(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線部を周期的に省電力状態とアウェイク状態とに遷移させる省電力手段と、
所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する通信手段と、
前記所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する前に、前記所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する実行タイミングと、前記無線部を省電力状態からアウェイク状態へ遷移させる遷移タイミングとに応じて、前記実行タイミングと前記遷移タイミングのいずれかを変更する変更手段と
を備え、
前記変更手段は、前記実行タイミングが前記無線部の省電力状態の時間と重なる場合は、前記実行タイミングを延長することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記所定のプロトコルは、鍵交換プロトコルまたはアドレッシングを含むディスカバリプロトコルであることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
通信装置の制御方法であって、
省電力手段が、無線部を周期的に省電力状態とアウェイク状態とに遷移させる省電力工程と、
通信手段が、所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する通信工程と、
変更手段が、前記所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する前に、前記所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する実行タイミングと、前記無線部を省電力状態からアウェイク状態へ遷移させる遷移タイミングとに応じて、前記実行タイミングと前記遷移タイミングのいずれかを変更する変更工程であって、前記実行タイミングが前記無線部の省電力状態の時間と重なる場合は、前記変更手段は、前記実行タイミングを延長する変更工程と
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項４】
通信装置のコンピュータに、
無線部を周期的に省電力状態とアウェイク状態とに遷移させる省電力工程と、
所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する通信工程と、
前記所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する前に、前記所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する実行タイミングと、前記無線部を省電力状態からアウェイク状態へ遷移させる遷移タイミングとに応じて、前記実行タイミングと前記遷移タイミングのいずれかを変更する変更工程であって、前記実行タイミングが前記無線部の省電力状態の時間と重なる場合は、前記実行タイミングを延長する、変更工程と
を実行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、通信装置、通信装置の制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１に代表される無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムの利用が広まっている。
【０００３】
無線ＬＡＮシステムは、一般に、アクセスポイント（以後、基地局と称す）と、該基地局の電波到達範囲内に存在し、該基地局に無線接続されるステーション（以後、端末局と称す）とにより構成される。
【０００４】
また、無線ＬＡＮシステムは、基地局によってネットワークの制御が行われる。具体的には、基地局が、定期的にビーコンと呼ばれる報知信号をネットワーク内に報知することで、端末局が、ネットワークに関する識別子、セキュリティ情報等の取得を行う。
【０００５】
そして、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１によれば、ネットワーク内にある端末局は、データの送受信を行う必要がない場合に間欠動作を行う省電力モードに移行させることができ、これにより、低消費電力化を実現できる。具体的には、次回あるいは複数回先のビーコン受信時刻までの間、受信機の電源を落とした状態（以後、Ｄｏｚｅ状態、ドーズ状態、省電力状態あるいは休止状態と称す）に遷移させることができる。そして、意図したビーコン受信時刻が近づくと、自発的に電源を給電した状態（以後、Ａｗａｋｅ状態、アウェイク状態、あるいは通常状態と称す）に遷移し、必要に応じてデータの送受信を行うことができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方で、基地局を省電力モードに移行させた場合には、基地局主導で行う暗号鍵交換制御処理などの上位プロトコル処理（上位レイヤのプロトコルによる定期的な処理）の実行に際して、次のような問題が生じる。
【０００８】
例えば、上位プロトコル処理によりパケットを定期的に送信しようとした場合に、当該パケットの送信タイミングにおいて、下位レイヤのプロトコルによる処理が休止状態となっていた場合には、パケットを送信することができない。この場合、上位プロトコル処理では、パケットを送信していないにも関わらず応答パケット待ちの状態となり結果的に、タイムアウトが発生することで、上位プロトコル処理の継続ができなくなってしまう。
【０００９】
更に、上位プロトコル処理の種類によっては、上述のような事態が発生した場合に、基地局と端末局との間の無線ＬＡＮ接続自体を切断するよう構成されているものもある。なお、上述したような事態は、基地局としてネットワークを構築及び制御する通信装置側のみならず、端末局として動作する通信装置がパケットを送信する場合においても同様に生じえる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、例えば、本発明に係る通信装置は以下のような構成を備える。即ち、
無線通信部を周期的に省電力状態とアウェイク状態とに遷移させる省電力手段と、
所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する通信手段と、
前記所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する前に、前記所定のプロトコルによる無線通信を周期的に実行する実行タイミングと、前記無線通信部を省電力状態からアウェイク状態へ遷移させる遷移タイミングとに応じて、前記実行タイミングと前記遷移タイミングのいずれかを変更する変更手段とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、あらかじめ定められたプロトコルによって通信を行う通信装置において、パケットが定期的に送信される場合において、省電力モードによる休止状態と衝突することなく、当該プロトコルによる通信を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】通信装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】通信装置において実現される通信制御機能を示すブロック図である。
【図３】通信装置により構成されるネットワーク構成を示す図である。
【図４】省電力モードにおける、通信装置Ａ及び通信装置Ｂの動作シーケンスを示すシーケンス図である。
【図５Ａ】通信装置Ａ、通信装置Ｂにおける鍵交換レイヤ及び無線レイヤの一般的な動作シーケンスを示すシーケンス図である。
【図５Ｂ】鍵交換レイヤにおける一般的な鍵交換制御処理のフロー図である。
【図６Ａ】通信装置Ａ、通信装置Ｂにおける鍵交換レイヤ及び無線レイヤの第１の実施形態における動作シーケンスを示すシーケンス図である。
【図６Ｂ】鍵交換レイヤにおける、休止状態を考慮した鍵交換制御処理のフロー図である。
【図７】通信装置Ａ、通信装置Ｂにおける上位プロトコルレイヤ及び無線レイヤの第２の実施形態における動作シーケンスを示すシーケンス図である。
【図８】無線レイヤにおける一般的な鍵交換制御処理のフロー図である。
【図９】無線レイヤにおける、鍵交換周期を考慮した鍵交換制御処理のフロー図である。
【図１０】無線レイヤにおける、鍵交換周期を考慮した鍵交換制御処理のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施形態に係る通信装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズに準拠した無線ＬＡＮシステムを用いた例について説明するが、本発明は、必ずしもＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した無線ＬＡＮシステムに限られない。
【００１４】
［第１の実施形態］
＜１．通信装置のハードウェア構成＞
本発明の一実施形態に係る通信装置のハードウェア構成について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る通信装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１において、１０１は、記憶部１０２に記憶される各種制御プログラムを実行することにより通信装置１００の制御を行う制御部である。１０２は制御部１０１において実行される各種制御プログラムや、通信パラメータ等の各種情報を記憶する記憶部である。
【００１６】
１０３はＩＥＥＥ８０２．１１シリーズに準拠した無線ＬＡＮ通信を行うための無線部である。１０４は各種出力を行う出力部であり、ＬＣＤやＬＥＤなどのように視覚により認知可能な情報を出力する表示機能や、スピーカなどのように聴覚により認知可能な情報を出力する音声機能等を有する。なお、本実施形態における出力部１０５は表示機能及び音声機能のうちの少なくともどちらか一方の機能を備えているものとする。
【００１７】
１０５はアンテナ制御部であり、１０６はアンテナである。また、１０７は、ユーザが各種入力を行うための入力部である。
【００１８】
＜２．機能ブロックの構成＞
図２は、通信装置１００において実現される（上記ハードウェアにより、あるいは上記制御プログラムが制御部１０１により実行されることにより、あるいはその両方が協働することにより実現される）通信制御機能の機能構成を示すブロック図である。
【００１９】
図２において、２０１はパケット受信部であり、他の通信装置より受信したパケットを鍵交換制御部２０８や上位プロトコル制御部２０９へ出力する。２０２はパケット送信部であり、鍵交換制御部２０８や上位プロトコル制御部２０９等から出力されたパケットを他の通信装置に送信する。
【００２０】
２０３は省電力制御部であり、自通信装置の省電力モードへの移行および、他通信装置への省電力モード通知の送信などを行う。２０４は電源制御部であり、自通信装置の電源制御を行う。主に省電力制御部２０３からの指示により自通信装置のハードウェアの電源のオン・オフを実行する。
【００２１】
２０５は、ネットワーク接続を制御するネットワーク制御部である。無線ネットワークへの接続処理などは、当該ネットワーク制御部２０５により実行される。
【００２２】
２０８は鍵交換制御部であり、暗号鍵を他の通信装置との間で交換する暗号鍵交換制御処理（以下、鍵交換制御処理と称す）を実行する。なお、本実施形態における鍵交換制御部２０８では、ＷＰＡ（商標登録）仕様やＩＥＥＥ８０２．１１ｉ仕様に基づく鍵交換制御処理を実行するものとする。
【００２３】
２０９は上位プロトコル制御部であり、ＤＨＣＰやＡｕｔｏＩＰなどのアドレッシング機能やＵＰｎＰなどのディスカバリ機能等、無線レイヤより上位レイヤの通信プロトコルによる各種制御処理を実行する。
【００２４】
２１０はタイマ制御部であり、鍵交換制御部２０８による鍵交換制御処理や上位プロトコル制御部２０９による制御処理などにおいて、各種プロトコルのタイムアウトなどを管理するためのタイマを制御する。なお、本実施形態においてネットワーク制御部２０５は、鍵交換制御処理や、上位レイヤにおける通信プロトコルによる制御処理においてタイムアウトが発生すると、無線ネットワークとの接続を切断するよう構成されているものとする。
【００２５】
２０６はアクセス制御部であり、ＭＡＣアドレス情報のフィルタリングなど、無線通信の許可・不許可を制御する処理を実行する。なお、フィルタリングにおいて参照されるＭＡＣアドレス情報は、記憶部１０２に保持されているものとする。
【００２６】
２０７はネットワーク監視部であり、自通信装置が基地局として動作する場合において、自通信装置に無線接続している他の通信装置についての情報を管理するなどの、ネットワーク監視機能を提供する。
【００２７】
なお、上記機能ブロックは一例であり、複数の機能ブロックが１つの機能ブロックを形成するように構成されていてもよいし、何れかの機能ブロックが更に複数の機能ブロックに分かれて構成されていてもよい。
【００２８】
＜３．無線ネットワークの構成＞
図３は、図１に示すハードウェア構成を有し、かつ図２に示す通信制御機能を実現可能な通信装置３０１（以下、通信装置Ａ）及び通信装置３０２（以下、通信装置Ｂ）により構成される無線ネットワーク３００（以下、無線ネットワークＡ）を示した図である。
【００２９】
図３の例では、通信装置Ａが無線ネットワークＡの基地局として動作し、通信装置Ｂが、通信装置Ａに無線接続する端末局として動作するものとする。なお、図３の例では、端末局として動作する通信装置が１台無線接続される場合について示したが、端末局として無線接続される通信装置は、１台以上であってもよい。
【００３０】
＜４．各通信装置の省電力モードにおける動作シーケンス＞
上記無線ネットワークＡにおいて、通信装置Ａ、通信装置Ｂが省電力モードで動作する場合の動作シーケンスについて図４を用いて説明する。
【００３１】
図４に示すように、省電力モードへの移行に際しては、はじめに、基地局である通信装置Ａが端末局である通信装置Ｂへ省電力モードに移行する旨の信号（省電力モード通知４０１）を送信する。省電力モード通知４０１の送信を契機として、通信装置Ａ及び通信装置Ｂでは、省電力モードに移行し、所定の時間間隔で休止状態に遷移することとする。つまり、以降、通常状態と休止状態（４１１）とが周期的に交互に繰り返されることとなる。なお、省電力モードに移行後の各通信装置間でのデータの送受信は、休止状態と休止状態との間の通常状態において実行される（４０２、４０３参照）。
【００３２】
＜５．各通信装置が省電力モードに移行した後の各レイヤごとの鍵交換制御処理における一般的な動作シーケンス及び処理フロー＞
（１）動作シーケンス
次に、上記無線ネットワークＡにおいて、通信装置Ａ、通信装置Ｂが省電力モードに移行した後の、各レイヤごとの鍵交換制御処理における一般的な動作シーケンスについて説明する。
【００３３】
図５Ａは、上記無線ネットワークＡにおいて、通信装置Ａと通信装置Ｂをそれぞれ無線レイヤと、該無線レイヤより上位の暗号鍵交換プロトコルのレイヤ（鍵交換レイヤ）とに分けた場合の、鍵交換制御処理における一般的な動作シーケンスを示す図である。
【００３４】
上述したように、省電力モードへの移行に際しては、はじめに、基地局である通信装置Ａが端末局である通信装置Ｂへ省電力モード通知５０１を送信する。
【００３５】
なお、省電力モード通知５０１には、各通信装置の１回の休止状態の長さを示す“休止時間”や、休止状態と次の休止状態との間隔を示す“省電力の間隔”など、省電力処理に関する各種パラメータが含まれているものとする。
【００３６】
省電力モードへ移行した後も、通信装置Ａの鍵交換レイヤでは、定期的に鍵交換制御処理を実行する。具体的には、鍵交換周期５１１、５１２が終了するごとに、通信装置Ａの無線レイヤに対して鍵交換パケットのパケット送信要求５０２、５０６を出力する。
【００３７】
ここで、鍵交換レイヤが鍵交換パケットのパケット送信要求５０２を出力したタイミング（実行タイミング）においては、通信装置Ａの無線レイヤは通常状態にあるため、無線レイヤでは、そのまま通信装置Ｂへデータ５０３（鍵交換パケット）を送信する。
【００３８】
通信装置Ｂでは、通信装置Ａからデータ５０３を受信すると、鍵交換パケットに対する応答として、データ５０４（鍵交換パケット）を通信装置Ａに送信する。通信装置Ａの無線レイヤでは、通信装置Ｂから受信したデータ５０４が鍵交換パケットであることを判別し、鍵交換レイヤに対してパケット応答受信通知５０５を出力する。
【００３９】
通信装置Ａの鍵交換レイヤでは、パケット応答受信通知５０５の受信を契機として、次の鍵交換周期５１２を開始する。また、通信装置Ａの鍵交換レイヤでは、パケット応答受信通知５０５を受信すると、通信装置Ｂの鍵交換レイヤとの間で暗号鍵交換制御処理を続ける。この暗号鍵交換制御処理は、ＷＰＡ（商標登録）仕様やＩＥＥＥ８０２．１１ｉ仕様に基づく鍵交換制御処理であり、乱数の生成及び交換を行い、交換した乱数を利用して暗号鍵を生成する。そして、鍵交換周期５１２が終了すると、通信装置Ａの鍵交換レイヤでは、再度、無線レイヤに対してパケット送信要求５０６を出力する。
【００４０】
ここで、鍵交換レイヤがパケット送信要求５０６を出力したタイミングにおいては、通信装置Ａの無線レイヤは休止状態となっているため、この時点では、無線レイヤは、データの送信を行わない。そして、通常状態に遷移するまで待機し、通常状態に遷移すると、通信装置Ａの無線レイヤでは、通信装置Ｂへのデータ５０７（鍵交換パケット）の送信を行う。
【００４１】
通信装置Ｂでは、通信装置Ａからデータ５０７を受信すると、鍵交換パケットに対する応答処理として、データ５０８（鍵交換パケット）を通信装置Ａに送信する。通信装置Ａの無線レイヤでは、通信装置Ｂから受信したデータ５０８が鍵交換パケットであることを判別し、鍵交換レイヤに対してパケット応答受信通知５０９を出力する。
【００４２】
しかしながら、通信装置Ａの鍵交換レイヤでは、パケット応答受信通知５０９を受信した時点で、すでにタイムアウトが発生している（５１３）。このため、通信装置Ａと通信装置Ｂとの無線接続は切断されることとなる。
（２）処理フロー
次に、鍵交換制御処理において上記一般的な動作シーケンスにより動作する各レイヤのうち、通信装置Ａの鍵交換レイヤにおける処理フローについて説明する。
【００４３】
図５Ｂは、鍵交換制御処理において上記一般的な動作シーケンスにより動作する、通信装置Ａの鍵交換レイヤにおける処理フローを示す図である。
【００４４】
ステップＳ５２１では、鍵交換タイマをスタートする。具体的には、通信装置Ａにあらかじめ設定されている鍵交換周期に基づいて、タイマがカウントを開始する。
【００４５】
ステップＳ５２２では、鍵交換タイマが満了したか否かを判断する。ステップＳ５２２において満了していないと判断した場合には、満了するまで待機する。一方、ステップＳ５２２において満了したと判断した場合には、ステップＳ５２３に進み、鍵交換パケット送信要求を無線レイヤに出力する。更に、ステップＳ５２４では、応答タイマのカウントを開始する。
【００４６】
ステップＳ５２５では、応答タイマが満了したか否かを判断する。ステップＳ５２５において満了していないと判断した場合には、ステップＳ５２６に進み、パケット応答受信通知を受信したか否かを判定する。ステップＳ５２６においてパケット応答受信通知を受信していないと判定した場合には、再びステップＳ５２５に戻り、応答タイマが満了したか否かを判断する。一方、ステップＳ５２６において、パケット応答受信通知を受信したと判定した場合には、次の鍵交換周期に入るべく、ステップＳ５２１に戻り、鍵交換タイマのカウントを開始する。なお、上述したように、パケット応答受信通知を受信した場合には、乱数の生成及び交換、乱数を利用した暗号鍵の生成が行われる。
【００４７】
一方、ステップＳ５２５において応答タイマが満了した判断した場合には、ステップＳ５２７に進み、タイムアウトエラーと判断する。この場合、鍵交換レイヤでは、ステップＳ５２８において、無線レイヤに無線接続の切断処理を実施するよう指示した後、鍵交換制御処理を終了する。
【００４８】
以上の説明から明らかなように、鍵交換制御処理における一般的な動作シーケンス及びその処理フローによれば、パケット応答受信通知を受信した時点でタイムアウトが発生していると、通信装置間の無線接続が切断されることとなる。そして、このようなタイムアウトは、鍵交換レイヤのみが動作し無線レイヤが休止状態のときに、発生する確率が高まる。
【００４９】
これは、一般的な通信装置の場合、無線レイヤと鍵交換レイヤとがそれぞれ独立して動作するためである。そこで、本実施形態に係る通信装置では、省電力モードにおけるタイムアウトの発生に起因する無線接続の切断を回避すべく、無線レイヤの状態（休止状態か通常状態か）に応じて、鍵交換レイヤにおける鍵交換周期を変更させる構成とした。以下、本実施形態に係る通信装置による、鍵交換制御処理における動作シーケンス及び鍵交換レイヤにおける処理フローについて説明する。
【００５０】
＜６．各通信装置が省電力モードに移行した後の各レイヤごとの鍵交換制御処理における本実施形態の動作シーケンス及び処理フロー＞
（１）動作シーケンス
はじめに、上記無線ネットワークＡにおいて、通信装置Ａ、通信装置Ｂが省電力モードに移行した後の、各レイヤごとの本実施形態における動作シーケンスについて説明する。
【００５１】
図６Ａは、上記無線ネットワークＡにおいて、通信装置Ａと通信装置Ｂをそれぞれ無線レイヤと、鍵交換レイヤとに分けた場合の、鍵交換制御処理における本実施形態の動作シーケンスを示す図である。なお、図５Ａと共通する要素については、同一の参照番号を付し、説明は省略することとし、ここでは、図５Ａとの相違点を中心に説明する。
【００５２】
鍵交換周期５１２が終了し、通信装置Ａの鍵交換レイヤが、再度、パケット送信要求５０６を出力すると、このタイミングでは、通信装置Ａの無線レイヤは休止状態になっているため、無線レイヤは、データの送信は行わない。したがって、鍵交換レイヤでは、無線レイヤが休止状態になっていることを認識すると、鍵交換周期を延長する（６１２参照）。鍵交換タイマの延長時間は、予め設定されている一定時間延長し、延長した時間が経過後に再度無線レイヤが休止状態になっていることを認識すると、鍵交換周期を再延長するようにすればよい。また、休止時間の終了時間に合わせて延長し、休止時間が終了し、通常状態のときに鍵交換タイマが満了するようにしてもよい。
【００５３】
その後、無線レイヤが通常状態に遷移した後に延長した鍵交換タイマが満了し、鍵交換レイヤは鍵交換パケットのパケット送信要求５０６−１を無線レイヤに出力する。無線レイヤでは、鍵交換レイヤからパケット送信要求５０６−１を受けると、データ５０７（鍵交換パケット）を通信装置Ｂへ送信する。
【００５４】
通信装置Ｂでは、通信装置Ａからデータ５０７を受信すると、鍵交換パケットに対する応答として、データ５０８（鍵交換パケット）を通信装置Ａに送信する。通信装置Ａの無線レイヤでは、通信装置Ｂから受信したデータ５０８が鍵交換パケットであることを判別し、鍵交換レイヤに対してパケット応答受信通知５０９を出力する。
【００５５】
このとき、通信装置Ａの鍵交換レイヤでは、鍵交換周期６１２が延長されているため、タイムアウトは発生しない。このため、パケット応答受信通知５０９を受信することができ、乱数の生成及び交換、乱数を利用した暗号鍵の生成が行われる。また、通信装置Ａと通信装置Ｂとの無線接続も維持されることとなる。
（２）処理フロー
次に、鍵交換制御処理において図６Ａに示す動作シーケンスにより動作する、通信装置Ａの鍵交換レイヤにおける処理フローについて説明する。図６Ｂは、図６Ａに示す動作シーケンスにより動作する、通信装置Ａの鍵交換レイヤにおける処理フローを示す図である。
【００５６】
ステップＳ６２１では、鍵交換タイマをスタートする。具体的には、通信装置Ａにあらかじめ設定されている鍵交換周期に基づいて、タイマがカウントを開始する。
【００５７】
ステップＳ６２２では、鍵交換タイマが満了したか否かを判断する。ステップＳ６２２において満了していないと判断した場合には、満了するまで待機する。一方、ステップＳ６２２において満了したと判断した場合には、ステップＳ６２３に進み、無線レイヤが休止状態（Ｄｏｚｅ状態あるいはドーズ状態、あるいは省電力状態）になっているか否かを判定する。
【００５８】
ステップＳ６２３において、休止状態ではなく通常状態（Ａｗａｋｅ状態あるいはアウェイク状態）にあると判定した場合には、ステップＳ６２４に進み、図５Ｂの場合と同様に、鍵交換パケット送信要求を無線レイヤに出力する。
【００５９】
一方、ステップＳ６２３において、無線レイヤが休止状態になっていると判定した場合には、ステップＳ６２８に進み、鍵交換タイマを延長する。その後、ステップＳ６２２に戻り、再度、鍵交換タイマが満了したか否かを判断する。そして、延長した鍵交換タイマが満了したと判断した場合には、ステップＳ６２３に進み、上述した処理を行う。
【００６０】
ステップＳ６２４において鍵交換パケット送信要求を出力した後は、ステップＳ６２５において、応答タイマのカウントを開始する。
【００６１】
ステップＳ６２６では、応答タイマが満了したか否かを判断する。ステップＳ６２６において満了していないと判断した場合には、ステップＳ６２７に進み、パケット応答受信通知を受信したか否かを判定する。ステップＳ６２７においてパケット応答受信通知を受信していないと判定した場合には、再びステップＳ６２６に戻り、応答タイマが満了したか否かを判断する。一方、ステップＳ６２７において、パケット応答受信通知を受信したと判定した場合には、次の鍵交換周期に入るべく、ステップＳ６２１に戻り、鍵交換タイマのカウントを開始する。 
一方、ステップＳ６２６において応答タイマが満了したと判断した場合には、ステップＳ６２９に進み、タイムアウトエラーと判断する。この場合、鍵交換レイヤでは、ステップＳ６３０において、無線レイヤに無線接続の切断処理を実施するよう指示した後、鍵交換制御処理を終了する。
【００６２】
以上のように、鍵交換パケットの送信タイミングにおいて無線レイヤが休止状態となっていた場合に、鍵交換周期を延長させ応答タイマのカウント開始を遅らせることにより、応答タイマのタイムアウトによる無線接続の切断を回避させることが可能となる。
【００６３】
つまり、本実施形態に係る通信装置によれば、鍵交換制御処理によりパケットが定期的に送信される場合において、省電力モードによる休止状態と衝突することなく、当該鍵交換制御処理の実行を維持することが可能となる。
【００６４】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、鍵交換周期はあらかじめ設定されている同一の値であるとして説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、鍵交換周期が可変であり毎回増減する場合についても本発明が適用可能であることはいうまでもない。
【００６５】
また、上記第１の実施形態では、無線レイヤの上位レイヤを鍵交換レイヤとして説明したが、上位レイヤは鍵交換レイヤに限られない。例えば、ＤＨＣＰやＡｕｔｏＩＰ等のアドレッシングやＵＰｎＰやｍＤＮＳなどのディスカバリプロトコルなどが実行されるレイヤであってもよい。あるいは、タイムアウトを有するプロトコルが実行されるレイヤであれば、他のレイヤであってもよい。なお、ディスカバリプロトコルの場合、プロトコルタイマが通信回数とともに単調増加していくという特徴を有しているが、本発明は、このようなプロトコルにおいても適用可能である。
【００６６】
図７は、本実施形態に係る各通信装置の省電力モードに移行後の、各レイヤ（タイムアウトを有するプロトコルが実行されるレイヤを含む）ごとの制御処理に伴う動作シーケンスを示す図である（対比のため、一般的な動作シーケンスも併記している）。
【００６７】
鍵交換制御処理の場合と同様に、一般的な動作シーケンスではタイムアウトが発生していたところ（図７の（ａ）参照）、必要に応じてプロトコル周期を延長させる構成とすることにより、タイムアウトの発生を回避することが可能となる（図７の（ｂ）参照）。
【００６８】
［第３の実施形態］
上記第１及び第２の実施形態では、タイムアウトの発生を回避するために、パケット送信要求の出力時の無線レイヤの状態に応じて、鍵交換周期などの所定のプロトコル周期を変更する構成とした。
【００６９】
しかしながら、本発明はこれに限られず、例えば、パケット送信要求の出力時の無線レイヤの状態を予測して、無線レイヤが、鍵交換パケットの送信タイミングを変更する構成としてもよい。以下、本実施形態の詳細について説明する。なお、本実施形態の通信装置のハードウェア構成、機能構成及び無線ネットワーク構成については、上記第１及び第２の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７０】
＜１．各通信装置が省電力モードに移行した後の、鍵交換制御処理における無線レイヤの一般的な処理フロー＞
はじめに、鍵交換制御処理において動作する各レイヤのうち、通信装置Ａの無線レイヤにおける一般的な処理フローについて説明する。図８は、鍵交換制御処理において動作する、通信装置Ａの無線レイヤにおける一般的な処理フローを示す図である。
【００７１】
ステップＳ８０１では、省電力モードへ移行すべく、通信装置Ｂに対して省電力モード通知を送信する。なお、通信装置Ａにより送信される省電力モード通知には、各通信装置の１回の休止状態の長さを示す“休止時間”や、休止状態と次の休止状態との間隔を示す“省電力の間隔”など、省電力処理に関する各種パラメータが含まれているものとする。
【００７２】
通信装置Ｂへ省電力モード通知を送信すると、ステップＳ８０２では、休止状態（Ｄｏｚｅ状態あるいはドーズ状態、あるいは省電力状態）に遷移する。
【００７３】
ステップＳ８０３では、休止状態に遷移してから休止時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ８０３において休止時間がまだ経過していないと判定された場合には、経過するまで待機する。一方、ステップＳ８０３において、経過したと判定された場合には、ステップＳ８０４に進み、休止状態（Ｄｏｚｅ状態あるいはドーズ状態、あるいは省電力状態）から通常状態（Ａｗａｋｅ状態あるいはアウェイク状態）へと遷移する（ステップＳ８０４）。
【００７４】
通常状態に遷移後、ステップＳ８０５では、鍵交換レイヤから鍵交換パケットのパケット送信要求を受信したか否かを確認する。鍵交換レイヤからの鍵交換パケットのパケット送信要求の受信確認は、通常状態に遷移してから省電力の間隔の時間が経過するまで行われる（ステップＳ８０６）。省電力の間隔の時間が経過し、次の休止状態への遷移タイミングになると、再度、休止状態に入るべく、ステップＳ８０２へ戻る。
【００７５】
一方、ステップＳ８０５において鍵交換レイヤから鍵交換パケットのパケット送信要求を受信した場合には、ステップＳ８０７において、鍵交換パケットを通信装置Ｂに送信する。鍵交換パケットの送信後は、未送信の鍵交換パケットの存在有無を確認するために、ステップＳ８０５へ戻る。鍵交換パケットを通信装置Ｂに送信した後は、通信装置Ｂからの応答を受信すると、無線レイヤは鍵交換レイヤに鍵交換パケットの受信を通知する。
【００７６】
以上のような処理フローにより鍵交換パケットの送信が行われた場合、鍵交換周期が満了したタイミングにおいて無線レイヤが休止状態となっていると、鍵交換パケットが通信装置Ｂに送信されるまでの間にタイムラグが発生することとなる。この結果、鍵交換レイヤにおいてタイムアウトが発生する確率が高まることとなる。
【００７７】
そこで、本実施形態に係る通信装置では、省電力モードにおいて休止状態に遷移する際に、現在の鍵交換周期が満了するまでの残り時間を取得し、当該取得した時間に応じて鍵交換パケットの送信を行ったうえで休止状態に遷移させる構成とした。以下、当該構成を有する無線レイヤにおける処理フローについて説明する。
【００７８】
＜２．各通信装置が省電力モードに移行した後の、鍵交換制御処理における無線レイヤの本実施形態の処理フロー＞
図９は、省電力モードにおいて休止状態に遷移する際に、現在の鍵交換周期が満了するまでの残り時間を取得し、当該取得した時間に応じて鍵交換パケットの送信を行った上で休止状態に遷移する、無線レイヤと鍵交換レイヤにおける処理フローを示す図である。
【００７９】
ステップＳ９００において、無線レイヤは、通信装置Ａが通信装置Ｂに送信する省電力モード通知に含まれる各種パラメータを設定する。なお、省電力モード通知には、各通信装置の１回の休止状態の長さを示す“休止時間”や、休止状態と次の休止状態との間隔を示す“省電力の間隔”など、省電力処理に関するパラメータが含まれているものとする。無線レイヤは設定した省電力モードの内容を鍵交換レイヤに通知する。
ステップＳ９０１では、鍵交換レイヤは、通信装置Ａが休止状態に遷移する前に、休止時間と、鍵交換周期の残り時間とを比較する。
【００８０】
ここで、鍵交換周期の残り時間が休止時間よりも少ない（短い）と判定された場合、そのまま休止状態に遷移してしまうと、鍵交換周期の鍵交換のタイミングで無線レイヤが休止状態に遷移していることとなる。このため、先に鍵交換パケットの送信を実施してから休止状態に遷移する。
【００８１】
すなわち、ステップＳ９０２において鍵交換レイヤは無線レイヤに鍵交換パケットのパケット送信要求を出力し、無線レイヤは通信装置Ｂに鍵交換パケットの送信を行う。鍵交換レイヤは、ステップＳ９０３において、通信装置Ｂによる応答として、通信装置Ｂから鍵交換パケットを受信するまで待機する。なお、所定時間内に鍵交換パケットを受信しなかった場合には、無線レイヤにおける通信プロトコルであらかじめ定められた回数だけ、鍵交換パケットの送信要求の再送を行う。
【００８２】
ステップＳ９０３において鍵交換レイヤが通信装置Ｂより鍵交換パケットを受信した場合には鍵交換が正常に終了したと判断し、鍵交換が正常に終了したことを無線レイヤに通知する。無線レイヤは、鍵交換レイヤから上記通知を受けると、ステップＳ９０４において、通信装置Ｂに向けて省電力モード通知を送信したかを判定する。既に省電力モードを通知済みの場合は、ステップＳ９０６に進む。省電力モード通知を送信していない場合は、ステップＳ９０５において通信装置Ｂに向けて省電力モード通知を送信し、ステップＳ９０６に進む。
【００８３】
ステップＳ９０６では自通信装置も休止状態に遷移する。なお、省電力モード通知には、ステップＳ９００において設定した“休止時間”や、“省電力の間隔”など、省電力処理に関する各種パラメータが含まれているものとする。
【００８４】
更に、ステップＳ９０７では、無線レイヤは鍵交換レイヤに対して、鍵交換タイマを開始するよう指示し、鍵交換レイヤは鍵交換タイマを開始する。
【００８５】
ステップＳ９０８では、休止状態に遷移してから休止時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ９０８において休止時間がまだ経過していないと判定された場合には、経過するまで待機する。一方、休止時間が経過したと判定された場合には、ステップＳ９０９において休止状態（Ｄｏｚｅ状態あるいはドーズ状態、あるいは省電力状態）から通常状態（Ａｗａｋｅ状態あるいはアウェイク状態）に遷移する。
【００８６】
通常状態に遷移後、ステップＳ９１０では、無線レイヤは鍵交換レイヤから鍵交換パケットのパケット送信要求を受信したかを確認する。鍵交換レイヤからの鍵交換パケットのパケット送信要求の受信確認は、通常状態に遷移してから省電力の間隔の時間から所定時間（Ｔ）を差し引いた（省電力の間隔−Ｔ）時間が経過するまで行われる（ステップＳ９１２）。ここで、所定時間（Ｔ）は、通信装置Ａとの通信装置Ｂの間で鍵交換パケットを送受するのに十分な時間である。（省電力の間隔−Ｔ）の時間が経過すると、再度、休止状態に遷移するため、ステップＳ９０１へ戻る。
【００８７】
一方、ステップＳ９１０において無線レイヤが鍵交換レイヤから鍵交換パケットのパケット送信要求を受信した場合は、ステップＳ９１１において無線レイヤは鍵交換パケットを通信装置Ｂに送信する。
【００８８】
鍵交換パケットの送信後は、ステップＳ９１０に戻り、未送信の鍵交換パケットの存在有無を確認する。鍵交換パケットを通信装置Ｂに送信した後は、通信装置Ｂからの応答を受信すると、無線レイヤは鍵交換レイヤに鍵交換パケットの受信を通知する。
【００８９】
以上のように、本実施形態に係る通信装置では、省電力モードにおいて、休止状態に遷移する際に、鍵交換周期の鍵交換のタイミングまでの時間を取得し、当該取得した時間に応じて鍵交換パケットの送信を行ったうえで休止状態に遷移させる構成とした。この結果、鍵交換タイマのタイムアウトによる無線接続の切断を回避させることが可能となる。
【００９０】
つまり、本実施形態に係る通信装置によれば、鍵交換制御処理によりパケットが定期的に送信される場合において、省電力モードによる休止状態と衝突することなく、当該鍵交換制御処理の実行を維持することが可能となる。
【００９１】
［第４の実施形態］
上記第３の実施形態では、鍵交換周期はあらかじめ設定されている同一の値であるとして説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、鍵交換周期が可変であり毎回増減する場合についても本発明が適用可能であることはいうまでもない。
【００９２】
また、上記第３の実施形態では、無線レイヤの上位レイヤを鍵交換レイヤとして説明したが、上位レイヤは鍵交換レイヤに限られない。例えば、ＤＨＣＰやＡｕｔｏＩＰ等のアドレッシングやＵＰｎＰやｍＤＮＳなどのディスカバリプロトコルなどが実行されるレイヤであってもよい。あるいは、タイムアウトを有するプロトコルが実行されるレイヤであれば、他のレイヤであってもよい。なお、ディスカバリプロトコルの場合、プロトコルタイマが通信回数とともに単調増加していくという特徴を有しているが、本発明は、このようなプロトコルにおいても適用可能である。
【００９３】
［第５の実施形態］
上記第３及び第４の実施形態では、タイムアウトの発生を回避するために、省電力モードにおけるパケット送信要求の出力時の無線レイヤの状態を予測して、無線レイヤが、鍵交換パケットの送信タイミングを変更する構成としたが、本発明はこれに限られない。
【００９４】
例えば、省電力モードにおけるパケット送信要求の出力時の無線レイヤの状態を予測して、無線レイヤが、省電力時間を変更する構成としてもよい。また、その際、他の通信装置に通知する省電力処理に関するパラメータを変更する構成としてもよい。以下、本実施形態の詳細について説明する。なお、本実施形態の通信装置のハードウェア構成、機能構成及び無線ネットワーク構成については、上記第１乃至第４の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００９５】
図１０は、省電力モードにおいて、休止状態に遷移する際に、鍵交換周期の鍵交換タイミングまでの時間を取得し、当該取得した時間に応じて休止時間を変更する、無線レイヤにける処理フローを示す図である。
【００９６】
ステップＳ１００１では、通信装置Ａが通信装置Ｂに送信する省電力モード通知に含まれる各種パラメータを予め決められているデフォルトの値に設定する。なお、省電力モード通知には、各通信装置の１回の休止状態の長さを示す“休止時間”や、休止状態と次の休止状態との間の間隔の長さを示す“省電力の間隔”など、省電力処理に関するパラメータが含まれているものとする。
【００９７】
ステップＳ１００２では、休止状態に遷移する際（休止状態に遷移する所定時間前）に、上記設定された休止時間と、鍵交換周期の残りの時間とを比較する。なお、休止状態に遷移する所定時間前とは、通信装置Ａと通信装置Ｂとの間で鍵交換パケットの送受を行える十分な時間である。
【００９８】
ここで、鍵交換周期の残りの時間が省電力時間よりも短いと判断された場合、そのまま休止状態に遷移してしまうと、鍵交換周期の鍵交換のタイミングで休止状態に遷移していることとなる。そこで、ステップＳ１００３では、休止時間がステップＳ１００１で設定した長さよりも短くなるよう、パラメータの設定を変更したうえでステップＳ１００４に進む。休止時間は、次の鍵交換パケットの送信タイミングには休止状態が終了し、通常状態に遷移している状態となるように短く変更する。
【００９９】
一方、ステップＳ１００２において鍵交換タイマの残り時間が休止時間よりも長いと判断された場合は、省電力処理に関するパラメータは、ステップＳ１００１で設定した値のままステップＳ１００４に進む。
【０１００】
ステップＳ１００４では、通信装置Ｂに最後に行った省電力モード通知の内容から、省電力処理に関するパラメータが変更されているかを判定する。通信装置Ｂに省電力モード通知を行っていない場合及び、最後に通知した内容から変更されている場合は、ステップＳ１００５において、通信装置Ｂに対して省電力モード通知を送信する。無線レイヤでは、省電力モード通知の送信後、ステップＳ１００６において、休止状態（Ｄｏｚｅ状態あるいはドーズ状態、あるいは省電力状態）に遷移する。
【０１０１】
ステップＳ１００７では、休止状態に遷移してから休止時間が経過したかを判定する。ステップＳ１００７において休止時間がまだ経過していないと判定された場合には、経過するまで待機する。一方、経過したと判定された場合にはステップＳ１００８に進み、休止状態（Ｄｏｚｅ状態あるいはドーズ状態、あるいは省電力状態）から通常状態（Ａｗａｋｅ状態あるいはアウェイク状態）に遷移する。
【０１０２】
通常状態に遷移後、ステップＳ１００９では、鍵交換レイヤから鍵交換パケットのパケット送信要求を受信したか否かを確認する。鍵交換レイヤからの鍵交換パケットのパケット送信要求の受信確認は、通常状態に遷移した後、省電力の間隔の時間から所定時間（Ｔ）を差し引いた（省電力の間隔−Ｔ）時間が経過するまで行われる（ステップＳ１０１１）。ここで、所定時間（Ｔ）は、通信装置Ａとの通信装置Ｂの間で鍵交換パケットを送受するのに十分な時間である。（省電力の間隔−Ｔ）の時間が経過すると、再度、休止状態に遷移させるべく、ステップＳ１００１へ戻る。
【０１０３】
一方、ステップＳ１００９において無線レイヤが鍵交換レイヤから鍵交換パケットのパケット送信要求を受信した場合は、ステップＳ１０１０において、無線レイヤは鍵交換パケットを通信装置Ｂに送信する。
【０１０４】
鍵交換パケットの送信後は、ステップＳ１００９に戻り、未送信の鍵交換パケットの存在有無を確認する。鍵交換パケットを通信装置Ｂに送信した後は、通信装置Ｂからの応答を受信すると、無線レイヤは鍵交換レイヤに鍵交換パケットの受信を通知する。
【０１０５】
以上のように、本実施形態に係る通信装置では、省電力モードにおいて、休止状態に遷移する際に、鍵交換周期の鍵交換のタイミングまでの時間を取得し、当該取得した時間に応じて、休止時間を変更する構成とした。この結果、通常状態に遷移する時間が変更され、鍵交換タイマのタイムアウトによる無線接続の切断を回避させることが可能となった。
【０１０６】
つまり、本実施形態に係る通信装置によれば、定期的に実行される鍵交換制御処理によりパケットが定期的に送信される場合において、省電力モードによる休止状態と衝突することなく、当該鍵交換制御処理の実行を維持することが可能となった。
【０１０７】
［第６の実施形態］
上記第５の実施形態では、鍵交換周期はあらかじめ設定されている同一の値であるとして説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、鍵交換周期が可変であり毎回増減する場合についても本発明が適用可能であることはいうまでもない。
【０１０８】
上記第５の実施形態では、無線レイヤの上位レイヤを鍵交換レイヤとして説明したが、上位レイヤは鍵交換レイヤに限られない。例えば、ＤＨＣＰやＡｕｔｏＩＰ等のアドレッシングやＵＰｎＰやｍＤＮＳなどのディスカバリプロトコルなどが実行されるレイヤであってもよい。あるいは、タイムアウトを有するプロトコルが実行されるレイヤであれば、他のレイヤであってもよい。なお、ディスカバリプロトコルの場合、プロトコルタイマが通信回数とともに単調増加していくという特徴を有しているが、本発明は、このようなプロトコルにおいても適用可能である。
【０１０９】
［他の実施形態］
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
0005808178.tif 000002
【図２】
0005808178.tif 000003
【図３】
0005808178.tif 000004
【図４】
0005808178.tif 000005
【図５Ａ】
0005808178.tif 000006
【図５Ｂ】
0005808178.tif 000007
【図６Ａ】
0005808178.tif 000008
【図６Ｂ】
0005808178.tif 000009
【図７】
0005808178.tif 000010
【図８】
0005808178.tif 000011
【図９】
0005808178.tif 000012
【図１０】
0005808178.tif 000013