JPWO2016147670A1 - 無線通信ネットワークにおける通信端末、通信制御方法および通信システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明による通信端末は、他の通信端末と無線接続する通信端末であって、前記他の通信端末が使用する第一チャネルと当該他の通信端末が利用可能な第二チャネルとに関する情報を含むチャネルリストを格納する格納手段と、前記第一チャネルで当該他の通信端末との第一ハンドシェーク処理を実行し、前記第一ハンドシェーク処理が所定回数失敗したとき、前記チャネルリストに含まれるチャネルを用いた第二ハンドシェーク処理を実行する制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明による通信システムは、第一の通信端末と第二の通信端末とからなる通信システムであって、前記第一の通信端末が、前記第二の通信端末の使用チャネルと利用可能チャネルとに関する情報を含むチャネルリストを保持し、前記第一の通信端末が前記第一チャネルを用いて第一ハンドシェーク処理を実行し、前記第一ハンドシェーク処理が所定回数失敗したとき、第一の通信端末が前記使用チャネルから前記チャネルリストに含まれるチャネルへ切り替えて第二ハンドシェーク処理を実行する、ことを特徴とする。
本発明の実施形態によれば、ある端末と他の端末とのハンドシェーク処理において、一方の端末が通知したチャネルでのハンドシェーク処理が最終的に失敗すると、全チャネルを用いたハンドシェークではなく、予め制限されたチャネルを用いたハンドシェークを実行する。たとえば、アクセスポイントとして動作する端末とハンドシェークを実行しようとする場合、当該ハンドシェーク処理の前に、通知チャネルとアクセスポイント端末が利用可能な少なくとも1つのチャネルとを含むチャネルリストを保持しておく。このチャネルリストを保持した端末は、使用チャネルでのハンドシェーク処理が所定回数失敗した場合、全チャネルを用いたハンドシェーク処理ではなく、チャネルリスト内の限定されたチャネルを用いてハンドシェーク処理を続行する。
本発明の第1実施例によれば、クライアント端末は、Wi−Fi Direct接続手順のGO Negotiation処理で取得したGO端末の端末名を用いて、GO端末が利用可能なチャネル情報を取得する。
図4に示すように、本発明による第1実施例による端末は、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、ハンドシェークチャネル制御部103、および利用可能チャネルデータベース104あるいは同等の記憶部を有する。ただし、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。
図5に例示するように、利用可能チャネルデータベース104には、端末情報とその端末の利用可能なチャネルとが対応付けられ保持されている。本実施例では利用可能チャネルデータベース104が各端末に予め設けられているものとする。端末情報は、端末名(P2P Device Name)、端末のMACアドレス等の識別情報に含まれる所定パターンを構成し、パターンマッチングにより検索可能である。あるいは、端末情報として、P2Pデバイスの能力を示すパラメータ(P2P Device Capability bit)、P2Pグループの現状を示すパラメータ(Group Capability bit)、ベンダ情報のP2P属性情報(P2P Attribute)、Probe Request/Responseの独自フィールド(Vendor Specific Attribute)等を用いて上記パターンマッチングにより検索してもよい。各端末情報に対応する利用可能チャネルには、当該対応端末の使用チャネルの他に、一つの固定チャネルあるいは複数の特定チャネルが含まれてもよい。
図6において、まず、ある端末AのWi−Fi接続制御部102がProbe Requestを送出して近隣の端末を探索するDevice Discovery処理を開始し(動作S201)、それに対するProbe Responseを受信することで、その送信元の端末Bを発見したとする(動作S202)。端末Aのハンドシェークチャネル制御部103は、受信したProbe Responseから端末Bのデバイス情報(ここでは端末名)を読み出し、端末名を用いて利用可能チャネルデータベース104を検索する(動作S203)。すなわち、近隣端末の端末名と利用可能チャネルデータベース104の端末情報との部分マッチングを順次実行することで、一致する端末情報を見つけ出す。こうしてハンドシェークチャネル制御部103はマッチした端末情報に対応する利用可能チャネルリストを取得する(動作S204)。
上述したように、本発明の第1実施例によれば、接続相手の端末が使用するチャネルを含む利用可能チャネルリストを用意しておき、使用チャネルでの既存のハンドシェーク処理が所定回数失敗した場合、利用可能チャネルリストからチャネルを選択することで、限定されたチャネル群でハンドシェーク処理を続行することができる。これにより、全チャネルを用いたハンドシェーク処理に比べて、接続処理に要する時間が大幅に短縮され、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。
本発明の第2実施例によれば、GO端末が制御フレームを利用して利用可能チャネルリストをクライアント端末へ通知する。
本発明の第3実施例によれば、Wi−Fi以外の通信インタフェースを通して、利用可能チャネルリストが通知される。
図10において、本実施例による端末は、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、およびハンドシェークチャネル制御部103を有し、さらにセルラ通信インタフェースとしてセルラ無線通信部201および端末の全体的な動作を制御する制御部202とを有する。
図11に示すように、まず、ある端末Aはセルラ無線通信部201を通して端末Bの利用可能チャネルリストを前もって取得しているものとする(動作S401)。その後、端末AのWi−Fi接続制御部102がProbe Requestを送出して近隣の端末を探索するDevice Discovery処理を開始し(動作S402)、それに対するProbe Responseを受信することで、その送信元の端末Bを発見したとする(動作S403)。Device Discovery処理に続くGO Negotiation処理により、端末Aがクライアントとなり、端末Bがグループオーナ(GO)になったものとする。GO Negotiation処理において、GO端末Bが使用するチャネルの情報がクライアント端末Aへ通知されると、クライアント端末AのWi−Fi接続制御部102は、この使用チャネルを利用可能チャネルリストの最優先順位に設定する(動作S404)。
本発明の第4実施例によれば、利用可能チャネルリストにGO使用チャネル以外に単一のチャネルのみが含まれる場合、チャネルが固定か否かを示す1ビットのフラグを通知することで、スキャンチャネルの制御が可能となる。
本発明の第5実施例によれば、クライアント端末がチャネル切替しきい値を取得し、何回失敗したらチャネルをGO使用チャネルから複数チャネル(利用可能チャネルリスト)へ切り替えるかを調整することができる。
本発明の第6実施例によれば、利用可能チャネルリストを利用優先度(切替可能性)に応じて複数のグループに分け、複数のチャネル切替しきい値を通知することで、優先度に応じて利用可能チャネルのグループを切り替える。
本発明の第7実施例によれば、利用可能チャネルリストを端末が位置するエリアに応じて変更することが可能である。
102 Wi−Fi接続制御部
103 ハンドシェークチャネル制御部
104 利用可能チャネルデータベース
201 セルラ無線通信部
202 制御部
Claims (33)
- 他の通信端末と無線接続する通信端末の通信制御方法であって、
前記他の通信端末が使用する第一チャネルと当該他の通信端末が利用可能な第二チャネルとに関する情報を含むチャネルリストを保持し、
前記第一チャネルを用いて前記他の通信端末との第一ハンドシェーク処理を実行し、
前記第一ハンドシェーク処理が所定回数失敗したとき、前記チャネルリストに含まれるチャネルを用いた第二ハンドシェーク処理を実行する、
ことを特徴とする通信制御方法。 - 前記チャネルリストに含まれる前記第一チャネルを最初に用いて前記第二ハンドシェーク処理を実行することを特徴とする請求項1に記載の通信制御方法。
- 前記チャネルリストに含まれるチャネルに優先順位を設定し、この優先順位に従って選択されたチャネルを用いて前記第二ハンドシェーク処理を実行する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の通信制御方法。
- 前記第二チャネルに関する情報は、複数の端末情報と当該複数の端末情報の各々に対応した少なくとも1つの利用可能チャネルとからなり、前記他の通信端末がマッチした端末情報に対応する少なくとも1つの利用可能チャネルを用いて、前記第二ハンドシェーク処理を実行することを特徴とする請求項1−3のいずれか1項に記載の通信制御方法。
- 前記通信端末と前記他の通信端末とがWi−Fi Directに準拠した接続手順を実行し、前記他の通信端末の端末情報をDevice Discovery処理で交換されるProbe RequestあるいはProbe ResponseフレームのP2P Device Nameフィールドから取得することを特徴とする請求項4に記載の通信制御方法。
- 前記通信端末が前記第二チャネルに関する情報を前記他の通信端末から通知されることを特徴とする請求項1−4のいずれか1項に記載の通信制御方法。
- 前記通信端末と前記他の通信端末とがWi−Fi Directに準拠した接続手順を実行し、前記第二チャネルに関する情報をGO Negotiation処理で交換されるProbe RequestあるいはProbe Responseフレームを用いて取得することを特徴とする請求項6に記載の通信制御方法。
- 前記通信端末と前記他の通信端末とがWi−Fi Directに準拠した接続手順を実行し、前記第二チャネルに関する情報をDevice Discovery処理で交換されるProbe RequestあるいはProbe ResponseフレームのVendor Specific Attributeから取得することを特徴とする請求項6に記載の通信制御方法。
- 前記通信端末と前記他の通信端末とがWi−Fi Directに準拠した接続手順を実行し、前記第二チャネルに関する情報をGO Negotiation処理後にグループオーナとなった前記他の通信端末が送出するビーコン(Beacon)フレームから取得することを特徴とする請求項6に記載の通信制御方法。
- 前記通信端末が、前記第二チャネルに関する情報を前記他の通信端末から前記ハンドシェーク処理を行う通信インタフェース以外の通信インタフェースを通して通知されることを特徴とする請求項5に記載の通信制御方法。
- 前記第二チャネルに関する情報は前記第一チャネルから前記チャネルリストへの切り替えの可否を示すチャネル切替可否情報を含むことを特徴とする請求項1−10のいずれか1項に記載の通信制御方法。
- 前記第一ハンドシェーク処理の失敗回数が所定しきい値を超えたときに、前記第二ハンドシェーク処理へ切り替えることを特徴とする請求項1−12のいずれか1項に記載の通信制御方法。
- 前記チャネルリストに含まれるチャネルに関する情報は、前記他の通信端末に対応付けられた複数の利用可能チャネルと、前記複数の利用可能チャネルの各々に対応するチャネル切替しきい値とを含み、
一の利用可能チャネルでの失敗回数が当該利用可能チャネルに対応するチャネル切替しきい値を超えると、他の利用可能チャネルに切り替えて前記第二ハンドシェーク処理を実行する、
ことを特徴とする請求項1−12のいずれか1項に記載の通信制御方法。 - 前記複数の利用可能チャネルは、所定の優先順位に従って順次選択されることを特徴とする請求項13に記載の通信制御方法。
- 前記チャネルリストに含まれるチャネルに関する情報は、前記他の通信端末に対応付けられた複数の利用可能チャネルを含み、前記複数の利用可能チャネルが複数の優先度に従ったチャネルグループに分けられ、前記複数のチャネルグループの各々に対応してチャネル切替しきい値が設けられ、
一のチャネルグループが選択されると、当該チャネルグループ内で利用可能チャネルを順次切り替えて前記第二ハンドシェーク処理を実行し、当該第二ハンドシェーク処理が失敗すると、より優先度の低いチャネルグループが選択されて前記第二ハンドシェーク処理が繰り返される、
ことを特徴とする請求項1−12のいずれか1項に記載の通信制御方法。 - 前記チャネルリストの第二チャネルに関する情報は、前記通信端末の状態および/または前記通信端末が位置するエリアに応じて設定されることを特徴とする請求項1−15のいずれか1項に記載の通信制御方法。
- 他の通信端末と無線接続する通信端末であって、
前記他の通信端末が使用する第一チャネルと当該他の通信端末が利用可能な第二チャネルとに関する情報を含むチャネルリストを格納する格納手段と、
前記第一チャネルで当該他の通信端末との第一ハンドシェーク処理を実行し、前記第一ハンドシェーク処理が所定回数失敗したとき、前記チャネルリストに含まれるチャネルを用いた第二ハンドシェーク処理を実行する制御手段と、
を有することを特徴とする通信端末。 - 前記制御手段が前記チャネルリストに含まれる前記第一チャネルを最初に用いて前記第二ハンドシェーク処理を実行する、ことを特徴とする請求項17に記載の通信端末。
- 前記制御手段が、前記チャネルリストに含まれるチャネルに優先順位を設定し、この優先順位に従って選択されたチャネルを用いて前記第二ハンドシェーク処理を実行する、ことを特徴とする請求項17または18に記載の通信端末。
- 前記第二チャネルに関する情報は、複数の端末情報と当該複数の端末情報の各々に対応した少なくとも1つの利用可能チャネルとからなり、
前記制御手段が、前記他の通信端末がマッチした端末情報に対応する少なくとも1つの利用可能チャネルを用いて、前記第二ハンドシェーク処理を実行する、
ことを特徴とする請求項17−19のいずれか1項に記載の通信端末。 - 前記他の通信端末とWi−Fi Directに準拠した接続手順を実行し、前記他の通信端末の端末情報をDevice Discovery処理で交換されるProbe RequestあるいはProbe ResponseフレームのP2P Device Nameフィールドから取得することを特徴とする請求項20に記載の通信端末。
- 前記第二チャネルに関する情報を前記他の通信端末から取得することを特徴とする請求項17−20のいずれか1項に記載の通信制御方法。
- 前記他の通信端末とWi−Fi Directに準拠した接続手順を実行し、前記第二チャネルに関する情報をGO Negotiation処理で交換されるProbe RequestあるいはProbe Responseフレームを用いて取得することを特徴とする請求項22に記載の通信端末。
- 前記他の通信端末とWi−Fi Directに準拠した接続手順を実行し、前記第二チャネルに関する情報をDevice Discovery処理で交換されるProbe RequestあるいはProbe ResponseフレームのVendor Specific Attributeから取得することを特徴とする請求項22に記載の通信端末。
- 前記他の通信端末とWi−Fi Directに準拠した接続手順を実行し、前記第二チャネルに関する情報をGO Negotiation処理後にグループオーナとなった前記他の通信端末が送出するビーコン(Beacon)フレームから取得することを特徴とする請求項22に記載の通信端末。
- 前記第二チャネルに関する情報は前記ハンドシェーク処理を行う通信インタフェース以外の通信インタフェースを通して前記他の通信端末から通知されることを特徴とする請求項22に記載の通信端末。
- 前記第二チャネルに関する情報は前記第一チャネルから前記チャネルリストへの切り替えの可否を示すチャネル切替可否情報を含むことを特徴とする請求項17−26のいずれか1項に記載の通信端末。
- 前記第一ハンドシェーク処理の失敗回数が所定しきい値を超えたときに、前記第二ハンドシェーク処理へ切り替えることを特徴とする請求項17−27のいずれか1項に記載の通信端末。
- 前記チャネルリストに含まれるチャネルに関する情報は、前記他の通信端末に対応付けられた複数の利用可能チャネルと、前記複数の利用可能チャネルの各々に対応するチャネル切替しきい値とを含み、
一の利用可能チャネルでの失敗回数が当該利用可能チャネルに対応するチャネル切替しきい値を超えると、他の利用可能チャネルに切り替えて前記第二ハンドシェーク処理を実行する、
ことを特徴とする請求項17−28のいずれか1項に記載の通信端末。 - 前記複数の利用可能チャネルは、所定の優先順位に従って順次選択されることを特徴とする請求項29に記載の通信端末。
- 前記チャネルリストに含まれるチャネルに関する情報は、前記他の通信端末に対応付けられた複数の利用可能チャネルを含み、前記複数の利用可能チャネルが複数の優先度に従ったチャネルグループに分けられ、前記複数のチャネルグループの各々に対応してチャネル切替しきい値が設けられ、
一のチャネルグループが選択されると、当該チャネルグループ内で利用可能チャネルを順次切り替えて前記第二ハンドシェーク処理を実行し、当該第二ハンドシェーク処理が失敗すると、より優先度の低いチャネルグループが選択され、前記第二ハンドシェーク処理が繰り返される、
ことを特徴とする請求項17−28のいずれか1項に記載の通信端末。 - 前記チャネルリストの第二チャネルに関する情報は、前記通信端末の状態および/または前記通信端末が位置するエリアに応じて設定されることを特徴とする請求項17−31のいずれか1項に記載の通信端末。
- 第一の通信端末と第二の通信端末とからなる通信システムであって、
前記第一の通信端末が、前記第二の通信端末の使用チャネルと利用可能チャネルとに関する情報を含むチャネルリストを保持し、
前記第一の通信端末が前記第一チャネルで第一ハンドシェーク処理を実行し、
前記第一ハンドシェーク処理が所定回数失敗したとき、前記第一の通信端末が前記使用チャネルから前記チャネルリストに含まれるチャネルへ切り替えて第二ハンドシェーク処理を実行する、
ことを特徴とする通信システム。
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