JPWO2016129271A1 - Communication terminal, communication control method and communication system in wireless communication network - Google Patents
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Abstract
【課題】端末間の接続性を効率的に改善することができる通信端末、通信制御方法および通信システムを提供する。【解決手段】通信端末は他の通信端末とWi−FiもしくはWi−Fiピアツーピアで相互に無線接続可能であり、通信端末の状況が所定条件を満たすか否かの判定を行う判定部(104)と、判定の結果に応じて他の通信端末との接続確立時に送受信される制御メッセージの再送タイムアウトを変更する制御部(105)と、を有する。【選択図】図2A communication terminal, a communication control method, and a communication system capable of efficiently improving connectivity between terminals are provided. A determination unit (104) for determining whether or not a communication terminal can be wirelessly connected to another communication terminal by Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer, and whether the state of the communication terminal satisfies a predetermined condition. And a control unit (105) that changes a retransmission timeout of a control message transmitted / received when establishing a connection with another communication terminal according to the determination result. [Selection] Figure 2
Description
本発明は相互に無線接続可能な端末を含む無線通信ネットワークに係り、特に無線通信ネットワークの通信端末、通信制御方法および通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless communication network including terminals that can be wirelessly connected to each other, and more particularly to a communication terminal, a communication control method, and a communication system of a wireless communication network.
近年、広帯域化、セキュリティ強化等の観点から、端末間通信方式としてのWi−Fi Directが注目されている。それ以前のWi−Fiネットワークが特定のデバイスをアクセスポイント(AP)としたインフラストラクチャモードで動作するのに対して、Wi−Fi Direct標準に準拠したネットワークでは、特定のデバイスではなく任意のピアツーピア(P2P)端末がグループオーナ(Group Owner)となることで、そのグループ内での通信を可能にする(非特許文献1)。グループオーナはグループのアクセスポイントとして動作するP2P端末であり、当該グループの親として、他のP2P端末を子(クライアント)とするグループを形成することができる。 In recent years, Wi-Fi Direct as a terminal-to-terminal communication method has attracted attention from the viewpoints of broadbanding and security enhancement. Earlier Wi-Fi networks operate in infrastructure mode with a specific device as an access point (AP), whereas in a network compliant with the Wi-Fi Direct standard, any peer-to-peer (instead of a specific device) A P2P) terminal becomes a group owner, thereby enabling communication within the group (Non-Patent Document 1). The group owner is a P2P terminal that operates as an access point of the group, and a group having another P2P terminal as a child (client) can be formed as the parent of the group.
一般に、無線通信端末間の無線通信では、電波干渉等によりパケット欠落が発生する可能性が高いために、欠落したパケットを再送する機能が設けられている。通常、パケットが欠落するとMAC(Media Access Control)層での再送が発生するが、電波の混雑する環境ではMAC層の再送だけでは回復できない場合があるのでソフトウェア層での再送機能が必須となる。 In general, in wireless communication between wireless communication terminals, since there is a high possibility of packet loss due to radio wave interference or the like, a function of retransmitting the lost packet is provided. Usually, when a packet is lost, retransmission at the MAC (Media Access Control) layer occurs. However, in an environment where radio waves are congested, there is a case where recovery is not possible by only retransmission of the MAC layer, so a retransmission function at the software layer is essential.
ソフトウェア層の再送では、再送タイムアウト(RTO:Retransmission Time Out)の初期値として1秒(最小200ミリ秒、最大20秒)が推奨されている(非特許文献2の”4.3 Retransmission Behavior”の項を参照)。さらに、非特許文献2では、再送制御として、再送を繰り返すたびに再送タイムアウトが倍に増えるバックオフ制御(非特許文献3の”5 Managing the RTO Timer”の項を参照)が推奨されている。
In the retransmission of the software layer, 1 second (minimum 200 milliseconds, maximum 20 seconds) is recommended as the initial value of retransmission timeout (RTO: Retransmission Time Out) (see “4.3 Retransmission Behavior” in Non-Patent Document 2). reference). Further, in
図1はRTO初期値を1とした場合のバックオフ制御動作を模式的に示すシーケンス図である。図示するように、再送回数が増加する毎に再送タイムアウトが前回の倍に増加する。 FIG. 1 is a sequence diagram schematically showing the back-off control operation when the RTO initial value is 1. As shown in the figure, every time the number of retransmissions increases, the retransmission timeout increases twice as much as the previous time.
しかしながら、上述したソフトウェア層での再送が必要となるほど電波環境が劣悪な場所では、RTO初期値を用いた再送制御およびバックオフ制御を実行すると、P2P端末間の接続確立の遅延、接続成功率の低下、通信パフォーマンスの劣化等の問題が顕著になる。たとえばWi−Fiホットスポットが集中する場所でパケットの欠落が頻発すると、再送タイムアウト値が倍々で増大する可能性が高くなり、接続確立までに相当な時間(10秒以上)を要する場合も生じる。このような接続確立の遅延は、ユーザに大きなフラストレーションを与え、また、2つの通信端末が互いに高速で接近している状況下での接続成功率を大きく低下させる等の好ましくない事態を引き起こす。 However, in a place where the radio wave environment is so bad that retransmission at the software layer described above is necessary, if retransmission control and backoff control using the RTO initial value are executed, a delay in connection establishment between P2P terminals and a connection success rate Problems such as degradation and degradation of communication performance become significant. For example, if packet loss frequently occurs in a place where Wi-Fi hot spots are concentrated, there is a high possibility that the retransmission timeout value will increase twice, and it may take a considerable time (10 seconds or more) to establish a connection. Such a delay in connection establishment causes great frustration to the user, and causes an undesirable situation such as greatly reducing the connection success rate in a situation where two communication terminals are approaching each other at high speed.
そこで、本発明の目的は、端末間の接続性を効率的に改善することができる通信端末、通信制御方法および通信システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a communication terminal, a communication control method, and a communication system that can efficiently improve the connectivity between terminals.
本発明による通信端末は、他の通信端末とWi−FiあるいはWi−Fiピアツーピアで相互に無線接続可能な通信端末であって、当該通信端末の状況が所定条件を満たすか否かの判定を行う判定手段と、前記判定の結果に応じて他の通信端末との接続確立時に送受信される制御メッセージの再送タイムアウトを変更する制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明による通信制御方法は、他の通信端末とWi−FiあるいはWi−Fiピアツーピアで相互に無線接続可能な通信端末の通信制御方法であって、判定手段が当該通信端末の状況が所定条件を満たすか否かを判定し、制御手段が前記判定の結果に応じて他の通信端末との接続確立時に送受信される制御メッセージの再送タイムアウトを変更する、ことを特徴とする。
本発明による通信システムは、第1通信端末と第2通信端末とがWi−FiあるいはWi−Fiピアツーピアで相互に無線接続可能な通信システムであって、前記第1通信端末および前記第2通信端末のいずれかの端末が当該端末の状況が所定条件を満たすか否かを判定し、前記第1通信端末および前記第2通信端末のいずれかの端末が、前記判定の結果に応じて、他方の端末との接続確立時に送受信される制御メッセージの再送タイムアウトを変更する、ことを特徴とする。The communication terminal according to the present invention is a communication terminal that can be wirelessly connected to other communication terminals by Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer, and determines whether the state of the communication terminal satisfies a predetermined condition. And determining means and control means for changing a retransmission timeout of a control message transmitted / received when establishing a connection with another communication terminal according to the result of the determination.
The communication control method according to the present invention is a communication control method for a communication terminal that can be wirelessly connected to other communication terminals by Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer, and the determination means determines that the condition of the communication terminal satisfies a predetermined condition. It is determined whether or not it is satisfied, and the control means changes a retransmission timeout of a control message transmitted and received when establishing a connection with another communication terminal according to the determination result.
The communication system according to the present invention is a communication system in which a first communication terminal and a second communication terminal can be wirelessly connected to each other by Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer, and the first communication terminal and the second communication terminal. Any one of the terminals determines whether the condition of the terminal satisfies a predetermined condition, and either one of the first communication terminal and the second communication terminal determines whether the other terminal The retransmission timeout of a control message transmitted / received when establishing a connection with a terminal is changed.
本発明によれば、状況に応じて再送タイムアウトを変更することにより端末間の接続性を効率的に改善することができる。 According to the present invention, connectivity between terminals can be efficiently improved by changing the retransmission timeout according to the situation.
<実施形態の概要>
本発明の実施形態によれば、Wi−FiもしくはWi−Fiピアツーピア接続確立時に端末間で送受信される制御メッセージの再送タイムアウトを端末の状態、電波環境、使用目的等の状況に応じて変更する。これにより、パケットの欠落が生じる環境であっても端末間の接続性を効率的に改善することができる。<Outline of Embodiment>
According to the embodiment of the present invention, the retransmission timeout of a control message transmitted / received between terminals when a Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer connection is established is changed according to the state of the terminal, radio wave environment, purpose of use, and the like. This makes it possible to efficiently improve the connectivity between terminals even in an environment where packet loss occurs.
端末の状態、電波環境等の状況は種々の方法により検出することができる。たとえば、電波環境の検出には、受信信号のレベル、メッセージの再送回数、要求から応答までに処理時間等を指標とすることができる。端末の状態の検出には、たとえば端末の移動速度、端末のバッテリ残量、GPS位置の変化等を指標として用いることができる。このような検出結果が予め設定された再送タイムアウト変更条件を満たせば、再送タイムアウトを変更する。 The status of the terminal, the radio wave environment, etc. can be detected by various methods. For example, for detection of the radio wave environment, the level of the received signal, the number of message retransmissions, the processing time from request to response, and the like can be used as indices. For detecting the state of the terminal, for example, the moving speed of the terminal, the remaining battery level of the terminal, a change in GPS position, and the like can be used as indices. If such a detection result satisfies a preset retransmission timeout changing condition, the retransmission timeout is changed.
再送タイムアウトは種々の仕方で変更することができる。たとえば、再送タイムアウトの初期値と初期値より小さい変更設定値との間での切り替える方法、複数の変更設定値を用意しておき、状況に応じてそれらから一つを選択する方法、乗数を変更する方法、複数の変更設定値あるいは複数の乗数をランダムに切り替える方法、などがある。以下、本発明の実施形態および実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。 The retransmission timeout can be changed in various ways. For example, a method of switching between the initial value of retransmission timeout and a changed setting value smaller than the initial value, a method of preparing a plurality of changed setting values, selecting one of them according to the situation, and changing the multiplier And a method of switching a plurality of change setting values or a plurality of multipliers at random. Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1.第1実施形態
本発明の第1実施形態によれば、Wi−FiもしくはWi−Fiピアツーピア接続確立時の再送タイムアウトを状況に応じて短縮する。再送タイムアウトを短くすることで再送頻度が高くなるので、電波状態が良好でない環境であっても接続の可能性を高めることができ、結果的に接続成功率が向上する。1. 1st Embodiment According to 1st Embodiment of this invention, the retransmission timeout at the time of Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer connection establishment is shortened according to a condition. Since the retransmission frequency is increased by shortening the retransmission timeout, the possibility of connection can be increased even in an environment where the radio wave condition is not good, and as a result, the connection success rate is improved.
1.1)端末構成
図2に示すように、本実施形態によるP2P端末は、Wi−Fi通信を行うためのWi−Fiデバイス101、Wi−Fi接続制御部102、およびアプリケーション部103を有する。なお、Wi−Fi接続制御部102はWi−Fi Directのコマンドを既存の通信アプリケーションに代わって制御する機能を有し、既存のアプリケーションを修正することなく、Wi−Fi Directに従った制御を自動化できるものとする。1.1) Terminal Configuration As illustrated in FIG. 2, the P2P terminal according to the present embodiment includes a Wi-
アプリケーション部103は、判定部104および再送タイムアウト制御部105を実現する機能を有する。再送制御部106はWi−Fi接続制御部102に設けられ、上述したソフトウェア層での再送機能を実現するものであり、MAC層での再送機能では回復できない場合に機能する。
The
判定部104は、Wi−Fi接続制御部102から電波環境情報を入力し、電波環境が所定の再送タイムアウト変更条件を満たすか否かを判定し、変更条件を満たせば、その旨を再送タイムアウト制御部105へ通知する。電波環境情報は、たとえば接続相手端末からの受信信号のレベル、接続動作時の制御フレームの再送回数、接続動作時の要求から応答までの処理時間、あるいはMAC層での再送制御での再送回数などである。また、判定部104は、端末状態情報を入力し、端末状態が所定の再送タイムアウト変更条件を満たすか否かを判定してもよい。たとえば、端末の移動速度が所定値を超えた場合、GPS情報を利用した接続相手端末との相対的な移動速度が所定値を超えた場合などに再送タイムアウト変更条件を満たしたと判定される。
The
再送タイムアウト制御部105は、再送タイムアウト変更条件が満された場合、再送タイムアウト値を初期値よりも短い値に切り替えて再送制御部106に設定する。再送制御部106は、更新された再送タイムアウト値を用いて周知の再送制御を実行する。
When the retransmission timeout change condition is satisfied, the retransmission
1.2)再送タイムアウト制御
図3に例示するように、端末1と端末2とがWi−Fi Directに従った接続手順を開始し(動作S11)、端末1がクライアント、端末2がグループオーナ(GO)に決定されたものとする。GO端末2の判定部105は、端末1との接続手順における受信信号から電波環境を検出して電波環境が劣化しているか否かを判定し、あるいは端末2自身の状態も考慮して、再送タイムアウト変更条件を満たすか否かを判定する(動作S12)。たとえば、受信電波強度がしきい値より低い場合、接続手順で送受信される制御メッセージの再送回数がしきい値より多い場合などに電波環境が劣化している(すなわち、再送タイムアウト変更条件を満たす)と判定される。この判定基準は、端末間通信の目的、端末間の相対的な移動状態などに依存して決定されうる。1.2) Retransmission time-out control As illustrated in FIG. 3, the terminal 1 and the
続いて、再送タイムアウト制御部105は、再送タイムアウト変更条件が満された場合、再送タイムアウト値を初期値(RTOinitial)よりも短い値(RTO1)に切り替えて再送制御部106に設定する(動作S13)。短縮された再送タイムアウト値RTO1は、予め決められた固定値でもよいし、予め決められた複数の値から状況に応じて順次あるいはランダムに選択された値であってもよい。
Subsequently, when the retransmission timeout change condition is satisfied, the retransmission
再送制御部106は周知の再送制御を行う。より詳しくは、Wi−Fi接続制御部102がWi−Fi Directに従った制御フレームを送信すると、再送制御部106はRTO1の再送タイマをスタートさせる(動作S14)。そして、再送タイムアウトRTO1前に端末1から完全な制御フレームの応答があれば、再送制御部106は再送動作を行わず、再送タイムアウト内に完全な制御フレームの応答がなければ、当該制御フレームを再送するようにWi−Fi接続制御部102へ指示する。ただし、再送制御部106による再送制御とは独立してMAC層での再送制御は実行されているものとする。
The
1.3)適用例
第1の例として電波環境情報が受信強度である場合を説明する。GO端末2はWi−Fi Directに従った接続手順によりクライアント端末1から受信する信号の強度を検出し、その受信強度が所定のしきい値以下である場合、再送タイムアウトを短くする。一例として、受信強度がRSSI(Received Signal Strength Indicator)あれば、−80dBm以下の時に再送タイムアウトを短くする。これにより、電波状態が良好でない環境であっても接続成功率を向上させることができる。1.3) Application Example A case where the radio wave environment information is reception intensity will be described as a first example. The
第2の例として端末1および端末2の少なくとも一方が車載装置である場合を説明する。この場合、車載端末は、車載であることを示す端末状態情報に従って、再送タイムアウトが短く設定される。たとえば、車−車間通信向けの端末であれば、再送タイムアウトを初期値の1秒から0.1秒に短縮することで、車同士が60km/hですれ違う時にも、接続成功率を劇的に改善することができる。あるいは、車の速度に応じて再送タイムアウト値を段階的に変更することで、動的な状況に応じて接続成功率を改善することもできる。
A case where at least one of the terminal 1 and the
1.4)効果
上述した本実施形態によれば、端末の電波環境あるいは端末の状態を示す情報に応じて、Wi−FiもしくはWi−Fiピアツーピア接続確立時の再送タイムアウト値を所定の値に、あるいは所定の複数値の一つに短縮することで、端末、電波環境等の状況変化に拘わらず接続の可能性を高めることができる。1.4) Effect According to the above-described embodiment, the retransmission timeout value at the time of establishing Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer connection is set to a predetermined value according to information indicating the radio wave environment of the terminal or the state of the terminal. Or by shortening to one of the predetermined multiple values, the possibility of connection can be increased regardless of changes in the situation of the terminal, radio wave environment, and the like.
2.第2実施形態
本発明の第2実施形態によれば、Wi−FiもしくはWi−Fiピアツーピア接続確立時の再送タイムアウトを状況に応じて高速再送モードのオン/オフを制御する。高速再送モードとは、アプリケーション層での再送動作における再送タイムアウト値を初期値よりも短縮した動作モードをいう。高速再送モードでは再送頻度が高くなるので、電波状態が良好でない環境であっても接続の可能性を高めることができ、結果的に接続成功率が向上する。また、MAC層での再送制御で十分な電波状態であれば、高速再送モードをOFFすることで、再送の頻発を抑制することができる。2. Second Embodiment According to the second embodiment of the present invention, the retransmission timeout at the time of establishing a Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer connection is controlled to turn on / off the high-speed retransmission mode according to the situation. The fast retransmission mode is an operation mode in which the retransmission timeout value in the retransmission operation in the application layer is shortened from the initial value. Since the retransmission frequency increases in the high-speed retransmission mode, the possibility of connection can be increased even in an environment where the radio wave condition is not good, and as a result, the connection success rate is improved. Further, if the radio wave state is sufficient for retransmission control in the MAC layer, frequent retransmissions can be suppressed by turning off the high-speed retransmission mode.
2.1)端末構成
図4に示すように、本実施形態による端末は、高速再送モードON/OFF制御部107が、第1実施形態(図2)に示す端末の再送タイムアウト制御部105の代わりに設けられている。本実施形態による端末は、それ以外は第1実施形態の場合と基本的に同じ構成および機能であるから、同一参照番号を付して説明は省略する。2.1) Terminal Configuration As shown in FIG. 4, in the terminal according to this embodiment, the high-speed retransmission mode ON /
高速再送モードON/OFF制御部107は、再送タイムアウト変更条件が満された場合、高速再送モードをON(オン)にして、再送タイムアウト値を初期値よりも短い値に切り替えて再送制御部106に設定し、再送タイムアウト変更条件が満されない場合には、高速再送モードをOFF(オフ)にして、再送タイムアウト初期値を再送制御部106に設定する。再送制御部106は、設定された再送タイムアウト値を用いて周知の再送制御を実行する。
When the retransmission timeout change condition is satisfied, the high-speed retransmission mode ON /
2.2)再送タイムアウト制御
図5に例示するように、端末1と端末2とがWi−Fi Directに従った接続手順を開始し(動作S11)、端末1がクライアント、端末2がグループオーナ(GO)に決定されたものとする。GO端末2の判定部104は、端末1との接続手順における受信信号から電波環境を検出して電波環境が劣化しているか否かを判定し、あるいは端末2自身の状態も考慮して、再送タイムアウト変更条件を満たすか否かを判定する(動作S12)。2.2) Retransmission timeout control As illustrated in FIG. 5, the terminal 1 and the
たとえば、受信電波強度がしきい値より低い場合、接続手順で送受信される制御メッセージの再送回数がしきい値より多い場合などに電波環境が劣化している(すなわち、再送タイムアウト変更条件を満たす)と判定される。この判定基準は、端末間通信の目的、端末間の相対的な移動状態などに依存して決定されうる。なお、再送タイムアウト変更条件を満たすか否かの判定動作は所定の時間間隔で実行されてもよいし、端末の状態(移動中か否か)に依存して判定動作の周期が変更されてもよい。 For example, when the received signal strength is lower than the threshold value, or when the number of retransmissions of control messages transmitted and received in the connection procedure is greater than the threshold value, the radio wave environment is degraded (that is, the retransmission timeout change condition is satisfied). It is determined. This criterion can be determined depending on the purpose of communication between terminals, the relative movement state between terminals, and the like. Note that the determination operation as to whether or not the retransmission timeout change condition is satisfied may be executed at a predetermined time interval, or the determination operation cycle may be changed depending on the state of the terminal (whether or not it is moving). Good.
続いて、高速再送モードON/OFF制御部107は、再送タイムアウト変更条件が満された場合、高速再送モードをONにして(動作S13a)、再送タイムアウト値を初期値(RTOinitial)よりも短い値(RTO1)に切り替えて再送制御部106に設定する。
Subsequently, when the retransmission timeout change condition is satisfied, the high-speed retransmission mode ON /
再送制御部106は周知の再送制御を行う。より詳しくは、Wi−Fi接続制御部102がWi−Fi Directに従った制御フレームを送信すると、再送制御部106はRTO1の再送タイマをスタートさせる(動作S14)。そして、再送タイムアウトRTO1前に端末1から完全な制御フレームの応答があれば、再送制御部106は再送動作を行わず、再送タイムアウト内に完全な制御フレームの応答がなければ、当該制御フレームを再送するようにWi−Fi接続制御部102へ指示する。ただし、再送制御部106による再送制御とは独立してMAC層での再送制御は実行されているものとする。
The
続いて、再送タイムアウト変更条件の判定動作(S12)から所定時間経過後に、2回目の再送タイムアウト変更条件を満たすか否かを判定する(動作S15)。この判定で、再送タイムアウト変更条件が満されなかった場合、高速再送モードをOFFにして(動作S16a)、再送タイムアウト値を初期値(RTOinitial)に切り替えて再送制御部106に設定する。再送制御部106は初期値(RTOinitial)の再送タイマをスタートさせる(動作S17)。
Subsequently, it is determined whether or not a second retransmission timeout change condition is satisfied after a predetermined time has elapsed from the determination operation (S12) of the retransmission timeout change condition (operation S15). If the retransmission timeout change condition is not satisfied in this determination, the high-speed retransmission mode is turned off (operation S16a), the retransmission timeout value is switched to the initial value (RTOinitial), and is set in the
図5には、2回目の再送タイムアウト変更条件の判定動作(S15)には電波環境が改善されていた場合が例示されているが、この判定動作(S15)でも電波環境が改善されていなければ、高速再送モードが継続される。また、車載端末の場合であって移動速度が所定値以下の場合も、同様に高速再送モードをOFFすることができる。 FIG. 5 illustrates the case where the radio wave environment has been improved in the determination operation (S15) of the second retransmission timeout change condition. However, if the radio wave environment has not been improved even in this determination operation (S15). The fast retransmission mode is continued. Also, in the case of an in-vehicle terminal, when the moving speed is a predetermined value or less, the high-speed retransmission mode can be similarly turned off.
2.3)効果
上述した本発明の第2実施形態によれば、端末の電波環境あるいは端末の状態を示す情報に応じて高速再送モードをON/OFFすることで、第1実施形態と同様に、端末状態、電波環境等の状況変化に拘わらず接続の可能性を高めることができる。さらに、本実施形態によれば、たとえばMAC層での再送制御で対応可能な程度に電波環境が良好であれば、高速再送モードをOFFすることができるので、再送の頻発を回避することができ、トラフィック増大および通信端末の負荷増大を軽減することができる。2.3) Effect According to the second embodiment of the present invention described above, the high-speed retransmission mode is turned on / off according to information indicating the radio wave environment of the terminal or the state of the terminal, as in the first embodiment. In addition, the possibility of connection can be increased regardless of changes in conditions such as the terminal state and the radio wave environment. Furthermore, according to the present embodiment, for example, if the radio wave environment is good enough to cope with retransmission control in the MAC layer, the high-speed retransmission mode can be turned off, so that frequent retransmissions can be avoided. The increase in traffic and the load on the communication terminal can be reduced.
3.第3実施形態
本発明の第3実施形態によれば、状況に応じて、Wi−FiもしくはWi−Fiピアツーピア接続確立時の再送タイムアウトを段階的に制御する。再送タイムアウト値が状況に応じて段階的に変化するので、たとえば電波状態の劣化の程度に応じた再送制御が可能となり、接続成功率を効率的に向上させることができる。3. Third Embodiment According to the third embodiment of the present invention, retransmission timeout when establishing a Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer connection is controlled in stages according to the situation. Since the retransmission timeout value changes stepwise according to the situation, for example, retransmission control according to the degree of deterioration of the radio wave state is possible, and the connection success rate can be improved efficiently.
3.1)端末構成
図6に示すように、本実施形態による端末は、第1実施形態(図2)に示す端末の判定部104および再送タイムアウト制御部105の代わりに、判定部108、再送タイムアウト選択部109およびRTOテーブル110が設けられている。本実施形態による端末は、それ以外は第1実施形態の場合と基本的に同じ構成および機能であるから、同一参照番号を付して説明は省略する。3.1) Terminal Configuration As shown in FIG. 6, the terminal according to the present embodiment is different from the
判定部108は、予め設けられた複数のしきい値TH1, ... THn (TH1<...<THn; nは2以上の整数)とWi−Fi接続制御部102から入力した電波環境情報とを比較することで電波環境のレベルを判定し、その判定結果を再送タイムアウト選択部109へ通知する。電波環境情報は、たとえば接続相手端末からの受信信号の強度、接続動作時の制御フレームの再送回数、接続動作時の要求から応答までの処理時間、あるいはMAC層での再送制御での再送回数などである。また、判定部108は予め設けられた複数のしきい値を用いて端末状態についても同様の状態判定を行うことができる。たとえば、端末の移動速度のレベルを判定し、判定された速度レベルを再送タイムアウト選択部109へ通知する。
The
再送タイムアウト選択部109は、判定部108からの判定結果を用いてRTOテーブル110を検索し、当該判定結果に対応する再送タイムアウト値を再送制御部106に設定する。再送制御部106は、設定された再送タイムアウト値を用いて周知の再送制御を実行する。
The retransmission
RTOテーブル110は、複数の予め定められた所定判定状況(aaa, bbb, ... zzz)と、それぞれの状況に適した再送タイムアウト値(RTOa, RTOb, ... RTOinitial)と、が検索可能に格納されている。所定判定状況(aaa, bbb, ... zzz)は、所定の判定指標(電波状態、移動速度など)に従ってレベル分けされており、判定部108により判定された状況がどのレベルに属するかを特定できる。たとえば、電波強度が2つのしきい値TH1とTH2との間であれば、判定状況aaaに属すると判定される。したがって、再送タイムアウト選択部109は、判定部108からの判定結果をキーとしてRTOテーブル110を検索し、当該判定レベルに適した再送タイムアウト値を決定することができる。
The RTO table 110 can search for a plurality of predetermined determination situations (aaa, bbb, ... zzz) and retransmission timeout values (RTOa, RTOb, ... RTOinitial) suitable for each situation. Stored in Predetermined judgment situations (aaa, bbb, ... zzz) are classified according to predetermined judgment indices (such as radio wave condition and moving speed), and specify which level the situation judged by the
なお、本実施形態では、一例として、RTOテーブル110の再送タイムアウト値がRTOa<RTOb<...<RTOinitialであり、初期値RTOinitialより小さいものとする。この場合、初期値RTOinitial以外の再送タイムアウト値RTOa, RTOb, ...は異なる高速再送モードの再送タイムアウト設定値であると考えることもできる。 In this embodiment, as an example, it is assumed that the retransmission timeout value of the RTO table 110 is RTOa <RTOb <... <RTOinitial, which is smaller than the initial value RTOinitial. In this case, retransmission timeout values RTOa, RTOb,... Other than the initial value RTOinitial can be considered as retransmission timeout setting values in different high-speed retransmission modes.
3.2)再送タイムアウト制御
図7に例示するように、端末1と端末2とがWi−Fi Directに従った接続手順を開始し(動作S11)、端末1がクライアント、端末2がグループオーナ(GO)に決定されたものとする。GO端末2の判定部108は、端末1との接続手順における受信信号から電波環境を検出し、あるいは端末2自身の状態も考慮して、電波環境の劣化レベルを判定する(動作S12)。ここでは、現在の電波環境が劣化レベルaaaと判定されたものとする。3.2) Retransmission timeout control As illustrated in FIG. 7, the terminal 1 and the
続いて、再送タイムアウト選択部109は、判定部108からの判定結果aaaを用いてRTOテーブル110を検索することで当該判定結果に対応する再送タイムアウト値RTOaを選択し(動作S13b)、選択された再送タイムアウト値を再送制御部106に設定する。
Subsequently, the retransmission
再送制御部106は周知の再送制御を行う。より詳しくは、Wi−Fi接続制御部102がWi−Fi Directに従った制御フレームを送信すると、再送制御部106は再送タイムアウト値RTOaの再送タイマをスタートさせる(動作S14)。そして、再送タイムアウト値RTOaに相当する時間が経過する前に端末1から完全な制御フレームの応答があれば、再送制御部106は再送動作を行わず、再送タイムアウト内に完全な制御フレームの応答がなければ、当該制御フレームを再送するようにWi−Fi接続制御部102へ指示する。ただし、再送制御部106による再送制御とは独立してMAC層での再送制御は実行されているものとする。
The
続いて、状況判定動作(S12)から所定時間経過後に、2回目の状況判定動作が実行される(動作S15)。現在の電波環境が前回より改善され、たとえば劣化レベルbbbと判定されたものとすると、再送タイムアウト選択部109は、判定部108からの判定結果bbbを用いてRTOテーブル110を検索することで当該判定結果に対応する再送タイムアウト値RTObを選択し(動作S16b)、選択された再送タイムアウト値を再送制御部106に設定する。これにより、再送制御部106は再送タイムアウト値RTObの再送タイマをスタートさせる(動作S17)。
Subsequently, after a predetermined time has elapsed from the situation determination operation (S12), the second situation determination operation is executed (operation S15). If the current radio wave environment is improved from the previous time, for example, it is determined that the degradation level is bbb, the retransmission
図7には、2回目の状況判定(S15)で電波環境が一段階改善された場合が例示されているが、これに限定されるものではなく、二段階以上改善される場合もあり、逆に前回より一段階以上劣化する場合もある。いずれの場合も基本的な動作は上述したとおりである。 FIG. 7 illustrates the case where the radio wave environment has been improved by one step in the second situation determination (S15), but is not limited to this, and may be improved by two or more steps. In some cases, it may deteriorate by one or more steps from the previous time. In either case, the basic operation is as described above.
3.3)効果
上述した本発明の第3実施形態によれば、端末の電波環境あるいは端末の状態を示す情報に応じて、Wi−Fi接続確立時の再送タイムアウトを段階的に制御するので、たとえば電波状態の劣化の程度に応じた再送制御が可能となり、接続成功率を効率的に向上させることができる。さらに、たとえば電波環境が良好になるほど再送タイムアウトを段階的に長くすることで、再送の頻発を回避することができ、トラフィック増大および通信端末の負荷増大を軽減することができる。3.3) Effect According to the third embodiment of the present invention described above, the retransmission timeout at the time of establishing a Wi-Fi connection is controlled stepwise according to information indicating the radio wave environment of the terminal or the state of the terminal. For example, retransmission control according to the degree of deterioration of the radio wave state becomes possible, and the connection success rate can be improved efficiently. Further, for example, by increasing the retransmission timeout stepwise as the radio wave environment becomes better, frequent retransmissions can be avoided, and the increase in traffic and the load on the communication terminal can be reduced.
4.第4実施形態
本発明の第4実施形態によれば、バックオフ再送制御の乗数aを状況に応じて変更することにより、Wi−Fi接続確立時の再送タイムアウトを変更する。通常の再送タイムアウトは、背景技術で述べたように、乗数a=2に設定されており、再送する度に再送タイムアウトが2倍ずつ増大する。これに対して、本実施形態によれば、乗数aを0<a≦2の範囲内で設定する。たとえば、乗数aを1<a<2に設定すれば、再送毎の再送タイムアウトの増加率を減少させることができ、逆に0<a<1に設定すれば、再送毎に再送タイムアウトを減少させることができる。4). Fourth Embodiment According to the fourth embodiment of the present invention, the retransmission timeout at the time of establishing a Wi-Fi connection is changed by changing the multiplier a of the back-off retransmission control according to the situation. As described in the background art, the normal retransmission timeout is set to a multiplier a = 2, and the retransmission timeout increases by a factor of 2 each time retransmission is performed. On the other hand, according to the present embodiment, the multiplier a is set within the range of 0 <a ≦ 2. For example, if the multiplier a is set to 1 <a <2, the rate of increase in retransmission timeout for each retransmission can be reduced. Conversely, if 0 <a <1 is set, the retransmission timeout is reduced for each retransmission. be able to.
なお、本実施形態ではバックオフ制御の乗数aを変更するが、さらにバックオフ制御の被乗数(再送タイムアウト初期値)を上述した第1〜第3実施形態により変更することもできる。 In this embodiment, the multiplier a of the back-off control is changed, but the multiplicand (the retransmission timeout initial value) of the back-off control can also be changed by the first to third embodiments described above.
4.1)端末構成
図8に示すように、本実施形態による端末では、第1実施形態による再送タイムアウト制御部105、第2実施形態による高速再送モードON/OFF制御部107および第3実施形態による再送タイムアウト選択部109の代わりに、バックオフ再送制御部111が設けられている。本実施形態による端末は、それ以外は上記各実施形態の場合と基本的に同じ構成および機能であるから、同一参照番号を付して説明は省略する。4.1) Terminal Configuration As shown in FIG. 8, in the terminal according to the present embodiment, the retransmission
バックオフ再送制御部111は、判定部(104あるいは108)の判定結果に応じて、バックオフ制御の乗数aを0<a≦2の範囲内の固定値あるいは所定値に設定することができる。
The back-off
たとえば、第1あるいは第2実施形態のように判定部104が再送タイムアウト変更と判定した場合、バックオフ再送制御部111は、バックオフ制御の乗数aをたとえば0<a<1の範囲内の固定値に設定する。すなわち、第2実施形態において高速再送モードがONになる状態になれば、本実施形態によるバックオフ再送制御部111が乗数aをたとえば0.8に設定することで、次に再送が発生した時、再送タイムアウトを20%短縮する。
For example, when the
また、第3実施形態と同様に、予め複数の乗数を用意しておき、判定部108が判定した電波環境のレベルに応じて、バックオフ再送制御部111が複数の乗数aから一つの乗数を選択することもできる。具体的には、第3実施形態と同様に、RTOテーブル110に電波環境に対応する乗数a1、a2・・・を予め格納しておき、バックオフ再送制御部111が判定結果に対応する乗数値を選択して再送タイムアウトを決定する。
Similarly to the third embodiment, a plurality of multipliers are prepared in advance, and the back-off
4.2)再送タイムアウト制御
以下、バックオフ再送制御部111が状況に応じて通常の乗数aを高速再送モードの乗数値a1に設定する場合の動作について図9を参照しながら説明する。4.2) Retransmission time-out control Hereinafter, the operation when the back-off
図9に例示するように、端末1と端末2とがWi−Fi Directに従った接続手順を開始し(動作S11)、端末1がクライアント、端末2がグループオーナ(GO)に決定されたものとする。GO端末2の判定部108は、端末1との接続手順における受信信号から電波環境を検出し、あるいは端末2自身の状態も考慮して、電波環境の劣化の程度を判定する(動作S12)。たとえば、現在の電波環境が所定しきい値より劣化している(再送タイムアウト変更条件を満たしている)と判定されたものとする。
As illustrated in FIG. 9, the terminal 1 and the
バックオフ再送制御部111は、再送タイムアウト変更条件が満された場合、バックオフ制御の乗数を1より小さい固定値a1に設定する(動作S13c)。再送制御部106は最初の送信では、通常の再送タイムアウト値(RTO)に設定する(動作S14_0)。そして、再送タイムアウトRTO前に端末1から完全な制御フレームの応答があれば、再送制御部106は再送動作を行わない。再送タイムアウトRTO内に完全な制御フレームの応答がなければ、再送制御部106は当該制御フレームを再送するようにWi−Fi接続制御部102へ指示し、その際、再送タイムアウト値をRTO1=RTO×a1に短縮する(動作S14_1)。それでも再送タイムアウトRTO1内に完全な制御フレームの応答がなければ、再送制御部106は当該制御フレームを再々送するようにWi−Fi接続制御部102へ指示し、その際、再送タイムアウト値をRTO2=RTO1×a1に更に短縮する(動作S14_2)。以下同様にして、完全な応答がなければ、所定の下限に到達するまで再送タイムアウト値を短縮する。
When the retransmission timeout change condition is satisfied, the back-off
なお、再送タイムアウト変更条件の判定動作(S12)から所定時間経過後に、2回目の再送タイムアウト変更条件を満たすか否かを判定して、再送タイムアウト変更条件が満されなかった場合(電波状況が改善した場合)には、バックオフ再送制御部111は乗数aを通常値にリセットする。
In addition, it is determined whether or not the second retransmission timeout change condition is satisfied after a predetermined time has elapsed from the determination operation (S12) of the retransmission timeout change condition, and the retransmission timeout change condition is not satisfied (the radio wave condition is improved) The backoff
また、上述したように、第3実施形態と同様に判定部108の判定結果に応じてバックオフ再送制御部111が複数の乗数aから一つの乗数を順次あるいはランダムに選択する場合も、同様のバックオフ制御となる。
In addition, as described above, the same applies to the case where the back-off
4.3)効果
上述した本発明の第4実施形態によれば、端末の電波環境あるいは端末の状態を示す情報に応じてバックオフ制御の乗数を変更することで、第1〜第3実施形態と同様に、端末状態、電波環境等の状況変化に拘わらず接続の可能性を高めることができる。4.3) Effect According to the above-described fourth embodiment of the present invention, the first to third embodiments are configured by changing the multiplier of the back-off control according to information indicating the radio wave environment of the terminal or the state of the terminal. Similarly to the above, it is possible to increase the possibility of connection regardless of changes in the state of the terminal, radio wave environment, and the like.
5.第1実施例
既に述べたように、端末の状態、電波環境等の状況は種々の方法により検出することができる。以下、本発明の第1実施例として、P2P端末間の接続手順におけるスキャン処理を利用した電波環境の判定方法について説明する。5. First Embodiment As already described, the status of the terminal, the radio wave environment, and the like can be detected by various methods. Hereinafter, as a first embodiment of the present invention, a radio wave environment determination method using scan processing in a connection procedure between P2P terminals will be described.
5.1)P2P端末間の接続手順
図10において、まず、Device Discovery処理により近隣のP2P端末を探索し(動作S21)、P2P端末が発見されるとGO Negotiation処理によりいずれか一方がグループオーナ(GO)、他方がクライアントとなる(動作S22)。ここでは、端末1がクライアント、端末2がGOになったものとする。GO端末2はSSID(“DIRECT-XX”: XXはランダムな2文字)を設定し、アクセスポイントとして動作し始める。5.1) Connection procedure between P2P terminals In FIG. 10, first, a neighboring P2P terminal is searched by Device Discovery processing (operation S21), and when a P2P terminal is found, one of them is a group owner (by GO Negotiation processing). GO) and the other is a client (operation S22). Here, it is assumed that the terminal 1 is a client and the
クライアント端末1は、GO端末2のアクセスポイントとしての情報を取得するために、Probe Requestをブロードキャストし、それに対するProbe Responseを待つ(動作S23)。以下、Probe RequestのブロードキャストとProbe Responseの受信からなるハンドシェーク動作を「スキャン処理」と呼ぶ。スキャン処理は、Wi−Fi Direct標準には規定されていないが、GO Negotiation処理後のカーネルの内部情報を更新するために、実装では接続手順に含まれている。
In order to acquire information as an access point of the
スキャン処理(動作S23)の後に、セキュリティ技術であるWPA2の共通鍵の生成およびグループの認証処理が実行され(動作S24)、一旦切断した後で再びスキャン処理が実行される(動作S25)。2回目のスキャン処理S15の後、AESの暗号化の鍵生成処理が実行され(動作S26)、端末1および端末2間の接続が完了する。なお、2回目のスキャン処理S15は環境によって実行されない場合もある。
After the scan process (operation S23), the WPA2 common key generation and group authentication process, which is a security technology, are performed (operation S24), and once disconnected, the scan process is performed again (operation S25). After the second scan process S15, an AES encryption key generation process is executed (operation S26), and the connection between the terminal 1 and the
図11に示すように、スキャン処理のProbe Requestはブロードキャストパケットであるために、Probe Requestが廃棄されてもMAC層での再送制御が働かない。したがって、電波の品質が悪いところではスキャン処理が失敗して繰り返し実行される可能性が高くなる。通常、一定時間(およそ100ミリ秒)が経過してもProbe Requestが返らないと、スキャン処理が再度実行される。そこで、このスキャン処理の繰り返し回数あるいはスキャン処理が成功するまでに掛かる時間を無線環境の指標として用いることができる。 As shown in FIG. 11, since the probe request for scan processing is a broadcast packet, retransmission control in the MAC layer does not work even if the probe request is discarded. Therefore, there is a high possibility that the scan process will fail and be repeatedly executed where the radio wave quality is poor. Normally, if a probe request is not returned even after a certain time (approximately 100 milliseconds) has elapsed, the scanning process is executed again. Therefore, the number of repetitions of this scanning process or the time taken until the scanning process is successful can be used as an indicator of the wireless environment.
また、スキャン処理の結果を無線環境指標として利用する場合、図10における最初のスキャン処理S23と2回目のスキャン処理S25によりそれぞれ検出された電波環境を利用して再送タイムアウト値を変更することもできる。たとえば第2実施形態であれば、最初のスキャン処理S23で電波環境の劣化が検出されると高速再送モードをONにし、2回目のスキャン処理S25で電波環境が改善されていれば高速再送モードをOFFに戻す、という制御が可能となる。 Further, when the result of the scan process is used as a wireless environment index, the retransmission timeout value can be changed by using the radio wave environments detected by the first scan process S23 and the second scan process S25 in FIG. . For example, in the second embodiment, when the deterioration of the radio wave environment is detected in the first scanning process S23, the high-speed retransmission mode is turned on. If the radio wave environment is improved in the second scanning process S25, the high-speed retransmission mode is set. Control to return to OFF is possible.
以下、スキャン処理の繰り返し回数を無線環境指標とした第1例およびスキャン処理が成功するまでに掛かる時間を無線環境指標とした第2例について説明する。 Hereinafter, a first example in which the number of scan processing repetitions is used as a wireless environment index and a second example in which the time taken until the scanning process is successful will be described.
5.2)第1例
アプリケーション層での再送制御はWi−Fiアクセスポイント側(GO側)の技術であるが、第1例では、スキャン処理の繰り返し回数の判定をクライアント端末が行い、その判定結果に従ってGO端末が再送制御を実行する。以下、図12および図13を用いてクライアント端末およびGO端末の機能的構成の一例をそれぞれ示し、図14を用いて全体的動作の一例を説明する。ただし、図12および図13では、本実施例の動作説明に必要な機能のみ図示し、その他は省略されている。5.2) First example Retransmission control in the application layer is a technique on the Wi-Fi access point side (GO side), but in the first example, the client terminal determines the number of repetitions of the scanning process, and the determination The GO terminal executes retransmission control according to the result. Hereinafter, an example of the functional configuration of the client terminal and the GO terminal will be shown using FIG. 12 and FIG. 13, respectively, and an example of the overall operation will be described using FIG. However, in FIG. 12 and FIG. 13, only functions necessary for explaining the operation of the present embodiment are shown, and the others are omitted.
図12に例示するように、GO Negotiation処理によりクライアントとなった端末は、アプリケーション部103に繰り返し判定部104が設けられている。Wi−Fi接続制御部102は、上述したスキャン処理を実行すると、その繰り返し回数nをアプリケーション部103の判定部104へ通知する。判定部104は、スキャン繰り返し回数nとしきい値Nthとを比較し、その比較結果を判定情報としてGO端末へ通知する。
As illustrated in FIG. 12, the terminal that has become a client by the GO Negotiation process is provided with a
図13に例示するように、GO Negotiation処理によりGOとなった端末は、アプリケーション部103に再送タイムアウト制御部105および再送制御部106が設けられている。クライアント端末から判定情報を受信すると、再送タイムアウト制御部105は、上述した第1〜第4実施形態で述べたように再送タイムアウト値を切り替えて再送制御部106に設定する。以下、図14を参照しながら、クライアント端末およびGO端末の動作をより詳しく説明する。
As illustrated in FIG. 13, a terminal that has become GO through GO Negotiation processing includes a retransmission
図14に示すように、GO Negotiation処理(動作S22)により、端末1がクライアント、端末2がGOになったものとする。
As shown in FIG. 14, it is assumed that the terminal 1 becomes a client and the
まず、クライアント端末1のWi−Fi接続制御部102は、上述したスキャン開始時にProbe Requestをブロードキャストして送信回数nをインクリメントする(動作S201)。送信後所定時間内にProbe Responseを受信しなければ(動作S202;No)、Wi−Fi接続制御部102はProbe Requestを再度送信して動作S201を繰り返す。
First, the Wi-Fi
所定時間内にProbe Request に対するProbe Responseを受信すると(動作S202;Yes)、判定部104は、Wi−Fi接続制御部102から通知された送信繰返回数nとしきい値Nthとを比較する(動作S203)。判定部104は、送信繰返回数nがしきい値Nth以上であれば(動作S203;No)、電波環境の劣化を示す判定情報をWi−Fi接続制御部102へ通知し(動作S204)、送信繰返回数nがしきい値Nth未満であれば(動作S203;Yes)、電波環境が劣化していないことを示す判定情報をWi−Fi接続制御部102へ通知する(動作S205)。以下、一例として、第2実施形態に従い、電波環境の劣化が検出された場合には高速再送フラグを“1”に、劣化していない場合には高速再送フラグをデフォルトの“0”に、それぞれ設定した判定情報を用いるものとする。ただし、他の実施形態に従った判定情報を用いることもできる。
When the probe response to the probe request is received within the predetermined time (operation S202; Yes), the
判定部104から判定情報を受けて、Wi−Fi接続制御部102は、スキャン処理後の最初の制御フレームに当該判定情報を乗せてGO端末1へ送信し、以後図10に示す残りの接続確立処理を実行する(動作S206)。スキャン処理後の最初のフレームは、図10に示す動作S24あるいはS26の最初のフレーム、たとえばAssociation Requestフレームである。以下、一例として、判定情報がAssociation Requestフレームの情報要素(IE)内のP2P属性(P2P Attributes)に含まれるものとする(非特許文献1の78ページFigure 16を参照)。
Upon receiving the determination information from the
一方、GO端末2のWi−Fi接続制御部102は、クライアント端末からProbe Requestを受信すると(動作S301)、それに対してProbe Responseを送信する(動作S302)。その後、クライアント端末1からスキャン処理後の最初のフレーム(ここではAssociation Requestフレーム)を受信すると(動作S303)、当該フレームに含まれる判定情報をアプリケーション部103の再送タイムアウト制御部105へ通知する。
On the other hand, when receiving the probe request from the client terminal (operation S301), the Wi-Fi
再送タイムアウト制御部105は、判定情報である高速再送フラグが“1”であるか否かを判定し(動作S304)、高速再送フラグ=“1”であれば(動作S304;Yes)、再送制御部106の高速再送をONに設定し(動作S305)、高速再送フラグ=“0”であれば(動作S304;No)、再送制御部106の高速再送をOFFに設定する(動作S306)。こうして、設定された高速再送モード(ONあるいはOFF)に従って、以後図10に示す残りの接続確立処理が実行される(動作S307)。なお、高速再送モードについては、第2実施形態で説明したとおりである。
The retransmission
5.3)第2例
次に、スキャン処理が成功するまでに掛かる時間を無線環境指標とした第2例について説明する。第2例では、スキャン処理の成功をGO端末が判定し、GO端末が主導して再送タイムアウト制御が実行される。したがって、第2例では、クライアント端末1が判定情報をGO側へ通知する必要はない。5.3) Second Example Next, a second example in which the time taken until the scanning process is successful is used as a wireless environment index will be described. In the second example, the GO terminal determines the success of the scanning process, and the GO terminal takes the lead in executing retransmission timeout control. Therefore, in the second example, it is not necessary for the client terminal 1 to notify the determination information to the GO side.
図15に示すように、GO Negotiation処理により、端末1がクライアント、端末2がGOになると、GO端末2はSSID(“DIRECT-XX”: XXはランダムな2文字)を設定し、アクセスポイントとしての動作を開始すると共に、スキャン処理が成功するまでの時間をカウントするタイマをスタートさせる(動作S401)。
As shown in FIG. 15, when the terminal 1 becomes a client and the
スキャン処理では、すでに述べたように、クライアント端末1がGO端末2のアクセスポイントとしての情報を取得するためにProbe Requestをブロードキャストし、それに対するProbe Responseを待つ(動作S23)。上述したように、Probe RequestのブロードキャストはProbe Responseを受信するまで所定回数を上限として繰り返される。Probe Responseを受信してスキャン処理が成功すると、クライアント端末1は続くWPA2の共通鍵の生成およびグループの認証処理(動作S24)を開始する。GO端末2は、Probe Responseを返信した後の最初の制御フレームを受信したときのタイマカウントを読み出し、その経過時間Tsを無線環境指標として利用する。
In the scanning process, as described above, the client terminal 1 broadcasts a Probe Request in order to acquire information as an access point of the
図16に例示するように、GO Negotiation処理によりGOとなった端末のタイマ判定部104は、GO Negotiationを終了したタイミングでタイマをスタートさせ、スキャン処理のProbe Responseを返信した後の最初の制御フレーム(ここでは、Association Request)を受信したタイミングでタイマ判定を行う。このタイマ値Tsが無線環境指標として再送タイムアウト制御部105へ通知され、すでに述べたように再送タイムアウト制御および再送制御が実行される。以下、第2実施形態を一例としてGO端末の動作を説明するが、他の実施形態を適用することもできる。
As illustrated in FIG. 16, the
図17において、GO Negotiation処理によりGOになると(動作S22)、タイマ判定部104は、GO Negotiationを終了したタイミングでタイマをスタートさせる(動作S401)。続いて、クライアント端末からProbe Requestを受信すると、それに対してProbe Responseを送信する(動作S402)。その後、クライアント端末1からスキャン処理後の最初のフレーム(ここではAssociation Request)を受信した時点で(動作S403)、タイマ判定部104はタイマの経過時間Tsとしきい値Tthとを比較する(動作S404)。経過時間Tsがしきい値Tth以上であれば(動作S404;No)、再送タイムアウト制御部105は、再送制御部106の高速再送モードをONに設定する(動作S405)。また、経過時間Tsがしきい値Tthより小さければ(動作S404;Yes)、再送タイムアウト制御部105は、再送制御部106の高速再送モードをOFFに設定する(動作S406)。こうして、設定された高速再送モード(ONあるいはOFF)に従って、以後図10に示す残りの接続確立処理が実行される(動作S407)。なお、高速再送モードについては、第2実施形態で説明したとおりである。
In FIG. 17, when GO is obtained by GO Negotiation processing (Operation S22), the
5.4)第3例
上述した第2例を第1例のシーケンスに適用することもできる。すなわち、クライアント端末がスキャン処理の開始からスキャン処理の成功までの所要時間を計測して電波環境を判定し、その判定結果をGO端末へ通知してもよい。5.4) Third Example The second example described above can also be applied to the sequence of the first example. That is, the client terminal may measure the time required from the start of the scanning process to the success of the scanning process, determine the radio wave environment, and notify the GO terminal of the determination result.
6.第2実施例
以下、本発明の第2実施例として、端末の移動速度に基づく再送タイムアウト制御について説明する。上述した各実施形態による再送タイムアウト制御は、移動体との通信において特に必要となる。たとえば、相対的に移動する車−車間あるいは車−固定局間の無線通信において、多数の車が並走したり、交差したり、あるいはすれ違ったりする環境では、電波干渉が大きくなり上述した高速再送方式が有効となる。6). Second Embodiment Hereinafter, retransmission timeout control based on the moving speed of a terminal will be described as a second embodiment of the present invention. The retransmission timeout control according to each of the above-described embodiments is particularly necessary for communication with a mobile object. For example, in wireless communication between a relatively moving vehicle and a vehicle or between a vehicle and a fixed station, in an environment where a large number of vehicles are running in parallel, crossing, or passing each other, radio wave interference increases and the high-speed retransmission described above. The method becomes effective.
そこで、本発明の第2実施例によるシステムでは、端末に装備された速度センサあるいは加速度センサによる速度情報、車載速度計からの速度情報、あるいは外部から通知された速度情報などを利用して、上述した各実施形態による再送タイムアウト制御を実行する。 Therefore, in the system according to the second embodiment of the present invention, the speed information provided by the terminal or the speed information by the acceleration sensor, the speed information from the in-vehicle speedometer, the speed information notified from the outside, or the like is used. The retransmission timeout control according to each embodiment described above is executed.
図18に示すように、本実施形態による端末は、第1実施形態による端末と同様のWi−Fiデバイス101、Wi−Fi接続制御部102およびアプリケーション部103に加えて、速度検出部112を有する。
As illustrated in FIG. 18, the terminal according to the present embodiment includes a
速度検出部112は、端末に装備された速度センサあるいは加速度センサだけでなく、外部からの移動情報あるいは位置情報を用いて端末の移動速度を計算する機能を有してもよい。たとえば、位置情報はGPS(Global Positioning System)あるいは近隣の固定基地局を利用して求めることができ、この位置情報と時間情報とから端末の移動速度を計算することができる。また、接続相手の端末から当該相手端末の位置情報を取得できる場合には、自端末との相対的な速度および移動方向を特定することができ、相手端末との走行関係(並走、交差、あるいはすれ違い)を識別可能となる。
The
判定部104は、速度検出部112により検出された端末の移動速度が所定のしきい値を超えているか否か、すなわち再送タイムアウト変更条件が満されているか否かを判定する。再送タイムアウト制御部105は、再送タイムアウト変更条件が満されている場合、再送タイムアウト値を初期値よりも短い値に切り替えて再送制御部106に設定する。
The
図19に例示するように、端末1と端末2とがWi−Fi Directに従った接続手順を開始し(動作S11)、端末1がクライアント、端末2がグループオーナ(GO)に決定されたものとする。GO端末2の判定部104は、速度検出部112により得られた移動速度が所定しきい値を超えているか否かを判定し(動作S501)、所定しきい値を超えた速度で移動している場合には、再送タイムアウトを短い値に設定し(動作S13)、高速再送モードをスタートさせる(動作S14)。
As illustrated in FIG. 19, the terminal 1 and the
なお、再送タイムアウト値は、一つの固定値だけでなく、上述した各実施形態に従って設定することができる。このように端末の移動速度を示す情報に応じてWi−Fi接続確立時の再送タイムアウト値を短縮することで、端末、電波環境等の状況変化に拘わらず接続の可能性を高めることができる。 Note that the retransmission timeout value can be set according to each of the embodiments described above as well as a single fixed value. Thus, by shortening the retransmission timeout value at the time of establishing a Wi-Fi connection according to the information indicating the moving speed of the terminal, the possibility of connection can be increased regardless of changes in the situation of the terminal, radio wave environment, and the like.
7.その他の実施例
本発明は上述した実施形態あるいは実施例に限定されるものではなく、本発明の特徴を備えた種々の変形例が可能である。たとえば、上述した実施形態では、Wi−Fiアクセスポイント側(GO側)が再送制御を実行するが、クライアント端末に同様の再送制御機能を実装することもできる。7). Other Examples The present invention is not limited to the above-described embodiment or examples, and various modifications having the features of the present invention are possible. For example, in the above-described embodiment, the Wi-Fi access point side (GO side) performs retransmission control, but a similar retransmission control function can also be implemented in the client terminal.
本発明はWi−Fi Directに準拠した無線通信制御に適用できる。 The present invention can be applied to wireless communication control based on Wi-Fi Direct.
101 Wi−Fiデバイス
102 Wi−Fi接続制御部
103 アプリケーション部
104 判定部
105 再送タイムアウト制御部
106 再送制御部
107 高速再送モードON/OFF制御部
108 判定部
109 再送タイムアウト選択部
110 RTOテーブル
111 バックオフ再送制御部
112 速度検出部101 Wi-
Claims (49)
当該通信端末の状況が所定条件を満たすか否かの判定を行う判定手段と、
前記判定の結果に応じて他の通信端末との接続確立時に送受信される制御メッセージの再送タイムアウトを変更する制御手段と、
を有することを特徴とする通信端末。A communication terminal that can wirelessly connect to other communication terminals by Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer,
Determination means for determining whether or not the status of the communication terminal satisfies a predetermined condition;
Control means for changing a retransmission timeout of a control message transmitted / received when establishing a connection with another communication terminal according to the determination result;
A communication terminal comprising:
判定手段が当該通信端末の状況が所定条件を満たすか否かを判定し、
制御手段が前記判定の結果に応じて他の通信端末との接続確立時に送受信される制御メッセージの再送タイムアウトを変更する、
ことを特徴とする通信制御方法。A communication control method for a communication terminal that can wirelessly connect to other communication terminals by Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer,
The determination means determines whether the status of the communication terminal satisfies a predetermined condition,
The control means changes a retransmission timeout of a control message transmitted / received when establishing a connection with another communication terminal according to the determination result,
A communication control method characterized by the above.
前記第1通信端末および前記第2通信端末のいずれかの端末が当該端末の状況が所定条件を満たすか否かを判定し、
前記第1通信端末および前記第2通信端末のいずれかの端末が、前記判定の結果に応じて、他方の端末との接続確立時に送受信される制御メッセージの再送タイムアウトを変更する、
ことを特徴とする通信システム。A communication system in which a first communication terminal and a second communication terminal can wirelessly connect to each other by Wi-Fi or Wi-Fi peer-to-peer,
Whether one of the first communication terminal and the second communication terminal determines whether the status of the terminal satisfies a predetermined condition;
Either one of the first communication terminal and the second communication terminal changes a retransmission timeout of a control message transmitted and received when establishing a connection with the other terminal according to the determination result,
A communication system characterized by the above.
前記第2通信端末が自端末の状況が所定条件を満たすか否かを判定し、判定結果を前記第1通信端末へ通知し、
前記第1通信端末が、前記判定結果に応じて、前記第2通信端末との接続確立時に送受信される制御メッセージの再送タイムアウトを変更する、
ことを特徴とする請求項39に記載の通信システム。It is determined that the first communication terminal operates as an access point and the second communication terminal operates as a client by negotiation between the first communication terminal and the second communication terminal,
The second communication terminal determines whether the status of the terminal itself satisfies a predetermined condition, and notifies the first communication terminal of the determination result;
The first communication terminal changes a retransmission timeout of a control message transmitted and received when establishing a connection with the second communication terminal according to the determination result,
40. The communication system according to claim 39.
前記第1通信端末が、前記第2通信端末との制御メッセージの送受信によって自端末の状況が所定条件を満たすか否かを判定し、当該判定結果に応じて、前記第2通信端末との接続確立のための残りの制御メッセージの再送タイムアウトを変更する、
ことを特徴とする請求項39に記載の通信システム。It is determined that the first communication terminal operates as an access point and the second communication terminal operates as a client by negotiation between the first communication terminal and the second communication terminal,
The first communication terminal determines whether the status of the terminal satisfies a predetermined condition by transmitting / receiving a control message to / from the second communication terminal, and connects to the second communication terminal according to the determination result Change the retransmission timeout for the remaining control messages for establishment,
40. The communication system according to claim 39.
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