(57)【要約】【課題】周期メッセージ（ビーコン）を送信しながら通信相手を探す際に、いずれの装置が親機としての役割を担うかを確実に決定すること。【解決手段】無線通信ネットワークを介して報知情報を送信するとともに、他装置から送信された報知情報を受信した場合に、応答情報を送信する制御メッセージ生成・送信指令部１０８ａと、自装置の報知情報を受信した他装置から他装置の応答情報を受信するとともに、他装置から送信された報知情報を受信する受信・解釈処理部と、他装置の報知情報又は他装置の応答情報に含まれる動作モード判断情報に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定する動作モード決定部１０８ｄと、を備える。【選択図】図７
2010258619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークを介して自装置の報知情報を送信する報知情報送信部と、
前記自装置の報知情報を受信した他装置から、前記自装置の報知情報に対する他装置の応答情報を受信する応答情報受信部と、
他装置の報知情報を受信する報知情報受信部と、
前記他装置の報知情報に対する自装置の応答情報を送信する応答情報送信部と、
前記他装置の報知情報又は前記他装置の応答情報に含まれる動作モード判断情報に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定する動作モード決定部と、
を備える、無線通信装置。
【請求項２】
前記報知情報は、自装置又は他装置が親機として動作する場合に送信する周期的メッセージまたは一定の時間内で繰り返し送信されるメッセージである、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記他装置の報知情報又は前記他装置の応答情報に基づいて、自装置の運用周波数を設定する周波数設定部を備える、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記報知情報は、自装置又は他装置が子機として動作する場合に送信する通信のリクエスト情報であり、
前記応答情報は、自装置又は他装置が親機として動作する場合に前記リクエスト情報に対して返信するレスポンス情報である、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記自装置の報知情報を送信する際の周波数と他装置の報知情報を待ち受ける際の周波数を切換える周波数切換部を備える、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記動作モード判断情報は、他装置の機能、他装置の電力供給に関する状況、他装置の優先度指数、他装置に付随する子機の数、他装置に付随する子機の機能、他装置の親機・子機同時運用機能の有無、他装置に付随する子機の通信アプリケーションの状態、のうちの少なくともいずれかである、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項７】
他装置から受信した前記動作モード判断情報と自装置の対応する情報とを比較する比較部を備え、
前記動作モード決定部は、前記比較部による比較の結果に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記動作モード決定部は、無線通信ネットワークを介して接続される複数の他装置と接続される際に、接続相手に応じて親機と子機の動作が切り換わるように自装置を動作させる、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記自装置の報知情報には、無線通信ネットワークを介して新規に接続される第１の他装置に対して自装置が子機として動作する場合に、自装置に子機として既に接続されている第２の他装置を前記第１の他装置の子機として動作させるための指令が含まれる、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
無線通信ネットワークを介して自装置の報知情報を送信する報知情報送信部と、前記自装置の報知情報を受信した第２の無線通信装置から、前記自装置の報知情報に対する第２の無線通信装置の応答情報を受信する応答情報受信部と、第２の無線通信装置の報知情報を受信する報知情報受信部と、前記第２の無線通信装置の報知情報に対する自装置の応答情報を送信する応答情報送信部と、前記第２の無線通信装置の報知情報又は前記第２の無線通信装置の応答情報に含まれる動作モード判断情報に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定する動作モード決定部と、を有する第１の無線通信装置と、
無線通信ネットワークを介して自装置の報知情報を送信する報知情報送信部と、
前記第１の無線通信装置から、前記自装置の報知情報に対する前記第１の無線通信装置の応答情報を受信する応答情報受信部と、前記第１の無線装置の報知情報を受信する報知情報受信部と、前記第１の無線通信装置の報知情報に対する自装置の応答情報を送信する応答情報送信部と、前記第１の無線通信装置の報知情報又は前記第１の無線通信装置の応答情報に含まれる動作モード判断情報に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定する動作モード決定部と、を有する第２の無線通信装置と、
を備える無線通信システム。
【請求項１１】
無線通信ネットワークを介して自装置の報知情報を送信するステップと、
前記自装置の報知情報を受信した他装置から、前記自装置の報知情報に対する他装置の応答情報を受信するステップと、
他装置の報知情報を受信するステップと、
前記他装置の報知情報に対する自装置の応答情報を送信するステップと、
前記他装置の報知情報又は前記他装置の応答情報に含まれる動作モード判断情報に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定するステップと、
を備える、無線通信方法。
【請求項１２】
無線通信ネットワークを介して自装置の報知情報を送信する手段、
前記自装置の報知情報を受信した他装置から、前記自装置の報知情報に対する他装置の応答情報を受信する手段、
他装置の報知情報を受信する手段、
前記他装置の報知情報に対する自装置の応答情報を送信する手段、
前記他装置の報知情報又は前記他装置の応答情報に含まれる動作モード判断情報に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定する手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ネットワークは、機器の自由度が高い等の利点から、有線ネットワークに代わり普及しつつあり、利用されるアプリケーションも多種多様になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８３５９０号公報
【特許文献２】特表２００８−５２３６９７号公報
【特許文献３】特開２００７−７４５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１のインフラストラクチャモードでは、先にアクセスポイント（ＡＰ）の動作を開始させ、予め設定した周波数にてアクセスポイントから周期的に報知情報（ビーコン（Beacon））を送信させる。ステーション（ＳＴＡ）は、アクセスポイントから送信されたビーコンを受信することによって通信相手であるアクセスポイントを発見する。
【０００５】
一方、通信する機器についてアクセスポイント、ステーションの区別を予めすることなく、接続が完了してからのネゴシエーションによりアクセスポイント、ステーションを決定する方式が想定されている。この方式では、相手側がどの周波数で動作しているのか判らないため、周波数を切り換えながらビーコンなどの報知情報を送り、あるタイミングで互いの機器の周波数が一致した場合に初めて報知情報を受信することができ、接続を完了させることができる。
【０００６】
しかしながら、この場合、アクセスポイントになるか、ステーションになるかは、接続時に各機器がどちらの役割を担っていたかによって決まってしまう。このため、どの機器が親機になり、どの機器が子機になるかは、ユーザの意思や、アプリケーション、現時点での他機器との接続状況とは関係なく、ランダムに決定されてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、報知情報を送信しながら通信相手を探す際に、いずれの装置が親機としての役割を担うかを確実に決定することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、無線通信ネットワークを介して自装置の報知情報を送信する報知情報送信部と、前記自装置の報知情報を受信した他装置から、前記自装置の報知情報に対する他装置の応答情報を受信する応答情報受信部と、
他装置の報知情報を受信する報知情報受信部と、前記他装置の報知情報に対する自装置の応答情報を送信する応答情報送信部と、前記他装置の報知情報又は前記他装置の応答情報に含まれる動作モード判断情報に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定する動作モード決定部と、を備える、無線通信装置が提供される。
【０００９】
また、前記報知情報は、自装置又は他装置が親機として動作する場合に送信する周期的メッセージ、または一定の時間内に繰り返し送信されるメッセージであってもよい。
【００１０】
また、前記他装置の報知情報又は前記他装置の応答情報に基づいて、自装置の運用周波数を設定する周波数設定部を備えるものであってもよい。
【００１１】
また、前記報知情報は、自装置又は他装置が子機として動作する場合に送信する通信のリクエスト情報であり、前記応答情報は、自装置又は他装置が親機として動作する場合に前記リクエスト情報に対して返信するレスポンス情報であってもよい。
【００１２】
また、前記自装置の報知情報を送信する際の周波数と他装置の報知情報を待ち受ける際の周波数を切換える周波数切換部を備えるものであってもよい。
【００１３】
また、前記動作モード判断情報は、他装置の機能、他装置の電力供給に関する状況、他装置の優先度指数、他装置に付随する子機の数、他装置に付随する子機の機能、他装置の親機・子機同時運用機能の有無、他装置に付随する子機の通信アプリケーションの状態、のうちの少なくともいずれかであってもよい。
【００１４】
また、他装置から受信した前記動作モード判断情報と自装置の対応する情報とを比較する比較部を備え、前記動作モード決定部は、前記比較部による比較の結果に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させるものであってもよい。
【００１５】
また、前記動作モード決定部は、無線通信ネットワークを介して接続される複数の他装置と接続される際に、接続相手に応じて親機と子機の動作が切り換わるように自装置を動作させるものであってもよい。
【００１６】
また、前記自装置の報知情報には、無線通信ネットワークを介して新規に接続される第１の他装置に対して自装置が子機として動作する場合に、自装置に子機として既に接続されている第２の他装置を前記第１の他装置の子機として動作させるための指令が含まれるものであってもよい。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、無線通信ネットワークを介して自装置の報知情報を送信する報知情報送信部と、前記自装置の報知情報を受信した第２の無線通信装置から、前記自装置の報知情報に対する第２の無線通信装置の応答情報を受信する応答情報受信部と、第２の無線通信装置の報知情報を受信する報知情報受信部と、前記第２の無線通信装置の報知情報に対する自装置の応答情報を送信する応答情報送信部と、前記第２の無線通信装置の報知情報又は前記第２の無線通信装置の応答情報に含まれる動作モード判断情報に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定する動作モード決定部と、を有する第１の無線通信装置と、無線通信ネットワークを介して自装置の報知情報を送信する報知情報送信部と、前記第１の無線通信装置から、前記自装置の報知情報に対する前記第１の無線通信装置の応答情報を受信する応答情報受信部と、前記第１の無線装置の報知情報を受信する報知情報受信部と、前記第１の無線通信装置の報知情報に対する自装置の応答情報を送信する応答情報送信部と、前記第１の無線通信装置の報知情報又は前記第１の無線通信装置の応答情報に含まれる動作モード判断情報に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定する動作モード決定部と、を有する第２の無線通信装置と、を備える無線通信システムが提供される。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、無線通信ネットワークを介して自装置の報知情報を送信するステップと、前記自装置の報知情報を受信した他装置から、前記自装置の報知情報に対する他装置の応答情報を受信するステップと、他装置の報知情報を受信するステップと、前記他装置の報知情報に対する自装置の応答情報を送信するステップと、前記他装置の報知情報又は前記他装置の応答情報に含まれる動作モード判断情報に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定するステップと、を備える、無線通信方法が提供される。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、無線通信ネットワークを介して自装置の報知情報を送信する手段、前記自装置の報知情報を受信した他装置から、前記自装置の報知情報に対する他装置の応答情報を受信する手段、他装置の報知情報を受信する手段、前記他装置の報知情報に対する自装置の応答情報を送信する手段、前記他装置の報知情報又は前記他装置の応答情報に含まれる動作モード判断情報に基づいて、自装置を親機または子機のいずれか一方として動作させることを決定する手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、報知情報を送信しながら通信相手を探す際に、いずれの装置が親機としての役割を担うかを確実に決定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】１つの親機（ＡＰ）が複数の子機（ＳＴＡ−ｉ，ＳＴＡ−ｊ）と接続されてネットワークトポロジーを構成するインフラストラクチャモードを示す模式図である。
【図２】各機器が状況に応じて親機、子機のいずれにもなることができ、Ｐ２Ｐ（Ｐｅｅｒ  ｔｏ  Ｐｅｅｒ）での接続が可能なシステムを示す模式図である。
【図３】図２に示すＰ２Ｐ接続のシステムにおいて、複数の周波数上での運用が可能な無線システムで接続時間を縮小するために、それぞれの機器が行う処理を示すフローチャートである。
【図４】図３の処理について、それぞれの無線機ｉ，ｊの時間軸で見た状態を示す模式図である。
【図５】図３及び図４で説明したＰ２Ｐ接続のシステムにおいて、無線機ｉと無線機ｊが接続される際に、無線機ｉの動作を示す状態遷移図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置１００の動作を示す状態遷移図である。
【図７】第１の実施形態に係る無線通信装置１００の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係るシステム構成例を示す模式図である。
【図９】図８に示す２つのネットワークを、無線機ｉを他の全ての機器に対する親機として統合した例を示す模式図である。
【図１０】無線機ｊが無線機ｉの子機として動作すると共に、無線機ｊが無線機ｎに対しては親機として動作する例を示す模式図である。
【図１１】図１０の場合に、無線機ｊが同一周波数で時間分割を行った場合を示す模式図である。
【図１２】図１０の場合に、無線機ｊが別周波数で時間分割を行った場合を示す模式図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の動作を示す状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜１．第１の実施形態＞
（１）前提となる技術
（２）第１の実施形態に係る無線通信装置の状態遷移
（３）第１の実施形態に係る無線通信装置の構成
＜２．第２の実施形態＞
（１）第２の実施形態に係るシステム構成例
（２）第２の実施形態に係る無線通信装置の状態遷移
（３）第２の実施形態に係る無線通信装置の構成
【００２４】
＜１．第１の実施形態＞
（１）前提となる技術
ＩＥＥＥ８０２．１１  ＷＬＡＮをベースとした機器接続が一般化している。ＩＥＥＥ８０２．１１では、図１に示すように、１つの親機（ＡＰ）が複数の子機（ＳＴＡ−ｉ，ＳＴＡ−ｊ）と接続されてネットワークトポロジーを構成するインフラストラクチャモードがある。また、ＩＥＥＥ８０２．１１では、親機を必要とせず、機器同士を直接接続可能なアドホックモードが存在する。なお、本明細書において、親機をアクセスポイント（ＡＰ）と称し、子機をステーション（ＳＴＡ）と称する場合がある。
【００２５】
インフラストラクチャモードは、幅広く家庭の内外に普及しており、モバイル機器のインターネット接続手段の一つとして中核を担っている。インフラストラクチャモードは、アクセスポイント(ＡＰ；親機)を必要とする構成のため、子機同士を直接接続することはできない。アドホックモードは、機器間の接続は仕様上可能であるが、互換性、消費電力、使い勝手の観点での利便性が比較的低く、現時点で大幅な普及には至っていない。
【００２６】
一方、近年のデバイス技術の進化により、図２に示すような、親機（ＡＰ）の機能と子機（ＳＴＡ）の機能の両方を備えた無線機器を想定している。図２に示すシステムでは、各機器が状況に応じて親機、子機のいずれにもなることができ、Ｐ２Ｐ（Ｐｅｅｒ  ｔｏ  Ｐｅｅｒ）での接続が可能である。このため、インフラストラクチャモードでのアクセスポイントに相当するような特別な無線機がない環境においても、機器同士の接続が可能である。図２（Ａ）では、無線機ｉが親機となり、無線機ｊが子機となった状態で無線機ｉと無線機ｊが接続されている。また、図２（Ｂ）では、無線機ｉが子機となり、無線機ｊが親機となった状態で無線機ｉと無線機ｊが接続されている。図２に示すシステムは、一方の無線機が親機（ＡＰ）となり、他方の無線機が子機（ＳＴＡ）となることで、幅広く利用され且つ互換性が確保されているインフラストラクチャモード動作での接続が可能である。
【００２７】
図２のように機器が状況に応じて親機（ＡＰ）、子機（ＳＴＡ）の役割を決定するような構成で無線接続を実現するためには、状況の判断、すなわち、繋がる相手が何処に(どの周波数に)存在していて、どの機器が親機の役割をするか判断する必要がある。一方で、ユーザの使い勝手を向上するためには、接続に要する時間を最小限に抑える必要がある。
【００２８】
図３は、図２に示すＰ２Ｐ接続のシステムにおいて、複数の周波数上での運用が可能な無線システムで接続時間を縮小するために、それぞれの機器が行う処理を示すフローチャートである。ここでは、図２に示す無線機ｉと無線機ｊが接続される場合に、無線機ｉで行われる処理を例に挙げて説明する。
【００２９】
先ず、ステップＳ１０において、無線機ｉは、自局の運用周波数周波数［ｆｉ（０）］で周期的メッセージであるビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）を送信する。次に、ステップＳ１２では、自局の運用周波数［ｆｉ（０）］上で、無線機ｉが送信したビーコンに対する他局（無線機ｊ）の応答メッセージを待ち受ける。次に、ステップＳ１４では、周波数を切換えて、他局の周波数上で他局が送信したビーコンを検索する。ステップＳ１４の後はステップＳ１０へ戻る。
【００３０】
以上のように、無線機ｉは、ステップＳ１０，１２ではビーコンを送信して応答を待ち受ける親機として動作し、ステップＳ１４ではビーコンを検索する子機として動作し、親機と子機の動作を繰り返し行う。図３の処理は、無線機ｊにおいても同様に行われる。
【００３１】
図４は、図３の処理について、それぞれの無線機ｉ，ｊの時間軸で見た状態を示す模式図である。図４に示すように、無線機ｉは、周波数ｆｉ（０）でビーコンを送信した後、周波数ｆｉ（０）でビーコンに対する応答を待つ。その後、周波数ｆｉ（ｎ＋＋）で他装置（無線機ｊ）から送信されたビーコンを検索（サーチ）する。この動作はインターバルｉで行われ、以後、無線機ｉはこの動作を繰り返す。
【００３２】
同様に、無線機ｊは、周波数ｆｊ（０）でビーコンを送信した後、周波数ｆｊ（０）でビーコンに対する応答を待つ。その後、周波数ｆｊ（ｎ＋＋）で他装置（無線機ｉ）から送信されたビーコンをサーチする。この動作はインターバルｊで行われ、以後、無線機ｊはこの動作を繰り返す。なお、図４では、無線機ｉのビーコン送信タイミングと、無線機ｊのビーコン送信タイミングが相違している場合を示している。図４において、無線機ｉが親機として送信したビーコンと、無線機ｊが子機としてサーチした周波数が一致すると、無線機ｉと無線機ｊとが接続される。この場合、無線機ｊは無線機ｉへビーコンに対する応答を送信する。また、無線機ｊが親機として送信したビーコンと、無線機ｉが子機としてサーチした周波数が一致すると、無線機ｊと無線機ｉとが接続される。この場合、無線機ｉは無線機ｊへビーコンに対する応答を送信する。
【００３３】
図５は、図３及び図４で説明したＰ２Ｐ接続のシステムにおいて、無線機ｉと無線機ｊが接続される際に、無線機ｉの動作を示す状態遷移図である。なお、無線機ｊについても無線機ｉと同様に動作する。先ず、状態１において、無線機ｉが親機として動作するため、予め決定しておいた無線運用周波数ｆｉ（０）に設定される（Ｓｅｌｅｃｔ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｆｒｅｑ．  ｆｉ（０））。次に、状態２に遷移し、周期メッセージ（ビーコン）を周波数ｆｉ（０）で送信する（Ｂｅａｃｏｎ  Ｔｘ  Ｐｒｏｃ）。ビーコンには、Ｐ２Ｐ接続に関する情報が付加されている。Ｐ２Ｐ接続に関する情報として、例えば、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、運用周波数などの情報が挙げられる。この情報の追加は、ＩＥＥＥ  ８０２．１１では、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１−２００７  ７．２．３．１  Ｂｅａｃｏｎ  ｆｒａｍｅ  ｆｏｒｍａｔのエレメント（ｅｌｅｍｅｎｔ）の追加で実現可能である。Ｐ２Ｐ接続情報には、接続有効性を示すフラッグが含まれる。
【００３４】
次に、状態３に遷移し、他局（ここでは無線機ｊ）からビーコンに対する応答メッセージを待ち受ける（Ｗａｉｔ  ｆｏｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）。ＩＥＥＥ８０２．１１では、プローブリクエスト（Ｐｒｏｂｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）のメッセージ、アソシエーションリクエスト（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）のメッセージ待ちに相当する状態である。プローブリクエスト、アソシエーションリクエストには、Ｐ２Ｐ接続に関する情報が含まれる。Ｐ２Ｐ接続に関する情報は、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１−２００７  ７．２．３．４／８のエレメント（ｅｌｅｍｅｎｔ）の追加で実現可能である。
【００３５】
状態３において、無線機ｊからプローブリクエストを受信した場合、状態４に移る。状態４では、受信したプローブリクエストに含まれるＰ２Ｐ接続に関する情報（Ｐ２Ｐ  ｅｌｅｍｅｎｔ）に基づいて、プローブリクエストの送信先の機器がＰ２Ｐ接続可能な相手であるか否かを判断する（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｐ２Ｐ）。ここで、Ｐ２Ｐ接続に関する情報には、例えば、ＷＰＳ等で実施されるプッシュボタン（Ｐｕｓｈ  Ｂｕｔｔｏｎ）式の自動接続などにおいて、プッシュボタンを押した機器同士をつなげる際に特定時間内のみ接続を許容するための仕組みに関する情報等が含まれる。この場合、一定時間内のみ接続が有効であることを通知する情報が含まれる。状態４の後は状態５に遷移し、状態４で判断した結果に基づいて、プローブレスポンスのメッセージを送信する（Ｓｅｎｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）。
【００３６】
また、状態３において、無線機ｊからアソシエーションリクエストを受信した場合、状態６に遷移する。状態６では、アソシエーションリクエストに含まれるＰ２Ｐ接続に関する情報（Information Element）から、アソシエーションリクエストの送信先の機器が所望の接続相手か否かを判断する（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ＦＯＲ  Ｐ２Ｐ）。プローブリクエストの場合と同様に、Ｐ２Ｐ接続に関する情報には、例えば、ＷＰＳ等で実施されるプッシュボタン式の自動接続などにおいて、プッシュボタンを押した機器同士をつなげる際に特定時間内のみ接続を許容するための仕組みに関する情報が含まれる。
【００３７】
状態６の後は状態７へ遷移し、アソシエーションレスポンスを送信する（Ｓｅｎｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）。インフォメーションエレメントに基づいて、アソシエーションリクエストの送信先の相手が所望の接続相手であると判断した場合は、状態８に移る。状態８では、ビーコンの送信周波数ｆｉ（０）での接続処理を行う（Ｃｏｎｎｅｃｔ  ｆ＝ｆｉ（０））。状態８は、Association/Authentication/Securityの設定シーケンスであり、無線機ｉはＡＰとして動作する。一方、状態７において、インフォメーションエレメントに基づいて、相手が所望の接続相手でないと判断した場合には、接続を拒絶し（Ｎｏｔ  Ｐ２Ｐ  Ｐｅｅｒ）、状態３に戻る。
【００３８】
状態３において、所定時間Ｔｄｗｅｌｌの間、プローブリクエスト、アソシエーションリクエストを受信しなかった場合は、状態９に移る。
【００３９】
状態９以降では、子機としての動作に切り換わる。状態９では、周波数をｆｉ（ｎ）に設定し、能動的に親機の存在を確認する場合（Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｅａｒｃｈ時）には、プローブリクエスト（Ｐｒｏｂｅ  Ｒｅｑ）を送信する。状態９の後は状態１０に遷移し、周波数ｆｉ（ｎ）にて、親機（ここでは無線機ｊ）からのビーコンの検出、プローブレスポンスの検出を行う（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｓｅａｒｃｈ）。
【００４０】
状態１０において、ビーコン、またはプローブレスポンスが検出された場合、状態１１に遷移し、アソシエーションリクエストを送る（Ｓｅｎｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）。その後、状態１２に遷移し、アソシエーションリクエストに対する応答であるアソシエーションレスポンスを待ち受ける（Ｗａｉｔ  ｆｏｒ  Ｒｅｓｐｏｎｃｅ）。応答があった場合は、状態１３に遷移する。ここで、無線機ｊが親機として運用周波数ｆｊ（０）で動作しているものとすると、状態１３では、無線機ｊの周波数ｆｉ（ｎ）＝ｆｊ（０）での接続処理を行う（Ｃｏｎｎｅｃｔ  ｆｉ（ｎ）＝ｆｊ（０））。状態１３はAuthentication/Security設定シーケンスであり、無線機ｉは子機として動作する。一方、状態１２でアソシエーションレスポンスの応答がなかった場合は、状態９に遷移する。
【００４１】
状態１０において、所定時間Ｔｄｗｅｌｌ２の間、ビーコン、またはプローブレスポンスが検出されなかった場合は、状態１に移る。状態１以降は、再びアクセスポイントとして動作する。
【００４２】
以上のように、図５に示す動作によれば、無線機ｉが親機として動作した際に、ビーコン送信後にプローブリクエスト、アソシエーションリクエストの応答が所定時間内に無かった場合は、子機としての動作に遷移する（状態３→状態９）。また、子機として動作した際に、所定時間の間、ビーコン、またはプローブレスポンスを受信しなかった場合は、親機としての動作に遷移する（状態１０→状態１）。これにより、無線機ｉ，ｊのそれぞれにおいて、図３及び図４で説明した親機と子機の機能を交互に繰り返す動作が実現される。
【００４３】
そして、このような動作を無線機ｉ、無線機ｊの双方が行った場合、無線機ｉが親機の状態で無線機ｊと接続されるか（状態８）、または無線機ｉが子機の状態で無線機ｊと接続されるか（状態１３）は、確率としていずれの場合もあり得る。このような構成では、Ｐ２Ｐ接続において親機と子機の役割はランダムに決定されてしまう。親機、子機の役割をある定められた規則に従って決定するため、それぞれの無線機の機能（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）、ネットワークの運用状態等に応じて、より柔軟に親機、子機の役割分担を決定し、各機器の運用周波数を変更できるようにすることが望ましい。
【００４４】
（２）第１の実施形態に係る無線通信装置の状態遷移
図６は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置１００の動作を示す状態遷移図である。本実施形態では、接続相手発見後に、プロトコルを追加することなく、親機・子機の動作モードの決定シーケンスを追加し、適切な接続体系を実現する。
【００４５】
図６において、図５と同じ符号で示される状態での基本的な動作は、図５と同様である。図６では、図５に加えて、状態１４、状態１５が付加されている。先ず、状態１において、無線機ｉが親機として動作するため、無線運用周波数ｆｉ（０）が設定される（Ｓｅｌｅｃｔ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｆｒｅｑ．  ｆｉ（０））。運用周波数の決定は、周期メッセージ（ビーコン）を送信する周波数帯域の空き状況（干渉量）に基づいて決定することができる。また、運用周波数の決定は、ビーコン送信を行う周波数上での既通信相手数に基づいて決定することができる。次に、状態２に遷移し、ビーコンを周波数ｆｉ（０）で送信する（Ｂｅａｃｏｎ  Ｔｘ  Ｐｒｏｃ）。図５と同様に、ビーコンには、Ｐ２Ｐ接続に関する情報が付加されている。Ｐ２Ｐ接続に関する情報として、例えば、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、運用周波数などの情報が挙げられる。情報の追加は、ＩＥＥＥ  ８０２．１１では、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１−２００７  ７．２．３．１  Ｂｅａｃｏｎ  ｆｒａｍｅ  ｆｏｒｍａｔのエレメント（ｅｌｅｍｅｎｔ）の追加で実現可能である。Ｐ２Ｐ接続情報には、接続有効性を示すフラッグが含まれる。また、ビーコンには、親機・子機の動作モードを判断するための情報が付加されている。この情報の要素は、後で詳細に説明するが、無線機の機能、電力制限の状況、親機動作優先度指数などの情報である。
【００４６】
次に、状態３に遷移し、他局（ここでは無線機ｊ）からビーコンに対する応答メッセージを待ち受ける（Ｗａｉｔ  ｆｏｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）。ＩＥＥＥ８０２．１１では、プローブリクエスト（Ｐｒｏｂｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）のメッセージ、アソシエーションリクエスト（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）のメッセージ待ちに相当する状態である。プローブリクエスト、アソシエーションリクエストには、Ｐ２Ｐ接続に関する情報が含まれる。Ｐ２Ｐ接続に関する情報は、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１−２００７  ７．２．３．４／８のエレメント（ｅｌｅｍｅｎｔ）の追加で実現可能である。
【００４７】
状態３において、無線機ｊからプローブリクエストを受信した場合、状態４に移る。状態４では、受信したプローブリクエストに含まれるＰ２Ｐ接続に関する情報（Ｐ２Ｐ  ｅｌｅｍｅｎｔ）に基づいて、プローブリクエストの送信先の機器がＰ２Ｐ接続可能な相手であるか否かを判断する（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｐ２Ｐ）。ここで、Ｐ２Ｐ接続に関する情報には、例えば、ＷＰＳ等で実施されるプッシュボタン（Ｐｕｓｈ  Ｂｕｔｔｏｎ）式の自動接続などにおいて、プッシュボタンを押した機器同士をつなげる際に特定時間内のみ接続を許容するための仕組みに関する情報等も含まれる。また、プローブリクエストのメッセージには、親機・子機の動作モード決定に必要な情報要素が含まれている。
【００４８】
状態４の判断で、相手がＰ２Ｐ接続可能な所望の接続相手であると判断した場合、更に状態４において、無線機ｉは、相手の無線機ｊよりも自装置の方が親機として動作した方が良いか否か、について判断する。より詳細には、プローブリクエストのメッセージに含まれる、親機・子機の動作モード決定に必要な情報要素を抽出し、自装置の情報要素と比較した上で、自装置が親機になるか、相手が親機になるかを判断する。いずれが親機になるかの判断は、無線機の機能（伝送機能（伝送Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ（Ｒａｔｅ，  ｆｏｒｍａｔ））、セキュリティ機能（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ
Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）、ルーティング機能など）の情報要素に基づいて行われる。また、いずれが親機になるかの判断は、電力制限の状況、親機動作優先度指数などの情報要素に基づいて行われる。そして、これらの情報に基づいて、より機能（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）が高度であり、より電力制限が少なく、より優先度指数が高い機器が親機になるように判断する。一方、相手が所望の接続相手ではないと判断した場合、状態３に遷移する。
【００４９】
機能（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）に応じて親機・子機の動作モードを決定する場合、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙが大きい方が子機を受け入れ易いため、親機として動作するように判断がなされる。例えば、伝送Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙを比較した結果、無線機ｉの方が無線機ｊよりも多くの伝送レート、伝送フォーマットに対応できる場合は、無線機ｉを親機とした方が無線機ｉにより多くの機器が接続できるため、無線機ｉが親機になるように決定する。一例として、無線機ｉがＩＥＥＥ  ８０２．１１ｂ，ｇ，ａに対応し、無線機ｊがＩＥＥＥ  ８０２．１１ｂのみに対応している場合、無線機ｉが親機となる。また、無線機ｉの方が無線機ｊよりもセキュリティ機能が優れている場合は、無線機ｉが親機となる。
【００５０】
また、ルーティング機能を有する機器は、自身が受けた情報を自身に付随する他の機器またはネットワークなどに送ることができる。従って、ルーティング機能の有無に応じて親機・子機の動作モードを決定する場合、ルーティング機能を有する機器を親機とし、ルーティング機能を有さない機器を子機とする。
【００５１】
また、電力制限状況によって親機・子機の動作モードを決定する場合、一方の機器がＡＣ電源への接続が可能であり、他方がバッテリー駆動の場合、ＡＣ電源への接続が可能な機器の方が安定的に電力を供給できるため、ＡＣ電源への接続が可能な機器が親機となる。また、例えば、無線機ｉ，ｊの双方がバッテリー駆動の場合、バッテリー残量がより多い方が親機として動作するように判断がなされる。
【００５２】
また、優先度指数は、機器の種類によって決定される指数であり、例えば無線機ｉがテレビ受像機に含まれ、無線機ｊが映像を録画する録画装置に含まれる場合、これらの機器の種類によって優先度指数は予め決定される。テレビ受像機の方が録画装置よりも優先度指数が高い場合、無線機ｉと無線機ｊが接続される際には、テレビ受像機に含まれる無線機ｉが親機となり、録画装置に含まれる無線機ｊは子機となる。また、例えば無線機ｉがノート型パーソナルコンピュータであり、無線機ｊがモバイル機器である場合、いずれの機器が親機になるかは、各機器の優先度指数に従って決定される。この場合、ノート型パーソナルコンピュータが親機となり、モバイル機器が子機となる。各無線機は、予め設定された優先度指数を有している。
【００５３】
状態４の後は状態５に遷移し、状態４で判断した結果に基づいて、プローブレスポンスのメッセージを送信する（Ｓｅｎｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）。プローブレスポンスには、無線機ｉが親機、子機のいずれになるべきかを判断した結果に基づいて、親機、子機の役割を変更する場合は、その旨の要求（Ｍａｓｔｅｒ  Ｓｗｉｔｃｈ）が含まれる。
【００５４】
Ｐ２Ｐ接続情報から相手が所望の接続相手であると判断し、無線機ｉが親機、子機のいずれになるべきかを判断した結果、無線機ｉが子機になると判断した場合は、無線機ｉが送信したプローブレスポンスに役割変更要求（Ｍａｓｔｅｒ  Ｓｗｉｔｃｈ）が含まれる。この場合は状態１４に遷移する。プローブリクエストには、相手装置（無線機ｊ）の運用周波数の情報が含まれている。無線機ｉはこれに基づいて、状態１４において、自装置の周波数を相手局（無線機ｊ）が周期メッセージ送信を行っている運用周波数（ビーコン送信周波数ｆｊ（０））に設定する（Ｓｅｔ  ｆｉ（ｎ）＝ｆｊ（０））。また、この場合、プローブリクエストを無線機ｊから受信したことにより、親機として動作する無線機ｊが存在することが明らかであるため、その後の状態１０において、無線機ｊからビーコンまたはプローブレスポンスを確実に取得できることが見込まれる。従って、状態１４において、無線機ｉは、状態１０でのタイムアウトの所定時間（親機検索タイムアウト値Ｔｄｗｅｌｌ２）をデフォルト値よりも長い時間に設定する（Ｓｅｔ  ｎｅｗ  Ｔｄｗｅｌｌ２）。これにより、無線機ｉは、状態１０で無線機ｊからビーコンまたはプローブレスポンスを確実に受信することができる。状態１４の後は状態９へ遷移する。
【００５５】
また、状態３において、無線機ｊからアソシエーションリクエストを受信した場合、状態６に遷移する。状態６では、アソシエーションリクエストに含まれるＰ２Ｐ接続に関する情報（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）から、アソシエーションリクエストの送信先の機器が所望の接続相手かどうかを判断する（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｐ２Ｐ）。プローブリクエストの場合と同様に、Ｐ２Ｐ接続に関する情報には、例えば、ＷＰＳ等で実施されるプッシュボタン式の自動接続などにおいて、プッシュボタンを押した機器同士をつなげる際に特定時間内のみ接続を許容するための仕組みに関する情報が含まれる。また、アソシエーションリクエストのメッセージには、親機・子機の動作モード決定に必要な情報要素が含まれている。
【００５６】
また、状態６において、無線機ｉは、相手の無線機ｊよりも自装置の方が親機として動作した方が良いか否か、について判断する。より詳細には、アソシエーションリクエストのメッセージに含まれる、親機・子機の動作モード決定に必要な情報要素を抽出し、自装置の情報要素と比較した上で、自装置が親機になるか、相手が親機になるかを判断する。いずれが親機になるか判断は、無線機の機能（伝送機能（伝送Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ（Ｒａｔｅ，  ｆｏｒｍａｔ））、セキュリティ機能（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ
Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）、ルーティング機能など）に基づいて行われる。また、いずれが親機になるか判断は、電力制限の状況、親機動作優先度指数などの情報要素に基づいて行われる。そして、これらの情報に基づいて、より機能（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）が高度であり、より電力制限が少なく、より優先度指数が高い機器が親機になるように判断する。
【００５７】
状態６の後は状態７へ遷移し、状態６での結果に基づいて、アソシエーションレスポンスを送信する（Ｓｅｎｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）。アソシエーションレスポンスには、無線機ｉが親機、子機のいずれになるべきかを判断した結果に基づいて、親機、子機の役割を変更する場合は、その旨の要求（Ｍａｓｔｅｒ  Ｓｗｉｔｃｈ）が含まれる。
【００５８】
Ｐ２Ｐ接続情報から相手が所望の接続相手であると判断し、且つ無線機ｉが親機になると判断した場合は、状態８に移り、ビーコンの送信周波数ｆｉ（０）での接続処理を行う（Ｃｏｎｎｅｃｔ  ｆ＝ｆｉ（０））。状態８は、Association/Authentication/Security設定シーケンスであり、無線機ｉは親機（ＡＰ）として動作する。一方、状態６での結果に基づいて、相手が所望の接続相手でないと判断した場合には、状態７において、接続を拒絶し（Ｎｏｔ  Ｐ２Ｐ  Ｐｅｅｒ）、状態３に戻る。
【００５９】
また、状態６での結果に基づいて、相手が所望の接続相手であると判断し、且つ無線機ｉが子機になると判断した場合は、状態７において親機、子機の役割を変更する要求（Ｍａｓｔｅｒ  Ｓｗｉｔｃｈ）を含むアソシエーションレスポンスを送信する。そして、アソシエーションレスポンスを送信した後、状態１４に移る。アソシエーションリクエストにも相手装置（無線機ｊ）の運用周波数の情報が含まれている。無線機ｉはこれに基づき、状態１４において、自装置の周波数を相手局（無線機ｊ）が周期メッセージ送信を行っている運用周波数（ビーコン送信周波数ｆｊ（０））に設定する（Ｓｅｔ  ｆｉ（ｎ）＝ｆｊ（０））。また、無線機ｉは、状態１０でのタイムアウトの所定時間（親機検索タイムアウト値Ｔｄｗｅｌｌ２）をデフォルト値よりも長い時間に設定する（Ｓｅｔ  ｎｅｗ  Ｔｄｗｅｌｌ２）。状態１４の後は状態９へ遷移する。
【００６０】
状態３において、所定時間Ｔｄｗｅｌｌ１の間、プローブリクエスト、アソシエーションリクエストを受信しなかった場合（子機検索のタイムアウト時）は、Ｔｄｗｅｌｌ１をデフォルトの値に戻して状態９に移る。
【００６１】
状態９以降では、子機としての動作に切り換わる。状態９では、能動的にアクセスポイントの存在を確認する場合（Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｅａｒｃｈ時）には、周波数ｆｉ（ｎ）でプローブリクエスト（Ｐｒｏｂｅ  Ｒｅｑ）を送信する。状態９の後は状態１０に遷移し、周波数ｆｉ（ｎ）にて、親機（ここでは無線機ｊ）からのビーコンの検出、プローブレスポンスの検出を行う（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｓｅａｒｃｈ）。
【００６２】
状態１０において、ビーコン、またはプローブレスポンスが検出された場合において、相手装置（無線機ｊ）が子機として動作する旨の情報が含まれていなかった場合（ｎｏ  ｍａｓｔｅｒ  ｓｗｉｔｃｈ）には、状態１１に遷移する。一方、状態１０において、ビーコン、またはプローブレスポンスが検出された場合において、相手装置（無線機ｊ）が子機として動作する旨の情報が含まれていた場合（ｍａｓｔｅｒ  ｓｗｉｔｃｈ）には、状態１５に遷移する。
【００６３】
状態１１では、アソシエーションリクエストを送る（Ｓｅｎｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）。アソシエーションリクエストには、状態１０で受信したビーコンまたはプローブレスポンスに基づいて、無線機ｉが親機、子機のいずれになるべきかを判断した情報が含まれる。その後、状態１２に遷移し、アソシエーションリクエストに対する応答であるアソシエーションレスポンスを待ち受ける（Ｗａｉｔ  ｆｏｒ  Ｒｅｓｐｏｎｃｅ）。応答があった場合は、そのメッセージ要素を解析する。解析の結果、相手装置（無線機ｊ）が親機として動作する旨のメッセージがアソシエーションレスポンスに含まれている場合には、状態１３へ遷移する。状態１３では、親機（無線機ｊ）の周波数ｆｉ（ｎ）＝ｆｊ（０）での接続処理を行う（Ｃｏｎｎｅｃｔ  ｆｉ（ｎ）＝ｆｊ（０））。状態１３はAuthentication/Security設定シーケンスであり、無線機ｉは子機として動作する。一方、状態１２でアソシエーションレスポンスの応答がなかった場合は、状態９に遷移する。
【００６４】
また、状態１２におけるアソシエーションレスポンスの解析の結果、相手装置（無線機ｊ）が子機として動作する旨の応答があった場合には、状態１５へ遷移する。この場合、子機として動作する旨の情報を含むアソシエーションレスポンスを無線機ｊから受信したことにより、子機として動作する無線機ｊが存在することが明らかであり、親機となった後に無線機ｉのビーコン送信に対する応答は確実に取得できると見込まれる。従って、状態１５では、状態３でのタイムアウトの所定時間（子機検索タイムアウト値Ｔｄｗｅｌｌ１）をデフォルト値よりも長い時間に設定し、状態１に遷移する（Ｓｅｔ  ｎｅｗ  Ｔｄｗｅｌｌ１）。これにより、状態３でビーコンに対する応答を確実に受信することができる。
【００６５】
また、状態１０において、所定時間Ｔｄｗｅｌｌ２の間、ビーコン、またはプローブレスポンスが検出されなかった場合は、状態１に移る。状態１以降は、再び親機として動作する。
【００６６】
以上のように、図６の動作によれば、無線機ｉが親機として動作する場合に、相手機器から送られたプローブリクエスト、アソシエーションリクエストに含まれる情報要素に基づいて、自身が親機または子機として機能するかが判断される（状態４、状態６）。また、子機として動作する場合に、相手機器から送られたビーコン、プローブレスポンス、アソシエーションレスポンスに含まれる情報要素に基づいて、自身が親機として機能するか、子機として機能するかが判断される（状態１０、状態１２）。従って、相手装置から送られた情報に含まれる無線機の機能、電力制限の状況、親機動作優先度指数などの情報に基づいて、いずれの機器が親機または子機として動作するかを決定することが可能となる。
【００６７】
なお、図６は無線機ｉの状態遷移を示しているが、無線機ｊの状態遷移も図６と同様である。この場合において、無線機ｉが状態１で送信するビーコンは、無線機ｊが状態１０で待ち受けるビーコンに対応する。また、無線機ｉが状態３で受信するプローブリクエストは、無線機ｊが状態９で送信するプローブリクエストに対応し、無線機ｉが状態３で受信するアソシエーションリクエストは、無線機ｊが状態１１で送信するアソシエーションリクエストに対応する。また、無線機ｉが状態５で送信するプローブレスポンスは、無線機ｊが状態１０で受信するプローブレスポンスに対応し、無線機ｉが状態７で送信するアソシエーションレスポンスは、無線機ｊが状態１２で受信するアソシエーションレスポンスに対応する。
【００６８】
また、無線機ｉの状態８と無線機ｊの状態１３は対応しており、無線機ｉが状態８に遷移して親機となった場合、無線機ｊは状態１３に遷移して子機となる。無線機ｊが状態８に遷移して親機となった場合、無線機ｉは状態１３に遷移して子機となる。
【００６９】
（３）第１の実施形態に係る無線通信装置の構成
図７は、第１の実施形態に係る無線通信装置１００の構成の一例を示すブロック図である。無線通信装置１００は、無線ＬＡＮ規格のＩＥＥＥ８０２．１１ａ,  ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ，  ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ等による無線通信ネットワークにより、他の無線通信装置と通信可能に構成されている。図７に示すように、各無線通信装置１００は、データ処理部１０２、伝送処理部１０４、無線インターフェース部１０６、制御部１０８、メモリ１１０、アンテナ１１２を備える。
【００７０】
送信時には、データ処理部１０２は、例えば上位レイヤからの要求に応じて各種データフレーム、データパケットを作成して伝送処理部１０４に供給する。伝送処理部１０４は、送信時にはデータ処理部１０２で生成されたパケットに対して各種データヘッダやＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）などの誤り検出符号の付加などの処理を行い、処理後のデータを無線インターフェース部１０６に提供する。無線インターフェース部１０６は、伝送処理部１０４により受け取ったデータから搬送波の周波数帯の変調信号を生成し、アンテナ１１２から無線信号として送信させる。
【００７１】
また、受信動作を行う際には、無線インターフェース部１０６は、アンテナ１１２により受信された無線信号をダウンコンバージョンし、ビット列に変換することにより各種データフレームを復号する。すなわち、無線インターフェース部１０６は、アンテナ１１２と協働して送信部、および受信部として機能することができる。伝送処理部１０４は、無線インターフェース部１０６から供給される各種データフレームに付加されているヘッダを解析し、誤り検出符号に基づいてデータフレームに誤りがないことを確認すると、各種データフレームをデータ処理部１０２へ供給する。データ処理部１０２は、伝送処理部１０４から供給される各種データフレーム、データパケットを処理し、解析する。
【００７２】
制御部１０８は、データ処理部１０２、伝送処理部１０４、無線インターフェース部１０６のそれぞれの動作を制御するブロックである。制御部１０８は、送受信周波数（運用周波数）の決定を行う。また、制御部１０８は、制御メッセージの作成や送信命令、制御メッセージの解釈などの動作を行う。制御メッセージは、ビーコン、プローブリクエスト、及びアソシエーションリクエストなどの報知情報と、ビーコンの受信応答、プローブレスポンス、アソシエーションレスポンスなどの応答情報を含む。また、制御部１０８は、無線通信装置１００の受信動作、送信動作などの各種動作を制御する。
【００７３】
図７に示すように、制御部１０８は、主な機能構成として、制御メッセージ生成・送信指令部１０８ａ、受信・解釈処理部１０８ｂ、比較部１０８ｃ、動作モード決定部１０８ｄ、運用周波数設定・切換部１０８ｅを含む。制御メッセージ生成・送信指令部１０８ａは、上記制御メッセージの作成や送信命令を行う。受信・解釈処理部１０８ｂは、通信相手側から送られた制御メッセージの受信処理、解釈処理を行う。比較部１０８ｃは、受信・解釈処理部１０８ｂによる制御メッセージの解釈に基づいて、自装置の情報要素と通信相手側から送られた情報要素を比較する。動作モード決定部１０８ｄは、比較部１０８ｃによる比較の結果に基づいて、自装置と通信相手のいずれが親機、子機の機能を担うかを判断する動作を行う。動作モード決定部１０８ｄによる判断結果は、制御メッセージに包含されて通信相手の装置に送られる。運用周波数設定・切換部１０８ｅは、状態２、状態１４において、運用周波数の設定・切換処理を行う。
【００７４】
メモリ１１０は、制御部１０８によるデータ処理の作業領域としての役割や、各種データを保持する記憶媒体としての機能を有する。メモリ１１０としては、ＤＲＡＭなどの揮発性メモリ、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ、ハードディスク、光ディスクなどの各種記録媒体を用いることができる。なお、図７に示す各ブロックは、ハードウェア（回路）によって構成されることができる。また、各ブロックを演算処理部（ＣＰＵ）とこれを機能させるソフトウエア（プログラム）によって構成することもできる。この場合、そのプログラムは、無線通信装置１００が備えるメモリ１１０等の記録媒体に格納されることができる。
【００７５】
図６の状態遷移において、上述したように、ビーコン、プローブリクエスト、プローブレスポンス、アソシエーションリクエスト、アソシエーションレスポンスの各メッセージには、無線機の機能、電力制限の状況、親機動作優先度指数などの情報要素が含まれる。制御メッセージ生成・送信指令部１０８ａは、これらの情報を含む制御メッセージを生成し、送信処理を行う。また、受信・解釈処理部１０８ｂは、これらの情報を含む制御メッセージの受信処理、解釈処理を行う。
【００７６】
以上説明したように第１の実施形態によれば、２つの無線機が接続される際に、いずれの機器が親機となり、子機となるかを確実に決定することが可能となる。従って、より親機に相応しい機能を有する機器を親機として動作させることが可能となる。これにより、Ｐ２Ｐ接続における自由度を向上することができ、機器接続の機会を増加することが可能となる。また、各装置における親機−子機の状態遷移のタイミングによって接続が左右されることがなく、接続に要する時間短縮も可能となる。これにより、より適切なネットワークトポロジーを構築可能となる。また、ＩＥＥＥ８０２．１１などで規定される既存の無線ＬＡＮの仕組みをそのまま流用可能であり、既存のインフラを使用した機器接続が可能となる。更に、既存のインフラを使用することにより、既存デバイスとの互換性の維持も可能となる。
【００７７】
＜２．第２の実施形態＞
（１）第２の実施形態に係るシステム構成例
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、既に子機と接続されており、付随する子機を有している親機が、他の無線機との接続を確立するための仕組みを提供する。図８は、第２の実施形態に係るシステム構成例を示す模式図である。図８は、親機である無線機ｉに対して２つの子機（無線機ｋ、無線機ｌ）が接続されており、また、親機である無線機ｊに対して１つの子機（無線機ｎ）が接続されている状態を示す模式図である。無線機ｉは運用周波数ｆｉ（０）でビーコンを送信し、無線機ｋ、無線機ｌは周波数ｆｉ（０）で無線機ｉと接続されている。また、無線機ｊは運用周波数ｆｊ（０）でビーコンを送信し、無線機ｎは周波数ｆｊ（０）で無線機ｉと接続されている。以下では、親機として動作している無線機iと、別の親機として動作している無線機jを接続する例を示す。
【００７８】
図８に示す無線機iと無線機ｊを接続する場合、図９及び図１０に示す２通りの手法が想定できる。図９は、図８に示す２つのネットワークを、無線機ｉを他の全ての機器に対する親機として統合した例であり、元々親機であった無線機ｊは無線機ｉの子機となる。また、無線機ｊの子機であった無線機ｎも新たに無線機ｉの子機となる。これにより、無線機ｋ，ｉ，ｊ，ｎは、無線機ｉの運用周波数ｆｉ（０）で無線機ｉと接続される。無線機ｊは無線機ｎに対して、親機となる無線機ｉについての新しい接続先情報（ＳＳＩＤ、運用周波数など）を通知した後、無線機ｉとの接続を確立する。これにより、無線機ｎは子機として無線機ｉと接続することができる。
【００７９】
図１０は、無線機ｊが無線機ｉの子機として動作すると共に、無線機ｊが無線機ｎに対しては親機として動作する例を示している。無線機ｊは、無線機ｉとの通信においては、無線機ｉの運用周波数ｆｉ（０）で動作する。また、無線機ｊは、無線機ｎとの通信においては、運用周波数ｆｊ２（０）でビーコンを送信する。無線機ｎは、無線機ｊの運用周波数ｆｊ２（０）で無線機ｊと接続される。
【００８０】
図１０の場合、無線機ｊは、無線機ｎに対しては親機として動作し、無線機ｉに対しては子機として動作する。無線機ｊは、親機・子機の機能を、（１）複数の無線機を備えることによる各無線機の同時運用、（２）同一周波数での時間分割(ランダムアクセス)による運用、（３）別周波数での時間分割(タイムスロット分割)による運用、等により実現する。
【００８１】
（１）の手法の場合、例えば無線機ｊが周波数２．４［ＧＨｚ］と周波数２．５［ＧＨｚ］の２つの無線機を備えていれば、周波数２．４［ＧＨｚ］の無線機で無線機ｉとの接続を行い、周波数２．５［ＧＨｚ］の無線機で無線機ｊとの接続を行う。この場合、無線機ｊは、無線機ｉ，ｎの双方と同時に通信することができる。
【００８２】
図１１は、上記（２）の手法により、無線機ｊが同一周波数で時間分割を行った場合を示す模式図である。この場合、無線機ｉはビーコン間隔ｉ（ｂｅａｃｏｎ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ  ｉ）で同一周波数ｆｉ（０）のビーコンを送信する。無線機ｊは、ビーコン間隔ｊ（ｂｅａｃｏｎ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ  ｊ）で同一周波数ｆｉ（０）のビーコンを送信し、ビーコンを送信している間は無線機ｎに対する親機として機能する。また、無線機ｊは、ビーコン送信以外の期間において、無線機ｉからのビーコンを待ち受けるとともに、無線機ｎからのレスポンスを待ち受け、無線機ｉに対する子機として機能する。ビーコン間隔ｉ，ｊは、ランダムな時間に設定されることができる。
【００８３】
図１２は、上記（３）の手法により、無線機ｊが別周波数で時間分割を行った場合を示す模式図である。この場合、無線機ｉは、図１０と同様に、ビーコン間隔ｉで同一周波数ｆｉ（０）のビーコンを送信する。一方、無線機ｊは、ビーコン間隔ｊで周波数ｆｊ２（０）のビーコンを送信し、ビーコン間隔ｊの前半の所定期間では周波数ｆｊ２（０）にて無線機ｎからの応答を受け、無線機ｎの親機として動作する。また、無線機ｊは、ビーコン間隔ｊの後半の所定期間では無線機ｉの運用周波数ｆｉ（０）で動作し、無線機ｉの子機として動作する。この場合、無線機ｊによるビーコンの送信、周波数の切り換えは、タイムスロット分割により規則正しい周期で行われる。
【００８４】
（２）第２の実施形態に係る無線通信装置の状態遷移
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置１００の動作を示す状態遷移図である。本実施形態では、第１の実施形態と同様に、接続相手発見後に、プロトコル追加することなく動作モード(親機・子機)の決定シーケンスを追加し、適切な接続体系を実現するとともに、各機器に付随する子機の数などの接続状況等に応じて親機・子機を決定する。
【００８５】
図１３において、図６と同じ符号で示される状態での基本的な動作は、図６と同様である。図１３では、図６に加えて、ネットワークの構成を決定する状態１６が付加されている。以下、第１の実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００８６】
第１の実施形態で説明したように、ビーコン、プローブリクエスト、プローブレスポンス、アソシエーションリクエスト、アソシエーションレスポンスの各制御メッセージには、親機・子機の動作モード決定に必要な情報が含まれている。第２の実施形態では、親機・子機の動作モードを判断するための情報として、（ｉ）付随する子機の数、（ｉｉ）親機・子機同時運用機能の有無、などを示す情報が追加されている。また、第２の実施形態では、親機・子機の動作モードを判断するための情報として、更に、（ｉｉｉ）付随する子機の機能（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）、（ｉｖ）付随する子機の通信アプリケーションの状態、などを示す情報が追加されている。ここで、親機・子機同時運用機能とは、図１１及び図１２で説明した無線機ｊのように、親機と子機の双方の動作を担うことのできる機能をいう。
【００８７】
そして、第２の実施形態では、状態４の判断において、プローブリクエストに含まれる上記（ｉ）〜（ｉｖ）の判断情報と、自装置の対応する情報等に基づいて、ネットワーク構成を決定する。例えば、無線機ｊは、付随している子機の数が無線機ｉの方が多いことから、無線機ｉの子機となることを決定する。そして、無線機ｊは、以下の条件に基づいて、ネットワークの構成を変更する。ここでの条件とは、（ａ）無線機ｊに接続されている子機ｎが無線機ｉに接続するための機能（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を有していること、（ｂ）子機ｊと子機ｎの通信アプリケーションが遅延クリティカルでないこと、（ｃ）子機ｊと子機ｎの通信アプリケーションが大量の帯域を消費しないこと、である。これらの条件は、無線機ｊ，ｎの機能、通信アプリケーションの状態などに応じて制御部１０８が判断する。上記３条件を満たす場合は、無線機ｊは、状態１６に遷移し、図９に示す状態にネットワークの構成を変更する。なお、（ｃ）の条件は、所定のしきい値に基づいて判断することができる。
【００８８】
図９に示すネットワーク構成の場合、無線機ｊは、無線機ｉの子機として動作する。従って、無線機ｊの状態は状態１６から状態１４へ遷移する。
【００８９】
図９に示すネットワーク構成の場合、無線機ｊと無線機ｎの通信は、親機である無線機ｉを介して行われる。この際、上記（ａ）〜（ｃ）の３条件のいずれかが満たされていないと、無線機ｊと無線機ｎとの間で所望の通信を実現することができない。従って、無線機ｊは、上記（ａ）〜（ｃ）の３条件のいずれかが満たされていない場合は、状態１６において、図１０に示す状態にネットワークの構成を変更する。この場合、上述したように、無線機ｊは無線機ｉに対しては子機として動作し、無線機ｎに対しては親機として動作する。これにより、無線機ｉ−ｊ間、無線機ｊ−ｎ間の双方において、遅延を生じさせず、また大量の帯域を消費することなく通信を行うことができる。
【００９０】
また、状態６においても、アソシエーションリクエストに含まれる情報に基づいて、状態４と同様の判断を行う。例えば、無線機ｊは、付随している子機の数が無線機ｉの方が多いことから、無線機ｉの子機となることを決定する。そして、無線機ｊは、上記の３条件が満たされている場合は、状態７から状態１６に遷移し、図９に示す状態にネットワークの構成を変更する。
【００９１】
また、無線機ｊは、上記（ａ）〜（ｃ）の３条件のいずれかが満たされていない場合は、状態７から状態１６へ遷移し、図１０に示す状態にネットワークの構成を変更する。この場合、上述したように、無線機ｊは無線機ｉに対しては子機として動作し、無線機ｎに対しては親機として動作する。
【００９２】
また、無線機ｉは、図９又は図１０に示す状態にネットワークの構成を変更するため、状態１６において、付随する子機へネットワーク構成の変更通知を送る。例えば、図９に示す接続を行う場合、無線機ｊは、無線機ｎに対して、無線機ｎの親機となる無線機ｉの情報（無線機ｉのＥＳＳＩＤ、運用周波数など）を無線機ｎに通知し、無線機ｎが無線機ｉと接続するよう再接続を促す。なお、接続先の変更が不要の場合には、ネットワーク構成の変更通知を送る必要はない。
【００９３】
（３）第２の実施形態に係る無線通信装置の構成
第２の実施形態に係る無線通信装置の構成は、図７で説明した第１の実施形態と同様である。上述のように、第２の実施形態では、親機・子機の動作モードを判断するための情報として、第１の実施形態の情報に対して上記（ｉ）〜（ｉｖ）の情報が追加されている。制御メッセージ生成・送信指令部１０８ａは、第１の実施形態に係る動作モード判断のための情報に加えて、上記（ｉ）〜（ｉｖ）の判断情報を含む制御メッセージを生成し、送信処理を行う。
【００９４】
また、制御メッセージ生成・送信指令部１０８ａは、図９に示すネットワーク構成に変更する場合は、接続先となる無線機の情報（ＥＳＳＩＤ、運用周波数など）を含む接続指令を含む制御メッセージを生成し、送信処理を行う。
【００９５】
受信・解釈処理部１０８ｂは、上記（ｉ）〜（ｉｖ）の判断情報を含む制御メッセージを受信し、メッセージの解釈を行う。比較部１０８ｃは、受信・解釈処理部１０８ｂによる制御メッセージの解釈に基づいて、自装置の情報要素と通信相手側から送られた情報要素を比較する。動作モード決定部１０８ｄは、比較部１０８ｃによる比較の結果に基づいて、自装置と通信相手のいずれが親機、子機の機能を担うかを判断する動作を行う。また、動作モード決定部１０８ｄは、図１０に示すネットワーク構成に変更する場合は、接続相手に応じて親機と子機の動作が切り換わるように動作モードを変更する。運用周波数設定・切換部１０８ｅは、図１０に示すネットワーク構成に変更する場合に、図１２で説明したタイムスロット分割により周波数を切換える場合は、運用周波数の設定・切換を行う。
【００９６】
以上説明したように第２の実施形態によれば、接続される機器に既に子機が付随している場合など、ネットワークの状況に応じて、より親機として相応しい機能を有する機器を親機として動作させることが可能となる。これにより、複数のネットワークを最も効率の良い状態で統合することも可能となる。
【００９７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００９８】
１００    無線通信装置
１０８    制御部
１０８ａ    制御メッセージ生成・送信指令部
１０８ｂ    受信・解釈処理部
１０８ｃ    比較部
１０８ｄ    動作モード決定部
１０８ｅ    運用周波数設定・切換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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