JP2001189689A - 通信装置およびその制御方法 - Google Patents

通信装置およびその制御方法

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JP2001189689A JP37307399A JP37307399A JP2001189689A JP 2001189689 A JP2001189689 A JP 2001189689A JP 37307399 A JP37307399 A JP 37307399A JP 37307399 A JP37307399 A JP 37307399A JP 2001189689 A JP2001189689 A JP 2001189689A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】局発見の間隔、局発見を待っているモードの間
隔などの接続制御に関する各パラメータの最適化を図
る。 【解決手段】データトラフィックのモニターが行われ
(ステップS101)、現在のトラフィック状態が調べ
られる(ステップS102,S103)。トラフィック
がしきい値aを越えている場合には、Inquiry
Scanによる通信パフォーマンスの低下を防ぐため
に、Inquiry Scan間隔は最大値X1に設定
される(ステップS104)。同様に、トラフィックが
しきい値aとbの間の範囲であれば、Inquiry
Scan間隔は中間値X2に設定され(ステップS10
5)、またトラフィック量がしきい値b以下であれば、
Inquiry Scan間隔は最小値X3に設定され
る(ステップS106)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は通信装置およびその
制御方法に関し、特に通信チャネルと制御チャネルとを
排他的に無線リソースに割り当てて使用する通信装置お
よびその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、パーソナルコンピュータ(P
C)や携帯情報端末(PDA)等の情報処理装置におい
ては、赤外線を用いた通信インターフェイスが用いられ
ている。赤外線通信の規格であるIrDAでは、通信を
確立する前に、情報処理装置の状態に関係なく一定間隔
で局発見が行われる。この局発見の間隔は予め決められ
ており、バッテリ残量が少なくなっていても、局発見メ
ッセージは常に一定間隔でブロードキャストされる。
【0003】しかし、通信相手となる端末が常に通信圏
内に存在しているとは限らないので、むやみに局発見を
一定間隔で行っても通信相手を探索できない場合もあ
る。この場合には、無駄な電力が消費されてしまう結果
となる。特にバッテリによって動作する機器において
は、むやみに局発見を一定間隔で行うと、その分だけバ
ッテリ駆動時間が短くなるなどの問題が生じることにな
る。
【0004】また、最近注目されているBluetoo
th、HomeRF等の無線通信システムにおいても、
予め決められ一定間隔で局発見が行われるのが通常であ
る。これら無線通信システムではマスタは同時に複数の
スレーブと接続することができる。そのため、IrDA
とは異なり、コネクションが確立されている状態であっ
ても、新たな端末を探索するための局発見処理は定期的
に行われる。この場合、データ送受信のための通信チャ
ネルと局発見等を行うための制御チャネルは無線リソー
スに排他的に割り当てられるため、局発見処理を行う際
に、実行中の通信が存在すると、その通信は一時的に停
止されることになる。このため、通信相手となる端末が
通信圏内に存在していないような場合においては、無駄
な局発見によって通信速度が低下されてしまうという問
題が招くことになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
では、予め決められ一定間隔で局発見が行われており、
これにより無駄に電力が消費されたり、通信処理性能が
低下されるという問題があった。
【0006】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、局発見の間隔、局発見を待っているモードの
間隔などの接続制御に関する各パラメータを動的に最適
化できるようにし、通信パフォーマンスの向上、消費電
力の抑制を図ることが可能な通信装置およびその制御方
法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明は、データ送受信のための通信チャネルと、
新たな無線リンク確立に必要な制御手順を行うための制
御チャネルとを、排他的に無線リソースに割り当てて使
用する通信装置において、前記通信チャネルのトラフィ
ックを監視するトラフィック監視手段と、前記トラフィ
ック監視手段によって検出されたトラフィックに基づい
て、前記制御手順の実行タイミングまたは実行間隔を動
的に制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【0008】この通信装置においては、トラフィック状
態に基づいて、新たな無線リンク確立に必要な制御手順
の実行タイミングまたは実行間隔を動的に制御すること
ができるので、トラフィックの負荷が高いときは局発見
の頻度を下げ、負荷が低いときは局発見の頻度を上げる
ことにより、通信パフォーマンスが向上し無線資源を効
率的に使用することが可能となる。
【0009】また、前記制御手順の実行タイミングまた
は実行間隔に関する設定をユーザ操作に応じて実行する
ためのユーザインターフェイス手段と、前記ユーザイン
ターフェイス手段による設定結果に基づいて、前記制御
手順の実行タイミングまたは実行間隔を制御する制御手
段とを設けることにより、ユーザの意志に応じて接続制
御に関する各パラメータを最適化することが可能とな
り、ユーザの意図しないパフォーマンスの低下などを防
ぐことが可能となる。特に、通信チャネルを用いたデー
タ送受信を優先的に実行させる第1モードと、制御チャ
ネルを用いて行われる新たな無線リンク確立のための制
御手順を優先的に実行させる第2モードとを用意し、ユ
ーザによって選択されたモードに応じて接続制御に関す
る各パラメータを最適化することが好ましい。もちろ
ん、局発見のタイミング、間隔などをユーザが明示的に
指定してもよい。
【0010】また、本発明は、バッテリ駆動可能に構成
され、同時に複数の相手端末と接続可能な通信装置にお
いて、相手端末を探索するための局発見メッセージの送
信処理、または前記局発見メッセージを検知して応答す
るための局発見待ち受け処理を定期的に実行する接続制
御手段と、前記バッテリの残存容量を検出するバッテリ
残量検出手段と、前記バッテリ残量検出手段の検出結果
に基づき、局発見メッセージの送信処理または前記局発
見待ち受け処理についての実行タイミングもしくは実行
間隔を動的に制御する制御手段とを具備することを特徴
とする。
【0011】このように、バッテリの残存容量に応じ
て、局発見メッセージの送信処理または局発見待ち受け
処理についての実行タイミングもしくは実行間隔を動的
に制御することにより、バッテリ動作時間の延長を図る
ことが可能となる。また、外部電源の接続の有無に基づ
いて、現在の動作電源が前記バッテリおよび前記外部電
源のどちらであるかを検出する動作電源検出手段と、前
記動作電源検出手段の検出結果に基づき、局発見メッセ
ージの送信処理または前記局発見待ち受け処理について
の実行タイミングもしくは実行間隔を動的に制御する手
段とをさらに設けることにより、バッテリ駆動時には局
発見等の間隔を長くして電力消費の低減を図り、また外
部電源駆動時は局発見等の間隔を短くして新たな無線リ
ンクを確立し易くするという運用が可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る
無線通信システムの基本構成が概念的に示されている。
情報処理装置1は例えばバッテリ駆動可能なノートブッ
ク型のパーソナルコンピュータ(PC)であり、携帯電
話機2などの携帯機器との間で無線によるローカルなリ
ンクを確立して通信することができる。この無線リンク
が確立された状態に於いては、利用者は携帯電話機2を
用いることにより、PC1の遠隔操作や、PC1と携帯
電話機2との間でメールや個人情報のデータ交換等を無
線によって行うことができる。
【0013】PC1は携帯電話機2や他のPCなどの複
数の相手端末に同時に接続することができる(マルチポ
イント)。この場合、PC1は、コネクションが確立さ
れている状態であっても、新たな端末を探索するための
局発見モードや局発見の待ち受けモード、さらにはコネ
クション確立要求待ち受けモードに入ることができ、こ
れによって新たな端末を動的にネットワークに加入させ
ることができる。
【0014】局発見モードは、無線の届く範囲(通信圏
内)に存在する端末を探索し接続に必要な情報を収集す
るためのものであり、局発見モードでは局発見メッセー
ジのブロードキャストが行われる。局発見の待ち受けモ
ードは、局探索のために相手端末から送信される局発見
メッセージを検知してそれに応答するためのメッセージ
を送信する処理などが行われる。コネクション確立要求
待ち受けモードは相手端末から送信されるコネクション
確立要求メッセージを検知し、それに応答してコネクシ
ョン確立のための処理を行うモードである。
【0015】新たな無線リンク確立に必要な制御手順
(局発見、局発見待ち受け、コネクション確立要求待ち
受け)におけるメッセージの授受は制御チャネルを用い
て行われるが、この制御チャネルとデータ送受信のため
の通信チャネルとの間で無線リソースが排他的に使用さ
れるため、局発見処理等を行う際に、実行中の通信が存
在すると、その通信(通信モード)は一時的に停止され
ることになる。本実施形態に於いては、新たな無線リン
ク確立に必要な制御手順(局発見、局発見待ち受け、コ
ネクション確立要求待ち受け)を実行するタイミングや
その間隔を通信チャネルのトラフィック状態や現在の電
源状態等に応じて動的に制御するための制御情報通信タ
イミング制御部が設けられており、これによって接続制
御に関する各パラメータを最適化することができる。
【0016】次に、図2を参照して、本実施形態の無線
通信システム全体の概要について説明する。携帯電話機
2は、各地域に設置された携帯電話基地局3との間で、
例えば800MHz帯の無線電波を用いて音声またはデ
ータの送受信を行う。携帯電話基地局3は、所定の無線
エリアを構成し、その無線エリア内で携帯電話機2との
通信を実現するものである。この携帯電話基地局3に
は、公衆回線網4を介してサーバ5が接続されている。
また、携帯電話機2は、ヘッドセット6を用いて通話す
ることも可能である。
【0017】この携帯電話機2は、携帯電話基地局3と
の間で800MHz帯の無線電波を送受信するための無
線通信インターフェイスの他、PC1との間で2.45
GHz帯の無線電波を送受信するための無線通信インタ
ーフェイスを有している。また、携帯電話機2には、デ
ータを表示するためのLCD、データを入力するための
キー操作部などが設けられている。
【0018】PC1と携帯電話機2とは、携帯電話シス
テムで用いられている無線電波とは異なる特定の周波数
帯を用いた無線電波にて接続される。具体的には、2.
45GHz帯のBluetoothシステムが用いられ
る。なお、Bluetoothシステムは短距離の無線
通信規格であり、2.45GHz帯の電波を用いて、お
よそ10m程度の無線通信を実現するものである。
【0019】PC1には、携帯電話機2との間で2.4
5GHz帯の無線電波を送受信するためのアンテナ部、
ディスプレイモニタとして使用されるLCD、データを
入力するためのキーボードなどが設けられている。
【0020】以下、PC1と携帯電話機2の構成につい
て、ハードウェア構成とソフトウェア構成に分けて具体
的に説明する。
【0021】(パーソナルコンピュータの構成)図3は
PC1のハードウェア構成を示すブロック図である。な
お、ここでは、本システムを実現するために必要なハー
ドウェア部分を中心に説明する。
【0022】PC1には、2.45GHz帯の無線電波
を用いて携帯電話機2と通信を行うための無線モジュー
ル7として、アンテナ部8、RF(Radio Frequency)
部9、ベースバンド部10、メモリ部11、水晶発振部
12、AD/DA変換部13、マイク・スピーカ部14
が実装されている。なお、同様の無線モジュールが携帯
電話機2にも実装されている。この無線モジュール7
と、パーソナルコンピュータの主要ユニットであるエン
ジン部15とは、USBなどのシリアルインターフェイ
ス16を介して接続されている。
【0023】アンテナ部8は、携帯電話機2との間の無
線通信を実現する2.45GHz帯の無線電波を送受信
する部分である。RF部9は、受信時にはアンテナ部8
にて受信された無線電波を水晶発振部12から発振され
る基本周波数信号とミキシングして中間周波数信号に変
換した後、ベースバンド部10で扱えるディジタル信号
に復調する処理を行う。ベースバンド部10はプロトコ
ル処理を行う。アンテナ部8、RF部9を経由して入力
された信号は、このベースバンド部10にてCPUが処
理可能なデータ列に変換される。
【0024】送信時は、受信時の逆の流れとなり、送信
データをベースバンド部10にて所定のプロトコルに従
ってRF部9で扱える信号に変換し、RF部9で2.4
5GHz帯の無線電波に変調してアンテナ部8から発信
する。
【0025】また、マイク・スピーカ部14は、音声信
号の入出力を行うデバイスであり、AD/DA変換部1
3を介してベースバンド部10に接続されている。
【0026】一方、パーソナルコンピュータ(PC)エ
ンジン部15には、CPU、メモリ、周辺制御回路等を
含むパソコンエンジン17の他、警告表示等を行うため
のLED(Light Emitting Diode)18、USB(Univ
ersal Serial Bus)規格の周辺機器を接続するためのU
SBインタフェース19、ディスプレイモニタとして使
用されるLCD(Liquid Crystal Display)20、デー
タ入力用としてのキーボード21、PCカードを実装す
るためのPCMCIA(Personal Computer Memory Car
d International Association)インタフェース22な
どが設けられている。
【0027】図4はパーソナルコンピュータ(PC)1
のソフトウェア構成を示すブロック図である。図4で
は、2.45GHz帯の無線通信用の無線プロトコルス
タックをパーソナルコンピュータ(PC)エンジン部1
5側に実装した場合の構造を示している。
【0028】パーソナルコンピュータ(PC)1の無線
モジュール7側には、図4に示すように、ハードウェア
であるRF部9、ベースバンド部10があり、このベー
スバンド部10上に無線電波で携帯電話機2側の無線通
信装置との間の無線リンクを制御するLMP(Link Man
agement Protocol)23と、パーソナルコンピュータ
(PC)エンジン部15とのSerialインタフェー
ス処理を行うHCI(Host Control Interface)24が
実装されている。
【0029】また、パーソナルコンピュータ(PC)エ
ンジン部15には、パーソナルコンピュータ(PC)と
して標準的に実装されているOS(Operating System)
25、各種周辺機器を制御するためのドライバソフト2
6、ワープロソフト、表計算ソフト、電子メールソフ
ト、遠隔制御機能を実現するためのシステムソフト等の
各種アプリケーション27に加えて、2.45GHz帯
の無線通信用の無線プロトコルスタック28と、無線モ
ジュール7側とのSerialインタフェース処理を行
うHCI29等が実装されている。
【0030】(携帯電話機の構成)図5は携帯電話機2
のハードウェア構成を示すブロック図である。なお、こ
こでは、本システムを実現するために必要なハードウェ
ア部分を中心に説明する。
【0031】携帯電話機2には、2.45GHz帯の無
線電波を用いてPC1と通信を行うための無線モジュー
ル30として、アンテナ部31、RF部32、ベースバ
ンド部33、メモリ部34、水晶発振部35が実装され
ている。この無線モジュール30と携帯電話エンジン部
36とは、シリアルインターフェイス37を介して接続
されている。
【0032】アンテナ部31は、PC1との間の無線通
信を実現する2.45GHz帯の無線電波を送受信する
部分である。RF部32は、受信時にはアンテナ部31
にて受信された無線電波を水晶発振部35から発振され
る基本周波数信号とミキシングして中間周波数信号に変
換した後、ベースバンド部33で扱えるディジタル信号
に復調する処理を行う。ベースバンド部33は、プロト
コル処理を行う。アンテナ部31、RF部32を経由し
て入力された信号は、このベースバンド部33にてCP
Uが処理可能なデータ列に変換される。
【0033】送信時は、受信時の逆の流れとなり、送信
データをベースバンド部33にて所定のプロトコルに従
ってRF部32で扱える信号に変換し、RF部32で
2.45GHz帯の無線電波に変調してアンテナ部31
から発信する。
【0034】一方、携帯電話エンジン部36には、携帯
電話用としてアンテナ40、RF部41、ベースバンド
部42の他に、データ表示用としてのLCD43、デー
タ入力用としてのキー操作部44、警告表示等を行うた
めのLED45、データ記憶用としてのメモリ46など
が設けられている。
【0035】また、共通部47として、AD/DA変換
部48、マイク・スピーカ49、電源部50が設けられ
ている。
【0036】図6は携帯電話機2のソフトウェア構成を
示すブロック図である。図6では、2.45GHz帯の
無線通信の無線プロトコルスタックを携帯電話エンジン
部36側に実装した場合の構造を示している。
【0037】携帯電話機2の無線モジュール側30に
は、図6に示すように、ハードウェアであるRF部3
2、ベースバンド部33があり、このベースバンド部3
3上に無線電波でPC1側の無線通信装置との間で無線
リンクを制御するLMP(Link Management Protocol)5
1、携帯電話エンジン部36とのSerialインタフ
ェース処理を行うHCI(Host Control Interface)5
2が実装されている。
【0038】また、携帯電話エンジン部36には、携帯
電話として標準的に実装されているRF部41、ベース
バンド部42、携帯電話プロトコルスタック53に加
え、遠隔制御機能を実現するためのシステムソフト等を
含むアプリケーション54と、2.45GHz帯の無線
通信用の無線プロトコルスタック55と、無線モジュー
ル30側とのSerialインタフェース処理を行うH
CI56が実装されている。
【0039】(接続制御のためのパラメータの最適化)
次に、2.45GHz帯の無線通信規格であるBlue
toothを用いた場合を例示して、本実施形態の特徴
とするパラメータ最適化処理について説明する。まず、
Bluetoothの仕様について簡単に説明する。
【0040】Bluetoothシステムでは、データ
は1スロットが625μsのTDD(Time−Div
ision Duplex)でパケット転送され、パケ
ットごとに周波数が変化する周波数ホッピングを用いて
いる。同じ周波数ホッピングシーケンスを用いて、1台
のマスターと最大7台のスレーブとの間でピコネットと
称される無線ネットワークを形成し通信を行う。データ
チャネル(通信チャネル)は非同期データチャネル(A
CL)と、同期音声チャネル(SCO)の二種類があ
り、SCOは一チャネルあたり64Kbpsで同時に3
チャネルまで使用できる。
【0041】Bluetoothでは、通信を行いたい
端末がリモート端末のアドレスを知らない場合、Inq
uiry(問い合わせ)を行いコネクション確立に必要
な情報を収集する(局発見)。Inquiryに応答す
る全ての端末のデバイス・アドレスやクロック情報を集
めることができる。そしてこれらの情報を使って、続く
Pageという処理(コネクション確立要求)で実際に
コネクションを確立することが可能である。また、自分
自身が他の端末によって発見されることを許可している
端末は、Inquiryメッセージに応答するためIn
quiry Scan(局発見の待ち受け)を行い、コ
ネクション確立要求を待っている状態の端末はPage
に応答するためPage Scan(コネクション確立
要求の待ち受け)を行っている。
【0042】図7には、Bluetoothシステムを
実装した場合のPCIの構成が示されている。PC1の
メモリ上にOSやBluetoothのBUSドライ
バ、アプリケーションが常駐しており(ホスト側)、B
luetoothのデバイス自身(ホストコントローラ
側)は例えばUSBデバイスとして接続されている。ホ
スト101とホストコントローラ102はHCI(Ho
st Controller Interface)に
従い通信を行う。ホストコントローラ102にはリンク
マネージャ103、およびリンクコントローラ104が
設けられており、これらリンクマネージャ103および
リンクコントローラ104により、RF回路105の動
作制御が行われる。
【0043】Inquiryを実行するために、ホスト
101がホストコントローラ102に対してHCIコマ
ンドを送信する。アプリケーションが通信を行いたい時
にその都度Inquiryコマンドを単発で送信する場
合と、定期的にInquiryを行う場合とが考えられ
る。定期的にInquiryを行う場合、HCIコマン
ドでInquiryの間隔を決定するのに用いられる、
Max_Period_LengthとMin_Per
iod_Lengthの両パラメータを設定する。Ma
x_Period_Lengthで指定された最大値と
Min_Period_Lengthで指定された最小
値との間の範囲に属する任意の値がホストコントローラ
102によって決定され、その間隔でInquiryが
行われる。
【0044】Max_Period_Lengthは
3.84秒から83884.8秒、Min_Perio
d_Lengthは2.56秒から83883.52秒
の範囲と規定されている。Inquiry Scanや
Page Scanを実行するときも同様にHCIコマ
ンドをホストコントローラ102に送信する。そのと
き、Inquiry Scan/Page Scanの
間隔を指定するInquiryScan_Interv
al/PageScan_Intervalというパラ
メータを設定する必要がある。InquiryScan
_Interval/PageScan_Interv
alの範囲は11.25ミリ秒から2560ミリ秒でデ
フォルト値は1.28秒である。
【0045】リンクコントローラ104にはスタンバイ
とコネクションの2つのメジャーステートがあり、コネ
クションステートでは、アクティブモードと、スニフモ
ード、ホールドモード、パークモードの4つのモードが
ある。スニフモード、ホールドモード、パークモードは
省電力モードである。そして、InquiryやInq
uiry Scan、Page Scanを行う時にA
CLコネクションが存在する場合、InquiryやI
nquiry Scan、Page Scan用にスロ
ットを空けるため、それらのACLコネクションをリン
クコントローラ104が一旦コネクションステートの省
電力モードであるパークモード、或いはホールドモード
に移行しなければならない。つまり、一時的にデータ通
信が止められてしまう。
【0046】上述したBluetooth仕様の説明か
ら、InquiryやInquiry Scan、Pa
ge Scanの間隔を一定にしたままでは、パフォー
マンスや電力消費の観点から無駄が多いことがわかる。
これを、デバイスの状態、コネクションの状態に応じて
最適化することが本実施形態の特徴である。
【0047】BUSドライバは上位プロトコルドライバ
からのデータをBluetoothのデータへ変換し、
Bluetoothリンクの制御を行っている。図8に
本実施形態のドライバの構成図とACL/SCOデータ
の流れを示す。
【0048】BUSドライバ201の上位プロトコルド
ライバである上位レイヤはCID(論理チャネルID)
ごとにACLのコネクションを確立する。そしてBUS
ドライバ201内では、L2CAP(Logical
Link Controland Adaptatio
n Protocol)202にて物理的なチャネルの
識別子であるConnection_Handle(C
H)ごとにコネクションが確立される。HCIドライバ
203は、ホストコントローラ102を制御するための
下位USBドライバ205に対して送受信それぞれ一つ
の口でHCIデータパケットを通信している。
【0049】よって、BUSドライバ201は現在コネ
クションを確立していてアクティブなACLコネクショ
ンとSCOコネクションが何本存在しているか、そして
各コネクションが使用しているパケットタイプ、或いは
上位からのデータ送信要求がどのくらいの速度なのか、
などの通信トラフィック情報を持つことができる。HC
Iドライバ部203でトラフィックを統一してモニタす
ることができるので、ここにデータトラフィックモニタ
ー部&Inquiry、Inquiry Scan、P
age Scan間隔決定部204を設けることによ
り、現在の通信チャネルのトラフィック状態に応じた制
御が可能となる。
【0050】そして、例えば複数のリンクを結んでいて
あまり空いているスロットがなく、且つ上位からの要求
速度が速い場合などには、Inquiry Scanの
間隔を大きく設定し、Inquiryは特にアプリケー
ションがコネクション確立を要求しない限り行わないよ
うにする。また、リンクが存在しない場合は最大限In
quiry ScanとPage Scanができるよ
うに、InquiryScanとPage Scanの
間隔を最小に設定したり、定期的にInquiryを行
い予め通信圏内の端末の情報を収集しておくようにす
る。
【0051】このように、データトラフィックの量に応
じて、InquiryやInquiry Scan、P
age Scanのタイミングおよび間隔を決定するこ
とにより、無線リソースの使用が最適化され、通信パフ
ォーマンスが向上する。
【0052】図9のフローチャートは、Inquiry
Scanの最適化制御処理の一例を示している。
【0053】まず、データトラフィックのモニターが行
われ(ステップS101)、現在のトラフィック量が所
定のしきい値aを越えているか、しきい値aとbの範囲
内であるか(b<a)、しきい値b以下であるかが判定
される(ステップS102,S103)。トラフィック
量がしきい値aを越えている場合には(ステップS10
2のYES)、Inquiry Scanによる通信パ
フォーマンスの低下を防ぐために、Inquiry S
can間隔は最大値X1に設定される(ステップS10
4)。同様に、トラフィック量がしきい値aとbの間の
範囲であれば(ステップS103のYES)、Inqu
iry Scan間隔は中間値X2に設定され(ステッ
プS105)、またトラフィック量がしきい値b以下で
あれば(ステップS103のNO)、Inquiry
Scan間隔は最小値X3に設定される(ステップS1
06)。
【0054】図10のフローチャートは、Inquir
yの最適化制御処理の一例を示している。
【0055】まず、データトラフィックのモニターが行
われ(ステップS101)、現在のトラフィック量が所
定のしきい値aを越えているか、しきい値aとbの範囲
内であるか(b<a)、しきい値b以下であるかが判定
される(ステップS102,S103)。トラフィック
量がしきい値aを越えている場合には(ステップS10
2のYES)、Inquiryによる通信パフォーマン
スの低下を防ぐために、Inquiryの定期的な送信
は停止し、アプリケーションやユーザから新たな無線リ
ンクの確立が要求された時のみInquiryを発行す
るモードに変更される(ステップS107)。トラフィ
ック量がしきい値aとbの間の範囲であれば(ステップ
S103のYES)、Inquiryを定期的に実行す
るために、Inquiryの間隔は所定の値Y1に設定
され(ステップS108)、またトラフィック量がしき
い値b以下であれば(ステップS103のNO)、In
quiryの間隔は最小値Y2に設定される(ステップ
S109)。
【0056】なお、Page Scanについても、図
9または図10の制御を適用することができる。また、
実際には、通信トラフィック量のみならず、現在の通信
が高い通信パフォーマンスを要求するものであるか否か
や、現在の通信を一時停止した場合の影響等のなどの様
々なトラフィック状態の検出が行われ、それに応じた適
切な制御が実行されることになる。
【0057】(接続制御のためのパラメータの最適化#
2)次に、本実施形態の最適化制御処理の第2の例につ
いて説明する。上述の例ではトラフィック状態に基づい
て最適化制御を行ったが、ユーザの使用形態等に合わせ
て制御したほうがパフォーマンスが向上する場合があ
る。例えば、PC1同士やPC1とPDAとの間で通信
を開始したい場合、ユーザが意識すること無しにInq
uiry ScanやPage Scanを行うのでは
なく、ユーザが手動でアプリケーションによる送信を止
め、Inquiry Scan、Page Scanを
行うようにすればリソースの浪費を防ぐことができる。
つまり、ユーザあるいはアプリケーションから明示的に
Inquiry ScanとPage Scanの実行
指示が出せるようにしたものである。さらにこのような
制御が効果的となる具体的な例をあげる。
【0058】複数のコネクションを確立しアドホックな
ネットワークを形成して通信するアプリケーションの場
合、あとからこのネットワークに参加したい端末は、ピ
コネットのマスターに対してInquiry、或いはP
ageを行ってコネクションを確立しなければならな
い。このようなアプリケーションモデルにおいては、マ
スターは極力空いているスロットではInquiry
Scan、Page Scanを行うべきである。しか
しピコネットのマスターはこのネットワークのサーバ的
役割をこなしており、複数のスレーブとの通信の最中で
上位からの送信要求が多い場合は、BUSドライバ20
1内でのデータのオーバーフローも起こる可能性もあ
り、Inquiry ScanやPage Scanを
する頻度が抑えられていて端末がなかなかネットワーク
に参加することができないかもしれない。これはアプリ
ケーションの使い勝手としては非常に不便である。
【0059】このような問題を回避するため、ユーザが
アプリケーションに対してInquiry Scan、
Page Scanを行いたいと設定すると、アプリケ
ーションは送信中のデータがあれば一時的に通信を停止
し、アプリケーションはBUSドライバ201と通信を
行いInquiry Scan、Page Scanす
るように命令する。アプリケーションの通信を一時停止
することにより、Bluetoothリンクのデータ通
信がInquiry Scan、Page Scanの
ために止められたとしても、BUSドライバ201内で
送信データのオーバーフローが生じることはなくなる。
図11にアドホックネットワークアプリケーション用の
ユーザインターフェイス用画面を示す。
【0060】ここには、メンバー追加ボタンが用意され
ており、ネットワークに参加したい端末がいた場合、ユ
ーザは、ネットワークのピコネットのマスターである端
末上のアプリケーションで、このメンバー追加ボタンを
押す。それと同時にアプリケーションはきりのよいとこ
ろでデータ送信を一時停止し、Inquiry Sca
n、Page Scanを実行するように、或いはコネ
クションを確立したい端末がいる旨を下位BUSドライ
バ201に伝える。図7に示した流れで、指示がホスト
コントローラ102まで伝えられ、BUSドライバ20
1はHCIコマンドをホストコントローラ102に送信
し、Inquiry ScanやPage Scanの
定期的な実行を指示する。ホストコントローラ102で
はACLコネクションがある場合は、それらをパークモ
ード或いはホールドモードに移行し、Inquiry
Scan、Page Scanを開始し、速やかにコネ
クションを確立する。そして、再び省電力モードに移し
ていたACLコネクションをアクティブな状態に戻しデ
ータ通信を再開する。
【0061】このように、ユーザからの明示的な指示に
よってInquiry Scan、Page Scan
のタイミング、間隔を設定できるようにすることによ
り、ユーザの意図しない通信パフォーマンスの劣化を防
ぐことができる。また、アプリケーションの動作に適し
た制御が行われるため、システム全体のパフォーマンス
が向上する。
【0062】また、図12に示すようなユーザインター
フェイス用画面を利用し、マスターとして動作している
端末に対して無線リンクの確立処理とデータ通信処理の
どちらを優先して実行させるかをユーザ操作に応じて設
定できるようにする事が好ましい。図12の「データ通
信停止」または「局発見優先」が選択されると無線リン
クの確立処理が優先され、また「データ通信優先」また
は「局発見しない」が選択されるとデータ通信処理が優
先されることになる。以下、具体的な制御手順を図13
のフローチャートを用いて説明する。
【0063】まず、ユーザによって選択されたモードが
「データ通信停止」、「局発見優先」、「データ通信優
先」、「局発見しない」のいずれのモードであるかが判
断される(ステップS111〜S113)。「データ通
信停止」が選択された場合には(ステップS111のY
ES)、現在アクティブ状態のリンクをホールドあるい
はパークモードに設定して通信を一旦中断し(ステップ
S114)、そして局発見メッセージにすぐに応答でき
るようにするために、Inquiry Scanの間隔
を最小値に設定する(ステップS115)。また、「局
発見優先」が選択された場合には(ステップS112の
YES)、局発見メッセージに対して比較的早く応答で
きるようにするために、Inquiry Scanの間
隔をX2(X2>最小値)に設定する(ステップS11
6)。
【0064】一方、「データ通信優先」が選択された場
合には(ステップS113のYES)、実行中のデータ
通信がなるべく中断されないようにするために、Inq
uiry Scanの間隔を比較的大きい値X1(X1
>X2)に設定する(ステップS117)。また、「局
発見しない」が選択された場合には(ステップS113
のNO)、無線リソースが専らデータ通信に使用される
ように、Inquiry Scanの間隔を最大値に設
定する(ステップS118)。
【0065】なお、Inquiryを発行する側の端末
については、ユーザによって選択されたモードによって
Inquiryの間隔が可変制御されることになる。ま
た、Page Scanの間隔についても、同様の手順
にて可変制御される。
【0066】(接続制御のためのパラメータの最適化#
3)次に、本実施形態の最適化制御処理の第3の例につ
いて説明する。本例では、PC1が外部AC電源により
駆動しているのか、内蔵のバッテリで駆動しているのか
を判別し、もしバッテリ駆動中であれば、Inquir
y、InquiryScan、Page Scanの間
隔を大きく設定したり、Inquiryをリンク要求が
あった時のみ発行すること等により、消費電力を節約す
る制御が行われる。また、バッテリ駆動時には、バッテ
リ残量が減少したらさらに間隔を大きく設定し直すとい
う制御が行われる。
【0067】まず、BUSドライバ201が直接バッテ
リ残量を調べる場合について説明する。図14に本実施
形態の電源管理ソフトウェア構成図を示す。バッテリの
残存容量や、バッテリ駆動か外部AC電源駆動かなどの
バッテリ関連の情報は電源管理ドライバ302の制御の
下にシステム管理メモリ(SMRAM)304にて管理
されている。OS303や、BUSドライバ201内の
HCIドライバ301は電源管理ドライバ302とのイ
ンターフェイスを有しており、電源管理ドライバ302
を介して現在の電源状態を調べることができる。
【0068】ここでは、バッテリ残量として、容量比
(%)を算出する場合を考えることにする。バッテリ駆
動である場合、BUSドライバ201は前回フル充電し
た時の充電容量と、現在残っている充電容量をSMRA
M304から取り出し、残量をCを計算する。
【0069】C=現在残っている充電容量/前回のフル
充電した時の充電容量 InquiryScan_Interval、Page
Scan_Intervalは規格上0.625ミリ秒
刻みで設定できるようになっており、Inquiry
Scan、Page Scanの間隔は、0.625×
Nで計算される。Nのデフォルト値は2048であり、
Nの範囲は18≦N≦4096である。
【0070】Cが大きいときはInquiry Sca
n、Page Scanの間隔を小さくし、Cが小さく
なるとInquiry Scan、Page Scan
の間隔が大きくなるような計算式を一例として以下に示
す。
【0071】InquiryScan_Interva
l=0.625×2048×1/C ただし,C≦0.5のときは InquiryScan_Interval=2.56 これにより、バッテリ残量が100%である場合はデフ
ォルト値1.28秒になり、バッテリ残量が50%以下
のときは、2.56秒になる。このような計算で算出し
た値をパラメータに設定し、HCIドライバがホストコ
ントローラ102に対してHCIコマンドを送信する。
計算手段は図15のHCIドライバ301、電源管理ド
ライバ302どちらに持たせることも可能である。
【0072】また、バッテリ駆動と外部電源駆動が変更
されたことをイベントとして取得できるようOS303
に登録しておき、バッテリ駆動と外部電源駆動が変更さ
れた時点で、そのことがOS303からBUSドライバ
201に通知されるように構成しておくことが好まし
い。
【0073】また、BUSドライバ201が電源状態を
直接調べるのではなく、図15に示すようにBluet
oothの電源制御を行うアプリケーションプログラム
401を用意し、BUSドライバ201のHCIドライ
バ301からの要求に応じて、アプリケーション401
がOS303に対して外部電源駆動/バッテリ駆動とバ
ッテリ残量とを問い合わせることも可能である。
【0074】次に、図16のフローチャートを参照し
て、電源状態に応じて行われる最適化制御処理の手順を
説明する。ここでは、Inquiry Scanを例に
とって説明することにする。
【0075】まず、外部AC電源の接続の有無により、
現在の動作電源がバッテリであるか外部AC電源である
かが判定される(ステップS201)。外部AC電源が
接続されている場合、外部AC電源で駆動されている場
合には、Inquiry Scanの間隔はデフォルト
値が用いられる。
【0076】一方、外部AC電源が接続されておらず、
バッテリ駆動されている場合には(ステップS201の
YES)、現在のバッテリ残量が調べられる(ステップ
S202)。そして、バッテリ残量の低下に伴ってIn
quiry Scanの間隔が広がるように、バッテリ
残量からInquiry Scanの間隔が計算によっ
て求められ、その計算によって求められた値にInqu
iry Scanの間隔が設定される(ステップS20
3,S204)。
【0077】Inquiry、Page Scanにつ
いても同様の手順を適用することができる。また、In
quiryについては、バッテリ残量が所定値より低下
している場合には、定期的な送信を停止し、リンク要求
があった時のみに送信するモードに設定してもよい。な
お、このように要求があった時のみに送信するモードは
Inquiry Scan、Page Scanに対し
ても適用することができる。
【0078】以上説明したように、本実施形態において
は、トラフィック状態、ユーザ設定、または電源状態に
応じて動的にInquiry、Inquiry Sca
n、Page Scanの実行タイミングや間隔を動的
に制御することにより、接続制御のための各パラメータ
の最適化を実現することができ、無駄な電力消費無し
に、通信パフォーマンスの向上と、つながり易さを両立
することが可能となる。
【0079】なお、本実施形態では、PC1を中心にパ
ラメータの最適化制御を説明したが、携帯電話機2側に
ついても同様の制御を適用することができる。また、P
Cや携帯電話に限らず、通信チャネルと制御チャネルと
の間で無線リソースが排他的に使用され、通信チャネル
に制御チャネルを挿入して接続制御を行う通信装置を有
するものであれば、他の様々な電子機器への適用が可能
である。
【0080】また、本実施形態では、トラフィック状
態、電源状態、ユーザ設定それぞについて個別に説明し
たが、これらを組み合わせて使用することも可能であ
る。例えばAC電源駆動時であってもトラフィックが多
い場合には接続制御の間隔を広げたり、またバッテリ駆
動時であってもトラフィックが少ない場合には接続制御
の間隔を短くしたり、ユーザ設定に応じて接続制御の間
隔を可変設定するなどの制御を行うことができる。
【0081】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
局発見の間隔、局発見を待っているモードの間隔などの
接続制御に関する各パラメータを動的に最適化できるよ
うになり、通信パフォーマンスの向上、消費電力の抑制
を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの
基本構成を示す図。
【図2】同実施形態の無線通信システム全体の概要を説
明するための図。
【図3】同実施形態のシステムで情報処理装置として用
いられるパーソナルコンピュータのハードウェア構成を
示すブロック図。
【図4】同実施形態のシステムで用いられるパーソナル
コンピュータのソフトウェア構成を示すブロック図。
【図5】同実施形態のシステムで用いられる携帯電話機
のハードウェア構成を示すブロック図。
【図6】同実施形態のシステムで用いられる携帯電話機
のソフトウェア構成を示すブロック図。
【図7】同実施形態のシステムのパーソナルコンピュー
タに適用されるホスト側とホストコントローラ側の構成
を示すブロック図。
【図8】図7のホスト側に設けられるBUSドライバ周
辺の構成を示す図。
【図9】同実施形態のシステムで実行される、トラフィ
ック量に対する最適化制御処理の手順を示すフローチャ
ート。
【図10】同実施形態のシステムで実行される、トラフ
ィック量に対する最適化制御処理の第2の手順を示すフ
ローチャート。
【図11】同実施形態のシステムで用いられるユーザイ
ンターフェイス用画面の例を示す図。
【図12】同実施形態のシステムで用いられるユーザイ
ンターフェイス用画面の他の例を示す図。
【図13】同実施形態のシステムで実行される、ユーザ
設定モードに応じた最適化制御処理の手順を示すフロー
チャート。
【図14】同実施形態のシステムにおける電源情報取得
処理の原理を説明するための図。
【図15】同実施形態のシステムにおける電源情報取得
処理の他の例を説明するための図。
【図16】同実施形態のシステムで実行される、電源状
態に応じた最適化制御処理の手順を示すフローチャー
ト。
【符号の説明】
1…パーソナルコンピュータ 2…携帯電話機 3…携帯電話基地局 4…公衆回線網 5…サーバ 101…ホスト 102…ホストコントローラ 103…リンクマネージャ 104…リンクコントローラ 201…BUSドライバ 202…L2CAP 204…データトラフィックモニター部&Inquir
y/InquiryScan間隔決定部 205…USBドライバ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ送受信のための通信チャネルと、
    新たな無線リンク確立に必要な制御手順を行うための制
    御チャネルとを、排他的に無線リソースに割り当てて使
    用する通信装置において、 前記通信チャネルのトラフィックを監視するトラフィッ
    ク監視手段と、 前記トラフィック監視手段によって検出されたトラフィ
    ックに基づいて、前記制御手順の実行タイミングまたは
    実行間隔を動的に制御する制御手段とを具備することを
    特徴とする通信装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手順では、通信圏内にいる端末
    を探し接続に必要な情報を収集するための局発見メッセ
    ージの送信が行われ、 前記制御手段は、前記トラフィック監視手段によって検
    出されたトラフィックに基づいて前記局発見メッセージ
    の送信タイミングまたは送信間隔を動的に制御すること
    を特徴とする請求項1記載の通信装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、前記トラフィック監視
    手段によって検出されたトラフィックが所定の値を超え
    る場合には、前記局発見メッセージの定期的な送信を禁
    止し、ユーザアプリケーションから無線リンクの確立が
    要求された場合にのみ前記局発見メッセージの送信を許
    可することを特徴とする請求項2記載の通信装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手順では、局探索のために相手
    端末から送信される局発見メッセージを検知してそれに
    応答するための局発見待ち受け手順が行われ、 前記制御手段は、前記トラフィック監視手段によって検
    出されたトラフィックに基づいて、前記局発見待ち受け
    手順の実行間隔を動的に制御することを特徴とする請求
    項1記載の通信装置。
  5. 【請求項5】 前記制御手順では、相手端末から送信さ
    れるコネクション確立要求メッセージを検知するための
    コネクション確立要求待ち受け手順が行われ、 前記制御手段は、前記トラフィック監視手段によって検
    出されたトラフィックに基づいて、前記コネクション確
    立要求待ち受け手順の実行間隔を動的に制御することを
    特徴とする請求項1記載の通信装置。
  6. 【請求項6】 前記制御手順では、通信圏内にいる端末
    を探し接続に必要な情報を収集するための局発見を行う
    局発見モードと、局発見の待ち受けモードと、コネクシ
    ョン確立要求の待ち受けモードのいずれかのモードが実
    行され、 前記制御手段は、前記トラフィック監視手段によって検
    出されたトラフィックに基づいて、前記局発見モード、
    前記局発見の待ち受けモード、および前記コネクション
    確立要求の待ち受けモードの少なくとも一つのモードの
    実行タイミングまたは実行間隔を動的に制御することを
    特徴とする請求項1記載の通信装置。
  7. 【請求項7】 データ送受信のための通信チャネルと、
    新たな無線リンク確立に必要な制御手順を行うための制
    御チャネルとを、排他的に無線リソースに割り当てて使
    用する通信装置において、 前記制御手順の実行タイミングまたは実行間隔に関する
    設定をユーザ操作に応じて実行するためのユーザインタ
    ーフェイス手段と、 前記ユーザインターフェイス手段による設定結果に基づ
    いて、前記制御手順の実行タイミングまたは実行間隔を
    制御する制御手段とを具備することを特徴とする通信装
    置。
  8. 【請求項8】 前記ユーザインターフェイス手段は、前
    記制御手順の実行タイミングまたは実行間隔に関する設
    定モードとして、前記通信チャネルを用いたデータ送受
    信を優先的に実行させる第1モードと、前記制御チャネ
    ルを用いて行われる新たな無線リンク確立のための制御
    手順を優先的に実行させる第2モードとを有し、 前記制御手段は、前記ユーザインターフェイス手段によ
    って設定されたモードに応じて、前記制御手順の実行タ
    イミングまたは実行間隔を制御することを特徴とする請
    求項7記載の通信装置。
  9. 【請求項9】 バッテリ駆動可能に構成され、同時に複
    数の相手端末と接続可能な通信装置において、 相手端末を探索するための局発見メッセージの送信処
    理、または前記局発見メッセージを検知して応答するた
    めの局発見待ち受け処理を定期的に実行する接続制御手
    段と、 前記バッテリの残存容量を検出するバッテリ残量検出手
    段と、 前記バッテリ残量検出手段の検出結果に基づき、局発見
    メッセージの送信処理または前記局発見待ち受け処理に
    ついての実行タイミングもしくは実行間隔を動的に制御
    する制御手段とを具備することを特徴とする通信装置。
  10. 【請求項10】 現在の動作電源が前記バッテリおよび
    前記外部電源のどちらであるかを検出する動作電源検出
    手段と、 前記動作電源検出手段の検出結果に基づき、局発見メッ
    セージの送信処理または前記局発見待ち受け処理につい
    ての実行タイミングもしくは実行間隔を動的に制御する
    手段とをさらに具備することを特徴とする請求項9記載
    の通信装置。
  11. 【請求項11】 データ送受信のための通信チャネル
    と、新たな無線リンク確立に必要な制御手順を行うため
    の制御チャネルとを、排他的に無線リソースに割り当て
    て使用する通信装置の制御方法であって、 前記通信チャネルのトラフィックを監視するトラフィッ
    ク監視ステップと、 前記トラフィック監視ステップによって検出されたトラ
    フィックに基づいて、前記制御手順の実行タイミングま
    たは実行間隔を動的に制御する制御ステップとを具備す
    ることを特徴とする制御方法。
  12. 【請求項12】 前記制御手順では、通信圏内にいる端
    末を探し接続に必要な情報を収集するための局発見を行
    う局発見モードと、局発見の待ち受けモードと、コネク
    ション確立要求の待ち受けモードのいずれかのモードが
    実行され、 前記制御ステップは、前記トラフィック監視ステップに
    よって検出されたトラフィックに基づいて、前記局発見
    モード、前記局発見の待ち受けモード、および前記コネ
    クション確立要求の待ち受けモードの少なくとも一つの
    モードの実行タイミングまたは実行間隔を動的に制御す
    ることを特徴とする請求項11記載の制御方法。
  13. 【請求項13】 データ送受信のための通信チャネル
    と、新たな無線リンク確立に必要な制御手順を行うため
    の制御チャネルとを、排他的に無線リソースに割り当て
    て使用する通信装置の制御方法であって、 前記制御手順の実行タイミングまたは実行間隔に関する
    設定をユーザ操作に応じて実行するための設定ステップ
    と、 前記設定ステップによる設定結果に基づいて、前記制御
    手順の実行タイミングまたは実行間隔を制御する制御ス
    テップとを具備することを特徴とする制御方法。
  14. 【請求項14】 前記制御手順では、通信圏内にいる端
    末を探し接続に必要な情報を収集するための局発見を行
    う局発見モードと、局発見の待ち受けモードと、コネク
    ション確立要求の待ち受けモードのいずれかのモードが
    実行され、 前記設定ステップは、前記局発見モード、前記局発見の
    待ち受けモード、および前記コネクション確立要求の待
    ち受けモードを用いて行われる無線リンクの確立処理
    と、前記通信モードによるデータ通信処理、のどちらを
    優先して実行させるかをユーザ操作に応じて設定するこ
    とを特徴とする請求項13記載の制御方法。
  15. 【請求項15】 バッテリ駆動可能に構成され、同時に
    複数の相手端末と接続可能な通信装置の制御方法であっ
    て、 前記バッテリの残存容量を検出するバッテリ残量検出ス
    テップと、 前記バッテリ残量検出手段による検出結果に基づき、相
    手端末を探索するための局発見メッセージの送信処理ま
    たは前記局発見メッセージを検知して応答するための局
    発見待ち受け処理についての実行タイミングもしくは実
    行間隔を動的に制御する制御ステップとを具備すること
    を特徴とする制御方法。
  16. 【請求項16】 現在の動作電源が前記バッテリおよび
    前記外部電源のどちらであるかを検出する動作電源検出
    ステップと、 前記動作電源検出ステップの検出結果に基づき、局発見
    メッセージの送信処理または前記局発見待ち受け処理に
    ついての実行タイミングもしくは実行間隔を動的に制御
    するステップとをさらに具備することを特徴とする請求
    項15記載の制御方法。
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