JP2007288639A

JP2007288639A - 省電力無線ｌａｎ通信品質制御方法およびシステム並びにその装置

Info

Publication number: JP2007288639A
Application number: JP2006115250A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hirakuri; 健史平栗; Mamoru Ogasawara; 守小笠原; Masataka Iizuka; 正孝飯塚
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2007-11-01
Anticipated expiration: 2026-04-19
Also published as: JP4685696B2

Abstract

【課題】省電力制御の効果とマルチキャストの通信品質を維持する省電力無線ＬＡＮ通信品質制御技術を提供する。
【解決手段】ＡＰは、配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号［１−２−１］〜［１−２−５］を送信する周期のｎ倍（図ではｎ＝２）の周期における配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号［１−２−１］、［１−２−３］、［１−２−５］の送信後においてのみ、ブロードキャストデータ［１−１−１１］、［１−１−１２］、［１−１−１３］を送信する（［１−１−１］〜［１−１−５］はマルチキャストデータ）。マルチキャストデータ通信を行わない省電力制御で動作するＳＴＡ１は、ＡＰと予め前記ｎ倍の周期の情報を共有し、ｎ倍の周期で送信される配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号［１−２−１］、［１−２−３］、［１−２−５］が必ず受信できる条件を満たす一定周期でスリープモードからアウェイクモードに状態を遷移する。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線基地局と少なくとも一つの省電力制御で動作する無線端末が存在する無線パケット通信システムにおいて、マルチキャストデータを受信しない無線端末に対して省電力化効果を向上させる手段を有する無線基地局及びこれに従属する無線端末に関する省電力無線ＬＡＮ通信品質制御方法およびシステム並びにその装置に関する。

一般的に無線パケット通信システムは、全体的な通信ネットワークを構成する際に有線ネットワーク（ＮＷ）の一部としてその伝送媒体に無線方式を用いた形態で適用される。すなわち、有線ＮＷの一端のＮＷインタフェースに無線パケット通信システムを有線接続し、無線接続にて無線端末と有線端末、あるいは無線端末間の通信が行われる形態をとる。

従来のＩＥＥＥ８０２．１１標準規格（非特許文献１）に準拠する無線ＬＡＮの通信システムにおいて、省電力制御（ＰＳモード）で動作する無線端末（ＳＴＡ）が無線基地局（ＡＰ）の配下に接続されている場合には、ＡＰは有線ＮＷ側から到達したＰＳモードＳＴＡ宛のデータを一時的に蓄積する。またＡＰは一定周期で送信するビーコン信号を用いて無線ＮＷ情報など（サポートする伝送レートやサービスセット種別（ＳＳＩＤ）など）をＡＰ配下のＳＴＡに報知する。その他にビーコン信号が報知する主な情報としては、ビーコンの送信周期（Beacon Interval）の情報や、図１に示すビーコンフレーム内のＴＩＭ（Traffic Indication Map）情報要素を含む。ＴＩＭ情報要素は、ビーコン送信の間欠で送信される配送トラヒック表示マップ（ＤＴＩＭ：Delivery Traffic Indication Map）付きビーコン信号（ＤＴＩＭビーコン）の間欠の周期情報（間欠するビーコンの数）［２−１］や、次のＤＴＩＭビーコンが送信されるまでのカウンター値（ビーコンが送信されるたびにカウンター値を減らし、０となるときのビーコンがＤＴＩＭビーコンとなる）［２−２］や、ＰＳモードＳＴＡ宛のバッファリングされたデータを、宛先毎にビットマップ化した情報［２−３］などが含まれている。ここでＰＳモードに移行するＳＴＡは、ＰＳモード移行前に受信したビーコンに含まれるBeacon Intervalの情報を元にＳＴＡでビーコン信号を受信するタイミングを設定し、設定したビーコン信号送信周期の整数倍（あるいは全ビーコン周期毎）でスリープモードからアクティブモードに状態を遷移し、受信したビーコンからバッファリング情報（宛先毎にビットマップ化した情報［２−３］）などを取得する。スリープモードは送受信機能を停止し、消費電力を抑える状態であり、アクティブモードは送受信機能が動作する状態である。受信したビーコンのＴＩＭ情報要素内の宛先毎のビットマップ情報［２−３］にデータがバッファされていることを報知された各ＰＳモードＳＴＡは、ビーコンを受信した後に、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格に規定されるＰＳモードにおけるデータの送受信の手順を開始する。

通常のユニキャストのデータはこのような手順によりＰＳモードＳＴＡとＡＰ間で通信を行うのに対し、ＰＳモードでのブロードキャスト／マルチキャストデータの受信方法は図２で示す手順の例に従う。図２の無線ＮＷ構成は、ＰＳモードで動作するＳＴＡ１［１−５］、ＳＴＡ２［１−６］と、常にアクティブモード［１−１３］で動作するＳＴＡ３［１−１０］（ＰＳモードで動作していないＳＴＡ）がＡＰ［１−７］の配下に接続されている。またＳＴＡ１［１−５］はマルチキャストのサービスに参加していない端末であり、ブロードキャストデータを受信し、マルチキャストデータは受信しない。ＡＰ［１−７］は、ブロードキャスト／マルチキャストデータが蓄積されている場合には、送信周期［１−３］の整数倍の周期［１−４］で送信されるＤＴＩＭビーコン［１−２−１］〜［１−２−３］の送信直後に、マルチキャストデータ［１−１−１］、［１−１−２］、［１−１−３］（図では黒で表示）およびブロードキャストデータ［１−１−１１］、［１−１−１２］、［１−１−１３］（図では白で表示）の送信を行う。ＰＳモードＳＴＡはＤＴＩＭビーコンを受信するタイミングでスリープモードからアクティブモードに状態を遷移し、ブロードキャスト／マルチキャストデータを受信する。すなわちＰＳモードＳＴＡは前述したように各自でビーコン信号を受信するタイミングの周期［１−８］、［１−９］を設定し、設定したタイミング［１−１１］、［１−１２］でスリープモードからアクティブモードに状態を遷移する上で、図１に示したビーコンに含まれるＴＩＭ情報要素のＤＴＩＭビーコンの送信される周期［２−１]や、次のＤＴＩＭビーコンが送信されるまでのカウンター値［２−２］の情報を元にＤＴＩＭビーコンが必ず受信できるタイミングにおいても、アクティブモードに状態を遷移［１−１１］、［１−１２］する条件を満たすように設定しなければならない。また、マルチキャストデータ［１−１−１］、［１−１−２］、［１−１−３］を受信しないＳＴＡ１［１−５］においても、ブロードキャストを受信するためにＤＴＩＭビーコンの周期では、スリープモードからアクティブモードに状態を遷移しなければならず、ＰＳモードで動作していないＳＴＡ３［１−１０］においても、接続しているＡＰの配下に、ＰＳモードで接続しているＳＴＡが存在する場合には、ＤＴＩＭビーコンの周期でブロードキャスト／マルチキャストデータを受信することとなる。

しかるに従来の無線ＬＡＮシステムでは、ＡＰはビーコンを送信する周期およびＤＴＩＭビーコンを送信する間欠する周期を長く設定することによって省電力の効果が期待できるものである。またＰＳモードＳＴＡは、ＡＰからのビーコンを受信する周期を長く設定（最大でＤＴＩＭビーコンの受信周期）することによって省電力の効果が期待できるものである。しかしＰＳモードＳＴＡはビーコン受信周期を長く設定した場合には、ユニキャスト／マルチキャストデータの受信に大きな遅延時間が生じることになっていた。この課題を解決する方法として、Ｗｉ−ＦｉＷＭＭ−ＡＰＳＤ（ＷＭＭＰｏｗｅｒＳａｖｅ（非特許文献２））及びＩＥＥＥ８０２．１１ｅ標準規格（ＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１１ｅ−２００５（非特許文献３））におけるＵ−ＡＰＳＤ（Unscheduled Automatic Power-Save Delivery）方式ではアプリケーション毎の優先制御およびアプリケーションの通信品質を維持するための遅延や揺らぎの範囲などを考慮し、ビーコンの周期に依存しない方法を用いてユニキャストデータに対する省電力制御方法が規定されている。この方法は、ＳＴＡがアプリケーション毎の通信品質を維持するために独自の送受信周期でスリープモードからアクティブモードに状態を遷移し、ＡＰに自局宛のユニキャストデータの送信を要求するものである。

IEEE Std802.11, 1999 edition, MEDIUM ACCESS CONTROL (MAC) AND PHYSICAL (PHY) SPECIFICATIONS, (7.3.2.6 TIM, 11.2 Power management) WMM Power Save for Mobile and Portable Wi-Fi CERTIFIED Devices, Wi-Fi Alliance December2005, (P7-P12) IEEE Std 802.11e-2005, (11.2 Power management)

従来の無線ＬＡＮシステムでは、ＡＰはビーコンを送信する周期およびＤＴＩＭビーコンの間欠する周期を長く設定することにより省電力の効果が期待できるものであった。しかしマルチキャストデータは、ＤＴＩＭビーコンの送信後のみに送信されるため、大きな遅延及び遅延揺らぎが発生する課題がある。例えば映像（動画像）ストリーム配信のような高い通信品質を要求するアプリケーションがマルチキャストサービスを利用する場合には、マルチキャストデータを受信するＳＴＡは、遅延及び遅延揺らぎによってアプリケーションの再生に支障を来たすこと（バッファリング時間を要するために映像の表示に時間がかかることに起因してスムースな再生ができにくい状況が発生することなど）が生じる可能性があった。そこでＤＴＩＭビーコンの間欠する周期を長く設定することに起因する遅延・揺らぎの課題を解決するために、ＡＰは事前にＤＴＩＭビーコン周期および、ビーコンの周期を短く設定したとき、マルチキャストサービスに参加していないＰＳモードで動作するＳＴＡにとっては、頻繁にアクティブモードに遷移するために省電力制御の効果は低くなるという課題が存在していた。また、Ｕ−ＡＰＳＤの方法を用いた場合にも、ブロードキャスト／マルチキャストデータは、ＤＴＩＭビーコンの送信後に送信することが規定されているため、このような課題を解決するものではなかった。

本発明は、上記の課題を解決するためのＡＰによるブロードキャストデータの送信手順及びＳＴＡによる受信手順を変更する手段を有することにより、省電力制御の効果とマルチキャストの通信品質を維持することを実現する省電力無線ＬＡＮ通信品質制御方法およびその装置を提供することにある。

本明細書において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

第１の発明は、無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、一つないし複数の前記無線端末装置は、データの送受信機能を停止するスリープモードと前記データの送受信機能を起動するアウェイクモードのいずれかの状態に遷移する省電力制御で動作し、前記無線基地局は、一定周期でビーコン信号を送信する手順と、前記ビーコン信号の間欠した周期でビーコン信号に配送トラヒック表示マップの情報を含む、配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信する手順とを有し、また前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信した後にブロードキャストおよびマルチキャストデータを送信する手段を有し、前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる条件を満たす一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態遷移する無線パケット通信システムにおける省電力無線ＬＡＮ通信品質制御方法であって、前記無線基地局装置は、前記間欠した周期のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周期における前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号の送信後においてのみ、前記ブロードキャストデータを送信し、前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、前記無線基地局装置と予め前記ｎ倍の周期の情報を共有し、前記マルチキャストデータ通信を行わない場合は、当該ｎ倍の周期で送信される前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる条件を満たす一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態を遷移することを特徴とする。

従来技術では、ＰＳモードＳＴＡに対しては、予めＡＰで設定・通知されるＤＴＩＭビーコン直後にブロードキャストおよびマルチキャストデータが全てのＳＴＡに対して送信されていたのに対し、第１発明の方法は、ＡＰおよびＰＳモードでかつマルチキャストデータ通信を行っていないＳＴＡが、予め設定・通知されるＤＴＩＭビーコンのｎ倍周期の間隔にて双方のブロードキャストデータに関わる送受信制御を行う点が従来技術と異なる。

第２の発明は、無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、一つないし複数の前記無線端末装置は、データの送受信機能を停止するスリープモードと前記データの送受信機能を起動するアウェイクモードのいずれかの状態に遷移する省電力制御で動作し、前記無線基地局は、一定周期でビーコン信号を送信する手順と、前記ビーコン信号の間欠した周期でビーコン信号に配送トラヒック表示マップの情報を含む、配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信する手順とを有し、また前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信した後にブロードキャストおよびマルチキャストデータを送信する手段を有し、前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる条件を満たす一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態遷移する無線パケット通信システムにおける省電力無線ＬＡＮ通信品質制御方法であって、前記無線基地局装置は、前記間欠した周期のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周期における前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号の送信後においてのみ、前記ブロードキャストデータを送信し、前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、一定期間に渡って前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号の受信周期をモニタリングする手順を有し、当該モニタリング手順によって前記ｎ倍の周期を検知する手段を有し、前記マルチキャストデータ通信を行わない場合は、前記検知した前記ｎ倍の周期で送信される前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態を遷移することを特徴とする。

従来技術では、ＡＰおよびＰＳモードＳＴＡに対しては、予めＡＰで設定・通知されるＤＴＩＭビーコン直後にブロードキャストおよびマルチキャストデータが全てのＳＴＡに対して送信されていたのに対し、第２の発明の方法は、ＰＳモードに移行しかつマルチキャスト通信を行っていないＳＴＡは、ＤＴＩＭビーコンを一定期間モニタすることでブロードキャストパケットが送信されるタイミングを検知し、当該検知したタイミングでスリープモードからアウェイクモードへと状態遷移制御動作を実行する点が従来技術と異なる。

本発明は、ＡＰおよびＰＳモードでかつマルチキャストデータ通信を行っていないＳＴＡが、予め設定・通知されるＤＴＩＭビーコンのｎ倍周期の間隔にて双方のブロードキャストデータに関わる送受信制御を行う点が従来技術と異なり、これによりＰＳモードでマルチキャストデータ通信を行っているＳＴＡの送受信タイミングに左右されることなく、自局ＳＴＡの省電力化を向上させることができるという効果がある。

また、本発明は、ＰＳモードに移行しかつマルチキャスト通信を行っていないＳＴＡは、ＤＴＩＭビーコンを一定期間モニタすることでブロードキャストパケットが送信されるタイミングを検知し、当該検知したタイミングでスリープモードからアウェイクモードへと状態遷移制御動作を実行する点が従来技術と異なり、これにより、ＰＳモードでマルチキャストパケット通信を行っていないＳＴＡは、スリープモードからアクティブモードへと状態を遷移するタイミングを自律的に制御判断し、省電力化を向上させることができる効果がある。

以下では、図面を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図３は本発明の実施例１によるブロードキャストデータ送信手順を示す図である。
図３の無線ＮＷ構成は、ＰＳモードで動作するＳＴＡ１［１−５］、ＳＴＡ２［１−６］と、常にアクティブモード［１−１３］で動作するＳＴＡ３［１−１０］（ＰＳモードで動作していないＳＴＡ）がＡＰ［１−７］の配下に接続されている。またＳＴＡ１［１−５］はマルチキャストのサービスに参加していない端末であり、マルチキャストデータは受信しない。ＡＰはＤＴＩＭビーコンの送信周期［１−４］の整数倍（ｎ倍）の周期［１−４４］（図３の例ではＤＴＩＭビーコン送信周期の２倍（ｎ＝２））において、ブロードキャストデータが蓄積されている場合は、ブロードキャストデータ［１−１−１１］、［１−１−１２］、［１−１−１３］（図では白で表示）をＤＴＩＭビーコン送信後に送信する。またマルチキャストデータは従来技術の手順に従って、マルチキャストデータが蓄積されている場合は、全てのＤＴＩＭビーコン送信後にマルチキャストデータ［１−１−１］、［１−１−２］、［１−１−３］、［１−１−４］、［１−１−５］（図では黒で表示）を送信する。ここで、ＤＴＩＭビーコン送信周期、あるいはビーコン周期は、マルチキャストデータの遅延や揺らぎの低減を考慮して、一般に用いられる期間に対して短い期間を設定する。

マルチキャストのサービスに参加していないＰＳモードＳＴＡ１［１−５］は、ＰＳモードで通信を開始する前に、予めＡＰ［１−７］がブロードキャストデータを送信する前のＤＴＩＭビーコン送信周期［１−４４］の情報（本実施例では、ＤＴＩＭビーコン周期の２倍（ｎ＝２）である）をＡＰ［１−７］と共有しているものとする。まずはＰＳモードによる動作開始時には、従来の技術による省電力制御を実施する。その後、ＳＴＡ１［１−５］はブロードキャストを受信した直前のＤＴＩＭビーコン受信時［１−１５］から、事前にＡＰ［１−７］と共有している周期［１−４４］情報を元に、スリープモードからアクティブモードに状態を遷移する周期の設定を周期［１−１１］に変更する。設定変更された周期［１−１１］において、スリープモードからアクティブモードに状態を遷移し、ブロードキャストデータを確実に受信する。また、マルチキャストのサービスに参加しているＰＳモードＳＴＡ［１−６］は、従来技術による省電力制御の手順に従って、全てのＤＴＩＭビーコンが受信できるという条件を満たすように周期［１−１２］において、スリープモードからアクティブモードに状態を遷移する。

図４は本実施例によるＡＰのブロードキャストデータ送信契機のフローチャートである。ＰＳモードで動作するＳＴＡがＡＰ配下に存在する場合は、図４に示すブロードキャストの送信方法によってＡＰは制御を実施する。ＡＰはＤＴＩＭビーコン送信完了後に制御を開始［３−１−１］する。ＤＴＩＭビーコン送信完了後に既知であるブロードキャスト送信周期（ｎ＝２）であるかどうかの判断［３−１−２］を行う。Ｎｏ［３−１−３］であれば本制御を終了［３−１−４］する。Ｙｅｓ［３−１−５］であれば、送信するブロードキャストのデータがＡＰに蓄積されているかどうかの判断［３−１−６］を実施し、蓄積されていない（Ｎｏ［３−１−７］）場合には、本制御を終了［３−１−４］する。蓄積されている（Ｙｅｓ［３−１−８］）場合には、ブロードキャストデータの送信処理を実施［３−１−９］する。その後、ブロードキャストデータが蓄積される限りはこの動作を繰り返し［３−１−１０］実施する。

図５は本実施例によるマルチキャストサービス不参加ＳＴＡにおけるアクティブモード遷移周期変更方法のフローチャートである。ＰＳモードで動作するＳＴＡは、ＰＳモード動作開始時に図５に示す制御を実施する。ＰＳモード動作開始［３−２−１］後、スリープモードからアクティブモード状態を遷移する周期を設定初期値はｎ＝１と設定［３−２−２］する。その後、マルチキャストのサービスに参加しているかどうかの判断［３−２−３］を行う。参加している（Ｙｅｓ［３−２−４］）であるなら、本制御は終了［３−２−５］し、ＳＴＡは、アクティブモード状態遷移の周期をｎ＝１の設定値に従ってＰＳモードで動作する。参加していない（Ｎｏ［３−２−６］）であるなら、次にアクティブモードへ状態を遷移した際に、ブロードキャストデータを受信したかどうかの判断［３−２−７］を実施する。ブロードキャストデータを受信していない（Ｎｏ［３−２−８］）のであれば、ブロードキャストデータを受信するまで繰り返し、本判断［３−２−７］を実施する。ブロードキャストデータを受信した（Ｙｅｓ［３−２−９］）場合には、既知である（予めＡＰとブロードキャストデータを送信する前のＤＴＩＭビーコン送信周期の情報を共有している）アクティブモード状態遷移の周期（ｎ＝２）へ変更［３−２−１０］を行う。その後ＰＳモードの動作が終了［３−２−１１］するまで変更されたアクティブモード状態遷移の周期をｎ＝２の変更された値に従ってＰＳモードで動作する。ＰＳモードの動作が終了（Ｙｅｓ［３−２−１３］）した場合には、スリープモードからアクティブモード状態を遷移する周期を初期値のｎ＝１と設定［３−２−１４］し、本制御を終了［３−２−５］する。

図６は本実施例によるＡＰのブロードキャストデータ送信制御のブロック図である。ＡＰは図６に示すように、上位レイヤ／有線ＮＷから受信したブロードキャストデータをブロードキャストデータメモリ管理部［４−１−１２］に蓄積する。ブロードキャスト送信周期制御部［４−１−１０］では、ブロードキャストデータを送信するＤＴＩＭビーコン送信周期の整数倍（ｎ倍）の周期タイマを管理しており、ブロードキャストデータを送信する周期のタイミングで、送信指示［４−１］をブロードキャスト送信制御部［４−１−１３］へ通知する。送信制御部［４−１−１３］では、ブロードキャストデータメモリ管理部［４−１−１２］から、ブロードキャストデータが蓄積されていることが通知［４−２］されている場合は、送信指示［４−１］を受けたタイミングで、ＤＴＩＭビーコン送信後に、蓄積されているブロードキャストデータをブロードキャストデータメモリ管理部［４−１−１２］から取り出し［４−１−１４］、ブロードキャストデータの送信手順を実施する。

図７は本実施例によるＰＳモードＳＴＡのブロードキャストデータ受信周期制御のブロック図である。図７に示すようにマルチキャスト参加判定部［５−１−５］では、ＰＳモード開始時に自局のＳＴＡがマルチキャストのサービスに参加しているかいないかの判定を行う。マルチキャストサービスに参加していないと判定した場合には、マルチキャスト参加判定部［５−１−５］からブロードキャスト受信判定部および周期制御部［５−１−８］へ通知［５−１−４］を行う。ブロードキャスト受信判定部および周期制御部［５−１−８］では、全てのＤＴＩＭビーコン周期を含むタイミングでＰＳモード制御部［５−３］ヘスリープモードからアクティブモードへの遷移の指示［５−１−９］を通知する。また、ブロードキャストデータを受信した場合には、ブロードキャスト受信周期制御部［５−２］へ通知［５−１−７］を行う。この際、ブロードキャスト受信判定部および周期制御部［５−ｌ−８］は制御の停止と指示［５−１−９］の通知を停止する。ブロードキャスト受信周期制御部［５−２］では、事前にブロードキャストデータを受信するＤＴＩＭビーコン送信周期の整数倍の周期の設定がされており、その周期のタイマを管理している。通知［５−１−７］された直前のＤＴＩＭビーコンから開始し、ブロードキャストデータを受信するＤＴＩＭビーコン送信周期のタイミングでＰＳモード制御部［５−３］ヘアクティブモード遷移の指示［５−１］を通知する。ＰＳモード制御部［５−３］では、通知された［５−１−９］および［５−１］のタイミングにおいて、スリープモードからアクティブモードに状態を遷移する制御を行う。すなわち［５−１］の通知によってＰＳモード制御部［５−３］では、ブロードキャストデータを確実に受信するために図３に示すＳＴＡ１［１−５］は、ＰＳモード制御部［５−３］で制御が行われる周期［１−１１］においてスリープモードからアクティブモードに状態を遷移する制御を行う。また、マルチキャストサービスに参加していると判定した場合には、マルチキャスト参加判定部［５−１−５］からアクティブモード周期制御部［５−１−６］へ通知［５−１−３］を行う。アクティブモード周期制御部［５−１−６］では、全てのＤＩＴＩＭビーコン周期を含むタイミングでＰＳモード制御部［５−３］ヘアクティブモード遷移の指示を通知［５−１−２］し、ＰＳモード制御部［５−３］では、スリープモードからアクティブモードに状態を遷移する制御を行う。この場合、図３に示すＳＴＡ２［１−６］は、ＰＳモード制御部［５−３］で制御が行われる全てのＤＩＴＩＭビーコンが受信できる周期［１−１２］において、スリープモードからアクティブモードに状態を遷移する制御を行う。

図８は本発明の実施例２によるアクティブモードへの遷移タイミングを決定する手順を示す図である。
従来技術に対する実施例１に記載されるＡＰがブロードキャストデータ送信するための手順の発明の相違に加えて、マルチキャストサービスに参加しないＰＳモードで動作するＳＴＡは、図８に示すＳＴＡ１［１−５］の動作手順の例によって、スリープモードからアクティブモードへ遷移するタイミングを決定する。尚、ＡＰについては実施例１に示す動作およびブロック図と同様である。

まずＳＴＡ１［１−５］はＰＳモードによる動作開始時には、従来の技術による省電力制御を実施する（例えば、図２の従来技術例に記載するＳＴＡ１［１−５］またはＳＴＡ２［１−６］の省電力制御動作）。従来技術による省電力制御を実施後、一定期間［１−３３３］（図８の例では、ＤＴＩＭビーコン送信の４周期分の期間）ＤＴＩＭビーコン、およびブロードキャストデータの送信状況をＤＴＩＭ周期毎にモニタリング［１−９９−１］〜［１−９９−４］（図では全部を合わせて［１−９９］と表示）する。モニタリング［１−９９−１］〜［１−９９−４］では、ＤＴＩＭビーコンが受信された後に、ブロードキャストが受信されるＤＴＩＭビーコンを監視し、当該監視対象のＤＴＩＭビーコン送信周期（全ＤＴＩＭビーコン送信周期の整数倍（ｎ倍）の周期［１−２２２］）の値を算出する。この算出した値に基づいて、ＳＴＡ１［１−５］は周期［１−２２２］のタイミングでスリープモードからアクティブモードに状態遷移する条件を満たすようにビーコン受信周期を決定し、モニタリングを終了する。図８の例では、ＤＴＩＭビーコン送信周期の２倍（ｎ＝２）が統計値情報によって得られた値である。モニタリング［１−９９］を終了後には、ブロードキャストデータが受信された直前のＤＴＩＭビーコンが送信されたタイミング［１−４４４］から、前記決定したＤＴＩＭビーコン送信周期の整数倍の周期［１−２２２］においてスリープモードからアクティブモードに状態遷移する手順を実施する。実施手順は実施例１の図３と同様である。すなわち、マルチキャストデータ通信を行わないＳＴＡ１［１−５］は、周期［１−１１］において、スリープモードからアクティブモードに状態を遷移する制御を行う。また同様に、マルチキャストデータ通信を行うＳＴＡ２［１−６］は、周期［１−１２］において、スリープモードからアクティブモードに状態を遷移する制御を行う。

図９は本実施例によるマルチキャストサービス不参加ＳＴＡにおけるアクティブモード遷移周期変更方法のフローチャートである。ＰＳモードで動作するＳＴＡは、ＰＳモード動作開始時に図９に示す制御を実施する。ＰＳモード動作開始［３−２−１］後、スリープモードからアクティブモード状態を遷移する周期を設定初期値はｎ＝１と設定［３−２−２］する。その後、マルチキャストのサービスに参加しているかどうかの判断［３−２−３］を行う。参加している（Ｙｅｓ［３−２−４］）であるなら、本制御は終了［３−２−５］し、ＳＴＡは、アクティブモード状態遷移の周期をｎ＝１の設定値に従ってＰＳモードで動作する。参加していない（Ｎｏ［３−２−６］）であるなら、ブロードキャストデータの送信状況をＤＴＩＭ周期毎にモニタリング［６−１−１］する。モニタリングによってブロードキャスト受信周期が算出されたかどうかの判断［６−１−２］を行う。算出されるまで本判断を繰り返し（Ｎｏ［６−１−３］）実施する。算出された（Ｙｅｓ［６−１−４］）場合には、モニタリングを終了［６−１−１２］する。次にアクティブモードへ状態を遷移した際に、ブロードキャストデータを受信したかどうかの判断［６−１−５］を実施する。ブロードキャストデータを受信していない（Ｎｏ［６−１−６］）のであれば、ブロードキャストデータを受信するまで繰り返し、本判断［６−１−５］を実施する。ブロードキャストデータを受信した（Ｙｅｓ［６−１−７］）場合には、算出したブロードキャスト受信周期をアクティブモード状態遷移周期へ変更・設定［６−１−８］を行う（図９の例では図８の［１−２２２］が算出結果であり、ｎ＝２へ変更される）。その後ＰＳモードの動作が終了［３−２−１１］するまで変更されたアクティブモード状態遷移の周期をｎ＝２の変更された値に従ってＰＳモードで動作する。ＰＳモードの動作が終了（Ｙｅｓ［３−２−１３］）した場合には、スリープモードからアクティブモード状態を遷移する周期を初期値のｎ＝１と設定［３−２−１４］し、本制御を終了［３−２−５］する。

図１０は本実施例によるＰＳモードＳＴＡのブロードキャストデータ受信周期制御のブロック図である。図１０に示すようにマルチキャスト参加判定部［５−１−５］では、ＰＳモード開始時には、自局のＳＴＡがマルチキャストのサービスを受けているかどうかの判定を行う。マルチキャストサービスに参加していないと判定した場合には、マルチキャスト参加判定部［５−１−５］からブロードキャスト受信判定部および周期制御部［５−１−８］へ通知［５−１−４］を行うと同時に、モニタリング制御部［５−１−１０］へモニタリング開始指示を通知［５−１−１１］する。ブロードキャスト受信判定部および周期制御部［５−１−８］では、全てのＤＩＴＩＭビーコン周期を含むタイミングでＰＳモード制御部［５−３］ヘアクティブモード遷移の指示［５−１−９］を通知する。またモニタリング制御部［５−４］では、一定期間に渡ってＤＴＩＭビーコン信号とブロードキャストデータが送信される周期をモニタリングする。ブロードキャストデータが送信される直前のＤＴＩＭビーコンの送信周期が検知されたら、ブロードキャスト受信判定部および周期制御部［５−１−８］へ検知されたＤＴＩＭビーコン送信周期の情報を通知［５−１−１０］する。また、通知［５−１−１０］を実施した後はモニタリング制御を中止する。すなわちモニタリングの制御は、起動時からＤＴＩＭビーコンの送信周期が検知されるまでの一定条件下で実施する制御であり、検知された後は検知されたＤＴＩＭビーコン送信周期の情報に基づき制御される。ブロードキャスト受信判定部および周期制御部［５−１−８］では、通知［５−１−１０］後にブロードキャストデータを受信した場合には、通知［５−１−１０］されたＤＴＩＭビーコン送信周期の情報を含めてブロードキャスト受信周期制御部［５−２］へ通知［５−１−７］を行う。この際、ブロードキャスト受信判定部および周期制御部［５−１−８］は制御の停止と指示［５−１−９］の通知を停止する。ブロードキャスト受信周期制御部［５−２］では、通知されたＤＴＩＭビーコン送信周期の情報を元にしたブロードキャストデータを受信するためのＤＴＩＭビーコン周期の設定と設定された周期タイマを管理する。通知［５−１−７］された直前のＤＴＩＭビーコンの受信をタイマ開始とし、設定されたタイミングでＰＳモード制御部［５−３］ヘアクティブモード遷移の指示を通知［５−１］する。ＰＳモード制御部［５−３］では通知情報［５−１−９および５−１］に基づき、スリープモードからアクティブモードに状態遷移する制御を行う。すなわちＰＳモード制御部［５−３］では、通知［５−１］によってブロードキャストデータを確実に受信するために、図３に示すＳＴＡ１［１−５］はＰＳモード制御部［５−３］で制御が行われる周期［１−１１］において、スリープモードからアクティブモードに状態遷移する制御を行う。また、マルチキャストサービスに参加していると判定した場合には、マルチキャスト参加判定部［５−１−５］からアクティブモード周期制御部［５−１−６］へ通知［５−１−３］を行う。アクティブモード周期制御部［５−１−６］では、全てのＤＴＩＭビーコン周期を含むタイミングでＰＳモード制御部［５−３］ヘアクティブモード遷移の指示を通知［５−１−２］し、ＰＳモード制御部［５−３］では、スリープモードからアクティブモードに状態遷移する制御を行う。この場合、図３に示すＳＴＡ２［１−６］が実施するＰＳモード動作のように、ＰＳモード制御部［５−３］で制御が行われる全てのＤＴＩＭビーコンが受信できる周期［１−１２］において、スリープモードからアクティブモードに状態を遷移する制御を行う。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

ビーコンフレームのＴＩＭ情報要素を示す図である。従来の無線ＬＡＮシステムにおけるＰＳモードでのブロードキャスト／マルチキャストデータ送信手順の例を示す図である。本発明の実施例１によるブロードキャストデータ送信手順を示す図である。本発明の実施例１によるＡＰのブロードキャストデータ送信契機のフローチャートである。本発明の実施例１によるマルチキャストサービス不参加ＳＴＡにおけるアクティブモード遷移周期変更方法のフローチャートである。本発明の実施例１によるＡＰのブロードキャストデータ送信制御のブロック図である。本発明の実施例１によるＰＳモードＳＴＡのブロードキャストデータ受信周期制御のブロック図である。本発明の実施例２によるアクティブモードへの遷移タイミングを決定する手順を示す図である。本発明の実施例２によるマルチキャストサービス不参加ＳＴＡにおけるアクティブモード遷移周期変更方法のフローチャートである。本発明の実施例２によるＰＳモードＳＴＡのブロードキャストデータ受信周期制御のブロック図である。

符号の説明

１−５…ＳＴＡ１（ＰＳモードで動作しマルチキャストのサービスに参加していない）、１−６…ＳＴＡ２（ＰＳモードで動作しマルチキャストのサービスに参加している）、１−１０…ＳＴＡ３（常にアクティブモードで動作する）、１−７…ＡＰ、１−２−１〜１−２−３…ＤＴＩＭビーコン、１−３−１〜１−３−８…ビーコン、１−１−１〜１−１−１３…マルチキャストデータ、１−１−１１〜１−１−１３…ブロードキャストデータ、２−１…間欠するビーコンの数、２−２…次のＤＴＩＭビーコンが送信されるまでのカウンター値、２−３…宛先毎のビットマップ情報、４−１−１０…ブロードキャスト送信周期制御部、４−１−１２…ブロードキャストデータメモリ管理部、４−１−１３…ブロードキャスト送信制御部、５−１−５…マルチキャスト参加判定部、５−１−６…アクティブモード周期制御部、５−１−８…ブロードキャスト受信判定部および周期制御部、５−２…ブロードキャスト受信周期制御部、５−３…ＰＳモード制御部、５−４…モニタリング制御部

Claims

無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、一つないし複数の前記無線端末装置は、データの送受信機能を停止するスリープモードと前記データの送受信機能を起動するアウェイクモードのいずれかの状態に遷移する省電力制御で動作し、前記無線基地局は、一定周期でビーコン信号を送信する手順と、前記ビーコン信号の間欠した周期でビーコン信号に配送トラヒック表示マップの情報を含む、配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信する手順とを有し、また前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信した後にブロードキャストおよびマルチキャストデータを送信する手段を有し、前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる条件を満たす一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態遷移する無線パケット通信システムにおける省電力無線ＬＡＮ通信品質制御方法であって、
前記無線基地局装置は、前記間欠した周期のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周期における前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号の送信後においてのみ、前記ブロードキャストデータを送信し、
前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、前記無線基地局装置と予め前記ｎ倍の周期の情報を共有し、前記マルチキャストデータ通信を行わない場合は、当該ｎ倍の周期で送信される前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる条件を満たす一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態を遷移することを特徴とする省電力無線ＬＡＮ通信品質制御方法。
無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、一つないし複数の前記無線端末装置は、データの送受信機能を停止するスリープモードと前記データの送受信機能を起動するアウェイクモードのいずれかの状態に遷移する省電力制御で動作し、前記無線基地局は、一定周期でビーコン信号を送信する手順と、前記ビーコン信号の間欠した周期でビーコン信号に配送トラヒック表示マップの情報を含む、配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信する手順とを有し、また前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信した後にブロードキャストおよびマルチキャストデータを送信する手段を有し、前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる条件を満たす一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態遷移する無線パケット通信システムにおける省電力無線ＬＡＮ通信品質制御方法であって、
前記無線基地局装置は、前記間欠した周期のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周期における前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号の送信後においてのみ、前記ブロードキャストデータを送信し、
前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、一定期間に渡って前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号の受信周期をモニタリングする手順を有し、当該モニタリング手順によって前記ｎ倍の周期を検知する手段を有し、前記マルチキャストデータ通信を行わない場合は、前記検知した前記ｎ倍の周期で送信される前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態を遷移する
ことを特徴とする省電力無線ＬＡＮ通信品質制御方法。
無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、一つないし複数の前記無線端末装置は、データの送受信機能を停止するスリープモードと前記データの送受信機能を起動するアウェイクモードのいずれかの状態に遷移する省電力制御で動作し、前記無線基地局は、一定周期でビーコン信号を送信する手順と、前記ビーコン信号の間欠した周期でビーコン信号に配送トラヒック表示マップの情報を含む、配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信する手順とを有し、また前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信した後にブロードキャストおよびマルチキャストデータを送信する手段を有し、前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる条件を満たす一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態遷移する無線パケット通信システムにおける省電力無線ＬＡＮ通信品質制御システムであって、
前記無線基地局装置は、前記間欠した周期のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周期における前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号の送信後においてのみ、前記ブロードキャストデータを送信する制御手段を有し、
前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、前記無線基地局装置と予め前記ｎ倍の周期の情報を共有し、前記マルチキャストデータ通信を行わない場合は、当該ｎ倍の周期で送信される前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる条件を満たす一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態を遷移する制御手段を有する
ことを特徴とする省電力無線ＬＡＮ通信品質制御システム。
無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、一つないし複数の前記無線端末装置は、データの送受信機能を停止するスリープモードと前記データの送受信機能を起動するアウェイクモードのいずれかの状態に遷移する省電力制御で動作し、前記無線基地局は、一定周期でビーコン信号を送信する手順と、前記ビーコン信号の間欠した周期でビーコン信号に配送トラヒック表示マップの情報を含む、配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信する手順とを有し、また前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号を送信した後にブロードキャストおよびマルチキャストデータを送信する手段を有し、前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる条件を満たす一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態遷移する無線パケット通信システムにおける省電力無線ＬＡＮ通信品質制御システムであって、
前記無線基地局装置は、前記間欠した周期のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周期における前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号の送信後においてのみ、前記ブロードキャストデータを送信する制御手段を有し、
前記省電力制御で動作する前記無線端末装置は、一定期間に渡って前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号の受信周期をモニタリングする手順を有し、当該モニタリング手順によって前記ｎ倍の周期を検知する手段を有し、前記マルチキャストデータ通信を行わない場合は、前記検知した前記ｎ倍の周期で送信される前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態を遷移する制御手段を有する
ことを特徴とする省電力無線ＬＡＮ通信品質制御システム。
請求項３または４に記載の省電力無線ＬＡＮ通信品質制御システムにおける無線基地局装置であって、
前記間欠した周期のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周期における前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号の送信後においてのみ、前記ブロードキャストデータを送信する制御手段を有することを特徴とする無線基地局装置。
請求項３に記載の省電力無線ＬＡＮ通信品質制御システムにおける無線端末装置であって、
前記無線基地局装置と予め前記ｎ倍の周期の情報を共有し、前記省電力制御で動作しかつ前記マルチキャストデータ通信を行わない場合は、当該ｎ倍の周期で送信される前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる条件を満たす一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態を遷移する制御手段を有することを特徴とする無線端末装置。
請求項４に記載の省電力無線ＬＡＮ通信品質制御システムにおける無線端末装置であって、
一定期間に渡って前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号の受信周期をモニタリングする手順を有し、当該モニタリング手順によって前記ｎ倍の周期を検知する手段を有し、前記省電力制御で動作しかつ前記マルチキャストデータ通信を行わない場合は、前記検知した前記ｎ倍の周期で送信される前記配送トラヒック表示マップ付きビーコン信号が必ず受信できる一定周期で前記スリープモードから前記アウェイクモードに状態を遷移する制御手段を有することを特徴とする無線端末装置。