通信設備、通信設備的控制方法、電腦程式和存儲介質的製作方法

2023-04-24 05:45:51

專利名稱：通信設備、通信設備的控制方法、電腦程式和存儲介質的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種通信設備、通信方法、電腦程式和存儲介質。
背景技術：
在以符合IEEE802. 11標準系列的無線LAN為代表的無線通信中，在使用之前必須設置許多設置項。例如，這些設置項包括諸如作為網絡標識符的SSID、加密方法、加密密鑰、 認證方法和認證密鑰等的進行無線通信所需的通信參數，並且手動輸入這些參數對於用戶來說非常不便。因此，不同廠家提出了允許用戶在無線設備中容易地設置通信參數的自動設置方法。利用這些自動設置方法，一個設備使用在要連接的設備之間所預先確定的程序和消息來向其它設備提供通信參數，從而自動設置通信參數。日本特開2006-311139號公報(以下稱為專利文獻1)公開了無線LAN自組織 (ad hoc)模式的通信(以下稱為自組織通信)中的自動通信參數設置處理的例子。Wi-Fi CERTIFIED for Wi-Fi Protected Setup :Easing the User Experience for Home and Small Office Wi-Fi Networks,http://www. wi_fi. org/wp/wifi-protected-setup (以下稱為非專利文獻1)公開了 "Wi-Fi保護設置」 (Wi-Fi Protected Setup,以下縮寫為WPS) 作為接入點(基站)和站(終端站)之間的自動通信參數設置處理的行業標準規範。另外， 基於IEEE P802. Ili標準的Wi-Fi保護訪問增強安全實現(以下稱為非專利文獻2)公開了 「Wi-Fi保護訪問」(Wi-Fi Protected Access，以下縮寫為WPA)作為無線通信連接處理中的加密方法、加密密鑰、認證方法和認證密鑰等的行業標準規範。對於WPS，由於預先確定了用於提供通信參數的設備(以下稱為提供設備)和用於接收通信參數的設備(以下稱為接收設備)的角色，因而還唯一確定了通信參數的傳送方向。然而，當沒有預先確定提供設備和接收設備的角色時，不能唯一確定通信參數的傳送方向。在這種情況下，當用戶選擇作為提供設備要使用的設備和作為接收設備要使用的設備時，用戶的可操作性降低。此外，當選擇多個設備作為提供設備時，接收設備不能區分要從其接收通信參數的提供設備。在向多個設備之間已建立的網絡添加新設備時，也可能發生上述問題。在這種情況下，希望已是該網絡的加入者的設備用作提供設備、並且作為預期加入者的新設備接收該網絡的通信參數。然而，由於未預先確定提供設備和接收設備的角色，因而在作為預期加入者的新設備中不能設置適當的通信參數。不僅在無線通信的通信參數中可能發生上述問題，而且在需要設備間的通信設置的有線通信的通信參數中也可能發生上述問題。

發明內容
本發明的一個實施例提供一種通信設備及其控制方法，其中，即使當在自動通信參數設置處理中沒有預先確定角色，該通信設備也可以在不降低用戶可操作性的情況下， 設置適當的通信參數。根據本發明的一個方面，提供一種能與通信網絡連接的通信設備，該通信設備包括通知部件，用於使用分配給所述通信設備的通信信道來通知所述通信設備的存在；搜索部件，用於設置能在所述通信網絡中使用的通信信道之中的不同於所分配的通信信道的一個通信信道，並且使用所設置的通信信道來搜索用作用於提供通信參數的提供設備的通信對方設備；以及控制部件，用於控制所述通知部件和所述搜索部件以交替地重複通知處理和搜索處理，並且每當執行一次或多次所述重複時，改變所述搜索部件所使用的通信信道。根據本發明的另一方面，提供一種能與通信網絡連接的通信設備，該通信設備包括通知部件，用於響應於自動通信參數設置處理的開始指示，使用能在所述通信網絡中使用的通信信道之中的預定通信信道來通知所述通信設備的存在；搜索部件，用於使用所述預定通信信道來搜索用作用於提供通信參數的提供設備的通信對方設備；設置部件，用於與所述搜索部件所發現的通信對方設備執行所述自動通信參數設置處理；以及恢復部件， 用於在完成所述自動通信參數設置處理之後，將通信信道恢復成開始所述自動通信參數設置處理之前的通信信道。根據本發明的另一方面，提供一種能與通信網絡連接的通信設備的控制方法，該控制方法包括通知步驟，用於使用分配給所述通信設備的通信信道來通知所述通信設備的存在；搜索步驟，用於設置能在所述通信網絡中使用的通信信道之中的不同於所分配的通信信道的一個通信信道，並且使用所設置的通信信道來搜索用作用於提供通信參數的提供設備的通信對方設備；以及控制步驟，用於控制所述通知步驟和所述搜索步驟以交替地重複通知處理和搜索處理，並且每當執行一次或多次所述重複時，改變所述搜索步驟中所使用的通信信道。根據本發明的另一方面，提供一種能與通信網絡連接的通信設備的控制方法，該控制方法包括通知步驟，用於響應於自動通信參數設置處理的開始指示，使用能在所述通信網絡中使用的通信信道之中的預定通信信道來通知所述通信設備的存在；搜索步驟，用於使用所述預定通信信道來搜索用作用於提供通信參數的提供設備的通信對方設備；設置步驟，用於與在所述搜索步驟中所發現的通信對方設備執行所述自動通信參數設置處理； 以及恢復步驟，用於在完成所述自動通信參數設置處理之後，將通信信道恢復成開始所述自動通信參數設置處理之前的通信信道。通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發明的其它特徵將變得明顯。


圖1是示出根據本發明實施例的通信設備的結構的框圖；圖2是示出根據本發明實施例的設備的軟體功能的框圖；圖3是示出根據本發明實施例的第一網絡結構的圖；圖4是示出根據本發明實施例的設備A和B的操作的序列圖5是示出根據本發明實施例的第二網絡結構的圖；圖6是示出根據本發明實施例的提供設備的通知處理操作的流程圖；圖7是示出根據本發明實施例的代理應答操作的流程圖；圖8是示出根據本發明實施例的通信參數自動設置操作的流程圖；圖9是示出根據本發明實施例的設備A、B和C的操作的序列圖；圖10是支持的認證和加密方法的表；

圖11是密鑰交換算法中擁有的密鑰和密鑰交換序列的對照表；圖12是密鑰交換處理的序列圖(編號1)；圖13是密鑰交換處理的序列圖(編號2)；圖14是密鑰交換處理的序列圖(編號3)；圖15是密鑰交換處理的序列圖(編號4)；圖16是示出密鑰交換算法選擇算法的流程圖；圖17是示出根據本發明第一實施例的提供設備發現處理操作的流程圖；圖18是示出根據本發明第二實施例的提供設備發現處理操作的流程圖；圖19是示出一般提供設備發現處理操作的時序圖；以及圖20是示出根據本發明的提供設備發現處理操作的時序圖。
具體實施例方式第一實施例下面參考附圖詳細說明根據本實施例的通信設備。以下說明使用符合IEEE802. 11 系列的無線LAN系統的例子，但是通信模式不一定限於符合IEEE802. 11的無線LAN。下面說明適於本實施例的事例的硬體結構。圖1是示出根據本發明的實施例的能與通信網絡連接的通信設備(提供設備或接收設備)的結構的例子的框圖。附圖標記101表示整個設備。附圖標記102表示通過執行存儲在存儲單元103中的電腦程式而控制整個設備的控制單元。控制單元102還執行與其它設備的通信參數設置控制。附圖標記103表示存儲要由控制單元102執行的電腦程式和諸如通信參數等的各種類型的信息的存儲單元。當控制單元102執行存儲在存儲單元 103中的電腦程式時，實現後面所述的各種操作。附圖標記104表示進行無線通信所使用的無線單元。附圖標記105表示顯示單元， 其中，顯示單元105進行各種顯示，並具有如LCD或LED那樣可輸出在視覺上可感知的信息或者如揚聲器那樣可輸出可聽信息的功能。附圖標記106表示給出用於開始通信參數設置處理的觸發的設置按鈕。控制單元 102在檢測到用戶對設置按鈕106的操作時執行後面所述的處理。附圖標記107表示天線控制單元，並且附圖標記108表示天線。附圖標記109表示允許用戶進行各種輸入的輸入單元。圖2是示出在後面所述的通信參數設置操作中要由下面所述的各個設備執行的軟體功能塊的結構的例子的框圖。附圖標記201表示整個設備。附圖標記202表示通信參數自動設置功能塊。在本實施例中，通信參數自動設置功能塊202自動設置諸如作為網絡標識符的SSID、加密方法、加密密鑰、認證方法和認證密鑰等的進行無線通信所需的通信參數。附圖標記203表示接收與各種通信相關聯的包的包接收單元。包接收單元203接收信標(通知信號)。附圖標記204表示發送與各種通信相關聯的包的包發送單元。包發送單元204發送信標。注意，信標附加有發送源設備的各種類型的信息(自信息)。附圖標記205表示控制諸如探測請求等的設備搜索信號的發送的搜索信號發送單元。注意，探測請求還可以被表示為搜索想要的網絡所使用的網絡搜索信號。搜索信號發送單元205發送探測請求。搜索信號發送單元205還發送作為所接收到的探測請求的應答信號的探測響應。附圖標記206表示控制從其它設備接收諸如探測請求等的設備搜索信號的搜索信號接收單元。搜索信號接收單元206接收探測請求。另外，搜索信號接收單元206接收探測響應。注意，設備搜索信號和其應答信號附加有發送源設備的各種類型的信息(自信附圖標記207表示控制網絡連接的網絡控制單元。網絡控制單元207執行例如與無線LAN自組織網絡的連接處理。在通信參數自動設置功能塊中，附圖標記208表示控制自動通信參數設置處理中的各種協議的自動設置控制單元。附圖標記209表示向對方設備提供通信參數的通信參數提供單元。通信參數提供單元209在自動設置控制單元208的控制下，執行自動通信參數設置處理(後面說明)中的提供處理。附圖標記210表示從對方設備接收通信參數的通信參數接收單元。通信參數接收單元210在自動設置控制單元208的控制下，執行自動通信參數設置處理(後面說明) 中的接收處理。自動設置控制單元208還判斷自開始自動通信參數設置處理之後所經過的時間段是否超過設置處理的限制時間。當判斷為經過的時間段超過限制時間時，在自動設置控制單元208的控制下中止設置處理。附圖標記211表示判斷在自動通信參數設置處理中的角色的角色判斷單元。角色判斷單元211執行後面所述的角色判斷處理。附圖標記212表示控制與自動通信參數設置處理的開始和完成通知相關聯的處理的設置通知控制單元。設置通知控制單元212執行後面所述的提供設備中的開始通知消息、開始通知應答消息和完成通知消息的發送/接收處理。附圖標記213表示控制信標(通知信號)的發送定時的信標控制單元。下面說明 IEEE802. 11無線LAN的自組織網絡中的信標發送算法。在自組織網絡下，在構成該網絡的所有設備間以自主分布方式發送信標。由最初創建自組織網絡的設備確定信標發送間隔(信標周期)，並且通常以約IOOms的間隔從任意設備發送信標。注意，當任意一個設備開始發送信標時，形成自組織網絡。通過被稱為競爭窗口(隨機數生成範圍，以下被縮寫為CW)的參數來控制信標發送定時。當到達信標發送定時時，網絡中的各設備計算從0到CW的範圍內的隨機值 (CWrand)。將通過該CWrand乘以預定恆定間隔(時隙時間)所獲得的時間段設置為信標發送之前的等待時間段(延後時間段)。由於信標發送之前的等待時間段按照時隙時間而減小，因而當等待時間段達到0
7時，發送信標。如果設備在發送信標之前從其它設備接收到信標，則該設備中止信標的發送處理。利用該控制，可以避免從各個設備所發送的信標的衝突。由於自組織網絡上的各個設備在從0到CW的範圍內選擇隨機數，因而構成該網絡的設備中的選擇最小CWrand的設備發送信標。例如，當在各個設備中設置相同CW作為初始值時，各個設備具有相等的信標發送概率，作為結果，各個設備每單位時間發送信標的次數變得幾乎相同。換句話說，各個設備的信標發送頻率(發送比)變得相同。另一方面，當網絡上的一個設備將CW設置成小於初始值的值時，該設備發送信標的概率變得高於其它設備。也就是說，可以將CW表示為用於確定發送信標的概率或每單位時間發送信標的次數所使用的參數。另外，可以將CW表示為用於確定各設備所發送的信標的發送比所使用的參數。此外，還可以將CW表示為用於確定信標發送定時或信標發送之前的等待時間段所使用的參數。注意，CW值可以在從CWmin (最小值)到CWmax (最大值)的範圍內改變。在設置 CWmin時，使每單位時間發送信標的次數最大化。在各設備中，將CWinit(> CWmin)設置為初始值，並且在不執行自動通信參數設置處理時，使用該初始值來發送信標。圖3是示出通信設備A 300 (以下稱為設備A)和通信設備B 301 (以下稱為設備 B)的圖。所有這些設備均具有以上圖1和2所示的結構。在沒有確定設備A或設備B是用作通信參數提供設備還是接收設備的狀態下，這兩個設備分別創建網絡A 302(以下稱為網絡A)和網絡B 303(以下稱為網絡B)。設備A和B相互發現，並且判斷哪一設備用作提供設備。結果，用作提供設備的設備向用作接收設備的設備提供通信參數。網絡A和B是分別由設備A和B所創建的自組織網絡。自組織網絡被稱為IBSS(獨立基本服務集)，並且使用BSSID作為網絡標識符來區分各個網絡。BSSID是採用由創建網絡的設備所生成的隨機值的網絡標識符。注意，SSID是在設備可預先設置的網絡標識符或者可被用戶設置為任意值的網絡標識符，並且不同於BSSID。通過上述說明可知，BSSID不是通過自動通信參數設置處理從提供設備提供給接收設備的通信參數。圖4是示出在設備A和B上按下設置按鈕106時的處理序列的例子的圖，並且在設備A和B之間執行自動通信參數設置處理。當在設備A和B上分別按下設置按鈕106時，設備A創建唯一網絡A (F401)，並且設備B也創建唯一網絡B (F402)。假定較早按下設備B的設置按鈕106，並且設備B首先創建網絡。將設備A和B中的每一個設置為「候選提供設備」，這表示它們的工作角色(以下稱為角色)既未被確定為提供設備也未被確定為接收設備(F403、F404)，並且作為確定工作角色之前的限制時間而啟動計時器Tl (F405、F406)。設備A和B發送信標(通知信號)(F407、F408)。信標信號包括用於通知設備在所創建的網絡中具有自動通信參數設置處理功能或者正在進行自動設置處理的信息元素。 另外，信標還可以包括表示作為當前角色的「候選提供設備」的信息元素。
由於這些信標包括與網絡A和B相對應的不同的BSSID，因而接收到信標的設備可以識別該信標的發送源設備所屬的網絡。隨後，設備B發送搜索信號A (F409)。搜索信號A還包括表示該設備具有自動通信參數設置處理功能或正在進行自動設置處理的信息元素、以及表示作為當前角色的「候選提供設備」的信息元素，如在信標中一樣。在接收到從設備B發送的搜索信號A時，設備A向設備B發送搜索應答信號 A(F410)。搜索應答信號A還包括表示該設備具有自動通信參數設置處理功能或正在進行自動設置處理的信息元素、以及表示作為當前角色的「候選提供設備」的信息元素，如在信標和搜索信號A中一樣。當設備B的計時器Tl在未檢測到提供設備之前達到超時時(F411)，設備B設置 「提供設備」作為其工作角色(F412)。這次，設備A發送搜索信號A (F413)。從設備A所發送的搜索信號A也包括表示該設備具有自動通信參數設置處理功能或正在進行自動設置處理的信息元素、以及表示作為當前角色的「候選提供設備」的信息元素。在接收到從設備A所發送的搜索信號A時，設備B向設備A發送搜索應答信號 B (F414)。搜索應答信號B包括表示該設備具有自動通信參數設置處理功能或正在進行自動設置處理的信息元素、以及當前角色，如在信標和搜索信號A中一樣。此時，由於設備B 確定「提供設備」作為其工作角色，因而搜索應答信號B包括表示「提供設備」的信息元素。 除表示作為角色的「提供設備」的信息元素以外，還可以添加表示該設備準備提供通信參數就緒的信息元素。設備A接收到從設備B所發送的搜索應答信號B，並且確認設備B的角色為「提供設備」、並且設備B準備提供通信參數就緒。因此，設備A停止計時器Tl (F415)，設置「接收設備」作為其角色(F416)，並且加入由設備B所創建的網絡B(F417)。然後，設備A和B可以交換在通信參數自動設置協議處理中要交換的通信消息(協議消息)。注意，自動設置協議處理意為交換預先設置的各種通信消息以從提供設備向接收設備提供通信參數的處理。注意，WPS將該協議處理稱為「註冊協議」(參考非專利文獻1)。 在本實施例的以下說明中，為了簡化，接收設備向提供設備發送通信參數設置啟動消息，並且提供設備響應於該消息執行向接收設備的通信參數提供處理。然後，在完成通信參數提供處理時，提供設備發送通信參數設置完成消息。當設備A在F417加入網絡B時，由於在設備A中未設置諸如加密密鑰和認證密鑰等的通信參數，因而設備A和B不能進行使用加密和認證的通信。注意，在設備A和B之間確定通信參數提供設備或接收設備的角色時，使用搜索信號和搜索應答信號。然而，代替交換搜索信號和搜索應答信號，可以使用相互交換的信標的信息來確定角色。當設備A加入由設備B創建的網絡時，設備A向設備B發送通信參數設置啟動消息(F418)，並且作為提供設備的設備B執行向作為接收設備的設備A的通信參數提供處理 (F419)。在完成通信參數提供處理時，設備B向設備A發送通信參數設置完成消息(F420)。 然後，完成通信參數設置處理，並且在設備A和B之間共享通信參數。
然後，設備A和B使用共享的通信參數執行通信連接處理(F421)。注意，由於在結束通信參數設置處理的同時開始通信連接處理，因而設備A和B可以在不強迫用戶進行任何操作的情況下相互通信。在這種情況下，設備可以發送明確表示開始通信連接處理的連接請求信號。在自組織模式下，儘管與基礎架構模式不同，不執行關聯處理，但是在接收到連接請求信號時，可以快速識別作為連接的請求源的設備。在本實施例中，設備B向設備A發送網絡B的通信參數，並且使用這些通信參數執行通信連接處理。在這種情況下，當設備A向設備B發送連接請求信號時，設備B可以檢測到設備A加入網絡B，並且還可以容易地獲得加入者的數量。在開始通信連接處理之前，設備可以確認用戶是否開始連接，並且可以根據用戶操作開始通信連接處理。例如，在完成通信參數設置處理時，顯示單元105可以顯示提示用戶選擇是否開始連接的消息，並且可以根據來自輸入單元109的用戶輸入開始通信連接處理。設備B可以向設備A發送表示不同於網絡B的網絡的通信參數。例如，設備B可以向設備A提供使用網絡C進行通信所需的通信參數，並且設備A和B可以在該提供處理之後使用網絡C相互通信。在這種情況下，設備A或B可以響應於檢測到網絡C上的其它設備作為觸發，開始通信連接處理。圖8是示出在設備A和B上按下設置按鈕106、確定了設備A和B的工作角色即提供設備和接收設備、然後執行自動通信參數設置處理時所執行的操作序列的例子的流程圖。下面參考該流程圖說明通過這兩個設備所執行的控制。按下設置按鈕106以表示開始通信參數設置處理(S801)。設置按鈕106被按下了的設備檢查自身當前是否已是網絡的加入者(SSO》。當設備使用通過與其它設備已進行的通信參數設置處理所共享的通信參數構成網絡時，該設備是該網絡的加入者。如果設備已是網絡的加入者，則該設備設置「提供設備」作為其角色， 以控制其它新設備加入正加入的網絡(S815)。設備然後開始發送包括例如表示角色為「提供設備」的信息的信標(S816)。此後，在從作為網絡的預期加入者的新設備接收到通信參數設置啟動消息時，設備開始通信參數提供處理(S817)。也就是說，在步驟S817所開始的通信參數提供處理中， 當設備已是網絡的加入者時，該設備提供自身作為加入者的網絡的通信參數。注意，當設備當前已是網絡的加入者時，該設備啟動圖6所示的開始通知處理(後面說明)。假定信標 (通知信號)、搜索信號(探測請求)和搜索應答信號(探測響應)包括以下信息元素作為依賴於信號的必須元素或選項 通知設備具有自動通信參數設置處理功能或正在進行自動設置處理的信息元素； 表示設備的角色的信息元素；以及 表示提供功能是否是活動的信息元素。如果在步驟S802判斷為設備沒有加入任何網絡，則該設備自身創建網絡以確定工作角色(S803)，設置「候選提供設備」作為角色(S804)，並且啟動後面所述的提供設備發現處理(S8(^)。注意，設備在步驟S803利用任意無線LAN信道創建網絡。注意，無線LAN信道是在無線LAN的通信中授權使用的通信信道(頻道)。例如，在符合IEEE802. Ilg的無線LAN的情況下，在日本可使用從Ich到13ch的通信信道。後面將參考圖17、19和20說明步驟S805的提供設備發現處理。作為提供設備發現處理的結果，如果發現了以「提供設備」作為其角色的設備 (S806)，該設備設置「接收設備」作為其角色(S807)，並且加入由該提供設備所創建的網絡 (S808)。在該設備加入該網絡後，該設備開始發送包括表示角色是「接收設備」的信息的信標(S809)。注意，由於該設備此時沒有接收到從提供設備所提供的任何通信參數，因而不能在其已成為加入者的網絡中進行使用加密和認證的通信。已成為該網絡的加入者的設備向提供設備發送通信參數設置啟動消息以請求提供通信參數，並且開始來自提供設備的通信參數的接收處理(S810)。另一方面，如果作為提供設備發現處理的結果，未能發現以「提供設備」作為其角色的設備(S806)，則該設備設置「提供設備」作為其角色(S815)。然後，該設備開始發送包括表示角色是「提供設備」的信息的信標(S816)，並且在接收到來自接收設備的通信參數設置啟動消息時，開始通信參數提供處理(S817)。在步驟S817開始的通信參數提供處理中， 如果該設備不是任何網絡的加入者，則該設備提供在步驟S803所創建的網絡的通信參數。另一方面，角色是「接收設備」且已開始來自提供設備的通信參數的接收處理的設備確認是否完成通信參數的接收處理(S811)。如果完成了通信參數的接收處理，則該設備通過控制顯示單元105在IXD上顯示消息、使LED閃爍或發光、改變LED的顏色或者生成任意聲音，來進行表示通信參數設置處理成功的顯示以使得可被用戶識別(S814)，從而結束該處理(S82》。如果發生了錯誤(S812)，則該設備通過類似地控制顯示單元105在IXD上顯示消息、使LED閃爍或發光、改變LED的顏色或者生成任意聲音，來通知該錯誤以使得可被用戶識別(S813)，從而結束該處理(S822)。另一方面，角色是「提供設備」且已開始通信參數提供處理的設備確認是否完成通信參數提供處理(S818)。如果完成了通信參數提供處理，則該設備通過控制顯示單元105 在LCD上顯示消息、使LED閃爍或發光、改變LED的顏色或者生成任意聲音，來進行表示通信參數設置處理成功的顯示以使得可被用戶識別，從而結束該處理(S82》。如果發生了錯誤(S819)，則該設備通過控制顯示單元105在IXD上顯示消息、使LED閃爍或發光、改變 LED的顏色或者生成任意聲音，來通知該錯誤以使得可被用戶識別(S820)，從而結束該處理(S822)。圖17是示出在執行圖8的步驟S805的提供設備發現處理時的操作序列的例子的流程圖。下面參考該流程圖說明提供設備發現處理的控制。當開始提供設備發現處理時，該設備啟動計時器Tl (S1701)。該設備利用用於創建網絡的通信信道(以下稱為自信道)發送信標(通知信號)(S1702)。為了確定自信道中信標的發送間隔和其它通信信道中搜索信號(探測信號)的發送間隔，該設備確定自信道的信標間隔(S1703)。在發送搜索信號之後(在後述的步驟S1707的處理之後)，該設備等待，直到根據信標間隔所確定的下一信標發送定時為止。該設備判斷計時器Tl是否達到超時(S1704)。如果計時器Tl仍未達到超時，則該設備利用自信道發送信標(通知信號)(S170O。注意，可以根據信標間隔的持續時間或比該持續時間更長的隨機持續時間來確定信標發送時間段。
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該設備設置搜索信道(S1706)。在設置搜索信道時，該設備執行例如下面的處理。 在日本符合IEEE802. Ilg的無線LAN的情況下，可以使用從Ich到13ch的信道作為無線 LAN信道。在本實施例中，如下執行信道設置處理。也就是說，在第一次搜索信道設置處理中，設置lch。此後，每當執行步驟S1706的處理，以Ich為增量增大信道編號直到13ch。然後，在設置13ch之後的步驟S1706的處理中，再次設置lch。注意，在美國，由於可使用信道 Ich llch，因而當如在日本一樣從Ich開始依次執行該設置處理時，在設置Ilch之後的下一步驟S1706中，再次設置lch。除用於以一個信道為增量來改變信道的方法以外，還可以使用用於跳著改變信道的方法。因IEEE802. Ilg的無線電特性的緣故，由於無線電波向相鄰信道洩漏，該洩漏雖然微弱，但可以接收到相鄰信道的其中一個中所發送的搜索信號，並且可以返回應答信號。因此，在第一次信道設置處理中，設置2ch設置為搜索信道，並且可以搜索從Ich到3ch的帶寬。也就是說，在以所設置的通信信道為中心的三個信道的帶寬上搜索通信對方設備。同樣，在第二次信道設置處理中，設置5ch以搜索從4ch到6ch的帶寬。此後，在第三次處理中設置8ch，在第四次處理中設置llch，並且在第五次處理中設置13ch。在第六次處理中， 要設置的信道回到2ch。可以使用這一搜索信道設置方法。注意，代替上述連續設置順序，信道選擇可以採用隨機設置順序，或者可以使用同一信道多次執行搜索處理。此外，除上述方法以外，還可以利用預定方法對信道進行分組， 並且可以針對各個組來執行搜索處理。如上所述，步驟S1706的搜索信道設置處理是根據預定算法改變要設置的信道的處理。返回對圖17所示流程圖的說明。該設備使用在步驟S1706所設置的搜索信道在通信網絡上發送搜索信號(探測請求)(S1707)。在發送該搜索信號之後，該設備等待接收搜索應答，直到下一信標發送定時為止(S1708)。如果在到達下一信標發送定時時沒有接收到搜索應答，則處理返回到步驟S1704，以判斷計時器Tl的剩餘時間段。如果計時器仍未達到超時，則該設備再次使用自信道重複從信標發送開始的處理。如果在步驟S1708接收到搜索應答，則該設備確認所接收到的搜索應答信號的內容，以判斷對方設備的角色是否是「通信參數提供設備」(S1709)。如果對方設備的角色是 「通信參數提供設備」，則該設備保持該搜索結果(S1710)，並且結束提供設備發現處理。如果作為步驟S1709的判斷處理的結果，對方設備的角色不是「提供設備」，則處理返回到步驟S1704，以判斷計時器Tl的剩餘時間段。如果計時器仍未達到超時，則該設備再次使用自信道重複從信標發送開始的處理。注意，如果在步驟S1704，計時器Tl達到了超時，則判斷為未檢測到提供設備，從而結束提供設備發現處理。通過執行上述提供設備發現處理，可以交替執行使用自信道的信標發送和使用其它信道的搜索處理。下面參考圖19和20說明用於在改變發送信標所使用的信道和發送搜索信號並等待接收搜索應答信號所使用的信道時執行提供設備發現處理的例子、以及該處理的效果。圖19是示出不執行圖17所示的處理、並且在使用自信道的信標發送之後依次改變信道時探測提供設備的例子的圖。設備A僅在時間段(a)期間使用自信道發送信標。此後，設備A在改變所有信道時發送搜索信號並且等待接收搜索應答，直到在時間段(b)期間發現提供設備為止。另一方面，如設備A—樣，設備B同樣僅在時間段(d)期間使用自信道發送信標。 此後，設備B在改變所有信道時發送搜索信號並且等待接收搜索應答，直到在時間段(e)期間發現提供設備為止。假定在時間段(b')期間，設備A使用設備B形成網絡的信道來發送搜索信號並等待接收搜索應答信號。在這種情況下，由於設備B在時間段(b')期間不使用自信道發送任何信標，因而設備B不能從設備A接收到搜索信號，並且不能返回任何搜索應答信號。同樣，假定在時間段(e')期間，設備B使用設備A形成網絡的信道來發送搜索信號並等待接收搜索應答信號。在這種情況下一樣，由於設備A在時間段(e')期間不使用自信道發送任何信標，因而設備A不能從設備B接收到搜索信號，並且不能返回任何搜索應答信號。這樣，當這兩個設備執行提供設備發現處理時，自信道的信標通知時間段短，並且使用自信道通知信標之前的間隔長。因此，設備A不能檢測到設備B，並且設備B不能檢測到設備A。因此，通過執行本實施例中所述的提供設備發現處理，可以降低發生這一狀況的概率。圖20是示出在設備A和B執行圖17所示的提供設備發現處理時的例子的圖。設備 A在時間段(a)期間使用自信道發送信標。此後，設備A在時間段(b)期間使用第一信道執行搜索處理。設備A然後再次使用自信道發送信標(c)，並使用第二信道執行搜索處理 (d)。這樣，設備A交替執行使用自信道的信標發送以及使用其它信道的搜索信號發送和搜索應答信號接收等待處理。如設備A —樣，設備B同樣執行相同處理。利用該處理，例如，設備A使用設備B形成網絡的信道來執行搜索處理的時間段(d)與設備B通知信標的時間段(ο)重疊。結果， 當設備B響應於從設備A發送的搜索信號返回搜索應答信號時，設備A可以檢測到設備B。同樣，設備B使用設備A形成網絡的信道來執行搜索處理的時間段(r)與設備A 通知信標的時間段(g)重疊。結果，當設備A響應於從設備B發送的搜索信號返回搜索應答信號時，設備B可以檢測到設備A。如上所述，通過執行本實施例中所述的提供設備發現處理，可以增大檢測到對方通信設備的概率。注意，圖17說明了通過等待接收對探測請求的探測響應來搜索開始通信參數設置處理的提供設備的方法(主動掃描)。由於正在執行通信參數設置處理的提供設備發送附加意味著自動通信參數設置處理的附加信息的信標，因而接收設備可以使用用於等待接收所發送的信標預定時間段的方法(被動掃描)。步驟S1709說明了判斷所接收到的搜索應答信號的信息元素中所包括的對方的角色是否是「提供設備」的方法。當接收到的搜索應答信號的信息元素中所包括的對方的角色是「候選提供設備」時，可以使用搜索應答信號中所包括的信息判斷是否確定「提供設備」 作為角色。更具體地，例如，發送搜索應答信號的設備發送用於存儲在按下設置按鈕106之後經過的時間段的搜索應答信號。接收到該搜索應答信號的設備將搜索應答信號中所存儲的經過的時間段與在按下其自身的設置按鈕106之後經過的時間段進行比較。作為比較的結果，如果早於發送搜索應答信號的設備地按下了接收到搜索應答信號的設備的設置按鈕106，則接收到搜索應答信號的設備設置「提供設備」作為角色，並且處理進入步驟S816。另一方面，作為比較的結果，如果早於接收到搜索應答信號的設備地按下了發送搜索應答信號的設備的設置按鈕106，則接收到搜索應答信號的設備向發送搜索應答信號的設備發送通知信號，並且接收到通知信號的設備可以設置「提供設備」作為角色。如上所述，當搜索應答信號包括做出用戶操作以發出通信參數設置處理的開始指示的時間，並且所發現的通信對方設備未被確定為提供設備時，可以參考該時間確定哪一設備是提供設備。當搜索應答信號中所包括的時間早於向接收到搜索應答信號的設備發出通信參數設置處理的開始指示的時間時，確定通信對方設備為提供設備。利用該處理，可以快速確定提供設備。注意，要比較的信息不局限於在按下按鈕106之後經過的時間段。例如，可以比較設備的MAC地址，或者可以比較搜索應答信號中所包括的定時同步功能(TSF) 值。下面說明使用自動通信參數設置處理向已存在的自組織網絡添加新設備的情況。 注意，已存在的自組織網絡表示通過多個設備使用執行通信參數設置處理的設備之間共享的通信參數所構成的自組織網絡。圖5是示出第一通信設備A 500(以下稱為設備A)、第二通信設備B 501(以下稱為設備B)、第三通信設備C 503(以下稱為設備C)和網絡502的圖。設備A、B和C具有圖 1和2所示的上述結構。下面說明在設備C將要加入由設備A和B所構成的網絡502時操作設備B和C的設置按鈕的情況。圖6是用於說明提供設備的通知處理操作的流程圖。當在圖8的步驟S802，設備已是網絡的加入者時，該設備開始圖6所示的處理。當開始該處理時，提供設備的信標控制單元213增大提供設備每單位時間的信標發送頻率(發送比、發送次數)(S601)。注意，IEEE802. 11無線LAN的自組織網絡規定返回探測響應的設備是緊挨在接收到探測請求之前發送信標的設備。然後，在步驟S601，提供設備將CW設置成小於初始值的值。利用該設置，提供設備每單位時間發送信標的次數變得大於作為網絡加入者的其它設備。結果，在作為預期加入者的新設備的提供設備搜索處理中(圖8的步驟S805)，可以在短的時間段內檢測到來自提供設備的探測響應。這樣，由於提供設備的信標發送頻率增大，因而當作為預期加入者的新設備搜索提供設備時，該新設備可以更大可能地從提供設備接收到探測響應。當作為預期加入者的新設備通過被動掃描來搜索提供設備時，該新設備可以更大可能地從提供設備接收到信標。結果，可以降低在作為預期加入者的新設備未能檢測到提供設備時經過了通信參數設置處理的限制時間的概率。當作為預期加入者的新設備可以在短的時間段內檢測到提供設備時，可以縮短在完成通信參數提供處理之前所需的時間段。此後，提供設備廣播用於通知開始自動通信參數設置處理的開始通知消息 (S602)。注意，提供設備可以向作為網絡的加入者的各設備單播該開始通知消息。還可以將該開始通知消息表示為用於通知開始操作的設備B是提供設備的消息。
提供設備等待，直到由於錯誤終止所啟動的提供處理(S606)，完成向接收設備的通信參數提供處理(S603)，或者該提供設備從其它設備接收到錯誤通知或完成通知消息 (S605、S608)為止。如果提供處理成功，也就是說，如果完成向接收設備的通信參數提供處理(S603)， 則提供設備廣播完成通知消息(S604)。注意，提供設備可以向作為網絡的加入者的各設備單播該完成通知消息。如果提供設備在步驟S604發送完成通知消息或者從其它設備接收到完成通知消息(S605)，則處理跳到步驟S609。如果提供處理失敗(S606)，則提供設備廣播錯誤通知消息(S607)。注意，提供設備可以向作為網絡加入者的各設備單播錯誤通知消息。如果提供設備在步驟S607發送錯誤通知消息或從其它設備接收到錯誤通知消息 (S608)，則處理進入步驟S609。在步驟S609，提供設備的信標控制單元213將CW重新設置為初始值，以恢復在步驟S601增大的信標發送頻率(S609)。注意，將CW向初始值的重新設置定時沒有特別限制， 只要在開始提供處理之後重新設置CW即可。也就是說，可以緊挨在開始處理之後，在完成提供處理之後，或者在錯誤之後，重新設置CW。如果緊挨在開始該處理之後重新設置CW，則由於信標發送頻率(發送次數)降低，因而可以有效降低信標發送所需的消耗功率。在由於錯誤終止提供處理、向接收設備提供通信參數、或者從其它設備接收到通知消息之前，重複發送在步驟S602發送的開始通知消息。圖7是用於說明作為除提供設備以外的網絡的加入者的設備(設備A)的代理應答處理操作的流程圖。當設備A接收到開始通知消息時，開始圖7所示的處理。在檢測到接收到開始通知消息時，設備A的自動設置控制單元208啟動用於判斷是否經過了在步驟S702 S707所述的處理的限制時間的計時器(S701)。然後，自動設置控制單元208改變要發送的信標和搜索應答信號(探測響應)中所包括的信息的內容670 。在步驟S702，自動設置控制單元208向要發送的信標和搜索應答信號添加唯一識別提供設備(設備B)所使用的識別信息。作為識別信息，例如，存儲提供設備的MAC地址信息。這樣，即使當不是提供設備的設備A返回搜索應答信號時，作為搜索信號的發送源的設備可以檢測到提供設備的存在。信標控制單元213將CW設置為大於初始值的值(S703)以降低信標發送頻率(發送比)。因此，作為除提供設備以外的網絡的加入者的設備每單位時間發送信標的次數小於提供設備。結果，在作為預期加入者的新設備的提供設備搜索處理中(圖8的步驟S805)， 可以在短時間段內檢測到來自提供設備的探測響應。此後，設備A等待從提供設備發送的完成通知消息或錯誤通知消息(S704、S705)。 在接收到通知消息時，設備A的信標控制單元213將CW重新設置(恢復)成初始值，以恢復在步驟S703降低的信標發送頻率(S706)。此外，自動設置控制單元208將要發送的信標和搜索應答信號中要包括的信息的內容恢復成步驟S702的改變之前的內容(S707)。也就是說，自動設置控制單元208去除用於唯一識別提供設備(設備B)並被附加給要發送的信標和搜索應答信號的識別信息。
注意，如果在步驟S701所設置的計時器達到了超時，則接收設備中止步驟S702 S707的處理。如果在計時器超時定時已進行了步驟S702 S707的處理，則如步驟S706和 S707 一樣，執行重新設置處理。圖9是用於解釋本實施例中各個設備的操作的序列圖。設備A通過自動通信參數設置處理接收到從設備B提供的通信參數，並且已成為由這些通信參數所定義的網絡502 的加入者(F901)。設備C仍未進行通信參數提供處理。當用戶操作設備B的設置按鈕時，設備B啟動圖8所示的處理(F902)。由於設備 B使用通過自動通信參數設置處理與設備A所共享的通信參數，已是網絡502的加入者，因而設備B設置「提供設備」作為角色，並且開始通信參數提供處理(F902)。設備B啟動圖6所示的開始通知處理(F903)。在啟動開始通知處理之後，設備B 發送開始通知消息，並且增大信標發送頻率(F904)。接收到開始通知消息的設備A啟動圖7所示的代理應答處理，並且降低信標發送頻率(F905)。這樣，當設備B增大信標發送頻率並且設備A降低信標發送頻率時，作為新的預期加入者的設備C可以在更短時間段內檢測到作為提供設備的設備B。當用戶操作設備C的設置按鈕106時，設備C啟動圖8所示的處理。由於設備C 不是網絡的加入者，因而設備C執行用於創建網絡及設置「候選提供設備」作為其角色等的處理，並然後開始提供設備搜索處理。注意，圖9示出搜索處理和隨後的處理，而沒有示出它們之前的處理。設備C發送搜索信號以檢測提供設備(F906)。在網絡502上，設備A或B響應於從設備C發送的搜索信號返回搜索應答信號 (F907a、F907b)。當設備A返回搜索應答信號時，設備A返回用於存儲作為提供設備的設備B的識別信息(MAC地址)的搜索應答信號(F907b)。當設備B返回搜索應答信號時，設備B返回用於存儲表示其是提供設備的信息的搜索應答信號(F907a)。這樣，即使當設備C接收到來自網絡502上的任何設備的搜索應答信號時，設備C可以確保檢測到作為提供設備的設備 B0在檢測到存在提供設備時，設備C設置「接收設備」作為其角色(F908)。然後，設備C加入網絡502，並且從作為提供設備的設備B接收在網絡502上進行通信所需的通信參數(F909)。在設備B向設備C提供通信參數之後，設備B向設備A發送完成通知消息(F910)。 在發送完成通知消息之後，設備B恢復在F903增大的信標發送頻率。在接收到完成通知消息時，設備A恢復在F905降低的信標發送頻率。如上所述，用戶可以通過僅操作設置按鈕106來自動控制設備C來加入網絡502。注意，圖9說明了操作設備B的設置按鈕106的情況。另外，可以假定操作設備A 的設置按鈕106的情況。即使當操作設備A的設置按鈕106時，由於設備A經由圖8的步驟S802變成提供設備，因而可以以與圖9相同的方式將設備C添加到網絡502。利用上述處理，通信設備可以容易地共享通信參數。如上所述，通過操作設備A和 B的設置按鈕106，在設備A和B之間執行通信連接處理以構成網絡502。如上所述，可以在完成通信參數設置處理之後自動開始通信連接處理，或者可以響應於設置按鈕106的再次按下操作或通過輸入單元109所輸入的連接命令來開始通信連接處理。注意，通信連接處理根據共享的通信參數的認證方法和加密方法而不同。在本實施例中，例如，作為認證方法和加密方法所採用的組合如圖10所示。開放認證是被定義為IEEE802. 11標準的「開放系統認證(Open System Authentication) 」的認證方法，並且詳細情況請參考IEEE802. 11標準。共享認證是被定義為 IEEE802. 11 和 IEEE802. Ili 標準的「共享密鑰認證(Shared Key Authentication) 」 的認證方法，並且使用WEP協議作為加密方法。注意，「TOP」是「有線等效保密(Wired Equivalent Privacy) 」的縮寫，並且詳細情況請參考IEEE802. 11或IEEE802. Ili標準。另外，WPA認證方法、WPA-PSK認證方法、WPA2認證方法和WPA2-PSK認證方法是Wi-Fi聯盟所規定的認證方法的標準。這些方法基於IEEE802. Ili標準中的RSNA(魯棒安全網絡關聯(Robust Security Network Association))。"TKIP」 是 「^Temporal Key Integrity Protocol (臨時密鑰集成協議)」的縮寫。 另外，「CCMP」是「具有 CBC-MAC 協議的 CRT (CTR with CBC-MAC Protocol) 」 的縮寫，並且使用AES協議作為加密方法。「AES」是「高級加密標準(Advanced Encryption Standard)" 的縮寫。這些方法的詳細情況請參考Wi-Fi聯盟規範或測試規範。WPA-PSK和WPA2-PSK認證方法是使用預共享密鑰的認證方法。WPA和WPA2認證方法需要利用單獨準備的認證伺服器的用戶認證，並且從該認證伺服器獲取通信信道的加密密鑰。這些方法的詳細情況請參考 IEEE802. Ili 標準。連接處理方法根據認證方法而不同。當前可支持的認證方法包括六種不同方法， 即開放認證、共享認證、WPA認證、WPA-PSK認證、WPA2認證和WPA2-PSK認證，如該表所示。 在這些方法中，WPA認證和WPA2認證以及WPA-PSK認證和WPA2-PSK認證在本質上是相同的認證方法。為此，將WPA和WPA2認證方法及WPA2和WPA2-PSK認證方法當作為相同方法， 並且下面將介紹四種不同認證方法(開放、共享、WPA和WPA-PSK)。然而，由於WPA認證需要從外部設置的獨立認證伺服器，並且利用該認證伺服器執行認證處理，因而當如本發明一樣所有通信設備在相等的立場下工作時，需要複雜處理。 因此，不給出對WPA認證的說明。在本實施例中，下面將分別說明開放認證、共享認證和WPA-PSK認證。首先說明開放認證。在開放認證中，通信設備設置通過自動通信參數設置處理所共享的通信參數，並且搜索相互的設備以構成IBSS網絡。下面說明共享認證。由於IEEE802. 11和IEEE802. Ili規範包括對共享認證的詳細說明，因而不給出該說明。在進行共享認證時，必須確定請求方和應答方。在基礎架構模式下，STA(站)作為請求方而工作，並且AP(接入點)作為應答方而工作。另一方面，在自組織模式下，不存在AP。為此，為了實現在IBSS網絡中的共享密鑰認證，STA必須包括應答方功能和請求方/應答方角色判斷算法。請求方/應答方角色判斷算法可以採用與後面所述的WPA-PSK認證中的申請方/ 認證方角色判斷算法的方法相同的方法。例如，在自動通信參數設置處理中，通信參數提供設備可以用作應答方，並且通信參數接收設備可用作請求方。最後，說明WPA-PSK認證。在IEEE802. Ili和WPA中標準化WPA-PSK認證，並且還規定IBSS網絡中的操作方法。圖12說明IEEE802. Ili中規定的序列。詳細情況請參考 IEEE802. Ili標準，並且下面進行概略說明。假定存在完成自動通信參數設置處理的設備A和B。在完成自動通信參數設置處理之後，自動使用自動設置的通信參數或者響應於用戶操作，執行通信連接處理。設備A和B搜索相互的對方(F1201)。如果這些設備可以相互識別，則設備A和 B中具有較大MAC地址的一個用作認證方，並且另一設備用作申請方。然後，設備A和B執行第一次四次握手處理G-way handshake processing)和組密鑰握手處理(group key handshake processing)(F1202 禾口 F1203)。注意，四次握手處理是如下的機制在認證方和請求方之間交換隨機數、並且針對每一會話基於預共享密鑰生成被稱為對偶密鑰的單播包的加密密鑰。組密鑰握手處理是發送認證方所擁有的多播包或廣播包的加密密鑰的機制。此後，設備A和B交換認證方和申請方的角色，並且再次執行四次握手處理和組密鑰握手處理(F1204和F120O。利用以上處理，允許設備A和B進行加密通信。這樣，在完全符合IEEE802. Ili規範的方法的情況下，由於多次重複四次握手處理和組密鑰握手處理，因而總體處理變得冗餘。由於執行冗餘處理和角色判斷算法，因而在完成連接之前需要很長時間。因此，還可以使用用於減少冗餘處理並縮短處理時間的方法。存在一些這樣的方法，並且在這種情況下，說明下面的四種方法第一種方法將四次握手處理組合成一次；第二種方法將組密鑰組合成每一網絡一個。第三種方法將所有組密鑰和對偶密鑰組合成一個；以及第四種方法在自動通信參數設置處理中一起執行密鑰交換。圖11示出上述四種方法的密鑰交換序列的次數的不同以及擁有的對偶密鑰和組密鑰的數量。首先說明擁有的密鑰的數量。當包括η個通信設備的自組織IBSS網絡完全符合 ΙΕΕΕ802. Ili時，需要與其它的通信設備的數量一樣多的η_1個對偶密鑰。對於組密鑰，除與其它通信設備的數量一樣多的組密鑰以外，還總共需要兩個組密鑰，即該設備的當前組密鑰和緊挨著的前一組密鑰。因此，總共需要n+1個組密鑰。需要設備的兩個組密鑰的原因是根據組密鑰握手進度狀況，在過渡時間段在同一網絡中存在具有不同組密鑰的設備。在第一種方法中，僅減少序列的數量，並且擁有的密鑰的數量保持不變。在第二種方法中，類似地需要n-1個對偶密鑰，並且總共僅需要一個組密鑰。在第三種方法中，由於完全不變地使用組密鑰作為對偶密鑰，因而對偶密鑰的數量變成0，並且僅擁有一個組密鑰。在第四種方法中，類似地需要n-1個對偶密鑰。由於各個設備可以擁有組密鑰，或者總共擁有一個組密鑰，因而基於情況可能需要n+1個組密鑰或僅一個組密鑰。下面說明每一其它設備執行的密鑰交換序列的數量。在完全符合IEEE802. Ili的方法的情況下，如使用圖12所述的一樣，執行四次握手處理兩次並且執行組密鑰握手處理兩次。
在第一種方法中，將作為冗餘處理執行四次握手處理的次數減少到1。仍執行組密鑰握手處理兩次。在第二種方法中，由於在網絡中僅使用一個組合的組密鑰，因而僅需要將該密鑰發布給新終端。因此，執行組密鑰握手處理一次。另外，根據第一種方法可以執行四次握手處理一次，或者根據IEEE802. Ili標準以兩種方式執行四次握手處理兩次。在第三種方法中，由於使用預先設置的一個密鑰作為對偶密鑰和組密鑰，因而不執行密鑰交換序列。在第四種方法種，由於在WPS自動通信參數設置處理中進行相當於密鑰交換處理的處理，因而不執行獨立的四次握手處理。將組密鑰握手處理執行任意次數。如參考圖11所述一樣，與完全符合IEEE802. Ili標準的上述方法相比，這些方法在密鑰交換序列的數量和擁有的密鑰的數量方面具有優點。下面使用序列圖詳細說明上述四種方法。下面參考圖13說明第一種方法。假定存在完成自動通信參數設置處理的設備A和B。在完成自動通信參數設置處理之後，自動使用自動設置的通信參數或者響應於用戶操作，執行通信連接處理。設備A和B搜索相互的對方(F1301)。如果這些設備可以相互識別，並且設備A和 B中具有較大MAC地址的一個用作認證方，並且另一設備用作申請方。然後，設備A和B執行四次握手處理和一個組密鑰握手處理(F1302和F1303)。此後，設備A和B交換認證方和申請方的角色，並且再次執行組密鑰握手處理 (F1304)。利用上述處理，允許進行通信。如上所述，利用第一種方法，將IEEE802. Ili規範中每一設備對兩次執行的四次握手處理的次數減少成1。由於需要四次握手處理在執行四次握手處理的通信設備之間來共享對偶密鑰，因而，如果連續執行該處理兩次，則不能提高安全性，這導致冗餘處理。因此，在第一種方法中，改變傳統方法，將執行四次握手處理的次數減少成1，從而縮短正常連接處理所需的時間。下面參考圖14說明第二種方法。假定存在完成自動通信參數設置處理的設備A 和B。在完成自動通信參數設置處理之後，自動使用自動設置的通信參數或者響應於用戶操作，執行通信連接處理。設備A和B搜索相互的對方(F1401)。如果這些設備可以相互識別，則設備A和B 中具有較大MAC地址的一個用作認證方，並且另一設備用作申請方。然後，設備A和B執行四次握手處理和組密鑰握手處理(F1402和F140;3)。利用上述處理，允許進行通信。在IEEE802. Ili規範中，對於各個通信設備設置不同的組密鑰。然而，在第二種方法中，僅使用每一網絡的一個組合的組密鑰。對各個通信信道準備對偶密鑰，但是每一網絡一般使用一個組密鑰。結果，在符合 IEEE802. Ili的方法中必須執行兩次的組密鑰握手處理可以僅需要執行一次。由於僅設置一個組密鑰，因而由於對於發送廣播包和多播包的各設備不必保持不同密鑰，因而這類包的加密/解密處理變得簡單。第三種方法與參考非專利文獻2所述的WPA-None (可選IBSS全球預共享密鑰系統)相同。由於上述文獻詳細說明了 WPA-None，因而沒有給出對其的詳細說明。在正常WA 中，通過四次握手處理向作為對偶密鑰的源的元素應用隨機數以生成會話密鑰。另一方面， 在WPA-None中，完全不變地應用作為對偶密鑰的源的元素作為會話密鑰。也就是說，第三種方法的大的特性特徵在於不執行密鑰交換處理。因此，與針對每一連接都生成會話密鑰的正常WPA連接處理相比，安全性變低。因此，當採用該方法時，對每一連接都啟動自動通信參數設置處理，並且對每一連接都隨機生成共享的通信參數的通信密鑰，從而提高安全性。下面參考圖15說明第四種方法。如前面使用圖4所述，執行自動通信參數設置處理中的通信對方搜索處理和角色判斷處理(F1501)。隨後，通過自動通信參數設置處理，將通信參數從通信參數提供設備傳送給通信參數接收設備(F150》。在F1502的處理期間，與通信參數設置處理同時執行在傳統方法中不執行的密鑰交換處理。在同時執行時，例如，還使用通信參數設置處理的消息交換處理中所使用的隨機數作為密鑰交換處理的隨機數。因此，在結束F1502時的定時，設備A和B共享對偶密鑰。 在完成自動通信參數設置處理之後，執行組密鑰交換處理(F1503)。如上所述，第四種方法的特徵在於，在自動通信參數設置處理中，一起執行密鑰交換處理。利用第四種方法，由於即使在同一網絡中設備之間的對偶密鑰也不同，因而可以提高安全性。由於在通信參數設置處理中執行相當於四次握手處理的處理，因而可以縮短總連接時間。在該說明中，單獨執行組密鑰交換處理。然而，當在通信參數設置處理中還執行組密鑰交換處理時，可以進一步縮短總連接時間。對於包括符合IEEE802. Ili的方法的上述5種方法，系統可以選擇這些方法中的一個，並且可以提供表示通信參數中所包括的要使用的方法的信息。另外，可以根據自動通信參數設置處理的模式動態切換這些方法。下面參考圖16說明根據自動通信參數設置處理的模式動態切換這些方法的情況。假定通過自動通信參數設置處理選擇需要密鑰交換處理的WPA-PSK或WPA2-PI 等作為通信參數。在這種情況下，判斷為網絡中已使用的密鑰交換方法(S1601)。利用該判斷處理，如果已選擇了任意密鑰交換方法(S1601-2為「是」)，則完全不變地使用該方法。 如果沒有特別選擇方法(S1601-2為「否」)，則判斷為自動通信參數設置處理模式。處理模式包括例如下面的模式永久使用通過自動通信參數設置處理所設置的通信參數、或者使用通信參數作為臨時會話信息。例如，在永久使用所設置的通信參數的處理模式(當在切斷電源後再次進行無線通信時使用相同通信參數的模式)的情況下，選擇確保高安全性的方法(例如，第一種方法或第四種方法)。在使用通信參數作為臨時會話信息的模式(在切斷電源時清除或使所設置的通信參數無效的模式)的情況下，可以選擇使處理負荷優先於安全性的方法(例如，第二種方法或第三種方法)。如果基於處理模式沒有確定要使用的密鑰交換方法(步驟S1602-2為「否」)，則判斷同一網絡中包括的通信設備的數量(S1603)。然後，基於通信設備的數量選擇適當的密鑰交換方法(S1604)。例如，在兩個通信設備的情況下，選擇完全符合IEEE802. Ili的方法或者第一種或第四種方法。在三個或更多個通信設備的情況下，可以選擇第二種或第三種方法。如上所述，根據本實施例，當操作作為網絡的加入者的設備的設置按鈕時，該設備用作提供設備並執行通信參數提供處理。為此，當用戶在不管作為網絡的加入者的設備是提供設備還是接收設備的情況下選擇任意設備時，新設備都可以接收到所提供的通信參數。也就是說，在無需選擇任何提供設備的情況下，通過操作任意設備的設置按鈕，都可以將新設備添加至網絡。由於在完成提供處理之後恢復增大的信標發送頻率，因而可以降低信標發送所需的消耗功率。注意，當緊挨在開始通信參數提供處理之後恢復信標發送頻率時，可以更有效地降低信標發送所需的消耗功率。當在容易且安全地提供通信參數之後將新設備添加至網絡時，增加了與密鑰交換算法有關的選項，並且自動判斷並設置密鑰交換算法，因而降低了形成網絡時的用戶壓力。 另外，可以安全、容易且快速地形成網絡。第二實施例在第一實施例中，在使用圖17所述的提供設備發現處理中，設備交替執行利用其無線LAN信道的信標發送處理和利用其它無線LAN信道的提供設備發現處理。利用該處理， 該設備和其它設備可以容易地檢測到相互的設備。相反，第二實施例說明利用預定無線LAN 信道執行提供設備發現處理的例子。圖18是示出第二實施例中要執行的提供設備發現處理的操作序列的例子的流程圖。下面參考該流程圖說明提供設備發現處理的控制。設備響應於自動通信參數設置處理的開始指示(按下設置按鈕106)，開始使用圖 8所述的處理，並且開始步驟S805的提供設備發現處理。在開始提供設備發現處理之後，該設備啟動計時器Tl(SlSOl)。該設備將無線LAN信道從當前無線LAN信道改變成預定無線LAN信道(S1802)。注意，作為預定無線LAN信道，可以使用通信網絡中可使用的通信信道中的預定的一個。作為預定無線LAN信道，可以使用通信網絡中可使用的通信信道中在正常通信中不使用的通信信道。可以使用不同的通信信道作為正常通信所使用的通信信道和提供設備發現處理所使用的通信信道，從而可以在不影響其它設備之間的通信的情況下，執行提供設備發現處理。在改變無線LAN信道之後，該設備開始信標(通知信號)發送處理(S1803)。在開始信標發送處理之後，假定該設備使用基於IEEE802. 11標準的信標間隔來執行信標發送控制，並且周期性保持發送信標信號。該設備判斷計時器Tl是否達到超時(S1804)。如果計時器Tl仍未達到超時，則該設備發送搜索信號(探測請求)(S1805)。在發送搜索信號之後，該設備判斷是否接收到搜索應答(S1806)。如果未接收到搜索應答，則處理返回到步驟S1804以判斷計時器Tl的剩餘時間段。如果計時器仍未到達超時，則該設備再次重複從搜索信號發送開始的處理。如果在步驟S1806接收到搜索應答，則該設備確認所接收到的搜索應答信號的內容，以判斷對方設備的角色是否是「通信參數提供設備」(S1807)。如果對方設備的角色是 「通信參數提供設備」，則該設備保持該搜索結果(S1808)，從而結束提供設備發現處理。
作為步驟S1807的判斷處理的結果，如果對方設備的角色不是「通信參數提供設備」，則處理返回到步驟S1804，以判斷計時器Tl的剩餘時間段。如果計時器仍未達到超時， 則該設備再次重複從搜索信號發送開始的處理。注意，如果在步驟S1804計時器Tl達到了超時，則該設備判斷為未檢測到提供設備，從而結束提供設備發現處理。注意，使用預定通信信道執行通過步驟S810的通信參數接收處理和步驟S817的通信參數提供處理所執行的自動通信參數設置處理。因此，當處理從步驟S802進入步驟 S815時，在步驟S815，將預定通信信道設置為通信信道。在通信參數提供處理成功或者被由於錯誤而終止之後，將通信信道恢復成開始自動通信參數設置處理之前的通信信道。在本實施例中，例如，在步驟S820和S821恢復通信信道。另外，當由於錯誤而終止通信參數接收處理時，可以將通信信道恢復成開始自動通信參數設置處理之前的通信信道。在本實施例中，例如，可以在步驟S813恢復通信信道。如上所述，根據本實施例，由於利用預定無線LAN信道執行提供設備發現處理，因而可以非常快速地檢測到提供設備。在自動通信參數設置處理期間可以中斷通信連接處理。然而，由於提供設備發現處理快速結束，因而可以縮短通信連接處理的中斷時間段。說明了本發明的優選實施例，但是它們是為了說明本發明的例子，並且本發明的範圍不僅僅局限於這些實施例。在不脫離本發明的範圍的情況下可以進行這些實施例的各種變形例。在以上實施例所述的例子中，改變CW值以將提供設備每單位時間發送信標的次數增大得大於其它設備。然而，可以使用其它參數，只要提供設備可以將發送信標的次數增大得大於其它設備。例如，如果可以改變信標發送間隔(信標周期)，則提供設備減小信標發送間隔，從而增大每單位時間發送信標的次數。在上述說明中，將CW改變得大於或小於初始值。由於各個設備不一定具有相同的 CW初始值，因而，如果在可改變的範圍內將CW改變成最小值(CWmin)或者最大值(CWmax)， 則可以更可靠地改變信標發送頻率(次數)。開始通知消息被描述為用於通知開始自動通信參數設置處理的消息。然而，還可以將開始通知消息表示為用於通知設置按鈕106的操作的消息或者用於允許提供設備向其它接收設備提供通信參數的消息。以符合IEEE802. 11的無線LAN作為例子給出了以上說明。然而，對於諸如無線 USB、MBOA、Bluetooth 、UWB和ZigBee等的其它無線介質也可以執行本發明。另外，對於諸如有線LAN等的有線通信介質也可以執行本發明。注意，「ΜΒ0Α」是「多頻帶 OFDM 聯盟(Multi Band OFDM Alliance) 」 的縮寫。另外，UffB包括無線USB、無線1394和WINET等。作為通信參數舉例說明了網絡標識符、加密方法、加密密鑰、認證方法和認證密鑰。然而，可以使用其它種類的信息，或者在上述通信參數中可包括其它種類的信息。如上所述，根據本發明，即使當在自動通信參數設置處理中沒有預先確定角色時， 可以在無需用戶選擇角色的情況下，適當執行通信參數設置處理和網絡加入處理。其它實施例還可以利用讀出並執行記錄在存儲器裝置上的程序以進行上述實施例的功能的系統或設備的計算機(或者CPU或MPU等裝置)和通過下面的方法實現本發明的方面，其
22中，利用系統或設備的計算機通過例如讀出並執行記錄在存儲器裝置上的程序以進行上述實施例的功能來進行上述方法的步驟。為此，例如，通過網絡或者通過用作存儲器裝置的各種類型的記錄介質(例如，計算機可讀介質)將該程序提供給計算機。儘管參考典型實施例說明了本發明，但是應該理解，本發明不局限於所公開的典型實施例。所附權利要求書的範圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結構和功能。本申請要求2008年10月6日提交的日本2008-259997號專利申請的優先權，其全部內容通過引用包含於此。
權利要求
1.一種能與通信網絡連接的通信設備，包括通知部件，用於使用分配給所述通信設備的通信信道來通知所述通信設備的存在；搜索部件，用於設置能在所述通信網絡中使用的通信信道之中的不同於所分配的通信信道的一個通信信道，並且使用所設置的通信信道來搜索用作用於提供通信參數的提供設備的通信對方設備；以及控制部件，用於控制所述通知部件和所述搜索部件以交替地重複通知處理和搜索處理，並且每當執行一次或多次所述重複時，改變所述搜索部件所使用的通信信道。
2.根據權利要求1所述的通信設備，其特徵在於，每當執行所述重複時，所述控制部件以一個信道為增量來變換所述搜索部件所使用的通信信道。
3.根據權利要求1所述的通信設備，其特徵在於，每當執行所述重複時，所述控制部件以三個信道為增量來變換所述搜索部件所使用的通信信道，以及所述搜索部件在以被設置為要使用的通信信道為中心的三個信道的帶寬上搜索所述通信對方設備。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的通信設備，其特徵在於，所述搜索部件通過使用所設置的通信信道在所述通信網絡上發送搜索信號、並且使用所設置的通信信道接收來自其它通信設備的搜索應答信號，來搜索所述通信對方設備。
5.根據權利要求4所述的通信設備，其特徵在於，所述搜索部件包括判斷部件，所述判斷部件用於基於所接收到的搜索應答信號，判斷發送了所述搜索應答信號的通信對方設備是否是提供通信參數的提供設備。
6.根據權利要求5所述的通信設備，其特徵在於，所述搜索應答信號包括進行用於指示開始通信參數設置處理的用戶操作的時間，以及在發送了所述搜索應答信號的通信對方設備未被確定為提供設備的情況下，當所述搜索應答信號中所包括的時間早於對所述通信設備進行所述通信參數設置處理的開始指示的時間時，所述判斷部件將該通信對方設備判斷為提供設備。
7.一種能與通信網絡連接的通信設備，包括通知部件，用於響應於自動通信參數設置處理的開始指示，使用能在所述通信網絡中使用的通信信道之中的預定通信信道來通知所述通信設備的存在；搜索部件，用於使用所述預定通信信道來搜索用作用於提供通信參數的提供設備的通信對方設備；設置部件，用於與所述搜索部件所發現的通信對方設備執行所述自動通信參數設置處理；以及恢復部件，用於在完成所述自動通信參數設置處理之後，將通信信道恢復成開始所述自動通信參數設置處理之前的通信信道。
8.一種能與通信網絡連接的通信設備的控制方法，包括通知步驟，用於使用分配給所述通信設備的通信信道來通知所述通信設備的存在；搜索步驟，用於設置能在所述通信網絡中使用的通信信道之中的不同於所分配的通信信道的一個通信信道，並且使用所設置的通信信道來搜索用作用於提供通信參數的提供設備的通信對方設備；以及控制步驟，用於控制所述通知步驟和所述搜索步驟以交替地重複通知處理和搜索處理，並且每當執行一次或多次所述重複時，改變所述搜索步驟中所使用的通信信道。
9.一種能與通信網絡連接的通信設備的控制方法，包括通知步驟，用於響應於自動通信參數設置處理的開始指示，使用能在所述通信網絡中使用的通信信道之中的預定通信信道來通知所述通信設備的存在；搜索步驟，用於使用所述預定通信信道來搜索用作用於提供通信參數的提供設備的通信對方設備；設置步驟，用於與在所述搜索步驟中所發現的通信對方設備執行所述自動通信參數設置處理；以及恢復步驟，用於在完成所述自動通信參數設置處理之後，將通信信道恢復成開始所述自動通信參數設置處理之前的通信信道。
10.一種用於使計算機執行根據權利要求8或9所述的通信設備的控制方法的電腦程式。
11.一種用於存儲根據權利要求10所述的電腦程式的計算機可讀存儲介質。
全文摘要
一種能與通信網絡連接的通信設備，其使用分配給該通信設備的通信信道來通知該通信設備的存在，然後設置能在通信網絡中使用的通信信道之中的不同於所分配的通信信道的一個通信信道，並且使用所設置的通信信道搜索用作用於提供通信參數的提供設備的通信對方設備。該通信設備重複地執行通知處理和搜索處理，並且每當執行一次或多次重複時，改變搜索處理中所使用的通信信道。
文檔編號H04W8/00GK102172058SQ20098013967
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月28日 優先權日2008年10月6日
發明者後藤史英, 坂井達彥 申請人:佳能株式會社