WO2023053699A1 - 通信装置およびその制御方法、通信システム - Google Patents

Abstract

通信装置は、無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続のための通信パラメータの提供を要求する設定要求を他の通信装置に送信する送信手段と、他の通信装置から通信パラメータを受信する受信手段と、を有する。送信手段は、無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続での使用を要望する周波数チャネルの情報を設定要求に含める。

Description

通信装置およびその制御方法、通信システム

　本発明は、通信パラメータの設定処理に関するものである。

　近年、無線ネットワークにアクセスするための通信パラメータを設定する技術として、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ＤＰＰ（Ｄｅｖｉｃｅ　Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）規格が策定された。ＤＰＰ規格では、コンフィギュレータ（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｏｒ）と呼ばれる装置が、エンローリ（Ｅｎｒｏｌｌｅｅ）と呼ばれる装置に通信パラメータを提供することが定められている（特許文献１）。また、ＤＰＰ規格では、コンフィギュレータが提供する通信パラメータには、オプションとしてチャネル情報が含まれる。通信パラメータを提供されたエンローリは、例えばアクセスポイントとして動作する場合は、取得した通信パラメータに基づいて無線ネットワークを形成する。

米国公開特許２０１７／０２９５４４８号

　しかしながら、コンフィギュレータが、エンローリの許容しないチャネル情報を送信してくる可能性がある。エンローリは、許容しないチャネル情報を受信した場合、ユーザが所望する動作を行うことが出来ない。そのため、通信設定をやりなおす等の必要が生じ、ユーザの利便性が損なわれる場合がある。

　本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ユーザの利便性が高い通信パラメータの設定処理技術を提供する。

　上述の問題点を解決するため、本発明に係る通信装置は以下の構成を備える。すなわち、通信装置は、
　無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続のための通信パラメータの提供を要求する設定要求を他の通信装置に送信する送信手段と、
　前記他の通信装置から前記通信パラメータを受信する受信手段と、
を有し、
　前記送信手段は、無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続での使用を要望する周波数チャネルの情報を前記設定要求に含める。

　本発明によれば、ユーザの利便性が高い通信パラメータの設定処理技術を提供することができる。本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
通信システムの全体構成を示す図である。 通信装置のハードウェア構成を示す図である。 通信装置（エンローリ）が実行する処理のフローチャートである。 通信装置（コンフィギュレータ）が実行する処理のフローチャートである。 通信装置（エンローリ）と通信装置（コンフィギュレータ）との間のシーケンス図である。 通信装置（エンローリ）が実行する処理のフローチャートである。 通知フォーマットの例を示す図である。 通知フォーマットの他の例を示す図である。

　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

　（第１実施形態）
　本発明に係る通信装置の第１実施形態として、Ｗｉ－ＦｉのＤＰＰ（Ｄｅｖｉｃｅ　Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）規格に準拠して動作する通信装置を含む通信システムを例に挙げて以下に説明する。

　＜システム構成および装置構成＞
　図１は、通信システムの全体構成を示す図である。通信システムには、通信装置１０１および外部通信装置である通信装置１０２が含まれる。

　通信装置１０１は、無線基地局（親局）であるアクセスポイント（ＡＰ）として動作し、無線ネットワーク１０３を形成する。具体的には、通信装置１０１は、無線ネットワーク１０３の情報を含むビーコンを周期的に送信する。そして、他の通信装置からの接続要求を受け付け、当該他の通信装置の無線ネットワーク１０３への接続を許可する。なお、通信装置１０１は、別のアクセスポイントが形成する無線ネットワークに接続する子局であるステーション（ＳＴＡ）としても動作できる。

　また、通信装置１０１は、ＤＰＰ規格に準拠したエンローリとして動作する。エンローリとは、後続するデータ通信を行うための無線ネットワーク１０３を形成するために必要な通信パラメータを取得／受信する役割の装置である。ここでは、通信装置１０１は、通信装置１０２から無線ネットワーク１０３の通信パラメータを受信することを想定する。

　なお、通信パラメータとは、例えば、ＤＰＰ規格に準拠したクレデンシャルであり、無線ネットワーク１０３に接続するために必要な鍵情報であるｎｅｔＡｃｃｅｓｓＫｅｙ等の情報が含まれる。しかし、これに限らず、鍵情報としてＰＳＫ（Ｐｒｅ　Ｓｈａｒｅｄ　Ｋｅｙ）等の情報含むものであってもよい。また、通信パラメータは、無線ネットワーク１０３の識別子であるＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｓｅｔ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）や周波数チャネルの情報を含んでいてもよい。また、無線ネットワーク１０３において用いられる暗号方式や認証方式等の情報を含んでいてもよいし、当該通信パラメータの有効期限を含んでいてもよい。

　また、エンローリである通信装置１０１は、通信パラメータを要求する際に、役割情報も通知する。この役割情報とは、通信パラメータの設定処理（共有処理とも言う）が行われた後の役割を示す。この役割は、取得した通信パラメータを用いて無線ネットワーク形成を行う「アクセスポイント」、もしくは、取得した通信パラメータを用いて無線ネットワーク接続を行う「ステーション」を示す。また、役割情報は、通信パラメータを提供する「コンフィギュレータ」を示してもよい。ここでは、通信装置１０１は、アクセスポイントとして動作するため「アクセスポイント」を示す役割情報を通知する。

　また、エンローリである通信装置１０１は、通信パラメータを要求する際に、要求チャネルの情報も通知する。この要求チャネルの情報とは、通信パラメータの設定処理が行われた後の役割に応じて使用されうる（つまり使用を要望する）１つまたは複数の周波数チャネルを示す。例えば、アクセスポイントとして動作する場合は、無線ネットワーク１０３の形成に使用を要望する周波数チャネルを示す。

　一方、通信装置１０２は、ＤＰＰ規格に準拠したコンフィギュレータとして動作する。コンフィギュレータとは、無線ネットワーク１０３に接続もしくは形成するために必要な通信パラメータを提供／送信する役割の装置である。通信装置１０２は、通信装置１０１に対して無線ネットワーク１０３の通信パラメータを提供する。

　なお、通信装置１０１および通信装置１０２の具体例としては、アクセスポイント、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、プリンタ、プロジェクタ、ＰＣ、ＰＤＡ、スマートフォン、スマートウォッチなどが挙げられるが、これらに限られない。

　また、無線ネットワーク１０３は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した無線ネットワークであり、通信装置１０１が形成したインフラストラクチャモードのネットワークである。ここで、ＩＥＥＥとは、Ｔｈｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓの略である。ただし、無線ネットワーク１０３は、Ｗｉ－Ｆｉ　Ｄｉｒｅｃｔ規格に準拠したＧｒｏｕｐ　Ｏｗｎｅｒとして形成したネットワークであってもよい。また、ワイヤレスＵＳＢ、ＭＢＯＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＷＢ、ＺｉｇＢｅｅ、ＮＦＣ等に準拠したネットワークであってもよい。ここで、ＭＢＯＡは、Ｍｕｌｔｉ　Ｂａｎｄ　ＯＦＤＭ　Ａｌｌｉａｎｃｅの略であり、ＵＷＢは、Ｕｌｔｒａ　Ｗｉｄｅ　Ｂａｎｄの略である。また、ＵＷＢは、ワイヤレスＵＳＢ、ワイヤレス１３９４、ＷＩＮＥＴなどが含まれる。

　図２は、通信装置のハードウェア構成を示す図である。通信装置１０１のハードウェア構成を示す。なお、通信装置１０２も同様のハードウェア構成を有する。

　記憶部２０１は、ＲＯＭやＲＡＭ等の１以上のメモリにより構成され、後述する各種動作を行うためのプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。なお、記憶部２０１として、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体を用いてもよい。

　制御部２０２は、ＣＰＵやＭＰＵ等の１以上のプロセッサにより構成され、記憶部２０１に記憶されたプログラムを実行することにより通信装置１０１全体を制御する。なお、制御部２０２は、記憶部２０１に記憶されたプログラムとＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）との協働により通信装置１０１全体を制御するようにしてもよい。また、制御部２０２がマルチコア等の複数のプロセッサを備え、複数のプロセッサにより通信装置１０１全体を制御するようにしてもよい。また、制御部２０２は、機能部２０３を制御して、撮像や印刷、投影等の所定の処理を実行する。

　機能部２０３は、通信装置１０１が所定の処理を実行するためのハードウェアである。例えば、通信装置１０１がカメラである場合、機能部２０３は撮像部であり、撮像処理を行う。また、例えば、通信装置１０１がプリンタである場合、機能部２０３は印刷部であり、印刷処理を行う。また、例えば、通信装置１０１がプロジェクタである場合、機能部２０３は投影部であり、投影処理を行う。機能部２０３が処理するデータは、記憶部２０１に記憶されているデータであってもよいし、後述する通信部２０６を介して他の通信装置と通信したデータであってもよい。

　入力部２０４は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部２０５は、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部２０５による出力とは、画面上への表示や、スピーカーによる音声出力、振動出力等の少なくとも１つを含む。なお、タッチパネルのように入力部２０４と出力部２０５の両方を１つのモジュールで実現するようにしてもよい。また、出力部２０５は、所与の情報（例えば公開鍵）をＱＲコード（登録商標）として画面上へ表示する。

　通信部２０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズに準拠した無線通信の制御や、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｏｒｏｔｏｃｏｌ）通信の制御を行う。また、通信部２０６はアンテナ２０７を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行う。通信装置１０１は通信部２０６を介して、画像データや文書データ、映像データ等のコンテンツを通信装置１０２と通信する。

　＜装置の動作＞
　図３は、エンローリである通信装置１０１が実行する処理のフローチャートである。通信装置１０１の電源が投入された場合に、記憶部２０１に記憶されたプログラムを制御部２０２が読み出し、それを実行することで実現される処理の流れのフローチャートを示す。なお、通信装置１０１の電源が投入された場合に代えて、ユーザ操作等により通信装置１０１が通信設定モード等、所定の動作モードに入った場合や、通信設定アプリケーション等、所定のアプリケーションが起動した場合に、実現されるようにしてもよい。

　また、図３に示すフローチャートの少なくとも一部をハードウェアにより実現してもよい。ハードウェアにより実現する場合、例えば、所定のコンパイラを用いることで、各ステップを実現するためのプログラムからＦＰＧＡ上に自動的に専用回路を生成すればよい。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙの略である。また、ＦＰＧＡと同様にしてゲートアレイ回路を形成し、ハードウェアとして実現するようにしてもよい。また、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）により実現するようにしてもよい。この場合、以下のフローチャートにおける各ブロックは、ハードウェアブロックとして見做すことができる。なお、複数のブロックをまとめて１つのハードウェアブロックとして構成してもよいし、１つのブロックを複数のハードウェアブロックとして構成してもよい。

　Ｓ３０１では、通信装置１０１は、認証用の公開鍵（例えばＤＰＰ規格で規定されたｂｏｏｔｓｔｒａｐｐｉｎｇ　ｋｅｙ）の共有処理を行う。ここでは、通信装置１０１が認証用の公開鍵を含むＱＲコードを出力部２０５に表示し、通信装置１０２がそのＱＲコードを撮像することで、認証用の公開鍵を共有することを想定する。ただし、通信装置１０１がディスプレイ等にＱＲコードを表示する形態に限定されない。

　Ｓ３０２では、通信装置１０１は、認証処理を行う。まず、認証処理を行うために通信装置１０１は、通信装置１０２が送信する認証要求を待ち受ける。ここでは、「認証要求」とは、ＤＰＰ規格に準拠したＤＰＰ＿Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ｒｅｑｕｅｓｔフレームである。なお、Ｓ３０２にて、認証要求の待ち受けを開始してから所定の時間内に認証要求を受信しなかった場合、通信パラメータの受信処理を終了してもよい。また、認証要求には、認証処理に用いられる認証情報、通信装置１０２の識別情報、通信装置１０２が生成した乱数、および、共有鍵を生成するために用いられる共有鍵生成用の公開鍵（通信装置１０２の公開鍵）が含まれる。なお、当該共有鍵は、認証のために当該乱数を暗号化する際に用いられる。ここでは、「認証情報」とは、具体的にはＱＲコードに含まれる通信装置１０１の認証用の公開鍵のハッシュ値である。また、通信装置１０２の識別情報とは、具体的には、通信装置１０２の認証用公開鍵のハッシュ値である。また、乱数は、述する認証応答の受信時に、認証のために使用される。

　認証要求を受信した通信装置１０１は、認証要求を送信した装置の検証処理を行う。この判定は、認証要求に含まれている認証情報を用いて行われる。即ち、通信装置１０１が、通信装置１０１の認証用公開鍵のハッシュ値を計算し、計算されたハッシュ値と認証要求に含まれるハッシュ値（認証情報）とを比較し、両者が一致した場合に検証が成功したと判定する。なお、このときのハッシュ値の計算に用いられるハッシュ関数は、ＤＰＰ規格において定められており、通信装置１０２がハッシュ値の計算に用いたハッシュ関数と同じである。

　検証に成功した場合、通信装置１０１は、通信装置１０２の共有鍵生成用の公開鍵と、通信装置１０１の共有鍵生成用の秘密鍵の双方を用いて共有鍵を生成する。共有鍵は、例えば、ＥＣＤＨ（Ｅｌｌｉｐｔｉｃ　Ｃｕｒｖｅ　Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎ）方式に基づいて生成される。なお、共有鍵の生成方法は、ＥＣＤＨ方式に限定されるものではなく、その他の公開鍵暗号方式であってもよい。そして、通信装置１０１は認証応答を送信する。なお、検証に失敗した場合には、通信装置１０１は、認証応答を送信しない。しかし、これに代えて、検証に失敗した場合に、通信装置１０１は、検証に失敗したことを示す認証応答を送信するようにしてもよい。ここでは、「認証応答」とは、ＤＰＰ規格に準拠したＤＰＰ＿Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームである。認証応答には、通信装置１０１の共有鍵生成用の公開鍵、通信装置１０１が生成した乱数、および、タグ情報が含まれる。なお、タグ情報とは、通信装置１０２の送信した認証要求に含まれていた乱数等用いたハッシュ値を、上述した共有鍵により暗号化したものである。当該タグ情報は、通信装置１０２における認証処理に用いられる。

　通信装置１０１の共有鍵生成用の公開鍵は、通信装置１０１が共有鍵を生成する際に用いられる通信装置１０１の共有鍵生成用の秘密鍵に対応する通信装置１０１の公開鍵である。また、通信装置１０２の共有鍵生成用の公開鍵は、通信装置１０２が共有鍵を生成する際に用いられる通信装置１０２の共有鍵生成用の秘密鍵に対応する公開鍵である。このような組み合わせの鍵を用いることにより、通信装置１０１は、通信装置１０２が生成した共有鍵と同じ共有鍵を生成することができる。なお、共有鍵生成用の互いの公開鍵が、上述した認証要求および認証応答の送受により、通信装置１０１と通信装置１０２との間で正しく授受されなかった場合には、同じ共有鍵を生成できないことになる。

　認証応答を送信した通信装置１０１は、通信装置１０２が送信する認証確認を待ち受ける。なお、認証確認を待ち受ける時間は、認証応答を送信してからの所定時間であってもよいし、Ｓ３０１にてＱＲコードを表示してからの所定時間であってもよい。ここでは、「認証確認」とは、ＤＰＰ規格に準拠したＤＰＰ＿Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ｃｏｎｆｉｒｍフレームであり、タグ情報を含む。タグ情報は、通信装置１０１が送信した認証応答に含まれていた乱数を通信装置１０２が共有鍵によって暗号化したものである。

　認証確認を受信した通信装置１０１は、当該認証確認に含まれているタグ情報を自身が生成した共有鍵で正しく復号できた場合に、認証成功と判定する。認証成功と判定すると、通信装置１０１は、認証要求を送信した通信装置１０２をコンフィギュレータとして認定する。一方、認証成功と判定しない場合（即ち、認証に失敗した場合）は、通信装置１０１は、通信装置１０２をコンフィギュレータとして認定せず、通信パラメータの受信処理を終了する。

　Ｓ３０３では、通信装置１０１は、設定要求に含める役割情報がアクセスポイントを示すか否かを判定する。ここでは、「設定要求」とは、ＤＰＰ規格に準拠したＤＰＰ＿Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ＿Ｒｅｑｕｅｓｔフレームである。この設定要求には、通信装置１０１のデバイス情報、役割情報および要求チャネル情報が含まれる。デバイス情報とは、通信装置１０１のデバイス名などである。また、役割情報とは、通信パラメータ受信後の役割を示す情報であり、「アクセスポイント」、「ステーション」もしくは「コンフィギュレータ」である。要求チャネル情報とは、エンローリである通信装置１０１が提供を要望する１つまたは複数のチャネル情報である。設定要求に含まれる情報は、通信装置１０２が認証応答の送信時においてタグ情報の暗号化に使用した共有鍵で暗号化される。役割情報がアクセスポイントを示さないと判定した場合（Ｓ３０３でＮｏ）はＳ３０４に進み、役割情報がアクセスポイントを示すと判定した場合（Ｓ３０３でＹｅｓ）はＳ３０７に進む。

　Ｓ３０４では、通信装置１０１は、コンフィギュレータである通信装置１０２に設定要求を送信する。Ｓ３０５では、通信装置１０１は、コンフィギュレータである通信装置１０２から設定応答を受信する。ここでは、「設定応答」とは、ＤＰＰ規格に準拠したＤＰＰ＿Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームである。通信装置１０２が送信する設定応答には、通信パラメータ、通信パラメータの有効期限、通信装置１０２のコンフィギュレータ専用の公開鍵、役割情報、提供チャネル情報などが含まれる。なお、通信パラメータは、ＤＰＰ規格に準拠したクレデンシャルの他、通信装置１０１からの認証応答に含まれる公開鍵を含む。また、設定応答に含まれる情報は、通信装置１０２において生成された共有鍵で暗号化される。設定応答を受信した通信装置１０１は、設定応答に含まれる情報を共有鍵で復号する。

　Ｓ３０６では、通信装置１０１は、復号して得られた通信パラメータに基づいて、他のアクセスポイントが形成する無線ネットワークへの接続を行うか、もしくは、無線ネットワーク１０３を形成する。具体的には、役割情報がアクセスポイントを示さないと判定した場合（Ｓ３０３でＮｏ）は無線ネットワークへの接続を行い、アクセスポイントを示すと判定した場合（Ｓ３０３でＹｅｓ）は無線ネットワーク１０３を形成することになる。その後、通信パラメータの受信処理を終了する。

　Ｓ３０７では、通信装置１０１は、既に別の無線ネットワークに接続中であるか否かを判定する。例えば、通信部２０６にて他のアクセスポイントが形成するネットワークに接続中である場合は、接続中であると判定する。あるいは、Ｗｉ－Ｆｉ　Ｄｉｒｅｃｔ規格に基づいて特定の周波数チャネル上でＧＯ＿Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ＿Ｒｅｑｕｅｓｔを待ち受けている場合にも、接続中であると判定してもよい。無線ネットワークに接続中でないと判定した場合（Ｓ３０７でＮｏ）はＳ３０８に進み、無線ネットワークに接続中であると判定した場合（Ｓ３０７でＹｅｓ）はＳ３０９に進む。

　Ｓ３０８では、通信装置１０１は、エンローリが形成を要望する無線ネットワークの周波数チャネルとして所定の（１つまたは複数の）周波数チャネルを設定要求に含める。具体的には、上述したデバイス情報と役割情報と同様にＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔ　Ｏｂｊｅｃｔの一要素として設定要求に含める。Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔ　Ｏｂｊｅｃｔとは、コンフィギュレータである通信装置１０２に要求するパラメータである。しかしながら、これに限らず、通信装置１０２が要求チャネル情報を認識できれば、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔ　Ｏｂｊｅｃｔの一要素でなくてもよい。例えば、設定要求のベンダー独自の情報を格納できるフィールドに、所定の周波数チャネルを含めることで、コンフィギュレータである通信装置１０２に通知してもよい。

　ここで、所定の周波数チャネルは、例えば、通信部２０６で使用可能な全ての周波数チャネルからランダムに選択した周波数チャネルであってもよい。あるいは、１ｃｈ、６ｃｈ、１１ｃｈのような予め記憶部２０１に記憶された複数の周波数チャネルの組み合わせの中からランダムに選択した周波数チャネルであってもよい。あるいは、記憶部２０１に予め記憶された特定の周波数チャネルであってもよい。あるいは、使用可能な全ての周波数チャネルをスキャンし、空いていると判定された周波数チャネルであってもよい。

　Ｓ３０９では、通信装置１０１は、無線干渉を避ける必要があるか否かを判定する。無線干渉を避ける必要がないと判定した場合（Ｓ３０９でＮｏ）はＳ３１０に進み、無線干渉を避ける必要があると判定した場合（Ｓ３０９でＹｅｓ）はＳ３１１に進む。

　Ｓ３１０では、通信装置１０１は、接続中の無線ネットワークで使用している周波数チャネルと同一の周波数チャネルを設定要求に含める。例えば、通信部２０６にて他のアクセスポイントが形成するネットワークに接続中である場合、設定要求に含める周波数チャネルの情報は他のアクセスポイントが形成している無線ネットワークの周波数チャネルの情報である。あるいは、Ｗｉ－Ｆｉ　Ｄｉｒｅｃｔ規格に基づいて特定チャネル上でＧＯ＿Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ＿Ｒｅｑｕｅｓｔを待ち受けている場合、設定要求に含めるチャネルはＬｉｓｔｅｎ　Ｃｈａｎｎｅｌである。

　Ｓ３１１では、通信装置１０１は、接続中の無線ネットワークで使用している周波数チャネルとは異なる周波数チャネルを設定要求に含める。

　以上、図３を用いて説明した処理によって、エンローリである通信装置１０１は、通信パラメータに含めてほしいチャネル情報をコンフィギュレータである通信装置１０２に通知することができる。なお、通信装置１０１が設定要求に含める周波数チャネルは、１つでもよいし、複数あってもよい。

　図７Ａおよび図７Ｂは、チャネル情報の通知フォーマットの例を示す図である。図７Ａは設定要求に含める周波数チャネルが１つの場合の通知フォーマットの例を示し、図７Ｂは設定要求に含める周波数チャネルが複数の場合の通知フォーマットの例を示している。このようなフォーマットを用いることにより、１つのフォーマット定義で、周波数チャネルが１つの場合と複数の場合の両方に対応することが可能となる。

　図４は、コンフィギュレータである通信装置１０２が実行する処理のフローチャートである。通信装置１０２の電源が投入された場合に、記憶部２０１に記憶されたプログラムを制御部２０２が読み出し、それを実行することで実現される。なお、通信装置１０２の電源が投入された場合に代えて、図３を用いて説明した通信装置１０１と同様の処理によって実行開始されるようにしてもよい。

　Ｓ４０１では、通信装置１０２は、認証用の公開鍵の共有処理を行う。ここでは、通信装置１０２は、機能部２０３である撮像部によって通信装置１０１の表示するＱＲコードを撮像することで、通信装置１０１の認証用の公開鍵を共有する。

　Ｓ４０２では、通信装置１０２は、Ｓ４０１で取得した通信装置１０１の認証用の公開鍵を用いて認証処理を行う。ここでは、認証処理を行うために通信装置１０２は、認証要求を送信し、認証応答を待ち受ける。なお、Ｓ４０２にて、認証応答の待ち受けを開始してから所定の時間内に認証応答を受信しなかった場合、通信パラメータの送信処理を終了してもよい。

　所定時間内に認証応答を受信した場合、通信装置１０２は、認証応答に含まれる情報に基づいて、通信装置１０１の認証を行う。具体的には、通信装置１０２は、まず、通信装置１０２の共有鍵生成用の秘密鍵と通信装置１０１の共有鍵生成用の公開鍵とを用いて、通信装置１０１が共有鍵を生成したのと同じ方法により共有鍵を生成する。

　次に、通信装置１０２は、認証応答に含まれるタグ情報を、生成した共有鍵で復号し、認証要求に含めた乱数等を正しく復号できるかを確認する。正しく復号できた場合には、通信装置１０２は、通信装置１０１の認証に成功したと判定する。一方、正しく復号できなかった場合には認証に失敗したと判定する。なお、正しく復号できない場合とは、例えば、同じ共有鍵を生成できなかった場合である。認証に失敗した場合、通信装置１０２はエラーを通知する。一方、認証に成功した場合、通信装置１０２は、通信装置１０１へ認証確認を送信する。

　Ｓ４０３では、通信装置１０２は、通信装置１０１からの設定要求を受信する。なお、設定要求を待ち受ける時間は、認証確認を送信してからの所定時間であってもよいし、Ｓ４０１にて撮像部を起動してからの所定時間であってもよい。

　Ｓ４０４では、通信装置１０２は、設定要求にチャネル情報が含まれているか否かを判定する。設定要求にチャネル情報が含まれていないと判定した場合（Ｓ４０４でＮｏ）はＳ４０６に進み、設定要求にチャネル情報が含まれていると判定した場合（Ｓ４０４でＹｅｓ）はＳ４０７に進む。

　Ｓ４０５では、通信装置１０２は、所定の周波数チャネルの情報を通信パラメータに含める。Ｓ４０６では、通信装置１０２は、設定応答に含める情報を共有鍵で暗号化し、エンローリである通信装置１０１に設定応答を送信する。その後、通信パラメータの送信処理を終了する。

　Ｓ４０７では、通信装置１０２は、設定要求に含まれている周波数チャネルが複数であるか否かを判定する。周波数チャネルが複数でない（つまり１つである）と判定した場合（Ｓ４０７でＮｏ）はＳ４０８に進み、周波数チャネルが複数であると判定した場合（Ｓ４０７でＹｅｓ）はＳ４０９に進む。

　Ｓ４０８では、通信装置１０２は、設定要求に含まれている１つの周波数チャネルを通信パラメータに含める。なお、設定要求に含まれる周波数チャネルを提供したくない場合、通信装置１０２は、通信装置１０１にエラーを通知する。また、設定要求に含まれる周波数チャネルを提供したくない場合、通信装置１０２は、出力部２０５を介してユーザにエラーを通知してもよい。

　Ｓ４０９では、通信装置１０２は、周辺の無線環境の状況を示す環境情報を収集する。周辺の無線環境の状況とは、例えば、各周波数チャネルで起動しているアクセスポイントの数である。Ｓ４１０では、通信装置１０２は、設定要求に含まれるチャネル情報と周辺の環境情報とに基づいて決定した周波数チャネルを通信パラメータに含める。Ｓ４１０にて通信パラメータに含める周波数チャネルは、例えば、設定要求に含まれる複数の周波数チャネルにおいて、起動しているアクセスポイントの数が一番少ないチャネルである。

　以上、図４を用いて説明した処理によって、コンフィギュレータである通信装置１０２は、エンローリである通信装置１０１の要求するチャネル情報に応じて１つの周波数チャネルを決定し通信装置１０１に通知することができる。

　図５は、通信装置１０１（エンローリ）と通信装置１０２（コンフィギュレータ）との間のシーケンス図である。

　通信装置１０１は、パラメータ受信の指示をユーザから受けると（Ｓ５０１）、出力部２０５にＱＲコードを表示し（Ｓ５０２）、認証要求を待ち受ける。なお、所定の時間内に認証要求を受信できなかった場合、認証要求の待ち受けを終了してもよい。なお、通信装置１０１がＱＲコードを表示するディスプレイ等を備えておらず、筺体や付属品に貼り付けられたラベル等にＱＲコードが印刷されている場合Ｓ５０２はスキップされる。すなわち、通信装置１０１は、パラメータ受信の指示を受け付けると（Ｓ５０１）、Ｓ５０２での処理を行わずに認証要求を待ち受ける。

　一方、通信装置１０２は、パラメータ送信の指示をユーザから受けると（Ｓ５０３）、通信装置１０１の表示する（またはラベル等に印刷された）ＱＲコードを撮像するために撮像部を起動する（Ｓ５０４）。そして、通信装置１０２の撮像部がＱＲコードを撮像することで、通信装置１０２はＱＲコードが示す情報を取得する（Ｓ５０５）。

　ＱＲコードが示す情報を取得した通信装置１０２は、認証要求を生成、送信し、通信装置１０１はこの認証要求を受信する（Ｓ５０６）。通信装置１０１は、受信した認証要求の内容を検証する（Ｓ５０７）。認証要求を送信した通信装置１０２がＱＲコードを撮像した装置であると判定すると、通信装置１０１は、認証応答を生成、送信する（Ｓ５０８）。通信装置１０２へ認証応答を送信した通信装置１０１は、通信装置１０２から認証確認が送信されるのを待ち受ける。

　認証応答を受信した通信装置１０２は、認証応答の内容を検証する（Ｓ５０９）。通信装置１０２は、認証成功と判定すると、通信装置１０１へ認証確認を送信する（Ｓ５１０）。Ｓ５１０にて通信装置１０２から認証確認を受信した通信装置１０１は、認証確認の内容を検証する（Ｓ５１１）。通信装置１０１は、自身が生成した共有鍵でタグ情報を正しく復号できた場合に認証に成功したと判定する。認証に成功したと判定すると、通信装置１０１は、提供してほしい周波数チャネルの情報を設定要求に含める（Ｓ５１２）。そして、通信パラメータを要求するための設定要求を送信し（Ｓ５１３）、通信装置１０２から設定応答が送信されるのを待ち受ける。

　設定要求を受信した通信装置１０２は、設定要求にチャネル情報が含まれていることを確認する（Ｓ５１４）。そして、設定要求に含まれていたチャネル情報に基づいて決定した周波数チャネルの情報を通信パラメータに含め、設定応答を送信する（Ｓ５１５）。設定応答を受信した通信装置１０１は、設定応答に含まれる通信パラメータに基づいて無線ネットワーク１０３を形成する（Ｓ５１６）。

　以上説明したとおり第１実施形態によれば、エンローリである通信装置１０１は、通信パラメータとして提供してほしいチャネル情報をコンフィギュレータである通信装置１０２に通知する。チャネル情報には、通信装置１０１が使用を要望する１つまたは複数の周波数チャネルの情報が含まれる。そのため、通信装置１０２は、チャネル情報で示される周波数チャネルの中から使用する周波数チャネルを決定することが可能となる。

　すなわち、通信装置１０２は、通信装置１０１が許容しない周波数チャネルを決定するおそれを排除することが出来る。そのため、通信設定をやりなおす等のユーザの利便性低下を抑制することが可能となる。

　（第２実施形態）
　第２実施形態では、エンローリとして動作する通信装置１０１は、さらにＤＦＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）を考慮する形態について説明する。すなわち、通信装置１０１は、ＤＦＳが適用される周波数チャネルであるか否かをさらに考慮して、チャネル情報に含める１つまたは複数の周波数チャネルを決定する。なお、システムの全体構成、装置構成については第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

　なお、ＤＦＳとは、自装置と同じ周波数帯を利用する他のシステム（気象レーダ等）に影響を与えないよう、電波の発信を制御するための技術である。例えば、５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮで規定されたＷ５３やＷ５６と呼ばれる周波数帯では、一部の国や地域では、他のシステムとの干渉を防ぐための制限が課されている。なお、Ｗ５３は、ｃｈ５２～６０（５２６０ＭＨｚ～５３２０ＭＨｚ）、Ｗ５６はｃｈ１００～１４０（５５００ＭＨｚ～５７００ＭＨｚ）に対応する周波数帯である。

　＜装置の動作＞
　図６は、第２実施形態における通信装置（エンローリ）が実行する処理のフローチャートである。なお、認証用の公開鍵の共有処理から、無線ネットワークへの接続もしくは形成を行うまでの処理（Ｓ６０１～Ｓ６０６）は、図３（Ｓ３０１～Ｓ３０６）と同様であるため説明は省略する。役割情報がアクセスポイントを示すと判定した場合（Ｓ６０３でＹｅｓ）にＳ６０７に進む。

　Ｓ６０７では、通信装置１０１は、ＤＦＳが適用される周波数帯域の周波数チャネル（ＤＦＳチャネル）を自装置（通信装置１０１）が利用可能であるか否かを判定する。ＤＦＳチャネルが利用可能でないと判定した場合（Ｓ６０７でＮｏ）はＳ６０８に進み、ＤＦＳチャネルが利用可能であると判定した場合（Ｓ６０７でＮｏ）はＳ６０９に進む。

　Ｓ６０８では、通信装置１０１は、ＤＦＳチャネルを含まない１つまたは複数の周波数チャネルを、エンローリが形成を要望する無線ネットワークの周波数チャネルとして設定要求内のチャネル情報に含める。Ｓ６０９では、通信装置１０１は、ＤＦＳチャネルを含めた周波数チャネルの中から選択したチャネルを、エンローリが形成を要望する無線ネットワークの周波数チャネルとして設定要求内のチャネル情報に含める。

　以上説明したとおり第２実施形態によれば、エンローリである通信装置１０１は、ＤＦＳチャネルが利用可能であるか否かをさらに考慮して、設定要求内のチャネル情報に含める１つまたは複数の周波数チャネルを決定する。これにより、通信装置１０１は、ＤＦＳチャネルが利用不可能（レーダを検知するためのハードウェアを有していない等）な場合にＤＦＳチャネルをチャネル情報に含めることがなくなる。そのため、通信設定をやりなおす等のユーザの利便性低下を抑制することが可能となる。

　なお、上述の説明では、Ｓ６０７において、ＤＦＳが適用される周波数帯域の周波数チャネルが利用可能であるか否かを判定して処理を切り替えたが、判定処理はこれに限らない。例えば、ＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）が適用される周波数帯域のチャネルが利用可能であるか否かを判定してもよい。ここで、ＡＦＣとは、他の通信装置の通信に干渉を起こさないように、使用可能な周波数チャネルを制御するための技術である。

　（変形例）
　上述の各実施形態においては、ＱＲコード（登録商標）の画像を利用して通信パラメータの設定を行うための情報を装置間でやり取りする構成について説明した。しかし、ＱＲコード（登録商標）の撮像に代えて、ＮＦＣやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信を用いてもよい。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄもしくはトランスファージェット（ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ）（登録商標）等の無線通信を用いてもよい
　なお、通信装置１０２が読みとるＱＲコードは表示部に表示されているＱＲコードに限定されない。例えば、通信装置１０１の筺体や付属品に貼り付けられたラベル等に印刷されたＱＲコードを、通信装置１０２に撮像させる形態でもよい。また、通信装置１０１の説明書や梱包に記録表示されたＱＲコードを撮像させる形態でもよい。さらに、ＱＲコードではなく、バーコードや他の二次元コードなどを表示するようにしてもよい。また、ＱＲコードなどの画像符号化された情報に限定されず、ユーザが認識可能な形式（文字列など）の情報であっても良い。

　また、上述の説明では、通信装置１０１がＱＲコード（認証用の公開鍵）を表示し、そのＱＲコードを通信装置１０２が撮像することにより、認証用の公開鍵を共有した。しかし、通信装置１０２がＱＲコードを表示し、そのＱＲコードを通信装置１０１が撮像する構成としてもよい。

　（その他の実施例）
　本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

　発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

　本願は、２０２１年１０月１日提出の日本国特許出願特願２０２１－１６３０７１を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (14)

1. 　通信装置であって、
   　無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続のための通信パラメータの提供を要求する設定要求を他の通信装置に送信する送信手段と、
   　前記他の通信装置から前記通信パラメータを受信する受信手段と、
   を有し、
   　前記送信手段は、無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続での使用を要望する周波数チャネルの情報を前記設定要求に含める
   ことを特徴とする通信装置。
2. 　前記周波数チャネルの情報は、前記通信装置が前記受信手段を介して前記通信パラメータを受信した後に、親局としてデータ通信を行う無線ネットワークの形成を行う際に利用される情報、または、子局としてデータ通信を行う無線ネットワークへの接続を行う際に利用される情報である
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 　前記他の通信装置と認証のための情報を共有することにより認証処理を行う認証手段を更に有し、
   　前記送信手段は、前記認証手段による認証に成功した後に前記設定要求を送信する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
4. 　前記設定要求には前記通信装置の役割情報がさらに含まれ、
   　前記送信手段は、前記役割情報が親局を示す場合に、前記周波数チャネルの情報を前記設定要求に含める
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の通信装置。
5. 　前記通信装置が無線ネットワークに接続中であるか否かを判定する第１の判定手段を更に有し、
   　前記送信手段は、前記第１の判定手段によって無線ネットワークに接続中であると判定された場合に、該接続中の無線ネットワークで使用している周波数チャネルの情報を前記設定要求に含める
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の通信装置。
6. 　前記通信装置が無線ネットワークに接続中であるか否かを判定する第１の判定手段を更に有し、
   　前記送信手段は、前記第１の判定手段によって無線ネットワークに接続中であると判定された場合に、該接続中の無線ネットワークで使用していない周波数チャネルの情報を前記設定要求に含める
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の通信装置。
7. 　ＤＦＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）が適用される周波数帯域の周波数チャネルが利用可能か否かを判定する第２の判定手段を更に有し、
   　前記送信手段は、前記第２の判定手段によって前記周波数帯域に含まれる周波数チャネルが利用可能でないと判定された場合に、前記周波数帯域に含まれる周波数チャネルの情報を前記設定要求に含めない
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の通信装置。
8. 　前記周波数チャネルの情報は、複数の周波数チャネルの情報を含む
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の通信装置。
9. 　前記通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した通信を行い、
   　前記設定要求は、ＤＰＰ（Ｄｅｖｉｃｅ　Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）規格に準拠したＤＰＰ＿Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ＿Ｒｅｑｕｅｓｔフレームである
   ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の通信装置。
10. 　通信装置の制御方法であって、
    　無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続のための通信パラメータの提供を要求する設定要求を他の通信装置に送信する送信工程と、
    　前記他の通信装置から前記通信パラメータを受信する受信工程と、
    を含み、
    　前記送信工程では、無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続での使用を要望する周波数チャネルの情報を前記設定要求に含める
    ことを特徴とする制御方法。
11. 　第１の通信装置と第２の通信装置とを含む通信システムであって、
    　前記第１の通信装置は、
    　無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続のための通信パラメータの提供を要求する設定要求を前記第２の通信装置に送信する第１の送信手段と、
    　前記第２の通信装置から前記通信パラメータを受信する第１の受信手段と、
    を有し、
    　前記第２の通信装置は、
    　前記通信パラメータの提供を要求する設定要求を前記第１の通信装置から受信する第２の受信手段と、
    　前記第１の通信装置に提供する通信パラメータを決定する決定手段と、
    　前記決定手段で決定された通信パラメータを前記第１の通信装置に送信する第２の送信手段と、
    を有し、
    　前記第１の送信手段は、無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続での使用を要望する周波数チャネルの情報を前記設定要求に含め、
    　前記決定手段は、前記設定要求に含まれる周波数チャネルの情報に基づいて無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続に使用する周波数チャネルを決定し、前記通信パラメータは該決定した周波数チャネルの情報を含む
    ことを特徴とする通信システム。
12. 　前記第２の通信装置は、
    　周辺の環境情報を収集する収集手段を更に有し、
    　前記決定手段は、前記収集手段によって収集した周辺の環境情報と前記設定要求に含まれる周波数チャネルの情報とに基づいて、無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続に使用する周波数チャネルを決定する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の通信システム。
13. 　前記第２の通信装置は、
    　前記決定手段が無線ネットワークの形成または無線ネットワークへの接続に使用する周波数チャネルを決定しなかった場合に該決定しなかった旨のエラーを通知する通知手段を更に有する
    を特徴とする請求項１１または１２に記載の通信システム。
14. 　通信部を有するコンピュータを、請求項１から９のいずれか１項に記載の通信装置として動作させるためのプログラム。

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