CN103098522A - 无线通信系统、数据发送装置、无线数据接收装置及无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

即使当在TCP通信中利用了U-APSD时，也能够不使数据流停止而高效地向省电模式过渡。发送标头解析单元(133)根据从发送终端(100)发送至接收终端(200)的发送数据的TCP标头，解析发送数据是否为TCP通信中的确认响应。同步预处理单元(134)在发送数据并非为确认响应的情况下，根据发送数据的TCP标头，决定是否对发送数据的IP标头追加与接入点(300)一起以省电模式工作所需的同步信息。同步信息处理单元(235)对表示针对从发送终端(100)接收到的接收数据的确认响应的发送数据的IP标头，追加与接入点(300)一起以省电模式工作所需的同步信息。

Description

无线通信系统、数据发送装置、无线数据接收装置及无线通信方法
技术领域
本发明涉及以省电为目的的无线通信系统、数据发送装置、无线数据接收装置及无线通信方法。
背景技术
在网络连接设备中，存在通过有线方式利用IP(Internet Protocol，互联网协议)网络的设备和通过无线方式利用IP网络的设备。无论是如上所述的无线方式还是有线方式，已针对各种设备研究了用于降低功耗的省电技术。对于其中利用无线网络的便携式终端，因为可以假设仅利用内置的电池来长时间使用的用法，所以尤其需要省电技术。因此，以下说明便携式终端的省电技术的例子。
作为便携式终端的网络连接设备，无线LAN(Local Area Network，局域网)设备的利用备受关注。无线LAN设备会消耗较大的电力。因此，对于无线LAN设备而言，省电化为重要的研究课题，且已提出了大量的省电化方案。
在无线LAN的标准规格即IEEE802.11下，作为具备无线LAN设备的无线LAN终端的省电化方法，规定了功率管理的模式(节能模式)。该方法中，以节能模式进行动作的无线LAN终端配合从接入点即无线基站发送信标的定时，过渡至进行通常的收发动作的状态(主动模式)，并进行接收动作。并且，无线LAN终端在未从无线基站发送来信标的期间，进入不进行接收动作的状态(以下称为省电模式)。无线LAN终端在省电模式(也称为DOES模式)下，停止对该无线LAN终端所具备的无线LAN设备供电，由此，能够降低无线LAN终端的功耗。
在以节能模式进行动作的无线LAN终端连接于此种无线LAN系统的情况下，接入点会增大信标的发送周期(信标期间)及直至发送DTIM信标为止的信标的间歇数。此处，DTIM(Delivery Traffic Indication Message，指定传输指示消息)信标是对省电模式的无线LAN终端传递表示数据处于等待发送状态的信息的消息。由此，对于无线LAN终端，能够期待省电效果。
然而，在将信标周期设定得较长的情况下，对于单播数据的接收而言会产生较长的延迟时间。
作为解决该问题的方法，已知例如Wi-Fi WMM-APSD(WMM PowerSave，无线多媒体节能模式(参照非专利文献1))及IEEE802.11e标准规格(IEEEStd802.11e-2005(参照非专利文献2))中的U-APSD(Unscheduled AutomaticPower-Save Delivery，非调度自动节能发送)方式。这两种规格中规定了实现对于单播数据的省电化的方法。上述方法使用考虑每种应用的优先控制及用于维持应用的通信质量的延迟与波动的范围等，不依赖于信标周期地过渡至主动模式的方法。由此，无线LAN终端能实现对于单播数据的省电化。
利用了上述方法的无线LAN终端为了维持每种应用的通信质量，以独自的收发周期从DOES模式过渡至主动模式。并且，过渡至主动模式的无线LAN终端请求接入点发送发往本站的单播数据。
具体而言，Wi-Fi WMM-APSD每隔接入点与无线LAN终端之间所决定的间隔，切换至主动模式并收发数据。在动态地决定切换至上述主动模式的间隔的方法(例如专利文献1)中，已提出了解析无线LAN终端与接入点进行了通信的通信数据的方法。上述无线LAN终端检测与接入点之间的通信状态或通信协议的状态。而且，上述无线LAN终端根据通信状态或通信协议的状态，通过参照预先针对每个状态准备的接收间隔表，决定从接入点接收通信数据的间隔。
另外，U-APSD以从省电状态下的无线LAN终端发送的触发帧为契机而接收数据。以如下方式生成触发帧。
图1是表示无线LAN终端的网络层中所使用的发送数据的数据格式的图。如图1所示，发送数据包含IP标头与IP数据。另外，IP数据包含TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)标头与TCP数据。此处，在发送数据为确认响应的情况下，TCP数据为空。另一方面，在发送数据为应用数据的情况下，TCP数据为流数据等数据。通过监视TCP数据的数据尺寸，能够识别出发送数据是确认响应还是应用数据。
图2是表示TCP标头的详细情况的图。图2中，“序列编号”字段是表示发送数据的序列编号的字段。另外，“确认响应编号”字段是发送数据为确认响应时所使用的字段。成为确认响应的对象的接收数据的TCP标头内的“序列编号”字段中所存储的序列编号被存储在“确认响应编号”字段中。另外，“标志”字段是存储SYN(Synchronize，同步)或FIN(Fines，结束)等数据的字段。此处，SYN数据表示TCP通信的开始请求，FIN数据表示TCP通信的结束请求。另外，“窗口尺寸”字段用于将接收侧的窗口尺寸传递给对方。窗口尺寸为0的情况表示无法接收数据。这样，通过监视TCP标头，能够确认发送数据是确认响应还是应用数据。
另外，图3是表示IP标头的详细情况的图。图3中，“服务类型”字段是用于对表示IP分组的优先级等的TOS(Type Of Service，服务类型)进行指定的字段。U-APSD按照接入种类对来自上位层的分组进行分类并存储至各队列。接入种类有“语音”、“视频”、“尽力服务”及“后台”这4个种类，根据应用而决定了将要利用的接入种类。例如，在流通信的情况下，对于接入种类设定了“视频”。对于该接入种类，分别对应了优先级。因此，在无线LAN的优先级控制中利用接入种类。利用U-APSD的无线LAN终端对发送数据的IP标头的“服务类型”字段追加表示接入种类的信息作为同步信息，并将其传送至无线LAN设备。
无线LAN设备若接收了在发送数据的IP标头的“服务类型”字段中追加了同步信息的发送数据，则改换该发送数据的无线标头，作为对应于U-APSD的无线帧。图4是表示利用U-APSD的无线LAN设备即数据链路层中所使用的数据格式的图。这样，无线LAN终端在对IP标头追加了同步信息的情况下，通过将无线标头改换为对应于U-APSD的标头来生成触发帧。而且，所生成的帧在与接入点之间的通信过程中，被识别为对应于U-APSD的触发帧。
利用了U-APSD的无线LAN终端平常处于DOES模式，仅在有需要发送的数据时才切换至主动模式。例如，在无线LAN终端处于DOES模式的情况下，即使接入点中有发往无线LAN终端的U-APSD对应数据，接入点也无法将该数据发送至无线LAN终端。因此，该数据被存储在接入点的缓冲区中不动。
若在无线LAN终端中产生了发往接入点的数据，则无线LAN终端切换至主动模式，并将对应于U-APSD的数据发送至接入点。此时，接入点知道无线LAN终端已处于主动模式，将存储在缓冲区中的数据发送至无线LAN终端。然后，无线LAN终端再次过渡至DOES模式。
这样，在为了发送数据而被唤起(过渡至主动模式)的状态下，无线LAN终端直接进行接收动作，由此，能够通过一次唤起同时执行收发。此外，在到达接入点的数据并非为U-APSD对应数据的情况下，无线LAN终端依据上述节能模式等动作进行通常的接收动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-88914号公报
非专利文献
非专利文献1：WMM Power Save for Mobile and Portable Wi-FiCERTIFIED Devices，Wi-Fi Alliance December2005，(P7-P12)
非专利文献2：IEEE Std802.11e-2005，(11.2Power management)
发明内容
发明要解决的问题
然而，以往的技术是优化为在发送侧与接收侧的无线LAN终端之间送出各自的数据的定时相同的应用(例如，如VoIP(Voice over IP，互联网协议电话)那样的UDP通信)的方式。因此，若利用了TCP通信的应用(例如视频语音等的流接收)直接运用以往技术，则有如下所述的问题。
图5是用以说明上述问题的图。具体而言，考虑如下情况：没有为了在利用U-APSD的接收终端20与接入点30之间同时进行收发而成为同步的触发帧。在是TCP的情况，从接收终端20发送至接入点30的确认响应(ACK)成为触发帧。在无触发帧的情况下，接下来从发送终端10到达接入点的对应于U-APSD的数据会在接入点30蓄积。并且，数据会一直在接入点30蓄积，直至来自接收终端20的某个触发帧(发送数据)到达接入点30为止。因此，有如下问题：在无触发帧的情况下，产生接收终端20无法接收来自发送终端10的数据的状况。
另外，在TCP通信的特定状态(通信开始阶段与通信结束阶段)下，存在如下所述的问题。例如，对于TCP通信，若未由发送终端接收针对开始请求的数据的ACK并确认链路已建立，则无法将以后的数据发送至接收终端。这样，在TCP通信中存在如下状态，即，如上述特定状态那样，仅产生从发送终端至接收终端的单向的通信数据的状态。因此，有如下问题：在处于特定状态的区间中，难以在TCP通信中运用U-APSD。
本发明的目的在于即使当在TCP通信中利用U-APSD时，也不会使数据流停止而高效地向省电模式过渡。
解决问题的方案
本发明的无线通信系统的一个形态包括：发送侧的数据发送装置；无线基站，与上述数据发送装置进行有线通信或无线通信；以及接收侧的无线数据接收装置，通过上述无线基站，使用TCP/IP协议与上述数据发送装置进行包含IP标头及TCP标头的收发数据的TCP/IP通信，上述数据发送装置包括：发送标头解析单元，根据从上述数据发送装置发送至上述无线数据接收装置的第1发送数据的TCP标头，解析上述第1发送数据是否为TCP通信中的确认响应；同步预处理单元，在上述第1发送数据并非为确认响应的情况下，根据上述第1发送数据的TCP标头，决定是否对上述第1发送数据的IP标头追加与上述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息；以及发送数据传送单元，传送包含追加了上述同步信息的IP标头的上述第1发送数据，上述无线数据接收装置包括：同步信息处理单元，对从上述无线数据接收装置发送至上述数据发送装置的发送数据中的第2发送数据的IP标头，追加与上述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息，上述第2发送数据是表示针对从上述数据发送装置接收到的接收数据的确认响应的数据；接收数据判定单元，判定是否在上述接收数据的IP标头已追加了上述同步信息；发送定时调整单元，根据上述接收数据判定单元的判定结果，控制上述第2发送数据的传送定时；以及发送数据传送单元，根据上述传送定时传送上述第2发送数据。
根据该结构，在发送终端侧能够根据TCP通信的各种通信状态，决定对发送数据追加同步信息还是不追加同步信息。由此，发送终端侧能够使接入点把从本装置发送的数据暂时作为不对应于U-APSD的数据进行接收。其结果是能够避免接收终端难以从接入点的缓冲区接收数据这一状况，即，能够避免使通信数据流停止(死锁)。
另外，因为对成为用于可靠地取出发送数据的触发帧的确认响应追加了同步信息，所以接收终端能够把蓄积在接入点的来自发送终端的数据完全接收。另外，即使在有可能未在成为TCP的确认响应对象的接收数据追加同步信息而使来自发送终端的发送数据蓄积于接入点不动的情况下，接收终端也会立刻发送追加了同步信息的确认响应。由此，接收终端能够可靠地接收有可能被蓄积而未被取出的发送数据。
本发明的数据发送装置的一个形态是通过与无线基站之间的有线通信或无线通信，使用TCP/IP协议与无线数据接收装置进行包含IP标头及TCP标头的收发数据的TCP/IP通信的发送侧的数据发送装置，其包括：发送标头解析单元，根据从上述数据发送装置发送至上述无线数据接收装置的发送数据的TCP标头，解析上述发送数据是否为TCP通信中的确认响应；同步预处理单元，在上述发送数据并非为确认响应的情况下，根据上述发送数据的TCP标头，决定是否对上述发送数据的IP标头追加与上述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息；以及发送数据传送单元，传送包含追加了上述同步信息的IP标头的上述发送数据。
根据该结构，在发送终端侧能够根据TCP通信的各种通信状态，决定对发送数据追加同步信息还是不追加同步信息。由此，发送终端侧能够使接入点把从本装置发送的数据暂时作为不对应于U-APSD的数据接收。其结果是，能够避免接收终端难以从接入点的缓冲区接收数据这一状况，即，能够避免使通信数据流停止(死锁)。
本发明的数据发送装置的一个形态还包括：监视单元，监视从上述无线数据接收装置发送的确认响应的接收间隔；以及发送数据同步决定单元，在上述接收间隔为周期性的情况下，最终决定追加上述同步信息。
根据该结构，发送终端在周期性地接收针对通常的TCP的发送数据的来自接收终端的确认响应的情况下，能够判断为TCP的通信状态稳定，因此，能够使接收终端周期性地过渡至省电模式。此处，通常的TCP的发送数据是通信开始阶段与通信结束阶段、及拥塞避免阶段以外的数据。由此，不会使数据流停止，而接收终端能够确保过渡至省电模式的区间，从而降低功耗。
在本发明的数据发送装置的一个形态中，上述监视单元还监视使用上述接收数据的TCP标头通知的窗口尺寸，上述发送数据同步决定单元在上述接收间隔为非周期性的情况下，根据被通知的上述窗口尺寸与由表示TCP通信的开始请求的SYN数据所通知的窗口尺寸的初始值之间的比较结果，最终决定是否追加上述同步信息。
根据该结构，即使在未周期性地接收来自接收终端的确认响应的状态下，通过监视接收终端的窗口尺寸，发送终端也能够判定通信本身是否正无延迟地进行。在接收终端的窗口尺寸中空闲少的情况下，可以认为发送数据已到达接收终端且正在处理中。即，在窗口尺寸中的空闲少的状态下，可以认为通信本身正无延迟地进行的可能性高，且分组未蓄积在接入点的可能性高。因此，通过发送终端对发送数据的IP标头追加同步信息并进行传送，由此，维持该状态不变，接收终端能够适当地确保过渡至省电模式的区间，从而能够降低功耗。
在本发明的数据发送装置的一个形态中，上述发送数据同步决定单元还决定不对多个发送数据中的最前头的发送数据的IP标头追加上述同步信息，上述多个发送数据是以从上述无线数据接收装置发送的确认响应的接收为触发而成为发送对象的发送数据。
根据该结构，发送终端对接收终端周期性地发送未在IP标头中追加同步信息的发送数据。由此，未追加同步信息而被传送的发送数据不会蓄积在接入点，而是按照信标周期的定时按原样直接到达接收终端。其结果是，即使在无同步触发帧(TCP的确认响应)的情况下，发送数据也会直接到达接收终端，上述同步触发帧(TCP的确认响应)成为用于在利用U-APSD的接收终端与接入点之间同时进行收发的同步信号。因此，接收终端通过对针对该发送数据的确认响应追加同步信息并进行发送，从而，能够周期性地且可靠地获取后来蓄积在接入点的数据。
在本发明的数据发送装置的一个形态中，上述同步预处理单元在上述发送数据为表示TCP通信的开始请求或结束请求的SYN或FIN数据的情况下，决定不追加上述同步信息。
根据该结构，在TCP通信中的通信开始阶段与通信结束阶段，能够不适用U-APSD模式而进行通常的TCP通信。由此，在开始阶段与结束阶段的区间中，发送终端侧能够遵循等到ACK数据后发送下一个数据这一TCP上的限制。即，能够避免在需要接收ACK数据的特定区间中适用U-APSD模式，且能够在特定区间后适用U-APSD模式。其结果是，即使在是TCP通信的情况下，也能够避免出现数据被蓄积于接入点不动的状态，而使接收终端能够向省电模式过渡。
在本发明的数据发送装置的一个形态中，上述同步预处理单元还在处于TCP通信的拥塞避免阶段的情况下，决定不追加上述同步信息。
根据该结构，接收终端不过渡至省电模式而立刻发送确认响应。由此，发送终端能够使分组丢失时所执行的TCP的拥塞避免阶段提早结束并恢复至通常的TCP通信状态，从而能够避免传送速率无谓地下降。
在本发明的数据发送装置的一个形态中，上述同步预处理单元还在上述发送数据为TCP通信的重发引起的发送数据的情况下，决定不追加上述同步信息。
根据该结构，接收终端侧不过渡至省电模式而立刻发送对应于重发的发送数据的确认响应，因此，能够避免传送速率无谓地下降。
本发明的无线数据接收装置的一个形态是通过与发送侧的数据发送装置进行有线通信或无线通信的无线基站，使用TCP/IP协议与上述数据发送装置进行包含IP标头及TCP标头的收发数据的TCP/IP通信的接收侧的无线数据接收装置，其包括：同步信息处理单元，对从上述无线数据接收装置发送至上述数据发送装置的发送数据中的确认响应发送数据的IP标头，追加与上述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息，上述确认响应发送数据是表示针对从上述数据发送装置接收到的接收数据的确认响应的数据；接收数据判定单元，判定是否在上述接收数据的IP标头已追加了上述同步信息；发送定时调整单元，根据上述接收数据判定单元的判定结果，控制上述确认响应发送数据的传送定时；以及发送数据传送单元，根据上述传送定时，传送包含追加了上述同步信息的IP标头的上述确认响应发送数据。
根据该结构，因为对成为用于可靠地取出发送数据的触发帧的确认响应追加了同步信息，所以接收终端能够把蓄积在接入点的来自发送终端的数据完全接收。即使在有可能未在成为TCP的确认响应对象的接收数据追加同步信息而使来自发送终端的发送数据蓄积于接入点不动的情况下，接收终端也会立刻发送追加了同步信息的确认响应。由此，接收终端能够可靠地接收有可能被蓄积而未被取出的发送数据。
在本发明的无线数据接收装置的一个形态中，上述发送定时调整单元当在上述接收数据的IP标头未追加上述同步信息的情况下，立刻传送包含追加了上述同步信息的IP标头的上述确认响应发送数据。
根据该结构，即使在有可能未在成为TCP的确认响应对象的接收数据追加同步信息而使发送数据蓄积于接入点不动的情况下，接收终端也会立刻发送追加了同步信息的确认响应。由此，接收终端能够可靠地接收有可能被蓄积而未被取出的发送数据。
在本发明的无线数据接收装置的一个形态中，上述发送定时调整单元当在上述接收数据的IP标头追加了上述同步信息的情况下，使包含追加了上述同步信息的IP标头的上述确认响应发送数据的发送定时延迟。
根据该结构，接收终端当在成为确认响应对象的数据中追加了同步信息的情况下，能够判定为处于由发送终端侧有意思地追加了同步信息，且通信正在正常地进行的状态。因此，接收终端即使在使确认响应的发送定时延迟的情况下，也能够在发送确认响应后，接收蓄积于接入点的来自发送终端的数据。因此，通过反复地进行此种处理，接收终端能够周期性地确保过渡至省电模式的区间，所以能够降低功耗。
本发明的无线数据接收装置的一个形态还包括根据上次与本次的上述接收数据的接收时间差来判断传送速率的传送速率判定单元，上述发送定时调整单元根据上述传送速率，调整包含追加了上述同步信息的IP标头的上述确认响应发送数据的发送定时。
根据该结构，在维持着高传送速率的情况下，接收终端能够不停止确认响应的传送，不过渡至省电模式。由此，接收终端在如文件下载之类的应用中，能够使直至完全接收发送数据为止的时间缩短。另外，即使在需要高传送速率的流接收等应用的情况下，接收终端也能够防止因数据接收量不足引起的视频中断。
在本发明的无线数据接收装置的一个形态中，上述发送定时调整单元根据上述确认响应发送数据的TCP标头内的确认响应编号的、本次与上次的比较结果，调整上述确认响应发送数据的发送定时。
根据该结构，在检测出发送数据丢失的情况下，接收终端能够不停止通信，不过渡至省电模式。由此，接收终端立刻向发送终端通知丢失的数据的重发处理，因此，能够避免传送速率无谓地下降。
本发明的无线通信方法的一个形态使发送侧的数据发送装置与接收侧的无线数据接收装置通过无线基站，使用TCP/IP协议进行包含IP标头及TCP标头的收发数据的TCP/IP通信，包括如下步骤：上述数据发送装置根据从上述数据发送装置发送至上述无线数据接收装置的第1发送数据的TCP标头，解析上述第1发送数据是否为TCP通信中的确认响应，在上述第1发送数据并非为确认响应的情况下，根据上述第1发送数据的TCP标头，决定是否对上述第1发送数据的IP标头追加与上述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息，并发送包含追加了上述同步信息的IP标头的上述第1发送数据，上述无线数据接收装置对从上述无线数据接收装置发送至上述数据发送装置的发送数据中的第2发送数据的IP标头，追加与上述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息，判定是否在上述接收数据的IP标头已追加了上述同步信息，根据上述接收数据判定单元的判定结果，控制上述第2发送数据的传送定时，根据上述传送定时传送上述第2发送数据，上述第2发送数据是表示针对从上述数据发送装置接收到的接收数据的确认响应的数据。
根据该方法，在发送终端侧能够根据TCP通信的各种通信状态，决定对发送数据追加同步信息还是不追加同步信息。由此，发送终端侧能够使接入点把从本装置发送的数据暂时作为不对应于U-APSD的数据接收。其结果是能够避免接收终端难以从接入点的缓冲区接收数据这一状况，即，能够避免使通信数据流停止(死锁)。
另外，因为在成为用于可靠地取出发送数据的触发帧的确认响应中追加了同步信息，所以接收终端能够把蓄积于接入点的来自发送终端的数据完全接收。另外，即使在有可能未在成为TCP的确认响应对象的接收数据追加同步信息，而使发送数据蓄积在接入点不动的情况下，接收终端也会立刻发送追加了同步信息的确认响应。由此，接收终端能够可靠地接收有可能被蓄积而未被取出的发送数据。
发明的效果
根据本发明，即使当在TCP通信中利用U-APSD时，也能够不使数据流停止而高效地向省电模式过渡。
附图说明
图1是表示网络层中所使用的数据格式的图。
图2是表示TCP标头的详细情况的图。
图3是表示IP标头的详细情况的图。
图4是表示数据链路层中所使用的数据格式的图。
图5是用于对以往的无线通信装置的问题进行说明的图。
图6是表示本发明实施方式的无线通信系统的图。
图7是表示本实施方式的发送侧的数据发送装置的主要结构的方框图。
图8是表示对发送数据的IP标头追加同步信息而再次生成的发送数据的图。
图9是表示本实施方式的接收侧的无线数据接收装置的主要结构的方框图。
图10是表示接收数据的序列编号与同步信息的有无之间的对应关系的一例的图。
图11是表示对表示确认响应的发送数据的IP标头追加同步信息而再次生成的发送数据的图。
图12是表示本实施方式的无线通信系统中的数据的发送处理流程的图。
图13是表示发送数据同步决定单元的处理流程的图。
图14是表示发送定时调整单元的处理流程的图。
图15是表示本实施方式的发送侧的数据发送装置的主要结构与OSI参照模型之间的对应关系的图。
图16是表示本实施方式的接收侧的无线数据接收装置的主要结构与OSI参照模型之间的对应关系的图。
符号说明
100  发送终端
110、210  通信应用单元
120、220  TCP/IP控制单元
130、230  省电模式控制单元
131  确认响应监视单元
132、232  接收数据传送单元
133、234  发送标头解析单元
134  同步预处理单元
135  发送数据同步决定单元
136、237  发送数据传送单元
140、240  设备控制单元
200  接收终端
231  接收数据判定单元
233  传送速率判定单元
235  同步信息处理单元
236  发送定时调整单元
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
(实施方式)
图6是表示本发明实施方式的无线通信系统的结构的一例的图。
本实施方式的无线通信系统包括：数据接收侧的接收终端200、接入点300、互联网500及数据发送侧的发送终端100。
数据发送侧的发送终端100是连接于互联网(或LAN等)500的通信装置。发送终端侧可以是通过接入点300而与互联网无线连接的无线终端，也可以是不通过接入点而与互联网有线连接的通信终端。发送终端100例如像流分发服务器那样，具有接受其他设备连接并将内容或应用数据等数据发送给对方的功能。发送终端100既可以是便携设备，也可以是固定设备。
数据接收侧的接收终端200构成为搭载有无线通信设备的无线终端。接收终端200通过接入点300连接到互联网(或LAN等)500。接收终端200通过互联网(或LAN等)500与发送终端100连接，接收来自发送终端100的数据。接收终端200例如是搭载着无线LAN设备作为通信接口的便携设备。
此处，在接收终端200与发送终端100之间的数据收发中使用TCP那样的带流量控制的协议。
图7是表示本发明的发送侧的数据发送装置的结构的一例的方框图。数据发送装置(以下简称为发送终端)100适用于图6的发送终端。
此外，为了避免说明变复杂，对于图7所示的发送终端100，示出与本发明密切相关的发送数据的发送、及针对该发送数据的响应信号的接收所涉及的构成单元。因此，在以下的说明中，省略从接收终端200发送的应用数据的接收、及针对该数据的响应信号的发送所涉及的构成单元的图示及说明。
发送终端100包括：通信应用单元110、TCP/IP控制单元120、省电模式控制单元130及设备控制单元140。此外，省电模式控制单元130包括：确认响应监视单元131、接收数据传送单元132、发送标头解析单元133、同步预处理单元134、发送数据同步决定单元135及发送数据传送单元136。
另外，虽未图示，但发送终端100还可以包括用户接口，该用户接口用于由该发送终端100的利用者选择执行发送终端100的动作。例如，发送终端100也可以包括输入键、显示器、麦克风、扬声器、摄像头、振动器及用于存储或执行程序的存储器等功能，作为用户接口。
通信应用单元110执行通信应用程序。
TCP/IP控制单元120对利用TCP/IP的收发数据执行协议处理。并且，TCP/IP控制单元120将协议处理后的发送数据输出至发送标头解析单元133。另外，TCP/IP控制单元120将协议处理后的接收数据(即TCP数据)输出至通信应用单元110。此外，从TCP/IP控制单元120输出至发送标头解析单元133的发送数据的数据格式与图1相同。
设备控制单元140与未图示的LAN设备(或无线LAN设备)之间传送收发数据。
省电模式控制单元130根据TCP标头，决定是否对发送数据的IP标头追加与接入点300一起以省电模式工作所需的同步信息。此外，省电模式控制单元130所处理的收发数据的数据格式与图1相同。
确认响应监视单元131监视TCP通信中的确认响应的接收间隔及确认响应的内容。此处，确认响应是针对发送终端100所发送的发送数据的来自接收终端200的响应信号。进行TCP通信的接收终端200在将确认响应通知给发送终端100的情况下，将发送终端100所发送的发送数据的TCP标头内的序列编号存储在确认响应的TCP标头内的确认响应编号。而且，接收终端200将包含该TCP标头且表示确认响应的发送数据发送至发送终端100。
而且，确认响应监视单元131监视确认响应的接收间隔从而监视是否周期性地接收到TCP通信中的确认响应。另外，确认响应监视单元131监视由各确认响应广告的接收侧的窗口尺寸的信息。如上所述，所谓窗口尺寸，是指一次能够保存从发送侧发送的数据的接收侧的缓冲区尺寸。窗口尺寸在通信过程中，根据接收终端200的处理状态依次变动。因此，在TCP通信中，当发送确认响应时，每次将该尺寸通知给发送侧。确认响应监视单元131监视确认响应的接收间隔及确认响应的TCP标头，将这些监视结果通知给发送数据同步决定单元135。发送数据同步决定单元135接收这些监视结果的通知，将其利用于最终决定是否对发送数据的IP标头追加同步信息。
接收数据传送单元132将从确认响应监视单元131接收的确认响应直接传送至TCP/IP控制单元120。
发送标头解析单元133对发送数据的TCP标头解析。具体而言，发送标头解析单元133通过监视TCP数据的数据尺寸，解析发送数据是否为TCP通信中的确认响应。在发送数据为TCP通信中的确认响应的情况下，处于TCP数据的数据尺寸为0且未设置SYN/FIN标志的状态。另外，在发送数据并非为TCP通信中的确认响应的情况下，发送标头解析单元133解析发送数据是否为表示TCP通信的特定状态的发送数据(SYN/FIN数据)。具体而言，发送标头解析单元133通过监视TCP标头的“标志”字段中所含的SYN/FIN标志进行解析。如上所述，SYN数据表示TCP通信的开始请求，FIN数据表示TCP通信的结束请求。发送标头解析单元133在对TCP标头进行解析后，将发送数据与解析结果一起传送至同步预处理单元134。
同步预处理单元134根据TCP标头的解析结果，预先判定是否对发送数据的IP标头追加与接入点300一起利用U-APSD以省电模式工作所需的同步信息。
具体而言，同步预处理单元134根据TCP标头的解析结果，判定发送数据是TCP通信的特定状态的数据(以下称为特定数据)还是因分组丢失而被重发的重发数据。并且，同步预处理单元134在发送数据为特定数据或重发数据的情况下，判定为不追加同步信息。
同步预处理单元134在已预先判定为不追加同步信息的情况下，将发送数据按原样直接传送至发送数据传送单元136。
另一方面，同步预处理单元134在发送数据既非TCP通信的特定数据也非重发数据的情况下，预先判定是否有追加同步信息的可能性。同步预处理单元134在预先判定为有追加同步信息的可能性的情况下，将发送数据传送至发送数据同步决定单元135。
发送数据同步决定单元135根据从接收终端200通知的确认响应的接收间隔及确认响应的内容(TCP标头)，最终决定是否对从同步预处理单元134传送来的发送数据追加同步信息。此处，从同步预处理单元134传送至发送数据同步决定单元135的发送数据主要是TCP通信的特定数据以外的数据(通常的应用数据等)。关于发送数据同步决定单元135最终决定是否追加同步信息的方法，在后文中进行叙述。
发送数据同步决定单元135在最终决定追加同步信息的情况下，对发送数据的IP标头追加同步信息并再次生成发送数据，将再次生成的发送数据输出至发送数据传送单元136。如图8所示，同步信息被追加至IP标头的“服务类型”字段。此外，发送数据同步决定单元135在最终决定不追加同步信息的情况下，将发送数据按原样直接传送至发送数据传送单元136。
发送数据传送单元136通过设备控制单元140将处理完毕的发送数据传送至无线LAN设备。
图9是表示本发明的接收侧的无线数据接收装置的结构的一例的方框图。无线数据接收装置(以下简称为接收终端)200适用于图6的接收终端。
此外，为了避免说明变复杂，对于图9所示的接收终端200，示出与本发明密切相关的接收数据的接收、及针对该接收数据的响应信号的发送所涉及的结构单元。因此，在以下的说明中，省略涉及对于发送终端100的应用数据的发送、及针对该数据的响应信号的接收所涉及的结构单元的图示及说明。
接收终端200包括：通信应用单元210、TCP/IP控制单元220、省电模式控制单元230及设备控制单元240。此处，省电模式控制单元230包括：接收数据判定单元231、接收数据传送单元232、传送速率判定单元233、发送标头解析单元234、同步信息处理单元235、发送定时调整单元236及发送数据传送单元237。
此外，虽未图示，但接收终端200还可以包括用户接口，该用户接口用于由利用者选择执行该接收终端200的动作。例如，接收终端200还可以包括输入键、显示器、麦克风、扬声器、摄像头、振动器、及用于存储或执行程序的存储器等功能作为接口。
通信应用单元210执行通信应用程序。
TCP/IP控制单元220对利用TCP/IP的收发数据执行协议处理。并且，TCP/IP控制单元220将协议处理后的发送数据输出至发送标头解析单元234。TCP/IP控制单元220在将针对接收数据的确认响应通知给发送终端100的情况下，将接收数据的TCP标头内的序列编号存储在发送数据的TCP标头内的确认响应编号。而且，TCP/IP控制单元220将包含该TCP标头且表示确认响应的发送数据输出至发送标头解析单元234。此外，从TCP/IP控制单元220输出至发送标头解析单元234的发送数据的数据格式与图1相同。另外，TCP/IP控制单元220将从发送终端100接收且协议处理后的接收数据(即TCP数据)输出至通信应用单元210。
设备控制单元240与未图示的无线LAN设备之间传送收发数据。
省电模式控制单元230根据是否在从发送终端100接收到的数据的IP标头已追加了同步信息，以如下方式调整确认响应的传送定时。由此，即使是在TCP通信中利用U-APSD的情况，接收终端200也能够不使数据流停止而高效地向省电模式过渡。此外，省电模式控制单元230所处理的收发数据的数据格式与图1相同。
接收数据判定单元231将从接入点300接收的数据(从发送终端100发送来的发送数据)输出至接收数据传送单元232。另外，接收数据判定单元231判定是否在从接入点300接收到的数据(从发送终端100发送来的发送数据)的IP标头已追加了同步信息。接着，接收数据判定单元231将判定结果通知给传送速率判定单元233。
接收数据传送单元232将从发送终端100接收到的接收数据按原样直接传送至TCP/IP控制单元220。
传送速率判定单元233根据本次的接收数据与上次的接收数据之间的接收时间差，判定当前通信中的传送速率。另外，传送速率判定单元233通过序列编号管理同步信息的有无。例如，如图10所示，传送速率判定单元233使接收数据的IP标头中是否已包含同步信息的情况与该接收数据的序列编号建立对应关系地进行管理。此外，传送速率判定单元233管理该接收数据的序列编号与同步信息的有无之间的对应关系，直至由TCP/IP控制单元220生成针对接收数据的确认响应，并将该确认响应传送至同步信息处理单元235为止。并且，传送速率判定单元233将传送速率及通过序列编号管理的同步信息的有无的信息(以下将上述信息称为接收状况信息)周期性地通知给发送定时调整单元236。
发送标头解析单元234对发送数据的TCP标头解析。具体而言，发送标头解析单元234通过监视TCP数据的数据尺寸，解析发送数据是否为TCP通信中的确认响应。发送标头解析单元234在对TCP标头进行解析后，将发送数据与解析结果一起传送至同步信息处理单元235。
同步信息处理单元235对确认响应的IP标头追加与接入点300一起利用U-APSD以省电模式工作所需的同步信息。由此，对表示确认响应的发送数据的全部的IP标头追加同步信息。图11是表示此情况下的发送数据的图。如图11所示，同步信息被追加至IP标头的“服务类型”字段。同步信息处理单元235把在IP标头中追加了同步信息的表示确认响应的发送数据输出至发送定时调整单元236。
发送定时调整单元236在发送数据为确认响应的情况下，判定是否在标记着与发送数据的TCP标头内的确认响应编号一致的序列编号的发送数据的IP标头已追加了同步信息。例如，在确认响应编号为“2”且被通知了如图10所示那样的对应结果的情况下，发送定时调整单元236判定为在标记着序列编号“2”的发送数据的IP标头未追加同步信息。这样，发送定时调整单元236判定是否在成为确认响应对象的与序列编号相对的接收数据的IP标头追加了同步信息。
当在成为确认响应对象的接收数据的IP标头未追加同步信息的情况下，发送定时调整单元236立刻将确认响应传送至发送数据传送单元237。当在成为确认响应对象的接收数据的IP标头未追加同步信息的情况下，有可能来自发送终端100的发送数据被蓄积于接入点300不动而未被取出。因此，发送定时调整单元236通过立刻将确认响应传送至发送数据传送单元237，立刻发送在IP标头中追加了同步信息的确认响应。由此，接收终端200能够可靠地接收有可能被蓄积于接入点300而不被取出的发送数据。
另一方面，当在成为确认响应对象的接收数据的IP标头已追加了同步信息的情况下，发送定时调整单元236使确认响应的发送定时延迟。当在成为确认响应对象的接收数据中已追加了同步信息的情况下，可以认为发送终端100有意识地追加了同步信息，并处于正在正常地进行通信的状态。因此，接收终端200即使停止通信并使确认响应的发送定时延迟，也能够在避免数据滞留的同时，进入一定时间内的省电模式。
对此，发送定时调整单元236根据从传送速率判定单元233通知的传送速率的信息，决定以何程度过渡至省电模式。具体而言，发送定时调整单元236根据传送速率或确认响应编号，决定直至将确认响应传送至发送数据传送单元237为止的待机时间。并且，在经过该待机时间之前，接收终端200过渡至省电模式。而且，发送定时调整单元236在待机时间期满后，将确认响应输出至发送数据传送单元237。
更具体而言，发送定时调整单元236根据传送速率的信息，判定从发送终端100发送来的发送数据是否维持着高传送速率。另外，发送定时调整单元236根据确认响应编号，判定是否由接收终端200正在敦促发送终端100进行重发处理。此外，发送定时调整单元236能够在确认响应编号与上次处理过的确认响应编号相等的情况下，判定为正在敦促进行重发处理。
并且，在传送速率高或接收终端200正在敦促进行重发处理的情况下，发送定时调整单元236将待机时间决定为零。并且，发送定时调整单元236立刻将在同步信息处理单元235中对IP标头追加了同步信息的确认响应输出至发送数据传送单元237。
另一方面，在传送速率不高且接收终端200未敦促发送终端100进行重发处理的情况下，发送定时调整单元236决定过渡至省电模式并决定待机时间。而且，在经过待机时间之前，接收终端200过渡至省电模式。而且，发送定时调整单元236在待机时间期满时，将在同步信息处理单元235中对IP标头追加了同步信息的确认响应输出至发送数据传送单元237。
这样，发送定时调整单元236根据传送速率以及是否为重发处理，决定直至传送确认响应为止的待机时间。换句话说，发送定时调整单元236根据传送速率调整确认响应的发送定时。另外，发送定时调整单元236根据本次的确认响应编号与上次的确认响应编号之间的比较结果，调整确认响应的发送定时。由此，在经过所决定的待机时间之前，接收终端200以省电模式进行动作。
发送数据传送单元237通过设备控制单元240将处理完毕的确认响应传送至无线LAN设备。
说明以上述方式构成的无线通信系统中的发送终端100及接收终端200的动作。
图12是表示本实施方式的无线通信系统中的数据的发送处理流程的图。在TCP通信中，发送终端100进行接收终端200所请求的数据的发送处理，接收终端200进行针对从发送终端100接收到的数据的确认响应的发送处理。
首先使用图12详细地说明发送终端100的动作。在发送终端100中，发送标头解析单元133若从TCP/IP控制单元120接收了发送数据，则进行TCP标头的解析处理(S301)。解析结果被输出至同步预处理单元134。
同步预处理单元134根据解析结果，判定发送数据是否为确认响应(S302)。另一方面，所谓确认响应以外的发送数据，例如是指流数据等。
在发送数据为确认响应的情况下(S302：“是”)，进入步骤S303，在后述的接收终端200的接收处理流程中进行省电模式控制。关于接收终端200的省电模式控制，在后文中进行叙述。
另一方面，在发送数据为确认响应以外的数据的情况下(S302：“否”)，同步预处理单元134确认发送数据是否为表示TCP通信开始/结束的SYN数据/FIN数据(S307)。在发送数据为表示TCP通信开始/结束的SYN数据/FIN数据的情况下(S307：“是”)，同步预处理单元134不对IP标头追加同步信息而立刻将发送数据传送至发送数据传送单元136(S311)。即，在此情况下，不利用U-APSD，发送数据被从发送终端100传送至接入点300。
另一方面，在发送数据并非为表示TCP通信开始/结束的SYN数据/FIN数据的情况下(S307：“否”)，同步预处理单元134判定当前通信中的TCP通信状态是否处于拥塞避免阶段(S308)。同步预处理单元134通过获取TCP/IP控制单元120内部所保持的拥塞窗口尺寸的状态，能够判定当前通信中的TCP通信状态是否处于拥塞避免阶段。此处，拥塞窗口尺寸表示TCP/IP控制单元120单独管理着的该时间点的一次能够发送的数据尺寸。同步预处理单元134在拥塞窗口尺寸的值极低的情况下(例如最大值的一半等时)，判定为处于拥塞避免阶段。
在处于拥塞避免阶段的情况下(S308：“是”)，同步预处理单元134不对IP标头追加同步信息而立刻将发送数据传送至发送数据传送单元136(S311)。即，在处于拥塞避免阶段的情况下，不利用U-APSD，而发送数据被从发送终端100传送至接入点300。
另一方面，在并非处于拥塞避免阶段的情况下(S308：“否”)，同步预处理单元134判定发送数据是否为因分组丢失而被请求的重发数据(S309)。同步预处理单元134例如在发送数据的序列编号小于上次发送的数据的序列编号的情况下，能够判定为是重发数据。
在是重发数据的情况下(S309：“是”)，同步预处理单元134不对IP标头追加同步信息而立刻将发送数据传送至发送数据传送单元136(S311)。即，在发送数据为重发数据的情况下，不利用U-APSD，而发送数据被从发送终端100传送至接入点300。
另一方面，在发送数据为确认响应以外的数据(S302：“否”)，不处于拥塞避免阶段(S308：“否”)且并非为重发数据(S309：“否”)的情况下，能够视作TCP通信处于通常状态。由此，同步预处理单元134判定为接收终端200有可能能够与接入点300一起利用U-APSD以省电模式工作。在此情况下，同步预处理单元134将发送数据传送至发送数据同步决定单元135，并由发送数据同步决定单元135最终决定是否追加利用U-APSD以省电模式工作所需的同步信息。
发送数据同步决定单元135通过监视ACK流量，最终决定是否追加同步信息(S310)。此处，ACK流量相当于TCP通信中的针对发送数据的确认响应的接收间隔。
接着，使用图13详细说明发送数据同步决定单元135最终决定是否追加同步信息的方法。图13是表示发送数据同步决定单元135的处理流程的图。
发送数据同步决定单元135判断是否周期性地接收了TCP通信中的确认响应(确认响应的接收间隔是否一定)(S401)。在周期性地接收了确认响应的情况下，可以认为在发送终端100与接收终端200之间周期性地进行收发。因此，在周期性地接收了确认响应的情况下，即使在利用U-APSD以省电模式工作时，也难以认为处于发往接收终端200的数据滞留于接入点300的状态。
因此，在周期性地接收了确认响应的情况下(S401：“是”)，发送数据同步决定单元135对IP标头追加同步信息并再次生成发送数据。而且，发送数据同步决定单元135将再次生成的发送数据传送至发送数据传送单元136(S402)。由此，接收终端200与接入点300一起利用U-APSD以省电模式工作。在此情况下，由于周期性地从接收终端200发送了确认响应，所以接收终端200即使在利用了U-APSD的情况下，也能够无延迟地接收蓄积于接入点300的发送数据。
另一方面，在未周期性地接收确认响应的情况下(S401：“否”)，进入步骤S403。发送数据同步决定单元135判定发送确认响应时所通知的窗口尺寸是否为通信开始时所通知的初始值附近(S403)。在发送确认响应时所通知的窗口尺寸并非为通信开始时所通知的初始值附近的状态下，可以认为正可靠地从接收终端200发送数据。
对此，在窗口尺寸并非为初始值附近的情况下(S403：“否”)，发送数据同步决定单元135判定为利用U-APSD。而且，发送数据同步决定单元135对发送数据的IP标头追加同步信息并再次生成发送数据，将再次生成的发送数据传送至发送数据传送单元136(S404)。由此，接收终端200与接入点300一起利用U-APSD以省电模式工作。在此情况下，由接收终端200，对接收数据进行接收处理，针对该接收数据的确认响应被从接收终端200通知给发送终端100。因此，接收终端200即使在利用了U-APSD的情况下，也能够以该确认响应为触发，无延迟地接收蓄积于接入点300的发送数据。
另一方面，在窗口尺寸为初始值附近的情况下(S403：“是”)，可以认为接收终端200几乎无要处理的数据，相应地，数据有可能蓄积于接入点300。因此，发送数据同步决定单元135对接下来以确认响应的接收为触发而成为发送对象的多个发送数据，判定发送数据是否为最前头的发送数据(S405)。
在发送数据为最前头的发送数据的情况下(S405：“是”)，发送数据同步决定单元135不对该最前头的发送数据的IP标头追加同步信息，而按原样直接将该发送数据传送至发送数据传送单元136(S406)。由此，接收终端200以通常模式进行动作。因此，本发明即使在无来自接收终端200的发送数据那样的情况下，也能避免来自发送终端100的发送数据滞留于接入点300不动的状况。
另一方面，在发送数据并非为最前头的发送数据而是后续的发送数据的情况下(S405：“否”)，发送数据同步决定单元135判定为利用U-APSD。而且，发送数据同步决定单元135对发送数据的IP标头追加同步信息并再次生成发送数据，将再次生成的发送数据传送至发送数据传送单元136(S404)。由此，接收终端200与接入点300一起利用U-APSD以省电模式工作。在此情况下，在接收终端200，进行对最前头的发送数据的接收处理，针对该最前头的发送数据的确认响应通过接入点300，被从接收终端200通知给发送终端100。因此，接收终端200即使在利用了U-APSD的情况下，也能够以该确认响应为触发，无延迟地接收蓄积于接入点300的后续的发送数据。
通过如上所述的一系列的发送终端100侧的处理，在发送终端100侧，适当地追加U-APSD所需的同步信息，或者在某种特定状态下不追加同步信息。由此，接收终端200侧能够避免难以获取已到达接入点300的U-APSD对应数据的状态。另外，在正在进行稳定的通信的情况下，能够通过发送终端100辅助用于适当地过渡至省电模式的通信控制。
接着，使用图12详细地说明接收侧的接收终端200的针对从发送终端100接收到的数据的确认响应的发送处理的动作。
在接收终端200中，发送标头解析单元234若从TCP/IP控制单元220接收了发送数据，则进行TCP标头的解析处理(S301)。解析结果被输出至同步信息处理单元235。
同步信息处理单元235根据解析结果，判定发送数据是否为确认响应(S302)。确认响应是接收终端200针对从发送终端100发送来的数据的响应信号。另一方面，确认响应以外的发送数据例如为流数据等。
在发送数据并非为确认响应的情况下(S302：“否”)，同步信息处理单元235按照发送处理流程S307～S311，控制是否在发送终端100侧利用U-APSD。
另一方面，在发送数据为确认响应的情况下(S302：“是”)，同步信息处理单元235对确认响应的IP标头追加同步信息(S303)。
而且，同步信息处理单元235判定是否在成为确认响应对象的接收数据的IP标头已追加了同步信息(S304)。具体而言，同步信息处理单元235根据序列编号与同步信息的有无之间的对应关系，判定是否在成为确认响应对象的接收数据的IP标头已追加了同步信息。
此处，在未追加同步信息的情况下(S304：“否”)，如步骤S406、步骤S308及步骤S309所说明的那样，可以认为是如下所述的状况(1)、状况(2)。状况(1)是如下情况：在IP标头中追加了同步信息的来自发送终端100的发送数据被蓄积于接入点300不动而未被取出。状况(2)是如下情况：因为处于拥塞避免阶段等状态，所以在发送终端100中，未周期性地对发送数据追加同步信息。
因此，同步信息处理单元235为了可靠地取出这些发送数据，立刻将追加了同步信息的确认响应传送至发送数据传送单元237(S305)。由此，由于立刻从接收终端200发送成为触发帧的确认响应，所以蓄积于接入点300的来自发送终端100的数据能够全部由接收终端200接收。
另一方面，当在成为TCP的确认响应对象的接收数据中已追加了同步信息的情况下(S304：“是”)，可以视作已判断为发送终端100处于TCP通信的通常状态。在此情况下，同步信息处理单元235为了最终决定接收终端200是否过渡至省电模式，向发送定时调整单元236传送确认响应，并由发送定时调整单元236进行确认响应的待机时间的设定处理(S306)。
接着，使用图14详细地说明发送定时调整单元236中的确认响应的待机时间的设定方法。
图14是表示发送定时调整单元236的处理流程的图。
发送定时调整单元236根据从传送速率判定单元233周期性地通知的传送速率的状态，判断当前通信中的传送速率是否为高传送速率(S501)。例如，在利用对应于IEEE802.11g的无线LAN设备的情况下，发送定时调整单元236判断传送速率是否为20Mbps左右。
在传送速率高的情况下(S501：“是”)，为了维持该传送速率，发送定时调整单元236判定为不过渡至省电模式。并且，发送定时调整单元236将在IP标头中追加了同步信息的确认响应传送至发送数据传送单元237(S508)。由此，确认响应立刻被通知给发送终端100。
另一方面，在传送速率不太高的情况下(S501：“否”)，发送定时调整单元236判定发送数据是否发生了分组丢失(从发送终端100发送的数据是否已正常地到达接收终端200)(S502)。例如，发送定时调整单元236通过判定上次与本次的确认响应编号是否相等，能够对分组丢失进行判定。并且，在检测出分组丢失的情况下(S502：“是”)，发送定时调整单元236判定为不过渡至省电模式，并把在IP标头中追加了同步信息的确认响应传送至发送数据传送单元237(S508)。由此，确认响应立刻被通知给发送终端100。
另一方面，在未检测出分组丢失，而正在正常地进行通信的情况下(S502：“否”)，发送定时调整单元236判定为过渡至省电模式(S503)。
过渡至省电模式后，直至经过指定时间为止接收终端200进行待机(S504)。该指定时间可以由用户通过通信应用单元210设定，也可以由发送定时调整单元236静态地管理预先决定的时间。
接收终端200在从向省电模式过渡起经过指定时间后，过渡至通常模式(主动模式)(S505)。此处，在步骤S503的省电模式中，有可能会从TCP/IP控制单元220依次传送来后续的确认响应。此时，发送定时调整单元236判定所蓄积的后续的确认响应是否是多个(S506)。
而且，在确认响应是多个的情况下(S506：“是”)，发送定时调整单元236仅提取从TCP/IP控制单元220传送来的最新的确认响应(S507)。另一方面，在确认响应不是多个的情况下(S506：“否”)，发送定时调整单元236把在IP标头中追加了同步信息的确认响应传送至发送数据传送单元237(S508)。此外，发送定时调整单元236在过渡至通常模式后，可以将确认响应传送至发送数据传送单元237，也可以传送全部的确认响应。
通过如上所述的一系列的接收终端200侧的处理，根据在发送终端100侧设定的U-APSD所需的同步信息，在接收终端200侧控制向省电模式的过渡。具体而言，在处于通常的通信状态且在来自发送终端100的发送数据中已追加了同步信息的情况下，接收终端200反复地向省电模式过渡。由此，接收终端200能够避免难以获取已到达接入点300的U-APSD对应数据的状态。另外，当进行稳定的通信时，接收终端200能够适当地过渡至省电模式。
如上所述，在本实施方式的发送终端100中，发送标头解析单元133根据TCP标头解析发送数据是否为TCP通信中的确认响应。同步预处理单元134在发送数据并非为确认响应的情况下，根据TCP标头，决定是否对发送数据的IP标头追加与接入点300利用U-APSD模式工作所需的同步信息。由此，发送终端100能够根据TCP通信状况，不使数据流停止地控制是否利用U-APSD，从而能够高效地向省电模式过渡。
另外，在本实施方式的接收终端200中，同步信息处理单元235对针对从发送终端100接收到的数据的确认响应的IP标头，追加与接入点300一起以省电模式工作所需的同步信息。接收数据判定单元231对从发送终端100接收到的数据，判定是否在IP标头已追加了同步信息。发送定时调整单元236根据接收数据判定单元231的判定结果，对在IP标头中追加了同步信息的确认响应的传送定时进行控制。并且，对于从发送终端100接收到的数据，在未追加同步信息的情况下，发送定时调整单元236立刻传送在IP标头中追加了同步信息的确认响应。由此，在本实施方式中，由于对成为用于可靠地取出发送数据的触发帧的确认响应追加了同步信息，所以能够把蓄积于接入点300的来自发送终端100的数据完全接收。另外，在本实施方式中，即使当在成为确认响应对象的接收数据中未追加同步信息，来自发送终端100的发送数据蓄积于接入点300不动的情况下，也立刻发送追加了同步信息的确认响应。其结果是，在本实施方式中，能够可靠地接收有可能被蓄积而未被取出的发送数据。
此外，图15及图16是表示本实施方式的发送侧的数据发送装置的主要结构与OSI(Open Systems Interconnection，开放系统互连)参照模型之间的对应关系的图。通信应用单元110、210对应于应用层、表示层及会话层。TCP/IP控制单元120、220对应于传输层及网络层。设备控制单元140对应于数据链路层。并且，省电模式控制单元130、230在网络层(或也可以是数据链路层)中控制省电模式。
另外，在以上说明中，以将无线LAN用作无线通信接口为前提进行了叙述，但不限于此。无线通信接口只要进行依据U-APSD的动作且在无线终端与接入点之间进行通信，则不限于无线LAN，还能适用于Bluetooth、Zigbee、WiMAX等无线系统。
另外，TCP/IP控制单元120、TCP/IP控制单元220、发送标头解析单元133、发送标头解析单元234、同步预处理单元134、发送数据同步决定单元135、发送数据传送单元136、发送数据传送单元237、确认响应监视单元131、接收数据传送单元132、接收数据传送单元232、同步信息处理单元235、发送定时调整单元236、传送速率判定单元233、接收数据判定单元231、设备控制单元140、设备控制单元240也可实现为作为集成电路的LSI(Large ScaleIntegrated circuit，大规模集成电路)。这些既可以分别被单芯片化，也可以包含其中一部分或者是全部而被单芯片化。
这里称为LSI，但根据集成度的不同，有时也称为IC、系统LSI、超大LSI、特大LSI。
另外，集成电路化的方式不限于LSI，也可以使用专用电路或通用处理器来实现。也可以利用LSI制造后能够编程的FPGA(Field Programmable GateArray，现场可编程门阵列)，或可以利用对LSI内部的电路块的连接或设定可进行重构的可重构处理器(Reconfigurable Processor)。
再有，如果随着半导体技术的进步或者其他技术的派生，出现了代替LSI集成电路化的技术，当然也可以利用该技术来实现功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。
在2010年10月7日提交的日本专利申请特愿2010-227692号包含的说明书、附图和说明书摘要的公开内容，全部引用于本申请。
工业实用性
对于本发明的无线通信系统、数据发送装置、无线数据接收装置及无线通信方法，即使利用U-APSD，也能够不使TCP通信中的数据流停止而高效地向省电模式过渡。本发明例如能够适用于手机或PDA(Personal DigitalAssistants，个人数字助理)等便携设备以及个人电脑等。

Claims (14)

1.无线通信系统，包括：发送侧的数据发送装置；无线基站，与所述数据发送装置进行有线通信或无线通信；以及接收侧的无线数据接收装置，通过所述无线基站，使用TCP/IP协议与所述数据发送装置进行包含IP标头及TCP标头的收发数据的TCP/IP通信，
所述数据发送装置包括：
发送标头解析单元，根据从所述数据发送装置发送至所述无线数据接收装置的第1发送数据的TCP标头，解析所述第1发送数据是否为TCP通信中的确认响应；
同步预处理单元，在所述第1发送数据并非为确认响应的情况下，根据所述第1发送数据的TCP标头，决定是否对所述第1发送数据的IP标头追加与所述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息；以及
发送数据传送单元，传送包含追加了所述同步信息的IP标头的所述第1发送数据，
所述无线数据接收装置包括：
同步信息处理单元，对从所述无线数据接收装置发送至所述数据发送装置的发送数据中的第2发送数据的IP标头，追加与所述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息，所述第2发送数据是表示针对从所述数据发送装置接收到的接收数据的确认响应的数据；
接收数据判定单元，判定是否在所述接收数据的IP标头已追加了所述同步信息；
发送定时调整单元，根据所述接收数据判定单元的判定结果，控制所述第2发送数据的传送定时；以及
发送数据传送单元，根据所述传送定时传送所述第2发送数据。
2.数据发送装置，是通过与无线基站之间的有线通信或无线通信，使用TCP/IP协议与无线数据接收装置进行包含IP标头及TCP标头的收发数据的TCP/IP通信的发送侧的数据发送装置，其包括：
发送标头解析单元，根据从所述数据发送装置发送至所述无线数据接收装置的发送数据的TCP标头，解析所述发送数据是否为TCP通信中的确认响应；
同步预处理单元，在所述发送数据并非为确认响应的情况下，根据所述发送数据的TCP标头，决定是否对所述发送数据的IP标头追加与所述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息；以及
发送数据传送单元，传送包含追加了所述同步信息的IP标头的所述发送数据。
3.如权利要求2所述的数据发送装置，还包括：
监视单元，监视从所述无线数据接收装置发送的确认响应的接收间隔；以及
发送数据同步决定单元，在所述接收间隔为周期性的情况下，最终决定追加所述同步信息。
4.如权利要求3所述的数据发送装置，
所述监视单元还监视使用所述接收数据的TCP标头通知的窗口尺寸，
所述发送数据同步决定单元在所述接收间隔为非周期性的情况下，根据被通知的所述窗口尺寸与由表示TCP通信的开始请求的同步(SYN)数据所通知的窗口尺寸的初始值之间的比较结果，最终决定是否追加所述同步信息。
5.如权利要求4所述的数据发送装置，
所述发送数据同步决定单元还决定不对多个发送数据中的最前头的发送数据的IP标头追加所述同步信息，所述多个发送数据是以从所述无线数据接收装置发送的确认响应的接收为触发而成为发送对象的发送数据。
6.如权利要求2所述的数据发送装置，
所述同步预处理单元在所述发送数据为表示TCP通信的开始请求或结束请求的同步(SYN)数据或结束(FIN)数据的情况下，决定不追加所述同步信息。
7.如权利要求6所述的数据发送装置，
所述同步预处理单元还在处于TCP通信的拥塞避免阶段的情况下，决定不追加所述同步信息。
8.如权利要求7所述的数据发送装置，
所述同步预处理单元还在所述发送数据为TCP通信的重发引起的发送数据的情况下，决定不追加所述同步信息。
9.无线数据接收装置，是通过与发送侧的数据发送装置进行有线通信或无线通信的无线基站，使用TCP/IP协议与所述数据发送装置进行包含IP标头及TCP标头的收发数据的TCP/IP通信的接收侧的无线数据接收装置，其包括：
同步信息处理单元，对从所述无线数据接收装置发送至所述数据发送装置的发送数据中的确认响应发送数据的IP标头，追加与所述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息，所述确认响应发送数据是表示针对从所述数据发送装置接收到的接收数据的确认响应的数据；
接收数据判定单元，判定是否在所述接收数据的IP标头已追加了所述同步信息；
发送定时调整单元，根据所述接收数据判定单元的判定结果，控制所述确认响应发送数据的传送定时；以及
发送数据传送单元，根据所述传送定时，传送包含追加了所述同步信息的IP标头的所述确认响应发送数据。
10.如权利要求9所述的无线数据接收装置，
所述发送定时调整单元当在所述接收数据的IP标头未追加所述同步信息的情况下，立刻传送包含追加了所述同步信息的IP标头的所述确认响应发送数据。
11.如权利要求9所述的无线数据接收装置，
所述发送定时调整单元当在所述接收数据的IP标头已追加了所述同步信息的情况下，使包含追加了所述同步信息的IP标头的所述确认响应发送数据的发送定时延迟。
12.如权利要求11所述的无线数据接收装置，
还包括根据上次与本次的所述接收数据的接收时间差来判断传送速率的传送速率判定单元，
所述发送定时调整单元根据所述传送速率，调整包含追加了所述同步信息的IP标头的所述确认响应发送数据的发送定时。
13.如权利要求11所述的无线数据接收装置，
所述发送定时调整单元根据所述确认响应发送数据的TCP标头内的确认响应编号的、本次与上次的比较结果，调整所述确认响应发送数据的发送定时。
14.无线通信方法，使发送侧的数据发送装置与接收侧的无线数据接收装置通过无线基站，使用TCP/IP协议进行包含IP标头及TCP标头的收发数据的TCP/IP通信，包括如下步骤：
所述数据发送装置根据从所述数据发送装置发送至所述无线数据接收装置的第1发送数据的TCP标头，解析所述第1发送数据是否为TCP通信中的确认响应；
在所述第1发送数据并非为确认响应的情况下，根据所述第1发送数据的TCP标头，决定是否对所述第1发送数据的IP标头追加与所述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息；以及
发送包含追加了所述同步信息的IP标头的所述第1发送数据，
所述无线数据接收装置对从所述无线数据接收装置发送至所述数据发送装置的发送数据中的第2发送数据的IP标头，追加与所述无线基站一起以省电模式工作所需的同步信息，所述第2发送数据是表示针对从所述数据发送装置接收到的接收数据的确认响应的数据；
判定是否在所述接收数据的IP标头已追加了所述同步信息；
根据所述接收数据判定单元的判定结果，控制所述第2发送数据的传送定时；以及
根据所述传送定时传送所述第2发送数据。
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