(57)【要約】【課題】新規にアドホックネットワークを開設する場合に、既存の無線通信ネットワークとの電波干渉の小さいチャネルを自動的に選択する。【解決手段】アドホックネットワークを開設可能な複数のチャネルそれぞれについて、無線通信する装置を探索する手段と、探索により見つかった装置からの無線信号の受信レベルを測定する手段と、探索により見つかった装置ごとに、該装置の無線信号を受信したチャネルに対し、該装置の前記測定した受信信号レベルが強いほど大きい重み付けを与えて投票する投票手段と、前記複数のチャネルの各チャネルについて、該チャネルを選択してアドホックネットワークを確立する場合に受ける電波干渉のパワーを、前記投票結果に基づいて計算する計算手段と、前記計算手段によって計算した電波干渉のパワーが最も小さいチャネルを選択し、アドホックネットワークを開設する開設手段とを備える。【選択図】図４
2009231972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アドホックネットワークを開設可能な複数のチャネルそれぞれについて、無線通信する装置を探索する探索手段と、
探索により見つかった装置からの無線信号の受信レベルを測定する測定手段と、
探索により見つかった装置ごとに、該装置の無線信号を受信したチャネルに対し、該装置の前記測定した受信信号レベルが強いほど大きい重み付けを与えて投票する投票手段と、
前記複数のチャネルの各チャネルについて、該チャネルを選択してアドホックネットワークを確立する場合に受ける電波干渉のパワーを、前記投票手段による投票結果に基づいて計算する計算手段と、
前記計算手段によって計算した電波干渉のパワーが最も小さいチャネルを選択し、アドホックネットワークを開設する開設手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記計算手段は、チャネルＸの投票結果と、チャネルＸと電波干渉を起こす近接チャネルの投票結果とに基づき、チャネルXの電波干渉パワーを計算することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記計算手段は、チャネルＸと電波干渉を起こすチャネルのうち、チャネルＸに周波数が近接して設定されているチャネルほど投票結果に大きい重み付けを与えて、チャネルＸの電波干渉パワーを計算することを特徴とする請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
アドホックネットワークを開設可能な複数のチャネルそれぞれについて、無線通信する装置を探索する探索工程と、
探索により見つかった装置からの無線信号の受信レベルを測定する測定工程と、
探索により見つかった装置ごとに、該装置の無線信号を受信したチャネルに対し、該装置の前記測定した受信信号レベルが強いほど大きい重み付けを与えて投票する投票工程と、
前記複数のチャネルの各チャネルについて、該チャネルを選択してアドホックネットワークを確立する場合に受ける電波干渉のパワーを、前記投票工程による投票結果に基づいて計算する計算工程と、
前記計算工程によって計算した電波干渉のパワーが最も小さいチャネルを選択し、アドホックネットワークを開設する開設工程と、
を備えることを特徴とするアドホックネットワーク開設方法。
【請求項５】
請求項５記載のアドホックネットワーク開設方法をコンピュータで実行させるための情報処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器及びアドホックネットワーク開設方法に関し、特に、電波干渉の少ないチャネルを自動的に選択してアドホックネットワークを開設するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格の一つであるＩＥＥＥ８０２．１１では、無線通信可能な電子機器のみで構成されるアドホックネットワークと、中継機器（アクセスポイント）を介して通信を行うインフラストラクチャネットワークとが規定されている。
【０００３】
このうちアドホックネットワークは、アクセスポイントがない状況でも通信ができるため、近年、複数のコンピュータや、プリンタや、プロジェクタ等の機器をアドホックネットワークにより接続して利用するケースが増えつつある。
【特許文献１】特開平１０−２５７５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
新規にアドホックネットワークを開設する場合、既存の無線通信ネットワークとの電波干渉が大きいチャネルを選択してしまうと、接続及び通信不良が生じる可能性がある。
【０００５】
しかし、従来の無線通信可能な電子機器では、新規にアドホックネットワークを開設する場合、ユーザがアドホックネットワークに利用するチャネルを選択するか、又は、デフォルトとして指定されているチャネルを選択するのが一般的であった。
【０００６】
ユーザがチャネルを選択する場合、周辺の電波状況を予め考慮して適切なチャネルを選択するのは難しく、デフォルトのチャネルを選択する場合、そもそも周辺の電波状況を考慮していないので、いずれの場合も、いったんチャネルを選択して無線通信を行い、電波干渉が大きければチャネルを変更する、というトライアンドエラーにより、電波干渉の小さいチャネルを見つけなければならない。
【０００７】
ここで、特許文献１には、親機と子機の存在を前提としたインフラストラクチャネットワークにおいて電波干渉を抑制するようにチャネルを制御する手法が提案されている。しかし、この手法は、そもそもインフラストラクチャネットワークであることに加えて、スペクトラム拡散方式を用いる場合に、隣接するチャネルで拡散符号を異ならせるように制御するものであるため、新規にアドホックネットワークを開設する場合のチャネル選択に用いることはできない。
【０００８】
そこで、本発明は、新規にアドホックネットワークを開設する場合に、既存の無線通信ネットワークとの電波干渉の小さいチャネルを自動的に選択することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子機器は、アドホックネットワークを開設可能な複数のチャネルそれぞれについて、無線通信する装置を探索する探索手段と、探索により見つかった装置からの無線信号の受信レベルを測定する測定手段と、探索により見つかった装置ごとに、該装置の無線信号を受信したチャネルに対し、該装置の前記測定した受信信号レベルが強いほど大きい重み付けを与えて投票する投票手段と、前記複数のチャネルの各チャネルについて、該チャネルを選択してアドホックネットワークを確立する場合に受ける電波干渉のパワーを、前記投票手段による投票結果に基づいて計算する計算手段と、前記計算手段によって計算した電波干渉のパワーが最も小さいチャネルを選択し、アドホックネットワークを開設する開設手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
好適には、前記計算手段は、チャネルＸの投票結果と、チャネルＸと電波干渉を起こす近接チャネルの投票結果とに基づき、チャネルXの電波干渉パワーを計算することを特徴とする。この場合、前記計算手段は、チャネルＸと電波干渉を起こすチャネルのうち、チャネルＸに周波数が近接して設定されているチャネルほど投票結果に大きい重み付けを与えて、チャネルＸの電波干渉パワーを計算することが望ましい。
【００１１】
かかる構成によれば、既存の無線通信ネットワークとの電波干渉の小さい適切なチャネルを自動的に選択してアドホックネットワークを開設することができる。
【００１２】
本発明のアドホックネットワーク開設方法は、アドホックネットワークを開設可能な複数のチャネルそれぞれについて、無線通信する装置を探索する探索工程と、探索により見つかった装置からの無線信号の受信レベルを測定する測定工程と、探索により見つかった装置ごとに、該装置の無線信号を受信したチャネルに対し、該装置の前記測定した受信信号レベルが強いほど大きい重み付けを与えて投票する投票工程と、前記複数のチャネルの各チャネルについて、該チャネルを選択してアドホックネットワークを確立する場合に受ける電波干渉のパワーを、前記投票工程による投票結果に基づいて計算する計算工程と、前記計算工程によって計算した電波干渉のパワーが最も小さいチャネルを選択し、アドホックネットワークを開設する開設工程と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明のアドホックネットワーク開設方法は、電子機器においてプログラムを実行することにより実現することができるが、そのためのプログラムの全体又は一部は、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、半導体メモリ及び通信ネットワークなどの各種の媒体を通じて電子機器にインストールまたはロードすることができる。
【００１４】
なお、本発明において、手段とは、単に物理的手段を意味するものではなく、その手段が有する機能をソフトウェアによって実現する場合も含む。また、１つの手段や装置が有する機能が２つ以上の物理的手段や装置により実現されても、２つ以上の手段や装置の機能が１つの物理的手段や装置により実現されても良い。また本願において「無線通信する装置」との概念は、本発明に係る無線通信可能な電子機器と、それ以外の無線通信可能な電子機器との両方を含む概念である。
【発明の効果】
【００１５】
以上、本発明によれば、新規にアドホックネットワークを開設する場合に、既存の無線通信ネットワークとの電波干渉の小さいチャネルを自動的に選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施形態である無線通信システムを説明する図である。図１には、無線ＬＡＮ１００、及び、無線ＬＡＮ１００を介してアドホック無線通信可能な電子機器として、プリンタＰＲＴ１、デジタルカメラＤＣ１が示されている。
【００１７】
無線ＬＡＮ１００は、アクセスポイントを介さずに、無線通信可能な電子機器のみで構成されるアドホックネットワークである。本実施形態では、無線ＬＡＮ１００は、国際標準規格ＩＥＥＥ８０２．１１に基づく２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮである。
【００１８】
プリンタＰＲＴ１は、通常のプリンタ装置と同様のハードウェア構成を備える。
【００１９】
例えば、プリンタＰＲＴ１は、用紙をプリンタ内に供給する給紙機構、印字を行う印刷エンジン、及び用紙をプリンタ機外に排出する排紙機構等のハードウェアにより構成される印刷処理部を備える。印刷エンジンは、通常、紙送機構、キャリッジ機構、印刷ヘッドなどを含んで構成され、インクジェットプリンタや熱転写プリンタのように１文字単位で印刷するシリアルプリンタ、１行単位で印刷するラインプリンタ、ページ単位で印刷するページプリンタ等に対応する各種印刷エンジンを用いることができる。
【００２０】
また例えば、プリンタＰＲＴ１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＵＳＢインタフェース、有線／無線通信インタフェース、コンソールパネル等のユーザインタフェース等のハードウェアを含む情報処理部を備える。
【００２１】
プリンタＰＲＴ１の情報処理部のＲＯＭには、通常のプリンタとしての機能を実現するプログラムや、アドホック無線通信機能を実現するプログラムや、後述するチャネル自動選択アドホックネットワーク開設機能を実現するためのプログラムなどが記憶されており、これらをＣＰＵが実行することにより各機能が実現される。
【００２２】
デジタルカメラＤＣ１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＣＤ、液晶表示部、ＵＳＢインタフェース、ユーザインタフェース、及び無線通信インタフェース等、通常のデジタルカメラと同様のハードウェアを備えている。デジタルカメラＤＣ１のＲＯＭには、撮影機能など通常のデジタルカメラとしての機能を実現するプログラムや、アドホック無線通信機能を実現するプログラムなどが記憶されている。これらをＣＰＵが実行することにより、例えばプリンタＰＲＴ１が開設したアドホックネットワークに参加し、ＲＡＭ等に記憶した撮影画像をアドホックネットワークを介してプリンタＰＲＴ１に送信して、印刷を行わせる機能などが実現される。
【００２３】
図２は、プリンタＰＲＴ１のアドホック無線通信に関わる機能構成を示すブロック図である。これらの機能は、ハードウェア又は／及びソフトウェアによって構成されており、主制御部１１の制御下で、同期、連携して動作する。
【００２４】
重み付け情報記憶部１２は、チャネル自動選択アドホックネットワーク開設機能で参照するテーブルとして、ＲＳＳＩ重み付け値を格納するテーブル（ＲＳＳＩ重み付けテーブル）Ｔ１と、近接チャネルのチャネル重み付け値を格納するテーブル（チャネル重み付けテーブル）Ｔ２とを記憶している。ＲＳＳＩ重み付けテーブルＴ１は、ＲＳＳＩが強いほど大きい重み付けを与えるように設定されており、チャネル重み付けテーブルＴ２は、周波数が近接して設定されているチャネルほど大きい重み付けを与えるように設定されている。
【００２５】
図３（ａ）、（ｂ）に各テーブルの例を示す。図に示す例では、ＲＳＳＩ重み付けテーブルＴ１は、ＲＳＳＩが−７０ｄＢ以上である場合、重み付け「２」を、ＲＳＳＩが−８０ｄＢ以上、−７０ｄＢ未満である場合、重み付け「１」を、ＲＳＳＩが−８０ｄＢ未満である場合、重み付け「０」を与えるように設定されている。また、チャネル重み付けテーブルＴ２は、処理対象チャネルＸに対して最大の重み付け「５」を与えるとともに、処理対象チャネルからのチャネル数差が４以下の近接チャネルに対して「５−チャネル数差」の重み付けを与えるように設定されている。
【００２６】
なお、チャネル重み付けテーブルＴ２においてチャネル数差が５以上のチャネルに対して重み付けを与えていない（換言すれば、重み付け「０」を与える）のは、現在の日本における２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮは、２．４１２ＧＨｚから２．４７２ＧＨｚまで５ＭＨｚ間隔のチャネル１〜１３が利用可能であり、チャネル数差が５以上となる２つのチャネルでは電波干渉が生じないように規定されているため、チャネル自動選択アドホックネットワーク開設機能において電波干渉パワーを計算する際に考慮する必要がないためである。
【００２７】
設定情報記憶部１３は、プリンタＰＲＴ１がアドホック無線通信を行う際に参照する通信設定情報を記憶している。通信設定情報としては、ネットワークをグループ分けするための識別情報であるＳＳＩＤ、チャネル番号、暗号化通信を確立するための鍵情報、通信モード等の各種パラメータのほか、ＩＰアドレス設定情報（固定アドレスを用いるか、又は自動割当機能を用いるか等）などを考えることができる。なお、チャネル番号は、プリンタＰＲＴ１がアドホックネットワークを開設する（クリエータとなる）場合、後述するように自動的に選択され、設定情報記憶部１３に記憶される。また、暗号化通信の方式としては、ＷＥＰ、ＴＫＩＰ、ＡＥＳなど、従来の方式を採用することができる。
【００２８】
暗号化通信部１４は、通常の無線通信可能な電子機器が備える機能同様、設定情報記憶部１３に記憶されている通信設定情報を用いて、暗号化および復号を行いつつ、デジタルカメラＤＣ１等の無線通信可能な電子機器とアドホック無線通信を行う機能を提供する。
【００２９】
アドホックネットワーク接続部１５は、既存のアドホックネットワークに参加する従来同様の機能に加え、チャネルを自動的に選択してアドホックネットワークを開設する機能を提供する。具体的には、チャネル自動選択アドホックネットワーク開設機能を提供するために、探索手段１５１、ＲＳＳＩ測定手段１５２、チャネル投票手段１５３、電波干渉パワー計算手段１５４、アドホックネットワーク開設手段１５５などを備えている。
【００３０】
（チャネル自動選択アドホックネットワーク開設機能）
以下、図４に示すフローチャートを参照して、プリンタＰＲＴ１のアドホックネットワーク接続部１５が提供するチャネル自動選択アドホックネットワーク開設機能を説明する。なお、本明細書において、フローチャート等に示す各工程（符号が付与されていない部分的な工程を含む）は処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して又は並列に実行することができる。
【００３１】
プリンタＰＲＴ１のアドホックネットワーク接続部１５は、アドホックネットワークを開設する場合、以下の処理を実行する。
【００３２】
探索手段１５１は、アドホックネットワークを開設可能な複数のチャネルそれぞれについて、無線通信する装置を探索（スキャン）する（Ｓ１００）。本実施形態では、無線ＬＡＮ１００として２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮを想定しているため、アドホックネットワークを開設可能なチャネルは１から１３までの１３チャネルとなる。各チャネルでの装置の探索には、種々の従来技術を用いることができる。
【００３３】
なお、探索により見つかった装置が開設／参加するアドホックネットワークのＳＳＩＤが、設定情報記憶部１３に記憶するＳＳＩＤと一致する場合、アドホックネットワーク接続部１５は、アドホックネットワークの開設を中止し、ＳＳＩＤが一致する既存のアドホックネットワークに参加する処理を実行する。
【００３４】
次に、ＲＳＳＩ測定手段１５２は、探索により見つかった各装置からの受信無線信号（例えば、ビーコン信号）のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）を測定する（Ｓ１０１）。ＲＳＳＩの測定には、種々の従来技術を用いることができる。
【００３５】
次に、チャネル投票手段１５３は、探索により見つかった装置ごとに、該装置の無線信号を受信したチャネルに対し、該装置の前記測定したＲＳＳＩが強いほど大きい重み付けを与えて投票する（Ｓ１０２）。
【００３６】
具体的には、設定情報記憶部１３に記憶するＲＳＳＩ重み付けテーブルＴ１を参照して、前記測定したＲＳＳＩに対応するＲＳＳＩ重み付け値を取得し、対応するチャネル用の投票格納変数（初期値０）に前記取得したＲＳＳＩ重み付け値を加算していく。
【００３７】
例えば、各装置について、図５（ａ）に示す探索結果及びＲＳＳＩ測定結果が得られた場合、同図に示すＲＳＳＩ重み付け値が取得され、図５（ｂ）に示す各チャネルの投票結果（投票格納変数の値）が得られることになる。
【００３８】
探索により見つかった装置全てについて投票が終了した場合、電波干渉パワー計算手段１５４は、チャネル１〜１３の各チャネルの電波干渉パワーを、チャネル投票手段１５３による投票結果に基づいて計算する（Ｓ１０３）。
【００３９】
各チャネルの電波干渉パワーとは、そのチャネルを選択してアドホックネットワークを確立した場合に、周囲の既存の通信ネットワークから受けるであろう電波干渉の程度を推定した値である。電波干渉パワーは、周囲に該チャネルを使用する装置又は該チャネルに近接するチャネルを使用する装置が存在し、そのＲＳＳＩが強いほど、大きくなるように推定される。
【００４０】
具体的には、チャネルＸの電波干渉パワーを計算する場合、チャネルＸを処理対象チャネルとし、設定情報記憶部１３に記憶するチャネル重み付けテーブルＴ２を参照して、チャネルＸのチャネル重み付け値と、チャネルＸと電波干渉を起こす近接チャネル、本実施形態では、チャネル数差が４以下となるチャネル（Ｘ−４）〜チャネル（Ｘ−１）及びチャネル（Ｘ＋１）〜チャネル（Ｘ＋４）のチャネル重み付け値とを取得する。そして、チャネル投票結果とチャネル重み付け値との積算値を、チャネル（Ｘ−４）〜チャネル（Ｘ＋４）について集計し、チャネルXの電波干渉パワーとする。なお、該当するチャネルがない場合やチャネル数差が５以上のチャネルについては、集計の対象としない。
【００４１】
例えば、図５（ｂ）に示す投票結果が得られた場合、各チャネルの電波干渉パワーは同図に示すようになる。例えばチャネル１の電波干渉パワーは、８×５＋２×４＋０×３＋０×２＋２×１＝５０となり、チャネル２の電波干渉パワーは、８×４＋２×５＋０×４＋０×３＋２×２＋１×１＝４７となる。
【００４２】
次に、アドホックネットワーク開設手段１５５は、電波干渉パワー計算手段１５４が計算した電波干渉パワーが最も小さいチャネルを選択し、前記選択したチャネルの番号を設定情報記憶部１３に記憶する（Ｓ１０４）。図５（ｂ）に示す例では、電波干渉パワーが２２のチャネル６が選択され、その情報が記憶されることになる。
【００４３】
次に、アドホックネットワーク開設手段１５５は、設定情報記憶部１３を参照してアドホックネットワークを開設する（Ｓ１０５）。具体的には、設定情報記憶部１３に記憶するＳＳＩＤ等の情報を含むビーコン信号を、前記選択したチャネルを使用して周囲に報知するなど、従来と同様のアドホックネットワーク開設処理を実行する。
【００４４】
このように本実施形態の構成によれば、周囲の電波状況から各チャネルの電波干渉パワーを計算し、該電波干渉パワーが最も低いチャネルを選択してアドホックネットワークを開設する構成としているので、既存の無線通信ネットワークとの電波干渉の小さい適切なチャネルを自動的に選択してアドホックネットワークを開設することが可能となる。
【００４５】
（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々に変形して適用することが可能である。例えば、重み付け情報記憶部１２における各値（ＲＳＳＩの境界値、近接チャネルの範囲、重み付け値等）は設計に応じて変更することができる。
【００４６】
また例えば、上記実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１に基づく２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮを例に説明しているが、本発明は、５ＧＨｚ帯などのＩＥＥＥ８０２．１１に基づく他の周波数帯域の無線ＬＡＮや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＨｏｍｅＲＦ（商標）等の規格に基づいた電波を用いたアドホック無線通信の場合にも適用可能である。５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮに適用する場合、現在の日本では、５．１７０ＧＨｚ（チャネル２４）、５．１９０ＧＨｚ（チャネル３８）、５．２１０ＧＨｚ（チャネル４２）、５．２３０ＧＨｚ（チャネル４６）の４チャネルが利用可能であり、チャネル数差が８以上となる２つのチャネルでは電波干渉が生じないように規定されているため、チャネル重み付けテーブルＴ２について、処理対象チャネルからのチャネル数差が７以下（実質的には４以下）の近接チャネルに対して所定の重み付けを与えるように設定すればよい。
【００４７】
また例えば、上記実施形態では、無線信号の受信レベルとしてＲＳＳＩを用いているが、受信電力や受信電界強度などを受信信号レベルとして用いてもよい。
【００４８】
また例えば、上記実施形態では、プリンタＰＲＴ１が開設したアドホックネットワークにデジタルカメラＤＣ１が参加する場合について説明したが、両者の役割が逆となっていてもよい。この場合、デジタルカメラＤＣ１は、プリンタＰＲＴ１の重み付け情報記憶部１２やアドホックネットワーク接続部１５と同様の機能を備える。
【００４９】
また例えば、本発明の無線通信可能な電子機器は、プリンタやデジタルカメラ以外の電子機器であってもよい。例えば、本発明の無線通信可能な電子機器の例として、サーバ装置（例えば、無線プリントサーバ）、プロジェクタ装置、フォトビューワ装置などを考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施形態の無線通信システムを説明する図である。
【図２】プリンタＰＲＴ１の機能構成を示すブロック図である。
【図３】チャネル自動選択アドホックネットワーク開設機能で参照するテーブルを説明する図である。
【図４】チャネル自動選択アドホックネットワーク開設機能を説明するためのフローチャートである。
【図５】探索結果、ＲＳＳＩ測定結果、投票結果、及び電波干渉パワー計算結果の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００  無線ＬＡＮ；ＰＲＴ１  プリンタ；ＤＣ１  デジタルカメラ；１１  主制御部；１２  重み付け情報記憶部；１３  設定情報記憶部；１４  暗号化通信部；１５  アドホックネットワーク接続部；Ｔ１  ＲＳＳＩ重み付けテーブル；Ｔ２  チャネル重み付けテーブル；１５１  探索手段；１５２  ＲＳＳＩ測定手段；１５３  チャネル投票手段；１５４  電波干渉パワー計算手段；１５５  アドホックネットワーク開設手段
【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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