JP5351834B2 - 通信装置及びその動作方法 - Google Patents

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Description

本発明は、優先度の高い通信を早期に行えるようにするための通信装置及びその動作方法に関するものである。
近年にあっては、ICチップを使った組込み系のデバイスを使って、近距離の無線通信または電界通信を実現したサービスが増えている。例えば、携帯電話におけるNFC、Bluetooth、IrDA等であり、特許文献1にも関連技術が開示されている。
複数の通信装置と通信中の通信装置に優先度の高い通信を割込ませる方法としては、無線や有線の方式では、周波数帯の一部を予約する方法やタイムスロットを使い割込みを実施する方法がある(特許文献2等)。
組込み系の近距離の無線通信または電界通信では、省電力・小型化・コスト対応によりリソースや機能・性能の制限があること、携帯電話や有線LANと比べると対処する通信装置数が少ないことから、通信する周波数帯を固定化して通信せざるを得ない場合がある。
この場合に、CSMA/CAというアクセス制御方式では、混信が発生(ACKが返ってこない場合)すると、ポーリング間隔としてIFS(interframe space)時間とバックオフ時間をあわせた時間待機してポーリングを行うが、バックオフの時間は乱数で決めている。
優先度の高い通信装置からの割込み信号は、衝突を防ぐため優先度の低い通信装置の通信が終わるまでまってから送信する必要がある。そのため優先度の高い通信装置は、直ぐに接続を行えない。
直ぐに接続するため、通信中の優先度の低い通信装置へ、優先度の高い通信装置が割込み信号を送信すると、混信が発生するときがあるが、優先度が高くても、必ずしも優先度の低い他の通信装置よりも先に接続できる可能性はないため、無駄な再送が発生する可能性がある。そして、ポーリング間隔がセッション再確立時間よりも長い場合は混信が連発し割込みができない問題がある。
図6は、このように混信が連発する場合のシーケンス図である。
通信装置Xが、通信装置Yにポーリング電文を送信し(K1)、通信装置Yは通信装置Xに通信可能応答(ACK)を送信する(K3)。通信装置X、Yはセッション確立処理を行う(K5)。
セッション確立処理の途中で、通信装置Zが、通信装置Yにポーリング電文を送信すると(K11)、セッション確立処理の途中なので、各通信装置間の通信媒体に混信が発生する(K13)。これにより、通信装置X、Yによるセッション確立処理は中断になる。
通信装置Xは、例えば、一定のポーリング時間間隔が経過した後、再びポーリング電文を送信し、これにより、通信装置X、Yは再びセッション確立処理を行う(K21)。
通信装置Zも、例えば、一定のポーリング時間間隔が経過した後、再びポーリング電文を送信すると(K21)、通信装置X、Yはセッション確立処理を行っているので、通信媒体に再び混信が発生する(K33)。これにより、通信装置X、Yによるセッション確立処理は中断になる。
以降、同様にして、混信が連発する。したがって、通信装置Zが行おうとする通信の優先度が高くても、この通信を早期に実行できない。
特開2000−341762号公報 特開2001−53745号公報
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、優先度の高い通信を早期に行えるようにするための通信装置及びその動作方法を提供することにある。
上記の課題を解決するために、第1の本発明は、通信装置であって、前記通信装置が行おうとする通信により提供されるサービスの優先度に対応づけて当該優先度が高いほど短いポーリング時間間隔を記憶するポーリング時間間隔記憶手段と、前記通信装置から送信されたポーリングのためのポーリング電文に対して所定の応答がなく且つ当該ポーリング電文が送信されたときから前記ポーリング時間間隔記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの優先度に対応づけて記憶されたポーリング時間間隔が経過したか否かを判定するポーリング時間間隔経過判定手段と、前記ポーリング時間間隔が経過したと判定されたなら当該ポーリング電文を送信させるポーリング電文送信制御手段と、前記通信装置が行おうとする通信により提供されるサービスの種類に対応づけて当該通信装置から送信されるポーリング電文の送信前に一定期間待機する必要が有るか否かを記憶する待機要否記憶手段と、前記通信装置から送信されるポーリング電文の送信前に前記待機要否記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの種類に対応づけて一定期間待機する必要があることが記憶されているか否かを判定する待機要否判定手段とを備え、前記ポーリング電文送信制御手段は、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていると判定されたなら一定期間待機し、当該ポーリング電文を送信する一方、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていないと判定されたなら一定期間待機せず、当該ポーリング電文を送信することを特徴とする。
の本発明は、通信装置の動作方法であって、前記通信装置は、前記通信装置が行おうとする通信により提供されるサービスの優先度に対応づけて当該優先度が高いほど短いポーリング時間間隔を記憶するポーリング時間間隔記憶手段と前記通信装置が行おうとする通信により提供されるサービスの種類に対応づけて当該通信装置から送信されるポーリング電文の送信前に一定期間待機する必要が有るか否かを記憶する待機要否記憶手段とを備え、前記通信装置の動作方法は、前記通信装置が、前記通信装置から送信されるポーリング電文の送信前に前記待機要否記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの種類に対応づけて一定期間待機する必要があることが記憶されているか否かを判定する段階と、前記通信装置が、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていると判定された場合において一定期間待機し、当該ポーリング電文を送信する段階または、前記通信装置が、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていないと判定された場合において一定期間待機せず、当該ポーリング電文を送信する段階と、前記通信装置が、当該ポーリング電文に対して所定の応答がなく且つ当該ポーリング電文が送信されたときから前記ポーリング時間間隔記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの優先度に対応づけて記憶されたポーリング時間間隔が経過したか否かを判定する段階と、前記通信装置が、前記ポーリング時間間隔が経過したと判定された場合において、前記待機要否記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの種類に対応づけて一定期間待機する必要があることが記憶されているか否かを判定する段階と、前記通信装置が、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていると判定された場合において一定期間待機し、当該ポーリング電文を送信する段階または、前記通信装置が、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていないと判定された場合において一定期間待機せず、当該ポーリング電文を送信する段階とを含むことを特徴とする。
本発明によれば、通信装置から送信されたポーリング電文に対して所定の応答がなく且つ当該ポーリング電文が送信されたときからポーリング時間間隔記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの優先度に対応づけて記憶されたポーリング時間間隔が経過したか否かを判定し、ポーリング時間間隔が経過したと判定されたなら当該ポーリング電文を送信させるので、優先度の高い通信を早期に行うことができる。
本実施の形態に係る通信システムに含まれる各通信装置の構成図である。 サービス別ポーリング設定ファイル131の構成と内容例を示す図である。 通信装置における電文送信の際の動作を示すフローチャートである。 通信装置における電文受信の際の動作を示すフローチャートである。 通信システムの動作を示すシーケンス図である。 従来の通信装置間の通信の一例を示すシーケンス図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本実施の形態に係る通信システムに含まれる各通信装置の構成図である。
通信システムに含まれる各通信装置1は、通信部11と、制御部12と、記憶部13とを備える。
通信部11は、制御部12から受け取ったデータを、他の通信装置1と通信可能な所定のプロトコルに応じた電文に加工し通信媒体へ送出する一方、通信媒体から受信した電文を制御部12が理解可能なデータに加工し制御部12に送る。
制御部12は、サービス提供部121、サービス享受部122の少なくとも一方を備える。制御部12は、通信部11へ与えるデータの生成、通信部11から受け取ったデータの保管、記憶部13への書き込みおよび読み込み、データの実行、データの破棄、アプリケーションの制御を行うモジュール(例えば、オペレーティングシステム)である。
記憶部13は、制御部12からの命令によるデータを読み書きが可能な記憶領域(例えば、メモリ)である。
サービス提供部121は、他の通信装置へサービスを提供するモジュール(例えば、アプリケーションサーバ)である。
サービス享受部122は、他の通信装置からサービスを受けるモジュール(例えば、クライアント)である。
記憶部13は、サービス別ポーリング設定ファイル131、ポーリング設定ファイル132を備える。
図2は、サービス別ポーリング設定ファイル131の構成と内容例を示す図である。
サービス別ポーリング設定ファイル131は、複数のサービスのそれぞれについてポーリング設定情報を有する。各ポーリング設定情報は、該当サービスを示す識別情報(サービスID)と、当該サービスの優先度、当該サービスを提供するための通信を開始する際に送信されるポーリングのための電文(以下、ポーリング電文という)の送信間隔であるポーリング時間間隔、当該ポーリング電文の送信前に一定期間待機する必要が有るか否かを示すフラグを含む。
図のサービス別ポーリング設定ファイル131は、(1)改札サービス(通信装置1を持って電車の駅に入ろうとするときなどに、改札に設けられた他の通信装置との通信によって自動的に改札を通過可能とするサービス)を示すサービスID、最も高い優先度「高」、ポーリング時間間隔「50ミリ秒(mS)」、ポーリング電文の送信前に一定期間待機する必要がないことを示すフラグ「×」を含むポーリング設定情報と、(2)名刺交換サービス(ビジネスマンの持つ通信装置1と他のビジネスマンの持つ通信装置との通信によって、名刺に記載されるような情報を自動的に交換できるサービス)を示すサービスID、2番目に高い優先度「中」、ポーリング時間間隔「100ミリ秒(mS)」、ポーリング電文の送信前に一定期間待機する必要が有ることを示すフラグ「○」を含むポーリング設定情報と、(3)音楽配信サービス(通信装置1に対し他の通信装置から音楽が配信されるサービス)を示すサービスID、最も低い優先度「低」、ポーリング時間間隔「200ミリ秒(mS)」、ポーリング電文の送信前に一定期間待機する必要が有ることを示すフラグ「○」を含むポーリング設定情報とを有している。
図1に戻り、ポーリング設定ファイル132は、図2のサービス別ポーリング設定ファイル131から選択されたポーリング設定情報内のポーリング時間間隔を一時的に記憶するファイルである。
(本実施の形態における動作)
図3は、通信装置1におけるポーリング電文送信の際の動作を示すフローチャートである。
制御部12は、サービス提供部121またはサービス享受部122から、他の通信装置へ伝える内容を取得したなら、その内容のデータを生成し、サービス別ポーリング設定ファイル131から、当該データにより提供されるサービスのサービスIDを含むポーリング設定情報を検索し、当該ポーリング設定情報からポーリング時間間隔を読み出し、ポーリング設定ファイル132に書き込む(S1)。
次に、制御部12は、通信部11に当該データを与え、データをポーリング電文(以下、単にポーリング電文という)に加工させる(S3)。例えば、制御部12は、検索したポーリング設定情報から優先度を読み出し、通信部11に指示して、当該優先度をポーリング電文に含ませる。
次に、制御部12は、S1で検索したポーリング設定情報内のフラグがフラグ「○」かフラグ「×」かを判定する(S5)。制御部12は、ポーリング設定情報内のフラグがフラグ「○」なら、通信部11を通じて、生成されたデータのポーリング電文を他の通信装置に伝達するための通信媒体が通信中でなく且つ混信もないことを確認し、一定期間待機する(S7)。この確認は、例えば、CSMA/CDまたはCSMA/CAによって行う。
次に、制御部12は、ポーリング設定情報内のフラグがフラグ「×」なら、または、S7を終えたなら、通信部11に指示してポーリング電文を送信させる(S9)。
次に、制御部12は、ポーリング電文に対して相手の通信装置から通信可能を知らせる通信可能応答(ACK)が送信されたか否かを通信部11を介して判定する(S11)。
制御部12は、通信可能応答(ACK)が送信されていないと判定したなら、相手の通信装置から待機すべきことを知らせる待機応答(NACK)が送信されたか否かを通信部11を介して判定する(S13)。
制御部12は、待機応答(NACK)が送信されていないと判定したなら、ポーリング電文が送信されたとき(S9のタイミング)から、ポーリング設定ファイル132のポーリング時間間隔が経過したか否かを判定する(S15)。制御部12は、ポーリング時間間隔が経過していないと判定したなら、ステップS11に戻る。
制御部12は、ポーリング時間間隔が経過したと判定したなら、ポーリング電文の送信回数を計数し(S17)、計数した送信回数が予め定めた最大回数に達したか否かを判定する(S19)。制御部12は、送信回数が最大回数に達していないと判定したなら、ステップS5に戻る。
さて、制御部12は、ステップS13で、待機応答(NACK)が送信されたと判定したなら、一定期間待機し(S21)、ステップS5に戻る。
制御部12は、ステップS11で、通信可能応答(ACK)が送信されたと判定したなら、相手の通信装置とのセッション確立処理を行い(S31)、接続状態へ移行する(S33)。
次に、制御部12は、相手の通信装置との間の通信媒体に混信(第3者の通信装置からのポーリング電文など)があるか否かを通信部11を通じて判定する(S35)。
制御部12は、通信媒体に混信があると判定したなら、ステップS5に戻る一方、通信媒体に混信がないと判定したなら、セッションタイムアウトか否かを判定する(S37)。制御部12は、セッションタイムアウトでないなら、相手の通信装置との通信を行う(S39)。
制御部12は、相手の通信装置との通信が終わっていない(S41:NO)なら、S35に戻る。
制御部12は、相手の通信装置との通信が終わったなら(S41:YES)、または、セッションタイムアウトなら、または、ステップS19で送信回数が最大回数に達したと判定したなら、処理を終える。
図4は、通信装置1におけるポーリング電文受信の際の動作を示すフローチャートである。ここでは、他の通信装置も図3で説明したように動作し、しかも、ステップS3の箇所で述べたように、他の通信装置からのポーリング電文は優先度を含むこととする。
制御部12は、他の通信装置からポーリング電文が送信されたか否かを通信部11を介して判定する(S51)。
次に、制御部12は、ポーリング電文が送信されたと判定したなら、他の通信装置からもポーリング電文が送信されているか否かを判定する(S53)。
制御部12は、他の通信装置からのポーリング電文が送信されていると判定したなら、各ポーリング電文の優先度を参照し、最も高い優先度のポーリング電文を選択し(S55)、通信部11に指示して当該選択したポーリング電文を送信した通信装置に通信可能応答(ACK)を送信させる(S57)。また、制御部12は、通信部11に指示して、選択されなかったポーリング電文を送信した通信装置に待機応答(NACK)を送信させる(S59)。
制御部12は、ステップ53で、他の通信装置からポーリング電文が送信されていないと判定したなら、通信部11に指示して、ポーリング電文を送信した通信装置に通信可能応答(ACK)を送信させる(S61)。
制御部12は、ステップS59またはS61の後、通信可能応答(ACK)の送信先である相手の通信装置とのセッション確立処理を行う(S63)。
次に、制御部12は、相手の通信装置との間の通信媒体に混信(第3者の通信装置からのポーリング電文など)があるか否かを通信部11を通じて判定する(S65)。
制御部12は、通信媒体に混信があると判定したなら、ステップS51に戻る一方、通信媒体に混信がないと判定したなら、セッションタイムアウトか否かを判定する(S67)。
制御部12は、セッションタイムアウトなら、ステップS51に戻る一方、セッションタイムアウトでないなら、相手の通信装置との通信を行う(S69)。
制御部12は、相手の通信装置との通信が終わっていない(S71:NO)なら、S65に戻る一方、相手の通信装置との通信が終わったなら(S71:YES)、処理を終える。
図5は、本実施の形態に係る通信システムに含まれる3つの通信装置1(それぞれ通信装置A、B、Cという)の動作を示す図である。
通信装置Aが、通信装置Bにポーリング電文を送信し(T1)、通信装置Bは通信装置Aに通信可能応答(ACK)を送信する(T3)。通信装置A、Bはセッション確立処理を行う(T5)。
ここで、通信装置Cが、通信装置Bにポーリング電文を送信すると(T11)、通信装置A、Bはセッション確立処理を行っているので、通信媒体に混信が発生する(T13)。これにより、通信装置A、Bによるセッション確立処理は中断になり、通信装置A、Cは、ポーリング時間間隔が経過した後、ポーリング電文を送信する(T21、T23)。 例えば、通信装置Aが送信したポーリング電文に関するサービスの優先度が優先度「中」で、一方、通信装置Cが送信したポーリング電文に関するサービスの優先度が優先度「高」なら、通信装置Cからのポーリング電文の送信間隔は短く、通信装置Aからのポーリング電文の送信間隔は長い。よって、例えば、通信装置Cからのポーリング電文は、通信装置Aからのポーリング電文よりも早く送信される(T23)。
これにより、通信装置Bは、通信装置Cに通信可能応答(ACK)を送信し(T25)、通信装置Aには待機応答(NACK)を送信する(T27)。
そして、例えば、次に通信装置Aからのポーリング電文が送信されるまでに、通信装置B、Cはセッション確立処理を行うことができる(T29)。
つまり、通信装置Aからのポーリング電文の送信間隔は長いので、通信装置B、C間のセッション確立処理の途中で、通信装置Aからポーリング電文が送信される可能性は低く、よって、通信装置B、C間の通信つまり優先度の高い通信を早期に実行することができる。
以上のように、本実施の形態に係る通信装置1は、通信装置1が行おうとする通信により提供されるサービスの優先度に対応づけて当該優先度が高いほど短いポーリング時間間隔を記憶するポーリング時間間隔記憶手段であるサービス別ポーリング設定ファイル131と、通信装置1から送信されたポーリング電文に対して所定の応答がなく且つ当該ポーリング電文が送信されたときからポーリング時間間隔記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの優先度に対応づけて記憶されたポーリング時間間隔が経過したか否かを判定するポーリング時間間隔経過判定手段(ステップS15)ならびにポーリング時間間隔が経過したと判定されたなら当該ポーリング電文を送信させるポーリング電文送信制御手段(ステップS9)である制御部12とを備えるので、優先度の高い通信を早期に行うことができる。
また、サービス別ポーリング設定ファイル131は、通信装置1が行おうとする通信により提供されるサービスの種類に対応づけて当該通信装置から送信されるポーリング電文の送信前に一定期間待機する必要が有るか否かを記憶する待機要否記憶手段でもあり、制御部12は、通信装置1から送信されるポーリング電文の送信前に待機要否記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの種類に対応づけて一定期間待機する必要があることが記憶されているか否かを判定する待機要否判定手段(ステップS5)でもあり、ポーリング電文送信制御手段(ステップS9)つまり制御部12は、一定期間待機する必要があることが記憶されていると判定されたなら一定期間待機し(S7)、当該ポーリング電文を送信する(S9)一方、一定期間待機する必要があることが記憶されていないと判定されたなら一定期間待機せず、当該ポーリング電文を送信する(S9)ので、早期に実行したいサービスの種類に対応づけて一定期間待機する必要が有ることを記憶させておかなけれけば、早期に実行したいサービスのポーリング電文の送信前には一定期間待機することがなく、よって、そのサービスを提供するための通信を早期に実行することができる。
また、通信装置1は、ポーリング電文を受信する通信装置は、複数のポーリング電文から当該ポーリング電文に含まれた優先度が最も高いポーリング電文を送信した相手通信装置と通信を行うので、優先度の高い通信を早期に行うことができる。
なお、本実施の形態に係る通信装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録でき、また、インターネットなどの通信網を介して伝送させて、広く流通させることができる。
1…通信装置
11…通信部
12…制御部
13…記憶部
131…サービス別ポーリング設定ファイル
132…ポーリング設定ファイル

Claims (2)

  1. 通信装置であって、
    前記通信装置が行おうとする通信により提供されるサービスの優先度に対応づけて当該優先度が高いほど短いポーリング時間間隔を記憶するポーリング時間間隔記憶手段と、
    前記通信装置から送信されたポーリングのためのポーリング電文に対して所定の応答がなく且つ当該ポーリング電文が送信されたときから前記ポーリング時間間隔記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの優先度に対応づけて記憶されたポーリング時間間隔が経過したか否かを判定するポーリング時間間隔経過判定手段と、
    前記ポーリング時間間隔が経過したと判定されたなら当該ポーリング電文を送信させるポーリング電文送信制御手段と
    前記通信装置が行おうとする通信により提供されるサービスの種類に対応づけて当該通信装置から送信されるポーリング電文の送信前に一定期間待機する必要が有るか否かを記憶する待機要否記憶手段と、
    前記通信装置から送信されるポーリング電文の送信前に前記待機要否記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの種類に対応づけて一定期間待機する必要があることが記憶されているか否かを判定する待機要否判定手段とを備え、
    前記ポーリング電文送信制御手段は、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていると判定されたなら一定期間待機し、当該ポーリング電文を送信する一方、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていないと判定されたなら一定期間待機せず、当該ポーリング電文を送信す
    ことを特徴とする通信装置。
  2. 通信装置の動作方法であって、
    前記通信装置は、
    前記通信装置が行おうとする通信により提供されるサービスの優先度に対応づけて当該優先度が高いほど短いポーリング時間間隔を記憶するポーリング時間間隔記憶手段と
    前記通信装置が行おうとする通信により提供されるサービスの種類に対応づけて当該通信装置から送信されるポーリング電文の送信前に一定期間待機する必要が有るか否かを記憶する待機要否記憶手段とを備え、
    前記通信装置の動作方法は、
    前記通信装置が、前記通信装置から送信されるポーリング電文の送信前に前記待機要否記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの種類に対応づけて一定期間待機する必要があることが記憶されているか否かを判定する段階と、
    前記通信装置が、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていると判定された場合において一定期間待機し、当該ポーリング電文を送信する段階または、前記通信装置が、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていないと判定された場合において一定期間待機せず、当該ポーリング電文を送信する段階と、
    前記通信装置が、当該ポーリング電文に対して所定の応答がなく且つ当該ポーリング電文が送信されたときから前記ポーリング時間間隔記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの優先度に対応づけて記憶されたポーリング時間間隔が経過したか否かを判定する段階と
    前記通信装置が、前記ポーリング時間間隔が経過したと判定された場合において、前記待機要否記憶手段の当該ポーリング電文により開始される通信により提供されるサービスの種類に対応づけて一定期間待機する必要があることが記憶されているか否かを判定する段階と、
    前記通信装置が、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていると判定された場合において一定期間待機し、当該ポーリング電文を送信する段階または、前記通信装置が、前記一定期間待機する必要があることが記憶されていないと判定された場合において一定期間待機せず、当該ポーリング電文を送信する段階と
    を含むことを特徴とする通信装置の動作方法。
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