JP2005033586A - 通信端末装置及びその消費電力削減方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率の良い受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出する。
【解決手段】本発明では、送信（Ｔｘ）、受信（Ｒｘ）パケットそれぞれについて、発生数、発生間隔、占有時間、遅延に関してサンプリングを行う。さらにパケット送受信終了後、期間ＴNo Dataで示す「送受信パケット待ち受け時間＝受信待機時間」の間、送受信パケットが発生しなかった場合には、自局が休止状態に移行することを示すＰＳ−ＯＮパケットを送信した上で、休止状態とする。そして本発明においては、各サンプリング動作の終了時点で、期間ＴNo Data、及び期間ＴOffの値の最適値を算出して更新する。このようにして発生したトラフィックの状況に応じて、受信待機時間及び受信休止時間を変動させることで、消費電力の削減と、スループットの維持を適正に行うことができるようになる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば無線によりデータ通信を行う通信システムに使用して好適な通信端末装置及びその消費電力削減方法に関する。詳しくは、複数の通信端末で構成され、パケット送受信時間が予約されない通信システムにおいて、通信端末装置における受信休止時間の制御が良好に行われるようにしたものである。

従来、定期的にスロット割当が行われるような通信方式では、通信端末は、決められた時間のみ起動状態とし、それ以外の時間は基本的には休止状態としておくことが可能であり、受信待機時間（待ち受け時間）と受信休止時間を適切に設定できる。例えばＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式を採用している携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）などではこの性質を利用し、受信休止時間における消費電力削減を実現している。

しかしながら、ＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）のように、パケット送受信時間が予約されない通信方式では、いつ発生するか分からないデータを受信すべく、基本的には常に搬送波感知動作をしておく必要があり、不用意に休止状態に移行すると、パケットロスが発生し、受信時間期待値（スループット）に重大な悪影響を及ぼしてしまう。

例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に代表されるＣＳＭＡを用いた無線ＬＡＮ（Local Area Network）では、パケットロス防止のために、送信側の通信端末は、休止状態にある通信端末宛のデータをバッファリングしておく。一方、休止状態にある通信端末は、ほぼ一定周期で送信されるビーコンフレームのタイミングで起動し、ビーコンフレームに付与されている「データバッファリング中」の目印が確認できると、起動状態になり、データを受信する。

このようにして、ビーコンフレームを起点として、休止状態から起動状態に遷移する。通常、一旦起動状態になると、一定時間起動状態を維持した後に再度休止状態とする方法が用いられている。

しかしながら、このような省電力制御方法においては、一旦休止状態に移行した通信端末はビーコンフレーム間隔でのみ起動するため、この間送信側の通信端末は休止状態にある通信端末宛のデータを保持し続ける必要があり、トラフィック負荷が一時的に高くなると、バッファオーバフローが発生しやすくなるという問題がある。

また、上記のような問題を軽減すべく、一旦起動状態となった後一定時間起動状態を維持するような対策が取られているのだが、これによると、データが来ない場合には、不必要に起動状態の時間が長くなり、必然的に休止状態でいられる時間は短くなる。すなわち、休止時間を利用して消費電力削減を行っても、その効果は小さいといえる。

以上のことから、パケット送受信時間が予約されない通信方式では、通信トラフィックが刻々と変動する状況下において、起動状態でいる時間と、休止状態でいる時間を、適切に設定することができなかった。

一方、ＣＳＭＡによる通信方式のＬＡＮインターフェイスにおいて、フレームの衝突を回避し、ＱｏＳ（Quality of Service）を保証する目的で、フレーム送信時に、次のフレーム送信タイミングを通知する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

すなわちこの特許文献１によれば、受信側は次の自局宛のデータの送信のタイミングを予め知ることができるものである。しかしながらこの方法では、予めフレームの概念をシステムに設ける必要がある。また、特許文献１の方法は、フレーム衝突の回避を目的としたものであって、省電力に関する考慮はなされていないものである。
特開２００１−１８９７３６号公報

さらに、図面を用いて従来の省電力方式とその問題点を説明する。まず、本願の背景をより具体的に説明するため、図７を用いて、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に代表されるＣＳＭＡを用いた無線ＬＡＮを例に挙げ、想定する通信システムを説明する。

無線ＬＡＮでは、端末局１〜３はアクセスポイントを経由して外部のＬＡＮと接続されている。外部のＬＡＮから端末局へのパケットはアクセスポイントが外部のＬＡＮから受け取り、該当する端末局へ送信する。逆に、端末局から外部のＬＡＮへのパケットは、一旦アクセスポイントが受け取った上で外部のＬＡＮに送信する。

端末局同士の通信には一旦アクセスポイントが受け取った上で宛先の端末局へ中継する場合と、アクセスポイントを介さず、直接端末局同士がパケット送受を行う場合がある。いずれのパケット送受信方法においても、その発生間隔は基本的にランダムとなっており、アクセスポイントを含め、全ての端末局は、自局宛のパケットがいつ発生するか、あらかじめ認識することができない。従って、通常の状態では、常に起動状態としておき、搬送波感知動作を行っている。

次に、図８を用いてＩＥＥＥ８０２．１１規格における起動状態と休止状態の制御方法を説明する。前述のように、無線ＬＡＮでは常に起動状態としておき、搬送波感知動作を行うことが基本的な動作である。ただし、消費電力を抑えるため、休止状態とすることもできる。図８に示す通り、起動状態にある端末局は、送受信を行った後、任意のタイミングで休止状態となることができる。図中では「送受信パケット待ち受け時間」後に休止状態となる。

図示はしていないが、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では休止状態となる際に、他の端末に対して、自局が休止状態に移行したことを知らせるパケットを送信した後でないと休止状態となることはできない。なお、図中の「送受信パケット待ち受け時間」はＩＥＥＥ８０２．１１規格上、規定されておらず、通常は数秒程度の固定値が用いられる。

また、図中の「休止時間」は、基本的にはビーコン上に自局宛のパケットがあることを示す目印を発見するまでとなっている。例外として、自局が自発的にパケットを送信する場合は、その時間に起動状態となる。

しかしながらこの方法では、「送受信パケット待ち受け時間」が固定されているので、パケットの送受信が無くても、この時間が経過するまで、起動状態を維持してしまう。また、特に受信についての問題であるが、休止状態となった後はビーコン上の目印を確認するまで、起動状態になることができない。

つまり、受信すべきパケットがあるにもかかわらず、その存在を自局がビーコンのタイミングまで知り得ないために、受信できないということである。これらのことは、消費電力削減効果を低下させ、さらにスループットも低下させてしまうという事態を招く。

この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、パケット送受信時間が予約されない通信システムにおいて、従来の装置では、消費電力削減効果を向上させることができず、また、スループットの低下を招く恐れを解消することができなかったというものである。

すなわち、本発明の第１の目的は、パケット送受信時間が予約されない通信方式において、通信トラフィックが刻々と変動する状況下で、休止時間を最大限に設定しながらトラフィックのスループットの維持も可能にする、受信待機時間と、受信休止時間を算出することである。

また、本発明の第２の目的は、パケット送受信時間が予約されない通信方式において、通信トラフィックが刻々と変動する状況下で、受信待機時間と受信休止時間を動的に変化させ、消費電力削減効果を高めることである。

このため本発明においては、自己のパケット送受信のトラフィックの状況を計測し、計測されたトラフィックの状況を元に、パケット送受信のトラフィックが任意の確率分布に従うものと仮定して、自己の受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出するようにしたものであって、これによれば、休止時間を最大限に設定しながらトラフィックの受信時間期待値（スループット）の維持も可能にする、受信待機時間と、受信休止時間を算出することができる。

従って請求項１の発明によれば、自己のパケット送受信のトラフィックの状況を計測し、計測されたトラフィックの状況を元に、パケット送受信のトラフィックが任意の確率分布に従うものと仮定して、自己の受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出するようにしたことによって、休止時間を最大限に設定しながらトラフィックの受信時間期待値（スループット）の維持も可能にする、受信待機時間と、受信休止時間を算出することができるものである。

また、請求項２の発明によれば、算出手段は、平均消費電力の期待値を、計測されたトラフィックの状況における必要最低限の消費電力に対して、任意に設定された割合に収束させる受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出することによって、良好に受信待機時間と、受信休止時間の算出を行うことができるものである。

請求項３の発明によれば、算出された受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値に基づいて通信システムでの受信時間期待値を推定する推定手段を有し、推定された受信時間期待値が通信システムでの平均受信時間期待値を下回らないとき、算出された受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値に基づく処理を実行することによって、トラフィックの受信時間期待値（スループット）の維持を可能にするものである。

請求項４の発明によれば、推定手段で推定された受信時間期待値が通信システムでの平均受信時間期待値を下回ったときは、平均受信時間期待値を下回らない受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出することによって、トラフィックの受信時間期待値（スループット）の維持を最優先とした処理を行うことができるものである。

請求項５の発明によれば、受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出する算出手段は、受信待機時間を任意に定めて計測されたトラフィックの状況に基づく受信休止時間の最大期待値の算出を行うと共に、受信休止時間の最大期待値の解が得られないときは、受信待機時間を変更して、再度受信休止時間の最大期待値の算出を行うことによって、良好に受信休止時間の最大期待値の算出を行うことができるものである。

請求項６の発明によれば、算出された受信待機時間の最大期待値の間にパケット送受信の発生がなかったときは、起動状態から休止状態に移行することによって、消費電力の削減を行うことができるものである。

請求項７の発明によれば、休止状態は、算出された受信休止時間の最大期待値の間継続されることによって、効率の良い消費電力の削減を行うことができるものである。

請求項８の発明によれば、受信待機時間または受信休止時間の最大期待値の算出が不能のときは、予め設定された次の算出のタイミングまで休止状態への移行を行わないことによって、安定した消費電力の削減を行うことができるものである。

請求項９の発明によれば、トラフィックの状況を計測する計測手段は、予め設定されたサンプリング期間の周期で計測を行うと共に、サンプリング期間の周期を２種以上設けて複数の計測を行うことによって、安定した受信待機時間と受信休止時間の算出を行うことができるものである。

請求項１０の発明によれば、予め設定されたサンプリング期間の周期は、通信システムにおける規定の起動のタイミングの周期と、算出された受信待機時間の最大期待値の経過後の休止状態に移行するタイミングの周期についてそれぞれ計測を行うことによって、効率の良い受信待機時間と受信休止時間の算出を行うことができるものである。

さらに、請求項１１の発明によれば、自己のパケット送受信のトラフィックの状況を計測し、計測されたトラフィックの状況を元に、パケット送受信のトラフィックが任意の確率分布に従うものと仮定して、自己の受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出するようにしたことによって、休止時間を最大限に設定しながらトラフィックの受信時間期待値（スループット）の維持も可能にする、受信待機時間と、受信休止時間を算出することができるものである。

また、請求項１２の発明によれば、受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値の算出は、平均消費電力の期待値を、計測されたトラフィックの状況における必要最低限の消費電力に対して、任意に設定された割合に収束させる受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出することによって、良好に受信待機時間と、受信休止時間の算出を行うことができるものである。

請求項１３の発明によれば、算出された受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値に基づいて通信システムでの受信時間期待値を推定し、推定された受信時間期待値が通信システムでの平均受信時間期待値を下回らないとき、算出された受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値に基づく処理を実行することによって、トラフィックの受信時間期待値（スループット）の維持を可能にするものである。

請求項１４の発明によれば、推定された受信時間期待値が通信システムでの平均受信時間期待値を下回ったときは、平均受信時間期待値を下回らない受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出することによって、トラフィックの受信時間期待値（スループット）の維持を最優先とした処理を行うことができるものである。

請求項１５の発明によれば、受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出は、受信待機時間を任意に定めて計測されたトラフィックの状況に基づく受信休止時間の最大期待値の算出を行うと共に、受信休止時間の最大期待値の解が得られないときは、受信待機時間を変更して、再度受信休止時間の最大期待値の算出を行うことによって、良好に受信休止時間の最大期待値の算出を行うことができるものである。

請求項１６の発明によれば、算出された受信待機時間の最大期待値の間にパケット送受信の発生がなかったときは、起動状態から休止状態に移行することによって、消費電力の削減を行うことができるものである。

請求項１７の発明によれば、休止状態は、算出された受信休止時間の最大期待値の間継続されることによって、効率の良い消費電力の削減を行うことができるものである。

請求項１８の発明によれば、受信待機時間または受信休止時間の最大期待値の算出が不能のときは、予め設定された次の算出のタイミングまで休止状態への移行を行わないことによって、安定した消費電力の削減を行うことができるものである。

請求項１９の発明によれば、トラフィックの状況を計測する計測手段は、予め設定されたサンプリング期間の周期で計測を行うと共に、サンプリング期間の周期を２種以上設けて複数の計測を行うことによって、安定した受信待機時間と受信休止時間の算出を行うことができるものである。

請求項２０の発明によれば、予め設定されたサンプリング期間の周期は、通信システムにおける規定の起動のタイミングの周期と、算出された受信待機時間の最大期待値の経過後の休止状態に移行するタイミングの周期についてそれぞれ計測を行うことによって、効率の良い受信待機時間と受信休止時間の算出を行うことができるものである。

これによって、パケット送受信時間が予約されない通信システムにおいて、従来の装置では、消費電力削減効果を向上させることができず、また、スループットの低下を招く恐れを解消することができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。

すなわち本発明は、複数の通信端末で構成され、パケット送受信時間が予約されない通信システムに用いられる通信端末装置であって、自己のパケット送受信のトラフィックの状況を計測する計測手段と、計測されたトラフィックの状況を元に、パケット送受信のトラフィックが任意の確率分布に従うものと仮定して、自己の受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出する算出手段とを有してなるものである。

また、本発明は、複数の通信端末で構成され、パケット送受信時間が予約されない通信システムに用いられる通信端末装置の消費電力削減方法であって、自己のパケット送受信のトラフィックの状況を計測し、計測されたトラフィックの状況を元に、パケット送受信のトラフィックが任意の確率分布に従うものと仮定して、自己の受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出するものである。

以下、図面を参照して本発明を説明するに、図１は本発明による通信端末装置及びその消費電力削減方法を適用した通信端末装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。

図１において、通信端末装置の全体の処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）１が設けられ、このＣＰＵ１にはメインメモリ２が併設されている。このＣＰＵ１で形成された情報データや制御データは、バスライン３を通じて各部とやり取りされる。そしてバスライン３には、ハードディスク装置４やその他の周辺回路５、また、キーボード６とディスプレイ７等が接続される。

さらにバスライン３には、送受信制御回路８を通じて、ＭＡＣ（Media Access Control：媒体アクセス制御）回路９とＰＨＹ（Physical Layer Protocol：物理層プロトコル）回路１０が接続される。これらのＭＡＣ回路９とＰＨＹ回路１０により、通信端末装置は外部との情報の通信を行うと共に、これらの通信が送受信制御回路８によって制御される。

さらに、図２は、本発明における起動状態と休止状態の制御方法を説明するためのタイミングチャート図である。すなわち図２において、本発明では、送信（Ｔｘ）、受信（Ｒｘ）パケットそれぞれについて、発生数、発生間隔、占有時間、遅延に関してサンプリングを行う。

なお、本発明において、図２に示すように、サンプリング動作は並行して複数動作させてもよい。この例では、長期的なトラフィック傾向、短期的なトラフィック傾向等、時間的に変動する成分をできるだけ詳細に把握し、受信待機時間と受信休止時間の最適値の精度を向上させるため、長期サンプリングと短期サンプリングを並行して実施している。

また、図２では、ビーコン周期に同期して行うサンプリング動作と、休止状態移行前まで行うサンプリング動作の２つを図示しているが、本発明ではサンプリング動作の期間や、タイミング、動作数をこれに限定するものではない。

さらに図２に示す通り、パケット送受信終了後、期間ＴNo Dataで示す「送受信パケット待ち受け時間＝受信待機時間」の間、送受信パケットが発生しなかった場合には、自局が休止状態に移行することを示すＰＳ−ＯＮパケットを送信した上で、休止状態とする。また、期間ＴOffで示す「休止時間＝受信休止時間」の間、休止状態を継続した後、自局が起動状態に移行することを示すＰＳ−Ｏｆｆパケットを送信し、起動状態とする。

そして本発明においては、各サンプリング動作の終了時点で、前述した期間ＴNo Data、及び期間ＴOffの値の最適値を算出して更新する。このようにして発生したトラフィックの状況に応じて、受信待機時間及び受信休止時間を変動させることで、消費電力の削減と、スループットの維持を適正に行うことができるようになる。

次に、サンプリングしたトラフィックの各計測値から、スループットを維持しつつ、消費電力効果を最大にすることができる期間ＴNo Data、及び期間ＴOffの最適値を決定していく過程を図３および図４を用いて説明する。

図３は、ある典型的なトラフィックにおいて、ＴNo Data値をそれぞれ１ms、２ms、３ms、４msと固定した場合の、ＴOff値に対する平均消費電力の傾向を示している。また、図４は、図３と同じ条件を用いた場合の、スループットの傾向を示している。

図３から明らかなように、ＴOff値を大きくすれば、平均消費電力が下がっていくが、徐々にある値に収束していくことが分かる。つまり、ある値以上にＴOff値を大きくしても、消費電力削減効果はさほど変化が無くなってしまうと言える。一方、図４によれば、あるＴOff値を超えるとスループットを維持できなくなってしまうことを示している。

以下には、これらの特徴を利用し、スループットを維持しつつ平均消費電力を効率的に削減できるＴNo Data値、ＴOff値の組み合わせを算出する過程を説明する。

まず、図３を用いて、消費電力が最小消費電力値のX％以内に収束する最も大きなＴOff値を決定するイメージを説明する。初めに図で示す最小消費電力値を算出しておく。この算出式については後述する。図３内に示している平均消費電力が最小消費電力値のＸ％以内に収束する最も大きなＴOff値は、後述の式２の方程式をＴOffについて解いた解である。

一方、図４で示すように、前述で求めたＴNo Data値、ＴOff値の組み合わせを用いた場合、スループットが低下することが予測される場合がある。そこで、前述で求めたＴNo Data値、ＴOff値の組み合わせを用いた時のスループットをチェックする。スループットをチェックするためには、後述の式３から１つのデータフレームを受信するのに要する時間の期待値を求め、発生中トラフィックのデータフレーム平均到着間隔と比較する。

ここで、図４の例のように、スループットが低下してしまう場合には、スループットが低下しない最大のＴOff値を求める。これは後述の式４の方程式をＴOffについて解いた解である。本発明では、このようにして、スループットを維持しつつ平均消費電力を効果的に削減できるＴNo Data値、ＴOff値の組み合わせを決定する。

次に、サンプリングしたトラフィックの各計測値から、スループットを維持しつつ、消費電力効果を最大にすることができる期間ＴNo Data、及び期間ＴOffの最適値を算出するアルゴリズム及び算出式について図５を用いて説明する。

まず、ステップ〔１〕では、サンプリング動作で得られるトラフィック特性及びシステム依存値を取得し、トラフィック計測テーブルに保存する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準ずる無線ＬＡＮで、インフラストラクチュア・モード（infrastructure mode＝アクセスポイントを使用するモード)、かつ送信開始確認（ＲＴＳ／ＣＴＳの授受）を行わない場合のトラフィック計測テーブル例を下記表１に示す。

この表１において、８０２．１１規定値の区分に含まれているパラメータは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に記載されているものである。また、ＡＰ依存値の区分に含まれているパラメータは、アクセスポイントの設定に依存するものである。また、チップセット依存値の区分に含まれているパラメータは、端末局の各状態における消費電力値である。また、計測値の区分に含まれているパラメータは、サンプリング動作によって得られる、トラフィックの特性値である。

さらにステップ〔２〕では、算出後に期間ＴNo Data、及び期間ＴOffの最適値が得られなかった場合に備え、「常時ＯＮ（ＯＮ−Ｏｆｆ制御をしない）」に返り値を初期化している。ステップ〔３〕の処理と、ステップ〔４〕の判定は、期間ＴNo Dataを初期値から、あるステップ（図中では1000μｓ）でインクリメントしながら、期間ＴNo Data最大値に達するまでループすることを表している。

ここで、ステップ〔５〕〜ステップ〔１２〕の計算に共通的に用いられるパラメータを以下のように定める。

さらに、以降の計算簡略化のため、共通的に用いられる計算式を以下に示す。
＊ビーコン受信合計時間期待値：
Ｔbeacon＝ＰＬＣＰ
＋(Beacon Frame Size・８／Beacon Rx Rate)]・[Ｔtotal／Ｔbeacon int]
＊ビーコン受信に必要な電力期待値：
Ｐbeacon total＝Ｐrx state・Ｔbeacon

＊１データフレーム受信時間期待値：
Ｔrcv＝ＤＩＦＳ＋２・ＰＬＣＰ＋ＳＩＦＳ＋ACK Frame Size・８／ACK Tx Rate
＋(Data Frame Head Size＋Payload rx)・８／Data Rx Rate
＊データフレーム受信合計時間期待値：
Ｔrcv total＝(Ｔrcv＋ＴBack Off)・ (Ｔtotal／Rx int)

＊１データフレーム受信時電力期待値：
Ｐrcv＝(ＤＩＦＳ＋ＳＩＦＳ)・Ｐwait state
＋[ＰＬＣＰ＋(Data Frame Head Size＋Payload rx)・８／Data Rx Rate]・Ｐrx state
＋[ＰＬＣＰ＋(ACK Frame Size・８／ACK Tx Rate)]・Ｐtx state
＊データフレーム受信総電力期待値：
Ｐrcv total＝(Ｐrcv＋Ｐwait state・ＴBack Off)・(Ｔtotal／Rx int)

＊１データフレーム送信時間：
Ｔsend＝ＤＩＦＳ＋２・ＰＬＣＰ＋ＳＩＦＳ＋ACK Frame Size・８／ACK Rx Rate
＋(Data Frame Head Size＋Payload tx)・８／Data Tx Rate
＊データフレーム送信合計時間：
Ｔsend total＝(Ｔsend＋ＴBack Off)・(Ｔtotal／Tx int)

＊１データフレーム送信時電力期待値：
Ｐsend＝(ＤＩＦＳ＋ＳＩＦＳ)・Ｐwait state
＋[ＰＬＣＰ＋(Data Frame Head Size＋Payload tx)・８／Data Tx Rate]・Ｐtx state
＋[ＰＬＣＰ＋(ACK Frame Size・８／ACK Rx Rate)]・Ｐrx state
＊データフレーム送信総電力期待値：
Ｐsend total＝(Ｐsend＋Ｐwait state・ＴBack Off)・(Ｔtotal／Tx int)

＊１回のＮｕｌｌフレーム（ＰＳ−Ｏｎ／ＰＳ−ｏｆｆ）送信時間：
Ｔon off send＝ＤＩＦＳ＋ＰＬＣＰ・２＋ＳＩＦＳ＋ACK Frame Size・８／ACK Rx Rate
＋Data Frame Head Size・８／Data Tx Rate
＊１回のＮｕｌｌフレーム（ＰＳ−Ｏｎ／ＰＳ−ｏｆｆ）送信に必要な電力：
Ｐnull＝(ＤＩＦＳ＋ＳＩＦＳ)・Ｐwait state
＋[ＰＬＣＰ＋(Data Frame Head Size・８／Data Tx Rate)]・Ｐtx state
＋[ＰＬＣＰ＋(ACK Frame Size・８／ACK Rx Rate)]・Ｐrx state

＊単位時間当たりの受信パケット平均発生数：λＲ＝１／Rx int
＊単位時間当たりの送信パケット平均発生数：λＴ＝１／Tx int
＊単位時間当たりの送信または受信パケット平均発生数：λ＝λＴ＋λＲ

＊１回のＴOff継続時間期待値：

＊受信休止中にTxフレームが発生せず、ＰＳ−ｏｆｆフレームを送信する確率：
Pnull off on＝Exp(−１・ＴOff／Tx int)

＊１回のＴNo Data以内に、Tx／Rxが発生せず、休止状態へ以降するまでの時間期待値：

＊微小時間にTxが発生する確率：Pdelta Tx＝λＴ・Exp(−λＴ )
＊微小時間にRxが発生する確率：Pdelta Rx＝λＲ・Exp(−λＲ )
＊ＴNo Data内でTx、Rxが発生せず、Ｏｆｆに移行する確率：
Pon off＝Exp(−１・ＴNo Data・λＴ)・Exp(−１・ＴNo Data・λＲ)

＊受信休止時間(ＴOff)による遅延時間期待値：
Ｔsleep＝(Ｔoff cont＋(Ｔon off send＋ＴBack Off)・Pnull off on)・Pon off
＊ＴNo Data以内に、Tx／Rxが発生し、待機状態を継続する合計時間期待値：
Ｔwait＝[(Ｔtotal／Tx int)・Pdelta Tx＋(Ｔtotal／Rx int)・Pdelta Rx]・Ｔ1wait

＊１回分Ｏｎ→Ｏｆｆ→Ｏｎ時間期待値：
Ｔ1on off on＝ＴNo Data＋Ｔoff cont＋Ｔon off send＋ＴBack Off k
＋Pnull off on・(Ｔon off send＋ＴBack Off)
＊Ｏｎ→Ｏｆｆ→Ｏｎ発生回数期待値：
Count on off
＝(Ｔtotal−Ｔbeacon‐Ｔrcv total‐Ｔsend total‐Ｔwait)／Ｔ1on off on

＊Ｎｕｌｌフレーム送信に必要な総電力期待値：
Ｐnull total＝[１＋Exp(−１・ＴOff／Tx int)]・Pnull・Count on off
＊休止状態の総電力期待値：
Ｐsleep＝Ｐoff state・Ｔoff cont・Count on off

＊休止状態への移行前のNo Data状態の総電力：
Ｐno data＝Ｐwait state・Ｔno data cont・Count on off
＊それ以外の待機電力：
Ｐwait＝Ｐwait state・Ｔwait

ステップ〔５〕では、各システムで定義する最大の期間ＴOffの値を用いた場合に消費されるであろう、消費電力値を、最小消費電力期待値として求める。ここで前述のトラフィック計測テーブル〔表１〕と、指定された期間ＴNo Data、及び期間ＴOffから消費電力期待値を算出する式を下記に示す。なお、この算出式では、単位時間あたりに発生する送信・受信パケットの数をポアソン分布に従うものとして、発生中トラフィックでの消費電力期待値を算出している。

すなわち、
消費電力期待値（Ｐ）＝(Ｐbeacon total＋Ｐrcv total＋Ｐsend total＋Ｐnull total
＋Ｐsleep＋Ｐno data＋Ｐwait)／Ｔtotal ・・・式１
である。

次にステップ〔６〕に示す消費電力収束ＴOff値の算出処理を説明する。基本的にＴOff値は大きい方が消費電力を削減できる。しかし、ＴOff値を大きくしても、無限に消費電力が小さくなるわけではなく、ある値に収束していく。これを鑑み、この処理では、前述で求めた最小消費電力値のＸ％以内に収束する最も大きなＴOff値を算出する。

これを算出するには、
(Ｐ−Ｐmin) ＝Ｘ＊Ｐmin／１００ ・・・式２
という方程式をＴOff値について解けばよい。

式２において、Ｐ値は、ＴNo Data値、ＴOff値、トラフィック計測テーブルの各パラメータで記述される関数である。また、Ｐmin値は、前述で求めた最小消費電力値である。従って式２を変形すると、ＴOff値についての指数関数方程式となるが、これを解くにはＴOff値を変化させながら両辺を計算していくという方法が必要になる。しかし、動的にトラフィックに追随するには、時間的な制約上、このような計算方法は適切でない。

これ対して、指数成分を１次のテイラー展開により直線に近似すると、２次方程式として解くことができる。すなわち、上述の式２をＴOff値について解くために、ＴOff値に依存しない部分を下記のように置き換える。

すなわち
Ｐno t-off＝(Ｐbeacon total＋Ｐrcv total＋Ｐsend total)／Ｔtotal
＋Ｐwait state・[λＴ・Pdelta Tx＋λＲ・Pdelta Rx]・Ｔ1wait
‐(Ｘ／１００＋１)Ｐmin
Ｔno t-off＝１‐(Ｔbeacon＋Ｔrcv total＋Ｔsend total)／Ｔbeacon int
‐(λＴ・Pdelta Tx＋λＲ・Pdelta Rx)・Ｔ1wait
とする。

さらに
ｘ＝λＴ・ＴOff
Ａ＝Ｔno t-off・[Ｐnull‐Ｐoff state・Exp(-λＴ)／λＴ]
＋Ｐno t-off・[Ｔoff on send＋ＴBack Off−Exp(-λＴ)／λＴ]
Ｂ＝Ｔno t-off・[Ｐoff state／λＴ‐Ｐoff state・Exp(-λＴ)／λＴ]
＋Ｐno t-off・[１／λＴ‐Exp(-λＴ)／λＴ]
Ｃ＝Ｔno t-off・[Ｐnull＋Ｐoff state・Exp(-λＴ)／λＴ＋Ｐwait state・ＴNo Data]
＋Ｐno t-off・[ＴNo Data＋Ｔon off send＋ＴBack Off＋Exp(-λＴ)／λＴ]
とする。

上記のように置き換えると、式２は
Ａ・Exp(−ｘ)＋Ｂ・ｘ・Exp(−ｘ)＋Ｃ＝０
のように整理できる。しかしながら、このままの指数関数方程式では解くことができない。

そこで本実施形態においては、休止状態の時に送信（Ｔｘ）が発生した場合、直ちに起動状態へ移行する方式であることから、ＴOff値はTx int値より長くする意味はないので、０≦ｘ≦１と仮定する。

さらに１次のテイラー展開により、Exp(−ｘ)をｘ＝ｔ(０≦ｔ≦１)の周りで直線に近似すると、
Exp(−ｘ)≒ｅ^-t−ｅ^-t(ｘ−ｔ)＝−Exp(−ｔ)ｘ＋(ｔ＋１)Exp(−ｔ)
と近似でき、これを使用して下記のように２次方程式に近似できる。
−Ｂ・Exp(−ｔ)ｘ²＋[Ｂ・(ｔ＋１)Exp(−ｔ)−Ａ・Exp(−ｔ)]ｘ
＋Ｃ＋Ａ・(ｔ＋１)Exp(−ｔ)＝０

さらに、整理するため、下記のように置き換えを行う。
ａ＝−Ｂ・Exp(−ｔ)
ｂ＝Ｂ・(ｔ＋１)Exp(−ｔ)−Ａ・Exp(−ｔ)
ｃ＝Ｃ＋Ａ・(ｔ＋１)Exp(−ｔ)

このように置き換えることにより、上記の方程式は下記のように通常の２次方程式となる。
ａ・ｘ²＋ｂ・ｘ＋ｃ＝０

そしてｘの解は、２次方程式の公式から、
ｘ＝[−ｂ±√(ｂ²−４ａｃ)]／２ａ
となるので、求めるＴOff値は、
ＴOff＝ｘ／λＴ＝[−ｂ±√(ｂ²−４ａｃ)]／２ａλＴ
となる。このようにして、ＴOff値を求めることができる。

ただし、上述の計算で、判別式ｂ２−４ａｃが負の場合は解なしである。また、上記２つの解がいずれも負の場合も解なしである。さらに、０≦ｔ≦１の周りでテイラー展開をしたので、上記２つの解のうち、０≦ｘ≦１にある方の解をＴOff値とし、２つの解が共に０≦ｘ≦１の場合は大きい方の解をＴOff値とする。一方、上記２つの解がいずれもｘ＞１である場合は、誤差が大きいため、ＴOff値＝Tx int値とする。

従ってステップ〔７〕では、前述の２次方程式の判別式が負になる場合等、「解なし」の場合にはステップ〔３〕に戻り、次のＴNo Data値での計算を行う。

さらにステップ〔８〕で、ステップ〔６〕の解が平均送信間隔より大きくなる場合に、平均送信間隔値をＴOff値に設定しているのは、例に挙げているＩＥＥＥ８０２．１１規格に準ずる無線ＬＡＮで、送信パケット発生時は直ちに休止状態から起動状態に移行するということから、平均送信間隔よりも大きなＴOff値には意味がないからであり、通信方式によってはこの処理は不要である。

次に、ステップ〔９〕に示す平均受信時間期待値算出処理を説明する。この処理は、発生中のトラフィックに対して、前述で求めた「期待する消費電力が、最小消費電力値のＸ％に収束するＴOff値」を適用した場合に生じる受信時間（休止状態により生じた遅延時間を含む）を求めるための処理である。

すなわち、トラフィック計測テーブル、ステップ〔６〕〜ステップ〔８〕で求められたＴOff値、ＴNo Data値から、１パケットあたりの受信時間期待値を算出する式を下記に示す。尚、この算出式では、単位時間あたりに発生する送信・受信パケットの数をポアソン分布に従うものとして、発生中トラフィックでの１パケットあたりの受信時間期待値を算出している。
Ｔrx＝Ｔrcv＋Ｔback off＋Ｔsleep ・・・式３

式３において、項Ｔrcvは１パケット受信に最小限必要とする処理時間期待値、項Ｔback offは１パケット受信する際に、送信側の端末の衝突監視処理によって生じる遅延の期待値である。さらに、項Ｔsleepは指定したＴOff値（受信休止時間）によって生じる遅延期待値を示している。これらの項は、いずれも、前述の共通的に用いられる計算式により算出することができる。

さらにステップ〔１０〕では、ステップ〔９〕で得られた１パケットあたりの受信時間期待値と、実際に発生している受信トラフィックの平均受信パケット発生間隔を比較することによって、ステップ〔６〕〜〔８〕で求めたＴOff値（受信休止時間）を適用した場合に、受信スループットの低下が発生するかどうかをチェックしている。

もし、ステップ〔９〕で得られた１パケットあたりの受信時間期待値が、実際に発生している受信トラフィックの平均受信パケット発生間隔より短い時間ならば、ステップ〔６〕〜〔８〕で求めたＴOff値を適用してもスループット低下が発生しないと予測されることから、ステップ〔１１〕に進み、保持中のＴNo Data値、ステップ〔６〕〜〔８〕で求めたＴOff値を最適値として算出できたことになる。

逆に、ステップ〔９〕で得られた１パケットあたりの受信時間期待値が、実際に発生している受信トラフィックの平均受信パケット発生間隔より長くなってしまう場合には、ステップ〔６〕〜〔８〕で求めたＴOff値を適用すると、消費電力においては、良好な値が得られるものの、受信スループットが低下する恐れがあることを示している。

このような場合には、ステップ〔１２〕のスループット非低下値算出処理を行う。この処理の目的は、実際に発生している受信トラフィックで許容できる最大のＴOff値を求めることである。

これを算出するには、
Ｔrx＝Rx int ・・・式４
という方程式をＴOff値について解けばよい。

すなわち式４において、項Ｔrxは、式３で示される通り、ＴNo Data値、ＴOff値、トラフィック計測テーブルの各パラメータで記述される関数である。また、項Rx intは、トラフィック計測テーブルから算出可能な受信パケット発生間隔である。式４を変形すると、ＴOff値についての指数関数方程式となるが、これを解くにはＴOff値を変化させながら、両辺を計算していくという方法が必要になる。しかし、動的にトラフィックに追随するには、時間的な制約上、このような計算方法は適切でない。

これ対して、指数成分を１次のテイラー展開により直線に近似すると、２次方程式として解くことができる。すなわち、上述の式４をＴOff値について解くために、ＴOff値に依存しない部分を下記のように置き換える。

Ａ＝(Ｔback off＋Ｔnull send)−(１／λＴ)・Exp(−λＴ)
Ｂ＝[１−Exp(−λＴ)]／λＴ
Ｃ＝Exp(−λＴ)／λＴ−[Rx int−(Ｔrcv＋Ｔback off)]／Pon off

上記のように置き換えると、式４は
Ａ・Exp(−ｘ)＋Ｂ・ｘ・Exp(−ｘ)＋Ｃ＝０
のように整理できる。しかしながら、このままの指数関数方程式は解くことができない。そこで、休止状態の時にＴｘが発生した場合、直ちに起動状態へ移行する方式であることから、ＴOff値はTx intより長くする意味はないので、０≦ｘ≦１と仮定する。

さらに、１次のテイラー展開により、Exp(−ｘ)をｘ＝ｔ(０≦ｔ≦１)の周りで直線に近似すると
Exp(−ｘ)≒ｅ^-t−ｅ^-t(ｘ−ｔ)＝−Exp(−ｔ)ｘ＋(ｔ＋１)Exp(−ｔ)
と近似でき、これを使用して下記のように２次方程式に近似できる。
−Ｂ・Exp(−ｔ)ｘ²＋[Ｂ・(ｔ＋１)Exp(−ｔ)−Ａ・Exp(−ｔ)]ｘ
＋Ｃ＋Ａ・(ｔ＋１)Exp(−ｔ)＝０

さらに、整理するため、下記のように置き換えを行う。
ａ＝−Ｂ・Exp(−ｔ)
ｂ＝Ｂ・(ｔ＋１)Exp(−ｔ)−Ａ・Exp(−ｔ)
ｃ＝Ｃ＋Ａ・(ｔ＋１)Exp(−ｔ)
このように置き換えれば、上記方程式は下記のように通常の２次方程式となる。
ａ・ｘ²＋ｂ・ｘ＋ｃ＝０

また、ｘの解は、２次方程式の公式から、
ｘ＝[−ｂ±√(ｂ²−４ａｃ)]／２ａ
となるので、
ＴOff＝ｘ／λＴ
＝[−ｂ±√(ｂ²−４ａｃ)]／２ａλＴ
となる。

さらに、判別式ｂ２−４ａｃが負の場合は、解なしとする。また、上記２つの解がいずれも０≦ｘ≦１にない場合も誤差が大きく、スループット維持が不確定なため、解なしとする。さらに０≦ｔ≦１の周りでテイラー展開をしたので、上記２つの解のうち、０≦ｘ≦１にある方の解をＴOff値とする。共に０≦ｘ≦１の場合は、大きい方の解をＴOff値とする。

従ってステップ〔１３〕では、前述の２次方程式の判別式が負になる場合等、「解なし」の場合にはステップ〔３〕に戻り、次のＴNo Data値の計算をする。

また、ステップ〔１４〕で、ステップ〔１２〕の解が平均送信間隔より大きくなる場合に、平均送信間隔値をＴOff値に設定しているのは、例に挙げているＩＥＥＥ８０２．１１規格に準ずる無線ＬＡＮで、送信パケット発生時は直ちに休止状態から起動状態に移行するということから、平均送信間隔よりも大きなＴOff値には意味がないからであり、通信方式によってはこの処理は不要である。

このようにして、ステップ〔１２〕〜〔１５〕でスループットを低下させない最大のＴOff値と、ＴNo Data値の組み合わせを発見できた場合は、これらを最適値として算出できたことになる。また、ＴNo Data値を初期値から、あるステップ（図中では1000μｓ）でインクリメントしながら、ＴNo Data値が最大値に達するまでループし、ステップ〔５〕〜〔１２〕の処理を行っても、依然として解が発見できなかった場合は、最適値なし（＝受信休止時間を設定することは望ましくない）という結果を返すことになる。

なお、本実施例では、休止状態時に自局から送信すべきパケットが発生した場合は、直ちに起動状態に移行することから、受信休止時間による送信スループットの低下は考慮する必要がないため、スループットが低下しないＴOff値の算出時に、受信のみを考慮した。しかしながら休止状態時に送信も遅延させるような方式の場合は、同様の計算を送信トラフィックについても行うべきである。

この実施形態において、自己のパケット送受信のトラフィックの状況を計測し、計測されたトラフィックの状況を元に、パケット送受信のトラフィックが任意の確率分布に従うものと仮定して、自己の受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出するようにしたことによって、休止時間を最大限に設定しながらトラフィックの受信時間期待値（スループット）の維持も可能にする、受信待機時間と、受信休止時間を算出することができる。

これによって、パケット送受信時間が予約されない通信システムにおいて、従来の装置では、消費電力削減効果を向上させることができず、また、スループットの低下を招く恐れを解消することができなかったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。

さらに本発明によれば、パケット送受信時間が予約されない通信方式において、前述したスループットが低下しないＴOff値、ＴNo Data値の算出方法を受信休止時間として利用する以外に、ＱｏＳ制御に利用することも可能である。

また、本発明によれば、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に準ずる無線ＬＡＮで、インフラストラクチュア・モード（infrastructure mode＝アクセスポイントを使用するモード)において、アクセスポイントは配下に管理している複数の端末局に対する送受信の時間割当を行うことも可能である。

通常、ＦＩＦＯ処理で送受信パケットを処理するが、トラフィック負荷によっては、特定の端末局に送受信時間割当が集中してしまい、公平性が損なわれることもある。そこで、アクセスポイントが各端末のそれぞれでスループットが低下しないＴOff値、ＴNo Data値を算出し、ある端末局についてＴOff値で設定された時間は、その他の端末局の送受信時間に割り当てれば、スループットの公平性を保つことが可能となる。

さらに、図６を用いて本発明の効果を説明する。図６は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準ずる無線ＬＡＮで、インフラストラクチュア・モード（infrastructure mode＝アクセスポイントを使用するモード）かつ送信開始確認（ＲＴＳ／ＣＴＳの授受）を行わないの場合を前提に、平均消費電力を計算した結果である。

なお、横軸は受信トラフィック（アクセスポイント→端末局）のデータ発生レート（Ｍｂｐｓ）を表している。縦軸は単位時間あたりの平均消費電力（ｍＷ）を表している。

計算に用いた固定値は以下の通りである。

（８０２．１１規定値）
ＩＥＥＥ８０２．１１ａで規定される値
（ＡＰ依存値）
ビーコンインターバル（ｍｓ）：１００ｍｓ
ビーコンフレームサイズ（ｂｙｔｅ）：６４ｂｙｔｅ
ビーコン送信ＰＨＹレート（Ｍｂｐｓ）：６Ｍｂｐｓ

（チップセット依存値）
Ｄｏｚｅ：６０ｍＷ
Ａｗａｋｅ：９８８ｍＷ
Ｔｘ：１５８９ｍＷ
Ｒｘ：１１５１ｍＷ
これらの値は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの無線ＬＡＮで現実的な数値である。

ここで、図６のグラフに示す通り、従来の技術では、受信トラフィック量が非常に低い場合のみ有効で、トラフィックが一定量以上発生している状態では、省電力モードを使わない場合とほとんど平均消費電力の特性が変わらないことが見てとれる。一方、本発明を適用すると、受信トラフィック量に応じて、適切に受信休止時間を設定しているため、従来の技術よりも効果的に消費電力の削減ができていることが見てとれる。

こうして上述の通信端末装置によれば、自己のパケット送受信のトラフィックの状況を計測する計測手段と、計測されたトラフィックの状況を元に、パケット送受信のトラフィックが任意の確率分布に従うものと仮定して、自己の受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出する算出手段とを有することにより、休止時間を最大限に設定しながらトラフィックの受信時間期待値（スループット）の維持も可能にすることができるものである。

また、上述の通信端末装置の消費電力削減方法によれば、自己のパケット送受信のトラフィックの状況を計測し、計測されたトラフィックの状況を元に、パケット送受信のトラフィックが任意の確率分布に従うものと仮定して、自己の受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出することにより、休止時間を最大限に設定しながらトラフィックの受信時間期待値（スループット）の維持も可能にし、消費電力を効率よく削減することができるものである。

なお、本発明は、通信端末装置の単体でも実施可能なものであり、例えば既存の無線ＬＡＮシステムに対して、本発明の通信端末装置を接続した場合に、上述の作用効果が発揮されるものである。また、本発明は上述した無線ＬＡＮシステムに限らず、例えば携帯電話システムは現状ではＴＤＭＡ方式が用いられているものであるが、これがＣＳＭＡ方式となった場合には、利用可能な技術となるものである。

さらに本発明は、上述の説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱することなく種々の変形が可能とされるものである。

本発明による通信端末装置及びその消費電力削減方法を適用した通信端末装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明における起動状態と休止状態の制御方法を説明するためのタイミングチャート図である。 その動作の説明のための図である。 その動作の説明のための図である。 期間ＴNo Data及び期間ＴOffの最適値を算出するアルゴリズムの説明のための図である。 その効果の説明のための図である。 本願の想定する通信システムの構成図である。 その動作の説明のための図である。

符号の説明

１…通信端末装置の全体の処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、２…メインメモリ、３…バスライン、４…ハードディスク装置、５…その他の周辺回路、６…キーボード、７…ディスプレイ７、８…送受信制御回路、９…ＭＡＣ（Media Access Control：媒体アクセス制御）回路、１０…ＰＨＹ（Physical Layer Protocol：物理層プロトコル）回路

Claims (20)

1. 複数の通信端末で構成され、パケット送受信時間が予約されない通信システムに用いられる通信端末装置であって、
   自己のパケット送受信のトラフィックの状況を計測する計測手段と、
   前記計測されたトラフィックの状況を元に、前記パケット送受信のトラフィックが任意の確率分布に従うものと仮定して、自己の受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出する算出手段と
   を有することを特徴とする通信端末装置。
2. 請求項１記載の通信端末装置において、
   前記算出手段は、平均消費電力の期待値を、前記計測されたトラフィックの状況における必要最低限の消費電力に対して、任意に設定された割合に収束させる前記受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出する
   ことを特徴とする通信端末装置。
3. 請求項１記載の通信端末装置において、
   前記算出された受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値に基づいて前記通信システムでの受信時間期待値を推定する推定手段を有し、
   前記推定された受信時間期待値が前記通信システムでの平均受信時間期待値を下回らないとき、前記算出された受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値に基づく処理を実行する
   ことを特徴とする通信端末装置。
4. 請求項３記載の通信端末装置において、
   前記推定手段で推定された受信時間期待値が前記通信システムでの平均受信時間期待値を下回ったときは、前記平均受信時間期待値を下回らない前記受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出する
   ことを特徴とする通信端末装置。
5. 請求項１記載の通信端末装置において、
   前記受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出する算出手段は、
   前記受信待機時間を任意に定めて前記計測されたトラフィックの状況に基づく受信休止時間の最大期待値の算出を行うと共に、
   前記受信休止時間の最大期待値の解が得られないときは、前記受信待機時間を変更して、再度前記受信休止時間の最大期待値の算出を行う
   ことを特徴とする通信端末装置。
6. 請求項１記載の通信端末装置において、
   前記算出された受信待機時間の最大期待値の間にパケット送受信の発生がなかったときは、起動状態から休止状態に移行する
   ことを特徴とする通信端末装置。
7. 請求項６記載の通信端末装置において、
   前記休止状態は、前記算出された受信休止時間の最大期待値の間継続される
   ことを特徴とする通信端末装置。
8. 請求項１記載の通信端末装置において、
   前記受信待機時間または受信休止時間の最大期待値の算出が不能のときは、予め設定された次の算出のタイミングまで休止状態への移行を行わない
   ことを特徴とする通信端末装置。
9. 請求項１記載の通信端末装置において、
   前記トラフィックの状況を計測する計測手段は、予め設定されたサンプリング期間の周期で計測を行うと共に、前記サンプリング期間の周期を２種以上設けて複数の計測を行う
   ことを特徴とする通信端末装置。
10. 請求項９記載の通信端末装置において、
    前記予め設定されたサンプリング期間の周期は、前記通信システムにおける規定の起動のタイミングの周期と、前記算出された受信待機時間の最大期待値の経過後の休止状態に移行するタイミングの周期についてそれぞれ計測を行う
    ことを特徴とする通信端末装置。
11. 複数の通信端末で構成され、パケット送受信時間が予約されない通信システムに用いられる通信端末装置の消費電力削減方法であって、
    自己のパケット送受信のトラフィックの状況を計測し、
    前記計測されたトラフィックの状況を元に、前記パケット送受信のトラフィックが任意の確率分布に従うものと仮定して、自己の受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出する
    ことを特徴とする通信端末装置の消費電力削減方法。
12. 請求項１１記載の通信端末装置の消費電力削減方法において、
    前記受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値の算出は、平均消費電力の期待値を、前記計測されたトラフィックの状況における必要最低限の消費電力に対して、任意に設定された割合に収束させる前記受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出する
    ことを特徴とする通信端末装置の消費電力削減方法。
13. 請求項１１記載の通信端末装置の消費電力削減方法において、
    前記算出された受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値に基づいて前記通信システムでの受信時間期待値を推定し、
    前記推定された受信時間期待値が前記通信システムでの平均受信時間期待値を下回らないとき、前記算出された受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値に基づく処理を実行する
    ことを特徴とする通信端末装置の消費電力削減方法。
14. 請求項１３記載の通信端末装置の消費電力削減方法において、
    前記推定された受信時間期待値が前記通信システムでの平均受信時間期待値を下回ったときは、前記平均受信時間期待値を下回らない前記受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出する
    ことを特徴とする通信端末装置の消費電力削減方法。
15. 請求項１１記載の通信端末装置の消費電力削減方法において、
    前記受信待機時間及び受信休止時間の最大期待値を算出は、
    前記受信待機時間を任意に定めて前記計測されたトラフィックの状況に基づく受信休止時間の最大期待値の算出を行うと共に、
    前記受信休止時間の最大期待値の解が得られないときは、前記受信待機時間を変更して、再度前記受信休止時間の最大期待値の算出を行う
    ことを特徴とする通信端末装置の消費電力削減方法。
16. 請求項１１記載の通信端末装置の消費電力削減方法において、
    前記算出された受信待機時間の最大期待値の間にパケット送受信の発生がなかったときは、起動状態から休止状態に移行する
    ことを特徴とする通信端末装置の消費電力削減方法。
17. 請求項１６記載の通信端末装置の消費電力削減方法において、
    前記休止状態は、前記算出された受信休止時間の最大期待値の間継続される
    ことを特徴とする通信端末装置の消費電力削減方法。
18. 請求項１１記載の通信端末装置の消費電力削減方法において、
    前記受信待機時間または受信休止時間の最大期待値の算出が不能のときは、予め設定された次の算出のタイミングまで休止状態への移行を行わない
    ことを特徴とする通信端末装置の消費電力削減方法。
19. 請求項１１記載の通信端末装置の消費電力削減方法において、
    前記トラフィックの状況を計測する計測手段は、予め設定されたサンプリング期間の周期で計測を行うと共に、前記サンプリング期間の周期を２種以上設けて複数の計測を行う
    ことを特徴とする通信端末装置の消費電力削減方法。
20. 請求項１９記載の通信端末装置の消費電力削減方法において、
    前記予め設定されたサンプリング期間の周期は、前記通信システムにおける規定の起動のタイミングの周期と、前記算出された受信待機時間の最大期待値の経過後の休止状態に移行するタイミングの周期についてそれぞれ計測を行う
    ことを特徴とする通信端末装置の消費電力削減方法。

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