーク23aは無線チャネルAから無線チャネルBに変更し、ネットワーク23bは無線チャネルBから無線チャネルFに変更している点である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a network configuration according to the first embodiment. The difference from FIG. 2 is that the
ネットワークが図2の状態で、例えば上位装置21の要求によりネットワーク23aが無線チャネルAから無線チャネルBへ変更されたとする。ネットワーク23aとネットワーク23bは同じ無線チャネルBを利用することになるため、干渉が発生する。通信装置11aの無線チャネル管理部108は、PHY13aとPHY13bで同じ無線チャネルが利用されていることを認識し、ネットワーク23bの無線チャネルを無線チャネルFに変更する。その結果、図3の状態となる。
Assume that the
例えば、IEEE802.15.4では、無線チャネルを切り替えるためにCoordinator Realignmentコマンドが用意されている。通信装置11aはCoordinator Realignmentコマンドにより、無線チャネルAから無線チャネルBへ変更する旨を通信装置11bに通知すればよい。
For example, in IEEE 802.11.5.4, a Coordinator Realignment command is prepared for switching radio channels. The
一方、IEEE802.15.4を利用したシステムでは、より簡易なシステムを実現する為に、機能を削減されることがある。機能が削減されると、無線チャネルを切り替えるためのCoordinator Realignmentコマンドを含む機能群(プロファイル)が実装されない場合がある。このようなシステムでは、無線チャネルが切り替えられたかどうかの判断を、メッセージにより判断することができない。Hostとなる通信装置は、Coordinatorとなる装置への通信エラーが一定時間続いた後に、無線チャネルが変更された可能性を判断することになる。したがって、通信断の時間が長くなってしまう。 On the other hand, in a system using IEEE802.15.4, functions may be reduced in order to realize a simpler system. When functions are reduced, a function group (profile) including a Coordinator Realignment command for switching radio channels may not be implemented. In such a system, it is not possible to determine whether or not the radio channel has been switched based on a message. The communication apparatus that becomes the host determines the possibility that the radio channel has been changed after a communication error to the apparatus that becomes the coordinator continues for a certain period of time. Therefore, the communication disconnection time becomes long.
本実施の形態では、Coordinator Realignmentコマンドのような無線チャネル変更コマンドによる指示を受けない場合に、より早く無線チャネルを切替える手法について説明する。 In the present embodiment, a method for switching a radio channel earlier when no instruction is given by a radio channel change command such as a Coordinator Alignment command will be described.
次に動作について説明する。
図4は、実施の形態1に係る通信装置11a〜bにおいて無線チャネルを変更する処理の流れを示すシーケンス図である。通信装置11aがCoordinator、通信装置11bがHostである。Next, the operation will be described.
FIG. 4 is a sequence diagram illustrating a flow of processing for changing a radio channel in the
ネットワーク23aは上位装置21及び通信装置11aを含み、無線チャネルAで運用中とする。ネットワーク23bは通信装置11a及び通信装置11bを含み、隣接するネットワーク23aにおいて無線チャネルAが使用されているため、無線チャネルA以外の無線チャネルBで運用している。ネットワーク23cは通信装置11b及び下位装置22aを含み、隣接するネットワーク23bにおいて無線チャネルBが使用されているため、無線チャネルB以外の無線チャネルCで運用している。
The
通信装置11aは、ネットワーク23a側の通信インタフェースをアンテナ12a−1、PHY13a−1、MAC14a−1とし、ネットワーク23b側の通信インタフェースをアンテナ12b−1、PHY13b−1、MAC14b−1とする。また、通信装置11aにおいて、CPU15a、通信情報保存部16a、通信処理部17a、無線チャネル管理部18aとする。通信装置11bは、ネットワーク23b側の通信インタフェースをアンテナ12b−1、PHY13a−2、MAC14a−2とし、ネットワーク23c側の通信インタフェースをアンテナ12b−2、PHY13b−2、MAC14b−2とする。また、通信装置11bにおいて、CPU15b、通信情報保存部16b、通信処理部17b、無線チャネル管理部18bとする。
In the
通信装置11aと通信装置11bは、通信相手が正しい装置であるのか確認するため、通信を開始する前に互いに認証を行う。認証は一定期間のみ有効とする。認証の有効期間をSession Lifetimeと呼ぶ。認証は、標準の規格やプロトコルで定められた方法を用いればよい。通信装置11a及び通信装置11bは、IDのみ、またはパスワードのみで認証するようにしてもよい。通信装置11a及び通信装置11bは、Session Lifetime内であれば、通信相手との通信を許容する。しかし、Session Lifetimeが満了した場合、通信装置11a及び通信装置11bは通信相手と通信することはできない。
The
ここで、上位装置21からの指示により、ネットワーク23aの無線チャネルが無線チャネルBに変更されたものとする。通信装置11aのMAC14a−1は、ネットワーク23aの無線チャネル情報をCPU15aの通信処理部17aに通知する。通信処理部17aは、ネットワーク23aの無線チャネルが無線チャネルBに変更されたことを無線チャネル管理部18aに通知する。無線チャネル管理部18aは、ネットワーク23aとネットワーク23bの無線チャネルがともに無線チャネルBであることを検出すし、通信処理部17aに通知する。そこで、通信処理部17aは、ネットワーク23bの無線チャネルを変更することとし(S11)、MAC14b−1に通知する。
Here, it is assumed that the wireless channel of the
通信装置11bはSession Lifetimeが満了する前に通信装置11aに対して再認証要求を送信する(S12)。通信装置11aは、無線チャネルの変更を決定した場合、Session Lifetimeが満了するまで再認証要求を受信しても応答しない。一定時間が経過しても応答がないため、通信装置11bは通信装置11aに対して再認証要求を再送する(S13)。しかし、応答がなく、Session Lifetimeが満了する。
The
Session Lifetimeが満了すると、通信装置11aは、チャネルの切替えを実行する(S14)。無線チャネルの変更先は、この時点で検索してもよいし、事前に検索しておいてもよい。また、無線チャネルの変更先は、通信装置11aのMAC14b−1の判断で決定してもよい。ここでは、無線チャネルFに切替えられたものとする。また、図示していないが、Session Lifetimeが満了すると、通信装置11bは、今まで使用していた無線チャネルBで新たに認証要求を通信装置11aに送信する。しかし、通信装置11aはすでに無線チャネルFに切替えているため、通信装置11bは応答を受信しない。
When the Session Lifetime expires, the
認証応答を受信しない場合、通信装置11bの通信処理部17aは通信装置11aとの通信が切断されたと判断し、無線チャネルの検索を決定する(S15)。通信処理部17aは、無線チャネルを検索するようにMAC14a−2に通知する。通信装置11bのMAC14a−2は、PHY14a−2を通じて、利用可能な無線チャネルを検索する(S16)。通信装置11bは、無線チャネルFを検出し、通信装置11aが利用していることを認識すると、認証を行う。認証が成功すると運用状態になる(S17)。
When the authentication response is not received, the communication processing unit 17a of the
通信装置11aが通信装置11bからの再認証要求に対して応答しないことにより、Session Lifetimeが満了し、認証の有効期間が終了する。さらに、通信装置11aがネットワーク23bの無線チャネルを変更することにより、通信装置11bは新たな認証要求に対する応答を受信しない。通信装置11bは、通信装置11aとの通信が切断されたと判断し、無線チャネルを検索することになる。したがって、通信装置11aが認証の有効期間が終了するように制御することにより、通信装置11bに変更先の無線チャネルを検索させることができる。よって、通信断の時間を短くすることができる。
When the
図5は、実施の形態1に係るRFC5191の認証パケットのフォーマットを示す図である。通信装置11a〜bは、認証又は再認証を行う場合、例えばUDP/IP(User Datagram Protocol/Internet Protocol)のRFC5191のプロトコルを利用してもよい。また、通信置11a〜bは、IEEE802.11やIEEE802.15.1の認証方式を用いてもよい。
FIG. 5 is a diagram illustrating a format of an RFC 5191 authentication packet according to the first embodiment. When performing authentication or re-authentication, the
図6は、実施の形態1に係るIEEE802.15.4のEnhanced Beacon Requestのフォーマットを示す図である。
図7は、実施の形態1に係るIEEE802.15.4のEnhanced Beaconのフォーマットを示す図である。Enhanced Beaconは、Enhanced Beacon Requestコマンドに対する応答である。FIG. 6 is a diagram showing a format of an IEEE 802.15.4 Enhanced Beacon Request according to the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a format of an IEEE 802.15.4 Enhanced Beacon according to the first embodiment. Enhanced Beacon is a response to the Enhanced Beacon Request command.
通信装置11bが通信装置11aとの通信が切断されたと判断し、MAC14a−2が
無線チャネルを検索する場合、例えば、Enhanced Beacon Requestコマンドを利用する。MAC14a−2は、通信装置11bにおいて利用可能な無線チャネルを順に検索する。例えば、920MHz帯の無線規格として、920.0MHzから928.0MHz帯の周波数まで、0.2MHz単位で無線チャネルが区切られている場合、920.0MHzでEnhanced Beacon Requestコマンドを送信し、応答のEnhanced Beaconを待つ。次に、920.2MHzで、同じくEnhanced Beacon Requestコマンドを送信し、応答のEnhanced Beaconを待つ。When the
MAC14a−2は、928.0MHz迄順にEnhanced Beacon Requestコマンドを送信し、応答のEnhanced Beaconを待つことを繰り返す。通信装置11bは、通信装置11aからのEnhanced Beaconを受信し、IDが通信装置11aであれば、当該無線チャネルが通信装置11aの変更先の無線チャネルであることが分かる。なお、無線チャネルの検索順序はどのように行ってもよい。また、通信装置11aと通信装置11bとの間で、利用する無線チャネルの範囲を制限している場合には、その範囲内のみ検索するようにしてもよい。
The
通信装置11bのMAC14a−2は、通信装置11aからのEnhanced Beaconのであるかどうかは、通信装置11aのMACアドレスに基づいて判断してもよい。また、通信装置11aと通信装置11bとで共有するIDやその他の情報を利用してもよい。IDは、通信装置を識別する値である。IDの場合、Enhanced BeaconコマンドのInformation Elementsフィールド、又は、Beacon Payloadフィールドに値を設定するようにしてもよい。
Whether the
IDを識別する方法は、無線規格の方法に従ったものでよく、特に限定しない。なお、Beacon応答に設定する値は、IDに限定せず、通信装置を識別できる情報であればよい。ID等の通信装置を識別する情報は、通信情報保存部16が保持するようにしてもよい。
The method for identifying the ID may be in accordance with a wireless standard method and is not particularly limited. Note that the value set in the Beacon response is not limited to the ID, but may be any information that can identify the communication device. Information identifying the communication device such as an ID may be held by the communication
通信装置11bはBeacon応答を受信し、IDが通信装置11aであれば、当該無線チャネルを選択し、認証する。Beacon応答に設定されたIDが通信装置11aではない場合やBeacon応答を受信しない場合、通信装置11bは他の空きチャネルでBeacon Requestコマンドを送信し、検索する。
The
図8は、実施の形態1に係るIEEE802.15.4のBeacon Requestのフォーマットを示す図である。
図9は、実施の形態1に係るIEEE802.15.4のBeaconのフォーマットを示す図である。Beaconは、Beacon Requestコマンドに対する応答である。FIG. 8 is a diagram showing a format of IEEE 802.15.4 Beacon Request according to the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing an IEEE 802.15.4 Beacon format according to the first embodiment. Beacon is a response to the Beacon Request command.
通信装置11bはEnhanced Beacon Requestコマンドの代わりに、図8のBeacon Requestコマンドを利用してもよい。検索方法は、Enhanced Beacon Requestコマンドの場合と同様である。Beacon Requestコマンドの場合、応答は図9のBeaconである。
The
したがって、複数の無線通信インタフェースを保持する通信装置であって、第1の無線通信インタフェースで通信する第1のネットワークにおいて使用されている第1の無線チャネルが、第2の無線通信インタフェースで通信する第2のネットワークにおいて使用されている第2の無線チャネルと同一の場合、第2の無線チャネルを変更することを決定し、第2のネットワークに接続する認証済みの他の通信装置との認証の有効期間を終了させるように制御するとともに、第2の無線チャネルを第1の無線チャネルと異なる無線チャネルに切替えるように指示する通信処理部と、通信処理部からの指示により、第2の無線チャネルを切替えるMAC部と、を備えているので、無線チャネルを切替えるメッセージを受信しない場合でも、通信装置はより早く無線チャネルを切替えることができ、通信断の時間を短くすることができる。 Therefore, the first wireless channel used in the first network, which is a communication device having a plurality of wireless communication interfaces and communicates with the first wireless communication interface, communicates with the second wireless communication interface. If it is the same as the second radio channel used in the second network, it decides to change the second radio channel and authenticates with another authenticated communication device connected to the second network. A communication processing unit that controls to end the effective period and instructs the second wireless channel to switch to a wireless channel different from the first wireless channel, and the second wireless channel according to an instruction from the communication processing unit And a MAC unit for switching the communication channel. It can be can be switched more quickly the radio channel, to shorten the communication disconnection time.
実施の形態2.
以上の実施の形態1では、複数の通信インタフェースを保持する通信装置において、第1と第2のネットワークの無線チャネルが同一の場合、第2のネットワークの無線チャネルの変更を決定した後は、第2のネットワークの装置からの再認証要求に対して応答しないようにしたものであるが、本実施の形態においては、再認証要求に対して応答し、再認証の有効期間を短く設定する実施の形態を示す。
In the first embodiment described above, in the communication apparatus having a plurality of communication interfaces, when the radio channels of the first and second networks are the same, after the change of the radio channel of the second network is determined, In this embodiment, in response to the re-authentication request, the effective period of re-authentication is set to be short. The form is shown.
なお、本実施の形態において、通信装置11の構成は図1と同じである。
In the present embodiment, the configuration of the
図10は、実施の形態2に係る通信装置11a〜bにおいて無線チャネルを変更する処理の流れを示すシーケンス図である。ネットワーク構成は、図4のシーケンスと同様に図2である。ネットワーク23aは無線チャネルAで運用中である。ネットワーク23bは無線チャネルBで運用中である。ネットワーク23cは無線チャネルCで運用中である。上位装置21からの指示により、ネットワーク23aの無線チャネルが変更されたものとする。通信装置11aはネットワーク23bの無線チャネルを変更することとし(S21)、MAC14b−1に通知する。
FIG. 10 is a sequence diagram illustrating a flow of processing for changing a radio channel in the
通信装置11bはSession Lifetimeが満了する前に通信装置11aに対して再認証要求を送信する(S22)。通信装置11aは、無線チャネルの変更を決定した後に、通信装置11bから再認証要求を受信した場合、再認証応答を送信する(S23)。このとき、通信装置11aは、前回のSession Lifetimeの残りの有効期間よりもSession Lifetimeを短く設定する。通信装置11aと通信装置11bとの間で再認証が成功すると、通信装置11aは認証完了通知を通信装置11bに送信する(S24)。
The
通信装置11aは、無線チャネルFにチャネルの切替えを実行する(S25)。Session Lifetimeが満了すると、通信装置11bは、今まで使用していた無線チャネルBで新たな認証要求を通信装置11aに送信する(S26)。しかし、通信装置11aはすでに無線チャネルFに切替えているため、通信装置11bは応答を受信しない。図10のS27以降の処理は、図4のS15以降の処理と同様であるため、説明を割愛する。通信装置11bは、無線チャネルFで通信装置11aとの認証が成功し、運用状態になる。
The
通信装置11aが通信装置11bからの再認証要求に対して次の認証の有効期間を短く設定することにより、Session Lifetimeが早く満了し、認証の有効期間が終了する。さらに、通信装置11aがネットワーク23bの無線チャネルを変更することにより、通信装置11bは新たな認証要求に対する応答を受信しない。通信装置11bは、通信装置11aとの通信が切断されたと判断し、無線チャネルを検索することになる。したがって、通信装置11aが認証の有効期間を短くした上で終了させるように制御することにより、通信装置11bに変更先の無線チャネルを検索させることができる。よって、通信断の時間を短くすることができる。
When the
前回のSession Lifetimeの残りの有効期間よりもSession Lifetimeを短く設定したことにより、前回のSession Lifetimeが満了するよりも早くSession Lifetimeが満了し、切替え先の無線チャネルFで通信を再開することができる。 By setting the Session Lifetime to be shorter than the remaining validity period of the previous Session Lifetime, the Session Lifetime expires earlier than the previous Session Lifetime expires, and communication can be resumed on the radio channel F that is the switching destination. .
通信装置11aは、無線チャネルの切替えを、認証完了通知を送信した後に行ってもよいし、新たなSession Lifetimeが満了したときに行ってもよい。再認証のSession Lifetimeの長さは、通信装置11aが無線チャネルの切替えにかかる時間を考慮して決定するとよい。例えば、通信装置11aが無線チャネルの切替えに30秒かかる場合、新たなSession Lifetimeは30秒以上の時間にするとよい。
The
図11は、実施の形態2に係るRFC5191のオプションコードのフォーマットを示す図である。図11のオプションコードは、RFC5191において、認証の有効期間を決めるオプションである。図11のオプションコードは、図5のAVPsに含まれる。図11では、AVP Codeの値が8に設定され、valueに認証の有効時間が設定されている。 FIG. 11 is a diagram showing a format of an option code of RFC5191 according to the second embodiment. The option code in FIG. 11 is an option for determining the validity period of authentication in RFC 5191. The option code of FIG. 11 is included in the AVPs of FIG. In FIG. 11, the value of AVP Code is set to 8, and the valid time of authentication is set to value.
したがって、通信処理部は、第1の無線チャネルが第2の無線チャネルと同一の場合、第2の無線チャネルを変更することを決定し、現在の認証の有効期間の残りの期間よりも短い有効期間として認証済みの装置と現在の無線チャネルで再認証を行い、再認証後に第2の無線チャネルを切替えるように指示するので、現在の認証の有効期間の満了を待つより通信断となる時間を短くすることができる。 Therefore, if the first radio channel is the same as the second radio channel, the communication processing unit decides to change the second radio channel, and the communication processing unit determines that the validity is shorter than the remaining period of the current authentication valid period. Since it is instructed to re-authenticate with the current wireless channel with the authenticated device as the period, and to switch the second wireless channel after re-authentication, the time for which communication is interrupted rather than waiting for the expiration date of the current authentication Can be shortened.
また、通信処理部は、第2の無線チャネルの切替えにかかる時間に基づいて再認証の有効期間を決定するので、第2の無線チャネルの切替えにかかる時間を考慮した上で通信断となる時間を短くすることができる。したがって、確実に通信装置が第2の無線チャネルを切替えた以降に、相手先の通信装置から認証要求が行われるため、認証には確実に失敗し、無線チャネル検索の判断を行うことができる。 In addition, the communication processing unit determines the valid period of re-authentication based on the time required for switching the second radio channel, so the time for which communication is interrupted in consideration of the time required for switching the second radio channel. Can be shortened. Therefore, since the authentication request is made from the communication device of the other party after the communication device has surely switched the second wireless channel, the authentication is surely failed and the determination of the wireless channel search can be made.
実施の形態3.
以上の実施の形態2では、複数の通信インタフェースを保持する通信装置において、第1と第2のネットワークの無線チャネルが同一の場合、第2のネットワークの無線チャネルの変更を決定した後は、再認証の有効期間を短く設定するようにしたものであるが、本実施の形態においては、現在の認証を切断する実施の形態を示す。
In the second embodiment described above, in a communication apparatus having a plurality of communication interfaces, if the wireless channels of the first and second networks are the same, after the change of the wireless channel of the second network is determined, Although the validity period of authentication is set short, this embodiment shows an embodiment in which the current authentication is disconnected.
なお、本実施の形態において、通信装置11の構成は図1と同じである。
In the present embodiment, the configuration of the
図12は、実施の形態3に係る通信装置11a〜bにおいて無線チャネルを変更する処理の流れを示すシーケンス図である。ネットワーク構成は、図10のシーケンスと同様に図2である。ネットワーク23aは無線チャネルAで運用中である。ネットワーク23bは無線チャネルBで運用中である。ネットワーク23cは無線チャネルCで運用中である。上位装置21からの指示により、ネットワーク23aの無線チャネルが変更されたものとする。通信装置11aはネットワーク23bの無線チャネルを変更することとし(S30)、MAC14b−1に通知する。
FIG. 12 is a sequence diagram illustrating a flow of processing for changing a radio channel in
通信装置11aのMAC14b−1は、ネットワーク23bにおいて空き無線チャネルを検索する。MAC14b−1は、IEEE802.15.4のアクティブスキャンの機能により検索する(S31)。変更可能な無線チャネルが検出されると、通信装置11aは、変更先の無線チャネル及び、ネットワークを識別するPAN−ID(Personal Area Network IDentifier)を決定する(S32)。Session Lifetimeが残っていれば、通信装置11aは通信装置11bに対して、認証切断を送信する(S33)。通信装置11bは、認証切断を受信し、認証切断応答を通信装置11aに送信する(S34)。
The
通信装置11aは、認証切断応答を受信すると認証のセッションを切断し、チャネルを切替える(S35)。通信装置11bは、次に通信が発生した場合、再接続の為に認証を開始する(S36)。通信装置11bは認証要求を送信するが(S37)、通信装置11aの無線チャネルが変更されているため、応答を受信せず、認証は失敗する。図12のS38以降の処理は、図10のS27以降の処理と同様であるため、説明を割愛する。通信装置11bは、無線チャネルFで通信装置11aとの認証が成功し、運用状態になる。
Upon receiving the authentication disconnection response, the
通信装置11aが通信装置11bに対して認証切断を送信することにより、Session Lifetimeを終了させ、認証の有効期間が終了する。さらに、通信装置11aがネットワーク23bの無線チャネルを変更することにより、通信装置11bは新たな認証要求に対する応答を受信しない。通信装置11bは、通信装置11aとの通信が切断されたと判断し、無線チャネルを検索することになる。したがって、通信装置11aが認証の有効期間を強制的に終了させるように制御することにより、通信装置11bに変更先の無線チャネルを検索させることができる。よって、通信断の時間を短くすることができる。
When the
したがって、MAC部は、通信処理部から第2の無線チャネルの変更を指示されると、空き無線チャネルを検索して変更先の無線チャネルを通知し、通信処理部は、MAC部より変更先の無線チャネルを通知されると、認証済みの装置に対して認証切断を送信するので、再認証するよりも通信断となる時間を短くすることができる。 Accordingly, when the MAC unit is instructed to change the second radio channel by the communication processing unit, the MAC unit searches for a free radio channel and notifies the change destination radio channel. When the wireless channel is notified, the authentication disconnection is transmitted to the authenticated device, so that the communication disconnection time can be shortened compared to the re-authentication.
11、11a〜b 通信装置
12a〜b、12a−1〜2、12b−1〜2 アンテナ
13a〜b、13a−1〜2、13b−1〜2 PHY
14a〜b、14a−1〜2、14b−1〜2 MAC
15、15a〜b CPU
16、16a〜b 通信情報保存部
17、17a〜b 通信処理部
18、18a〜b 無線チャネル管理部
21 上位装置
22a〜b 下位装置
23a〜c ネットワーク11, 11a-
14a-b, 14a-1-2, 14b-1-2 MAC
15, 15a-b CPU
16, 16a-b Communication
Claims (7)
第1の無線通信インタフェースで通信する第1のネットワークにおいて使用されている第1の無線チャネルが、第2の無線通信インタフェースで通信する第2のネットワークにおいて使用されている第2の無線チャネルと同一の場合、前記第2の無線チャネルを変更することを決定し、前記第2のネットワークに接続する認証済みの他の通信装置に無線チャネルの切替えを通知することなく認証の有効期間を終了させるように制御し、現在の認証の有効期間の終了後に前記第2の無線チャネルを前記第1の無線チャネルと異なる無線チャネルに切替えるように指示する通信処理部と、
前記通信処理部からの指示により、前記第2の無線チャネルを切替えるMAC部と、
を備えることを特徴とする通信装置。 A communication device having a plurality of wireless communication interfaces,
The first wireless channel used in the first network communicating with the first wireless communication interface is the same as the second wireless channel used in the second network communicating with the second wireless communication interface. In this case, it is determined to change the second wireless channel, and the valid period of authentication is terminated without notifying other authenticated communication devices connected to the second network of the switching of the wireless channel. A communication processing unit for instructing to switch the second wireless channel to a wireless channel different from the first wireless channel after the current authentication valid period ends ,
A MAC unit that switches the second wireless channel according to an instruction from the communication processing unit;
A communication apparatus comprising:
前記MAC部は、前記通信処理部より指示された無線チャネルに切替えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の通信装置。 Among the available wireless channels, a plurality of wireless channels being used by the wireless communication interfaces and free wireless channels are managed, and free wireless channels are notified to the communication processing unit in response to an inquiry from the communication processing unit. With a wireless channel manager,
The MAC unit, a communication device according to claim 1, any one of 4, characterized in that for switching the radio channel instructed from said communication processing unit.
第1の無線通信インタフェースで通信する第1のネットワークにおいて使用されている第1の無線チャネルが、第2の無線通信インタフェースで通信する第2のネットワークにおいて使用されている第2の無線チャネルと同一の場合、前記第2の無線チャネルを変更することを決定し、前記第2のネットワークに接続する認証済みの他の通信装置に無線チャネルの切替えを通知することなく認証の有効期間を終了させるように制御し、現在の認証の有効期間の終了後に前記第2の無線チャネルを前記第1の無線チャネルと異なる無線チャネルに切替えるように指示する通信処理ステップと、
前記通信処理ステップからの指示により、前記第2の無線チャネルを切替えるMACステップと、
を有する通信方法。 A communication method for holding a plurality of wireless communication interfaces,
The first wireless channel used in the first network communicating with the first wireless communication interface is the same as the second wireless channel used in the second network communicating with the second wireless communication interface. In this case, it is determined to change the second wireless channel, and the valid period of authentication is terminated without notifying other authenticated communication devices connected to the second network of the switching of the wireless channel. A communication processing step of instructing to switch the second radio channel to a radio channel different from the first radio channel after the current authentication validity period ends ,
A MAC step of switching the second radio channel according to an instruction from the communication processing step;
A communication method.
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