JP2007104033A - 無線lanシステムを構成するステーション - Google Patents
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Abstract
【課題】受信するビーコン信号周期が、ビーコン信号のフレーム中に含まれるビーコンインターバルの値と異なっていても、効率的にSleepモードを用い、消費電力の低減を可能とするSTAを提供する。
【解決手段】アクセスポイント(AP)のビーコン信号を受信する無線部4と、ステーション(STA)全体の制御を行う制御部9と、STAに電源を供給する電源部10と、無線部に対する電源部からの電源の供給と停止を行うSW部11と、無線部により受信したAPのビーコン信号周期を測定する測定部7と、測定したビーコン信号周期を記憶する記憶部8とを備える。制御部は、測定部によるAPのビーコン信号周期の測定結果をAPの情報と共に記憶部に記憶し、記憶しているビーコン信号周期に基づき、SW部による無線部に対する電源の供給と停止を制御する。
【選択図】図2
【解決手段】アクセスポイント(AP)のビーコン信号を受信する無線部4と、ステーション(STA)全体の制御を行う制御部9と、STAに電源を供給する電源部10と、無線部に対する電源部からの電源の供給と停止を行うSW部11と、無線部により受信したAPのビーコン信号周期を測定する測定部7と、測定したビーコン信号周期を記憶する記憶部8とを備える。制御部は、測定部によるAPのビーコン信号周期の測定結果をAPの情報と共に記憶部に記憶し、記憶しているビーコン信号周期に基づき、SW部による無線部に対する電源の供給と停止を制御する。
【選択図】図2
Description
本発明は、複数のアクセスポイント(以下「AP」と略記する)と、その複数の異なるAPに接続可能なステーション(以下「STA」と略記する)により構成される無線LANシステムに用いられるSTAに関する。特に、AP毎の設定値を用いて効率的にSleepモードの動作を行うSTAに関する。
複数のAPとその複数の異なるAPに接続可能なSTAとを含む無線LANシステム(IEEE802.11等)が知られている。
そのような無線LANシステムにおいて、ユーザがSTAを携帯しながら移動し、異なるAPに接続する場合には、次のような制御が行われる。すなわち、STAに、接続先のAPを識別するために、各接続先APのIDであるESSIDや暗号キーであるWEPキーを接続先APのプロファイル情報として記憶させ、このESSIDやWEPキーを切替えることで異なるAPに接続させる。
STAにおいて、この方法を用いて接続先APを切替える例としては、例えば特許文献1に記載の方法がある。
すなわち、複数のAPは、それぞれ、自己のAPに関するネットワーク情報を含むビーコンフレームを周期的に通知するビーコン信号をサービスエリア内に送出するともに、自己のネットワークに参加しているSTAとのデータ通信を行う。STAは、キャリア検出を行うともに、ビーコン信号を受信して当該ビーコン信号に基づいて第1のAPの第1のネットワーク情報を記憶するとともに、第1のAPによる第1のネットワークに参加し、
他の異なる第2のネットワークを構成する第2のAPからのビーコン信号を受信すると、第2のAPに関する第2のネットワーク情報を記憶する。参加している第1のネットワークから他の異なる第2のネットワークの第2のAPに接続先を切り替える際に、記憶した第2のネットワーク情報に基づいて、第2のAPによる第2のネットワークに参加して、データ通信を継続する。
特開2004−229225号公報
他の異なる第2のネットワークを構成する第2のAPからのビーコン信号を受信すると、第2のAPに関する第2のネットワーク情報を記憶する。参加している第1のネットワークから他の異なる第2のネットワークの第2のAPに接続先を切り替える際に、記憶した第2のネットワーク情報に基づいて、第2のAPによる第2のネットワークに参加して、データ通信を継続する。
しかしながら、上記従来技術の切替方法では、APのIDやWEPといった識別情報のみを記憶し接続することから、接続先APの種類や設置場所に起因する特性の問題に充分に対応できず、例えばSTAのSleepモード動作(電源の停止)時に充分な消費電力低減の効果が得られない、スループットが低下する、といった課題があった。
IEEE802.11準拠の無線LANシステムにおいて、一般的に用いられるSleepモードの動作例について説明する。図14は、複数のアクセスポイントのうちの1つであるAP[1]が送信するビーコン信号が理想的な場合において、ステーションの1つであるSTA[1]の消費電力とSleepモード動作の関係を示す概念図である。STA[1]では電源のON/OFFの制御により、消費される電力が変化する。この例では、電源のON時の電力が100mW、OFF時の電力が1mWである。STA[1]では電源ON時にはデータ通信可能であるが、OFF時にはデータ通信はできない。また、STA[1]において電源をON(Wake ON)してから、電源が立ち上がるまでの時間をX1、電源が立ち上がっている時間をΔt、電源をOFF(Wake OFF)してから完全に電源がOFFされるまでの時間をX2とする。
STA[1]では、AP[1]とデータ通信を行っていない場合には図示のように電源をOFFすることで、消費電力を低減することができる。STA[1]では、AP[1]に対してデータを送信する場合には、データを送信する直前に電源をONすることで、STA[1]がAP[1]に対してデータを送りたいときにデータを送信することができる。
一方で、IEEE802.11準拠の無線LANシステムは、CSMA/CA方式であるので、STA[1]において、AP[1]からデータが来る時間を予測することは困難である。そこで、IEEE802.11準拠の無線LANシステムにおいては、AP[1]はビーコン信号を用いて、AP[1]からSTA[1]への送信データの有無を通知する。この情報によりSTA[1]は、ビーコン信号を受信した後で、次のビーコン信号までの間に、Sleepモードの動作をするかどうかの判断をすることができる。
これにより、STA[1]においては、AP[1]のビーコン信号がSTA[1]に到達する直前のタイミングで電源をONし、ビーコン信号を受信している間は電源をONし続け、ビーコン信号受信終了後に、次のビーコン信号までAP[1]からSTA[1]へのデータ送信が無い場合には、電源をOFFすることができる。STA[1]は、このようにAP[1]のビーコン信号の受信と電源ON/OFFの動作を繰り返すことにより、データ通信をしていない場合には、Sleepすることができる。また、ビーコン信号とビーコン信号の間隔であるビーコン信号周期は、AP[1]が送信するビーコン信号のフレーム中に、ビーコンインターバル(BI)の値として含まれている。
しかしながら、STA[1]においてAP[1]から通知されるBIの値と、実際にSTA[1]が受信するビーコン信号周期は一致しない場合があった。また、STA[1]が複数のAPに接続する場合には、APの種類や設置場所によって受信するビーコン信号の周期は異なっていた。
BIの値と実際にSTA[1]が受信するビーコン信号周期が一致しない場合の例について、図15を参照して説明する。図15は、通信システム及び通信装置の概念を示すブロック図である。通信システムは、AP[1]とSTA[1]、及びSTA[2]とSTA[3]から構成され、AP[1]は、AP[1]の送信するビーコン信号の到達範囲であるAP[1]エリア1を構成する。AP[1]エリア1において、AP[1]とSTA[1]はデータ通信を行い、同じくAP[1]エリア1内で、STA[2]とSTA[3]がデータ通信を行っている。
図16を参照して、AP[1]エリア1内でのデータ通信のやり取りについて説明する。図16は、AP[1]エリア1内で行われているデータ通信の詳細を示す図である。AP[1]は、BIの周期毎にビーコン信号を送信しようとする。STA[2]とSTA[3]は、AP[1]と同一の無線チャネルを用いてデータ通信を行っている。AP[1]は、使用している無線チャネルが空いていればビーコン信号を送信するので、基準時間毎に、ビーコン信号B1およびビーコン信号B2を送信する。一方で、STA[2]とSTA[3]も、無線チャネルが空いていればデータ通信を行うので、DATA1とACK1、DATA2とACK2のフレームの交換を行う。図16に示すように、AP[1]がビーコン信号B3を送信する時間にSTA[2]とSTA[3]とでデータ通信が行われていると、AP[1]はビーコン信号B3を予定の時間に送信できずに、STA[2]とSTA[3]のフレーム交換が終わった後に、ビーコン信号B3を送信する。それにより、ビーコン信号B3を送信する時間が遅延してしまう。
このように、STA[1]においてAP[1]から通知されるBIの値と、実際にSTA[1]が受信するビーコン信号周期が一致しない場合における、STA[1]のSleepモードの動作について、図17を参照して説明する。図17は、STA[1]においてAP[1]から通知されるBIの値と、実際にSTA[1]が受信するビーコン信号周期が一致しない場合における、STA[1]の消費電力とSleepモードの関係を示す図である。
STA[1]は、AP[1]から通知されたBIの基準時間毎に電源をONし、ビーコン信号受信が終了すると電源をOFFするように設定されている。ビーコン信号B1は基準時間通りにSTA[1]に到達するので、STA[1]はビーコン信号B1が到達する時間に電源をONし、ビーコン信号B1を受信し、ビーコン信号B1の受信終了後に電源をOFFする。
しかし、ビーコン信号B2は基準時間より遅れてSTA[1]に到達するので、STA[1]はビーコン信号B2が到達する以前から電源をONし、ビーコン信号B2を受信していない時間に多くの電力を消費してしまう。また、ビーコン信号B3は基準時間より早くSTA[1]に到達するので、STA[1]はビーコン信号B3が到達した後で電源をONし、ビーコン信号B3を受信することができず、次のビーコン信号B4が到達するまで電源をONし続けてしまう。そのため、ビーコン信号B3を受信できない上に、多くの電力を消費してしまう。
STA[1]において、ビーコン信号B3が受信できなかったと判断した場合にも電源をOFFし、強制的にSleepモード動作を使用するように動作させることもできる。しかし、ビーコン信号B3とビーコン信号B4の間にAP[1]からSTA[1]に対しての送信データがあるかどうかの判断ができないので、ビーコン信号B3とビーコン信号B4の間にAP[1]からSTA[1]に対しての送信データがある場合には、AP[1]からSTA[1]へのデータ送信ができずにスループットが低下してしまう。
さらに、図18を参照して他の場合の例について説明する。図18は、STA[1]において、実際に受信するAP[1]のビーコン信号周期が、AP[1]から通知されるBIによる基準時間に対して単調増加する場合における、STA[1]の消費電力とSleepモードの関係を示す。
図18(a)に示すように、STA[1]は、AP[1]から通知されたBIの基準時間毎に電源をONし、ビーコン信号受信が終了すると電源をOFFするように設定されている。ビーコン信号B1は基準時間通りにSTA[1]に到達するので、STA[1]はビーコン信号B1が到達する時間に電源をONし、ビーコン信号B1を受信し、ビーコン信号B1の受信終了後に電源をOFFする。
しかし、ビーコン信号B2は基準時間より遅れてSTA[1]に到達するので、STA[1]はビーコン信号B2が到達する以前から電源をONし、ビーコン信号B2を受信していない時間に多くの電力を消費してしまう。また、ビーコン信号B3は基準時間よりさらに遅れてSTA[1]に到達するので、STA[1]はビーコン信号B3が到達する以前から電源をONし、ビーコン信号B3を受信していない時間にさらに多くの電力を消費してしまう。
図18(b)に、BIが100ms、ビーコン信号の長さが1ms、AP[1]からSTA[1]に到達する実際のビーコン信号到達時間が0ms、110ms、220msのようにBIに対して単調増加する場合のSTA[1]における消費電力の計算結果を示す。
X1及びX2の時間はΔtに対して充分に小さいので無視し、WakeONの時間は100ms毎であり、WakeOFFはビーコン信号到達時間の増加とともに増加していくので、図18(b)に示すようにΔtも増加していく。STA[1]の消費電力はΔtの時間に比例するので、Δtが増加すると消費電力も増加してしまう。
本発明は、このような従来技術の課題を解決しようとするものであり、受信するビーコン信号周期が、ビーコン信号のフレーム中に含まれるビーコンインターバル(BI)の値と異なっていても、効率的にSleepモードを用い、消費電力の低減を可能とするSTAを提供することを目的とする。
本発明のSTAは、複数のAPと、前記複数のAPのいずれかに選択的に接続されるSTAにより構成され、前記APは、自己のエリア内に自己の情報を含むビーコン信号を送信する無線LANシステムに用いられる。
上記従来の課題を解決するために、本発明のSTAは、前記APのビーコン信号を受信する無線部と、STA全体の制御を行う制御部と、STAに電源を供給する電源部と、前記無線部に対する前記電源部からの電源の供給と停止を行うSW部と、前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を測定する測定部と、測定した前記ビーコン信号周期を記憶する記憶部とを備える。前記制御部は、前記測定部による前記APのビーコン信号周期の測定結果を前記APの情報と共に前記記憶部に記憶し、記憶している前記ビーコン信号周期に基づき、前記SW部による前記無線部に対する電源の供給と停止を制御する。
本発明のSTAによれば、受信したAPのビーコン信号周期を測定し記憶して、記憶されたビーコン信号周期に基づいて制御を行うので、受信するビーコン信号周期がBIの値と異なっていても低消費電力化を実現できる。
本発明のSTAにおいて、好ましくは、接続される前記AP毎に、前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を前記測定部により測定して、測定結果を前記AP毎に前記APの情報と共に前記記憶部に記憶し、前記制御部は、接続されている前記APについて記憶されている前記ビーコン信号周期に基づき前記SW部を制御して、前記無線部に対する電源の供給と停止を行う。それにより、同一のAPに再接続する際には再測定することなく、無線部に電源の供給と停止を行うので、STAが異なるAP間をハンドオフする際にも低消費電力化を実現できる。
本発明のSTAにおいて、前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を、前記測定部により複数回測定し、前記制御部は、前記複数の測定データから代表値を決定し、前記代表値を前記APのビーコン信号周期の設定値として、前記APの情報と共に前記記憶部に記憶する構成とすることができる。
その場合、前記複数の測定データから最小値を選択して前記代表値として決定する構成とすることができる。それにより、接続したAPのビーコン信号周期が一定ではない場合にも、APのビーコン信号を確実に受信でき、結果として低消費電力化とスループットの低下防止を実現できる。
また、前記複数の測定データから最頻値を選択して前記代表値として決定する構成としてもよい。それにより、接続したAPのビーコン信号周期が一定ではない場合にも、APのビーコン信号周期が極端に偏っている場合には、無線部に電源を供給する時間を減らすことで、結果として低消費電力化を実現できる。
また、本発明のSTAにおいて、前記記憶部にビーコン信号の受信失敗確率の閾値が設定され、前記ビーコン信号周期の設定値に基づき、前記制御部により前記SW部を制御して前記無線部に対する電源の供給と停止を行った結果、前記受信失敗確率が、前記記憶部に記憶されている前記閾値を越えると、前記無線部に対する電源の停止を解除して、前記無線部により受信したAPのビーコン信号周期を、前記測定部により再測定し、測定結果を再度設定値として前記APの情報と共に前記記憶部に記憶する構成とすることができる。ビーコン信号の受信失敗確率の閾値が設定されることで、受信失敗確率を閾値より小さくすることができ、低消費電力化とスループットの低下防止を実現できる。
また、前記記憶部に電源の供給時間と停止時間の比率の閾値が設定され、前記ビーコン信号周期の設定値に基づき、前記制御部により前記SW部を制御して前記無線部に対する電源の供給と停止を行った結果、前記電源の供給時間と停止時間の比率が、前記記憶部に記憶されている前記閾値を越えると、前記無線部に対する電源の停止を解除して、前記無線部により受信したAPのビーコン信号周期を、前記測定部により再測定し、測定結果を再度設定値として前記APの情報と共に記憶部に記憶する構成とすることができる。電源の供給時間と停止時間の比率の閾値が設定されることで、無線部に電源の供給している時間を減らし、結果として低消費電力化を実現できる。
また、前記記憶部にビーコン信号の受信失敗確率の閾値が設定され、前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を、前記測定部により複数回測定し、測定結果を前記APの情報と共に記憶部に記憶し、複数回測定した結果から、前記ビーコン信号周期の設定候補値、およびその設定候補値に対する受信失敗確率を求め、求めた受信失敗確率が前記記憶部に記憶されている前記閾値より小さい前記設定候補値を前記代表値として決定する構成とすることができる。
また、前記記憶部にビーコン信号の受信失敗確率の閾値が設定され、前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を、前記測定部により複数回測定し、測定結果を前記APの情報と共に記憶部に記憶し、前記複数回の測定の結果から、ビーコン信号周期の設定候補値、およびその設定候補値に対する受信失敗確率および電源の供給時間と停止時間の比率を求め、前記受信失敗確率が前記記憶部に記憶されている前記閾値より小さく、前記電源の供給時間が最も小さくなる前記設定候補値を前記代表値として決定する構成とすることができる。
上記構成によれば、受信失敗確率の閾値を設定することで、ビーコンの受信失敗確率が閾値以下になるビーコン信号周期の設定値を設定し、結果として低消費電力化とスループットの低下防止を実現できる。
また、前記記憶部に電源の供給時間と停止時間の比率の閾値が設定され、前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を、前記測定部により複数回測定し、測定結果を前記APの情報と共に記憶部に記憶し、前記複数回の測定の結果から、ビーコン信号周期の設定候補値、およびその設定候補値に対する電源の供給時間と停止時間の比率を求め、前記電源の供給時間と停止時間の比率が前記記憶部に記憶されている前記閾値より小さい前記設定候補値を前記代表値として決定する構成とすることができる。
また、前記記憶部に電源の供給時間と停止時間の比率の閾値が設定され、前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を、前記測定部により複数回測定し、測定結果を前記APの情報と共に記憶部に記憶し、前記複数回の測定の結果から、ビーコン信号周期の設定候補値、およびその設定候補値に対する受信失敗確率および電源の供給時間と停止時間の比率を求め、前記電源の供給時間と停止時間の比率が前記記憶部に記憶されている前記閾値より小さく、前記受信失敗確率最も小さくなる前記設定候補値を前記代表値として決定する構成とすることができる。
また、前記設定候補値から代表値を決定する際に、全ての前記設定候補値に対して、前記電源の供給時間と停止時間の比率が閾値以下にならない場合には、前記電源の供給時間が最小となる前記設定候補値を前記代表値として決定する構成とすることができる。
これらの構成によれば、電源の供給時間と停止時間の比率の閾値を設定することで、電源の供給時間と停止時間の比率が閾値以下になるビーコン信号周期の設定値を設定し、結果として低消費電力化とスループットの低下防止を実現できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1を参照して、本発明の実施の形態1における通信システム及び通信装置の構成について説明する。図1(a)は、本実施の形態における通信システムの概念を示すブロック図である。この通信システムは、アクセスポイントAP[1]、AP[2]と、ステーションSTA[1]から構成される。AP[1]は、AP[1]の送信するビーコン信号の到達範囲であるAP[1]エリア1を構成し、AP[2]は、AP[2]の送信するビーコン信号の到達範囲であるAP[2]エリア2を構成する。また、STA[1]には、AP[1]とAP[2]の情報が、図1(b)に示すようなプロファイルとして記憶されている。
図1を参照して、本発明の実施の形態1における通信システム及び通信装置の構成について説明する。図1(a)は、本実施の形態における通信システムの概念を示すブロック図である。この通信システムは、アクセスポイントAP[1]、AP[2]と、ステーションSTA[1]から構成される。AP[1]は、AP[1]の送信するビーコン信号の到達範囲であるAP[1]エリア1を構成し、AP[2]は、AP[2]の送信するビーコン信号の到達範囲であるAP[2]エリア2を構成する。また、STA[1]には、AP[1]とAP[2]の情報が、図1(b)に示すようなプロファイルとして記憶されている。
図2は、STA[1]の概念を示すブロック図である。STA[1]は、無線信号を送受信するアンテナ部3、およびアンテナ部3から入出力される高周波信号が供給される無線部4を有する。無線部4は、高周波信号をベースバンド信号に変換する高周波部5、ベースバンド信号を変復調する信号処理部6、および受信したAPのビーコン信号のビーコン信号周期を測定する測定部7を含む。STA[1]はさらに、測定部7で測定した値を記憶する記憶部8、STA[1]に電源を供給する電源部10、高周波部5と信号処理部6と測定部7で構成される無線部4に対して、電源供給のON/OFF制御を行うSW部11、および無線部4、記憶部8、SW部11を制御する制御部9とを有する。
STA[1]は移動可能であり、STA[1]がAP[1]エリア1内に存在している場合には、アンテナ部3、高周波部5、信号処理部6、及び制御部9により、AP[1]のビーコン信号や、AP[1]から送信されるSTA[1]へのデータ信号を受信する。また、STA[1]は、制御部9、信号処理部6、高周波部5、アンテナ部3により、AP[1]に対してデータ信号を送信する。これにより、STA[1]はAP[1]と接続されデータ通信を行う。また、STA[1]がAP[2]エリア2内に存在している場合には、AP[2]のビーコン信号を受信し、AP[2]と接続されデータ通信を行う。
STA[1]は、AP[1]と接続されている場合には、アンテナ部3、高周波部5、信号処理部6を用いてAP[1]のビーコン信号を受信し、制御部9の指示により、測定部7において受信したビーコン信号周期を測定し、AP[1]のESSIDと関連付けて、記憶部8に、プロファイル(図1(a)参照)として記憶する。また同様に、STA[1]は、AP[2]と接続されている場合には、AP[2]のビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号周期を測定し、AP[2]のESSIDと関連付けて、記憶部8にプロファイルとして記憶する。
次に図3を参照して、STA[1]の動作について説明する。図3は、本実施の形態1のSTA[1]における動作を示すフロー図である。
STA[1]は、AP[1]エリア1内に移動すると、AP[1]のビーコン信号を受信しAP[1]との接続のためのフレーム交換を行った後で、AP[1]と接続されデータ通信を行えるようになる(ステップS1)。次に、STA[1]は、制御部9を用いて、記憶部8にAP[1]のビーコン設定値が記憶されているかどうかの確認を行う(ステップS2)。
STA[1]において、記憶部8にAP[1]のビーコン設定値が記憶されていれば、制御部9は、記憶部8に記憶されているAP[1]のビーコン設定値を用いて、SW部11を制御して無線部4の電源のON/OFFの制御を行う。これにより、STA[1]は、AP[1]のビーコン信号を受信する際にはWake状態になり、それ以外の時間はSleep状態になるSleepモードの動作を行う(ステップS3)。
STA[1]において、記憶部8にAP[1]のビーコン設定値が記憶されていなければ、アンテナ部3、高周波部5、および信号処理部6を用いてビーコン信号を受信し、制御部9の指示により測定部7において受信したビーコン信号周期を測定し、AP[1]のESSIDと関連付けて、記憶部8にプロファイル(図1(a)参照)としてビーコン設定値を記憶する(ステップS4)。
また、STA[1]は、AP[1]エリア1内を離れるとAP[1]とのデータ通信を終了するが、STA[1]の記憶部8には、AP[1]のビーコン設定値がプロファイル情報として記憶されている。STA[1]が再度、AP[1]エリア1内に移動すると、STA[1]の制御部9は、記憶部8に記憶されているAP[1]のビーコン設定値を用いて、SW部11を制御し無線部4の電源のON/OFFを行う。それにより、AP[1]のビーコン信号を受信する際にはWake状態になり、それ以外の時間はSleep状態になる動作を繰り返す。従って、STA[1]において、一旦AP[1]のビーコン信号周期の測定が行われ、AP[1]のビーコン信号周期がビーコン設定値として記憶されれば、再測定が行なわれることなくSleepモードの動作を行う。
具体的な例として、図4に示すように、BIが100ms、ビーコン信号の長さが1msであって、AP[1]からSTA[1]に到達する実際のビーコン信号到達時間が、0ms、110ms、220msのように、BIによる基準時間に対して単調増加する場合の、STA[1]における消費電力を計算する。X1及びX2の時間はΔtに対して充分に小さいので無視し、WakeONする時間は110ms毎、Δtの時間はビーコン信号の受信時間と等しく1ms、WakeOFFする時間はWakeONする時間にΔtの時間を足した値である1ms、111ms、221msとする。
STA[1]において、電源OFF時の消費電力は電源ON時の消費電力に対して充分に小さく無視できると仮定すると、STA[1]の消費電力はWake時間の合計時間であるΣΔtの値に比例する。図4の場合において、STA[1]におけるビーコン信号B
1からビーコン信号B11までを受信する合計時間は、ΣΔt=1+1・・・+1=11
となる。これに対して、従来例である図18に示した場合において、STA[1]におけるビーコン信号B1からビーコン信号B11までを受信する合計時間は、ΣΔt=1+1
1+21+・・・+101=561となる。したがって、実施の形態1の方法を用いれば、STA[1]における待受け時の消費電力を、従来例に対して約1/50に低減できる。
1からビーコン信号B11までを受信する合計時間は、ΣΔt=1+1・・・+1=11
となる。これに対して、従来例である図18に示した場合において、STA[1]におけるビーコン信号B1からビーコン信号B11までを受信する合計時間は、ΣΔt=1+1
1+21+・・・+101=561となる。したがって、実施の形態1の方法を用いれば、STA[1]における待受け時の消費電力を、従来例に対して約1/50に低減できる。
なお、上記例では、AP[1]からSTA[1]に到達するビーコン信号到達時間が、BIによる基準時間に対して単調増加する場合のSTA[1]における消費電力を示したが、ビーコン信号到達時間がそのような場合以外であっても、STA[1]においては消費電力低減の効果が得られる。
(実施の形態2)
実施の形態2では、STA[1]において、測定したビーコン信号周期が一定値では無い場合に、測定値から代表値として最小値を求めてビーコン設定値に設定するように構成される。
実施の形態2では、STA[1]において、測定したビーコン信号周期が一定値では無い場合に、測定値から代表値として最小値を求めてビーコン設定値に設定するように構成される。
本実施の形態における通信システム及び通信装置の概念は、図1と同様である。STA[1]の概念を示すブロック図は、図2と同様である。従って、以下の説明においては、図1および図2を参照する。また、本実施の形態におけるSTA[1]のプロファイルの例を、図5に示す。図5のプロファイルでは、初期設定値として、ビーコン信号の測定回数が100回、測定結果の代表値が最小値に設定されている。
本実施の形態におけるSTA[1]の動作について、図6を参照して説明する。図6は、本実施の形態のSTA[1]の動作を示すフロー図である。
STA[1]がAP[1]エリア1内に移動すると、STA[1]はAP[1]のビーコン信号を受信し、AP[1]との接続のためのフレーム交換を行った後で、AP[1]と接続されデータ通信を行えるようになる(ステップS1)。次に、STA[1]は、制御部9を用いて、記憶部8にAP[1]のビーコン設定値が記憶されているかどうかの確認を行う(ステップS2)。
STA[1]において、記憶部8にAP[1]のビーコン設定値が記憶されていれば、制御部9は記憶部8に記憶されているAP[1]のビーコン設定値を用いて、SW部11を制御して無線部4の電源のON/OFFの制御を行う。これにより、STA[1]は、AP[1]のビーコン信号を受信する際にはWake状態になり、それ以外の時間はSleep状態になるSleepモードの動作を行う(ステップS3)。
STA[1]において、記憶部8にAP[1]のビーコン設定値が記憶されていなければ、制御部9は、記憶部8に記憶されているプロファイル(図5)に設定されたビーコン信号測定回数の値だけ、AP[1]のビーコン信号周期を測定する。STA[1]のプロファイルには、ビーコン信号測定回数として100回という値が記憶されているので、アンテナ部3、高周波部5および信号処理部6を用いてビーコン信号を100回受信し、制御部9の指示により、測定部7において受信したビーコン信号周期を100回測定し、AP[1]のESSIDと関連付けて、記憶部8にプロファイル(図5)として記憶する(ステップS10)。
次に、プロファイル(図5)の代表値には最小値と設定されているので、制御部9は、ステップS10で測定した測定結果から、最小値を求めてビーコン設定値として設定する(ステップS11)。
具体的な例として、ステップS10において、STA[1]がAP[1]のビーコン信号周期を測定した結果を図7に示す。図7の測定結果から、STA[1]の制御部9は、ビーコン設定値として最小値の90msという値を記憶部8に記憶する(ステップS11)。次に、記憶部8にAP[1]のビーコン設定値として90msという値が記憶されているので、制御部9は90msという値を用い、SW部11を制御して無線部4の電源のON/OFFの制御を行う。これにより、STA[1]は、ビーコン設定値の90ms毎にAP[1]のビーコン信号を受信するためにWake状態になり、ビーコン信号受信終了の時間までWake状態を続け、ビーコン信号受信終了後にSleep状態になるSleepモードの動作を行う(ステップS3)。
AP[1]からSTA[1]に対して、次の100回も図7と同様の分布でビーコン信号が送信される場合には、記憶部8にはAP[1]のビーコン設定値として90msという値が設定されているので、この値を用いてSleepモードの動作を行うことで、STA[1]は90msという値でSleep状態からWake状態になる。それにより、ビーコン信号を確実に受信でき、かつ、消費電力を最も減らすことができる。
一方で、従来例のようにBIの100msという値を用いて、STA[1]がSleepモードの動作を行うと、STA[1]においては90msという時間間隔で到達する4回のビーコン信号が受信できなくなる。また、ビーコン信号の到達時間を予測することができないので、確実にビーコン信号を受信しようとする場合には、Sleepモードの動作を行うことできなくなる。
これにより、従来例では図17により示されていた、AP[1]の送信するビーコン信号とSTA[1]での消費電力とSleepモードの関係は、図8に示すとおりになる。実施の形態2では、従来例と比べて、STA[1]におけるビーコン信号の受信確率が上がり、さらに消費電力を低減させることが可能になることが判る。
また、STA[1]はAP[1]エリア1内を離れるとAP[1]とのデータ通信を終了するが、STA[1]の記憶部8には、AP[1]のビーコン設定値がプロファイル情報として記憶されている。STA[1]はAP[2]エリア2内に移動すると、図6のフローに従ってAP[2]のビーコン信号を受信し、AP[2]との接続のためのフレーム交換を行った後で、AP[2]と接続されデータ通信を行えるようになる(ステップS1)。次に、STA[1]は、制御部9を用いて、記憶部8にAP[2]のビーコン設定値が記憶されているかどうかの確認を行う(ステップS2)。
STA[1]において、記憶部8にAP[2]のビーコン設定値が記憶されていれば、制御部9は記憶部8に記憶されているAP[2]のビーコン設定値を用いて、SW部11を制御し無線部4の電源のON/OFFの制御を行う。これにより、STA[1]は、AP[2]のビーコン信号を受信する際にはWake状態になり、それ以外の時間はSleep状態になるSleepモードの動作を行う(ステップS3)。
STA[1]において、記憶部8にAP[2]のビーコン設定値が記憶されていなければ、制御部9は、記憶部8に記憶されているビーコン信号測定回数の値だけ、AP[2]のビーコン信号周期を測定する。STA[1]のプロファイル(図5)には、ビーコン信号測定回数として100回という値が記憶されているので、アンテナ部3、高周波部5および信号処理部6を用いてビーコン信号を100回受信し、制御部9の指示により測定部7において受信したビーコン信号周期を100回測定し、AP[2]のESSIDと関連付けて、記憶部8にプロファイル(図5)として記憶する(ステップS10)。
次に、記憶部8のプロファイル(図5)の代表値は最小値に設定されているので、制御部9において、ステップS10により測定した測定結果から、最小値を求めて設定値として設定する(ステップS11)。
以上の結果、STA[1]にはAP[1]とAP[2]のビーコン設定値が記憶部8にプロファイル(図5)として記憶される。従って、STA[1]がAP[1]エリア1とAP[2]エリア2を移動して、AP[1]に対して接続と切断、AP[2]に対して接続と切断を繰り返す状態においても、STA[1]はAP[1]とAP[2]のビーコン信号周期を再測定することなく、Sleepモードの動作を行える。それにより、ビーコン信号周期の測定を行う時間を削減でき、消費電力の低減を実現できる。
具体的な例を示すと、STA[1]において1回のビーコン信号周期の測定にかかる時間が約100msであり、100回の測定を行うと、AP[1]のビーコン信号周期を測定するためにかかる合計時間は10sである。同様に、STA[1]がAP[2]のビーコン信号周期を測定するためにかかる時間は10sである。仮定として、STA[1]がAP[1]と接続されている状態からAP[1]とは切断されてAP[2]に接続され、100s後にSTA[1]がAP[2]と接続されている状態からAP[2]とは切断されてAP[1]に接続する、というような動作を繰り返すことを想定する。この場合にはSTA[1]は、AP[1]とAP[2]の接続を100s毎に繰り返すが、AP[1]とAP[2]のビーコン信号周期を一度ずつしか測定する必要がないので、最初の接続時以外に測定する時間は0sになる。
一方、STA[1]において、測定した各APのビーコン信号周期をプロファイル(図5)として記憶しない場合には、STA[1]は100s毎に10sの時間を用いて、AP[1]かAP[2]のビーコン信号周期を測定する。従って、STA[1]においては、100sにおいて電力を100mW消費するWakeしている時間が約10sで、電力を1mW消費してSleepしている時間が90sであることから、100sの合計の消費電力は(1000+90)=1090mWsとなる。
実施の形態2では、STA[1]は電力を1mW消費してSleepしている時間が100sであるから、合計の消費電力は100mWsとなる。このように、実施の形態2では、ビーコン信号の測定にかかる消費電力は、測定した各APのビーコン信号周期をプロファイル(図5)に記憶しない場合に比べて、1/11になる。
なお、本実施の形態ではSTA[1]において、AP[1]のビーコン信号周期を測定し、そのビーコン信号周期の代表値として最小値をAP[1]のビーコン設定値として設定する方法を例として示したが、代表値として最小値以外の値を用いても同様の効果が得られる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、STA[1]において、測定したビーコン信号周期が一定値では無い場合に、測定値から代表値として最頻値を求めてビーコン設定値に設定するように構成される。
実施の形態3では、STA[1]において、測定したビーコン信号周期が一定値では無い場合に、測定値から代表値として最頻値を求めてビーコン設定値に設定するように構成される。
本実施の形態における通信システム及び通信装置の概念は、図1と同様である。STA[1]の概念を示すブロック図は、図2と同様である。従って、以下の説明においては、図1および図2を参照する。また、本実施の形態におけるSTA[1]のプロファイルの例は、図5と概ね同様である。但し、図5のプロファイル中、測定結果の代表値としては、最頻値が設定されているものとする。
本実施の形態におけるSTA[1]の動作は、基本的には、図6のフロー図に示される動作と同様である。すなわち、ステップS1、S2、S3、S10については同様であり、ステップS11において、ステップS10で測定した測定結果から、最頻値を求めて設定値に設定する点が相違する。
具体的な例として、ステップS10において、STA[1]がAP[1]のビーコン信号周期を測定した結果を図9に示す。図9の測定結果から、STA[1]の制御部9は、ビーコン設定値として最頻値の110msという値を記憶部8に記憶する(ステップS11)。次に、制御部9は、記憶部8にAP[1]のビーコン設定値として記憶されている110msという値を用いて、SW部11を制御して無線部4の電源のON/OFFの制御を行う。これにより、STA[1]は、ビーコン設定値の110ms毎にAP[1]のビーコン信号を受信するためにWake状態になり、ビーコン信号受信終了時間までWake状態を続け、ビーコン信号受信終了後にSleep状態になるSleepモードの動作を行う(ステップS3)。
AP[1]からSTA[1]に対して、次の100回も図9と同様の分布でビーコン信号が送信される場合には、記憶部8にはAP[1]のビーコン設定値として110msという値が設定されているので、この値を用いてSleepモードの動作を行い、STA[1]は110msという値でSleep状態からWake状態になる。この際に、AP[1]からSTA[1]に対して90msという間隔で送信されるビーコン信号は、STA[1]において受信することができない。そのため、STA[1]における受信失敗確率は1%となる。STA[1]において、残りの99%はビーコン信号を受信でき、電源ON時の合計時間であるΣΔtはΣΔt=1+1+・・・+1=99msとなる。
一方、従来例のようにBIの100msという値を用いてSleepモードの動作を行うと、STA[1]においては90msという時間で到達する1回のビーコン信号が受信できなくなる。そのため、従来例においても受信失敗確率は1%となる。ところが、従来例ではSTA[1]において、BIの100msという時間で電源がONするので、電源ON時の合計時間であるΣΔtはΣΔt=11+11+・・・+11=1089msとな
る。
る。
以上のように、実施の形態3の方法を用いれば、STA[1]における待受け時の消費電力を、従来例に対して約1/11に低減できる。なお、本実施の形態においても、上述のようにSTA[1]がAP[1]とAP[2]に対して交互に接続と切断を繰り返場合には、実施の形態2と同様、従来例に比べて消費電力は低減される。
(実施の形態4)
実施の形態4では、STA[1]において、Sleepモード動作時に受信失敗確率が閾値以上になるとSleepモードを解除し、再度ビーコン信号周期を測定してビーコン設定値を再設定するように構成される。
実施の形態4では、STA[1]において、Sleepモード動作時に受信失敗確率が閾値以上になるとSleepモードを解除し、再度ビーコン信号周期を測定してビーコン設定値を再設定するように構成される。
本実施の形態における通信システム及び通信装置の概念は、図1と同様である。STA[1]の概念を示すブロック図は、図2と同様である。従って、以下の説明においては、図1および図2を参照する。また、本実施の形態におけるSTA[1]のプロファイルの例は、図5に示したものと概ね同様である。但し本実施の形態では、図5のプロファイル中、受信失敗確率の閾値として3という値が設定されているものとする。
次に図10を参照して、STA[1]の動作について説明する。図10は本実施の形態におけるSTA[1]の動作を示すフロー図である。ステップS1、S2、S3、S10、S11については、図6に示した動作と同じフローであり、説明を省略する。
本実施の形態においては、ステップS3の後、受信失敗確率が閾値以上か否か判断する(ステップS12)。受信失敗確率が閾値以上であれば、STA[1]は、再度AP[1]のビーコン信号周期の測定を行い(ステップS10)、代表値として最小値を求めて設定値に設定する(ステップS11)。受信失敗確率が閾値以上でない場合に進むステップS13は、後述の実施の形態5における動作を便宜上同一図面に示したものであり、本実施の形態においては、直接ステップS1に戻る。
具体的な例として、ステップS10において、STA[1]がAP[1]のビーコン信号周期を測定した結果を図11に示す。図11の測定結果から、STA[1]の制御部9は、ビーコン設定値として最小値の100msという値を記憶部8に記憶する(ステップS11)。
AP[1]からSTA[1]に対して、常に図11と同様の分布でビーコン信号が送信される場合には、記憶部8にAP[1]のビーコン設定値として100msという値が記憶されているので、制御部9は100msという値を用いてSW部11を制御し、無線部4の電源のON/OFFの制御を行う。従って、STA[1]は、ビーコン設定値の100ms毎にAP[1]のビーコン信号を受信するためにWake状態になり、ビーコン信号受信終了の時間までWake状態を続け、ビーコン信号受信終了後にSleep状態になるSleepモードの動作を行う(ステップS3)。
しかし、AP[1]からSTA[1]に対するビーコン信号周期が、図11に示す状態から図7に示す状態に変化した場合には、STA[1]においてAP[1]から100回中4回は、ビーコン信号周期が90msであるビーコン信号が送信されるので、STA[1]において、100回中4回はビーコン信号を受信することができなくなる。STA[1]においては、受信失敗確率の閾値として3という値が設定されている(ステップS12)ので、STA[1]は、再度AP[1]のビーコン信号周期の測定を行い(ステップS10)、代表値として最小値を求めて設定値に設定する(ステップS11)。
これにより、AP[1]エリア1の環境が変化する等の要因によって、AP[1]からSTA[1]に送信されるビーコン信号周期の分布が変化しても、STA[1]においてビーコン信号の受信失敗確率を一定レベル以下に抑えることができ、STA[1]においては消費電力低減の効果が得られる。また、STA[1]においてビーコン信号の受信失敗確率の閾値を1に設定すれば、AP[1]のビーコン信号が1回でも受信できない場合に再測定と再設定を行うので、STA[1]におけるAP[1]のビーコン信号の受信失敗確率を最小にすることができる。
(実施の形態5)
実施の形態5では、STA[1]において、Sleepモード動作時にWake時間の合計時間であるΣΔtが閾値以上になると、再度ビーコン信号周期を測定して、ビーコン
設定値を再設定するように構成される。
実施の形態5では、STA[1]において、Sleepモード動作時にWake時間の合計時間であるΣΔtが閾値以上になると、再度ビーコン信号周期を測定して、ビーコン
設定値を再設定するように構成される。
本実施の形態における通信システム及び通信装置の概念は、図1と同様である。STA[1]の概念を示すブロック図は、図2と同様である。従って、以下の説明においては、図1および図2を参照する。また、本実施の形態におけるSTA[1]のプロファイルの例は、図5と概ね同様である。但し本実施の形態では、図5のプロファイル中、ΣΔtの
閾値として1400msという値が設定されているものとする。
閾値として1400msという値が設定されているものとする。
本実施の形態におけるSTA[1]の動作は、図10のフロー図に示される。ステップS1、S2、S3、S10、S11、S12については、実施の形態4で説明した動作と同様であり、説明を省略する。
ステップS12において、受信失敗確率が閾値以上でない場合には、ΣΔtが閾値以上
か否か判断する(ステップS13)。ΣΔtが閾値以上でなければ、ステップS1に戻っ
て動作を繰り返す。ΣΔtが閾値以上であれば、STA[1]は、再度AP[1]のビー
コン信号周期の測定を行い(ステップS10)、代表値としての最小値を求めて設定値に設定する(ステップS11)。
か否か判断する(ステップS13)。ΣΔtが閾値以上でなければ、ステップS1に戻っ
て動作を繰り返す。ΣΔtが閾値以上であれば、STA[1]は、再度AP[1]のビー
コン信号周期の測定を行い(ステップS10)、代表値としての最小値を求めて設定値に設定する(ステップS11)。
具体的な例として、ステップS10において、STA[1]がAP[1]のビーコン信号周期を測定した結果は、図7と同様であるものとする。図7の測定結果から、STA[1]の制御部9は、ビーコン設定値として最小値の90msという値を記憶部8に記憶する(ステップS11)。
AP[1]からSTA[1]に対して、常に図7と同様の分布でビーコン信号が送信される場合には、STA[1]において、記憶部8にAP[1]のビーコン設定値として90msという値が記憶されているので、制御部9は90msという値を用いてSW部11を制御して、無線部4の電源のON/OFFの制御を行う。これにより、STA[1]は、設置値の90ms毎にAP[1]のビーコン信号を受信するためにWake状態になり、ビーコン信号受信終了の時間までWake状態を続け、ビーコン信号受信終了後にSleep状態になるSleepモードの動作を行う(ステップS3)。
しかし、AP[1]からSTA[1]に対するビーコン信号周期が図7から図11に変化した場合には、STA[1]においてはWake状態であってもビーコン信号を受信していない時間が長くなるので、Wake状態の合計時間であるΣΔtの時間も長くなる。すなわち、STA[1]においてビーコン設定値は90msと設定されているので、AP[1]からSTA[1]に送信されるビーコン信号周期として、100msが60回、110msが30回、120msが10回であれば、Σt=(100−90)×60+(1
10−90)×30+(120−90)×10=1500msとなり、ΣΔtの閾値であ
る1400msより大きくなる。従って、STA[1]は、再度AP[1]のビーコン信号周期の測定を行い(ステップS10)、代表値としての最小値を求めて設定値に設定する(ステップS11)。
10−90)×30+(120−90)×10=1500msとなり、ΣΔtの閾値であ
る1400msより大きくなる。従って、STA[1]は、再度AP[1]のビーコン信号周期の測定を行い(ステップS10)、代表値としての最小値を求めて設定値に設定する(ステップS11)。
このように、AP[1]エリア1の環境が変化する等の要因によって、AP[1]からSTA[1]に送信されるビーコン信号周期の分布が変化しても、STA[1]においてWake時間の合計であるΣΔtの値を一定レベル以下に抑えることができ、STA[1]においては消費電力低減の効果が得られる。
(実施の形態6)
実施の形態6では、STA[1]において、測定したビーコン信号周期が一定値では無い場合に、測定値から各設定候補値に対する受信失敗確率予測値とΣΔt予測値とを求めて、受信失敗確率予測値が閾値以下で、ΣΔt予測値が最も小さくなる設定候補値をビーコン設定値として設定するように構成される。
実施の形態6では、STA[1]において、測定したビーコン信号周期が一定値では無い場合に、測定値から各設定候補値に対する受信失敗確率予測値とΣΔt予測値とを求めて、受信失敗確率予測値が閾値以下で、ΣΔt予測値が最も小さくなる設定候補値をビーコン設定値として設定するように構成される。
本実施の形態における通信システム及び通信装置の概念は、図1と同様である。STA[1]の概念を示すブロック図は、図2と同様である。従って、以下の説明においては、図1および図2を参照する。また、本実施の形態におけるSTA[1]のプロファイルの例は、図5と概ね同様である。但し本実施の形態では、図5のプロファイル中、受信失敗確率の閾値として5という値、モードとしてビーコン信号受信優先モードが設定されているものとする。
本実施の形態におけるSTA[1]の動作は、図12のフロー図に示される。ステップS1、S2、S3、S10、S12、S13については、図10に示した動作と同様であり、説明を省略する。
ステップS10において、STA[1]がAP[1]のビーコン信号周期を測定して、ステップS20において、制御部9がその測定結果から各設定候補値に対する受信失敗確率予測値とΣΔt予測値との関係を計算する。次に、ビーコン信号受信優先モードであるかどうかの判定が行われる(ステップS21)。ここで、ビーコン信号受信優先モードであれば、ステップS20の結果から、受信失敗確率予測値が受信失敗確率の閾値である閾値5の値より小さく、ΣΔt予測値の最も小さくなる設定候補値が選ばれ、ビーコン設定
値として設定される(ステップS22)。ビーコン信号受信優先モードでない場合に進むステップS23、S24は、後述の実施の形態7における動作を便宜上同一図面に示したものであり、本実施の形態においては直接ステップS3に進む。
値として設定される(ステップS22)。ビーコン信号受信優先モードでない場合に進むステップS23、S24は、後述の実施の形態7における動作を便宜上同一図面に示したものであり、本実施の形態においては直接ステップS3に進む。
具体的な例として、ステップS10において、STA[1]がAP[1]のビーコン信号周期を100回測定して、ステップS20において、制御部9がその測定結果から各設定候補値に対する受信失敗確率予測値とΣΔt予測値との関係を計算した結果を、図13に示す。各設定候補値に対する受信失敗確率予測値とΣΔt予測値との関係は、測定結果から図18や図4に示した方法で求めることができるので、ここでは説明を省略する。
次にSTA[1]において、ビーコン信号受信優先モードであるかどうかの判定が行われる(ステップS21)。ここで、ビーコン信号受信優先モードであれば、図13の結果からSTA[1]において、受信失敗確率予測値が受信失敗確率の閾値である閾値5の値より小さく、ΣΔt予測値の最も小さくなる設定候補値が選ばれ、ビーコン設定値として
設定される(ステップS22)。図13の例で説明すると、受信失敗確率予測値が閾値の5より小さくなる設定候補値は、80ms、90ms、および100msである。設定候補値が80msの場合にはΣΔt予測値が3000msであり、設定候補値が90msの場合にはΣΔt予測値が2000msであり、設定候補値が100msの場合にはΣΔt予測値が1000msである。従ってこの場合には、設定値候補値として100msが選ばれ、ビーコン設定値として設定される(ステップS22)。
設定される(ステップS22)。図13の例で説明すると、受信失敗確率予測値が閾値の5より小さくなる設定候補値は、80ms、90ms、および100msである。設定候補値が80msの場合にはΣΔt予測値が3000msであり、設定候補値が90msの場合にはΣΔt予測値が2000msであり、設定候補値が100msの場合にはΣΔt予測値が1000msである。従ってこの場合には、設定値候補値として100msが選ばれ、ビーコン設定値として設定される(ステップS22)。
STA[1]において、受信失敗確率の閾値は変更可能であり、受信失敗確率の閾値として1が設定されれば、ビーコン信号受信の失敗確率は0になるように、ビーコン設定値が選ばれる。AP[1]からSTA[1]のデータ通信に関して、動画や音声データを通信する場合には、受信失敗確率の閾値が1となるビーコン設定値を設定することにより、遅延が最小になる状態を実現できる。
(実施の形態7)
実施の形態7では、STA[1]において、測定したビーコン信号周期が一定値では無い場合に、測定値から各設定候補値に対する受信失敗確率予測値とΣΔt予測値とを求めて、ΣΔtが閾値以下で、受信失敗確率が最も小さくなる設定値を設定するように構成される。
実施の形態7では、STA[1]において、測定したビーコン信号周期が一定値では無い場合に、測定値から各設定候補値に対する受信失敗確率予測値とΣΔt予測値とを求めて、ΣΔtが閾値以下で、受信失敗確率が最も小さくなる設定値を設定するように構成される。
本実施の形態における通信システム及び通信装置の概念は、図1と同様である。STA[1]の概念を示すブロック図は、図2と同様である。従って、以下の説明においては、図1および図2を参照する。また、本実施の形態におけるSTA[1]のプロファイルの例は、図5と概ね同様である。但し本実施の形態では、図5のプロファイル中、ΣΔtの
閾値として2500という値、モードとして消費電力優先モードが設定されているものとする。
閾値として2500という値、モードとして消費電力優先モードが設定されているものとする。
本実施の形態におけるSTA[1]の動作は、図12のフロー図に示される。ステップS1、S2、S3、S10、S12、S13、S20については、実施の形態6で説明した動作と同様であり、説明を省略する。
ステップS21において、ビーコン信号受信優先モードでなければ、消費電力優先モードであるので(ステップS23)、ステップS20の結果から、ΣΔt予測値がΣΔtの
閾値より小さく、受信失敗確率予測値が最も小さくなる設定候補値が選ばれ、ビーコン設定値として設定される(ステップS24)。
閾値より小さく、受信失敗確率予測値が最も小さくなる設定候補値が選ばれ、ビーコン設定値として設定される(ステップS24)。
具体的な例として、図13に示した例を用いて説明する。すなわち、ステップS10において、STA[1]がAP[1]のビーコン信号周期を100回測定して、制御部9がその測定結果から各設定候補値に対する受信失敗確率予測値とΣΔt予測値との関係を計算(ステップS20)した結果を用いて説明する。各設定候補値に対する受信失敗確率予測値とΣΔt予測値との関係は、測定結果から図18や図4に示した方法で求めることができるので、ここでは説明を省略する。
次にSTA[1]において、ビーコン信号受信優先モードであるか、低消費電力優先モードであるかどうかの判定が行われる(ステップS21)。ここで、ビーコン信号受信優先モードでなければ、消費電力優先モードであるので(ステップS23)、図13の結果からSTA[1]において、ΣΔt予測値がΣΔtの閾値である2500msより小さく
、受信失敗確率予測値が最も小さくなる設定候補値が選ばれ、ビーコン設定値として設定される(ステップS24)。図13の例で説明すると、ΣΔtの閾値予測値が2500m
sより小さくなる設定候補値は、90msおよび100msである。設定候補値が90msの場合には受信失敗確率予測値は1であり、100msの場合には受信失敗確率予測値は4であるので、この場合には設定候補値として90msが選ばれ、ビーコン設定値として設定される(ステップS24)。
、受信失敗確率予測値が最も小さくなる設定候補値が選ばれ、ビーコン設定値として設定される(ステップS24)。図13の例で説明すると、ΣΔtの閾値予測値が2500m
sより小さくなる設定候補値は、90msおよび100msである。設定候補値が90msの場合には受信失敗確率予測値は1であり、100msの場合には受信失敗確率予測値は4であるので、この場合には設定候補値として90msが選ばれ、ビーコン設定値として設定される(ステップS24)。
STA[1]において、ΣΔtの閾値は変更可能であり、ΣΔtの閾値として1000
msが設定されれば、図13の場合においては最も消費電力が小さくなるように設定値が選ばれる。AP[1]とSTA[1]のデータ通信に関して、STA[1]がバッテリで動作するモバイル端末であり、消費電力を小さくし待受け時間を長くしたい場合には、Σ
Δtの閾値として小さな値を設定することにより、消費電力が最も少ない状態を実現できる。
msが設定されれば、図13の場合においては最も消費電力が小さくなるように設定値が選ばれる。AP[1]とSTA[1]のデータ通信に関して、STA[1]がバッテリで動作するモバイル端末であり、消費電力を小さくし待受け時間を長くしたい場合には、Σ
Δtの閾値として小さな値を設定することにより、消費電力が最も少ない状態を実現できる。
なお、STA[1]においてΣΔtの閾値として500msが設定されている場合には
、図13の例にはΣΔtの値が500msより小さくなる設定候補値は存在しないので、最も近い値としてΣΔtが1000msとなる設定候補値が選ばれ、ビーコン設定値として100msが設定される。
、図13の例にはΣΔtの値が500msより小さくなる設定候補値は存在しないので、最も近い値としてΣΔtが1000msとなる設定候補値が選ばれ、ビーコン設定値として100msが設定される。
本発明のSTAは、接続先のAPや特性や周囲の環境に合わせて、消費電力の低減効果を十分に得ることが可能であり、特に、モバイル端末として使用するSTAに有用である。
1 AP[1]のエリア
2 AP[2]のエリア
3 アンテナ部
4 無線部
5 高周波部
6 信号処理部
7 測定部
8 記憶部
9 制御部
10 電源部
11 SW部
AP[1]、AP[2] アクセスポイント
STA[1]、STA[2]、STA[3] ステーション
2 AP[2]のエリア
3 アンテナ部
4 無線部
5 高周波部
6 信号処理部
7 測定部
8 記憶部
9 制御部
10 電源部
11 SW部
AP[1]、AP[2] アクセスポイント
STA[1]、STA[2]、STA[3] ステーション
Claims (12)
- 複数のアクセスポイント(以下「AP」と略記する)と、前記複数のAPのいずれかに選択的に接続されるステーション(以下「STA」と略記する)により構成され、前記APは、自己のエリア内に自己の情報を含むビーコン信号を送信する無線LANシステムに用いられる前記STAにおいて、
前記APのビーコン信号を受信する無線部と、
STA全体の制御を行う制御部と、
STAに電源を供給する電源部と、
前記無線部に対する前記電源部からの電源の供給と停止を行うSW部と、
前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を測定する測定部と、
測定した前記ビーコン信号周期を記憶する記憶部とを備え、
前記制御部は、前記測定部による前記APのビーコン信号周期の測定結果を前記APの情報と共に前記記憶部に記憶し、記憶している前記ビーコン信号周期に基づき、前記SW部による前記無線部に対する電源の供給と停止を制御することを特徴とするSTA。 - 接続される前記AP毎に、前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を前記測定部により測定して、測定結果を前記AP毎に前記APの情報と共に前記記憶部に記憶し、
前記制御部は、接続されている前記APについて記憶されている前記ビーコン信号周期に基づき前記SW部を制御して、前記無線部に対する電源の供給と停止を行う請求項1に記載のSTA。 - 前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を、前記測定部により複数回測定し、
前記制御部は、前記複数の測定データから代表値を決定し、前記代表値を前記APのビーコン信号周期の設定値として、前記APの情報と共に前記記憶部に記憶する請求項1または2に記載のSTA。 - 前記複数の測定データから最小値を選択して前記代表値として決定する請求項3に記載のSTA。
- 前記複数の測定データから最頻値を選択して前記代表値として決定する請求項3に記載のSTA。
- 前記記憶部にビーコン信号の受信失敗確率の閾値が設定され、
前記ビーコン信号周期の設定値に基づき、前記制御部により前記SW部を制御して前記無線部に対する電源の供給と停止を行った結果、前記受信失敗確率が、前記記憶部に記憶されている前記閾値を越えると、前記無線部に対する電源の停止を解除して、前記無線部により受信したAPのビーコン信号周期を、前記測定部により再測定し、測定結果を再度設定値として前記APの情報と共に前記記憶部に記憶する請求項1〜5のいずれか1項に記載のSTA。 - 前記記憶部に電源の供給時間と停止時間の比率の閾値が設定され、
前記ビーコン信号周期の設定値に基づき、前記制御部により前記SW部を制御して前記無線部に対する電源の供給と停止を行った結果、前記電源の供給時間と停止時間の比率が、前記記憶部に記憶されている前記閾値を越えると、前記無線部に対する電源の停止を解除して、前記無線部により受信したAPのビーコン信号周期を、前記測定部により再測定し、測定結果を再度設定値として前記APの情報と共に記憶部に記憶する請求項1〜5のいずれか1項に記載のSTA。 - 前記記憶部にビーコン信号の受信失敗確率の閾値が設定され、
前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を、前記測定部により複数回測定し、測定結果を前記APの情報と共に記憶部に記憶し、複数回測定した結果から、前記ビーコン信号周期の設定候補値、およびその設定候補値に対する受信失敗確率を求め、求めた受信失敗確率が前記記憶部に記憶されている前記閾値より小さい前記設定候補値を前記代表値として決定する請求項3に記載のSTA。 - 前記記憶部にビーコン信号の受信失敗確率の閾値が設定され、
前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を、前記測定部により複数回測定し、測定結果を前記APの情報と共に記憶部に記憶し、
前記複数回の測定の結果から、ビーコン信号周期の設定候補値、およびその設定候補値に対する受信失敗確率および電源の供給時間と停止時間の比率を求め、
前記受信失敗確率が前記記憶部に記憶されている前記閾値より小さく、前記電源の供給時間が最も小さくなる前記設定候補値を前記代表値として決定する請求項3、6、または7に記載のSTA。 - 前記記憶部に電源の供給時間と停止時間の比率の閾値が設定され、
前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を、前記測定部により複数回測定し、測定結果を前記APの情報と共に記憶部に記憶し、
前記複数回の測定の結果から、ビーコン信号周期の設定候補値、およびその設定候補値に対する電源の供給時間と停止時間の比率を求め、
前記電源の供給時間と停止時間の比率が前記記憶部に記憶されている前記閾値より小さい前記設定候補値を前記代表値として決定する請求項3に記載のSTA。 - 前記記憶部に電源の供給時間と停止時間の比率の閾値が設定され、
前記無線部により受信した前記APのビーコン信号周期を、前記測定部により複数回測定し、測定結果を前記APの情報と共に記憶部に記憶し、
前記複数回の測定の結果から、ビーコン信号周期の設定候補値、およびその設定候補値に対する受信失敗確率および電源の供給時間と停止時間の比率を求め、
前記電源の供給時間と停止時間の比率が前記記憶部に記憶されている前記閾値より小さく、前記受信失敗確率最も小さくなる前記設定候補値を前記代表値として決定する請求項3、6または7に記載のSTA。 - 前記設定候補値から代表値を決定する際に、全ての前記設定候補値に対して、前記電源の供給時間と停止時間の比率が閾値以下にならない場合には、前記電源の供給時間が最小となる前記設定候補値を前記代表値として決定する請求項10または11に記載のSTA。
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