JP4018972B2

JP4018972B2 - 無線通信システム

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Publication number: JP4018972B2
Application number: JP2002334203A
Authority: JP
Inventors: 英貴黒川; 貴洋角丸; 伸一森本
Original assignee: NEC Platforms Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2022-11-18
Also published as: US7457612B2; JP2004172772A; US20040097268A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はローカルエリアネットワーク等の無線通信システムに係わり、特に、システムの一部に無線基地局を備えており、携帯電話機や携帯型のコンピュータ等の無線移動端末が電力消費の低減を図りながら無線基地局と通信を行うようにした無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信技術の普及と共に、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）あるいは小型のコンピュータのような無線移動端末が広く使用されるようになってきている。このような無線移動端末は、通信ケーブルを用いずにアクセスポイントを介してインターネットに接続したり、ＬＡＮ（Local Area Network：ローカルエリアネットワーク）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＰＡＮ（Personal Area Network）等の通信ネットワーク上の他の情報処理装置とデータ通信を行うことができる。特に最近ではホットスポットと呼ばれる無線ＬＡＮ通信設備が駅構内や喫茶店等の各所に登場している。このため、無線機能を備えた無線移動端末を所持していれば、外出した際にホットスポットに立ち寄ることでインターネットでホームページを閲覧したり、電子メールの送受信を行うことができる。
【０００３】
また、企業あるいは店舗、オフィスではこのような無線通信システムを使用すると、フロア変更に伴ってＬＡＮケーブル等の通信ケーブルを敷設し直す手間や経費を節減することができる。また、各部署や建物を移動することの多い者と固定ケーブルと端末を直接接続するという処理を行うことなく簡易かつ迅速に通信が可能になるという利点がある。
【０００４】
ところが、このような無線通信システムでは、無線移動端末がアクセスポイントとしての無線基地局とワイヤレスで接続されることになるので、電源線は無線移動端末と直結しない場合が通常となる。すなわち、無線移動端末は電池駆動を原則とすることになり、例外的に机等の固定的な場所の近くに位置しているときに充電スタンド等の充電装置や電源アダプタを使用することができるに過ぎない。そこで、従来から無線移動端末の電力消費を低減させてこれを長時間使用できるようにしたり、電池の重量をできるだけ軽減するための電力消費の低減についての工夫が行われている。
【０００５】
たとえば特開２００２−２０８８８７号公報では、移動電話機が通話の圏外にある状態での電力消費の低減を図っている。移動電話機が通話の圏外にあると、通話ができないだけでなく、待ち受けるチャンネルが無い。このため移動電話機は、待ち受けチャンネルを探すチャンネルスキャンを行う状態となり、電池の消耗の度合いが大きくなる。そこで、特開２００２−２０８８８７号公報では、圏外となっている状態が所定時間を越えたときに電源を一時的に遮断するようにして、通話ができない状態での電力消費を防止している。
【０００６】
このような消費電力の節減とは異なり、所定の条件下で無線移動端末の回路装置の一部の機能を変更することで消費電力を節減する提案も行われている。たとえば特開２０００−２７８１６５号公報では、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）方式の携帯電話装置における電力消費の低減についての技術を開示している。この技術では、通話の待ち受け時と通話時とでＡ／Ｄ（アナログ・ディジタル）変換部におけるＡ／Ｄ変換ビット数を異ならせ、前者の通話の待ち受け時にはＡ／Ｄ変換ビット数を後者の場合よりも低下させることで、Ａ／Ｄ変換部及び拡散処理演算部における消費電力を低くし、待ち受け時の消費電力を低減している。
【０００７】
一方、図１５は無線移動端末の待機中に無線部をオン・オフ制御して、オフ時に電力消費を節約するようにした技術を示したものである。特開２００２−１１８８７４号公報に開示されたこの技術では、待機中にその使用者が無線部（図示せず）のオンオフ設定機能を起動させると（ステップＳ１０１）、無線移動端末はその無線部が現在起動中であるかどうかを判別する（ステップＳ１０２）。そして、起動中の場合には（Ｙ）、使用者が無線部を停止する操作を行ったかどうかを監視し（ステップＳ１０３）、停止する操作を行った場合には（Ｙ）、無線部を停止する旨をネットワークに通知して（ステップＳ１０４）、無線部を停止させる（ステップＳ１０５）。そしてこの状態で通話の待機状態に戻る。一方、無線部の停止操作が行われなければ（ステップＳ１０３：Ｎ）、無線部が停止されない状態で同様に通話の待機状態に戻ることになる。
【０００８】
また、ステップＳ１０１で使用者が無線部のオンオフ設定機能を起動させたときに無線部が起動中でなければ（ステップＳ１０２：Ｎ）、使用者による起動操作が行われるかどうかの監視が行われる（ステップＳ１０６）。使用者が起動操作を行えば（Ｙ）、無線部を起動させる（ステップＳ１０７）。そして、無線部が起動したことをネットワークに通知することになる（ステップＳ１０８）。そしてこの状態で通話の待機状態に戻る。一方、ステップＳ１０６で使用者による無線部の起動操作が行われなければ（Ｎ）、通話の待機状態に戻ることになる。
【０００９】
この図１５に示した技術では、無線移動端末の使用者が無線部をマニュアルでオンオフ制御することにしたので、操作が面倒であるという問題と、操作ミスが発生するという問題がある。そこで、このような無線部のオン・オフ操作を自動的に行うようにした技術も提案されている。特開平７−１３１４０４号公報では、着信が予想される時刻を予め予定時刻として無線移動端末に入力しておいて記憶すると共に、夜間等の使用が予定されない時刻を不使用予定時刻として同様に記憶するようにしている。そして、使用予定時刻では受信タイミング信号の発生周期を短くして、着信情報を迅速に検出できるようにしている。また、不使用予定時刻では受信タイミング信号の発生周期を長くして、このときの電池の消耗を少なくしている。しかしながら、この特開平７−１３１４０４号公報に示された技術では、予め明確に定められた不使用予定時刻に対して節電効果があるものの、企業における就業時間帯というような無線移動端末の使用が想定される比較的長期の期間内では節電が行われないことになり、その期間の節電効果は全く期待できない。
【００１０】
そこで、このような従来から行われた各種提案とは別に、省電力を意図した無線通信システムが実用化されている。この無線通信システムは、無線ＬＡＮシステムと通称されるもので、各無線移動端末はその消費電力を節約するための省電力モードとそれ以外の通常モードの選択を行うことができるようになっている。省電力モードを採用するか否かは、個々の無線移動端末が無線基地局側に通知するようになっている。
【００１１】
図１６は、従来行われてきたこの無線通信システムの概要を説明するためのものである。同図（ａ）に示すように無線基地局側は所定の時間間隔で報知情報（ビーコン）１２１を送出する。また、この報知情報１２１の送出される時間間隔（以下、報知情報間隔という。）の複数倍（たとえば報知情報間隔の５倍）という長い周期で、配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報１２１Ａと呼ばれる情報が送出され、この直後に同報パケット（あるいはマルチキャストまたはブロードキャスト）１２２が送出されるようになっている。この配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報１２１Ａを送出する間隔をＤＴＩＭ間隔と称することにする。図１６では図示の都合上でＤＴＩＭ間隔を報知情報間隔の３倍としている。なお、同報パケットは、第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nの物理アドレスを解決するための情報をこれらの端末に知らせる役割を持っている。
【００１２】
無線移動端末は同図（ｂ）で示す節電を行わない通常モードと、同図（ｃ）に示す節電を行う省電力モードのいずれかを選択できるようになっている。通常モードの無線移動端末の場合には、同図（ｂ）のように全時間帯が無線基地局からのパケットを受信できるアクティブ状態１２３となっている。これに対して同図（ｃ）で示した省電力モードの無線移動端末の場合には、無線基地局から送られてくる報知情報１２１として記されている報知情報間隔を読み取り、この間隔で報知情報１２１に同期して通信のための回路部分をアクティブ状態１２４とするようになっている。
【００１３】
同図（ｄ）は、更に省電力を図った無線移動端末を示したものである。この無線移動端末は、ＤＴＩＭ間隔で送出される配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報１２１Ａおよびそれに続く同報パケット１２２を受信する時間帯で、周期的に、無線基地局からのパケットを受信できるアクティブ状態１２５となる。このようにアクティブ状態１２５となる周期を増長させることで、電源の消費を節約できる休止時間を増やしている。たとえば、ある無線移動端末に対するパケット信号１２８の送出が全く存在しない時間帯があるとする。このような状況では、トラフィックがないこの時間帯に、同図（ｃ）に示したように報知情報１２１（同図（ａ））が受信される周期でその無線移動端末が起動されアクティブ状態１２４となっても、この報知情報１２１によってパケット信号１２８が受信されたことを通知されることはなく、無駄な受信動作を繰り返すことになる。そこで、トラフィックがない時間帯では、同報パケット１２２がすべての無線移動端末に対して同報通信される必要最小限の時間帯でのみ受信動作を起動するモードを選択できるようにしている。
【００１４】
同図（ｂ）に示す省電力状態でないモードとしての通常モードの無線移動端末と同図（ｃ）に示す省電力モードの無線移動端末を例にとって、パケットの受信が行われる様子を説明する。ある時刻ｔ₁に、ＬＡＮに接続された図示しないサーバから所定の無線移動端末に対してパケット信号１２８が送られてきたとする。無線基地局はこのパケット信号１２８の宛先の無線移動端末が通常モードであるか、あるいは省電力モードであるかどうかを判別する。そして、同図（ｂ）に示す通常モードの無線移動端末の場合にはこの時刻ｔ₁からデータパケット１２９を無線移動端末に送信することになる。
【００１５】
これに対して、同図（ｃ）に示す省電力モードの無線移動端末を宛先としている場合、このパケット信号１２８をその受信時点で無線移動端末に送信しても、休眠中であるので受信が行われない。そこで、無線基地局はこのパケット信号１２８を内部のメモリにバッファリングする。そして、その後の時刻ｔ₂に送出する報知情報１２１にこの無線移動端末用のパケットが到来していることを組み込んで送出する（矢印１３１）。この時刻ｔ₂では無線移動端末がアクティブ状態１２４となっている。したがって無線移動端末はこの報知情報１２１を受信することができ、これを解析し、自端末宛のパケット信号１２８が到来していることを知ることができる。この認識が行われた後に無線移動端末は矢印１３２で示したように無線基地局に対して自端末宛のパケット信号１２８の受信を要求する。すると、無線基地局はバッファしておいたこのパケット信号１２８をその後の時刻ｔ₃にデータパケット１３３として無線移動端末に送信することになる。なお、無線移動端末は無線基地局から送られてくるパケット信号の受信を待機するので、この図には示していないがパケット信号１２８の受信を要求した後、受信が行えるようにアクティブ状態を保持している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
このように通常モードの無線移動端末と省電力モードの無線移動端末では、データパケットの送信開始の時間に時刻ｔ₃と時刻ｔ₁の時間差に相当する遅延時間が発生する。したがって、この図１６で示したような従来の無線通信システムでは、音声や映像等のリアルタイム通信用のパケットが無線基地局に到来した場合、遅延時間が生じたり、パケット同士に時間的な途切れが生じ、データの再現性が劣化するという好ましくない現象が発生する。
【００１７】
図（ｄ）に示す省電力モードの場合には、自端末宛のパケット信号１２８が無線基地局に到来するタイミングにもよるが、同図（ｃ）の場合よりも１回に休眠する時間が長くなる。したがって、自端末宛のパケットが発生した場合のこれを示す報知情報１２１内のトラフィック表示マップの取得がより一層遅くなる可能性が大きくなり、同図（ｃ）の場合よりも遅延時間が更に長時間化する。このため、リアルタイムで再現すべきデータの再現性が更に劣化することになる。
【００１８】
また、同図（ｃ）および（ｄ）に示した場合には、無線基地局は省電力モードの無線移動端末に送信するパケットを、送信に遅延が生じた時間だけ蓄積しておく必要がある。したがって、遅延時間が長くなるほど無線基地局側はこれらのパケットを蓄積するメモリを大容量とする必要がある。
【００１９】
そこで本発明の目的は、無線移動端末の少なくとも一部が間欠的に起動している省電力モードの状態のときでも、リアルタイム通信用のパケットをリアルタイムに受信することのできる無線通信システムを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）リアルタイム通信用のパケット信号を所定のプロトコル通信の後に所定の通信ネットワーク上に送出するマルチメディアデータ送出手段と、（ロ）この通信ネットワーク上を伝送されるパケット信号のうち無線で通信する所定の宛先の端末に関するものをこれらの端末に送信するために受信するパケット信号受信手段と、前記した所定の宛先の端末のうち通信を時間的な制限なく連続して行うことのできる通常モード以外のモードとしての、通信を間欠的に行う省電力モードにあることを通知しているものについて通常モードへの復帰が通知されるまでの間、省電力モードに設定されていることを個別に記憶する省電力モード端末記憶手段と、省電力モードに設定されている端末に対して所定の間隔を置いて報知すべき情報としての報知情報を無線で送信する報知情報送信手段と、パケット信号受信手段の受信したパケット信号が省電力モードに設定されている端末宛のものである場合、これを報知情報送信手段が該当する端末に送信するまでの間、一時的に格納するパケット信号バッファ手段と、パケット信号受信手段の受信したパケット信号が省電力モードに設定されている端末宛のものである場合、パケット信号バッファ手段にその端末宛のパケット信号を格納していることをパケット信号格納中信号として報知情報に組み込むパケット信号格納中信号組込手段と、このパケット信号格納中信号組込手段の組み込んだパケット信号格納中信号を端末に送信した結果として該当するパケット信号の送出が要求されたときこれを通常モードにある端末に対しては連続的に、省電力モードにある端末に対しては間欠的に送信するパケット信号送信手段とを備えた無線基地局と、（ハ）無線で通信する端末であって、自端末が省電力モードに移行するときその時点で無線基地局にそれを通知する第１の省電力モード移行通知手段と、無線基地局が自端末に送出する報知情報の複数倍の周期としての受信周期を任意に設定する受信周期設定手段と、自端末が通常モードのときには無線基地局から送られてくるパケット信号を常に待機する通常モード時受信手段と、自端末が省電力モードのときには受信周期設定手段によって設定した受信周期で報知情報を受信する省電力モード時受信手段と、この省電力モード時受信手段によって受信した報知情報にパケット信号格納中信号組込手段が組み込んだパケット信号格納中信号が存在したときそのパケット信号の送信を無線基地局に要求するパケット信号送信要求手段と、この要求に対してパケット信号送信手段からパケット信号が送られてきたときそのプロトコルの部分を基にしてこれがリアルタイム通信を必要とするパケット信号であるかどうかを判別するリアルタイム通信要否判別手段と、パケット信号送信要求手段がパケット信号の送信を要求するとき通常モードへの移行を通知する通常モード移行通知手段と、この通常モード移行通知手段によって通常モードへの移行を通知した後、リアルタイム通信要否判別手段がリアルタイム通信が必要でないと判別したとき無線基地局に対して省電力モードへの再移行を通知する第２の省電力モード移行通知手段と、通常モード移行通知手段が通常モードへの移行を通知した後、無線基地局との間で該当するパケット信号の通信が終了したとき省電力モードへの復帰をこれに通知する省電力モード復帰通知手段とを備えた無線移動端末とを無線通信システムに具備させる。
【００２１】
すなわち請求項１記載の発明では、無線通信システムをリアルタイム通信用のパケット信号を送出するマルチメディアデータ送出手段と、無線移動端末と、マルチメディアデータ送出手段の送出するパケット信号の宛先が無線移動端末のときにはこれをマルチメディアデータ送出手段から受信してその宛先の無線移動端末に送信する無線基地局とで構成している。無線移動端末は、通信を間欠的に行う省電力モードと連続して行うことのできる通常モードの２つのモードのいずれかに切り替えることができるようになっている。省電力モードでは無線移動端末がパケット信号を間欠的に受信するようになっているので、無線基地局はどの無線移動端末が省電力モードであるかを記憶するようになっており、省電力モードの無線移動端末宛にマルチメディアデータ送出手段がパケット信号を送ってくるときにはその無線移動端末がそのパケット信号を要求するまでの間、これを一時的に格納するようになっている。そして、無線基地局は周期的に報知情報を無線移動端末に送って、省電力モードの無線移動端末はこれを解析することで自端末宛のパケット信号が無線基地局側に一時的に格納されているかどうかを知り、格納されている場合にはそのパケット信号の送出を要求することにしている。このような無線通信システムで無線移動端末は省電力モードで送出を要求したパケット信号が受信されたときそのプロトコルを用いてリアルタイム通信が必要であるかどうかを判別するようにしている。そして、リアルタイム通信が必要であると判別したときには無線移動端末側から省電力モードから通常モードに移行することを無線基地局に通知し、そのリアルタイム通信が終了したときには省電力モードへの復帰を通知することはせず、無線基地局にパケット信号を要求した時点で通常モードに切り替えることにしている。そして、そのパケットの解析を行った結果としてリアルタイム通信用のパケットであった場合にはそのまま通常モードを継続し、リアルタイム通信が終了した時点で省電力モードに遷移したことを無線基地局に通知することにしている。これに対して通常モードに切り替えた後にそのパケット信号がリアルタイム通信用のものでないことが判明した場合には、その時点で省電力モードへ復帰してこれを無線基地局に通知することにしている。この請求項１記載の発明によれば、迅速にリアルタイム通信を開始することができ、無線基地局側のパケット信号を一時格納するためのメモリ容量を小型化することも可能になる。
【００２４】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の無線通信システムで、無線移動端末の受信周期設定手段は、無線基地局から送られてくるパケット信号の頻度が少ないほど受信周期を長く設定することを特徴としている。
【００２５】
すなわち請求項２記載の発明では、無線移動端末が受信周期を自由に設定することができるので、無線基地局から送られてくるパケット信号の頻度が少ないほどその周期を長くして省電力の効果を高めている。
【００２６】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の無線通信システムで、無線移動端末の受信周期設定手段は、無線基地局の報知情報送信手段の送信する報知情報を受信することができないときパケット信号の受信周期を長く設定することを特徴としている。
【００２７】
すなわち請求項３記載の発明では、無線移動端末が受信周期を自由に設定することができるので、無線基地局の圏外に位置しているような場合にその周期を長くして省電力の効果を高めている。
【００２８】
請求項４記載の発明では、請求項１記載の無線通信システムで、リアルタイム通信要否判別手段は、無線基地局から呼制御メッセージとして送られてきたパケット信号にリアルタイム通信を開始することを示すデータが含まれているか否かを判別し、これが含まれているときリアルタイム通信を必要とするパケット信号であると判別することを特徴としている。
【００２９】
すなわち請求項４記載の発明では、無線移動端末が呼制御メッセージを受信した段階でリアルタイム通信を必要とするパケット信号であるかどうかを判別することにしている。したがって、実際のデータの通信に先立ってリアルタイム通信のための連続受信の体制を整えることができる。
【００３０】
請求項５記載の発明では、請求項１記載の無線通信システムで、リアルタイム通信要否判別手段は、無線基地局から送られてくるパケット信号のプロトコルの部分がリアルタイム転送プロトコルであるときリアルタイム通信を必要とするパケット信号であると判別することを特徴としている。
【００３１】
すなわち請求項５記載の発明では、無線移動端末がパケット信号のプロトコルを用いてリアルタイム通信を必要とするパケット信号であるかどうかを判別することにしている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
【００３３】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００３４】
図１は本発明の一実施例における無線通信システムの概要を表わしたものである。この無線通信システムは、有線ＬＡＮ２０１と、この有線ＬＡＮ２０１の無線基地局２０２と無線通信を行う第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nから構成されている。有線ＬＡＮ２０１の部分は、パケット信号を伝送する通信ケーブル２０４と、この通信ケーブル２０４と接続されたマルチメディアサーバ２０５、マルチメディア端末装置２０６および外部制御装置２０７を備えている。有線ＬＡＮ２０１は有線を使用した通常のＬＡＮであるので、通信ケーブル２０４には図示しないがその他のサーバあるいはワークステーション等の装置が接続されていてもよい。マルチメディア端末装置２０６は音声、映像等のマルチメディアデータを作成したり編集する装置である。マルチメディアサーバ２０５はマルチメディア端末装置２０６の作成あるいは編集したマルチメディアデータを第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nのいずれかに送信したり、反対に第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nのいずれかから送られてきたマルチメディアデータを通信ケーブル２０４を介して受信先のマルチメディア端末装置２０６あるいは他の装置に配信する役割を持っている。マルチメディアサーバ２０５は、マルチメディア端末装置２０６以外の図示しない装置が作成あるいは編集したマルチメディアデータに代表されるリアルタイムデータを扱うことも可能である。外部制御装置２０７は通信ケーブル２０４と無線基地局２０２の間に配置されており、同報パケットの制御を行うようになっている。
【００３５】
なお、外部制御装置２０７はこれを省略し、無線基地局２０２が通信ケーブル２０４に直接接続されていてもよい。また、本実施例では有線ＬＡＮ２０１を用いているが、有線ＷＡＮ等の他の通信ネットワークに無線基地局２０２が接続されていてもよい。
【００３６】
図２は、第１の無線移動端末の回路構成を表わしたものである。第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nは、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートパソコン等の携帯可能で通信機能を備えた情報機器で構成されている。第２〜第Ｎの無線移動端末２０３₂〜２０３_Nは第１の無線移動端末２０３₁と基本的に同一の回路構成となっているので、これらの図示および説明を省略する。
【００３７】
第１の無線移動端末２０３₁は各種制御の中枢的な機能を有するＣＰＵ（中央処理装置）２２１と、制御プログラムを格納したり作業用にデータを一時的に格納するためのメモリ２２２と、第１のインターフェース回路２２３とをバス２２４によって接続した構成となっている。第１のインターフェース回路２２３には、ＬＡＮのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを処理するＭＡＣ処理部２２５と、ベースバンド信号の処理を行うベースバンド回路２２６およびＲＦ（Radio Frequency）部２２７の直列回路の一端が接続されている。ＲＦ部２２７は無線の送受信を行うためのアンテナ２２８に接続されている。第１のインターフェース回路２２３、ＭＡＣ処理部２２５、ベースバンド回路２２６およびＲＦ部２２７は、電池２２９を接続した電源部２３０から、それぞれスイッチ回路２３１によってオン・オフ制御可能な形で電源の供給を受けるようになっている。
【００３８】
ＣＰＵ２２１はバス２２４の他に入出力（Ｉ／Ｏ）回路２３３およびＤＳＰ（Digital Signal Processor）２３４とも接続されている。入出力回路２３３には、文字等の入力のためのキーボード２３５、振動で報知するためのバイブレータ２３６および通信時等に図示しないディスプレイの照明を行うための照明ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）２３７等の各種デバイスが接続されている。また、ＤＳＰ２３４は第２のインターフェース回路２４１を介してスピーカ２４２、マイクロフォン（マイク）２４３およびリンガ２４４と接続されている。ここでリンガ２４４は通話相手を呼び出したりする場合に音を鳴動させるための回路である。ＣＰＵ２２１、メモリ２２２、入出力回路２３３、ＤＳＰ２３４および第２のインターフェース回路２４１は、電源部２３０と電源ライン２４６で直結されており、図示しないメインスイッチによって電源部２３０の電源出力がオフとならない限り、これらの各部には電源が常に供給されるようになっている。
【００３９】
これに対して、スイッチ回路２３１は、第１の無線移動端末２０３₁が省電力モード時で、かつ送受信を行う状態のときのみ電源部２３０から電源を供給するためにオンとなり、それ以外の時間帯ではオフとなるようになっている。
【００４０】
図３は、無線基地局の構成を表わしたものである。無線基地局２０２は、通信制御部２５１を備えている。通信制御部２５１はイーサネット（登録商標）等のネットワークインターフェース部２５２を介して図１に示した外部制御装置２０７と接続されており、通信ケーブル２０４との間でパケット信号の入出力を行うようになっている。通信制御部２５１は各種制御のためのＣＰＵ２５４と、その制御のための制御プログラムを格納したメモリ２５５と、リアルタイムデータ等のデータを一時的に格納するメモリとしてのキャッシュ２５６と、前記したＭＡＣアドレスを処理するＭＡＣ処理部２５７と、同報通信に対して第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nのうちの該当するもののために代理で応答する代理応答部２５８とを備えている。このうちのＭＡＣ処理部２５７および代理応答部２５８は、実際の回路装置として構成されている必要はなく、たとえば前記した制御プログラムによってソフトウェア的に実現できるものであってもよい。
【００４１】
通信制御部２５１は、ベースバンドモデム（変復調装置）２６１、ＲＦ／ＩＦ（Radio Frequency/Intermediate Frequency）変換部２６２およびＲＦ部２６３の直列回路におけるベースバンドモデム２６１側と接続されている。この直列回路のＲＦ部２６３側にはアンテナ２６４が接続されている。すなわち、ネットワークインターフェース部２５２から通信制御部２５１に送られてきたパケット信号はここで宛先のアドレスが付与され、ベースバンドモデム２６１で変調された後、ＲＦ／ＩＦ変換部２６２で送信のための高周波信号に変換される。そして、ＲＦ部２６３からアンテナ２６４を経て空中に送出されて、図１に示した第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nのうちの該当する宛先で受信されることになる。また、第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nのいずれかから送出された無線信号はアンテナ２６４を経てＲＦ部２６３で受信される。そして、ＲＦ／ＩＦ変換部２６２で中間周波数の信号に変換されて、ベースバンドモデム２６１で復調され、通信制御部２５１で所定の処理が行われた後にネットワークインターフェース部２５２から通信ケーブル２０４を介してマルチメディア端末装置２０６（図１）等の宛先に送られることになる。
【００４２】
このような構成の無線通信システムで、図１に示した第１の無線移動端末２０３₁が電力消費に関して通常モード（アクティブモード）と省電力モードの間のモード切り替えを行えるようになっているものとする。この場合における第１の無線移動端末２０３₁の動作を次に具体的に説明する。ただし、第１の無線移動端末２０３₁が通常モードで動作しているときは、従来の図１６で示したものと基本的に同一であるので、その具体的な説明は省略する。
【００４３】
第１の無線移動端末２０３₁は、無線基地局２０２を介して、有線ＬＡＮの通信ケーブル２０４と接続されたマルチメディアサーバ２０５あるいはマルチメディア端末装置２０６と、インターネットプロトコル（ＩＰ）を使用して通信が可能である。また、第１の無線移動端末２０３₁は、無線物理層を使用して接続ネゴシエーションを行うことで、本実施例の無線通信システムの一端末として動作するようになっている。
【００４４】
図４は、省電力モードに移行する際の第１の無線移動端末の制御の様子を表わしたものである。第１の無線移動端末２０３₁が所定の時点で無線通信システムの一端末に加わるために接続ネゴシエーションを完了させたものとする（ステップＳ３０１：Ｙ）。第１の無線移動端末２０３₁は、その後、省電力モードへの移行の要求（ステップＳ３０２）やその他の作業の要求（ステップＳ３０３）がその内部で発生するのを監視する。省電力モードへの移行の要求が発生した場合（ステップＳ３０２：Ｙ）、第１の無線移動端末２０３₁は無線基地局２０２から報知情報１２１が送られてきた段階で（ステップＳ３０４：Ｙ）、この報知情報１２１を各情報要素に展開して、この中の報知情報間隔を取得する（ステップＳ３０５）。そして、フレーム制御フィールドを使用して省電力モードに移行することを無線基地局２０２に通知し（ステップＳ３０６）、その後の所定のタイミングで省電力モードに移行する（ステップＳ３０７）。この省電力モードでは、ステップＳ３０５で取得した報知情報間隔あるいはその複数倍の周期で、図２に示したスイッチ回路２３１を指定時間ずつオンにして、そのときだけ無線の受信ができるようにして節電を図るようになっている。
【００４５】
なお、図４のステップＳ３０３で省電力モードに移行する作業以外の作業を行うことが要求されたときには、第１の無線移動端末２０３₁内のＣＰＵ２２１（図２）はその要求された作業を実行することになる（ステップＳ３０８）。
【００４６】
また、省電力モードで第１の無線移動端末２０３₁は図１６に示した従来の無線通信システムと異なり、必ずしも配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報１２１Ａを受信するタイミングで図２に示したスイッチ回路２３１をオンにする必要はない。すなわち、本実施例で第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nは省電力モードの状態で同報パケットを強制的に受信する必要がない。これは、本実施例ではこれら第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nの物理アドレスを解決するための同報パケットを無線基地局２０２あるいは外部制御装置２０７で処理することにしているためである。
【００４７】
ところで無線基地局２０２は第１の無線移動端末２０３₁から制御パケットが送られてくると、これを判読することで第１の無線移動端末２０３₁が省電力モードに移行したことを認識するようになっている。そして、これ以後は、第１の無線移動端末２０３₁が再び通常モードに移行したことを無線基地局２０２に通知するまで、この第１の無線移動端末２０３₁宛のパケット信号が到来したときにはこれをメモリ２２２（図３）に一時的に蓄積する。そして、図１６に示した報知情報１２１のトラフィック表示マップでこれを第１の無線移動端末２０３₁に通知する動作を行う。この通知に対して第１の無線移動端末２０３₁が自端末宛のデータパケットの受信を、図１６の矢印１３２で示すように要求したら、無線基地局２０２はメモリ２２２から対応のデータパケットを読み出して第１の無線移動端末２０３₁に送出することになる。このように第１の無線移動端末２０３₁が無線基地局２０２から自端末宛のデータパケットを受け取るまでの動作は、図１６に示した従来の制御と全く同じものとなる。
【００４８】
ところで、第１の無線移動端末２０３₁は無線基地局２０２から送られてくる報知情報１２１を間欠受信するが、節電の効果を高めるためにこの間欠受信の時間間隔を調整することができるようになっている。すなわち、第１の無線移動端末２０３₁は無線基地局２０２から送られてくる報知情報１２１におけるＲＳＳＩ（Receive Signal Strength Indication ：受信信号レベル）およびＦＥＲ（frame error rate）をチェックする。そして、無線基地局２０２から第１の無線移動端末２０３₁に送られてくるデータパケットの信号状態が良好なときには、送られてくるデータパケットの頻度に応じて間欠受信周期を報知情報１２１の送られてくる周期の整数倍に調整する。調整後の間欠受信周期では配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報１２１Ａ(図１６参照)が含まれている必要はない。すなわち、第１の無線移動端末２０３₁は配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報１２１Ａが送られてくる周期と全く異なった周期で間欠受信の時間間隔を調整することができる。この点が、図１６に示した従来の制御と本質的に異なるものであり、これにより第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nの任意のものを省電力モードに設定する際の自由度が拡大し、省電力の効果を一層高めることができる。
【００４９】
省電力モードに設定する際の自由度の拡大は、たとえば第１の無線移動端末２０３₁が無線基地局２０２から距離的に離れてサービスエリア圏外に移動するような場合にも効果を発揮する。本実施例では、第１の無線移動端末２０３₁が無線基地局２０２から距離的に離れて報知情報１２１を受信できないような状態となった場合に、サービスエリア圏外に移動したものと判断する。この場合には、当然ながら配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報１２１Ａも受信することができない。しかしながら、本実施例の無線通信システムでは、既に説明したように配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報１２１Ａに続く同報パケット１２２（図１６参照）で物理アドレスを解決するための情報を取得する必要がない。そこで、第１の無線移動端末２０３₁がサービスエリア圏外に移動したと判別されたような場合には、報知情報１２１の複数倍となる非常に長い間欠受信周期でスイッチ回路２３１を所定時間だけオンするように制御することができる。これによって、第１の無線移動端末２０３₁がサービスエリア圏外に存在する場合のその消費電力を大幅に低下させることが可能になる。
【００５０】
さて、第１の無線移動端末２０３₁が省電力モードに移行した状態で、この端末に対して図１に示すマルチメディア端末装置２０６から音声データを伝送するためのパケット信号が無線基地局２０２に送られてきたものとする。
【００５１】
図５および図６は、本実施例における無線移動端末、無線基地局およびマルチメディア端末装置の制御の様子を表わしたものである。このうち図５は音声データを表わしたパケット信号が無線基地局２０２に送られる前の状態からこの音声データについてのリアルタイム通信が開始されるまでの前半部分のシーケンスを表わしている。図６はリアルタイム通信が行われている状態からこの通信が終了した後の状態までを表わしている。これらの図で符号“Ｒ”は第１の無線移動端末２０３₁の受信を表わし、“Ｓ”はその送信を表わしている。また、“Ｓ＆Ｒ”は第１の無線移動端末２０３₁の連続送受信の状態を表わしている。また、これらの図で時間は上から下の方向に流れている。
【００５２】
図５に示すように、区間２７１では、第１の無線移動端末２０３₁は報知情報１２１の発生周期の複数倍の比較的長い周期で報知情報１２１を間欠受信している。たとえば第１の無線移動端末２０３₁は配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報１２１Ａとは全く関係ない時刻ｔ₁₁に報知情報１２１を受信している。
【００５３】
この時刻ｔ₁₁よりも後の時刻ｔ₁₂に、マルチメディア端末装置２０６が無線基地局２０２に対して、第１の無線移動端末２０３₁を宛先とする音声呼制御パケット２７２の送信を行ったものとする。無線基地局２０２は、図４で説明したように第１の無線移動端末２０３₁が省電力モードの状態であることを既に知っている。したがって、無線基地局２０２はマルチメディア端末装置２０６から送られてくる音声呼制御パケット２７２を内部のキャッシュ２５６（図３）に一時的に格納する。そして、時刻ｔ₁₁の次の間欠受信周期に相当する時刻ｔ₁₃に第１の無線移動端末２０３₁が報知情報１２１を受信する。なお、時刻ｔ₁₃から次に説明する時刻ｔ₂₁（図６）までの区間２７３は第１の無線移動端末２０３₁が無線基地局２０２と連続して送受信を行う区間である。
【００５４】
第１の無線移動端末２０３₁はこの報知情報１２１を受信すると、そのトラフィック表示マップによって無線基地局２０２にパケット信号が蓄積されていることを知る。そこで、第１の無線移動端末２０３₁はその後の時刻ｔ₁₄に、制御パケット２７４を無線基地局２０２に送出して、自端末宛のパケット信号の受信を要求する（図１６の矢印１３２参照）。これに基づいて無線基地局２０２は時刻ｔ₁₅に、キャッシュ２５６に格納していた音声呼制御パケット２７５を第１の無線移動端末２０３₁へ送信する。第１の無線移動端末２０３₁はこの音声呼制御パケット２７５を通常のパケット信号として受信する。そして、第１の無線移動端末２０３₁の内部処理で、これがリアルタイム通信のパケット信号であるかどうかを判別することになる。
【００５５】
図７は、受信したパケット信号がリアルタイム通信用のものである場合の本実施例の無線フレームの構造を示したものである。無線フレーム４０１は、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．１１無線ＬＡＮ標準化部会において伝送速度やフレームの長さなど物理層の情報をやり取りするプロトコルとしてのＰＬＣＰ（Physical Layer Convergence Protocol）＋８０２．１１で規定されたＭＡＣ（Media Access Control）層４０２、データリンク層の上位層としてのＬＬＣ（Logical link control）層４０３、ネットワーク層に属するプロトコルとしてのＩＰ（Internet Protocol）ヘッダ４０４、トランスポート階層にあるプロトコルとしてのＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダ４０５、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）ヘッダ４０６、音声データ等のペイロード（Payload）４０７および伝送中エラーのチェックを行なうためにフレームに付加されるＦＣＳ（Frame Check Sequence）４０８から構成されている。
【００５６】
ここでＲＴＰヘッダ４０６はリアルタイム転送プロトコルと呼ばれており、インターネット電話や、映像、音声配信のようなリアルタイム性が要求されるデータストリーム転送のためのプロトコルである。すなわち、無線基地局２０２から送られてきたパケット信号を構成する無線フレーム４０１にＲＴＰヘッダ４０６が存在することが第１の無線移動端末２０３₁で認識できれば、リアルタイム通信を行う信号であることが分かり、省電力モードから通常モードに切り替えることができる。
【００５７】
図８は、他の例として呼制御メッセージの段階でリアルタイム通信の判定を行う場合を示したものである。呼制御メッセージを構成する無線フレーム４１１の場合には、図７で説明したトランスポート階層にあるプロトコルとしてのＵＤＰヘッダ４０５とＦＣＳ（Frame Check Sequence）４０８の間に呼制御プロトコルとしてＳＩＰ（Session Initiation Protocol）ＩＮＶＩＴＥ（Media description＝audio）４１２の有無をチェックする。ＳＩＰは、会議や遠隔教育やインターネット電話やそれらに類似のアプリケーションのような、マルチメディア・セションまたは呼を設定したり、変更したり、切断するための呼制御プロトコルである。したがって、第１の無線移動端末２０３₁側でＳＩＰＩＮＶＩＴＥ４１２を認識することにより、省電力モードから通常モードに切り替えてリアルタイム通信を行うことができる。
【００５８】
図５に戻って説明を続ける。この例では図７で説明した判別原理でリアルタイム通信のパケット信号が判別されたことになる。そこで、第１の無線移動端末２０３₁は時刻ｔ₁₆に、フレーム制御フィールド２７６を使用して省電力モードから通常モードへの切り替えを無線基地局２０２に通知する。無線基地局２０２はこの通知を受信すると、それ以後は内部のキャッシュ２５６に格納された残りの音声呼制御パケット２７５を第１の無線移動端末２０３₁に送出し、第１の無線移動端末２０３₁がこれに応答することで音声データを表わしたパケット信号を連続的に伝送する準備を整える。そして、時刻ｔ₁₇以降は通常モードに遷移した第１の無線移動端末２０３₁に対して、無線基地局２０２はマルチメディア端末装置２０６から送られてくる音声データを表わしたパケット信号を、キャッシュ２５６に一時的に格納することなく送出する。この結果、第１の無線移動端末２０３₁は音声データを表わしたパケット信号を時間の遅延なく連続的に受信することができ、これをリアルタイムで再生することができる。
【００５９】
時刻ｔ₁₈にマルチメディア端末装置２０６が音声データを表わしたパケット信号の伝送を終了させると、次の時刻ｔ₁₉に第１の無線移動端末２０３₁に対して音声呼制御パケットで音声呼を切断する旨の制御信号２７８を伝送する。これに対して第１の無線移動端末２０３₁は時刻ｔ₂₀に音声呼制御パケットで切断の完了をフレーム制御フィールド２７９で無線基地局２０２に通知する。この通知は無線基地局２０２からマルチメディア端末装置２０６に伝達され、音声データの伝送プロセスが終了する。時刻ｔ₂₁に無線基地局２０２はこのフレーム制御フィールド２７９に対する応答として受信確認制御パケット２８１を第１の無線移動端末２０３₁に返送する。この時刻ｔ₂₁以後の区間２８２は、区間２７１と同様に報知情報１２１を所定の間欠受信周期で受信する状態となる。
【００６０】
以上説明した例では時刻ｔ₁₉にマルチメディア端末装置２０６側が通信状態を切断したが、第１の無線移動端末２０３₁側から通信を切断することもできる。この場合には第１の無線移動端末２０３₁が切断を行い、マルチメディア端末装置２０６側から切断完了メッセージを受信する。第１の無線移動端末２０３₁は切断完了メッセージを受信するとフレーム制御フィールドによって無線基地局２０２に対して省電力モードで間欠受信を行うことを通知する。そしてそれ以後の区間２８２は比較的長い周期の間欠受信動作を行うことになる。
【００６１】
以上説明したように音声や動画等のリアルタイム通信を行う場合には、省電力モードにある第１の無線移動端末２０３₁が呼処理パケットの受信によってこれを認識し、無線基地局２０２側に省電力モードから通常モードに遷移することを通知するようになっている。したがって、第１の無線移動端末２０３₁はこれ以後、リアルタイム通信のパケット信号を遅延なく受信することができる。また、リアルタイム通信が終了したら、その際に再び省電力モードに動的に切り替えて、それ以後は省電力動作が可能になる。リアルタイム通信以外の通信が行われる場合には、第１の無線移動端末２０３₁が受信した呼処理パケットからリアルタイム以外の通信が行われることを判別する。したがって、この場合、第１の無線移動端末２０３₁は省電力モードの状態を保持したままで、キャッシュ２５６に格納されたパケット信号を逐次、無線基地局２０２から受信することになる。
【００６２】
ところで、本実施例の無線通信システムでは、第１の無線移動端末２０３₁は省電力モードのときに、同報通信される配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報と無関係な周期で間欠受信動作を行うことができる。すなわち、第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nのすべてに対して同報通信すべきデータが発生しても、これを別のルートで該当する無線移動端末２０３に通知できるようにしている。
【００６３】
図９はマルチメディア端末装置がパケット信号を省電力モードの無線移動端末に送信する場合の無線基地局側の処理の流れを表わしたものである。図１に示すマルチメディア端末装置２０６が第１の無線移動端末２０３₁にパケット信号を送出するためにその物理アドレスを問い合わせたとする。無線基地局２０２は物理アドレスの問い合わせがあると（ステップＳ３２１：Ｙ）、第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nのうちで問い合わせのあったものが現在、省電力モードとなっているかどうかを判別する（ステップＳ３２２）。第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nは、既に説明したように省電力モードとなったときおよび通常モードに戻ったときにはそれぞれ無線基地局２０２側に通知することにしている。したがって、無線基地局２０２はこれを常に把握している。
【００６４】
第１の無線移動端末２０３₁が省電力モードでない場合には（Ｎ）、通常モードによる制御が行われる（ステップＳ３２３）。この場合には、配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報の送出に追加する形で送出される同報パケットにこのマルチメディア端末装置２０６による問い合わせが組み込まれて、第１の無線移動端末２０３₁がこれに応答することになる。これについては従来と基本的に同じなので詳細な説明は省略する。
【００６５】
なお、所定の周期で無線基地局２０２から送出される同報パケットに組み込まれる物理アドレスの問い合わせは、この例で言えば必ずしも第１の無線移動端末２０３₁に関係しない場合も多い。したがって、第１の無線移動端末２０３₁が仮に省電力モードであったとしても、すべての同報パケットをチェックするためにその受信回路をそのたびに動作させ、自端末に関係するものであるかを判別することは電力を無駄に消費することになる。本実施例では次に説明するように第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nの物理アドレスを解決するための同報パケットを無線基地局２０２あるいは外部制御装置２０７で処理することにして、省電力モードの状態の無線移動端末が同報パケットを受信する必要性をなくしている。したがって、無線基地局２０２側は不必要な同報パケットを無線伝送回線側に送出する必要性がなくなり、限られた無線帯域の消費を抑えるという効果も発生させる。
【００６６】
さて、マルチメディア端末装置２０６から問い合わせがあった時点で、該当の第１の無線移動端末２０３₁が省電力モードになっていたとする（図９ステップＳ３２２：Ｙ）。この場合、無線基地局２０２は問い合わせ元のマルチメディア端末装置２０６に代理応答として第１の無線移動端末２０３₁に代わってその物理アドレスを返答する（ステップＳ３２４）。
【００６７】
図１０は、図５および図６に対応させたもので、代理応答を行う場合における無線移動端末、無線基地局およびマルチメディア端末装置の制御の様子を表わしたものである。この図でも符号“Ｒ”は第１の無線移動端末２０３₁の受信を表わし、“Ｓ”は送信を表わしている。また、これらの図で時間は上から下の方向に流れている。この図１０では第１の無線移動端末２０３₁が省電力モードになっており、区間２９１では長周期の間欠受信が行われているものとする。
【００６８】
区間２９１の時刻ｔ₃₁にマルチメディア端末装置２０６がパケット信号２９２で第１の無線移動端末２０３₁についての物理アドレスを無線基地局２０２に問い合わせたものとする。無線基地局２０２は第１の無線移動端末２０３₁が省電力モードであることを判別し（図９ステップＳ３２２：Ｙ）、時刻ｔ₃₂に既に認識している第１の無線移動端末２０３₁の物理アドレスを、代理応答でパケット信号２９３としてマルチメディア端末装置２０６に返答する（図９ステップＳ３２４）。そして無線基地局２０２は、第１の無線移動端末２０３₁が時刻ｔ₃₃で受信する報知情報１２１のトラフィック表示マップに、第１の無線移動端末２０３₁が受信すべきパケット信号が近く発生するという情報を組み込んで送出する（図ステップＳ３２５）。これは、マルチメディア端末装置２０６から第１の無線移動端末２０３₁についての物理アドレスの問い合わせがあったことに基づくものである。
【００６９】
第１の無線移動端末２０３₁はこの報知情報１２１を受信すると、各情報要素を展開して、トラフィック表示マップに自端末宛のパケット信号が存在することを認識する。そこで、その後の時刻ｔ₃₄に、第１の無線移動端末２０３₁はキャッシュ２５６に一時的に蓄積されているパケット信号の配送を促すための制御パケット２９４を無線基地局２０２に送出する。無線基地局２０２はこの制御パケット２９４でパケット信号の配送が要求されたら（図９ステップＳ３２６：Ｙ）、問い合わせ元のマルチメディア端末装置２０６の物理アドレスを時刻ｔ₃₅に、パケット信号２９５として第１の無線移動端末２０３₁に送出する（図９ステップＳ３２７）。そして、その後はマルチメディア端末装置２０６から第１の無線移動端末２０３₁に宛てたパケット信号が受信されるのを待機することになる（図９ステップＳ３２８）。
【００７０】
一方、第１の無線移動端末２０３₁は、時刻ｔ₃₂から時刻ｔ₃₅までの区間２９６に無線基地局２０２と通信を行った結果として、マルチメディア端末装置２０６からパケット信号が比較的間近に到来することを認識する。そこで、省電力モードにおける報知情報１２１を受信する周期を区間２９１のそれよりも狭める制御を行う。すなわち、時刻ｔ₃₆以降の区間２９７では各報知情報１２１を受信するタイミングで、図２に示したスイッチ回路２３１を所定時間ずつオンにしてパケット信号の受信に備える。
【００７１】
このような緻密な受信監視が行われるようになった後の時刻ｔ₃₇に、マルチメディア端末装置２０６が第１の無線移動端末２０３₁宛のパケット信号２９８を無線基地局２０２に送出したとする。すると、無線基地局２０２は次の報知情報１２１におけるトラフィック表示マップにパケット信号が受信された事実を組み込んで、時刻ｔ₃₈に第１の無線移動端末２０３₁に送出する（図９ステップＳ３２９）。
【００７２】
第１の無線移動端末２０３₁はこの報知情報１２１を受信すると、各情報要素を展開して、トラフィック表示マップに自端末宛のパケット信号が存在することを認識する。そこで、その後の時刻ｔ₃₉に、第１の無線移動端末２０３₁はキャッシュ２５６に一時的に蓄積されているこのパケット信号の配送を促すための制御パケット２９９を無線基地局２０２に送出する。
【００７３】
無線基地局２０２はこの制御パケット２９９でパケット信号の配送が要求されたら（図９ステップＳ３３０：Ｙ）、マルチメディア端末装置２０６から送られてきてキャッシュ２５６に一時的に蓄積されているパケット信号２９８を時刻ｔ₄₀に第１の無線移動端末２０３₁へ送出する（図９ステップＳ３３１）。この後、区間２９７では報知情報１２１に対して短周期で第１の無線移動端末２０３₁の受信動作が繰り返される。そして、その間に新たなパケット信号が受信されない場合には区間２９１と同様に第１の無線移動端末２０３₁の報知情報１２１を受信する周期が再び長く設定されることになる。
【００７４】
このように本実施例の無線通信システムでは、第１の無線移動端末２０３₁等の第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nが省電力モードあるいは通常モードを自己の受信したパケット信号によって判別することにした。そして、判別結果に応じてその動作モードを無線基地局２０２に通知することにした。これにより、最適なトラフィックの管理が可能になる。また、無線基地局２０２は呼制御パケットを一時的に蓄えた後にこれを第１の無線移動端末２０３₁に送って、リアルタイム通信を行う場合には通常モードに切り替えさせた後にデータの本体部分としてのパケット信号をマルチメディア端末装置２０６等の情報源から送出させることができる。したがって、リアルタイム通信用のパケット信号をキャッシュ２５６に大量に蓄積する必要がなく、多くのメモリ容量のメモリをキャッシュ２５６として用意する必要がない。
【００７５】
なお、実施例ではマルチメディア端末装置２０６が第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nのうちの第１の無線移動端末２０３₁に対して音声データを伝送する場合について説明したが、映像データを伝送してもよい。また、マルチメディアサーバ２０５が第１〜第Ｎの無線移動端末２０３₁〜２０３_Nのいずれかと同様にリアルタイム通信を行ってもよいことは当然である。
【００７６】
＜変形例＞
【００７７】
図１１は本発明の変形例における無線通信システムで無線基地局側が音声呼制御パケットを送信してきた場合のシーケンスの要部を表わしたものであり、先の実施例における図５および図６におけるリアルタイム通信が行われる場合と対応している。この変形例では、リアルタイム通信に迅速に対応できるようにリアルタイム通信を見込みで開始することにしている。この図１１で図５および図６と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【００７８】
図１１に示す時刻ｔ₁₂に、マルチメディア端末装置２０６が無線基地局２０２に対して、第１の無線移動端末２０３₁を宛先とする音声呼制御パケット２７２の送信を行ったものとする。無線基地局２０２は、図４で説明したように第１の無線移動端末２０３₁が省電力モードの状態であることを既に知っている。したがって、無線基地局２０２はマルチメディア端末装置２０６から送られてくる音声呼制御パケット２７２を内部のキャッシュ２５６（図３）に格納する。そして、時刻ｔ₁₂の次の間欠受信周期に相当する時刻ｔ₁₃に第１の無線移動端末２０３₁が報知情報１２１を受信する。なお、時刻ｔ₁₃から次に説明する時刻ｔ₂₁までの区間２７３Ａは第１の無線移動端末２０３₁が無線基地局２０２と連続して送受信を行う区間である。
【００７９】
第１の無線移動端末２０３₁はこの報知情報１２１を受信すると、そのトラフィック表示マップによって無線基地局２０２にパケット信号が蓄積されていることを判別する。ただし、この時点ではそのパケット信号がリアルタイム通信のパケット信号であるかどうかはまだ分からない。しかしながら、第１の無線移動端末２０３₁は次の時刻時刻ｔ₁₄に、無線基地局２０２に対して送出する制御パケット２７４Ａで自端末宛のパケット信号の受信を要求すると共に省電力モードから通常モードへ変更したことを通知する。
【００８０】
無線基地局２０２はこの通知を受信すると、それ以後の時刻ｔ₁₇は通常受信モードに遷移した第１の無線移動端末２０３₁に対して、マルチメディア端末装置２０６から送られてくる音声データを表わしたパケット信号を、キャッシュ２５６に一時的に格納することなく送出する。この結果、第１の無線移動端末２０３₁は音声データを表わしたパケット信号を時間の遅延なく連続的に受信することができ、これをリアルタイムで再生することができる。これ以後は図６で示した実施例と同様である。ただし、第１の無線移動端末２０３₁は無条件に通常モードに戻った訳ではなく、次の図１２に示した例で説明するように無線基地局２０２から送られてきているパケット信号がリアルタイムデータであることを確認し、この通常モードを継続させている。このように図５に示した実施例と比較すると、リアルタイム通信が開始する際に、時刻ｔ₁₅から時刻ｔ₁₇までのリアルタイム通信開始までの準備期間を省略することができる。
【００８１】
図１２は、無線基地局側がリアルタイム通信以外の呼制御パケットを送信してきた場合のシーケンスの要部を表わしたものである。図１１に示した例では第１の無線移動端末２０３₁がリアルタイム通信を見込みでリアルタイム通信用の受信を開始したところ、音声データの通信が行われたので、最も効率のよい通信が行われることになった。これに対して図１２に示す例は、時刻ｔ₁₂にリアルタイム性のない通信の１つとしてのデータ通信呼制御パケット２７２Ａが端末装置から無線基地局２０２に送られている。この結果として時刻ｔ₁₃に第１の無線移動端末２０３₁が報知情報１２１を受信する。時刻ｔ₁₃から次に説明する時刻ｔ₄₂までの区間２７３Ｂは第１の無線移動端末２０３₁が無線基地局２０２と連続して送受信を行う区間である。
【００８２】
第１の無線移動端末２０３₁はこの報知情報１２１を受信すると、そのトラフィック表示マップによって無線基地局２０２にパケット信号が蓄積されていることを判別する。ただし、この時点ではそのパケット信号がリアルタイム通信のパケット信号であるかどうかはまだ分からない。しかしながら、第１の無線移動端末２０３₁は次の時刻時刻ｔ₁₄に、無線基地局２０２に対して送出する制御パケット２７４Ａで自端末宛のパケット信号の受信を要求すると共に省電力モードから通常モードへ変更したことを通知する。
【００８３】
無線基地局２０２はこの通知を受信すると、それ以後の時刻からは通常受信モードに遷移した第１の無線移動端末２０３₁に対して、キャッシュ２５６にパケット信号を一時的に格納しない状態で送信を行うことができる。そこで、時刻ｔ₁₅に、データ通信呼制御パケット２７５Ａを第１の無線移動端末２０３₁へ返信する。そして、その後は第１の無線移動端末２０３₁と送受信の確認をしながらマルチメディア端末装置２０６から送られてくる通信データを所定のデータ量単位で第１の無線移動端末２０３₁に送出していく。
【００８４】
一方、第１の無線移動端末２０３₁は時刻ｔ₁₅で受け取ったデータ通信呼制御パケット２７５Ａを用いて、その後に送られてくるパケット信号がリアルタイム通信用のものであるかどうかを判別する。この判別結果がリアルタイム通信用のデータであれば、図１１に示した通信のシーケンスが行われることになる。これに対してこの例のようにリアルタイム通信以外のデータであると判別された場合には、その時点としての時刻ｔ₄₁に第１の無線移動端末２０３₁がフレーム制御フィールド２７９Ｂで無線基地局２０２に通常モードから省電力モードに復帰することを通知する。これに対して無線基地局２０２はこのフレーム制御フィールド２７９Ｂに対する応答として受信確認制御パケット２８１を第１の無線移動端末２０３₁に返送する。この時刻ｔ₄₂以後は、実施例の図６における時刻ｔ₂₁以後の区間２８２と同様である。すなわち、第１の無線移動端末２０３₁は省電力モードで報知情報１２１を所定の間欠受信周期で受信する状態となる。
【００８５】
図１３および図１４は、省電力モードになっている状態の第１の無線移動端末がパケット信号を受信する際の動作の流れを表わしたものである。第１の無線移動端末２０３₁は報知情報１２１を受信すると（図１３ステップＳ３５１：Ｙ）、そのトラフィック表示マップをチェックして無線基地局２０２側のキャッシュ２５６にパケット信号が蓄積されているかどうかを判別する（ステップＳ３５２）。蓄積されている場合には（Ｙ）、リアルタイム通信である場合に備えて通常モードに移行する（ステップＳ３５３）。そして、キャッシュ２５６に蓄積されているパケット信号の配送をリクエストする（ステップＳ３５４）。このパケット信号が無線基地局２０２から送られてきたら（ステップＳ３５５：Ｙ）、フレーム制御フィールドを使用して通常モードに遷移したことを無線基地局２０２に通知し（ステップＳ３５６）、これと共にそのパケット信号を解析する（ステップＳ３５７）。その結果、リアルタイム通信を開始すべきと判別した場合には（ステップＳ３５８：Ｙ）、すでに通常モードへ遷移することを無線基地局２０２に通知しているので、そのままの状態を継続する。そしてリアルタイム通信が最終的に終了した時点で（図１４ステップＳ３５９：Ｙ）、省電力モードに復帰し（図１４ステップＳ３６０）、省電力モードへの遷移をフレーム制御フィールドを使用して無線基地局２０２に通知する（図１４ステップＳ３６１）。
【００８６】
これに対して、図１３のステップＳ３５８でリアルタイム通信を行うべきでなかったことが判別した場合には（Ｎ）、図１４のステップＳ３６０に進んで省電力モードに復帰し、省電力モードへ遷移したことをフレーム制御フィールドを使用して無線基地局２０２に通知することになる（ステップＳ３６１）。
【００８７】
なお、以上説明した実施例および変形例では通信ケーブル２０４を用いたＬＡＮを使用した無線通信システムに本発明を適用する場合を説明したが、通信の開始に先立ってプロトコルを用い、かつプロトコルでデータの種別や特性を表わすことにしているその他の無線通信システムに本発明を同様に適用することができる。
【００８８】
また実施例では無線基地局に代理応答等の機能を備えたが、これらの一部を外部制御装置２０７に持たせることもできる。これにより、無線基地局自体の汎用性を高めることができる。
【００８９】
更に実施例では図２に示した無線移動端末における第１のインターフェース回路２２３、ＭＡＣ処理部２２５、ベースバンド回路２２６およびＲＦ部２２７の各部をスイッチ回路２３１によってオン・オフ制御することにして通常モードと省電力モードの切り替えを行ったが、省電力モードでどの回路部分をオフとするかについては各種の態様を採ることができる。また、スイッチ回路２３１はどのような回路構成のものであってもよく、１つのオン・オフ制御回路で構成される必要はないことも当然である。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、省電力モードの無線移動端末側が無線基地局に一時的に格納されているパケット信号を受け取ってその内容を判別し、省電力モードを維持するかどうかを判別するので、無線移動端末は省電力モードにおける報知情報の取得の間隔を全く任意に定めることができ、省電力の効果を十分高めることができる。また、無線移動端末はリアルタイム通信が必要でないと判別した場合には、報知情報の送られてくる周期等でパケット信号を間欠的に受信すればよいので、この場合には省電力の状態を保持することができる。
【００９１】
また請求項１記載の発明によれば、無線基地局にパケット信号を要求した時点で見切り発車的に通常モードに切り替えることにしたので、より迅速にリアルタイム通信を開始することができ、無線基地局側のパケット信号を一時格納するためのメモリ容量を小型化することも可能になる。
【００９２】
更に請求項２または請求項３記載の発明によれば、通信環境に応じて受信周期を調整するので、省電力の効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における無線通信システムの概要を表わしたシステム構成図である。
【図２】本実施例の第１の無線移動端末の回路構成を表わしたブロック図である。
【図３】本実施例の無線基地局の構成を表わしたブロック図である。
【図４】本実施例で省電力モードに移行する際の第１の無線移動端末の制御の様子を表わした流れ図である。
【図５】本実施例における無線移動端末、無線基地局およびマルチメディア端末装置の制御の様子を表わしたシーケンス説明図である。
【図６】図５に示した状態以後の状態を表わしたシーケンス説明図である。
【図７】受信したパケット信号がリアルタイム通信用のものである場合の本実施例の無線フレームの構造を示したフレーム構成図である。
【図８】受信した呼制御メッセージからリアルタイム通信の判定を行う場合の無線フレームの構造の一例を示したフレーム構成図である。
【図９】本実施例でマルチメディア端末装置がパケット信号を省電力モードの無線移動端末に送信する場合の無線基地局側の処理の流れを表わした流れ図である。
【図１０】本実施例で代理応答を行う場合における無線移動端末、無線基地局およびマルチメディア端末装置の制御の様子を表わしたシーケンス説明図である。
【図１１】本発明の変形例における無線通信システムで無線基地局側が音声呼制御パケットを送信してきた場合のシーケンスの要部を表わしたシーケンス説明図である。
【図１２】この変形例で無線基地局側がリアルタイム通信以外の呼制御パケットを送信してきた場合のシーケンスの要部を表わしたシーケンス説明図である。
【図１３】省電力モードになっている状態の第１の無線移動端末がパケット信号を受信する際の動作の流れの前半部分を表わした流れ図である。
【図１４】省電力モードになっている状態の第１の無線移動端末がパケット信号を受信する際の動作の流れの後半部分を表わした流れ図である。
【図１５】無線移動端末の待機中に無線部をオン・オフ制御して、オフ時に電力消費を節約するようにした従来技術を表わした流れ図である。
【図１６】従来行われてきたこの無線通信システムの概要を示した説明図である。
【符号の説明】
１２１報知情報（ビーコン）
１２１Ａ配送トラフィック表示メッセージ付き報知情報
２０１有線ＬＡＮ
２０２無線基地局
２０４通信ケーブル
２０５マルチメディアサーバ
２０６マルチメディア端末装置
２０７外部制御装置
２２１、２５４ＣＰＵ
２２５ＭＡＣ処理部
２２６ベースバンド回路
２２７ＲＦ（Radio Frequency）部
２３１スイッチ回路
２７３、２７３Ａ（リアルタイム通信を行う）区間
２７４制御パケット
２７９フレーム制御フィールド

Claims

リアルタイム通信用のパケット信号を所定のプロトコル通信の後に所定の通信ネットワーク上に送出するマルチメディアデータ送出手段と、
この通信ネットワーク上を伝送されるパケット信号のうち無線で通信する所定の宛先の端末に関するものをこれらの端末に送信するために受信するパケット信号受信手段と、前記所定の宛先の端末のうち通信を時間的な制限なく連続して行うことのできる通常モード以外のモードとしての、通信を間欠的に行う省電力モードにあることを通知しているものについて通常モードへの復帰が通知されるまでの間、省電力モードに設定されていることを個別に記憶する省電力モード端末記憶手段と、前記省電力モードに設定されている端末に対して所定の間隔を置いて報知すべき情報としての報知情報を無線で送信する報知情報送信手段と、前記パケット信号受信手段の受信したパケット信号が前記省電力モードに設定されている端末宛のものである場合、これを報知情報送信手段が該当する端末に送信するまでの間、一時的に格納するパケット信号バッファ手段と、前記パケット信号受信手段の受信したパケット信号が前記省電力モードに設定されている端末宛のものである場合、前記パケット信号バッファ手段にその端末宛のパケット信号を格納していることをパケット信号格納中信号として前記報知情報に組み込むパケット信号格納中信号組込手段と、このパケット信号格納中信号組込手段の組み込んだパケット信号格納中信号を前記端末に送信した結果として該当するパケット信号の送出が要求されたときこれを前記通常モードにある端末に対しては連続的に、前記省電力モードにある端末に対しては間欠的に送信するパケット信号送信手段とを備えた無線基地局と、
前記無線で通信する端末であって、自端末が前記省電力モードに移行するときその時点で前記無線基地局にそれを通知する第１の省電力モード移行通知手段と、前記無線基地局が自端末に送出する前記報知情報の複数倍の周期としての受信周期を任意に設定する受信周期設定手段と、自端末が前記通常モードのときには前記無線基地局から送られてくるパケット信号を常に待機する通常モード時受信手段と、自端末が前記省電力モードのときには前記受信周期設定手段によって設定した受信周期で前記報知情報を受信する省電力モード時受信手段と、この省電力モード時受信手段によって受信した報知情報に前記パケット信号格納中信号組込手段が組み込んだパケット信号格納中信号が存在したときそのパケット信号の送信を前記無線基地局に要求するパケット信号送信要求手段と、この要求に対して前記パケット信号送信手段からパケット信号が送られてきたときそのプロトコルの部分を基にしてこれがリアルタイム通信を必要とするパケット信号であるかどうかを判別するリアルタイム通信要否判別手段と、前記パケット信号送信要求手段がパケット信号の送信を要求するとき通常モードへの移行を通知する通常モード移行通知手段と、この通常モード移行通知手段によって通常モードへの移行を通知した後、前記リアルタイム通信要否判別手段がリアルタイム通信が必要でないと判別したとき前記無線基地局に対して前記省電力モードへの再移行を通知する第２の省電力モード移行通知手段と、前記通常モード移行通知手段が通常モードへの移行を通知した後、前記無線基地局との間で該当するパケット信号の通信が終了したとき前記省電力モードへの復帰をこれに通知する省電力モード復帰通知手段とを備えた無線移動端末
とを具備することを特徴とする無線通信システム。
前記無線移動端末の受信周期設定手段は、前記無線基地局から送られてくるパケット信号の頻度が少ないほど受信周期を長く設定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
前記無線移動端末の受信周期設定手段は、前記無線基地局の前記報知情報送信手段の送信する報知情報を受信することができないときパケット信号の受信周期を長く設定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
前記リアルタイム通信要否判別手段は、前記無線基地局から呼制御メッセージとして送られてきたパケット信号にリアルタイム通信を開始することを示すデータが含まれているか否かを判別し、これが含まれているときリアルタイム通信を必要とするパケット信号であると判別することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
前記リアルタイム通信要否判別手段は、前記無線基地局から送られてくる前記パケット信号のプロトコルの部分がリアルタイム転送プロトコルであるときリアルタイム通信を必要とするパケット信号であると判別することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。