JP2004320153A - 無線通信システム及びその電力制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】スループットを維持しつつ、通信端末の低消費電力化を図る。
【解決手段】送信端末は、データを送信する際、次回データを送信するまでの時間を決定し、データ上にその値を付与して送信を行う。一方、スリープ可能な受信端末は、データを受信する度に、ヘッダに付加された次回データを受信するまでの時間を取得し、スリープ状態に移行する。そして指定された時間には起動して、次データを受信する。すなわち、第１のデータＤａｔａ１を受信したら、ヘッダに付加された時間Ｔ１を取得し、スリープ状態に移行する。さらに時間Ｔ１経過後に起動し、第２のデータＤａｔａ２を受信する。このようにして、受信端末は、次データを受信する指定された時間までは、スリープ状態となりつつ、送信端末からのデータを受信する。
【選択図】 図１
【解決手段】送信端末は、データを送信する際、次回データを送信するまでの時間を決定し、データ上にその値を付与して送信を行う。一方、スリープ可能な受信端末は、データを受信する度に、ヘッダに付加された次回データを受信するまでの時間を取得し、スリープ状態に移行する。そして指定された時間には起動して、次データを受信する。すなわち、第１のデータＤａｔａ１を受信したら、ヘッダに付加された時間Ｔ１を取得し、スリープ状態に移行する。さらに時間Ｔ１経過後に起動し、第２のデータＤａｔａ２を受信する。このようにして、受信端末は、次データを受信する指定された時間までは、スリープ状態となりつつ、送信端末からのデータを受信する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）による通信方式を用いる無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムに使用して好適な無線通信システム及びその端末装置に関する。詳しくは、いわゆる無線通信システム及びその端末装置において、受信待機時における消費電力を低減させるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、いわゆるＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）による無線通信方式では、通信端末は、決められた時間にデータ送受信を行うアクセス方式が採用されている。従ってこのような通信方式では、それ以外の時間は基本的にはスリープ状態としておくことが可能であり、一般的な携帯電話やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）などではこのようにして低消費電力化を実現している。
【０００３】
これに対して、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１規格に代表されるＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）を用いた無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、データ送受信を行う時間が定められていない。このため、いつ発生するか分からないデータを受信すべく、基本的には常に搬送波感知動作をしておく必要がある。また、不用意にスリープ状態に移行すると、パケットロスが発生し、スループットに重大な悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００４】
そこで、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、パケットロス防止のために、送信側の通信端末は、スリープ状態にある通信端末宛のデータをバッファリングしておく。一方、スリープ状態にある通信端末は、ほぼ一定周期で送信されるビーコンフレームのタイミングで起動し、ビーコンフレームに付与されている「データバッファリング中」の目印が確認できると、起動状態になり、データを受信することが行われる。
【０００５】
このようにして、ビーコンフレームを起点として、スリープ状態から起動状態に遷移する。通常、一旦起動状態になると、一定時間起動状態を維持した後に再度スリープ状態とする方法が用いられている。
【０００６】
ところが、このような省電力制御方法においては、一旦スリープ状態に移行した通信端末はビーコンフレーム間隔でのみ起動するため、この間送信側の通信端末はスリープ状態にある通信端末宛のデータを保持し続ける必要があり、トラフィック負荷が一時的に高くなると、バッファオーバフローが発生しやすくなるという問題がある。
【０００７】
また、上記のような問題を軽減すべく、一旦起動状態となった後一定時間起動状態を維持するような対策が取られているのだが、これによると、データが来ない場合には、不必要に起動状態の時間が長くなり、効率よく低消費電力化が測られないという問題がある。
【０００８】
以上のことから、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に代表されるＣＳＭＡを用いた無線ＬＡＮでは、トラフィックのスループットを確保しようとすれば、効率よい低消費電力化が測られず、逆に、効率よい低消費電力化をしようとすれば、スループットが犠牲になるという問題が現存していると言える
【０００９】
一方、ＣＳＭＡによる通信方式のＬＡＮインターフェイスにおいて、フレームの衝突を回避し、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を保証する目的で、フレーム送信時に、次のフレーム送信タイミングを通知する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
すなわちこの特許文献１によれば、受信側は次の自局宛のデータの送信のタイミングを予め知ることができるものである。しかしながらこの方法では、予めフレームの概念をシステムに設ける必要がある。また、特許文献１の方法は、フレーム衝突の回避を目的としたものであって、省電力に関する考慮はなされていないものである。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１８９７３６号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、図面を用いて従来の省電力方式とその問題点を説明する。まず、図９、図１０には、それぞれ無線通信システムのシステム構成図を示す。
【００１３】
すなわち、図９には、１つ以上の端末局とアクセスポイントとにより構成される無線通信システムのシステム構成図を示す。この図９において、アクセスポイント１０と端末局２０１、２０２、２０３・・・が、互いに通信可能な位置に配置される。そしてアクセスポイント１０から端末局２０１、２０２、２０３・・・へデータが送信される。
【００１４】
また、図１０には、２つ以上の端末局により構成される無線通信システムのシステム構成図を示す。この図１０において、端末局３０１、３０２・・・と端末局４０１、４０２・・・とが、互いに通信可能な位置に配置される。そして、例えば端末局３０１から端末局４０１、また、例えば端末局３０２から端末局４０２へデータが送信される。
【００１５】
そしてこのような無線通信システムにおいて、送受信は図１１に示すように行われる。すなわち図１１において、送信端末は、アクセスポイント（制御局）であり、ビーコンフレームの生成、データの振り分け等を行う。受信端末はスリープ可能な端末であり、基本的にデータ送受信動作を行わない限り、スリープ状態を維持している。
【００１６】
図１１の動作を順に説明していく。送信端末側で受信端末宛のデータが発生しても、スリープ状態である受信端末へはデータを送信できないため、バッファリングしておく（Ｂｕｆｆ状態１）。ビーコン１を受信するために受信端末が起動１動作を行い、ビーコン１で、受信すべきデータが存在することを確認すると、起動状態を維持する。
【００１７】
この状態で送信端末は、バッファリングしているデータを受信端末に順次送信することが可能となる（Ｂｕｆｆ状態１〜３、Ｄａｔａ１〜３）。Ｂｕｆｆ状態４では、送信すべきデータは存在しないが、受信端末はＴ時間、起動状態を維持するため、ビーコン２で受信すべきデータが存在しないと判断しても、この時点はスリープ状態には移行しない。
【００１８】
やがて、Ｔ時間経過し、受信端末がスリープ状態に移行した後に発生したデータは、再びバッファリングされる（Ｂｕｆｆ状態５）。これらのデータは、ビーコン３を受信するために受信端末が起動２動作を行い、受信すべきデータが存在すること（Ｂｕｆｆ状態６）を確認し、起動状態となるまで送信することができない。
【００１９】
すなわち、図中の※１に示す通り、バッファにデータが滞留したまま次回ビーコンまでデータが送信されないためスループットの低下をまねく。また、図中の※２に示す通り、受信端末は一旦起動状態となると、いつ発生するか分からないデータを待ち受けるために、データ受信動作を行わない時間も起動状態を維持してしまい、省電力効果を著しく低下させる。
【００２０】
この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置では、特に、無線ＬＡＮに代表されるようなＣＳＭＡによる通信方式の場合には、受信データがいつ来るか予想がつかないため、常に受信待機状態でなければならず、その間に多くの電力を消費して、無駄な消費電力を低減することができなかったというものである。
【００２１】
すなわち、これらの問題は、受信端末が、ビーコンのみをトリガとして起動状態へ移行するという点と、送信端末がいつデータを送信するか受信端末では認識不可能であるという点から生じるものである。これに対して、本発明の目的は、ＣＳＭＡを用いた無線通信システムにおいて、トラフィックのスループットを維持しつつ、通信端末の低消費電力化を図ることである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
このため本発明においては、起動状態となるべき時間を送信端末と受信端末で共有することにより、前述の問題点を回避するようにした無線通信システム及びその電力制御方法を提供するものであって、これによれば、トラフィックのスループットを維持しつつ、通信端末の低消費電力化を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明は、不定期に送信が行われる無線通信システム及びその電力制御方法であって、送信側の端末は、データ送信時に次回データ送信予定時間を示す情報を送信データに付与すると共に、次回データ送信予定時間まで同一通信相手に対する送信を待機し、次回データ送信予定時間経過後に次のデータを送信し、受信側の端末は、データ受信時に次回データ送信予定時間を取得した後、次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信してなるものである。
【００２４】
また、本発明は、送信側の端末は、同一通信相手に対する次回データ送信予定時間を、前回のデータ送信間隔と１ビーコン周期内で何回目の送信データかを示す番号をパラメータとした関数により決定し、受信側の端末は、データ受信時に、次回データ受信予定時間を、前回のデータ受信間隔と１ビーコン周期内で何回目の受信データかを示す番号をパラメータとした送信側の端末と同一の関数により決定してなるものである。
【００２５】
以下、図面を参照して本発明を説明するに、本発明の前提となる無線通信システムのシステム構成図は、上述の図９、図１０に示したものと同等である。そこで以下の説明では、制御方法の具体的な流れについて説明する。
【００２６】
すなわち、図１は本発明による第１の方法によるスリープ制御方法を示す。この図１において、送信端末は、データを送信する際、次回データを送信するまでの時間を決定し、データ上にその値を付与して送信を行う。ここでは、第１のデータＤａｔａ１を送信する際、次回の第２のデータＤａｔａ２を送信するまでの時間Ｔ１を第１のデータＤａｔａ１のヘッダに付加する。
【００２７】
同様に、第２のデータＤａｔａ２を送信する際、次回の第３のデータＤａｔａ３を送信するまでの時間Ｔ２を第２のデータＤａｔａ２のヘッダに付加する。ただし、この場合に、第１のデータＤａｔａ１送信後から時間Ｔ１の間、及び第２のデータＤａｔａ２送信後から時間Ｔ２の間は、送信端末は、送信バッファにデータが滞留していても、同一相手にデータを送信してはならない。
【００２８】
一方、スリープ可能な受信端末は、データを受信する度に、ヘッダに付加された次回データを受信するまでの時間を取得し、スリープ状態に移行する。そして指定された時間には起動して、次データを受信する。すなわち、図１の第１のデータＤａｔａ１を受信したら、ヘッダに付加された時間Ｔ１を取得し、スリープ状態に移行する。さらに時間Ｔ１経過後に起動し、第２のデータＤａｔａ２を受信する。
【００２９】
同様に、第２のデータＤａｔａ２を受信したら、ヘッダに付加された時間Ｔ２を取得し、スリープ状態に移行する。さらに時間Ｔ２経過後に起動し、第３のデータＤａｔａ３を受信する。このようにして、受信端末は、次データを受信する指定された時間までは、スリープ状態となりつつ、送信端末からのデータを受信する。
【００３０】
なお、伝送路の状態などで、データ誤り発生や、紛失といった例外が発生した場合、受信端末は次回起動時間を得られないが、その場合は、受信側で次データの到着まで、あるいは、ビーコンフレーム受信まで起動状態を維持しておけば、一時的に省電力効果は低下するものの、機能的に問題は生じない。
【００３１】
さらに、送信端末が、次回データを送信するまでの時間を決定する方法については、基本的に送信側が、任意に決めることができる。すなわち、図２では、効果的にトラフィックを流すため、トラフィック量が大きいほど短くし、トラフィック量が少ないほど長くする例を挙げた。ここで、トラフィック量の大小は、送信バッファの滞留量や、データの到着間隔などで判断できるものである。
【００３２】
従ってこの実施形態において、送信側の通信端末はデータを送信する際、次回のデータを送信する予定時間を示す情報を付与して、データを送信する。送信側の通信端末は、ここで付与した予定時間になるまで、次回のデータを送信してはならない。一方、受信側の通信端末は、データを受信した際、データに付与されている予定時間を示す情報を解析し、その時間までスリープ状態になる。この時間が経過したタイミングで、受信側の通信端末は起動状態になる。
【００３３】
このように、個々のデータ上に次回のデータ送信予定時刻を設定することで、受信側の通信端末は、次回データ受信予定時間まで、スリープ状態を維持することができる。また、送信側の通信端末は、トラフィック負荷に応じて次回データ送信予定時間を変化させることにより、良好なスループットを維持することができる。
【００３４】
また図３には、第２の方法によるスリープ制御方法を示す。送信端末は、この図３において、ビーコン後、任意の時間Ｔ１経過後に第１のデータＤａｔａ１を送信する。この時、ビーコン１から最初のデータＤａｔａ１までの時間Ｔ１を保持する。そして送信端末は、関数ｆ（Ｔ，Ｎ）により、次のデータを送信するまでの時間を決定する。
【００３５】
ここで、第１のデータＤａｔａ１を送信してから第２のデータＤａｔａ２を送信するまでの時間間隔は、時間Ｔ２＝ｆ（Ｔ１，１）となる。同様に、第２のデータＤａｔａ２を送信してから第３のデータＤａｔａ３を送信するまでの時間間隔は、時間Ｔ３＝ｆ（Ｔ２，２）、第ＮのデータＤａｔａＮを送信してから第Ｎ＋１番目のデータＤａｔａＮ＋１を送信するまでの時間間隔は、時間ＴＮ＋１＝ｆ（ＴＮ，Ｎ）となる。
【００３６】
このように、前回のデータ送信間隔Ｔとビーコン周期内でのデータ送信カウント数Ｎの関数ｆ（Ｔ，Ｎ）により次回の送信間隔を決定する。
【００３７】
一方、スリープ可能な受信端末は、ビーコン周期の開始後、第１のデータＤａｔａ１を受信するまで受信可能状態で待機する。そして第１のデータＤａｔａ１を受信した際、ビーコンから第１のデータＤａｔａ１までの経過時間Ｔ１を保持し、関数ｆ（Ｔ，Ｎ）により、時間Ｔ２＝ｆ（Ｔ１，１）を計算し、この時間スリープ状態とする。その後、時間Ｔ２経過後に起動し、第２のデータＤａｔａ２を受信する。
【００３８】
さらにこの時、次回起動時間である時間Ｔ３＝ｆ（Ｔ２，２）を計算して、この時間スリープ状態とする。同様に、第ＮのデータＤａｔａＮの受信動作完了後、時間ＴＮ＋１＝ｆ（ＴＮ，Ｎ）を計算して、この時間スリープ状態とする。
【００３９】
従って従来の方式では、受信端末はいつデータを受信するか分からないため、適切なスリープ時間を設定できなかったが、本発明によれば、前述のように、送信端末と受信端末の間で、同一の関数ｆ（Ｔ，Ｎ）によりデータの発生間隔を合わせることにより、適切なスリープ時間を設定できるようになる。
【００４０】
さらに、第２の方法におけるデータ間隔関数ｆ（Ｔ，Ｎ）について説明する。すなわち、図４では、データ間隔が一定となる例を示す。この例は、データ間隔関数ｆ（Ｔ，Ｎ）が
ｆ（Ｔ，Ｎ）＝Ｔ１ ・・・・・式１
を用いる例である。
【００４１】
これは、送信側がビーコン後、最初に送信したデータまでの間隔を、１ビーコン周期内で維持されるため、一定間隔でデータが送受信され、受信側では一定間隔でスリープ状態となるという例であり、トラフィック量が一定となっている場合に特に有効となる。
【００４２】
また、図５では、データ間隔がデータ毎に増加していく例を示す。この例は、データ間隔関数ｆ（Ｔ，Ｎ）が、
ｆ（Ｔ，Ｎ）＝Ｔ＋Ｎ ・・・・・式２
等、増加関数を用いる例である。式２ではパラメータＮの比例関数であるが、指数関数、対数関数等、様々な関数が考え得る。このような増加関数を用いると、トラフィック量が減少傾向にある場合に特に有効となる。
【００４３】
さらに、図６では、データ間隔がデータ毎に減少していく例を示す。この例は、データ間隔関数ｆ（Ｔ，Ｎ）が、
ｆ（Ｔ，Ｎ）＝Ｔ／Ｎ ・・・・・式３
等、減少関数を用いる例である。式３ではパラメータＮの反比例関数であるが、傾きが負である比例関数、指数関数、対数関数等、様々な関数が考え得る。このような減少関数を用いると、トラフィック量が増加傾向にある場合に特に有効となる。
【００４４】
また、図示はしないが、データ間隔関数ｆ（Ｔ，Ｎ）に周期関数を用いる例も考えられる。
【００４５】
さらに、図７では、データ間隔関数をビーコン周期毎に変更している様子を示している。前述のように、データ間隔関数は、トラフィック量に応じて適正な関数に変更すると、スループットや省電力効果が高まる。
【００４６】
ただし本発明では、１ビーコン周期内では、送信端末と、受信端末で同一関数を用いる必要がある。このため、ビーコン周期毎にデータ間隔関数を変更する場合は、例えばビーコンフレームに、用いる関数の情報を付与することにより、送信端末と受信端末で同一関数を用いることができる。
【００４７】
そこで図８には、用いる関数の情報をビーコンフレームに付与する手段の実施形態を示す。すなわち図８において、ビーコンフレームには〔Ｂｅａｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ〕、〔Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ〕、〔ＳＳＩＤ Ｅｌｅｍｅｎｔ〕、〔Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ〕等の規定の項目の他に、未定義の項目が設けられており、本発明はそのような未定義の項目を利用して、用いる関数の情報を付与する。
【００４８】
そして図８において、この未定義の項目の最初に〔Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤ〕として「データ間隔関数情報」を定義し、次に〔情報要素長〕を定義する。さらに、一つの端末に対する情報として、〔Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−ＩＤ〕と〔関数種別〕と〔係数Ａ〕と〔係数Ｂ〕を定義する。なお、これら〔Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−ＩＤ〕以下の４項目は、スリープ可能な受信端末の数分繰り返し設けられる。
【００４９】
このようにして、用いる関数の情報をビーコンフレームに付与することができる。なお、具体的な〔関数種別〕の例としては、図中に記載されているように、００：定数
０１：比例関数（係数Ａ×Ｔ×Ｎ＋係数Ｂ）
０２：反比例関数（係数Ａ×Ｔ／係数Ｂ×Ｎ）
０３：指数関数１（係数Ａ×Ｔ×２Ｎ＋係数Ｂ）
０４：指数関数１（係数Ａ×Ｔ×係数ＢＮ）
などを用いることができる。
【００５０】
従ってこの実施形態において、送信側の通信端末は、ビーコンフレーム発生時間から、間隔Ｔで１ビーコン周期内での最初のデータを送信する。この際、第１の方法のような付加情報は必要としない。以降、関数ｆ（Ｔ，Ｎ）により、次回のデータ送信予定時間を算出し、ここで算出された予定時間になるまで、次回のデータを送信しない。なお、値Ｔは前述の間隔値、値Ｎは１ビーコン周期内における送信データの番号を示す整数値である。
【００５１】
一方、受信側の通信端末は、ビーコンフレームに付与されている「データバッファリング中」の目印を確認したらデータを受信するまで起動状態を維持する。そしてビーコンフレーム発生時間から１ビーコン周期内の最初のデータを受信するまでの時間Ｔを記憶する。さらに、前述の関数ｆ（Ｔ，Ｎ）により次回データ受信予定時間を算出し、スリープ状態に移行する。この時間が経過したタイミングで、受信側の通信端末は起動状態になる。
【００５２】
このように、値Ｔと値Ｎをパラメータとする任意の関数ｆ（Ｔ，Ｎ）によって、次回のデータ受信予定時間を設定することで、受信側の通信端末は、次回データ受信予定時間まで、スリープ状態を維持することができる。また、送信側の通信端末は、トラフィック負荷に応じてビーコン周期毎に関数ｆ（Ｔ，Ｎ）を変更することにより、良好なスループットを維持することができる。
【００５３】
こうして上述の無線通信システムによれば、不定期に送信が行われるシステムであって、送信側の端末は、データ送信時に次回データ送信予定時間を示す情報を送信データに付与すると共に、次回データ送信予定時間まで同一通信相手に対する送信を待機し、次回データ送信予定時間経過後に次のデータを送信し、受信側の端末は、データ受信時に次回データ送信予定時間を取得した後、次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信することにより、トラフィックのスループットを維持しつつ、通信端末の低消費電力化を図ることができるものである。
【００５４】
また、上述の無線通信システムの電力制御方法によれば、データ送信時に次回データ送信予定時間を示す情報が送信データに付与されると共に、データ受信時に次回データ送信予定時間を取得した後、次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信することにより、トラフィックのスループットを維持しつつ、通信端末の低消費電力化を図ることができるものである。
【００５５】
なお本発明は、上述の説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱することなく種々の変形が可能とされるものである。
【００５６】
【発明の効果】
従って請求項１の発明によれば、起動状態となるべき時間を送信端末と受信端末で共有するようにしたものであって、これによれば、個々のデータ上に次回のデータ送信予定時刻を設定することで、受信側の通信端末は、次回データ受信予定時間まで、スリープ状態を維持することができるものである。
【００５７】
また、請求項２の発明によれば、送信側の端末は、発生しているトラフィック量に応じて前記次回データ送信予定時間を変動させることによって、良好なスループットを維持することができるものである。
【００５８】
さらに請求項３の発明によれば、値Ｔと値Ｎをパラメータとする任意の関数ｆ（Ｔ，Ｎ）によって次回のデータ受信予定時間を設定することで、受信側の通信端末は、次回データ受信予定時間まで、スリープ状態を維持することができ、また、送信側の通信端末は、トラフィック負荷に応じてビーコン周期毎に関数ｆ（Ｔ，Ｎ）を変更することにより良好なスループットを維持することができるものである。
【００５９】
また、請求項４の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、任意の関数を示す情報及び／または任意の係数の値を示す情報としてデータ送信時に付与されることによって、関数情報の伝達を良好に行うことができるものである。
【００６０】
また、請求項５の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、１ビーコン周期内で一定値となる関数とすることによって、トラフィック量が一定となっている場合に特に有効となるものである。
【００６１】
また、請求項６の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、増加関数とすることによって、トラフィック量が減少傾向にある場合に特に有効となるものである。
【００６２】
また、請求項７の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、減少関数とすることによって、トラフィック量が増加傾向にある場合に特に有効となるものである。
【００６３】
また、請求項８の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、周期関数とすることによって、トラフィック量の変化が周期的である場合に特に有効となるものである。
【００６４】
また、請求項９の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数を、ビーコン周期毎に変更することによって、トラフィック量の変化に適応的に対応することができるものである。
【００６５】
また、請求項１０の発明によれば、データ送信時に次回データ送信予定時間を示す情報が送信データに付与されると共に、データ受信時に次回データ送信予定時間を取得した後、次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信することにより、トラフィックのスループットを維持しつつ、通信端末の低消費電力化を図ることができるものである。
【００６６】
また、請求項１１の発明によれば、発生しているトラフィック量に応じて前記次回データ送信予定時間を変動させることによって、良好なスループットを維持することができるものである。
【００６７】
また、請求項１２の発明によれば、同一通信相手に対する次回データ送信予定時間を、前回のデータ送信間隔と１ビーコン周期内で何回目の送信データかを示す番号をパラメータとした関数により決定し、次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信することによって、トラフィック負荷に応じてビーコン周期毎に関数ｆ（Ｔ，Ｎ）を変更して良好なスループットを維持することができるものである。
【００６８】
また、請求項１３の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、任意の関数を示す情報及び／または任意の係数の値を示す情報としてデータ送信時に付与されることによって、関数情報の伝達を良好に行うことができるものである。
【００６９】
また、請求項１４の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、１ビーコン周期内で一定値となる関数とすることによって、トラフィック量が一定となっている場合に特に有効となるものである。
【００７０】
また、請求項１５の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、増加関数とすることによって、トラフィック量が減少傾向にある場合に特に有効となるものである。
【００７１】
また、請求項１６の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、減少関数とすることによって、トラフィック量が増加傾向にある場合に特に有効となるものである。
【００７２】
また、請求項１７の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、周期関数とすることによって、トラフィック量の変化が周期的である場合に特に有効となるものである。
【００７３】
また、請求項１８の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数を、ビーコン周期毎に変更することによって、トラフィック量の変化に適応的に対応することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線通信システム及びその電力制御方法におけるスリープ制御方法の第１の方法を示す説明図である。
【図２】その動作の説明のための図である。
【図３】本発明の無線通信システム及びその電力制御方法におけるスリープ制御方法の第２の方法を示す説明図である。
【図４】その一定関数の説明のための図である。
【図５】その増加関数の説明のための図である。
【図６】その減少関数の説明のための図である。
【図７】その関数変更の説明のための図である。
【図８】関数の情報をビーコンフレームに付与する手段の説明のための図である。
【図９】１つ以上の端末局とアクセスポイントとにより構成される無線通信システムの構成図である。
【図１０】２つ以上の端末局により構成される無線通信システムの構成図である。
【図１１】従来の方法を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｄａｔａ１…第１のデータ、Ｄａｔａ２…第２のデータ、Ｄａｔａ３…第３のデータ、Ｔ１，Ｔ２…時間
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）による通信方式を用いる無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムに使用して好適な無線通信システム及びその端末装置に関する。詳しくは、いわゆる無線通信システム及びその端末装置において、受信待機時における消費電力を低減させるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、いわゆるＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）による無線通信方式では、通信端末は、決められた時間にデータ送受信を行うアクセス方式が採用されている。従ってこのような通信方式では、それ以外の時間は基本的にはスリープ状態としておくことが可能であり、一般的な携帯電話やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）などではこのようにして低消費電力化を実現している。
【０００３】
これに対して、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１規格に代表されるＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）を用いた無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、データ送受信を行う時間が定められていない。このため、いつ発生するか分からないデータを受信すべく、基本的には常に搬送波感知動作をしておく必要がある。また、不用意にスリープ状態に移行すると、パケットロスが発生し、スループットに重大な悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００４】
そこで、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、パケットロス防止のために、送信側の通信端末は、スリープ状態にある通信端末宛のデータをバッファリングしておく。一方、スリープ状態にある通信端末は、ほぼ一定周期で送信されるビーコンフレームのタイミングで起動し、ビーコンフレームに付与されている「データバッファリング中」の目印が確認できると、起動状態になり、データを受信することが行われる。
【０００５】
このようにして、ビーコンフレームを起点として、スリープ状態から起動状態に遷移する。通常、一旦起動状態になると、一定時間起動状態を維持した後に再度スリープ状態とする方法が用いられている。
【０００６】
ところが、このような省電力制御方法においては、一旦スリープ状態に移行した通信端末はビーコンフレーム間隔でのみ起動するため、この間送信側の通信端末はスリープ状態にある通信端末宛のデータを保持し続ける必要があり、トラフィック負荷が一時的に高くなると、バッファオーバフローが発生しやすくなるという問題がある。
【０００７】
また、上記のような問題を軽減すべく、一旦起動状態となった後一定時間起動状態を維持するような対策が取られているのだが、これによると、データが来ない場合には、不必要に起動状態の時間が長くなり、効率よく低消費電力化が測られないという問題がある。
【０００８】
以上のことから、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に代表されるＣＳＭＡを用いた無線ＬＡＮでは、トラフィックのスループットを確保しようとすれば、効率よい低消費電力化が測られず、逆に、効率よい低消費電力化をしようとすれば、スループットが犠牲になるという問題が現存していると言える
【０００９】
一方、ＣＳＭＡによる通信方式のＬＡＮインターフェイスにおいて、フレームの衝突を回避し、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を保証する目的で、フレーム送信時に、次のフレーム送信タイミングを通知する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
すなわちこの特許文献１によれば、受信側は次の自局宛のデータの送信のタイミングを予め知ることができるものである。しかしながらこの方法では、予めフレームの概念をシステムに設ける必要がある。また、特許文献１の方法は、フレーム衝突の回避を目的としたものであって、省電力に関する考慮はなされていないものである。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１８９７３６号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、図面を用いて従来の省電力方式とその問題点を説明する。まず、図９、図１０には、それぞれ無線通信システムのシステム構成図を示す。
【００１３】
すなわち、図９には、１つ以上の端末局とアクセスポイントとにより構成される無線通信システムのシステム構成図を示す。この図９において、アクセスポイント１０と端末局２０１、２０２、２０３・・・が、互いに通信可能な位置に配置される。そしてアクセスポイント１０から端末局２０１、２０２、２０３・・・へデータが送信される。
【００１４】
また、図１０には、２つ以上の端末局により構成される無線通信システムのシステム構成図を示す。この図１０において、端末局３０１、３０２・・・と端末局４０１、４０２・・・とが、互いに通信可能な位置に配置される。そして、例えば端末局３０１から端末局４０１、また、例えば端末局３０２から端末局４０２へデータが送信される。
【００１５】
そしてこのような無線通信システムにおいて、送受信は図１１に示すように行われる。すなわち図１１において、送信端末は、アクセスポイント（制御局）であり、ビーコンフレームの生成、データの振り分け等を行う。受信端末はスリープ可能な端末であり、基本的にデータ送受信動作を行わない限り、スリープ状態を維持している。
【００１６】
図１１の動作を順に説明していく。送信端末側で受信端末宛のデータが発生しても、スリープ状態である受信端末へはデータを送信できないため、バッファリングしておく（Ｂｕｆｆ状態１）。ビーコン１を受信するために受信端末が起動１動作を行い、ビーコン１で、受信すべきデータが存在することを確認すると、起動状態を維持する。
【００１７】
この状態で送信端末は、バッファリングしているデータを受信端末に順次送信することが可能となる（Ｂｕｆｆ状態１〜３、Ｄａｔａ１〜３）。Ｂｕｆｆ状態４では、送信すべきデータは存在しないが、受信端末はＴ時間、起動状態を維持するため、ビーコン２で受信すべきデータが存在しないと判断しても、この時点はスリープ状態には移行しない。
【００１８】
やがて、Ｔ時間経過し、受信端末がスリープ状態に移行した後に発生したデータは、再びバッファリングされる（Ｂｕｆｆ状態５）。これらのデータは、ビーコン３を受信するために受信端末が起動２動作を行い、受信すべきデータが存在すること（Ｂｕｆｆ状態６）を確認し、起動状態となるまで送信することができない。
【００１９】
すなわち、図中の※１に示す通り、バッファにデータが滞留したまま次回ビーコンまでデータが送信されないためスループットの低下をまねく。また、図中の※２に示す通り、受信端末は一旦起動状態となると、いつ発生するか分からないデータを待ち受けるために、データ受信動作を行わない時間も起動状態を維持してしまい、省電力効果を著しく低下させる。
【００２０】
この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置では、特に、無線ＬＡＮに代表されるようなＣＳＭＡによる通信方式の場合には、受信データがいつ来るか予想がつかないため、常に受信待機状態でなければならず、その間に多くの電力を消費して、無駄な消費電力を低減することができなかったというものである。
【００２１】
すなわち、これらの問題は、受信端末が、ビーコンのみをトリガとして起動状態へ移行するという点と、送信端末がいつデータを送信するか受信端末では認識不可能であるという点から生じるものである。これに対して、本発明の目的は、ＣＳＭＡを用いた無線通信システムにおいて、トラフィックのスループットを維持しつつ、通信端末の低消費電力化を図ることである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
このため本発明においては、起動状態となるべき時間を送信端末と受信端末で共有することにより、前述の問題点を回避するようにした無線通信システム及びその電力制御方法を提供するものであって、これによれば、トラフィックのスループットを維持しつつ、通信端末の低消費電力化を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明は、不定期に送信が行われる無線通信システム及びその電力制御方法であって、送信側の端末は、データ送信時に次回データ送信予定時間を示す情報を送信データに付与すると共に、次回データ送信予定時間まで同一通信相手に対する送信を待機し、次回データ送信予定時間経過後に次のデータを送信し、受信側の端末は、データ受信時に次回データ送信予定時間を取得した後、次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信してなるものである。
【００２４】
また、本発明は、送信側の端末は、同一通信相手に対する次回データ送信予定時間を、前回のデータ送信間隔と１ビーコン周期内で何回目の送信データかを示す番号をパラメータとした関数により決定し、受信側の端末は、データ受信時に、次回データ受信予定時間を、前回のデータ受信間隔と１ビーコン周期内で何回目の受信データかを示す番号をパラメータとした送信側の端末と同一の関数により決定してなるものである。
【００２５】
以下、図面を参照して本発明を説明するに、本発明の前提となる無線通信システムのシステム構成図は、上述の図９、図１０に示したものと同等である。そこで以下の説明では、制御方法の具体的な流れについて説明する。
【００２６】
すなわち、図１は本発明による第１の方法によるスリープ制御方法を示す。この図１において、送信端末は、データを送信する際、次回データを送信するまでの時間を決定し、データ上にその値を付与して送信を行う。ここでは、第１のデータＤａｔａ１を送信する際、次回の第２のデータＤａｔａ２を送信するまでの時間Ｔ１を第１のデータＤａｔａ１のヘッダに付加する。
【００２７】
同様に、第２のデータＤａｔａ２を送信する際、次回の第３のデータＤａｔａ３を送信するまでの時間Ｔ２を第２のデータＤａｔａ２のヘッダに付加する。ただし、この場合に、第１のデータＤａｔａ１送信後から時間Ｔ１の間、及び第２のデータＤａｔａ２送信後から時間Ｔ２の間は、送信端末は、送信バッファにデータが滞留していても、同一相手にデータを送信してはならない。
【００２８】
一方、スリープ可能な受信端末は、データを受信する度に、ヘッダに付加された次回データを受信するまでの時間を取得し、スリープ状態に移行する。そして指定された時間には起動して、次データを受信する。すなわち、図１の第１のデータＤａｔａ１を受信したら、ヘッダに付加された時間Ｔ１を取得し、スリープ状態に移行する。さらに時間Ｔ１経過後に起動し、第２のデータＤａｔａ２を受信する。
【００２９】
同様に、第２のデータＤａｔａ２を受信したら、ヘッダに付加された時間Ｔ２を取得し、スリープ状態に移行する。さらに時間Ｔ２経過後に起動し、第３のデータＤａｔａ３を受信する。このようにして、受信端末は、次データを受信する指定された時間までは、スリープ状態となりつつ、送信端末からのデータを受信する。
【００３０】
なお、伝送路の状態などで、データ誤り発生や、紛失といった例外が発生した場合、受信端末は次回起動時間を得られないが、その場合は、受信側で次データの到着まで、あるいは、ビーコンフレーム受信まで起動状態を維持しておけば、一時的に省電力効果は低下するものの、機能的に問題は生じない。
【００３１】
さらに、送信端末が、次回データを送信するまでの時間を決定する方法については、基本的に送信側が、任意に決めることができる。すなわち、図２では、効果的にトラフィックを流すため、トラフィック量が大きいほど短くし、トラフィック量が少ないほど長くする例を挙げた。ここで、トラフィック量の大小は、送信バッファの滞留量や、データの到着間隔などで判断できるものである。
【００３２】
従ってこの実施形態において、送信側の通信端末はデータを送信する際、次回のデータを送信する予定時間を示す情報を付与して、データを送信する。送信側の通信端末は、ここで付与した予定時間になるまで、次回のデータを送信してはならない。一方、受信側の通信端末は、データを受信した際、データに付与されている予定時間を示す情報を解析し、その時間までスリープ状態になる。この時間が経過したタイミングで、受信側の通信端末は起動状態になる。
【００３３】
このように、個々のデータ上に次回のデータ送信予定時刻を設定することで、受信側の通信端末は、次回データ受信予定時間まで、スリープ状態を維持することができる。また、送信側の通信端末は、トラフィック負荷に応じて次回データ送信予定時間を変化させることにより、良好なスループットを維持することができる。
【００３４】
また図３には、第２の方法によるスリープ制御方法を示す。送信端末は、この図３において、ビーコン後、任意の時間Ｔ１経過後に第１のデータＤａｔａ１を送信する。この時、ビーコン１から最初のデータＤａｔａ１までの時間Ｔ１を保持する。そして送信端末は、関数ｆ（Ｔ，Ｎ）により、次のデータを送信するまでの時間を決定する。
【００３５】
ここで、第１のデータＤａｔａ１を送信してから第２のデータＤａｔａ２を送信するまでの時間間隔は、時間Ｔ２＝ｆ（Ｔ１，１）となる。同様に、第２のデータＤａｔａ２を送信してから第３のデータＤａｔａ３を送信するまでの時間間隔は、時間Ｔ３＝ｆ（Ｔ２，２）、第ＮのデータＤａｔａＮを送信してから第Ｎ＋１番目のデータＤａｔａＮ＋１を送信するまでの時間間隔は、時間ＴＮ＋１＝ｆ（ＴＮ，Ｎ）となる。
【００３６】
このように、前回のデータ送信間隔Ｔとビーコン周期内でのデータ送信カウント数Ｎの関数ｆ（Ｔ，Ｎ）により次回の送信間隔を決定する。
【００３７】
一方、スリープ可能な受信端末は、ビーコン周期の開始後、第１のデータＤａｔａ１を受信するまで受信可能状態で待機する。そして第１のデータＤａｔａ１を受信した際、ビーコンから第１のデータＤａｔａ１までの経過時間Ｔ１を保持し、関数ｆ（Ｔ，Ｎ）により、時間Ｔ２＝ｆ（Ｔ１，１）を計算し、この時間スリープ状態とする。その後、時間Ｔ２経過後に起動し、第２のデータＤａｔａ２を受信する。
【００３８】
さらにこの時、次回起動時間である時間Ｔ３＝ｆ（Ｔ２，２）を計算して、この時間スリープ状態とする。同様に、第ＮのデータＤａｔａＮの受信動作完了後、時間ＴＮ＋１＝ｆ（ＴＮ，Ｎ）を計算して、この時間スリープ状態とする。
【００３９】
従って従来の方式では、受信端末はいつデータを受信するか分からないため、適切なスリープ時間を設定できなかったが、本発明によれば、前述のように、送信端末と受信端末の間で、同一の関数ｆ（Ｔ，Ｎ）によりデータの発生間隔を合わせることにより、適切なスリープ時間を設定できるようになる。
【００４０】
さらに、第２の方法におけるデータ間隔関数ｆ（Ｔ，Ｎ）について説明する。すなわち、図４では、データ間隔が一定となる例を示す。この例は、データ間隔関数ｆ（Ｔ，Ｎ）が
ｆ（Ｔ，Ｎ）＝Ｔ１ ・・・・・式１
を用いる例である。
【００４１】
これは、送信側がビーコン後、最初に送信したデータまでの間隔を、１ビーコン周期内で維持されるため、一定間隔でデータが送受信され、受信側では一定間隔でスリープ状態となるという例であり、トラフィック量が一定となっている場合に特に有効となる。
【００４２】
また、図５では、データ間隔がデータ毎に増加していく例を示す。この例は、データ間隔関数ｆ（Ｔ，Ｎ）が、
ｆ（Ｔ，Ｎ）＝Ｔ＋Ｎ ・・・・・式２
等、増加関数を用いる例である。式２ではパラメータＮの比例関数であるが、指数関数、対数関数等、様々な関数が考え得る。このような増加関数を用いると、トラフィック量が減少傾向にある場合に特に有効となる。
【００４３】
さらに、図６では、データ間隔がデータ毎に減少していく例を示す。この例は、データ間隔関数ｆ（Ｔ，Ｎ）が、
ｆ（Ｔ，Ｎ）＝Ｔ／Ｎ ・・・・・式３
等、減少関数を用いる例である。式３ではパラメータＮの反比例関数であるが、傾きが負である比例関数、指数関数、対数関数等、様々な関数が考え得る。このような減少関数を用いると、トラフィック量が増加傾向にある場合に特に有効となる。
【００４４】
また、図示はしないが、データ間隔関数ｆ（Ｔ，Ｎ）に周期関数を用いる例も考えられる。
【００４５】
さらに、図７では、データ間隔関数をビーコン周期毎に変更している様子を示している。前述のように、データ間隔関数は、トラフィック量に応じて適正な関数に変更すると、スループットや省電力効果が高まる。
【００４６】
ただし本発明では、１ビーコン周期内では、送信端末と、受信端末で同一関数を用いる必要がある。このため、ビーコン周期毎にデータ間隔関数を変更する場合は、例えばビーコンフレームに、用いる関数の情報を付与することにより、送信端末と受信端末で同一関数を用いることができる。
【００４７】
そこで図８には、用いる関数の情報をビーコンフレームに付与する手段の実施形態を示す。すなわち図８において、ビーコンフレームには〔Ｂｅａｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ〕、〔Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ〕、〔ＳＳＩＤ Ｅｌｅｍｅｎｔ〕、〔Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ〕等の規定の項目の他に、未定義の項目が設けられており、本発明はそのような未定義の項目を利用して、用いる関数の情報を付与する。
【００４８】
そして図８において、この未定義の項目の最初に〔Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤ〕として「データ間隔関数情報」を定義し、次に〔情報要素長〕を定義する。さらに、一つの端末に対する情報として、〔Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−ＩＤ〕と〔関数種別〕と〔係数Ａ〕と〔係数Ｂ〕を定義する。なお、これら〔Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−ＩＤ〕以下の４項目は、スリープ可能な受信端末の数分繰り返し設けられる。
【００４９】
このようにして、用いる関数の情報をビーコンフレームに付与することができる。なお、具体的な〔関数種別〕の例としては、図中に記載されているように、００：定数
０１：比例関数（係数Ａ×Ｔ×Ｎ＋係数Ｂ）
０２：反比例関数（係数Ａ×Ｔ／係数Ｂ×Ｎ）
０３：指数関数１（係数Ａ×Ｔ×２Ｎ＋係数Ｂ）
０４：指数関数１（係数Ａ×Ｔ×係数ＢＮ）
などを用いることができる。
【００５０】
従ってこの実施形態において、送信側の通信端末は、ビーコンフレーム発生時間から、間隔Ｔで１ビーコン周期内での最初のデータを送信する。この際、第１の方法のような付加情報は必要としない。以降、関数ｆ（Ｔ，Ｎ）により、次回のデータ送信予定時間を算出し、ここで算出された予定時間になるまで、次回のデータを送信しない。なお、値Ｔは前述の間隔値、値Ｎは１ビーコン周期内における送信データの番号を示す整数値である。
【００５１】
一方、受信側の通信端末は、ビーコンフレームに付与されている「データバッファリング中」の目印を確認したらデータを受信するまで起動状態を維持する。そしてビーコンフレーム発生時間から１ビーコン周期内の最初のデータを受信するまでの時間Ｔを記憶する。さらに、前述の関数ｆ（Ｔ，Ｎ）により次回データ受信予定時間を算出し、スリープ状態に移行する。この時間が経過したタイミングで、受信側の通信端末は起動状態になる。
【００５２】
このように、値Ｔと値Ｎをパラメータとする任意の関数ｆ（Ｔ，Ｎ）によって、次回のデータ受信予定時間を設定することで、受信側の通信端末は、次回データ受信予定時間まで、スリープ状態を維持することができる。また、送信側の通信端末は、トラフィック負荷に応じてビーコン周期毎に関数ｆ（Ｔ，Ｎ）を変更することにより、良好なスループットを維持することができる。
【００５３】
こうして上述の無線通信システムによれば、不定期に送信が行われるシステムであって、送信側の端末は、データ送信時に次回データ送信予定時間を示す情報を送信データに付与すると共に、次回データ送信予定時間まで同一通信相手に対する送信を待機し、次回データ送信予定時間経過後に次のデータを送信し、受信側の端末は、データ受信時に次回データ送信予定時間を取得した後、次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信することにより、トラフィックのスループットを維持しつつ、通信端末の低消費電力化を図ることができるものである。
【００５４】
また、上述の無線通信システムの電力制御方法によれば、データ送信時に次回データ送信予定時間を示す情報が送信データに付与されると共に、データ受信時に次回データ送信予定時間を取得した後、次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信することにより、トラフィックのスループットを維持しつつ、通信端末の低消費電力化を図ることができるものである。
【００５５】
なお本発明は、上述の説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱することなく種々の変形が可能とされるものである。
【００５６】
【発明の効果】
従って請求項１の発明によれば、起動状態となるべき時間を送信端末と受信端末で共有するようにしたものであって、これによれば、個々のデータ上に次回のデータ送信予定時刻を設定することで、受信側の通信端末は、次回データ受信予定時間まで、スリープ状態を維持することができるものである。
【００５７】
また、請求項２の発明によれば、送信側の端末は、発生しているトラフィック量に応じて前記次回データ送信予定時間を変動させることによって、良好なスループットを維持することができるものである。
【００５８】
さらに請求項３の発明によれば、値Ｔと値Ｎをパラメータとする任意の関数ｆ（Ｔ，Ｎ）によって次回のデータ受信予定時間を設定することで、受信側の通信端末は、次回データ受信予定時間まで、スリープ状態を維持することができ、また、送信側の通信端末は、トラフィック負荷に応じてビーコン周期毎に関数ｆ（Ｔ，Ｎ）を変更することにより良好なスループットを維持することができるものである。
【００５９】
また、請求項４の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、任意の関数を示す情報及び／または任意の係数の値を示す情報としてデータ送信時に付与されることによって、関数情報の伝達を良好に行うことができるものである。
【００６０】
また、請求項５の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、１ビーコン周期内で一定値となる関数とすることによって、トラフィック量が一定となっている場合に特に有効となるものである。
【００６１】
また、請求項６の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、増加関数とすることによって、トラフィック量が減少傾向にある場合に特に有効となるものである。
【００６２】
また、請求項７の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、減少関数とすることによって、トラフィック量が増加傾向にある場合に特に有効となるものである。
【００６３】
また、請求項８の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、周期関数とすることによって、トラフィック量の変化が周期的である場合に特に有効となるものである。
【００６４】
また、請求項９の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数を、ビーコン周期毎に変更することによって、トラフィック量の変化に適応的に対応することができるものである。
【００６５】
また、請求項１０の発明によれば、データ送信時に次回データ送信予定時間を示す情報が送信データに付与されると共に、データ受信時に次回データ送信予定時間を取得した後、次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信することにより、トラフィックのスループットを維持しつつ、通信端末の低消費電力化を図ることができるものである。
【００６６】
また、請求項１１の発明によれば、発生しているトラフィック量に応じて前記次回データ送信予定時間を変動させることによって、良好なスループットを維持することができるものである。
【００６７】
また、請求項１２の発明によれば、同一通信相手に対する次回データ送信予定時間を、前回のデータ送信間隔と１ビーコン周期内で何回目の送信データかを示す番号をパラメータとした関数により決定し、次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信することによって、トラフィック負荷に応じてビーコン周期毎に関数ｆ（Ｔ，Ｎ）を変更して良好なスループットを維持することができるものである。
【００６８】
また、請求項１３の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、任意の関数を示す情報及び／または任意の係数の値を示す情報としてデータ送信時に付与されることによって、関数情報の伝達を良好に行うことができるものである。
【００６９】
また、請求項１４の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、１ビーコン周期内で一定値となる関数とすることによって、トラフィック量が一定となっている場合に特に有効となるものである。
【００７０】
また、請求項１５の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、増加関数とすることによって、トラフィック量が減少傾向にある場合に特に有効となるものである。
【００７１】
また、請求項１６の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、減少関数とすることによって、トラフィック量が増加傾向にある場合に特に有効となるものである。
【００７２】
また、請求項１７の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、周期関数とすることによって、トラフィック量の変化が周期的である場合に特に有効となるものである。
【００７３】
また、請求項１８の発明によれば、次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数を、ビーコン周期毎に変更することによって、トラフィック量の変化に適応的に対応することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線通信システム及びその電力制御方法におけるスリープ制御方法の第１の方法を示す説明図である。
【図２】その動作の説明のための図である。
【図３】本発明の無線通信システム及びその電力制御方法におけるスリープ制御方法の第２の方法を示す説明図である。
【図４】その一定関数の説明のための図である。
【図５】その増加関数の説明のための図である。
【図６】その減少関数の説明のための図である。
【図７】その関数変更の説明のための図である。
【図８】関数の情報をビーコンフレームに付与する手段の説明のための図である。
【図９】１つ以上の端末局とアクセスポイントとにより構成される無線通信システムの構成図である。
【図１０】２つ以上の端末局により構成される無線通信システムの構成図である。
【図１１】従来の方法を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｄａｔａ１…第１のデータ、Ｄａｔａ２…第２のデータ、Ｄａｔａ３…第３のデータ、Ｔ１，Ｔ２…時間
Claims (18)
- 不定期に送信が行われる無線通信システムであって、
送信側の端末は、データ送信時に次回データ送信予定時間を示す情報を送信データに付与すると共に、前記次回データ送信予定時間まで同一通信相手に対する送信を待機し、前記次回データ送信予定時間経過後に次のデータを送信し、
受信側の端末は、データ受信時に前記次回データ送信予定時間を取得した後、前記次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、前記次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１記載の無線通信システムにおいて、
前記送信側の端末は、発生しているトラフィック量に応じて前記次回データ送信予定時間を変動させる
ことを特徴とする無線通信システム。 - 不定期に送信が行われる無線通信システムであって、
送信側の端末は、同一通信相手に対する次回データ送信予定時間を、前回のデータ送信間隔と１ビーコン周期内で何回目の送信データかを示す番号をパラメータとした関数により決定すると共に、前記次回データ送信予定時間まで同一通信相手に対する送信を待機し、前記次回データ送信予定時間経過後に次のデータを送信し、
受信側の端末は、データ受信時に、次回データ受信予定時間を、前回のデータ受信間隔と１ビーコン周期内で何回目の受信データかを示す番号をパラメータとした前記送信側の端末と同一の関数により決定し、前記次回データ送信予定時間を取得した後、前記次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、前記次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項３記載の無線通信システムにおいて、
前記次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、任意の関数を示す情報及び／または任意の係数の値を示す情報として前記データ送信時に付与される
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項３記載の無線通信システムにおいて、
前記次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、１ビーコン周期内で一定値となる関数である
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項３記載の無線通信システムにおいて、
前記次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、増加関数である
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項３記載の無線通信システムにおいて、
前記次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、減少関数である
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項３記載の無線通信システムにおいて、
前記次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数は、周期関数である
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項３記載の無線通信システムにおいて、
前記次回データ送信予定時間及び次回データ受信予定時間を決定するための関数を、ビーコン周期毎に変更する
ことを特徴とする無線通信システム。 - データ送信時に次回データ送信予定時間を示す情報が送信データに付与されると共に、
データ受信時に前記次回データ送信予定時間を取得した後、前記次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、前記次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信する
ことを特徴とする無線通信システムの電力制御方法。 - 請求項１０記載の無線通信システムの電力制御方法において、
発生しているトラフィック量に応じて前記次回データ送信予定時間を変動させる
ことを特徴とする無線通信システムの電力制御方法。 - 同一通信相手に対する次回データ送信予定時間を、前回のデータ送信間隔と１ビーコン周期内で何回目の送信データかを示す番号をパラメータとした関数により決定すると共に、
データ受信時に前記次回データ送信予定時間を取得した後、前記次回データ送信予定時間までスリープ状態を維持し、前記次回データ送信予定時間の経過後に起動状態に移行して次のデータを受信する
ことを特徴とする無線通信システムの電力制御方法。 - 請求項１２記載の無線通信システムの電力制御方法において、
前記次回データ送信予定時間を決定するための関数は、任意の関数を示す情報及び／または任意の係数の値を示す情報として前記データ送信時に付与される
ことを特徴とする無線通信システムの電力制御方法。 - 請求項１２記載の無線通信の電力制御方法システムにおいて、
前記次回データ送信予定時間を決定するための関数は、１ビーコン周期内で一定値となる関数である
ことを特徴とする無線通信システムの電力制御方法。 - 請求項１２記載の無線通信システムの電力制御方法において、
前記次回データ送信予定時間を決定するための関数は、増加関数である
ことを特徴とする無線通信システムの電力制御方法。 - 請求項１２記載の無線通信システムにおいての電力制御方法、
前記次回データ送信予定時間を決定するための関数は、減少関数である
ことを特徴とする無線通信システムの電力制御方法。 - 請求項１２記載の無線通信システムの電力制御方法において、
前記次回データ送信予定時間を決定するための関数は、周期関数である
ことを特徴とする無線通信システムの電力制御方法。 - 請求項１２記載の無線通信システムの電力制御方法において、
前記次回データ送信予定時間を決定するための関数を、ビーコン周期毎に変更する
ことを特徴とする無線通信システムの電力制御方法。
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