(57)【要約】【課題】通信端末が接続すべき管理端末を選択する際の管理端末の探索時間を短縮するとともに、探索に必要な媒体の使用を抑制すること。【解決手段】管理端末１ａ，１ｂが、予め定められたビーコン間隔毎に、自身に通信端末２が接続するために必要な情報を含むビーコンフレームを送信するとともに、ビーコン間隔内に少なくとも１つ、自身の存在を示す存在通知フレームを送信し、通信端末２は、受信したビーコンフレームおよび／または存在通知フレームに基づいて接続する管理端末１ａ，１ｂを選択する構成とした。【選択図】図９
2007159108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理端末と、当該管理端末と無線通信路を介して接続する通信端末とを備えた通信システムにおいて、
管理端末は、
通信端末が自身に接続するために必要な情報を含む第１のフレーム生成指示を所定の時間隔毎に行うと共に、通信端末が自身を識別可能な情報を含み、前記第１のフレームよりもデータ量の少ない第２のフレームを、前記第１のフレーム間隔内に少なくとも１つ以上の生成指示を出力する管理端末側制御手段と、
前記管理端末側制御手段からのフレーム生成指示に応じて、前記第１のフレーム、第２のフレームを生成するフレーム生成手段と、
予め自身に割当てられた周波数を用いて、前記フレーム生成手段で生成された前記第１のフレーム、第２のフレームを無線通信路に送信する送信手段と、を備え、
通信端末は、
指示された周波数における無線通信路からフレームを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信したフレームが第１のフレームか第２のフレームであるかを判定するフレーム判定手段と、
探索すべき周波数を指示すると共に、前記フレーム判定手段で判定された第１のフレーム、第２のフレームに基づいて管理端末の存在を確認する通信端末側制御手段と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
管理端末は、前記第２のフレームを前記第１のフレームよりも高い伝送レートで送信する請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
管理端末は、通信端末が自身に接続するための情報の一部を含む第２のフレームを生成する請求項１記載の通信システム。
【請求項４】
管理端末は、少なくとも自身が管理している通信端末の台数、または媒体の使用状態を含む第２のフレームを生成する請求項１記載の通信システム。
【請求項５】
管理端末は、自身が、新たに通信端末を追加して管理することができない場合、その旨を含む第２のフレームを生成する請求項１記載の通信システム。
【請求項６】
管理端末は、自身が、新たに通信端末を追加して管理することができない場合、前記第２のフレームを生成しない請求項１記載の通信システム。
【請求項７】
管理端末は複数存在し、
通信端末は、ある周波数の探索時、前記第１のフレーム、前記第２のフレームを所定数受信した場合に、他の周波数を探索するよう切り替える請求項１記載の通信システム。
【請求項８】
通信端末は、フレームを所定数受信する毎に探索する周波数を切り替える際、当該所定数のフレームのうち、少なくとも１つは前記第１のフレームが存在するようカウントする請求項７記載の通信システム。
【請求項９】
通信端末は、第１のフレームを受信すると、そのフレーム内容を記憶しておくフレーム記憶手段を備え、
前記第１のフレーム、前記第２のフレームを受信した際、前記フレーム記憶手段に記憶されている同一の管理端末からのフレームである場合、前記フレーム記憶手段の情報を利用する請求項７記載の通信システム。
【請求項１０】
管理端末は、管理端末同士で通信を行い、同一時刻に前記第１のフレームを生成し、送信する請求項７記載の通信システム。
【請求項１１】
管理端末は、同一時刻に前記第２のフレーム生成し、送信する請求項１０記載の通信システム。
【請求項１２】
通信端末は、前記第１のフレーム、前記第２のフレームを受信する際に受信強度を測定し、
受信した第１のフレーム、第２のフレームに基づいて存在を確認した管理端末の中から、受信強度情報に基づいて接続する管理端末を選択する請求項７記載の通信システム。
【請求項１３】
予め定められた周波数を用いて無線通信路を介して自身の存在を報知し、通信端末によって選択されて当該通信端末と接続される管理端末であって、
通信端末が自身に接続するために必要な情報を含む第１のフレーム生成指示を所定の時間隔毎に出力すると共に、通信端末が自身を識別可能な情報を含み、前記第１のフレームよりもデータ量の少ない第２のフレームを、前記第１のフレーム間隔内に少なくとも１つ以上の生成指示を出力する管理端末側制御手段と、
前記管理端末側制御手段からのフレーム生成指示に応じて、前記第１のフレーム、第２のフレームを生成するフレーム生成手段と、
予め自身に割当てられた周波数を用いて、前記フレーム生成手段で生成された前記第１のフレーム、第２のフレームを無線通信路に送信する送信手段と、を備える管理端末。
【請求項１４】
前記第２のフレームを前記第１のフレームよりも高い伝送レートで送信する請求項１３記載の管理端末。
【請求項１５】
通信端末が自身に接続するための情報の一部を含む第２のフレームを生成する請求項１３記載の管理端末。
【請求項１６】
少なくとも自身が管理している通信端末の台数、または媒体の使用状態を含む第２のフレームを生成する請求項１３記載の管理端末。
【請求項１７】
自身が、新たに通信端末を追加して管理することができない場合、その旨を含む第２のフレームを生成する請求項１３記載の管理端末。
【請求項１８】
自身が、新たに通信端末を追加して管理することができない場合、前記第２のフレームを生成しない請求項１３記載の管理端末。
【請求項１９】
予め定められた周波数を用いて、所定の時間隔毎に通信端末が自身に接続するために必要な情報を含む第１のフレームを出力すると共に、通信端末が自身を識別可能な情報を含み、前記第１のフレームよりもデータ量の少ない第２のフレームを、前記第１のフレーム間隔内に少なくとも１つ以上の出力する管理端末と無線通信を行う通信端末であって、
指示された周波数における無線通信路からフレームを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信したフレームが第１のフレームか第２のフレームであるかを判定するフレーム判定手段と、
探索すべき周波数を指示すると共に、前記フレーム判定手段で判定された第１のフレーム、第２のフレームに基づいて管理端末の存在を確認する通信端末側制御手段と、を備える通信端末。
【請求項２０】
管理端末は複数存在し、
ある周波数の探索時、前記第１のフレーム、第２のフレームを所定数受信した場合に、他の周波数を探索するよう切り替える請求項１９記載の通信端末。
【請求項２１】
フレームを所定数受信する毎に探索する周波数を切り替える際、当該所定数のフレームのうち、少なくとも１つは第１のフレームが存在するようカウントする請求項２０記載の通信端末。
【請求項２２】
前記第１のフレームを受信すると、そのフレーム内容を記憶しておくフレーム記憶手段を備え、
前記第１のフレーム、第２のフレームを受信した際、前記フレーム記憶手段に記憶されている同一の管理端末からのフレームである場合、前記フレーム記憶手段の情報を利用する請求項２０記載の通信システム。
【請求項２３】
前記第１のフレーム、第２のフレームを前記受信手段で受信する際に受信強度を測定し、
受信した第１のフレーム、第２のフレームに基づいて存在を確認した管理端末の中から、受信強度情報に基づいて接続する管理端末を選択する請求項２０記載の通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末が無線回線を用いて管理端末と接続し、当該管理端末を介して通信を行なう通信システムに関するものであり、特に、通信端末と管理端末との接続に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いた通信システムが普及してきている。
【０００３】
無線ＬＡＮを用いた通信システムでは、通信端末が通信可能な管理端末を探索し、探索した管理端末の中で最も条件のいい管理端末を選択して接続する。
【０００４】
現在、最も普及している無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１には、通信端末が管理端末を探索して接続する管理端末を選択する方法が規定されている。
【０００５】
たとえば、（非特許文献１）には、パッシブスキャンとアクティブスキャンとの手法が開示されている。パッシブスキャンでは、ビーコンフレームを用いて管理端末を探索し、ビーコンフレームを複数回（例えば３回）ずつ受信して、管理端末の存在を確認し、その受信強度の情報に基づいて接続する管理端末を選択することが可能である。
【０００６】
以下、図１３〜図１６を用いて、（非特許文献１）に記載の通信システムにおけるパッシブスキャンによる管理端末の探索・選択方法について説明する。
【０００７】
図１３は、従来の無線ＬＡＮを用いた通信システムの構成図である。図１４は、ＩＥＥＥ８０２．１１に規定された物理層フレームの構成図である。図１５は、パッシブスキャンを用いて管理端末を探索する動作を説明するためのシーケンス図である。
【０００８】
図１３において、従来の無線ＬＡＮを用いた通信システムは、複数（この場合は２台）の管理端末１０００ａ，１０００ｂと１〜複数（この場合は１台）の通信端末２０００とを有している。管理端末１０００ａ，１０００ｂは、有線通信路４０００を介して、図示しないインターネットなどの有線ネットワークに接続されるとともに、無線通信路３０００ａ，３０００ｂを介して無線ネットワーク（無線ＬＡＮ）に接続される。通信端末２０００は、無線通信路３０００ａを介して管理端末１０００ａに接続するか、無線通信路３０００ｂを介して管理端末１０００ｂに接続し、管理端末１０００ａ，１０００ｂを介して有線ネットワークに接続する。
【０００９】
管理端末１０００ａ，１０００ｂと通信端末２０００とは、図１４に示したＩＥＥＥ８０２．１１に規定された物理層フレーム１００を用いて通信を行なう。図１４において、物理層フレーム１００は、物理層の同期確立のために使用される物理層プリアンブル（ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ＬａＹｅｒ）  Ｐｒｅａｍｂｌｅ）１０１と、データレートやデータリンク層フレーム長などの情報が設定されるＰＨＹヘッダ１０２と、ＩＥＥＥ８０２．１１によって規定されるデータリンク層フレーム１０３とで構成される。
【００１０】
データリンク層フレーム１０３は、データリンク層フレーム１０３がどのような種類のフレームであるのか（ビーコンフレームやプローブ要求フレーム、プローブ応答フレーム、ＡＣＫフレームなど）を示す情報、データリンク層フレーム１０３の宛先を示す宛先アドレスや送信元を示す送信元アドレスなどの情報（データ）が設定されるＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダ１０４と、ＭＡＣヘッダ１０４に設定されるフレームの種類に応じた種々のデータが設定されるフレームボディー（Ｆｒａｍｅ  ｂｏｄｙ）１０５と、ＭＡＣヘッダ１０４およびフレームボディー１０５に設定されたデータの内容の正当性を確認するための情報が設定されるＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）１０６とで構成される。ＭＡＣヘッダ１０４およびフレームボディー１０５に設定されたデータの内容の正当性を確認するための情報としては、ＭＡＣヘッダ１０４およびフレームボディー１０５に設定されたデータによって算出された３２ビットのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ）が用いられる。
【００１１】
まず、図１５のシーケンス図を参照して、（非特許文献１）に開示されているビーコンフレームを用いたパッシブスキャンによる管理端末の探索・選択方法について説明する。図１５においては、管理端末１０００ａはチャンネル（Ｃｈａｎｎｅｌ）１を用いて一定のビーコン間隔毎にビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）フレームを送信しており、管理端末１０００ｂはチャンネル６を用いて管理端末１０００ａと同一のビーコン間隔毎にビーコンフレームを送信している。ただし、管理端末１０００ａと管理端末１０００ｂとのビーコン送信時間は異なっている。
【００１２】
通信端末２０００は、チャンネル１を用いて管理端末１０００ａが送信するビーコンフレームＢ１１〜Ｂ１３を受信した後に、チャンネル６を用いて管理端末１０００ｂが送信するビーコンフレームＢ２１〜Ｂ２３を受信する。すなわち、通信端末２０００は、管理端末１０００ａからのビーコンフレームを３回連続して受信した後に、管理端末１０００ｂからのビーコンフレームを３回連続して受信し、受信強度情報が良好である管理端末を選択する。
【００１３】
ここで、通信端末２０００が管理端末１０００ａ，１０００ｂを探索するのに必要な時間は、探索開始のタイミングによって管理端末１０００ａからの最初のビーコンフレームＢ１１の受信までにビーコン間隔の０から１個分の平均０．５個分と、管理端末１０００ａの最初のビーコンフレームＢ１１を受信してから管理端末１０００ｂの３個目のビーコンフレームＢ２３の受信までに管理端末１０００ａのビーコンフレーム送信と管理端末１０００ｂのビーコンフレーム送信の相対的な時間差によってビーコン間隔の４から５個分の平均４．５個分を加算したビーコン間隔の平均５個分の時間となる。
【００１４】
また、（非特許文献２）には、上述した（非特許文献１）に記載の従来の技術のようにビーコンフレーム、またはプローブ応答フレームの受信強度情報からのみ接続する管理端末を選択するのではなく、ビーコンフレーム、またはプローブ応答フレームの受信強度情報と、管理端末の状態とに基づいて接続する管理端末を選択する技術が開示されている。
【００１５】
具体的には、管理端末１０００ａ，１０００ｂが、先の図１４に示した物理層フレーム１００からなるビーコンフレームに、図１６のＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格候補で定められた７バイトのＱＢＳＳ  Ｌｏａｄ  ｅｌｅｍｅｎｔの構成を示す図に示すＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格候補で定められた７バイトのＱＢＳＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ）  Ｌｏａｄ  ｅｌｅｍｅｎｔ１０７を付加した、ＱＢＳＳ  Ｌｏａｄ  Ｅｌｅｍｅｎｔ付きのビーコンフレームまたはプローブ応答フレームを送信する。
【００１６】
ＱＢＳＳ  Ｌｏａｄ  ｅｌｅｍｅｎｔ１０７は、１バイトのエレメント（Ｅｌｅｍｅｎｔ）ＩＤ１０８、１バイトの長さ（Ｌｅｎｇｔｈ）１０９、２バイトのステーションカウント（Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｃｏｕｎｔ）１１０、１バイトのチャンネル利用情報（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ）１１１、および２バイトの管理可能時間（Ａｖａｉｌａｂｌｅ  Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃａｐａｃｉｔｙ）１１２で構成される。
【００１７】
エレメントＩＤ１０８には、エレメントＩＤ１０８に続く情報が何を表すか特定する値が設定され、ここでは「１１」が設定される。長さ１０９には、長さ１０９以降に何バイトの情報が存在するかが設定され、ここでは「５」が設定される。ステーションカウント１１０には、管理端末が現在管理している通信端末の数が設定される。チャンネル利用情報１１１には、管理端末が管理している周波数の利用割合が設定される。管理可能時間１１２には、３２μｓ単位で管理端末が管理可能な時間量が設定される。
【００１８】
通信端末２０００は、ＱＢＳＳ  Ｌｏａｄ  ｅｌｅｍｅｎｔ付きのビーコンフレーム、またはプローブ応答フレームを受信して、受信強度情報と、ＱＢＳＳ  Ｌｏａｄ  ｅｌｅｍｅｎｔ１０７に設定されている管理端末１０００ａ，１０００ｂが管理している通信端末の数や周波数の利用割合、管理可能な時間量とに基づいて接続する管理端末を選択する。
【非特許文献１】ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１、１９９９（第１２５−１２７頁）
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１１ｅ／Ｄ１３．０，  Ｊａｎｕａｒｙ  ２００５（第３７，３８，４０頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、パッシブスキャンを用いた場合、通信端末が管理端末の探索を開始してから接続する管理端末を選択するまでには、ビーコン間隔数個分の時間が必要となり、管理端末に接続するまでに時間がかかるという問題があった。
【００２０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信端末が接続すべき管理端末を選択する際の管理端末の探索時間を短縮するとともに、探索に必要な媒体の使用を抑制する通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、管理端末と、当該管理端末と無線通信路を介して接続する通信端末とを備えた通信システムにおいて、管理端末は、通信端末が自身に接続するために必要な情報を含む第１のフレーム生成指示を所定の時間隔毎に行うと共に、通信端末が自身を識別可能な情報を含み、第１のフレームよりもデータ量の少ない第２のフレームを、第１のフレーム間隔内に少なくとも１つ以上の生成指示を出力する管理端末側制御手段と、管理端末側制御手段からのフレーム生成指示に応じて、第１のフレーム、第２のフレームを生成するフレーム生成手段と、予め自身に割当てられた周波数を用いて、フレーム生成手段で生成された第１のフレーム、第２のフレームを無線通信路に送信する送信手段と、を備え、通信端末は、指示された周波数における無線通信路からフレームを受信する受信手段と、受信手段が受信したフレームが第１のフレームか第２のフレームであるかを判定するフレーム判定手段と、探索すべき周波数を指示すると共に、フレーム判定手段で判定された第１のフレーム、第２のフレームに基づいて管理端末の存在を確認する通信端末側制御手段と、を備える構成とした。
【００２２】
この構成によれば、管理端末が、予め定められた第１のフレームに加え、通信端末が自身を識別可能な情報を含み、第１のフレームよりもデータ量の少ない第２のフレームを送信し、通信端末は、受信した第１のフレーム、第２のフレームに基づいて、接続可能な管理端末の存在が確認できるようになるため、従来に比べ短時間で管理端末を探索することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、管理端末が、予め定められた第１のフレームに加え、通信端末が自身を識別可能な情報を含み、第１のフレームよりもデータ量の少ない第２のフレームを送信し、通信端末は、受信した第１のフレーム、第２のフレームに基づいて、接続可能な管理端末の存在が確認できるようになるため、従来に比べ短時間で管理端末を探索することができ、通信端末が管理端末を切り替える際の通信品質の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本願の第１の発明は、管理端末と、当該管理端末と無線通信路を介して接続する通信端末とを備えた通信システムにおいて、管理端末は、通信端末が自身に接続するために必要な情報を含む第１のフレーム生成指示を所定の時間隔毎に行うと共に、通信端末が自身を識別可能な情報を含み、第１のフレームよりもデータ量の少ない第２のフレームを、第１のフレーム間隔内に少なくとも１つ以上の生成指示を出力する管理端末側制御手段と、管理端末側制御手段からのフレーム生成指示に応じて、第１のフレーム、第２のフレームを生成するフレーム生成手段と、予め自身に割当てられた周波数を用いて、フレーム生成手段で生成された第１のフレーム、第２のフレームを無線通信路に送信する送信手段と、を備え、通信端末は、指示された周波数における無線通信路からフレームを受信する受信手段と、受信手段が受信したフレームが第１のフレームか第２のフレームであるかを判定するフレーム判定手段と、探索すべき周波数を指示すると共に、フレーム判定手段で判定された第１のフレーム、第２のフレームに基づいて管理端末の存在を確認する通信端末側制御手段と、を備える構成とした。
【００２５】
これにより、管理端末が、予め定められた第１のフレームに加え、通信端末が自身を識別可能な情報を含み、第１のフレームよりもデータ量の少ない第２のフレームを送信し、通信端末は、受信した第１のフレーム、第２のフレームに基づいて、接続可能な管理端末の存在が確認できるようになるため、従来に比べ短時間で管理端末を探索することができる。
【００２６】
本願の第２の発明は、上記第１の発明において、管理端末は、第２のフレームを第１のフレームよりも高い伝送レートで送信する構成とした。
【００２７】
これにより、通信端末において第２のフレームを受信する時間が短縮され、さらに短時間で管理端末を探索することができる。
【００２８】
本願の第３の発明は、上記第１の発明において、管理端末は、通信端末が自身に接続するための情報の一部を含む第２のフレームを生成する構成とした。
【００２９】
これにより、通信端末は、第２のフレームを受信することで管理端末の接続に必要な情報を得ることができる。
【００３０】
本願の第４の発明は、上記第１の発明において、管理端末は、少なくとも自身が管理している通信端末の台数、または媒体の使用状態を含む第２のフレームを生成する構成とした。
【００３１】
これにより、通信端末は、第２のフレームに含まれる通信端末の台数、媒体の使用状態から管理端末が自身を管理可能であるか否かを判定することができる。
【００３２】
本願の第５の発明は、上記第１の発明において、管理端末は、自身が、新たに通信端末を追加して管理することができない場合、その旨を含む第２のフレームを生成する構成とした。
【００３３】
これにより、通信端末は、自身を管理可能であるか否かを判定する必要がなくなり、接続する管理端末を選択する際に必要な媒体を抑制することができる。
【００３４】
本願の第６の発明は、上記第１の発明において、管理端末は、自身が、新たに通信端末を追加して管理することができない場合、第２のフレームを生成しない構成とした。
【００３５】
これにより、通信端末は、第２のフレームを受信した場合のみ接続可能な管理端末が存在すると認識することができ、接続する管理端末を選択する際に必要な媒体を抑制することができる。
【００３６】
本願の第７の発明は、上記第１の発明において、管理端末は複数存在し、通信端末は、ある周波数の探索時、第１のフレーム、第２のフレームを所定数受信した場合に、他の周波数を探索するよう切り替える構成とした。
【００３７】
これにより、第１のフレームを所定数受信後に他の周波数を探索する場合に比べ、短時間で管理端末を探索することができる。
【００３８】
本願の第８の発明は、上記第７の発明において、通信端末は、フレームを所定数受信する毎に探索する周波数を切り替える際、当該所定数のフレームのうち、少なくとも１つは第１のフレームが存在するようカウントする構成とした。
【００３９】
これにより、第２のフレームのデータ量を第１のフレームに比べ非常に小さくすることが可能となる。具体的には、第１のフレームを必ずカウントするので、第２のフレームは同じ管理端末から送信されたことがわかるような識別情報だけでもよいことになる。
【００４０】
本願の第９の発明は、上記第７の発明において、通信端末は、第１のフレームを受信すると、そのフレーム内容を記憶しておくフレーム記憶手段を備え、第１のフレーム、第２のフレームを受信した際、フレーム記憶手段に記憶されている同一の管理端末からのフレームである場合、フレーム記憶手段の情報を利用する構成とした。
【００４１】
これにより、過去に第１のフレームの情報が記憶されている場合、第２のフレームのみでその管理端末の接続に必要な情報を得ることができる。
【００４２】
本願の第１０の発明は、上記第７の発明において、管理端末は、管理端末同士で通信を行い、同一時刻に第１のフレームを生成し、送信する構成とした。
【００４３】
これにより、同一周波数で動作する複数の管理端末の通信範囲がお互いに重なり合っていない場合には、通信端末は第１のフレームが送信される時刻を認識して受信を行なうことが可能となり、１つの周波数を短時間で検索して接続可能な管理端末の存在を認識することができ、管理端末の探索時の消費電力を抑制することができる。
【００４４】
本願の第１１の発明は、上記第１０の発明において、管理端末は、同一時刻に第２のフレーム生成し、送信する構成とした。
【００４５】
これにより、通信端末は第１のフレームだけでなく、第２のフレームについても、送信される時刻を認識して受信を行なうことが可能となり、１つの周波数を短時間で検索して接続可能な管理端末の存在を認識することができ、管理端末の探索時の消費電力を抑制することができる。
【００４６】
本願の第１２の発明は、上記第７の発明において、通信端末は、第１のフレーム、第２のフレームを受信する際に受信強度を測定し、受信した第１のフレーム、第２のフレームに基づいて存在を確認した管理端末の中から、受信強度情報に基づいて接続する管理端末を選択する構成とした。
【００４７】
これにより、通信端末は、フレームを受信した際の受信強度を測定し、測定した受信強度も考慮して接続する管理端末を選択するようにしているため、通信状態の良い管理端末を選択することができる。
【００４８】
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。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００４９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における通信システムの構成図であり、無線ＬＡＮを用いたシステムを示している。図１において、１ａ，１ｂは管理端末、２は通信端末、３ａ，３ｂは無線通信路、４は有線通信路である。
【００５０】
図１において、通信システムは、複数（この場合は２台）の管理端末１ａ，１ｂと１〜複数（この場合は１台）の通信端末２とを有している。管理端末１ａ，１ｂは、有線通信路４を介して、図示しないインターネットなどの有線ネットワークに接続されるとともに、無線通信路３ａ，３ｂを介して無線ネットワーク（無線ＬＡＮ）に接続される。通信端末２は、無線通信路３ａを介して管理端末１ａに接続するか、無線通信路３ｂを介して管理端末１ｂに接続し、管理端末１ａ，１ｂを介して有線ネットワークに接続する。管理端末１ａ，１ｂと通信端末２とは、図１４に示したＩＥＥＥ８０２．１１に規定された物理層フレーム１００を用いて通信を行なう。
【００５１】
図１に示した管理端末１ａ，１ｂはルータであり、同一構成、同一機能を備えている。図２は、図１に示した管理端末の前面の外観斜視図、図３は図１に示した管理端末の背面の外観斜視図、図４は図１に示した管理端末のハードウェアの構成図、および図５は図１に示した管理端末の機能ブロック図である。図２〜図５を参照して管理端末１ａ，１ｂの構成および機能について説明する。
【００５２】
実施の形態１の通信システムに適用される管理端末１ａはルータであり、図２に示すように、筐体１１の前面にはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの表示部１２が設けられている。また、図３に示すように、筐体１１の背面にはＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源コネクタ１３、ＲＪ４５などのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック１４、およびＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック１５が設けられている。管理端末１ａは、ＬＡＮ用モジュラージャック１４およびＷＡＮ用モジュラージャック１５によって有線通信路４に接続される。ＤＣ電源コネクタ１３には、平行ケーブルなどの電力線１６が接続される。モジュラージャック１４、１５には、不図示のＬＡＮケーブルが接続される。
【００５３】
なお、管理端末１ａの一例としてルータを示したが、特にこれに限るものではなく、アクセスポイントの機能を備えた機器（たとえば、テレビ等の家電機器）であってもかまわない。
【００５４】
図４は、筐体１１内に設けられる管理端末１ａのハードウェアである回路モジュール５０の構成の一例を示すブロック図である。図４において、５０は回路モジュール、５１はメインＩＣ、５１ａはＣＰＵ、５１ｂはＢＣＵ（Ｂｕｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）、５１ｃ，５１ｄ，５９ｂはＭＡＣブロック、５１ｅはＰＣＩＵ（Ｐｅｒｉｐｈｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｕｎｉｔ）部、５１ｆはメインバス、５１ｇはローカルバス、５２，６１は発振器、５３はリセットＩＣ、５４はＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、５５はＦｌａｓｈ  ＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、５６，５７，５９ａはＰＨＹブロック、５８はＤＣ−ＤＣ部、５９は無線ＬＡＮコントローラ、６０は無線モジュール、６０ａは送受信切替スイッチ、６０ｂはＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、６０ｃはＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、６０ｄはＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）変復調器、６２はアンテナ切替スイッチ（ＳＷ）、６３，６４はアンテナである。
【００５５】
図４において、回路モジュール５０には、本発明にかかわる主な構成要素としてメインＩＣ５１と、無線ＬＡＮコントローラ５９と、無線モジュール６０とが実装されている。メインＩＣ５１は、ＣＰＵ５１ａと、メインバス５１ｆおよびローカルバス５１ｇ上のデータの流れを制御するＢＣＵ５１ｂと、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を制御するＭＡＣブロック５１ｃ，５１ｄと、ＰＣＩバスを制御するＰＣＩＵ５１ｅとを有している。
【００５６】
メインＩＣ５１内のＣＰＵ５１ａおよびＢＣＵ５１ｂは、メインバス５１ｆを介して、ＣＰＵ５１ａが実行するプログラムや固定データが格納されるＦｌａｓｈ  ＲＯＭ５５と、ＣＰＵ５１ａがプログラムを実行する際のデータの一時保存などに用いられるＳＤＲＡＭ５４とに接続されている。ＣＰＵ５１ａは、ＢＣＵ５１ｂを介してＦｌａｓｈ  ＲＯＭ５５およびＳＤＲＡＭ５４にアクセスしてプログラムを実行する。
【００５７】
また、ＣＰＵ５１ａおよびＢＣＵ５１ｂは、ローカルバス５１ｇを介して、メインＩＣ５１にクロックを供給する発振器５２と、ＬＥＤなどの表示部１２と、メインＩＣ５１に初期化信号を出力するリセットＩＣ５３とに接続されるとともに、メインＩＣ５１内のＭＡＣブロック５１ｃ，５１ｄとＰＣＩＵ５１ｅとに接続される。メインＩＣ５１内の各構成要素は発振器５２から供給されるクロックに基づいて動作する。
【００５８】
メインＩＣ５１内のＭＡＣブロック５１ｃ，５１ｄは、それぞれＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の物理層を制御するＰＨＹブロック５６、５７に接続されており、ＰＨＹブロック５６、５７はそれぞれ、ＷＡＮ用モジュラージャック１５、ＬＡＮ用モジュラージャック１４に接続されている。また、メインＩＣ５１は、ＤＣ電源コネクタ１３から供給されるＤＣ電圧をメインＩＣ５１で必要なＤＣ電圧に変換するＤＣ−ＤＣ部５８に接続されており、ＤＣ−ＤＣ部５８から供給される電源によって動作する。
【００５９】
無線ＬＡＮコントローラ５９は、ＭＡＣ層を制御するＭＡＣブロック５９ｂと、物理層を制御するＰＨＹブロック５９ａとを有している。メインＩＣ５１内のＰＣＩＵ５１ｅは、ＭＡＣブロック５９ｂを介して、ＰＨＹブロック５９ａに接続されている。
【００６０】
無線モジュール６０は、メインＩＣ５１から送信または受信状態が設定され、送受信切替スイッチ６０ａと、受信信号を増幅するＬＮＡ６０ｂと、送信信号を増幅するＰＡ６０ｃと、無線信号への変調及び無線信号からの復調を行うＲＦ変復調器６０ｄとを有している。
【００６１】
無線モジュール６０は、無線モジュール６０にクロックを供給する発振器６１に接続され、無線モジュール６０内のＲＦ変復調器６０ｄは、無線ＬＡＮコントローラ５９内のＰＨＹブロック５９ａに接続されている。無線モジュール６０内の送受信切替スイッチ６０ａは、メインＩＣ５１から使用するアンテナを切り替えるアンテナ切替スイッチ６２を介して、アンテナ６３、６４に接続されている。
【００６２】
図５は、図１に示した管理端末の機能ブロック図である。
【００６３】
図５において、７２は中央制御部、７１はフレーム生成部、７１ａは通信端末２が自身に接続するために必要な情報を含むビーコンフレーム（第１のフレーム）を生成するビーコンフレーム生成部、７１ｂは通信端末２が自身を識別可能な情報を含み、第１のフレームよりもデータ量の少ない存在通知フレーム（第２のフレーム）を生成する存在通知フレーム生成部、７０は送信部である。
【００６４】
なお、存在通知フレームは、ここでは、ビーコンフレームと比較して、通信端末２が管理端末１ａ、１ｂに接続するのに必要な情報のみ有し、その他の諸情報を含むビーコンフレームよりもデータが少ないものとする。
【００６５】
図５において、管理端末１ａは、フレームの生成を指示する中央制御部７２と、中央制御部７２からの指示によってビーコンフレームを生成するビーコンフレーム生成部７１ａおよび存在通知フレームを生成する存在通知フレーム生成部７１ｂを有するフレーム生成部７１と、ビーコンフレームおよび存在通知フレームを無線通信路３ａに送信する送信部７０とを有している。
【００６６】
中央制御部７２の機能は、主にメインＩＣ５１内のＣＰＵ５１ａによって実現され、フレーム生成部７１は無線ＬＡＮコントローラ５９内のＭＡＣブロック５９ｂによって実現され、送信部７０は無線モジュール６０、発振器６１、アンテナ切替ＳＷ６２、およびアンテナ６３，６４によって実現される。
【００６７】
次に、図６は、図１に示した通信端末の外観斜視図、図７は、図１に示した通信端末のハードウェア構成図、図８は、図１に示した通信端末の機能ブロック図である。図６〜図８を参照して、図１に示した通信端末２の構成および機能について説明する。
【００６８】
図６に示すように、通信端末２は、携帯可能な電話機であり、筐体２１を有しており、筐体２１には、電話番号などを表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）２２と、電話番号を指定するためのボタンや、オフフック／オンフック操作のためのボタンなどで構成されるキーマトリックス２３と、音声の入力手段であるマイク２４と、無線通信路３ａ，３ｂを介して電波を送受信する外部アンテナ２５ａと、通話相手からの音声を出力するスピーカ２６とが設けられている。
【００６９】
なお、通信端末２の一例として電話器を示したが、特に電話器に限るものではなく、通信端末２は、アクセスポイントである管理端末１ａ，１ｂと接続可能な機能を備えた機器（たとえば、パーソナルコンピュータ等の電子機器）であってもかまわない。
【００７０】
図７は、筐体２１内に設けられる通信端末２のハードウェアである回路モジュール３０の構成の一例を示すブロック図である。図７において、３０は回路モジュール、３１はペースバンドＩＣ、３１ａはＣＰＵ、３１ｂはＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ブロック、３１ｃは無線ＭＡＣブロック、３１ｄはメインバス、３１ｅはローカルバス、３２はＳＤＲＡＭ、３３はＦｌａｓｈ  ＲＯＭ、３４はＬＣＤ電源制御ＩＣ、３５は電池、３６はＤＣ−ＤＣ変換器、３７はＬＣＤ電源用昇圧回路、３８はリセットＩＣ、３９はダイオード、４０，４１はアンプ、４２はアンテナ切替スイッチ（ＳＷ）、４３は無線モジュール、４３ａは送受信切替スイッチ、４３ｂはＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、４３ｃはＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、４３ｄはＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）変復調器、４４，４５は発振器、２２はＬＣＤ，２３はキーマトリックス、２４はマイク、２６はスピーカ、２５ａは外部アンテナ、２５ｂは内部アンテナである。
【００７１】
図７において、回路モジュール３０には、本発明にかかわる主な構成要素としてベースバンドＩＣ３１と、無線モジュール４３とが実装されるとともに、先の図６に示したＬＣＤ２２とキーマトリックス２３が実装されている。
【００７２】
ベースバンドＩＣ３１は、ＣＰＵ３１ａと、音声処理を行なうＶｏＩＰブロック３１ｂと、無線ＬＡＮのＭＡＣ層を制御する無線ＭＡＣブロック３１ｃと、メインバス３１ｄと、ローカルバス３１ｅとを有している。ベースバンドＩＣ３１内のＣＰＵ３１ａ、ＶｏＩＰブロック３１ｂ、および無線ＭＡＣブロック３１ｃは、メインバス３１ｄを介してＣＰＵ３１ａが実行するプログラムや固定データが格納されるＦｌａｓｈ  ＲＯＭ３３と、ＣＰＵ３１ａがプログラムを実行する際のデータの一時保存やＶｏＩＰブロック３１ｂおよび無線ＭＡＣブロック３１ｃが用いるデータの一時保存に用いられるＳＤＲＡＭ３２とに接続されている。
【００７３】
また、ＣＰＵ３１ａおよびＶｏＩＰブロック３１ｂは、ローカルバス３１ｅを介してＬＣＤ２２、電池３５に接続され電池３５の電圧をＬＣＤ２２を駆動するために必要な電圧に昇圧するＬＣＤ電源用昇圧回路３７からの電源を制御するＬＣＤ電源制御ＩＣ３４、ダイオード３９を介して電池３５に接続され電池３５の電圧を各構成要素に必要なＤＣ電圧に変換するＤＣ−ＤＣ変換器３６、およびベースバンドＩＣ３１に初期化信号を出力するリセットＩＣ３８に接続されている。
【００７４】
さらに、ＣＰＵ３１ａおよびＶｏＩＰブロック３１ｂは、ローカルバス３１ｅを介して、マイク２４から入力される音声信号を増幅するアンプ４０、およびスピーカ２６を介して出力すべき音声信号を増幅するアンプ４１に接続されている。
【００７５】
また、ベースバンドＩＣ３１は、キーマトリックス２３、ベースバンドＩＣ３１にクロックを供給する発振器４５、無線モジュール４３、およびアンテナ２５ａ，２５ｂを切り替えるアンテナ切替スイッチ４２に接続されている。
【００７６】
無線モジュール４３は、送受信切替スイッチ４３ａと、受信信号を増幅するＬＮＡ４３ｂと、送信信号を増幅するＰＡ４３ｃと、無線信号への変調及び無線信号からの復調を行うＲＦ変復調器４３ｄとを有している。無線モジュール４３は、無線モジュール４３にクロックを供給する発振器４４、およびアンテナ切替スイッチ４２に接続されている。アンテナ切替スイッチ４２は、外部アンテナ２５ａと、内部アンテナ２５ｂとに接続されている。
【００７７】
図８は、通信端末２の本発明にかかわる機能構成を示す機能ブロック図である。図８において、８０は受信部、８１はフレーム判定部、８１ａはチャンネル設定部、８１ｂはビーコンフレーム判定部、８１ｃは存在通知フレーム判定部、８２は中央制御部である。
【００７８】
図８において、通信端末２は、無線通信路３ａ，３ｂから受信した信号に予め定められた復調処理を施して受信フレームを生成するとともに、受信フレームの受信強度を測定する受信部８０、受信部８０が使用するチャンネル、すなわち無線通信路３ａ，３ｂのどちらを使用するかを設定するチャンネル設定部８１ａと、受信部８０によって生成された受信フレームがビーコンフレームであるか否かを判定するビーコンフレーム判定部８１ｂと、受信部８０によって生成された受信フレームが存在通知フレームであるか否かを判定する存在通知フレーム判定部８１ｃとを有するフレーム判定部８１、および、ビーコンフレーム判定部８１ｂおよび存在通知フレーム判定部８１ｃの判定結果、および受信フレームに基づいて接続する管理端末１ａ，１ｂを選択する中央制御部８２を有している。
【００７９】
受信部８０の機能は、アンテナ２５ａ，２５ｂ、アンテナ切替スイッチ４２、および無線モジュール４３によって実現され、ビーコンフレーム判定部８１ｂおよび存在通知フレーム判定部８１ｃの機能はベースバンドＩＣ３１内の無線ＭＡＣブロック３１ｃによって実現され、中央制御部８２の機能は主にベースバンドＩＣ３１のＣＰＵ３１ａによって実現される。
【００８０】
以上のように構成された本実施の形態の通信システムについて、以下にその動作について説明する。
【００８１】
まず、図５を参照して、管理端末１ａ，１ｂがビーコンフレームおよび存在通知フレームを送信する動作について説明する。
【００８２】
中央制御部７２は、自身内の計時機能を用いて予め定められたビーコン周期に基づいたビーコンフレーム送信開始時間、および存在通知フレーム送信開始時間を管理する。中央制御部７２は、ビーコンフレーム送信開始時間になると、ビーコンフレーム生成指示をビーコンフレーム生成部７１ａに出力し、存在通知フレーム送信開始時間になると存在通知フレーム生成指示を存在通知フレーム生成部７１ｂに出力する。
【００８３】
ビーコンフレーム生成部７１ａは、ビーコンフレーム生成指示を受けるとビーコンフレームを生成する。本実施の形態における通信システムでは、図１４に示したＩＥＥＥ８０２．１１に規定された物理層フレーム１００を用いて通信を行なう。ビーコンフレーム生成部７１ａは、物理層フレーム１００内のデータリンク層フレーム１０３を生成する。ビーコンフレーム生成部７１ａは、生成したビーコンフレームを送信部７０に出力する。
【００８４】
存在通知フレーム生成部７１ｂは、存在通知フレーム生成指示を受けると、管理端末１ａが自身と通信可能な範囲内に存在するすべての通信端末、すなわち現在自身の管理下にない通信端末を含むすべての通信端末に自身の存在を伝えるための情報を含む存在通知フレームを生成する。存在通知フレーム生成部７１ｂは、物理層フレーム１００内のデータリンク層フレーム１０３を生成する。存在通知フレーム生成部７１ｂは、生成した存在通知フレームを送信部７０に出力する。送信部７０は、ビーコンフレーム、または存在通知フレームに予め定められた変調処理を施した送信フレームを無線通信路３ａに送信する。
【００８５】
次に、図８を参照して、通信端末２がビーコンフレームおよび存在通知フレームを受信して管理端末１ａ，１ｂの探索・選択する動作について説明する。中央制御部８２は、予め定められた探索すべきチャンネルの１つを探索の対象チャンネルとして選択し、選択した対象チャンネルをチャンネル設定部８１ａに通知する。ここでは、まず無線通信路３ａに対応するチャンネルを対象チャンネルとして選択してチャンネル設定部８１ａに通知する。また、中央制御部８２は、中央制御部８２内のフレームカウンタを初期化（たとえば、「０」）する。
【００８６】
チャンネル設定部８１ａは、中央制御部８２から通知された対象チャンネルを受信部８０に通知し、探索するチャンネルを設定する。ここでは、無線通信路３ａに対応するチャンネルが対象チャンネルとして選択され通知されている。したがって、チャンネル設定部８１ａは、無線通信路３ａに対応するチャンネルを用いて信号を受信するように受信部８０にチャンネルを設定する。
【００８７】
受信部８０は、チャンネル設定部８１ａによって設定されたチャンネル（この場合は、無線通信路３ａ）を用いて、管理端末１ａが送信する送信フレームを受信し、予め定められた復調処理を施して受信フレームを生成する。受信部８０は、生成した受信フレームをビーコンフレーム判定部８１ｂおよび存在通知フレーム判定部８１ｃに出力する。また、受信部８０は、受信フレームを受信した際の受信強度を測定し、測定した受信強度を受信強度情報として受信フレームとともにビーコンフレーム判定部８１ｂおよび存在通知フレーム判定部８１ｃに出力する。
【００８８】
ビーコンフレーム判定部８１ｂは、受信フレームがビーコンフレームであるか否かを判定する。管理端末１ａ，１ｂが送信した送信フレームは、上述したようにＩＥＥＥ８０２．１１に規定された物理層フレーム１００であり、データリンク層フレーム１０３内のＭＡＣヘッダ１０４には、データリンク層フレーム１０３がどのような種類のフレームであるのかの情報が含まれている。ビーコンフレーム判定部８１ｂは、この情報に基づいて受信フレームがビーコンフレームであるか否かを判定する。ビーコンフレーム判定部８１ｂは、受信フレームがビーコンフレームであると判定した場合には、受信部８０から受け取った受信強度情報およびビーコンフレームを中央制御部８２に出力する。
【００８９】
存在通知フレーム判定部８１ｃは、受信フレームが存在通知フレームであるか否かを判定する。存在通知フレーム判定部８１ｃは、ビーコンフレーム判定部８１ｂと同様に、データリンク層フレーム１０３内のＭＡＣヘッダ１０４に含まれているデータリンク層フレーム１０３がどのような種類のフレームであるのかの情報に基づいて受信フレームがビーコンフレームであるか否かを判定する。存在通知フレーム判定部８１ｃは、受信フレームが存在通知フレームであると判定した場合には、受信部８０から受け取った受信強度情報および存在通知フレームを中央制御部８２に出力する。
【００９０】
中央制御部８２は、フレーム（ビーコンフレームまたは存在通知フレーム）を受けると、中央制御部８２内のフレームカウンタをインクリメントするとともに、受信強度情報を記憶する。中央制御部８２は、フレームカウンタのカウント値と、予め定められた受信回数閾値とを比較する。比較の結果、カウント値が受信回数閾値より小さい場合、中央制御部８２は、ビーコンフレーム判定部８１ｂまたは存在通知フレーム判定部８１ｃからフレームおよび受信強度情報が通知される毎に、フレームカウンタの値をインクリメントするとともに受信強度情報を記憶する動作を繰り返す。
【００９１】
比較の結果、カウンタ値が受信回数閾値以上になった場合、中央制御部８２は、対象チャンネルとして選択すべきチャンネルが存在するか否かを判定する。中央制御部８２は、予め定められた探索対象となるチャンネルを認識している。ここでは、無線通信路３ａ，３ｂに対応するチャンネルが探索すべきチャンネルであり、無線通信路３ａに対応するチャンネルの探索が終了し、無線通信路３ｂに対応するチャンネルの探索は行なっていない。したがって、中央制御部８２は、無線通信路３ｂに対応するチャンネルを対象チャンネルとして選択してチャンネル設定部８１ａに通知する。また、中央制御部８２は、フレームカウンタのカウント値を初期化する。
【００９２】
チャンネル設定部８１ａは、中央制御部８２から通知された対象チャンネルを受信部８０に通知し、探索するチャンネルを設定する。ここでは、無線通信路３ｂに対応するチャンネルが対象チャンネルとして選択され通知されている。したがって、チャンネル設定部８１ａは、無線通信路３ｂに対応するチャンネルを用いて信号を受信するように受信部８０にチャンネルを設定する。
【００９３】
受信部８０、ビーコンフレーム判定部８１ｂ、および存在通知フレーム判定部８１ｃは、無線通信路３ａに対応するチャンネルを対象チャンネルとした時と同様に、無線通信路３ｂに対応するチャンネルを対象チャンネルとして、管理端末１ｂが送信した送信フレームを受信し、予め定められた復調処理を施して受信フレームを生成するとともに、受信フレームを受信した際の受信強度を測定し、測定した受信強度を受信強度情報としてビーコンフレームまたは存在通知フレームとともに中央制御部８２に通知する。
【００９４】
中央制御部８２は、フレーム（ビーコンフレームまたは存在通知フレーム）を受けると、中央制御部８２内のフレームカウンタをインクリメントするとともに、受信強度情報を記憶する。中央制御部８２は、フレームカウンタのカウント値と、予め定められた受信回数閾値とを比較する。比較の結果、カウント値が受信回数閾値より小さい場合、中央制御部８２は、ビーコンフレーム判定部８１ｂまたは存在通知フレーム判定部８１ｃからフレームおよび受信強度情報が通知される毎に、フレームカウンタの値をインクリメントするとともに受信強度情報を記憶する動作を繰り返す。
【００９５】
比較の結果、カウンタ値が受信回数閾値以上になった場合、中央制御部８２は、対象チャンネルとして選択すべきチャンネルが存在するか否かを判定する。ここでは、無線通信路３ａ、３ｂに対応するチャンネルの探索が終了しているので、対象チャンネルとして選択すべきチャンネルは存在しない。したがって、中央制御部８２は、対象チャンネルとして選択すべきチャンネルは存在しないと判定する。
【００９６】
中央制御部８２は、探索すべきチャンネルによって受信した受信強度情報やビーコンフレームまたは存在通知フレームに含まれる情報に基づいて、接続するチャンネル、すなわち接続する管理端末１ａ、１ｂを選択する。たとえば、受信強度情報のみを用いて接続する管理端末１ａ，１ｂを選択する場合には、受信強度情報の平均値が最も大きいチャンネルを選択したり、同一チャンネルにおける受信強度情報の最大値を比較して、最も受信強度の最大値が大きいチャンネルを選択するなど、予め定められた選択手順に基づいてチャンネルを選択する。また、ビーコンフレームまたは存在通知フレーム内の情報と、受信強度情報とを用いて接続する管理端末１ａ，１ｂを選択する場合には、詳細には後述するが、自身が接続した際に通信状態が良好となる管理端末を選択する。
【００９７】
中央制御部８２は、選択したチャンネルによって受信したビーコンフレーム、または存在通知フレームの内容に基づいて予め定められた手順にしたがって管理端末１ａ、１ｂに接続する動作処理に移行し、接続した管理端末１ａ、１ｂを介して通信相手との通信を開始する。
【００９８】
次に、図９の本発明における通信システムの実施の形態１の動作を説明するためのシーケンス図を参照して、この実施の形態１の通信システムの動作について説明する。
【００９９】
図９において、管理端末１ａは、チャンネル１を用いてビーコン間隔毎に、ビーコンフレームを送信するとともに、ビーコン間隔内に３つの存在通知フレームを送信している。また、管理端末１ｂは、チャンネル６を用いてビーコン間隔ごとに、ビーコンフレームを送信するとともに、ビーコン間隔内に３つの存在通知フレームを送信している。
【０１００】
ここでは、管理端末１ａ，１ｂがビーコンフレームを送信するビーコン間隔はともに８０ｍｓであり、管理端末１ａ，１ｂは、それぞれビーコンフレームを送信してから２０ｍｓ、４０ｍｓ、６０ｍｓ経過した時に存在通知フレームを送信しているものとする。すなわち、管理端末１ａ，１ｂのビーコン間隔、およびビーコンフレームを送信してから存在通知フレームを送信するタイミングは同一とする。ただし、管理端末１ｂのビーコンフレームの送信タイミングは、管理端末１ａがビーコンフレームを送信してから３０ｍｓの遅延があるものとする。したがって、管理端末１ａ，１ｂの通信可能な範囲内の通信端末２には、チャンネル１を用いた管理端末１ａからのビーコンフレームが到達してから１０ｍｓ後にチャンネル６を用いた管理端末１ｂからの存在通知フレームが到達し、さらに１０ｍｓ後にチャンネル１を用いた管理端末１ａからのビーコンフレームが到達し、というように、１０ｍｓ毎に管理端末１ａと管理端末１ｂとから交互にビーコンフレームまたは存在通知フレームが到達する。また、通信端末２の受信回数閾値は「３」が設定されているものとする。
【０１０１】
通信端末２は、まず、チャンネル１を用いて管理端末１ａからのビーコンフレームを受信し、中央制御部８２はフレームカウンタをインクリメントする。これにより、フレームカウンタのカウンタ値は「１」となる。受信回数閾値は「３」であるので、通信端末２はチャンネル１を用いて管理端末１ａからのフレームの受信待ちとなる。ビーコンフレームを受信してから２０ｍｓ後に、通信端末２は管理端末１ａからの存在通知フレームを受信する。これによりフレームカウンタのカウンタ値は「２」となる。受信回数閾値は「３」であるので、通信端末２はチャンネル１を用いて管理端末１ａからのフレーム受信待ちとなる。存在通知フレームを受信してから２０ｍｓ後、すなわちビーコンフレームを受信してから４０ｍｓ後に、通信端末２は管理端末１ａからの存在通知フレームを受信する。これによりフレームカウンタのカウンタ値は「３」となり、受信回数閾値「３」以上となる。中央制御部８２は、フレームカウンタのカウンタ値が受信回数閾値以上となったので、チャンネルの設定をチャンネル１からチャンネル６に変更する。
【０１０２】
通信端末２は、上述したチャンネル１を用いた動作と同様に、チャンネル６を用いて管理端末１ｂからの送信フレームを受信する。図９においては、チャンネル１からチャンネル６に受信チャンネルを変更した後に、通信端末２は、存在通知フレームを受信し、中央制御部８２はフレームカウンタをインクリメントする。これによりフレームカウンタのカウンタ値は「１」となる。受信回数閾値は「３」であるので、通信端末２はチャンネル６を用いて管理端末１ｂからのフレームの受信待ちとなる。存在通知フレームを受信してから２０ｍｓ後に、通信端末２は管理端末１ｂからの存在通知フレームを受信する。これによりフレームカウンタのカウンタ値は「２」となる。受信回数閾値は「３」であるので、通信端末２はチャンネル６を用いて管理端末１ｂからのフレーム受信待ちとなる。存在通知フレームを受信してから２０ｍｓ後、すなわち１回目の存在通知フレームを受信してから４０ｍｓ後に、通信端末２は管理端末１ｂからの存在通知フレームを受信する。これによりフレームカウンタのカウンタ値は「３」となり、受信回数閾値「３」以上となる。通信端末２には、探索すべきチャンネルとしてチャンネル１，６が予め設定されている。中央制御部８２は、探索すべきチャンネルを用いてビーコンフレーム、または存在通知フレームをそれぞれ３回（受信回数閾値）受信したので探索処理を終了する。そして、探索すべきチャンネルによって受信した受信強度情報に基づいて、接続するチャンネル、すなわち接続する管理端末１ａ、１ｂを選択する。
【０１０３】
なお、上記説明では、ビーコンフレームもしくは存在通知フレームを３つ受信した場合に、通信端末２が探索する周波数を切り替えるよう構成した例を示した。存在通知フレームだけを３つ受信して探索する周波数を切り替えるには、前述のように、存在通知フレーム自身に、通信端末２が管理端末１ａ、１ｂと接続するために必要な情報を含む必要がある。
【０１０４】
そこで、カウントする３つのフレームのうち、少なくとも１つは必ずビーコンフレームが含まれるよう受信するフレームをカウントする構成としてもよい。
【０１０５】
このようにすることで、接続に必要な情報はビーコンフレームから入手可能であるので、存在通知フレームは少なくとも管理端末１ａ、１ｂの識別さえできればよく、存在通知フレームのデータ量を前述の説明に比べかなり小さくすることができる。
【０１０６】
また、通信端末２には、ビーコンフレームを受信した際、そのフレーム内容をメモリ（ＳＤＲＡＭ３２等）に記憶しておき、管理端末１について学習をしておく構成としても良い。
【０１０７】
このようにすることで、メモリに記憶されている管理端末１ａ、１ｂからの存在通知フレームは少なくとも管理端末１の識別さえできればよく、またメモリに記憶されている管理端末１であれば、存在通知フレーム３つで管理端末１の存在を確認し、次の周波数の探索へ切り替えることが可能である。なお、メモリに記憶されている管理端末１ａ、１ｂか否かは、メモリに記憶されている管理端末１ａ、１ｂのＭＡＣアドレスと、受信する存在通知フレームのＭＡＣアドレスが一致するかどうかで判断することができる。
【０１０８】
ここで、図１５を参照して背景技術で説明した従来の通信システムの管理端末の探索動作と、本実施の形態の通信システムの管理端末の探索動作とを比較する。
【０１０９】
まず、パッシブスキャンの場合について比較する。従来の通信システムにおける管理端末１０００ａ，１０００ｂがビーコンフレームを送信するビーコン間隔が、本発明における実施の形態１の通信システムの管理端末１ａ，１ｂがビーコンフレームを送信するビーコン間隔と同様の８０ｍｓであり、通信端末２０００が管理端末１０００ａ，１０００ｂからそれぞれ連続３回のビーコンフレームを受信するものとすると、従来の通信システムの探索時間は、平均してビーコン間隔５個分の時間となる。したがって、従来の通信システムの探索時間は、（数１）となる。
【０１１０】
８０×５＝４００ｍｓ  ・・・（数１）
これに対して、この実施の形態１の通信システムでは、管理端末１ａ，１ｂが存在通知フレームを送信する存在通知フレーム間隔が２０ｍｓであり、通信端末２が管理端末１ａ，１ｂからそれぞれ、ビーコンフレームまたは存在通知フレームを連続３回受信するものとすると、この実施の形態１の通信システムの探索時間は、平均して存在通知フレーム間隔５個分の時間となる。したがって、この実施の形態１の通信システムの探索時間は、（数２）となる。
【０１１１】
２０×５＝１００ｍｓ  ・・・（数２）
従来の通信システムよりも探索時間を３００ｍｓ短縮することができる。
【０１１２】
実施の形態１の通信システム、および従来の通信システムにおいて、ビーコンフレームは、図１４に示した物理層フレームで構成される。旧型の通信端末をサポートする通信システムの場合、旧型の通信端末を考慮し旧型の通信端末が同期を取り安くするために物理層プリアンブル１０１、およびＰＨＹヘッダ１０２の時間は１９２μｓ必要であり、送信データレートは１Ｍｂｐｓとなる。また、ＭＡＣヘッダ１０４のバイト数は２４バイトであり、ＦＣＳ１０６のバイト数は４バイトである。ここで、フレームボディー１０５のバイト数を暫定的に１００バイトとすると、旧型の通信端末をサポートする通信システムにおいてビーコンフレームの送信に必要な時間は、（数３）となる。
【０１１３】
１９２＋（２４＋１００＋４）×８／１＝１２１６μｓ  ・・・（数３）
旧型の通信端末をサポートすることなく、新型の通信端末のみをサポートする通信システムの場合、物理層プリアンブル１０１、およびＰＨＹヘッダ１０２の時間は９６μｓ必要であり、送信データレートは１１Ｍｂｐｓとなる。また、ＭＡＣヘッダ１０４のバイト数は、送信のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を確保するために８０２．１１ｅの規格候補に準拠した２６バイトであり、ＦＣＳ１０６は４バイトである。ここで、フレームディー１０５のバイト数を暫定的に１００バイトとすると、新型の通信端末をサポートする通信システムにおいて存在通知フレームの送信に必要な時間は、（数４）となる。
【０１１４】
９６＋（２６＋１００＋４）×８／１１≒１９０．５５μｓ  ・・・（数４）
存在通知フレームは、図９においてはビーコン間隔で３個の存在通知フレームが送信されている。したがって、存在通知フレームの送信に必要な時間１９０．５５μｓの３倍がビーコンフレーム間隔で使用されるため媒体の効率は、
１９０．５５×３μｓ／８０ｍｓ×１００≒０．７１５％  ・・・（数５）
（数５）程度悪化する。
【０１１５】
仮に、従来の通信システムにおいてこの実施の形態１の通信システムと同じ１００ｍｓで探索を行なうようにするためには、ビーコン間隔を１／４にする必要があり、この場合、
１２１６×３μｓ／８０ｍｓ×１００＝４．５６０％  ・・・（数６）
となり、（数６）程度通信時間の効率が悪化してしまう。
【０１１６】
また、管理端末１ａ，１ｂの存在通知フレーム生成部７１ｂが存在通知フレームのフレームボディー１０５に格納する情報を、図１６に示す７バイトのみにして送信部７０から送信する場合、存在通知フレームを送信するために必要な時間は、（数７）となる。
【０１１７】
９６＋（２６＋７＋４）×８／１１≒１２２．９１μｓ  ・・・（数７）
この時間の３倍がビーコン間隔で使用されるので、媒体の効率の悪化は、
１２２．９１×３μｓ／８０ｍｓ×１００≒０．４６１％  ・・・（数８）
となり、（数８）程度で済むことになる。この場合には通信端末２の中央制御部８２はビーコンフレーム判定部８１ｂ、および存在通知フレーム判定部８１ｃから通知される管理端末１ａ，１ｂの通信端末２の管理状況と混み具合の情報と存在通知フレームの受信強度情報から判定して、接続先を決定することになる。
【０１１８】
さらに、存在通知フレームのフレームボディー１０５に格納する情報を管理端末１ａ，１ｂが現在管理している通信端末の端末数と通信状態などから、新たに通信端末を追加して管理することが可能であるかを示す１バイトのみの情報を格納する場合には、存在通知フレームを送信するために必要な時間は、（数９）となる。
【０１１９】
９６＋（２６＋１＋４）×８／１１≒１１８．５５μｓ  ・・・（数９）
この時間の３倍がビーコン間隔で使用されるので、媒体の効率の悪化は、
１１８．５５×３μｓ／８０ｍｓ×１００≒０．４４５％  ・・・（数１０）
となり、（数１０）程度ですむことになる。
【０１２０】
この場合、通信端末２の中央制御部８２は、存在通知フレームのフレームボディー１０５の情報に予め新たに通信端末を追加して管理することが可能であるかを認識することができ、混み具合を判定する必要がなくなる。したがって、通信端末を追加して管理可能な管理端末からの存在通知フレームの受信強度情報のみで接続先を決定すればよいことになる。
【０１２１】
最後に、存在通知フレームのフレームボディー１０５をなくした場合、すなわちフレームボディー１０５のバイト数を０バイトにした場合、存在通知フレームを送信するために必要な時間は、（数１１）となる。
【０１２２】
９６＋（２６＋０＋４）×８／１１≒１１７．８２μｓ  ・・・（数１１）
この時間の３倍がビーコン間隔で使用されるので、媒体の効率の悪化は、
１１７．８２×３μｓ／８０ｍｓ×１００≒０．４４２％  ・・・（数１２）
となり、（数１２）程度で済むことになる。
【０１２３】
この場合、管理端末１ａ，１ｂの中央制御部７２が、新たに通信端末を追加して管理可能な場合のみフレームボディー１０５のバイト数を０バイトとした存在通知フレーム、すなわちフレームボディー１０５が存在しない物理層フレーム１００による存在通知フレームの生成を存在通知フレーム生成部７１ｂに指示し、存在通知フレーム生成部７１ｂが、フレームボディー１０５が存在しない物理層フレーム１００による存在通知フレームを生成して送信部７０に送信させるようにする。そして、通信端末２の中央制御部８２は、受信部８０が受信したフレームボディー１０５が存在しない存在通知フレームを存在通知フレーム判定部８１ｃから通知されることで管理端末１ａ，１ｂが通信端末２を追加して管理可能であると認識することができ、通知された存在通知フレームの受信強度情報のみで接続先を決定すればよいことになる。
【０１２４】
以上説明したように、実施の形態１においては、管理端末１ａ，１ｂが、予め定められたビーコン間隔毎に、自身に通信端末２が接続するために必要な情報を含むビーコンフレームを送信するとともに、ビーコン間隔内に３つ、自身を識別可能な情報を含み、ビーコンフレームよりもデータ量の少ない存在通知フレームを送信する。
【０１２５】
通信端末は、受信したビーコンフレームおよび／または存在通知フレームに基づいて接続する管理端末１ａ，１ｂの存在を確認するようにしているため、従来例で示したビーコンフレームのみで接続すべき管理端末１ａ，１ｂを選択するパッシブスキャンと比較して管理端末１ａ，１ｂの探索時間を短縮することができる。
【０１２６】
さらに、ビーコンフレームよりもデータ量の少ない存在通知フレームを用いることで、使用周波数の帯域圧迫を抑えることが可能である。
【０１２７】
（実施の形態２）
図１０を用いて実施の形態２を説明する。
【０１２８】
実施の形態２の通信システムの構成は、図１に示した実施の形態１の通信システムと同様であり、ここではその説明を省略する。
【０１２９】
実施の形態１では、通信システム内の管理端末１ａ，１ｂがそれぞれビーコンフレームおよび存在通知フレームを送信するようにした。実施の形態２では、管理端末１ａ，１ｂが、それぞれ自身が新たに通信端末２を追加して管理可能である場合のみ存在通知フレームを送信し、新たに通信端末２を追加して管理することができない場合には、ビーコンフレームのみを送信するものである。
【０１３０】
実施の形態２の管理端末１ａ，１ｂの構成および機能は、先の実施の形態１とほぼ同じであるが、中央制御部７２が存在通知フレーム生成指示を出力する条件が実施の形態１とは異なる。
【０１３１】
実施の形態１では、存在通知フレーム送信開始時間になると中央制御部７２が存在通知フレーム生成指示を出力したが、この実施の形態２では、中央制御部７２は、存在通知フレーム送信開始時間になると、自身が新たに通信端末２を追加して管理可能であるか否かを判定する。具体的には、チャンネルの使用状態や自身の媒体の使用率などに基づいて、新たに通信端末２を追加して管理可能であるか否かを判定する。そして、新たに通信端末２を追加して管理可能であると判定した場合のみ、存在通知フレーム生成指示を存在通知フレーム生成部７１ｂに出力する。
【０１３２】
図１０は、本発明における通信システムの実施の形態２の動作を説明するためのシーケンス図であり、図１０を参照して、実施の形態２の通信システムの動作を説明する。
【０１３３】
図１０において、管理端末１ａは、チャンネル１を用いてビーコン間隔毎に、ビーコンフレームを送信するとともに、ビーコン間隔内に３つの存在通知フレームを送信している。また、管理端末１ｂは、チャンネル６を用いてビーコン間隔ごとに、ビーコンフレームを送信しているが、新たに通信端末２を追加して管理することができないと判定しておりビーコン間隔内において存在通知フレームを送信していない。
【０１３４】
ここでは、管理端末１ａ，１ｂがビーコンフレームを送信するビーコン間隔はともに８０ｍｓであり、管理端末１ａは、それぞれビーコンフレームを送信してから２０ｍｓ、４０ｍｓ、６０ｍｓ経過した時に存在通知フレームを送信しているものとする。また、管理端末１ｂのビーコンフレームの送信タイミングは、管理端末１ａがビーコンフレームを送信してから３０ｍｓの遅延があるものとする。また、通信端末２の受信回数閾値は「３」が設定されているものとする。
【０１３５】
図１０において、通信端末２は、管理端末１ａに接続しており、管理端末１ａから送信されるビーコンフレームを受信する必要がある。そのため、通信端末２の中央制御部８２は、管理端末１ａのビーコンフレームの送信予定時刻にはチャンネル設定部８１ａにチャンネル１を指示し、チャンネル１を用いた受信を行なう。
【０１３６】
通信端末２が、現在接続中の管理端末１ａへの接続を継続するか否かを判定するためにビーコンフレーム、または存在通知フレームの受信が３回必要であるとすると、通信端末２の中央制御部８２は、管理端末１ａからの１個のビーコンフレームと、２個の存在通知フレームを受信した後に、チャンネル６へのチャンネルの変更をチャンネル設定部８１ａに指示してチャンネル（受信周波数）をチャンネル１からチャンネル６に切り替える。
【０１３７】
チャンネル１からチャンネル６にチャンネルを切り替えた後、通信端末２の中央制御部８２は、ビーコンフレームまたは存在通知フレームを受信したことを通知待ちとなる。しかし、管理端末１ｂは、存在通知フレームを送信していない。したがって、中央制御部８２は、チャンネルを切り替えてから存在通知フレーム間隔（この場合は２０ｍｓ）を過ぎても存在通知フレーム判定部８１ｃから受信強度情報および存在通知フレームを通知されることはない。チャンネルを切り替えてから存在通知フレーム間隔（この場合は２０ｍｓ）を過ぎても存在通知フレーム判定部８１ｃから受信強度情報および存在通知フレームを通知されない場合、中央制御部８２は、チャンネル６には接続可能な管理端末が存在しないと判定し、現在接続中の管理端末１ａへの接続の継続を決定する。
【０１３８】
チャンネルを切り替えてから存在通知フレーム間隔（この場合は２０ｍｓ）内に存在通知フレーム判定部８１ｃから受信強度情報および存在通知フレームを通知された場合、中央制御部８２は、先の実施の形態１と同様に、チャンネル６を用いてビーコンフレームまたは存在通知フレームを受信回数閾値分連続で受信した後に、受信強度情報やビーコンフレームまたは存在通知フレームに含まれる情報などに基づいて接続する管理端末を選択する。
【０１３９】
以上説明したように、この実施の形態２においては、管理端末１ａ，１ｂが、自身が新たに通信端末２を追加して管理することができると判定した場合のみ、存在通知フレームを送信するようにしているため、通信端末１は、存在通知フレームを受信した場合のみ接続可能な管理端末１ａ，１ｂが存在すると認識することができ、接続する管理端末１ａ，１ｂを選択する際に必要な媒体を抑制することができる。
【０１４０】
（実施の形態３）
図１１を用いて実施の形態３を説明する。
【０１４１】
実施の形態３の通信システムの構成は、図１に示した実施の形態１の通信システムと同様であり、ここではその説明を省略する。
【０１４２】
実施の形態１では、通信システム内の管理端末１ａ，１ｂは、それぞれ非同期にビーコンフレームおよび存在通知フレームを送信するようにした。実施の形態３においては、管理端末１ａ，１ｂが、それぞれ有線通信路４を用いて通信を行って同期をとってビーコンフレームおよび存在通知フレームを送信するものである。
【０１４３】
この実施の形態３の管理端末１ａ，１ｂの構成および機能は、実施の形態１とほぼ同じであるが、中央制御部７２が、有線通信路４を介して同期をとってビーコンフレームを送信する点が異なる。図５には図示していないが、先の図４に示したハードウェアの構成図におけるＭＡＣブロック５１ｃ，５１ｄ、およびＰＨＹブロック５６，５７で構成される有線インタフェースを用いて、管理端末１ａ，１ｂは通信を行い同期してビーコンフレーム、および存在通知フレームを送信する。
【０１４４】
次に、図１１は、本発明における通信システムの実施の形態３の動作を説明するためのシーケンス図であり、図１１を参照して、実施の形態３の通信システムの動作を説明する。
【０１４５】
図１１において、管理端末１ａ，１ｂは有線通信路４を介して通信を行って同期をとって、管理端末１ａはチャンネル１を用いてビーコンフレームおよび存在通知フレームを送信し、管理端末１ｂはチャンネル６を用いてビーコンフレームおよび存在通知フレームを送信している。また、管理端末１ａ，１ｂのＣＰＵ５１ａ、中央制御部８２は、ビーコンフレーム生成部７１ａにビーコンフレーム生成指示を出力する直前に、存在通知フレーム生成部７１ｂに存在通知フレーム生成指示を出力している。
【０１４６】
また、図１１において、通信端末２は、管理端末１ａに接続しており、管理端末１ａから送信されるビーコンフレームを受信する必要がある。そのため、通信端末２の中央制御部８２は、管理端末１ａのビーコンフレームの送信予定時刻にはチャンネル設定部８１ａにチャンネル１を指示し、チャンネル１を用いた受信を行なう。また、通信端末２の中央制御部８２は、管理端末１ａ，１ｂからのビーコンフレームの送信予定時刻前にはチャンネル６に存在する管理端末１ｂを探索するために、チャンネル設定部８１ａにチャンネル６を指定しており、管理端末１ｂからの存在通知フレームの受信待ちとなっている。
【０１４７】
通信端末２の中央制御部８２は、ビーコンフレーム判定部８１ｂから通知される管理端末１ａが送信したビーコンフレームの受信強度情報、および、存在通知フレーム判定部８１ｃから通知される管理端末１ｂが送信した存在通知フレームの受信強度情報により、管理端末１ａへの接続を継続するか、管理端末１ｂに接続を変更するのかを判定する。
【０１４８】
ここで、ビーコンフレーム間隔は８０ｍｓであり、存在通知フレームの送信に必要な時間が１９０．５μｓであり、ビーコンフレームの送信に必要な時間は１２１６μｓであるとする。チャンネルの切り替えに必要な時間を２００μｓとすれば、ビーコンフレームの４００μｓ前に存在通知フレームの送信が開始されるものとする。
【０１４９】
管理端末を探索するためにビーコンフレームまたは存在通知フレーム３個の受信が必要であるとすると、従来の通信システムにおけるパッシブスキャンでは、チャンネル１とチャンネル６を探索するために必要な時間は、ビーコン間隔の平均５個分の時間であり、（数１３）となる。
【０１５０】
８０×５＝４００ｍｓ  ・・・（数１３）
これに対して、実施の形態３の通信システムにおける管理端末の探索時間は、ビーコン間隔の平均２．５個分の時間、存在通知フレーム自体の送信時間、およびチャンネルの切り替えに必要な時間であり、（数１４）となる。
【０１５１】
８０×２．５＋０．２＋０．２＝２００．４ｍｓ  ・・・（数１４）
また、パワーセーブモードで動作している通信端末２がパワーオンする必要のある時間は、ビーコン間隔内では、存在通知フレーム、チャンネル切り替え時間、およびビーコンフレームを受信する時間であり、（数１５）となる。
【０１５２】
２００＋２００＋１２１６＝１６１６μｓ  ・・・（数１５）
従来の通信システムにおける通信端末と比較して低消費電力化を図ることができる。
【０１５３】
以上説明したように、実施の形態３においては、システム内に存在する管理端末１ａ，１ｂが、有線通信路４を介して通信を行うことで同期してビーコンフレームを送信するようにしているため、同一周波数（チャンネル）で動作する複数の管理端末１ａ，１ｂの通信範囲がお互いに重なり合っていない場合には、通信端末２はビーコンフレームが送信される時刻を認識して受信を行なうことが可能となり、１つの周波数を短時間で検索して接続可能な管理端末１ａ，１ｂの存在を認識することができ、管理端末１ａ，１ｂの探索時の消費電力を抑制することができる。
【０１５４】
なお、実施の形態３においては、管理端末１ａ，１ｂは、有線通信路４を用いて通信を行いビーコンフレームまたは存在通知フレームの同期をとるようにしたが、管理端末１ａ，１ｂの通信は、有線通信路４に限るものではなく、無線通信路など他の伝送路を用いてもかまわない。
【０１５５】
（実施の形態４）
図１２を参照して本発明の実施の形態４を説明する。
【０１５６】
実施の形態４の通信システムの構成は、図１に示した実施の形態１の通信システムと同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１５７】
実施の形態３では、通信システム内の管理端末１ａ、１ｂが、それぞれ有線通信路４を用いて通信を行って同期をとってビーコンフレームおよび存在通知フレームを送信するようにした。実施の形態４では、管理端末１ａ，１ｂが、それぞれ有線通信路４を用いて通信を行って同期をとってビーコンフレームを送信し、存在通知フレームについては、オーバーラップしないように時間的にずらして送信するものである。すなわち、実施の形態４では、管理端末１ａ，１ｂがビーコンフレームは同時刻に送信し、ビーコンフレームを送信した後、それぞれ異なる時間が経過した後に存在通知フレームを送信する。
【０１５８】
実施の形態４の管理端末１ａ，１ｂの構成および機能は、先の実施の形態３とほぼ同じであるが、中央制御部７２が、存在通知フレーム生成指示を存在通知フレーム生成部７１ｂに出力する存在通知フレーム送信開始時刻が、管理端末１ａと管理端末１ｂとで異なるように設定されている。
【０１５９】
図１２は、本発明における通信システムの実施の形態４の動作を説明するためのシーケンス図であり、図１２を参照して、実施の形態４の通信システムの動作を説明する。
【０１６０】
図１２においては、管理端末１ａ，１ｂは有線通信路４を介して通信を行って同期をとって、管理端末１ａはチャンネル１を用いてビーコンフレームを送信し、管理端末１ｂはチャンネル６を用いてビーコンフレームを送信している。すなわち、同時刻に管理端末１ａ，１ｂはビーコンフレームを送信している。
【０１６１】
また、存在通知フレームがオーバーラップしないように、管理端末１ａはチャンネル１を用いて存在通知フレームを送信し、管理端末１ｂはチャンネル６を用いて存在通知フレームを送信している。すなわち管理端末１ａと管理端末１ｂは、ビーコン間隔内に３つの存在通知フレームをそれぞれ異なる時間に送信している。具体的には、管理端末１ａ，１ｂのビーコン間隔は８０ｍｓであり、管理端末１ａは、ビーコンフレームを送信してから、２０ｍｓ、４０ｍｓ、６０ｍｓ経過した時に存在通知フレームを送信し、管理端末１ｂは、チャンネルの切り替えに必要な時間（ここでは、２００μｓ）を考慮して、管理端末１ａが存在通知フレームを送信する４００μｓ前、すなわち、ビーコンフレームを送信してから１９．６ｍｓ、３９．６ｍｓ、５９．６ｍｓ経過した後に存在通知フレームを送信している。なお、存在通知フレームの送信に必要な時間は１９０．５μｓとする。
【０１６２】
図１２において、通信端末２は、管理端末１ａに接続しており、管理端末１ａから送信されるビーコンフレームを受信する必要がある。そのため、通信端末２の中央制御部８２は、管理端末１ａのビーコンフレームの送信予定時刻にはチャンネル設定部８１ａにチャンネル１を指示し、チャンネル１を用いた受信を行なう。また、通信端末２の中央制御部８２は、管理端末１ａ，１ｂからのビーコンフレームの送信予定時刻前にはチャンネル６に存在する管理端末１ｂを探索するために、チャンネル設定部８１ａにチャンネル６を指定しており、管理端末１ｂからの存在通知フレームの受信待ちとなっている。すなわち、通信端末２は、管理端末１ａ，１ｂを探索するために、チャンネル１とチャンネル６とを交互に切り替えている。
【０１６３】
管理端末１ａ，１ｂを探索するためにビーコンフレームまたは存在通知フレーム３個の受信が必要であるとすると、図１２において、最初のビーコンフレームから管理端末１ａ，１ｂの探索を開始した場合、管理端末１ｂが送信した３番目の存在通知フレームで探索が終了する。したがって、管理端末１ａ，１ｂの探索に必要な時間は、約６０ｍｓとなり、先の実施の形態１で説明した従来の通信システムにおける探索に必要な時間と比較して短時間で探索を行なっている。
【０１６４】
また、図１２において、最も短い探索時間は、管理端末１ｂが送信した最初の存在通知フレームから探索を開始した場合であり、管理端末１ａが送信した３番目の存在通知フレームで探索が終了する。したがって、管理端末１ａ，１ｂの探索に必要な時間は、４０．８ｍｓとなる。この４０．８ｍｓの時間は存在通知フレーム間隔２つ分であり、チャンネルの切り替え時間の２回分および２個の存在通知フレームの送信に必要な時間を加算した時間となる。この場合も、先の実施の形態１で説明した従来の通信システムにおける探索に必要な時間と比較して短時間で探索を行なっている。
【０１６５】
以上説明したように、実施の形態４においては、システム内に存在する管理端末１ａ，１ｂが、有線通信路４を介して通信を行うことで同期してビーコンフレーム、または存在通知フレームを送信するようにしているため、同一周波数（チャンネル）で動作する複数の管理端末１ａ，１ｂの通信範囲がお互いに重なり合っていない場合には、通信端末２はビーコンフレーム、または存在通知フレームが送信される時刻を認識して受信を行なうことが可能となり、１つの周波数を短時間で検索して接続可能な管理端末１ａ，１ｂの存在を認識することができ、管理端末１ａ，１ｂの探索時の消費電力を抑制することができる。
【０１６６】
なお、実施の形態４においては、管理端末１ａ，１ｂは、有線通信路４を用いて通信を行いビーコンフレームまたは存在通知フレームの同期をとるようにしたが、管理端末１ａ，１ｂの通信は、有線通信路４に限るものではなく、無線通信路など他の伝送路を用いてもかまわない。
【０１６７】
なお、実施の形態１〜４では、通信端末が１台と管理端末が２台の場合を例に挙げて説明したが、通信端末の台数や、管理端末の台数はこれに限るものではない。
【０１６８】
さらに、実施の形態１〜４では、管理端末１ａ，１ｂのビーコンフレーム生成部７１ａ、および存在通知フレーム生成部７１ｂの機能を無線ＬＡＮコントローラ５９内のＭＡＣブロック５９ｂが実現するようにしたが、メインＩＣ５１内のＣＰＵ５１ａによって実現するようにしてもかまわない。また、通信端末２のチャンネル設定部８１ａ、ビーコンフレーム判定部８１ｂ、および存在通知フレーム判定部８１ｃの機能をベースバンドＩＣ３１の無線ＭＡＣブロック３１ｃが実現するようにしたが、ベースバンドＩＣ３１内のＣＰＵ３１ａによって実現するようにしてもかまわない。
【０１６９】
また、実施の形態１〜４では、接続可能な管理端末を確認するために、ある周波数でビーコンフレームと存在検知フレームを３つ受信し、他の周波数へ切り替える場合を説明したが３つ受信することに限定するものではない。
【０１７０】
また、探索するチャンネルをチャンネル１とチャンネル６の場合について説明したが、これら２つのチャンネルを探索することに限定するものではなく、さらに多くのチャンネルを探索するようにしても構わない。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
本発明に係る通信システムは、通信端末が接続すべき管理端末を探索する時間を短縮することが要求される場合に有用であり、特に、常時通電されている無線ＬＡＮ用の電子機器よりも消費電力を抑える必要がある無線電話通信端末やＰＤＡを通信端末とする通信システムに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】本発明の実施の形態１における通信システムの構成図
【図２】図１に示した管理端末の前面の外観斜視図
【図３】図１に示した管理端末の背面の外観斜視図
【図４】図１に示した管理端末のハードウェア構成図
【図５】図１に示した管理端末の機能ブロック図
【図６】図１に示した通信端末の外観斜視図
【図７】図１に示した通信端末のハードウェア構成図
【図８】図１に示した通信端末の機能ブロック図
【図９】本発明の実施の形態１における通信システムの動作を説明するシーケンス図
【図１０】本発明の実施の形態２における通信システムの動作を説明するシーケンス図
【図１１】本発明の実施の形態３における通信システムの動作を説明するシーケンス図
【図１２】本発明の実施の形態４における通信システムの動作を説明するシーケンス図
【図１３】従来の無線ＬＡＮを用いた通信システムの一例を示す構成図
【図１４】ＩＥＥＥ８０２．１１に規定された物理層フレームの構成を示す図
【図１５】従来の管理端末を探索する場合の動作を説明するシーケンス図
【図１６】ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格候補で定められた７バイトのＱＢＳＳ  Ｌｏａｄ  ｅｌｅｍｅｎｔの構成を示す図
【符号の説明】
【０１７３】
１ａ，１ｂ    管理端末
２    通信端末
３ａ，３ｂ    無線通信路
４    有線通信路
７０    送信部
７１    フレーム生成部
７１ａ    ビーコンフレーム生成部
７１ｂ    存在通知フレーム生成部
７２，８２    中央制御部
８０    受信部
８１    フレーム判定部
８１ａ    チャンネル設定部
８１ｂ    ビーコンフレーム判定部
８１ｃ    存在通知フレーム判定部
１００    物理層フレーム
１０１    物理層プリアンブル
１０２    ＰＨＹヘッダ
１０３    データリンク層フレーム
１０４    ＭＡＣヘッダ
１０５    フレームボディー
１０６    ＦＣＳ
１０７    ＱＢＳＳ  Ｌｏａｄ  ｅｌｅｍｅｎｔ
１０８    エレメントＩＤ
１０９    長さ
１１０    ステーションカウント
１１１    チャンネル利用情報
１１２    管理可能時間
【図１】
2007159108.tif 000003
【図２】
2007159108.tif 000004
【図３】
2007159108.tif 000005
【図４】
2007159108.tif 000006
【図５】
2007159108.tif 000007
【図６】
2007159108.tif 000008
【図７】
2007159108.tif 000009
【図８】
2007159108.tif 000010
【図９】
2007159108.tif 000011
【図１０】
2007159108.tif 000012
【図１１】
2007159108.tif 000013
【図１２】
2007159108.tif 000014
【図１３】
2007159108.tif 000015
【図１４】
2007159108.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2007159108.tif 000018