JP2006236236A - 無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラム - Google Patents
無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】無線通信装置間の接続時間を短縮できる無線通信装置、通信システム、無線通信方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】ステーション２において、システムCPU２１が起動してからWLANモジュール２８の起動が開始され、たとえばＳＲＡＭ２３に格納されているWLANファームウェアのダウンロードが行われるが、WLANモジュール２８内のメモリ部２８４にだけは電源部２８５により電力を供給しておき、システムCPU２１が動作している間に、WLANファームウェアのダウンロードをメモリ部２８４に対して行っておき、その後、ステーション２が電源OFFされた場合でも、ソフトウェアが格納されているWLANモジュール２８内のメモリ部２８４にだけは電源部２８５により電力を供給しておくことから、次回に起動(Boot)するときには、ファームウェアのダウンロードする必要がなく、時間を削減できる。
【選択図】図２
【解決手段】ステーション２において、システムCPU２１が起動してからWLANモジュール２８の起動が開始され、たとえばＳＲＡＭ２３に格納されているWLANファームウェアのダウンロードが行われるが、WLANモジュール２８内のメモリ部２８４にだけは電源部２８５により電力を供給しておき、システムCPU２１が動作している間に、WLANファームウェアのダウンロードをメモリ部２８４に対して行っておき、その後、ステーション２が電源OFFされた場合でも、ソフトウェアが格納されているWLANモジュール２８内のメモリ部２８４にだけは電源部２８５により電力を供給しておくことから、次回に起動(Boot)するときには、ファームウェアのダウンロードする必要がなく、時間を削減できる。
【選択図】図２
Description
本発明は、たとえばワイヤレスＬＡＮ（ＷＬＡＮ）システム等において、通信装置の間で通信を行う無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラムに関するものである。詳細には、無線通信装置間の接続を早めるための技術に関するものである。
既存のWLAN装置においては、一般的に、WLAN装置が起動してからアクセスポイント（今後APと言うときもある）または、通信したい対象となるWLAN装置と通信可能になるまである程度の時間を要する。
図１は、WLAN装置（ステーションＳＴＡ）がアクセスポイントAPと通信ができるまでの処理を示すフローチャートである。
最初に、WLAN装置（モジュール）が搭載されているシステムの電源が立ち上がり、WLAN装置以外のシステムが起動(Boot)する（ＳＴ１）。
起動(Boot)終了後、システムはWLAN装置を制御するためのドライバを、たとえばSRAMからなるメモリに常駐させる（ＳＴ２）。
次に、WLAN装置（モジュール）の電源をオンして電力を供給し（ＳＴ３）、WLAN装置にあるWCPU用のファームウェア（ソフトウェア）をダウンロードさせる（ＳＴ４）。
ファームウェアのダウンロード終了後、WCPUはダウンロードしたSWで初期化処理を行いWLANモジュールは起動する（ＳＴ５）。
次に、ステーションSTAはアクセスポイントAPの接続するための処理が開始する（ＳＴ６）。
アクセスポイントAPに接続するためにはIEEE802.11で既定された全てのチャネルに対して、アクセスポイントAPが存在するかどうかを検索した後で、接続が確立し（ＳＴ７）、通信が可能になる。
起動(Boot)終了後、システムはWLAN装置を制御するためのドライバを、たとえばSRAMからなるメモリに常駐させる（ＳＴ２）。
次に、WLAN装置（モジュール）の電源をオンして電力を供給し（ＳＴ３）、WLAN装置にあるWCPU用のファームウェア（ソフトウェア）をダウンロードさせる（ＳＴ４）。
ファームウェアのダウンロード終了後、WCPUはダウンロードしたSWで初期化処理を行いWLANモジュールは起動する（ＳＴ５）。
次に、ステーションSTAはアクセスポイントAPの接続するための処理が開始する（ＳＴ６）。
アクセスポイントAPに接続するためにはIEEE802.11で既定された全てのチャネルに対して、アクセスポイントAPが存在するかどうかを検索した後で、接続が確立し（ＳＴ７）、通信が可能になる。
ところが、上記した方式では、WLAN装置が起動するまで多くの処理が必要なために時間が掛かることと、起動後どこのチャネル（Channel）にアクセスポイントAPが存在するか否かを検索するのに、IEEE802.11で既定されている全チャネル検索を実現しようとすると、チャネル検索に掛かる時間が大きいため、起動から接続開始までの時間が掛かるという不利益がある。
本発明の目的は、無線通信装置間の接続時間を短縮できる無線通信装置、通信システム、無線通信方法、およびプログラムを提供することにある。
本発明の第１の観点は、ファームウェアのダウンロード終了後に起動し、他の通信対象装置と通信可能となる無線モジュールと、起動後、上記ファームウェアをダウンロード可能なシステム制御部と、を有し、上記無線モジュールは、電源オフ時にも記憶データを保持可能なメモリ部を含み、上記システム制御部は、上記無線モジュールの電源がオンされると上記ファームウェアを上記無線モジュールのメモリ部にダウンロードする。
本発明の第２の観点は、１つ以上の他の無線通信装置との間で無線通信可能な通信システムであって、各無線通信装置は、ファームウェアのダウンロード終了後に起動し、他の通信対象装置と通信可能となる無線モジュールと、起動後、上記ファームウェアをダウンロード可能なシステム制御部と、を有し、上記無線モジュールは、電源オフ時にも記憶データを保持可能なメモリ部を含み、上記システム制御部は、上記無線モジュールの電源がオンされると上記ファームウェアを上記無線モジュールのメモリ部にダウンロードする。
好適には、上記メモリ部は、上記無線モジュールの電源がオフされた後であってもダウンロードされたファームウェアを記憶保持する。
好適には、上記システム制御部は、圧縮処理された上記ファームウェアを上記メモリ部にダウンロードし、上記無線モジュールは、圧縮処理された上記ファームウェアを解凍処理する機能を有する。
本発明の第３の観点は、１つ以上の他の無線通信装置との間で無線通信を行う通信方法であって、各無線通信装置においては、無線モジュール以外のシステムを起動し、上記無線モジュールの電源をオンし、上記無線モジュールを起動させるためのファームウェアを電源オフ時にも記憶データを保持可能なメモリ部にダウンロードし、ファームウェアのダウンロード終了後に起動してスキャン動作後に通信対象装置と通信を行う。
本発明の第４の観点は、１つ以上の他の通信端末装置との間で無線通信を行う処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、各無線通信装置の処理においては、無線モジュール以外のシステムを起動するステップと、上記無線モジュールの電源をオンするステップと、上記無線モジュールを起動させるためのファームウェアを電源オフ時にも記憶データを保持可能なメモリ部にダウンロードするステップと、ファームウェアのダウンロード終了後に起動してスキャン動作後に通信対象装置と通信を行ステップとを有する。
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、無線通信装置間の接続時間を短縮できる利点がある。
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
図２は、本実施形態における通信システムの構成例を示すブロック図である。
本実施形態は、IEEE802.11規格を例にして説明をする。
本実施形態は、IEEE802.11規格を例にして説明をする。
本実施形態の通信システム１は、図２に示すように、IEEE802.11規格準拠の無線通信端末装置としてのステーション(STA)２とIEEE802.11規格準拠のアクセスポイント(AP)３とを有し、ステーション２とアクセスポイント３とがIEEE802.11規格準拠の無線通信を行う。
ステーション２は、図２に示すように、ステーション２のアプリケーションやWLANなどを制御するためのシステムCPU２１、ROM２２、SRAM２３、不揮発性記憶装置２４、ＬＣＤ等の表示装置２５、入力部としてのキーデバイス２６、インターフェース回路２７、および無線モジュールとしてのWLANモジュール２８を主構成要素として有している。
システムCPU２１、ROM２２、SRAM２３、不揮発性記憶装置２４、ＬＣＤ等の表示装置２５、およびキーデバイス２６がバスＢＳ１によりインターエース回路２７に接続されており、インターフェース回路２７がWLANモジュール２８に接続されている。
システムCPU２１、ROM２２、SRAM２３、不揮発性記憶装置２４、ＬＣＤ等の表示装置２５、およびキーデバイス２６がバスＢＳ１によりインターエース回路２７に接続されており、インターフェース回路２７がWLANモジュール２８に接続されている。
WLANモジュール２８は、図２に示すように、WLANモジュール２８内の動作を制御するWCPU２８１、ROM２８２、SRAM２８３、不揮発性メモリまたは常に電力が供給されているSRAMからなるメモリ部２８４、電源部２８５、キー検出回路２８６、インターフェース回路２７を通してシステムCPU２１とやり取りをするためのホストインタフェース(Host I/F)２８７、アクセスポイント３と無線通信を行うため変復調処理等を行う無線部２８８、電波を送受信するためのアンテナ２８９を有している。
そして、WCPU２８１、ROM２８２、SRAM２８３、メモリ部２８４、キー検出回路２８６、ホストインタフェース(Host I/F)２８７、および無線部２８８がバスＢＳ２により接続されている。
そして、WCPU２８１、ROM２８２、SRAM２８３、メモリ部２８４、キー検出回路２８６、ホストインタフェース(Host I/F)２８７、および無線部２８８がバスＢＳ２により接続されている。
メモリ部２８４は、インストラクション用メモリ２８４１、およびスキャン(Scan)情報用メモリ２８４２を含んで構成されている。
本実施形態の通信システム１は、図２のようにステーション２とアクセスポイント３は無線通信を行うが、本実施形態においては、WLANモジュール２８の起動(Boot)の速度と、ステーション２のスキャン動作の効率を改善するように構成されている。ただし、本実施形態の通信システム１においては、アクセスポイント３側に特別なソフトウェアやハードウェアを必要としない。
以下に、本実施形態におけるWLANモジュール２８の起動(Boot)の速度と、ステーション２のスキャン動作の効率を改善する具体的な手法について順を追って説明する。なお、以下の説明ではアクセスポイントを符号APで表す場合もある。
以下に、本実施形態におけるWLANモジュール２８の起動(Boot)の速度と、ステーション２のスキャン動作の効率を改善する具体的な手法について順を追って説明する。なお、以下の説明ではアクセスポイントを符号APで表す場合もある。
＜全体のシーケンス＞
まず、WLANモジュール２８の起動(Boot)の速度の改善について説明する。
基本的に、ステーション２においては、システムCPU２１が起動してからWLANモジュール２８の起動が開始され、たとえばＳＲＡＭ２３あるいはＲＯＭ２２あるいは不揮発性記憶装置２４に格納されているWLANファームウェアのダウンロードが行われる。ここでのWLANファームウェアのダウンロードで非常に時間がかかる。
この時間を短縮するには、システムCPU２１が動作している間にファームウェアを予めダウンロードしておけば良い。
その後、ステーション２が電源OFFされた場合でも、ソフトウェアが格納されているWLANモジュール２８内のメモリ部２８４にだけは電源部２８５により電力を供給しておくことによって、次回に起動(Boot)するときには、ファームウェアのダウンロードする必要がなく、時間を削減できる。
まず、WLANモジュール２８の起動(Boot)の速度の改善について説明する。
基本的に、ステーション２においては、システムCPU２１が起動してからWLANモジュール２８の起動が開始され、たとえばＳＲＡＭ２３あるいはＲＯＭ２２あるいは不揮発性記憶装置２４に格納されているWLANファームウェアのダウンロードが行われる。ここでのWLANファームウェアのダウンロードで非常に時間がかかる。
この時間を短縮するには、システムCPU２１が動作している間にファームウェアを予めダウンロードしておけば良い。
その後、ステーション２が電源OFFされた場合でも、ソフトウェアが格納されているWLANモジュール２８内のメモリ部２８４にだけは電源部２８５により電力を供給しておくことによって、次回に起動(Boot)するときには、ファームウェアのダウンロードする必要がなく、時間を削減できる。
WLAN装置（モジュール）の接続の高速化について、図２と図３に関連付けて説明する。
図３は、本実施形態におけるシステム起動からアクセスポイント３との接続が確立するまでの処理を示すフローチャートである。
図３は、本実施形態におけるシステム起動からアクセスポイント３との接続が確立するまでの処理を示すフローチャートである。
WLANモジュール以外のシステムが起動される（ＳＴ１１）。具体的には、最初にシステムCPU２１が起動して、WLANモジュール２８用を制御するドライバをメモリ、たとえばＳＲＡＭ２３に格納する（ＳＴ１２）。
次に、WLANモジュール２８の電源をオンし（ＳＴ１３）、WLANのファームウェアをWLANモジュール２８のメモリ部２８４のインストラクション用メモリ（ＳＲＡＭ）２８４１に格納する（ＳＴ１４）。
メモリ２８４１へのファームウェアのダウンロードが終了すると、そのファームウェアでWLANモジュール２８が起動する（ＳＴ１５）。
次に、WLANモジュール２８の電源をオンし（ＳＴ１３）、WLANのファームウェアをWLANモジュール２８のメモリ部２８４のインストラクション用メモリ（ＳＲＡＭ）２８４１に格納する（ＳＴ１４）。
メモリ２８４１へのファームウェアのダウンロードが終了すると、そのファームウェアでWLANモジュール２８が起動する（ＳＴ１５）。
起動後は、アクセスポイント(AP)３のスキャン(SCAN)を行い、全チャネルに存在するアクセスポイントAPの情報を収集する。
次にホストは、収集されたアクセスポイント(AP)３の中に、接続を所望するアクセスポイントAPの存在を確認する。
所望するアクセスポイントAPが存在すれば、そのアクセスポイントAPの情報を、システム側のＳＲＡＭ２３または不揮発性記憶装置２４格納したり、WLANモジュール２８のメモリ部２８４におけるスキャン情報用メモリ２８４２に格納する（ＳＴ１６）。
最後に、接続待ちモードに移る（ＳＴ１７）。接続待ちモードは、WLANモジュール２８がスリープ状態になっていて、ホストからの接続命令を待っている。
次にホストは、収集されたアクセスポイント(AP)３の中に、接続を所望するアクセスポイントAPの存在を確認する。
所望するアクセスポイントAPが存在すれば、そのアクセスポイントAPの情報を、システム側のＳＲＡＭ２３または不揮発性記憶装置２４格納したり、WLANモジュール２８のメモリ部２８４におけるスキャン情報用メモリ２８４２に格納する（ＳＴ１６）。
最後に、接続待ちモードに移る（ＳＴ１７）。接続待ちモードは、WLANモジュール２８がスリープ状態になっていて、ホストからの接続命令を待っている。
接続待ちモード中に、システムCPU２１が、キーデバイス２６でキーが操作されたことを検出して（ＳＴ１８）、ホストインタフェース２８７経由で、WLANモジュール２８にAPとの接続命令パケット送信の命令を転送する（ＳＴ１９）。
次に、WLANモジュール２８内のWCPU２８１は、WLANモジュールをアウェイク(Awake)させる。
次に、ホストから接続命令が、WLANモジュール２８に送られる。命令には、接続したいアクセスポイントAPのSSID(Service Set IDentity)と送信したいパケットの選択情報が載っている。これを受け、WCPU２８１は、接続シーケンスに移る。
WCPU２８１は、メモリ部２８４におけるインストラクション用メモリ(SRAM)２８４１に格納されていたアクセスポイントAPのスキャン(Scan)のプログラムを読み出し（ＳＴ２０）、アクセスポイントAPのスキャンを行う（ＳＴ２１）。
後ほど説明するが、スキャンのプログラムはスキャンn時間を削減するためのアルゴリズムを有し、メモリ部２８４におけるスキャン情報用メモリ２８４２に格納されているアクセスポイントAPの情報と優先度情報を読み出して、優先度順にスキャンをしている。
最後に、アクセスポイントAPの接続（Association）が行われる（ＳＴ２２）。
次に、WLANモジュール２８内のWCPU２８１は、WLANモジュールをアウェイク(Awake)させる。
次に、ホストから接続命令が、WLANモジュール２８に送られる。命令には、接続したいアクセスポイントAPのSSID(Service Set IDentity)と送信したいパケットの選択情報が載っている。これを受け、WCPU２８１は、接続シーケンスに移る。
WCPU２８１は、メモリ部２８４におけるインストラクション用メモリ(SRAM)２８４１に格納されていたアクセスポイントAPのスキャン(Scan)のプログラムを読み出し（ＳＴ２０）、アクセスポイントAPのスキャンを行う（ＳＴ２１）。
後ほど説明するが、スキャンのプログラムはスキャンn時間を削減するためのアルゴリズムを有し、メモリ部２８４におけるスキャン情報用メモリ２８４２に格納されているアクセスポイントAPの情報と優先度情報を読み出して、優先度順にスキャンをしている。
最後に、アクセスポイントAPの接続（Association）が行われる（ＳＴ２２）。
＜ファームウェア(FW)ダウンロードの高速化＞
次に、ファームウェアのダウンロードの高速化について説明する。
ここでは、システムCPU２１が超低消費電力を実現していて、CPUの電源を落とす必要性がなく、常に動作していたり、システムCPU２１がスリープ状態から短時間でアウェイク(Awake)できたり、CPUの起動(Boot)時間そのものを短くできたりして、システムCPU２１の起動(Boot)時間を気にしなくても良いケースについて説明する。
次に、ファームウェアのダウンロードの高速化について説明する。
ここでは、システムCPU２１が超低消費電力を実現していて、CPUの電源を落とす必要性がなく、常に動作していたり、システムCPU２１がスリープ状態から短時間でアウェイク(Awake)できたり、CPUの起動(Boot)時間そのものを短くできたりして、システムCPU２１の起動(Boot)時間を気にしなくても良いケースについて説明する。
この場合システムCPU２１が動作しているので、ファームウェアのダウンロードが可能である。
ファームウェアのダウンロードは、既に圧縮されたファームウェアを転送することによってダウンロード時間を削減できる。
WLANモジュール２８側には、解凍用のソフトウェアをROM２８２で持たせたり、解凍用のエンジンをハードウェア(HW)で持たせたり、ファームウェアをダウンロードする前に、解凍用のソフトウェアをダウンロードすることによって、圧縮されたファームウェアを解凍する。
最後に、解凍されたファームウェアはモジュールを初期化してWLANモジュール２８の起動が終了になる。
また、前述したように、常にファームウェアをSRAMに格納して使うケースもある。あとは、システムCPU２１が起動していないケースと同じようにして接続する。
ファームウェアのダウンロードは、既に圧縮されたファームウェアを転送することによってダウンロード時間を削減できる。
WLANモジュール２８側には、解凍用のソフトウェアをROM２８２で持たせたり、解凍用のエンジンをハードウェア(HW)で持たせたり、ファームウェアをダウンロードする前に、解凍用のソフトウェアをダウンロードすることによって、圧縮されたファームウェアを解凍する。
最後に、解凍されたファームウェアはモジュールを初期化してWLANモジュール２８の起動が終了になる。
また、前述したように、常にファームウェアをSRAMに格納して使うケースもある。あとは、システムCPU２１が起動していないケースと同じようにして接続する。
ファームウェアの圧縮方式としては、たとえばハフマン(Huffman)法やＬＺＷ法が適用可能である。
＜ＡＰのスキャン(SCAN)の高速化＞
次に、アクセスポイントAPのスキャンの高速化について説明する。
次に、アクセスポイントAPのスキャンの高速化について説明する。
＜スキャン(Scan)情報とその保存処理＞
図４は、WLANモジュール起動後のアクセスポイントAPのスキャン方式の一例を示すフローチャートである。
図４は、WLANモジュール起動後のアクセスポイントAPのスキャン方式の一例を示すフローチャートである。
ステーション２のWLANモジュール２８が起動後、図４で示すフローチャートに従ってステップＳＴ３１〜ＳＴ４８の処理を行う。
WCPU２８１は、スキャン情報の存在をメモリ部２８４のスキャン情報用メモリ(SRAM)２８４２から読み取って、スキャンするチャネル(Channel)を指定する。
スキャン情報は、接続したいアクセスポイントAPの情報である。この情報は、以前接続した時に得られた、図５に示すような、アクセスポイントAPの情報とこちらで決定した優先度や生存フラグ(Flag)等により構成されている。
アクセスポイントAPから得られ情報の内容は、たとえば図５に示すように、アクセスポイントAPのSSID, APのチャネル、APのMACアドレス、WEP鍵である。
スキャン情報が無い場合は、WCPU２８１は次の処理に遷移するか、ホストからの指示待ち状態に遷移する。
スキャン情報は、接続したいアクセスポイントAPの情報である。この情報は、以前接続した時に得られた、図５に示すような、アクセスポイントAPの情報とこちらで決定した優先度や生存フラグ(Flag)等により構成されている。
アクセスポイントAPから得られ情報の内容は、たとえば図５に示すように、アクセスポイントAPのSSID, APのチャネル、APのMACアドレス、WEP鍵である。
スキャン情報が無い場合は、WCPU２８１は次の処理に遷移するか、ホストからの指示待ち状態に遷移する。
WCPU２８１は、スキャンをしてスキャン情報が存在する場合はその情報を取得して保存する。その保存方法と保存したスキャンn情報の取得方法は、たとえば次のような方法がある。
第１は、WLANモジュール２８に接続した不揮発性メモリにスキャン情報を書き込んでおき、その不揮発性メモリ２４から読み込む方法である。
第２は、ホストに接続した不揮発性記憶装置２４にスキャン情報を書き込んでおき、WLANモジュール２８を起動させるコマンドに含める方法である。
第３は、WLANモジュール２８がホストからファームウェアをダウンロードする方式であるのなら、ホストに接続した不揮発性記憶装置２４にスキャン情報を書き込んでおき、ホストからファームウェアをダウンロードと同時にスキャン情報ダウンロードする方法である。
第１は、WLANモジュール２８に接続した不揮発性メモリにスキャン情報を書き込んでおき、その不揮発性メモリ２４から読み込む方法である。
第２は、ホストに接続した不揮発性記憶装置２４にスキャン情報を書き込んでおき、WLANモジュール２８を起動させるコマンドに含める方法である。
第３は、WLANモジュール２８がホストからファームウェアをダウンロードする方式であるのなら、ホストに接続した不揮発性記憶装置２４にスキャン情報を書き込んでおき、ホストからファームウェアをダウンロードと同時にスキャン情報ダウンロードする方法である。
＜ホストが接続を要求し、その接続するAPのスキャン情報がメモリに保持されているときの接続方法＞
最初に、接続したいアクセスポイントAPのスキャンについて説明する。
最初に、接続したいアクセスポイントAPのスキャンについて説明する。
上位のホストであるシステムCPU２１は、WLANモジュール２８に対して、接続したいAP名を渡して接続を要求する。
WCPU２８１は、そのアクセスポイントAPの情報がメモリ部２８４のスキャン情報用メモリ(SRAM)２８４２内にあるかを検索する（ＳＴ３１）。
接続したいアクセスポイントAPのスキャン情報がメモリに存在する場合、スキャン情報に書かれている優先度が１番高いチャネルで、スキャン情報のSSID, channel, MACアドレスを用いてプローブリクエスト(Probe Request)フレームを送信し、そのアクセスポイントAPがあるチャネルのみスキャンを行う（ＳＴ３２）。
メモリ内にスキャン情報が存在しない場合は、全チャネルをスキャンする（ＳＴ３３）。
スキャンの結果、WCPU２８１は、アクセスポイントAPからプローブレスポンス(Probe Response)フレームを受信してアクセスポイントAPを検出した場合（ＳＴ３４）、接続処理に移る（ＳＴ３５，ＳＴ３６）。
接続したいアクセスポイントAPが検出できなかった場合、WCPU２８１は次の処理に遷移する、または、ホストからの次に指示待ち状態に遷移する（ＳＴ３４〜ＳＴ３９）。
たとえば、第２番目の優先度になっているチャネルに対してスキャンをする。それでもなければ、第３番目、第４番目の候補のチャネルに対してスキャンを実施するなどである。これで検出できれば、メモリ内のスキャン情報を更新して、接続処理に移る。それでも検出できなければ、存在しない事をスキャン情報にある生存情報に保持しておく。
WCPU２８１は、そのアクセスポイントAPの情報がメモリ部２８４のスキャン情報用メモリ(SRAM)２８４２内にあるかを検索する（ＳＴ３１）。
接続したいアクセスポイントAPのスキャン情報がメモリに存在する場合、スキャン情報に書かれている優先度が１番高いチャネルで、スキャン情報のSSID, channel, MACアドレスを用いてプローブリクエスト(Probe Request)フレームを送信し、そのアクセスポイントAPがあるチャネルのみスキャンを行う（ＳＴ３２）。
メモリ内にスキャン情報が存在しない場合は、全チャネルをスキャンする（ＳＴ３３）。
スキャンの結果、WCPU２８１は、アクセスポイントAPからプローブレスポンス(Probe Response)フレームを受信してアクセスポイントAPを検出した場合（ＳＴ３４）、接続処理に移る（ＳＴ３５，ＳＴ３６）。
接続したいアクセスポイントAPが検出できなかった場合、WCPU２８１は次の処理に遷移する、または、ホストからの次に指示待ち状態に遷移する（ＳＴ３４〜ＳＴ３９）。
たとえば、第２番目の優先度になっているチャネルに対してスキャンをする。それでもなければ、第３番目、第４番目の候補のチャネルに対してスキャンを実施するなどである。これで検出できれば、メモリ内のスキャン情報を更新して、接続処理に移る。それでも検出できなければ、存在しない事をスキャン情報にある生存情報に保持しておく。
次に接続処理について説明する。
接続処理が行われて接続が成功した場合（ＳＴ４０）、WCPU２８１は次の処理に遷移する、または、接続が成功したことをホストであるシステムCPU２１に通知して次の指示待ち状態に遷移する（ＳＴ４１〜ＳＴ４４）。
接続が失敗した場合は（ＳＴ４０）、WCPU２８１が次の処理に遷移するか、ホストであるシステムCPU２１からの指示待ち状態に遷移する（ＳＴ４５〜ＳＴ４８）。
WLANモジュール２８１は、接続に成功した場合、失敗した場合のどちらの場合でもスキャン結果を、メモリ部２８３のメモリ（SRAM）２８４２に保持しており、その情報をWCPU２８４またはシステムCPU２１は読み取ることができる。
WCPU２８１またはシステムCPU２１は、この情報を使うことでスキャンするするチャネルを省略することもできる。スキャンするチャネルを省略することにより、スキャン時間が削減される。既存方式にくらべて、スキャンに要する時間が [1/スキャンする全チャネル数]に削減することが可能になる。
また、複数のチャネルに電波を送信しないので、既存方式に比べて、ネットワークのトラフィックも減少する。スキャン情報による接続に失敗した場合も既存の方式と同様の処理を行うことができる。
接続処理が行われて接続が成功した場合（ＳＴ４０）、WCPU２８１は次の処理に遷移する、または、接続が成功したことをホストであるシステムCPU２１に通知して次の指示待ち状態に遷移する（ＳＴ４１〜ＳＴ４４）。
接続が失敗した場合は（ＳＴ４０）、WCPU２８１が次の処理に遷移するか、ホストであるシステムCPU２１からの指示待ち状態に遷移する（ＳＴ４５〜ＳＴ４８）。
WLANモジュール２８１は、接続に成功した場合、失敗した場合のどちらの場合でもスキャン結果を、メモリ部２８３のメモリ（SRAM）２８４２に保持しており、その情報をWCPU２８４またはシステムCPU２１は読み取ることができる。
WCPU２８１またはシステムCPU２１は、この情報を使うことでスキャンするするチャネルを省略することもできる。スキャンするチャネルを省略することにより、スキャン時間が削減される。既存方式にくらべて、スキャンに要する時間が [1/スキャンする全チャネル数]に削減することが可能になる。
また、複数のチャネルに電波を送信しないので、既存方式に比べて、ネットワークのトラフィックも減少する。スキャン情報による接続に失敗した場合も既存の方式と同様の処理を行うことができる。
＜ホストが接続要求を出していないときに、予め接続されると予想されるAPをスキャンしておく接続方法＞
図６は、ホストが接続要求を出していないときに、予め接続されると予想されるAPをスキャンしておく接続方法を説明するためのフローチャートである。
図６は、ホストが接続要求を出していないときに、予め接続されると予想されるAPをスキャンしておく接続方法を説明するためのフローチャートである。
WLANモジュール２８１が立ち上がっていて、ホストであるシステムCPU２１からの接続要求がない場合がある。
その場合、WCPU２８１は、システムCPU２１から指定されるアクセスポイントAPを予想して、予め最新のスキャン情報を獲得しておく。最初にメモリ内にある、接続優先度１のAPをスキャンする。このときのスキャンは、先ほど述べた「ホストが接続したいAPのSCAN情報があるときの接続方法」で行われる。スキャン情報が存在する場合、ホストであるシステムCPU２１からの接続要求が来るまで定期的に、最新のスキャン情報のチャネルでスキャンして、最新の状態を確認しておく（ＳＴ５１〜ＳＴ５９）。これは、アクセスポイントAPが動的にチャネルを変更していたり、端末が移動したことによりAPが見えなくなる場合の対応である。
最後にホストであるシステムCPU２１から接続要求したAPとWCPU２８１が予想していたアクセスポイントAPが一致した場合（ＳＴ６０）、スキャン情報のチャネルでプルーブリクエスト(Probe Request)フレームを出して接続要求をだす。WCPU２８１は、アクセスポイントAPからプローブレスポンス(Probe Response)フレームを受信してアクセスポイントAPを検出した場合、接続処理に移る（ＳＴ６１）。
要求と予想が一致しなかった場合、上記で述べた、「ホストが接続したいAPのSCAN情報があるときの接続方法」（ＳＴ６２）で行われる。
その場合、WCPU２８１は、システムCPU２１から指定されるアクセスポイントAPを予想して、予め最新のスキャン情報を獲得しておく。最初にメモリ内にある、接続優先度１のAPをスキャンする。このときのスキャンは、先ほど述べた「ホストが接続したいAPのSCAN情報があるときの接続方法」で行われる。スキャン情報が存在する場合、ホストであるシステムCPU２１からの接続要求が来るまで定期的に、最新のスキャン情報のチャネルでスキャンして、最新の状態を確認しておく（ＳＴ５１〜ＳＴ５９）。これは、アクセスポイントAPが動的にチャネルを変更していたり、端末が移動したことによりAPが見えなくなる場合の対応である。
最後にホストであるシステムCPU２１から接続要求したAPとWCPU２８１が予想していたアクセスポイントAPが一致した場合（ＳＴ６０）、スキャン情報のチャネルでプルーブリクエスト(Probe Request)フレームを出して接続要求をだす。WCPU２８１は、アクセスポイントAPからプローブレスポンス(Probe Response)フレームを受信してアクセスポイントAPを検出した場合、接続処理に移る（ＳＴ６１）。
要求と予想が一致しなかった場合、上記で述べた、「ホストが接続したいAPのSCAN情報があるときの接続方法」（ＳＴ６２）で行われる。
＜接続APを予想する時に、スキャン情報に複数のAP情報をもっていた場合の接続方法＞
たとえば、家と会社にそれぞれアクセスポイントAPがあった場合、2台のアクセスポイントAPはSSIDや、WEP鍵は異なる。このような場合には、スキャン情報に複数のAP情報を持たせることでスキャン時間を削減することができる。本実施形態によるWLANモジュールでは、スキャン情報が２つあると仮定して、図７で示すフローチャートに従って説明する。
図７のフローでは、以下に説明するような処理がステップＳＴ７１〜ＳＴ８３として行われる。
たとえば、家と会社にそれぞれアクセスポイントAPがあった場合、2台のアクセスポイントAPはSSIDや、WEP鍵は異なる。このような場合には、スキャン情報に複数のAP情報を持たせることでスキャン時間を削減することができる。本実施形態によるWLANモジュールでは、スキャン情報が２つあると仮定して、図７で示すフローチャートに従って説明する。
図７のフローでは、以下に説明するような処理がステップＳＴ７１〜ＳＴ８３として行われる。
複数ある場合、スキャン情報には、SSID、WEP鍵、MACアドレスに加えて優先度情報を持つ。
WCPU２８１は、スキャン情報が存在し、さらに複数のスキャン情報が存在した場合は優先度の高いアクセスポイントAPから優先度順でスキャンを行う。アクセスポイントAPを発見し、接続に成功した場合は、それ以降のスキャンは行わない。失敗した場合は、次の優先度のアクセスポイントAPに移る。
スキャンをする際、WCPU２８１は、優先度順でスキャンするアクセスポイントAPのチャネルを決定し、スキャン情報に同一チャネルのアクセスポイントAPがあるかどうかを検索する。
WCPU２８１は、同一チャネルのアクセスポイントAPがないとき、決定済みのSSIDを用いてプローブリクエスト(Probe Request)を送信する。同一チャネルのアクセスポイントAPが存在したとき、そのチャネルに対してSSID anyでプローブリクエスト(Probe Request)を送る。
WCPU２８１は、スキャン情報が存在し、さらに複数のスキャン情報が存在した場合は優先度の高いアクセスポイントAPから優先度順でスキャンを行う。アクセスポイントAPを発見し、接続に成功した場合は、それ以降のスキャンは行わない。失敗した場合は、次の優先度のアクセスポイントAPに移る。
スキャンをする際、WCPU２８１は、優先度順でスキャンするアクセスポイントAPのチャネルを決定し、スキャン情報に同一チャネルのアクセスポイントAPがあるかどうかを検索する。
WCPU２８１は、同一チャネルのアクセスポイントAPがないとき、決定済みのSSIDを用いてプローブリクエスト(Probe Request)を送信する。同一チャネルのアクセスポイントAPが存在したとき、そのチャネルに対してSSID anyでプローブリクエスト(Probe Request)を送る。
たとえば、図５でAP名AAAのアクセスポイントAPに接続を試みた場合、AAAの優先度が１番のチャネルは、4チャネルになるが、CCCの優先度２も4チャネルになっている場合である。
このとき、複数のレスポンスが返って来る場合がある。たとえば、図５のAAAとCCCのアクセスポイントAPからのレスポンスである。複数のアクセスポイントAPからレスポンスが返って来た場合は、その中で一番優先度が高いアクセスポイントAPに接続を試みる。図５７ではAAAに接続する。
接続に失敗した場合は、2番目に優先度が高いアクセスポイントAPに接続を試みる。また、複数のアクセスポイントAPからレスポンスが返らず、図５のCCCのアクセスポイントAPからレスポンスが合った場合は、４チャネルのCCCに接続することができるが、接続優先度２番目のBBBに対してスキャンされていないので、BBBに対してスキャンする。BBBからレスポンスがあればBBBに接続し、BBBが無ければCCCに接続する。Scan情報に無いAPには接続を試みない。
このとき、複数のレスポンスが返って来る場合がある。たとえば、図５のAAAとCCCのアクセスポイントAPからのレスポンスである。複数のアクセスポイントAPからレスポンスが返って来た場合は、その中で一番優先度が高いアクセスポイントAPに接続を試みる。図５７ではAAAに接続する。
接続に失敗した場合は、2番目に優先度が高いアクセスポイントAPに接続を試みる。また、複数のアクセスポイントAPからレスポンスが返らず、図５のCCCのアクセスポイントAPからレスポンスが合った場合は、４チャネルのCCCに接続することができるが、接続優先度２番目のBBBに対してスキャンされていないので、BBBに対してスキャンする。BBBからレスポンスがあればBBBに接続し、BBBが無ければCCCに接続する。Scan情報に無いAPには接続を試みない。
このように、優先度を持たせることにより、接続できる可能性の高いアクセスポイントAPから順に接続することができる。高い可能性のあるアクセスポイントAPから接続することにより、スキャン時間を削減することができる。同一チャネルのスキャンを同時に行うことでスキャンの回数を減らすことができるので、スキャン時間を削減することができる。
＜スキャン(Scan)情報の生成方法と優先度の決定＞
次に、スキャン情報の優先度生成方法について説明する。
接続に成功した場合、このときに接続に成功したアクセスポイントAPの優先度を最高に設定する。以前のリストに同じアクセスポイントAPがあった場合は古い情報の優先度を低く設定する。この場合に、Scan情報を削除することもできる。
この処理は、WLANモジュール２８１に接続した不揮発性メモリを使用する場合はWCPU２８１が、ホストであるシステムCPU２１に接続された不揮発性記憶装置２４を使用する場合はシステムCPU２１が行う。
次に、スキャン情報の優先度生成方法について説明する。
接続に成功した場合、このときに接続に成功したアクセスポイントAPの優先度を最高に設定する。以前のリストに同じアクセスポイントAPがあった場合は古い情報の優先度を低く設定する。この場合に、Scan情報を削除することもできる。
この処理は、WLANモジュール２８１に接続した不揮発性メモリを使用する場合はWCPU２８１が、ホストであるシステムCPU２１に接続された不揮発性記憶装置２４を使用する場合はシステムCPU２１が行う。
たとえば、スキャン情報の優先度、SSIDが
1:WLAN_A, 2:WLAN_B, 3:WLAN_C, 4:WLAN_D
の状態のときに、STAがWLAN_Cに接続した場合は、
1:WLAN_C, 2:WLAN_A, 3:WLAN_B, 4:WLAN_D
となる。
1:WLAN_A, 2:WLAN_B, 3:WLAN_C, 4:WLAN_D
の状態のときに、STAがWLAN_Cに接続した場合は、
1:WLAN_C, 2:WLAN_A, 3:WLAN_B, 4:WLAN_D
となる。
このように優先度を生成することにより、接続する可能性が高いアクセスポイントAPの優先度を高くすることができる。
優先度は接続する可能性の高いもの程、優先度を高くすると、スキャン時間を減らすことができる。
また、優先度は、予めプログラマブルに設定していても良い。たとえば、この時間帯は、WLAN_Dの優先度を上げておくなどであるたり、位置情報を得られる場合は、位置情報を元に優先度を替えるなどである。
優先度は接続する可能性の高いもの程、優先度を高くすると、スキャン時間を減らすことができる。
また、優先度は、予めプログラマブルに設定していても良い。たとえば、この時間帯は、WLAN_Dの優先度を上げておくなどであるたり、位置情報を得られる場合は、位置情報を元に優先度を替えるなどである。
以上説明したように、本実施形態によれば、ステーション２において、システムCPU２１が起動してからWLANモジュール２８の起動が開始され、たとえばＳＲＡＭ２３に格納されているWLANファームウェアのダウンロードが行われるが、WLANモジュール２８内のメモリ部２８４にだけは電源部２８５により電力を供給しておき、システムCPU２１が動作している間に、WLANファームウェアのダウンロードをメモリ部２８４に対して行っておき、その後、ステーション２が電源OFFされた場合でも、ソフトウェアが格納されているWLANモジュール２８内のメモリ部２８４にだけは電源部２８５により電力を供給しておくことから、次回に起動(Boot)するときには、ファームウェアのダウンロードする必要がなく、時間を削減できる。
また、本実施形態においては、ファームウェアを圧縮するのでダウンロード時間を短縮できる。
また、本実施形態によれば、メモリ部２８４にスキャン情報を格納しておき、特定のチャネルだけをスキャンし、また、優先度順に特性のチャネルだけをスキャンすることができることから、スキャン時間を短縮できる。
また、同一チャネルのアクセスポイントAPをまとめてスキャンすることから、これによってもスキャン時間を短縮できる。
また、過去の接続状況から優先度を設定することができることから、この観点からもスキャン時間を短縮することができる。
また、同一チャネルのアクセスポイントAPをまとめてスキャンすることから、これによってもスキャン時間を短縮できる。
また、過去の接続状況から優先度を設定することができることから、この観点からもスキャン時間を短縮することができる。
なお、以上の処理はコンピュータで処理可能なプログラムとして、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、半導体メモリ等に記録され、端末装置で読み出されて実行される。
１・・・通信システム、２・・・ステーション、２１・・・システムCPU、２２・・・ROM、２３・・・SRAM、２４・・・不揮発性記憶装置、２５・・・表示装置、２６・・・キーデバイス、２７・・・インターフェース回路、２８・・・WLANモジュール、２８１・・・WCPU、２８２・・・ROM、２８３・・・SRAM、２８４・・・メモリ部、２８５・・・電源部、２８６・・・キー検出回路、２８７・・・インターフェース回路、２８８・・・ホストインタフェース(Host I/F)、２８８・・・無線部、２８９・・・アンテナ、３・・・アクセスポイント（ＡＰ）。
Claims (8)
- ファームウェアのダウンロード終了後に起動し、他の通信対象装置と通信可能となる無線モジュールと、
起動後、上記ファームウェアをダウンロード可能なシステム制御部と、を有し、
上記無線モジュールは、
電源オフ時にも記憶データを保持可能なメモリ部を含み、
上記システム制御部は、上記無線モジュールの電源がオンされると上記ファームウェアを上記無線モジュールのメモリ部にダウンロードする
無線通信装置。 - 上記メモリ部は、上記無線モジュールの電源がオフされた後であってもダウンロードされたファームウェアを記憶保持する
請求項１記載の無線通信装置。 - 上記システム制御部は、圧縮処理された上記ファームウェアを上記メモリ部にダウンロードし、
上記無線モジュールは、圧縮処理された上記ファームウェアを解凍処理する機能を有する
請求項１記載の無線通信装置。 - １つ以上の他の無線通信装置との間で無線通信可能な通信システムであって、
各無線通信装置は、
ファームウェアのダウンロード終了後に起動し、他の通信対象装置と通信可能となる無線モジュールと、
起動後、上記ファームウェアをダウンロード可能なシステム制御部と、を有し、
上記無線モジュールは、
電源オフ時にも記憶データを保持可能なメモリ部を含み、
上記システム制御部は、上記無線モジュールの電源がオンされると上記ファームウェアを上記無線モジュールのメモリ部にダウンロードする
通信システム。 - 上記メモリ部は、上記無線モジュールの電源がオフされた後であってもダウンロードされたファームウェアを記憶保持する
請求項４記載の通信システム。 - 上記システム制御部は、圧縮処理された上記ファームウェアを上記メモリ部にダウンロードし、
上記無線モジュールは、圧縮処理された上記ファームウェアを解凍処理する機能を有する
請求項４記載の通信システム。 - １つ以上の他の無線通信装置との間で無線通信を行う通信方法であって、
各無線通信装置においては、
無線モジュール以外のシステムを起動し、
上記無線モジュールの電源をオンし、
上記無線モジュールを起動させるためのファームウェアを電源オフ時にも記憶データを保持可能なメモリ部にダウンロードし、
ファームウェアのダウンロード終了後に起動してスキャン動作後に通信対象装置と通信を行う
通信方法。 - １つ以上の他の通信端末装置との間で無線通信を行う処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
各無線通信装置の処理においては、
無線モジュール以外のシステムを起動するステップと、
上記無線モジュールの電源をオンするステップと、
上記無線モジュールを起動させるためのファームウェアを電源オフ時にも記憶データを保持可能なメモリ部にダウンロードするステップと、
ファームウェアのダウンロード終了後に起動してスキャン動作後に通信対象装置と通信を行ステップと
を有するプログラム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005053315A JP2006236236A (ja) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | 無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラム |
| US11/361,557 US20060193287A1 (en) | 2005-02-28 | 2006-02-23 | Wireless communication apparatus, communication system, communication method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005053315A JP2006236236A (ja) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | 無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006236236A true JP2006236236A (ja) | 2006-09-07 |
| JP2006236236A5 JP2006236236A5 (ja) | 2007-09-06 |
Family
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|---|---|---|---|
| JP2005053315A Pending JP2006236236A (ja) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | 無線通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラム |
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-
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- 2005-02-28 JP JP2005053315A patent/JP2006236236A/ja active Pending
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