JP5392845B2 - 無線ｌａｎ端末およびアクセスポイント探索方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線ＬＡＮ端末およびアクセスポイント探索方法に関し、特に、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１規格に準拠した無線通信方式を用いた無線ＬＡＮ端末およびアクセスポイント探索方法に関する。

例えば特許文献１に記載された無線端末装置および基地局探索方法は、予め決められたスキャン要因と帰属状態の関係に従い、状況に応じてアクティブスキャンおよびパッシブスキャンのいずれかのスキャン方式を選択して実行するものである。また、いずれのスキャン要因を有効にするか否かを設定できる。
特開２００５−１２５３９号公報

近年、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムが広く利用されるようになっている。その中でＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、５ＧＨｚ帯（５．１５ＧＨｚ〜５．３５ＧＨｚ）が使用されるが、この帯域は日本国内では気象レーダーでも使用されるため、屋外での無線ＬＡＮ使用が認められていない。このため無条件にアクティブスキャン（Active Scan）を使用することができない。したがって、屋外では、アクティブスキャンに替えて、パッシブスキャン（Passive Scan）を行うように無線ＬＡＮ端末使用者が屋内、屋外を意識した上でスキャン方式を切り替える必要があり、操作性が悪かった。

また、一方でセキュリティの観点からアクセスポイントが定期的に送信するビーコン（Beacon）信号にＳＳＩＤ（Service Set IDentifier）情報を含めない運用が一般的となっており、本運用では、屋内で無線通信を行うためにはアクティブスキャンを使用することが必須となる。

このような状況の中で、上記文献記載の技術は、以下の点で改善の余地を有していた。すなわち、帰属状態が圏外で、かつ通信中でないことを条件としてスキャン方式をパッシブスキャンに切り替えているが、パッシブスキャンは所定のスキャン周期で常時ビーコン信号の検出を行うため、信号状態が不安定などの理由で圏外状態となった場合には、出来る限り早く帰属状態に復帰したいにも関わらず、アクセスポイントの探索に時間がかかってしまう。また、アクセスポイントと明らかに離れてしまい圏外になっている場合に、短周期でスキャンを行うと、無駄な探索を行ってしまうため、電力を浪費してしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、屋内外を意識せずに端末を使用でき、かつ効率よくアクセスポイントを探索し、消費電力を低減することができる無線ＬＡＮ端末およびアクセスポイント探索方法を提供することにある。

本発明の無線ＬＡＮ端末は、所定のアクセスポイントのチャネルの情報およびＳＳＩＤ（Service Set IDentifier）を含むプロファイル情報を記憶する記憶部と、
スキャン周期、および前記プロファイル情報に基づいてスキャンするチャネルを設定する手段と、
設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し、アクセスポイントから送信されるビーコン信号のＳＳＩＤの識別は行わずに、前記ビーコン信号の存在を確認するパッシブスキャン手段と、
前記設定されたチャネルで、前記所定のアクセスポイントの前記ＳＳＩＤを含むプローブ要求を行い、当該ＳＳＩＤが一致したアクセスポイントからのプローブ応答を受信することで前記アクセスポイントを検知するアクティブスキャンを行うアクティブスキャン手段と、を備え、
前記アクティブスキャン手段が前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行う前に、前記スキャン周期ごとに、前記パッシブスキャン手段が前記設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し、前記アクセスポイントから送信された前記ビーコン信号のＳＳＩＤの識別は行わずに、前記ビーコン信号の存在を確認した後、前記アクティブスキャン手段が前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行い、前記アクセスポイントを探索する。

本発明のアクセスポイント探索方法は、所定のアクセスポイントのチャネルの情報およびＳＳＩＤ（Service Set IDentifier）を含むプロファイル情報を記憶する記憶部と、スキャン周期、および前記プロファイル情報に基づいてスキャンするチャネルを設定する設定部と、設定されたチャネルでパッシブスキャンを行いビーコン信号を検出するパッシブスキャン部と、前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行うアクティブスキャン部と、を備えた無線ＬＡＮ端末がアクセスポイントを探索するアクセスポイント探索方法であって、
前記アクティブスキャン部が前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行う前に、
前記スキャン周期ごとに、前記パッシブスキャン部が前記設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し、前記アクセスポイントから送信された前記ビーコン信号のＳＳＩＤの識別は行わずに、前記ビーコン信号の存在を確認した後、
前記アクティブスキャン部が前記設定されたチャネルで、前記所定のアクセスポイントの前記ＳＳＩＤを含むプローブ要求を行い、当該ＳＳＩＤが一致したアクセスポイントからのプローブ応答を受信することで前記アクセスポイントを検知するアクティブスキャンを行い、前記アクセスポイントを探索する。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、屋内外を意識せずに端末を使用でき、かつ効率よくアクセスポイントを探索することができる無線ＬＡＮ端末およびアクセスポイント探索方法が提供される。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮシステムの構成を示すブロック図である。 本実施形態のアクセスポイントおよび無線ＬＡＮ端末の構成を示すブロック図である。 本実施形態の無線ＬＡＮ端末の概略機能ブロック図である。 本実施形態のアクセスポイントから定期的に送出されるビーコン信号の構成を示す図である。 図３のプロファイル記憶部の構造の一例を示す図である。 本実施形態の無線ＬＡＮ端末のアクセスポイントの探索動作の一例を示すフローチャートである。 本実施形態の無線ＬＡＮ端末のスキャン周期の設定を説明するための図である。 本実施形態の無線ＬＡＮシステムにおける無線ＬＡＮ端末とアクセスポイント間の探索動作時のシーケンスの一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮシステムの構成を示すブロック図である。本実施形態の無線ＬＡＮシステムは、無線ＬＡＮ端末２００と、無線ＬＡＮ端末２００が無線通信するアクセスポイント１００と、アクセスポイント１００と有線ＬＡＮ１を介して接続されるゲートウェイ３と、を備える。

アクセスポイント１００と無線ＬＡＮ端末２００間の無線通信の方式として、本実施形態において、ＩＥＥＥ８０２．１１を使用するものとする。本実施形態において、アクセスポイント１００とゲートウェイ３の間の有線ＬＡＮ１の通信方式として、ＩＥＥＥ８０２．３を使用するものとする。ＬＡＮ１の通信方式は、たとえば、ＦＤＤＩ（Fiber-Distributed Data Interface）、ＣＤＤＩ（Copper Distributed Data Interface）、Ｔｏｋｅｎ Ｒｉｎｇ（ＩＥＥＥ８０２．５）であってもよい。

無線ＬＡＮ端末２００は、たとえば、携帯ＩＰ電話機、携帯型ＰＣ（Personal Computer）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）である。無線ＬＡＮ端末２００は、アクセスポイント１００にアクセスしてＬＡＮ１に接続するとともに、ゲートウェイ３を介してインターネット（不図示）に接続することができる。無線ＬＡＮ端末２００は、ＬＡＮ１またはインターネットを介して、他の装置（不図示）とネットワーク通信を行え、ＩＰ電話による通話やファクシミリ通信、メールの送受信、インスタントメッセージ交換、データのダウンロードやアップロードなどを行うことができる。

無線ＬＡＮ端末２００がアクセスポイント１００のアクセスポイント通信エリア内１０にあるとき、無線ＬＡＮ端末２００はアクセスポイント１００を探索（スキャン）し、検知したアクセスポイント１００に対して帰属処理を行い、アクセスポイント１００の圏内（帰属状態）となる。一方、無線ＬＡＮ端末２００がアクセスポイント１００のアクセスポイント通信エリア外１２に移動した場合、無線ＬＡＮ端末２００はアクセスポイント１００の圏外（帰属できていない状態）となる。

アクセスポイント１００のスキャン方法には、２つの方式があり、パッシブスキャンおよびアクティブスキャンと呼ばれている。前者は一定時間受信動作を継続し、そこで受信できたビーコン信号から希望するアクセスポイント１００の有無を確認する方法である。後者は、Probe Request信号を送信し、アクセスポイント１００が応答するProbe Response信号から希望するアクセスポイント１００の有無を確認する方法である。前者は、ビーコン信号内にアクセスポイント１００の識別子となるＳＳＩＤが含まれている必要があるが、後者の場合は、Probe Request信号内にＳＳＩＤを含み、これを受信したアクセスポイント１００が自身のＳＳＩＤと一致したときのみ応答するため、アクセスポイント１００からのProbe Response信号にはＳＳＩＤは不要である点で、両者は相違する。

図４は、本実施形態のアクセスポイント１００から定期的に送出されるビーコン信号の構成を示す図である。ビーコン信号は、無線ＬＡＮ端末２００がアクセスポイント１００に帰属するための各種情報、帰属後に同期を取るための各種情報が含まれる。ビーコン信号は、たとえば、マックヘッダ４００と、フレームボディ４０１を含み、フレームボディ４０１は、ＳＳＩＤ４０３を含む。ＳＳＩＤは、アクセスポイント１００の識別情報であり、無線ＬＡＮ端末２００がアクセスポイント１００に帰属する際に使用される。しかしながら、セキュリティの観点から、ビーコン信号には、ＳＳＩＤ４０３を含まない運用が一般的となっている。

本実施形態の無線ＬＡＮシステムにおいて、無線ＬＡＮ端末２００は、アクセスポイント１００に帰属できていない状態（圏外状態）において、定期的にアクセスポイント１００を探索するためのスキャン動作を行う。このとき、はじめに各チャネルにてパッシブスキャン動作を行い、アクセスポイント１００から定期的に送信されるビーコン信号の存在の有無を確認した上でアクティブスキャン動作を行う。

また、パッシブスキャンにてビーコン信号の存在を確認する際には、ビーコン信号に含まれるＳＳＩＤ（Service Set IDentifier）等の情報要素に関しては感知せず、純粋にビーコン信号の有無のみで判断することができる。さらに、パッシブスキャンにてビーコンに存在が確認された場合、それ以降の各チャネルではパッシブスキャン動作は行わず、アクティブスキャンのみを実施する。

図１にて、アクセスポイント１００のアクセスポイント通信エリア内１０において、圏外状態である無線ＬＡＮ端末２００は、定期的にスキャンを行う際に、パッシブスキャンを実施し、アクセスポイント１００からのビーコン信号を受信する。アクセスポイント通信エリア内１０にある無線ＬＡＮ端末２００は、ビーコン信号を確認した後、アクティブスキャンを実施し、アクセスポイント１００に帰属を試みる。

屋外などアクセスポイント通信エリア外１２に無線ＬＡＮ端末２００が存在する場合、圏外状態である無線ＬＡＮ端末２００は定期的なスキャンを行う際に、パッシブスキャンを実施するが、アクセスポイント１００からのビーコン信号を受信することができない。したがって、無線ＬＡＮ端末２００はビーコン信号の存在を確認できないため、アクティブスキャンは実施しない。

図２は、本実施形態のアクセスポイント１００および無線ＬＡＮ端末２００の構成を示すブロック図である。なお、図２において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してあり、たとえば、無線ＬＡＮ端末２００の構成であるスピーカやマイク、音声処理部などは図示されていない。

アクセスポイント１００は、有線通信部１０１と、制御部１０３と、記憶部１０５と、無線ＬＡＮ無線通信部１０７と、アンテナ１０９と、を備える。有線通信部１０１は、ＬＡＮ１に接続するインタフェースを提供する。制御部１０３は、バス１１１を介して有線通信部１０１、記憶部１０５、無線ＬＡＮ無線通信部１０７と互いに接続され、アクセスポイント１００の各要素とともにアクセスポイント１００全体を制御する。記憶部１０５は、アクセスポイント１００の各種設定値を保持する保持領域および通信データのバッファを含む。無線ＬＡＮ無線通信部１０７は、アンテナ１０９を介して無線ＬＡＮ端末２００との通信インタフェースを提供する。

無線ＬＡＮ端末２００は、制御部２０１と、記憶部２０３と、無線ＬＡＮ無線通信部２０５と、アンテナ２０７と、表示部２０９と、操作部２１１と、電源供給部２１３と、を備える。制御部２０１は、バス２１５を介して記憶部２０３、無線ＬＡＮ無線通信部２０５、表示部２０９、操作部２１１、電源供給部２１３と接続され、無線ＬＡＮ端末２００の各要素とともに無線ＬＡＮ端末２００全体を制御する。記憶部２０３は、制御部２０１が実行するプログラムを記憶する領域やプログラム実行時に制御部２０１が使用する作業領域、無線ＬＡＮ端末２００の各種設定値を保持する保持領域および通信データのバッファを含む。

無線ＬＡＮ無線通信部２０５は、アンテナ２０７を介してアクセスポイント１００との通信インタフェースを提供する。表示部２０９は、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイなどであり、各種画面を表示する。操作部２１１は、たとえば操作キー、スイッチ、ダイヤル、タッチペン、タッチパネルを含み、ユーザの操作を受け付ける。表示部２０９および操作部２１１はユーザインタフェースを構成する。電源供給部２１３は、無線ＬＡＮ端末２００に供給する電源を制御する。

図３は、本実施形態の無線ＬＡＮ端末２００の概略機能ブロック図である。無線ＬＡＮ端末２００の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。以下説明する各図は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。

本実施形態の無線ＬＡＮ端末２００は、所定のアクセスポイント１００（図２）のプロファイル情報を記憶するプロファイル記憶部３０５と、スキャン周期、および前記プロファイル情報に基づいてスキャンするチャネルを設定する手段（スキャン間隔設定部３１１、スキャン設定部３１３）と、設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し、アクセスポイントから送信されるビーコン信号を検出するパッシブスキャン部３１５と、設定されたチャネルでアクティブスキャンを行うアクティブスキャン部３１７と、を備え、アクティブスキャン部３１７が設定されたチャネルでアクティブスキャンを行う前に、スキャン周期ごとに、パッシブスキャン部３１５が設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し、アクセスポイント１００（図２）から送信されたビーコン信号を検出した後、アクティブスキャン部３１７が設定されたチャネルでアクティブスキャンを行い、アクセスポイントを探索する。

本実施形態の無線ＬＡＮ端末２００において、ビーコン信号を検出した後、パッシブスキャン部３１５はパッシブスキャンの実施を中断し、アクティブスキャン部３１７によるアクティブスキャンのみを実施する。

具体的には、無線ＬＡＮ端末２００は、プロファイル取得部３０１と、プロファイル登録受付部３０３と、プロファイル記憶部３０５と、検出部３０７と、タイマ３０９と、スキャン間隔設定部３１１と、スキャン設定部３１３と、パッシブスキャン部３１５と、アクティブスキャン部３１７と、帰属処理部３１９と、を備える。

本実施形態の無線ＬＡＮ端末２００は、前述のように記憶部２０３に実装されているコンピュータプログラムに対応して各種の処理動作を制御部２０１が実行することにより、上記のような各種ユニット３０１〜３１９が各種機能として実現されている。

図５は、プロファイル記憶部３０５の構造の一例を示す図である。プロファイル記憶部３０５は、図５に示すような接続先候補のアクセスポイント１００のプロファイルリスト３３０を含む。プロファイルリスト３３０は、プロファイル記憶部３０５に複数保有することができる。プロファイルリスト３３０には、各リストを識別するプロファイル名３３１と、アクセスポイント１００のＳＳＩＤ３３３とを含む。さらに、プロファイルリスト３３０は、通信チャネル設定３３５と、無線ＬＡＮ端末として必要な一般的な各種ネットワーク設定情報とを含むが、本発明の本質とは関わらないので詳細な説明は省略する。

図３に戻り、プロファイル取得部３０１は、図２の無線ＬＡＮ無線通信部２０５を介して周囲を探索して、接続先候補のアクセスポイント１００から情報を取得して自動的にプロファイルリストをプロファイル記憶部３０５に追加する。たとえば、図２のアクセスポイント１００は、記憶部１０５にプロファイル情報を保有しており、定期的にプロファイル情報を図２の無線ＬＡＮ無線通信部１０７を介して送出することもできる。プロファイルリストを自動的に取得して設定する手法としては、例として、WI-FI ALLIANCE（登録商標）のWi-Fi Protected Setup（商標）などがある。

あるいは、アクセスポイント１００は、プロファイル情報の送出指示を受け付ける操作部を含み、操作部をユーザが操作したとき、送出指示を受け付け、プロファイル情報を送出し、無線ＬＡＮ端末２００でプロファイル情報を受信し、プロファイル情報を自動的に設定することもできる。例として、バッファロー株式会社のＡＯＳＳ（AirStation One-Touch Secure System）（登録商標）などがある。

プロファイル登録受付部３０３は、表示部２０９にプロファイルリスト設定画面（不図示）を表示し、ユーザに設定操作をさせ、操作部２１１が操作を受け付け、プロファイルリストをプロファイル記憶部３０５に記憶することができる。

検出部３０７は、後述する帰属処理部３１９から無線ＬＡＮ端末２００がアクセスポイント１００に帰属中であることの通知を受けた後、無線ＬＡＮ無線通信部２０５によりビーコン信号を受信し、所定時間以上ビーコン信号を受信しなくなった場合に、アクセスポイント１００の圏外になったことを検出する。圏外になった場合、検出部３０７は、スキャン間隔設定部３１１、パッシブスキャン部３１５、および帰属処理部３１９にその旨を通知する。

タイマ３０９は、検出部３０７がビーコン信号の受信を監視する時間を計時したり、スキャン間隔設定部３１１でスキャン間隔を設定し、計時したりするための計時手段である。スキャン間隔設定部３１１は、パッシブスキャン部３１５がパッシブスキャンを実行するスキャン間隔を設定する。

図７は、本実施形態の無線ＬＡＮ端末２００のスキャン周期の設定を説明するための図である。以下、図３および図７を用いて説明する。

本実施形態の無線ＬＡＮ端末２００は、アクティブスキャン部３１７で、アクセスポイント１００が検知された時、該アクセスポイント１００への帰属処理を行う帰属処理部３１９と、アクセスポイント１００に帰属中に、アクセスポイント１００から定期的に送出されるビーコン信号を受信し、所定時間以上ビーコン信号が受信されなかった場合に、圏外状態になったことを検出する検出部３０７と、をさらに備え、設定する手段（スキャン間隔設定部３１１）は、検出部３０７が圏外状態を検出した直後は、初期スキャン間隔Ｔ０でスキャン周期を設定し、経過時間ｔに応じて第１の増加率（（ΔＴ１−ΔＴ０）／ｔ１）でスキャン間隔ΔＴを増加させるとともに、所定時間ｔ１経過後は、経過時間ｔに応じて第１の増加率よりも大きい第２の増加率（（ΔＴ２−ΔＴ１）／（ｔ２−ｔ１））でスキャン間隔ΔＴを増加させて、スキャン周期を設定することができる。

すなわち、無線ＬＡＮ端末２００は、アクセスポイント１００に帰属できていない状態（圏外状態）にて定期的に、スキャン間隔ΔＴのスキャン周期で、アクセスポイント１００を検索する動作（スキャン）を実施する。無線ＬＡＮ端末２００の電源供給部２１３は、スキャン実行時に無線ＬＡＮ無線通信部２０５に電源を供給し、圏外状態の間は、次のスキャン実行時までの間は無線ＬＡＮ無線通信部２０５への電源供給をオフする。

図７に示すように、本実施形態の無線ＬＡＮ端末２００において、スキャン間隔ΔＴは、初期値をΔＴ０として、圏外状態となった時刻からの経過時間ｔとともに徐々に長くなるようにスキャン間隔設定部３１１によって設定される。経過時間ｔがｔ１（ΔＴ＝ΔＴ１）となった時点で、経過時間ｔに対するΔＴの増加率を増加させる。すなわち、スキャン間隔設定部３１１は、圏外状態となった時点から経過時間ｔ１までの間は、第１の増加率（（ΔＴ１−ΔＴ０）／ｔ１）でスキャン間隔ΔＴを増加させ、経過時間がｔ１となった時点で、第１の増加率よりも大きい第２の増加率（（ΔＴ２−ΔＴ１）／（ｔ２−ｔ１））でスキャン間隔ΔＴを増加させる。

さらにスキャン間隔設定部３１１は、経過時間ｔがｔ２（ΔＴ＝ΔＴ２）となった時点でΔＴは固定とする。これにより、パッシブスキャン部３１５は、一定時間間隔ΔＴ２でスキャンを繰り返すこととなる。

このようにΔＴを変化させる背景としては、圏外状態となった直後は極力早く帰属情報に復帰できるようにΔＴを短く設定し、しばらく帰属できない状態が続いた後には、省電力の観点からΔＴを長く設定するためである。

このように、経過時間ｔが長くなるほどスキャン間隔ΔＴを長く設定することができるので、圏外状態になった当初は短いスキャン間隔でスキャンを実行して、できる限り早く復帰させることが可能であり、かつ、圏外状態になってある程度時間が経過した場合は、消費電力を抑えながら効率よくスキャンを継続させることができる。

図３に戻り、スキャン設定部３１３は、プロファイル記憶部３０５を参照し、プロファイルリスト３３０（図５）を確認し、スキャンするチャネル数、および各チャネルを設定する。スキャン設定部３１３は、複数のプロファイルリストがプロファイル記憶部３０５に存在する場合は、ユーザにプロファイルリストを表示部２０９に表示して提示し、いずれのプロファイルリストを使用して無線通信を行うかをユーザに選択させて、操作部２１１を介して選択指示を受け付けることもできる。

パッシブスキャン部３１５は、スキャン間隔設定部３１１で設定されたスキャン間隔ΔＴでパッシブスキャンを実行し、アクセスポイント１００からのビーコン信号を検出する。パッシブスキャン部３１５がビーコン信号を検出するとき、ＳＳＩＤ等の情報要素に関しては感知せず、純粋にビーコン信号の有無のみで判断することができる。パッシブスキャン部３１５は、スキャン設定部３１３で設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行する。設定されたチャネルが複数の場合、パッシブスキャン部３１５は順次チャネルを切り替えてビーコン信号が検出されるまでパッシブスキャンを繰り返す。

アクティブスキャン部３１７は、パッシブスキャン部３１５がビーコン信号を検出したことに呼応して、スキャン設定部３１３で設定されたチャネルでアクティブスキャンを実行する。設定されたチャネルが複数の場合、アクティブスキャン部３１７は順次チャネルを切り替えて全チャネルについてスキャンを行う。アクティブスキャン部３１７において、複数のアクセスポイント１００が検出された場合、所定のルールに従って目的のアクセスポイント１００を選択する。たとえば、信号強度が強いものを選択してもよいし、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）が高いものを選択してもよい。

帰属処理部３１９は、アクティブスキャン部３１７で選択されたアクセスポイント１００に対して無線ＬＡＮ無線通信部２０５を介して帰属処理を行う。具体的には、アクセスポイント１００に対して接続要求（Association Request）を行い、アクセスポイント１００からの受入応答（Association Response）を受信して、帰属状態に移行する。アクセスポイント１００に帰属中は、上述した検出部３０７がアクセスポイント１００からのビーコン信号を受信し、同期を図る。そして、検出部３０７が所定時間以上ビーコン信号を検出できなかった場合は、圏外状態に移行する。

このように構成された本実施形態の無線ＬＡＮシステムの動作について、以下に説明する。図６は、本実施形態の無線ＬＡＮ端末２００のアクセスポイント１００の探索動作の一例を示すフローチャートである。以下、図２、図３、図５、および図６を用いて説明する。

本実施形態のアクセスポイント探索方法は、所定のアクセスポイント１００のチャネル情報を含むプロファイル情報を記憶するプロファイル記憶部３０５（図３）と、スキャン周期、およびプロファイル情報に基づいてスキャンするチャネルを設定する設定部（図３のスキャン間隔設定部３１１およびスキャン設定部３１３）と、設定されたチャネルでパッシブスキャンを行いビーコン信号を検出するパッシブスキャン部３１５（図３）と、設定されたチャネルでアクティブスキャンを行うアクティブスキャン部３１７と、を備えた無線ＬＡＮ端末２００がアクセスポイント１００を探索する方法であって、アクティブスキャン部３１７が設定されたチャネルでアクティブスキャンを行う前に（Ｓ３１）、スキャン周期ごとに、パッシブスキャン部３１５が設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し（Ｓ１３）、アクセスポイント１００から送信されたビーコン信号を検出した後（Ｓ１５のＹＥＳ）、アクティブスキャン部３１７が設定されたチャネルでアクティブスキャンを行い（Ｓ３１）、アクセスポイントを探索する。

図６に示すように、はじめに図３のスキャン間隔設定部３１１が図３のプロファイル記憶部３０５にアクセスし、プロファイルリスト３３０（図５）を読み出し、スキャンするチャネル数およびチャネルを設定する（Ｓ１１）。必要に応じて、ユーザに対してプロファイルリスト３３０（図５）を表示部２０９に表示して提示し、ユーザにプロファイルリスト３３０の選択をさせ、操作部２１１（図２）が選択されたプロファイルを受け付けることもできる。ここで、図５に示すプロファイルリスト３３０を用いた場合、チャネル数Ｎ＝４、各チャネルにはｃｈ（０）＝３６ｃｈ、ｃｈ（１）＝４０ｃｈ、ｃｈ（２）＝４４ｃｈ、ｃｈ（３）＝４８ｃｈが設定される。ステップＳ１１では、カウンタ変数ｎは０に初期化される。

本処理フローは、スキャン間隔ΔＴ時間ごとに起動されるが、ステップＳ１１については、無線ＬＡＮ端末２００でアクセスポイント１００の探索動作を行うときに行うようにし、特に、ユーザからのプロファイルの変更指示を受け付けない限り、ステップＳ１１の処理はバイパスすることもできる。このとき、図２の電源供給部２１３は、図２の無線ＬＡＮ無線通信部２０５に電源を供給しない。

つづいて、図３のスキャン間隔設定部３１１がスキャン間隔ΔＴを検知し、図３のパッシブスキャン部３１５に通知し、図３のパッシブスキャン部３１５はチャネルｃｈ（ｎ）でパッシブスキャンを実行する（Ｓ１３）。このとき、図２の電源供給部２１３は、図２の無線ＬＡＮ無線通信部２０５に電源を供給する。以後、このスキャン周期内で帰属状態を検知するまでの間および帰属状態中、図２の電源供給部２１３は図２の無線ＬＡＮ無線通信部２０５に電源を供給する。このスキャン周期内で帰属状態に移行しなかった場合、次のスキャン周期までの間、図２の電源供給部２１３は、図２の無線ＬＡＮ無線通信部２０５への電源供給を停止する。

図３のパッシブスキャン部３１５にてビーコン信号が検出されたとき（Ｓ１５のＹＥＳ）、ステップＳ３１に進む。ビーコン信号が検出されないとき（Ｓ１５のＮＯ）、カウンタ変数ｎをインクリメントし（Ｓ１７）、全チャネルのスキャンが完了したか否かを確認する（Ｓ１９）。全チャネルのスキャンが終了していない場合（Ｓ１９のＮＯ）、Ｓ１３に戻る。

また、全チャネルのスキャンが完了した場合（Ｓ１９のＹＥＳ）、ステップＳ１１で設定されたプロファイルを有するアクセスポイント１００は探索できなかったことになるので、圏外状態を維持し、スキャンを終了する（Ｓ２１）。そして、図３のスキャン間隔設定部３１１にスキャン間隔ΔＴの計時開始を指示し、図３のスキャン間隔設定部３１１は上述したように、スキャン間隔を設定し、次のスキャン間隔ΔＴ後に、再度スキャンを実施できるようにする。このとき、図２の電源供給部２１３は、図２の無線ＬＡＮ無線通信部２０５への電源の供給を停止する。

そして、図３のパッシブスキャン部３１５が、パッシブスキャンによってビーコン信号を検出したとき（Ｓ１５のＹＥＳ）、パッシブスキャンでビーコン信号が検出されたチャネルと同じチャネル（２）＝４４ｃｈで図３のアクティブスキャン部３１７がアクティブスキャンを実施する（Ｓ３１）。そして、カウンタ変数ｎをインクリメントし（Ｓ３３）、さらに残りのチャネルについてアクティブスキャンが完了したか否かを確認する（Ｓ３５）。残りのチャネルについてアクティブスキャンが終了していない場合（Ｓ３５のＮＯ）、Ｓ３１に戻る。残りのチャネルについてアクティブスキャンが終了したとき（Ｓ３５のＹＥＳ）、スキャンを終了し、図３の帰属処理部３１９は、検出されたアクセスポイント１００への帰属処理を行う（Ｓ３７）。

このような動作によりアクセスポイント１００へのアクセスポイント探索を行う場合の無線ＬＡＮシーケンスについて、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態の無線ＬＡＮシステムにおける無線ＬＡＮ端末２００とアクセスポイント１００間の探索動作時のシーケンスの一例を示す図である。以下、図２、図３、および図８を用いて説明する。

なお、この例では、無線ＬＡＮ端末２００の近傍には、チャネル４４ｃｈのアクセスポイント１００のみが存在するものとする。

はじめに、図３のスキャン間隔設定部３１１により設定されたスキャン間隔ΔＴが経過したことが通知され（Ｓ１０１）、図３のスキャン設定部３１３により図３のプロファイル記憶部３０５からプロファイルリストが読み込まれ、チャネル数Ｎ＝４、および各チャネルが設定される。カウンタ変数ｎは０に初期化される。図３のパッシブスキャン部３１５によりパッシブスキャンがチャネルｃｈ（０）＝３６ｃｈで実行される（Ｓ１０３）。このときビーコン信号は検出されない。なお、このとき、図２の電源供給部２１３が図２の無線ＬＡＮ無線通信部２０５への電源供給を開始する。

さらに、チャネルｃｈ（０）＝３６ｃｈ、ｃｈ（１）＝４０ｃｈ、ｃｈ（２）＝４４ｃｈ、ｃｈ（３）＝４８ｃｈの順でスキャンが実行されることとなる。図３のパッシブスキャン部３１５がチャネルｃｈ（１）＝４０ｃｈでパッシブスキャンを実行したとき（Ｓ１０５）、ビーコン信号は検出されない。つぎに、チャネルｃｈ（２）＝４４ｃｈでパッシブスキャンを実行したとき（Ｓ１０７）、図３のパッシブスキャン部３１５によりビーコン信号が受信され、次にパッシブスキャンでビーコン信号が検出されたチャネルと同じチャネル（２）＝４４ｃｈで図３のアクティブスキャン部３１７が、アクティブスキャンを実施する（Ｓ１０９）。次にカウンタ変数をインクリメントし、ｃｈ（３）＝４８ｃｈで図３のアクティブスキャン部３１７がアクティブスキャンを実施する（Ｓ１１１）。このとき、図３のパッシブスキャン部３１５によるパッシブスキャンは実施せず、図３のアクティブスキャン部３１７によるアクティブスキャンのみを実施する。

ここでは、４４ｃｈのアクセスポイント１００のみが検索されるので、図３の帰属処理部３１９が無線ＬＡＮ無線通信部２０５（図２）を介して４４ｃｈのアクセスポイント１００に対して帰属処理を行う（Ｓ１１３）。そして、無線ＬＡＮ端末２００は、４４ｃｈのアクセスポイント１００に帰属状態となる（Ｓ１１５）。図３の検出部３０７は、アクセスポイント１００からのビーコン信号を常時受信し、同期をとることとなる。なお、図３の検出部３０７がアクセスポイント１００からのビーコン信号を所定時間以上検出できなかった場合、アクセスポイント１００への帰属状態が解除され、圏外となる（不図示）。

以上説明したように、本実施形態の無線ＬＡＮシステムによれば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａのように、屋外において５ＧＨｚ帯の使用が禁止されている場合であっても、アクティブスキャンを行う前に、パッシブスキャンを行い、パッシブスキャンにてビーコン信号を検出することで屋内であることを認識でき、屋内であることを認識した後、アクティブスキャンを実施することができる。したがって、屋内外を意識せずに端末を使用することができる。

また、ビーコン検出後にはアクティブスキャンのみを実施し、一定時間毎に行われるパッシブスキャンを中断するので、高速にアクセスポイントを探索でき、探索時間を短縮することができる。

さらに、経過時間が長くなるほどスキャン周期の間隔を長く設定することができるので、圏外状態になった当初は短いスキャン周期でスキャンを実行して、できる限り早く復帰させることが可能であり、かつ、圏外状態になってある程度時間が経過した場合は、消費電力を抑えながら効率よくスキャンを継続させることができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

たとえば、本発明の他の実施の形態に係る無線ＬＡＮ端末は、プロファイル記憶部３０５のプロファイル情報の設定されたチャネルが、屋外使用が許可されている特定チャネルを含むか否かを判断する判断部（不図示）をさらに備えてもよい。判断部により特定チャネルが含まれると判断された場合、図３のパッシブスキャン部３１５は、パッシブスキャンを実行せずに、図３のアクティブスキャン部３１７によるアクティブスキャンのみを実行することができる。

これは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇで使用される２．４ＧＨｚ帯では、屋外での使用が認められているので、プロファイル記憶部３０５のプロファイルリストにＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇで使用されるチャネルが含まれている場合に、これらのチャネルについては、無条件にアクティブスキャンから実施するようにすることもができる。このパッシブスキャンを実行せずに、アクティブスキャンから実施する場合において、アクティブスキャンを実施する周期の設定は、上述のスキャン間隔設定部３１１で設定されたスキャン間隔ΔＴごとに行うようにしてもよい。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２００７年７月３１日に出願された日本出願特願２００７−１９８８７８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明は、以下の態様も含むことができる。
（付記１）
所定のアクセスポイントのチャネルの情報を含むプロファイル情報を記憶する記憶部と、
スキャン周期、および前記プロファイル情報に基づいてスキャンするチャネルを設定する手段と、
設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し、アクセスポイントから送信されるビーコン信号を検出するパッシブスキャン手段と、
前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行うアクティブスキャン手段と、を備え、
前記アクティブスキャン手段が前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行う前に、前記スキャン周期ごとに、前記パッシブスキャン手段が前記設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し、前記アクセスポイントから送信された前記ビーコン信号を検出した後、前記アクティブスキャン手段が前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行い、前記アクセスポイントを探索する無線ＬＡＮ端末。
（付記２）
付記１に記載の無線ＬＡＮ端末において、
前記ビーコン信号を検出した後、前記パッシブスキャン手段は前記パッシブスキャンの実施を中断し、前記アクティブスキャン手段による前記アクティブスキャンのみを実施する無線ＬＡＮ端末。
（付記３）
付記１または付記２に記載の無線ＬＡＮ端末において、
前記アクティブスキャン手段で、前記アクセスポイントが検知された時、該アクセスポイントへの帰属処理を行う手段と、
前記アクセスポイントに帰属中に、前記アクセスポイントから定期的に送出される前記ビーコン信号を受信し、所定時間以上前記ビーコン信号が受信されなかった場合に、圏外状態になったことを検出する手段と、をさらに備え、
前記設定する手段は、前記検出する手段が前記圏外状態を検出した直後は、初期スキャン間隔で前記スキャン周期を設定し、経過時間に応じて第１の増加率でスキャン間隔を増加させるとともに、所定時間経過後は、前記経過時間に応じて前記第１の増加率よりも大きい第２の増加率で前記スキャン間隔を増加させて、前記スキャン周期を設定する無線ＬＡＮ端末。
（付記４）
付記１乃至付記３いずれかに記載の無線ＬＡＮ端末において、
前記プロファイル情報の前記設定されたチャネルが、屋外使用が許可されている特定チャネルを含むか否かを判断する判断手段をさらに備え、
前記判断手段により前記特定チャネルが含まれると判断された場合、前記パッシブスキャン手段は、パッシブスキャンを実行せずに、前記アクティブスキャン手段によるアクティブスキャンのみを実行する無線ＬＡＮ端末。
（付記５）
所定のアクセスポイントのチャネルの情報を含むプロファイル情報を記憶する記憶部と、スキャン周期、および前記プロファイル情報に基づいてスキャンするチャネルを設定する設定部と、設定されたチャネルでパッシブスキャンを行いビーコン信号を検出するパッシブスキャン部と、前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行うアクティブスキャン部と、を備えた無線ＬＡＮ端末がアクセスポイントを探索するアクセスポイント探索方法であって、
前記アクティブスキャン部が前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行う前に、
前記スキャン周期ごとに、前記パッシブスキャン部が前記設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し、前記アクセスポイントから送信された前記ビーコン信号を検出した後、
前記アクティブスキャン部が前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行い、前記アクセスポイントを探索するアクセスポイント探索方法。
（付記６）
付記５に記載のアクセスポイント探索方法において、
前記無線ＬＡＮ端末が、前記ビーコン信号を検出した後、前記パッシブスキャン部による前記パッシブスキャンの実施を中断し、前記アクティブスキャン部による前記アクティブスキャンのみを実施するアクセスポイント探索方法。
（付記７）
付記５または付記６に記載のアクセスポイント探索方法において、
前記無線ＬＡＮ端末が、前記アクティブスキャン部により前記アクセスポイントが検知された時、該アクセスポイントへの帰属処理を行う帰属処理部と、前記アクセスポイントに帰属中に、前記アクセスポイントから定期的に送出される前記ビーコン信号を受信し、所定時間以上前記ビーコン信号が受信されなかった場合に、圏外状態になったことを検出する検出部と、をさらに備え、
前記設定部により、前記検出部が前記圏外状態を検出した直後は、初期スキャン間隔で前記スキャン周期を設定し、経過時間に応じて第１の増加率でスキャン間隔を増加させるとともに、所定時間経過後は、前記経過時間に応じて前記第１の増加率よりも大きい第２の増加率で前記スキャン間隔を増加させ、前記スキャン周期を設定するアクセスポイント探索方法。
（付記８）
付記５乃至付記７いずれかに記載のアクセスポイント探索方法において、
前記無線ＬＡＮ端末は、前記プロファイル情報の前記設定されたチャネルが、屋外使用が許可されている特定チャネルを含むか否かを判断する判断部をさらに備え、
前記無線ＬＡＮ端末が、前記判断部により前記特定チャネルが含まれると判断された場合、前記パッシブスキャン部によるパッシブスキャンを実行せずに、前記アクティブスキャン部によるアクティブスキャンのみを実行するアクセスポイント探索方法。

Claims (8)

1. 所定のアクセスポイントのチャネルの情報およびＳＳＩＤ（Service Set IDentifier）を含むプロファイル情報を記憶する記憶部と、
   スキャン周期、および前記プロファイル情報に基づいてスキャンするチャネルを設定する手段と、
   設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し、アクセスポイントから送信されるビーコン信号のＳＳＩＤの識別は行わずに、前記ビーコン信号の存在を確認するパッシブスキャン手段と、
   前記設定されたチャネルで、前記所定のアクセスポイントの前記ＳＳＩＤを含むプローブ要求を行い、当該ＳＳＩＤが一致したアクセスポイントからのプローブ応答を受信することで前記アクセスポイントを検知するアクティブスキャンを行うアクティブスキャン手段と、を備え、
   前記アクティブスキャン手段が前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行う前に、前記スキャン周期ごとに、前記パッシブスキャン手段が前記設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し、前記アクセスポイントから送信された前記ビーコン信号のＳＳＩＤの識別は行わずに、前記ビーコン信号の存在を確認した後、前記アクティブスキャン手段が前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行い、前記アクセスポイントを探索する無線ＬＡＮ端末。
2. 請求項１に記載の無線ＬＡＮ端末において、
   前記ビーコン信号の存在を確認した後、前記パッシブスキャン手段は前記パッシブスキャンの実施を中断し、前記アクティブスキャン手段による前記アクティブスキャンのみを実施する無線ＬＡＮ端末。
3. 請求項１または２に記載の無線ＬＡＮ端末において、
   前記アクティブスキャン手段で、前記アクセスポイントが検知された時、該アクセスポイントへの帰属処理を行う手段と、
   前記アクセスポイントに帰属中に、前記アクセスポイントから定期的に送出される前記ビーコン信号を受信し、所定時間以上前記ビーコン信号が受信されなかった場合に、圏外状態になったことを検出する手段と、をさらに備え、
   前記設定する手段は、前記検出する手段が前記圏外状態を検出した直後は、初期スキャン間隔で前記スキャン周期を設定し、経過時間に応じて第１の増加率でスキャン間隔を増加させるとともに、所定時間経過後は、前記経過時間に応じて前記第１の増加率よりも大きい第２の増加率で前記スキャン間隔を増加させて、前記スキャン周期を設定する無線ＬＡＮ端末。
4. 請求項１乃至３いずれか一項に記載の無線ＬＡＮ端末において、
   前記プロファイル情報の前記設定されたチャネルが、屋外使用が許可されている特定チャネルを含むか否かを判断する判断手段をさらに備え、
   前記判断手段により前記特定チャネルが含まれると判断された場合、前記パッシブスキャン手段は、パッシブスキャンを実行せずに、前記アクティブスキャン手段によるアクティブスキャンのみを実行する無線ＬＡＮ端末。
5. 所定のアクセスポイントのチャネルの情報およびＳＳＩＤ（Service Set IDentifier）を含むプロファイル情報を記憶する記憶部と、スキャン周期、および前記プロファイル情報に基づいてスキャンするチャネルを設定する設定部と、設定されたチャネルでパッシブスキャンを行いビーコン信号を検出するパッシブスキャン部と、前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行うアクティブスキャン部と、を備えた無線ＬＡＮ端末がアクセスポイントを探索するアクセスポイント探索方法であって、
   前記アクティブスキャン部が前記設定されたチャネルでアクティブスキャンを行う前に、
   前記スキャン周期ごとに、前記パッシブスキャン部が前記設定されたチャネルでパッシブスキャンを実行し、前記アクセスポイントから送信された前記ビーコン信号のＳＳＩＤの識別は行わずに、前記ビーコン信号の存在を確認した後、
   前記アクティブスキャン部が前記設定されたチャネルで、前記所定のアクセスポイントの前記ＳＳＩＤを含むプローブ要求を行い、当該ＳＳＩＤが一致したアクセスポイントからのプローブ応答を受信することで前記アクセスポイントを検知するアクティブスキャンを行い、前記アクセスポイントを探索するアクセスポイント探索方法。
6. 請求項５に記載のアクセスポイント探索方法において、
   前記無線ＬＡＮ端末が、前記ビーコン信号の存在を確認した後、前記パッシブスキャン部による前記パッシブスキャンの実施を中断し、前記アクティブスキャン部による前記アクティブスキャンのみを実施するアクセスポイント探索方法。
7. 請求項５または６に記載のアクセスポイント探索方法において、
   前記無線ＬＡＮ端末が、前記アクティブスキャン部により前記アクセスポイントが検知された時、該アクセスポイントへの帰属処理を行う帰属処理部と、前記アクセスポイントに帰属中に、前記アクセスポイントから定期的に送出される前記ビーコン信号を受信し、所定時間以上前記ビーコン信号が受信されなかった場合に、圏外状態になったことを検出する検出部と、をさらに備え、
   前記設定部により、前記検出部が前記圏外状態を検出した直後は、初期スキャン間隔で前記スキャン周期を設定し、経過時間に応じて第１の増加率でスキャン間隔を増加させるとともに、所定時間経過後は、前記経過時間に応じて前記第１の増加率よりも大きい第２の増加率で前記スキャン間隔を増加させ、前記スキャン周期を設定するアクセスポイント探索方法。
8. 請求項５乃至７いずれか一項に記載のアクセスポイント探索方法において、
   前記無線ＬＡＮ端末は、前記プロファイル情報の前記設定されたチャネルが、屋外使用が許可されている特定チャネルを含むか否かを判断する判断部をさらに備え、
   前記無線ＬＡＮ端末が、前記判断部により前記特定チャネルが含まれると判断された場合、前記パッシブスキャン部によるパッシブスキャンを実行せずに、前記アクティブスキャン部によるアクティブスキャンのみを実行するアクセスポイント探索方法。

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