無線通信ネットワークにおける通信方法、通信システム、無線端末および通信制御方法

本発明は相互に無線接続可能な端末を含む無線通信ネットワークおよびその通信技術に関する。

近年、広帯域化、セキュリティ強化等の観点から、端末間通信方式としてのWi−Fi Directが注目されている。それ以前のWi−Fiネットワークが特定のデバイスをアクセスポイント(AP)としたインフラストラクチャモードで動作するのに対して、Wi−Fi Directに準拠したネットワークでは、特定のデバイスではなく任意のピアツーピア(以下、P2Pと記す。)端末がグループオーナ(Group Owner)となることで、そのグループ内での通信を可能にする(非特許文献1)。グループオーナはグループのアクセスポイントとして動作するP2P端末であり、当該グループの親として、他のP2P端末を子(クライアント)とするグループを形成することができる。

後述するように、Wi−Fi Directに準拠したP2P端末間でグループを形成するには、まず、Device Discovery処理により近隣のP2P端末を探索することが必要である。Device Discovery処理では、各端末でSearch状態とListen状態とを交互に繰り返し、Search状態で所定のチャネルを順次切り替えながらProbe Request(プローブ要求)を送出し、それに対するProbe Response(プローブ応答)を待つ。Listen状態では、他端末からのProbe Requestを待ち、Probe Requestを受信すれば、それに対するProbe Responseを返す。このように、Probe Responseを受信することで他方の端末を発見することができる。

そして、P2P端末が発見されると、GO Negotiation処理によりいずれか一方がグループオーナ(GO)、他方がクライアントとなって接続し、続いて、WPS Provision Phase-1(認証フェーズ)およびPhase-2(暗号化フェーズ)を順次実行することでグループが形成される。

このように形成されたP2Pグループ内においては、インターネット等に接続することなく端末間でデータの共有およびデータの高速転送が可能となり、特にWi−Fi Directでは強固なセキュリティプロトコルがサポートされたことで従来のアドホックモード(IBSS:Independent Basic Service Setなど)に比べて高いセキュリティを実現することができる。

Wi−Fiピアツーピア技術仕様バージョン1.1(Wi-Fi Alliance Technical Committee PSP Task Group, Wi-Fi Peer-to-Peer (P2P) Technical Specification Version 1.1)

しかしながら、上述したように、P2P端末間でグループを形成するためには、他デバイスを発見するために双方の端末でチャネルを順次切り替えながらSearch状態とListen状態とを交互に繰り返すことに加えて、GO Negotiation処理、WPS Provision Phase-1 (認証フェーズ)、WPS Provision Phase-2(暗号化フェーズ)といった多数のパケットによるハンドシェークが行われるために、かなりの時間を要する。このために、SOS信号などの緊急性を要するメッセージを共有するためにグループを構成することは、メッセージの緊急転送に適さない上に、メッセージの拡散範囲を制限することにもなる。

また、他のP2P端末のコンテンツリストは、グループを形成した後でなければ知ることができない。したがって、メッセージを共有するためにグループを形成しても、他方の端末が同じコンテンツを既に持っている可能性もあり、そのことをグループ形成後でなければ知ることができない。このように、相手端末が既に同じメッセージを有する場合、グループを形成しても無駄になり、結果的にシステムの非効率性を助長する。

また、上述した無線P2Pネットワークでは、各グループが独立に形成され動作するために、データ共有がグループ内に限定され、たとえば、緊急性を有する災害情報、交通情報、SOS信号あるいは音声信号などを局所的なグループを超えて通知することができない。

そこで、本発明の目的は、グループを形成することなく端末間での情報共有を可能にする通信方法、通信システム、無線端末および通信制御方法を提供することにある。

本発明による通信方法は、複数の端末を含む無線通信ネットワークにおける通信方法であって、異なるグループに所属する、もしくはグループに所属していない第一端末と第二端末とが、近隣の端末もしくは他グループを探索するために送受される制御フレームに任意の情報を埋め込むことができ、前記制御フレームにより一方の端末の通知情報を他方の端末へ通知する、ことを特徴とする。 本発明による通信システムは、複数の端末を含む無線通信ネットワークにおける通信システムであって、異なるグループに所属する、もしくはグループに所属していない第一端末と第二端末が、近隣の端末もしくは他グループを探索するために送受される制御フレームに任意の情報を埋め込むことができ、前記制御フレームにより一方の端末の通知情報を他方の端末へ通知する、ことを特徴とする。 本発明による無線端末は、無線通信ネットワークにおける無線端末であって、当該無線端末が有するコンテンツを格納する第一格納手段と、当該無線端末が有する通知情報を格納する第二格納手段と、近隣の端末もしくは他グループを探索するために送受される制御フレームに任意の情報を埋め込むことができ、前記制御フレームにより、異なるグループに所属する、もしくはグループに所属していない他の無線端末との間で通知情報を送信あるいは受信する制御手段と、を有することを特徴とする。 本発明による無線端末の通信制御方法は、無線通信ネットワークにおける無線端末の通信制御方法であって、当該無線端末が有するコンテンツを第一格納手段に格納し、当該無線端末が有する通知情報を第二格納手段に格納し、制御手段が、近隣の端末もしくは他グループを探索するために送受される制御フレームに任意の情報を埋め込むことができ、前記制御フレームにより、異なるグループに所属する、もしくはグループに所属していない他の無線端末との間で通知情報を送信あるいは受信する、ことを特徴とする。

本発明によれば、グループを形成することなく端末間での効率的な情報共有が可能となる。

図1は本発明の第1実施形態による通信システムの一例を示すネットワーク構成図である。

図2は第1実施形態による通信システムで用いられる制御フレームの一例を示す概略的フォーマット図である。

図3は第1実施形態による無線端末の機能的構成を示すブロック図である。

図4は本発明の第2実施形態による通信システムの一例を示す概略的なネットワーク構成図である。

図5は第2実施形態による通信システムの動作を概略的に説明するためのネットワーク図である。

図6は第2実施形態による通信システムの動作を示すシーケンス図である。

図7は本発明の第3実施形態による通信システムの一例を示す概略的なネットワーク構成図である。

図8は第3実施形態による通信システムの動作を概略的に説明するためのネットワーク図である。

図9は第3実施形態による通信システムの動作を概略的に説明するためのネットワーク図である。

図10は本発明の一実施例による無線端末の機能的構成を示すブロック図である。

図11は本実施例におけるWi−Fi Direct接続ケースを示すフローチャートである。

図12は本実施例におけるデバイス発見動作を示す模式的なシーケンス図である。

図13は本実施例における既存グループに対するデバイス発見動作を示す模式的なシーケンス図である。

図14は本実施例における端末間のグループオーナネゴシエーション動作を示す模式的なシーケンス図である。

図15は本実施例における既存グループに対する接続動作を示す模式的なシーケンス図である。

図16は本実施例におけるパーシステントGOに対する接続動作を示す模式的なシーケンス図である。

図17Aは本実施例におけるクライアント主導のグループ離脱動作を示す模式的なシーケンス図である。

図17Bは本実施例におけるグループオーナ主導のグループ離脱動作を示す模式的なシーケンス図である。

<実施形態の概要> 本発明の実施形態によれば、近隣の他の端末あるいはグループを探索するための制御フレームを用いることで、同一のグループを形成していない端末間で情報を共有することができる。当該制御フレームは、たとえば近隣の端末を探索するためのプローブ要求(Probe Request)、グループオーナ端末がブロードキャストするビーコン(Beacon)などである。このような制御フレームに通知情報が埋め込まれる。通知情報は、たとえば端末が有するコンテンツに対応する固有情報、HELP/SOS等の緊急メッセージなどである。通知情報に端末が有するコンテンツに対応する固有情報があれば、当該通知情報を受け取った端末は、自端末が有するコンテンツと他の端末の有するコンテンツとの異同を知ることができる。また、通知情報が緊急メッセージであれば、他の端末とグループを形成することなく、当該他の端末の状況を知ることができる。

このように、近隣の他の端末あるいはグループを探索するための制御フレームを用いることで、端末間でグループを形成することなく情報の共有状況を知ることが可能となる。したがって、通知情報がHELP/SOS等の緊急メッセージであれば、グループ形成時間が不要となり、迅速な情報共有あるいは情報拡散が可能となる。また、他の端末から受信した通知情報と端末自身が有する情報とを比較することにより、他の端末が同じ情報を持っているか否かを判定することが可能となる。同じ情報を持っていれば、当該他の端末に対して同じ情報を送信する必要はなくなり、情報転送を効率化できる。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。

1.第1実施形態 本発明の第1実施形態によれば、ピアツーピア(P2P)グループを形成する機能を有するP2P端末間で、プローブ要求(Probe Request)あるいはビーコン(Beacon)等の制御フレームを用いることで情報を転送する。これによりP2P端末間でグループを形成することなく情報を共有することができる。

1.1)システム構成および動作 図1に示すように、本実施形態によるシステムでは複数のP2P端末が互いに近隣に存在しているものとする。図1では、説明を簡単にするために、端末N1の近隣に端末N2およびN3が存在し、端末N1〜N3のいずれも互いにグループを形成していないものとする。ただし、それぞれ端末が異なるグループのメンバであることは可能である。さらに、端末N1が通知情報MSG1を有し、端末N2が通知情報MSG2を、端末N3が端末N1と同じ通知情報MSG1をそれぞれ有するものとする。

上述したシステムにおける端末間での情報共有について説明する。なお、これは一例であり、任意の台数のP2P端末間で情報共有のための通信制御が同様に実行可能である。

図1において、端末N2およびN3は、それぞれが持っている通知情報MSG2およびMSG1を制御フレーム101および102に埋め込んでブロードキャストする。制御フレーム101、102は、端末が近隣の端末を発見するための探索信号であり、端末N2、N3がグループのオーナであればビーコン(Beacon)が用いられ、グループオーナでなければ近隣の端末を探索するためのプローブ要求(Probe Request)が用いられる。通知情報MSG1は、端末N1およびN3が格納しているすべてのコンテンツに対応した固有情報あるいはHELP/SOS等の緊急メッセージであり、通知情報MSG2は、端末N2が格納しているすべてのコンテンツに対応した固有情報あるいはHELP/SOS等の緊急メッセージである。通知情報MSGを緊急メッセージとして使用する場合、通知情報MSGは緊急メッセージ有り/無しを示す1ビット情報である。

端末N1は、端末N2から上記制御フレームを受信すると、当該制御フレームから通知情報MSG2を読み出し、緊急メッセージであれば保持した後、即座に他の端末へ転送することができる。その際、自身が保持している通知情報MSG1の一致/不一致を確認することもできる。受信した通知情報MSG2が固有情報であれば、端末N1自身の有する通知情報MSG1と同一かどうかを判定する。この例では同一ではないので、端末N1は端末N2との間で通知情報MSG2に対応するコンテンツの共有動作を開始することができる。

端末N1が端末N3から上記制御フレームを受信すると、当該制御フレームから通知情報MSG1を読み出し、緊急メッセージであれば保持した後、即座に他の端末へ転送することができる。その際、自身が保持している通知情報MSG1の一致/不一致を確認することもできる。受信した通知情報MSG1が固有情報であれば、端末N1自身の有する通知情報MSG1と同一かどうかを判定する。この例では同一であるから、端末N3との間で通知情報MSG1に対応するコンテンツが既に共有されていることがわかる。したがって、端末N1は、端末N3とのコンテンツ共有のための手順を実行する必要がない。

図2に例示するように、通知情報MSGは、たとえばビーコン(Beacon)フレームあるいはプローブ要求(Probe Request)フレームにおけるP2P情報要素(P2P Information Element)内に埋め込むことができる。具体的には、非特許文献1の4.1.1 P2P IE formatに記載されているように、P2P Information ElementsのP2P Attributesにおける”Vendor specific attribute”として通知情報MSGを送信することができる。

1.2)端末構成 図1における端末N1〜N3は基本的に同じ機能的構成を有しており、以下、端末の機能的構成について図3を参照しながら説明する。ここで、端末は、P2Pグループを構成する機能を有する無線端末、たとえば当該機能を搭載した携帯情報端末、携帯電話端末等の移動局および通信端末を含むものとする。

図3において、端末Nは、無線通信部201、ユーザ制御部202、情報記憶部203、通知情報格納部204、プログラム格納部205、および端末の制御部206を有する。無線通信部201は、後述するP2P通信が可能であり、それに加えて移動通信システムの無線基地局あるいは無線LAN基地局と通信可能であってもよい。また、無線通信部201は、近隣に存在する端末からブロードキャストされるプローブ要求あるいはビーコンをスキャンすることで、他のP2Pグループの存在、その他無線LANの存在あるいは他のP2P端末の存在を検知することができる。

ユーザ制御部202は、P2Pグループ形成、参加および離脱等の所定の手順を管理するP2P自動接続機能を有し、通信アプリケーションに代わって、無線通信部201を制御する。なお、通信アプリケーションにより同様の制御を行うことも可能である。情報記憶部203は、自端末が接続しているグループ内で共有されたメッセージを格納する。また、通知情報格納部204は、端末Nが格納しているコンテンツに対応した固有情報あるいはHELP/SOS等の緊急メッセージなどの通知情報MSGを格納する。

プログラム格納部205は、端末として機能するためのプログラムの他に、通信アプリケーション、通知情報一致/不一致判定プログラム等を格納し、制御部206がこれらのプログラムおよびアプリケーションを実行することでP2P端末動作を制御する。

上述したように、制御部206は、ユーザ制御部202を制御し、通知情報格納部204に格納されている通知情報MSGを制御フレームに埋め込んでブロードキャストする。また、他の端末から上記制御フレームを受信すると、制御部206は、当該制御フレームから通知情報MSGを読み出し、緊急メッセージであれば即座に他の端末へ転送するように無線通信部201およびユーザ制御部202を制御し、固有情報であれば通知情報格納部204に格納されている通知情報MSGと同一かどうかを判定する。通知情報格納部204に格納された通知情報と受信した通知情報とが一致しなければ、制御部206は他の端末との間でコンテンツの共有手順を開始できる。

なお、端末Nには、自局の地理的位置を検出する位置検出器、通信量を監視する通信量モニタなどが設けられてもよい。位置検出器は自局の位置をある程度特定できればよく、たとえば固定基地局からの信号を利用して位置検出してもよいし、GPS(Global Positioning System)受信機を用いてもよい。

1.3)コンテンツ共有手順 上述したように、端末N1は、他の端末N2から受信した通知情報が自端末の通知情報と一致しなかった場合、当該端末N2との間で次のようなコンテンツ共有動作を開始することができる。 a)端末N1、N2のいずれもグループに所属していない場合、端末N1およびN2が一つのグループを構築しコンテンツを共有する。 b)たとえば端末N1がグループに所属しておらず、端末N2があるグループに所属している場合、グループに所属していない端末N1が、端末N2が所属するグループに接続してコンテンツを共有する。 c)端末N1、N2がそれぞれ異なるグループに所属している場合、一方の端末がグループから離れ、他方のグループに接続してコンテンツを共有する。

1.4)効果 上述したように、本発明の第1実施形態によれば、近隣の他の端末あるいはグループを探索するためのプローブ要求(Probe Request)あるいはビーコン(Beacon)等の制御フレームを用いることで、グループを形成することなく端末間で情報共有が可能となる。情報を共有しようとする端末間でグループ形成が不要であるから、情報共有を高速化できる。たとえば、鉄道や自動車などの交通機関において、急ブレーキやSOSなどの緊急情報をP2Pグループを形成せずに高速で他の車両に通知できる。また、端末自身が持っている情報と相手の端末が持っている情報との一致/不一致を検出できるので、情報共有手順を無駄に繰り返す事態を回避でき、効率的な情報共有が可能となる。

2.第2実施形態 本発明の第2実施形態によれば、グループに参加していない端末が、自身が有する通知情報とは異なる通知情報を含む制御フレームを他の端末から受信すると、当該他の端末に接続してコンテンツ共有を行うことができる。以下、説明を煩雑化しないために、2つグループと一つの端末とからなるシステム構成を例示して、本実施形態について説明する。

2.1)システム構成 図4に示すように、本実施形態によるシステムは、グループG1のオーナ端末N10と、グループG2のオーナ端末N20と、グループを形成していない端末N30とからなるものとする。また、グループオーナ端末N10は情報C1を、グループオーナ端末N20は情報C2をそれぞれ有し、端末N30にはグループG1と同じ情報C1が保持されているものとする。それぞれの端末が保持する情報C(ここでは、C1、C2)は他の端末と共有しようとするコンテンツである。

さらに、本実施形態では、各端末における情報Cのハッシュ値H(C)が通知情報MSGとして制御フレームに埋め込まれて送信されるものとする。ハッシュ値H(C)は、当該端末が有するコンテンツ(情報C)のハッシュ関数値であり、同じコンテンツからは同一のハッシュ値が得られ、異なるコンテンツからは実質的に異なるハッシュ値が得られるから、当該ハッシュ値をコンテンツを特定する固有情報として用いることができる。ただし、ハッシュ値は頻繁に変更されないコンテンツに適用することが望ましい。

図4において、各端末は自身の情報Cのハッシュ値H(C)を通知情報MSGとして制御フレーム(ビーコンフレームあるいはプローブ要求フレーム)に埋め込んで送信し、各端末が他の端末が有する情報Cとの一致/不一致を判定する。ここでは、図5に示すように、端末N30は、情報を共有してないグループG2のオーナ端末N20に接続することで、端末N20との間で情報C2を共有する。このような情報共有手順について、図6を参照しながら詳細に説明する。

2.1)システム動作 図6において、グループG1のオーナ端末N10は情報C1のハッシュ値H(C1)を通知情報としてビーコンフレーム10bに埋め込んで送信する。グループG2のオーナ端末N20は情報C2のハッシュ値H(C2)を通知情報としてビーコンフレーム20bに埋め込んで送信する。また、端末N30は情報C1のハッシュ値H(C1)を通知情報としてプローブ要求フレーム30sに埋め込んで送信する。したがって、端末N10、N20およびN30が互いに電波が届く範囲内に位置する場合、各端末は他の2つの端末からの制御フレーム(ビーコンフレームあるいはプローブ要求フレーム)を受信して、それぞれの通知情報であるハッシュ値を読み取ることができる。

各端末は、受信したハッシュ値と自己が有する情報Cのハッシュ値とを比較することで、相手端末が同一情報を有しているか否かを判定する(動作301〜303)。端末N30における一致/不一致判定を例示すると、端末N30の情報C1のハッシュ値H(C1)とグループオーナ端末N10から受信したハッシュ値H(C1)とが同一であるから、端末N30と端末N10との間で情報C1が共有されていることが分かる。また、端末N30の情報C1のハッシュ値H(C1)とグループオーナ端末N20から受信したハッシュ値H(C2)とは異なるので、端末N20と端末N10との間で情報が共有されていないことが分かる。他の端末N10およびN20についても同様に一致/不一致判定が行われる。

このようにハッシュ値の異同を判定した端末N30は、情報を共有していないグループG2に参加するために、グループオーナ端末N20へ接続要求を送信する(動作S304)。グループオーナ端末N20から接続許可の応答があると(動作S305)、端末N30は当該グループG2のクライアントとなり、グループオーナN20の情報C2を受け取ると共に、自身の情報C1をグループオーナ端末N20へ送信することで、端末N20とN30との間で情報C1、C2を共有する(動作S306)。これにより、グループオーナ端末N20は情報C1を、端末N30は情報C2をそれぞれ格納する(動作S307、S308)。なお、情報C1、C2の送信完了は、たとえば各情報から所定ビット数のハッシュ値を算出し、制御フレームで通知することができる。

このように、グループに参加していない端末N30を仲介させることで、グループG1の情報C1を異なるグループG2へ転送することができ、結果的にグループを再編することなくグループG1およびG2のメンバ間で同じ情報C1を共有することが可能となる。

なお、図4〜図6では2つのグループと一つの端末N30の場合を例示したが、端末N10および/またはN20がグループを形成していない端末であっても同様である。

2.3)効果 上述したように、本発明の第2実施形態によれば、グループを形成していない端末が、自端末が有する通知情報とは異なる通知情報を含む制御フレームを他の端末から受信すると、当該他の端末に接続して情報共有を行うことができる。したがって、グループを形成していない端末を仲介させて、グループを再構成することなくグループ間で情報共有が可能となる。

3.第3実施形態 本発明の第3の実施形態によれば、制御フレームに埋め込まれる通知情報に宛先情報を追加することで、コンテンツをある特定の宛先に送信したい場合で、宛先が自グループに属さず、他グループに所属する場合でも、宛先がどのグループに属するかを知ることが出来る。これによりコンテンツを宛先に送るために行うグループ再構築処理の接続の切り替え回数を最小限に抑えることが出来る。以下、説明を煩雑化しないために、3つのグループからなるシステム構成を例示して、本実施形態について説明する。

3.1)システム構成 図7に示すように、本実施形態によるシステムは、グループG1のオーナ端末N10と、グループG2のオーナ端末N20およびクライアント端末N40と、グループG3のオーナ端末N30とからなるものとする。また、グループG1では、情報C1が、グループG2では情報C2が、グループG3では情報G3がそれぞれ共有されているものとする。

グループG1のオーナ端末N10は情報C1のハッシュ値H(C1)と当該情報C1の宛先情報(この例では宛先が端末N40)とを通知情報としてビーコンフレーム10bに埋め込んで送信するものとする。グループG2のオーナ端末N20は、第2実施形態と同様に、情報C2のハッシュ値H(C2)を通知情報としてビーコンフレーム20bに埋め込んで送信する。グループG3のオーナ端末N30は、情報C3のハッシュ値H(C3)を通知情報としてビーコンフレーム30bに埋め込んで送信する。従って、端末N10、N20およびN30が互いに電波が届く範囲内に位置する場合、他の2つの端末からの制御フレーム(ビーコンフレームあるいはプローブ要求フレーム)を受信して、それぞれの通知情報であるハッシュ値を読み込むことが出来る。

3.2)動作 各端末は、受信したハッシュ値と自己が有する情報Cのハッシュ値とを比較することで、相手端末が同一情報を有しているか否かを判断する。端末N20における一致/不一致判定を例示すると、端末N20の情報C2のハッシュ値H(C2)とグループオーナ端末N10から受信したハッシュ値H(C1)、そしてグループオーナ端末N30から受信したハッシュ値H(C3)は異なるので、端末N20は端末N10、端末30との間で情報が共有されていないことが分かる。加えて端末N20はグループオーナ端末N10から受信したビーコンフレーム10bの通知情報に含まれる宛先情報から端末N10のコンテンツの宛先が自グループに属する端末N40であることを知る。

図8に示すように、端末N20は、端末N10と情報が異なり、端末N10の情報C1の宛先が自グループに属する端末N40であれば、端末N40に再接続先のグループ情報(G1)を通知し(動作S401)、端末N40との無線のリンクを切断して端末N40をグループG2から離脱させる(動作S402)。端末N40はグループ離脱後、通知された再接続先グループ情報に従ってグループG1に再接続する(動作S403)。

図9に示すように、端末N40がグループG1に再接続すると、オーナ端末N10は情報C1を宛先端末N40へ転送する(動作S404)。これにより、グループオーナ端末N10が送信したいコンテンツ(情報C1)の宛先(端末N40)が他グループ(グループG2)にあったとしても、最小限の接続の切り替えで宛先に対してコンテンツを転送することができる。

3.3)効果 上述したように、本発明の第3実施形態によれば、制御フレームに埋め込まれる通知情報に転送すべき情報Cの宛先情報を付加することで、宛先にコンテンツを転送するためのグループ再構成のための接続切り替え数を最小限に出来る。

また本実施形態では宛先側のグループが宛先のノードの切り離しを行ったが、各グループが所属するクライアントのリストを制御フレームに埋め込んで通知することで、コンテンツを送信しようとするグループが宛先のグループを知り、送信元ノードを切り離して、切り離した送信元ノードを宛先のグループに再接続させることも可能である。

4.実施例 次に、上述した本発明の第1〜第3実施形態によるシステムをWi−Fi Directに準拠したP2Pネットワークに適用した場合を本発明の一実施例として詳細に説明する。基本的な構成要素および機能は上述したとおりであるから、以下、それらの構成要素および機能をWi−Fi Directで実現する場合を例示する。

4.1)端末構成 図10に示すように、本実施例による端末(無線端末)は、Wi−Fi通信を行うためのWi−Fiデバイス501、Wi−Fi接続制御部502、アプリケーション部503およびWi−Fi Directに従って自動接続を行うWFD自動接続制御部504を有する。ここで、WFD自動接続制御部504は図3におけるユーザ制御部202に対応する。なお、図3において説明した情報記憶部203、通知情報格納部204は図10に図示されていないが、本実施例の端末には設けられている。

本実施例による端末は、WFD自動接続制御部504がWi−Fi Directのコマンドを既存の通信アプリケーションに代わって制御するので、既存のアプリケーションを修正することなく、Wi−Fi Directに従った制御を自動化することができる。たとえば、無線端末同士が近づいた時に自動的に一つのグループを構築し、グループ内で端末間通信を実現することができる。また、既に構築されたグループに新しい端末が近づいた時には構築済みのグループに自動的に参加することができる。さらに、構築済みのグループ同士が近づいても各グループ構成が変化することなく維持される。

4.2)Wi−Fi Directの接続および離脱フロー 図11に示すように、端末間でグループを形成する場合(CASE1)、まず、Device Discovery処理により近隣のP2P端末を探索し、P2P端末が発見されるとGO Negotiation処理によりいずれか一方がグループオーナ(GO)、他方がクライアントとなって接続する。続いて、WPS Provision Phase-1(認証フェーズ)およびPhase-2(暗号化フェーズ)が順次実行される。

既存GOに接続する場合(CASE2)、まず、Device Discovery処理により近隣のP2P端末を探索し、発見されたP2P端末がGOであれば、Provision Discovery処理により当該GOに接続し、続いて、WPS Provision Phase-1(認証フェーズ)およびPhase-2(暗号化フェーズ)が順次実行される。

PersistentGOに接続する場合(CASE3)、まず、Device Discovery処理により近隣のP2P端末を探索し、発見されたP2P端末がPersistentGOであれば、Invitation処理により当該PersistentGOに接続し、続いて、WPS Provision Phase-1(認証フェーズ)およびPhase-2(暗号化フェーズ)が順次実行される。

図12に例示するように、Device Discovery動作が実行される。すなわち、各端末におけるWi−Fi接続制御部は、WFD自動接続制御部から検索要求を受けると、隣接端末検索を開始し、Search状態とListen状態とを交互に繰り返す。Search状態では、所定のチャネルを順次切り替えながらProbe Requestを送出し、それに対する応答Probe Responseを待つ。Listen状態では、他端末からのProbe Requestを待ち、Probe Requestを受信すれば、それに対する応答Probe Responseを返す。端末N1がグループのクライアントであれば、端末N1のWi−Fi接続制御部が端末N2からProbe Responseを受信すれば、当該隣接端末N2の情報を隣接端末情報として自グループのグループオーナへ通知する。

図13に例示するように、既存GOに対するDevice Discovery動作が実行される。端末N2をグループオーナとするグループが既に構築されている場合、端末N1からのProbe Requestに対して、GO端末N2がProbe Responseを返す。その際、GO端末N2からのProbe ResponseのP2P Device Info Attributeには、当該グループに属するクライアントのリスト(ここでは、端末N2とN3の情報)が含まれる。

図14に例示するように、端末間でグループを形成する際のGO Negotiation動作が実行される。端末間でGO Negotiation Request、GO Negotiation ResponseおよびGO Negotiation Confirmationをやりとりすることで、一方の端末がGOとなり、ビーコンをブロードキャストし始める。

図15に例示するように、既存GOに接続するためのProvision Discovery動作が実行される。端末N1からの端末N2に対するProvision Discovery Requestに対して、GO端末N2が端末N1に対するProvision Discovery Responseを返すことで端末N1が端末N2に接続される。

図16に例示するように、Persistent-GOに接続するためのInvitation動作が実行される。端末N1からの端末N2に対するInvitation Requestに対して、Persistent-GO端末N2が端末N1に対するInvitation Responseを返すことで端末N1が端末N2に接続される。

図17Aに示すように、クライアント主導の離脱では、クライアント端末N1がDeauthenticationあるいはDisassociation IndicationをGO端末N2へ送信することで、離脱可能である。逆に、図17Bに示すように、グループオーナ主導の離脱では、GO端末N2がクライアント端末N1へDeauthenticationあるいはDisassociation Indicationを送信することでクライアントを離脱させることができる。

以上述べたWi−Fi接続および離脱フローにより、上述した本発明の第1〜第3実施形態による情報共有方法をWi−Fi P2Pネットワークにおいて実現することができる。

本発明はグループを動的に形成可能な複数の端末(無線端末)からなるP2Pネットワークにおいて実現可能である。

N1〜N3、N10、N20、N30、N40 P2P端末 C1、C2 コンテンツ(情報) MSG 通知情報 201 無線通信部 202 ユーザ制御部 203 情報記憶部 204 通知情報格納部 205 プログラム格納部 206 制御部