JP7691082B2 - モバイルルータ、通信システム及びプログラム - Google Patents

Description

本開示はモバイルルータ、通信システム及びプログラムに関する。

近年のスマートフォン利用形態として、契約したデータ通信量の範囲内に抑え通信費を増やさないために、屋外ではモバイルルータに接続、屋内では宅内のアクセスポイントに接続といった別ネットワークを経由して通信をおこなうケースが増えている。（例えば特許文献１）

例えば、屋外において、契約するデータ通信量が多く通信費も安いモバイルルータを使用することにより、スマートフォン単独での通信費よりも安く済ませられることが多い。

ただし、契約条件によりデータ通信量により通信制限や想定していたよりも高い通信費になってしまう場合では、モバイルルータ使用のメリットがなくなってしまうこともある。

一方で屋内において、光通信などでインタネット回線を引き込み無線ルータのアクセスポイントを使用する場合には、データ通信量に制限がない契約が一般的であり、モバイルルータのように通信量を気にする必要がない。

したがって、外出先から帰宅し宅内のアクセスポイントが利用できる状況になった場合に、利用者は、少しでも早く子機の接続先をモバイルルータからアクセスポイントに切り替えたい。

しかし接続中の子機は帰宅しても接続を維持したままのため、接続先を切り替えるためには使用者のモバイルルータ電源OFF操作が必要となっていた。

特開２０１６－１１９６８２号公報

しかし接続中の子機は帰宅しても接続を維持したままのため、接続先を切り替えるためには使用者のモバイルルータ電源をOFFにする等の操作が必要であるという問題があった。

本開示の目的は、自宅でインタネット回線により通信をおこない、外出先ではモバイルルータ経由で通信をおこなうユーザを対象とし、子機を使用者がモバイルルータの電源をOFFにする操作をしなくとも自動でアクセスポイント側に接続を切り替えられるモバイルルータ、通信システム及びプログラムを提供することである。

一実施形態のモバイルルータは、外部ネットワークと通信可能な第１無線通信部と、子機及びアクセスポイントと通信可能な第２無線通信部と、前記第１無線通信部及び前記第２無線通信部を制御する制御部を、備え、前記第２無線通信部が前記アクセスポイントの送信フレームを検出したとき、前記制御部は、スキャン要求を前記子機に送信することを、前記第２無線通信部に指示するようにした。

一実施形態の通信システムは、モバイルルータと子機とを備え、前記モバイルルータは、外部ネットワークと通信可能な第１無線通信部と、前記子機及びアクセスポイントと通信可能な第２無線通信部と、前記第１無線通信部及び前記第２無線通信部を制御する制御部を、備え、前記第２無線通信部が前記アクセスポイントの送信フレームを検出したとき、前記制御部は、スキャン要求を前記子機に送信することを、前記第２無線通信部に指示するようにした。

一実施形態のプログラムは、外部ネットワークと通信可能な第１無線通信部と、子機及びアクセスポイントと通信可能な第２無線通信部と、を備えるモバイルルータにおいて、前記第２無線通信部が前記アクセスポイントの送信フレームを受信するか否か監視するステップと、前記第２無線通信部が前記アクセスポイントの送信フレームを検出したとき、スキャン要求を前記子機に送信することを、前記第２無線通信部に指示するステップをコンピュータに実行させるようにした。

本開示のモバイルルータ、通信システム及びプログラムによれば、子機の使用者がモバイルルータの電源をOFFにする操作をしなくとも子機の接続をアクセスポイント側に自動で切り替えられる。

実施の形態１にかかるモバイルルータの一例を示すブロック図である。 実施の形態２に係る通信システムの一例を示すブロック図である。 実施の形態２に係るモバイルルータの動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係るモバイルルータの動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態３に係るモバイルルータの動作の一例を示すフローチャートである。

実施の形態１
以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態１にかかるモバイルルータの一例を示すブロック図である。図１において、モバイルルータ１００は、第１無線通信部１０１と、第２無線通信部１０２と、制御部１０３とを備える。

第１無線通信部１０１は、外部ネットワーク１０と無線通信可能な構成である。

第２無線通信部１０２は、子機１２と無線通信可能な構成である。また、第２無線通信部１０２はアクセスポイント１１の送信フレームを検出した場合、第２無線通信部１０２は検出内容を制御部１０３に出力する。また、第２無線通信部１０２は、制御部１０３の指示に従い、スキャン要求を子機１２に送信する。

制御部１０３は、第１無線通信部１０１及び第２無線通信部１０２を制御する。第２無線通信部１０２がアクセスポイント１１の送信フレームを検出した場合、制御部１０３は、スキャン要求を子機１２に送信することを、第２無線通信部１０２に指示する。

このように実施の形態１のモバイルルータによれば、子機の使用者がモバイルルータの電源OFF操作をしなくとも子機の接続をアクセスポイント側に自動で切り替えられる。

実施の形態２
実施の形態２では、モバイルルータを含む通信システムについて説明する。図２は、実施の形態２に係る通信システムの一例を示すブロック図である。図２において、通信システム２０は、モバイルルータ２００と、外部ネットワーク１０と、アクセスポイント１１と、子機１２を備える。

モバイルルータ２００は、第１無線通信部１０１と、第２無線通信部１０２と、制御部２０３と、連携端末管理部２０４と、電源部２０５を備える。図２において、図１と同一の構成は、同じ番号を付し、説明を省略する。

モバイルルータ２００は、例えば、LTE/5G（Long Term Evolution/5th Generation Mobile Communication System）などの通信方式で、通信事業者のネットワークに接続しており、屋外で外部のネットワークと通信できる。外部のネットワークへの接続方式は特に限定されない。モバイルルータ２００は、同時にアクセスポイントとして動作し、子機１２と無線で接続する。そして、子機１２が屋外に存在する場合でもモバイルルータ２００を介してネットワークに接続できる。実施の形態２では、モバイルルータ２００はアクセスポイントとして動作する。

第２無線通信部１０２は、無線フレームの送受信や各チャネルのスキャンをおこなう。

制御部２０３は、連携端末管理部２０４から通知されるBSSID(Basic Service Set Identifier)情報により、第２無線通信部１０２で受信されるフレームに連携端末として登録されたBSSIDを持つフレームがあるか確認する。

そして、制御部２０３は、検出した場合に第２無線通信部１０２に対し接続している子機１２へBeacon Requestといった周辺端末のBSSIDを取得するスキャン要求の送信を指示する。

モバイルルータ２００は、子機１２から応答として受信したBeacon Reportの情報に連携端末のBSSIDがあるか確認する。そして、BSSIDが存在していた場合、モバイルルータ２００の電源部２０５をOFFにする。

連携端末管理部２０４は、使用者により設定される連携対象端末の無線MAC（Media Access Control address）アドレスであるBSSID情報を管理し、制御部２０３に情報を通知する。

電源部２０５は、モバイルルータ２００の各構成に電力を供給する電源である。

子機１２は、屋外ではモバイルルータ２００に接続し通信をおこなう。また、子機１２は屋内では宅内のアクセスポイント１１に接続し通信をおこなう。子機１２にはそれぞれに接続可能な接続プロファイルが保持されており、未接続時に存在を検出すると自動で無線接続がおこなわれる。

アクセスポイント１１は、宅内での通信利用のため子機１２を接続して使用される。モバイルルータ２００の連携端末として、使用者がモバイルルータ２００にアクセスポイント１１のBSSID情報を登録する。BSSID情報は使用者がWebGUI (World Wide Web Graphical User Interface)などの設定画面により登録、削除するものとしているが、他の方法で実施してもかまわない。また、登録するBSSIDの数は一つとは限らず複数エントリの登録が可能である。

次に子機１２の接続切り替えについて説明する。図２において、モバイルルータ２００には使用者によりWebGUIなどの設定画面から連携端末としてアクセスポイント１１の無線MACアドレスであるBSSIDが登録され、連携端末管理部２０４により情報が管理される。

制御部２０３は連携端末管理部２０４から通知される連携端末のBSSID情報により第２無線通信部１０２で受信される無線フレームに該当のBSSIDを持つフレームがないか確認する。

屋外で子機１２をモバイルルータ２００に接続し通信をおこなっていた使用者が帰宅すると、第２無線通信部１０２がアクセスポイント１１の送信するBeaconなどの送信フレームを受信する。そして、制御部２０３が、受信した送信フレームの中から連携端末のBSSIDを検出する。

制御部２０３は接続した子機１２に対し、アクセスポイント１１を検出できているかの確認をおこなう。具体的には、連携端末管理部２０４は、登録された連携端末のBSSID情報を制御部２０３に通知する。制御部２０３はその情報により子機１２で受信される無線フレームに該当のBSSIDを持つフレームがないか監視動作をおこなう。

このため、制御部２０３は、無線規格802.11kに定義されているBeacon Requestといった周辺に存在するアクセスポイントのBSSID情報を要求できるスキャン命令を送信するよう第２無線通信部１０２に命令を出す。Beacon Requestは無線測定の一種として使用される手段であるが、子機１２からBSSID情報を取得できるものであれば他のフレームを用いてもかまわない。

第２無線通信部１０２は子機１２にBeacon Requestを送信する。子機１２は自身の持つ情報をBeacon Reportとしてスキャン応答をモバイルルータ２００に送信する。

モバイルルータ２００は、子機１２からの応答に連携端末のBSSIDがあることにより、子機１２もアクセスポイント１１を検出できており、接続切り替えが可能な状態であることを確認できる。登録される連携端末情報は一つとは限らず、複数登録があればいずれかの端末と連携し、子機１２の接続を連携端末へ切り替えることが可能である。

制御部２０３はモバイルルータ２００の電源部２０５をOFFにする。そして、モバイルルータ２００との接続が切断となった子機１２は、保持している接続プロファイルにより宅内のアクセスポイント１１へ自動で接続し通信をおこなう。帰宅によりモバイルルータ２００の不必要な通信量を抑制しバッテリー消費を削減することができ、子機１２も自動で宅内のアクセスポイント１１に接続できる。

次に、本開示のモバイルルータ２００の動作について、表１、図３及び図４を用いて説明する。表１は、連携端末管理情報である。

表１に示すように、連携端末No.(Number)とBSSIDとが対応づけて管理されている。連携端末管理部２０４は、表１のように登録された連携端末のBSSID情報を管理する。

図３は、実施の形態２に係るモバイルルータの動作の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ３０１において、制御部２０３の監視動作は、まず連携端末の登録があるかを判断する。

連携端末のBSSIDが使用者により登録されていない、すなわち連携端末管理部２０４からBSSID情報が通知されていない場合、制御部２０３は監視動作をおこなわない。そして処理を終了する。連携端末のBSSID情報が通知されている場合、ステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２において、モバイルルータ２００に子機１２が接続されているかを判断する。子機１２が接続されていない場合は監視動作をおこなわない。そして処理を終了する。子機１２が接続されている場合、ステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３において、モバイルルータ２００からアクセスポイント１１へ子機１２との接続を切り替え可能な状態であるかを判断するため、第２無線通信部１０２で受信される無線フレームに連携端末のBSSIDを持つフレームがないか監視を開始する。

次に、図４を用いて、ステップＳ３０３の連携端末のフレーム監視の動作について説明する。図４は、実施の形態２に係るモバイルルータの動作の一例を示すフローチャートである。

まずステップＳ４０１において、使用者が屋外でモバイルルータ２００に子機１２を接続して通信をおこない、帰宅すると連携端末のアクセスポイント１１の電波が届く範囲に入る。連携端末のBSSIDを持つフレームを監視している。そしてステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０２において、制御部２０３は、フレームが検出されるか否かを判断する。
定常的に送信しているBeaconフレームなどによりアクセスポイント１１のBSSIDを持つフレームが検出された場合、モバイルルータ２００とアクセスポイント１１は通信可能な範囲にいることがわかる。そしてステップＳ４０３に進む。なお、この時点ではモバイルルータ２００に接続している子機１２がアクセスポイント１１を検出できているかは不明である。

また、アクセスポイント１１のBSSIDを持つフレームが検出されていない場合、ステップＳ４０２を繰り返す。

ステップＳ４０３において、制御部２０３は子機１２がアクセスポイントを検出できているか確認するため、子機１２へ周辺に存在するアクセスポイントのBSSIDスキャン情報を取得するためのBeacon Requestを送信するよう第２無線通信部１０２に対し命令を出す。具体的には、第２無線通信部１０２は子機１２に対しBeacon Request、すなわちスキャン要求を送信する。そしてステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０４において、子機１２からの応答であるBeacon Reportの受信をおこなう。そして、制御部２０３は第２無線通信部１０２でBeacon Reportの受信があるか否かを確認する。応答が得られなかった場合、ステップＳ４０３に戻り、第２無線通信部１０２に対し再度Beacon Requestの送信要求をおこなう。応答が得られた場合、ステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０５において、子機１２が取得した周辺端末のBSSID情報が載ったBeacon Reportの中に連携端末として登録されたBSSIDがあるかどうかを確認する。連携端末のBSSID情報がなかった場合、ステップＳ４０２に戻る。そして、子機１２はアクセスポイント１１を検出できておらずアクセスポイント１１に接続を切り替えることができないためモバイルルータ２００の電源部２０５をOFFにせず、フレームの監視動作を継続する。

連携端末のBSSID情報があった場合、すなわち子機１２がアクセスポイント１１を検出できている場合、ステップＳ４０６に進む。

ステップＳ４０６において、子機１２がアクセスポイント１１を検出できており、接続先の切り替えが可能と判断できるので、制御部２０３はモバイルルータ２００の電源部２０５をOFFにする。子機１２はモバイルルータ２００との接続が切断され、保持している接続プロファイルによりアクセスポイント１１側に自動で接続を切り替えて通信できる。

モバイルルータ２００はアクセスポイント１１検出により自動で電源部２０５をOFFできることにより、帰宅後に不必要となる通信量を抑制しバッテリー消費の削減といった省電力化を実現できる。そして、使用者がモバイルルータ２００の電源部２０５をOFFに操作しなくとも子機１２をアクセスポイント１１側に接続を切り替えそのまま通信できる。

このように実施の形態２のモバイルルータによれば、子機を使用者により電源をOFFにすることなく自動でアクセスポイント側に接続を切り替えられる。また、実施の形態２のモバイルルータによれば、帰宅後に不必要となるモバイルルータの通信量を抑制し、モバイルルータのバッテリーの消費を削減できる。

実施の形態３
実施の形態３では、登録された連携端末のBSSID情報を持つフレーム監視により連携端末の不在を判断することで子機１２を自動でモバイルルータ２００に接続させる例について説明する。

実施の形態２と異なる動作について図５を用いて説明する。図５は、実施の形態３に係るモバイルルータの動作の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ５０１において、子機１２から連携端末情報のBSSIDを受信した場合、実施の形態２のように制御部２０３はモバイルルータ２００の電源部２０５をOFFするのではなく、待機動作に移行させるためにステップＳ５０２に進む。

ステップＳ５０２において、連携端末のBSSID情報を持つフレーム有無の監視のみをおこなう待機動作に移行させる。そして、ステップＳ５０３に進む。

ステップＳ５０３において、監視タイマを初期化する。制御部２０３は第２無線通信部１０２により受信される無線フレームの監視を継続し、連携端末のBSSIDが検出できるかの監視タイマを備える。実施の形態３では一例として１分と設定するが自由に設定してよい。そしてステップＳ５０４に進む。

ステップＳ５０４において、連携端末の無線フレームがあるか監視を開始する。そして、ステップＳ５０５に進む。

ステップＳ５０５において、第２無線通信部１０２から受信される無線フレームの中に連携端末のBSSIDを持つフレームがあるか判断される。第２無線通信部１０２から受信される無線フレームの中に連携端末のBSSIDを持つフレームがある場合、ステップＳ５０３に戻る。第２無線通信部１０２から受信される無線フレームの中に連携端末のBSSIDを持つフレームがない場合、ステップＳ５０６に進む。

ステップＳ５０６において、制御部２０３は、監視タイマが満了したか否か判断する。例えば、監視タイマである１分が経過したかを確認する。制御部２０３は、監視タイマが満了した場合、ステップＳ５０７に進む。制御部２０３は、監視タイマが満了していない場合、ステップＳ５０４に戻る。

ステップＳ５０７において、制御部２０３はモバイルルータ２００の送信動作を開始させる。この動作により、モバイルルータ２００は、通常動作に復帰する。連携端末のアクセスポイント１１が不在となり接続できなくなった子機１２は通常動作に移行したモバイルルータ２００に接続を切り替えて通信できる。

このように、実施の形態３のモバイルルータは、使用者が外出し宅内連携端末のアクセスポイントが検出できなくなった場合にモバイルルータが自動で通常動作を開始し、子機が接続可能となる。この結果、帰宅し連携端末のアクセスポイントが検出できた場合にモバイルルータは自動で待機動作となり子機はアクセスポイント側に接続を切り替えられる。

なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、第１無線通信部１０１と第２無線通信部１０２を一つの通信回路で構成するようにしてもよい。

様々な処理をおこなう機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。

また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１０ 外部ネットワーク
１１ アクセスポイント
１２ 子機
２０ 通信システム
１００、２００ モバイルルータ
１０１ 第１無線通信部
１０２ 第２無線通信部
１０３、２０３ 制御部
２０４ 連携端末管理部
２０５ 電源部

Claims (8)

1. 外部ネットワークと通信可能な第１無線通信部と、
   子機及びアクセスポイントと通信可能な第２無線通信部と、
   前記第１無線通信部及び前記第２無線通信部を制御する制御部を、備え、
   前記第２無線通信部が前記アクセスポイントのBSSID(Basic Service Set Identifier)を持つ無線フレームを検出したとき、前記制御部は、スキャン要求を前記子機に送信することを、前記第２無線通信部に指示する、モバイルルータ。
2. 前記モバイルルータに電力を供給する電源部を備え、
   前記第２無線通信部が子機からのスキャン応答にアクセスポイントの情報が存在することを確認したとき、前記制御部は、前記モバイルルータへの電力供給を停止することを、前記電源部に指示する、請求項１に記載のモバイルルータ。
3. 使用者により設定される連携対象端末の無線MAC（Media Access Control address）アドレスであるBSSID情報を管理する連携端末管理部を備え、
   前記連携端末管理部は、BSSID情報を制御部に通知し、
   前記制御部は、前記第２無線通信部で受信される無線フレームに当該BSSIDを持つフレームがないか監視し、
   前記制御部が、前記第２無線通信部で受信される無線フレームに当該BSSIDを持つフレームを検出したとき、前記制御部は、スキャン要求を前記子機に送信することを、前記第２無線通信部に指示する、請求項１に記載のモバイルルータ。
4. 前記連携端末管理部は、連携端末No.(Number)とBSSIDとを対応づけて管理する、請求項３に記載のモバイルルータ。
5. 前記第２無線通信部は前記子機にスキャン要求としてBeacon Requestを送信し、子機からのBeacon Reportを受信する、請求項３に記載のモバイルルータ。
6. モバイルルータと子機とを備え、
   前記モバイルルータは、
   外部ネットワークと通信可能な第１無線通信部と、
   前記子機及びアクセスポイントと通信可能な第２無線通信部と、
   前記第１無線通信部及び前記第２無線通信部を制御する制御部を、備え、
   前記第２無線通信部が前記アクセスポイントのBSSID(Basic Service Set Identifier)を持つ無線フレームを検出したとき、前記制御部は、スキャン要求を前記子機に送信することを、前記第２無線通信部に指示し、
   前記子機は、当該スキャン要求を受信した場合、アクセスポイントを探す、
   通信システム。
7. 外部ネットワークと通信可能な第１無線通信部と、子機及びアクセスポイントと通信可能な第２無線通信部と、を備えるモバイルルータにおいて、
   前記第２無線通信部が前記アクセスポイントのBSSID(Basic Service Set Identifier)を持つ無線フレームを受信するか否か監視するステップと、
   前記第２無線通信部が前記アクセスポイントのBSSID(Basic Service Set Identifier)を持つ無線フレームを検出したとき、スキャン要求を前記子機に送信することを、前記第２無線通信部に指示するステップをコンピュータに実行させるプログラム。
8. 前記モバイルルータは、前記モバイルルータに電力を供給する電源部を備え、
   前記第２無線通信部が子機からのスキャン応答にアクセスポイントの情報が存在することを確認したとき、前記モバイルルータへの電力供給を停止することを、前記電源部に指示するステップをコンピュータに実行させる、請求項７に記載のプログラム。

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