JP2013201516A - Radio communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、無線通信装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a wireless communication apparatus.
スマートフォン等の携帯端末には、さまざまな無線機能が備わっている。例えばIEEE802.11無線ＬＡＮ通信およびBluetooth（登録商標）通信の双方がスマートフォンに搭載されている。これらの無線通信が同一の周波数帯を使うことから、両者の無線通信の共存方式について様々な検討がなされている。 Mobile terminals such as smartphones have various wireless functions. For example, both IEEE 802.11 wireless LAN communication and Bluetooth (registered trademark) communication are mounted on a smartphone. Since these wireless communications use the same frequency band, various studies have been made on the coexistence method of both wireless communications.
無線ＬＡＮ通信とBluetooth通信の効率的な共存が可能な無線通信装置を提供しようとするものである。 An object of the present invention is to provide a wireless communication device capable of efficiently coexisting wireless LAN communication and Bluetooth communication.
一実施形態による無線通信装置は、無線ＬＡＮ通信を行う第１通信部を含む。第２通信部は、管理用チャネル上でスレーブ端末が通信要求を送信しかつマスタ端末が管理用チャネルを監視して通信要求を探索することを要求するBluetooth規格に則って無線通信を行い、通信要求の探索の開始およびスレーブ端末とのBluetooth規格に則った接続のための接続要求の送信の少なくとも一方を行う旨の通知を送信する。調停部は、通知を受け取ると、第１通信部による無線ＬＡＮ通信を禁止する。 A wireless communication apparatus according to an embodiment includes a first communication unit that performs wireless LAN communication. The second communication unit performs wireless communication in accordance with the Bluetooth standard that requires the slave terminal to transmit a communication request on the management channel and the master terminal to monitor the management channel and search for the communication request. A notification indicating that at least one of start of request search and transmission of a connection request for connection in accordance with the Bluetooth standard with the slave terminal is performed is transmitted. Upon receiving the notification, the arbitration unit prohibits wireless LAN communication by the first communication unit.
本発明者等は、実施形態の開発の過程において、以下に述べるような知見を得た。近時、Bluetooth Core Specification Version 4.0において、新たにBluetooth Low Energy （ＢＬＥ）と呼ばれる新たな通信方式が規格化された。ＢＬＥの特徴の１つは、超低消費電力通信である。このため、非常に小さな電池で長期間動作をする機器も通信を行える。ＢＬＥでは、これまでのBluetooth通信規格と異なり、６２５μｓ毎のスロットに同期した通信ではなく、スレーブ端末が望むときにいつでも通信が可能である。ＢＬＥが低消費電力であるため、腕時計、心拍計、温湿度計等のこれまで消費電力の制限から通信機能を持たなかった装置への適用を想定したプロファイルが、Bluetoothを規格化しているBluetooth SIGにて多数作られた。これに応じて、ＢＬＥ通信対応端末も今後多く発売されると思われる。 The inventors have obtained the following knowledge in the process of developing the embodiment. Recently, a new communication method called Bluetooth Low Energy (BLE) has been standardized in Bluetooth Core Specification Version 4.0. One of the features of BLE is ultra-low power consumption communication. For this reason, a device that operates for a long time with a very small battery can also communicate. In BLE, unlike the conventional Bluetooth communication standard, communication is possible whenever a slave terminal desires, not communication synchronized with a slot every 625 μs. Bluetooth sig is standardized by Bluetooth as a profile that is expected to be applied to devices such as wristwatches, heart rate monitors, thermohygrometers, etc. that have not previously had communication functions due to limited power consumption. Many were made. In response to this, it seems that many BLE communication terminals will be released in the future.
一方、スマートフォンのような携帯機器が、ＢＬＥ通信対応端末を収容するマスタ装置としての機能を有することも予想される。その際にスレーブ端末のバッテリー寿命を延ばすために最も重要なことは、スレーブ端末が通信を望む際に、電波状況が悪いことに起因した通信時間の増加を防ぐことである。これまでも議論されてきた、無線ＬＡＮ通信とBluetooth通信の共存のための技術が、無線ＬＡＮ通信とＢＬＥ通信の共存においては更に重要である。 On the other hand, a portable device such as a smartphone is also expected to have a function as a master device that accommodates a BLE communication-compatible terminal. At that time, in order to extend the battery life of the slave terminal, the most important thing is to prevent the communication time from increasing due to the poor radio wave condition when the slave terminal wants to communicate. The technology for coexistence of wireless LAN communication and Bluetooth communication that has been discussed so far is more important in coexistence of wireless LAN communication and BLE communication.
以下に、このような知見に基づいて構成された実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。また、以下に示す各実施形態は、この実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、実施形態の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。実施形態の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 Hereinafter, an embodiment configured based on such knowledge will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary. In addition, each embodiment shown below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea of this embodiment, and the technical idea of the embodiment is the material, shape, and structure of component parts. The arrangement is not specified below. Various changes can be added to the technical idea of the embodiments within the scope of the claims.
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る無線通信装置のブロック図である。各機能ブロックは、ハードウェア、コンピュータソフトウェアのいずれかまたは両者を組み合わせたものとして実現されることが可能である。このため、各ブロックがこれらのいずれでもあることが明確となるように、概してそれらの機能の観点から説明を行う。このような機能が、ハードウェアとして実行されるか、またはソフトウェアとして実行されるかは、具体的な実施態様またはシステム全体に課される設計制約に依存する。当業者は、具体的な実施態様ごとに、種々の方法でこれらの機能を実現し得るが、いずれの実現の手法も実施形態の範疇に含まれる。また、各機能ブロックが、以下の具体例のように区別されていることは必須ではない。例えば、一部の機能が以下の説明において例示されている機能ブロックとは別の機能ブロックによって実行されてもよい。さらに、例示の機能ブロックがさらに細かい機能サブブロックに分割されていてもよい。どの機能ブロックによって特定されるかによって実施形態が限定されるものではない。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a wireless communication apparatus according to the first embodiment. Each functional block can be realized as hardware, computer software, or a combination of both. For this reason, in order to make it clear that each block is any of these, the description will be made generally from the viewpoint of their functions. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends upon the specific implementation or design constraints imposed on the overall system. Those skilled in the art can implement these functions in various ways for each specific embodiment, and any implementation technique is included in the scope of the embodiments. Moreover, it is not essential that each functional block is distinguished as in the following specific example. For example, some functions may be executed by a functional block different from the functional blocks exemplified in the following description. Furthermore, the illustrated functional block may be divided into smaller functional sub-blocks. The embodiment is not limited by which functional block is specified.
図１に示されるように、無線通信装置１は、２つまたはそれ以上の相違する通信規格で通信可能に構成されている。２つの通信規格は、各々が使用する周波数帯域が少なくとも一部重なり合う。具体例として、２つの通信規格の１つは、IEEE802.11無線ＬＡＮ通信である。もう１つの通信規格は、データ用の複数のチャネルと通信の管理用の複数のチャネルを用いて通信を行うことを少なくとも特徴として含んでおり、さらに具体的には、ＢＬＥ通信である。図２は、そのようなデータ用チャネルと管理用のチャネルを用いた通信方式のチャネルを例示しており、ＢＬＥのチャネルを示している。図２に示されるように、例えば各チャネルには、専用の２ＭＨｚの周波数帯が割り当てられている。チャネルの数は例えば４０である。４０チャネルのうち、例えば３つが管理用のチャネルである。ＢＬＥ通信をサポートするスレーブ端末は、マスタ端末との通信要求が発生すると、複数の管理用チャネル上で次々と通信要求フレームを送信する。マスタ端末は、管理用チャネルを巡回し、このフレームをスキャンする。管理用チャネルは、ＢＬＥ通信では、アドバタイジング（Advertising）チャネルと称される。残りの３７チャネルはデータ用であり、従来のBluetooth通信と同様に使用される。以下の説明では、例として２種の通信がIEEE802.11無線ＬＡＮ通信およびＢＬＥ通信であるものとする。
As shown in FIG. 1, the
図１に戻る。無線通信装置１は、無線ＬＡＮ通信部３およびBluetooth通信部５を含んでいる。無線ＬＡＮ通信部３は、無線通信装置１が無線ＬＡＮ通信の規格の取り決めに則って通信できるのに必要な種々の要素を含んでいる。無線ＬＡＮ通信は、IEEE802.11無線ＬＡＮ通信である。同様にBluetooth通信部５は、無線通信装置１がBluetooth通信の規格の取り決めに則って通信できるのに必要な種々の要素を含んでいる。また、無線通信装置１は、無線ＬＡＮ・Bluetooth通信調停部７を含んでいる。無線ＬＡＮ通信部３、Bluetooth通信部５、調停部７は、例えば、ＲＯＭ（read only memory）および／またはＲＡＭ（random access memory）上のプログラムがＣＰＵ（central processing unit）によって実行されることによって実現される。無線通信装置１は、アンテナ９を含んでいる。アンテナ９は、無線ＬＡＮ通信部３およびBluetooth通信部５の制御に従って、無線信号を送信および受信できるように構成されている。
Returning to FIG. The
無線ＬＡＮ通信部３は、ＭＡＣ（media access control）層部３１、物理層（ＰＨＹ層）部３２を含んでいる。ＭＡＣ層部３１、ＰＨＹ層部３２は、IEEE802.11無線ＬＡＮ通信の規格で定められているＭＡＣ層およびＰＨＹ層による種々の処理を実行できるように構成されている。
The wireless
ＭＡＣ層部３１は、ＭＡＣ層受信部３１１、ＭＡＣ層送信部３１２、ＭＡＣ層管理部３１３を含んでいる。ＭＡＣ層受信部３１１、ＭＡＣ層送信部３１２は、それぞれ、無線ＬＡＮ通信のＭＡＣ層のプロトコルに則って、無線通信を行える（通信内容（データ等）を無線で受信および送信できる）ように構成されている。ＭＡＣ層管理部３１３は、ＭＡＣ層部３１の少なくとも通信に関わる制御の全体を司り、ＭＡＣ層受信部３１１およびＭＡＣ層送信部３１２を制御する。
The
ＰＨＹ層部３２は、ＰＨＹ層受信部３２１、ＰＨＹ層送信部３２２を含んでいる。ＰＨＹ層受信部３２１、ＰＨＹ層送信部３２２は、それぞれ、無線ＬＡＮ通信のＰＨＹ層のプロトコルに則って、通信内容を無線で受信および送信できるように構成されている。
The
Bluetooth通信部５は、ＬＩＮＫ層部５１、物理層（ＰＨＹ層）部５２を含んでいる。ＬＩＮＫ層部５１、ＰＨＹ層部５２は、Bluetooth通信、特にＢＬＥ通信の規格で定められているＬＩＮＫ層およびＰＨＹ層による種々の処理を実行できるように構成されている。
The
ＬＩＮＫ層部５１は、ＬＩＮＫ層受信部５１１、ＬＩＮＫ層送信部５１２、ＬＩＮＫ層管理部５１３を含んでいる。ＬＩＮＫ層受信部５１１、ＬＩＮＫ層送信部５１２は、それぞれ、ＢＬＥ通信のＬＩＮＫ層のプロトコルに則って、通信内容を受信および送信できるように構成されている。ＬＩＮＫ層管理部５１３は、ＬＩＮＫ層部５１の少なくとも通信に関わる制御の全体を司り、ＬＩＮＫ層受信部５１１およびＬＩＮＫ層送信部５１２を制御する。
The
ＰＨＹ層部５２は、ＰＨＹ層受信部５２１、ＰＨＹ層送信部５２２を含んでいる。ＰＨＹ層受信部５２１、ＰＨＹ層送信部５２２は、それぞれ、ＢＬＥ通信のＰＨＹ層のプロトコルに則って、通信内容を無線で受信および送信できるように構成されている。
The
調停部７は、無線ＬＡＮ通信部３とBluetooth通信部５の動作を調整する。調停部７の動作の詳細は後述する。
The
次に、図３を参照してＢＬＥ通信について説明する。図３は、第１実施形態に係る無線通信装置の接続のための工程の一部を示している。図３は、また、ＢＬＥ通信での接続のための工程の一部を示している。以下の説明のマスタ端末が、無線通信装置１、特にそのうちのBluetooth通信部５に相当する。ＢＬＥ通信をサポートするスレーブ端末は、送信されるべきデータが発生すると、スリープ状態から復帰する。次いで、スレーブ端末は、アドバタイジングチャネル上で、通信要求フレーム（自身の存在を通知するフレーム）を送信する。通信要求フレームは、例えばADV_INDフレームである。スレーブ端末は、全てのアドバタイジングチャネルを巡回しながら、各アドバタイジングチャネル上でADV_INDフレームを繰り返し送信する。
Next, BLE communication will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a part of a process for connection of the wireless communication apparatus according to the first embodiment. FIG. 3 also shows a part of a process for connection in BLE communication. The master terminal described below corresponds to the
一方、マスタ端末は接続を要求しているスレーブ端末が存在するかを定期的に確認するため、定期的に全アドバタイジングチャネルを巡回してADV_INDフレームの受信を試みる。具体的には、マスタ端末は、スキャンウインドウ（SCAN Window）と呼ばれる期間にわたって各チャネルで受信状態を維持する。マスタ端末が、受信状態を維持しているチャネル上でスキャンウインドウ中にADV_INDフレームを受信した場合にのみ、マスタ端末はスレーブ端末の存在を認識することができる。マスタ端末が、通信を要求するスレーブ端末を認識すると、通信が開始する。したがって、スレーブ端末は、マスタ端末がADV_INDフレームを受信するまで、アドバタイジングチャネル上での送信を継続することとなる。ADV_INDフレームの送信を継続している期間、スレーブ端末は電力を消費し続ける。よって、スレーブ端末の消費電力低減のためには、マスタ端末に少しでも早くADV_INDフレームを受信してもらうことが重要となる。 On the other hand, in order to periodically check whether there is a slave terminal requesting connection, the master terminal periodically tries to receive an ADV_IND frame through all advertising channels. Specifically, the master terminal maintains the reception state in each channel over a period called a scan window (SCAN Window). Only when the master terminal receives the ADV_IND frame during the scan window on the channel that maintains the reception state, the master terminal can recognize the existence of the slave terminal. When the master terminal recognizes a slave terminal that requests communication, communication starts. Therefore, the slave terminal will continue transmission on the advertising channel until the master terminal receives the ADV_IND frame. While the transmission of the ADV_IND frame is continued, the slave terminal continues to consume power. Therefore, in order to reduce the power consumption of the slave terminal, it is important for the master terminal to receive the ADV_IND frame as soon as possible.
図３は、第３８チャネルのアドバタイジングチャネル上で、マスタ端末のスキャンウインドウとスレーブ端末からのADV_INDフレームが同期したことを示している。よって、このタイミングでマスタ端末がスレーブ端末の存在を確認したことになる。しかし、仮にこのタイミングで第３８チャネルと同じ周波数帯で、Bluetooth通信の通信範囲内の何らかの装置によって無線ＬＡＮ通信が行われたとする。この結果ADV_INDフレームがマスタ端末へ正しく渡されなかったとすると、マスタ端末はこの通信が重なり合った時点でのスレーブ端末の存在の認識に失敗し、引き続きスキャンを継続することとなる。スレーブ端末もADV_INDフレームを送信し続けなければならない。このことは、スレーブ端末の無駄な電力消費につながる。 FIG. 3 shows that the scan window of the master terminal and the ADV_IND frame from the slave terminal are synchronized on the 38th channel advertising channel. Therefore, at this timing, the master terminal confirms the existence of the slave terminal. However, it is assumed that wireless LAN communication is performed by some device within the communication range of Bluetooth communication in the same frequency band as the 38th channel at this timing. As a result, if the ADV_IND frame is not correctly passed to the master terminal, the master terminal fails to recognize the existence of the slave terminal at the time when this communication overlaps, and continues scanning. Slave terminals must also continue to send ADV_IND frames. This leads to wasteful power consumption of the slave terminal.
そこで、無線通信号１は、ADV_INDフレームのスキャンを開始する際に、無線ＬＡＮ通信部３による通信を禁止する。具体的には、図４に示されるように、ＬＩＮＫ管理部５１３は、ADV_INDフレームのスキャンの開始に先立って、スキャン開始の旨およびスキャンウインドウの長さを調停部７に通知する（ステップＳ１）。図４は、第１実施形態に係る無線通信装置１の接続のための工程の一部のフローチャートである。調停部７は、通知を受け取ると、通知されたスキャン期間と同じまたはそれ以上の期間中の無線ＬＡＮ通信の禁止を、ＭＡＣ層管理部３１３に指示する（ステップＳ２）。スキャン期間は、例えば、全アドバタイジングチャネルを一周する期間すなわちアドバタイジングチャネル数×スキャンウインドウの間、またはそれ以上の期間に亘る通信禁止を指示する。または、調停部７は、１つのスキャンウインドウごとに通信禁止を指示してもよいし、複数チャネル上での複数のスキャンウインドウの全体にわたって通信禁止を指示してもよい。
Therefore, the
ＭＡＣ層管理部３１３は、通信禁止指示を受け取ると、指示内のスキャン期間に亘る無線ＬＡＮ通信送信内容の送信禁止を、ＭＡＣ層送信部３１２の制御を通じて実行する（ステップＳ３）。ＭＡＣ層送信部３１２は、スキャン期間中の無線ＬＡＮ通信内容の送信を停止する。送信禁止の期間の経過後は、ＭＡＣ層送信部３１２は、送信を行うことができる。一方、Bluetooth通信部５は、スキャン期間に亘って、アドバタイジングチャネル上でADV_INDフレームのスキャンを行う（ステップＳ３）。Bluetooth通信部５は、ADV_INDフレームを受信すると、スレーブ端末と接続を確立し、通信を行う（ステップＳ４）。
When the MAC
ここまで説明した例では、Bluetooth通信部５によるADV_INDフレームのスキャンの間、無線ＬＡＮ通信部３による一切の通信が禁止される。別の例として、無線ＬＡＮ通信部３によるスキャンの間の特定の周波数帯での通信のみを禁止してもよい。図５は、第１実施形態に係る無線通信装置の接続のための工程の別の例の一部のフローチャートである。図５に示されるように、ＬＩＮＫ層管理部５１３は、スキャン開始通知とともに、スキャンを行うアドバタイジングチャネル（１つ以上または全て）を調停部７に通知する（ステップＳ１１）。スキャン開始通知は、スキャン期間を指定している。調停部７は、スキャン開始通知を受け取ると、無線ＬＡＮ通信の禁止指示および使用されるアドバタイジングチャネルをＭＡＣ層管理部３１３に通知する（ステップＳ１２）。ＭＡＣ層管理部３１３は、通知されたアドバタイジングチャネルの周波数帯と、無線ＬＡＮ通信部３が現在使用している周波数帯とを比較する（ステップＳ１３）。ＭＡＣ管理部３１３は、そのような比較を行うための機能（ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせ）を有している。ＭＡＣ層管理部３１３は、通知されたアドバタイジングチャネルの周波数帯と無線ＬＡＮ通信部３が現在使用している周波数帯とが少なくとも一部重なっている場合、重なっている周波数帯でのスキャン期間に亘る無線ＬＡＮ通信内容の送信を禁止する（ステップＳ１４）。また、Bluetooth通信部５は、スキャン期間に亘って、アドバタイジングチャネルをスキャンする。一方、重なっていない場合、ＭＡＣ層管理部３１３が送信を禁止せずに、Bluetooth通信部５はスキャンを行う（ステップＳ１５）。Bluetooth通信部５は、ADV_INDフレームを受信すると、通信を行う（ステップＳ４）。周波数帯同士の比較は調停部７が行ってもよい。そのような例では、比較のための機能は調停部７に含まれている。調停部７は、周波数帯同士が重なっている場合、ＭＡＣ層管理部３１３に、スキャン期間にわたる特定の周波数帯での通信内容の送信禁止を指示する。重なり合っていない場合、調停部７は、通信内容の送信禁止を指示しない。
In the example described so far, during the ADV_IND frame scan by the
また、無線ＬＡＮ通信部３が使用する周波数帯が予めBluetooth通信部５に通知されていてもよい。図６は、第１実施形態に係る無線通信装置の接続のための工程の別の例の一部のフローチャートである。例えば、ＬＩＮＫ層部５１（例えばＬＩＮＫ層管理部５１３）は、無線ＬＡＮ通信部３が使用する周波数帯を予め認識している（例えば記憶装置により保持している）。図６に示されるように、ＬＩＮＫ層部５１は、スキャン開始の際に、アドバタイジングチャネルの周波数帯と無線ＬＡＮ通信部３の使用周波数帯を比較する（ステップＳ２１）。ＬＩＮＫ層部５１は、そのような比較を行うための機能を有している。ＬＩＮＫ層部５１は、アドバタイジングチャネルの周波数帯と、無線ＬＡＮ通信のための周波数帯とが、少なくとも一部重なっている場合、調停部７にスキャン開始を通知する（ステップＳ１）。その後は、図４と同じである。
Further, the frequency band used by the wireless
また、ここまで説明した例は、無線通信装置１が無線ＬＡＮ通信を禁止される。すなわち、無線通信装置１が、自身に起因する要請に基づいて、自身での無線ＬＡＮ通信を自粛する。これに加えて、通信範囲内にある他の無線ＬＡＮ装置による無線ＬＡＮ通信が禁止されてもよい。そのために、例えば、いわゆるCTS to selfフレームを使用することができる。CTS to selfフレームとは、無線ＬＡＮ通信において、送信主体が自身を宛先とするCTSフレームである。CTSフレームとは、送信主体および受信主体以外の端末にCTSフレーム送信後からCTSフレーム中のdurationフィールドにおいて定められた期間にわたって送信の禁止を依頼するフレームである。端末は、CTS to selfフレームを送信することにより、無線ＬＡＮの通信範囲内にある当該端末を除く全ての端末による送信を一定期間にわたって禁止することができる。図７は、第１実施形態に係る無線通信装置の接続のための工程の別の例の一部のフローチャートである。図７に示されるように、ＬＩＮＫ層管理部５１３は、調停部７にスキャン開始を通知する（ステップＳ１）。調停部７は、スキャン期間をdurationフィールドにおいて指定するCTS to selfフレームの送信をＭＡＣ層管理部３１３に指示する。ＭＡＣ層管理部３１３は、ＭＡＣ層送信部３１２の制御を通じて、CTS to selfフレームを送信する（ステップＳ３１）。無線通信装置１の通信範囲内にあるその他の無線ＬＡＮ装置（アクセスポイントを含む）は、CTS to selfフレームを受け取ると、指定された期間に亘って無線ＬＡＮ通信内容の送信を停止する（ステップＳ３２）。次いで、ＭＡＣ層管理部３１３は、CTS to selfフレームの送信完了を調停部７に通知する（ステップＳ３３）。すると、調停部７は、ＭＡＣ層管理部３１３を介して、スキャン期間に亘ってのＭＡＣ層送信部３１２による無線ＬＡＮ通信内容の送信を禁止する（ステップＳ２）。その後は、図４と同じである。こうして、無線通信装置１だけでなく、無線通信装置１との通信範囲内にある他の無線ＬＡＮ端末による通信の送信が禁止される。このことは、スキャン期間に亘って良好な電波状態の維持を実現できる。
In the example described so far, the
図４〜図７の例は、相互に組み合わせることもできる。例えば、図７の無線通信装置１以外の無線ＬＡＮ装置の送信の禁止と、図５の周波数帯同士が重なり合う場合に無線通信装置１による無線ＬＡＮ通信内容の送信禁止とが組み合わせられてもよい。
The examples in FIGS. 4 to 7 can be combined with each other. For example, the prohibition of transmission of wireless LAN devices other than the
以上説明したように、第１実施形態に係る無線通信装置１は、無線通信装置１が少なくともBluetooth通信のスレーブ端末を探索する期間にわたって無線ＬＡＮ通信を禁止する。このことは、通信のスレーブ端末を探索する期間中のBluetooth通信のための良好な電波状況につながる。ひいては、スレーブ端末により送信された、通信要求フレームが無線通信装置１に届きやすくなる。このため、別の通信による妨害のために通信要求フレームが無線通信装置により受信されずに、スレーブ端末が、接続要求フレームを繰り返し送信することが回避され、スレーブ端末による不要な電力消費が防止される。
As described above, the
（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態と異なるタイミングで無線ＬＡＮ通信が禁止される。第２実施形態の無線通信装置は、構成（図１）を有する。第２実施形態の以下に説明する点以外に全ての点に対して、第１実施形態の記述が当てはまる。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, wireless LAN communication is prohibited at a timing different from that of the first embodiment. The wireless communication apparatus according to the second embodiment has a configuration (FIG. 1). The description of the first embodiment applies to all points other than the points described below of the second embodiment.
図８は、第２実施形態の無線通信装置の接続および通信の一部を示している。図８は、また、ＢＬＥ通信での接続および通信の一部を示している。ＢＬＥ通信での接続、データ通信、切断のシーケンスにおいては、図８に示されるように、まずマスタ端末がスキャンによって接続すべきスレーブ端末を発見および決定し、該スレーブ端末からのADV_INDフレームの受信直後に接続要求フレームをスレーブ端末に送信する。こうして、接続がなされる。接続要求フレームは、例えばCONNECT_REQフレームである。CONNECT_REQフレームは、接続後のデータフレームの送受に使用されるべきデータチャネルを指定する。ADV_INDフレームの送信からCONNECT_REQフレームの送信は、アドバタイジングチャネルで行われる。その後、一定期間以内に使用チャネルが指定のデータチャネルに変更され、このデータチャネル上でまずマスタ端末がデータフレームを送信する。この際、マスタ端末が送信されるべきデータを有しない場合も、マスタ端末はペイロードが空のEmptyパケットを送信する必要がある。スレーブ端末は、マスタ端末からデータフレームを受け取ると、送信されるべきデータをデータフレームとしてマスタ端末に送信する。データフレームはまずマスタ端末による送信、次いでスレーブ端末による送信からなる組が、双方が送信すべきデータが無くなるまで繰り返される。その後、送信されるべきデータが無くなった時点で、マスタ端末もしくはスレーブ端末が切断要求フレームを送信する。切断要求フレームは、例えば、LL_TERMINATE_INDフレームである。LL_TERMINATE_INDフレームを受け取った端末は、これに応答してEmptyパケットを送信する。この送信の時点で接続は切断され、通信が完了する。 FIG. 8 shows a part of connection and communication of the wireless communication apparatus of the second embodiment. FIG. 8 also shows a part of connection and communication in BLE communication. In the sequence of connection, data communication and disconnection in BLE communication, as shown in FIG. 8, the master terminal first finds and determines a slave terminal to be connected by scanning, and immediately after receiving an ADV_IND frame from the slave terminal. The connection request frame is transmitted to the slave terminal. Thus, connection is made. The connection request frame is, for example, a CONNECT_REQ frame. The CONNECT_REQ frame specifies a data channel to be used for transmission / reception of a data frame after connection. Transmission of the CONNECT_REQ frame from the transmission of the ADV_IND frame is performed on the advertising channel. Thereafter, the use channel is changed to a designated data channel within a certain period, and the master terminal first transmits a data frame on this data channel. At this time, even if the master terminal does not have data to be transmitted, the master terminal needs to transmit an Empty packet with an empty payload. When receiving the data frame from the master terminal, the slave terminal transmits data to be transmitted to the master terminal as a data frame. The data frame is a group consisting of first transmission by the master terminal and then transmission by the slave terminal, and is repeated until there is no data to be transmitted by both parties. Thereafter, when there is no more data to be transmitted, the master terminal or the slave terminal transmits a disconnection request frame. The disconnection request frame is, for example, an LL_TERMINATE_IND frame. In response to this, the terminal that has received the LL_TERMINATE_IND frame transmits an Empty packet. At the time of this transmission, the connection is disconnected and communication is completed.
このようなシーケンスにおいて、例えば送信されたCONNECT_REQフレームが、無線ＬＡＮ通信による妨害が原因で正しくスレーブ端末によって受信されなかった場合、スレーブ端末はADV_INDフレームを送信し続ける必要がある。さらに、このような場合、CONNECT_REQフレームへの応答フレームがプロトコルにより規定されていないので、マスタ端末はCONNECT_REQフレームの送信を以て接続が完了したものと認識する。このため、使用されるチャネルをデータチャネルへと変更し、データフレームを送信し始める。しかしながらスレーブ端末はデータチャネルへは移動していないため、応答がない。マスタ端末はデータ通信期間のタイムアウト時間までデータチャネルで通信し続け、タイムアウトの時点で接続を切断し、通信のためのシーケンスを再度スキャンから開始する。このことは、再接続、正常なデータ通信が行われるまでに非常に大きなロスにつながる。また、データチャネルでのデータフレームが無線ＬＡＮ通信に妨害されて、正しく受信されなかった場合、該フレームの再送が発生する。このことも、通信時間の増大につながる。 In such a sequence, for example, if the transmitted CONNECT_REQ frame is not correctly received by the slave terminal due to interference by wireless LAN communication, the slave terminal needs to continue to transmit the ADV_IND frame. Further, in such a case, since the response frame to the CONNECT_REQ frame is not defined by the protocol, the master terminal recognizes that the connection is completed by transmitting the CONNECT_REQ frame. For this reason, the channel to be used is changed to a data channel and transmission of a data frame is started. However, since the slave terminal has not moved to the data channel, there is no response. The master terminal continues to communicate on the data channel until the time-out time of the data communication period, disconnects at the time of time-out, and restarts the communication sequence from scanning. This leads to a very large loss before reconnection and normal data communication is performed. In addition, when a data frame on the data channel is blocked by wireless LAN communication and is not received correctly, retransmission of the frame occurs. This also leads to an increase in communication time.
そこで、無線通信装置１がCONNECT_REQフレームを送信する直前から、すなわち接続先のスレーブ端末が確定した後に該スレーブ端末からADV_INDフレームを受信した時から、通信完了まで無線ＬＡＮ通信部３による通信が禁止される。その後、適切なタイミングで通信禁止が解除される。具体的には、図９に示されるように、まずＬＩＮＫ管理部５１３は、接続開始（CONNECT_REQフレームを送信すること）を調停部７に通知する（ステップＳ４１）。図９は、第２実施形態に係る無線通信装置１の接続および通信の一部のフローチャートである。調停部７は、通知を受け取ると、無線ＬＡＮ通信禁止をＭＡＣ層管理部３１３に指示する（ステップＳ４２）。ＭＡＣ層管理部３１３は、通信禁止指示を受け取ると、無線ＬＡＮ通信内容の送信禁止をＭＡＣ層送信部３１２の制御を通じて実行する（ステップＳ４３）。ＭＡＣ層送信部３１２は、無線ＬＡＮ通信内容の送信を停止する。
Therefore, communication by the wireless
ステップＳ４３の後またはステップＳ４３と並行して、Bluetooth通信部５は、スレーブ端末と接続を確立する、すなわちCONNECT_REQフレームを送信し、スレーブ端末とBluetooth通信を行う（ステップＳ４４）。続いて、無線通信装置１は、無線ＬＡＮ通信禁止を解除する。例えばBluetooth通信が完了すると、ＬＩＮＫ層管理部５１３は通信完了の旨を調停部７に通知する（ステップＳ４６）。調停部７は通知を受け取ると、無線ＬＡＮ通信禁止解除をＭＡＣ層管理部３１３に指示する（ステップＳ４７）。ＭＡＣ層管理部３１３は、通知を受け取ると、ＭＡＣ層送信部３１２に課せられていた送信禁止を解除する。Bluetooth通信が完了した時点として、例えばマスタ端末（無線通信装置１）がLL_TERMINATE_INDフレームを送信し、これに対応するEmptyパケットを受信した時点、または、無線通信装置１がスレーブ端末からLL_TERMINATE_INDフレームを受信し、これに対応するEmptyパケットを送信するまでとすることができる。または、Bluetooth通信の完了の通知は、Bluetoothによるデータ通信がタイムアウトした時点とすることができる。
After step S43 or in parallel with step S43, the
また、第１実施形態と同様に、無線ＬＡＮ通信の禁止は、特定の周波数帯に限定されてもよい。図１０は、第２実施形態に係る無線通信装置の接続および通信の別の例の一部のフローチャートである。図１０に示されるように、ＬＩＮＫ層管理部５１３は、接続開始通知とともにCONNECT_REQフレームを送信するアドバタイジングチャネルおよびデータを送受するデータチャネルを調停部７に通知する（ステップＳ５１）。調停部７は、接続開始通知を受け取ると、無線ＬＡＮ通信の禁止指示および使用されるチャネルをＭＡＣ層管理部３１３に通知する（ステップＳ５２）。ＭＡＣ層管理部３１３は、通知されたチャネルの周波数帯と、無線ＬＡＮ通信部３が現在使用している周波数帯とを比較する（ステップＳ５３）。周波数帯同士が少なくとも一部重なっている場合、ＭＡＣ層管理部３１３は重なっている周波数帯での無線ＬＡＮ通信内容の送信を禁止する（ステップＳ４３）とともにBluetooth通信部５は、スレーブ端末と接続し、Bluetooth通信を行う（ステップＳ４４）。周波数帯が重なっていない場合、送信は禁止されず、Bluetooth通信部５は、スレーブ端末と接続し、Bluetooth通信を行う（ステップＳ５４）。その後は、図９と同じである。
Similarly to the first embodiment, prohibition of wireless LAN communication may be limited to a specific frequency band. FIG. 10 is a partial flowchart of another example of connection and communication of the wireless communication device according to the second embodiment. As shown in FIG. 10, the LINK
また、無線ＬＡＮ通信部３が使用する周波数帯が予めBluetooth通信部５に通知されていてもよい。図１１は、第２実施形態に係る無線通信装置の接続および通信の別の例の一部のフローチャートである。例えば、ＬＩＮＫ層部５１（例えばＬＩＮＫ層管理部５１３）は、無線ＬＡＮ通信部３が使用する周波数帯を予め認識している。図１１に示されるように、ＬＩＮＫ層部５１は、接続開始の際に、CONNECT_REQフレームを送信するアドバタイジングチャネルおよびデータを送受するデータチャネルの周波数帯と無線ＬＡＮ通信部３の使用周波数帯を比較する（ステップＳ６１）。ＬＩＮＫ層部５１は、そのような比較を行うための機能を有している。ＬＩＮＫ層部５１は、CONNECT_REQフレームを送信するアドバタイジングチャネルおよびデータを送受するデータチャネルの周波数帯と、無線ＬＡＮ通信のための周波数帯とが、少なくとも一部重なっている場合、調停部７に接続開始を通知する（ステップＳ４１）。その後は、図９と同じである。
Further, the frequency band used by the wireless
さらに、第１実施形態と同様に、無線通信装置１による無線ＬＡＮ通信禁止とともに、他の無線ＬＡＮ装置による送信が禁止されてもよい。図１２は、第２実施形態に係る無線通信装置の接続および通信の別の例の一部のフローチャートである。図１２に示されるように、ＬＩＮＫ層管理部５１３は、調停部７に接続開始を通知する（ステップＳ４１）。次いで、調停部７は、通信予定期間をdurationフィールドにおいて指定するCTS to selfフレームの送信をＭＡＣ層管理部３１３に指示する。ＭＡＣ層管理部３１３は、ＭＡＣ層送信部３１２の制御を通じて、CTS to selfフレームを送信する（ステップＳ３１）。通信予定期間は、例えば接続から通信完了までの期間またはそれ以上の期間である。他の無線ＬＡＮ装置は無線ＬＡＮ通信内容の送信を停止する（ステップＳ３２）。次いで、ＭＡＣ層管理部３１３は、CTS to selfフレームの送信完了を調停部７に通知する（ステップＳ３３）。その後は、図９と同じである。
Further, as with the first embodiment, the
図９〜図１２の例は、相互に組み合わせることもできる。例えば、図１２の無線通信装置１以外の無線ＬＡＮ装置の送信の禁止と、図１０の周波数帯同士が重なり合う場合に無線通信装置１による無線ＬＡＮ通信内容の送信禁止とが組み合わせられてもよい。
The examples of FIGS. 9 to 12 can be combined with each other. For example, the prohibition of transmission of a wireless LAN device other than the
以上説明したように、第２実施形態に係る無線通信装置１は、Bluetooth通信のための接続開始から通信完了まで、無線ＬＡＮ通信を禁止する。このことは、Bluetooth通信の良好な環境につながり、CONNECT_REQフレームやデータフレームが、無線ＬＡＮ通信に妨害されて正常に受信されないことが防止される。このため、マスタ端末の使用チャネルとスレーブ端末の使用チャネルが食い違ったり、データフレームの再送が必要になったりすることによる、スレーブ端末による無駄な通信が回避される。よって、スレーブ端末による不要な電力消費が防止される。
As described above, the
その他、各実施形態は、上記のものに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の実施形態が抽出され得る。例えば、上記各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、この構成要件が削除された構成が実施形態として抽出され得る。 In addition, each embodiment is not limited to the above-described one, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Furthermore, the above-described embodiment includes various stages, and various embodiments can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some configuration requirements are deleted from all the configuration requirements shown in the above embodiments, a configuration from which these configuration requirements are deleted can be extracted as an embodiment.
１…無線通信装置、３…無線ＬＡＮ通信部、５…Bluetooth通信部、７…無線ＬＡＮ・Bluetooth通信調停部、９…アンテナ、３１…ＭＡＣ層部、３１１…ＭＡＣ層受信部、３１２…ＭＡＣ層送信部、３１３…ＭＡＣ層管理部、３２…ＰＨＹ層部、３２１…ＰＨＹ層受信部、３２２…ＰＨＹ層送信部、５１…ＬＩＮＫ層部、５１１…ＬＩＮＫ層受信部、５１２…ＬＩＮＫ層送信部、５１３…ＬＩＮＫ層管理部、５２…ＰＨＹ層部、５２１…ＰＨＹ層受信部、５２２…ＰＨＹ層送信部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
管理用チャネル上でスレーブ端末が通信要求を送信しかつマスタ端末が前記管理用チャネルを監視して前記通信要求を探索することを要求するBluetooth規格に則って無線通信を行い、前記通信要求の探索の開始およびスレーブ端末との前記Bluetooth規格に則った接続のための接続要求の送信の少なくとも一方を行う旨の通知を送信する第２通信部と、
前記通知を受け取ると、前記第１通信部による前記無線ＬＡＮ通信を禁止する調停部と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。 A first communication unit for performing wireless LAN communication;
Search for the communication request by performing wireless communication in accordance with the Bluetooth standard, in which the slave terminal transmits a communication request on the management channel and the master terminal requests to monitor the management channel and search for the communication request. A second communication unit that transmits a notification that at least one of the start and the transmission of a connection request for connection with the slave terminal according to the Bluetooth standard,
Upon receiving the notification, an arbitration unit that prohibits the wireless LAN communication by the first communication unit;
A wireless communication apparatus comprising:
前記調停部が、前記第２通信部が前記通信要求を探索する間、前記第１通信部による前記無線ＬＡＮ通信を禁止する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The notification is transmitted before the second communication unit searches for the communication request;
The arbitration unit prohibits the wireless LAN communication by the first communication unit while the second communication unit searches for the communication request;
The wireless communication apparatus according to claim 1.
前記調停部が、前記接続要求の送信から前記第１通信部による前記無線ＬＡＮ通信を禁止し、前記第１通信部による前記無線ＬＡＮ通信の禁止を前記第２通信部と前記スレーブ端末との間の通信が終了後に解除する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The notification is transmitted before the connection request is transmitted after the first communication unit receives the communication request;
The arbitration unit prohibits the wireless LAN communication by the first communication unit from transmission of the connection request, and prohibits the wireless LAN communication by the first communication unit between the second communication unit and the slave terminal. Cancel after the communication of
The wireless communication apparatus according to claim 1.
前記管理用チャネルがアドバタイジングチャネルである、
ことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信装置。 The Bluetooth standard is BLE,
The management channel is an advertising channel;
The wireless communication device according to claim 1, wherein the wireless communication device is a wireless communication device.
ことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信装置。 When the arbitration unit at least partially overlaps the frequency band of the management channel and the frequency band used by the first communication unit for the wireless LAN communication, the wireless by the first communication unit Prohibit LAN communication,
The wireless communication device according to claim 1, wherein the wireless communication device is a wireless communication device.
ことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無線通信装置。 When the arbitration unit receives the notification, the first communication unit transmits a frame prohibiting the wireless LAN communication by another device that performs the wireless LAN communication.
The wireless communication device according to claim 1, wherein the wireless communication device is a wireless communication device.
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