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JP5353683B2 - 無線通信システム、無線通信機器および情報通知方法 - Google Patents

無線通信システム、無線通信機器および情報通知方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システム、無線通信機器および情報通知方法に関する。
近年、UPnP(Universal Plug and Play)など、ネットワークを介して様々なサービスを利用するための仕組みが規定されている。
また、ネットワークの1つに無線ネットワークがあり、特に、非特許文献1にて規定されている無線LAN(Local Area Network)は、免許不要の周波数帯域を使用していることから、家庭用途や企業での使用など、さまざまな形態で広く利用されている。
ここで、ネットワークを介してサービスを利用する際、サービスを利用する機器は、例えばネットワークへの接続確立後にUPnPメッセージを交換するなど、従来はネットワークへの接続確立後にサービス情報を取得して利用可能なサービス内容を把握していた。ここでいう「サービス情報」とは、ネットワークを介して利用できるサービスの情報であり、ネットワーク層(Network Layer)以上の上位層(Upper Layer)のプロトコル(Protocol、規定)を通じて得られる。サービス情報としては、例えば、UPnPに規定される情報や、ネットワークに関する情報などがある。
これに対して、無線ネットワークの場合、複数のネットワークに接続可能な環境が考えられる。ネットワークに接続しようとする機器が、ネットワークのアクセスポイント機器との無線通信接続を確立する前にサービス情報を取得できれば、この、ネットワークに接続しようとする機器のユーザは、取得したサービス情報に基づいて、接続するネットワークを選択できる。例えば、複数の無線LANサービスを利用できる環境で、ネットワークに関する情報として公衆無線LANサービスであることや無料で利用できることの情報を得られれば、ユーザは、無料の公衆無線LANサービスに限定して接続を試みることができる。
また、無線ネットワークでは、いわゆるタダ乗りの不正利用のおそれや、通信内容の傍受のおそれがある。そこで、ネットワークのアクセスポイント機器は、接続の際に、接続ユーザを識別するための認証や、傍受を防ぐためのデータの暗号化を行うのが通常である。この、認証や暗号化のために、アクセスポイント機器は、無線ネットワークへの接続を処理するために、一般に数秒、場合によっては10秒以上の時間を要する。無線ネットワークに接続しようとする機器が、無線ネットワーク接続前にサービス情報を取得して接続するネットワークを選択できれば、サービス情報を取得するために各無線ネットワークに接続する必要がなく、接続処理の時間や機器の負荷やユーザの手間を削減できる。
そこで、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)では、非特許文献2に示されるように、上位層に関する情報を、ネットワーク接続前に交換するためのプロトコルやフィールドの策定が行われている。非特許文献2では、主にビーコン(Beacon)や、プローブ応答(Probe Response)や、GASイニシャル応答(Generic Advertisement Service Initial Response)を用いて、上位層に関する情報を通知する。ビーコンおよびプローブ応答では、ネットワーク特性(例えば、個人ネットワークか公衆無線ネットワークかの区別)など特定の情報を通知できる。一方、GASイニシャル応答では通知する情報は特に定められておらず、広範な情報の通知に利用できる。機器がGASメッセージに対応可能か否かは、ビーコンやプローブ応答にて通知できる。
IEEE 802.11(TM)―2007 IEEE P802.11u(TM)/D8.0
非特許文献2に示される通知方法は、非特許文献2に記載の規格IEEE802.11u(以下、単に「11u」ともいう)の通信プロトコルに対応する機器同士の間でのみ成立する。一方が11uの通信プロトコルに対応していても、相手が11uの通信プロトコルに非対応な機器の場合は、通知を行えない。したがって、無線ネットワークに11u対応機器と11u非対応機器とが混在する場合、無線ネットワークに接続しようとする11u対応機器は、ネットワーク中の11u対応機器からのみ通知される情報をもとに接続先を決定する。
しかしながら、11u対応機器からの情報のみを利用した場合には、適切な接続先を選択できない場合がある。
図29は、従来の無線ネットワークシステムにおける通信の例を示す図である。
同図のアクセスポイント機器1101は、プリンタ1201との間に無線通信接続を確立させて、アクセスポイント機器1101とプリンタ1201とからなるネットワークを構築する。そして、端末1301は、アクセスポイント機器1101またはプリンタ1201に接続してプリンタ1201の印刷サービスを利用する。ここで、アクセスポイント機器1101は、11u非対応機器である。これに対し、プリンタ1201と端末機器1301は、11u対応機器である。
アクセスポイント機器1101とプリンタ1201とは、共に5ギガヘルツ(GHz)帯の無線通信に対応している。そして、アクセスポイント機器1101は、プリンタ1201との間に通信路c1011を介する無線通信接続を、5ギガヘルツ帯を利用して確立する。
また、アクセスポイント機器1101は、複数の機器との間で5ギガヘルツ帯を用いて無線通信可能であり、端末機器1301も、5ギガヘルツ帯の無線通信に対応している。そして、アクセスポイント機器1101は、端末機器1301との間に通信路c1012を介する無線通信接続を確立する場合も、5ギガヘルツ帯を利用して無線通信接続を確立する。
一方、プリンタ1201は、1台の機器との間でのみ5ギガヘルツ帯を用いて無線通信可能だが、2.4ギガヘルツ帯を利用して、さらに他の機器と無線通信可能である。また、端末機器1301も、2.4ギガヘルツ帯を利用して無線通信可能である。そこで、プリンタ1201は、アクセスポイント機器1101との間で5ギガヘルツ帯を利用して無線通信接続を確立した後は、2.4ギガヘルツ帯を利用して、端末機器1301との間に通信路c1012を介する無線通信を確立する。
ここで、プリンタ1201は、アクセスポイント機器1101に接続することでネットワークプリンタとして動作し、また、アクセスポイント機器として動作することで、印刷サービスのみを提供するネットワークを構築する。複数のネットワークでネットワークサービスを提供することにより、無線接続時の認証方式や暗号化方式などのセキュリティレベルを変えることができる。さらに、複数の無線ネットワークの各々が利用する周波数帯を互いに異なるものとすることで、無線ネットワーク間での電波の干渉による、ネットワークの通信機能低下を抑制できる。したがって、端末機器1301は、アクセスポイント機器1101に接続しても、プリンタ1201に接続しても、印刷サービスを利用できる。
しかし、2.4ギガヘルツ帯は、電子レンジからの電磁波などの外的要因により、通信が途切れる、あるいは、遅延が発生するなど、電波環境が不安定になりやすい。これに対して、5ギガヘルツ帯は障害要因が少なく、2.4ギガヘルツ帯よりも電波環境が安定している。したがって、端末機器1301は、5ギガヘルツ帯を利用して、アクセスポイント機器1101との接続を確立するほうが、2.4ギガヘルツ帯を利用してプリンタ1201に接続するよりも、安定した通信を行ってサービスを受けられる。
しかし、アクセスポイント機器1101とプリンタ1201とが無線通信接続を確立した後、端末機器1301が印刷サービスを利用するために接続先の機器を選択する場合、11u対応機器であるプリンタ1201は印刷サービスを利用可能なことを通知できるが、11u非対応機器であるアクセスポイント機器1101は情報を通知できない。このため、端末機器1301は、2.4ギガヘルツ帯域を利用して通信が不安定となるプリンタ1201を接続先として選択してしまう。このように、端末機器1301は、適切な接続先を選択できない。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、無線通信接続確立前にサービス情報を送信できる機器とできない機器とが混在する場合に、より適切な通信相手の機器を選択できる無線通信機器および情報通知方法を提供することである。
の発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による無線通信システムは、無線通信機器と端末機器と第3の機器とを含む無線通信システムであって、前記無線通信機器は、第3の機器がネットワークを介して提供するサービスの情報を示す第3の機器のサービス情報であって、前記第3の機器との無線通信接続を確立した機器に対して提供されるサービスの情報を含むサービス情報と、前記第3の機器の識別情報とを、前記第3の機器から取得し、前記無線通信機器がネットワークを介して提供するサービスの情報を示す前記無線通信機器のサービス情報を、前記無線通信機器内部から取得するサービス情報取得部と、前記無線通信機器の識別情報を記憶する記憶部と、前記第3の機器のサービス情報と前記第3の機器の識別情報とを対応付けて含み、前記無線通信機器のサービス情報と前記無線通信情報の識別情報とを対応付けて含むサービス情報事前通知信号を生成する送信情報生成部と、他の機器との間で接続処理を行って無線通信接続を確立する接続処理部と、前記端末機器との間で前記無線通信接続を確立していない場合に、前記端末機器に対して前記サービス情報事前通知信号を送信する無線通信部と、を具備し、前記端末機器は、前記サービス情報事前通知信号と、前記第3の機器から送信される信号とを受信する無線通信部と、前記サービス情報事前通知信号から、前記第3の機器の前記サービス情報と、前記第3の機器の識別情報と、前記無線通信機器のサービス情報と前記無線通信機器の識別情報とを読み出す受信情報解析部と、前記第3の機器のサービス情報と、前記第3の機器の識別情報と、前記無線通信機器のサービス情報と、前記無線通信機器の識別情報とに基づいて、前記第3の機器と前記無線通信機器との中から、所望のサービスを利用するために接続可能な機器を識別し、識別した機器が複数ある場合には、前記無線通信機器への接続優先度を示す指標と前記第3の機器への接続優先度を示す指標とに基づいて、前記無線通信機器と前記第3の機器との中から接続先の機器を選択する接続先選択部とを具備することを特徴とする。
また、本発明の一態様による無線通信システムは上述の無線通信システムであって、前記受信情報解析部は、前記無線通信機器から送信される信号から、前記端末機器と前記無線通信機器との間の電波環境を示す第1の電波環境情報を取得し、前記第3の機器から送信される信号から、前記端末機器と前記第3の機器との間の電波環境を示す第2の電波環境情報を取得し、前記接続優先度を示す指標は、前記第1の電波環境情報と、前記第2の電波環境情報とを含むことを特徴とする。
た、本発明の一態様による無線通信機器は、ネットワークを介して提供されるサービスの情報を示すサービス情報であって、サービスを提供する機器との無線通信接続を確立した機器に対して提供されるサービスの情報を含むサービス情報当該サービスを提供する機器の識別情報とを、当該サービスを提供する機器から取得するサービス情報取得部と、前記サービス情報と前記識別情報とを含むサービス情報事前通知信号を生成する送信情報生成部と、無線信号の送信を行う無線通信部と、他の機器との間で接続処理を行って無線通信接続を確立する接続処理部と、を具備し、前記無線通信部は、前記無線通信機器との無線通信接続を確立していない機器に対して前記送信情報生成部が生成した前記サービス情報事前通知信号を送信することを特徴とする。
た、本発明の一態様による無線通信機器は上述の無線通信機器であって、前記サービス情報は、UPnPまたはBonjourまたはDLNAまたはSNMPまたはLLDPまたはLLTDのいずれかの規格を示す情報と、当該規格に基づいて得られる情報とを含むことを特徴とする。
た、本発明の一態様による無線通信機器は上述の無線通信機器であって、前記識別情報は、SSID、MACアドレス、IPアドレス、機器毎に付された識別名称、機器の識別番号の少なくとも1つを含むことを特徴とする。
た、本発明の一態様による無線通信機器は上述の無線通信機器であって、前記送信情報生成部は、前記サービスを提供する機器が、IEEE802.11uに規定された機能を有しない場合に、前記サービスを提供する機器のサービス情報と当該サービスを提供する機器の識別情報とを含む前記サービス情報事前通知信号を生成することを特徴とする。
また、本発明の一態様による無線通信機器は上述の無線通信機器であって、前記送信情報生成部は、前記サービスを提供する機器が、前記無線通信機器と同一のネットワークドメインに属し、かつ、前記無線通信機器が前記サービスを提供する機器と折り返し通信を行える場合に、前記サービス情報と前記識別情報とをサービス情報事前通知信号に含んで生成することを特徴とする。
た、本発明の一態様による情報通知方法は、第1無線通信機器が、サービス機器のサービス情報を通知する情報通知方法であって、ネットワークを介して提供されるサービスの情報、および、前記サービス機器との無線通信接続を確立した機器に対して提供されるサービスの情報を示すサービス情報を受信するサービス情報受信ステップと、前記第1無線通信機器が、前記第1無線通信機器に接続していない第2無線通信機器に対して前記サービス情報と前記サービス機器の識別情報とを送信するサービス情報送信ステップと、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、無線通信接続確立前にサービス情報を送信できる機器とできない機器とが混在する場合に、より適切な通信相手の機器を選択できる。
本発明の一実施形態における無線ネットワークシステムの概略構成を示すシステム構成図である。 同実施形態におけるサービス機器201の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。 同実施形態における無線制御部11の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。 同実施形態における端末機器301の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。 同実施形態における無線制御部51の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。 同実施形態においてサービス機器201の無線情報保持部13が記憶する情報のデータ構成例を示すデータ構成図である。 同実施形態においてサービス機器201が、サービス情報を含むビーコンを生成して送信する処理手順を示すフローチャートである。 同実施形態においてサービス機器201が送信するビーコン・フレームのデータ構成例を示すデータ構成図である 同実施形態において端末機器301が、サービスの要求を示すサービス情報を含むプローブ要求を生成して送信する処理手順を示すフローチャートである。 同実施形態において端末機器301が送信するプローブ要求フレームのデータ構成例を示すデータ構成図である。 同実施形態においてサービス機器201が、サービス情報を含むプローブ応答を生成して送信する処理手順を示すフローチャートである。 同実施形態においてサービス機器201が送信するプローブ応答フレームのデータ構成例を示すデータ構成図である。 同実施形態において端末機器301がGASイニシャル要求を生成して送信する処理手順を示すフローチャートである。 同実施形態において端末機器301が送信するGASイニシャル要求フレームのデータ構成例を示すデータ構成図である。 同実施形態においてサービス機器201が、サービス情報を含むGASイニシャル応答を生成して送信する処理手順を示すフローチャートである。 同実施形態においてサービス機器201が送信するGASイニシャル応答フレームのデータ構成を示すデータ構成図である。 同実施形態において端末機器301が、ビーコン、プローブ応答、GASイニシャル応答の何れかを受信した場合に、受信信号から情報を取得して記憶する処理手順を示すフローチャートである。 同実施形態においてサービス機器201が、更新情報を取得して記憶する処理手順を示すフローチャートである。 同実施形態における無線ネットワークシステム1の動作例を示すシーケンス図である。 同実施形態にシーケンスS603の段階でサービス機器201の無線情報保持部13が記憶する情報の例を示す図である 同実施形態においてアクセスポイント機器が折り返し通信を行う例を示す図である。 同実施形態において端末機器301が送信するプローブ要求フレームの例を示す図である。 同実施形態においてサービス機器201から送信されるプローブ応答フレームの例を示す図である。 同実施形態において端末機器301が送信するGASイニシャル要求の例を示す図である。 同実施形態においてサービスを提供する機器を特定したGASイニシャル要求の例を示す図である。 同実施形態においてサービス機器201が送信するGASイニシャル応答の例を示す図である。 同実施形態において端末機器301の無線情報保持部13が記憶する情報の例を示す図である。 同実施形態においてアクセスポイント機器(無線通信機器、第1無線通信機器)102がサービス情報を送信する無線ネットワークシステムの例を示す図である。 従来の無線ネットワークシステムにおける通信の例を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態における無線ネットワークシステムの概略構成を示すシステム構成図である。
同図において無線ネットワークシステム1は、アクセスポイント機器101(第3の機器)とサービス機器(無線通信機器、第1無線通信機器)102と端末機器(無線通信機器、第2無線通信機器)301とを具備する。
アクセスポイント機器101は、IEEE802.11に規定されるアクセスポイント(Access Point。以下、「AP」と記す。)に相当する機器であり、他の機器からの接続要求に応じて無線通信接続を確立し、通信を中継するネットワークサービスを提供する。ここでいう「ネットワークサービス」とは、ネットワークを介して受けるサービスである。ネットワークサービスには、例えば、ネットワーク上のプリンタ機器による印刷サービスや、ネットワーク上の他の機器との間の通信を中継するサービスなどがある。また、アクセスポイント機器101は、11uには非対応であり、無線通信接続確立前にはサービス情報を送信しない。
サービス機器201(無線通信機器)は、APと、IEEE802に規定されるステーション(Station。以下、「STA」と記す。)との、双方に相当する機器である。
なお、以下ではサービス機器201がプリンタである場合を例に説明するが、本発明の適用範囲はこれに限らず、サービス機器201はネットワークサービスを提供する機器であればよい。サービス機器の例としては、プリンタやアクセスポイント機器の他にも、オーディオ機器や、ディスプレイや、デジタルカメラや、ビデオカメラや、照明や、プロジェクタや、NAS(Network Attached Storage、ネットワーク接続ストレージ)や、カーナビゲーション機器などがある。
サービス機器201は、APとして他の機器から接続要求を受けて無線通信接続を確立した場合、印刷サービスを提供する。また、サービス機器201は、STAとしてアクセスポイント機器との間に無線通信接続を確立した場合、ネットワークプリンタとして印刷サービスを提供する。また、サービス機器201は11uに対応し、無線通信接続確立前にサービス情報を送信することができる。
端末機器301は、STAに相当する機器であり、印刷サービスを提供する機器を探索する処理を行う。また、端末機器301は、11uに対応し、無線通信接続確立前に受信する情報に基づいて通信相手を決定する処理を行う。
また、アクセスポイント機器101とサービス機器201と端末機器301とのいずれの機器も、同一のサービスプロトコル(Service Protocol)に対応している。ここでいう「サービスプロトコル」とは、ネットワークを介してサービスを利用するための規定である。例えば、UPnP、Bonjour、DLNA(Digital Living Network Alliance)、SNMP(Simple Network Management Protocol)、LLDP(Link Layer Discovery Protocol)、LLTD(Link Layer Topology Discovery)などがサービスプロトコルに該当する。
アクセスポイント機器101は、サービス機器201との間に、通信路c11を介する無線通信接続を確立している。これにより、アクセスポイント機器101とサービス機器201とで無線通信ネットワークを構築している。一方、初期状態においては、アクセスポイント機器101と端末機器301との間の無線通信接続は確立されていない。また、サービス機器201と端末機器301との間の無線通信接続も確立されていないものとする。
図2は、サービス機器201の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。サービス機器201は複数の無線制御部(接続処理部)11と複数の無線通信部12と複数の無線情報保持部(記憶部)13と、1つのサービス情報制御部14とサービスプロトコル制御部(サービス情報取得部)15とを具備する。なお、サービス機器201は、サービスを提供するブロックなど、上記以外の部分も具備するが、図示および説明を省略する。
無線通信部12は、無線信号にてフレーム(Frame)を受信し、受信したフレームを無線制御部11に出力する。また、無線通信部12は、無線制御部11から出力されるフレームを、無線信号として送信する。
無線制御部11は、無線通信部12が行うフレームの送受信を制御する。また、無線制御部11は、無線通信部12から出力されるフレームを解析してデータを読み出し、読み出したデータを無線情報保持部13に書き込む。また、無線制御部11は、無線情報保持部13からデータを読み出し、読み出したデータに基づいてフレームを生成し、生成したフレームを無線通信部12に出力する。また、無線制御部11は、他の機器からの接続要求に応じて接続処理を行い、無線通信接続を確立する。
サービスプロトコル制御部15は、サービス機器201が実装するサービスプロトコルに基づいて、サービス機器201および通信接続を確立している他機器(図1の例では、アクセスポイント機器101)のサービス情報を取得して、サービス情報制御部14に出力する。サービスプロトコル制御部15は、機器が実装するサービスプロトコルの情報や、サービスプロトコルに基づいて得られる状態情報(例えば、残余ジョブ量)などをサービス情報として取得する。
サービス情報は、端末機器301が、サービスを利用するためにどのアクセスポイントに接続すべきかを判定する際に用いる。サービス情報は、サービスを提供する機器が対応するプロトコルを示す情報と、当該プロトコルを利用して得られる情報とを含む。例えば、サービス機器201がUPnPに対応する場合、サービス機器201のサービス情報は、UPnPに対応することを示す情報、およびUPnPプロトコルを利用して得られる状態情報を含む。さらに、サービス機器201が他のサービスプロトコルにも対応する場合、サービス機器201のサービス情報は、UPnPの場合と同様に、そのサービスプロトコルに関する情報を含む。
サービスプロトコル制御部15は、例えば、無線通信部12および無線制御部11を介して、無線通信にて他機器のサービス情報を取得する。
サービス情報制御部14は、サービス機器201とサービスを提供する機器との間の通信接続確立後に、サービス機器201のサービスプロトコル制御部15が、サービスプロトコルに基づいてサービスを提供する機器から取得したサービス情報を、無線情報保持部13に書き込む。
サービス情報制御部14は、サービスプロトコル制御部15が取得したサービス情報を、例えば、MIBのデータ形式など、無線制御部11が扱えるデータ形式に変換して無線情報保持部13に書き込む。
無線情報保持部13は、サービス情報制御部14が書き込むデータや、無線制御部11が書き込むデータを記憶する。また、無線情報保持部13は、サービス機器201の識別情報を記憶する。
サービス機器201は、複数の無線通信部12のうち1つを用いてアクセスポイント機器101に接続し、同じくアクセスポイント機器101に接続する他の機器にネットワークサービスを提供する。また、サービス機器201は、他の1つの無線通信部12を用いてAPとして他の機器からの接続要求に応じて無線通信接続を確立し、サービス機器201によるネットワークサービスのみを提供する無線ネットワークを構築する。このように複数のネットワークでネットワークサービスを提供することにより、無線接続時の認証方式や暗号化方式などのセキュリティレベルを変えることができる。さらに、無線複数のネットワークの各々が利用する周波数帯を互いに異なるものとすることで、無線ネットワーク間での電波の干渉による、ネットワークの通信機能低下を抑制できる。
図3は、無線制御部11の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。同図において、無線制御部11は、無線情報入力部21と受信情報解析部22と受信情報格納部23と送信情報生成部24と無線情報出力部25と送受信制御部26とを具備する。無線情報入力部21と受信情報解析部22と受信情報格納部23とは、受信時の各処理を行う処理部である。一方、送信情報生成部24と無線情報出力部25とは、送信時の各処理を行う処理部である。
無線情報入力部21は、無線通信部12(図2)を制御する。無線情報入力部21は、無線通信部12を介してフレームを受信し、受信情報解析部22に出力する。
受信情報解析部22は、無線通信部12から出力されるフレームを解析してデータを読み出す。具体的には、受信情報解析部22は、プローブ要求(Probe Request)フレームまたはGASイニシャル要求フレームから、送信元の機器の識別情報と、当該フレームの宛先の識別情報と、サービスを要求する機器の識別情報と、要求するサービスを示す情報とを読み出す。受信情報解析部22は、読み出したデータを受信情報格納部23に出力する。
受信情報格納部23は、受信情報解析部22から出力されるデータを無線情報保持部13(図2)に書き込む。
送信情報生成部24は、無線情報保持部13からデータを読み出し、読み出したデータに基づいてビーコン・フレームやプローブ応答フレームやGASサービス応答フレームを生成する。以下では、ビーコン・フレームやプローブ応答フレームやGASサービス応答フレームを「サービス情報事前通知信号」ともいう。
送信情報生成部24は、生成したフレームを無線情報出力部25に出力する。
無線情報出力部25は、無線通信部12を制御する。無線情報出力部25は、送信情報生成部24から出力されたフレームを、無線通信部12を介して送信する。
送受信制御部26は、フレームの送受信タイミングを制御する。
なお、無線制御部11の各部は、接続処理や接続後の通信の処理など、上記以外の処理も行うが、これらは従来技術における処理と同様であり、説明を省略する。
図4は、端末機器301の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。同図において、端末機器301は、無線制御部51と無線通信部12と無線情報保持部13とを具備する。同図において、図2の各部に対応する部分には同一の符号(12、13)を付し、説明を省略する。
無線制御部51は、無線通信部12が行うフレームの送受信を制御する。また、無線制御部51は、無線通信部12から出力されるフレームを解析してデータを読み出し、読み出したデータを無線情報保持部13に書き込む。また、無線制御部51は、無線情報保持部13からデータを読み出し、読み出したデータに基づいてフレームを生成し、生成したフレームを無線通信部12に出力する。また、無線制御部51は、APに相当する他の機器(図1では、アクセスポイント機器101またはサービス機器201)に接続要求を送信し、当該機器との間に無線通信接続を確立する。
なお、端末機器301は、ユーザの操作を受け付けるブロックや、アプリケーションを実行するブロックなど、上記以外の部分も具備するが、図示および説明を省略する。
図5は、無線制御部51の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。同図において、無線制御部51は、無線情報入力部21と受信情報解析部62と受信情報格納部23と送信情報生成部64と無線情報出力部25と送受信制御部66と接続先選択部67とを具備する。無線情報入力部21と受信情報解析部62と受信情報格納部23とは、受信時の各処理を行う処理部である。一方、送信情報生成部64と無線情報出力部25とは、送信時の各処理を行う処理部である。同図において、図3の各部に対応する部分には同一の符号(21、23、25)を付し、説明を省略する。
受信情報解析部62は、無線通信部12から出力されるフレームを解析してデータを読み出す。具体的には、受信情報解析部62は、ビーコン・フレームまたはプローブ応答フレームまたはGASイニシャル応答フレームから、送信元の機器の識別情報と、サービスを提供する機器の識別情報と、サービス情報とを読み出す。受信情報解析部62は、読み出したデータを受信情報格納部23に出力する
送信情報生成部64は、無線情報保持部13からデータを読み出し、読み出したデータに基づいて、プローブ要求フレームやGASイニシャル要求フレームを生成する。送信情報生成部64は、生成したフレームを無線情報出力部25に出力する。
送受信制御部66は、フレームの送受信タイミングを制御する。
接続先選択部67は、無線情報保持部13からデータを読み出し、読み出したデータに基づいて、接続先を選択する。
なお、図3の無線制御部11と同様、無線制御部51の各部は、接続処理や接続後の通信の処理など、上記以外の処理も行うが説明を省略する。
なお、図1の例では、アクセスポイント機器101として、IEEE802.11に対応する既存のアクセスポイント機器を用いることができ、アクセスポイント機器101の構成の図示および説明を省略する。
図6は、サービス機器201の無線情報保持部13が記憶する情報のデータ構成例を示すデータ構成図である。同図に示すように、無線情報保持部13は、機器識別情報と送信元情報とサービス情報とを互いに対応付けて記憶する。
機器識別情報は、サービスを提供する機器を識別するための情報である。具体的には、無線情報保持部13は、SSID(Service Set ID)、MAC(Media Access Control)アドレス、IP(Internet Protocol)アドレス、機器毎に付された識別名称、機器の識別番号の何れか、または、これらを組み合わせたものを機器識別情報として記憶する。
送信元情報は、サービス情報をビーコンまたはプローブ応答またはGASイニシャル応答に含めて送信する、送信元の機器を識別するための情報である。送信元情報は、端末機器301がGASを用いてさらにサービス情報を取得する際の、GASイニシャル要求の送信先を示す。具体的には、無線情報保持部13は、SSID(Service Set ID)、MAC(Media Access Control)アドレスの何れか、または、これらを組み合わせたものを送信元情報として記憶する。なお、ネットワークシステム1が、機器識別情報と送信元情報とで異なる形式のデータを用いるようにしてもよい。例えば、機器識別情報としてSSIDを用い、送信元情報としてMACアドレスを用いるようにしてもよい。
なお、サービス機器201とサービスを提供する機器(図1の例ではアクセスポイント機器101)との間の通信接続確立後に、サービス機器201がサービスプロトコルに基づいて、サービスを提供する機器からサービス情報制御部14によりサービス情報を取得した場合は、このサービスを提供する機器のサービス情報を要求された際に、サービス機器201自身が回答できる。そこで、この場合、無線情報保持部13は、送信元情報としてサービス機器201自身の識別情報を記憶する。
なお、サービス機器201は、サービスを提供する機器との接続確立前にも、無線制御部11によりサービス情報を取得する。無線制御部11は、サービス機器201がサービスを提供する機器との間に通信接続を確立する前に、GASプロトコルに基づいて、サービスを提供する機器から、無線通信部12を介してサービス情報を受信する。
次に、各機器の動作について説明する。なお、以下の説明では、機器の識別情報をSSIDにて示す場合があるが、上述したように、機器の識別情報としてSSID以外を用いることもできる。
図7は、サービス機器201が、サービス情報を含むビーコンを生成して送信する処理手順を示すフローチャートである。サービス機器201は、一定時間間隔毎、例えば100ミリ秒毎に、ビーコンを生成して送信する処理を行う。
ステップS101において、送受信制御部26は、前回のビーコン送信から一定時間が経過したことを検出して、ビーコンの送信要求を示す信号を送信情報生成部24に出力する。
ステップS102において、送信情報生成部24は、無線情報保持部13(図2)からサービス情報と機器識別情報とを読み出す。
ステップS103において、送信情報生成部24は、無線情報保持部13から読み出したサービス情報と機器識別情報とを互いに対応付け、これらのサービス情報と機器識別情報とを含むビーコンを生成する。送信情報生成部24は生成したビーコンを無線情報出力部25に出力する。
ステップS104において、無線情報出力部25は、送信情報生成部24から出力されたビーコンを、無線通信部12を介して無線信号として送信する。その後、本処理を終了する。
図8は、サービス機器201が送信するビーコン・フレームのデータ構成例を示すデータ構成図である。同図に示すように、サービス機器201は、機器識別情報と、この機器識別情報に対応付けられたサービス情報とを含むビーコン・フレームを送信する。同図のビーコン・フレームは、IEEE802.11に規定されるビーコン・フレームのデータ構成を拡張したものである。
以上、サービス機器201が、定期的に送信するビーコンにサービス情報を含める場合について説明したが、サービス機器201が、プローブ要求を受信した際に送信するプローブ応答にサービス情報を含めるようにしてもよい。
図9は、端末機器301が、サービスの要求を示すサービス情報を含むプローブ要求を生成して送信する処理手順を示すフローチャートである。端末機器301は、ユーザの操作あるいはアプリケーション実行により、ネットワークに接続する必要が生じると、プローブ要求を生成して送信する処理を開始する。
ステップS111において、送受信制御部66は、プローブ要求の送信要求を示す信号を出力する。
ステップS112において、送信情報生成部64は、サービスの要求を示すサービス情報を取得する。サービスの要求を示すサービス情報は、例えば、端末機器301がキーボード等のユーザインターフェースを具備し、このユーザインターフェースを介してユーザが入力する。あるいは、端末機器301が文書作成ツールを起動している際に、送信情報生成部64が、文書作成ツールから出力されるプリント要求信号に基づいて、サービスの要求を示すサービス情報を生成するなど、送信情報生成部64が、実行中のアプリケーションから取得する信号に基づいて、サービスの要求を示すサービス情報を生成するようにしてもよい。
ステップS113において、送信情報生成部64は、サービスの要求を示すサービス情報を含むプローブ要求を生成する。
ステップS114において、送信情報生成部64は、SSIDの値を、任意の文字列を示すワイルドカードに設定し、プローブ要求に含める。SSIDの値をワイルドカードに設定することにより、端末機器301は、全てのAP(図1では、アクセスポイント機器101およびサービス機器201)に対してプローブ応答の送信を要求する。送信情報生成部64は、生成したプローブ要求を無線情報出力部25に出力する。
ステップS115において、無線情報出力部25は、送信情報生成部64から出力されたプローブ要求を、無線通信部12を介して無線信号にて送信する。その後、本処理を終了する。
図10は、端末機器301が送信するプローブ要求フレームのデータ構成例を示すデータ構成図である。同図に示すように、端末機器301は、宛先SSIDとサービスの要求を示すサービス情報とを対応付けて含むプローブ要求を送信する。同図のプローブ要求フレームは、IEEE802.11に規定されるプローブ要求フレームのデータ構成を拡張したものである。
図11は、サービス機器201が、サービス情報を含むプローブ応答を生成して送信する処理手順を示すフローチャートである。サービス機器201は、プローブ要求を受信すると、サービス情報を含むプローブ応答を生成する処理を開始する。
ステップS121において、受信情報解析部22は、受信したプローブ要求フレームを解析し、プローブ要求からSSIDとサービスの要求を示すサービス情報とを読み出す。
ステップS122において、受信情報解析部22は、プローブ要求から読み出したSSIDが、当該サービス機器201のSSIDに適合するか否かを判断する。ここでいう「適合」とは、ワイルドカード以外の部分が全て一致することである。適合すると判断した場合(ステップS122:YES)はステップS123に進み、適合しないと判断した場合(ステップS122:NO)はステップS127に進む。
ステップS123において、受信情報解析部22は、プローブ要求から読み出したSSIDとサービスの要求を示すサービス情報とを、送信情報生成部24に出力する。送信情報生成部24は、サービスの要求を示すサービス情報と、無線情報保持部13が記憶するサービス情報とを照合して、要求される全ての条件に合致するサービスを提供する機器を検索する。
ステップS124において、送信情報生成部24は、ステップS123での照合の結果、要求される全ての条件に合致するサービスを提供する機器のサービス情報と、当該機器の識別情報とを、無線情報保持部13から読み出す。
ステップS125において、送信情報生成部24は、読み出したサービス情報と機器識別情報とを対応付けて含むプローブ応答を生成する。送信情報生成部24は、生成したプローブ応答を無線情報出力部25に出力する。
ステップS126において、無線情報出力部25は、送信情報生成部24から出力されたプローブ応答を、無線通信部12を介して無線信号として送信する。その後、本処理を終了する。
一方、ステップS127において、受信情報解析部22は、受信したプローブ要求を破棄する。その後、本処理を終了する。
図12は、サービス機器201が送信するプローブ応答フレームのデータ構成例を示すデータ構成図である。同図に示すように、サービス機器201は、プローブ要求から読み出した、サービスの要求を示すサービス情報により要求される全ての条件に合致するサービスを提供する機器のサービス情報と、その機器の機器識別情報とを対応付けて含むプローブ応答フレームを送信する。同図のプローブ応答フレームは、IEEE802.11に規定されるプローブ応答フレームのデータ構成を拡張したものである。
なお、端末機器301が、受信したビーコンまたはプローブ応答から読み出したサービス情報に基づいて、さらにサービス情報の送信を要求するGASイニシャル要求(Generic Advertisement Service Initial Request)を送信するようにしてもよい。例えば、サービス機器201は、ビーコンやプローブ応答では、対応するサービスプロトコルなど、ネットワークに関する情報と、GASに対応するか否かを示す情報を送信する。ビーコンまたはプローブ応答を受信した端末機器301は、GASに対応する機器に対してGASイニシャル要求を送信し、GASイニシャル応答にて、提供されるサービスの内容など、さらなる情報を取得する。このように、ビーコンまたはプローブ応答では一部のサービス情報のみを送信することにより、従来、ビーコンやプローブ要求やプローブ応答が送信するネットワークに関する情報のみを送信するようにでき、仕様拡張の程度を抑えられる。
図13は、端末機器301がGASイニシャル要求を生成して送信する処理手順を示すフローチャートである。端末機器301は、ビーコンまたはプローブ応答を受信すると、GASイニシャル要求を生成して送信する処理を開始する。
ステップS131において、送受信制御部66は、GASイニシャル要求の送信要求を示す信号を出力する。
ステップS132において、送信情報生成部64は、受信したビーコンまたはプローブ応答に含まれる、サービス要求先の機器情報を読み出す。受信したビーコンまたはプローブ要求に含まれる情報は、受信情報解析部62が解析して無線情報保持部13に書き込んでおく。そして、送信情報生成部64は、無線情報保持部13からサービス要求先の機器情報を読み出す。あるいは、サービス要求先の機器の識別情報をワイルドカードに設定するようにしてもよい。この場合は、送信情報生成部64は、サービス要求先の機器情報を読み出さなくてよい。
また、送信情報生成部64は、プローブ要求の際に取得したサービスの要求を示すサービス情報に基づいて、要求するサービス情報を生成する。ここでいう要求するサービス情報とは、サービス要求先の機器に要求するサービスの条件を示す情報である。例えば、端末機器301は、プローブ要求には、要求するサービスの条件のうち、ネットワークに関する条件のみを含めて送信し、GASイニシャル要求には、全ての条件を含めて送信する。
送信情報生成部64は、要求先の機器識別情報と要求するサービス情報とを含むGASイニシャル要求を生成する。
ステップS133において、送信情報生成部64は、ビーコンまたはプローブ応答の送信元を読み出す。
ステップS134において、送信情報生成部64は、読み出した送信元をGASイニシャル要求の宛先に設定する。送信情報生成部64は、生成したGASイニシャル要求を無線情報出力部25に出力する。
ステップS135において、無線情報出力部25は、送信情報生成部64から出力されるGASイニシャル要求を、無線通信部12を介して無線信号にて送信する。その後、本処理を終了する。
図14は、端末機器301が送信するGASイニシャル要求フレームのデータ構成例を示すデータ構成図である。GASイニシャル要求は、機器識別情報と要求するサービス情報とを対応付けて含み、加えて宛先SSIDを含む。宛先SSIDは、サービス情報をビーコンもしくはプローブ応答にて通知した送信元機器のSSIDである。
なお、サービス機器201が、ビーコンまたはプローブ応答に送信元情報を含めて送信するようにしてもよい。前述したように、送信元情報は、GASイニシャル要求の送信先を示す情報であり、端末機器301は、この送信元情報に従ってGASイニシャル要求を送信することにより、サービス情報を含むGASイニシャル応答を得られる。
この場合、端末機器301は、図13のステップS133で送信元情報を読み出し、ステップS134でGASイニシャル要求のSSID(送信先)を、この送信元情報が示すSSIDとする。
図15は、サービス機器201が、サービス情報を含むGASイニシャル応答を生成して送信する処理手順を示すフローチャートである。サービス機器201は、GASイニシャル要求を受信すると、サービス情報を含むGASイニシャル応答を生成する処理を開始する。
ステップS141において、受信情報解析部22は、受信したGASイニシャル要求を解析し、機器識別情報と、要求するサービス情報と、宛先SSIDとを読み出す。
ステップS142において、受信情報解析部22は、GASイニシャル要求から読み出した宛先SSIDが、当該サービス機器201のSSIDに適合するか否かを判断する。適合すると判断した場合(ステップS142:YES)はステップS143に進み、適合しないと判断した場合(ステップS142:NO)はステップS146に進む。
ステップS143において、送信情報生成部24は、GASイニシャル要求中から読み出した機器識別情報および要求するサービス情報に合致するサービスを提供する機器の識別情報とサービス情報とを無線情報保持部13から読み出す。
ステップS144において、送信情報生成部24は、無線情報保持部13から読み出した機器識別情報およびサービス情報を含むGASイニシャル応答を生成する。送信情報生成部24は、生成したGASイニシャル応答を無線情報出力部25に出力する。
ステップS145において、無線情報出力部25は、送信情報生成部24が出力するGASイニシャル応答を、無線通信部12を介して無線信号として送信する。その後、本処理を終了する。
一方、ステップS146において、受信情報解析部22は、受信したGASイニシャル要求フレームを破棄する。その後、本処理を終了する。
図16は、サービス機器201が送信するGASイニシャル応答フレームのデータ構成を示すデータ構成図である。GASイニシャル応答は、要求に合致する機器の機器識別情報とサービス情報とを対応付けて含む。
図17は、端末機器301が、ビーコン、プローブ応答、GASイニシャル応答の何れかを受信した場合に、受信信号から情報を取得して記憶する処理手順を示すフローチャートである。端末機器301は、ビーコン、プローブ応答、GASイニシャル応答の何れかを受信すると、受信信号から情報を取得して記憶する処理を開始する。
ステップS151において、受信情報解析部62は、受信フレームを解析し、機器識別情報とサービス情報と当該フレームの送信元情報とを読み出す。
ステップS152において、受信情報解析部62は、読み出した機器識別情報とサービス情報と当該フレームの送信元情報とを対応付け、受信情報格納部23を介して無線情報保持部13に書き込む。その後、本処理を終了する。
以上、サービス機器201がサービス情報を端末機器に送信する方法について説明したが、サービス機器201は、その前段階として他の機器からサービス情報を取得して記憶する。
図18は、サービス機器201が、更新情報を取得して記憶する処理手順を示すフローチャートである。ここでいう更新情報とは、更新されたサービス情報である。例えば、あるサービス機器が通信を開始して、残余ジョブ情報といったサービス情報が更新された場合に、サービス機器201は、更新されたサービス情報を取得して記憶する。サービス機器201は、サービスプロトコル制御部15が更新情報を取得したことを、サービス情報制御部14自身が検出すると、更新情報を記憶する処理を開始する。サービス情報制御部14は、サービスプロトコル制御部15を定期的に監視して情報更新を検出する。あるいは、情報更新があった場合に、サービスプロトコル制御部15がサービス情報制御部14に情報を出力するようにしてもよい。あるいは、MIB(Management Information Base)のレスポンスおよびトラップのように、サービスプロトコル制御部15からの監視とサービス情報制御部14からの情報出力との両方を行うようにしてもよい。
ステップS161において、サービス情報制御部14は、サービスプロトコル制御部15から更新情報を取得する。
ステップS162において、サービス情報制御部14は、更新情報がどの機器の情報かを判別するために、更新情報から機器識別情報を読み出す。
ステップS163において、サービス情報制御部14は、読み出した機器識別情報と、無線情報保持部13が記憶する機器識別情報とを照合する。
ステップS164において、サービス情報制御部14は、ステップS163での照合に基づいて、該当する機器の情報を既に無線情報保持部が記憶しているか否かを判断する。該当する機器の情報を既に記憶していると判断した場合(ステップS164:YES)はステップS165に進み、該当する機器の情報をまだ記憶していないと判断した場合(ステップS164:NO)はステップS166に進む。
ステップS165において、サービス情報制御部14は、無線情報保持部13の、該当する機器情報のサービス情報を更新する。その後、本処理を終了する。
ステップS166において、サービス情報制御部14は、更新情報と抽出した機器識別情報とを対応付けて、新たに無線情報保持部13に書き込む。その後、本処理を終了する。
以上、無線ネットワークシステム1の各機器の構成および動作について説明した。以下では、無線ネットワークシステム1の動作について、例を用いて説明する。
図19は、無線ネットワークシステム1の動作例を示すシーケンス図である。本例では、端末機器301が、UPnPに対応する機器に印刷サービスを要求する場合について説明する。
シーケンスS601において、アクセスポイント機器101とサービス機器201とは、互いの間で接続処理を行い、通信路c11(図1)を介する無線通信接続を確立させる。シーケンスS602において、アクセスポイント機器101とサービス機器201とは、サービスプロトコルに従って、互いにサービス情報を送受信する。シーケンスS603において、サービス機器201は、アクセスポイント機器101から受信したサービス情報を記憶する。具体的には、サービス機器201サービスプロトコル制御部15(図2)が、無線通信部12を介して、サービス情報とサービスを提供する機器の識別情報とを含む信号(以下では、「提供サービス情報通知信号」という)を受信する。サービス情報制御部14は、受信した提供サービス情報通知信号を解析して機器識別情報とサービス情報とを読み出す。そして、サービス情報制御部14は、読み出した機器識別情報とサービス情報とを対応付けて、無線情報保持部13に書き込む。
シーケンスS604において、端末機器301は、無線ネットワークを介してサービスを利用するために、プローブ要求を送出する。シーケンスS605において、アクセスポイント機器101は11u非対応であり、サービス情報を含まないプローブ応答を送信する。一方、サービス機器201は11uに対応し、プローブ要求に記載された、サービスの要求を示すサービス情報に合致するサービス情報を含むプローブ応答を送信する。その際、サービス機器201は、UPnPに対応するサービス機器201のサービス情報と、同じくUPnPに対応するアクセスポイント機器101のサービス情報とを、無線情報保持部13から読み出し、読み出した情報を含むプローブ応答を生成して送信する。
シーケンスS606において、端末機器301は、サービス情報を要求するGASイニシャル要求を送信する。シーケンスS607において、GASイニシャル要求を受信したサービス機器201は、端末機器301にGASイニシャル応答を送信する。
シーケンスS608において、端末機器301の接続先選択部67は、無線情報保持部13が記憶する情報に基づいて接続先を決定し、決定した接続先との間で接続処理を行って無線通信接続を確立する。アクセスポイント機器101とサービス機器の201のいずれに接続しても印刷サービスを利用できるが、サービス機器201との接続には2.4ギガヘルツ帯を用いるため、電子レンジなど外的要因により電波環境が不安定になりやすい。他方、アクセスポイント機器101との接続には5ギガヘルツを用いるため、サービス機器201との接続と比較し電波環境は安定している。接続先選択部67は、使用する周波数帯を比較して、アクセスポイント機器101を選択する。そして、端末機器301はアクセスポイント機器101と接続処理を開始する。
具体的には、受信情報解析部62が、サービス機器201から送信される信号(例えば、サービス情報事前通知信号)から、端末機器301とサービス機器201との間の電波環境を示す情報として、2.4ギガヘルツ帯を用いて通信を行うことを示す情報を読み出す。また、受信情報解析部62は、アクセスポイント機器101から送信される信号から、端末機器301とアクセスポイント機器101との間の電波環境を示す情報として、5ギガヘルツ帯を用いて通信を行うことを示す情報を読み出す。受信情報解析部62は、端末機器301とサービス機器201との間の電波環境を示す情報と、端末機器301とアクセスポイント機器101との間の電波環境を示す情報とを、それぞれの機器への接続優先度を示す指標として接続先選択部67に出力する。接続先選択部67は、2.4ギガヘルツ帯よりも5ギガヘルツ帯を優先させるとの基準を予め記憶しており、この基準に従って、アクセスポイント機器101を接続先の機器として選択する。
図20は、シーケンスS603の段階でサービス機器201の無線情報保持部13が記憶する情報の例を示す。
同図において、無線情報保持部13は、機器識別情報と送信元情報とサービスプロトコル情報と外部ネットワーク接続情報と折り返し通信情報とを対応付けて記憶する。
前述のとおり、機器識別情報はサービスを提供する機器の識別情報であり、送信元情報は、GASイニシャル要求の送信先を示す識別情報である。ここでは、無線情報保持部13は機器名を記憶している。なお、サービス機器201は、アクセスポイント機器101との通信接続確立後に、サービスプロトコルを通じてアクセスポイント機器101の情報を取得しているので、アクセスポイント機器101の送信元情報として、サービス機器201自身の情報を記憶している。
図20の例では、サービスプロトコル情報と外部ネットワーク接続情報と折り返し通信情報とが、サービス情報に相当する。
サービスプロトコル情報は、各機器が対応するサービスプロトコルおよび当該プロトコルに基づいて得られるサービス情報を示す。同図では、サービス機器201は、UPnPに対応し、印刷サービスを提供することが示されている。また、アクセスポイント機器101は、UPnPに対応し、無線LAN接続サービスを提供することが示されている。
外部ネットワーク接続情報は、当該機器をネットワークのアクセスポイントとして、当該機器以外の機器を含む外部ネットワークにアクセスできるか否かを示す。同図では、サービス機器201に接続してもサービス機器201以外とは通信できないのに対し、アクセスポイント機器101に接続した場合は外部ネットワークに接続可能であることが示されている。
折り返し通信情報は、折り返し通信によって他の機器と通信できるか否かを示す。同図の例では、折り返し通信によってアクセスポイント機器101に接続している他の機器とも通信できるが、サービス機器201は折り返し通信を行わないことが示されている。
ここでいう折り返し通信とは、アクセスポイント機器が、無線通信機器から送信されたフレームを他の無線通信機器に転送することである。
図21は、アクセスポイント機器が折り返し通信を行う例を示す図である。
同図の機器602および603は、サービス機器または端末機器等の無線通信機器である。また、アクセスポイント機器601と機器602とは通信路c61を介して無線通信を行い、アクセスポイント機器601と機器603とは通信路c62を介して無線通信を行う。
機器602が、機器603に送信したいフレームをアクセスポイント機器601に送信すると、アクセスポイント機器601は、このフレームを機器603に転送する。また、機器603が、機器602に送信したいフレームをアクセスポイント機器601に送信すると、アクセスポイント機器601は、このフレームを機器602に転送する。これにより、機器602と機器603とは、通信路c61およびc62を介して互いに通信を行うことができる。
図22は、端末機器301が送信するプローブ要求フレームの例を示す図である。同図の例では、SSIDの値をワイルドカードにすることにより、全てのアクセスポイント機器を検索対象としている。また、サービスの要求を示すサービス情報にて、UPnPに対応する機器のサービス情報のみを要求している。
なお、このサービスの要求を示すサービス情報に合致するサービス情報を記憶していない機器は、プローブ応答を送信しないようにしてもよい。これにより、端末機器301が必要とする条件に合致するサービスを提供しない機器からのプローブ応答を減らせるので、ネットワークの通信量を減らすことができる。
図23は、サービス機器201から送信されるプローブ応答フレームの例を示す図である。同図に示すように、サービス機器201は、サービス機器201自身のサービス情報とアクセスポイント機器101のサービス情報とを含むプローブ応答フレームを送信する。これにより、端末機器301はサービス機器201のサービス情報のみならず、アクセスポイント機器101のサービス情報も取得できる。
端末機器301は、プローブ応答に基づいて、サービス機器201がGASに対応すると判定し、サービス機器201との間でGASを利用して更に情報交換を行う。
図24は、端末機器301が送信するGASイニシャル要求の例を示す図である。同図において、GASイニシャル要求は、GASイニシャル要求の宛先のSSIDと、サービスを提供する機器名と、要求するサービスの条件の情報とを含む。同図の例では、端末機器301は、サービス機器201に対し、サービス機器201が記憶する全ての機器のサービス情報のうち、UPnPに対応する機器のサービス情報を通知するよう要求している。
なお、端末機器301がビーコンを受信した場合、ビーコンには端末機器301が要求する条件に合致しないサービス情報が含まれる可能性がある。そこで、受信情報解析部62は、ビーコンから読み出したサービス情報が、必要な条件を満たすか否かを判定する。満たすと判定した場合、送信情報生成部64はGASイニシャル要求を生成する。
例えば、端末機器301が図23のプローブ応答と同様のビーコンを受信した場合、受信情報解析部62は、ビーコンから読み出したサービス情報中に、UPnP対応を示すサービス情報が含まれることを検出する。その後、送信情報生成部64は、図24に示したGASイニシャル要求を生成する。
なお、送信情報生成部64が、ビーコンまたはプローブ要求から読み出されたサービス情報から、条件を満たすサービスを提供する機器を特定し、サービスを提供する機器を特定したGASイニシャル要求を生成するようにしてもよい。
例えば、端末機器301が、図23のプローブ応答を受信した場合、受信情報解析部62は、サービス機器201とアクセスポイント機器101とがUPnPに対応すると判定する。そして、送信情報生成部64は、サービスを提供する機器をサービス機器201およびアクセスポイント機器101とするGASイニシャル要求を生成する。
図25は、サービスを提供する機器を特定したGASイニシャル要求の例を示す図である。図24では、サービスを提供する機器にワイルドカードが設定されていたのに対し、同図ではサービスを提供する機器にサービス機器201とアクセスポイント機器101とが設定されている。
図26は、サービス機器201が送信するGASイニシャル応答の例を示す図である。同図において、GASイニシャル応答は、GASイニシャル要求で示された条件であるUPnPに対応する機器と、当該機器のサービス情報とを対応付けて含む。
ここで、図20で説明したように、アクセスポイント機器101はサービス機器201と接続し、かつ折り返し通信が可能なので、端末機器301は、アクセスポイント機器101に接続することによりサービス機器201のUPnPサービスを利用できる。そこで、図26において、サービス機器201は、アクセスポイント機器101が提供するサービスに、サービス機器201が提供するサービスを含めてサービス情報を生成し、GASイニシャル応答に含めている。
GASイニシャル応答を受信した端末機器301は、得られた情報を無線情報保持部13に書き込む。
図27は、端末機器301の無線情報保持部13が記憶する情報の例を示す図である。無線情報保持部13は、プローブ応答およびGASイニシャル応答によって得られたサービス情報のほか、各機器に接続する際に使用する無線周波数帯の情報も記憶する。無線周波数帯情報の収集・記憶については、例えばIEEE802.11で規定されている方法など従来の方法を用いることができ、説明を省略する。
以上のように、端末機器301は、サービス機器201から、サービス機器201が提供するサービスの情報とアクセスポイント機器101が提供するサービスの情報とを、接続確立前に受信して、適切な接続先を選択できる。
なお、サービス機器201が、サービス機器201とアクセスポイント機器101との間の電波環境を示す情報として、通信路c11(図1)の無線周波数帯情報を、サービス情報事前通知信号(ビーコンまたはサービス応答またはGASイニシャル応答)に含めて送信するようにしてもよい。例えば、通信路c11でも電波環境が不安定になりやすい2.4ギガヘルツ帯を用いている場合は、端末機器301が、サービス機器201に直接接続してもアクセスポイント機器101を経由しても、電波環境の安定性は同程度であることが考えられる。この場合、端末機器301は、サービス機器201に直接接続することにより、アクセスポイント機器101を経由することによる遅延を避けることができる。
具体的には、サービス機器201は、例えば、図26のGASイニシャル応答の、アクセスポイント機器101が提供する印刷サービスを示す情報に、サービス機器201とアクセスポイント機器101との間の電波環境を示す情報を対応付けて含めておく。端末機器301の受信情報解析部62は、サービス機器201から送信されるサービス情報事前通知信号から、サービス機器201とアクセスポイント機器101との間の電波環境を示す情報を読み出し、前述した、端末機器301とアクセスポイント機器101との間の電波環境を示す情報に、このサービス機器201とアクセスポイント機器101との間の電波環境を示す情報を対応付けて、前述した端末機器301とサービス機器201との間の電波環境を示す情報と共に、接続先選択部67に出力する。接続先選択部67は、サービスを利用するための複数のパス(Path;経路)の何れにも2.4ギガヘルツ帯を用いる通信路が含まれる場合には、ホップ数が最小となる経路を選択するという基準を予め記憶している。そして、接続先選択部67は、この基準に基づいて、サービス機器201を接続先の機器として選択する。
なお、端末装置301が用いる、サービス機器201への接続優先度を示す指標やアクセスポイント機器への接続優先度を示す指標は、上述した電波環境を示す情報に限らない。例えば、例えば、接続先によってサービス利用料金が異なる場合に、サービス機器201が、接続先毎の利用料金を示す情報をサービス情報事前通知信号に含めて送信し、端末装置301が、この情報を、接続優先度を示す指標として用いるようにしてもよい。あるいは、サービス機器201接続先毎に処理時間の予測値を算出し、端末装置301が、この処理時間の予測値を、接続優先度を示す指標として用いるようにしてもよい。
また、サービス機器201が、11u対応機器から情報を取得した場合、当該機器自身が端末機器301にサービス情報を送信できる。そこで、サービス機器201が、この機器から取得した情報を端末機器301に通知しないようにしてもよい。これにより、重複する情報の通知を防止し、通信量を削減できる。なお、11u対応機器かどうかは、ビーコンもしくはプローブ応答フレームの内容により判別できる。
なお、以上では、サービス機器201がサービス情報を送信する場合について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限らない。
図28は、アクセスポイント機器(無線通信機器、第1無線通信機器)102がサービス情報を送信する無線ネットワークシステムの例を示す図である。
同図において、無線ネットワークシステム2はアクセスポイント機器102とサービス機器202と端末機器(無線通信機器、第2無線通信機器)302とを具備する。
アクセスポイント機器102は11uに対応し、無線通信接続確立前にサービス情報を送信する。また、端末機器302は11uに対応し、無線通信接続確立前に受信する情報に基づいて通信相手を決定する。一方、サービス機器202は11uに非対応で有り、無線通信接続確立前にはサービス情報を送信しない。
アクセスポイント機器102は、サービス機器202との接続後にサービス機器202のサービス情報をサービスプロトコルにて収集する。そして、図1のサービス機器201と同様に、アクセスポイント機器102は、収集した情報をビーコンまたはプローブ応答またはGASイニシャル応答に含めて端末機器302に送信する。
以上により、サービス機器202がサービス情報を送信しなくても、端末機器302はアクセスポイント機器102からサービス機器202に関するサービス情報も含めてサービス情報を受信するので、適切な接続先を選択できる。
なお、アクセスポイント機器102が、ネットワークドメインを跨がず、かつ、自機器が折り返し通信を行える機器からサービス情報を取得した場合のみ、当該機器から取得したサービス情報を送信(再配布)するようにしてもよい。
例えば、図28のアクセスポイント機器102は、ネットワークドメインを跨がず、かつ、アクセスポイント機器102自身が折り返し通信を行える機器から、サービス情報を取得した場合に、取得したサービス情報を送信する。これにより、端末機器302がサービスを提供する機器との通信圏外に位置して直接通信できない場合でも、端末機器302は、アクセスポイント機器102を介してサービスを受けられる。また、端末機器302とサービスを提供する機器とが数ホップ離れている場合も、折り返し通信を行う複数のアクセスポイント機器を介してサービスを受けられる。
一方、折り返し通信できない場合やネットワークドメインを跨ぐ場合には、アクセスポイント機器102が取得したサービス情報を送信しないことにより、通信量を削減できる。なお、ネットワークドメインを跨ぐかどうかは、IPアドレスを参照することにより判別できる。折り返し通信が可能かどうかは、アクセスポイント機器となる機器の設定にのみ依存するため、例えば、アクセスポイント機器102自身が判別できる。
なお、サービス機器201や、アクセスポイント機器102や、端末機器301および302の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
本発明は、無線通信システム、無線通信機器および情報通知方法に用いて好適である。例えば、ネットワークサービスを提供する家庭内ネットワーク、企業向けネットワークに適用できる。また、公衆無線LANに代表されるネットワーク提供サービス機器(アクセスポイント機器)にも適用できる。
(付記1)無線通信機器と端末機器とを含む無線通信システムであって、前記無線通信機器は、第3の機器がネットワークを介して提供するサービスの情報を示す第3の機器のサービス情報と、前記第3の機器の識別情報とを、前記第3の機器から取得し、前記無線通信機器がネットワークを介して提供するサービスの情報を示す前記無線通信機器のサービス情報を、前記無線通信機器内部から取得するサービス情報取得部と、前記無線通信機器の識別情報を記憶する記憶部と、前記第3の機器のサービス情報と前記第3の機器の識別情報とを対応付けて含み、前記無線通信機器のサービス情報と前記無前通信情報の識別情報とを対応付けて含むサービス情報事前通知信号を生成する送信情報生成部と、他の機器との間で接続処理を行って無線通信接続を確立する接続処理部と、前記端末機器との間で前記無線通信接続を確立していない場合に、前記端末機器に対して前記サービス情報事前通知信号を送信する無線通信部と、を具備し、前記端末機器は、前記サービス情報事前通知信号と、前記第3の機器から送信される信号とを受信する無線通信部と、前記サービス情報事前通知信号から、前記第3の機器の前記サービス情報と、前記第3の機器の識別情報と、前記無線通信機器のサービス情報と前記無線通信機器の識別情報とを読み出す受信情報解析部と、前記第3の機器のサービス情報と、前記第3の機器の識別情報と、前記無線通信機器のサービス情報と、前記無線通信機器の識別情報とに基づいて、前記第3の機器と前記無線通信機器との中から、所望のサービスを利用するために接続可能な機器を識別し、識別した機器が複数ある場合には、前記無線通信機器への接続優先度を示す指標と前記第3の機器への接続優先度を示す指標とに基づいて、前記無線通信機器と前記第3の機器との中から接続先の機器を選択する接続先選択部と、を具備し、前記接続優先度を示す指標は、前記端末装置と前記無線通信機器との間の電波環境を示す情報、および、前記端末装置と前記第3の機器との間の電波環境を示す情報、および、前記無線通信機器と前記第3の機器との間の電波環境を示す情報であり、前記無線通信機器の前記送信情報生成部は、前記サービス情報事前通知信号に前記無線通信機器と前記第3の機器との間の電波環境を示す情報をサービス情報事前通知信号に含め、前記端末装置の前記受信情報解析部は、前記サービス情報事前通知信号から前記無線通信機器と前記第3の機器との間の電波環境を示す情報を読み出し、前記無線通信機器から送信される信号から前記端末装置と前記無線通信機器との間の電波環境を示す情報を取得し、前記第3の機器から送信される信号から前記端末装置と前記第3の機器との間の電波環境を示す情報を取得することを特徴とする無線通信システム。
(付記2)ネットワークを介して提供されるサービスの情報であるサービス情報と当該サービスを提供する機器の識別情報とを、当該サービスを提供するサービス機器から取得するサービス情報取得部と、前記サービス情報と前記識別情報とを含む信号を生成する送信情報生成部と、無線信号の送受信を行う無線通信部と、他の機器との間で接続処理を行って無線通信接続を確立する接続処理部と、を具備し、前記無線通信部は、前記無線通信接続を確立していない機器に対して前記送信情報生成部が生成した前記信号を送信し、前記送信情報生成部は、前記サービスを提供する機器が、前記無線通信機器と同一のネットワークドメインに属するか否か、および、前記無線通信機器が折り返し通信を行えるか否かを判定し、前記サービスを提供する機器が、前記無線通信機器と同一のネットワークドメインに属し、かつ、前記無線通信機器が折り返し通信を行えると判定した場合に、当該サービスを提供する機器のサービス情報と当該機器の識別情報とを含む前記信号を生成することを特徴とする無線通信機器。
(付記3)ネットワークに接続し、前記ネットワークを介して提供されるサービスを利用する無線通信機器であって、前記無線通信機器が前記ネットワークに接続していない状態で、ビーコンまたはプローブ応答を受信する無線通信部と、前記ビーコンまたはプローブ応答から、前記ネットワークを介して提供されるサービスの情報であるサービス情報と、当該サービスを提供する機器の識別情報と、さらなるサービス情報要求信号の送信先とを読み出す受信情報解析部と、前記無線通信機器が要求する条件に前記サービス情報が合致する機器を判定し、合致すると判定した前記機器のサービス情報をさらに要求する前記さらなるサービス情報要求信号を、前記送信先宛に生成する送信情報生成部と、前記送信情報生成部が生成した前記さらなるサービス情報要求信号を送信する無線通信部と、を具備し、前記さらなるサービス情報要求信号は、IEEE802.11uに規定されるGASイニシャル要求であることを特徴とする無線通信機器。
(付記4)前記GASイニシャル要求の送信先の機器の識別情報は、SSID、MACアドレス、IPアドレス、機器毎に付された識別名称、機器の識別番号の少なくとも1つを含むことを特徴とする付記3に記載の無線通信機器。
(付記5)前記送信情報生成部は、前記サービス機器からの前記サービス情報取得状況に応じて、前記サービス機器の識別情報と前記無線通信機器の識別情報とのいずれかを、さらなるサービス情報要求信号の送信先として、前記サービス情報と前記識別情報とを含む信号に含めることを特徴とする付記3または付記4に記載の無線通信機器。
(付記6)ネットワークに接続済みのコンピュータに、前記ネットワークに接続済みのサービス機器から前記サービス情報を受信するサービス情報受信ステップと、前記ネットワークに接続していない無線通信機器に対して前記サービス情報と前記サービス機器の識別情報とを送信するサービス情報送信ステップと、を実行させるプログラム。
1、2 無線ネットワークシステム
101、102 アクセスポイント機器
201、202 サービス機器
301、302 端末機器
11、51 無線制御部
12 無線通信部
13 無線情報保持部
14 サービス情報制御部
15 サービスプロトコル制御部
21 無線情報入力部
22、62 受信情報解析部
23 受信情報格納部
24、64 送信情報生成部
25 無線情報出力部
26、66 送受信制御部
67 接続先選択部

Claims (8)

  1. 無線通信機器と端末機器と第3の機器とを含む無線通信システムであって、
    前記無線通信機器は、
    第3の機器がネットワークを介して提供するサービスの情報を示す第3の機器のサービス情報であって、前記第3の機器との無線通信接続を確立した機器に対して提供されるサービスの情報を含むサービス情報と、前記第3の機器の識別情報とを、前記第3の機器から取得し、前記無線通信機器がネットワークを介して提供するサービスの情報を示す前記無線通信機器のサービス情報を、前記無線通信機器内部から取得するサービス情報取得部と、
    前記無線通信機器の識別情報を記憶する記憶部と、
    前記第3の機器のサービス情報と前記第3の機器の識別情報とを対応付けて含み、前記無線通信機器のサービス情報と前記無線通信情報の識別情報とを対応付けて含むサービス情報事前通知信号を生成する送信情報生成部と、
    他の機器との間で接続処理を行って無線通信接続を確立する接続処理部と、
    前記端末機器との間で前記無線通信接続を確立していない場合に、前記端末機器に対して前記サービス情報事前通知信号を送信する無線通信部と、
    を具備し、
    前記端末機器は、
    前記サービス情報事前通知信号と、前記第3の機器から送信される信号とを受信する無線通信部と、
    前記サービス情報事前通知信号から、前記第3の機器の前記サービス情報と、前記第3の機器の識別情報と、前記無線通信機器のサービス情報と前記無線通信機器の識別情報とを読み出す受信情報解析部と、
    前記第3の機器のサービス情報と、前記第3の機器の識別情報と、前記無線通信機器のサービス情報と、前記無線通信機器の識別情報とに基づいて、前記第3の機器と前記無線通信機器との中から、所望のサービスを利用するために接続可能な機器を識別し、識別した機器が複数ある場合には、前記無線通信機器への接続優先度を示す指標と前記第3の機器への接続優先度を示す指標とに基づいて、前記無線通信機器と前記第3の機器との中から接続先の機器を選択する接続先選択部と
    を具備することを特徴とする無線通信システム。
  2. 前記受信情報解析部は、前記無線通信機器から送信される信号から、前記端末機器と前記無線通信機器との間の電波環境を示す第1の電波環境情報を取得し、前記第3の機器から送信される信号から、前記端末機器と前記第3の機器との間の電波環境を示す第2の電波環境情報を取得し、
    前記接続優先度を示す指標は、前記第1の電波環境情報と、前記第2の電波環境情報とを含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
  3. 無線通信機器であって、
    ネットワークを介して提供されるサービスの情報を示すサービス情報であって、サービスを提供する機器との無線通信接続を確立した機器に対して提供されるサービスの情報を含むサービス情報当該サービスを提供する機器の識別情報とを、当該サービスを提供する機器から取得するサービス情報取得部と、
    前記サービス情報と前記識別情報とを含むサービス情報事前通知信号を生成する送信情報生成部と、
    無線信号の送信を行う無線通信部と、
    他の機器との間で接続処理を行って無線通信接続を確立する接続処理部と、
    を具備し、
    前記無線通信部は、前記無線通信機器との無線通信接続を確立していない機器に対して前記送信情報生成部が生成した前記サービス情報事前通知信号を送信する
    ことを特徴とする無線通信機器。
  4. 前記サービス情報は、UPnPまたはBonjourまたはDLNAまたはSNMPまたはLLDPまたはLLTDのいずれかの規格を示す情報と、当該規格に基づいて得られる情報とを含むことを特徴とする請求項3に記載の無線通信機器。
  5. 記識別情報は、SSID、MACアドレス、IPアドレス、機器毎に付された識別名称、機器の識別番号の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項3または4に記載の無線通信機器。
  6. 前記送信情報生成部は、前記サービスを提供する機器が、IEEE802.11uに規定された機能を有しない場合に、前記サービスを提供する機器のサービス情報と当該サービスを提供する機器の識別情報とを含む前記サービス情報事前通知信号を生成する
    ことを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の無線通信機器。
  7. 前記送信情報生成部は、前記サービスを提供する機器が、前記無線通信機器と同一のネットワークドメインに属し、かつ、前記無線通信機器が前記サービスを提供する機器と折り返し通信を行える場合に、前記サービス情報と前記識別情報とをサービス情報事前通知信号に含んで生成する
    ことを特徴とする請求項3から6のいずれか一項に記載の無線通信機器。
  8. 第1無線通信機器が、サービス機器のサービス情報を通知する情報通知方法であって、
    ネットワークを介して提供されるサービスの情報、および、前記サービス機器との無線通信接続を確立した機器に対して提供されるサービスの情報を示すサービス情報を受信するサービス情報受信ステップと、
    前記第1無線通信機器が、前記第1無線通信機器に接続していない第2無線通信機器に対して前記サービス情報と前記サービス機器の識別情報とを送信するサービス情報送信ステップと、
    を具備することを特徴とする情報通知方法。
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