JP2010251936A - Radio terminal device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the power efficiency of a radio system mounted on a radio terminal device. <P>SOLUTION: An information terminal device mounts the radio system 63 including a plurality of antennas 65 to 69 thereon. Destination information of a server and the number of antennas to be set in the radio system are registered in a reference table 115. A device driver 113 refers to the reference table in accordance with a connection operation to a specific server by executing a web browser 105, and sets the radio system so as to operate the number of antennas registered in accordance with the destination information of the server. After the completion of setting the antennas, the radio system is connected to an access point. Then, the radio terminal device can perform radio communication having high power efficiency based on the past history from the point of time of starting access. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のアンテナを備える無線端末装置において、動作するアンテナの本数を制御して無線システムの消費電力を低減する技術に関し、さらに詳細には、アプリケーション・プログラムとサーバの組に対して要求される伝送速度を満たしながら無線システムの電力効率を向上させる技術に関する。   The present invention relates to a technique for reducing the power consumption of a wireless system by controlling the number of operating antennas in a wireless terminal device having a plurality of antennas, and more specifically, a request for a combination of an application program and a server. The present invention relates to a technique for improving the power efficiency of a wireless system while satisfying a transmission rate that is set.

サーバ・クライアント型のネットワークにはTCP(Transmission Control Protocol)とIP(Internet Protocol)で構成されるTCP/IP技術を採用したインターネットおよびイントラネットがある。クライアントであるノートブック型パーソナル・コンピュータ(以下、ノートPCという。)やPDAなどには無線通信システムが搭載され、アクセス・ポイントを経由してネットワークに接続されたさまざまなサーバにアクセスすることができる。クライアントとサーバとの間のデータ回線に無線伝送路と有線伝送路が介在する場合は、伝送速度に関して無線伝送路がボトルネックになる場合がある。クライアントは、サーバとの間の伝送速度ができるだけ速いことを望むので、無線伝送路には伝送速度の速い方式が採用されている。   Server-client networks include the Internet and intranets that employ TCP / IP technology composed of TCP (Transmission Control Protocol) and IP (Internet Protocol). A notebook personal computer (hereinafter referred to as a notebook PC) or PDA as a client is equipped with a wireless communication system, and can access various servers connected to the network via an access point. . When a wireless transmission path and a wired transmission path are interposed in a data line between a client and a server, the wireless transmission path may become a bottleneck with respect to transmission speed. Since the client wants the transmission speed with the server to be as fast as possible, a method with a high transmission speed is adopted for the wireless transmission path.

IEEE802.11a/b/gによって物理レイヤで最大54Mbpsの伝送速度を実現する無線通信の仕様が実用化され、さらにIEEE802.11nによって、MACレイヤで100Mbps以上の伝送速度を実現する無線通信の仕様が実用化されている。IEEE802.11nに採用されているのは、MIMO(Multiple Input Multiple Output、多入力多出力)方式を利用したSDM(Space Division Multiplexing、空間分割多重)伝送技術である。この技術においては、送信側と受信側のそれぞれに複数のアンテナを設置して空間に複数の無線伝搬路(空間ストリーム)を形成して伝送容量(スループット)を増大させることができる。   IEEE802.11a / b / g has put into practical use a wireless communication specification that realizes a maximum transmission rate of 54 Mbps in the physical layer, and IEEE802.11n has a wireless communication specification that realizes a transmission rate of 100 Mbps or more in the MAC layer. It has been put into practical use. IEEE 802.11n employs a SDM (Space Division Multiplexing) transmission technique that uses a MIMO (Multiple Input Multiple Output) scheme. In this technique, a plurality of antennas are installed on each of the transmission side and the reception side to form a plurality of radio propagation paths (spatial streams) in the space, thereby increasing the transmission capacity (throughput).

送信側にM本、受信側にN本のアンテナをそれぞれ装備している場合を例にして説明すると、送信側は、送信データをシリアル/パラレル変換によりM個の情報チャネルに分割し、それらを各アンテナから同一周波数で同時に送信する。送信側のM本のアンテナから送信されたデータは、受信側のN本のそれぞれのアンテナに到達する。このとき送信側と受信側の間にはM×N個のMIMOチャネルまたはマルチ・パスといわれる伝搬経路が存在することになる。送信側の各アンテナから送信されたデータは伝送経路の反射や減衰の影響を受けるため、受信側の各アンテナで受信した信号は歪みを受けた信号が合成されたものになる。送信側の各アンテナから送信された送信信号ベクトルを各々t1〜tm、受信側の各アンテナが受信した受信信号ベクトルを各々r1〜rn、伝搬路の伝達係数をh11〜hnm、ノイズ・ベクトルをn1〜nnとすると、行列式(1)においてパイロット信号やプリアンブル信号から伝達関数を求めて受信信号から送信信号を推定できる。   For example, when the transmission side is equipped with M antennas and the reception side is equipped with N antennas, the transmission side divides transmission data into M information channels by serial / parallel conversion, Transmit simultaneously from each antenna at the same frequency. Data transmitted from the M antennas on the transmitting side reaches the N antennas on the receiving side. At this time, there are M × N MIMO channels or propagation paths called multipaths between the transmission side and the reception side. Since data transmitted from each antenna on the transmission side is affected by reflection and attenuation of the transmission path, the signal received by each antenna on the reception side is a synthesized signal that is distorted. The transmission signal vectors transmitted from the respective antennas on the transmitting side are t1 to tm, the received signal vectors received by the respective antennas on the receiving side are r1 to rn, the transmission coefficients of the propagation paths are h11 to hnm, and the noise vector is n1. When ˜nn, the transmission signal can be estimated from the received signal by obtaining a transfer function from the pilot signal or preamble signal in the determinant (1).

Figure 2010251936
Figure 2010251936

空間ストリームの数は、送信側のアンテナ本数Mと受信側アンテナ本数Nのうち少ない方の数に等しい。また、無線伝送路の伝送容量は、基本的に空間ストリームの数に比例する。しかし、空間ストリームの数を増やすと、式(1)の演算量は伝送容量のほぼ3乗で増加する。したがって、式(1)を実行するプロセッサの消費電力は伝送容量に対して指数関数的に上昇する。よって、実装されたアンテナの本数に対して、クライアントの消費電力の観点から通信状況に応じて実際に使用するアンテナの本数を選択する必要性が生じてくる。   The number of spatial streams is equal to the smaller of the number M of antennas on the transmission side and the number N of reception side antennas. The transmission capacity of the wireless transmission path is basically proportional to the number of spatial streams. However, when the number of spatial streams is increased, the amount of calculation of Equation (1) increases with the third power of the transmission capacity. Therefore, the power consumption of the processor that executes Equation (1) increases exponentially with respect to the transmission capacity. Therefore, it becomes necessary to select the number of antennas to be actually used according to the communication status from the viewpoint of the power consumption of the client with respect to the number of mounted antennas.

特許文献1は、MIMOシステムを搭載した無線端末において、アンテナに接続された受信部の数を制御することで消費電力を低減する発明を開示する。同文献の発明では、アソシエーションのときに無線基地局が無線端末に搭載されたアンテナの本数を認識し、その後無線基地局から無線端末にアンテナ本数を指定したフレームを送り無線端末にアンテナ本数を設定させている。   Patent Document 1 discloses an invention that reduces power consumption by controlling the number of reception units connected to an antenna in a wireless terminal equipped with a MIMO system. In the invention of this document, at the time of association, the radio base station recognizes the number of antennas mounted on the radio terminal, and then sends a frame specifying the number of antennas from the radio base station to the radio terminal and sets the number of antennas to the radio terminal. I am letting.

特許文献2は、空間多重されたチャネル上でパケット検出の待ち受け期間における消費電力並びにパケット受信時における消費電力を低減する発明を開示する。同文献の発明では、受信待機状態では、複数の受信ブランチのうち1部の受信ブランチのみを用いてパケット検出を行ない、パケット検出を行なわない残りの受信ブランチの受信動作を停止させることにより、パケット検出待ち時における消費電力の低減を達成する。また、パケット受信状態では、MIMO伝送により空間多重された信号を受信するのに必要最低限の受信ブランチのみを動作させることにより、MIMO信号を受信する期間においても消費電力を低減させる。   Patent Document 2 discloses an invention for reducing power consumption during a packet detection standby period and power consumption during packet reception on a spatially multiplexed channel. In the invention of this document, in the reception standby state, packet detection is performed using only one reception branch of a plurality of reception branches, and the reception operation of the remaining reception branches that do not perform packet detection is stopped, thereby A reduction in power consumption during detection waiting is achieved. In the packet reception state, only the minimum reception branch necessary to receive a spatially multiplexed signal by MIMO transmission is operated, thereby reducing the power consumption even during the period of receiving the MIMO signal.

特許文献3は、登録テーブルを利用して無線通信の設定を簡素化する発明を開示する。同文献の登録テーブルには、IPアドレスやプロトコルが記述されている。   Patent Document 3 discloses an invention that simplifies wireless communication settings using a registration table. The registration table of this document describes IP addresses and protocols.

特開2006−115414号公報JP 2006-115414 A 特開2006−42075号公報JP 2006-42075 A 特開2007−60234号公報JP 2007-60234 A

クライアントは、伝送速度ができるだけ速いことを望んでいるが、実際には特定のアプリケーション・プログラムが特定のサーバにアクセスしたときに、当該アプリケーション・プログラムの特質から抽出される所定の時間でデータ転送ができれば要求は満たされる。クライアントの要求が満たされるためには、実際の伝送速度(実伝送速度)が許容伝送速度以上である必要がある。無線伝送路がボトルネック、すなわち伝送系全体において実伝送速度の最低値を支配している状態になって実伝送速度が許容伝送速度を満たさない場合は、動作するアンテナ本数を増加させることで改善できる。しかし、無線伝送路がボトルネックではないときは、動作するアンテナ本数を増加させても実伝送速度を上昇させることができず無線システムが無駄な電力を消費する。また、実伝送速度が許容伝送速度以上であっても、さらにアンテナ本数を減らしても許容伝送速度を維持できる場合には、無線システムの電力効率が適正であるとはいえない。   The client wants the transmission speed to be as fast as possible, but in reality, when a specific application program accesses a specific server, data transfer is performed at a predetermined time extracted from the characteristics of the application program. The request will be satisfied if possible. In order to satisfy the client's request, the actual transmission rate (actual transmission rate) needs to be equal to or higher than the allowable transmission rate. If the wireless transmission path is the bottleneck, that is, it dominates the lowest value of the actual transmission speed in the entire transmission system and the actual transmission speed does not satisfy the allowable transmission speed, it can be improved by increasing the number of operating antennas. it can. However, when the wireless transmission path is not a bottleneck, even if the number of operating antennas is increased, the actual transmission speed cannot be increased and the wireless system consumes useless power. Further, even if the actual transmission rate is equal to or higher than the allowable transmission rate, and the allowable transmission rate can be maintained even if the number of antennas is further reduced, the power efficiency of the wireless system cannot be said to be appropriate.

クライアントとサーバがデータ転送するときの実伝送速度は、さまざまな要因でその伝送系の最大伝送速度よりも低下する。サーバにおいては、同時にアクセスするクライアントの数とサーバの処理能力が要因となる。たとえば、インターネットに公開されているWebサーバには、多数のクライアントがアクセスするのでサーバがボトルネックになることが多い。また、イントラネットで公開されているファイル転送サーバは、クライアントの数が少ないため、無線伝送路がボトルネックになる傾向が強い。   The actual transmission rate when the client and server transfer data is lower than the maximum transmission rate of the transmission system due to various factors. In the server, the number of clients accessing at the same time and the processing capacity of the server are factors. For example, since many clients access a Web server that is open to the Internet, the server often becomes a bottleneck. In addition, since the file transfer server disclosed on the intranet has a small number of clients, the wireless transmission path tends to be a bottleneck.

有線LAN(Local Area Network)では同一の伝送路を多数のクライアントが共用する。そしてデータ間の衝突を避けるため、他のクライアントのデータが転送されている場合はその終了を待って通信を開始し、データの衝突が発生した場合はランダムな時間を待ってから再度送信を開始するCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)という通信手順を採用している。無線LANでは、先に伝送路を使用している他のクライアントがある場合はその終了からランダムな長さの待ち時間が経過してから送信を開始するCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance )という通信手順を採用している。したがって、同時に伝送路を使用するクライアントの数が実伝送速度の決定要因になる。   In a wired LAN (Local Area Network), many clients share the same transmission path. In order to avoid collision between data, if other client's data is transferred, it will wait for the end of the communication, and if a data collision occurs, it will wait for a random time and start transmission again. A communication procedure called CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) is adopted. In the wireless LAN, if there is another client that uses the transmission path first, CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) that starts transmission after a random waiting time elapses from the end of the client. ) Is used. Therefore, the number of clients that simultaneously use the transmission path becomes a determinant of the actual transmission rate.

TCP/IPを使ってデータ転送をする場合は、送信側が受信側から一定の時間が経過しても受信の応答パケットを受け取らない場合は再送信することになっている。したがって、同一の伝送路を共有するクライアントの数が増大する時間帯、ノイズおよび電波強度が実伝送速度の決定要因になる。ノイズおよび電波強度はネットワークにアクセスする際のクライアントの位置に関係する。他方で、UDP(User Datagram Protocol)とIPで構成されるUDP/IPを使ってデータ転送をする場合は、データ転送の途中でパケットにエラーが発生しても再送信しないので、TCP/IPよりも実伝送速度が速くなる。   In the case of data transfer using TCP / IP, if the transmission side does not receive a reception response packet even after a predetermined time has elapsed from the reception side, it is retransmitted. Therefore, the time zone in which the number of clients sharing the same transmission path increases, noise, and radio wave intensity are determinants of the actual transmission rate. Noise and field strength are related to the location of the client when accessing the network. On the other hand, when data is transferred using UDP / IP configured by UDP (User Datagram Protocol) and IP, even if an error occurs in the packet during data transfer, retransmission is not performed. However, the actual transmission speed becomes faster.

このようにサーバとクライアントの間の実伝送速度は、サーバが接続されるネットワーク環境(インターネット/イントラネット)、データ転送に使用するプロトコル(TCP/UDP)、ネットワークに接続するときのクライアントの場所、およびアクセスの時間帯などにより決まってくる。したがって、許容伝送速度を満たしながら無線システムの消費電力を低減するためには、クライアントがサーバへのアクセスを開始するときに無線伝送路の当該アクセスに対する有効な空間ストリームの数を認識している必要がある。データ転送を開始してから測定した実伝送速度に基づいてアンテナの本数を設定するような方法では、空間ストリームの数が不足していると最初のアクセスによるデータ転送時点でのユーザのストレスが高まってしまうことがあるのでアクセスの開始前に有効なアンテナの本数を設定する必要がある。   In this way, the actual transmission speed between the server and the client depends on the network environment (Internet / Intranet) to which the server is connected, the protocol used for data transfer (TCP / UDP), the location of the client when connecting to the network, and It depends on the time of access. Therefore, in order to reduce the power consumption of the wireless system while satisfying the allowable transmission rate, it is necessary to recognize the number of effective spatial streams for the access on the wireless transmission path when the client starts access to the server. There is. In the method of setting the number of antennas based on the actual transmission rate measured after starting data transfer, if the number of spatial streams is insufficient, the stress on the user at the time of data transfer by the first access increases. Therefore, it is necessary to set the number of effective antennas before starting access.

特許文献1のように無線基地局が無線端末装置で動作させるアンテナの本数を決定する方法では、無線基地局でサーバとクライアント間の個別のアクセス条件を把握することは困難なので、クライアントに対して適切なアンテナ本数を指示することができない。特に、クライアントの許容伝送速度は、サーバにアクセスするアプリケーション・プログラムごとに異なるので無線基地局がそれを把握することは不可能である。また、無線伝送路がボトルネックになっており、かつ、許容伝送速度を満たしている状態をクライアントが把握しない限り、最適な電力効率で無線通信をすることはできない。   In the method of determining the number of antennas that the wireless base station operates on the wireless terminal device as in Patent Document 1, it is difficult for the wireless base station to grasp individual access conditions between the server and the client. An appropriate number of antennas cannot be indicated. In particular, since the allowable transmission rate of the client is different for each application program that accesses the server, it is impossible for the radio base station to grasp it. Further, unless the client grasps the state where the wireless transmission path is a bottleneck and the allowable transmission rate is satisfied, wireless communication cannot be performed with optimum power efficiency.

そこで本発明の目的は、クライアントまたはアプリケーション・プログラムが要求する許容伝送速度を満たしながら、無線システムの電力効率を向上させることができる無線端末装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、アクセスの開始時点からクライアントまたはアプリケーション・プログラムが要求する許容伝送速度を満たしながら、無線システムの電力効率を向上することができる無線端末装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような無線端末装置で動作するコンピュータ・プログラムおよび制御方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wireless terminal device that can improve the power efficiency of a wireless system while satisfying an allowable transmission rate required by a client or an application program. A further object of the present invention is to provide a wireless terminal device capable of improving the power efficiency of the wireless system while satisfying the allowable transmission rate required by the client or application program from the start of access. A further object of the present invention is to provide a computer program and a control method that operate in such a wireless terminal device.

本発明にかかる無線端末装置は、アプリケーション・プログラムの実行が可能で複数のアンテナの動作を個別に制御することができる無線システムを搭載している。無線端末装置は、無線システムを通じてデータ転送するサーバの宛先情報とそのときに設定するアンテナの本数である登録アンテナ本数を参照テーブルに格納している。アプリケーション・プログラムが参照テーブルに格納された宛先情報で特定されるサーバとデータ転送を開始する際には、無線端末装置が参照テーブルを参照して登録アンテナ本数のアンテナを動作させるように無線システムを設定する。そして、アンテナの本数の設定が完了した後に無線システムをアクセス・ポイントに接続する。   The wireless terminal device according to the present invention is equipped with a wireless system capable of executing an application program and individually controlling operations of a plurality of antennas. The wireless terminal device stores the destination information of the server that transfers data through the wireless system and the number of registered antennas, which is the number of antennas set at that time, in the reference table. When the application program starts data transfer with the server specified by the destination information stored in the reference table, the wireless terminal device refers to the reference table and operates the wireless system so that the number of registered antennas operates. Set. Then, after the setting of the number of antennas is completed, the wireless system is connected to the access point.

このような構成によれば、アプリケーション・プログラムが任意の宛先情報で特定されるサーバとの間で新たにデータ転送をする際、参照テーブルに基づいてデータ転送の開始時点から電力効率のよい無線通信をすることができる。無線システムは好適にはMIMO方式を採用することができる。参照テーブルには、さらに宛先情報に対応させてアプリケーション・プログラムに関する送信元情報を格納することができる。そして、宛先情報と送信元情報の組に対応する登録アンテナ本数で無線システムを設定することができる。アプリケーション・プログラムとサーバの組ごとに許容する最低の伝送速度は異なるが、参照テーブルに宛先情報、送信元情報、および登録アンテナ本数を対応させて格納しておけば、次回の同じ条件でのデータ転送時にその登録アンテナ本数を設定することができる。   According to such a configuration, when an application program newly transfers data to or from a server specified by arbitrary destination information, wireless communication with high power efficiency from the start of data transfer based on the reference table Can do. The wireless system can preferably employ the MIMO scheme. In the reference table, transmission source information related to the application program can be stored in association with the destination information. The wireless system can be set with the number of registered antennas corresponding to the set of destination information and transmission source information. The minimum transmission rate allowed for each application program and server group is different, but if the destination information, source information, and the number of registered antennas are stored in correspondence in the reference table, the data under the same conditions for the next time is stored. The number of registered antennas can be set at the time of transfer.

データ転送を開始したあとは、アプリケーション・プログラムに関する実伝送速度を測定する。実伝送速度が最低基準値よりも遅い場合にはアプリケーション・プログラムが動作させるアンテナの本数を増加させる要求を生成して、その要求に基づいて無線システムを設定することができる。空間ストリームの数が全体の伝送速度に対するボトルネックになっている場合は、アンテナ本数を増加させることでアプリケーション・プログラムに関する実伝送速度が上昇して最低基準値より速くなる。さらに、アンテナ本数を増加させたあとにアプリケーション・プログラムに関する実伝送速度を測定し、実伝送速度がアンテナ本数の増加前より所定値以上上昇しない場合は、空間ストリームの数がボトルネックでないと判断できるのでアプリケーション・プログラムは動作させるアンテナの本数を低下させるように要求することができる。   After starting the data transfer, measure the actual transmission rate for the application program. When the actual transmission rate is slower than the minimum reference value, a request for increasing the number of antennas operated by the application program can be generated, and the wireless system can be set based on the request. If the number of spatial streams is a bottleneck with respect to the overall transmission rate, increasing the number of antennas increases the actual transmission rate for the application program and makes it faster than the minimum reference value. Furthermore, after measuring the actual transmission rate for the application program after increasing the number of antennas, if the actual transmission rate does not increase more than a predetermined value from before the increase in the number of antennas, it can be determined that the number of spatial streams is not a bottleneck. Therefore, the application program can request to reduce the number of antennas to be operated.

実伝送速度が最高基準値よりも速い場合にはアプリケーション・プログラムが動作させるアンテナの本数を低下させる要求を生成して、その要求に基づいて無線システムを設定することができる。空間ストリームの数が全体の伝送速度に対するボトルネックになっている場合は、アンテナ本数を低下させることで当該アプリケーション・プログラムに関する実伝送速度を最高基準値より遅くさせることができる。その際、実伝送速度が最低基準値よりも高ければ、アプリケーション・プログラムに対する許容伝送速度は満たされるので、無線システムの電力効率を向上することができる。   When the actual transmission rate is faster than the maximum reference value, a request for reducing the number of antennas operated by the application program can be generated, and the wireless system can be set based on the request. When the number of spatial streams is a bottleneck with respect to the overall transmission rate, the actual transmission rate for the application program can be made slower than the maximum reference value by reducing the number of antennas. At this time, if the actual transmission rate is higher than the minimum reference value, the allowable transmission rate for the application program is satisfied, so that the power efficiency of the wireless system can be improved.

さらに、アンテナ本数を低下させたあとに当該アプリケーション・プログラムに関する実伝送速度を測定し、実伝送速度が依然として最高基準値よりも速い場合には、空間ストリームの数がボトルネックでないと判断できるのでアプリケーション・プログラムは動作させるアンテナの本数をさらに低下させるように要求することができる。そして、空間ストリームの数がボトルネックになってからアンテナの本数を低下させると実伝送速度を最高基準値よりも遅くすることができ、そのとき実伝送速度が最低基準値よりも高ければ、無線システムはアプリケーション・プログラムが要求する伝送速度をより少ない消費電力で維持することができる。最高基準値と最低基準値は、アプリケーション・プログラムごとにストリーミング・データの途中欠落がなかったり所定の時間内にデータ転送ができたりといったユーザの実伝送速度に関する満足と、それを最低のアンテナ本数または最低の消費電力で実現するといった消費電力に関する満足を充足するように設定することで、電力効率のよい無線通信をすることができる。   Furthermore, after reducing the number of antennas, the actual transmission rate for the application program is measured, and if the actual transmission rate is still faster than the maximum reference value, it can be determined that the number of spatial streams is not a bottleneck. • The program can request that the number of antennas to be operated be further reduced. If the number of antennas is reduced after the number of spatial streams becomes a bottleneck, the actual transmission rate can be made slower than the maximum reference value. The system can maintain the transmission rate required by the application program with less power consumption. The maximum reference value and the minimum reference value are the satisfaction regarding the actual transmission speed of the user, such as no streaming data missing in each application program or data transfer within a predetermined time, and the minimum number of antennas or By setting so as to satisfy the satisfaction regarding the power consumption such as the realization with the lowest power consumption, wireless communication with high power efficiency can be performed.

無線端末装置上で複数のアプリケーション・プログラムが動作する場合は、いずれのアプリケーション・プログラムも要求するアンテナ本数以上の本数で無線通信ができるようにするために、アンテナ本数を減らす場合は、すべてのアプリケーション・プログラムからの要求アンテナ本数の最大値で無線システムを設定する。アプリケーション・プログラムの実行を停止する際に、アプリケーション・プログラムが要求していたアンテナの本数で参照テーブルを更新することで、同一の通信条件に対する実伝送速度が変化しても次回のアクセスにおいて最新の情報で対応することができる。   When multiple application programs operate on a wireless terminal device, all applications must be used to reduce the number of antennas so that wireless communication can be performed with more than the number of antennas required by any application program. -Set the wireless system with the maximum number of antennas required from the program. When the execution of the application program is stopped, the reference table is updated with the number of antennas requested by the application program. You can respond with information.

本発明により、クライアントまたはアプリケーション・プログラムが要求する許容伝送速度を満たしながら、無線システムの電力効率を向上させることができる無線端末装置を提供することができた。さらに本発明により、アクセスの開始時点からクライアントまたはアプリケーション・プログラムが要求する許容伝送速度を満たしながら、無線システムの電力効率を向上することができる無線端末装置を提供することができた。さらに本発明により、そのような無線端末装置で動作するコンピュータ・プログラムおよび制御方法を提供することができた。   According to the present invention, it is possible to provide a wireless terminal device capable of improving the power efficiency of a wireless system while satisfying an allowable transmission rate required by a client or an application program. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a wireless terminal device capable of improving the power efficiency of the wireless system while satisfying the allowable transmission rate required by the client or application program from the start of access. Further, according to the present invention, it is possible to provide a computer program and a control method that operate on such a wireless terminal device.

本発明が実施されるネットワーク環境の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the network environment by which this invention is implemented. ノートPCの構成を示す概略のブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of notebook PC. MIMOコントローラの構成を示す概略のブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of a MIMO controller. 無線伝送路における空間ストリームの数を制御する方法を実現するソフトウエアおよびハードウエアの構造を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the software and hardware which implement | achieve the method of controlling the number of the spatial streams in a wireless transmission path. アンテナ登録テーブルのデータ構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data structure of an antenna registration table. サーバにアクセスするためのアプリケーション・プログラムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the application program for accessing a server. 本実施の形態にかかる空間ストリームの数を制御する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which controls the number of the spatial streams concerning this Embodiment. 各アプリケーションからの要求アンテナ本数を格納したアンテナ管理テーブルのデータ構造を示す図である。It is a figure which shows the data structure of the antenna management table which stored the request | requirement antenna number from each application. 本発明にかかる伝送経路をモデル化した図である。It is the figure which modeled the transmission path | route concerning this invention.

図9は、本発明の概要を説明するために、アプリケーション・プログラムとサーバとの間のデータ転送に関わる伝送系をモデル化した図である。図9(A)において、複数のアプリケーション・プログラム401a、401b、401cがクライアント403において動作する。クライアント403は、無線伝送路405および有線伝送路407を経由してサーバ409に接続されている。アプリケーション・プログラム401a、401b、401cは、その特質との関連でこの順番で要求する伝送速度が遅くなる。たとえば、アプリケーション・プログラム401aは、動画を再生するWebブラウザでアプリケーション・プログラム401cは、バックグラウンドでメール・ボックスからメールを読み込むメール用のアプリケーション・プログラムである。   FIG. 9 is a diagram modeling a transmission system related to data transfer between an application program and a server in order to explain the outline of the present invention. In FIG. 9A, a plurality of application programs 401 a, 401 b and 401 c operate on the client 403. The client 403 is connected to the server 409 via the wireless transmission path 405 and the wired transmission path 407. The application programs 401a, 401b, and 401c have a transmission speed that is requested in this order in relation to their characteristics. For example, the application program 401a is a Web browser that reproduces a moving image, and the application program 401c is a mail application program that reads mail from a mail box in the background.

あるいは、アプリケーション・プログラム401a、401b、401cは、アクセスしているサーバとの関連でこの順番で要求する伝送速度が遅くなる。たとえば、アプリケーション・プログラム401aはイントラネットに接続されたサーバにアクセスしている場合で、アプリケーション・プログラム401cはインターネットに公開されたサーバにアクセスしている場合である。ここに、ユーザは、アプリケーション・プログラム401a〜401cとサーバ409との間でのデータ転送に対して要求する最低の伝送速度である許容伝送速度を定義することができる。許容伝送速度はたとえば、動画を再生する場合はビデオ回路のフレーム・バッファに読み込むストリーミング・データが枯渇しない程度の伝送速度とし、メールの読み込みの場合はユーザがメールの新規着信を認識するまでの許容時間から求めた伝送速度とすることができる。相互にデータ転送をするアプリケーション・プログラムとサーバの組が決まった場合に、許容伝送速度以上の実伝送速度でデータ転送ができるか否かは、クライアント403とサーバ409のそれぞれの内部における処理能力と無線伝送路405および有線伝送路407の伝送容量に依存する。   Alternatively, the application programs 401a, 401b, and 401c have a transmission speed that is requested in this order in relation to the server that is accessing. For example, the application program 401a is accessing a server connected to an intranet, and the application program 401c is accessing a server published on the Internet. Here, the user can define an allowable transmission rate that is a minimum transmission rate required for data transfer between the application programs 401 a to 401 c and the server 409. The allowable transmission rate is, for example, a transmission rate at which streaming data read into the frame buffer of the video circuit is not depleted when playing a video, and an allowance until the user recognizes a new incoming mail when reading a mail. The transmission rate obtained from time can be obtained. Whether or not data transfer can be performed at an actual transmission rate that is equal to or higher than an allowable transmission rate when a set of an application program and a server that transfer data to each other is determined, depends on the processing capability in each of the client 403 and the server 409. It depends on the transmission capacity of the wireless transmission line 405 and the wired transmission line 407.

このモデルでは、クライアント403は無線伝送路405の空間ストリームの数を調整して伝送容量を制御できる。ただし、無線伝送路405の伝送容量は空間ストリームの数だけでなく、共有する他のクライアントの数、電波強度およびノイズなどでも変化する。また、クライアント403およびサーバ409の処理能力は内部の負荷状況で変化し有線伝送路407の伝送容量も共有する他のクライアントの数などで変化する。しかも、アプリケーション・プログラムは、サーバ409の処理能力、有線伝送路407の伝送容量、および無線伝送路405の伝送容量を個別に直接認識することはできない。図9(A)〜(D)では、各要素を示すブロックの幅が伝送容量または伝送容量に匹敵する処理能力を示している。無線伝送路405の伝送容量を増大する際には、空間ストリームの数に応じて無線システムにおける消費電力の増大を招く。   In this model, the client 403 can control the transmission capacity by adjusting the number of spatial streams in the wireless transmission path 405. However, the transmission capacity of the wireless transmission path 405 varies not only with the number of spatial streams but also with the number of other clients to be shared, radio wave intensity, noise, and the like. Further, the processing capabilities of the client 403 and the server 409 change depending on the internal load status, and change depending on the number of other clients sharing the transmission capacity of the wired transmission path 407. Moreover, the application program cannot directly recognize the processing capability of the server 409, the transmission capacity of the wired transmission path 407, and the transmission capacity of the wireless transmission path 405 individually. 9A to 9D, the width of a block indicating each element indicates a transmission capacity or a processing capability comparable to the transmission capacity. When the transmission capacity of the wireless transmission path 405 is increased, power consumption in the wireless system is increased according to the number of spatial streams.

図9(A)のように、無線伝送路405の伝送容量が全体の伝送系の中でボトルネックになっている場合は、図9(B)のように空間ストリームの数を増加させたり、図9(C)のように低下させたりすることで伝送速度は変化する。このとき、無線伝送路405の伝送容量がボトルネックになって、アプリケーション・プログラムが要求する許容伝送速度を満たすために必要な最小限の値であれば、伝送容量に対する電力効率は最大であるといえる。   When the transmission capacity of the wireless transmission path 405 is a bottleneck in the entire transmission system as shown in FIG. 9A, the number of spatial streams can be increased as shown in FIG. The transmission rate is changed by lowering as shown in FIG. At this time, if the transmission capacity of the wireless transmission path 405 becomes a bottleneck and the minimum value necessary to satisfy the allowable transmission rate required by the application program, the power efficiency with respect to the transmission capacity is maximum. I can say that.

図9(D)のように、実伝送速度に対してサーバ409の処理能力が全体の伝送系の中でボトルネックになっている場合は、無線伝送路405の空間ストリームの数を増減しても実伝送速度の変化に反映されない。実伝送速度は、無線伝送路405の伝送容量をサーバ409の処理能力より低下させた場合に無線伝送路405がボトルネックになり下がる方向に変化する。実伝送速度が下がっても、アプリケーション・プログラムとサーバの組に関する許容伝送速度が満たされていれば、伝送容量に対する電力効率は最大であるといえる。   As shown in FIG. 9D, when the processing capacity of the server 409 is a bottleneck in the entire transmission system with respect to the actual transmission rate, the number of spatial streams on the wireless transmission path 405 is increased or decreased. Is not reflected in the change in the actual transmission rate. The actual transmission rate changes in a direction in which the wireless transmission path 405 becomes a bottleneck when the transmission capacity of the wireless transmission path 405 is reduced below the processing capacity of the server 409. Even if the actual transmission rate falls, the power efficiency with respect to the transmission capacity can be said to be maximum if the allowable transmission rate for the application program and server pair is satisfied.

図9(D)の場合は、たとえ、アプリケーション・プログラムとサーバの組に関する許容伝送速度が満たされていても、無線伝送路405では必要以上の電力が消費されている。無線伝送路405の伝送容量が全体の伝送系の中でボトルネックになっていない場合は、伝送容量に対する電力効率が適正であるとはいえない。電力効率の最大化を実現するには、あるアプリケーション・プログラムとサーバとの組み合わせで行われるデータ転送において、無線伝送路がボトルネックであるか否かをクライアントが認識し、ボトルネックでかつ許容伝送速度を満たしたデータ転送をする必要があるが、本発明においてそれを実現する方法を以下に説明する。   In the case of FIG. 9D, even if the permissible transmission rate regarding the combination of the application program and the server is satisfied, the wireless transmission path 405 consumes more power than necessary. When the transmission capacity of the wireless transmission path 405 is not a bottleneck in the entire transmission system, it cannot be said that the power efficiency with respect to the transmission capacity is appropriate. To achieve maximum power efficiency, the client recognizes whether or not the wireless transmission path is a bottleneck in data transfer performed by a combination of an application program and a server. Although it is necessary to perform data transfer satisfying the speed, a method for realizing this will be described below.

図1は、本発明が実施されるネットワーク環境の一例を示す図である。図1においては、ともにTCP/IPおよびUDP/IPを利用してデータ転送をするイントラネット10とインターネット30が相互に接続されている。イントラネット10には、イーサネット(登録商標)の規格に適合する有線LAN11にWebサーバ13、ファイル・サーバ15、およびメール・サーバ17が接続されている。Webサーバ13では、HTTP(HyperText Transfer Protocol)を利用してHTML(HyperText Markup Language) や XML (Extensible Markup Language) によって記述されたハイパーテキスト、動画、および音声などのサービスを提供するプログラムの他に、FTP(File Transfer Protocol)を利用してファイル転送サービスを提供するプログラム、およびSMTP(Simple Mail Transfer Protocol)を利用して電子メールの転送サービスを提供するプログラムが動作する。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a network environment in which the present invention is implemented. In FIG. 1, an intranet 10 and the Internet 30 that transfer data using both TCP / IP and UDP / IP are connected to each other. In the intranet 10, a Web server 13, a file server 15, and a mail server 17 are connected to a wired LAN 11 that conforms to the Ethernet (registered trademark) standard. In the Web server 13, in addition to a program that provides services such as hypertext, video, and audio described in HTML (HyperText Markup Language) or XML (Extensible Markup Language) using HTTP (HyperText Transfer Protocol), A program for providing a file transfer service using FTP (File Transfer Protocol) and a program for providing an electronic mail transfer service using SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) operate.

ファイル・サーバ15は、FTPを利用してファイル転送サービスを提供する専用のサーバで、メール・サーバはSMTPを利用して電子メールの転送サービスを提供する専用のサーバである。アクセス・ポイント21は無線基地局ともいわれ、無線端末装置50を有線LAN11に接続するための無線機である。ゲートウェイ・サーバ23は、プロキシおよびファイア・ウォールとしても機能し、イントラネット10とインターネット30の接続を仲介する。インターネット30は、複数のルータで接続された伝送路が形成されており、サービス・プロバイダの提供するルータ33の下には、有線LAN31が形成されている。   The file server 15 is a dedicated server that provides a file transfer service using FTP, and the mail server is a dedicated server that provides an email transfer service using SMTP. The access point 21 is also referred to as a wireless base station, and is a wireless device for connecting the wireless terminal device 50 to the wired LAN 11. The gateway server 23 also functions as a proxy and a firewall and mediates the connection between the intranet 10 and the Internet 30. The Internet 30 has a transmission path connected by a plurality of routers, and a wired LAN 31 is formed under a router 33 provided by a service provider.

有線LAN31には、Webサーバ35、ファイル・サーバ37、メール・サーバ39、およびアクセス・ポイント41が接続されている。無線端末装置50はノートPCで構成され、イントラネット10およびインターネット30の無線空間を自由に移動して、アクセス・ポイント21または41を通じて各サーバにアクセスすることができる。本発明との関連においてイントラネット10およびインターネット30の構成は周知である。   A web server 35, a file server 37, a mail server 39, and an access point 41 are connected to the wired LAN 31. The wireless terminal device 50 is configured by a notebook PC, and can freely move in the wireless space of the intranet 10 and the Internet 30 and access each server through the access point 21 or 41. In the context of the present invention, the configurations of the intranet 10 and the Internet 30 are well known.

図2は、ノートPC50の構成を示す概略のブロック図である。ノートPC50は、中央演算処理装置(CPU)51、メイン・メモリ53、ハードディスク・ドライブ(HDD)55、液晶ディスプレイ装置(LCD)59、入出力デバイス61およびMIMO方式で無線通信を行うMIMOコントローラ63がバス52に接続されている。HDD56には、本実施の形態に関わるプログラムが格納されている。MIMIコントローラ63には、3本のアンテナ65〜69が接続されている。ノートPC50は、モバイル使用のときには電池57から電力の供給を受けて動作する。   FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the notebook PC 50. The notebook PC 50 includes a central processing unit (CPU) 51, a main memory 53, a hard disk drive (HDD) 55, a liquid crystal display device (LCD) 59, an input / output device 61, and a MIMO controller 63 that performs wireless communication using the MIMO method. It is connected to the bus 52. The HDD 56 stores a program related to the present embodiment. Three antennas 65 to 69 are connected to the MIMI controller 63. The notebook PC 50 operates with power supplied from the battery 57 when used in a mobile manner.

図3は、MIMOコントローラ63の構成を示す概略のブロック図である。MIMOコントローラ63は送信機および受信機として動作する。インターフェース81はフレーム・バッファを含み、PCI(Peripheral Component Interconnect)などの規格に適合するバス52とMACフレーム処理部83に接続され、IPパケットを双方向に転送する際のバッファ機能およびバス・プロトコルの変換機能を果たす。MACフレーム処理部83は、送信時にインターフェース81のフレーム・バッファからIPパケットを読み取って、自ら生成したMACヘッダをこれに付加しIEEE802.11に規定するMACフレーム(以下、単にMACフレームという。)を生成してベースバンド処理部85に出力する。MACフレーム処理部83は、受信時にベースバンド処理部85から受け取ったMACフレームからMACヘッダを除去してIPパケットに変換しインターフェース81のフレーム・バッファに書き込む。   FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the MIMO controller 63. The MIMO controller 63 operates as a transmitter and a receiver. The interface 81 includes a frame buffer, and is connected to a bus 52 and a MAC frame processing unit 83 conforming to a standard such as PCI (Peripheral Component Interconnect), and has a buffer function and a bus protocol when bidirectionally transferring an IP packet. Perform the conversion function. The MAC frame processing unit 83 reads an IP packet from the frame buffer of the interface 81 at the time of transmission, adds a MAC header generated by itself to the MAC frame (hereinafter simply referred to as a MAC frame) defined in IEEE 802.11. Generate and output to the baseband processing unit 85. The MAC frame processing unit 83 removes the MAC header from the MAC frame received from the baseband processing unit 85 at the time of reception, converts the MAC header into an IP packet, and writes the IP packet in the frame buffer of the interface 81.

ベースバンド処理部85は、送信時にMACフレーム処理部83から受け取ったMACフレームに対して符号化、変調およびMIMO処理を行って生成した送信ベースバンド信号を高周波回路部87に出力する。ベースバンド処理部85は、受信時に高周波回路部87から受け取った受信ベースバンド信号に対してMIMO処理、復調、および誤り訂正処理を行いMACフレーム処理部83に出力する。高周波回路部85は、送信時にベースバンド処理部83から受け取った送信ベースバンド信号を高周波信号にアップコンバートしてその時点で動作しているアンテナ65、67、69に出力する。高周波回路部85は、受信時にその時点で動作しているアンテナ65、67、69から受け取った高周波信号をダウンコンバートしてベースバンド処理部83に出力する。   The baseband processing unit 85 outputs a transmission baseband signal generated by performing encoding, modulation, and MIMO processing on the MAC frame received from the MAC frame processing unit 83 during transmission to the high frequency circuit unit 87. The baseband processing unit 85 performs MIMO processing, demodulation, and error correction processing on the received baseband signal received from the high frequency circuit unit 87 during reception, and outputs the result to the MAC frame processing unit 83. The high-frequency circuit unit 85 up-converts the transmission baseband signal received from the baseband processing unit 83 during transmission into a high-frequency signal and outputs the high-frequency signal to the antennas 65, 67, and 69 operating at that time. The high-frequency circuit unit 85 down-converts the high-frequency signal received from the antennas 65, 67, and 69 that are operating at the time of reception and outputs the high-frequency signal to the baseband processing unit 83.

制御部89は、CPU51が実行するプログラムの指示に基づいて、MIMOコントローラ63の全体の動作を制御したり、高周波回路部85を制御して動作するアンテナを個別に選択して設定したりする。ベースバンド処理部83は、送信時も受信時も動作するように設定されたアンテナの本数に対応して演算処理をすることできるが、動作するアンテナの本数が多いほど多量の演算を必要とする。また、動作するアンテナの本数が1本のときは、MIMO方式の通信は行わない。MIMOコントローラ63は、動作するアンテナの本数が多いほど無線伝送路の伝送容量を大きくすることができるがMIMOの演算を行うベースバンド処理部85の消費電力が多くなる。動作するアンテナの本数を変更することは空間ストリームの数を変更することに対応するので、動作するアンテナの本数を設定するということを、空間ストリームの数を設定すると言い換えることができる。   The control unit 89 controls the entire operation of the MIMO controller 63 based on instructions of a program executed by the CPU 51, or individually selects and sets an antenna that operates by controlling the high frequency circuit unit 85. The baseband processing unit 83 can perform arithmetic processing corresponding to the number of antennas set to operate at the time of transmission and reception, but requires a larger amount of calculation as the number of operating antennas increases. . Also, when the number of operating antennas is one, MIMO communication is not performed. The MIMO controller 63 can increase the transmission capacity of the wireless transmission path as the number of operating antennas increases. However, the power consumption of the baseband processing unit 85 that performs the MIMO calculation increases. Since changing the number of operating antennas corresponds to changing the number of spatial streams, setting the number of operating antennas can be rephrased as setting the number of spatial streams.

なお、図2および図3は、本実施の形態に関連する主要なハードウエアの構成および接続関係を簡略化して記載したに過ぎないものである。ここまでの説明で言及した以外にも、ノートPC50およびMIMOコントローラ63を構成するには多くのデバイスが使われる。しかしそれらは当業者には周知であるので、ここでは詳しく言及しない。図で記載した複数のブロックを1個の集積回路もしくは装置としたり、逆に1個のブロックを複数の集積回路もしくは装置に分割して構成したりすることも、当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。   FIGS. 2 and 3 merely show a simplified configuration and connection relationship of main hardware related to the present embodiment. In addition to those mentioned above, many devices are used to configure the notebook PC 50 and the MIMO controller 63. However, they are well known to those skilled in the art and will not be described in detail here. A person skilled in the art also arbitrarily selects a plurality of blocks described in the figure as one integrated circuit or device, or conversely, a block is divided into a plurality of integrated circuits or devices. Is included in the scope of the present invention.

図4は、本発明にかかる無線伝送路における空間ストリームの数を制御する方法を実現するソフトウエアおよびハードウエアの構成を示す機能ブロック図である。メール・ソフトウエアエア101、ファイル転送ソフトウエアエア103、およびWebブラウザ105は、TCP/IPプロトコル階層におけるアプリケーション層で動作するアプリケーション・プログラムである。メール・ソフトウエア101はSMTPというプロトコルを用いて同様のプロトコルを用いたサーバから電子メールのサービスを受けるためのアプリケーション・プログラムである。   FIG. 4 is a functional block diagram showing software and hardware configurations for realizing a method for controlling the number of spatial streams in the wireless transmission path according to the present invention. The mail software air 101, the file transfer software air 103, and the web browser 105 are application programs that operate in the application layer in the TCP / IP protocol layer. The mail software 101 is an application program for receiving an e-mail service from a server using a similar protocol using a protocol called SMTP.

ファイル転送ソフトウエア103はFTPというプロトコルを用いて、同様のプロトコルを用いたサーバからファイル転送のサービスを受けるためのアプリケーション・プログラムである。Webブラウザ105は、SMTPまたはFTPを用いることに加えて、HTTPというプロトコルを用いて、同様のプロトコルを用いたサーバからハイパーテキスト、動画、または音声などの配信サービスを受けるためのアプリケーション・プログラムである。   The file transfer software 103 is an application program for receiving a file transfer service from a server using a similar protocol using a protocol called FTP. The Web browser 105 is an application program for receiving a delivery service such as hypertext, moving image, or voice from a server using a similar protocol in addition to using SMTP or FTP. .

無線管理プログラム107は、ノートPC50が無線通信を行うためにユーザに対してパラメータの設定画面をLCD59に表示したり、現在の時刻および曜日に関する情報をノートPC10の内部の要素から収集して保持したりする。無線管理プログラム107は、ノートPC10がGPS(Global Positioning System)を備えている場合は、そこから位置情報を収集して保持する。OS109は、API(Application Programming Interface)をアプリケーション・プログラムに提供してハードウエアを抽象化する基本ソフトウエアであり、本発明との関連ではTCP/IPプロトコル階層におけるトランスポート層(TCP/UDP)とネットワーク層(IP)を実現するTCP/IPプログラム111を含む。   The wireless management program 107 displays a parameter setting screen for the user on the LCD 59 so that the notebook PC 50 performs wireless communication, and collects and stores information on the current time and day of the week from elements inside the notebook PC 10. Or When the notebook PC 10 includes a GPS (Global Positioning System), the wireless management program 107 collects and holds position information from the GPS. The OS 109 is basic software that abstracts hardware by providing an API (Application Programming Interface) to an application program. In the context of the present invention, the OS 109 is a transport layer (TCP / UDP) in the TCP / IP protocol hierarchy. A TCP / IP program 111 for realizing the network layer (IP) is included.

TCP/IPプログラム111は、TCP、UDP、IP、およびリゾルバといったプログラムを含んでいる。TCPとUDPはともに、アプリケーション・プログラムから受け取った送信データに送信元ポート番号および宛先ポート番号を含むTCPまたはUDPヘッダを付加してIPに渡したり、IPから受け取った受信データからTCPまたはUDPヘッダを外して宛先ポート番号で指定されたアプリケーション・プログラムに渡したりする。   The TCP / IP program 111 includes programs such as TCP, UDP, IP, and resolver. In both TCP and UDP, a TCP or UDP header including a source port number and a destination port number is added to the transmission data received from the application program and passed to the IP, or the TCP or UDP header is received from the reception data received from the IP. And pass it to the application program specified by the destination port number.

ただしTCPは、所定の時間以内に受信側からパケット到着の確認を示すデータが送られてこないときに再送する機能を有するコネクション型のプロトコルであるのに対し、UDPはそのような機能を含まないコネクションレス型のプロトコルである点で異なる。TCPは確実にデータ交換をする場合に適しているが伝送経路にノイズが多かったり、共有するクライアントが多かったりする場合には通信時間が長くなる。UDPは音楽や動画などのストリーミング・データ・ファイルの転送などのように信頼性よりも通信速度を重視する場合に適している。   However, TCP is a connection-type protocol that has a function to retransmit when data indicating confirmation of arrival of a packet is not sent from the receiving side within a predetermined time, whereas UDP does not include such a function. It differs in that it is a connectionless protocol. TCP is suitable for the case of exchanging data with certainty, but the communication time becomes long when the transmission path is noisy or there are many clients to share. UDP is suitable for cases where communication speed is more important than reliability, such as streaming data files such as music and moving images.

IPは、TCPまたはUDPから受け取った送信データに送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスを含むIPヘッダを付加してデバイス・ドライバ113に渡したり、デバイス・ドライバ113から受け取った受信データからIPヘッダを外してTCPまたはUDPに渡したりする。リゾルバはアプリケーション・プログラムがいずれかのサーバにアクセスする際にアプリケーション・プログラムから呼び出され、指定されたURL(Uniform Resource Locator)に対応するIPアドレスを近くのDNS(Domain Name System)サーバに問い合わせてアプリケーション・プログラムに渡す。アプリケーション・プログラムは、宛先のURLを指定してリゾルバから得たIPアドレスを宛先IPアドレスとしてTCP/IPプログラム111に渡すことができる。   The IP adds the IP header including the transmission source IP address and the destination IP address to the transmission data received from TCP or UDP and passes it to the device driver 113, or removes the IP header from the reception data received from the device driver 113. To TCP or UDP. The resolver is called from the application program when the application program accesses one of the servers, and inquires the nearby DNS (Domain Name System) server for the IP address corresponding to the specified URL (Uniform Resource Locator). -Pass to the program. The application program can specify the destination URL and pass the IP address obtained from the resolver to the TCP / IP program 111 as the destination IP address.

デバイス・ドライバ113とMIMOコントローラ63は、ともにTCP/IPプロトコル階層におけるネットワーク・インターフェース層で動作する。デバイス・ドライバ113はMIMOコントローラ119の通信および動作を制御するプログラムである。デバイス・ドライバ113は、さらに後に説明するアンテナ登録テーブル115を読み取って、MIMOコントローラ63に対して動作させるアンテナの本数を設定することができる。デバイス・ドライバ113は、アプリケーション・プログラムまたは無線管理プログラム107の指示に基づいて、アンテナ登録テーブル115のデータを更新する。TCPモニター117は、MIMOコントローラ63を通過するIPパケットの数をカウントして、アプリケーション・プログラムごとに所定時間ごとの平均値である実伝送速度(以後、単に実伝送速度という。)を検出し、ポート番号で特定されたアプリケーション・プログラムに送る。   Both the device driver 113 and the MIMO controller 63 operate at the network interface layer in the TCP / IP protocol layer. The device driver 113 is a program that controls communication and operation of the MIMO controller 119. The device driver 113 can further read the antenna registration table 115 described later and set the number of antennas to be operated by the MIMO controller 63. The device driver 113 updates the data in the antenna registration table 115 based on an instruction from the application program or the wireless management program 107. The TCP monitor 117 counts the number of IP packets passing through the MIMO controller 63 to detect an actual transmission rate (hereinafter simply referred to as an actual transmission rate) that is an average value for each predetermined time for each application program. Send to application program specified by port number.

図5は、アンテナ登録テーブル115のデータ構造の一例を示す図である。本実施の形態においてアンテナ登録テーブル115は、ノートPC50の特定のアプリケーション・プログラムと特定のサーバとの組に関する過去のデータ転送において、MIMOコントローラ63の電力効率が最大になるようにアンテナ本数が設定されたときの履歴情報として、通信条件と登録アンテナ本数を格納する。アプリケーション・プログラムがあるサイトにアクセスするときに、アンテナ登録テーブル115に通信条件が合致するエントリがあれば、そこに設定されていた登録アンテナ本数を今回も設定することで、電力効率の高い無線通信ができる。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the data structure of the antenna registration table 115. In this embodiment, the number of antennas is set in the antenna registration table 115 so that the power efficiency of the MIMO controller 63 is maximized in the past data transfer related to a specific application program of the notebook PC 50 and a specific server. The communication conditions and the number of registered antennas are stored as the history information at the time. When accessing the site where the application program is located, if there is an entry that matches the communication conditions in the antenna registration table 115, the number of registered antennas set there is also set this time, so that wireless communication with high power efficiency is possible. Can do.

アンテナ登録テーブル115には、特定のアプリケーション・プログラムと特定のサーバとの組に関するデータ転送が行われたときの通信条件とそのときにアプリケーション・プログラムが要求していたアンテナ本数である登録アンテナ本数で構成されている。ノートPC10とイントラネット10またはインターネット30のサーバとの間で無線伝送路を介在してデータ転送が行われるときには、ユーザにとって関心があるのは、途中の伝送路の実伝送速度ではなく利用しているアプリケーション・プログラムに対する実伝送速度である。アプリケーション・プログラムに対する実伝送速度を決定する要因は複数存在し、空間ストリームの数を決めるMIMOコントローラ63で実際に動作するアンテナの本数もその一部である。   The antenna registration table 115 includes a communication condition when data transfer related to a set of a specific application program and a specific server is performed, and the number of registered antennas which is the number of antennas requested by the application program at that time. It is configured. When data transfer is performed between the notebook PC 10 and the intranet 10 or the server of the Internet 30 via a wireless transmission path, the user is interested not in the actual transmission speed of the transmission path in the middle. The actual transmission rate for the application program. There are a plurality of factors that determine the actual transmission rate for the application program, and the number of antennas that are actually operated by the MIMO controller 63 that determines the number of spatial streams is also a part thereof.

したがって、アプリケーション・プログラムが特定のサーバとの間でデータ転送するときに最低の伝送速度が満たされない場合のボトルネックが空間ストリームの数である場合は、アンテナの本数を増やすことで電力効率の高い無線通信ができる。しかし、空間ストリームの数がボトルネックではない場合はアンテナの本数を増やしてもアプリケーション・プログラムに対する実伝送速度は上昇しない。むしろMIMOコントローラ63の消費電力に対するユーザの不満が高まることになる。アンテナ登録テーブル115には、アプリケーション・プログラムと宛先サーバとの間でデータ転送をするときの実伝送速度に影響を与える通信条件を記録し、それに対して許容される実伝送速度が満たされる範囲での最小のアンテナ本数を登録アンテナ本数として格納している。   Therefore, if the bottleneck when the minimum transmission rate is not met when the application program transfers data to or from a specific server is the number of spatial streams, increasing the number of antennas increases power efficiency. Wireless communication is possible. However, if the number of spatial streams is not a bottleneck, increasing the number of antennas does not increase the actual transmission rate for the application program. Rather, user dissatisfaction with the power consumption of the MIMO controller 63 increases. In the antenna registration table 115, communication conditions that affect the actual transmission rate when data is transferred between the application program and the destination server are recorded, and the allowable actual transmission rate is satisfied within the range. Are stored as the number of registered antennas.

通信条件は宛先情報と送信元情報で構成される。宛先情報は、宛先IPアドレスと宛先ポート番号で構成されている。宛先のサーバは、共有者が少ないイントラネット10に接続されているか共有者が多いインターネット30に接続されているかでアプリケーション・プログラムに対する応答速度が異なる。また、TCPを使用するかUDPを使用するかでも転送速度が異なる。応答速度の速いサーバに対してはアプリケーション・プログラムの許容送速度を速く設定して多い数のアンテナ本数を登録したり、応答速度の遅いサーバに対しては許容実伝送速度を遅く設定して少ない数のアンテナ本数を登録したりすることができる。   The communication condition includes destination information and transmission source information. The destination information includes a destination IP address and a destination port number. The destination server has different response speeds for the application program depending on whether it is connected to the intranet 10 with few sharers or the Internet 30 with many sharers. Also, the transfer rate differs depending on whether TCP or UDP is used. For servers with a fast response speed, set the allowable transmission speed of the application program fast to register a large number of antennas, or for servers with a slow response speed, set the allowable actual transmission speed to a low value. The number of antennas can be registered.

サーバで複数のアプリケーション・プログラムが動作するときに、いずれのポート番号のアプリケーション・プログラムでも応答速度が変わらないような場合は、宛先情報としてはIPアドレスだけ利用してもよい。また、イントラネット10に接続されたサーバとインターネット30に接続されたサーバでは全体的に前者の応答速度が速いので、宛先情報としてその区別だけを利用するようにしてもよい。送信元情報は、アクセス・ポイント(AP)識別子、ノートPC50が無線通信しているときの利用時間帯、および休日情報で構成されている。アクセス・ポイント識別子としては、アクセス・ポイントのESSID(Extended Service Set Identifier)を利用することができる。さらに、ノートPC50がGPSを搭載しているときは、そこから取得した現在の位置情報を利用することができる。   When a plurality of application programs operate on the server, if the response speed does not change with the application program of any port number, only the IP address may be used as the destination information. In addition, since the response speed of the former is high overall between the server connected to the intranet 10 and the server connected to the Internet 30, only the distinction may be used as the destination information. The transmission source information includes an access point (AP) identifier, a use time zone when the notebook PC 50 is performing wireless communication, and holiday information. As the access point identifier, an ESSID (Extended Service Set Identifier) of the access point can be used. Furthermore, when the notebook PC 50 is equipped with GPS, the current position information acquired from the GPS can be used.

利用時間帯は日中と夜間の区別をしている。休日情報は、無線通信した日が休日か否かを区別している。送信元ポート番号は、ノートPC50で動作するアプリケーション・プログラムに割り当てられたポート番号である。アクセス・ポイント識別子、利用時間帯、および休日情報は、サーバまでの同一の伝送路を利用する共用者の数を反映しており、共用者が多い通信条件のときはアプリケーション・プログラムが要求する許容伝送送速度が遅くなるように設定して少ない数のアンテナ本数を登録したり、共用者が少ない通信条件のときでは許容伝送速度が速くなるように設定して多い数のアンテナ本数を登録したりすることができる。登録アンテナ本数は、図7の手順で説明するように過去のデータ転送における通信条件のもとで検証された電力効率のよい本数で更新される。   The use time zone distinguishes between daytime and nighttime. The holiday information distinguishes whether or not the day on which wireless communication is performed is a holiday. The transmission source port number is a port number assigned to an application program operating on the notebook PC 50. The access point identifier, usage time zone, and holiday information reflect the number of sharers who use the same transmission path to the server, and allowances required by application programs when there are many sharers. Register a small number of antennas by setting the transmission speed to be slow, or register a large number of antennas by setting the allowable transmission speed to be high when there are few sharing conditions. can do. The number of registered antennas is updated with the power efficient number verified under the communication conditions in the past data transfer as described in the procedure of FIG.

登録アンテナ本数は、アプリケーション・プログラムと特定のサーバとの間でデータ転送したときの通信条件に対して電力効率のよい本数であり、次回に同じ通信条件でデータ転送するときはここに登録された本数のアンテナを動作させることでサーバへの最初のアクセスから電力効率のよい無線通信を行うことができる。アンテナ登録テーブル115の登録番号1と2では、AP識別子だけが異なっている。ここでは同じアプリケーション・プログラムがオフィスのある同じ建物の中に設けられた別々のAPから、同じ宛先情報のサーバにアクセスする場合を想定しており、いずれのAPでも無線伝送路の実伝送速度に差がないため登録アンテナ本数はともに3本になっている。登録番号3では、登録番号1、2に対してAP識別子と登録アンテナ本数が異なっている。ここでは、自宅からVPN(Virtual Private Network)を利用してアクセスする場合を想定している。途中のVPNが形成されるインターネットの伝送速度が遅いため、登録番号1、2とは異なり登録アンテナ本数は電力効率のよい本数として1本が登録されている。登録番号4〜6では、宛先情報と送信元情報の相違により、それぞれ電力効率のよいアンテナ本数が登録されている。登録アンテナ本数の利用およびアンテナ登録テーブルの更新方法については後に図7のフローチャートに基づいて説明する。   The number of registered antennas is power-efficient for the communication conditions when data is transferred between the application program and a specific server, and is registered here when data is transferred next time under the same communication conditions. By operating the number of antennas, power efficient wireless communication can be performed from the first access to the server. The registration numbers 1 and 2 in the antenna registration table 115 differ only in the AP identifier. Here, it is assumed that the same application program accesses a server having the same destination information from different APs provided in the same building where the office is located. Since there is no difference, the number of registered antennas is three. In the registration number 3, the AP identifier and the number of registered antennas are different from those in the registration numbers 1 and 2. Here, it is assumed that access is made from home using a VPN (Virtual Private Network). Unlike the registration numbers 1 and 2, the number of registered antennas is registered as one with high power efficiency because the transmission speed of the Internet on which the intermediate VPN is formed is slow. In the registration numbers 4 to 6, the number of antennas with high power efficiency is registered due to the difference between the destination information and the transmission source information. The use of the number of registered antennas and the method for updating the antenna registration table will be described later based on the flowchart of FIG.

図6は、図3にメール・ソフトウエア101、ファイル転送ソフトウエア103、およびWebブラウザ105として示されたサーバにアクセスするためのアプリケーション・プログラムの構成を示すブロック図である。図6(A)は、アプリケーション・プログラム200の概略の機能構成を示し、図6(B)は基準値テーブル205のデータ構造を示し、図6(C)は基準値テーブル205に示されている基準値と許容伝送速度の関係を示している。図6(A)において、各アプリケーション・プログラムは、周知のアプリケーション・プログラムの本体201に加えて、本実施の形態にかかるトラフィック監視部203および基準値テーブル205で構成されている。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an application program for accessing the server shown as mail software 101, file transfer software 103, and Web browser 105 in FIG. 6A shows a schematic functional configuration of the application program 200, FIG. 6B shows a data structure of the reference value table 205, and FIG. 6C shows the reference value table 205. The relationship between the reference value and the allowable transmission rate is shown. In FIG. 6A, each application program includes a traffic monitoring unit 203 and a reference value table 205 according to the present embodiment, in addition to a known application program main body 201.

トラフィック監視部203および基準値テーブル205は各アプリケーション・プログラムに最初から組み込んでもよいが、Webブラウザ105の場合はアプレットで構成することができる。トラフィック監視部203は、TCPモニター117から当該アプリケーション・プログラムとサーバとの間で行われているIPパケットの実伝送速度を監視して、基準値テーブル205に格納された基準値を参照して必要に応じてアンテナ本数の増加または低下の要求をデバイス・ドライバ113に送る。   The traffic monitoring unit 203 and the reference value table 205 may be incorporated in each application program from the beginning, but in the case of the Web browser 105, it can be configured by an applet. The traffic monitoring unit 203 monitors the actual transmission speed of the IP packet performed between the application program and the server from the TCP monitor 117, and refers to the reference value stored in the reference value table 205. In response to this, a request for increasing or decreasing the number of antennas is sent to the device driver 113.

本実施の形態では、アプリケーション・プログラムがサーバにアクセスする際には、アンテナ登録テーブル115を参照してアンテナ本数を設定するが、登録された通信条件に対する実伝送速度が過去と現在とでは異なる場合がある。トラフィック監視部203は、常にTCPモニター117から送られてくる実伝送速度を監視して、適切なアンテナ本数を判断する。基準値テーブル205には、IPアドレスとポート番号で構成される宛先情報とその宛先にアクセスするアプリケーション・プログラムに関する最低の実伝送速度(最低伝送速度)と最高の実伝送速度(最高伝送速度)を格納する。   In the present embodiment, when the application program accesses the server, the number of antennas is set with reference to the antenna registration table 115, but the actual transmission rate for the registered communication conditions is different between the past and the present. There is. The traffic monitoring unit 203 always monitors the actual transmission rate sent from the TCP monitor 117 to determine an appropriate number of antennas. The reference value table 205 includes destination information composed of an IP address and a port number, and a minimum actual transmission speed (minimum transmission speed) and a maximum actual transmission speed (maximum transmission speed) related to an application program that accesses the destination. Store.

最高伝送速度は、アプリケーション・プログラムが宛先情報で特定されたサーバまたはそこで動作するアプリケーション・プログラムとの間でデータ転送をする際にそれ以上の実伝送速度でデータ転送してもユーザの実質的な満足度が向上せず、したがって、消費電力の観点でユーザの不満足感を惹起する値として設定されている。最低伝送速度は、アプリケーション・プログラムが宛先情報で特定されたサーバまたはそこで動作するアプリケーション・プログラムとの間でデータ転送をする際に許容する最低の実伝送速度(許容伝送速度)よりも大きな値に設定されている。最低伝送速度は、アンテナの本数を制御するときに実伝送速度が許容伝送速度より遅くならないように許容伝送速度よりもある程度大きな値にしており、最低伝送速度と最高伝送速度の間には、アンテナの本数を1本増減したときの伝送速度の変化量以上の幅を設けておく。   The maximum transmission rate is effective even if data transfer is performed at a higher actual transmission rate when the application program transfers data to or from the server specified by the destination information or the application program running on the server. The value is set as a value that does not improve the degree of satisfaction, and therefore causes user dissatisfaction in terms of power consumption. The minimum transmission speed is set to a value larger than the minimum actual transmission speed (allowable transmission speed) that is permitted when the application program transfers data to or from the server specified by the destination information or the application program that runs on the server. Is set. The minimum transmission rate is set to a value that is somewhat larger than the allowable transmission rate so that the actual transmission rate does not become slower than the allowable transmission rate when controlling the number of antennas. A width greater than the amount of change in the transmission rate when the number is increased or decreased by one is provided.

こうすることで図6(C)の領域1のように、実伝送速度が最高伝送速度を越えかつ無線伝送路が全体の伝送系のボトルネックになっている場合は、動作するアンテナ本数を1本減らすことで実伝送速度を最低伝送速度と最高伝送速度の間にある領域2の範囲に維持することができる。また、領域3のように実伝送速度が最低伝送速度を下回り、かつ無線伝送路が全体の伝送系のボトルネックになっている場合には、動作するアンテナ本数を1本増やすことで実伝送速度を領域2の範囲に維持することができる。無線伝送路がボトルネックの場合は、実伝送速度が領域1または領域3から領域2に入るように動作するアンテナ本数を設定すれば、MIMOコントローラ63は最低の消費電力で許容伝送速度を維持することができ、電力効率のよい無線通信を行うことができる。   In this way, when the actual transmission rate exceeds the maximum transmission rate and the wireless transmission path is a bottleneck of the entire transmission system, as in region 1 in FIG. By reducing this, the actual transmission rate can be maintained within the range of the region 2 between the lowest transmission rate and the highest transmission rate. Further, when the actual transmission rate is lower than the minimum transmission rate as in the area 3 and the wireless transmission path is a bottleneck of the entire transmission system, the actual transmission rate is increased by increasing the number of operating antennas by one. Can be maintained within the range of region 2. When the wireless transmission path is a bottleneck, the MIMO controller 63 maintains the allowable transmission speed with the lowest power consumption by setting the number of antennas that operate so that the actual transmission speed enters the area 2 from the area 1 or the area 3. Therefore, wireless communication with high power efficiency can be performed.

無線伝送路が全体の伝送系のボトルネックになっていない間は、動作するアンテナ本数を変更しても実伝送速度は変化しない。そして、当該データ転送に対して無線伝送路の電力効率は最適であるとはいえないことになる。実伝送速度が領域1の範囲にある場合は、許容伝送速度を満たしながら実伝送速度が領域2の間に入るまで動作するアンテナ本数を減らすことで無線伝送路がボトルネックになり電力効率を向上することができる。また実伝送速度が領域3の範囲にある場合は、動作するアンテナ本数を増加しても実伝送速度は最低伝送速度を越えないので、その増加のためにMIMOコントローラ63が無駄な電力を消費していることになるためアンテナ本数を増加前の状態に戻すことで消費電力の上昇を抑制することができる。   While the wireless transmission path is not the bottleneck of the entire transmission system, the actual transmission rate does not change even if the number of operating antennas is changed. In addition, the power efficiency of the wireless transmission path is not optimal for the data transfer. When the actual transmission rate is in the range of area 1, reducing the number of antennas operating until the actual transmission rate enters between the areas 2 while satisfying the allowable transmission rate, the wireless transmission path becomes a bottleneck, improving the power efficiency can do. When the actual transmission rate is within the range of the region 3, even if the number of operating antennas is increased, the actual transmission rate does not exceed the minimum transmission rate, so that the MIMO controller 63 consumes useless power for the increase. Therefore, an increase in power consumption can be suppressed by returning the number of antennas to the state before the increase.

実伝送速度が領域2の範囲にある場合であっても、無線伝送路がボトルネックでない限りは無線伝送路の電力効率が適正であるとはいえない。この場合は、一旦アンテナ本数を増加させたときに実伝送速度が上昇すればボトルネックであることが確認できる。ボトルネックではない場合は、さらにアンテナ本数を低下させても実伝送速度は領域2の範囲を維持できる場合がある。最高伝送速度と最低伝送速度の組は当該アプリケーション・プログラムにとって宛先サーバにより異なる。たとえば、バックグラウンドで実行するバック・アップのためのファイル転送は許容伝送速度が遅くてもよいが、動画のストリーミング・データの転送は許容伝送速度が速くないとアプリケーション・プログラムの利用を快適に行うことができなくなる。   Even when the actual transmission speed is in the range of the region 2, it cannot be said that the power efficiency of the wireless transmission path is appropriate unless the wireless transmission path is a bottleneck. In this case, once the number of antennas is increased, the bottleneck can be confirmed if the actual transmission rate increases. If it is not a bottleneck, the actual transmission rate may maintain the range of region 2 even if the number of antennas is further reduced. The combination of the maximum transmission rate and the minimum transmission rate varies depending on the destination server for the application program. For example, file transfer for back-up performed in the background may have a low allowable transmission rate, but transfer of streaming video data for moving images requires comfortable use of application programs unless the allowable transmission rate is high. I can't do that.

図7は、本実施の形態にかかる空間ストリームの数を制御する手順を示すフローチャートである。図8は、デバイス・ドライバ113が現在実際に動作しているアンテナの本数に対する各アプリケーション・プログラムからのアンテナ本数の増減要求から計算した要求アンテナ本数をアプリケーション・プログラムごとに格納したアンテナ管理テーブル350のデータ構造の一例を示す図である。アンテナ管理テーブル350は、ノートPC50が動作している間は、メイン・メモリ53に記憶されるが、メイン・メモリ350の電源が停止したときには消失する。   FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for controlling the number of spatial streams according to the present embodiment. FIG. 8 shows an antenna management table 350 that stores, for each application program, the number of required antennas calculated from the increase / decrease request of the number of antennas from each application program with respect to the number of antennas that the device driver 113 is currently operating. It is a figure which shows an example of a data structure. The antenna management table 350 is stored in the main memory 53 while the notebook PC 50 is operating, but disappears when the main memory 350 is powered off.

ブロック301において、ノートPC50は、MIMOコントローラ63を動作させてAP41から発射されているビーコンをスキャンしたりプローブ・リクエストを送信したりしてAP41のESSIDを検出し、相互認証およびアソシエーションを経てAP41に無線接続している。デバイス・ドライバ113は、AP41のESSIDをメイン・メモリ53に記憶している。ノートPC50はWebブラウザ105を実行してLCD57にブラウザ画面を表示し、インターネット30に接続されたWebサーバ35のポータル・サイトに接続している。   In block 301, the notebook PC 50 operates the MIMO controller 63 to scan a beacon emitted from the AP 41 or transmit a probe request to detect the ESSID of the AP 41, and to the AP 41 through mutual authentication and association. Connected wirelessly. The device driver 113 stores the ESSID of the AP 41 in the main memory 53. The notebook PC 50 executes the Web browser 105 to display a browser screen on the LCD 57 and is connected to the portal site of the Web server 35 connected to the Internet 30.

このとき、メール・ソフトウエア101およびファイル転送ソフトウエア103もいずれかのサーバとMIMOコントローラ63を通じて無線通信していてもよい。TCPモニター117はそれぞれの現在の実伝送速度をメール・ソフトウエア101、ファイル転送ソフトウエア103、およびWebブラウザ105(以後、これらの3つのソフトウエアを特定しないでいう場合には単にアプリケーションという。)に送っている。デバイス・ドライバ113は、アンテナ65〜69の中で現在実際に動作しているアンテナの本数をメイン・メモリ53に記憶している。   At this time, the mail software 101 and the file transfer software 103 may communicate wirelessly with any server through the MIMO controller 63. The TCP monitor 117 indicates the current actual transmission speed of each of the mail software 101, the file transfer software 103, and the Web browser 105 (hereinafter simply referred to as an application if these three software are not specified). It is sent to. The device driver 113 stores the number of antennas that are currently operating among the antennas 65 to 69 in the main memory 53.

いま、ユーザがブラウザ画面のハイパーリンクをクリックしたり、あるいは入力デバイス61から入力ウインドウに入力したりして、Webサーバ35の別のサイト、インターネット30内の別のサーバ、またはイントラネット10内のいずれかのサーバにアクセスする。Webブラウザ105は、指定されたURLに対応する宛先IPアドレスを、リゾルバを通じて近くのDNS(Domain Name System)サーバから取得し、宛先のサーバに対するアクセスを開始するためのリクエスト・メッセージと共にTCP/IPプログラム111に渡す。TCPは、送信元ポート番号と宛先ポート番号を含むTCPヘッダをリクエスト・メッセージに付加してIPに渡す。IPは、それに送信元IPアドレスと宛先IPアドレスを含むIPヘッダを付加してIPパケットを生成しデバイス・ドライバ113に渡す。デバイス・ドライバ113は、IPパケットをインターフェース部81のフレーム・バッファに格納する。   Now, when the user clicks on a hyperlink on the browser screen or inputs into the input window from the input device 61, any one of another site of the Web server 35, another server in the Internet 30, or in the intranet 10. Access one of the servers. The Web browser 105 acquires a destination IP address corresponding to the specified URL from a nearby DNS (Domain Name System) server through a resolver, and a TCP / IP program together with a request message for starting access to the destination server. Pass to 111. In TCP, a TCP header including a source port number and a destination port number is added to a request message and passed to IP. The IP adds an IP header including a source IP address and a destination IP address to the IP, generates an IP packet, and passes it to the device driver 113. The device driver 113 stores the IP packet in the frame buffer of the interface unit 81.

ブロック303では、デバイス・ドライバ113はIPパケットから宛先IPアドレスと宛先ポート番号を抽出し、無線管理プログラム107から現在の時間と休日情報を取得する。さらにデバイス・ドライバ113は、先にAP41と接続したときにESSIDも取得しているため、アンテナ登録テーブル115を参照して今回の無線通信に関する通信条件がすべて合致するエントリが登録されているか否かを判断する。そして、合致されているエントリがあればそこに指定された登録アンテナ本数のアンテナだけを動作させるようにMIMOコントローラ63の制御部89に指示する。   In block 303, the device driver 113 extracts the destination IP address and the destination port number from the IP packet, and acquires the current time and holiday information from the radio management program 107. Furthermore, since the device driver 113 has also acquired the ESSID when it is first connected to the AP 41, whether or not an entry that matches all the communication conditions regarding the current wireless communication is registered with reference to the antenna registration table 115. Judging. Then, if there is a matched entry, the controller 89 of the MIMO controller 63 is instructed to operate only the specified number of registered antennas.

制御部89は、指示されたアンテナ本数が現在動作している本数と異なる場合は高周波部87の設定を変更して、指示された本数のアンテナだけ動作させる。アンテナ登録テーブル115に今回の通信の通信条件に合致するエントリが登録されていない場合は、デバイス・ドライバ113はあらかじめディフォルトとして設定していた最大の本数である3本のアンテナを動作させるようにデバイス・ドライバ113に指示する。あるいは、デバイス・ドライバ113はその時点で動作しているアンテナの本数を維持してもよい。そして、制御部89は使用するアンテナ本数が変更されたときは、MACフレーム処理部83に新たなアンテナ本数を設定したマネージメント・フレームを生成させてAP41に通知する。   When the number of designated antennas is different from the number of currently operating antennas, the control unit 89 changes the setting of the high frequency unit 87 to operate only the designated number of antennas. If an entry that matches the communication conditions of the current communication is not registered in the antenna registration table 115, the device driver 113 operates the device to operate the three antennas that are the maximum number set in advance as a default. Instruct the driver 113. Alternatively, the device driver 113 may maintain the number of antennas operating at that time. Then, when the number of antennas to be used is changed, the control unit 89 causes the MAC frame processing unit 83 to generate a management frame in which a new number of antennas is set and notifies the AP 41 of it.

ブロック305では、MACフレーム処理部83がフレーム・バッファからリクエスト・メッセージのIPパケットを取り出してこれにMACヘッダを付加し、ベースバンド処理部85に送る。ベースバンド処理部85では、動作しているアンテナの本数に対応するように送信データを分割して高周波部87に送り、高周波部87は現在動作しているアンテナから分割されたデータを送信する。したがって、アンテナ登録テーブル115に登録された情報に基づいてアンテナ本数を設定した場合は、同一の通信条件のエントリが存在する限り、最初の通信からMIMOコントローラ63の電力効率が高い無線通信を行うことができる。以下の手順に示すようにアンテナ登録テーブル115は新たな通信が行われるたびに更新される。   In block 305, the MAC frame processing unit 83 extracts the IP packet of the request message from the frame buffer, adds a MAC header thereto, and sends it to the baseband processing unit 85. The baseband processing unit 85 divides transmission data so as to correspond to the number of operating antennas and sends it to the high frequency unit 87, and the high frequency unit 87 transmits the divided data from the currently operating antenna. Therefore, when the number of antennas is set based on the information registered in the antenna registration table 115, wireless communication with high power efficiency of the MIMO controller 63 is performed from the first communication as long as there is an entry with the same communication condition. Can do. As shown in the following procedure, the antenna registration table 115 is updated each time a new communication is performed.

また、ディフォルトの本数を設定した場合は、ユーザの伝送速度に対する満足度は満たされているが、動作しているアンテナの本数が多すぎる可能性がある。また、その時点で動作していたアンテナの本数を維持した場合は、当該通信条件について最適なアンテナの本数でない場合もある。しかし、これも以下の手順に示すように消費電力とユーザの実伝送速度に対する満足度を満たすアンテナ本数が設定され、アンテナ登録テーブル115に登録されるため、次回からは同一通信条件であれば最初から電力効率の高い無線通信を行うことができる。   When the default number is set, the user's satisfaction with the transmission speed is satisfied, but there may be too many antennas in operation. Further, if the number of antennas operating at that time is maintained, the number of antennas may not be optimal for the communication conditions. However, as shown in the following procedure, the number of antennas satisfying the degree of satisfaction with the power consumption and the actual transmission speed of the user is set and registered in the antenna registration table 115. Therefore, wireless communication with high power efficiency can be performed.

ブロック307では、Webブラウザ105とWebサーバ35との間でリクエスト/レスポンス方式でのデータ転送が開始され、TCPモニター117はデバイス・ドライバ113を通過するIPパケットの数からポート番号ごとの実伝送速度を検出して対応するアプリケーションに送る。ブロック309、311では、TCPモニター117から現在の伝送速度を受け取ったWebブラウザ105のトラフィック監視部203が、基準値テーブル205を参照して、現在MIMOコントローラ63が実伝送速度に対応する適正なアンテナ本数に設定されているか否かを判断する。ブロック303でディフォルトのアンテナ本数を設定した場合やその時点で動作していたアンテナ本数を維持した場合は、実伝送速度が基準値からはずれている場合がある。また、アンテナ登録テーブル115に基づいてアンテナ本数を設定した場合であっても、過去の通信条件と実伝送速度の関係が現在は変化していることもある。   In block 307, data transfer in the request / response mode is started between the Web browser 105 and the Web server 35, and the TCP monitor 117 determines the actual transmission rate for each port number from the number of IP packets passing through the device driver 113. Is detected and sent to the corresponding application. In blocks 309 and 311, the traffic monitoring unit 203 of the Web browser 105 that has received the current transmission rate from the TCP monitor 117 refers to the reference value table 205, and the current MIMO controller 63 sets an appropriate antenna corresponding to the actual transmission rate. It is determined whether or not the number is set. When the default number of antennas is set in block 303 or when the number of antennas operating at that time is maintained, the actual transmission rate may deviate from the reference value. Even when the number of antennas is set based on the antenna registration table 115, the relationship between past communication conditions and actual transmission rates may be currently changing.

ブロック309では、トラフィック監視部203が基準値テーブル205を参照してTCPモニター117から受け取った実伝送速度と現在接続している宛先情報について定められた最低伝送速度と比較する。実伝送速度が最低伝送速度よりも低い場合はブロック317に移行し、高い場合はブロック311に移行する。ブロック317では、Webブラウザ105がOS109を通じてデバイス・ドライバ113にアンテナ本数を増加させるように要求する。デバイス・ドライバ113は、現在動作しているアンテナ本数に1を加えた数を要求アンテナ本数として、アンテナ管理テーブル(図8)350にWebブラウザ105のポート番号とともに記憶する。   In block 309, the traffic monitoring unit 203 refers to the reference value table 205 and compares the actual transmission rate received from the TCP monitor 117 with the minimum transmission rate determined for the currently connected destination information. When the actual transmission rate is lower than the minimum transmission rate, the process proceeds to block 317, and when it is higher, the process proceeds to block 311. In block 317, the Web browser 105 requests the device driver 113 to increase the number of antennas through the OS 109. The device driver 113 stores a number obtained by adding 1 to the number of currently operating antennas as the required number of antennas, together with the port number of the Web browser 105, in the antenna management table (FIG. 8) 350.

デバイス・ドライバ113は、現在のアンテナ本数がWebブラウザ105からの要求アンテナ本数に対して余裕があれば、ブロック318に移行してアンテナ本数を1本だけ増加させるようにMIMOコントローラ63を制御してブロック319に移行する。このとき、必要であればデバイス・ドライバ113は再度AP41との間で認証およびアソシエーションを実行する。現在のアンテナ本数がすでに最大値に到達している場合は、それ以上アンテナ本数を増加できないのでブロック325に移行する。ブロック319では、TCPモニター117がデバイス・ドライバ113を通過するIPパケットの数からWebブラウザ105に関する実伝送速度を検出してWebブラウザ105に送る。ブロック320では、Webブラウザ105のトラフィック監視部203が、アンテナ本数の増加前後における実伝送速度の変化を計算し、所定値以上実伝送速度が上昇していれば空間ストリーム数がボトルネックであると判断してブロック321に移行し、所定値以上実伝送速度が上昇していなければ空間ストリーム数がボトルネックではなくブロック318でのアンテナ本数の増加は無駄であったと判断してブロック323に移行する。   The device driver 113 controls the MIMO controller 63 to move to block 318 and increase the number of antennas by one if the current number of antennas is more than the requested number of antennas from the web browser 105. Transition to block 319. At this time, if necessary, the device driver 113 performs authentication and association with the AP 41 again. If the current number of antennas has already reached the maximum value, the number of antennas cannot be increased any further, and the process proceeds to block 325. In block 319, the TCP monitor 117 detects the actual transmission rate related to the web browser 105 from the number of IP packets passing through the device driver 113 and sends it to the web browser 105. In block 320, the traffic monitoring unit 203 of the web browser 105 calculates a change in the actual transmission rate before and after the increase in the number of antennas. If the actual transmission rate is increased by a predetermined value or more, the number of spatial streams is a bottleneck. The process proceeds to block 321 and if the actual transmission rate has not increased by a predetermined value or more, it is determined that the increase in the number of antennas in block 318 is not a bottleneck and the increase in the number of antennas is useless, and the process proceeds to block 323 .

トラフィック監視部203は、ブロック323でデバイス・ドライバ113にアンテナ本数の低下要求をする。低下要求を受け取ったデバイス・ドライバ113は、アンテナ管理テーブル350に現在のアンテナ本数から1を引いた本数をWebブラウザ105からの要求アンテナ本数として記憶し、現在ネットワーク・データ転送中のアプリケーションからの要求アンテナ本数を確認してアンテナ本数の低下が可能な場合にはそれを実行してブロック325に移行する。ブロック321では、Webブラウザ105のトラフィック監視部203が、実伝送速度が最低伝送速度を超えたか否かを判断する。実伝送速度が最低伝送速度を超えない場合はブロック317に戻って、さらにデバイス・ドライバ113がアンテナ本数の増加が可能か否かを判断する。アンテナ本数を増加させても一時的な電波事情の悪化などが原因で最低伝送速度以上まで実伝送速度が上昇しないような場合でも、ブロック320で所定値以上実伝送速度が上昇した場合は、空間ストリーム数がボトルネックであることがわかるので、可能な限り実伝送速度が最低伝送速度を超えるまでアンテナ本数を増大させることが望ましい。   The traffic monitoring unit 203 requests the device driver 113 to reduce the number of antennas in block 323. The device driver 113 that has received the decrease request stores the number obtained by subtracting 1 from the current number of antennas in the antenna management table 350 as the number of requested antennas from the Web browser 105, and requests from the application that is currently transferring network data. If the number of antennas can be reduced by checking the number of antennas, it is executed and the process proceeds to block 325. In block 321, the traffic monitoring unit 203 of the web browser 105 determines whether or not the actual transmission rate exceeds the minimum transmission rate. If the actual transmission rate does not exceed the minimum transmission rate, the process returns to block 317, and the device driver 113 determines whether the number of antennas can be increased. Even when the number of antennas is increased, even if the actual transmission rate does not increase above the minimum transmission rate due to temporary deterioration of radio wave conditions, etc. Since it turns out that the number of streams is a bottleneck, it is desirable to increase the number of antennas until the actual transmission rate exceeds the minimum transmission rate as much as possible.

Webブラウザ105について、ブロック323、ブロック307、ブロック309を経由して再度ブロック317の手順に戻った場合は、デバイス・ドライバ113はすでにWebブラウザ105については現在アクセスしているサーバに関して、動作するアンテナ本数を増加させても実伝送速度の上昇が期待できないことを認識している。よって、ブロック317で依然として実伝送速度が最低伝送速度を下回っているときには、空間ストリーム数がボトルネックではないためアンテナ本数の増加をしないでブロック325に移行する。ブロック321でトラフィック監視部203が、実伝送速度が最低伝送速度を超えたと判断したときは、ブロック325に移行する。この場合は、空間ストリーム数がボトルネックになって実伝送速度が最低伝送速度以上まで上昇したので、ユーザは最低のアンテナ本数で満足できる実伝送速度を得たことになり電力効率のよい無線通信をしていることになる。   When the Web browser 105 returns to the procedure of block 317 again via the block 323, block 307, and block 309, the device driver 113 operates with respect to the server that is already accessing the web browser 105. We recognize that the increase in actual transmission speed cannot be expected even if the number is increased. Therefore, when the actual transmission rate is still below the minimum transmission rate in block 317, the number of spatial streams is not a bottleneck, and the process proceeds to block 325 without increasing the number of antennas. When the traffic monitoring unit 203 determines in block 321 that the actual transmission rate has exceeded the minimum transmission rate, the process proceeds to block 325. In this case, the number of spatial streams has become a bottleneck and the actual transmission rate has increased to the minimum transmission rate or more, so the user has obtained a satisfactory actual transmission rate with the minimum number of antennas, and power-efficient wireless communication Will be doing.

ブロック311では、トラフィック監視部203が基準値テーブル205を参照してTCPモニター117から受け取った実伝送速度と現在接続している宛先情報について定められた最高伝送速度とを比較する。実伝送速度が最高伝送速度よりも高い場合はブロック313に移行し、低い場合はブロック325に移行する。ブロック313では、Webブラウザ105がOS109を通じてデバイス・ドライバ113にアンテナ本数を低下させるように要求する。要求を受け取ったデバイス・ドライバ113は、現在動作しているアンテナ数から1を引いた数を要求アンテナ本数として、Webブラウザ105のポート番号とともにアンテナ管理テーブル350に記憶する。なお、各アプリケーションがアンテナ管理テーブル350に記憶する際には、自己のポート番号について過去に要求アンテナ本数が記録されていればそれを上書きする。   In block 311, the traffic monitoring unit 203 refers to the reference value table 205 and compares the actual transmission rate received from the TCP monitor 117 with the maximum transmission rate determined for the currently connected destination information. When the actual transmission rate is higher than the maximum transmission rate, the process proceeds to block 313, and when it is lower, the process proceeds to block 325. In block 313, the Web browser 105 requests the device driver 113 to reduce the number of antennas through the OS 109. The device driver 113 that has received the request stores the number obtained by subtracting 1 from the number of currently operating antennas in the antenna management table 350 together with the port number of the Web browser 105 as the number of requested antennas. When each application stores in the antenna management table 350, if the number of requested antennas has been recorded in the past for its own port number, it is overwritten.

デバイス・ドライバ113は、いずれかのアプリケーションから受け取った増減要求から要求アンテナ本数を計算してアンテナ管理テーブル350に記憶したあとは、そこに登録された各アプリケーションからの要求アンテナ本数の最大値をMIMOコントローラ63に設定する。こうすることでいずれのアプリケーションも許容伝送速度以上の実伝送速度で無線通信をすることができる。デバイス・ドライバ113は、アンテナ管理テーブル350を参照してすべてのポート番号に対応する要求アンテナ本数の最大値より現在動作しているアンテナの本数が多いと判断したときは、ブロック314に移行してアンテナ本数を1本減少させるようにMIMOコントローラ63を設定してブロック315に移行する。このとき、必要であればデバイス・ドライバ113は再度AP41との間で認証およびアソシエーションを実行する。ブロック315では、TCPモニター117がデバイス・ドライバ113を通過するIPパケットの数からWebブラウザ105に関する実伝送速度を検出してWebブラウザ105に送る。   After the device driver 113 calculates the requested number of antennas from the increase / decrease request received from any application and stores it in the antenna management table 350, the device driver 113 sets the maximum number of requested antennas from each application registered therein to the MIMO. Set in the controller 63. In this way, any application can perform wireless communication at an actual transmission rate that is equal to or higher than an allowable transmission rate. If the device driver 113 refers to the antenna management table 350 and determines that the number of currently operating antennas is greater than the maximum number of requested antennas corresponding to all port numbers, the device driver 113 proceeds to block 314. The MIMO controller 63 is set so as to decrease the number of antennas by one, and the process proceeds to block 315. At this time, if necessary, the device driver 113 performs authentication and association with the AP 41 again. In block 315, the TCP monitor 117 detects the actual transmission rate related to the web browser 105 from the number of IP packets passing through the device driver 113 and sends it to the web browser 105.

ブロック316では、Webブラウザ105のトラフィック監視部203が、実伝送速度が最高伝送速度を下回ったか否かを判断する。Webブラウザ105とAP41との間の実伝送速度において、MIMOの空間ストリーム数がボトルネックでない場合は、動作するアンテナの本数を1本だけ低下しても実伝送速度が最高伝送速度を下回る程度まで下降しない場合がある。その場合、トラフィック監視部203は、ブロック313に戻って、デバイス・ドライバ113にさらなるアンテナ本数の低下要求をする。   In block 316, the traffic monitoring unit 203 of the web browser 105 determines whether or not the actual transmission rate is lower than the maximum transmission rate. If the number of spatial streams of MIMO is not a bottleneck at the actual transmission rate between the Web browser 105 and the AP 41, even if the number of operating antennas is reduced by one, the actual transmission rate is less than the maximum transmission rate. May not descend. In that case, the traffic monitoring unit 203 returns to the block 313 and requests the device driver 113 to further reduce the number of antennas.

やがて、ブロック316では、実伝送速度が最高伝送速度を下回ったと判断される。このとき、空間ストリーム数は全体の伝送系の中でボトルネックになる。こうすることで空間ストリームの数は許容伝送速度を満たすための最低の数になり、MIMOコントローラ63は最大の電力効率で動作する。ブロック313で現在動作しているアンテナの本数がすでにアンテナ管理テーブル350に記憶された要求アンテナ本数の最大値に到達している場合は、それ以上低下できないのでブロック325に移行する。   Eventually, at block 316, it is determined that the actual transmission rate has fallen below the maximum transmission rate. At this time, the number of spatial streams becomes a bottleneck in the entire transmission system. By doing so, the number of spatial streams becomes the minimum number to satisfy the allowable transmission rate, and the MIMO controller 63 operates with the maximum power efficiency. If the number of antennas currently operating in block 313 has already reached the maximum value of the required number of antennas stored in the antenna management table 350, the process cannot proceed to block 325 because it cannot be further reduced.

ブロック325では、Webブラウザ105を実行してLCD57の画面をみたり、動画や音楽を再生したりしているユーザが、消費電力と実伝送速度の視点で現在のサイトにアクセスして満足を得ているか否かを判断し、満足していない場合はブロック327に移行して無線管理プログラム107を実行する。そしてユーザは無線管理プログラム107が提供する操作画面を通じて、基準値テーブル205の基準値を変更する。ユーザは、実伝送速度で転送されてくるデータのWebブラウザ105による再生状況をみて、最低伝送速度および最高伝送速度を一体として変更しブロック307に戻る。ユーザは現在の状況において、ノートPC50における消費電力低減の要請が高いと判断すれば最低伝送速度と最高伝送速度を下げ、伝送速度上昇の要請が強いと判断すれば最低伝送速度と最高伝送速度を上げることができる。なお、ネットワークから配信されるビデオ・ストリームやオーディオ・ストリームのデータが一部欠落した場合には、通常はデータを再生するアプリケーション・プログラムがそれを自動的に検出することができる。したがって、Webブラウザ105がデータの欠落を検出した場合には、ブロック325の処理においてユーザの操作を経ないで自らが自動的に基準値テーブル205の最低伝送速度および最高伝送速度を上げてアンテナ本数を増加させることができる。   In block 325, a user who executes the Web browser 105 to view the screen of the LCD 57 or plays a movie or music gains satisfaction by accessing the current site from the viewpoint of power consumption and actual transmission speed. If it is not satisfied, the process proceeds to block 327 and the radio management program 107 is executed. Then, the user changes the reference value in the reference value table 205 through the operation screen provided by the wireless management program 107. The user sees the reproduction status of the data transferred at the actual transmission rate by the Web browser 105, changes the minimum transmission rate and the maximum transmission rate as a unit, and returns to block 307. In the current situation, the user lowers the minimum transmission speed and the maximum transmission speed if it determines that the demand for power consumption reduction in the notebook PC 50 is high, and the minimum transmission speed and the maximum transmission speed if it determines that the request for an increase in transmission speed is strong. Can be raised. When a part of video stream or audio stream data distributed from the network is lost, normally, an application program that reproduces the data can automatically detect it. Therefore, when the web browser 105 detects a data loss, the user automatically increases the minimum transmission speed and the maximum transmission speed of the reference value table 205 without performing any user operation in the process of block 325, and the number of antennas. Can be increased.

最初のアクセスから実伝送速度が図6の領域2の範囲にある場合、すなわち、ブロック301〜ブロック311を経てブロック325までのパスが成立した場合は、無線伝送路がボトルネックになっていないことがあり、さらにアンテナ本数を低下させて電力効率を上昇できる可能性がある。それを確認するには、ブロック325で実伝送速度が最低伝送速度より下がるように基準値テーブル205の最低伝送速度と最高伝送速度を変更してアンテナ本数を増加させたときに、実伝送速度が上昇するか否かを判断する。実伝送速度が上昇する場合は、空間ストリームの数がボトルネックになっておりアンテナ本数は適正であるため、もとの基準値を維持する。実伝送速度が上昇しない場合は、ボトルネックになっていないと判断できるのでブロック327でアンテナ本数を低下させてもよい。このときデバイス・ドライバ113は、アンテナ管理テーブル350の要求アンテナ本数として、低下させたあとの本数を記憶する。なお、この操作はユーザが無線管理プログラム107から行っても、デバイス・ドライバ113が行ってもよい。   When the actual transmission speed from the first access is within the range of area 2 in FIG. 6, that is, when the path from block 301 to block 311 to block 325 is established, the wireless transmission path is not a bottleneck. In addition, there is a possibility that the power efficiency can be increased by reducing the number of antennas. To confirm that, when the number of antennas is increased by changing the minimum transmission rate and the maximum transmission rate in the reference value table 205 so that the actual transmission rate is lower than the minimum transmission rate in block 325, the actual transmission rate is Determine whether to rise. When the actual transmission rate increases, the number of spatial streams is a bottleneck and the number of antennas is appropriate, so the original reference value is maintained. If the actual transmission rate does not increase, it can be determined that the bottleneck has not occurred, so the number of antennas may be decreased at block 327. At this time, the device driver 113 stores the number after reduction as the number of required antennas in the antenna management table 350. This operation may be performed by the user from the wireless management program 107 or by the device driver 113.

ブロック329では、ユーザにより実行を停止されたWebブラウザ105は、ブロック331に移行してデバイス・ドライバ113に指示して、アンテナ管理テーブル350に記憶されたアンテナ本数でアンテナ登録テーブル115を更新させる。デバイス・ドライバ113は、アンテナ登録テーブル115において、Webブラウザ105と宛先のサーバとのデータ転送に関し、宛先情報と送信元情報のすべての項目が合致したエントリがある場合は要求アンテナ本数で登録アンテナ本数を更新し、合致するエントリがない場合は新たなエントリを作成して要求アンテナ本数を登録アンテナ本数としてアンテナ登録テーブル115に記録する。更新された登録アンテナ本数も新規に登録されたアンテナ本数も、実際にアプリケーションが無線通信したときの電力効率の視点からのユーザの満足度またはアプリケーション自身が検出したデータの欠落などに基づいてアンテナ登録テーブル115に当該通信条件のもとでの最適な値として登録される。ブロック329でWebブラウザ105の実行が停止されない場合は、ブロック307に戻る。   In block 329, the Web browser 105 whose execution has been stopped by the user moves to block 331 and instructs the device driver 113 to update the antenna registration table 115 with the number of antennas stored in the antenna management table 350. In the antenna registration table 115, the device driver 113 relates to data transfer between the Web browser 105 and the destination server, and if there is an entry in which all items of destination information and transmission source information match, the number of registered antennas corresponds to the number of requested antennas. If there is no matching entry, a new entry is created and the requested number of antennas is recorded in the antenna registration table 115 as the number of registered antennas. Both the number of updated registered antennas and the number of newly registered antennas are registered based on user satisfaction from the viewpoint of power efficiency when the application actually communicates wirelessly or missing data detected by the application itself. It is registered in the table 115 as an optimum value under the communication condition. If execution of the Web browser 105 is not stopped at block 329, the process returns to block 307.

アンテナ登録テーブル115は、ノートPC50の電源を停止する際には、HDD55に格納され、次回電源が投入されてMIMOコントローラ63が動作するときにはメイン・メモリ53にロードされる。あるサイトに最初にアクセスする際に、アンテナの本数を多めに設定して伝送速度を優先させた場合には、その後ユーザがトラフィックを監視してアンテナ本数を適宜低下させることも考えられるが、そのような操作をすることはユーザにとって大きな負担になるため最初のアンテナ本数が維持されて無駄な電力を消費しがちである。また、アンテナの本数を少なめに設定して消費電力の低減を優先させた場合には、最初にサイトにアクセスしたときの応答速度が遅すぎてユーザがストレスを感じることになる。   The antenna registration table 115 is stored in the HDD 55 when the power of the notebook PC 50 is stopped, and is loaded into the main memory 53 when the power is turned on next time and the MIMO controller 63 operates. When a site is first accessed, if the number of antennas is set higher and transmission speed is given priority, the user may monitor the traffic and then reduce the number of antennas as appropriate. Such an operation is a heavy burden on the user, so the initial number of antennas is maintained and there is a tendency to waste useless power. In addition, when priority is given to reducing power consumption by setting a small number of antennas, the response speed when accessing the site for the first time is too slow, and the user feels stressed.

本実施の形態によれば、アプリケーションが無線通信を開始する際にアンテナ登録テーブル115に同一の通信条件のエントリがある場合は、そこに登録されたアンテナ本数が通信開始前に設定されるため、ユーザはアクセスの開始初期から電力効率のよい空間ストリームの数で無線通信ができる。また、通信開始後はTCPモニター117で実伝送速度を監視し当該通信条件における最適なアンテナ本数を判断して設定するので、電力効率を維持することができる。さらにアプリケーション終了時に実際の通信条件とともに登録アンテナ本数をアンテナ登録テーブル115に格納するため次回は更新されたアンテナ登録テーブル115を使用して無線通信をすることができる。   According to the present embodiment, when there is an entry with the same communication condition in the antenna registration table 115 when the application starts wireless communication, the number of antennas registered there is set before starting communication. The user can perform wireless communication using the number of power efficient stream streams from the beginning of access. In addition, after starting communication, the TCP monitor 117 monitors the actual transmission rate and determines and sets the optimum number of antennas under the communication conditions, so that power efficiency can be maintained. Furthermore, since the number of registered antennas is stored in the antenna registration table 115 together with actual communication conditions when the application ends, wireless communication can be performed next time using the updated antenna registration table 115.

以上、MIMO方式の無線システムを例にして説明したが、本発明は複数のアンテナを備え、実際に動作させるアンテナの本数が無線伝送路の伝送容量および消費電力と関連がある他のいかなるマルチ・アンテナの無線システムにも適用することができる。本発明においては無線システムが備えるアンテナの本数は2本以上あればよい。一度に増減するアンテナの本数は1本に限定するものではなく、状況に応じて一度に複数本のアンテナを増減してもよい。また、図6において、トラフィック監視部203および基準値テーブル205は各アプリケーション・プログラムに設けたが、無線管理プログラム107にすべてのアプリケーション・プログラムに関する同様の機能を組み込んでもよい。   As described above, the MIMO wireless system has been described as an example. However, the present invention includes a plurality of antennas, and the number of antennas to be actually operated is any other multi-wires related to the transmission capacity and power consumption of the wireless transmission path. The present invention can also be applied to an antenna wireless system. In the present invention, the number of antennas provided in the wireless system may be two or more. The number of antennas to be increased or decreased at a time is not limited to one, and a plurality of antennas may be increased or decreased at a time depending on the situation. In FIG. 6, the traffic monitoring unit 203 and the reference value table 205 are provided in each application program. However, the wireless management program 107 may incorporate similar functions related to all application programs.

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。   Although the present invention has been described with the specific embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and is known so far as long as the effects of the present invention are achieved. It goes without saying that any configuration can be adopted.

10…イントラネット
11、31…有線LAN
30…インターネット
50…ノートブック型パーソナル・コンピュータ
115…アンテナ登録テーブル
200…アプリケーション・プログラム
205…基準値テーブル
350…アンテナ管理テーブル
10 ... Intranet 11, 31 ... Wired LAN
30 ... Internet 50 ... Notebook personal computer 115 ... Antenna registration table 200 ... Application program 205 ... Reference value table 350 ... Antenna management table

Claims (10)

アプリケーション・プログラムの実行が可能で複数のアンテナの動作を個別に制御することができる無線システムを搭載した無線端末装置に、
前記無線システムを通じてデータ転送するサーバの宛先情報と該サーバに対してアクセスする際に設定するアンテナの本数である登録アンテナ本数を参照テーブルに格納するステップと、
前記アプリケーション・プログラムがサーバとデータ転送を開始する際に、前記参照テーブルを参照して前記登録アンテナ本数のアンテナを動作させるように前記無線システムを設定するステップと、
前記アンテナの本数の設定が完了した後に前記無線システムをアクセス・ポイントに接続するステップと
を有する処理を実行させるコンピュータ・プログラム。
In a wireless terminal device equipped with a wireless system that can execute application programs and control the operation of multiple antennas individually,
Storing the destination information of a server that transfers data through the wireless system and the number of registered antennas, which is the number of antennas set when accessing the server, in a reference table;
Configuring the wireless system to operate the number of registered antennas with reference to the reference table when the application program starts data transfer with a server;
A computer program for executing a process including a step of connecting the wireless system to an access point after the setting of the number of antennas is completed.
前記参照テーブルには、さらに前記アプリケーション・プログラムに関する送信元情報が格納され、前記無線システムを設定するステップが前記宛先情報と前記送信元情報の組に対応する前記登録アンテナ本数のアンテナを動作させるように前記無線システムを設定する請求項1に記載のコンピュータ・プログラム。   The reference table further stores transmission source information related to the application program, and the step of setting the wireless system operates the antennas of the number of registered antennas corresponding to the set of the destination information and the transmission source information. The computer program according to claim 1, wherein the wireless system is set in a computer. 前記宛先情報がIPアドレスを含み、前記送信元情報が前記アプリケーション・プログラムのポート番号を含む請求項2に記載のコンピュータ・プログラム。   The computer program according to claim 2, wherein the destination information includes an IP address, and the transmission source information includes a port number of the application program. 前記処理が、
前記アプリケーション・プログラムに関する実伝送速度を測定するステップと、
前記実伝送速度が最低基準値よりも遅い場合に前記アプリケーション・プログラムが動作させるアンテナの本数を増加するように要求するステップと、
前記要求された本数のアンテナを動作するように前記無線システムを設定するステップと
を有する請求項1から請求項3のいずれかに記載のコンピュータ・プログラム。
The process is
Measuring an actual transmission rate for the application program;
Requesting that the number of antennas operated by the application program be increased when the actual transmission rate is slower than a minimum reference value;
The computer program according to any one of claims 1 to 3, further comprising: setting the wireless system to operate the requested number of antennas.
アンテナ本数を増加させたあとに前記アプリケーション・プログラムに関する実伝送速度を測定し、該実伝送速度がアンテナ本数の増加前より所定値以上上昇しない場合に前記アプリケーション・プログラムが動作させるアンテナの本数を低下させるように要求するステップを有する請求項4に記載のコンピュータ・プログラム。   Measure the actual transmission rate for the application program after increasing the number of antennas, and reduce the number of antennas that the application program operates if the actual transmission rate does not increase more than a predetermined value from before the increase in the number of antennas The computer program product according to claim 4, further comprising a step of requesting to execute the program. 前記処理が、
前記アプリケーション・プログラムに関する実伝送速度を測定するステップと、
前記実伝送速度が最高基準値よりも速い場合に前記アプリケーション・プログラムが動作させるアンテナ本数を低下するように要求するステップと、
前記要求された本数のアンテナを動作させるように前記無線システムを設定するステップと
を有する請求項1から請求項5のいずれかに記載のコンピュータ・プログラム。
The process is
Measuring an actual transmission rate for the application program;
Requesting that the number of antennas operated by the application program be reduced when the actual transmission rate is faster than a maximum reference value;
The computer program according to any one of claims 1 to 5, further comprising: setting the wireless system to operate the requested number of antennas.
アンテナ本数を低下させたあとに前記アプリケーション・プログラムに関する実伝送速度を測定し、該実伝送速度が前記最高基準値よりも速い場合に前記アプリケーション・プログラムがさらにアンテナ本数を低下するように要求するステップを有する請求項6に記載のコンピュータ・プログラム。   Measuring the actual transmission rate for the application program after reducing the number of antennas, and requesting the application program to further reduce the number of antennas when the actual transmission rate is faster than the maximum reference value The computer program according to claim 6. 前記アプリケーション・プログラムの実行を停止する際に、前記アプリケーション・プログラムが要求していたアンテナの本数で前記参照テーブルを更新するステップを有する請求項4から請求項7のいずれかに記載のコンピュータ・プログラム。   The computer program according to claim 4, further comprising a step of updating the reference table with the number of antennas requested by the application program when the execution of the application program is stopped. . 請求項1から請求項8のいずれかに記載のコンピュータ・プログラムを実装した無線端末装置。   A wireless terminal device in which the computer program according to any one of claims 1 to 8 is installed. アプリケーション・プログラムの実行が可能で複数のアンテナの動作を個別に制御することができる無線システムを搭載した無線端末装置において前記無線システムを制御する方法であって、
前記無線システムを通じてデータ転送するサーバの宛先情報と該サーバに対してアクセスする際に設定するアンテナの本数である登録アンテナ本数を参照テーブルに格納するステップと、
前記アプリケーション・プログラムがサーバとデータ転送を開始する際に、前記参照テーブルを参照して前記登録アンテナ本数のアンテナを動作させるように無線端末装置が前記無線システムを設定するステップと、
前記アンテナの本数の設定が完了した後に前記無線システムをアクセス・ポイントに接続するステップと
を有する制御方法。
A method for controlling the wireless system in a wireless terminal device equipped with a wireless system capable of executing an application program and capable of individually controlling operations of a plurality of antennas,
Storing the destination information of a server that transfers data through the wireless system and the number of registered antennas, which is the number of antennas set when accessing the server, in a reference table;
When the application program starts data transfer with the server, the wireless terminal device sets the wireless system to operate the antennas of the number of registered antennas with reference to the reference table;
And a step of connecting the wireless system to an access point after the setting of the number of antennas is completed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014106343A1 (en) * 2013-01-07 2014-07-10 Nec (China) Co., Ltd. Method and apparatus for selecting transmit antennas in wireless system
JP2016184797A (en) * 2015-03-25 2016-10-20 Necプラットフォームズ株式会社 Wireless lan communication device, communication method, and program

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002077010A (en) * 2000-08-29 2002-03-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Base station unit and radio reception method
JP2005236686A (en) * 2004-02-19 2005-09-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Communications system and communication method by adaptive array antenna
WO2006011493A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Sharp Kabushiki Kaisha Communication network control system
WO2007108430A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Pioneer Corporation Wireless communication device and wireless communication system
JP2008017096A (en) * 2006-07-05 2008-01-24 Fujitsu Ltd Communication system performing transmission/reception by a plurality of antennas, and its transmitter and receiver
WO2008123324A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Kyocera Corporation Wireless communication method, wireless communication system and base station

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002077010A (en) * 2000-08-29 2002-03-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Base station unit and radio reception method
JP2005236686A (en) * 2004-02-19 2005-09-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Communications system and communication method by adaptive array antenna
WO2006011493A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Sharp Kabushiki Kaisha Communication network control system
WO2007108430A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Pioneer Corporation Wireless communication device and wireless communication system
JP2008017096A (en) * 2006-07-05 2008-01-24 Fujitsu Ltd Communication system performing transmission/reception by a plurality of antennas, and its transmitter and receiver
WO2008123324A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Kyocera Corporation Wireless communication method, wireless communication system and base station

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014106343A1 (en) * 2013-01-07 2014-07-10 Nec (China) Co., Ltd. Method and apparatus for selecting transmit antennas in wireless system
CN104904133A (en) * 2013-01-07 2015-09-09 日电(中国)有限公司 Method and apparatus for selecting transmit antennas in wireless system
CN104904133B (en) * 2013-01-07 2018-01-19 日电(中国)有限公司 Method and apparatus for selecting the transmitting antenna in wireless system
JP2016184797A (en) * 2015-03-25 2016-10-20 Necプラットフォームズ株式会社 Wireless lan communication device, communication method, and program

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