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JP5573571B2 - 無線通信装置、無線通信システム、プログラム、および無線通信方法 - Google Patents

無線通信装置、無線通信システム、プログラム、および無線通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、プログラム、および無線通信方法に関する。
近年、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１に代表される無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムは、機器の自由度が高い等の利点から、有線ネットワークに代わり普及しつつある。例えば、特許文献１に記載されているように、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定される無線ＬＡＮシステムは、親機として動作するアクセスポイント、および子機として動作する複数のステーションからなる無線通信装置のグループで構成され、１のアクセスポイントは複数のステーションが接続される。
また、無線ＬＡＮシステムにおける利用周波数は、一般的に、親機により自律的に設定される、あるいは、ユーザにより設定される。そして、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定される無線ＬＡＮシステムにおいては、子機が親機の利用周波数を検出し、検出した周波数で親機に接続することにより無線通信装置のグループが構成される。なお、子機は、親機から報知情報として送信されるビーコンにより親機の利用周波数を検出することも、ブローブリクエストおよびブローブレスポンスの送受信を行うことによって親機の利用周波数を検出することも可能である。
特開２００８−２８３５９０号公報
ここで、利用周波数が異なる２の無線通信装置のグループがある場合、双方のグループの利用周波数は異なるので、グループ間で通信を行うことができない。このため、異なるグループに属する無線通信装置間での通信を行うためには、一方のグループにおける複数の無線通信装置間の接続を切断し、当該複数の無線通信装置を他方のグループの無線通信装置と接続処理を行う必要があった。
しかし、一方のグループにおける複数の無線通信装置間の接続を切断すると、無線通信装置間の通信が途絶えてしまう。また、複数の無線通信装置が、接続処理としてセキュリティのための暗号化設定（例えば、ＷＰＳ／ＷＰＡ）を再度行うには時間を要し、また、ユーザにとって煩雑であるという問題があった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、同一グループを構成する無線通信装置間の接続を維持したまま他のグループと接続することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信システム、プログラム、および無線通信方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１の周波数を利用する第１のグループに属する１または２以上の無線通信装置と通信する通信部と、第２のグループで利用される第２の周波数を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記第２の周波数を示す通知を前記通信部から送信させ、前記通知を受信する前記第１のグループに属する他の無線通信装置と共に、前記他の無線通信装置との接続関係を維持したまま利用周波数を前記第２の周波数に変更する制御部と、を備える無線通信装置が提供される。
前記制御部は、前記第１のグループに属する他の無線通信装置と共に利用周波数を前記第２の周波数に変更した後に、前記第２のグループに属する無線通信装置と接続処理を行なってもよい。
前記通知は、前記前記第２の周波数に加え、前記第２の周波数への周波数変更タイミングを示してもよい。
前記通信部は、ブロードキャストにより前記通知を送信してもよい。
前記通信部は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｙで規定されるＥｘｔｅｎｄｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔを前記通知として送信してもよい。
前記通信部は、ＩＥＥＥ８０２．１１−２００７で規定されるＤＦＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）を前記通知として送信してもよい。
前記無線通信装置は、前記接続処理前は前記第１のグループの親機として動作し、前記接続処理後は、前記第２のグループの子機および前記第１のグループの親機として動作してもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の周波数を利用する第１のグループに属する複数の無線通信装置と、第２の周波数を利用する第２のグループに属する複数の無線通信装置と、を備え、前記第１のグループに属する無線通信装置は、前記第１のグループに属する他の無線通信装置と通信する通信部、第２のグループで利用される第２の周波数を検出する検出部、および、前記検出部により検出された前記第２の周波数を示す通知を前記通信部から送信させ、前記通知を受信する前記他の無線通信装置と共に、前記他の無線通信装置との接続関係を維持したまま利用周波数を前記第２の周波数に変更する制御部、を有する無線通信システムが提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、第１の周波数を利用する第１のグループに属する１または２以上の無線通信装置と通信する通信部と、第２のグループで利用される第２の周波数を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記第２の周波数を示す通知を前記通信部から送信させ、前記通知を受信する前記第１のグループに属する他の無線通信装置と共に、前記他の無線通信装置との接続関係を維持したまま利用周波数を前記第２の周波数に変更する制御部と、として機能させるためのプログラムが提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の周波数を利用する第１のグループに属する１または２以上の無線通信装置と通信するステップと、第２のグループで利用される第２の周波数を検出するステップと、前記第２の周波数を示す通知を送信するステップと、前記通知を受信する前記第１のグループに属する他の無線通信装置と共に、前記他の無線通信装置との接続関係を維持したまま利用周波数を前記第２の周波数に変更するステップと、を含む無線通信方法が提供される。
以上説明したように本発明によれば、同一グループを構成する無線通信装置間の接続を維持したまま他のグループと接続することができる。
本発明の実施形態による無線通信システムの構成を示した説明図である。 グループ間接続の問題点を示した説明図である。 本実施形態による無線通信装置の一例として親機の構成を示した機能ブロック図である。 異なるグループを接続するための第１の動作例を示したシーケンス図である。 Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔメッセージの構成を示した説明図である。 グループ間の接続動作を行った後の各無線通信装置間の接続関係を示した説明図である。 異なるグループを接続するための第２の動作例を示したシーケンス図である。 異なるグループを接続するための第３の動作例を示したシーケンス図である。 ＤＦＳ情報の構成例を示した説明図である。 異なるグループを接続するための第４の動作例を示したシーケンス図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて子機２２Ａおよび２２Ｂのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、子機２２Ａおよび２２Ｂなどを特に区別する必要が無い場合には、単に子機２２と称する。
また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための形態」を説明する。
１．無線通信システムの全体構成
２．無線通信装置の構成
３．グループ間の接続動作
３−１．第１の動作例
３−２．第２の動作例
３−３．第３の動作例
３−４．第４の動作例
４．まとめ
＜１．無線通信システムの全体構成＞
まず、図１を参照し、本発明の実施形態による無線通信システムの全体構成を説明する。
図１は、本発明の実施形態による無線通信システムの構成を示した説明図である。図１に示したように、本発明の実施形態による無線通信システムは、複数の無線通信装置のグループにより構成される。
具体的には、グループ１は、親機２０Ａ、および親機２０Ａと接続中の子機２２Ａおよび２２Ｂからなる。このグループ１では、親機２０Ａにより通信が管理され、周波数１を利用して通信が行われている。なお、ＷｉＦｉ Ｄｉｒｅｃｔによれば、専用のアクセスポイントでない親機２０Ａであっても、ビーコン送信などアクセスポイントとしての動作を行い、図１に示したように複数の子機２２を接続することが可能である。一般的には、無線ＬＡＮルータと呼ばれる、ルータにアクセスポイントを内蔵した製品が、専用のアクセスポイントである、本例では、親機２０ＡはＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）であり、専用のアクセスポイントでない。
また、グループ２は、親機２０Ｃ、および親機２０Ｃと接続中の子機２２Ｃおよび２２Ｄからなる。このグループ２では、親機２０Ｃにより通信が管理され、グループ１と異なる周波数２を利用して通信が行われている。ここで、親機２０Ａは、専用のアクセスポイントである。
なお、どの無線通信装置が親機２０として動作し、どの無線通信装置機器が子機２２として動作するかは、各無線通信装置の製造時に決定されていてもよいし、決定されていなくてもよい。後者の場合、複数の無線通信装置間で、どの無線通信装置が親機２０として動作し、どの無線通信装置機器が子機２２として動作するかを、ネゴシエーションにより決定してもよい。
また、同一グループに属する親機２０および子機２２間で通信されるデータとしては、音楽、およびラジオ番組などの音楽データ、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データ、ゲームデータおよびソフトウェアなどがあげられる。
また、図１においては、親機２０の一例として、親機２０Ｃはアクセスポイント、親機２０ＡはＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）である場合を示し、子機２２の一例として携帯電話（２２Ａ、２２Ｃ）、携帯型音楽再生装置（２２Ｂ）、および撮像装置（２２Ｄ）を示したが、親機２０および子機２２などの無線通信装置はかかる例に限定されない。例えば、無線通信装置は、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、家電機器、携帯用映像処理装置、携帯用ゲーム機器などの情報処理装置であってもよい。
ここで、異なるグループに属する無線通信装置間で通信を行うためには、一方のグループにおける複数の無線通信装置間の接続を切断し、当該複数の無線通信装置を他方のグループの無線通信装置と接続処理を行う方法が考えられる。例えば、グループ２に属する親機２０Ａ、子機２２Ａおよび２２Ｂは、図２に示したように、親機２０Ａと子機２２Ａおよび２２Ｂとの接続を切断し、グループ１に属する親機２２Ｃと再接続する方法が考えられる。
しかし、親機２０Ａと子機２２Ａおよび２２Ｂとの接続を切断すると、子機２２Ａおよび２２Ｂの通信が途絶えてしまう。また、親機２０Ａ、子機２２Ａおよび２２Ｂの各々がグループ１に属する親機２０Ｃと接続処理を行うと、処理負荷および処理時間が増大するという問題がある。
そこで、上記事情を一着眼点にして本実施形態を創作するに至った。本実施形態によれば、同一グループを構成する無線通信装置間の接続を維持したまま他のグループと接続することが可能である。以下、このような本実施形態について詳細に説明する。
＜２．無線通信装置の構成＞
図３は、本実施形態による無線通信装置の一例として親機２０の構成を示した機能ブロック図である。なお、子機２２は親機２０と実質的に同一に構成することが可能であるため、子機２２の構成の詳細な説明は省略する。
図３に示したように、親機２０は、データ処理部２０４と、伝送処理部２０８と、無線インターフェース部２１２と、制御部２１６と、検出部２２０と、メモリ２３０と、アンテナ２３４と、を備える。
送信時には、データ処理部２０４は、例えば上位レイヤからの要求に応じて各種データフレーム、データパケットを作成して伝送処理部２０８に供給する。伝送処理部２０８は、送信時にはデータ処理部２０４で生成されたパケットに対して各種データヘッダやＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）などの誤り検出符号の付加などの処理を行い、処理後のデータを無線インターフェース部２１２に提供する。無線インターフェース部２１２は、伝送処理部２０８より受け取ったデータから搬送波の周波数帯の変調信号を生成し、アンテナ２３４から無線信号として送信させる。
また、受信動作を行う際には、無線インターフェース部２１２は、アンテナ２３４により受信された無線信号をダウンコンバージョンし、ビット列に変換することにより各種データフレームを復号する。伝送処理部２０８は、無線インターフェース部２１２から供給される各種データフレームに付加されているヘッダを解析し、誤り検出符号に基づいてデータフレームに誤りがないことを確認すると、各種データフレームをデータ処理部２０４へ供給する。データ処理部２０４は、伝送処理部２０８から供給される各種データフレーム、データパケットを処理し、解析する。このように、データ処理部２０４、伝送処理部２０８、無線インターフェース２１２、およびアンテナ２３４は、通信部として機能する。
制御部２１６は、データ処理部２０４、伝送処理部２０８、および無線インターフェース２１２の各々の受信動作および送信動作を制御する。例えば、制御部２１６は、利用周波数の決定、制御メッセージ（ビーコン、ビーコンの受信応答、プローブリクエスト（Ｐｒｏｂｅ ｒｅｑｕｅｓｔ）、プローブレスポンス（Ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）などの報知情報）の作成や送信命令、制御メッセージの解釈などの動作を行う。
検出部２２０は、周囲に存在する他のグループで利用されている周波数を検出する。例えば、他のグループからプローブリクエストに対するプローブレスポンスが受信された場合、検出部２２０はこのプローブレスポンスの周波数を検出する。
メモリ２３０は、制御部２１６によるデータ処理の作業領域としての役割や、各種データを保持する記憶媒体としての機能を有する。メモリ２３０は、不揮発性メモリ、磁気ディスク、光ディスク、およびＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。不揮発性メモリとしては、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）があげられる。また、磁気ディスクとしては、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどがあげられる。また、光ディスクとしては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））などがあげられる。
＜３．グループ間の接続動作＞
以上、図３を参照し、親機２０や子機２２などの無線通信装置の構成を説明した。続いて、異なるグループ同士を接続するための本実施形態による第１〜第４の動作例を順次に説明する。
（３−１．第１の動作例）
図４は、異なるグループを接続するための第１の動作例を示したシーケンス図である。図４に示した例では、親機２０Ａと子機２２Ａは接続されており、親機２０Ｃは周波数２を利用中で、親機２０Ａと子機２２Ａは周波数１を利用中である。ここで、親機２０Ａと子機２２Ａを親機２０Ｃと接続するために、親機２０Ａと親機２０Ｃにおいて接続トリガとしてＰｕｓｈ Ｂｕｔｔｏｎがユーザにより押圧されると（Ｓ３０４）、親機２０Ａは接続先を探すためにＡｃｔｉｖｅ周波数スキャン動作を開始する。
なお、上記Ｐｕｓｈ Ｂｕｔｔｏｎは、親機２０Ａおよび親機２０Ｃに物理的に設けられていても、画面上で選択可能に表示されてもよい。また、上記Ｐｕｓｈ Ｂｕｔｔｏｎは、例えばＷＰＳ Ｐｕｓｈ Ｂｕｔｔｏｎであってもよいし、他の専用のＢｕｔｏｏｎであってもよい。また、接続トリガは、Ｐｕｓｈ Ｂｕｔｔｏｎの押圧およびＰＩＮ入力であってもよい。また、Ａｃｔｉｖｅ周波数スキャン動作は、親機２０Ａが利用可能な全周波数でプローブリクエストを送信し、プローブレスポンスの返信を一定時間待つ動作である。また、親機２０Ａと子機２２Ａを親機２０Ｃと接続するための接続トリガとしては、ユーザによるボタン操作に限られず、例えば、所定の条件を満たした場合に親機２０Ａや子機２２Ａなどの機器の判断によって接続トリガが発生するような構成としてもよい。
このＡｃｔｉｖｅ周波数スキャン動作により、親機２０Ａは周波数２で親機２０Ｃからプローブレスポンスを受信し（Ｓ３１２）、接続すべき無線通信装置である親機２０Ｃ、および親機２０Ｃが利用中の周波数２を検出することができる。
その後、親機２０Ａの制御部２１６は、グループの利用周波数を変更するための、ＩＥＥＥ８０２．１１ｙで規定されるＥｘｔｅｎｄｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔメッセージを通信部からブロードキャストさせる。ここで、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔメッセージについて図５を参照して説明する。
図５は、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔメッセージの構成を示した説明図である。図５に示したように、このメッセージは、Ｃａｔｅｇｏｒｙ、ＡｃｔｉｏｎＶａｌｕｅ、ＣｈａｎｎｅｌＳｗｉｔｃｈＭｏｄｅ、ＮｅｗＲｅｇｕｌａｔｏｒｙＣｌａｓｓ、ＮｅｗＣｈａｎｎｅｌＮｕｍｂｅｒ、およびＣｈａｎｎｅｌＳｗｉｔｃｈＣｏｕｎｔからなる。
ＮｅｗＣｈａｎｎｅｌＮｕｍｂｅｒは変更後の周波数を示す情報であり、ＣｈａｎｎｅｌＳｗｉｔｃｈＣｏｕｎｔは周波数の変更タイミングを示す情報（例えば、何回先のビーコン送信タイミングであるか）である。図４に示した動作例においては、ＮｅｗＣｈａｎｎｅｌＮｕｍｂｅｒには周波数２を示す情報が記載される。
したがって、このメッセージを受信した子機２２Ａは、ＮｅｗＣｈａｎｎｅｌＮｕｍｂｅｒおよびＣｈａｎｎｅｌＳｗｉｔｃｈＣｏｕｎｔを参照し、親機２０Ａと同一タイミングに利用周波数を周波数２に変更することができる（Ｓ３２０）。なお、図４においては記載を省略しているが、親機２０Ａと接続中の他の子機２２Ｂも、子機２２Ａと同一の動作をする。すなわち、子機２２Ｂも、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔメッセージを受信することにより、利用周波数を、いつ、どの周波数に変更すべきかを把握し、親機２０Ａおよび子機２２Ｂと同時に利用周波数を周波数２に変更する。
これにより、親機２０Ａ、子機２２Ａおよび親機２０Ｃの利用周波数が同一となるので、親機２０Ａは、子機２２Ａの親機として動作すると共に、親機２０Ｃの子機として動作することが可能となる。なお、本例では、専用のアクセスポイントではない親機２０Ａが、専用のアクセスポイントである親機２０Ｃの子機として動作する例を示したが、親機２０Ｃが親機２０Ａの子機として動作してもよい。
続いて、親機２０Ａが、親機２０ＣとＩＥＥＥ８０２．１１およびＷｉＦｉ Ａｌｌｉａｎｃｅで定義される接続処理を行う。具体的には、親機２０Ａと親機２０Ｃは、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ／Ａｓｓｏｓｉａｔｉｏｎ／ＷＰＳ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ／４−ｗａｙ ｈａｎｄｓｈａｋｅなどを行い（Ｓ３２４、Ｓ３２８、Ｓ３３２）、セキュリティの設定を完了する。その結果、親機２０Ｃ、親機２０Ａおよび子機２２Ａが相互にデータ通信を行うことが可能となる（Ｓ３３６）。
図６は、上述したグループ間の接続動作を行った後の各無線通信装置間の接続関係を示した説明図である。図６に示したように、親機２０Ａは、同一グループに属する子機２２Ａおよび２２Ｂとの接続関係を保ったまま、グループ２の親機２０Ｃと接続することができる。すなわち、本実施形態によれば、子機２２Ａおよび２２Ｂは、個別にグループ２の親機２０Ｃと接続処理を行うことなくグループ２に属する無線通信装置と通信を行うことが可能となる。なお、図６に示した接続関係は、以下に説明する第２〜第４の動作例でも同様である。
また、以上説明したように、グループ間の接続動作に際して親機２０Ａと、子機２２Ａおよび２２Ｂとの間の接続関係が維持されるので、以下に例示する再接続のための処理が不要になるというメリットがある。
（１）セキュリティのための暗号化設定（例えば、ＷＰＳ／ＷＰＡ）
（２）各装置が親機または子機のいずれとして動作するかを決定するための親子関係の構築処理（Ｗｉ−ＦｉダイレクトにおけるＧｒｏｕｐ＿Ｏｗｎｅｒ ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ処理）
なお、親機２０Ａと子機２２との間の接続関係の維持は、図４に示したように、以下に例示する切断処理を行わないことにより実現される。
（１）親機２０Ａ、または子機２２のいずれかが、接続を切断するためのｄｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｆｒａｍｅを明示的に送信
（２）親機２０Ａの電源が切られる、または、親機２０Ａが異なる周波数での運用に切り替わる。この場合、子機２２は、親機２０Ａからのビーコンを受信できなくなるので、親機２０Ａがいなくなったと判断し、内部的に接続が切断されたものとして扱う、またはｄｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｆｒａｍｅを送信する。
（３）子機２２の電源が切られる、または、子機２２が異なる周波数での運用に切り替わる。この場合、親機２０は、子機２２との送受信を一定時間以上観測できなくなるので、子機２２がいなくなったと判断し、内部的に接続が切断されたものとして扱う、またはｄｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｆｒａｍｅを送信する。
（３−２．第２の動作例）
次に、図７を参照し、異なるグループを接続するための第２の動作例を説明する。
図７は、異なるグループを接続するための第２の動作例を示したシーケンス図である。図７に示した例では、親機２０Ａと子機２２Ａは接続されており、親機２０Ｃは周波数２を利用中で、親機２０Ａと子機２２Ａは周波数１を利用中である。ここで、親機２０Ａと子機２２Ａを親機２０Ｃと接続するために、親機２０Ａと親機２０ＣのＰｕｓｈ Ｂｕｔｔｏｎがユーザにより押圧されると（Ｓ４０４）、親機２０Ａは接続先を探すためにＡｃｔｉｖｅ周波数スキャン動作を開始する。
このＡｃｔｉｖｅ周波数スキャン動作により、親機２０Ａは周波数２で親機２０Ｃからプローブレスポンスを受信し（Ｓ４１２）、接続すべき無線通信装置である親機２０Ｃ、および親機２０Ｃが利用中の周波数２を検出することができる。
その後、親機２０Ａは、利用周波数を親機２０Ｃと同一の周波数２に変更し、親機２０ＣとＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ／Ａｓｓｏｓｉａｔｉｏｎ／ＷＰＳ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ／４−ｗａｙ ｈａｎｄｓｈａｋｅなどの接続処理を行う（Ｓ４１６、Ｓ４２０、Ｓ４２４）。なお、親機２０Ａは一時的に利用周波数を変更するので、親機２０Ａおよび子機２２は、接続関係が維持されるように接続情報（暗号情報、親子関係を示す情報など）を保持しておいてもよい。接続処理によるセキュリティ設定の完了後、親機２０Ａは利用周波数を周波数１に戻し、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔメッセージを送信する（Ｓ４２８）。
したがって、このメッセージを受信した子機２２Ａは、ＮｅｗＣｈａｎｎｅｌＮｕｍｂｅｒおよびＣｈａｎｎｅｌＳｗｉｔｃｈＣｏｕｎｔを参照し、親機２０Ａと同一タイミングに利用周波数を周波数２に変更することができる（Ｓ４３２）。これにより、親機２０Ａ、子機２２Ａおよび親機２０Ｃの利用周波数が同一となるので、親機２０Ｃ、親機２０Ａおよび子機２２Ａが相互にデータ通信を行うことが可能となる（Ｓ４３６）。
（３−３．第３の動作例）
次に、図８および図９を参照し、異なるグループを接続するための第３の動作例を説明する。
図８は、異なるグループを接続するための第３の動作例を示したシーケンス図である。図８に示した例では、親機２０Ａと子機２２Ａは接続されており、親機２０Ｃは周波数２を利用中で、親機２０Ａと子機２２Ａは周波数１を利用中である。ここで、親機２０Ａと子機２２Ａを親機２０Ｃと接続するために、親機２０Ａと親機２０ＣのＰｕｓｈ Ｂｕｔｔｏｎがユーザにより押圧されると（Ｓ５０４）、親機２０Ａは接続先を探すためにＡｃｔｉｖｅ周波数スキャン動作を開始する。
このＡｃｔｉｖｅ周波数スキャン動作により、親機２０Ａは周波数２で親機２０Ｃからプローブレスポンスを受信し（Ｓ５１２）、接続すべき無線通信装置である親機２０Ｃ、および親機２０Ｃが利用中の周波数２を検出することができる。
その後、親機２０Ａの制御部２１６は、グループの利用周波数を変更するための、ＩＥＥＥ８０２．１１−２００７で規定されるＤＦＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）情報であるＣｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ ＩＥ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）を含むビーコンを通信部からブロードキャストさせる。ここで、ＤＦＳ情報について図９を参照して説明する。
図９は、ＤＦＳ情報の構成例を示した説明図である。図９に示したように、ＤＦＳ情報は、ＥｌｅｍｅｎｔＩＤ、Ｌｅｎｇｔｈ、ＣｈａｎｎｅｌＳｗｉｔｈＭｏｄｅ、ＮｅｗＣｈａｎｎｅｌＮｕｍｂｅｒ、およびＣｈａｎｎｅｌＳｗｉｔｃｈＣｏｕｎｔからなる。
ＤＦＳ情報において、ＮｅｗＣｈａｎｎｅｌＮｕｍｂｅｒは変更後の周波数を示す情報であり、ＣｈａｎｎｅｌＳｗｉｔｃｈＣｏｕｎｔは周波数の変更タイミングを示す情報（例えば、何回先のビーコン送信タイミングであるか）である。図８に示した動作例においては、ＮｅｗＣｈａｎｎｅｌＮｕｍｂｅｒには周波数２を示す情報が記載される。
なお、このＤＦＳ機能は、本来、公衆用にも割当てられている特定の周波数を利用する無線通信装置が、周囲で当該周波数の利用を検出した場合に、他の周波数に利用を変更する際に用いられる。したがって、上記特定の周波数を利用しない無線通信装置にはＤＦＳ機能が実装されない場合も考えられるが、ＤＦＳ機能が実装されている無線通信装置は、ＤＦＳ機能を本実施形態のようにグループ間の接続に利用することも可能である。
上記のＤＦＳ情報を含むビーコンを受信した子機２２Ａは、ＮｅｗＣｈａｎｎｅｌＮｕｍｂｅｒおよびＣｈａｎｎｅｌＳｗｉｔｃｈＣｏｕｎｔを参照し、親機２０Ａと同一タイミングに利用周波数を周波数２に変更することができる（Ｓ５２０）。なお、図８においては記載を省略しているが、親機２０Ａと接続中の他の子機２２Ｂも、子機２２Ａと同一の動作をする。すなわち、子機２２Ｂも、ＤＦＳ情報を含むビーコンを受信することにより、利用周波数を、いつ、どの周波数に変更すべきかを把握し、親機２０Ａおよび子機２２Ｂと同時に利用周波数を周波数２に変更する。
これにより、親機２０Ａ、子機２２Ａおよび親機２０Ｃの利用周波数が同一となるので、親機２０Ａは、子機２２Ａの親機として動作すると共に、親機２０Ｃの子機として動作することが可能となる。
続いて、親機２０Ａが、親機２０ＣとＩＥＥＥ８０２．１１およびＷｉＦｉ Ａｌｌｉａｎｃｅで定義される接続処理を行う。具体的には、親機２０Ａと親機２０Ｃは、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ／Ａｓｓｏｓｉａｔｉｏｎ／ＷＰＳ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ／４−ｗａｙ ｈａｎｄｓｈａｋｅなどを行い（Ｓ５２４、Ｓ５２８、Ｓ５３２）、セキュリティの設定を完了する。その結果、親機２０Ｃ、親機２０Ａおよび子機２２Ａが相互にデータ通信を行うことが可能となる（Ｓ５３６）。
（３−４．第４の動作例）
最後に、図１０を参照し、異なるグループを接続するための第４の動作例を説明する。
図１０は、異なるグループを接続するための第４の動作例を示したシーケンス図である。図１０に示した例では、親機２０Ａと子機２２Ａは接続されており、親機２０Ｃは周波数２を利用中で、親機２０Ａと子機２２Ａは周波数１を利用中である。ここで、親機２０Ａと子機２２Ａを親機２０Ｃと接続するために、親機２０Ａと親機２０ＣのＰｕｓｈ Ｂｕｔｔｏｎがユーザにより押圧されると（Ｓ６０４）、親機２０Ａは接続先を探すためにＡｃｔｉｖｅ周波数スキャン動作を開始する。
このＡｃｔｉｖｅ周波数スキャン動作により、親機２０Ａは周波数２で親機２０Ｃからプローブレスポンスを受信し（Ｓ６１２）、接続すべき無線通信装置である親機２０Ｃ、および親機２０Ｃが利用中の周波数２を検出することができる。
その後、親機２０Ａは、利用周波数を親機２０Ｃと同一の周波数２に変更し、親機２０ＣとＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ／Ａｓｓｏｓｉａｔｉｏｎ／ＷＰＳ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ／４−ｗａｙ ｈａｎｄｓｈａｋｅなどの接続処理を行う（Ｓ６１６、Ｓ６２０、Ｓ６２４）。なお、親機２０Ａは一時的に利用周波数を変更するので、親機２０Ａおよび子機２２は、接続関係が維持されるように接続情報（暗号情報、親子関係を示す情報など）を保持しておいてもよい。接続処理によるセキュリティ設定の完了後、親機２０Ａは利用周波数を周波数１に戻し、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔメッセージを送信する（Ｓ６２８）。
したがって、このメッセージを受信した子機２２Ａは、ＮｅｗＣｈａｎｎｅｌＮｕｍｂｅｒおよびＣｈａｎｎｅｌＳｗｉｔｃｈＣｏｕｎｔを参照し、親機２０Ａと同一タイミングに利用周波数を周波数２に変更することができる（Ｓ６３２）。これにより、親機２０Ａ、子機２２Ａおよび親機２０Ｃの利用周波数が同一となるので、親機２０Ｃ、親機２０Ａおよび子機２２Ａが相互にデータ通信を行うことが可能となる（Ｓ６３６）。
＜４．まとめ＞
以上説明したように、本実施形態によれば、親機２０、が同一グループに属する子機２２に他のグループの利用周波数、および周波数変更のタイミングを通知し、子機２２と同時に利用周波数を変更し、変更後の周波数を利用して他のグループと接続処理を行う。したがって、本実施形態によれば、親機２０は、同一グループに属する子機２２との接続関係を保ったまま、他のグループに属する無線通信装置と接続することができる。
なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記では、Ｐｕｓｈ Ｂｕｔｔｏｎの選択をグループ間の接続動作のトリガにする例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。変形例として、ＷＰＳのＰＩＮ入力をトリガにグループ間の接続動作が開始されるようにしてもよい。
また、本明細書の無線通信システムの処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図として記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、電力交換システム、または無線通信装置１０および２０の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
また、親機２０および子機２２に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した親機２０および子機２２の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。
２０、２０Ａ、２０Ｃ 親機
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ 子機
２０４ データ処理部
２０８ 伝送処理部
２１２ 無線インターフェース部
２１６ 制御部
２２０ 検出部
２３０ メモリ
２３４ アンテナ

Claims (8)

  1. 第１の周波数を利用する第１のグループの親機として動作する無線通信装置であって、
    前記第１のグループに属し、子機として動作する１または２以上の無線通信装置と通信する通信部と；
    第２のグループで利用される第２の周波数を検出する検出部と；
    前記検出部により検出された前記第２の周波数を示す通知を前記通信部から送信させ、前記通知を受信する前記第１のグループに属する他の無線通信装置と共に、前記他の無線通信装置との接続関係を維持したまま利用周波数を前記第２の周波数に変更し、前記第２のグループで親機として動作する無線通信装置とのセキュリティ設定を含む前記第２の周波数を用いた接続処理を制御する制御部と；
    を備える、無線通信装置。
  2. 前記通知は、前記前記第２の周波数に加え、前記第２の周波数への周波数変更タイミングを示す、請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 前記通信部は、ブロードキャストにより前記通知を送信する、請求項２に記載の無線通信装置。
  4. 前記通信部は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｙで規定されるＥｘｔｅｎｄｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔメッセージを前記通知として送信する、請求項３に記載の無線通信装置。
  5. 前記通信部は、ＩＥＥＥ８０２．１１−２００７で規定されるＤＦＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）情報を前記通知として送信する、請求項３に記載の無線通信装置。
  6. 第１の周波数を利用する第１のグループに属する複数の無線通信装置と；
    第２の周波数を利用する第２のグループに属する複数の無線通信装置と；
    を備え、
    前記第１のグループに属し、前記第１のグループの親機として動作する無線通信装置は、
    前記第１のグループに属し、子機として動作する他の無線通信装置と通信する通信部、
    第２のグループで利用される第２の周波数を検出する検出部、および、
    前記検出部により検出された前記第２の周波数を示す通知を前記通信部から送信させ、前記通知を受信する前記他の無線通信装置と共に、前記他の無線通信装置との接続関係を維持したまま利用周波数を前記第２の周波数に変更し、前記第２のグループで親機として動作する無線通信装置とのセキュリティ設定を含む前記第２の周波数を用いた接続処理を制御する制御部、
    を有する、無線通信システム。
  7. コンピュータを、
    第１の周波数を利用する第１のグループの親機として動作する無線通信装置であって、
    前記第１のグループに属し、子機として動作する１または２以上の無線通信装置と通信する通信部と；
    第２のグループで利用される第２の周波数を検出する検出部と；
    前記検出部により検出された前記第２の周波数を示す通知を前記通信部から送信させ、前記通知を受信する前記第１のグループに属する他の無線通信装置と共に、前記他の無線通信装置との接続関係を維持したまま利用周波数を前記第２の周波数に変更し、前記第２のグループで親機として動作する無線通信装置とのセキュリティ設定を含む前記第２の周波数を用いた接続処理を制御する制御部と；
    を備える無線通信装置として機能させるための、プログラム。
  8. 第１の周波数を利用する第１のグループの親機として動作する無線通信装置が、前記第１のグループに属し、子機として動作する１または２以上の無線通信装置と通信するステップと；
    第２のグループで利用される第２の周波数を検出するステップと；
    前記第２の周波数を示す通知を送信するステップと；
    前記通知を受信する前記第１のグループに属する他の無線通信装置と共に、前記他の無線通信装置との接続関係を維持したまま利用周波数を前記第２の周波数に変更するステップと；
    前記第２のグループで親機として動作する無線通信装置とのセキュリティ設定を含む前記第２の周波数を用いた接続処理を制御するステップと；
    を含む、無線通信方法。
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