JP5000228B2

JP5000228B2 - 無線通信装置

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Publication number: JP5000228B2
Application number: JP2006213329A
Authority: JP
Inventors: 修司久保田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2026-08-04
Also published as: JP2008042457A

Description

本発明は、無線ＬＡＮなどの無線通信を行う無線通信装置に関する。

コピー、ファックス、スキャナなどの複合機やパソコンなどの情報端末に、無線通信装置を組み込みまたは装着することで他の機器との無線通信を実現する形態がある。この無線通信装置は、無線通信のためのプロトコルに準拠して他の機器と通信するようになっており、具体的には物理層やデータリンク層などに関する機能を処理する。また、複合機や情報端末は、データリンク層よりも上位の階層に関する機能を処理すると共に種々のアプリケーションプログラムを処理する。

複合機や情報端末が処理する上位の階層に関する機能は、ＩＰ（Internet Protocol）など、無線、有線に依存しないプロトコルと共通できるものであり、複合機や情報端末は、無線通信装置または有線通信装置を組み込みまたは装着することで無線および有線それぞれの通信に対応できるものもある。

また、上位の階層に関する機能およびアプリケーションプログラムは、複合機や情報端末に実装されるＣＰＵ（Central Processing Unit）で処理される。複合機や情報端末に実装されるＣＰＵの処理能力は、一般的なパソコンに実装されるＣＰＵと異なって動作周波数が低い場合があり、この場合には、ＣＰＵが種々のアプリケーションプログラムを処理することを優先し、無線通信のためのプロトコルに準拠した機能の大半を無線通信装置で処理したほうがよい。

また、複合機や情報端末が、充電器から電力が供給される移動可能な端末の場合、複合機や情報端末の電力を消費させないことは重要であるため、複合機や情報端末のＣＰＵに負荷をかけるよう、無線通信装置を構成してはならない。例えば、複合機や情報端末のＣＰＵに負荷をかけない従来の技術としては、次に記載するような技術が知られている。

無線ＬＡＮのアドホックモードのように、ネットワーク内に基地局を配置せずに端末局同士が直接通信して運用する方法の場合、端末局は常にＩＰパケットの中継処理を行わなければならないが、このＩＰパケットの中継処理は、端末局のホストＣＰＵを介して行われるため、ホストＣＰＵにとっては大きな負荷となっている。そこで、端末局は、受信したパケットが自端末宛のパケットか中継すべきパケットかを検出し、中継すべきパケットである場合は、ホストＣＰＵを介さずに中継すべきパケットを特定の電気回路で処理することでＣＰＵの負荷を低減している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３０３８９６号公報

例えば、無線ＬＡＮのプロトコルであるＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した信号には、無線接続を管理するためのビーコンフレームがあり、このビーコンフレームは、一般的に１００ミリ秒間隔で送信されるので、特許文献１参照に記載したような端末が、自端末宛に短い間隔でビーコンフレームを受信してしまうと、ホストＣＰＵに負荷がかかってしまうという問題がある。

また、ビーコンフレームのような無線接続を管理するための管理フレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１だけではなく、WirelessUSBや他のプロトコルにも同じような信号が存在し、無線通信に必要な信号である。

そこで、本発明は、一定の短い間隔で管理フレームが送信される管理フレームを受信して処理する際など、ホストＣＰＵなどの処理部の負荷を軽減することができる無線通信装置を提供することを目的とする。

本発明の無線通信装置は、通信相手から送信されたフレームを無線で受信する通信部と、前記通信部が受信したフレームを解析してデータフレームか前記通信相手との無線接続を管理するための管理フレームかを判定する受信フレーム解析部とを有し、前記受信フレーム解析部が、前記フレームを処理する処理部に前記フレームの受信を通知し、一定時間間隔で前記管理フレームを受付ける無線通信装置において、前記受信フレーム解析部が受付けた現在の前記管理フレームと直前に受付けた前記管理フレームとの一部を比較対象として比較する比較部を備え、前記比較対象が一致していた場合、前記受信フレーム解析部は前記処理部に前記管理フレームの受信を通知せず、前記比較対象が一致していなかった場合、前記受信フレーム解析部は前記処理部に前記管理フレームの受信を通知する無線通信装置であって、前記通信相手から送信された管理フレームのうちビーコンフレームの受信状況に関する情報を保存する受付情報保存部を更に備え、前記受付情報保存部に保存された情報に基づいて、前記処理部に前記ビーコンフレームの受信状況を認識させる構成を有している。

以上のように本発明は、一定の短い間隔で管理フレームが送信される管理フレームを受信して処理する際など、ホストＣＰＵなどの処理部の負荷を軽減することができる無線通信装置を提供するものであり、性能の低いＣＰＵを使用しているような場合にとって大きな効果となる。

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。

図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成図の一例である。図１に示した通信システムは、インフラストラクチャ・モードで通信するためのアクセスポイントとなる通信機器９と、ステーションとなる無線通信装置１０と、無線通信装置１０を組み込みまたは装着する機器８によって構成される。

なお、図１に示した通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１のプロトコルに準拠して無線通信を行うものとするが、本発明ではＩＥＥＥ８０２．１１のプロトコルに限定するものではない。

無線通信装置１０は、通信機器９と無線で通信するようになっており、具体的には物理層やデータリンク層などに関する機能を処理する。また、機器８は、動作周波数が低いＣＰＵなどの処理部を有し、処理部でプロトコルの上位の階層に関する機能およびアプリケーションプログラムを実行するようになっている。なお、機器８は、複合機や情報端末などを表している。

まず、通信機器９と無線通信装置１０は、無線通信を行う際、無線接続（データリンク）を確立させるための手順を実行する。無線接続が確立された後、通信機器９と無線通信装置１０との間でデータの送受信が行われる。なお、無線接続が確立していない通信機器９と無線通信装置１０との間では、データの送受信が行われない。また、無線接続が確立された後、無線接続を管理するためのビーコンフレームが、１００ミリ秒程度の短い間隔で通信機器９から無線通信装置１０に同報される。

機器８は、無線通信装置１０を介してビーコンフレームを一定時間以上受信していないと判断すると、無線接続が切断されたとみなす。また、ビーコンフレームには、通信機器９が無線通信装置１０に転送するデータを有しているか否かを表す情報などが含まれている。ビーコンフレームの詳細は後述する。

（本発明の第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図の一例である。なお、図２では、本発明の内容を説明するのに必要最低限の機能のブロックを明示してあるだけであり、省略している機能のブロックもある。

図２に示した無線通信装置１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１のプロトコルに準拠した物理層、ＭＡＣ層それぞれの機能を実現する物理層部（通信部）およびＭＡＣ層部を備えて構成される。また、ホストＣＰＵ７は、例えば、図１で説明した機器８を構成するものである。

物理層部は、ＭＡＣ層部からＩＥＥＥ８０２．１１のプロトコルに準拠したフレームを受信して変調処理する変調復調部１１、および、変調復調部１１で変調処理したフレームを高周波に変調した電波をアンテナから放出するＲＦ処理部１２によって構成されている。また、特定の周波数をもつ電波をアンテナから受けると、ＲＦ処理部１２は、ベースバンド周波数に変換し、変調復調部１１は、フレームに復調し、復調したフレームをＭＡＣ層部に転送する。

ＭＡＣ層部は、受信フレーム解析部１３、受信フレームバッファ１４、送信フレーム生成部１５、送信フレームバッファ１６、フレーム送受信タイミング制御部１７、物理層制御部１８、ビーコンフレーム保存部１９、およびビーコンフレームボディ比較部２０によって構成されている。例えば、ＭＡＣ層部を構成する各部は、電子回路などで構成される。

受信フレーム解析部１３は、物理層部から転送されたフレームを解析し、データ用のフレーム（以下、データフレームという。）か、通信相手との無線接続を管理するための管理用のフレーム（以下、管理フレームという。）かを判定するようになっている。また、受信フレーム解析部１３は、物理層部から転送されたフレームのうち、自局宛のフレームなど、ホストＣＰＵ７に転送するフレームだけを受信フレームバッファ１４に蓄積させてホストＣＰＵ７に割り込み通知を行う。また、受信フレーム解析部１３は、ホストＣＰＵ７に転送するフレームだけを受信フレームバッファ１４に蓄積させ、受信フレームバッファ１４に割り込み通知をさせるようにしてもよい。

ここで、ＭＡＣ層部で処理されるフレームのフォーマットについて図３を用いて説明する。図３に示したフレームは、フレームヘッダ部およびフレームボディ部で構成される。フレームヘッダ部には、フレームタイプを特定する情報が含まれているフレームコントロール（ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌ）、デュレーション（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）ＩＤ、アドレス（Ａｄｄｒｅｓｓ）、シーケンスコントロール（ＳｅｑｕｅｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌ）が含まれる。フレームボディ部は、可変長であり、可変長フレームボディ（ＦｒａｍｅＢｏｄｙ）と、誤り検出のための３２ビットＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）を含む。

なお、フレームコントロールには、タイプ（Ｔｙｐｅ）とサブタイプ（Ｓｕｂｔｙｐｅ）が含まれ、それらの組み合わせによって２５種類のフレームの識別が可能とされる。２５種類のフレームの中には、データフレーム、または、管理フレームであるビーコン、ＡＣＫ、ＲＴＳ、ＣＴＳなどがある。

また、図４に管理フレームのフォーマットを示す。図４に示したように、管理フレームにはＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）を表す情報が含まれている。ＢＳＳＩＤには、アクセスポイントのＭＡＣアドレスが設定されているため、受信フレーム解析部１３は、接続しているアクセスポイントからのフレームかどうかの判断をすることができる。

なお、受信フレーム解析部１３は、データフレームが物理層部から転送された場合には、データフレームをホストＣＰＵ７に処理させるため、ホストＣＰＵ７に割り込み通知を行い、管理フレームが物理層部から転送された場合にも、管理フレームをホストＣＰＵ７に処理させるため、ホストＣＰＵ７に割り込み通知を行う。管理フレームをホストＣＰＵ７で処理する理由は、ＭＡＣ層部にある電子回路で管理フレームを処理してしまうとプロトコルが変更または追加されたときに、この電子回路を取り替えることになってしまい、ホストＣＰＵ７で管理フレームを処理すればプログラムの変更でよく、プロトコルの変更または追加に対し柔軟に対応できるようにするためである。

送信フレーム生成部１５は、ＩＥＥＥ８０２．１１のプロトコルに準拠した処理を行うため、受信した管理フレームに応答するフレーム（ＡＣＫフレーム）を生成するようになっている。また、送信フレーム生成部１５は、生成したフレームを送信フレームバッファ１６に蓄積させるようになっている。なお、送信フレームバッファ１６は、送信フレーム生成部１５によって生成されたフレームに加えて、ホストＣＰＵ７から転送されたフレームを蓄積するようになっている。

フレーム送受信タイミング制御部１７は、無線通信装置１０がこれから送信しようとしているフレームと他の無線通信装置１０が送信するフレームとの衝突を防止するため、フレームの送受信タイミングを計るためのものである。物理層制御部１８は、フレーム送受信タイミング制御部１７の指示で物理層部を起動することにより、送信フレームバッファ１６に蓄積されたフレームが無線で送信される。

また、受信フレーム解析部１３は、物理層部から転送された管理フレームのうち、自局宛でかつビーコンフレームだけをビーコンフレーム保存部１９に蓄積させる。ビーコンフレームボディ比較部２０は、受信フレーム解析部１３が現在受付けたビーコンフレームと、直前に受付けたビーコンフレームとのボディ部とを比較するようになっている。

ビーコンフレームについては、図４に示した管理フレームのフレームコントロール情報にあるフレームタイプがビーコンフレームを表しており、管理フレームのフレームボディ部が、図５に示すように、ビーコンフレームの送信時刻を表すタイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）、ビーコンフレームの間隔を表すビーコン間隔（Ｂｅａｃｏｎｉｎｔｅｒｖａｌ）、自局宛のデータの有無を表すトラフィックインフォメーションマップ（ＴＩＭ：ＴｒａｆｆｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭａｐ）などの情報から構成される。

なお、図５に示した情報は、無線接続を確立させる時に使用されるが、無線接続が確立した後も常に、ホストＣＰＵ７によって参照されるわけではない。また、タイムスタンプを表す情報は、送信毎に毎回更新され、ＴＩＭを表す情報は、自局宛のデータの有無に応じて変化するが、無線接続が確立した後では、タイムスタンプおよびＴＩＭ以外の情報はほとんど変化しない。

以上のように構成された無線通信装置１０において、ビーコンフレームを受信したときの動作について以下に説明する。

まず、受信フレーム解析部１３は、物理層部から受付けたフレームを解析し、自局宛のビーコンフレームであった場合、ビーコンフレームボディ比較部２０は、受信フレーム解析部１３が現在受付けたビーコンフレームと、ビーコンフレーム保存部１９に蓄積されている、直前に受付けたビーコンフレームとのボディ部を比較する。なお、ビーコンフレームボディ比較部２０がビーコンフレームのボディ部を比較する際には、タイムスタンプを表す情報を除いた部分のビーコンフレームが比較される。

タイムスタンプを表す情報を除いた部分のビーコンフレームのボディ部が不一致である場合、受信フレーム解析部１３は、現在受付けたビーコンフレームを受信フレームバッファ１４に蓄積させ、ホストＣＰＵ７に割り込み通知が行われ、一致している場合、受信フレームバッファ１４に蓄積せず、割り込み通知もしない。

最後に、ビーコンフレームを比較した後、受信フレーム解析部１３は、現在受付けたビーコンフレームをビーコンフレーム保存部１９に蓄積する。

以上、本発明の第１の実施の形態について説明したが、従来の無線通信装置では、１００ミリ秒程度の短い間隔で送信されるビーコンフレームを毎回受付けると、ホストＣＰＵ７に対する割り込みも頻繁に行われるのでホストＣＰＵ７に負荷をかけてしまっていたが、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置では、タイムスタンプを表す情報を除いた部分のビーコンフレームが変わらないのであれば、ホストＣＰＵ７に対する割り込みを行わないので、ホストＣＰＵ７の負荷は軽減される。

また、本発明の第１の実施の形態では、タイムスタンプを表す情報を除いた部分のビーコンフレームのボディ部を比較対象としていたが、ビーコンフレームボディ比較部２０をインフォメーション比較部２１に替えて図６に示す構成とすることもできる。

インフォメーション比較部２１は、ＴｉｍｅＳｔａｍｐを表す情報以外にホストＣＰＵ７が参照しない情報が更新されても、ホストＣＰＵ７が割り込み通知を受付けないようにするため、比較対象を特定の情報ごとに指定し比較するようになっている。

インフォメーション比較部２１は、例えば、比較対象を図５に示した能力情報（ＣａｐａｂｉｌｉｔｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）とし、能力情報の変化の有無を判定することもできるし、さらに、図７（Ａ）に示すように能力情報を構成する情報のうち任意の情報の変化の有無を判定することもできる。

図７（Ａ）の能力情報は、１ビット長の５つの情報が割り当てられているが、今後、プロトコルの変更によりさらに増えることも考えられる。ビット単位で割り当てられた情報の更新に対応できるように、インフォメーション比較部２１は、各情報のビットマスクを行い、マスクパターンで対象となるビットを絞り込み、絞り込まれたビットだけを比較対象とし、比較対象とした直前のビーコンフレームのフレームボディ部の情報と比較することが可能となっている。具体例として、インフォメーション比較部２１は、図７に示したＥＳＳおよびＰｒｉｖａｃｙの情報の変化の有無を判定することもできる。

また、インフォメーション比較部２１は、受付けたビーコンフレームのフレームボディ部にある固定長の情報要素だけでなく、エレメントと呼ばれる可変長の情報要素に対しても比較対象とすることができる。なお、図７（Ｂ）に示したものは、ビーコンフレームのフレームボディ部にある可変長の情報要素が複数あるイメージである。インフォメーション比較部２１は、可変長の情報要素または可変長の情報要素のうち特定の部分に対しても比較対象とすることができる。

なお、インフォメーション比較部２１は、可変長または固定長の情報要素のうち図７に示したように１ビットの特定部分、さらに１以上のビットの特定部分を比較対象とすることもでき、可変長または固定長の情報要素の全体、もしくは可変長または固定長の情報要素の特定部分のうち１つ以上を組み合わせて比較対象とすることもできる。

ところで、ビーコンフレームは、アクセスポイントとの無線接続が切断されたか否かが判断されるためのものでもある。本発明の第１の実施の形態では、現在受付けたビーコンフレームと直前に受付けたビーコンフレームとのフレームボディ部のうち特定の情報に変化がなければ、ホストＣＰＵ７に対する割り込みが行われない。従って、ホストＣＰＵ７にビーコンフレームを受付けた旨の割り込み通知が行われないと、ホストＣＰＵ７は、アクセスポイントから電波が届かなくなって切断したものと判断してしまうこともあるので、ホストＣＰＵ７が定期的にビーコンフレームを受付けた旨を認識する必要がある。そこで、本発明の第２以降の実施の形態に、ホストＣＰＵ７が定期的にビーコンフレームを受付けている旨を認識するための方法について説明する。

（本発明の第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図の一例である。なお、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信装置を構成する構成部材のうち、本発明の第１の実施の形態で説明した構成部材と同じものには、同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。

図８に示した無線通信装置２２は、ＩＥＥＥ８０２．１１のプロトコルに準拠した物理層、ＭＡＣ層それぞれの機能を実現する物理層部およびＭＡＣ層部を備えて構成される。

ＭＡＣ層部は、受信フレーム解析部２３、受信フレームバッファ１４、送信フレーム生成部１５、送信フレームバッファ１６、フレーム送受信タイミング制御部１７、物理層制御部１８、ビーコンフレーム保存部１９、インフォメーション比較部２１、および、レジスタなどによって構成されるビーコンフレーム数カウンタ２４によって構成されている。

受信フレーム解析部２３は、受信フレーム解析部１３と同じ機能を有し、さらに、自局宛のビーコンフレームを受付けたときビーコンフレーム数カウンタ２４のカウント数を１つ増加させる。従って、ビーコンフレーム数カウンタ２４には、ビーコンフレームの受信回数が登録されることになる。

一方、ホストＣＰＵ７は、一定時間毎にビーコンフレーム数カウンタ２４を参照して一定値以上の数が増加していることを確認することで定期的にビーコンフレームを受付けていると判断できる。

また、本発明の第２の実施の形態では、ビーコンフレームの受信回数をカウントしていたが、ビーコンフレーム数カウンタ２４を、レジスタなどによって構成されるタイムスタンプ情報保存部２５に替えて図９に示す構成とすることもできる。

受信フレーム解析部２３は、ビーコンフレームを受付けたときビーコンフレームのタイムスタンプ情報をタイムスタンプ情報保存部２５に保存させる。タイムスタンプ情報保存部２５には、ビーコンフレームを受付けたときの最新のタイムスタンプ情報が保存される。ホストＣＰＵ７は、一定時間毎にタイムスタンプ情報保存部２５を参照して最新のタイムスタンプ情報が示す時刻が一定値以上が増加していることを確認することで定期的にビーコンフレームを受付けていると判断できる。

例えば、ホストＣＰＵ７は、ビーコンフレーム数カウンタ２４またはタイムスタンプ情報保存部２５を一定時間毎に参照し、登録されている値が全く変わっていない場合には、切断されていると判断することもできる。また、ホストＣＰＵ７は、前回の登録されている値と前回の登録されている値との差が一定値に満たない場合には、電波状態が悪いと判断することもできる。従って、ホストＣＰＵ７は、ビーコンフレームの受信状況を把握することができる。

ところで、本発明の第２の実施の形態では、ホストＣＰＵ７が一定時間毎にレジスタなどによって構成される部材にアクセスすることでビーコン受信状態を判断することができるが、処理負荷の都合上などで、ホストＣＰＵ７が一定時間毎に作動しないほうが良い場合もある。そこで、本発明の第３以降の実施の形態に、ホストＣＰＵ７が一定時間毎に作動しない方法について説明する。

（本発明の第３の実施の形態）
図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図の一例である。なお、本発明の第３の実施の形態に係る無線通信装置を構成する構成部材のうち、本発明の第１の実施の形態で説明した構成部材と同じものには、同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。

図１０に示した無線通信装置３０は、ＩＥＥＥ８０２．１１のプロトコルに準拠した物理層、ＭＡＣ層それぞれの機能を実現する物理層部およびＭＡＣ層部を備えて構成される。

ＭＡＣ層部は、受信フレーム解析部３３、受信フレームバッファ１４、送信フレーム生成部１５、送信フレームバッファ１６、フレーム送受信タイミング制御部１７、物理層制御部１８、ビーコンフレーム保存部１９、インフォメーション比較部２１、および、タイマー処理部３１によって構成されている。

タイマー処理部３１は、一定時間を表す数を登録する時間設定レジスタと、クロック周期時間毎に自ら持つ値に１を加算するタイマカウンタとを有している。図１１に示すように、タイマカウンタの値と時刻との関係を表すグラフを参照して説明すれば、タイマー処理部３１は、クロック周期時間毎にタイマカウンタの値と、時間設定レジスタの値とをクロック周期時間毎に比較し、それぞれの値が同じになれば、受信フレーム解析部３３に通知を行うと共に、タイマカウンタの値を０に設定する。

受信フレーム解析部３３は、受信フレーム解析部１３と同じ機能を有し、さらに、図１１に示すように、タイマー処理部３１から通知を受けた直後に自局宛のビーコンフレームを受付けた場合、インフォメーション比較部２１またはビーコンフレームボディ比較部２０によるビーコンフレームの比較を行わせず、自局宛のビーコンフレームを受信フレームバッファ１４に蓄積させ、ホストＣＰＵ７に割り込み通知を行う。

なお、タイマー処理部３１から通知を受けていない状況で、自局宛のビーコンフレームを受付けたとき、インフォメーション比較部２１またはビーコンフレームボディ比較部２０により、ビーコンフレームの一部が一致していないことを表している場合がある。この場合、受信フレーム解析部３３は、ホストＣＰＵ７に割り込み通知を行うため、タイマカウンタの値を０に設定するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係る無線通信装置は、一定時間を計時した直後にビーコンフレームを受付けたとき、受付けたビーコンフレームの受信をホストＣＰＵ７に通知するため、ホストＣＰＵ７が定期的にビーコンフレームの受信状況に関わる情報を参照、監視させるなどの動作を行う必要が無く、ホストＣＰＵ７の負荷を軽減することができる。

（本発明の第４の実施の形態）
図１２は、本発明の第４の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図の一例である。なお、本発明の第４の実施の形態に係る無線通信装置を構成する構成部材のうち、本発明の第１の実施の形態で説明した構成部材と同じものには、同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。

図１２に示した無線通信装置４０は、ＩＥＥＥ８０２．１１のプロトコルに準拠した物理層、ＭＡＣ層それぞれの機能を実現する物理層部およびＭＡＣ層部を備えて構成される。

ＭＡＣ層部は、受信フレーム解析部４３、受信フレームバッファ１４、送信フレーム生成部１５、送信フレームバッファ１６、フレーム送受信タイミング制御部１７、物理層制御部１８、ビーコンフレーム保存部１９、インフォメーション比較部２１、およびビーコンフレーム数カウンタ４１によって構成されている。

受信フレーム解析部４３は、受信フレーム解析部１３と同じ機能を有する。さらに、自局宛のビーコンフレームを受付けたとき、インフォメーション比較部２１またはビーコンフレームボディ比較部２０により、ビーコンフレームの一部が一致していることを表している場合、受信フレーム解析部４３は、ビーコンフレーム数カウンタ４１のカウント数を１つ増加させる。従って、ビーコンフレーム数カウンタ４１には、自局宛のビーコンフレームを受付けてホストＣＰＵ７に割り込み通知しなかった回数が登録されることになる。

受信フレーム解析部４３は、ビーコンフレーム数カウンタ４１のカウント数が、ホストＣＰＵ７などから予め設定されたレジスタの値（所定値）以上になれば、インフォメーション比較部２１またはビーコンフレームボディ比較部２０によるビーコンフレームの比較を行わせず、自局宛のビーコンフレームを受信フレームバッファ１４に蓄積させ、ホストＣＰＵ７に割り込み通知を行う。ビーコンフレーム数カウンタ４１のカウント数を０にリセットする。なお、リセットする値を０としたが、０に限定することはない。

自局宛のビーコンフレームを受付けたとき、インフォメーション比較部２１またはビーコンフレームボディ比較部２０による比較結果が、直前に受付けたビーコンフレームと一致していないことを表している場合、受信フレーム解析部４３は、ビーコンフレーム数カウンタ４１のカウント数を０にリセットする。

以上説明したように、本発明の第４の実施の形態に係る無線通信装置は、所定値以上になった直後にビーコンフレームを受付けたとき、受付けたビーコンフレームの受信をホストＣＰＵ７に通知するため、ホストＣＰＵ７が定期的にビーコンフレームの受信状況に関わる情報を参照、監視させるなどの動作を行う必要が無く、ホストＣＰＵ７の負荷を軽減することができる。

なお、本発明の実施の形態では、通信システムをインフラストラクチャモードとして説明したが、本発明では、通信システムをアドホックモードで実施するようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係る通信システムの構成図本発明の第１の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図ＭＡＣ層部で処理されるフレームのフォーマットを表す図管理フレームのフォーマットを表す図ビーコンフレームのフレームボディ部の情報を表す図本発明の第１の実施の形態の別例を表す図インフォメーション比較部が比較するときの情報の例について説明するための図本発明の第２の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図本発明の第１の実施の形態の別例を表す図本発明の第３の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図タイマカウンタの値と時刻との関係を表すグラフの図本発明の第４の実施の形態に係る無線通信装置のブロック図

符号の説明

７ホストＣＰＵ
８機器
９通信機器
１０、２２、３０、４０無線通信装置
１１変調復調部
１２ＲＦ処理部
１３、２３、３３、４３受信フレーム解析部
１４受信フレームバッファ
１５送信フレーム生成部
１６送信フレームバッファ
１７フレーム送受信タイミング制御部
１８物理層制御部
１９ビーコンフレーム保存部
２０ビーコンフレームボディ比較部（比較部）
２１インフォメーション比較部（比較部）
２４、４１ビーコンフレーム数カウンタ（フレーム数カウンタ）
２５タイムスタンプ情報保存部
３１タイマー処理部

Claims

通信相手から送信されたフレームを無線で受信する通信部と、
前記通信部が受信したフレームを解析してデータフレームか前記通信相手との無線接続を管理するための管理フレームかを判定する受信フレーム解析部とを有し、
前記受信フレーム解析部が、前記フレームを処理する処理部に前記フレームの受信を通知し、一定時間間隔で前記管理フレームを受付ける無線通信装置において、
前記受信フレーム解析部が受付けた現在の前記管理フレームと直前に受付けた前記管理フレームとの一部を比較対象として比較する比較部を備え、
前記比較対象が一致していた場合、前記受信フレーム解析部は前記処理部に前記管理フレームの受信を通知せず、前記比較対象が一致していなかった場合、前記受信フレーム解析部は前記処理部に前記管理フレームの受信を通知する無線通信装置であって、
前記通信相手から送信された管理フレームのうちビーコンフレームの受信状況に関する情報を保存する受付情報保存部を更に備え、
前記受付情報保存部に保存された情報に基づいて、前記処理部に前記ビーコンフレームの受信状況を認識させることを特徴とする無線通信装置。
前記管理フレームは、ヘッダ部とタイムスタンプ情報を含むボディ部とによって構成されており、
前記比較対象は、前記管理フレームを構成する情報のうち、前記タイムスタンプ情報および前記ヘッダ部を除く部分であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記管理フレームは、ヘッダ部と可変長または固定長の情報要素を含むボディ部とによって構成されており、
前記比較対象は、前記可変長または固定長の情報要素であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記比較対象は、前記可変長または固定長の情報要素のうち１ビット以上の特定部分であることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
前記比較対象は、前記可変長または固定長の情報要素、もしくは前記特定部分のうち１つ以上を組み合わせて対象とするものであることを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
前記受付情報保存部に保存された情報を前記処理部に定期的に参照させることにより、前記処理部に前記ビーコンフレームの受信状況を認識させることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れかに記載の無線通信装置。
前記受付情報保存部は、前記受信フレーム解析部が受付けた前記管理フレームの数をカウントするフレーム数カウンタを有し、
前記フレーム数カウンタがカウントした数を定期的に前記処理部に参照させることを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
前記受付情報保存部は、前記受信フレーム解析部が受付けた前記管理フレームの最新のタイムスタンプ情報を保存するタイムスタンプ情報保存部を有し、
前記タイムスタンプ情報保存部が保存する最新のタイムスタンプ情報を定期的に前記処理部に参照させることを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
前記受信フレーム解析部は、前記管理フレームを受付けたとき、前記受付情報保存部に保存された情報に応じて、受付けた前記管理フレームの受信を前記処理部に通知することを特徴とする請求項１から請求項５までの何れかに記載の無線通信装置。
前記受付情報保存部は、一定時間を繰返して計時するタイマー処理部を有し、
前記受信フレーム解析部は、前記タイマー処理部が前記一定時間を計時した直後に前記管理フレームを受付けたとき、受付けた前記管理フレームの受信を前記処理部に通知することを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
前記受付情報保存部は、前記受信フレーム解析部が受付けた前記管理フレームの数をカウントするフレーム数カウンタを有し、
前記受信フレーム解析部は、前記フレーム数カウンタがカウントした数が所定値以上になった場合、前記フレーム数カウンタがカウントした数をリセットすると共に、前記所定値以上になった直後に前記管理フレームを受付けたとき、受付けた前記管理フレームの受信を前記処理部に通知することを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。