WO2020195704A1 - 通信制御装置および方法、並びに、通信端末および方法 - Google Patents

通信制御装置および方法、並びに、通信端末および方法 Download PDF

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switching
communication
connection
communication device
frame
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浩介 相尾
菅谷　茂
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    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/04—Interfaces between hierarchically different network devices
    • H04W92/12—Interfaces between hierarchically different network devices between access points and access point controllers

Definitions

  • the present technology relates to communication control devices and methods, and communication terminals and methods, and particularly to communication control devices and methods that enable smooth switching of access points to be connected, and communication terminals and methods.
  • a wireless communication terminal such as a smartphone has a possibility that the communication quality changes depending on the distance from the AP due to movement or the like. Therefore, in STA, it is desirable to be able to quickly switch the connection destination so that it can connect to the AP that is best for it.
  • Patent Document 1 a technique of sharing information necessary for establishing a connection with a terminal between base stations and not performing new device authentication or establishment of a connection when the terminal switches the connection destination AP. Has been proposed.
  • the terminal is not notified that the AP of the connection destination has been switched. Therefore, the terminal cannot recognize that the connection destination AP has been switched, and fails to send data to the original connection destination AP or receive data sent from the new connection destination AP. There is a risk of
  • switching of the connection destination is limited to switching in an environment where, for example, the address of the switching source AP and the address of the switching destination AP are the same.
  • This technology was made in consideration of such a situation, and enables smooth switching of access points to be connected.
  • the communication control device of one aspect of the present technology provides a switching response frame indicating a connection switching response transmitted to a communication terminal that switches the connection destination from the first communication device to the second communication device. It includes a control unit that causes the second communication device to generate based on information about a connection between the communication device and the communication terminal.
  • the communication terminal of another aspect of the present technology receives a switching response frame indicating a connection switching response generated and transmitted by the second communication device based on information regarding the connection with the first communication device. It is provided with a receiving unit for switching the connection destination and a control unit for switching the connection destination from the first communication device to the second communication device when the switching response frame is decoded.
  • a switching response frame indicating a connection switching response transmitted to a communication terminal that switches the connection destination from the first communication device to the second communication device is the first communication device. It is generated in the second communication device based on the information regarding the connection with the communication terminal.
  • a switching response frame is received, which indicates the connection switching response generated and transmitted by the second communication device based on the information regarding the connection with the first communication device. ..
  • the switching response frame is decoded, the connection destination is switched from the first communication device to the second communication device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a communication system according to an embodiment of the present technology.
  • the communication system of FIG. 1 is configured by connecting access points (hereinafter referred to as APs) 1 and AP2 and a controller by wired communication or wireless communication. Further, the communication system is configured by connecting AP1 and AP2 and STA, which is a communication terminal, by wireless communication.
  • APs access points
  • STA STA
  • AP1 and AP2 are communication devices that control the network within the reach of their respective radio waves.
  • the Controller is a communication control device that controls the communication of a plurality of APs.
  • the STA is a communication device that operates as a communication terminal belonging to a network managed by an AP and serves as a client.
  • the STA is configured to be portable by the user, for example.
  • BSS Basic Service Set
  • BSS Base Service Set
  • the Controller is configured as a single communication control device, but since it is defined as an Entity, it may be configured as one function of the communication device that functions as any AP. .. Further, the communication control device may also execute the operation of the Controller and the operation of the AP.
  • AP1 is the switching source AP
  • AP2 is the switching destination AP
  • AP1 is communicating with STA as shown by the solid arrow.
  • AP1 sends a switching inquiry frame for switching the connection destination of STA to the Controller in response to the BSS Transition Management Query frame sent from STA.
  • the BSS migration inquiry frame is a frame in which information regarding inquiries for STA to migrate from AP1 BSS to AP2 BSS is described.
  • the switch query frame contains information about the connection used to connect between AP1 and STA, in addition to the information contained in the BSS migration query frame. Details of the connection information will be described later.
  • AP2 sends a switching response frame indicating that it is possible to respond to the switching of the connection destination to the STA in response to the switching request frame that requests the switching of the connection destination of the STA sent from the Controller.
  • the Controller receives the switching inquiry frame sent from AP1.
  • the Controller acquires information about the connection from the switching inquiry frame.
  • the Controller sends a switching request frame containing information about the connection to AP2, and causes AP2 to generate a switching response frame based on the information about the connection included in the switching request frame.
  • STA sends a BSS migration inquiry frame to AP1 when the communication quality with AP1 deteriorates.
  • the STA receives the switching response frame transmitted from AP2.
  • the STA as indicated by the dotted arrow, if the switch response frame sent by AP2 was addressed to itself and could be decrypted based on the information about the connection used to connect between AP1 and STA. Switch the connection destination to AP2.
  • STA can smoothly switch the AP of the connection destination.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a communication device.
  • the communication device 21 shown in FIG. 2 is a device that operates as an AP.
  • the communication device 21 is composed of a control unit 31, a data processing unit 32, a wireless communication unit 33, and a wired communication unit 34.
  • the control unit 31 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the control unit 31 executes a program stored in a ROM or the like to control the overall operation of the communication device 21.
  • the control unit 31 controls each unit so as to generate a switching inquiry frame, including information such as a common key used for connection with the STA, for example.
  • control unit 31 controls the data processing unit 32 to generate, for example, a packet that can be decrypted by the STA based on the information about the connection used for the connection between the other AP and the STA.
  • the control content to be notified to the Controller or STA is also determined by the control unit 31.
  • the data processing unit 32 processes various data signals to be transmitted and received. Specifically, the data processing unit 32 performs a process of generating a data signal to be included in a packet and transmitted, and a process of extracting a data signal from the demodulated received signal.
  • the data signal includes both communication data exchanged between the backhaul line and the STA, and control data including the control content determined by the control unit 31.
  • the wireless communication unit 33 communicates with the STA under the network.
  • the wireless communication unit 33 also communicates with other APs or controllers constituting the network.
  • the wireless communication unit 33 is composed of a wireless reception unit 41 and a wireless transmission unit 42.
  • the wireless receiving unit 41 performs RF processing and digital conversion on the received signal supplied from the antenna, and extracts a data signal composed of packets.
  • the wireless transmission unit 42 performs analog conversion and RF processing on the data signal composed of the packets generated by the data processing unit 32, generates a transmission signal, and outputs the transmission signal to the antenna.
  • the antenna emits the transmission signal generated by the wireless transmission unit 42 as an electromagnetic wave. Further, the electromagnetic wave received by the antenna is output to the wireless reception unit 41 as a reception signal.
  • the wired communication unit 34 mainly performs communication with the backhaul line or communication with the AP or Controller constituting the network.
  • the wired communication unit 34 is composed of a wired receiving unit 43 and a wired transmitting unit 44.
  • the wired receiving unit 43 extracts a data signal from the received signal acquired via the wired cable.
  • the wired transmission unit 44 generates a transmission signal output to the wired cable from the data signal generated by the data processing unit 32.
  • the communication device 21 includes one wireless communication unit 33 and one wired communication unit 34, a plurality of each may be provided.
  • the plurality of wired communication units 34 can be configured to properly use the connection with the backhaul line and the connection with the controller.
  • the plurality of wireless communication units 33 can be configured to correspond to different frequencies (2.4 GHz band / 5 GHz band).
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the communication control device.
  • the communication control device 51 shown in FIG. 3 is a device that operates as a controller.
  • the communication control device 51 is composed of a control unit 31, a data processing unit 32, a wireless communication unit 33, a wired communication unit 34, and a network control unit 61.
  • the configuration of the communication control device 51 shown in FIG. 3 is different from the configuration of the communication device 21 shown in FIG. 2 in that the network control unit 61 is provided.
  • the control unit 31 in FIG. 3 controls each unit so as to generate a switching request frame, including information such as a common key used for the connection between the AP and the STA, for example.
  • the wireless communication unit 33 communicates with the AP or STA that constitutes the network.
  • the wired communication unit 34 mainly performs communication with the backhaul line or communication with the AP or STA constituting the network.
  • the network control unit 61 collects information from APs constituting the same network and performs various controls. For example, the network control unit 61 collects information such as Link information, and performs frequency control and the like.
  • the network control unit 61 controls the data processing unit 32 so that when the information regarding the connection between the AP and the STA is received, the switching response frame to be transmitted to the STA is generated by the switching destination AP.
  • the communication control device 51 may be any device having a network control unit 61, and may have either a wireless communication unit 33 or a wired communication unit 34. Further, when the communication control device 51 has the wireless communication unit 33, it can also operate as an AP.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a communication terminal.
  • the communication terminal 81 shown in FIG. 4 is a device that operates as an STA.
  • the communication terminal 81 is composed of a control unit 31, a data processing unit 32, and a wireless communication unit 33.
  • a control unit 31 a data processing unit 32
  • a wireless communication unit 33 a wireless communication unit 33.
  • FIG. 4 the same configurations as those described with reference to FIG. 2 are designated by the same reference numerals. Duplicate explanations will be omitted.
  • the configuration of the communication terminal 81 shown in FIG. 4 is different from the configuration of the communication device 21 shown in FIG. 2 in that the wired communication unit 34 is excluded.
  • the control unit 31 in FIG. 4 controls each unit so as to generate a BSS transition inquiry frame when, for example, the communication quality with the AP1 deteriorates.
  • control unit 31 controls the data processing unit 32 and decodes the switching response frame by using the same common key as the common key used for the connection between the AP and the STA.
  • the wireless communication unit 33 communicates with the AP or Controller that constitutes the network.
  • FIG. 5 is a diagram showing a sequence for explaining a series of conventional operation of switching the connection destination.
  • step S1 the STA receives the downlink (DL) frame transmitted from AP1.
  • DL downlink
  • the STA in step S2 , Send a BSS migration query frame to AP1.
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the frame format of the BSS migration inquiry frame.
  • the BSS migration inquiry frame includes Category, WNMAction, DialogToken, BSSTransitionQueryReason, and BSSTransitionCandidateListEntries.
  • Dialog Token indicates the processing number.
  • BSS Transition Query Reason indicates the reason for connection switching, such as a decrease in the reception rate.
  • BSS Transition Candidate List Entries shows a list of candidates for connection switching destinations.
  • step S11 of FIG. 5 AP1 receives the BSS transition inquiry frame transmitted from the STA.
  • step S12 AP1 determines AP2 as the switching destination AP based on the BSS migration inquiry frame, and transmits a BSS transition request (BSS Transition Management Request) frame requesting migration to AP2 to the STA.
  • BSS transition request BSS Transition Management Request
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the frame format of the BSS migration request frame.
  • the BSS migration request frame includes Category, WNMAction, DialogToken, Requestmode, DisassociationTimer, ValidityInterval, BSSTerminationDuration, SessionInformationURL, and BSSTransitionCandidateListEntries.
  • WNMAction DialogToken
  • BSSTransitionCandidateListEntries are the same as Category, WNMAction, and DialogToken of the BSS migration inquiry frame.
  • Request mode indicates whether or not to make a switching request.
  • Disassociation Timer indicates when to send the request frame.
  • Validity Interval indicates the validity period for switching the connection destination.
  • BSSTerminationDuration indicates whether to send the frame immediately or after waiting.
  • Session Information URL indicates information for connecting to an external network.
  • step S3 of FIG. 5 the STA receives the BSS transition request frame transmitted from AP1.
  • step S4 the STA returns a BSS transition response (BSS Transition Management Request) frame to AP1.
  • BSS Transition Management Request BSS Transition Management Request
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the frame format of the BSS transition response frame.
  • the BSS migration response frame includes Category, WNMAction, DialogToken, BTMStatusCode, BSSTerminationDelay, TargetBSSID, and BSSTransitionCandidateListEntries.
  • WNMAction DialogToken
  • BSSTransitionCandidateListEntries are the same as Category, WNMAction, and DialogToken of the BSS migration inquiry frame.
  • BTM Status Code indicates the status of the BSS migration response frame.
  • BSSTerminationDelay indicates the delay time for the end of connection switching.
  • Target BSSID indicates the identification information of the BSS to be switched to.
  • step S13 of FIG. 5 AP1 receives the BSS transition response frame transmitted from the STA.
  • step S5 the STA transmits a reconnection request frame to AP2.
  • the AP2 When the AP2 receives the reconnection request frame transmitted from the STA in step S21, the AP2 transmits the reconnection response frame to the STA in step S22.
  • step S6 the STA receives the reconnection response frame transmitted from AP2.
  • the conventional signal exchange as described above is the method specified in IEEE802.11k.
  • the STA In such conventional signal exchange, the STA must receive the BSS migration request from AP1 before switching the connection destination, even though the communication quality of the connection with AP1 is deteriorated. There wasn't. Therefore, there is a risk that it takes time to switch the connection destination or the switching of the connection destination fails.
  • AP2 is made to generate a frame indicating a connection switching response transmitted to the STA that switches the connection destination from AP1 to AP2 based on the information regarding the connection between AP1 and STA.
  • the STA can receive the response frame generated by the AP2 of the switching destination, and can smoothly switch to the AP2 as the new connection destination.
  • FIG. 9 is a sequence diagram illustrating a series of operations for switching the connection destination in the first embodiment of the present technology.
  • step S41 the STA receives the DL frame transmitted from the AP1.
  • the STA sends a BSS migration inquiry frame to AP1 in step S42.
  • step S51 AP1 receives the BSS transition inquiry frame (FIG. 6) transmitted from the STA.
  • step S52 AP1 transmits a switching inquiry frame to the Controller.
  • AP1 sends information about the connection used for the connection between AP1 and STA in the switching inquiry frame.
  • the connection information includes at least one such as a common key generated by device authentication, an AP1 MAC address, and a STA MAC address.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of the frame format of the switching inquiry frame.
  • the configuration of the switching inquiry frame is different from the configuration of the BSS migration inquiry frame in FIG. 6 in that Connection Information is added.
  • the switching inquiry frame includes Category, WNMAction, DialogToken, BSSTransitionQueryReason, BSSTransitionCandidateListEntries, and ConnectionInformation.
  • Connection Information indicates the above-mentioned information related to the connection.
  • step S61 of FIG. 9 the Controller receives the switching inquiry frame transmitted from AP1.
  • step S62 the Controller transmits the switching request frame to the AP2 which is the connection destination.
  • the switching request frame also contains information about the connection used for the connection between AP1 and STA, in addition to the BSS migration request frame shown in FIG.
  • connection destination may be determined by the Controller or the STA.
  • the Controller determines the connection destination, for example, the Controller causes the BSS Transition Candidate List Entries of the switching inquiry frame to describe each BSSID of the AP that can be switched by the STA and its RSSI in AP2.
  • the Controller that receives the switching inquiry frame in which each BSSID of the AP that the STA can switch and its RSSI is described can determine the AP with the BSSID having the highest RSSI as a new connection destination.
  • the Controller collects information such as BSS load or BSS Average Access Delay, which is information about the BSS including the AP, from the AP to which it is connected, and connects the STA based on the collected information. You may decide the destination.
  • BSS load or BSS Average Access Delay which is information about the BSS including the AP, from the AP to which it is connected. You may decide the destination.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of the frame format of the switching request frame.
  • the configuration of the switching request frame is different from the configuration of the BSS migration request frame of FIG. 7 in that the Connection Information shown in FIG. 10 is added.
  • the switching request frame includes Category, WNMAction, DialogToken, Requestmode, DisassociationTimer, ValidityInterval, BSSTerminationDuration, SessionInformationURL, BSSTransitionCandidateListEntries, and ConnectionInformation.
  • step S71 of FIG. 9 AP2 receives the switching request frame transmitted from the Controller.
  • step S72 AP2 generates a switching response frame based on the connection information included in the switching request frame and transmits it to the STA.
  • step S43 the STA receives the switching response frame transmitted from AP2. As a result, the STA switches the AP to connect to.
  • step S72 the generation of the switching response frame in step S72 is controlled by the transmission of the switching request frame from the Controller to the AP2 in step S62.
  • AP2 encrypts the switching response frame using the same common key used for the connection between AP1 and STA among the connection information, and sends it so that STA can decrypt it.
  • AP2 sends a switching response frame to the MAC address of the STA so that the STA can receive it.
  • at least one operation is performed by AP2.
  • AP2 If AP2 cannot accept STA because the number of STAs under the network is already larger than the threshold number, AP2 describes information indicating that switching is not possible in the switching response frame. You may send it to STA.
  • AP1 should not send to STA after receiving the BSS migration inquiry frame from STA.
  • a switching response frame containing information indicating that AP2 cannot be switched is transmitted directly to AP1 or via a controller.
  • AP1 receiving the switching response frame transmits the frame to STA.
  • the STA can recognize that the connection cannot be switched by receiving the frame from the switching source AP1.
  • AP1 or AP2 also serves as a controller.
  • AP1 receives the BSS migration inquiry frame and sends the switching request frame to AP2 without transmitting the switching inquiry frame.
  • AP2 receives a switching inquiry frame and sends a switching response frame to the STA according to the information included in the switching request frame generated by itself.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating the processing of the Controller.
  • the Controller may be configured as a single communication control device, but as described above, it may be configured as a communication device that functions as an AP, and the AP may also serve as the Controller.
  • step S101 the controller control unit 31 (FIG. 2 or 3) determines whether or not it is the switching source AP (AP1).
  • step S101 If it is determined in step S101 that it is configured as a single unit and is not the switching source AP (AP1), the process proceeds to step S102.
  • step S102 the wireless receiving unit 41 receives the switching inquiry frame transmitted from AP1.
  • the data processing unit 32 generates a switching request frame based on an instruction by the control unit 31, information collected by the network control unit 61, data extracted from the switching inquiry frame, and the like.
  • step S101 If it is determined in step S101 that it is the switching source AP (AP1), step S102 is skipped and the process proceeds to step S103.
  • the data processing unit 32 generates a switching request frame in response to an instruction from the control unit 31.
  • step S103 the control unit 31 determines whether or not it is the switching destination AP (AP2).
  • step S103 If it is determined in step S103 that it is composed of a single unit and is not the AP (AP2) to be switched to, the process proceeds to step S104.
  • step S104 the wireless transmission unit 42 transmits the switching request frame generated by the data processing unit 32 to the AP2.
  • step S103 If it is determined in step S103 that it is the AP (AP2) to be switched to, the process proceeds to step S105.
  • the data processing unit 32 generates a switching response frame based on the instruction by the control unit 31 and the data extracted from the switching request frame generated by the data processing unit 32.
  • step S105 the wireless transmission unit 42 transmits the switching response frame generated by the data processing unit 32 to the STA.
  • step S104 When the switching request frame is transmitted to AP2 in step S104, or when the switching response frame is transmitted to STA in step S105, the controller processing ends.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating the processing of the AP.
  • step S121 the radio receiving unit 41 (FIG. 2) of the AP determines whether or not the BSS transition inquiry frame transmitted from the STA has been received.
  • step S121 If it is determined in step S121 that the BSS transition inquiry frame has been received, the process proceeds to step S122.
  • the AP is the connection switching source AP1.
  • the data processing unit 32 generates a switching inquiry frame based on an instruction from the control unit 31 and data extracted from the BSS transition inquiry frame received by the wireless reception unit 41.
  • step S122 the wireless transmission unit 42 transmits the switching inquiry frame generated by the data processing unit 32 to the controller.
  • step S121 If it is determined in step S121 that the BSS transition inquiry has not been received, the process proceeds to step S123. In this case, the AP is the AP2 to switch to.
  • step S123 the wireless reception unit 41 determines whether or not the switching request frame transmitted from the Controller has been received.
  • step S123 If it is determined in step S123 that the switching request frame has been received, the process proceeds to step S124.
  • the data processing unit 32 generates a switching response frame based on an instruction by the control unit 31 and data extracted from the switching request frame received by the wireless receiving unit 41.
  • step S124 the wireless transmission unit 42 transmits the switching response frame generated by the data processing unit 32 to the STA.
  • step S122 If the switching inquiry frame is transmitted to the Controller in step S122, or if the switching response frame is transmitted to the STA in step S124, the AP processing ends. Similarly, when it is determined in step S123 that the switching request frame has not been received, the AP process ends.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating the processing of STA.
  • the data processing unit 32 (FIG. 4) of the STA generates a BSS transition inquiry frame in response to an instruction from the control unit 31.
  • step S141 the wireless transmission unit 42 transmits the BSS transition inquiry frame generated by the data processing unit 32 to the AP1.
  • step S142 the radio receiving unit 41 determines whether or not the switching response frame indicated as switchable has been received.
  • step S142 If it is determined in step S142 that the switching response frame indicated as switchable has been received, the process proceeds to step S143.
  • the switching response frame encrypts the switching response frame with the same common key used for the connection between AP1 and STA in the information regarding the connection between AP1 and STA. It has been converted and sent so that the STA can decipher it. Further, the switching response frame is transmitted so that the STA can receive it with the MAC address of the STA as the destination.
  • the data processing unit 32 extracts the data described in the switching response frame and extracts the data.
  • the extracted data is output to the control unit 31.
  • step S143 the control unit 31 controls the data processing unit 32 and the wireless communication unit 33 based on the data extracted from the switching response frame, and starts communication with the new connection destination AP2.
  • step S143 If it is determined in step S143 that communication with AP2, which is the connection destination, has not been received, or if it is determined in step S142 that the switching response frame indicated as switchable has not been received, the STA process ends. ..
  • Second embodiment (example of starting with AP)> Next, as a second embodiment, an example in which the AP starts switching the connection destination will be described.
  • FIG. 15 is a sequence diagram illustrating a series of operations for switching the connection destination in the second embodiment of the present technology.
  • AP1 and STA are connected and communicating.
  • AP1 receives an uplink (UL) frame transmitted from the STA.
  • UL uplink
  • AP1 transmits a switching inquiry frame to the Controller in step S162.
  • AP1 sends a switch query frame containing information about the connection used to connect between AP1 and STA.
  • step S171 the Controller receives the switching inquiry frame transmitted from AP1.
  • step S172 the Controller transmits a switching request frame to AP2, which is a new connection destination.
  • the switching request frame also contains information about the connection used to connect AP1 and STA.
  • step S181 AP2 receives the switching request frame transmitted from the Controller.
  • step S182 AP2 generates a switching response frame based on the information regarding the connection and transmits it to the STA.
  • step S191 the STA receives the switching response frame transmitted from the AP2. As a result, the STA switches the AP to connect to.
  • the generation of the switching response frame in step S182 is controlled by the transmission of the switching request frame from the Controller to the AP2 in step S172.
  • AP1 or AP2 also serves as a controller, as in the example of FIG. 15.
  • FIG. 16 is a sequence diagram illustrating a series of operations for switching the connection destination in the third embodiment of the present technology.
  • step S211 the Controller transmits a STA Steering Request frame indicating a request for controlling the STA to the AP1.
  • step S221 AP1 receives the STA Steering Request frame transmitted from the Controller.
  • step S222 AP1 transmits an ACK for the received STA Steering Request frame to the Controller.
  • step S223 AP1 transmits a switching inquiry frame to the Controller.
  • AP1 sends a switch query frame containing information about the connection used to connect between AP1 and STA.
  • step S212 the Controller receives the ACK transmitted from AP1.
  • step S213 the Controller receives the switching inquiry frame transmitted from AP1.
  • step S214 the Controller transmits a switching request frame to AP2, which is a new connection destination.
  • the switch request frame also contains information about the connection used to connect between AP1 and STA, in addition to the BSS migration request frame described above.
  • step S231 AP2 receives the switching request frame transmitted from the Controller.
  • step S232 AP2 generates a switching response frame based on the information regarding the connection and transmits it to the STA.
  • step S241 the STA receives the switching response frame transmitted from the AP2. As a result, the STA switches the AP to connect to.
  • step S232 the generation of the switching response frame in step S232 is controlled by the transmission of the switching request frame from the Controller to the AP2 in step S214.
  • AP1 or AP2 also serves as a controller, as in the example of FIG. 16.
  • connection destination can be switched to the switching destination AP without the STA receiving the frame from the switching source AP, so that the communication quality with the switching source AP can be changed. It is possible to reduce the risk that the switching of the connection destination will fail if the problem is bad.
  • the switching destination AP since the switching destination AP sends a frame to the STA using the information about the connection between the switching source AP and the STA, the frame exchange procedure for establishing the connection between the STA and the switching destination AP. Can be reduced.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of computer hardware that executes the above-mentioned series of processes programmatically.
  • the CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • An input / output interface 305 is further connected to the bus 304.
  • An input unit 306 including a keyboard and a mouse, and an output unit 307 including a display and a speaker are connected to the input / output interface 305.
  • the input / output interface 305 is connected to a storage unit 308 made of a hard disk or a non-volatile memory, a communication unit 309 made of a network interface or the like, and a drive 310 for driving the removable media 311.
  • the CPU 301 loads the program stored in the storage unit 308 into the RAM 303 via the input / output interface 305 and the bus 304 and executes the program, thereby executing the series of processes described above. Is done.
  • the program executed by the CPU 301 is recorded on the removable media 311 or provided via a wired or wireless transmission medium such as a local area network, the Internet, or a digital broadcast, and is installed in the storage unit 308.
  • the program executed by the computer may be a program that is processed in chronological order according to the order described in this specification, or may be a program that is processed in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program in which processing is performed.
  • the system means a set of a plurality of components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and a device in which a plurality of modules are housed in one housing are both systems. ..
  • this technology can have a cloud computing configuration in which one function is shared and jointly processed by a plurality of devices via a network.
  • each step described in the above flowchart can be executed by one device or can be shared and executed by a plurality of devices.
  • one step includes a plurality of processes
  • the plurality of processes included in the one step can be executed by one device or shared by a plurality of devices.
  • the present technology can also have the following configurations.
  • a switching response frame indicating a connection switching response transmitted to a communication terminal that switches the connection destination from the first communication device to the second communication device is connected between the first communication device and the communication terminal.
  • a communication control device including a control unit that causes the second communication device to generate based on information about the above.
  • the communication according to (1), wherein the information regarding the connection includes at least one of a common key generated by device authentication, a MAC address of the first communication device, and a MAC address of the communication terminal. Control device.
  • (4) Further including a transmission unit that transmits a switching request frame indicating a connection switching request including information on the connection to the second communication device.
  • the communication control device according to (1) or (2), wherein the control unit causes the second communication device to generate the switching response frame based on the switching request frame.
  • (5) Further provided with a receiver for receiving a transition inquiry frame indicating a connection transition inquiry transmitted from the communication terminal.
  • the communication control device according to (4) above, wherein the control unit generates a switching inquiry frame indicating a connection switching inquiry based on the transition inquiry frame.
  • (6) Further comprising a receiving unit for receiving a switching inquiry frame indicating a connection switching inquiry including information on the connection transmitted from the first communication device.
  • the communication control device according to (4), wherein the control unit generates the switching request frame based on the switching inquiry frame. (7) The communication control device according to (6) above, wherein the control unit determines the second communication device based on the switching inquiry frame.
  • the communication control device A switching response frame indicating a connection switching response transmitted to a communication terminal that switches the connection destination from the first communication device to the second communication device is connected between the first communication device and the communication terminal. A communication control method for causing the second communication device to generate based on the information regarding the above. (9) A receiver that receives a switching response frame that indicates a connection switching response that is generated and transmitted by the second communication device based on information about the connection to and from the first communication device.
  • a communication terminal including a control unit that switches a connection destination from the first communication device to the second communication device when the switching response frame is decoded.
  • the communication unit further includes a transmission unit that transmits a transition inquiry frame indicating a connection transition inquiry to the first communication device.
  • the receiving unit is a switching response frame generated and transmitted by the second communication device based on a switching request frame indicating a connection switching request in which information about the connection is added to the connection transition inquiry.
  • the communication terminal according to (9) above.
  • the information regarding the connection is described in (9) or (10) above, which includes at least one of a common key generated by device authentication, a MAC address of the first communication device, and its own MAC address. Communication terminal.
  • the communication terminal Receives a switching response frame indicating the connection switching response generated and transmitted by the second communication device based on the information regarding the connection with the first communication device.

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Abstract

本技術は、接続先となるアクセスポイントをスムーズに切り替えることができるようにする通信制御装置および方法、並びに、通信端末および方法に関する。 通信制御装置は、第１の通信装置から第２の通信装置に接続先を切り替える通信端末に対して送信される接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームを、第１の通信装置と通信端末との間の接続に関する情報に基づいて第２の通信装置に生成させる。本技術は、通信システムに適用することができる。

Description

通信制御装置および方法、並びに、通信端末および方法
　本技術は、通信制御装置および方法、並びに、通信端末および方法に関し、特に、接続先となるアクセスポイントをスムーズに切り替えることができるようにした通信制御装置および方法、並びに、通信端末および方法に関する。
　近年、家庭内でも複数のアクセスポイント(以下、APと称する)が設置されるようになってきている。スマートフォンなどの無線通信端末(以下、STAと称する)は、移動などによりAPからの距離に応じて通信品質が変わる可能性を有する。したがって、STAにおいては、自身にとって最もよいAPに接続できるように、接続先を迅速に切り替えられることが望ましい。
　IEEE 802.11kで規定されているBSS Transition Managementでは、接続先とするAPをSTAが切り替えるためには、STAと接続先のAPとの間で接続を確立するための複数フレームの交換を行う必要があり、データ通信を行うことができない区間が発生する。
　そこで、特許文献１においては、基地局間で、端末との接続の確立に必要な情報を共有し、端末が接続先のAPを切り替える際に、新たな機器認証や接続の確立を行わない技術が提案されている。
特開２０１５－４６８４９号公報
　特許文献１の技術では、接続先のAPが切り替えられたことが端末に通知されていない。このため、端末は、接続先のAPが切り替わっていることを認識できずに、元の接続先のAPにデータを送信したり、新たな接続先のAPから送信されたデータの受信に失敗したりする恐れがある。
　したがって、接続先の切り替えは、例えば、切り替え元のAPのアドレスと、切り替え先のAPのアドレスとが同一であるような環境での切り替えに限定されてしまう。
　本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、接続先となるアクセスポイントをスムーズに切り替えることができるようにするものである。
　本技術の一側面の通信制御装置は、第１の通信装置から第２の通信装置に接続先を切り替える通信端末に対して送信される接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームを、前記第１の通信装置と前記通信端末との間の接続に関する情報に基づいて前記第２の通信装置に生成させる制御部を備える。
　本技術の他の側面の通信端末は、第１の通信装置との間の接続に関する情報に基づいて第２の通信装置により生成され、送信されてくる接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームを受信する受信部と、前記切り替え応答フレームを復号した場合、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に接続先を切り替える制御部とを備える。
　本技術の一側面においては、第１の通信装置から第２の通信装置に接続先を切り替える通信端末に対して送信される接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームが、前記第１の通信装置と前記通信端末との間の接続に関する情報に基づいて前記第２の通信装置に生成される。
　本技術の他の側面においては、第１の通信装置との間の接続に関する情報に基づいて第２の通信装置により生成され、送信されてくる接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームが受信される。前記切り替え応答フレームを復号した場合、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に接続先が切り替えられる。
本技術の通信システムの構成例を示す図である。 通信装置の構成例を示すブロック図である。 通信制御装置の構成例を示すブロック図である。 通信端末の構成例を示すブロック図である。 従来の接続先の切り替えの一連の動作について説明するシーケンス図である。 BSS移行問い合わせフレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。 BSS移行要求フレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。 BSS移行応答フレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における接続先の切り替えの一連の動作について説明するシーケンスを示す図である。 切り替え問い合わせフレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。 切り替え要求フレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。 Controllerの処理について説明するフローチャートである。 APの処理について説明するフローチャートである。 STAの処理について説明するフローチャートである。 本技術の第２の実施の形態における接続先の切り替えの一連の動作について説明するシーケンス図である。 本技術の第３の実施の形態における接続先の切り替えの一連の動作について説明するシーケンス図である。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。
　以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
　０．システムおよび装置の構成例
　１．第１の実施の形態（STAによる開始の例）
　２．第２の実施の形態（APによる開始の例）
　３．第３の実施の形態（Controllerによる開始の例）
　４．第４の実施の形態（コンピュータ）
＜０．システムおよび装置の構成例＞
　＜通信システムの構成例＞
　図１は、本技術の実施の形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
　図１の通信システムは、アクセスポイント（以下、APと称する）1およびAP2と、Controllerとが、有線通信または無線通信により接続されることによって構成される。また、通信システムは、AP1およびAP2と、通信端末であるSTAとが、無線通信により接続されることによって構成される。
　AP1およびAP2は、それぞれの電波の到達範囲内のネットワークの制御を行う通信装置である。Controllerは、複数のAPの通信制御を行う通信制御装置である。STAは、APが管理するネットワークに属する通信端末として動作し、クライアントとなる通信装置である。STAは、例えば、ユーザにより携帯可能に構成される。APとSTAとによりBSS(Basic Service Set)が構成される。
　なお、図１において、Controllerは、通信制御装置として単体で構成されているが、Entityとして定義されているため、いずれかのAPとして機能する通信装置の１機能として構成されるようにしてもよい。また、通信制御装置が、Controllerの動作の実行と、APの動作の実行とを兼ねるようにしてもよい。
　以下、AP1とSTAとが接続して通信を行っており、ユーザが移動することに伴って移動したSTAが、AP1からAP2に接続先を切り替える例について説明する。AP1は、切り替え元のAPであり、AP2は、切り替え先のAPである。
　AP1は、実線矢印に示すようにSTAと通信を行っている。AP1は、STAから送信されるBSS移行問い合わせ(BSS Transition Management Query)フレームに対応して、STAの接続先を切り替えるための切り替え問い合わせフレームをControllerに送信する。
　BSS移行問い合わせフレームは、STAが、AP1のBSSから、AP2のBSSへ移行するための問い合わせに関する情報が記載されるフレームである。切り替え問い合わせフレームは、BSS移行問い合わせフレームに含まれる情報に加えて、AP1とSTAの間の接続に使用していた接続に関する情報を含む。接続に関する情報の詳細は後述される。
　AP2は、Controllerから送信される、STAの接続先の切り替えを要求する切り替え要求フレームに対応して、接続先の切り替えに応答可能であることを示す切り替え応答フレームをSTAに送信する。
　Controllerは、AP1から送信される切り替え問い合わせフレームを受信する。Controllerは、切り替え問い合わせフレームから接続に関する情報を取得する。Controllerは、接続に関する情報を含む切り替え要求フレームをAP2に送信することで、切り替え要求フレームに含まれる接続に関する情報に基づいて、切り替え応答フレームをAP2に生成させる。
　STAは、AP1との通信品質が低下した場合、BSS移行問い合わせフレームをAP1に送信する。STAは、AP2から送信される切り替え応答フレームを受信する。STAは、AP2から送信された切り替え応答フレームが自身宛であり、AP1とSTAの間の接続に使用していた接続に関する情報に基づいて復号可能であった場合、点線矢印に示されるように、接続先をAP2に切り替える。
　以上により、STAは、接続先のAPをスムーズに切り替えることができる。
　なお、図１における、通信装置の数や位置関係については一例であり、図１の記載に限定されない。
　＜通信装置の構成例＞
　図２は、通信装置の構成例を示すブロック図である。
　図２に示す通信装置２１は、APとして動作する装置である。
　通信装置２１は、制御部３１、データ処理部３２、無線通信部３３、および有線通信部３４から構成される。
　制御部３１は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などにより構成される。制御部３１は、ROMなどに記憶されているプログラムを実行し、通信装置２１の全体の動作を制御する。
　制御部３１は、例えば、STAとの間の接続に使用している共通鍵などの情報を含めて、切り替え問い合わせフレームを生成するように各部を制御する。
　また、制御部３１は、データ処理部３２を制御し、例えば、他のAPとSTAの間の接続に使用していた接続に関する情報に基づいてSTAが復号できるようなパケットを生成させる。ControllerまたはSTAに通知する制御内容も、制御部３１において決定される。
　データ処理部３２は、送受信される各種のデータ信号の処理を行う。具体的には、データ処理部３２は、パケットに含めて送信するデータ信号を生成する処理、復調した受信信号からデータ信号を抽出する処理を行う。データ信号は、バックホール回線とSTAの間でやり取りされる通信データ、および制御部３１で決定された制御内容を含む制御データの両方を含む。
　無線通信部３３は、ネットワークの配下のSTAとの通信を行う。また、無線通信部３３は、ネットワークを構成する他のAPまたはControllerとの通信も行う。無線通信部３３は、無線受信部４１および無線送信部４２から構成される。
　無線受信部４１は、アンテナから供給される受信信号にRF処理およびデジタル変換を施し、パケットからなるデータ信号を抽出する。
　無線送信部４２は、データ処理部３２により生成されたパケットからなるデータ信号に対して、アナログ変換およびRF処理を施し、送信信号を生成し、アンテナに出力する。
　アンテナは、無線送信部４２で生成された送信信号を電磁波として放出する。また、アンテナにより受信された電磁波は、受信信号として無線受信部４１に出力される。
　有線通信部３４は、主に、バックホール回線との通信またはネットワークを構成するAPまたはControllerとの通信を行う。有線通信部３４は、有線受信部４３および有線送信部４４から構成される。
　有線受信部４３は、有線ケーブルを介して取得された受信信号からデータ信号を抽出する。有線送信部４４は、データ処理部３２で生成されたデータ信号から、有線ケーブルに出力される送信信号を生成する。
　なお、通信装置２１は、無線通信部３３および有線通信部３４を１つずつ備えているが、それぞれ複数備えるようにしてもよい。例えば、通信装置２１が有線通信部３４を複数備える場合、複数の有線通信部３４が、バックホール回線との接続と、Controllerとの接続とをそれぞれ使い分けるように構成することができる。通信装置２１が無線通信部３３を複数備える場合、複数の無線通信部３３がそれぞれ異なる周波数（2.4GHz帯／5GHz帯）のそれぞれに対応するように構成することができる。
　＜通信制御装置の構成例＞
　図３は、通信制御装置の構成例を示すブロック図である。
　図３に示す通信制御装置５１は、Controllerとして動作する装置である。
　通信制御装置５１は、制御部３１、データ処理部３２、無線通信部３３、有線通信部３４、およびネットワーク制御部６１から構成される。図３に示す通信制御装置５１の構成は、ネットワーク制御部６１が設けられている点で、図２に示す通信装置２１の構成と異なる。
　図３に示す構成のうち、図２を参照して説明した構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
　図３の制御部３１は、例えば、APとSTAの間の接続に使用している共通鍵などの情報を含めて、切り替え要求フレームを生成するように各部を制御する。
　無線通信部３３は、ネットワークを構成するAPまたはSTAとの通信を行う。
　有線通信部３４は、主に、バックホール回線との通信またはネットワークを構成するAPまたはSTAとの通信を行う。
　ネットワーク制御部６１は、同じネットワークを構成するAPからの情報収集や各種の制御を行う。例えば、ネットワーク制御部６１では、Link情報などの情報が収集されたり、周波数制御などが行われたりする。
　また、ネットワーク制御部６１は、APとSTAの間の接続に関する情報を受信した際に、STAに送信する切り替え応答フレームを切り替え先のAPに生成させるように、データ処理部３２を制御する。
　なお、通信制御装置５１は、ネットワーク制御部６１を有している装置であればよく、無線通信部３３または有線通信部３４のどちらか一方を有していればよい。また、通信制御装置５１は、無線通信部３３を有している場合、APとして動作することも可能である。
　＜通信端末の構成例＞
　図４は、通信端末の構成例を示すブロック図である。
　図４に示す通信端末８１は、STAとして動作する装置である。
　通信端末８１は、制御部３１、データ処理部３２、および無線通信部３３から構成される。図４に示す構成のうち、図２を参照して説明した構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については省略する。
　図４に示す通信端末８１の構成は、有線通信部３４が除かれている点で、図２に示す通信装置２１の構成と異なる。
　図４の制御部３１は、例えば、AP1との通信品質が低下した場合、BSS移行問い合わせフレームを生成するように各部を制御する。
　また、制御部３１は、データ処理部３２を制御し、APとSTAの間の接続に使用している共通鍵と同じ共通鍵を用いることで、切り替え応答フレームを復号させる。
　無線通信部３３は、ネットワークを構成するAPまたはControllerとの通信を行う。
＜１．第１の実施の形態（STAによる開始の例）＞
　まず、第１の実施の形態として、STAによって接続先の切り替えが開始される例について説明する。
　＜従来の接続先の切り替え例＞
　図５は、従来の接続先の切り替えの一連の動作について説明するシーケンスを示す図である。
　AP1とSTAとが接続して通信を行っている。STAは、ステップＳ１において、AP1から送信されるダウンリンク(DL)フレームを受信する。
　DLフレームのRSSI(Received Signal Strength Indicator)が低下するなど、AP1とSTAの間の通信品質が低下した場合、または、接続先を切り替えるようにユーザがSTAに指示した場合、ステップＳ２において、STAは、BSS移行問い合わせフレームをAP1に送信する。
　図６は、BSS移行問い合わせフレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。
　BSS移行問い合わせフレームは、Category、WNM Action、Dialog Token、BSS Transition Query Reason、およびBSS Transition Candidate List Entriesを含む。
　CategoryとWNM Actionとは、フレームのカテゴリの内容を示す。
　Dialog Tokenは、処理番号を示す。
　BSS Transition Query Reasonは、受信率が下がっているなど、接続切り替えの理由を示す。
　BSS Transition Candidate List Entriesは、接続切り替え先の候補のリストを示す。
　図５のステップＳ１１において、AP1は、STAから送信されるBSS移行問い合わせフレームを受信する。
　ステップＳ１２において、AP1は、BSS移行問い合わせフレームに基づいて、切り替え先のAPとしてAP2を決定し、AP2へ移行するように要求するBSS移行要求(BSS Transition Management Request)フレームをSTAに送信する。
　図７は、BSS移行要求フレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。
　BSS移行要求フレームは、Category、WNM Action、Dialog Token、Request mode、Disassociation Timer、Validity Interval、BSS Termination Duration、Session Information URL、およびBSS Transition Candidate List Entriesを含む。
　Category、WNM Action、Dialog Token、およびBSS Transition Candidate List Entriesは、BSS移行問い合わせフレームのCategory、WNM Action、およびDialog Tokenと同様である。
　Request modeは、切り替え要求をするか否かを示す。
　Disassociation Timerは、要求フレームをいつ送るかを示す。
　Validity Intervalは、接続先を切り替える有効期間を示す。
　BSS Termination Durationは、フレームをすぐ送るか、待ってから送るかを示す。
　Session Information URLは、外部のネットワークに接続するための情報を示す。
　図５のステップＳ３において、STAは、AP1から送信されるBSS移行要求フレームを受信する。
　ステップＳ４において、STAは、BSS移行応答(BSS Transition Management Request) フレームをAP1に返答する。
　図８は、BSS移行応答フレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。
　BSS移行応答フレームは、Category、WNM Action、Dialog Token、BTM Status Code、BSS Termination Delay、Target BSSID、およびBSS Transition Candidate List Entriesを含む。
　Category、WNM Action、Dialog Token、およびBSS Transition Candidate List Entriesは、BSS移行問い合わせフレームのCategory、WNM Action、およびDialog Tokenと同様である。
　BTM Status Codeは、BSS移行応答フレームの状態を示す。
　BSS Termination Delayは、接続切り替え終了の遅延時間を示す。
　Target BSSIDは、切り替え先のBSSの識別情報を示す。
　図５のステップＳ１３において、AP1は、STAから送信されるBSS移行応答フレームを受信する。
　ステップＳ５において、STAは、再接続要求フレームをAP2に送信する。
　AP2は、ステップＳ２１において、STAから送信される再接続要求フレームを受信すると、ステップＳ２２において、再接続応答フレームをSTAに送信する。
　ステップＳ６において、STAは、AP2から送信される再接続応答フレームを受信する。
　以上のような従来の信号のやり取りは、IEEE802.11kに規定されている方法である。
　このような従来の信号のやり取りでは、AP1との間の接続の通信品質が低下しているにも関わらず、STAは、接続先を切り替える前にAP1からのBSS移行要求を受信しなければならなかった。したがって、接続先の切り替えに時間がかかったり、接続先の切り替えが失敗してしまったりする恐れがあった。
　そこで、本技術においては、AP1からAP2に接続先を切り替えるSTAに対して送信される接続切り替えの応答を示すフレームを、AP1とSTAとの間の接続に関する情報に基づいて、AP2に生成させるようにする。
　これにより、STAが、切り替え先のAP2により生成される応答フレームを受信することができ、新たな接続先としてのAP2にスムーズに切り替えることができる。
　＜本技術の接続先の第１の切り替え例＞
　図９は、本技術の第１の実施の形態における接続先の切り替えの一連の動作について説明するシーケンス図である。
　AP1とSTAとが接続して通信を行っている。STAは、ステップＳ４１において、AP1から送信されるDLフレームを受信する。
　DLフレームのRSSIが低下するなどしてAP1とSTAとの間の通信品質が低下した場合、ステップＳ４２において、STAは、BSS移行問い合わせフレームをAP1に送信する。
　ステップＳ５１において、AP1は、STAから送信されるBSS移行問い合わせフレーム（図６）を受信する。
　ステップＳ５２において、AP1は、切り替え問い合わせフレームをControllerに送信する。AP1は、BSS移行問い合わせフレームに含まれる情報に加え、AP1とSTAの間の接続に使用していた接続に関する情報を、切り替え問い合わせフレームに含めて送信する。
　接続に関する情報は、例えば、機器認証によって生成される共通鍵、AP1のMACアドレス、およびSTAのMACアドレスなどの少なくとも１つを含む。
　図１０は、切り替え問い合わせフレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。
　切り替え問い合わせフレームの構成は、Connection Informationが追加されている点で、図６のBSS移行問い合わせフレームの構成と異なる。
　切り替え問い合わせフレームは、Category、WNM Action、Dialog Token、BSS Transition Query Reason、BSS Transition Candidate List Entries、およびConnection Informationを含む。
　Connection Informationは、上述した接続に関する情報を示す。
　図９のステップＳ６１において、Controllerは、AP1から送信される切り替え問い合わせフレームを受信する。
　ステップＳ６２において、Controllerは、切り替え要求フレームを接続先であるAP2に送信する。
　切り替え要求フレームにも、図７に示されたBSS移行要求フレームに加え、AP1とSTAの間の接続に使用していた接続に関する情報が含まれる。
　なお、接続先の決定は、Controllerが行ってもよいし、STAが行ってもよい。
　Controllerが接続先の決定を行う場合、Controllerは、例えば、切り替え問い合わせフレームのBSS Transition Candidate List Entriesに、STAが切り替え可能なAPの各BSSIDとそのRSSIをAP2に記載させる。STAが切り替え可能なAPの各BSSIDとそのRSSIが記載された切り替え問い合わせフレームを受信したControllerは、その中から最もRSSIが高いBSSIDのAPを新たな接続先として決定することができる。
　または、Controllerは、自身が接続しているAPから、そのAPが含まれるBSSに関する情報である、BSS loadまたはBSS Average Access Delayなどの情報を収集しておき、収集した情報に基づいてSTAの接続先を決定するようにしてもよい。
　図１１は、切り替え要求フレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。
　切り替え要求フレームの構成は、図１０で示したConnection Informationが追加されている点で、図７のBSS移行要求フレームの構成と異なる。
　切り替え要求フレームは、Category、WNM Action、Dialog Token、Request mode、Disassociation Timer、Validity Interval、BSS Termination Duration、Session Information URL、BSS Transition Candidate List Entries、およびConnection Informationを含む。
　図９のステップＳ７１において、AP2は、Controllerから送信される切り替え要求フレームを受信する。
　ステップＳ７２において、AP2は、切り替え要求フレームに含まれる接続に関する情報に基づいて、切り替え応答フレームを生成して、STAに送信する。
　ステップＳ４３において、STAは、AP2から送信される切り替え応答フレームを受信する。これにより、STAは、接続先のAPを切り替える。
　なお、ステップＳ７２における切り替え応答フレームの生成は、ステップＳ６２における、ControllerからAP2に対する切り替え要求フレームの送信により制御されたものである。
　例えば、AP2は、接続に関する情報のうち、AP1とSTAの間の接続に使用していた共通鍵と同じ共通鍵を用いて切り替え応答フレームを暗号化し、STAが解読できるように送信する。また、AP2は、STAのMACアドレスを宛先として、STAが受信できるようにして切り替え応答フレームを送信する。これらの動作のうち、少なくとも１つの動作がAP2により行われる。
　なお、ネットワークの配下のSTA数が閾値となる数よりすでに多いなどの理由により、AP2がSTAを受け入れることができない場合、AP2は、切り替えができないことを表す情報を切り替え応答フレームに記載して、STAに送信してもよい。
　また、AP1は、STAからのBSS移行問い合わせフレームを受信してから、STAには送信を行わないようにする。AP2が切り替えることができないことを表す情報を記載した切り替え応答フレームをAP1に直接、あるいはControllerを介して送信してくる。その際、切り替え応答フレームを受信したAP1は、STAに対してフレームを送信する。これにより、STAは、切り替え元のAP1からフレームを受信することにより、接続切り替えができなかったことを認識することができる。
　なお、図９の例においては、AP1またはAP2がControllerを兼ねている場合も想定される。AP1がControllerを兼ねている場合、AP1は、BSS移行問い合わせフレームを受信し、切り替え問い合わせフレームを送信せずに、切り替え要求フレームをAP2に送信する。
　また、AP2がControllerを兼ねている場合、AP2は、切り替え問い合わせフレームを受信し、自身が生成した切り替え要求フレームに含まれる情報に応じて、切り替え応答フレームをSTAに送信する。
　＜各装置の動作例＞
　図１２は、Controllerの処理について説明するフローチャートである。
　Controllerは、通信制御装置として単体で構成されている場合もあるが、上述したように、APとして機能する通信装置に構成され、APがControllerを兼ねている場合もある。
　ステップＳ１０１において、Controllerの制御部３１（図２または図３）は、自身が切り替え元のAP(AP1)であるか否かを判定する。
　ステップＳ１０１において、自身が単体で構成されており、切り替え元のAP(AP1)ではないと判定された場合、処理は、ステップＳ１０２に進む。
　ステップＳ１０２において、無線受信部４１は、AP1から送信される切り替え問い合わせフレームを受信する。データ処理部３２は、制御部３１による指示、ネットワーク制御部６１により収集された情報、および切り替え問い合わせフレームから抽出されるデータなどに基づいて、切り替え要求フレームを生成する。
　ステップＳ１０１において、自身が切り替え元のAP(AP1)であると判定された場合、ステップＳ１０２をスキップし、処理は、ステップＳ１０３に進む。この場合、データ処理部３２は、制御部３１による指示に応じて、切り替え要求フレームを生成する。
　ステップＳ１０３において、制御部３１は、自身が切り替え先のAP(AP2)であるか否かを判定する。
　ステップＳ１０３において、自身が単体で構成されており、切り替え先のAP(AP2)ではないと判定された場合、処理は、ステップＳ１０４に進む。
　ステップＳ１０４において、無線送信部４２は、データ処理部３２により生成された切り替え要求フレームをAP2に送信する。
　ステップＳ１０３において、自身が切り替え先のAP(AP2)であると判定された場合、ステップＳ１０５に進む。この場合、データ処理部３２は、制御部３１による指示、およびデータ処理部３２により生成された切り替え要求フレームから抽出されるデータなどに基づいて、切り替え応答フレームを生成する。
　ステップＳ１０５において、無線送信部４２は、データ処理部３２により生成された切り替え応答フレームをSTAに送信する。
　ステップＳ１０４において切り替え要求フレームがAP2に対して送信された場合、または、ステップＳ１０５において切り替え応答フレームがSTAに対して送信された場合、Controllerの処理は終了となる。
　図１３は、APの処理について説明するフローチャートである。
　ステップＳ１２１において、APの無線受信部４１（図２）は、STAから送信されるBSS移行問い合わせフレームを受信したか否かを判定する。
　ステップＳ１２１において、BSS移行問い合わせフレームを受信したと判定された場合、処理は、ステップＳ１２２に進む。この場合、APは、接続切り替え元のAP1である。データ処理部３２は、制御部３１による指示、および無線受信部４１により受信されたBSS移行問い合わせフレームから抽出されるデータなどに基づいて、切り替え問い合わせフレームを生成する。
　ステップＳ１２２において、無線送信部４２は、データ処理部３２により生成された切り替え問い合わせフレームをControllerに送信する。
　ステップＳ１２１において、BSS移行問い合わせを受信していないと判定された場合、処理は、ステップＳ１２３に進む。この場合、APは、切り替え先のAP2である。
　ステップＳ１２３において、無線受信部４１は、Controllerから送信される切り替え要求フレームを受信したか否かを判定する。
　ステップＳ１２３において、切り替え要求フレームを受信したと判定された場合、処理は、ステップＳ１２４に進む。データ処理部３２は、制御部３１による指示、および無線受信部４１により受信された切り替え要求フレームから抽出されるデータなどに基づいて、切り替え応答フレームを生成する。
　ステップＳ１２４において、無線送信部４２は、データ処理部３２により生成された切り替え応答フレームをSTAに送信する。
　ステップＳ１２２において、切り替え問い合わせフレームがControllerに送信された場合、または、ステップＳ１２４において、切り替え応答フレームがSTAに送信された場合、APの処理は終了となる。ステップＳ１２３において切り替え要求フレームを受信していないと判定された場合も同様に、APの処理は終了となる。
　図１４は、STAの処理について説明するフローチャートである。
　STAのデータ処理部３２（図４）は、制御部３１の指示に応じて、BSS移行問い合わせフレームを生成する。
　ステップＳ１４１において、無線送信部４２は、データ処理部３２により生成されたBSS移行問い合わせフレームをAP1に送信する。
　ステップＳ１４２において、無線受信部４１は、切り替え可能と示された切り替え応答フレームを受信したか否かを判定する。
　ステップＳ１４２において、切り替え可能と示された切り替え応答フレームを受信したと判定された場合、処理は、ステップＳ１４３に進む。
　このとき、上述したように、切り替え応答フレームは、AP1とSTAの間の接続に関する情報のうち、AP1とSTAの間の接続に使用していた共通鍵と同じ共通鍵によって、切り替え応答フレームを暗号化して、STAが解読できるように送信されている。また、切り替え応答フレームは、STAのMACアドレスを宛先として、STAが受信できるように送信されている。
　したがって、この場合、宛先が自身であり、かつ、AP1とSTAの間の接続に関する情報に基づいてフレームが復号できるので、データ処理部３２は、切り替え応答フレームに記載されているデータを抽出し、抽出したデータを制御部３１に出力する。
　ステップＳ１４３において、制御部３１は、切り替え応答フレームから抽出されたデータに基づいて、データ処理部３２および無線通信部３３を制御し、新たな接続先であるAP2と通信を開始させる。
　ステップＳ１４３において、接続先であるAP2と通信が開始された場合、または、ステップＳ１４２において、切り替え可能と示された切り替え応答フレームを受信していないと判定された場合、STAの処理は終了となる。
＜２．第２の実施の形態（APによる開始の例）＞
　次に、第２の実施の形態として、APによって接続先の切り替えが開始される例について説明する。
　＜本技術の接続先の第２の切り替え例＞
　図１５は、本技術の第２の実施の形態における接続先の切り替えの一連の動作について説明するシーケンス図である。
　AP1とSTAとが接続して通信を行っている。ステップＳ１６１において、AP1は、STAから送信されるアップリンク(UL)フレームを受信する。
　ULフレームのRSSIが低下するなどしてAP1とSTAとの間の通信品質が低下した場合、ステップＳ１６２において、AP1は、切り替え問い合わせフレームをControllerに送信する。AP1は、切り替え問い合わせフレームに、AP1とSTAの間の接続に使用していた接続に関する情報を含めて送信する。
　ステップＳ１７１において、Controllerは、AP1から送信される切り替え問い合わせフレームを受信する。
　ステップＳ１７２において、Controllerは、切り替え要求フレームを新たな接続先であるAP2に送信する。
　切り替え要求フレームにも、上述したBSS移行要求フレームに加えて、AP1とSTAとの接続に使用していた接続に関する情報が含まれる。
　ステップＳ１８１において、AP2は、Controllerから送信される切り替え要求フレームを受信する。
　ステップＳ１８２において、AP2は、接続に関する情報に基づいて、切り替え応答フレームを生成して、STAに送信する。
　ステップＳ１９１において、STAは、AP2から送信される切り替え応答フレームを受信する。これにより、STAは、接続先のAPを切り替える。
　なお、ステップＳ１８２における切り替え応答フレームの生成は、ステップＳ１７２におけるControllerからAP2に対する切り替え要求フレームの送信により制御されたものである。
　また、図１５の例においても、図９の例と同様に、AP1またはAP2がControllerを兼ねている場合が想定される。
＜３．第３の実施の形態（Controllerによる開始の例）＞
　次に、第３の実施の形態として、Controllerによって接続先の切り替えが開始される例について説明する。
　＜本技術の接続先の第３の切り替え例＞
　図１６は、本技術の第３の実施の形態における接続先の切り替えの一連の動作について説明するシーケンス図である。
　AP1とSTAとが接続して通信を行っている。ステップＳ２１１において、Controllerは、STAを制御するための要求を示すSTA Steering RequestフレームをAP1に送信する。
　ステップＳ２２１において、AP1は、Controllerから送信されるSTA Steering Requestフレームを受信する。
　ステップＳ２２２において、AP1は、受信したSTA Steering Requestフレームに対するACKをControllerに送信する。
　ステップＳ２２３において、AP1は、切り替え問い合わせフレームをControllerに送信する。AP1は、切り替え問い合わせフレームに、AP1とSTAの間の接続に使用していた接続に関する情報を含めて送信する。
　ステップＳ２１２おいて、Controllerは、AP1から送信されるACKを受信する。
　ステップＳ２１３おいて、Controllerは、AP1から送信される切り替え問い合わせフレームを受信する。
　ステップＳ２１４において、Controllerは、切り替え要求フレームを、新たな接続先であるAP2に送信する。切り替え要求フレームにも、上述したBSS移行要求フレームに加えて、AP1とSTAの間の接続に使用していた接続に関する情報が含まれる。
　ステップＳ２３１において、AP2は、Controllerから送信される切り替え要求フレームを受信する。
　ステップＳ２３２において、AP2は、接続に関する情報に基づいて、切り替え応答フレームを生成して、STAに送信する。
　ステップＳ２４１において、STAは、AP2から送信される切り替え応答フレームを受信する。これにより、STAは、接続先のAPを切り替える。
　なお、ステップＳ２３２における切り替え応答フレームの生成は、ステップＳ２１４におけるControllerからAP2に対する切り替え要求フレームの送信により制御されたものである。
　また、図１６の例においても、図９の例と同様に、AP1またはAP2がControllerを兼ねている場合が想定される。
　以上のように、本技術によれば、STAが切り替え元のAPからのフレームの受信を行うことがなく、切り替え先のAPに接続先を切り替えることができるので、切り替え元のAPとの通信品質が悪い場合に接続先の切り替えが失敗する恐れを低減できる。
　また、切り替え先のAPが、切り替え元のAPとSTAの間の接続に関する情報を使用してSTAにフレームを送信するため、STAと切り替え先のAPの間の接続を確立するためのフレーム交換手順を削減することができる。
＜４．第４の実施の形態（コンピュータ）＞
　＜コンピュータの構成例＞
　上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
　図１７は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
　CPU(Central Processing Unit)３０１、ROM(Read Only Memory)３０２、RAM(Random Access Memory)３０３は、バス３０４により相互に接続されている。
　バス３０４には、さらに、入出力インタフェース３０５が接続されている。入出力インタフェース３０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部３０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部３０７が接続される。また、入出力インタフェース３０５には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部３０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部３０９、リムーバブルメディア３１１を駆動するドライブ３１０が接続される。
　以上のように構成されるコンピュータでは、CPU３０１が、例えば、記憶部３０８に記憶されているプログラムを入出力インタフェース３０５及びバス３０４を介してRAM３０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
　CPU３０１が実行するプログラムは、例えばリムーバブルメディア３１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供され、記憶部３０８にインストールされる。
　なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
　なお、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
　また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
　本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　例えば、本技術は、１つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
　また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
　さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
　＜構成の組み合わせ例＞
　本技術は、以下のような構成をとることもできる。
（１）
　第１の通信装置から第２の通信装置に接続先を切り替える通信端末に対して送信される接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームを、前記第１の通信装置と前記通信端末との間の接続に関する情報に基づいて前記第２の通信装置に生成させる制御部を備える
　通信制御装置。
（２）
　前記接続に関する情報は、機器認証によって生成される共通鍵、前記第１の通信装置のMACアドレス、および前記通信端末のMACアドレスのうち、少なくともいずれか１つを含む
　前記（１）に記載の通信制御装置。
（３）
　前記切り替え応答フレームを前記通信端末に送信する送信部をさらに備える
　前記（１）または（２）に記載の通信制御装置。
（４）
　前記接続に関する情報を含む接続切り替えの要求を示す切り替え要求フレームを前記第２の通信装置に送信する送信部をさらに備え、
　前記制御部は、前記切り替え要求フレームに基づいて、前記第２の通信装置に前記切り替え応答フレームを生成させる
　前記（１）または（２）に記載の通信制御装置。
（５）
　前記通信端末から送信されてくる接続移行の問い合わせを示す移行問い合わせフレームを受信する受信部をさらに備え、
　前記制御部は、前記移行問い合わせフレームに基づいて、接続切り替えの問い合わせを示す切り替え問い合わせフレームを生成する
　前記（４）に記載の通信制御装置。
（６）
　前記第１の通信装置から送信されてくる前記接続に関する情報を含む接続切り替えの問い合わせを示す切り替え問い合わせフレームを受信する受信部をさらに備え、
　前記制御部は、前記切り替え問い合わせフレームに基づいて、前記切り替え要求フレームを生成する
　前記（４）に記載の通信制御装置。
（７）
　前記制御部は、前記切り替え問い合わせフレームに基づいて、前記第２の通信装置を決定する
　前記（６）に記載の通信制御装置。
（８）
　通信制御装置が、
　第１の通信装置から第２の通信装置に接続先を切り替える通信端末に対して送信される接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームを、前記第１の通信装置と前記通信端末との間の接続に関する情報に基づいて前記第２の通信装置に生成させる
　通信制御方法。
（９）
　第１の通信装置との間の接続に関する情報に基づいて第２の通信装置により生成され、送信されてくる接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームを受信する受信部と、
　前記切り替え応答フレームを復号した場合、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に接続先を切り替える制御部と
　を備える通信端末。
（１０）
　前記通信部は、接続移行の問い合わせを示す移行問い合わせフレームを前記第１の通信装置に送信する送信部をさらに備え、
　前記受信部は、前記接続移行の問い合わせに前記接続に関する情報が追加されてなる接続切り替えの要求を示す切り替え要求フレームに基づいて前記第２の通信装置により生成され、送信されてくる前記切り替え応答フレームを受信する
　前記（９）に記載の通信端末。
（１１）
　前記接続に関する情報は、機器認証によって生成される共通鍵、前記第１の通信装置のMACアドレス、および自身のMACアドレスのうち、少なくともいずれか１つを含む
　前記（９）または（１０）に記載の通信端末。
（１２）
　通信端末が、
　第１の通信装置との間の接続に関する情報に基づいて第２の通信装置により生成され、送信されてくる接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームを受信し、
　前記切り替え応答フレームを復号した場合、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に接続先を切り替える
　通信方法。
　２１　通信装置，　３１　制御部，　３２　データ処理部，　３３　無線通信部，　３４　有線通信部，　４１　無線受信部，　４２　無線送信部，　４３　有線受信部，　４４　有線送信部，　５１　通信制御装置，　６１　ネットワーク制御部，　８１　通信端末

Claims (12)

  1. 　第１の通信装置から第２の通信装置に接続先を切り替える通信端末に対して送信される接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームを、前記第１の通信装置と前記通信端末との間の接続に関する情報に基づいて前記第２の通信装置に生成させる制御部を備える
    　通信制御装置。
  2. 　前記接続に関する情報は、機器認証によって生成される共通鍵、前記第１の通信装置のMACアドレス、および前記通信端末のMACアドレスのうち、少なくともいずれか１つを含む
    　請求項１に記載の通信制御装置。
  3. 　前記切り替え応答フレームを前記通信端末に送信する送信部をさらに備える
    　請求項１に記載の通信制御装置。
  4. 　前記接続に関する情報を含む接続切り替えの要求を示す切り替え要求フレームを前記第２の通信装置に送信する送信部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記切り替え要求フレームに基づいて、前記第２の通信装置に前記切り替え応答フレームを生成させる
    　請求項１に記載の通信制御装置。
  5. 　前記通信端末から送信されてくる接続移行の問い合わせを示す移行問い合わせフレームを受信する受信部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記移行問い合わせフレームに基づいて、接続切り替えの問い合わせを示す切り替え問い合わせフレームを生成する
    　請求項４に記載の通信制御装置。
  6. 　前記第１の通信装置から送信されてくる前記接続に関する情報を含む接続切り替えの問い合わせを示す切り替え問い合わせフレームを受信する受信部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記切り替え問い合わせフレームに基づいて、前記切り替え要求フレームを生成する
    　請求項４に記載の通信制御装置。
  7. 　前記制御部は、前記切り替え問い合わせフレームに基づいて、前記第２の通信装置を決定する
    　請求項６に記載の通信制御装置。
  8. 　通信制御装置が、
    　第１の通信装置から第２の通信装置に接続先を切り替える通信端末に対して送信される接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームを、前記第１の通信装置と前記通信端末との間の接続に関する情報に基づいて前記第２の通信装置に生成させる
    　通信制御方法。
  9. 　第１の通信装置との間の接続に関する情報に基づいて第２の通信装置により生成され、送信されてくる接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームを受信する受信部と、
    　前記切り替え応答フレームを復号した場合、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に接続先を切り替える制御部と
    　を備える通信端末。
  10. 　接続移行の問い合わせを示す移行問い合わせフレームを前記第１の通信装置に送信する送信部をさらに備え、
    　前記受信部は、前記接続移行の問い合わせに前記接続に関する情報が追加されてなる接続切り替えの要求を示す切り替え要求フレームに基づいて前記第２の通信装置により生成され、送信されてくる前記切り替え応答フレームを受信する
    　請求項９に記載の通信端末。
  11. 　前記接続に関する情報は、機器認証によって生成される共通鍵、前記第１の通信装置のMACアドレス、および自身のMACアドレスのうち、少なくともいずれか１つを含む
    　請求項９に記載の通信端末。
  12. 　通信端末が、
    　第１の通信装置との間の接続に関する情報に基づいて第２の通信装置により生成され、送信されてくる接続切り替えの応答を示す切り替え応答フレームを受信し、
    　前記切り替え応答フレームを復号した場合、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に接続先を切り替える
    　通信方法。
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