JP2009159297A

JP2009159297A - 通信端末装置及びパケット送信間隔制御方法

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Publication number: JP2009159297A
Application number: JP2007334981A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamaguchi; 武山口
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2009-07-16

Abstract

【課題】ポーリングパケットの送信間隔を調整することにより、ネットワークで発生した揺らぎの影響を少なくするとともに、ポーリングパケットの送信タイミングを変更することにより、常に発生する一定の遅延時間を抑制すること。
【解決手段】安定受信判定部２０３は、所定時間内にパケットデータを受信しない場合に、パケットデータの受信間隔が安定していないと判定し、パケットデータの受信が連続して所定回数成功した場合にパケットデータの受信間隔が安定していると判定する。ポーリング制御部２０５は、パケットデータの受信間隔が安定していない判定結果が得られた際に、ポーリングパケットの送信間隔を短くし、パケットデータの受信間隔が安定している判定結果が得られた際に、ポーリングパケットの送信間隔を変更せずに送信タイミングを変更する。
【選択図】図２

Description

本発明は、特にパワーセーブを行う通信端末装置及びパケット送信間隔制御方法に関する。

近年、敷設の容易性、導入コストの経済性等を考慮して、オフィスや家庭等で、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ：Wireless Local Area Network）を構築するケースが増えてきている。無線ＬＡＮの代表的な技術には、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２委員会により規格化された方式がある。ＩＥＥＥ８０２委員会で規格化された方式とは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１標準方式，ＩＥＥＥ８０２．１１ａ標準方式，ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準方式，ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ標準方式などが挙げられる。また、ＩＥＥＥ８０２．１５．１で規定される無線通信プロトコルには、Bluetooth（登録商標）がある。

無線ＬＡＮ対応の通信端末に関する通信規格では、アクセスポイント（以下「ＡＰ」と記載する）からの自機宛てのパケットの受信を定期的に停止することによって、間欠的に仮眠状態となり電力を節約するパワーセーブモード（ＰＳモード）が規定されている（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格参照）。無線ＬＡＮ対応の通信端末装置では、無線ＬＡＮ部の消費電力が大きいため、常にオンさせておくと、携帯機器のバッテリが短期間に消耗してしまう。そこで、ＡＰからの自機宛てのパケットの受信を定期的に行うようにし、パケットの受信停止期間において、電力消費の多い無線通信部の少なくとも一部（Ａ／Ｄ変換器が含まれる場合がある）の電源をオフし、電力消費を抑える。

パワーセーブモードを備える通信端末装置の無線通信部は、パワーセーブモード（ＰＳモード）がオンしているときは、ＡＰから送信されるパケットを間欠的に受信する。また、パワーセーブモード（ＰＳモード）がオフの場合には、データパケットは、ＡＰを介して、ほとんど遅延なく、通信端末装置に届く。

図１０は、従来の、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ／ＷＭＭ（WiFi MultiMedia）−ＰＳ（ＵＡＰＳＤ：Unscheduled Automatic Power Save Delivery）で規定されているパワーセーブモードの動作を示す図である。

図１０より、図示しないパケット送信元から送信されたパケットデータは、ネットワーク１０を介してＡＰ１１に到達する（ステップＳＴ２０）。その後、ＡＰ１１は、端末１２から送信されたポーリングパケットを受信し（ステップＳＴ２１）、このポーリングパケットの受信を契機として、ステップＳＴ２０で受信したパケットデータを端末１２へ送信する（ステップＳＴ２２）。なお、ＷＭＭ−ＰＳでは、ポーリング専用のパケットの他、送信データパケットもポーリングの機能を持つ。次に、端末１２は、パケットデータを受信した後に受信停止期間（スリープ）になり（ステップＳＴ２３）、電力消費を抑える。即ち、端末１２は、ステップＳＴ２２においてパケットデータを受信してから次にステップＳＴ２８でポーリングパケットを送信するまでの間は、スリープする。

一方、ＡＰ１１は端末１２から受信したパケット（送信データパケット）をネットワーク１０に送信すると共に（ステップＳＴ２４）、端末１２の受信停止期間内は図示しないパケット送信元から送信された端末１２宛のパケットデータをネットワーク１０から順次受信し（ステップＳＴ２５〜ステップＳＴ２７）、一時的に蓄える。

次に、端末１２は、受信停止期間が経過した後に、ポーリングパケットを送信する（ステップＳＴ２８）。次に、ポーリングパケットを受信したＡＰ１１は、このポーリングパケットの受信を契機として、ステップＳＴ２５〜ステップＳＴ２７で受信したパケットデータを端末１２へ送信する（ステップＳＴ２９〜ステップＳＴ３１）。次に、ＡＰ１１は、端末１２から受信したパケット（送信データパケット）をネットワーク１０に送信し（ステップＳＴ３２）、その後は、上記で説明した処理を繰り返す。

図１０より、端末１２の受信停止期間外にＡＰ１１がパケットデータを受信した際に、ＡＰ１１がパケットデータを受信してから端末１２がＡＰ１１からパケットデータを受信するまでに遅延時間Ｄ１が発生する。一方、端末１２の受信停止期間内にＡＰ１１がパケットデータを受信した際に、ＡＰ１１がパケットデータを受信してから端末１２がＡＰ１１からパケットデータを受信するまでに遅延時間Ｄ２（Ｄ１＜Ｄ２）が発生する。これより、端末１２の受信停止期間内にＡＰ１１がパケットデータを受信した際には、遅延時間が大きくなる。これは、端末１２のパケットデータの受信の契機は、端末１２からのポーリングパケットの送信であることに起因して生じるものである。このため、図１０のパワーセーブモードの場合、リアルタイムでの通信が必要なアプリケーションにおいては、遅延時間を短くしたいとの要求がある。遅延時間を短くするためには、受信停止期間を無くするかまたは極力短くする必要がある。しかし、バッテリで駆動する端末１２では、受信停止期間を短くするほど、消費電力が増大するという課題がある。

特許文献１は、上記のような課題を解決する無線端末を示すものである。特許文献１では、無線端末は、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）の始まりを契機として、パケットデータの受信間隔を測定し、ＡＰに対して測定した受信間隔でＰＳ−Ｐｏｌｌを送信し、ＡＰからパケットデータを受け取る。これにより、遅延時間の短縮と消費電力の抑制の両立を図ることができる。
特開２００６−１２１２７６号公報

しかしながら、従来においては、無線ＬＡＮ以外のネットワークで受信タイミングの揺らぎが生じることがある。図１１は、揺らぎが生じた際の遅延時間を示す図である。図１１より、ネットワーク５０において揺らぎ６０が発生した際には、ネットワーク５０は、本来ステップＳＴ７１のタイミングで送信する際のパケットデータをステップＳＴ７２のタイミングで送信する。これにより、ＡＰ５１は、ステップＳＴ７１の受信タイミングから網の揺らぎ時間ｔｎ_１だけ遅延したステップＳＴ７２のタイミングでパケットデータを受信する。この結果、端末５２は、本来ステップＳＴ７３のタイミングで受信するパケットデータを、図１０で説明した遅延時間ｔｒ_１に加えて、さらに網の揺らぎ時間ｔｎ_１だけ遅延したステップＳＴ７４のタイミングで受信する。これにより、端末の揺らぎ時間ｔｓ_１は、端末の揺らぎ時間ｔｓ_１＝遅延時間ｔｒ_１＋網の揺らぎ時間ｔｎ_１になる。従って、端末５２は、定期的にポーリングパケットを送信する場合には、１周期ｔｑ以上（ｔｑ≦ｔｓ_１）遅延してパケットデータを受信することになるという問題がある。

また、ネットワーク５０において揺らぎ６１が発生した際には、ネットワーク５０は、本来ステップＳＴ７５のタイミングで送信する際のパケットデータをステップＳＴ７６のタイミングで送信する。これにより、ＡＰ５１は、ステップＳＴ７５の受信タイミングから網の揺らぎ時間ｔｎ_２だけ遅延したステップＳＴ７６のタイミングでパケットデータを受信する。この結果、端末５２は、本来ステップＳＴ７７のタイミングで受信するパケットデータを、図１０で説明した遅延時間ｔｒ_２に加えて、さらに網の揺らぎ時間ｔｎ_２だけ遅延したステップＳＴ７８のタイミングで受信する。これにより、端末の揺らぎ時間ｔｓ_２は、端末の揺らぎ時間ｔｓ_２＝遅延時間ｔｒ_２＋網の揺らぎ時間ｔｎ_２になる。従って、端末の揺らぎ時間ｔｓ_２が網の揺らぎ時間ｔｎ_２以上（ｔｎ_２≦ｔｓ_２）になるという問題がある。

さらに、特許文献１においては、通信端末装置は、パケットデータの受信タイミングのみを監視するので、ＡＰにおけるパケットデータの受信タイミングを把握することはできず、ポーリングパケットの送信タイミングによっては、常に一定の遅延時間が生じるという問題がある。図１２は、常に一定の遅延時間ｔｃが生じる状態を示す図である。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ポーリングパケットの送信間隔を調整することにより、ネットワークで発生した揺らぎの影響を少なくすることができるとともに、ポーリングパケットの送信タイミングを変更することにより、常に発生する一定の遅延時間を抑制することができる通信端末装置及びパケット送信間隔制御方法を提供することを目的とする。

本発明の通信端末装置は、所定の送信間隔でポーリングパケットを送信する送信手段と、通信相手における前記ポーリングパケットの受信を契機として前記通信相手から送信されたパケットデータの受信タイミングに基づいて、前記パケットデータの受信間隔が安定しているか否かを判定する安定受信判定手段と、前記受信間隔が安定していないと判定した場合に前記送信間隔を短くし、前記受信間隔が安定していると判定した場合に前記送信間隔で送信する前記ポーリングパケットの送信タイミングを変更する制御手段と、を具備する構成を採る。

本発明のパケット送信間隔制御方法は、通信端末装置が所定の送信間隔でポーリングパケットを送信するステップと、通信相手における前記ポーリングパケットの受信を契機として前記通信相手から送信されたパケットデータの受信タイミングに基づいて、前記パケットデータの受信間隔が安定しているか否かを判定するステップと、前記受信間隔が安定していないと判定した場合に前記送信間隔を短くし、前記受信間隔が安定していると判定した場合に前記送信間隔で送信する前記ポーリングパケットの送信タイミングを変更するステップと、を具備するようにした。

本発明によれば、ポーリングパケットの送信間隔を調整することにより、ネットワークで発生した揺らぎの影響を少なくすることができるとともに、ポーリングパケットの送信タイミングを変更することにより、常に発生する一定の遅延時間を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信システム１００の構成を示す図である。

パケット送信元１０１は、通信端末装置１０４の通信相手であり、通信端末装置１０４宛のパケットデータを送信する。

ネットワーク１０２は、インターネット等であり、パケット送信元１０１から送信されたパケットデータをＡＰ１０３へ転送する。

ＡＰ１０３は、ネットワーク１０２から転送されたパケットデータを受信する。そして、ＡＰ１０３は、通信端末装置１０４から所定のタイミングで送信されたポーリングパケットの受信を契機として、受信したパケットデータを通信端末装置１０４へ無線回線（無線ＬＡＮ等）を用いて送信する。

通信端末装置１０４は、所定の送信間隔でポーリングパケットを送信し、送信したポーリングパケットを受信したＡＰ１０３から送信されたパケットデータを受信する。

次に、通信端末装置１０４の構成について、図２を用いて説明する。図２は、通信端末装置１０４の構成を示すブロック図である。

アンテナ２０１は、送受信部２０２から入力したポーリングパケットを送信する。また、アンテナ２０１は、受信したパケットデータを送受信部２０２へ出力する。

送受信部２０２は、ポーリング制御部２０５から入力したポーリングパケットを変調してアンテナ２０１へ出力する。また、送受信部２０２は、アンテナ２０１から入力した無線信号を復調してパケットデータとして安定受信判定部２０３へ出力する。

安定受信判定部２０３は、パケットデータの受信タイミングに基づいて、パケットデータの受信間隔が安定しているか否かを判定する。具体的には、安定受信判定部２０３は、送受信部２０２がアンテナ２０１を介してポーリングパケットを送信してから所定時間内に、アンテナ２０１を介してパケットデータを受信できない場合に、受信間隔が安定していないと判定する。一方、安定受信判定部２０３は、パケットデータを受信する都度、受信成功または受信失敗を判断し、パケットデータの受信が連続して所定回数成功した場合に受信間隔が安定していると判定する。そして、安定受信判定部２０３は、判定後にパケットデータを受信パケット処理部２０４へ出力するとともに、判定結果をポーリング制御部２０５へ出力する。

受信パケット処理部２０４は、安定受信判定部２０３から入力したパケットデータに対して、通信の目的に応じた処理を行って、音声、画像または文字等として出力する。

制御手段としてのポーリング制御部２０５は、安定受信判定部２０３から入力した判定結果がパケットデータの受信間隔が安定していないことを示す場合には、現在設定しているポーリングパケットの送信間隔を短くする。一方、ポーリング制御部２０５は、安定受信判定部２０３から入力した判定結果がパケットデータの受信間隔が安定していることを示す場合には、ポーリングパケットの送信間隔は変更せずに、ポーリングパケットの送信タイミングを変更する。また、ポーリング制御部２０５は、ポーリングパケットを生成する。そして、ポーリング制御部２０５は、短くした送信間隔または変更後の送信タイミングでポーリングパケットが送信されるように制御して、生成したポーリングパケットを送受信部２０２へ出力する。なお、ポーリングパケットの送信間隔を短縮する方法及びポーリングパケットの送信タイミングを変更する方法については後述する。

次に、ポーリングパケットの送信間隔の制御方法について、図３を用いて説明する。図３は、ポーリングパケットの送信間隔の制御方法を示すフロー図である。

最初に、通信端末装置１０４は、所定の送信間隔でポーリングパケットを送信する（ステップＳＴ３０１）。

次に、安定受信判定部２０３は、ポーリングパケットを送信してから所定時間内にパケットデータが受信できたか否かを判定する（ステップＳＴ３０２）。

受信できなかった判定結果が得られた場合には、安定受信判定部２０３は、受信間隔が安定していないと判定し、ポーリング制御部２０５は、ポーリングパケットの送信間隔を短縮する（ステップＳＴ３０３）。

図４は、ステップＳＴ３０３における、ポーリングパケットの送信間隔を短縮する方法を示す図である。

図４より、ネットワーク１０２の揺らぎ４０１により、本来ステップＳＴ４１０のタイミングで送信されるパケットデータは、ステップＳＴ４１０から網の揺らぎ時間ｔｎ_３経過後のステップＳＴ４１１のタイミングで送信される。

また、ＡＰ１０３は、ステップＳＴ４１２でポーリングパケットを受信するが、この時点ではパケットデータを受信していないので、パケットデータを送信することはない。この際、安定受信判定部２０３は、受信間隔が安定していないと判定し、ポーリング制御部２０５は、ポーリングパケットの送信間隔を短縮する。これによって、通信端末装置１０４は、ステップＳＴ４１３のタイミングで追加のポーリングパケットを送信する。しかし、ＡＰ１０３は、この時点ではパケットデータを受信していないので、パケットデータを送信することはない。

さらに、通信端末装置１０４は、ステップＳＴ４１４のタイミングで追加のポーリングパケットを送信する。ＡＰ１０３は、ステップＳＴ４１４でポーリングパケットを受信した時点ではパケットデータを受信しているので、ステップＳＴ４１４でのポーリングパケットの受信を契機として、受信したパケットデータを通信端末装置１０４へ送信する（ステップＳＴ４１５）。

図４より、ポーリングパケットの送信間隔を短縮しない場合には、網の揺らぎ時間ｔｎ_３と端末の揺らぎ時間ｔｒ_３′を加算した時間である遅延時間ｔｓ_３′の遅延が生じる。一方、ポーリングパケットの送信間隔を短縮する場合には、端末の揺らぎ時間ｔｒ_３′を短縮することができるので、網の揺らぎ時間ｔｎ_３と端末の揺らぎ時間ｔｒ_３を加算した時間である遅延時間ｔｓ_３は、ポーリングパケットの送信間隔を短縮しない場合に比べて小さくすることができる（ｔｓ_３＜ｔｓ_３′）。

ここで、図４では、短縮後のポーリングパケットの送信間隔を一定にしたが、本発明はこれに限らず、パケットデータが受信できるまで、ポーリングパケットの送信間隔を次第に短くするようにしても良い。例えば、ポーリングパケットの送信毎に１／ｎ（ｎは正の整数、または送信間隔短縮後のポーリングパケットの送信回数）ずつ送信間隔を短くしても良いし、ポーリングパケットの送信毎に一定時間ずつ送信間隔を短くしても良いし、送信間隔の短縮後の初回のポーリングパケットの送信間隔をあらかじめ決めた時間にしてそれ以後は上記の方法を組み合わせても良い。また、上記の場合に、送信間隔が閾値以下になった際には、パワーセーブを解除するようにしても良い。

図３に戻って、ステップＳＴ３０２において、受信ができた判定結果が得られた場合には、安定受信判定部２０３は、連続受信成功回数をカウントするカウンタのカウント値をカウントアップする（ステップＳＴ３０４）。

次に、安定受信判定部２０３は、連続受信成功回数が閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＴ３０５）。

連続受信成功回数が閾値以下の場合には、ステップＳＴ３０１〜ステップＳＴ３０５の処理を繰り返す。

一方、連続受信成功回数が閾値より大きい場合には、安定受信判定部２０３は、受信間隔が安定しているものと判定し、ポーリング制御部２０５は、ポーリングパケットの送信タイミングを変更することにより、パケットデータの受信タイミングを調整する（ステップＳＴ３０６）。

そして、ポーリング制御部２０５は、変更後の送信タイミングにて、ポーリングパケットの送信間隔を設定する（ステップＳＴ３０７）。

図５は、ステップＳＴ３０６における、ポーリングパケットの送信タイミングを変更する方法を示す図である。

図５より、通信端末装置１０４は、ポーリングパケットを送信し（ステップＳＴ５０１）、所定時間内にパケットデータを受信する（ステップＳＴ５０２）。ステップＳＴ５０２における連続受信成功回数が閾値を超えている場合には、安定受信判定部２０３は、受信間隔が安定していると判定し、ポーリング制御部２０５は、ポーリングパケットの送信間隔を一時的に短縮する最適化期間＃５５０を設定する。これにより、通信端末装置１０４は、最適化期間＃５５０内において、通常のポーリングパケットの送信間隔ｔｘを短縮してポーリングパケットを送信する。

そして、通信端末装置１０４は、最適化期間＃５５０中において、ポーリングパケットを送信している最中に、パケットデータを受信した際には（ステップＳＴ５０３）、ポーリング制御部２０５は、パケットデータを受信したタイミングの直近のポーリングパケットの送信タイミング（ステップＳＴ５０４）が、ポーリングパケットの新たな送信タイミングになるように送信タイミングを変更する。即ち、ポーリング制御部２０５は、ステップＳＴ５０４から送信間隔ｔｘの間隔でポーリングパケットが送信されるように制御する。

図５より、送信タイミングを変更しない場合には、ＡＰ１０３がステップＳＴ５０６でパケットデータを受信してから通信端末装置１０４がステップＳＴ５０２でパケットデータを受信するまでの時間である遅延時間ｔｃ_０が生じる。一方、送信タイミングを変更した場合には、ＡＰ１０３がステップＳＴ５０７でパケットデータを受信してから通信端末装置１０４がステップＳＴ５０８でパケットデータを受信するまでの時間である遅延時間ｔｃ_１は、受信タイミングを調整しない場合に比べて短くすることができる（ｔｃ_０＞ｔｃ_１）。

因みに、無線ＬＡＮにおいては、各通信端末装置に対してランダムに設定されたバックオフ時間、または他の通信端末装置が通信を完了するまで待機する時間によりパケットデータの送信遅延が発生する。これにより、通信端末装置１０４がポーリングパケットの送信要求を出してから実際にポーリングパケットがＡＰに送信されるまでにランダムな遅延時間が発生する。パケットデータを送信してから一定時間経過後に次のポーリングパケットを送信する制御とすると、ランダムな遅延時間が累積して徐々にポーリングパケット送信周期がずれるため、ポーリングパケットの送信間隔の制御は送信要求を出すタイミングを基準とする。また、他の通信端末装置の通信により受ける影響が大きい場合には、ＱｏＳ（Quality of Service）による優先制御（ＷＭＭのＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）等）を用いることでその影響を緩和させることができる。また、遅延時間がポーリングパケットの送信間隔以上の場合には、ポーリングパケットが時間的に重複して送信される可能性もあるが、その際には、通信端末装置は、ポーリングパケットの送信を１回スキップする。ポーリングパケットは、パケットデータの送信の契機として送信するものであるため、ポーリングパケットの送信が時間的に重複する際に、１回の送信をスキップしても問題ない。

また、本実施の形態は、ＶｏＩＰやストリーミング等の定期的にパケットデータを受信する通信、送信頻度が少ない通信、またはリアルタイム性が要求される通信に適用することができる。

このように、本実施の形態によれば、ポーリングパケットの送信間隔を調整することにより、ネットワークで発生した揺らぎの影響を少なくすることができるとともに、ポーリングパケットの送信タイミングを変更することにより、常に発生する一定の遅延時間を抑制することができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る通信端末装置６００の構成を示すブロック図である。

図６に示す通信端末装置６００は、図２に示す実施の形態１に係る通信端末装置１０４に対して、ポーリング制御部２０５の代わりにポーリング制御部６０１を有し、安定受信判定部２０３の代わりに安定受信判定部６０５を有し、電源制御部６０１、電源部６０２及び通知部６０３を追加する。なお、図６において、図２と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

制御手段としてのポーリング制御部６０１は、安定受信判定部６０５から入力した判定結果がパケットデータの受信間隔が安定していないことを示す場合には、現在設定しているポーリングパケットの送信間隔を短くする。一方、ポーリング制御部６０１は、安定受信判定部６０５から入力した判定結果がパケットデータの受信間隔が安定していることを示す場合には、ポーリングパケットの送信間隔は変更せずに、ポーリングパケットの送信タイミングを変更する。その際に、ポーリング制御部６０１は、一時的にアクティブにするために、電源制御部６０２に対して、送受信部２０２に常時電力を供給するように指示する。また、ポーリング制御部６０１は、ポーリングパケットを生成する。そして、ポーリング制御部６０１は、変更後の送信タイミングでポーリングパケットが送信されるように制御して、生成したポーリングパケットを送受信部２０２へ出力する。ここで、アクティブとは、パワーセーブを解除することを意味する。また、ポーリング制御部６０１は、パワーセーブを解除してから所定時間内に、安定受信判定部６０５からパケットデータを受信した通知を受けた際に、パワーセーブを行うように電源制御部６０２に指示する。なお、ポーリングパケットの送信タイミングを変更する方法については後述する。

電源制御部６０２は、電源部６０３の電力の供給先に対する電力の供給を制御する。また、電源制御部６０２は、パワーセーブを行っている場合には、受信停止期間内に電源部６０３から送受信部２０２の一部へ電力を供給しないように制御する。そして、電源制御部６０２は、パワーセーブを行っている際に、ポーリング制御部６０１からの指示に従って、電源部６０３から送受信部２０２へ常時電力を供給するために、パワーセーブを解除する。また、電源制御部６０２は、パワーセーブを行う場合にはパワーセーブを行うことを通知するメッセージ、及びパワーセーブを解除する場合にはパワーセーブを解除することを通知するメッセージをＡＰに送信するように通知部６０４に指示する。

電源部６０３は、送受信部２０２、受信パケット処理部２０４、ポーリング制御部６０１、電源制御部６０２、通知部６０４及び安定受信判定部６０５に電力を供給する。また、電源部６０３は、電源制御部６０２の制御により、パワーセーブを行う場合には、受信停止期間における送受信部２０２の一部への電力の供給を停止する。

通知部６０４は、電源制御部６０２からの指示に従って、パワーセーブを行うことを通知するメッセージまたはパワーセーブを解除することを通知するメッセージを作成して、作成したメッセージを送受信部２０２へ出力する。

送受信部２０２は、ポーリング制御部６０１から入力したポーリングパケットを変調してアンテナ２０１へ出力する。また、送受信部２０２は、アンテナ２０１から入力した無線信号を復調してパケットデータとして安定受信判定部６０５へ出力する。また、送受信部２０２は、電源部６０３からの電力の供給が停止した際に、受信停止期間に移行する。これにより、電力の供給が停止した送受信部２０２の一部の回路がスリープする。また、送受信部２０２は、通知部６０４から入力したパワーセーブを行うことを通知するメッセージまたはパワーセーブを解除することを通知するメッセージを含む信号を変調してアンテナ２０１へ出力する。

安定受信判定部６０５は、パケットデータを受信したことをポーリング制御部６０１に通知するとともに、パケットデータの受信タイミングに基づいて、パケットデータの受信間隔が安定しているか否かを判定する。具体的には、安定受信判定部６０５は、送受信部２０２がアンテナ２０１を介してポーリングパケットを送信してから所定時間内に、アンテナ２０１を介してパケットデータを受信できない場合に、受信間隔が安定していないと判定する。一方、安定受信判定部６０５は、パケットデータを受信する都度、受信成功または受信失敗を判断し、パケットデータの受信が連続して所定回数成功した場合に受信間隔が安定していると判定する。そして、安定受信判定部６０５は、判定後にパケットデータを受信パケット処理部２０４へ出力するとともに、判定結果をポーリング制御部６０１へ出力する。

図７は、ポーリングパケットの送信タイミングを変更する方法を示す図である。

図７より、通信端末装置６００は、ポーリングパケットを送信し（ステップＳＴ７０１）、所定時間内にパケットデータを受信する（ステップＳＴ７０２）。ステップＳＴ７０２における連続受信成功回数が閾値を超えている場合には、ポーリング制御部６０１は、最適化期間＃７５０を設定し、設定した最適化期間＃７５０において、パワーセーブを解除するように電源制御部６０２に指示し、通知部６０４は、パワーセーブの解除を通知するメッセージを作成する。そして、通信端末装置６００は、パワーセーブの解除を通知するメッセージをＡＰ１０３へ送信する（ステップＳＴ７０３）。

パワーセーブの解除を通知するメッセージを受信したＡＰ１０３は、パケットデータを受信した際に（ステップＳＴ７０４）、ポーリングパケットの受信を契機とすることなく、受信したパケットデータを直ちに通信端末装置１０４へ送信する（ステップＳＴ７０５）。

通信端末装置６００がパケットデータを受信した際には、ポーリング制御部６０１は、パワーセーブを行うように電源制御部６０２に指示し、通知部６０４は、パワーセーブを行うことを通知するメッセージを作成する。そして、通信端末装置６００は、パワーセーブを行うことを通知するメッセージをＡＰ１０３へ送信し（ステップＳＴ７０６）、パケットデータを受信したステップＳＴ７０５のタイミングが、ポーリングパケットの新たな送信タイミングになるように送信タイミングを変更する。即ち、ポーリング制御部６０１は、ステップＳＴ７０５から送信間隔ｔｘの間隔でポーリングパケットが送信されるように制御する。

図７より、送信タイミングを変更しない場合には、ＡＰ１０３がステップＳＴ７０７でパケットデータを受信してから通信端末装置６００がステップＳＴ７０２でパケットデータを受信するまでの時間である遅延時間ｔｃ_０が生じる。一方、送信タイミングを変更した場合には、ＡＰ１０３がステップＳＴ７０８でパケットデータを受信してから通信端末装置６００がステップＳＴ７０９でパケットデータを受信するまでの時間である遅延時間ｔｃ_１は、受信タイミングを調整しない場合に比べて短い（ｔｃ_０＞ｔｃ_１）。

なお、本実施の形態において、通信システムは図１と同一であり、ポーリングパケットの送信間隔の制御方法は図３と同一であり、受信間隔が安定していないと判定した場合のポーリングパケットの送信間隔を短縮する方法は図４と同一であるので、その説明を省略する。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係るポーリングパケットの送信間隔の制御方法を示すフロー図である。なお、実施の形態３において、通信システムの構成は図１と同一であり、通信端末装置の構成は図２と同一であるので、その説明を省略する。また、図８の説明において、図２の通信端末装置１０４と同一の参照符号を用いる。

最初に、通信端末装置１０４は、所定の送信間隔でポーリングパケットを送信する（ステップＳＴ８０１）。

次に、安定受信判定部２０３は、所定時間内にパケットデータを受信できたか否か判定する（ステップＳＴ８０２）。

受信できなかった判定結果が得られた場合には、安定受信判定部２０３は、受信間隔が安定していないと判定し、ポーリング制御部２０５は、ポーリングパケットの送信間隔を短縮する（ステップＳＴ８０３）。なお、ポーリングパケットの送信間隔を短縮する方法は図４と同一であるので、その説明を省略する。

ステップＳＴ８０２において、受信できた判定結果が得られた場合には、安定受信判定部２０３は、連続受信成功回数をカウントするカウンタのカウント値をカウントアップする（ステップＳＴ８０４）。

次に、安定受信判定部２０３は、連続受信成功回数が閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＴ８０５）。

連続受信成功回数が閾値以下の場合には、ステップＳＴ８０１〜ステップＳＴ８０５の処理を繰り返す。

一方、連続受信成功回数が閾値より大きい場合には、安定受信判定部２０３は、受信間隔が安定していると判定し、ポーリング制御部２０５は、ポーリングパケットの送信間隔が所定時間短くなるように、ポーリングパケットの送信間隔を変更する（ステップＳＴ８０６）。

そして、通信端末装置１０４は、変更後の送信間隔でポーリングパケットの送信を開始することにより、ポーリングを実施する（ステップＳＴ８０７）。

図９は、ステップＳＴ８０６におけるパケットデータの送信タイミングを変更する方法を示す図である。

図９より、通信端末装置１０４は、ポーリングパケットを送信し（ステップＳＴ９０１）、所定時間内にパケットデータを受信する（ステップＳＴ９０２）。ステップＳＴ９０２における受信成功回数が閾値を超えている場合には、ポーリング制御部２０５は、ポーリングパケットの送信間隔を現在設定している送信間隔よりも所定時間短くする。これにより、通信端末装置１０４がポーリングパケットを送信するタイミングとＡＰ１０３がパケットデータを受信するタイミングが徐々に近づき、遅延時間を徐々に短縮することができる。

即ち、ポーリング制御部２０５は、ポーリングパケットの送信間隔を送信間隔ｔｘ_０から送信間隔ｔｘ_１に変更する（ｔｘ_０＞ｔｘ_１）。そして、ポーリング制御部２０５は、最適化期間＃９５０中は送信間隔ｔｘ_１でポーリングパケットを所定回数送信する。そして、ポーリング制御部２０５は、最適化期間＃９５０の終了後、即ち送信間隔ｔｘ_１でポーリングパケットを所定回数送信後に、ポーリングパケットの送信間隔を再び送信間隔ｔｘ_０に戻して、以後は送信間隔ｔｘ_０でポーリングパケットを送信するように制御する。

これにより、図９に示すように、最適化期間＃９５０中において、ＡＰ１０３がパケットデータを受信してから通信端末装置１０４がパケットデータを受信するまでの時間である遅延時間が徐々に短縮され（ｔｃ_０＞ｔｃ_１＞ｔｃ_２＞ｔｃ_３）、ポーリングパケットの送信タイミングを、最も遅延時間の少ない送信タイミングに変更することができるので、遅延時間を少なくすることができる。

図８に戻って、次に、安定受信判定部２０３は、ポーリングパケットの送信タイミング変更後に、パケットデータを受信できたか否か判定する（ステップＳＴ８０８）。

受信できた場合には、ステップＳＴ８０７及びステップＳＴ８０８の処理を繰り返す。

一方、受信できなかった場合には、ポーリング制御部２０５は、ポーリングパケットの送信タイミングを変更することにより、パケットデータの受信タイミングを調整する（ステップＳＴ８０９）。ポーリング制御部２０５は、ステップＳＴ８０９において、送信タイミングを変更する際には、図５または図７の方法を用いることができる。

そして、ポーリング制御部２０５は、変更後の送信タイミングにて、ポーリングパケットの送信間隔を設定する（ステップＳＴ８１０）。なお、本実施の形態において、ステップＳＴ８０８で受信できなかった際に、ポーリング制御部２０５は、図５または図７の方法を用いて送信タイミングを変更するようにしたが、本発明はこれに限らず、安定受信判定部２０３において受信間隔が安定していないと判定するまで、ポーリングパケットの送信間隔及び送信タイミングを変更しないようにしても良い。

次に、通信端末装置１０４は、ステップＳＴ８１０で設定した送信間隔ｔｘ_０でポーリングパケットを送信する。

なお、上記実施の形態１〜実施の形態３において、ポーリングパケットを送信する際の送信間隔または送信タイミングを調整したが、本発明はこれに限らず、ポーリングパケット以外の任意のパケットの送信間隔または送信タイミングを調整する際に適用することができる。

本発明にかかる通信端末装置及びパケット送信間隔制御方法は、特にパワーセーブを行うのに好適である。

本発明の実施の形態１に係る通信システムを示す図本発明の実施の形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係るポーリングパケットの送信間隔の制御方法を示すフロー図本発明の実施の形態１に係るポーリングパケットの送信間隔を短縮する方法を示す図本発明の実施の形態１に係るポーリングパケットの送信タイミングを変更する方法を示す図本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態２に係るポーリングパケットの送信タイミングを変更する方法を示す図本発明の実施の形態３に係るポーリングパケットの送信間隔の制御方法を示すフロー図本発明の実施の形態３に係るパケットデータの受信タイミングを調整する方法を示す図ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ／ＷｉＦｉＷＭＭ−ＰＳで規定されているパワーセーブモードの動作を示す図従来の揺らぎが生じた際の遅延時間を示す図従来の常に一定の遅延時間が生じる状態を示す図

符号の説明

１０４通信端末装置
２０１アンテナ
２０２送受信部
２０３安定受信判定部
２０４受信パケット処理部
２０５ポーリング制御部

Claims

所定の送信間隔でポーリングパケットを送信する送信手段と、
通信相手における前記ポーリングパケットの受信を契機として前記通信相手から送信されたパケットデータの受信タイミングに基づいて、前記パケットデータの受信間隔が安定しているか否かを判定する安定受信判定手段と、
前記受信間隔が安定していないと判定した場合に前記送信間隔を短くし、前記受信間隔が安定していると判定した場合に前記送信間隔で送信する前記ポーリングパケットの送信タイミングを変更する制御手段と、
を具備する通信端末装置。
前記安定受信判定手段は、前記送信手段が前記ポーリングパケットを送信してから所定時間内に前記パケットデータを受信しない場合に前記受信間隔が安定していないと判定する請求項１記載の通信端末装置。
前記安定受信判定手段は、前記パケットデータの受信が連続して所定回数成功した場合に前記受信間隔が安定していると判定する請求項１または請求項２記載の通信端末装置。
前記制御手段は、前記受信間隔が安定していると判定した場合に、一時的に前記送信間隔を短くする最適化期間内における、前記パケットデータの受信タイミングの直近の前記ポーリングパケットの送信タイミングを新たな送信タイミングとして設定する請求項１から請求項３のいずれかに記載の通信端末装置。
前記ポーリングパケットの受信を契機とすることなく前記パケットデータの送信が可能であることを前記通信相手に通知する通知手段を具備し、
前記制御手段は、前記受信間隔が安定していると判定した場合に、前記通知を行わせるとともに、前記通知後の前記パケットデータの受信タイミングを前記ポーリングパケットの送信タイミングにする請求項１から請求項３のいずれかに記載の通信端末装置。
前記制御手段は、前記受信間隔が安定していると判定した場合に、一時的に前記送信間隔を短くする最適化期間内において、前記ポーリングパケットの所定回数送信後の送信タイミングを新たな送信タイミングとして設定する請求項１から請求項３のいずれかに記載の通信端末装置。
通信端末装置が所定の送信間隔でポーリングパケットを送信するステップと、
通信相手における前記ポーリングパケットの受信を契機として前記通信相手から送信されたパケットデータの受信タイミングに基づいて、前記パケットデータの受信間隔が安定しているか否かを判定するステップと、
前記受信間隔が安定していないと判定した場合に前記送信間隔を短くし、前記受信間隔が安定していると判定した場合に前記送信間隔で送信する前記ポーリングパケットの送信タイミングを変更するステップと、
を具備するパケット送信間隔制御方法。